JP3601909B2 - 径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エルボと称せられるＬ字型の管継手およびティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手などの、径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図２７に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手１は、軸方向の中心軸Ｃを上型と下型の水平方向の見切り面に合わせて水平に指向させ、主湯道２から複数の分岐湯道３、３……を介してキャビティに注湯することにより、４個の管継手１、１……を１組としてロ字形に配列した多数組のＬ字型の管継手１を同時に鋳造する方法によって製造されている。
【０００３】
ところが、このような鋳造方法では、軸方向の中心軸Ｃを見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、Ｌ字型の管継手１、１……個々の投影平面積が大きくなる。このため、１組の上原型（上金型）と下原型（下金型）による造型数量が抑えられ、１組の上原型と下原型当たりの管継手１の造型数量を少なくしている。したがって、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量が少なく制限され、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、１組４個の管継手１、１……毎に投影平面上でロ字形の環状を呈する幅木４と中子５を必要とするため、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木４と中子５の装着回数が多くなり、幅木４と中子５の装着に手間がかかって鋳造作業性を低下させている。さらに、キャビティそれぞれの軸方向の両端まで中子５を存在させる必要があるため、中子５を成形するのに必要な中子砂の使用量が多くなり、経済的にも不利である等の欠点を有している。
【０００４】
一方、図２８に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手１は、軸方向の中心軸Ｃを上型と下型の水平方向の見切り面に合わせて水平に指向させ、４個の管継手１、１……を１組として複数の分岐湯道３の両側にそれぞれ配列し、主湯道２から複数の分岐湯道３、３……を介してキャビティに注湯することにより、４個の管継手１、１……を１組とした多数組のＴ字型の管継手１を同時に鋳造する方法によって製造されている。
【０００５】
ところが、このような鋳造方法では、軸方向の中心軸Ｃを見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、Ｔ字型の管継手１、１……個々の投影平面積が大きくなる。このため、１組の上原型（上金型）と下原型（下金型）による造型数量が抑えられ、１組の上原型と下原型当たりの管継手１の造型数量を少なくしている。したがって、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量が少なく制限され、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、１組８個の管継手１、１……毎に投影平面上で梯子状を呈する幅木４と中子５を必要とするため、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木４と中子５の装着回数が多くなり、幅木４と中子５の装着に手間がかかって鋳造作業性を低下させている。さらに、キャビティそれぞれの軸方向の両端まで中子５を存在させる必要があるため、中子５を成形するのに必要な中子砂の使用量が多くなり、経済的にも不利である等の欠点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法では、軸方向の中心軸を上型と下型の見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、管継手個々の投影平面積が大きくなり、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量が抑えられから、１度の鋳造によって得られる管継手の数量が少なく制限され、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数が多くなるので、幅木と中子の装着に手間がかかり鋳造作業性を低下させている。しかも、中子を成形するのに必要な中子砂の使用量が多く経済的に不利である等の欠点を有している。
【０００７】
そこで、本発明は、軸方向の中心軸の少なくとも一部を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定して鋳造することにより、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させ、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数を低減して生産性の向上を図るとともに、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を少なくすることにより、幅木と中子の装着を容易にして鋳造作業性を向上させ、かつ中子砂の使用量を削減して経済性を向上させることができる径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、水平方向の見切り面で上下に２分割した上原型と下原型を鋳物砂に型込めしたのち、上原型を鋳物砂から型抜きして、前記見切り面で下向きに開口する長寸の主湯道と、この主湯道の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で下向きに開口する複数の分岐湯道と、各分岐湯道に連通する上半部キャビティ形成壁と、前記主湯道と分岐湯道の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間とを備えた上型を造型し、前記下原型を鋳物砂から型抜きして、前記主湯道の下方に位置して前記見切り面で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝と、前記分岐湯道の下方に位置してこの幅木支持用主溝の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝と、各幅木支持用分岐溝に連通する下半部キャビティ形成壁とを備えた下型を造型するとともに、この下型に幅木および該幅木に連設した中子を装着したのち、見切り面を上に向けた下型に見切り面を下に向けた上型を載置して型合わせを行って、幅木の上側に前記主湯道および分岐湯道を形成し、前記上半部キャビティ形成壁と、前記下半部キャビティ形成壁および中子の外周面とで囲まれて前記分岐湯道に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸又は中心軸の一方側を上下に指向させて管継手の投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成したのち、前記主湯道から前記分岐湯道を介して前記キャビティに注湯することを特徴としている。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、前記幅木が前記幅木支持用主溝に支持される長寸の主幅木と、この主幅木の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成されて前記幅木支持用分岐溝に支持される複数の副幅木とを備え、これら複数の副幅木それぞれの先端に中子が連設されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、前記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前記上型と下型のうち少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向の一端部に進入するように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成し、このキャビティに注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、１つの主幅木に対応るキャビティの数量を主幅木の長さに応じて増加させることができるので、同じ数量の管継手を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を低減することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向一端部に進入しているので、凸部の進入量に相当して中子の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子の体積を縮小して、中子砂の使用量を削減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、径方向寸法よりも軸方向寸法の方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手の鋳造方法を図面に基づいて説明する。図１ないし図３に示す見切り面６で上下に２分割した金属製の上原型（上金型）７と下原型（下金型）８を用意し、これら上原型７と下原型８を鋳物砂に型込めしたのち、上原型７を図４ないし図６に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で下向きに開口する長寸の主湯道１０と、この主湯道１０の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で下向きに開口する複数の分岐湯道１１，１１……と、分岐湯道１１，１１……に連通する上半部キャビティ形成壁１２と、主湯道１０と分岐湯道１１の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間１３とを備えた上型１７を造型する。
【００１５】
一方、下原型８を図７ないし図９に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝１４と、この幅木支持用主溝１４の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝１５，１５……と、幅木支持用分岐溝１５，１５……に連通する下半部キャビティ形成壁１６とを備えた下型１８を造型する。
【００１６】
他方、図１０および図１１に示すように、長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成された複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……とで幅木４を構成し、この幅木４における複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……それぞれの先端に軸方向の中心軸Ｃ１の一方側を上下に指向させて連設した中子５を中子砂によって造型する。そして、長寸の主幅木４Ａを下型１８の幅木支持用主溝１４で支持し、複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……を下型１８の幅木支持用分岐溝１５，１５……で支持して、下型１８に中子５を装着する。
【００１７】
つぎに、図１２に示すように、見切り面６を上に向けた下型１８に見切り面６を下に向けた上型１７を載置して型合わせを行い、幅木４の上側に主湯道１０および分岐湯道１１を形成し、上半部キャビティ形成壁１２と、下半部キャビティ形成壁１６および中子５の外周面とで囲まれて分岐湯道１１に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸Ｃの一方側を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成する。これにより、下型１７の鋳物砂９の凸部９Ａがキャビティ１９における軸方向の一端部に進入する。なお、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部には、半径方向に凹入する溝５ａを形成しておく。
【００１８】
つづいて、図示していない湯口から溶融金属を注入し、主湯道１０から複数の分岐湯道１１を介してキャビティ１９に注湯することにより、図１３に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手１の鋳造がなされる。Ｌ字型の管継手１は、注湯後の所定時間経過後に上型１７と下型１８Ｂの型ばらしを行い、かつ幅木４および中子５を破砕したのち、主湯道１０、分岐湯道１１および押湯２０を除去することによって得られる。
【００１９】
鋳造された管継手１は、つぎの機械加工工程において軸方向両端部に継手用雌ねじ部（図示省略）が形成される。各管継手１の軸方向他端部には、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部に形成されている半径方向の凹入溝５ａに相当して、半径方向の膨出部１ａが形成されるので、機械加工工程において管継手１の軸方向他端部に継手用雌ねじ部を形成する場合、半径方向の膨出部１ａは管継手１の軸方向他端部に対する継手用雌ねじ部切削刃の芯振れを防止して正確に継手用雌ねじ部を形成するのに寄与する。
【００２０】
つぎに、径方向寸法よりも軸方向寸法の方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手の鋳造方法を説明する。図１４ないし図１６に示す見切り面６で上下に２分割した金属製の上原型（上金型）７と下原型（下金型）８を用意し、これら上原型７と下原型８を鋳物砂に型込めしたのち、上原型７を図１７ないし図１９に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で下向きに開口する長寸の主湯道１０と、この主湯道１０の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で下向きに開口する複数の分岐湯道１１，１１……と、分岐湯道１１，１１……に連通する上半部キャビティ形成壁１２と、主湯道１０と分岐湯道１１の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間１３とを備えた上型１７を造型する。
【００２１】
一方、下原型８を図２０ないし図２２に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝１４と、この幅木支持用主溝１４の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝１５，１５……と、幅木支持用分岐溝１５，１５……に連通する下半部キャビティ形成壁１６とを備えた下型１８を造型する。
【００２２】
他方、図２３および図２４に示すように、長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成された複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……とで幅木４を構成し、この幅木４における複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……それぞれの先端に軸方向の中心軸Ｃ１を上下に指向させて連設した中子５を中子砂によって造型する。そして、長寸の主幅木４Ａを下型１８の幅木支持用主溝１４で支持し、複数の副幅木１７Ｂ，１７Ｂ……を下型１８の幅木支持用分岐溝１５，１５……で支持して、下型１８に中子５を装着する。
【００２３】
つぎに、図２５に示すように、見切り面６を上に向けた下型１８に見切り面６を下に向けた上型１７Ａを載置して型合わせを行い、幅木４の上側に主湯道１０および分岐湯道１１を形成し、上半部キャビティ形成壁１２と、下半部キャビティ形成壁１６および中子５の外周面とで囲まれて分岐湯道１１に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸Ｃを上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成する。これにより、上型１７と下型１８それぞれの鋳物砂９の凸部９Ａがキャビティ１９における軸方向の両端に進入する。中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部には、半径方向に凹入する溝５ａを形成しておく。
【００２４】
つづいて、図示していない湯口から溶融金属を注入し、主湯道１０から複数の分岐湯道１１を介してキャビティ１９に注湯することにより、図２６に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手１の鋳造がなされる。Ｔ字型の管継手１は、注湯後の所定時間経過後に上型１７と下型１８の型ばらしを行い、かつ幅木４および中子５を破砕したのち、主湯道１０、分岐湯道１１および押湯２０を除去することによって得られる。鋳造された管継手１は、つぎの機械加工工程において軸方向の両端部と分岐部１Ａの入口端部に継手用雌ねじ部（図示省略）が形成される。各管継手１の分岐部１Ａの入口端部には、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部に形成されている半径方向の凹入溝５ａに相当して、半径方向の膨出部１ａが形成されるので、機械加工工程において管継手１の分岐部の端部に継手用雌ねじ部を形成する場合、半径方向の膨出部１ａは管継手１の分岐部の端部に対する継手用雌ねじ部切削刃の芯振れを防止して正確に継手用雌ねじ部を形成するのに寄与する。
【００２５】
このように、径方向寸法Ｄより大きい寸法Ｌを有する軸方向の中心軸Ｃを上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成し、このキャビティ１９に注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型７と下原型８当たりの管継手１の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量を増大させることができる。このため、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数を少なくして、生産性を向上させることができる。
【００２６】
また、幅木４が幅木支持用主溝１４に支持される長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成されて幅木支持用分岐溝１５に支持される複数の副幅木４Ｂとを備え、これら複数の副幅木４Ｂそれぞれの先端に中子５が連設されているので、１つの主幅木４Ａに対応するキャビティ１９の数量を主幅木４Ａの長さに応じて増加させることができる。このため、同じ数量の管継手１を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型１８に対する幅木４および中子５の装着回数を低減して、幅木４と中子５の装着作業を容易にし、鋳造作業性を向上させることができる。
【００２７】
さらに、Ｌ字型の管継手の鋳造に際しては、下型１８の鋳物砂９の凸部９Ａをキャビティ１９における軸方向の一端部に進入させ、Ｔ字型の管継手の鋳造に際しては、上型１７と下型１８それぞれの鋳物砂９の凸部９Ａをキャビティ１９における軸方向の両端に進入させるようにしているので、凸部９Ａの進入量に相当して中子５の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子５の体積を縮小できるので、中子砂の使用量を削減して、経済性を向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸を上下に指向させて管継手の投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成し、このキャビティに注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させることができるから、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数を少なくして、生産性を向上させることができる。
また、請求項２記載の発明は、１つの主幅木に対応るキャビティの数量を主幅木の長さに応じて増加させることができるので、同じ数量の管継手を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を低減して、幅木と中子の装着作業を容易にし、鋳造作業性を向上させることができる。
さらに、請求項３記載の発明は、少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向一端部に進入しているので、凸部の進入量に相当して中子の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子の体積を縮小して、中子砂の使用量を削減できるから、それだけ経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｌ字型管継手用の金属製上原型と下原型を鋳物砂に型込めした状態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】Ｌ字型管継手用上型の平面図である。
【図５】図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】図４のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】Ｌ字型管継手用下型の平面図である。
【図８】図７のＧ−Ｇ線断面図である。
【図９】図７のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１０】下型に対するＬ字型管継手用幅木と中子の装着状態を示す平面図である。
【図１１】図１０のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１２】Ｌ字型管継手用上型と下型の型合わせ状態を示す断面図である。
【図１３】Ｌ字型管継手の鋳造状態を示す断面図である。
【図１４】Ｔ字型管継手用の金属製上原型と下原型を鋳物砂に型込めした状態を示す平面図である。
【図１５】図１４のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１６】図１４のＫ−Ｋ線断面図である。
【図１７】Ｔ字型管継手用上型の平面図である。
【図１８】図１７のＬ−Ｌ線断面図である。
【図１９】図１７のＭ−Ｍ線断面図である。
【図２０】Ｔ字型管継手用下型の平面図である。
【図２１】図２０のＮ−Ｎ線断面図である。
【図２２】図２０のＯ−Ｏ線断面図である。
【図２３】下型に対するＴ字型管継手用幅木と中子の装着状態を示す平面図である。
【図２４】図２３のＰ−Ｐ線断面図である。
【図２５】Ｔ字型管継手用上型と下型の型合わせ状態を示す断面図である。
【図２６】Ｔ字型管継手の鋳造状態を示す断面図である。
【図２７】従来のＬ字型の管継手の鋳造方法の配置を示す平面図である。
【図２８】従来のＴ字型の管継手の鋳造方法の配置を示す平面図である。。
【符号の説明】
１ 管継手
２ 主湯道
４ 幅木
４Ａ 長寸の主幅木
４Ｂ 副幅木
５ 中子
６ 見切り面
７ 上金型（上原型）
８ 下金型（下原型）
９ 鋳物砂
９Ａ 鋳物砂の凸部
１０ 長寸の主湯道
１１ 分岐湯道
１２ 上半部キャビティ形成壁
１３ 押湯部空間
１４ 幅木支持用主溝
１５ 幅木支持用分岐溝
１６ 下半部キャビティ形成壁
１７ 上型
１８ 下型
１９ キャビティ
Ｃ 管継手の軸方向の中心軸
Ｄ 管継手の径方向の寸法
Ｌ 管継手の軸方向の寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、エルボと称せられるＬ字型の管継手およびティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手などの、径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図２７に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手１は、軸方向の中心軸Ｃを上型と下型の水平方向の見切り面に合わせて水平に指向させ、主湯道２から複数の分岐湯道３、３……を介してキャビティに注湯することにより、４個の管継手１、１……を１組としてロ字形に配列した多数組のＬ字型の管継手１を同時に鋳造する方法によって製造されている。
【０００３】
ところが、このような鋳造方法では、軸方向の中心軸Ｃを見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、Ｌ字型の管継手１、１……個々の投影平面積が大きくなる。このため、１組の上原型（上金型）と下原型（下金型）による造型数量が抑えられ、１組の上原型と下原型当たりの管継手１の造型数量を少なくしている。したがって、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量が少なく制限され、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、１組４個の管継手１、１……毎に投影平面上でロ字形の環状を呈する幅木４と中子５を必要とするため、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木４と中子５の装着回数が多くなり、幅木４と中子５の装着に手間がかかって鋳造作業性を低下させている。さらに、キャビティそれぞれの軸方向の両端まで中子５を存在させる必要があるため、中子５を成形するのに必要な中子砂の使用量が多くなり、経済的にも不利である等の欠点を有している。
【０００４】
一方、図２８に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手１は、軸方向の中心軸Ｃを上型と下型の水平方向の見切り面に合わせて水平に指向させ、４個の管継手１、１……を１組として複数の分岐湯道３の両側にそれぞれ配列し、主湯道２から複数の分岐湯道３、３……を介してキャビティに注湯することにより、４個の管継手１、１……を１組とした多数組のＴ字型の管継手１を同時に鋳造する方法によって製造されている。
【０００５】
ところが、このような鋳造方法では、軸方向の中心軸Ｃを見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、Ｔ字型の管継手１、１……個々の投影平面積が大きくなる。このため、１組の上原型（上金型）と下原型（下金型）による造型数量が抑えられ、１組の上原型と下原型当たりの管継手１の造型数量を少なくしている。したがって、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量が少なく制限され、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、１組８個の管継手１、１……毎に投影平面上で梯子状を呈する幅木４と中子５を必要とするため、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木４と中子５の装着回数が多くなり、幅木４と中子５の装着に手間がかかって鋳造作業性を低下させている。さらに、キャビティそれぞれの軸方向の両端まで中子５を存在させる必要があるため、中子５を成形するのに必要な中子砂の使用量が多くなり、経済的にも不利である等の欠点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法では、軸方向の中心軸を上型と下型の見切り面に合わせて水平に指向させて鋳造するようにしているので、管継手個々の投影平面積が大きくなり、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量が抑えられから、１度の鋳造によって得られる管継手の数量が少なく制限され、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数が多くなり生産性に劣る。また、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数が多くなるので、幅木と中子の装着に手間がかかり鋳造作業性を低下させている。しかも、中子を成形するのに必要な中子砂の使用量が多く経済的に不利である等の欠点を有している。
【０００７】
そこで、本発明は、軸方向の中心軸の少なくとも一部を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定して鋳造することにより、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させ、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数を低減して生産性の向上を図るとともに、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を少なくすることにより、幅木と中子の装着を容易にして鋳造作業性を向上させ、かつ中子砂の使用量を削減して経済性を向上させることができる径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、水平方向の見切り面で上下に２分割した上原型と下原型を鋳物砂に型込めしたのち、上原型を鋳物砂から型抜きして、前記見切り面で下向きに開口する長寸の主湯道と、この主湯道の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で下向きに開口する複数の分岐湯道と、各分岐湯道に連通する上半部キャビティ形成壁と、前記主湯道と分岐湯道の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間とを備えた上型を造型し、前記下原型を鋳物砂から型抜きして、前記主湯道の下方に位置して前記見切り面で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝と、前記分岐湯道の下方に位置してこの幅木支持用主溝の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝と、各幅木支持用分岐溝に連通する下半部キャビティ形成壁とを備えた下型を造型するとともに、この下型に幅木および該幅木に連設した中子を装着したのち、見切り面を上に向けた下型に見切り面を下に向けた上型を載置して型合わせを行って、幅木の上側に前記主湯道および分岐湯道を形成し、前記上半部キャビティ形成壁と、前記下半部キャビティ形成壁および中子の外周面とで囲まれて前記分岐湯道に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸又は中心軸の一方側を上下に指向させて管継手の投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成したのち、前記主湯道から前記分岐湯道を介して前記キャビティに注湯することを特徴としている。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、前記幅木が前記幅木支持用主溝に支持される長寸の主幅木と、この主幅木の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成されて前記幅木支持用分岐溝に支持される複数の副幅木とを備え、これら複数の副幅木それぞれの先端に中子が連設されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、前記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前記上型と下型のうち少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向の一端部に進入するように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成し、このキャビティに注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、１つの主幅木に対応るキャビティの数量を主幅木の長さに応じて増加させることができるので、同じ数量の管継手を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を低減することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向一端部に進入しているので、凸部の進入量に相当して中子の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子の体積を縮小して、中子砂の使用量を削減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、径方向寸法よりも軸方向寸法の方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手の鋳造方法を図面に基づいて説明する。図１ないし図３に示す見切り面６で上下に２分割した金属製の上原型（上金型）７と下原型（下金型）８を用意し、これら上原型７と下原型８を鋳物砂に型込めしたのち、上原型７を図４ないし図６に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で下向きに開口する長寸の主湯道１０と、この主湯道１０の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で下向きに開口する複数の分岐湯道１１，１１……と、分岐湯道１１，１１……に連通する上半部キャビティ形成壁１２と、主湯道１０と分岐湯道１１の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間１３とを備えた上型１７を造型する。
【００１５】
一方、下原型８を図７ないし図９に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝１４と、この幅木支持用主溝１４の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝１５，１５……と、幅木支持用分岐溝１５，１５……に連通する下半部キャビティ形成壁１６とを備えた下型１８を造型する。
【００１６】
他方、図１０および図１１に示すように、長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成された複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……とで幅木４を構成し、この幅木４における複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……それぞれの先端に軸方向の中心軸Ｃ１の一方側を上下に指向させて連設した中子５を中子砂によって造型する。そして、長寸の主幅木４Ａを下型１８の幅木支持用主溝１４で支持し、複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……を下型１８の幅木支持用分岐溝１５，１５……で支持して、下型１８に中子５を装着する。
【００１７】
つぎに、図１２に示すように、見切り面６を上に向けた下型１８に見切り面６を下に向けた上型１７を載置して型合わせを行い、幅木４の上側に主湯道１０および分岐湯道１１を形成し、上半部キャビティ形成壁１２と、下半部キャビティ形成壁１６および中子５の外周面とで囲まれて分岐湯道１１に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸Ｃの一方側を上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成する。これにより、下型１７の鋳物砂９の凸部９Ａがキャビティ１９における軸方向の一端部に進入する。なお、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部には、半径方向に凹入する溝５ａを形成しておく。
【００１８】
つづいて、図示していない湯口から溶融金属を注入し、主湯道１０から複数の分岐湯道１１を介してキャビティ１９に注湯することにより、図１３に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいエルボと称せられるＬ字型の管継手１の鋳造がなされる。Ｌ字型の管継手１は、注湯後の所定時間経過後に上型１７と下型１８Ｂの型ばらしを行い、かつ幅木４および中子５を破砕したのち、主湯道１０、分岐湯道１１および押湯２０を除去することによって得られる。
【００１９】
鋳造された管継手１は、つぎの機械加工工程において軸方向両端部に継手用雌ねじ部（図示省略）が形成される。各管継手１の軸方向他端部には、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部に形成されている半径方向の凹入溝５ａに相当して、半径方向の膨出部１ａが形成されるので、機械加工工程において管継手１の軸方向他端部に継手用雌ねじ部を形成する場合、半径方向の膨出部１ａは管継手１の軸方向他端部に対する継手用雌ねじ部切削刃の芯振れを防止して正確に継手用雌ねじ部を形成するのに寄与する。
【００２０】
つぎに、径方向寸法よりも軸方向寸法の方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手の鋳造方法を説明する。図１４ないし図１６に示す見切り面６で上下に２分割した金属製の上原型（上金型）７と下原型（下金型）８を用意し、これら上原型７と下原型８を鋳物砂に型込めしたのち、上原型７を図１７ないし図１９に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で下向きに開口する長寸の主湯道１０と、この主湯道１０の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で下向きに開口する複数の分岐湯道１１，１１……と、分岐湯道１１，１１……に連通する上半部キャビティ形成壁１２と、主湯道１０と分岐湯道１１の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間１３とを備えた上型１７を造型する。
【００２１】
一方、下原型８を図２０ないし図２２に示すように鋳物砂９から型抜きして、見切り面６で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝１４と、この幅木支持用主溝１４の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され見切り面６で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝１５，１５……と、幅木支持用分岐溝１５，１５……に連通する下半部キャビティ形成壁１６とを備えた下型１８を造型する。
【００２２】
他方、図２３および図２４に示すように、長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成された複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……とで幅木４を構成し、この幅木４における複数の副幅木４Ｂ，４Ｂ……それぞれの先端に軸方向の中心軸Ｃ１を上下に指向させて連設した中子５を中子砂によって造型する。そして、長寸の主幅木４Ａを下型１８の幅木支持用主溝１４で支持し、複数の副幅木１７Ｂ，１７Ｂ……を下型１８の幅木支持用分岐溝１５，１５……で支持して、下型１８に中子５を装着する。
【００２３】
つぎに、図２５に示すように、見切り面６を上に向けた下型１８に見切り面６を下に向けた上型１７Ａを載置して型合わせを行い、幅木４の上側に主湯道１０および分岐湯道１１を形成し、上半部キャビティ形成壁１２と、下半部キャビティ形成壁１６および中子５の外周面とで囲まれて分岐湯道１１に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸Ｃを上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成する。これにより、上型１７と下型１８それぞれの鋳物砂９の凸部９Ａがキャビティ１９における軸方向の両端に進入する。中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部には、半径方向に凹入する溝５ａを形成しておく。
【００２４】
つづいて、図示していない湯口から溶融金属を注入し、主湯道１０から複数の分岐湯道１１を介してキャビティ１９に注湯することにより、図２６に示すように、径方向寸法Ｄよりも軸方向寸法Ｌの方が大きいティ−またはチィ−と称せられるＴ字型の管継手１の鋳造がなされる。Ｔ字型の管継手１は、注湯後の所定時間経過後に上型１７と下型１８の型ばらしを行い、かつ幅木４および中子５を破砕したのち、主湯道１０、分岐湯道１１および押湯２０を除去することによって得られる。鋳造された管継手１は、つぎの機械加工工程において軸方向の両端部と分岐部１Ａの入口端部に継手用雌ねじ部（図示省略）が形成される。各管継手１の分岐部１Ａの入口端部には、中子５における副幅木４Ｂ，４Ｂ……側の端部に形成されている半径方向の凹入溝５ａに相当して、半径方向の膨出部１ａが形成されるので、機械加工工程において管継手１の分岐部の端部に継手用雌ねじ部を形成する場合、半径方向の膨出部１ａは管継手１の分岐部の端部に対する継手用雌ねじ部切削刃の芯振れを防止して正確に継手用雌ねじ部を形成するのに寄与する。
【００２５】
このように、径方向寸法Ｄより大きい寸法Ｌを有する軸方向の中心軸Ｃを上下に指向させて投影平面積を最小値に設定したキャビティ１９を形成し、このキャビティ１９に注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型７と下原型８当たりの管継手１の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手１の数量を増大させることができる。このため、所定数量の管継手１を大量生産する場合の鋳込み回数を少なくして、生産性を向上させることができる。
【００２６】
また、幅木４が幅木支持用主溝１４に支持される長寸の主幅木４Ａと、この主幅木４Ａの長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成されて幅木支持用分岐溝１５に支持される複数の副幅木４Ｂとを備え、これら複数の副幅木４Ｂそれぞれの先端に中子５が連設されているので、１つの主幅木４Ａに対応するキャビティ１９の数量を主幅木４Ａの長さに応じて増加させることができる。このため、同じ数量の管継手１を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型１８に対する幅木４および中子５の装着回数を低減して、幅木４と中子５の装着作業を容易にし、鋳造作業性を向上させることができる。
【００２７】
さらに、Ｌ字型の管継手の鋳造に際しては、下型１８の鋳物砂９の凸部９Ａをキャビティ１９における軸方向の一端部に進入させ、Ｔ字型の管継手の鋳造に際しては、上型１７と下型１８それぞれの鋳物砂９の凸部９Ａをキャビティ１９における軸方向の両端に進入させるようにしているので、凸部９Ａの進入量に相当して中子５の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子５の体積を縮小できるので、中子砂の使用量を削減して、経済性を向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸を上下に指向させて管継手の投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成し、このキャビティに注湯して鋳造するようにしているので、１組の上原型と下原型当たりの管継手の造型数量を多くして、１度の鋳造によって得られる管継手の数量を増大させることができるから、所定数量の管継手を大量生産する場合の鋳込み回数を少なくして、生産性を向上させることができる。
また、請求項２記載の発明は、１つの主幅木に対応るキャビティの数量を主幅木の長さに応じて増加させることができるので、同じ数量の管継手を鋳造する場合に、鋳物砂によって造型された下型に対する幅木および中子の装着回数を低減して、幅木と中子の装着作業を容易にし、鋳造作業性を向上させることができる。
さらに、請求項３記載の発明は、少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向一端部に進入しているので、凸部の進入量に相当して中子の軸方向長さが短縮され、この軸方向長さの短縮分だけ中子の体積を縮小して、中子砂の使用量を削減できるから、それだけ経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｌ字型管継手用の金属製上原型と下原型を鋳物砂に型込めした状態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】Ｌ字型管継手用上型の平面図である。
【図５】図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】図４のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】Ｌ字型管継手用下型の平面図である。
【図８】図７のＧ−Ｇ線断面図である。
【図９】図７のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１０】下型に対するＬ字型管継手用幅木と中子の装着状態を示す平面図である。
【図１１】図１０のＩ−Ｉ線断面図である。
【図１２】Ｌ字型管継手用上型と下型の型合わせ状態を示す断面図である。
【図１３】Ｌ字型管継手の鋳造状態を示す断面図である。
【図１４】Ｔ字型管継手用の金属製上原型と下原型を鋳物砂に型込めした状態を示す平面図である。
【図１５】図１４のＪ−Ｊ線断面図である。
【図１６】図１４のＫ−Ｋ線断面図である。
【図１７】Ｔ字型管継手用上型の平面図である。
【図１８】図１７のＬ−Ｌ線断面図である。
【図１９】図１７のＭ−Ｍ線断面図である。
【図２０】Ｔ字型管継手用下型の平面図である。
【図２１】図２０のＮ−Ｎ線断面図である。
【図２２】図２０のＯ−Ｏ線断面図である。
【図２３】下型に対するＴ字型管継手用幅木と中子の装着状態を示す平面図である。
【図２４】図２３のＰ−Ｐ線断面図である。
【図２５】Ｔ字型管継手用上型と下型の型合わせ状態を示す断面図である。
【図２６】Ｔ字型管継手の鋳造状態を示す断面図である。
【図２７】従来のＬ字型の管継手の鋳造方法の配置を示す平面図である。
【図２８】従来のＴ字型の管継手の鋳造方法の配置を示す平面図である。。
【符号の説明】
１ 管継手
２ 主湯道
４ 幅木
４Ａ 長寸の主幅木
４Ｂ 副幅木
５ 中子
６ 見切り面
７ 上金型（上原型）
８ 下金型（下原型）
９ 鋳物砂
９Ａ 鋳物砂の凸部
１０ 長寸の主湯道
１１ 分岐湯道
１２ 上半部キャビティ形成壁
１３ 押湯部空間
１４ 幅木支持用主溝
１５ 幅木支持用分岐溝
１６ 下半部キャビティ形成壁
１７ 上型
１８ 下型
１９ キャビティ
Ｃ 管継手の軸方向の中心軸
Ｄ 管継手の径方向の寸法
Ｌ 管継手の軸方向の寸法
Claims (3)
- 水平方向の見切り面で上下に２分割した上原型と下原型を鋳物砂に型込めしたのち、上原型を鋳物砂から型抜きして、前記見切り面で下向きに開口する長寸の主湯道と、この主湯道の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で下向きに開口する複数の分岐湯道と、各分岐湯道に連通する上半部キャビティ形成壁と、前記主湯道と分岐湯道の交差部分に対応して上側に凹入する押湯部空間とを備えた上型を造型し、前記下原型を鋳物砂から型抜きして、前記主湯道の下方に位置して前記見切り面で上向きに開口する長寸の幅木支持用主溝と、前記分岐湯道の下方に位置してこの幅木支持用主溝の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成され前記見切り面で上向きに開口する複数の幅木支持用分岐溝と、各幅木支持用分岐溝に連通する下半部キャビティ形成壁とを備えた下型を造型するとともに、この下型に幅木および該幅木に連設した中子を装着したのち、見切り面を上に向けた下型に見切り面を下に向けた上型を載置して型合わせを行って、幅木の上側に前記主湯道および分岐湯道を形成し、前記上半部キャビティ形成壁と、前記下半部キャビティ形成壁および中子の外周面とで囲まれて前記分岐湯道に連通し、かつ径方向寸法より大きい寸法の軸方向の中心軸又は中心軸の一方側を上下に指向させて管継手の投影平面積を最小値に設定したキャビティを形成したのち、前記主湯道から前記分岐湯道を介して前記キャビティに注湯することを特徴とする径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法。
- 前記幅木が前記幅木支持用主溝に支持される長寸の主幅木と、この主幅木の長手方向に所定の間隔を有して幅方向両側に分岐して形成されて前記幅木支持用分岐溝に支持される複数の副幅木とを備え、これら複数の副幅木それぞれの先端に中子が連設されていることを特徴とする請求項１記載の径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法。
- 前記上型と下型のうち少なくとも下型の鋳物砂の凸部がキャビティにおける軸方向の一端部に進入するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の径方向寸法より軸方向寸法が大きい管継手の鋳造方法。
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