JP3680979B2 - 鋳造用砂鋳型による鋳造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧鋳造を行うための砂鋳型を使って鋳造を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製品形状が種々変わる場合の低圧鋳造では、砂鋳型を使用して鋳造が行われている。この場合に使用される砂鋳型は、鋳造キャビティの上方に押湯キャビティが形成され、鋳造キャビティの下方に湯口が設けられるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような砂鋳型を使用しての低圧鋳造においては、湯口が下向きに設けられていることから注湯開始から溶湯の凝固完了まで砂鋳型をそのまま保持しておく必要があり、保持炉の鋳造サイクル時間が長くなる問題があった。また溶湯は湯口、鋳造キャビティ、押湯キャビティの順序で流入するため押湯キャビティに入った溶湯は鋳造キャビティに入った溶湯よりも早く温度が下がり、押湯効果が小さく引け巣欠陥を発生させる問題もあった。本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、低圧鋳造用保持炉の鋳造サイクル時間を短くして生産性を高めることができると共に押湯効果が有効に働く鋳造用砂鋳型による鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における鋳造用砂鋳型による鋳造方法は、湯口の下流に押湯キャビティを介して鋳造キャビティを画成させた型合せ砂型における湯口の側部位置に、遮断ピン挿入用の挿入孔を穿った鋳造用砂鋳型による鋳造方法であって、前記型合せされた鋳造用砂鋳型を前記湯口を下向きにして鋳造用保持炉のストーク管に連通させる工程と、該鋳造用保持炉により溶湯を該鋳造用砂鋳型に注湯した後前記挿入孔に遮断ピンを挿入して前記湯口を型砂あるいは遮断ブロック若しくは遮断ゲートにより遮断する工程と、前記鋳造用砂鋳型の湯口と鋳造用保持炉のストーク管とを切り離すと共に該鋳造用砂鋳型を１８０度垂直回転させて湯口及び押湯キャビティを上方に位置するように鋳型反転させて搬出する工程と、から成ることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。まず本発明における低圧鋳造用砂鋳型について図３（イ）図４により説明すると、低圧鋳造用砂鋳型Ｍは、フランジ１を上下端部に形成した鋳枠２の内部に砂型３を形成した２個の鋳型を型合せすると共に９０度回転させて垂直割状態にされ、下部に位置された湯口４の下流（図３、４で上側）に押湯キャビティ５を介して鋳造キャビティ６が画成されている。該湯口４には溶湯を通過させ型砂の落下を阻止する溶湯通過フィルタ７が埋設されており（溶湯通過フィルタ７は埋設しない場合もある）、該溶湯通過フィルタ７と前記押湯キャビティ５との間位置側部には後述する遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８が穿孔されている（図３）。すなわち溶湯通過フィルタ７は湯口４における挿入孔８との対応位置よりも上流位置（下側）に埋設されている。
【０００６】
なお別の例として図４（イ）のように遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８の先端に遮断ブロック９を埋設したものあるいは図４（ロ）のように前記湯口４の外周における遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８に対応する位置に、中央部に該湯口４に連通する通し孔１０Ａを穿ったドーナツ状の遮断ゲート１０を埋設した構成のものも使用される。
【０００７】
次に前記低圧鋳造用砂鋳型Ｍ使用による鋳造装置について図１、図２により説明する。鋳枠２付の砂型３で成る鋳型を型合せすると共に９０度回転させて垂直割状態にした低圧鋳造用砂鋳型を搬入及び搬出させる搬入コンベヤ２１と搬出コンベヤ２２との間位置には、架台２３が設けられており、該架台２３の下部位置には上方にストーク管２４を突出させた低圧鋳造用保持炉２５が配設されている。該低圧鋳造用保持炉２５の上方には複数の円環体２６、２６と連結体２７、２７により構成する回転体２８が複数の受けローラ２９、２９により回転可能にして支持されている。また該回転体２８は、上端部において前記架台２３に取付けられた回転モータ３０に伝導ローラ３１を介して接触連結され、回転モータ３０の作動により回転体２８が回転され、１８０度回転されたところで図示されないストッパによりその回転が阻止されるようになっている。
【０００８】
さらに前記連結体２７、２７の内側下端には上向シリンダ３２、３２が設けられていて、該上向シリンダ３２、３２のピストンロッド先端にはコ字形フレーム３３、３３が固着されている。該コ字形フレーム３３、３３の上下端にはローラ３４、３４、３５、３５が前記搬入、搬出コンベヤ２１、２２に対応すると共に左右に延長された状態にして配設されており、該ローラ３４、３４、３５、３５の高さレベルは、上向シリンダ３２、３２の伸長作動により上昇されて前記搬入搬出コンベヤ２１、２２と同じ高さレベルにされ、上向シリンダ３２、３２の縮引作動により、搬入された低圧鋳造用砂鋳型Ｍの湯口４をストーク管２４に圧着させる高さレベルにされている。
【０００９】
なお図中符号３６は、前記架台２３に取付けられた横向シリンダであって、その先端に前記遮断ピンＰが取付けられており、該遮断ピンＰは前記搬入された低圧鋳造用砂鋳型Ｍが上向シリンダ３２、３２の縮引作動により下降された状態で前記挿入孔８に対応する高さ位置に配置されている。
【００１０】
このように構成されたものの作動を説明する。図１、２において上向シリンダ３２、３２が伸長作動してローラ３５、３５が搬入、搬出コンベヤ２１、２２の高さレベルと同じ高さにされた状態で搬入コンベヤ２１上に、型合せされた前記低圧鋳造用砂鋳型Ｍが湯口４を下向きにして載置され、左方向に移送される。これにより低圧鋳造用砂鋳型Ｍが回転体２８内の上下一対のローラ３４、３４、３５、３５間に搬入され図３（イ）の状態にされる。
【００１１】
次に上向シリンダ３２、３２が縮引作動して上下一対のローラ３４、３４、３５、３５と共に低圧鋳造用砂鋳型Ｍを下降させて前記湯口４を低圧鋳造用保持炉２５のストーク管２４の上端に圧着連通させた後低圧鋳造用保持炉２５を作動させて溶湯を低圧鋳造用砂鋳型Ｍの押湯キャビティ５及び鋳造キャビティ６に加圧注湯して図３（ロ）の状態にされる。次に横向シリンダ３６が作動して遮断ピンＰを挿入孔８に挿入して挿入孔８先端側の型砂を前記湯口４における押湯キャビティ５と溶湯通過フィルタ７との間位置に移動させて湯口４を型砂で遮断して図３（ハ）の状態にされる。これにより低圧鋳造用砂鋳型Ｍ内の溶湯は湯口４から流出できない状態になる。なお湯口４の遮断により一部崩れ落ちる型砂は、溶湯通過フィルタ７によりストーク管２４内に入るのを阻止される。
【００１２】
次に横向シリンダ３６の逆作動により遮断ピンＰを元の位置に戻すと共に上向シリンダ３２、３２が伸長作動して上下一対のローラ３４、３４、３５、３５及び注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍを元の高さ位置まで上昇させて湯口４とストーク管２４との圧着連通を切り離した後回転モータ３０が作動して回転体２８が１８０度垂直回転されて図示されないストッパに当たってその回転が停止される。これにより上下一対のローラ３４、３４、３５、３５及び注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍも１８０度回転されて図３（ニ）の状態にされる。次にローラ３４、３４、３５、３５が作動して注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍを搬出コンベヤ２２に送り出す。
【００１３】
このようにして搬出コンベヤ２２上に送り出された注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍは、搬出コンベヤ２２上を移送される間に溶湯が凝固するが押湯キャビティ５に入る溶湯は、鋳造キャビティ６に入った溶湯よりも後に入るため高温状態にあり押湯効果が有効に働くようになる。このようにして溶湯が凝固されると搬出コンベヤ２２から低圧鋳造用砂鋳型Ｍが搬出される。以上のように低圧鋳造用砂鋳型Ｍは溶湯の注湯後その場で保持されることなく反転の後移送されてゆくため低圧鋳造用保持炉２５の鋳造サイクル時間が大幅に短縮されるようになる。
【００１４】
なお上記の低圧鋳造に使用される図３に示された低圧鋳造用砂鋳型Ｍの他の例として図４に示されたものがあるが図４（イ）の低圧鋳造用砂鋳型Ｍを使用する場合は、遮断ブロック９が遮断ピンＰに押されて湯口４を遮断するようになる。また図４（ロ）の低圧鋳造用砂鋳型Ｍを使用する場合は、遮断ゲート１０が遮断ピンＰに押されて通し孔１０Ａの位置をずらして遮断ゲート１０の本体部により湯口４を遮断するようになる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明から明らかなように、特殊構造の低圧鋳造用砂鋳型に溶湯を注湯した後湯口を遮断すると共に該低圧鋳造用砂鋳型を１８０度垂直回転させて送り出し、溶湯の凝固を成さしめるようにしたから、低圧鋳造用保持炉の鋳造サイクル時間を大幅に短縮できるようになり、生産性が高まると共に押湯効果も有効に働くようになる。また溶湯通過フィルタを挿入孔に対応する位置よりも上流位置（下側）に埋設したことにより一部崩れ落ちる型砂がストーク管内に入ることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の実施の形態を示す一部省略の正面図である。
【図２】図1におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】低圧鋳造工程における保持炉と砂鋳型との対応位置関係を示す断面図である。
【図４】低圧鋳造用保持炉と他の砂鋳型の対応例を示す断面図である。
【符号の説明】
３ 砂型
４ 湯口
５ 押湯キャビティ
６ 鋳造キャビティ
７ 溶湯通過フィルタ
８ 挿入孔
９ 遮断ブロック
１０ 遮断ゲート
２１ 搬入コンベヤ
２２ 搬出コンベヤ
２４ ストーク管
２５ 低圧鋳造用保持炉
２６ 円環体
２８ 回転体
３２ 上向シリンダ
３４ ３５ ローラ
３６ 横向シリンダ
Ｍ 低圧鋳造用砂鋳型
Ｐ 遮断ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧鋳造を行うための砂鋳型を使って鋳造を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製品形状が種々変わる場合の低圧鋳造では、砂鋳型を使用して鋳造が行われている。この場合に使用される砂鋳型は、鋳造キャビティの上方に押湯キャビティが形成され、鋳造キャビティの下方に湯口が設けられるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような砂鋳型を使用しての低圧鋳造においては、湯口が下向きに設けられていることから注湯開始から溶湯の凝固完了まで砂鋳型をそのまま保持しておく必要があり、保持炉の鋳造サイクル時間が長くなる問題があった。また溶湯は湯口、鋳造キャビティ、押湯キャビティの順序で流入するため押湯キャビティに入った溶湯は鋳造キャビティに入った溶湯よりも早く温度が下がり、押湯効果が小さく引け巣欠陥を発生させる問題もあった。本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、低圧鋳造用保持炉の鋳造サイクル時間を短くして生産性を高めることができると共に押湯効果が有効に働く鋳造用砂鋳型による鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における鋳造用砂鋳型による鋳造方法は、湯口の下流に押湯キャビティを介して鋳造キャビティを画成させた型合せ砂型における湯口の側部位置に、遮断ピン挿入用の挿入孔を穿った鋳造用砂鋳型による鋳造方法であって、前記型合せされた鋳造用砂鋳型を前記湯口を下向きにして鋳造用保持炉のストーク管に連通させる工程と、該鋳造用保持炉により溶湯を該鋳造用砂鋳型に注湯した後前記挿入孔に遮断ピンを挿入して前記湯口を型砂あるいは遮断ブロック若しくは遮断ゲートにより遮断する工程と、前記鋳造用砂鋳型の湯口と鋳造用保持炉のストーク管とを切り離すと共に該鋳造用砂鋳型を１８０度垂直回転させて湯口及び押湯キャビティを上方に位置するように鋳型反転させて搬出する工程と、から成ることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。まず本発明における低圧鋳造用砂鋳型について図３（イ）図４により説明すると、低圧鋳造用砂鋳型Ｍは、フランジ１を上下端部に形成した鋳枠２の内部に砂型３を形成した２個の鋳型を型合せすると共に９０度回転させて垂直割状態にされ、下部に位置された湯口４の下流（図３、４で上側）に押湯キャビティ５を介して鋳造キャビティ６が画成されている。該湯口４には溶湯を通過させ型砂の落下を阻止する溶湯通過フィルタ７が埋設されており（溶湯通過フィルタ７は埋設しない場合もある）、該溶湯通過フィルタ７と前記押湯キャビティ５との間位置側部には後述する遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８が穿孔されている（図３）。すなわち溶湯通過フィルタ７は湯口４における挿入孔８との対応位置よりも上流位置（下側）に埋設されている。
【０００６】
なお別の例として図４（イ）のように遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８の先端に遮断ブロック９を埋設したものあるいは図４（ロ）のように前記湯口４の外周における遮断ピンＰ挿入用の挿入孔８に対応する位置に、中央部に該湯口４に連通する通し孔１０Ａを穿ったドーナツ状の遮断ゲート１０を埋設した構成のものも使用される。
【０００７】
次に前記低圧鋳造用砂鋳型Ｍ使用による鋳造装置について図１、図２により説明する。鋳枠２付の砂型３で成る鋳型を型合せすると共に９０度回転させて垂直割状態にした低圧鋳造用砂鋳型を搬入及び搬出させる搬入コンベヤ２１と搬出コンベヤ２２との間位置には、架台２３が設けられており、該架台２３の下部位置には上方にストーク管２４を突出させた低圧鋳造用保持炉２５が配設されている。該低圧鋳造用保持炉２５の上方には複数の円環体２６、２６と連結体２７、２７により構成する回転体２８が複数の受けローラ２９、２９により回転可能にして支持されている。また該回転体２８は、上端部において前記架台２３に取付けられた回転モータ３０に伝導ローラ３１を介して接触連結され、回転モータ３０の作動により回転体２８が回転され、１８０度回転されたところで図示されないストッパによりその回転が阻止されるようになっている。
【０００８】
さらに前記連結体２７、２７の内側下端には上向シリンダ３２、３２が設けられていて、該上向シリンダ３２、３２のピストンロッド先端にはコ字形フレーム３３、３３が固着されている。該コ字形フレーム３３、３３の上下端にはローラ３４、３４、３５、３５が前記搬入、搬出コンベヤ２１、２２に対応すると共に左右に延長された状態にして配設されており、該ローラ３４、３４、３５、３５の高さレベルは、上向シリンダ３２、３２の伸長作動により上昇されて前記搬入搬出コンベヤ２１、２２と同じ高さレベルにされ、上向シリンダ３２、３２の縮引作動により、搬入された低圧鋳造用砂鋳型Ｍの湯口４をストーク管２４に圧着させる高さレベルにされている。
【０００９】
なお図中符号３６は、前記架台２３に取付けられた横向シリンダであって、その先端に前記遮断ピンＰが取付けられており、該遮断ピンＰは前記搬入された低圧鋳造用砂鋳型Ｍが上向シリンダ３２、３２の縮引作動により下降された状態で前記挿入孔８に対応する高さ位置に配置されている。
【００１０】
このように構成されたものの作動を説明する。図１、２において上向シリンダ３２、３２が伸長作動してローラ３５、３５が搬入、搬出コンベヤ２１、２２の高さレベルと同じ高さにされた状態で搬入コンベヤ２１上に、型合せされた前記低圧鋳造用砂鋳型Ｍが湯口４を下向きにして載置され、左方向に移送される。これにより低圧鋳造用砂鋳型Ｍが回転体２８内の上下一対のローラ３４、３４、３５、３５間に搬入され図３（イ）の状態にされる。
【００１１】
次に上向シリンダ３２、３２が縮引作動して上下一対のローラ３４、３４、３５、３５と共に低圧鋳造用砂鋳型Ｍを下降させて前記湯口４を低圧鋳造用保持炉２５のストーク管２４の上端に圧着連通させた後低圧鋳造用保持炉２５を作動させて溶湯を低圧鋳造用砂鋳型Ｍの押湯キャビティ５及び鋳造キャビティ６に加圧注湯して図３（ロ）の状態にされる。次に横向シリンダ３６が作動して遮断ピンＰを挿入孔８に挿入して挿入孔８先端側の型砂を前記湯口４における押湯キャビティ５と溶湯通過フィルタ７との間位置に移動させて湯口４を型砂で遮断して図３（ハ）の状態にされる。これにより低圧鋳造用砂鋳型Ｍ内の溶湯は湯口４から流出できない状態になる。なお湯口４の遮断により一部崩れ落ちる型砂は、溶湯通過フィルタ７によりストーク管２４内に入るのを阻止される。
【００１２】
次に横向シリンダ３６の逆作動により遮断ピンＰを元の位置に戻すと共に上向シリンダ３２、３２が伸長作動して上下一対のローラ３４、３４、３５、３５及び注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍを元の高さ位置まで上昇させて湯口４とストーク管２４との圧着連通を切り離した後回転モータ３０が作動して回転体２８が１８０度垂直回転されて図示されないストッパに当たってその回転が停止される。これにより上下一対のローラ３４、３４、３５、３５及び注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍも１８０度回転されて図３（ニ）の状態にされる。次にローラ３４、３４、３５、３５が作動して注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍを搬出コンベヤ２２に送り出す。
【００１３】
このようにして搬出コンベヤ２２上に送り出された注湯済みの低圧鋳造用砂鋳型Ｍは、搬出コンベヤ２２上を移送される間に溶湯が凝固するが押湯キャビティ５に入る溶湯は、鋳造キャビティ６に入った溶湯よりも後に入るため高温状態にあり押湯効果が有効に働くようになる。このようにして溶湯が凝固されると搬出コンベヤ２２から低圧鋳造用砂鋳型Ｍが搬出される。以上のように低圧鋳造用砂鋳型Ｍは溶湯の注湯後その場で保持されることなく反転の後移送されてゆくため低圧鋳造用保持炉２５の鋳造サイクル時間が大幅に短縮されるようになる。
【００１４】
なお上記の低圧鋳造に使用される図３に示された低圧鋳造用砂鋳型Ｍの他の例として図４に示されたものがあるが図４（イ）の低圧鋳造用砂鋳型Ｍを使用する場合は、遮断ブロック９が遮断ピンＰに押されて湯口４を遮断するようになる。また図４（ロ）の低圧鋳造用砂鋳型Ｍを使用する場合は、遮断ゲート１０が遮断ピンＰに押されて通し孔１０Ａの位置をずらして遮断ゲート１０の本体部により湯口４を遮断するようになる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明から明らかなように、特殊構造の低圧鋳造用砂鋳型に溶湯を注湯した後湯口を遮断すると共に該低圧鋳造用砂鋳型を１８０度垂直回転させて送り出し、溶湯の凝固を成さしめるようにしたから、低圧鋳造用保持炉の鋳造サイクル時間を大幅に短縮できるようになり、生産性が高まると共に押湯効果も有効に働くようになる。また溶湯通過フィルタを挿入孔に対応する位置よりも上流位置（下側）に埋設したことにより一部崩れ落ちる型砂がストーク管内に入ることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の実施の形態を示す一部省略の正面図である。
【図２】図1におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】低圧鋳造工程における保持炉と砂鋳型との対応位置関係を示す断面図である。
【図４】低圧鋳造用保持炉と他の砂鋳型の対応例を示す断面図である。
【符号の説明】
３ 砂型
４ 湯口
５ 押湯キャビティ
６ 鋳造キャビティ
７ 溶湯通過フィルタ
８ 挿入孔
９ 遮断ブロック
１０ 遮断ゲート
２１ 搬入コンベヤ
２２ 搬出コンベヤ
２４ ストーク管
２５ 低圧鋳造用保持炉
２６ 円環体
２８ 回転体
３２ 上向シリンダ
３４ ３５ ローラ
３６ 横向シリンダ
Ｍ 低圧鋳造用砂鋳型
Ｐ 遮断ピン
Claims (1)
- 湯口の下流に押湯キャビティを介して鋳造キャビティを画成させた型合せ砂型における湯口の側部位置に、遮断ピン挿入用の挿入孔を穿った鋳造用砂鋳型による鋳造方法であって、前記型合せされた鋳造用砂鋳型を前記湯口を下向きにして鋳造用保持炉のストーク管に連通させる工程と、該鋳造用保持炉により溶湯を該鋳造用砂鋳型に注湯した後前記挿入孔に遮断ピンを挿入して前記湯口を型砂あるいは遮断ブロック若しくは遮断ゲートにより遮断する工程と、前記鋳造用砂鋳型の湯口と鋳造用保持炉のストーク管とを切り離すと共に該鋳造用砂鋳型を１８０度垂直回転させて湯口及び押湯キャビティを上方に位置するように鋳型反転させて搬出する工程と、から成ることを特徴とする鋳造用砂鋳型による鋳造方法。
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| JP32023498A JP3680979B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 鋳造用砂鋳型による鋳造方法 |
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| JP32023498A JP3680979B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 鋳造用砂鋳型による鋳造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000141020A JP2000141020A (ja) | 2000-05-23 |
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| CN114939645B (zh) * | 2022-05-25 | 2024-01-23 | 厦门鼎铸智能设备有限公司 | 一种真空铸造系统及其控制方法 |
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1998
- 1998-11-11 JP JP32023498A patent/JP3680979B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000141020A (ja) | 2000-05-23 |
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