JP3595320B2 - Mold molding method and apparatus and method of using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクイズヘッドに装架された複数のスクイズフートとスクイズテーブルとの相対移動により模型定盤上に重合された鋳枠に充填された鋳物砂をスクイズして鋳型を造型する鋳型造型方法および装置並びにその使用方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鋳型造型のために模型定盤に載置される模型は、形状が比較的小径で背が高い円筒状のもの、或いは複数の背の高い模型が狭い間隔で並べられる場合がある。このような場合、円筒状模型の内部および並置された模型の間には、鋳物砂の充填が悪く、他の部分との間に極端な鋳型の強度差が発生する。この対策として、分割型のスクイズフートを用い、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するクイズフートの加圧力を高くする方法、又は難充填箇所に対向するクイズフートを他のスクイズフートよりスクイズ前に予め突出させておく方法等が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
難充填箇所に対向するスクイズフートの加圧力を高くする従来の方法は、全てのスクイズフートを鋳物砂に背面側から比較的高い圧力で同時に押し当てて加圧するため、加圧初期の段階で鋳型全体の強度が高まってしまい、難充填箇所に対向するスクイズフートの加圧力を高めても難充填箇所の深部にスクイズ圧力が到達せず殆ど効果がない。
【0004】
また、難充填箇所に対向するクイズフートを予め突出させておく方法は、難充填箇所を局部的に先行してスクイズするので、難充填箇所の深部にスクイズ圧力を伝達する効果はあるが、スクイズフートを鋳物砂の背面に打ち込むためのスクイズストロークが長くなり、スクイズ時間が長くなる。スクイズ時間を短縮するためにスクイズ速度を速くすると動力が増大し、設備コストが高くなる不具合があった。
【0005】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所の深部にまで予備スクイズ圧力が伝達できるようにし、難充填箇所の鋳型硬度を高めることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、造型経路に沿って相対的に進退移動するスクイズテーブルとスクイズヘッドを設け、鋳枠が載置される模型定盤を前記スクイズテーブル上に配置し、前記スクイズヘッドに複数のスクイズフートを前記スクイズテーブルに向かって前記造型経路方向に進退可能に装架し、前記鋳枠内に投入された鋳物砂を前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記複数のスクイズフートによりスクイズを行う鋳型造型方法において、前記複数のスクイズフートを同一条件に維持した状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させ前記鋳物砂を予備スクイズした後、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するスクイズフートを残りのスクイズフートより突出させて前記鋳物砂を充填予備スクイズすることである。
【0007】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、造型経路に沿って相対的に進退移動するスクイズテーブルとスクイズヘッドを設け、鋳枠が載置される模型定盤を前記スクイズテーブル上に配置し、前記スクイズヘッドに複数のスクイズフートを前記造型経路方向に移動可能に装架し、各スクイズフートを独立して前記スクイズテーブルに向かって進退させる手段を設け、前記鋳枠内に投入された鋳物砂を前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記複数のスクイズフートによりスクイズを行う鋳型造型装置において、前記複数のスクイズフートを同一条件に維持した状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させ前記鋳物砂を予備スクイズする手段と、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するスクイズフートを残りのスクイズフートより突出させて前記鋳物砂を充填予備スクイズする手段を備えたことである。
【0008】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、造型経路に沿って相対的に進退移動するスクイズテーブルとスクイズヘッドを設け、鋳枠が載置される模型定盤を前記スクイズテーブル上に配置し、前記スクイズヘッドに複数のスクイズフートを前記スクイズテーブルに向かって前記造型経路方向に進退可能に装架し、前記スクイズヘッドに前記スクイズフートに連結されたピストン部を夫々収納する複数のシリンダを設け、該シリンダの各々に対応して開閉弁を設け、各開閉弁の一方ポートを対応するシリンダに接続し、各開閉弁の他方ポートを共通油路に接続し、前記鋳枠内に投入された鋳物砂を前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記複数のスクイズフートによりスクイズを行う鋳型造型装置において、前記開閉弁により前記共通油路に連通された前記シリンダの内部圧力を設定圧力に制御するために前記共通油路に接続された圧力制御弁と、前記複数のスクイズフートの全部を同一条件に維持した状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記鋳枠内に投入された鋳物砂を前記複数のスクイズフートにより予備スクイズする手段と、前記予備スクイズ後に、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁は閉状態で、他の開閉弁は開状態にして他のシリンダ内の圧力を前記圧力制御弁により設定された圧力に維持した状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記鋳枠内に投入された鋳物砂を充填予備スクイズする手段とを備えたことである。
【0009】
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項3において、前記スクイズテーブルとスクイズヘッドとの相対位置を検出する位置検出装置、又は前記スクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させるための油圧駆動装置に発生する圧力を検出する圧力検出装置を設け、前記位置検出装置又は圧力検出装置により検出された前記相対位置又は圧力に基づいて、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁を開状態に切り換え、且つ前記圧力制御弁の設定圧力を本スクイズ圧にセットすることである。
【0010】
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項4において、鋳物砂が充填されにくい複数の難充填箇所に夫々対向する複数のシリンダに接続された複数の開閉弁を、前記位置検出装置又は圧力検出装置により検出された前記相対位置又は圧力に基づいて鋳物砂充填の難度が高いほど後に開状態に順次切り換え、全開閉弁が開状態になると前記圧力制御弁の設定圧力を本スクイズ圧にセットすることである。
【0011】
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項3乃至5のいずれかにおいて、前記複数のシリンダを前記ヘッド本体に穿設し、各シリンダに夫々対応する開閉弁を前記ヘッド本体に取り付けたことである。
【0012】
請求項7に係る発明の構成上の特徴は、請求項3乃至6のいずれかにおいて、前記各開閉弁の一方のポートと他方のポートを結ぶ短絡回路に前記シリンダ内の圧力が設定以上になると圧油を前記共通油路に逃すレリーフ弁を設けたことである。
【0013】
請求項8に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項3乃至7のいずれかに記載の鋳型造型装置を使用した造型方法において、前記複数のスクイズフートの全部を同一条件に維持した状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記鋳枠内に投入された鋳物砂を前記複数のスクイズフートにより予備スクイズし、予備スクイズを終了した後、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向する前記シリンダに接続された開閉弁は閉状態で、他のシリンダに接続された開閉弁は開状態で前記スクイズテーブルと前記スクイズヘッドとを相対的に接近させて前記鋳枠内に投入された鋳物砂を充填予備スクイズし、前記位置検出装置又は圧力検出装置により検出された前記相対位置又は圧力に基づいて閉状態の開閉弁を開状態に切り換え、前記圧力制御弁の設定圧力を本スクイズ圧にセットすることである。
【0014】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、スクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させて同一条件に維持された複数のスクイズフートにより鋳物砂を予備スクイズする。予備スクイズが終了すると、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するスクイズフートを残りのスクイズフートより突出させて難充填箇所の深部にまで圧力を伝達して充填予備スクイズする。
【0015】
鋳物砂を先ず予備スクイズすることにより、鋳物砂全体の硬度を圧力伝達が可能な範囲内である程度高くし、この状態で難充填箇所に対向するスクイズフートを突出させて充填予備スクイズするので、突出されたスクイズフートにより発生された圧力の分散が予備スクイズされた回りの鋳物砂により防止され、難充填箇所の深部にまで充填予備スクイズ圧力が伝達され、難充填箇所の鋳型硬度を高めることができる。また、鋳物砂全体を予備スクイズにより適当な硬さにすることで、充填予備スクイズでの難充填箇所に対向するスクイズフートの突出量を短くできるので、設備コストを低減し、短時間に難充填箇所の深部にまで圧力を伝達して充填予備スクイズすることができ、従来充填不足であった難充填箇所の鋳型強度を高めることができる。
【0016】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、スクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させて同一条件に維持された複数のスクイズフートにより鋳物砂を予備スクイズする。予備スクイズが終了すると、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するスクイズフートを残りのスクイズフートより突出させて難充填箇所の深部にまで圧力を伝達して充填予備スクイズする。
【0017】
請求項1に記載の発明の効果に加え、短時間に難充填箇所の深部にまで圧力伝達し、従来充填不足であった難充填箇所の鋳型強度を高めることができる低コストの鋳型造型装置を提供することができる。
【0018】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、複数のスクイズフートの全部を同一条件に維持した状態でスクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させて鋳枠内に投入された鋳物砂を複数のスクイズフートにより予備スクイズする。予備スクイズ後に、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁は閉状態で、他の開閉弁は開状態にして他のシリンダ内の圧力を圧力制御弁により設定された圧力に維持した状態でスクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させ、鋳枠内に投入された鋳物砂を充填予備スクイズする。
【0019】
鋳物砂を先ず予備スクイズして鋳物砂全体の硬度を圧力伝達が可能な範囲内である程度高くした後に、難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁は閉状態で、他のシリンダは内部圧力を設定圧に維持した状態で、充填予備スクイズするので、閉状態の開閉弁により後退を阻止されて他より突出したスクイズフートにより発生された圧力の分散が予備スクイズされた回りの鋳物砂により防止され、難充填箇所の深部にまで圧力が伝達され、難充填箇所の鋳型硬度を高めることができる。また、鋳物砂全体を予備スクイズにより適当な硬さにすることで、難充填箇所に対向するスクイズフートを突出させた状態での充填予備スクイズを短いストロークで行うことが可能となるので、短時間に難充填箇所の深部にまで圧力を伝達して充填予備スクイズすることができる低コストの鋳型造型装置を提供することができる。
【0020】
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、スクイズテーブルとスクイズヘッドの相対位置、又はスクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させるために油圧駆動装置に発生する圧力が所定値になると、全開閉弁を開状態に切り換えて充填予備スクイズを終了し、圧力制御弁の設定圧力を高くして本スクイズを行う。これにより、簡単な構成で充填予備スクイズから本スクイズに確実に切り換えることができる。
【0021】
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所が複数ある場合に、該複数の難充填箇所に夫々対向する複数のシリンダに接続された複数の開閉弁を、鋳物砂充填の困難性が高い箇所ほど後に開状態に順次切り換える。これにより、鋳物砂充填の困難性が高い箇所ほどより突出したスクイズフートにより充填予備スクイズすることができるので、複数の難充填箇所を鋳物砂充填の困難性に拘わらず略均等の硬さに充填予備スクイズすることができる。
【0022】
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、複数のスクイズフートのピストン部を夫々収納する複数のシリンダをスクイズヘッドのヘッド本体に穿設し、該シリンダの各々に対応する開閉弁をヘッド本体に取り付けたので、構成が極めて簡単になり、コスト低減することができる。
【0023】
上記のように構成した請求項7に係る発明においては、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁を閉状態にして充填予備スクイズするとき、圧力が設定値以上になったシリンダ内の圧油はレリーフ弁によって共通油路に逃がされるので、難充填箇所に対向するスクイズフートの中の一部に圧力が集中することがなく、鋳物砂を局部的に過大な圧力で充填予備スクイズすることが防止できる。
【0024】
上記のように構成した請求項8に係る発明においては、複数のスクイズフートの全部を同一条件に維持した状態でスクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させて鋳枠内に投入された鋳物砂を複数のスクイズフートにより予備スクイズする。予備スクイズが終了すると、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダに接続された開閉弁は閉状態で、他のシリンダに接続された開閉弁は開状態でスクイズテーブルとスクイズヘッドとを相対的に接近させて鋳物砂を圧力制御弁により設定された圧力で充填予備スクイズする。充填予備スクイズが終了すると、全開閉弁を開状態にし、圧力制御弁の設定圧力を高くして本スクイズを行う。
【0025】
鋳物砂を先ず予備スクイズして鋳物砂全体の硬度を圧力伝達が可能な範囲内である程度高くした後に、充填予備スクイズするので、他より突出したスクイズフートにより発生された充填予備スクイズ圧力が難充填箇所の深部にまで伝達され、難充填箇所の鋳型硬度を高めることができる。また、鋳物砂全体を予備スクイズにより適当な硬さにすることで、充填予備スクイズを短いストロークで行うことが可能となり、短時間、低コストで難充填箇所の深部にまで圧力を伝達して充填予備スクイズすることができ、従来充填不足であった難充填箇所の鋳型強度を高めることができる。
【0026】
【実施の形態】
以下本発明に係る鋳型造型方法および装置の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1において、1はスクイズテーブルで、油圧駆動装置としてのシリンダ装置2によって上下の造型経路方向に進退移動されるようになっている。スクイズテーブル1上面には円筒状の2個の模型3a,3bが取付けられた模型定盤4が固定されている。模型定盤4上には鋳枠5および上盛枠6が重合して載置され、鋳枠5および上盛枠6内に計量された鋳物砂7が公知の鋳物砂供給装置から投入されるようになっている。
【0027】
シャトル8の下面にはスクイズヘッド9と鋳物砂供給装置とが並んで取り付けられ、シャトル8が図略のシリンダ装置によってスクイズ位置に割り出されるとスクイズヘッド9がスクイズテーブル1と対向し、鋳物砂供給位置に割り出されると鋳物砂供給装置がスクイズテーブル1と対向するようになっている。スクイズヘッド9には複数のスクイズフート10がスクイズテーブル1に向かって造型経路方向に夫々独立して進退可能に装架されている。スクイズヘッド9のヘッド本体11には複数のシリンダ12が造型経路方向に穿設され、スクイズフート10のピストン部13が夫々摺動可能に嵌合して収納されている。スクイズフート9は鋳枠5の内側全域に亙って配置され、鋳枠5に投入された鋳物砂7を万遍なくスクイズするようになっている。
【0028】
シリンダ12の各々に対応して開閉弁14がヘッド本体11上に取り付けられている。各開閉弁14の一方ポート15は対応するシリンダ12に接続され、全開閉弁14の他方ポート16はヘッド本体11に穿設された共通油路17に接続されている。なお、共通油路17はパイプで構成してヘッド本体11上に固定してもよい。
【0029】
共通油路17には、電磁圧力制御弁18の一方ポートが接続され、開閉弁14により共通油路17に連通されたシリンダ12の背圧を設定圧力に制御する。電磁圧力制御弁18の他方ポートは切換弁19により油圧源20およびタンクに選択的に接続されるようになっている。共通油路17と切換弁19との間には、チェック弁23が電磁圧力制御弁18と並列に接続されている。22は制御装置で、スクイズテーブル1の上下方向位置を検出する位置検出装置21からの信号に基づいて、各開閉弁14、電磁圧力制御弁18、電磁切換弁19に指令信号を送出する。位置検出装置21は、スクイズテーブル1とスクイズヘッド9との相対位置を検出する位置検出装置として機能する。
【0030】
上記のように構成した実施形態の作動とともに、該実施形態に係る鋳型造型装置を使用した造型方法について説明する。テーブル1の上面に固定した模型定盤4上に鋳枠5および上盛枠6が重ねて載置され、シャトル8が鋳物砂供給位置に割り出されて定量した鋳物砂7が鋳枠5および上盛枠6内に投入される。シャトル8がスクイズ位置に割り出され、スクイズヘッド9がスクイズテーブル1と対向される。このとき油圧源20から圧油が切換弁19、チェック弁23、ソレノイドの無勢により開状態にされた全開閉弁16を通って全シリンダ12に供給され、全スクイズフート10が前進端に突出されている。
【0031】
次に、制御装置22は、図2に示すように、電磁圧力制御弁18のリニアソレノイドに予備スクイズ圧に相当する制御電流を印加し、切換弁19を切り換えて電磁圧力制御弁18をタンクに連通する。
【0032】
この状態でスクイズテーブル1がシリンダ装置2によってスクイズヘッド9に向かって上昇され、全スクイズフート10が鋳枠5内に投入された鋳物砂7に当接して上方に押圧され、各開閉弁14により互いに連通された全シリンダ12内の圧力は等圧で上昇し、予備スクイズ圧まで上昇すると電磁圧力制御弁18、切換弁19を介してタンクに排出される。このように、スクイズテーブル1とスクイズヘッド9との相対的な接近により、鋳枠5内に投入された鋳物砂7は、同一条件の等圧に維持された複数のスクイズフート10により予備スクイズされる(図3)。制御装置22により全部を開状態にされた開閉弁14、予備スクイズ圧に背圧を設定された電磁圧力制御弁18、シリンダ装置2等により、複数のスクイズフート10の全部を同一条件に維持した状態でスクイズテーブル1とスクイズヘッド9とを相対的に接近させて鋳枠5内に投入された鋳物砂7を複数のスクイズフート10により予備スクイズする手段が構成されている。
【0033】
スクイズテーブル1が予備スクイズ終了位置まで上昇されたことが、位置検出装置21により検出されると、鋳枠5内で鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14はソレノイドを付勢して閉状態に切り換えられる。図2において円筒状の模型3a,3bの内周面は高い壁に囲まれた隘路部となり、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所であり、模型3aに対向するスクイズフート10のピストン部を収納するシリンダ12および模型3bに半分づつ対向する2個のスクイズフート10のピストン部を収納する2個のシリンダ12に夫々接続された3個の開閉弁14が閉状態に切り換えられ、シリンダ12からの圧油の排出がブロックされてスクイズフート10の後退が規制される。難充填箇所に対向するスクイズフート10を収納するシリンダ12に接続された3個の開閉弁14は、制御装置22に予め登録されている。なお、複数の背の高い模型が模型定盤4に狭い間隔で並べて固定された場合、背の高い模型に挟まれた隘路部が、鋳物砂が充填されにくい難充填箇所となる。
【0034】
スクイズテーブル1はシリンダ装置2によりスクイズヘッド9に向かって更に上昇され、切換弁14が開状態に維持されたスクイズフート10は、シリンダ12内の圧油が電磁圧力制御弁18、切換弁19を介してタンクに排出されて後退するが、切換弁14が閉状態にされたスクイズフート10は、シリンダ12内の圧油の排出がブロックされるので後退が規制され、他のスクイズフート10により突出する。円筒状模型3a,3bの内部には、スクイズテーブル1の上昇につれて他のスクイズフートより突出したスクイズフート10より鋳物砂7が充填され、充填予備スクイズされる(図4)。制御装置22により一部が閉状態、残りが開状態にされた開閉弁、電磁圧力制御弁18及びシリンだ装置2等により、予備スクイズ後に、鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14は閉状態で、他の開閉弁14は開状態にして他のシリンダ12内の圧力を電磁圧力制御弁18により設定された圧力に維持した状態でスクイズテーブル1とスクイズヘッド9とを相対的に接近させて鋳枠5内に投入された鋳物砂7を充填予備スクイズする手段が構成されている。
【0035】
円筒状の模型3bは模型3aより背が低く、深部に鋳物砂7が充填されにくくて鋳物砂充填の難度が高い。このように鋳物砂充填の難度が異なる複数の難充填箇所がある場合、鋳物砂充填の難度が低い模型3aの内部に鋳物砂7が先に充填される。模型3a内部に鋳物砂の充填を終了した位置までスクイズテーブル1が上昇したことが、位置検出装置21により検出されると、模型3aに対向するシリンダ12に接続された開閉弁14が開状態に切り換えられる。その後のスクイズテーブル1の上昇により、鋳物砂充填の難度が高い模型3bに対抗する2個のスクイズフート10が後退を規制されて円筒状模型3bの内部に鋳物砂7を充填する(図5)。
【0036】
模型3b内部に鋳物砂の充填を終了した位置までスクイズテーブル1が上昇したことが、位置検出装置21により検出されると、模型3bに対向するシリンダ12に接続された開閉弁14が開状態に切り換えられ、電磁圧力制御弁18のリニアソレノイドに本スクイズ圧である最終スクイズ圧に相当する制御電流が印加される。なお、模型3a又は3b内部への鋳物砂の充填を終了したスクイズテーブル1の位置は、試験を繰り返して設定される。
【0037】
この状態でスクイズテーブル1がシリンダ装置2によってスクイズヘッド9に向かって上昇され、全スクイズフート10が鋳物砂7を同一圧力で本スクイズとして最終スクイズする。スクイズ完了位置にスクイズテーブル1が上昇したことが、位置検出装置21により検出されると、制御装置22は、図7に示すように、シリンダ装置2によりスクイズテーブル1を下降端まで下降させ、全開閉弁14のソレノイドを無勢したまま切換弁19のソレノイドを無勢する。これにより油圧源20から圧油がチェック弁23を介してシリンダ12に供給され、スクイズフート10が全て前進端に復帰される。
【0038】
図8は高さ70mm、内径75mmの円筒状模型3の鋳型を本方法により造型した場合の鋳型強度を従来方法で造型した場合と比較したグラフである。円筒状模型3に対向するスクイズフート10の他のスクイズフート10からの突出量A(図9参照)を種々変えた場合の、円筒状模型3の底中央部Bの鋳型強度の変化が示されている。図8から明らかなように、鋳物砂7が充填されにくい円筒状模型3に対向するスクイズフート10を突出して充填予備スクイズする前に、本発明のように予備スクイズを行うと、突出量Aが75mm,100mmの場合、鋳型強度が175%,185%と飛躍的に高くなる。このように、本発明によれば、突出量Aが小さくても難充填箇所に鋳物砂を良好に充填することができ、充填予備スクイズを短いストロークで効果的に行うことができる。
【0039】
図10に示す第2実施形態のように、各開閉弁14の一方ポート15と他方ポート16とを結ぶ短絡回路24に各シリンダ12内の圧力が設定以上になると圧油を共通油路17に逃がすレリーフ弁25を夫々接続するとよい。これにより、鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14を閉状態にして充填予備スクイズするとき、圧力が設定値以上になったシリンダ12内の圧油がレリーフ弁25によって共通油路17に逃がされるので、難充填箇所に対向するスクイズフート10の中の一部に圧力が集中することがなく、鋳物砂17を局部的に過大な圧力で充填予備スクイズすることが防止できる。
【0040】
図11に示す第3の実施形態においては、スクイズテーブル1に載置されたキャリアプレート30上に模型定盤4が固定され、下盛枠31がキャリアプレート30に模型定盤4を取り囲んで上下動可能に装架されている。スクイズテーブル1の4隅にはシリンダ装置32が設けられ、このシリンダ装置32のピストンロッドの昇降によって下盛枠10が上昇位置と後退位置との間で移動される。下盛枠31がシリンダ装置32により上昇位置に上昇された状態で、スクイズテーブル1がシリンダ装置2により上昇されると、ローラコンベア34上に支持された鋳枠5が下盛枠31の上面に鋳枠受渡位置で載置され、上盛枠6が鋳枠5上面に当接され、図12に示す鋳物砂投入位置でスクイズテーブル1が一時停止され、これら重合された下盛枠31、鋳枠5、上盛枠6内に鋳物砂7が投入される。
【0041】
鋳物砂7が投入されると、電磁圧力制御弁18のソレノイドに予備スクイズ圧に相当する制御電流が印加され、全開閉弁14が開状態でスクイズテーブル1がシリンダ装置2によってスクイズヘッド9に向かって上昇され、全スクイズフート10が鋳枠5内に投入された鋳物砂7を均等に予備スクイズする。予備スクイズが終了したことが位置検出装置21により検出されると、鋳枠5内で鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14が閉状態に切り換えられる。スクイズテーブル1はシリンダ装置2によりスクイズヘッド9に向かって更に上昇され、切換弁14が閉状態にされて後退を規制されたスクイズフート10は、難充填箇所に鋳物砂7を充填して充填予備スクイズする。充填予備スクイズが終了したことが位置検出装置21により検出されると、全開閉弁14が開状態にされ、電磁圧力制御弁18のリニアソレノイドに模型面側スクイズ圧に相当する制御電流が印加される。スクイズテーブル1が、スクイズヘッド9に設けたシリンダ装置33により上盛枠6の上昇が規制された状態で、下盛枠31の鋳枠5との当接面が後退位置に後退するまで上昇され、鋳物砂7が本スクイズとして模型面側スクイズされる。模型面側スクイズが終了すると、電磁圧力制御弁18のリニアソレノイドに最終スクイズ圧に相当する制御電流が印加され、シリンダ装置33による上盛枠6の上昇規制が解除され、スクイズテーブル1が上昇されて全スクイズフート10が鋳物砂7を最終スクイズする。スクイズテーブル1が上昇端に位置して最終スクイズが完了すると、スクイズテーブル1はシリンダ装置2により下降され、鋳枠6を鋳枠受渡位置でローラコンベア34上に移載して模型3a,3bを離型した後、下降端に停止される。
【0042】
図13,14に示す第4の実施形態では、スクイズヘッド35がスクイズテーブル1に対向して機枠に固定され、スクイズヘッド35には複数の嵌合孔36が穿設され、各嵌合孔36にスクイズフート37が上下方向に摺動可能に嵌合されている。スクイズヘッド35の上面には各嵌合孔36を塞ぐようにシリンダ装置38が夫々固定され、各シリンダ装置38のピストンが各スクイズフート37に連結されスクイズフート37を夫々独立して上下動する。スクイズヘッド35の外周部分には、全嵌合孔36及び全シリンダ装置38を取り巻く帯域に複数の鋳物砂供給穴39が穿設され、スクイズヘッド35の上面には、該帯域の外周縁と内周縁でブロー通路40の外周壁と内周壁とが固定されている。
【0043】
スクイズテーブル1がシリンダ装置2により上昇され、スクイズテーブルに固定された模型定盤4上に重合された鋳枠5、上盛枠6が上昇され、上盛枠6がスクイズヘッド35の外周に嵌合すると、スクイズテーブル1が一時停止される。各スクイズフート37は、各下端面がスクイズヘッド35の下面と整列する後退端に各シリンダ装置38により後退されている。この状態で、ブロー通路40を通って鋳物砂7が圧縮エアにより鋳枠5と上盛枠6内に投入される(図13)。
【0044】
次に、スクイズテーブル1がシリンダ装置2によってスクイズヘッド35に向かって上昇され、全スクイズフート37が鋳枠5内に投入された鋳物砂7を均等に予備スクイズする。スクイズテーブル1が予備スクイズ終了位置に上昇したことが位置検出装置により検出されると、鋳枠5内で鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するスクイズフート37がシリンダ装置38により前進され、鋳物砂7を難充填箇所に充填して充填予備スクイズする(図14)。その後、スクイズテーブル1がシリンダ装置2によってスクイズヘッド35に向かって上昇され、全スクイズフート37が鋳物砂7を同一圧力で最終スクイズする。なお、スクイズテーブル1を昇降させるシリンダ装置2に発生する圧力を検出する圧力検出装置を設け、該圧力検出装置により検出された圧力に基づいて充填予備スクイズの開始時期及び終了時期を決めるようにしてもよい。
【0045】
上記各実施形態では、スクイズテーブル1をシリンダ装置2により昇降させてスクイズテーブル1とスクイズヘッド9とを相対的に接近させているが、スクイズヘッド9,35をシリンダ装置によりスクイズテーブル1に向かって昇降させるようにしてもよい。
【0046】
上記第1乃至第3実施形態では、スクイズテーブル1が難充填箇所への鋳物砂の充填を終了した位置に上昇したことが検出されると、全開閉弁14を開状態にして充填予備スクイズを終了しているが、スクイズテーブル1を昇降させるシリンダ装置2に発生する圧力を検出する圧力検出装置を設け、該圧力検出装置により検出された圧力に基づいて充填予備スクイズを終了するようにしてもよい。
【0047】
上記実施形態では、複数のスクイズフート10のピストン部を夫々嵌合する複数のシリンダ12に夫々接続された開閉弁14の全部を開状態にして全シリンダ12内の圧力を予備スクイズ圧に維持することにより、複数のスクイズフート10を同一条件に維持して鋳物砂7を予備スクイズしているが、開閉弁14の全部を閉状態にして全スクイズフート10の後退を規制した状態で、スクイズテーブル1を予備スクイズ終了位置まで上昇させることにより、複数のスクイズフート10を同一条件に維持して鋳物砂7を予備スクイズするようにしてもよい。
【0048】
また、上記実施形態では、鋳物砂7の投入後に全開閉弁16を開状態にし、予備スクイズ終了後に鋳物砂7が充填されにくい難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14を閉状態に切り換えているが、鋳物砂7の投入後に難充填箇所に対向するシリンダ12に接続された開閉弁14を閉状態にし、他の開閉弁14を開状態にすると、シリンダ12内の圧力が電磁圧力制御弁18により設定された予備スクイズ圧になるまでの間で、全スクイズフート10が前進端に維持された同一条件で鋳物砂7が予備スクイズされ、シリンダ12内の圧力が予備スクイズ圧に達すると、開閉弁14が閉状態にされたスクイズフート10が突出して充填予備スクイズを行うこととなる。
【0049】
上記実施形態では、前進端に位置する複数のスクイズフート10の下端面位置は同一高さにしているが、例えば鋳枠5の周壁近傍のスクイズフート10の下端面位置を若干下げてもよい。このように一部のスクイズフート10の形状を変えても、予備スクイズ時の各シリンダ12内の圧力を同一にし、又は全スクイズフートの後退を規制して予備スクイズを行う限り、同一条件に維持された複数のスクイズフートにより予備スクイズが行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋳型造型装置の第1の実施形態を示す図。
【図2】鋳物砂投入時の状態を示す図。
【図3】予備スクイズ時の状態を示す図。
【図4】背が高い円筒状模型に充填予備スクイズした状態を示す図。
【図5】背が低い円筒状模型に充填予備スクイズした状態を示す図。
【図6】最終スクイズした状態を示す図。
【図7】スクイズを完了した状態を示す図。
【図8】本発明方法と従来方法で造型した鋳型の強度を比較したグラフ。
【図9】図8のグラフに示す突出量A、鋳型強度の測定箇所Bを示す図。
【図10】第2の実施形態を示す図。
【図11】第3の実施形態を示す図。
【図12】第3の実施形態の鋳物砂を投入した状態を示す図。
【図13】第4の実施形態を示す図。
【図14】第4の実施形態の充填予備スクイズした状態を示す図。
【符号の説明】
1…スクイズテーブル、2…シリンダ装置、3a,3b…模型、4…模型定盤、5,…鋳枠、6…上盛枠、7…鋳物砂、8…シャトル、9,35…スクイズヘッド、10,37…スクイズフート、11…ヘッド本体、12…シリンダ、13…ピストン部、14…開閉弁、15…一方ポート、16…他方ポート、18…電磁圧力制御弁(圧力制御弁)、19…切換弁、20…油圧源、21…位置検出装置、22…制御装置、23…チェック弁、24…短絡回路、25…レリーフ弁、30…キャリアプレート、31…下盛枠、32,33…シリンダ装置、39…鋳物砂供給穴、40…ブロー通路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a mold forming method for forming a mold by squeezing molding sand filled in a casting frame superimposed on a model platen by a relative movement between a plurality of squeeze feet mounted on a squeeze head and a squeeze table. And an apparatus and a method of using the same.
[0002]
[Prior art]
The model placed on the model platen for mold molding may have a relatively small diameter and a tall cylindrical shape, or a plurality of tall models may be arranged at narrow intervals. In such a case, the molding sand is poorly filled inside the cylindrical model and between the juxtaposed models, and an extreme difference in the strength of the mold is caused between other models. As a countermeasure, using a split type squeeze foot, a method of increasing the pressing force of the quiz foot facing the difficult-to-fill location where casting sand is difficult to fill, or the quiz foot facing the difficult-to-fill location before squeezing from other squeeze foot A method of projecting in advance is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional method of increasing the pressing force of the squeeze foot facing the difficult filling point is to press all the squeeze foot against the molding sand at the same time with relatively high pressure from the back side and pressurize. The overall strength is increased, and even if the pressing force of the squeeze foot facing the difficult-to-fill portion is increased, the squeeze pressure does not reach the deep portion of the difficult-to-fill portion, and there is almost no effect.
[0004]
In addition, the method of protruding the quiz foot facing the difficult-to-fill portion in advance has the effect of transmitting the squeeze pressure to the deep portion of the difficult-to-fill portion, since the squeeze pressure is transmitted locally to the difficult-to-fill portion. The squeeze stroke for driving the sand into the back of the casting sand becomes longer, and the squeeze time becomes longer. If the squeeze speed is increased to shorten the squeeze time, the power increases and the equipment cost increases.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, by allowing the preliminary squeeze pressure to be transmitted to a deep portion of a hardly-filled portion where molding sand is difficult to be filled, and by increasing the mold hardness of the hardly-filled portion. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a structural feature of the invention according to
[0007]
A structural feature of the invention according to
[0008]
The structural feature of the invention according to
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a position detecting device for detecting a relative position between the squeeze table and the squeeze head, or a device for relatively bringing the squeeze table and the squeeze head closer to each other. A pressure detecting device for detecting a pressure generated in the hydraulic drive device, based on the relative position or the pressure detected by the position detecting device or the pressure detecting device, facing a difficult filling portion where molding sand is difficult to be filled. The on-off valve connected to the cylinder is switched to the open state, and the set pressure of the pressure control valve is set to the main squeeze pressure.
[0010]
A structural feature of the invention according to
[0011]
A structural feature of the invention according to
[0012]
A structural feature of the invention according to
[0013]
The constitutional feature of the invention according to claim 8 is that, in the molding method using the mold molding apparatus according to any one of
[0014]
[Action and Effect of the Invention]
In the invention according to
[0015]
By preliminary squeezing the casting sand first, the hardness of the entire molding sand is increased to some extent within the range where pressure can be transmitted, and in this state, the squeeze foot opposite to the difficult-to-fill portion is protruded to perform preliminary filling squeezing. Dispersion of the pressure generated by the squeezed foot is prevented by the casting sand around the pre-squeezed, the pre-filling squeeze pressure is transmitted to the deep part of the hardly filled part, and the mold hardness at the hardly filled part can be increased. . In addition, by making the entire casting sand suitable hardness by preliminary squeezing, the amount of protrusion of the squeeze foot facing the difficult filling point in the preliminary filling squeeze can be shortened, reducing equipment costs and shortening the time of difficult filling. Pressure can be transmitted to a deep part of the portion to perform filling preliminary squeezing, and it is possible to increase the mold strength of a difficult filling portion which has been insufficiently filled conventionally.
[0016]
In the invention according to
[0017]
In addition to the effects of the invention according to
[0018]
In the invention according to
[0019]
After the foundry sand is first pre-squeezed to increase the hardness of the foundry sand to a certain extent within the range where pressure can be transmitted, the on-off valve connected to the cylinder facing the difficult filling point is closed and the other cylinders are Prefilling squeezing is performed with the pressure maintained at the set pressure, so the retraction is prevented by the closed on-off valve and the dispersion of pressure generated by the squeeze foot protruding from the other is due to the molding sand around the preliminary squeezed. Thus, pressure is transmitted to the deep portion of the difficult-to-fill portion, and the mold hardness at the difficult-to-fill portion can be increased. In addition, by making the entire casting sand appropriate hardness by preliminary squeezing, it becomes possible to perform preliminary squeezing with a short stroke in a state in which the squeeze foot facing the difficult-to-fill portion is protruded, so that it can be performed in a short time. In addition, it is possible to provide a low-cost mold molding apparatus capable of transmitting pressure to a deep portion of a difficult filling portion to perform filling preliminary squeezing.
[0020]
In the invention according to
[0021]
In the invention according to
[0022]
In the invention according to
[0023]
In the invention according to
[0024]
In the invention according to claim 8 configured as described above, the squeeze table and the squeeze head are relatively close to each other while the plurality of squeeze feet are all maintained under the same conditions. Pre-squeeze the sand with multiple squeeze feet. When the preliminary squeeze is completed, the on-off valve connected to the cylinder facing the difficult filling location where casting sand is difficult to fill is closed, and the on-off valves connected to other cylinders are open, and the squeeze table and squeeze head are closed. The casting sand is preliminarily squeezed at a pressure set by the pressure control valve by relatively approaching. When the filling preliminary squeeze is completed, the full open / close valve is opened and the set pressure of the pressure control valve is increased to perform the main squeeze.
[0025]
Preliminarily squeeze the casting sand to raise the hardness of the entire casting sand to a certain extent within the range where pressure transmission is possible, and then perform preparatory squeezing, so the preparatory squeeze pressure generated by the squeeze foot protruding from the other is difficult to fill. It is transmitted to the deep part of the place, and the mold hardness of the difficult-to-fill place can be increased. In addition, by setting the entire casting sand to an appropriate hardness by preliminary squeezing, it is possible to perform filling preliminary squeezing with a short stroke, and to transmit pressure to the deep part of difficult filling point in a short time at low cost. A preliminary squeeze can be performed, and the strength of the mold at a difficult-to-fill portion, which has conventionally been insufficiently filled, can be increased.
[0026]
Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of a mold making method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
[0027]
A
[0028]
An on-off
[0029]
One port of an electromagnetic
[0030]
A description will be given of the operation of the embodiment configured as described above and a molding method using the mold molding apparatus according to the embodiment. A
[0031]
Next, as shown in FIG. 2, the
[0032]
In this state, the squeeze table 1 is raised toward the
[0033]
When the
[0034]
The squeeze table 1 is further raised toward the
[0035]
The
[0036]
When the
[0037]
In this state, the squeeze table 1 is raised toward the
[0038]
FIG. 8 is a graph comparing the mold strength when a mold of a
[0039]
As in the second embodiment shown in FIG. 10, when the pressure in each
[0040]
In the third embodiment shown in FIG. 11, a
[0041]
When the casting
[0042]
In the fourth embodiment shown in FIGS. 13 and 14, the
[0043]
The squeeze table 1 is raised by the
[0044]
Next, the squeeze table 1 is raised toward the
[0045]
In each of the above embodiments, the squeeze table 1 is moved up and down by the
[0046]
In the first to third embodiments, when it is detected that the squeeze table 1 has risen to the position where the filling of the difficult-to-fill portion with the molding sand has been completed, the full on-off
[0047]
In the above-described embodiment, all the on-off
[0048]
Further, in the above embodiment, the entire on-off
[0049]
In the above-described embodiment, the lower end surfaces of the plurality of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a mold making apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state when casting sand is charged.
FIG. 3 is a diagram showing a state at the time of preliminary squeezing.
FIG. 4 is a view showing a state in which a tall cylindrical model is pre-filled and squeezed.
FIG. 5 is a view showing a state in which a short cylindrical model is filled and pre-squeezed.
FIG. 6 is a diagram showing a final squeezed state.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which squeezing is completed.
FIG. 8 is a graph comparing the strengths of the molds formed by the method of the present invention and the conventional method.
FIG. 9 is a diagram showing a protrusion amount A and a mold strength measurement point B shown in the graph of FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a third embodiment.
FIG. 12 is a view showing a state in which molding sand of the third embodiment has been charged.
FIG. 13 is a view showing a fourth embodiment.
FIG. 14 is a view showing a state in which preliminary filling squeezing is performed according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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