JP3407882B2 - 鋳型の抜型方法 - Google Patents
鋳型の抜型方法Info
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Description
スクイズ造型後の鋳型を抜型する抜型方法に関する。
公知である。この造型は、鋳物砂を鋳枠、パタ−ン及び
下部補助枠(増し枠)により画成された造型空間に投入
後、上部加圧ヘッド及び下部加圧ヘッドで圧縮するもの
である。そして、この造型に用いられる抜型方法は、先
ず下部加圧シリンダを作動させ下部加圧ヘッドを降下さ
せ、鋳型からパタ−ンを抜き取ると共に、上部加圧シリ
ンダを作動させて上部加圧ヘッドを上昇させる。続い
て、増し枠固定装置を作動させて鋳枠の固定を解放し鋳
型造型済み鋳枠を搬送ロ−ラにより次の工程に搬出して
いる。
では、鋳型からパタ−ンを抜き取る際に、抜型の精度が
出ないという問題があった。このため、鋳型の面尻欠け
が発生し鋳物欠陥につながっていた。本発明は上記の問
題に鑑みて成されたもので、鋳型からパタ−ンプレ−ト
を抜き取る際に抜型の精度に優れた、鋳型の抜型方法を
提供することを目的とする。
めに本発明における枠付砂鋳型の抜型方法は、従来の方
法が、下部加圧ヘッド及び増し枠固定装置が共に伸長端
で抜型することに着目したものである。即ち、本発明に
おける枠付砂鋳型の抜型方法は、下部補助枠つきのスク
イズ造型後の鋳型を抜型するため、下部加圧ヘッドを使
用せずに、かつ、抜型に使用する枠セットシリンダをそ
の縮引端の近くで使用することで、充分なガイド長さと
強度を利用して抜型精度を高めたものである。即ち、本
発明は、下部補助枠つきのスクイズ造型後の鋳型を抜型
する抜型方法であって、水平平面内でのみ移動可能なパ
タ−ン交換装置のパタ−ンキャリア上に載置したパタ−
ンプレ−トと、下部補助枠と、鋳枠と、盛枠と、により
構成される造型空間に投入した鋳物砂を、造型基盤側を
縮引端とした複数の枠セットシリンダに支持された昇降
支持フレ−ムに配設されたスクイズ手段により一次スク
イズした後、続いて前記下部補助枠を枠セットシリンダ
により下降させながら、前記スクイズ手段により二次ス
クイズした鋳型造型済み鋳枠を、前記枠セットシリンダ
の設定速度で前記下部補助枠を上昇させて盛枠を介して
昇降支持フレ−ムに対し上向きに力をかける工程と、こ
の工程と同時に前記枠セットシリンダを上昇させること
により、該鋳型造型済み鋳枠を前記スクイズ手段、盛枠
と、一体的に上昇させてパタ−ンプレ−トから分離する
工程と、該鋳型造型済み鋳枠を搬入出コンベヤにより掬
い上げる工程と、を有することを特徴とする。本発明に
よれば、枠セットシリンダの充分なガイド長さと強度を
有することで抜型精度を高めることができる。また、盛
枠シリンダを利用して昇降支持フレ−ムと鋳枠との動き
を拘束することにより、鋳型の平行度を維持して抜型が
可能になる。さらに、抜型の開始点が鋳型造型済み鋳枠
をパタ−ンキャリア上での停止状態から始まるため微速
抜型が可能である。これらにより、従来困難であった鋳
型の抜型も可能になる。
基づいて詳しく説明する。図1において、造型基盤1上
の左右両側に枠セットシリンダ2、2が上向きにして立
設されており、該枠セットシリンダ2、2のピストンロ
ッド2A、2A先端間には昇降支持フレ−ム3が架設さ
れている。即ち、枠セットシリンダ2、2は造型基盤1
側を縮引端として上向きにして立設されている。
(図1で左側)下位にはパタ−ン交換装置4の中心部が
水平平面内で回転可能にして支持されており、該パタ−
ン交換装置4の両端部には、パタ−ンプレ−ト5、5A
(上下パタ−ンプレ−ト)を載置したパタ−ンキャリア
6、6Aが図示されないスプリングにより5mm程度持
ち上げられた状態でセットされ、該パタ−ンプレ−ト
5、5Aを前記造型基盤1の中央上部に交互に搬入出さ
せるようにされている。
タ−ンプレ−ト5、5Aの四隅外側位置には、抜上げシ
リンダ7、7Aが上向きにして埋設されていて、その先
端には前記パタ−ンプレ−ト5、5Aの外周を包囲して
上下摺動する枠状の下部補助枠8、8Aが連結支持され
ている。なお下部補助枠8、8Aは、抜上げシリンダ
7、7Aの伸長端でパタ−ンプレ−ト5、5Aの見切り
面から若干上方に突出(図1参照)され、縮引端でパタ
−ンプレ−ト5、5Aの見切り面とほぼ同一面(図5参
照)になるようにされている。また、抜上げシリンダ
7、7Aは、下部補助枠8と鋳型の入った鋳枠20を持
ち上げて抜型する出力を持つが、この出力は、枠セット
シリンダ2,2を上昇させる出力はない。
イドゲ−ト9により開閉される砂投入口10を設けると
共に上側部に図示されない切り替え弁を介して低圧エヤ
−(例えば、0.05〜0.18MPa)を導入する給
気管21を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示
されない1個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空
気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−11、11
を備えた砂ホッパ12が吊設されている。なお多数のエ
ヤ−噴出チャンバ−11、11からは低圧エヤ−(例え
ば、0.05〜0.18MPa)が砂ホッパ12内に噴
出されて鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ションを
成すように構成されている。さらに砂ホッパ12の下端
には、スクイズ手段としてのセグメント方式のスクイズ
フット13、13と該スクイズフット13、13の周囲
に砂充填用ノズル14、14が配設されている。
13、13及び砂充填用ノズル14、14の群の外側を
上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排
気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル15、15を穿
孔した盛枠16が、前記砂ホッパ12の下側部において
下向きにして設けられた盛枠シリンダ17、17に連結
して配置されている。さらに前記昇降支持フレ−ム3に
おける砂ホッパ12の左右外側位置には、前記セグメン
ト方式のスクイズフット13、13の下方位置まで伸び
るフレ−ム18、18を介して鋳枠20の搬入出コンベ
ヤ19が吊設されている。
しく説明する。図1の状態は、砂ホッパ12内に鋳物砂
Sが投入され、セグメント方式のスクイズフット13、
13全体が下方のパタ−ンプレ−ト5の凹凸に相対して
凹凸を形成し、かつ搬入出コンベヤ19に空の鋳枠20
が搬入された状態にある。なおパタ−ンキャリア6は図
示されないスプリングにより5mm程度持ち上げられた
状態でパタ−ン交換装置4上にセットされて造型基盤1
との間に5mm程度の隙間がある。また下部補助枠8は
抜上げシリンダ7、7によりパタ−ンプレ−ト5の見切
面から上方に突出された状態にある。
砂投入口10を閉じた後、盛枠シリンダ17、17が伸
長作動して盛枠16を下降させて鋳枠20の上面に押し
付け密着させると共に枠セットシリンダ2、2が縮引作
動して鋳枠20がパタ−ンプレ−ト5の外周で上方に突
出されている下部補助枠8上に押し付けられてパタ−ン
キャリア6を図示されないスプリングに抗して押し下
げ、造型基盤1上に圧着し、図2の状態になる。この際
パタ−ンプレ−ト5、下部補助枠8、鋳枠20、盛枠1
6、スクイズフット13、13で画成する造型空間は、
スクイズフット13、13がパタ−ンプレ−ト5の凹凸
に相対する凹凸形状に形成された状態になる。
1から低圧エヤ−を砂ホッパ12内に噴出させて砂ホッ
パ12内の鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ション
をさせながら図示されない切り替え弁を介して給気管2
1から低圧エヤ−を砂ホッパ12に供給して鋳物砂Sを
低圧エヤ−により造型空間に砂充填用ノズル14、14
を介して図3に示すようにエヤレ−ション充填する。こ
の際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ
−ル15又は/及びパタ−ンプレ−ト5の図示されない
ベントホ−ルから排気される。なお、図示されない排気
制御チャンバ−でベントホ−ル15からの排気量を制御
することによりパタ−ンプレ−ト5の図示されないベン
トホ−ルからの排気量を制御することもできる。これに
より造型空間におけるパタ−ンプレ−ト5の複雑形状部
の鋳物砂の充填密度を部分的に調整することができる。
作動して盛枠シリンダ17、17を縮引させながら昇降
支持フレ−ム3及びこれに支持されている部材を下降さ
せてゆき、セグメント方式のスクイズフット13、13
下面全体が平坦になるまで鋳物砂Sの一次スクイズをす
ると共にスライドゲ−ト9を逆作動させて砂投入口10
を開放して図4の状態にされる。この際、枠セットシリ
ンダ2、2の縮引作動は、図示されない圧力センサ−に
よりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達する
又は枠セットシリンダ2、2の図示されないエンコ−ダ
位置が一次スクイズの設定位置に到達するまで続けられ
る。
する状態に切り替えると共に枠セットシリンダ2、2が
一次スクイズより高い圧力で縮引作動をすることによ
り、鋳枠20、盛枠16、及びスクイズフット13、1
3が一体となって下降し鋳物砂S全体を二次スクイズす
る。これにより下部補助枠8は抜上げシリンダ7、7の
縮引により下降されてパタ−ンプレ−ト5の見切面とほ
ぼ同一レベルにされ、図5の状態になる。なお下部補助
枠8が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スク
イズの設定圧力に到達していない場合は、盛枠シリンダ
17、17を縮引作動させながら枠セットシリンダ2、
2をさらに縮引作動させることにより更なるスクイズが
成される。
力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定
時間スクイズを保持する。この時、下部補助枠8が下降
端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ
17、17を伸長作動させて盛枠16を下降させ下部補
助枠8が下降端に到達するまで鋳枠20を押し下げる。
これにより鋳枠20の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面
にすることができる。
20を抜型する工程を次に示す。枠セットシリンダ2,
2は、鋳物砂への2次スクイズが終了したとき、枠セッ
トシリンダ2、2は縮引端にある。また、抜上げシリン
ダも縮引端にある。ここで、枠セットシリンダ2,2を
低速度で上昇させると共に枠セットシリンダ2,2より
も遅くならない速度で抜上げシリンダ7,7を上昇させ
る。抜上げシリンダ7,7の速度は油圧回路に油圧を加
えることにより、調整できるように構成されている。こ
こで、抜上げシリンダ7、7は、下部補助枠8と鋳型の
入った鋳枠20を持ち上げて抜型する出力を持つが、枠
セットシリンダ2,2を上昇させる出力はなく、また、
この際盛枠シリンダ17、17は油圧により拘束されて
いる。このため、枠セットシリンダ2,2の上昇と共に
スクイズフット13、13及び盛枠16は一体となって
上昇し、同時に、枠セットシリンダ2,2よりも遅くな
らない速度で抜上げシリンダ7,7を上昇させようとし
ているため、抜上げシリンダ7、7の伸長作動により下
部補助枠8を介して鋳枠20を、盛枠16に圧着させて
一体的に上昇させることにより、パタ−ンプレ−ト5か
ら分離する。この際、枠セットシリンダ2,2の出力が
大きく、シリンダ径も大きく、さらに枠セットシリンダ
2、2のピストンロッド2A、2Aが最も縮引された状
態で抜型されることから抜型精度が高いものになってい
る。また、造型された鋳型は鋳枠20と共に停止状態か
ら若干上昇されて抜型される。その後、盛枠16及びセ
グメント方式のスクイズフット13、13は一体となっ
て上昇されてゆき、その途中において鋳型造型済み鋳枠
20は搬入出コンベヤ19により掬い上げられてパタ−
ンプレ−ト5から完全に分離されると共に鋳物砂Sが砂
ホッパ12内に補給されて図6の状態になる。
ヤ19を介して搬出され、空の鋳枠20が搬入されると
共にパタ−ン交換装置4が180度回転されてパタ−ン
プレ−ト5とパタ−ンプレ−ト5Aとを入替え、さらに
セグメント方式のスクイズフット13、13が作動され
てパタ−ンプレ−ト5Aの凹凸に相対した凹凸に形成さ
れて図7の状態とされ上記の作動を繰り返し行う。
交換装置4をタ−ンテ−ブル方式のものとして説明した
が、枠セットシリンダの左右方向に対し直角方向に移動
する方式がある。
タ−ンキャリア6、6Aにおけるパタ−ンプレ−ト5、
5Aの四隅外側位置には、抜上げシリンダ7、7Aが上
向きにして埋設されていて、その先端には前記パタ−ン
プレ−ト5、5Aの外周を包囲して上下摺動する枠状の
下部補助枠8、8Aが連結支持されているが、図8に示
すように下部補助枠8、8Aをピン24を介して造型基
盤1に設けた抜上げシリンダ7によって支持してもよ
い。この場合でも、枠セットシリンダ2,2の出力が大
きく、シリンダ径も大きく、さらに枠セットシリンダ
2、2のピストンロッド2A、2Aが最も縮引された状
態で抜型されることから抜型精度が高いことは変わるこ
とがない。尚、この構成では、抜き上げシリンダの数を
減らすことが可能になる。
よる鋳物砂の予備圧縮を行わないようにしたが、回転ゲ
−ト、圧縮空気導入口等を設けて流気加圧による鋳物砂
の予備圧縮を行うようにしてもよい。
に、下部補助枠つきのスクイズ造型後の鋳型を抜型する
抜型方法であって、水平平面内でのみ移動可能なパタ−
ン交換装置のパタ−ンキャリア面に載置したパタ−ンプ
レ−トと、下部補助枠と、鋳枠と、盛枠と、により構成
される造型空間に投入した鋳物砂を、造型基盤側を縮引
端とした複数の枠セットシリンダに支持された昇降支持
フレ−ムに配設されたスクイズ手段により一次スクイズ
した後、続いて前記下部補助枠を枠セットシリンダによ
り下降させながら、前記スクイズ手段により二次スクイ
ズした鋳型造型済み鋳枠を、前記枠セットシリンダの設
定速度で前記下部補助枠を上昇させて盛枠を介して昇降
支持フレ−ムに対し上向きに力をかける工程と、この工
程と同時に前記枠セットシリンダを上昇させることによ
り、該鋳型造型済み鋳枠を前記スクイズ手段、盛枠と、
一体的に上昇させてパタ−ンプレ−トから分離する工程
と、該鋳型造型済み鋳枠を搬入出コンベヤにより掬い上
げる工程と、を有することから、抜型精度を格段に良く
することが出来るという実用的効果がある。
である。
る。
図である。
る。
る。
断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 下部補助枠つきのスクイズ造型後の鋳型
を抜型する抜型方法であって、水平平面内でのみ移動可
能なパタ−ン交換装置4上のパタ−ンキャリア6,6A
に載置したパタ−ンプレ−ト5,5Aと、下部補助枠
8、8Aと、鋳枠20と、盛枠16と、により構成され
る造型空間に投入した鋳物砂を、造型基盤1側を縮引端
とした複数の枠セットシリンダ2,2に支持された昇降
支持フレ−ム3に配設されたスクイズ手段により一次ス
クイズした後、続いて前記下部補助枠8,8Aを枠セッ
トシリンダ2,2により下降させながら、前記スクイズ
手段により二次スクイズした鋳型造型済み鋳枠20を、
前記枠セットシリンダ2、2の設定速度で前記下部補助
枠8、8Aを上昇させて盛枠16を介して昇降支持フレ
−ム3に対し上向きに力をかける工程と、この工程と同
時に前記枠セットシリンダ2、2を上昇させることによ
り、該鋳型造型済み鋳枠20を前記スクイズ手段、盛枠
16と、一体的に上昇させてパタ−ンプレ−ト5,5A
から分離する工程と、該鋳型造型済み鋳枠20を搬入出
コンベヤ19により掬い上げる工程と、を有することを
特徴とする鋳型の抜型方法。 - 【請求項2】 造型基盤1上の左右両側に立設された枠
セットシリンダ2、2の上端間に架設された昇降支持フ
レ−ム3と、前記造型基盤1中央上部に交互にパタ−ン
プレ−ト5、5Aを載置したパタ−ンキャリア6、6A
を搬入出可能にしたパタ−ン交換装置4と、前記パタ−
ンプレ−ト5、5Aの外側を包囲して上下摺動する枠状
の下部補助枠8、8Aと、前記昇降支持フレ−ム3に吊
設支持された砂ホッパ12と、該砂ホッパ12の下端に
おいて昇降停止制御可能にして配設されたスクイズフッ
ト13、13と、前記スクイズフット13、13の周囲
に配置される砂充填用ノズル14、14と、前記スクイ
ズフット13、13及び砂充填用ノズル14、14の群
の外側を上下動可能にして包囲すると共に盛枠シリンダ
17、17に連結された盛枠16と、を具備した枠付砂
鋳型の造型装置における鋳型の抜型方法であって、砂ホ
ッパ内12に投入した鋳物砂を、パタ−ンプレ−ト5,
5A、下部補助枠8,8A、鋳枠20、盛枠16及びパ
タ−ンプレ−ト5,5Aに相対するスクイズフット1
3,13とにより画成する造型空間に砂充填用ノズル1
4,14を介してエヤ−により充填した後、前記スクイ
ズフットを下降挿入させて鋳物砂を一次スクイズした
後、前記下部補助枠8,8Aを下降させながら前記スク
イズフット13、盛枠16及び鋳枠20を一体的にパタ
−ンプレ−ト5,5Aに向けて下降させて鋳物砂を二次
スクイズした鋳型造型済み鋳枠20を、前記枠セットシ
リンダ2、2の設定速度で前記下部補助枠8、8Aを上
昇させて盛枠16を介して昇降支持フレ−ム3に対し上
向きに力をかける工程と、この工程と同時に前記枠セッ
トシリンダ2、2を上昇させることにより、該鋳型造型
済み鋳枠20を前記スクイズ手段、盛枠16と、一体的
に上昇させてパタ−ンプレ−ト5,5Aから分離する工
程と、該鋳型造型済み鋳枠20を搬入出コンベヤ19に
より掬い上げる工程と、を有することを特徴とする鋳型
の抜型方法。 - 【請求項3】 造型基盤1上の左右両側に立設された枠
セットシリンダ2、2の上端間に架設された昇降支持フ
レ−ム3と、前記造型基盤1中央上部に交互にパタ−ン
プレ−ト5、5Aを載置したパタ−ンキャリア6、6A
を搬入出可能にされるパタ−ン交換装置4と、前記パタ
−ンプレ−ト5、5Aの外側を包囲して上下摺動する枠
状の下部補助枠8、8Aと、前記昇降支持フレ−ム3に
吊設支持された砂ホッパ12と、該砂ホッパ12の下端
において昇降停止制御可能にして配設されたセグメント
方式のスクイズフット13、13と、前記セグメント方
式のスクイズフット13、13の周囲に配置される砂充
填用ノズル14、14と、前記セグメント方式のスクイ
ズフット13、13及び砂充填用ノズル14、14の群
の外側を上下動可能にして包囲すると共に盛枠シリンダ
17、17に連結された盛枠16と、を具備した枠付砂
鋳型の造型装置における鋳型の抜型方法であって、砂ホ
ッパ内12に投入した鋳物砂を、パタ−ンプレ−ト5,
5A、下部補助枠8,8A、鋳枠20、盛枠16及びパ
タ−ンプレ−ト5,5Aの凹凸に相対する凹凸を形成し
たセグメント方式のスクイズフット13,13とにより
画成する造型空間に砂充填用ノズル14,14を介して
エヤ−により充填した後、前記セグメント方式のスクイ
ズフットを下降挿入させて鋳物砂を一次スクイズした
後、前記下部補助枠8,8Aを下降させながら前記セグ
メント方式のスクイズフット13、盛枠16及び鋳枠2
0を一体的にパタ−ンプレ−ト5,5Aに向けて下降さ
せて鋳物砂を二次スクイズした鋳型造型済み鋳枠を、前
記枠セットシリンダ2、2の設定速度で前記下部補助枠
8、8Aを上昇させて盛枠16を介して昇降支持フレ−
ム3に対し上向きに力をかける工程と、この工程と同時
に前記枠セットシリンダ2、2を上昇させることによ
り、該鋳型造型済み鋳枠20を前記スクイズ手段、盛枠
16と、一体的に上昇させてパタ−ンプレ−ト5,5A
から分離する工程と、該鋳型造型済み鋳枠20を搬入出
コンベヤ19により掬い上げる工程と、を有することを
特徴とする鋳型の抜型方法。
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