JP3544344B2

JP3544344B2 - Casting method using a mold composed of two halves, mold and heat sink, and casting station equipment

Info

Publication number: JP3544344B2
Application number: JP2000197123A
Authority: JP
Inventors: ハーバート・グロラ
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002011568A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造型された２つの半型を組み合わせて成る鋳型を使用して注湯を行うための鋳造方法及びその鋳型・ヒ−トシンク並びに鋳造ステ−ション設備に関する。かような方法においては、最初に半型が造型され、更に半型が組み合わせられて鋳型となり、最後にこの鋳型に対して注湯が行われる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の方法では、砂から造型された半型を組み合わせることにより、完全な鋳型が形成され、続いてこの鋳型に対して注湯が行われる。更に技術水準から、鋳鉄または鋼から作られたインサート（以下ヒ−トシンクという）を、半型の造型時に鋳型に一体化するか、造型後に半型の中に挿入する方法が公知となっている。
【０００３】
ヒ−トシンクで覆われたキャビティの面では、鋳造時に、ある程度の急冷作用が得られることにより、局所的に限定された凝固速度の上昇が達成される。これにより密な組織が得られる。それ故、ヒ−トシンクは、供給を行いにくい鋳物領域において引け巣の形成を防止したり、正確な凝固を起こすべく隣接するフィーダの動作をサポートするのに適している。ヒ−トシンクは、鋳型の造型時に上型および／または下型の中で一体造型されるか、あるいは、鋳型が造型された後で上型または下型に挿入される。鋳物の凝固が完全に終了した後、ヒ−トシンクは鋳物と共に、上型および下型から取り除かれる。ヒ−トシンクは、後に続く工程で再び上型または下型に嵌入される。
【０００４】
しかしながら、ヒ−トシンクを備えたこのような鋳型の造型法には不具合がある。すなわちこの方式では、多数の鋳型にヒ−トシンクを装備しなければならず、各ヒ−トシンクは、鋳物の凝固が完了するまで鋳型の中に残るため、多数のヒ−トシンクが必要となる。更に鋳物を取り除いた後で、ヒ−トシンクを残りの鋳型から引き離して洗浄し、造型区域または挿入区域において、新たな上型または下型に組み入れる必要がある。別の不具合は、ヒ−トシンクを何度も使用することにより、ヒ−トシンクが鋳型への注湯時に加熱され、多かれ少なかれ加熱された状態で再び鋳型に嵌入されることもあるという点である。
【０００５】
かくしてヒ−トシンクの加熱が常に繰り返される可能性があり、鋳物の品質低下を招きかねない。なぜなら、最早所望の急冷作用を達成することができなくなるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたものであり、本発明は、僅かな数のヒートシンクで足りるとともに、特に最大温度を超過することがないような、２つの半型で構成した鋳型による鋳造方法及びその鋳型・ヒ−トシンク並びに鋳造ステ−ション設備を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は本発明にしたがって、半型の造型時に、半型の少なくとも一方に、鋳造キャビティにまで達する少なくとも１つの開口が備えられることと、注湯を行う直前に、鋳型の各開口にヒートシンクが嵌入され、かくして閉塞された鋳造キャビティが画成されることと、注湯と鋳物の凝固が終了した後、特に鋳型を更に移動させる前に、ヒートシンクが開口から取り外されることにより、解決される。
【０００８】
本発明にしたがったこの方法では、最初に各々の型、例えば上型および下型が組み合わせられて、不完全な鋳型が形成される。この鋳型の少なくとも一方の半型には、ヒートシンクに向けられた面に、１つまたは複数の開口が設けられている。これらの開口には、注湯を行う直前に、ヒートシンクが外側から嵌入される。かくして完全な鋳造キャビティが形成される。この場合のヒートシンクは、従来使用されてきたヒ−トシンクに比べて質量が大きくそれ故に熱容量の大きい好適なヒートシンクを指す。
【０００９】
したがってこのヒートシンクは、従来のヒ−トシンクに比べて、より大きな熱量を鋳物から奪うことができる。更にヒートシンクは、注湯の終了後ならびに鋳型の更なる移動の前に、半型の開口から取り除かれる。その際、ヒートシンクに向けられた面において鋳物が既に十分に凝固していることを確認する必要がある。しかしながら、鋳物全体が完全に凝固している必要はない。
【００１０】
したがって、鋳物が凝固した後にヒートシンクを鋳型から取り除くことができ、ヒートシンクを除去するために鋳型を壊す必要はない。かくしてヒートシンクと鋳物との接触時間が短くなり、ヒートシンクの温度がそれ程上昇することはない。これにより、ヒートシンクの温度が十分に低くなり、すぐ次の工程でヒートシンクが鋳型の開口に嵌入可能となることが保証される。したがって、必要となるのは、各工程において著しい温度上昇を引き起こすことなく使用するのに十分な熱容量を有するように設計された単独のヒートシンクだけである。
【００１１】
本発明にしたがった方法では、各半型を造型ステーションで造型することができ、その際、これらの半型は、組み合わせられて鋳型となった後、鋳造ステーションに供給される。有効なのは、その後で初めて、ヒートシンクが鋳造ステーションにおいて半型の開口に嵌入されることである。鋳型に対する注湯が終了して鋳物が凝固し終わると、本発明にしたがって、ヒートシンクが、まだ鋳造ステーションにある状態で、鋳型から取り外されることにより、後の工程で再び次の半型の開口に嵌入されるようになっている。
【００１２】
本発明にしたがえば、ヒートシンクを冷却することもでき、その際、有効なのは、ヒートシンクの温度が調整されることである。本発明にしたがった方法では、１つまたは複数のヒートシンクユニットから成るヒートシンクを使用することができる。
【００１３】
本発明にしたがった方法では、注湯のため、鋳型の型分割面が搬送面に対して０度から９０度の角度を成すように鋳型を配置することができる。鋳型に対する注湯は、本発明にしたがって、重力注湯法または低圧注湯法により行うことができる。低圧注湯法の場合、鋳型のフィーダを鋳型の下面に配置することができれば有効である。注湯が終わると鋳型は反転される。その結果、鋳型は、フィーダが鋳型の上面に位置するような状態となる。注湯を行う前に、半型の組み合わせより成る鋳型を９０度だけ回転させることも可能である。
【００１４】
鋳物を鋳造するためには、まず、鋳物砂から造型された第１の半型と、第１の半型と組み合わせられる鋳物砂から造型された第２の半型とから成る鋳型が必要となる。かような鋳型は、少なくとも一方の半型において、鋳造キャビティにまで達する少なくとも１つの開口を有している。各開口には、ヒートシンクが嵌入可能となっており、ヒートシンクは、嵌入されることにより開口を閉塞する。その際、鋳型のヒートシンクは、鋳造キャビティの型壁の欠落部分を補うような表面輪郭を有している。
【００１５】
鋳型における開口を含む半型の面が、ヒートシンクに備えられた輪郭に対応する輪郭を有していれば有効である。かかる輪郭により、ヒートシンクと鋳型との間において、位置的に正確な形状拘束的な結合が実現可能となる。
【００１６】
鋳型の各半型には、半型枠を備えることができる。これらの半型枠は、互いに組みあわせられて１つの型枠を成す。
【００１７】
本発明にしたがった鋳型の中に嵌入可能な、本発明にしたがったヒートシンクは、１つまたは複数のヒートシンクユニットの組み合わせにより構成することができる。更に、本発明にしたがったヒートシンクには冷媒通路を設けることができる。これらの冷媒通路により、注湯の最中であっても、冷媒を圧送することができる。この冷媒は、鋳物から伝達された熱をヒートシンクから奪う。かくして、ヒートシンクの温度が最適に選択可能となることが保証される。ヒートシンクの温度調整を可能ならしめる温度センサをヒートシンクの中に取り付けることができれば、これもまた有効である。
【００１８】
以上説明してきた方法を実施するのに適した、本発明にしたがった鋳造ステーション設備は、鋳型用の搬送装置及び注湯装置を有している。鋳造ステーションの中には更に、ヒートシンクを鋳型の中に嵌入するための１つまたは複数の装置が配置されている。ヒートシンクはかかる収容部の中に配置され、その後、鋳型の上型又は／及び下型に備えられた開口の中に嵌入される。注湯が終了した後、嵌入装置を介してヒートシンクを再び鋳型から取り外すことができる。その後、ヒートシンクは、次の鋳型に対して注湯を行うのに使用することができる。
【００１９】
嵌入装置が昇降台であり、昇降台にヒートシンクが取り付けられていれば、有効である。その際、昇降台には、鋳型の中、特に型枠の中におけるガイドに対応するガイドエレメントを取り付けることができる。
【００２０】
本発明にしたがうと、鋳造ステーションは、ヒートシンクを冷却するための冷却装置を有している。かかる冷却装置が、ヒートシンク内の冷媒通路に一体化可能な冷媒配管を有していれば、有効である。鋳造ステーションが、更に冷媒装置を制御または調整する制御または調整装置を有していれば、有効である。
【００２１】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明にしたがった方法を実施するための設備、本発明にしたがった鋳型、ならびに本発明にしたがったヒートシンクの実施例を、図面に基づいて更に詳細に説明する。図１は、搬送方向に直交する方向における、鋳造ステーションの断面図である。図２は、図１と同じ図であるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。図３は、搬送方向に沿った鋳造ステーション設備の断面図である。図４は、図３と同じ図であるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。
【００２２】
図５は、ヒートシンクが上型および下型に嵌入された状態における、図１から図４までに示される鋳造ステーションに類似した鋳造ステーションを示している。図６は、図５にしたがった鋳造ステーションであるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。
【００２３】
図７は、型分割面が鉛直方向に伸びる場合における低圧注湯機を示している。図８は、図７にしたがった低圧注湯機を示しているが、ヒートシンクを両方の半型の中に嵌入する場合を示している。
【００２４】
図９は、ヒートシンクを側方から鋳型の中に嵌入可能な重力注湯ステーションを示している。図１０は、両側から嵌入可能なヒートシンクを備えた重力注湯ステーションを示している。図１１は、鋳造の最中に鋳型が約９０度だけ回転せしめられる低圧注湯機を示している。
【００２５】
図１から図４に示す本発明の鋳造ステ−ション設備における鋳造ステーション３は、鋳型を搬送するための搬送装置としてのローラコンベヤ３１を有している。その際、鋳型１は、下型１２と組み合わせられる上型１１から成る。これら２つの半型１１、１２は、各々の型枠１３、１４の中に配置されている。
【００２６】
２つの型枠１３、１４はそれぞれ、上側と下側のソケット１７を有しており、これらのソケット１７に、ロックロッド１６が上側から差し込まれて貫通する。かかるロックロッド１６により、２つの型枠１３、１４は、上型１１ならびに下型１２が所望の位置において正確に重なり合うように互いにロックされる。その際、ロックロッド１６は、下側の型枠１４の上側のソケット１７のみを貫通する。
【００２７】
その結果、下側のソケット１７はとりあえず解放されたままの状態となる。下型１２は、鋳造キャビティにまで達する開口１５を有している。それ故、上型１１と下型１２との組み合わせから成る鋳型１は、差し当たっては不完全である。かような鋳型１は、ローラコンベヤ３１を介して鋳造ステーション３の中に押し込まれる。その際、鋳型１は嵌入装置としての昇降台３３のすぐ真上に到達する。昇降台３３は、高さを変更できるように架台３３５において軸承されている。
【００２８】
また、台板３３７にはガイドロッド３３２が結合されており、これらのガイドロッド３３２は、架台３３５のガイドソケット３３３の中に案内される。更に架台３３５と台板３３７との間には、ピストンシリンダユニット３３４が配置されている。このピストンシリンダユニット３３４により、ガイドロッド３３２によって案内された昇降台３３の高さをスライド調整することができる。台板３３７の上には、ヒートシンク２が取り付けられる。
【００２９】
また、ヒートシンク２は貫通孔２４を有しており、台板３３７は螺子孔３３１を有している。螺子２５がこれらの螺子孔３３１に差し込まれて貫通し、台板３３７において締結される。ヒートシンク２の寸法は、ヒートシンク２が下側に設けられた開口１５を正確に通過するように、設定されている。
【００３０】
ヒートシンク２の表面輪郭２１は、これが上型１１および下型１２と共に完全な鋳型１を構成するように形成されている。すなわち、鋳造キャビティはヒートシンク２によって補完される。ヒートシンク２の中には、冷媒用の空間２２が備えられている。冷媒は、冷媒通路２３を通ってヒートシンク２内に圧送することができる。ここで、冷媒通路２３は冷媒配管３４と結合されており、これらの冷媒配管３４は、図示しない冷却装置に通じている。
【００３１】
以下、これらの構成を用いた場合の動きについて説明する。かくして完全な鋳型１を形成するため、ヒートシンク２は、昇降台３３を介して鋳型１の開口１５に入るように上昇せしめられる。鋳型１とヒートシンク２の相対的な位置決めをより正確に行うため、台板３３７上にボルト３３６が取り付けられている。これらのボルト３３６は、台板３３７を上昇させた際に、解放された状態になっている下側の半型枠１４の下側のソケット１７の中に挿入される。
【００３２】
鋳型１への注湯を行うため、注湯装置としての注湯ポット３２が鋳型１に近づけられ、鋳物材料が鋳型１の注湯開口１８を通じて鋳造キャビティの中に流し込まれる。その際、温度差が大きいため、鋳物材料はヒートシンク２の表面において急速に凝固する。結果的に鋳物材料は、然るべく凝固して、その組織は比較的密になり、引け巣の形成が防止される。鋳物４がその下方領域において十分に凝固すると、その後の工程において新たに使用するため、ヒートシンク２を下型１２から再び引き抜くことができる。そのため、昇降台３３が降下せしめられる。そして注湯の完了した鋳型１は、ローラコンベヤ３１を介して運び去られ、これと同時に、新たな鋳型が鋳造ステーション３の中に押し込まれる。
【００３３】
【発明の実施の形態２】
図５および図６に示される鋳造ステ−ション設備は、ヒートシンク２が上側の半型１１にも嵌入可能となるように鋳造ステーション３と鋳型１が備えられているという点で、図１から図４までに示される鋳造ステ−ション設備と異なっている。また鋳造ステーション３には、実質的に昇降台３３に対応する昇降装置３３ａが備えられている。昇降装置３３ａは、昇降台３３と比較すると、１８０度回転されるという点のみにおいて異なっている。したがって、昇降装置３３ａの台板３３７は、その下に固定されたヒートシンク２が下方に移動して上型１１の開口１５に嵌入可能となるように、取り付けられている。かくして、鋳型への注湯を行うため、ヒートシンク２は、昇降台３３または昇降装置３３ａにより、鋳型１に嵌入される。続いて鋳型１に対して注湯が行われ、鋳物材料が十分に凝固した後、ヒートシンク２は再び鋳型１から取り去られる。
【００３４】
【発明の実施の形態３】
図７および図８にしたがった鋳造ステーション３は、低圧注湯機を有している。かかる低圧注湯機の上に鋳型１が載置される。鋳型の注湯開口１８は下に向けられている。ここで、鋳型１の型分割面は鉛直方向に伸びている。すなわち、鋳型１は、注湯または鋳造ステーション３への搬送の前に、９０度だけ回転させておく必要がある。図８にしたがった鋳造ステーション３は、第２の半型に設けられた更なる開口１５にヒートシンク２を嵌入可能とする第２の昇降装置３３ｂが備えられているという点で、図７にしたがった鋳造ステーション３と異なっている。
【００３５】
【発明の実施の形態４】
図９および図１０には、鋳物材料が重力により注湯ポット３２から、鉛直方向に伸びる型分割面を備えた鋳型１に流れ込んでこれを満たす。かくして鋳型１は、鋳造ステーション３に搬送する前に、あるいは直接鋳造ステーション３内において、９０度だけ回転させる必要がある。そうすると第２の昇降装置３３ｂは、鋳造ステーション３内において、ヒートシンク２を鋳型１の開口１５の中に嵌入する。図１０にしたがった鋳造ステーション３では、ヒートシンク２が昇降装置３３ａ及び第２の昇降装置３３ｂを介して右側の半型１３にも左側の半型１４にも嵌入されるように、図９にしたがった鋳造ステーション３を拡張したものである。
【００３６】
【発明の実施の形態５】
図１１に示される実施例の鋳造ステーション３は、鋳型１を鋳造ステーション３の中に搬送する搬送台車５を有している。かかる搬送台車５は、摺動台車６によって搬送方向に直交する方向に移動させることができる。かくして鋳型１は、鋳物材料を含む加圧釜７に接近せしめられる。昇降装置３３ａによってヒートシンク２が上側の半型１１の開口１５に嵌入された後、一方では鋳型１の注湯開口１８が加圧釜７の流出開口７１と結合され、他方ではインターロックシリンダ７２が注湯開口１８の上側の領域に位置するように、摺動台車６によって鋳型１が加圧釜７に接近せしめられる。インターロックシリンダ７２は、注湯が終了した後、注湯開口１８を密封する役目を果たす。下注ぎ鋳造を行えるように、鋳型１を９０度揺動することも考えられる。このためには、然るべく構成された加圧釜７が必要となる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、２つの半型を造型し、この半型を組み合わせて鋳型とした後、鋳型への注湯を行う鋳造方法であって、各半型の造型時に、半型の少なくとも一方に、鋳造キャビティにまで達する少なくとも１つの開口が備えられ、注湯を行う直前に、鋳型の各開口にヒートシンクが嵌入され、かくして閉塞した鋳造キャビティが画成され、注湯と鋳物の凝固が終了した後、特に鋳型を次の工程へ移動させる前に、ヒートシンクが開口から取り外されることを特徴とするものであるから、僅かな数のヒートシンクで足りるとともに、特に最大温度を超過する工程がないなど産業界に与える効果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】搬送方向に直交する方向における、鋳造ステーションの断面図である。
【図２】図１と同じ図であるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。
【図３】搬送方向に沿った鋳造ステーション設備の断面図である。
【図４】図３と同じ図であるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。
【図５】ヒートシンクが上型および下型に嵌入された状態における、図１から図４までに示される鋳造ステーションに類似した鋳造ステーションを示している。
【図６】図５にしたがった鋳造ステーションであるが、鋳型に対して注湯が行われた状態を示している。
【図７】型分割面が鉛直方向に伸びる場合における低圧注湯機を示している。
【図８】図７にしたがった低圧注湯機を示しているが、ヒートシンクを両方の半型の中に嵌入する場合を示している。
【図９】ヒートシンクを側方から鋳型の中に嵌入可能な重力注湯ステーションを示している。
【図１０】両側から嵌入可能なヒートシンクを備えた重力注湯ステーションを示している。
【図１１】鋳造の最中に鋳型が約９０度だけ回転せしめられる低圧注湯機を示している。
【符号の説明】
１鋳型
２ヒ−トシンク
３鋳造ステ−ション
４鋳物
５搬送台車
６摺動台車
７加圧釜
１１上型、第１の半型
１２下型、第２の半型
１３（上側の）半型枠
１４（下側の）半型枠
１５開口
１６ロックロッド
１７ソケット
１８注湯開口
２１表面輪郭
２２冷媒用の空間
２３冷媒通路
２４貫通孔
２５螺子
３１ロ−ラコンベヤ
３２注湯ポット
３３昇降台
３３ａ昇降装置
３３ｂ第２の昇降装置
３３１螺子孔
３３２ガイドロッド
３３３ガイドソケット
３３４ピストンシリンダユニット
３３５架台
３３６ボルト
３３７台板
３４冷媒配管
７１流出開口
７２インターロックシリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a casting method for pouring using a mold formed by combining two molded halves, a mold and a heat sink thereof, and a casting station facility. In such a method, first, a half mold is formed, and then the half molds are combined to form a mold, and finally, the mold is poured.
[0002]
[Prior art]
In the conventional method, a complete mold is formed by combining the halves molded from sand, followed by pouring the mold. Furthermore, it is known from the state of the art that an insert made of cast iron or steel (hereinafter referred to as a heat sink) is integrated into a mold during molding of a mold, or inserted into the mold after molding. .
[0003]
On the surface of the cavity covered by the heat sink, a locally limited increase in the solidification rate is achieved by a certain quenching action during casting. This results in a dense tissue. Therefore, heat sinks are suitable for preventing shrinkage cavities in casting areas where supply is difficult, or for supporting the operation of adjacent feeders for accurate solidification. The heat sink is integrally formed in the upper mold and / or the lower mold when the mold is formed, or inserted into the upper or lower mold after the mold is formed. After the casting has completely solidified, the heat sink is removed from the upper and lower dies together with the casting. The heat sink is inserted into the upper mold or the lower mold again in a subsequent step.
[0004]
However, there is a disadvantage in the method of forming such a mold having a heat sink. In other words, in this method, a large number of molds must be equipped with heat sinks, and each heat sink remains in the mold until solidification of the casting is completed, so that a large number of heat sinks are required. After further removal of the castings, the heat sink needs to be separated from the remaining molds, washed and incorporated into a new upper or lower mold in the molding or insertion area. Another disadvantage is that, due to the repeated use of the heat sink, the heat sink is heated during pouring into the mold and may be re-inserted into the mold in a more or less heated state. .
[0005]
Thus, the heating of the heat sink may be repeated at all times, which may lead to a decrease in casting quality. This is because the desired quenching action can no longer be achieved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the present invention is based on a mold composed of two mold halves that requires a small number of heat sinks and does not particularly exceed the maximum temperature. An object of the present invention is to provide a casting method, a mold and a heat sink thereof, and a casting station facility.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, at least one of the mold halves is provided with at least one opening reaching the casting cavity during molding of the mold, and a heat sink is provided at each opening of the mold immediately before pouring. This is solved by the definition of the inserted and thus closed casting cavity and the removal of the heat sink from the opening after pouring and solidification of the casting, especially before the mold is moved further.
[0008]
In this method according to the invention, first each mold, for example the upper and lower molds, is combined to form an incomplete mold. At least one half of the mold is provided with one or more openings in a surface facing the heat sink. Immediately before pouring, heat sinks are fitted into these openings from the outside. Thus, a complete casting cavity is formed. The heat sink in this case refers to a suitable heat sink having a larger mass than a conventionally used heat sink and therefore a large heat capacity.
[0009]
Therefore, this heat sink can remove a larger amount of heat from the casting than the conventional heat sink. Furthermore, the heat sink is removed from the opening in the mold half after pouring and before further movement of the mold. At that time, it is necessary to confirm that the casting has already sufficiently solidified on the surface facing the heat sink. However, the entire casting need not be completely solidified.
[0010]
Thus, the heat sink can be removed from the mold after the casting has solidified, without having to break the mold to remove the heat sink. Thus, the contact time between the heat sink and the casting is reduced, and the temperature of the heat sink does not rise so much. This ensures that the temperature of the heat sink is sufficiently low that the heat sink can be fitted into the opening of the mold in the next step. Therefore, all that is needed is a single heat sink designed to have sufficient heat capacity to be used without causing significant temperature rise in each step.
[0011]
In the method according to the invention, the halves can be shaped at a shaping station, where the halves are combined into a mold and then fed to a casting station. Effectively, only then is the heat sink inserted into the opening of the mold at the casting station. After the pouring of the mold and the solidification of the casting have been completed, according to the invention, the heat sink is removed from the mold, while still at the casting station, so that in a later step again the opening of the next mold half is obtained. It is designed to be inserted.
[0012]
According to the invention, it is also possible to cool the heat sink, in which case it is advantageous to regulate the temperature of the heat sink. In the method according to the invention, a heat sink consisting of one or more heat sink units can be used.
[0013]
In the method according to the present invention, the casting mold can be arranged such that the mold division surface of the casting mold forms an angle of 0 to 90 degrees with respect to the conveying surface for pouring. Pouring into the mold can be performed according to the present invention by gravity pouring or low pressure pouring. In the case of the low pressure pouring method, it is effective if the feeder of the mold can be arranged on the lower surface of the mold. After pouring, the mold is inverted. As a result, the mold is in a state where the feeder is located on the upper surface of the mold. Prior to pouring, it is also possible to rotate the mold consisting of the half molds by 90 degrees.
[0014]
In order to cast a casting, first, a mold including a first mold half molded from molding sand and a second mold half molded from molding sand combined with the first mold half is required. . Such a mold has, in at least one half, at least one opening reaching the casting cavity. A heat sink can be fitted into each opening, and the heat sink closes the opening by being fitted. In this case, the heat sink of the mold has a surface profile that compensates for the missing part of the mold wall of the casting cavity.
[0015]
It is effective if the half surface including the opening in the mold has a contour corresponding to the contour provided on the heat sink. Such a contour makes it possible to achieve a positionally precise and shape-restricted connection between the heat sink and the mold.
[0016]
Each mold half can have a mold half. These half molds are combined with each other to form one mold.
[0017]
A heat sink according to the invention, which can be fitted into a mold according to the invention, can be constituted by a combination of one or more heat sink units. Furthermore, the heat sink according to the invention can be provided with a coolant passage. By these refrigerant passages, the refrigerant can be pumped even during pouring. This refrigerant removes the heat transferred from the casting from the heat sink. Thus, it is ensured that the temperature of the heat sink is optimally selectable. It would also be advantageous if a temperature sensor could be mounted in the heat sink that would allow the temperature of the heat sink to be adjusted.
[0018]
The casting station equipment according to the invention, which is suitable for carrying out the method described above, comprises a conveying device for the mold and a pouring device. Also located within the casting station is one or more devices for fitting the heat sink into the mold. The heat sink is placed in such a receptacle and then fitted into an opening provided in the upper and / or lower mold. After the pouring is completed, the heat sink can be removed again from the mold via the insertion device. The heat sink can then be used to pour the next mold.
[0019]
It is effective if the insertion device is a lifting platform and a heat sink is attached to the lifting platform. In this case, guide elements corresponding to the guides in the mold, in particular in the formwork, can be mounted on the lift.
[0020]
According to the invention, the casting station has a cooling device for cooling the heat sink. It is effective if such a cooling device has a refrigerant pipe that can be integrated with the refrigerant passage in the heat sink. It would be advantageous if the casting station further had a control or regulation device for controlling or regulating the refrigeration system.
[0021]
Embodiment 1 of the present invention
In the following, embodiments of the equipment for carrying out the method according to the invention, the mold according to the invention and the heat sink according to the invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the casting station in a direction orthogonal to the transport direction. FIG. 2 is the same view as FIG. 1, but shows a state in which the mold has been poured. FIG. 3 is a cross-sectional view of the casting station equipment along the transport direction. FIG. 4 is the same view as FIG. 3, but shows a state in which the mold has been poured.
[0022]
FIG. 5 shows a casting station similar to the casting station shown in FIGS. 1 to 4 with the heat sink fitted into the upper and lower dies. FIG. 6 shows a casting station according to FIG. 5, but in which the casting has been poured.
[0023]
FIG. 7 shows the low-pressure pouring machine in a case where the mold dividing surface extends in the vertical direction. FIG. 8 shows a low-pressure pouring machine according to FIG. 7, but with the heat sink fitted in both halves.
[0024]
FIG. 9 shows a gravity pouring station in which the heat sink can be inserted into the mold from the side. FIG. 10 shows a gravity pouring station with heat sinks that can be fitted from both sides. FIG. 11 shows a low pressure pouring machine in which the mold is rotated by about 90 degrees during casting.
[0025]
The casting station 3 in the casting station equipment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 has a roller conveyor 31 as a transfer device for transferring a mold. At that time, the mold 1 includes an upper mold 11 combined with a lower mold 12. These two halves 11 and 12 are arranged in respective molds 13 and 14.
[0026]
Each of the two molds 13 and 14 has upper and lower sockets 17, into which a lock rod 16 is inserted from above and penetrates. With such a lock rod 16, the two molds 13, 14 are locked to each other so that the upper mold 11 and the lower mold 12 overlap exactly at a desired position. At that time, the lock rod 16 penetrates only the upper socket 17 of the lower mold 14.
[0027]
As a result, the lower socket 17 is left open for the time being. The lower mold 12 has an opening 15 reaching the casting cavity. Therefore, the mold 1 comprising the combination of the upper mold 11 and the lower mold 12 is incomplete at the moment. Such a mold 1 is pressed into the casting station 3 via a roller conveyor 31. At that time, the mold 1 reaches immediately above the elevating table 33 as a fitting device. The elevating platform 33 is supported on a gantry 335 so that the height can be changed.
[0028]
Further, guide rods 332 are connected to the base plate 337, and these guide rods 332 are guided into the guide sockets 333 of the gantry 335. Further, a piston cylinder unit 334 is disposed between the gantry 335 and the base plate 337. The height of the lift 33 guided by the guide rod 332 can be slid and adjusted by the piston cylinder unit 334. The heat sink 2 is mounted on the base plate 337.
[0029]
The heat sink 2 has a through hole 24, and the base plate 337 has a screw hole 331. The screw 25 is inserted into these screw holes 331 to penetrate, and is fastened at the base plate 337. The dimensions of the heat sink 2 are set so that the heat sink 2 passes exactly through the opening 15 provided on the lower side.
[0030]
The surface contour 21 of the heat sink 2 is formed such that it forms a complete mold 1 with the upper mold 11 and the lower mold 12. That is, the casting cavity is supplemented by the heat sink 2. A space 22 for a coolant is provided in the heat sink 2. The refrigerant can be pumped into the heat sink 2 through the refrigerant passage 23. Here, the refrigerant passage 23 is connected to a refrigerant pipe 34, and these refrigerant pipes 34 communicate with a cooling device (not shown).
[0031]
Hereinafter, the operation when these configurations are used will be described. Thus, to form a complete mold 1, the heat sink 2 is raised via the lift 33 into the opening 15 of the mold 1. A bolt 336 is mounted on the base plate 337 to more accurately position the mold 1 and the heat sink 2 relative to each other. These bolts 336 are inserted into the lower sockets 17 of the lower mold half 14 in the released state when the base plate 337 is raised.
[0032]
In order to pouring the mold 1, a pouring pot 32 as a pouring device is brought close to the mold 1, and a casting material is poured into the casting cavity through the pouring opening 18 of the mold 1. At that time, the casting material solidifies rapidly on the surface of the heat sink 2 because of a large temperature difference. As a result, the casting material solidifies accordingly and its texture becomes relatively dense, preventing shrinkage cavities from forming. When the casting 4 has solidified sufficiently in its lower region, the heat sink 2 can be pulled out of the lower mold 12 again for new use in subsequent steps. Therefore, the lift 33 is lowered. Then, the poured mold 1 is carried away via the roller conveyor 31, and at the same time, a new mold is pushed into the casting station 3.
[0033]
Embodiment 2 of the present invention
5 and 6 show that the casting station 3 and the mold 1 are provided so that the heat sink 2 can be fitted into the upper mold half 11 as well. 4 differs from the casting station equipment shown in FIG. The casting station 3 is provided with a lifting device 33a substantially corresponding to the lifting table 33. The lifting device 33a is different from the lifting table 33 only in that it is rotated by 180 degrees. Therefore, the base plate 337 of the elevating device 33a is mounted such that the heat sink 2 fixed thereunder moves downward and can be fitted into the opening 15 of the upper die 11. Thus, in order to pour the molten metal into the mold, the heat sink 2 is fitted into the mold 1 by the elevating table 33 or the elevating device 33a. Subsequently, the casting mold 1 is poured, and after the casting material has sufficiently solidified, the heat sink 2 is removed from the casting mold 1 again.
[0034]
Third Embodiment of the Invention
The casting station 3 according to FIGS. 7 and 8 has a low-pressure pouring machine. The mold 1 is placed on such a low-pressure pouring machine. The pouring opening 18 of the mold is oriented downward. Here, the mold division surface of the mold 1 extends in the vertical direction. That is, the mold 1 needs to be rotated by 90 degrees before pouring or transport to the casting station 3. The casting station 3 according to FIG. 8 is according to FIG. 7 in that it has a second lifting device 33b which allows the heat sink 2 to be fitted into a further opening 15 provided in the second half. Casting station 3.
[0035]
Embodiment 4 of the present invention
9 and 10, the casting material flows from the pouring pot 32 by gravity into the mold 1 having the mold dividing surface extending in the vertical direction to fill the casting. Thus, the mold 1 needs to be rotated by 90 degrees before being transferred to the casting station 3 or directly in the casting station 3. Then, the second lifting device 33 b fits the heat sink 2 into the opening 15 of the mold 1 in the casting station 3. In the casting station 3 according to FIG. 10, according to FIG. 9, the heat sink 2 is fitted into the right half 13 and the left half 14 via the lifting device 33a and the second lifting device 33b. The casting station 3 is expanded.
[0036]
Embodiment 5 of the present invention
The casting station 3 of the embodiment shown in FIG. 11 has a transport carriage 5 for transporting the mold 1 into the casting station 3. The transport carriage 5 can be moved by the sliding carriage 6 in a direction orthogonal to the transport direction. Thus, the mold 1 is brought closer to the pressure cooker 7 containing the casting material. After the heat sink 2 is inserted into the opening 15 of the upper mold half 11 by the elevating device 33a, the pouring opening 18 of the mold 1 is connected to the outflow opening 71 of the pressure cooker 7 on the one hand, and the interlock cylinder 72 is poured on the other hand. The slide 1 moves the mold 1 closer to the pressure cooker 7 so as to be located in the region above the hot water opening 18. The interlock cylinder 72 serves to seal the pouring opening 18 after pouring is completed. It is also conceivable to swing the mold 1 by 90 degrees so that undercasting can be performed. For this purpose, an appropriately configured pressure cooker 7 is required.
[0037]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention is a casting method in which two halves are molded, the halves are combined to form a mold, and then the molten metal is poured into the mold. At least one of the mold halves is provided with at least one opening reaching the casting cavity, and immediately before pouring, a heat sink is fitted into each opening of the mold, thus defining a closed casting cavity and thus pouring. After the solidification of the casting is completed, especially before the mold is moved to the next step, the heat sink is removed from the opening, so that a small number of heat sinks is sufficient and the maximum temperature is particularly reduced. The effect on the industry, such as no excess processes, is significant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a casting station in a direction orthogonal to a transport direction.
FIG. 2 is the same view as FIG. 1, but showing a state in which the casting is poured into the mold.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the casting station equipment along a transport direction.
FIG. 4 is the same view as FIG. 3, but showing a state in which the casting has been poured into the mold.
FIG. 5 shows a casting station similar to the casting station shown in FIGS. 1 to 4 with the heat sink fitted into the upper and lower molds.
FIG. 6 shows the casting station according to FIG. 5, but with the mold being poured.
FIG. 7 shows the low-pressure pouring machine in a case where the mold dividing surface extends in the vertical direction.
8 shows the low-pressure pouring machine according to FIG. 7, but with the heat sink fitted in both halves.
FIG. 9 shows a gravity pouring station in which the heat sink can be inserted into the mold from the side.
FIG. 10 shows a gravity pouring station with heat sinks that can be fitted from both sides.
FIG. 11 shows a low pressure pouring machine in which the mold is rotated by about 90 degrees during casting.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 2 Heat sink 3 Casting station 4 Casting 5 Carriage carriage 6 Sliding carriage 7 Pressure cooker 11 Upper mold, first half mold 12 Lower mold, second half mold 13 (upper half mold frame 14) (Lower) half mold 15 opening 16 lock rod 17 socket 18 pouring opening 21 surface contour 22 space for refrigerant 23 refrigerant passage 24 through hole 25 screw 31 roller conveyor 32 pouring pot 33 elevating table 33a elevating device 33b Second lifting / lowering device 331 Screw hole 332 Guide rod 333 Guide socket 334 Piston cylinder unit 335 Mount 336 Bolt 337 Base plate 34 Refrigerant pipe 71 Outflow opening 72 Interlock cylinder

Claims

This is a casting method in which two molds 11 and 12 are molded, the molds 11 and 12 are combined to form a mold, and then poured into the mold 1. At least one of the molds 11 and 12 is provided with at least one opening 15 reaching the casting cavity, and immediately before pouring, the heat sink 2 is fitted into each opening 15 of the mold 1 to form a closed casting cavity. After the pouring and solidification of the casting 4 have been completed, the heat sink 2 is removed from the opening 15 particularly before the casting mold 1 is moved to the next step. Method.

2. The method according to claim 1, wherein the molds 1 are supplied to the casting station 3 after the molds 11, 12 have been molded at the molding station and the molds 11, 12 have been combined. 3. A casting method using a mold composed of half molds.

3. The method as claimed in claim 2, wherein the heat sink 2 is fitted into each opening 15 of the halves 11, 12 at the casting station 3.

4. The method according to claim 3, wherein after the pouring and the solidification of the casting have been completed, the heat sink 2 is removed from the mold 1 while still in the casting station 3, so that the mold half is again formed in a later step. A casting method using a mold composed of two halves, wherein the casting method is adapted to be fitted into the openings 15 of the eleventh and twelve.

5. The casting method according to claim 1, wherein the heat sink is cooled.

The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the heat sink (2) is adjusted.

7. The method as claimed in claim 1, wherein the mold 1 comprising two halves 11, 12 is rotated by 90 degrees before pouring. A casting method using a mold composed of half molds.

The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the pouring of the mold 1 is performed by gravity pouring.

9. The casting method according to claim 1, wherein the casting of the casting mold 1 is carried out by low-pressure casting by lower casting. .

10. The method according to claim 9, wherein the feeder is arranged on a lower surface of the mold 1 and the mold 1 is turned over after pouring is finished. Casting method.

In a mold consisting of two halves 11, 12 formed from foundry sand, at least one of the halves 11, 12 has at least one opening 15 reaching the casting cavity, each opening 15 having a heat sink 2. Wherein the opening 15 can be closed by the heat sink 2.

A mold according to claim 11, wherein the heat sink (2) has a surface profile to compensate for missing portions of the mold wall of the casting cavity.

The mold according to any one of claims 11 to 12, wherein the surfaces of the mold halves (11, 12) including the opening (15) have a contour corresponding to the contour provided on the heat sink. template.

14. The mold according to any one of claims 11 to 13, wherein each mold half 11, 12 is arranged in each mold half 13, 14, and the mold half 13, 13 is combined. A mold, wherein the mold is formed as one mold.

A mold according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the formwork comprises at least one guide (17) for facilitating the insertion of the heat sink (2).

The heat sink according to any one of claims 11 to 15, wherein the heat sink has a refrigerant passage (23).

17. The heat sink according to claim 16, wherein the heat sink has a temperature sensor.

A casting station equipment for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10, wherein a heat sink 2 is attached to the mold 1 in a casting station provided with a conveying device and a pouring device for the mold 1. Casting station equipment, characterized in that one or more insertion devices for insertion are arranged in the casting station 3, the insertion device having a receiving part for the heat sink 2.

19. The casting station equipment according to claim 18, wherein the insertion device is a lifting table 33, and the heat sink 2 is mounted on the lifting table 33.

20. The casting station equipment according to claim 19, wherein the lift 33 has a guide element 336, which guide element 336 corresponds to the guide 17 in the mold 1.

The casting station equipment according to any one of claims 18 to 20, wherein the casting station (3) has a cooling device for cooling the heat sink (2).

22. The casting station equipment according to claim 21, wherein the cooling device has a refrigerant pipe 34, and the refrigerant pipe 34 is connectable to the heat sink 2.

23. A casting station facility according to claim 21 or 22, wherein the casting station 3 comprises a control or regulating device for the cooling device.