JP3802358B2 - Casting sand compression method and casting sand molding method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮するのに好適な方法および該方法を用いる鋳物砂の造型方法に関する。
【0002】
【従来技術と課題】
従来、模型板と鋳枠とで画成された鋳型造型空間に充填された鋳物砂を圧縮する方法の一つとして、模型板と圧縮手段とを相互に接近させて行なうようにしたものがある。しかし、この方法では模型板を昇降させるための大型の油圧シリンダが必要になり、その結果、鋳型造型機は、高さの高いものになり、設置に当たってはピットを設ける必要があるなどの問題があった。また、鋳型を模型板から分離する際に不安定であり抜き勾配を小さくするのが困難であった。抜き勾配が大きいと鋳物の重量が大きくなり好ましくない。さらに、鋳物砂の性状が変わっても容易に圧縮条件を変更できなかった。
【0003】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピットを必要とする模型板昇降用の大型の油圧シリンダを設けることなく、模型板と枠部材とで画成された鋳型造型空間の鋳物砂を、ほぼ全体にわたって所要の硬度に圧縮することが可能な方法を提供することにある。また、抜き勾配を出来るだけ小さくできる鋳物砂の圧縮方法を提供することである。さらに、鋳物砂の性状が変わっても最適な圧縮条件により鋳型高さが均一となる鋳物砂の圧縮方法を提供することにある。また、該鋳物砂の圧縮方法を用いた鋳物砂の造型方法を提供する。
【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物砂の圧縮方法は、少なくとも、鋳物砂の圧縮時に水平状にして固定された模型板と、この模型板に上下摺動自在に環装されてシリンダにより昇降可能に配設されたレベリングフレ−ムと、このレベリングフレ−ムの上方に昇降可能に配設された枠部材と、によって画成された鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮する方法であって、
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、
少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、
前記レベリングフレ−ムおよび前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第2圧縮工程と、
を有し、前記第1圧縮工程で上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ムの上昇圧力を前記シリンダの油圧により保持し、また、前記第2圧縮工程への切替え時に前記シリンダの油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ムの上昇圧力が実質なくなることを特徴とする。
また、本発明の鋳物砂の造型方法は、定盤上に立設される油圧シリンダに架設される昇降フレームと、該昇降フレームに配設される圧縮手段とを有しており、前記請求項1乃至12記載の鋳物砂を圧縮方法における、第2圧縮工程の後に、前記レベリングフレ−ムを前記油圧シリンダの上昇速度よりも遅くならない速度で上昇させる工程を含むことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
なお、本発明において、枠部材とは、造型される鋳型が鋳枠付きの場合には鋳枠であり、また鋳枠無しの場合には型枠を意味する。またなお、造型される鋳型は、鋳枠付きの場合と、鋳物砂が型枠内で固化された後型枠から抜き出された鋳枠無しの場合とを含む。さらになお、第2圧縮工程における圧縮手段による圧縮力は、第1圧縮工程におけるそれとほぼ同じでもよいが、より大きくすることにより、本発明の効果を高めることができる。またなお、本発明において圧縮手段としては、各種の構造のものがあって、鋳物砂を圧縮する部分が一体的なもの、複数に分割されたもの、さらに背面に圧力流体が作用する可撓性膜を備えて柔軟性を高めたものがある。また、鋳型造型空間の容積を調整する工程ののち鋳型造型空間に鋳物砂を投入するようにしてもよい。このようにすると、鋳物砂の変化に容易に対応して圧縮条件を決定できる。
【0006】
【実施例1】
本発明を適用した鋳型造型機の一実施例について図面に基づき詳細に説明する。本鋳型造型機は、水平状にして固定された模型板1と、この模型板1に上下摺動自在に環装されて昇降可能に配設されたレベリングフレ−ム2と、このレベリングフレ−ム2の上方に昇降可能に配設された枠部材としての鋳枠3と、この鋳枠3の上方に昇降可能に配設された盛枠4と、前記鋳枠3の上方に昇降可能に配設され下部が少なくとも前記盛枠4に進入可能な圧縮手段5と、で構成してある。
【0007】
そして、前記模型板1は、後述のターンテーブル19の上面に取り付けてあり、さらに模型板1の上面には模型の形状によってはベントプラグ(図示せず)が埋設してある。後述のターンテーブル19に取り付けた前記レベリングフレ−ム2は後述のターンテーブル19に装着されたレベリングフレ−ム昇降機構としての複数の油圧シリンダ6・6によって昇降するようになっている。また、前記鋳枠3は、複数のつば付きローラ7・7を前後方向に適宜の間隔をおいてフレーム8・8に軸支して成る搬送機構9によって前後方向へ移動できるようにしてあり、搬送機構9は昇降フレーム10に装着してある。昇降フレーム10は、定盤状の機台11の左右両側に立設された2本の油圧シリンダ12・13のピストンロッドの上端間に架設してあって、油圧シリンダ12・13の伸縮作動により昇降するようになっている。
【0008】
また、前記盛枠4は前記フレーム8・8に装着された下向きの油圧シリンダ14・14のピストンロッドの下端間に架設してある。また、前記圧縮手段5は、前記フレーム8・8に装着された前後方向へ延びるレール20・20上に、側面に軸支された複数のつば付きローラ21・21を介して前後方向へ走行可能にして架装してあって、昇降可能な複数の直方体状の圧縮部材18・18を有している。また、前記レール20・20上には図示されない鋳物砂の計量ホッパが前後方向へ走行可能にして架装してある。また、前記2本の油圧シリンダ12・13のうち左側の油圧シリンダ12には、左右方向へ延びる模型搬入出手段としてのタ−ンテーブル19の中央が間欠的に水平回転可能に環装して装着してある。
【0009】
次に、所定の鋳型造型空間に鋳物砂を投入し、圧縮する手順について説明する。まず、油圧シリンダ6・6を伸長作動してレベリングフレ−ム2を上昇させた状態の下に、油圧シリンダ12・13を所要長さ収縮作動して昇降フレーム10を下降させレベリングフレ−ム2上に鋳枠3を載置し、続いて、油圧シリンダ14・14を伸長作動して鋳枠3上に盛枠4を重ね合わせて鋳型造型空間を画成する。
【0010】
次いで、計量ホッパから鋳型造型空間に所要量の鋳物砂を投入し、続いて、計量ホッパを搬出するとともに圧縮手段5を盛枠4の真上に搬入する。次いで、油圧シリンダ6・6の収縮時に油排出側から排油できないようにしてレベリングフレ−ム2を下降不可能にし、かつ油圧シリンダ14・14の収縮時に油排出側から排油できるようにした状態の下に、圧縮手段5の圧縮部材18・18がそれぞれ独立して収縮されて鋳物砂を圧縮するとともに、油圧シリンダ12・13を収縮作動して昇降フレーム10を介して圧縮手段5を適宜の長さ下降させる。これにより、鋳型造型空間の鋳物砂は第1圧縮される(図1参照)。
【0011】
次いで、油圧シリンダ6・6の収縮時に油排出側から排油できるようにしてレベリングフレ−ム2を下降可能にし、かつ油圧シリンダ14・14を排油出来ないようにして伸縮不可能とした状態の下に、油圧シリンダ12・13をさらに収縮作動して圧縮手段5と、鋳枠3および盛枠4をさらに下降させる。すると、レベリングフレ−ム2は、鋳枠3、盛枠4を介して押し下げられ、これに伴って、鋳物砂が鋳枠3と一体となって下降されて模型板1に押し付けられ、この結果、鋳物砂はさらに圧縮されることになる。
【0012】
鋳物砂の圧縮完了後、圧縮部材18・18を上昇させるとともに、油圧シリンダ6・6を伸長作動させながら油圧シリンダ12・13を伸長作動して圧縮手段5、盛枠4等を上昇させ、造型された鋳型を内蔵した鋳枠3をつば付きローラ7・7に係止させて吊り上げ、模型板1から分離する。その後、ターンテーブル19を180度水平回転させて別の模型板1を圧縮手段5の真下に移動させ、計量ホッパに鋳物砂を補充し、さらに搬送機構9上に別の空の鋳枠3を搬入して一サイクルを終了する。
【0013】
なお、上記の実施例では造型された鋳型は、鋳枠3付きであるが、型枠から押し出された状態の枠無しでもよい。また、盛枠4を省略してもよい。
【0014】
【実施例2】
本発明を適用した鋳型造型機の別の実施例について図面に基づき詳細に説明する。
図2において、造型基盤101上の左右両側に枠セットシリンダ102、102が上向きにして立設されており、該枠セットシリンダ102、102のピストンロッド102A、102A先端間には昇降支持フレ−ム103が架設されている。即ち、枠セットシリンダ102、102は造型基盤101側を縮引端として上向きにして立設されている。
【0015】
前記枠セットシリンダ102、102のうちの一方(図2で左側)下位にはパタ−ン交換装置104の中心部が水平平面内で回転可能にして支持されており、該パタ−ン交換装置104の両端部には、模型板105、105A(上下模型板)を載置したパタ−ンキャリア106、106Aが図示されないスプリングにより5mm程度持ち上げられた状態でセットされ、該模型板105、105Aを前記造型基盤101の中央上部に交互に搬入出させるようにされている。
【0016】
前記パタ−ンキャリア106、106Aにおける模型板105、105Aの四隅外側位置下方には、抜上げシリンダ107、107Aが上向きにして造型基盤101に埋設されていて、その先端にはピン124、124Aを介して前記模型板105、105Aの外周を包囲して上下摺動する枠状のレベリングフレ−ム108、108Aが支持されている。なおレベリングフレ−ム108、108Aは、抜上げシリンダ107、107Aの伸長端で模型板105、105Aの見切り面から若干上方に突出(図3参照)され、縮引端で模型板105、105Aの見切り面とほぼ同一面(図5参照)になるようにされている。また、抜上げシリンダ107、107Aは、レベリングフレ−ム108と鋳型の入った枠部材としての鋳枠120を持ち上げて抜型する出力を持つが、この出力は、枠セットシリンダ102,102を上昇させる出力はない。さらに、パタ−ンキャリア106には、図示されないクランプ部材が設けられており、造型基盤101には該クランプ部材をクランプする図示されないクランプ装置が設けられている。パタ−ンキャリア106の造型基盤101上への圧着は、該クランプ装置により前記クランプ部材を引っ張ってクランプすることにより成される。
【0017】
前記昇降支持フレ−ム103には、上端にスライドゲ−ト109により開閉される砂投入口110を設けると共に上側部に図示されない切り替え弁を介して低圧エヤ−(例えば、0.05〜0.18MPa)を導入する給気管111を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示されない1個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−(図示せず)を備えた砂ホッパ112が吊設されている。なお多数のエヤ−噴出チャンバ−からは低圧エヤ−(例えば、0.05〜0.18MPa)が砂ホッパ112内に噴出されて鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すように構成されている。
さらに砂ホッパ112の下端には、スクイズ手段としてのセグメント方式のスクイズフット113、113と該スクイズフット113、113の周囲に砂充填用ノズル114、114が配設されている。
【0018】
また前記セグメント方式のスクイズフット113、113及び砂充填用ノズル114、114の群の外側を上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル115、115を穿孔した盛枠116が、前記砂ホッパ112の下側部において下向きにして設けられた盛枠シリンダ117、117に連結して配置されている。さらに前記昇降支持フレ−ム103における砂ホッパ112の左右外側位置には、前記セグメント方式のスクイズフット113、113の下方位置まで伸びるフレ−ム118、118を介して鋳枠120の搬入出コンベヤ119が吊設されている。
【0019】
次にこのように構成されたものの作動を詳しく説明する。図2の状態は、砂ホッパ112内に鋳物砂Sが投入され、かつ搬入出コンベヤ119に空の鋳枠120が搬入された状態にある。なおパタ−ンキャリア106は図示されないスプリングにより5mm程度持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置104上にセットされて造型基盤101との間に5mm程度の隙間がある。
次いで、セグメント方式のスクイズフット113、113全体が下方の模型板105の凹凸に相対して凹凸を形成する。また、レベリングフレ−ム108は抜上げシリンダ107、107Aにより模型板105の見切面から上方に突出された状態にある。そして、パタ−ンキャリア106を図示されないクランプ装置で造型基盤101上に圧着する。
【0020】
この状態でスライドゲ−ト109を作動させて砂投入口110を閉じた後、盛枠シリンダ117、117が伸長作動して盛枠116を下降させて鋳枠120の上面に押し付け密着させると共に枠セットシリンダ102、102が縮引作動して鋳枠120が模型板105の外周で上方に突出されているレベリングフレ−ム108上に押し付けられ、図3の状態になる。
【0021】
次に多数のエヤ−噴出チャンバ−から低圧エヤ−を砂ホッパ112内に噴出させて砂ホッパ112内の鋳物砂Sを浮遊流動化させるエヤレ−ションをさせながら図示されない切り替え弁を介して給気管111から低圧エヤ−を砂ホッパ112に供給して鋳物砂Sを低圧エヤ−により造型空間に砂充填用ノズル114、114を介して図4に示すようにエヤレ−ション充填する。この際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ−ル115又は/及び模型板105の図示されないベントホ−ルから排気される。なお、図示されない排気制御チャンバ−でベントホ−ル115からの排気量を制御することにより模型板105の図示されないベントホ−ルからの排気量を制御することもできる。これにより造型空間における模型板105の複雑形状部の鋳物砂の充填密度を部分的に調整することができる(図4)。
【0022】
次に枠セットシリンダ102、102がさらに縮引作動して盛枠シリンダ117、117を縮引させながら昇降支持フレ−ム103及びこれに支持されている部材を下降させてゆき、セグメント方式のスクイズフット113、113下面全体が平坦になるまで鋳物砂Sの第1圧縮工程としての1次スクイズをすると共にスライドゲ−ト109を逆作動させて砂投入口110を開放する。この際、枠セットシリンダ102、102の縮引作動は、図示されない圧力センサ−によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達する又は枠セットシリンダ102、102の図示されないエンコ−ダ位置が1次スクイズの設定位置に到達するまで続けられる。
【0023】
次に抜上げシリンダ107、107Aの油をリリ−フする状態に切り替えると共に枠セットシリンダ102、102が1次スクイズより高い圧力で縮引作動をすることにより、鋳枠120、盛枠116、及びスクイズフット113、113が一体となって下降し鋳物砂S全体を第2圧縮工程としての2次スクイズする。これによりレベリングフレ−ム108は抜上げシリンダ107、107Aの縮引によりピン124、124Aを介して下降されて模型板105の見切面とほぼ同一レベルにされ、図5の状態になる。
なおレベリングフレ−ム108が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達していない場合は、盛枠シリンダ117、117を縮引作動させながら枠セットシリンダ102、102をさらに縮引作動させることにより更なるスクイズが成される。
【0024】
次にスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定時間スクイズを保持する。この時、レベリングフレ−ム108が下降端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ117、117を伸長作動させて盛枠116を下降させレベリングフレ−ム108が下降端に到達するまで鋳枠120を押し下げる。これにより鋳枠120の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【0025】
このようにして造型した鋳型造型済み鋳枠120を抜型する工程を次に示す。枠セットシリンダ102,102は、鋳物砂への第2圧縮工程としての2次スクイズが終了したとき、枠セットシリンダ102、102は縮引端にある。また、抜上げシリンダも縮引端にある。ここで、枠セットシリンダ102,102を低速度で上昇させると共に枠セットシリンダ102,102よりも遅くならない速度で抜上げシリンダ107,107Aを上昇させる。抜上げシリンダ107,107Aの速度は油圧回路に油圧を加えることにより、調整できるように構成されている。
【0026】
ここで、抜上げシリンダ107、107Aは、レベリングフレ−ム108と鋳型の入った鋳枠120を持ち上げて抜型する出力を持つが、枠セットシリンダ102,102を上昇させる出力はなく、また、この際盛枠シリンダ117、117は油圧により拘束されている。
【0027】
このため、枠セットシリンダ102,102の上昇と共にスクイズフット113、113及び盛枠116は一体となって上昇し、同時に、枠セットシリンダ102,102よりも遅くならない速度で抜上げシリンダ107,107Aを上昇させようとしているため、抜上げシリンダ107、107Aの伸長作動によりレベリングフレ−ム108を介して鋳枠120を、盛枠116に圧着させて一体的に上昇させることにより、模型板105から分離する。
【0028】
この際、枠セットシリンダ102,102の出力が大きく、シリンダ径も大きく、さらに枠セットシリンダ102、102のピストンロッド102A、102Aが最も縮引された状態で抜型されることから抜型精度が高いものになっている。また、造型された鋳型は鋳枠120と共に停止状態から若干上昇されて抜型される。
【0029】
その後、盛枠116及びセグメント方式のスクイズフット113、113は一体となって上昇されてゆき、その途中において鋳型造型済み鋳枠120は搬入出コンベヤ119により掬い上げられて模型板105から完全に分離されると共に鋳物砂Sが砂ホッパ112内に補給されて図6の状態になる。
【0030】
次に鋳型造型済み鋳枠120が搬入出コンベヤ119を介して搬出され、空の鋳枠120が搬入されると共にパタ−ン交換装置104が180度回転されて模型板105と模型板105Aとを入替え、図7の状態とされ上記の作動を繰り返し行う。
【0031】
この鋳物砂の圧縮時のレベリングフレ−ム108の作動詳細を図8に示す。図8においては、鋳型造型空間に鋳物砂を投入したあとの圧縮工程におけるレベリングフレ−ム108の作動の様子が示されている。鋳物砂の圧縮は、レベリングフレ−ム108が下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、レベリングフレ−ム、盛枠および前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第2圧縮工程とを有している。
【0032】
そして、第1圧縮工程では、上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ム108の上昇圧力を保持する油圧を有し、また、前記第2圧縮工程への切替え時に前記レベリングフレ−ム108の油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ム108を駆動する油圧を実質なくす。これにより、圧縮後の鋳型を模型板から分離する際には、前記レベリングフレ−ムの圧力が実質ない状態で開始されることになる。
【0033】
さらに、圧縮手段による上方からの下方スクイズ圧力を、第2圧縮工程への切替え後にさらに大きくする。これによって、最終的な鋳物砂の圧縮密度が決められる。
なお、この切替えの圧力は可変である。
【0034】
一方、盛枠を下方に保持する圧力が第1圧縮工程におけるスクイズ圧力の最大設定圧力に到達したのちも短時間保持される。これは、第2圧縮工程を安定化するためである。
【0035】
前記盛枠116を下方に保持する圧力を解除した後、第2圧縮工程におけるスクイズ圧力が最大設定圧力の近くに保持される。この間のスクイズ圧力により、スクイズが安定したものになる。この時間は1秒から2秒が好ましい。あまり長くすると造型時間が伸びてしまうからである。
【0036】
圧縮後の鋳型を模型板105、105Aから分離する前に、選択により、盛枠116を下方に保持する圧力が加えられる。これにより、レベリングフレ−ム108が下降端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ117、117を伸長作動させて盛枠116を下降させレベリングフレ−ム108が下降端に到達するまで鋳枠120を押し下げる。これにより離型後の鋳枠120の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【0037】
次ぎに、この鋳物砂の圧縮に用いる制御フロ−を図9に示す。図9において、まず、鋳型造型空間の容積を調整するために、前回の造型分の前記第2圧縮工程後の鋳型高さを測定し、目標鋳型高さとの差を検出し、その差にもとづく値を補正値として計算する。この補正は、例えば、鋳型高さ目標値と鋳型高さの差に砂の圧縮率を除した値である。そして、この補正値を前記鋳型空間の容積の目標値、より具体的には枠セット位置にフィ−ドバックする。尚、第1回目の造型では、予め設定した初期値を計測値の代わりに使用する。
【0038】
図10は、目標鋳型高さが270mmプラスマイナス5mmである場合の鋳型高さのフィ−ドバックの結果の例である。図10において、第1回目の初期値の枠セット位置が400mmで鋳型高さが280.2mmとなったので、目標値に対する+10.2mmを400mmから引いて、次回枠セット目標値を389.8mmとする。これをくり返すことにより、鋳型高さは目標値に収束する。この鋳型高さのフィ−ドバック制御によって、砂性状の変化・パタ−ン交換に対して、数枠の造型で目標の鋳型高さを得ることが可能になった。
【0039】
本発明により、従来の製品の抜き勾配を大幅に小さくできる、砂使用量を大幅に削減できる等鋳型造型ひいては鋳物に及ぼす効果は大きいものがある。
【0040】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように本発明は、鋳物砂の圧縮時に水平状にして固定された模型板と、この模型板に上下摺動自在に環装されて昇降可能に配設されたレベリングフレ−ムと、このレベリングフレ−ムの上方に昇降可能に配設された枠部材と、この枠部材の上方に昇降可能に配設された盛枠と、によって画成された鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮する方法であって、前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、前記レベリングフレ−ム、盛枠および前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第2圧縮工程と、を有するから、ピットを必要とする模型板昇降用の大型の油圧シリンダを設けることなく、模型板と鋳枠とで画成された鋳型造型空間の鋳物砂を、ほぼ全体にわたって確実に所要の硬度に圧縮することが可能になるなどの優れた効果を奏する。また、抜き勾配を出来るだけ小さくでき、さらに、鋳物砂の性状が変わっても最適な圧縮条件により鋳型高さが均一となるなど優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した鋳型造型機の一実施例を示す概略縦断面図である。
【図2】本発明を用いる装置のスタ−ト前の状態を示す縦断面図である。
【図3】造型空間を画成させた状態を示す縦断面図である。
【図4】鋳物砂のエヤレ−ション充填状態を示す縦断面図である。
【図5】鋳物砂のスクイズ状態を示す縦断面図である。
【図6】造型鋳型の抜型及び鋳物砂の補給状態を示す縦断面図である。
【図7】パタ−ンチェンジ状態を示す縦断面図である。
【図8】本発明の鋳物砂の圧縮時のレベリングフレ−ムの作動詳細を示す図である。
【図9】本発明の鋳物砂の圧縮に用いる制御フロ−である。
【図10】本発明に用いた鋳型高さのフィ−ドバックの結果の例である。
【符号の説明】
1 模型板
2 レベリングフレ−ム
3 鋳枠
5 圧縮手段
19 ターンテーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method suitable for compressing foundry sand in a mold making space and a foundry sand molding method using the method .
[0002]
[Prior art and issues]
Conventionally, as a method for compressing foundry sand filled in a mold forming space defined by a model plate and a casting frame, there is a method in which a model plate and a compression means are brought close to each other. . However, this method requires a large hydraulic cylinder for raising and lowering the model plate, and as a result, the mold making machine has a high height, and it is necessary to provide a pit for installation. there were. Further, it is unstable when separating the mold from the model plate, and it is difficult to reduce the draft angle. If the draft is large, the weight of the casting becomes large, which is not preferable. Furthermore, the compression conditions could not be easily changed even if the properties of the foundry sand changed.
[0003]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to mold a mold defined by a model plate and a frame member without providing a large hydraulic cylinder for lifting the model plate that requires a pit. An object of the present invention is to provide a method capable of compressing a foundry sand in a space to a required hardness almost entirely. Another object of the present invention is to provide a method for compressing foundry sand that can reduce the draft as much as possible. It is another object of the present invention to provide a method for compressing foundry sand in which the mold height is uniform under optimum compression conditions even if the properties of foundry sand change. Further, a molding sand molding method using the molding sand compression method is provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for compressing foundry sand according to the present invention includes at least a model plate that is horizontally fixed when the foundry sand is compressed, and a cylinder that is mounted on the model plate so as to be slidable up and down. The molding sand in the mold molding space defined by the leveling frame arranged so as to be able to be raised and lowered and the frame member arranged so as to be able to be raised and lowered above the leveling frame. And
Introducing casting sand into the mold making space;
A first compression step of compressing the beam of which a molding sand of the molding space under impossible lowered position upwardly or al compression means, - at least the leveling frame
A second compression step of further compressing the molding sand in the mold making space under the state in which the leveling frame and the frame member can be lowered;
Have a, the leveling frame against the downward pressure of the compression means from above at the first compressing step - the upward pressure of the arm is held by hydraulic pressure of the cylinder, also the on time of switching to the second compression step leveling at the end compressed by opening the hydraulic cylinder frame - increase the pressure of the beam is characterized by substantial without a Rukoto.
Further, the molding sand molding method of the present invention comprises a lifting frame constructed on a hydraulic cylinder standing on a surface plate, and a compression means disposed on the lifting frame, in 1 compression
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the frame member means a cast frame when the mold to be molded has a cast frame, and means a mold frame when there is no cast frame. The mold to be molded includes a case with a cast frame and a case without a cast frame extracted from the mold after the foundry sand is solidified in the mold. Furthermore, although the compression force by the compression means in the second compression step may be substantially the same as that in the first compression step, the effect of the present invention can be enhanced by increasing the compression force. Further, in the present invention, the compression means has various structures, the one that compresses the foundry sand is integrated, the one that is divided into a plurality of parts, and the flexibility that the pressure fluid acts on the back surface. Some have increased flexibility with a membrane. Further, after the step of adjusting the volume of the mold making space, casting sand may be put into the mold making space. If it does in this way, compression conditions can be determined easily corresponding to the change of foundry sand.
[0006]
[Example 1]
An embodiment of a mold making machine to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The mold making machine includes a
[0007]
And the said
[0008]
The
[0009]
Next, a procedure for putting casting sand into a predetermined mold making space and compressing it will be described. First, under the state in which the
[0010]
Next, a required amount of foundry sand is put into the mold making space from the weighing hopper, and then the weighing hopper is carried out and the compression means 5 is carried just above the filling
[0011]
Next, when the
[0012]
After completion of the compression of the foundry sand, the
[0013]
In the above-described embodiment, the molded mold is provided with the
[0014]
[Example 2]
Another embodiment of the mold making machine to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 2, frame set
[0015]
A central portion of the
[0016]
The pattern - at four corners outside position below the pattern plate 105,105A in
[0017]
The elevating
Further, segment-
[0018]
Further, the segment
[0019]
Next, the operation of the thus configured will be described in detail. The state shown in FIG. 2 is a state in which the foundry sand S is introduced into the
Next, the entire segment-
[0020]
In this state, the
[0021]
Next, a low-pressure air is ejected from a number of air ejection chambers into the
[0022]
Next, the frame set
[0023]
Next, by switching to the state in which the oil in the
If the squeeze pressure does not reach the set pressure of the secondary squeeze when the leveling
[0024]
Next, when the squeeze pressure reaches the set pressure of the secondary squeeze, the squeeze stabilization timer is activated to hold the squeeze for a predetermined time. At this time, in order to cope with the case where the leveling
[0025]
The process of die-molding the mold-molded
[0026]
Here, the pull-out
[0027]
For this reason, the
[0028]
At this time, the output of the
[0029]
Thereafter, the
[0030]
Next, the
[0031]
Details of the operation of the leveling
[0032]
The first compression step has a hydraulic pressure that maintains the rising pressure of the leveling
[0033]
Furthermore, the downward squeeze pressure from above by the compression means is further increased after switching to the second compression step. This determines the final compaction density of the foundry sand.
The switching pressure is variable.
[0034]
On the other hand, after the pressure for holding the fill frame downward reaches the maximum set pressure of the squeeze pressure in the first compression step, the pressure is held for a short time. This is to stabilize the second compression step.
[0035]
After releasing the pressure that holds the
[0036]
Before separating the mold after compression from the
[0037]
Next, a control flow used for compression of the foundry sand is shown in FIG. In FIG. 9, first, in order to adjust the volume of the mold making space, the mold height after the second compression step for the previous mold making is measured, the difference from the target mold height is detected, and based on the difference. The value is calculated as a correction value. This correction is, for example, a value obtained by dividing the sand compression ratio by the difference between the mold height target value and the mold height. Then, the correction value is fed back to the target value of the volume of the mold space, more specifically to the frame set position. In the first molding, an initial value set in advance is used instead of the measured value.
[0038]
FIG. 10 shows an example of the result of the mold height feedback when the target mold height is 270 mm plus or minus 5 mm. In FIG. 10, since the initial frame setting position of the first time is 400 mm and the mold height is 280.2 mm, +10.2 mm with respect to the target value is subtracted from 400 mm, and the next frame setting target value is 389.8 mm. And By repeating this, the mold height converges to the target value. This mold height feedback control has made it possible to obtain a target mold height by molding several frames for changing sand properties and changing patterns.
[0039]
According to the present invention, there is a large effect on mold making and thus casting, such as drastically reducing the draft of conventional products and greatly reducing the amount of sand used.
[0040]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention includes a model plate that is horizontally fixed when the molding sand is compressed, and a leveling frame that is mounted on the model plate so as to be slidable in the vertical direction and is movable up and down. A casting in a mold forming space defined by a frame, a frame member disposed above and below the leveling frame, and a fill frame disposed above and below the frame member. A method of compressing sand, the step of throwing casting sand into the mold molding space, and compressing the molding sand of the mold molding space from above at least in a state where the leveling frame cannot be lowered. A first compression step of compressing by means, and a second compression step of further compressing the foundry sand in the mold making space by the compression means in a state in which the leveling frame, the filling frame and the frame member can descend. Because it has Without the need for a large hydraulic cylinder for lifting the model plate that requires a slab, the molding sand in the mold making space defined by the model plate and the casting frame is reliably compressed to the required hardness almost entirely. Excellent effects such as being possible. In addition, the draft can be made as small as possible, and even if the properties of the foundry sand change, excellent effects such as uniform mold height under optimum compression conditions can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of a mold making machine to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state before starting of an apparatus using the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where a molding space is defined.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an air filling state of foundry sand.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a squeezed state of foundry sand.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state where a molding die is removed and casting sand is replenished.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a pattern change state.
FIG. 8 is a diagram showing details of the operation of the leveling frame during compression of the foundry sand according to the present invention.
FIG. 9 is a control flow used for compression of foundry sand according to the present invention.
FIG. 10 is an example of a result of mold height feedback used in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、
少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、
前記レベリングフレ−ムおよび前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第2圧縮工程と、
を有し、
前記第1圧縮工程で上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ムの上昇圧力を前記シリンダの油圧により保持し、また、前記第2圧縮工程への切替え時に前記シリンダの油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ムの上昇圧力が実質なくなることを特徴とする鋳物砂の圧縮方法。 At least a model plate that is fixed horizontally when the molding sand is compressed, a leveling frame that is mounted on the model plate so as to be vertically slidable and can be moved up and down by a cylinder, and the leveling frame. A method of compressing the molding sand of a mold making space defined by a frame member disposed so as to be movable up and down above
Introducing casting sand into the mold making space;
A first compression step of compressing the beam of which a molding sand of the molding space under impossible lowered position upwardly or al compression means, - at least the leveling frame
A second compression step of further compressing the molding sand in the mold making space under the state in which the leveling frame and the frame member can be lowered;
Have a,
The rising pressure of the leveling frame that opposes the downward pressure of the compression means from above in the first compression step is held by the hydraulic pressure of the cylinder, and the hydraulic pressure of the cylinder is changed when switching to the second compression step. open leveling during compression exit frame - beam compression method casting sand upward pressure characterized by substantial without a Rukoto of.
前記請求項1乃至12記載の鋳物砂を圧縮方法における、第2圧縮工程の後に、前記レベリングフレ−ムを前記油圧シリンダの上昇速度よりも遅くならない速度で上昇させる工程を含むことを特徴とする鋳物砂の造型方法。An elevating frame constructed on a hydraulic cylinder standing on a surface plate, and a compression means disposed on the elevating frame,
In claims 1 to compression method foundry sand 12 wherein, after the second compression step, wherein the leveling frame - characterized in that it comprises a step of raising the arm at a rate above not later than the rising speed of the hydraulic cylinder Casting sand molding method.
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