JP3610940B2

JP3610940B2 - 鋳型造形用金型及び鋳型造形用金型のエア抜きブロック

Info

Publication number: JP3610940B2
Application number: JP2001307773A
Authority: JP
Inventors: 幸輝大西; 薫水崎
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: JP2003112234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳砂を硬化させて鋳型を造形するのに使用される、鋳型造形用金型及びエア抜きブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鋳砂を造形用金型内の造形空間に圧入し、この鋳砂を硬化させることによりシェル中子等の鋳型を造形することが行なわれている。鋳砂は砂と樹脂とを混練して調整され、樹脂を粘着状態とさせてこの樹脂により砂を接着することにより鋳砂を硬化させることができ、鋳砂を加熱したり、或いは、鋳砂に所定のガスを注入して樹脂を化学反応させたりすることで、樹脂を粘着状態にすることができる。
【０００３】
鋳砂は、圧縮空気により造形空間に圧入される（これをブローイングという）が、この際、圧縮空気と異なり比重の大きな鋳砂を造形空間の奥まったところ等に充填することは難しい。このため、造形空間の１以上の所定箇所にエアベントを設けて通気性を良くすることが一般的に行なわれており、これにより、造形空間での鋳砂の廻りが良くなり、鋳砂が造形空間に均一に充填されるようになる。
【０００４】
このようなエアベントについて図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図４は造形用金型及びエアベントの従来例について示す図であり、（ａ）はその側面視に応じた模式的な断面図であり（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図に対応する図、（ｂ）はその上金型を取り外した状態での模式的な平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【０００５】
上金型１０と下金型３０との間に形成される造形空間（キャビティ）２０は鋳物製品の形状に応じて形成されており、ブローノズル４０から鋳砂１００が上金型１０の所定箇所に設けられた挿入口１０ａを介して造形空間２０に圧縮空気により圧入される。
この例では、造形空間２０の内、空間２０ａは、図４（ｂ）に示すように奥まって形成されるとともに図４（ａ）に示すように手前に凸部２０ｂが配置され、略閉塞した状態に形成されているため、空間２０ａには鋳砂１００が充填されにくい。
【０００６】
このため、空間２０ａには、その下端には複数のスリット状の開口部５０ａを有するエアベント５０が取り付けられている。エアベント５０は円筒形状に形成され、下金型３０の下面に穿設され空間２０ａと連通するように設けられたベントホール３０ａの上端に圧入されている。したがって、空間２０ａはエアベント５０及びベントホール３０ａを介して下金型３０の下方の外部と連通していることとなる。
【０００７】
さらに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、上金型１０と下金型３０との型合わせ面の所定領域には空間２０ａと連通する隙間（空気抜きスリット）６０が設けられている。また、上金型１０には、この空気抜きスリット６０と連通する空気抜き用のキリ穴１０ｂが貫設して設けられており、空間２０ａはさらに空気抜きスリット６０及びキリ穴１０ｂを介して上金型１０の上方の外部と連通している。
【０００８】
このようにエアベント５０及び空気抜きスリット６０を設けることにより空間２０ａと外部とが通気し、図４（ａ），（ｂ）に矢印で示すような鋳砂及ぶエアの流れが確立され、奥まった空間２０ａにも鋳砂を充填することが可能となる。なお、エアベント５０の開口部５０ａの幅寸法は鋳砂の粒径よりも小さく設定されており、この開口部５０ａからは鋳砂は排出されずにエアだけが排出されるようになっている。同様に、空気抜きスリット６０の厚さは、鋳砂の粒径よりも小さく設定されており、空気抜きスリット６０からは鋳砂は排出されずにエアだけが排出されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図４（ａ）〜（ｃ）に示す構成では、以下に示すような課題がある。
つまり、エアベント５０の空間２０ａに面する端面５０ｂは、即ち鋳物製品形状に応じて形成される空間２０ａを構成する面でもある。端面５０ｂは一般的に平面形状に形成されており、エアベント５０を取り付けられる箇所は、この端面５０ｂよりも大きな平面部であることが条件となる。したがって、エアベント５０は、その設置場所が鋳物製品形状により大きく制約されてしまい、必ずしも最適な場所に設置できなかったり十分な数量を取り付けられなかったりして造形空間全体の通気性を広い範囲で十分に確保できない虞がある。
【００１０】
エアベント５０を設置するための平面を確保できない場合には、エアベント５０を金型に取り付けた後、金型内部の造形空間を構成する端面５０ｂを鋳物製品形状にあうように金型と共に機械加工（共加工）するようなことも行なわれているが、機械加工しうる領域は、加工しても端面５０ｂの開口部５０ａの形状が保持される僅かな領域に限定されてしまう。即ち、このような共加工を行なうとしても、エアベント５０の設置場所は、やはり鋳物製品形状により大きく制約されてしまうことにかわりはないのである。
【００１１】
また、空気抜きスリット６０は、上金型１０と下金型３０との型合わせ面にしか設けることができないため、設置場所が限定され、さらに通気効果も低く、造形空間全体の通気性を十分に確保できない虞がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して造形空間内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるようにした、鋳型造形用金型及び鋳型造形用金型のエア抜きブロックを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、ブローイングの際、鋳型造形用金型内の造形空間に鋳砂とともに吹き込まれたエアは、ブロック本体の幅方向に沿ってブロック本体に形成されブロック本体の奥行方向に並んで配置された複数のスリットを介して造形空間から排出され、これにより造形空間内の通気性が確保される。
【００１３】
また、ブロック本体は、幅寸法及び高さ寸法よりも奥行寸法が小さく設定され、そして、上記スリットはブロック本体の幅方向に沿って（即ち、ブロック本体の長手方向に沿って）形成されているので、スリットの長さを大きく設定できる。
請求項２記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、造形空間からのエアは複数のスリットからベントホールへ流れるので、造形空間内の通気性が向上する。
【００１４】
請求項３記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、造形空間からのエアは、ブロック本体の幅方向の両側にそれぞれ設けられたベントホールを介して排出されるようになるので、造形空間内の通気性がさらに向上する。
請求項４記載の本発明の鋳型造形用金型では、ブローイングの際、上金型と下金型との間に形成された造形空間に鋳砂とともに注入された圧縮エアは、上金型及び下金型の何れか一方の金型に組み付けられたエア抜きブロックを介して金型外部に排出されるので、造形空間内の通気性が確保される。
【００１５】
また、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが共加工される。
請求項５記載の本発明の鋳型造形用金型では、造形空間からのエアは、エア抜きブロックのスリット、及び、上金型又は下金型に予め形成され金型の合わせ面で該スリットと連通接続されるベント部を介して金型外部に排出される。
【００１６】
請求項６記載の本発明の鋳型造形用金型では、ブローイングの際、上金型と下金型との間に形成された造形空間に鋳砂とともに注入された圧縮エアは、上金型及び下金型の何れか一方の金型に組み付けられた請求項２又は３の何れかの項に記載のエア抜きブロック、及び、上金型及び下金型の何れか他方の金型に予め形成され金型の合わせ面でエア抜きブロックのベントホールと連通接続される空気抜き穴を介して金型外部に排出される。
【００１７】
また、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが共加工される。
請求項７記載の本発明の鋳型造形用金型では、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結され、エア抜きブロックが脱着式に構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３は本発明の一実施形態の鋳型造形用金型及びそのエア抜きブロックについて示す図であり、図１はエア抜きベントの構成を示す模式的な斜視図、図２は鋳型造形用金型の要部構成を示す図であって、（ａ）は上金型を外した状態での模式的な平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図に対応する図、図３はエア抜きブロックの共加工後の構成を示す模式的な斜視図である。なお、従来技術として既に説明した部品については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
本実施形態のエア抜きブロック１は、図１に示すように、ブロック本体１ａと、ブロック本体１ａに鋳砂の粒径よりも小さな所定幅（例えば０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ）形成された複数のスリット１ｂと、図１中で上下方向に沿ってブロック本体１ａに形成される２つのベントホール１ｃと、内周面にネジ溝が切られた２つのボルト穴１ｄとをそなえて構成されており、ブロック本体１ａは、幅寸法Ｗ及び高さ寸法Ｈよりも奥行寸法Ｄの小さい形状となっている。
【００２０】
各スリット１ｂは、それぞれボルト穴１ｄを避けるようにして図１中に一点鎖線で示すようなブロック本体１ａの幅方向に沿う広い形状に形成され、また、所定の間隔を開けてブロック本体１ａの奥行方向に並べられている。また、ベントホール１ｃは、ボルト穴１ｄ，１ｄ間において、ブロック本体１ａの上金型に重ね合わされる面１ｅの幅方向両側に設けられており、各スリット１ｂは両ベントホール１ｃと連通して形成されている。
【００２１】
そして、本造形用金型は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上金型１０と下金型３０と上記エア抜きブロック１とをそなえて構成されている。エア抜きブロック１は、スリット１ｂの開口部が上金型１０と下金型３０との合わせ面Ｆに向くように、下金型３０の合わせ面Ｆ側に嵌合されている。さらに、下金型３０の合わせ面Ｆに向き合わない側の面（下面）からボルト（締結具）３１がエア抜きブロック１の各ボルト穴１ｄに挿入／螺合され、エア抜きブロック１と下金型３０とが締結されている。
【００２２】
また、上部金型１０には上下方向に沿って空気抜き穴（ベント部）１１，１１が貫設されており、これらの空気抜き穴１１，１１は、下金型３０に組み付けられたエア抜きブロック１のベントホール１ｃ，１ｃに連通接続されている。
そして、エア抜きブロック１は、図１に示す状態で下金型３０に組み付けられてから下金型３０と一体に機械加工され（これを共加工という）ており、図２（ａ），（ｂ）及び図３に示すように、複数のスリット１ｂが形成された領域に、合わせ面Ｆに面して凹所（空間）２０ａが穿設されている。この凹所２０ａは、合わせ面Ｆにおいて上金型１０と下金型３０とにより形成される空間とともに所定形状の造形空間２０を形成するものであって、近接して凸部２０ｂがあるため略閉塞した状態に形成されている。
【００２３】
本発明の一実施形態としてのエア抜きブロック及び造形用金型はこのように構成されているので、図示しないブローノズルから造形空間２０に鋳砂とともに注入された圧縮空気は、凹所２０ａから図２（ｂ）に矢印で示すようにスリット１ｂ，ベントホール１ｃを介して空気抜き穴１１に流れ、空気抜き穴１１から外部に排出される。即ち、造形空間２０、特に、略閉塞した状態に形成された凹所２０ａの通気性が確保される。
【００２４】
凹所２０ａは、エア抜きブロック１のスリット１ｂが形成された領域に穿設されている。つまり、凹所２０ａは、金型外部と連通するスリット１ｂに囲まれて形成されることとなり、図４に示す従来技術のように凹所２０ａの下端部にエアベント５０を設ける構成に較べ、極めて高い通気性が確保される。
また、造形空間２０は、下金型３０に組み付けられたエア抜きブロック１と下金型３０との共加工により合わせ面Ｆに形成される。つまり、造形空間２０の形状に応じてエア抜きブロック１が加工されることとなる。加えて、スリット１ｂは奥行寸法Ｄよりも幅寸法Ｗの大きなエア抜きブロック１に対して幅方向に沿って設けられているので、スリット１ｂを奥行方向に沿って設けるよりも各スリット１ｂの長さを大きく取ることができる。したがって、スリット１ｂ等を介して金型外部と連通させることが可能な領域が大きくなり、この領域に形成できる空間も大きなものとなるので、様々な形状の造形空間（本造形金型により成形された鋳型を用いて製造される鋳物の製品形状）に対応できるようになる。
【００２５】
したがって、製品形状に限定されることなく、造形空間２０内の通気性を確保して造形空間２０内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいてはこの鋳型により造形される鋳物の品質を向上させることができるという利点がある。
また、上金型１０の空気抜き穴１１と連通接続される領域にはベントホール１ｃが設けられているのでエア抜きブロック１の通気性、ひいては造形空間２０の通気性を向上させることができるという利点がある。
【００２６】
さらに、このベントホール１ｃがエア抜きブロック１の幅方向両側にそれぞれ設けられているので、２つのベントホール１ｃにより造形空間２０の通気性をさらに向上させることができる。また、スリット１ｂは例えば放電加工等によるワイヤカットにより形成されるが、ワイヤの両端を支持する支持部をこれらのベントホール１ｃ内に挿入してスリット１ｂを形成できるようになるので、スリット１ｂの形成を容易に行なえる。
【００２７】
また、エア抜きブロック１と下金型３０とがボルト３１により締結されているので、エア抜きブロック１が下金型３０に対して脱着式に構成されることとなり、エア抜きブロック１を下金型３０から外してメンテナンスを行なったり、エア抜きブロック１を交換したりするのを容易に行なえる。
なお、本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロック及び鋳型造形用金型は上述した実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形を行なうことが可能である。
【００２８】
例えば、上述した実施形態では、エア抜きブロック１の幅方向両端にベントホール１ｃを設けた構成としたが、ベントホール１ｃの数量は２つに限定されない。さらには、ベントホール１ｃが無い構成も可能である。この場合、上金型１０の空気抜き穴１１とスリット１ｂの開口部とが重ね合わされるように構成すればよい。
【００２９】
また、上述の実施形態では、エア抜きブロック１のスリット１ｂを金型外部と連通させるためのベント部を上金型１０に設けられた空気抜き穴１１により構成したが、ベント部として、図４（ａ）に示す従来金型のように上金型１０と下金型３０との間に隙間６０をスリット１ｂ又はベントホール１ｃと連通状態に設けても良い。
【００３０】
また、上述の実施形態では、エア抜きブロック１を下金型３０に組み付け下金型３０と共加工することにより合わせ面Ｆに所定形状の造形空間２０を形成する構成としたが、エア抜きブロック１を上金型１０に組み付け上金型３０と共加工することにより合わせ面Ｆに所定形状の造形空間２０を形成するようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、ブロック本体には、幅方向に沿う広い領域にスリットが形成されていることから、このような広いスリット領域において金型本体と共加工することにより、所定形状の造形空間を通気性の高いスリットに面して形成することができ、したがって、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して造形空間内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【００３２】
請求項２記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、造形空間からのエアは複数のスリットからベントホールへ流れるので、造形空間内の通気性を向上させることができ、鋳型の品質及び鋳物製品の品質をさらに向上させることができるという利点がある。
請求項３記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、造形空間からのエアは、ブロック本体の幅方向の両側にそれぞれ設けられたベントホールを介して排出されるようになるので、請求項２記載のエア抜きブロックよりも造形空間内の通気性をさらに向上させることができ、鋳型の品質及び鋳物製品の品質を一層向上させることができるという利点がある
また、ベントホールの相互間にスリットが位置することとなるので、この両ベントホールを利用することによりワイヤカットでベントホール間にスリットを容易に形成できるようになる。
【００３３】
請求項４記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、請求項１記載のエア抜きブロックが取り付けられ、さらに、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上金型及び下金型の一方の金型とが共加工されるので、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【００３４】
請求項５記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、造形空間からのエアは、エア抜きブロックのスリットを介して、上金型又は下金型に予め形成され金型の合わせ面で該スリットと連通接続されるベント部より金型外部に排出されるので、造形空間内の通気性を安定して確保できる。
請求項６記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、金型の空気抜き穴にベントホールが連通接続されるように請求項２又は３の何れかの項に記載のエア抜きブロックが取り付けられ、さらに、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上金型及び下金型の一方の金型とが共加工されるので、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【００３５】
請求項７記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結され、エア抜きブロックが脱着式に構成されるので、メンテナンスやエア抜きブロックの交換を容易に行なえるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのエア抜きブロックの構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態としての鋳型造形用金型の要部構成を示す図であり、（ａ）は上金型を外した状態での模式的な平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図に対応する図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのエア抜きブロックの共加工後の構成を示す模式的な斜視図である。
【図４】従来の鋳型造形用金型及びエアベントの構成を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図、（ｂ）は上金型を外した状態での模式的な平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１エア抜きブロック
１ａブロック本体
１ｂスリット
１ｃベントホール
１ｄボルト穴
１０上金型
１１空気抜き穴（ベント部）
２０造形空間
３０下金型
３１ボルト（締結具）
Ｆ合わせ面

Claims

ブローイング時に鋳型造形用金型内の造形空間に吹き込まれたエアを該造形空間から排出する、鋳型造形用金型のエア抜きブロックであって、
幅寸法及び高さ寸法よりも奥行寸法の小さなブロック本体と、
該ブロック本体の幅方向に沿って該ブロック本体に形成され該ブロック本体の奥行方向に並んで配置された複数のスリットとをそなえて構成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型のエア抜きブロック。
該ブロック本体に上記の複数のスリットと連通するベントホールが設けられている
ことを特徴とする、請求項１記載の鋳型造形用金型のエア抜きブロック。
該ベントホールが該ブロック本体の該幅方向の両側にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする、請求項２記載の鋳型造形用金型のエア抜きブロック。
内部に所定形状の造形空間を有する鋳型造形用金型であって、
上金型と、下金型と、請求項１に記載のエア抜きブロックとをそなえて構成され、
該エア抜きブロックは該スリットが金型外部と連通するように該上金型及び該下金型の何れか一方の金型に組み付けられ、該エア抜きブロックと上記の一方の金型との共加工により該上金型及び該下金型の合わせ面に該造形空間が形成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型。
該合わせ面に面して該上金型又は該下金型に該金型外部に連通するベント部が予め形成されるとともに、
該エア抜きブロックは、該スリットの開口部が該ベント部に連通接続されるように該金型の合わせ面側に組み付けられた
ことを特徴とする、請求項４記載の鋳型造形用金型。
内部に所定形状の造形空間を有する鋳型造形用金型であって、
上金型と、下金型と、該上金型及び該下金型の何れか一方の金型に組み付けられた請求項２又は３の何れかの項に記載のエア抜きブロックとをそなえて構成され、
該上金型及び該下金型の合わせ面に面して該上金型及び該下金型の何れか他方の金型に該金型外部に連通する空気抜き穴が予め形成され、
該エア抜きブロックの該ベントホールが該空気抜き穴に連通接続されるように上記の一方の金型の合わせ面側に組み付けられ、該エア抜きブロックと上記の一方の金型との共加工により該上金型及び該下金型の合わせ面に該造形空間が形成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型。
該エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結されている
ことを特徴とする、請求項４〜６の何れかの項に記載の鋳型造形用金型。