JP4090924B2

JP4090924B2 - 中空砂型中子及びその製造方法

Info

Publication number: JP4090924B2
Application number: JP2003086473A
Authority: JP
Inventors: 充彦原田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004291018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中空砂型中子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１、２に記載の如く、自動二輪車用油圧緩衝器のためのチューブ部材等の中空鋳造製品として、長手方向に延びる空洞部を有するとともに、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部を設けるものがある。
【０００３】
このような中空製品を鋳造する場合には、空洞部を成形するために中子を用いる。中子としては、中実中子を用いることもあるが、空洞部の容量が大きい製品の場合には、製品鋳造後の中子砂の排出に長時間を必要とし、また鋳造時に中子から発生するガス量も多くなり、ガスが鋳造製品の中にそのまま残ることで、製品の品質向上を大きく望めない。
【０００４】
そこで、空洞部の容量が大きい中空製品を製造する場合には、特許文献３に記載の如く、予め中空砂型中子を成形して用いる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭57-107979（２頁、第２図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平12-91672（４頁、図２、図３）
【０００７】
【特許文献３】
特許3276556（３頁、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の中空砂型中子にあっては、特許文献３に記載の如く、中子型に中子砂を充填した後に砂型中子を焼成してその表面を固化させた後、砂型中子の開放口から該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出し、中空中子を得る。
【０００９】
特許文献１、２に記載の如くの、空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子にあっては、該砂型中子の中間部であって、中空製品の空洞絞り部に対応する部分に細径部をもつものになる。このため、中子型において焼成した砂型中子の開放口から上述の如くに中子砂を排出させようとするとき、砂型中子の細径部を挟んで上記開放口に対し反対側となる閉塞端側の中子砂を、細径部経由で開放口の側に抜く必要を生ずる。
【００１０】
ところが、砂型中子の細径部は、細径であるが故に、表面から内部のほぼ全断面において固化し、結果として、該砂型中子の閉塞端側の中子砂を抜きにくく、ないしは抜けなくする。即ち、中子砂の排出性が悪いし、中子砂の一部が製品鋳造段階で、製品の中に混入して品質不良を生ずるおそれがある。
【００１１】
本発明の課題は、空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子の製造時に、中子砂の排出性を向上し、この中空砂型中子を用いて鋳造される中空製品の品質を向上することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子の製造方法であって、中子型に中子砂を充填する工程と、砂型中子を焼成しその表面を固化させる工程と、砂型中子の一方の開放口から該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する工程と、中空製品の空洞絞り部に対応する砂型中子の細径部を挟んで上記一方の開放口と反対側の開放口から該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する工程とを有するようにしたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記砂型中子が長手状をなし、長手方向の両端のそれぞれに前記開放口を形成し、前記中子砂を排出したいずれか一端側の開放口に蓋中子を固着して該開放口を閉塞し、一端側が閉塞し、他端側が開放し、中間部に細径部をもつ砂型中子を得るようにしたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子であって、砂型中子の中間部に中空製品の空洞絞り部に対応する細径部を設け、該砂型中子の細径部を挟む両側のそれぞれに、該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する開放口を設けたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記砂型中子が長手状をなし、長手方向の両端のそれぞれに前記開放口を設け、一端側の開放口に蓋中子を固着して該開放口を閉塞し、一端側が閉塞し、他端側が開放し、中間部に細径部をもつ砂型中子としたものである。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記砂型中子の蓋中子が固着される一端部に、該蓋中子の位置合せ用になるボス部を設けたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は中空製品を示す正面図、図２は中空製品を示し、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３は本型を示す平面図、図４は本型を示す端面図、図５は中空砂型中子を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は中空砂型中子を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は中子型を示す平面図、図８は図７の端面図、図９は図７のIX−IX線に沿う断面図である。
【００１８】
図１、図２の中空製品１０は、自動二輪車用油圧緩衝器のためのチューブ部材であり、筒状部１１の一端を閉塞部１３とする空洞部１２（１２Ａ、１２Ｂ）を有し、空洞部１２がその中間部で狭くなる空洞絞り部１２Ｃをもつ。即ち、空洞部１２は、両側の空洞部１２Ａ、１２Ｂと中間の空洞絞り部１２Ｃを互いに連通状にしたものである。
【００１９】
本実施形態において、中空製品１０は、筒状部１１の長手方向の中間部で外周の一部をへこみ状にし、このへこみ部１４の横断面内で、該へこみ部１４の中空部を直径方向に横切るつなぎ部１５を有し、へこみ部１４の内周とつなぎ部１５の両側部とが区画する２個の互いに線対称状をなす空洞絞り部１２Ｃ、１２Ｃを設けたものである。つなぎ部１５は、中空製品１０に別部品を取付けるためのスタンドボルトを埋め込むためのボルト用ボス部になる。
【００２０】
尚、中空製品１０は、筒状部１１の閉塞部１３に、空洞部１２等を仕上げ加工するときに、加工機械に支持するための加工用ボス部１３Ａを備える。加工用ボス部１３Ａは、中空製品１０の加工後に切断除去される。
【００２１】
図３、図４は、中空製品１０を鋳造するための鋳型装置２０を示す。鋳型装置２０は、中空製品１０の製品キャビティ１０Ａを形成するための本型２１を構成する左右型２１Ａ、２１Ｂと、中空製品１０の空洞部１２を形成するための中空砂型中子３０とから構成される。
【００２２】
鋳型装置２０は、左右型２１Ａ、２１Ｂの一方に砂型中子３０の後述する巾木３４、３５を取付けた後、左右型２１Ａ、２１Ｂを合わせた本型２１の内部で砂型中子３０の周囲に中空製品１０の製品キャビティを形成する。本型２１の湯口２２から湯道２３、側押湯２４を介してアルミ合金等の湯を注入することにより、中空製品１０を鋳造し、予め設定した時間の経過後、本型２１を加振機に載せて砂型中子３０を粉状化して巾木部２５から排出し、本型２１の左右型２１Ａ、２１Ｂを開いて中空製品１０を取り出す。
【００２３】
砂型中子３０は、図５、図６に示す如く、中空製品１０の空洞部１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）に対応する長手状をなし、中空製品１０の空洞部１２Ａ、１２Ｂに対応する大径部３１Ａ、３１Ｂを両側に有し、中空製品１０の空洞絞り部１２Ｃに対応する細径部３１Ｃを中間部に有する。本実施形態において、砂型中子３０は、中空製品１０の２個の空洞絞り部１２Ｃ、１２Ｃに対応する２個の細径部３１Ｃ、３１Ｃを有し、大径部３１Ａと大径部３１Ｂを２個の細径部３１Ｃ、３１Ｃにより連結する（図６（Ｂ））。
【００２４】
砂型中子３０は、大径部３１Ａと大径部３１Ｂを中空状にし、大径部３１Ａの端部にその中空部の開放口３２Ａを設け、大径部３１Ｂの端部にその中空部の開放口３２Ｂを設ける。開放口３２Ａ、３２Ｂは、砂型中子３０の焼成時に、大径部３１Ａ、３１Ｂの表面固化部分を除く内部の中子砂を排出し、大径部３１Ａ、３１Ｂを中空状にするためにある。
【００２５】
砂型中子３０は、鋳型装置２０の本型２１が形成する製品キャビティ内に納められる側となる、大径部３１Ｂの開放口３２Ｂに蓋中子４０を接着剤を用いる等により固着して該開放口３２Ｂを閉塞する。これにより、砂型中子３０は、大径部３１Ｂの一端側が閉塞し、大径部３１Ａの他端側が開放し、中間部に細径部３１Ｃをもつ中空中子になる。砂型中子３０の蓋中子４０が固着される大径部３１Ｂの一端部には、蓋中子４０の位置合わせ用になるボス部３３が設けられる。蓋中子４０はボス部３３の外周に嵌合し、ボス部３３の中心部に開放口３２Ｂが開口せしめられる。
【００２６】
尚、砂型中子３０は、本型２１の巾木部２５に保持可能とされる巾木３４、３５を大径部３１Ａの外方端側の外周に備える。
【００２７】
以下、中子型５０を用いた中空砂型３０の製造手順について説明する。中子型５０は、図７〜図９に示す如く、砂型中子３０のキャビティ３０Ａと、蓋中子４０のキャビティ４０Ａを形成するための左右型５１、５２を有する。砂型中子３０の２個の細径部３１Ｃのためのキャビティ１０１を形成するための細径キャビティ成形部５３が、左型５１のキャビティ３０Ａを形成する部分の中間部に埋め込まれ、ボルト固定される。
【００２８】
(1)中子型５０の左右型５１、５２を合わせ、砂型中子３０と蓋中子４０のキャビティ３０Ａ、４０Ａを形成する。
【００２９】
(2)中子型５０のブロー口５４からキャビティ３０Ａに中子砂を充填するとともに、ブロー口５５からキャビティ４０Ａに中子砂を充填する。本実施形態では、砂型中子３０と蓋中子４０を同時に成形する。中子砂は、珪砂とフェノールレジン等のバインダを混練したものである。
【００３０】
(3)中子型５０のキャビティ３０Ａ、４０Ａに中子砂を充填したまま、中子型５０の外周からガスバーナに燃料ガスを供給して高温の炎によって砂型中子３０、蓋中子４０を焼成し、その表面を固化させる。
【００３１】
(4)予め測定した時間で上述(3)の焼成を停止し、中子型５０のブロー口５４を鉛直下方に位置付け、砂型中子３０の大径部３１Ａの側のブロー口５４に対応する開放口３２Ａから該砂型中子３０の表面固化部分を除く内部の中子砂を排出する。
【００３２】
(5)中子型５０から砂型中子３０を取出し、砂型中子３０の大径部３１Ｂの側の端部を切開して開放口３２Ｂを形成し、この開放口３２Ｂから該砂型中子３０の表面固化部分を除く内部の中子砂を排出する。
【００３３】
(6)砂型中子３０の中子砂を排出した開放口３２Ｂに、中子型５０のキャビティ４０Ａから取出した蓋中子４０を接着剤を介する等により固着して該開放口３２Ｂを閉塞する。これにより、一端側の大径部３１Ｂの開放口３２Ｂが閉塞し、他端側の大径部３１Ａの開放口３２Ａが開放し、中間部に細径部３１Ｃをもつ中空砂型中子３０が成形される。
【００３４】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（請求項１、３に対応する作用効果）
▲１▼砂型中子３０の細径部３１Ｃの一方側の大径部３１Ａにおいて表面固化部分を除く内部の中子砂は一方側の開放口３２Ａから排出する。該細径部３１Ｃの他方側の大径部３１Ｂにおいて表面固化部分を除く内部の中子砂は、該細径部３１Ｃを経由することなく、他方側の開放口３２Ｂから排出する。砂型中子３０の細径部３１Ｃを挟む両側の大径部３１Ａ、３１Ｂの表面固化部分を除く内部の中子砂を、両側の開放口３２Ａ、３２Ｂのそれぞれからスムースに抜くことができる。
【００３５】
（請求項２、４に対応する作用効果）
▲２▼長手状の砂型中子３０の両端の大径部３１Ａ、３１Ｂのそれぞれに開放口３２Ａ、３２Ｂを設け、大径部３１Ｂの開放口３２Ｂに蓋中子４０を固着して該開放口３２Ｂを閉塞することにより、一端側が閉塞し、他端側が開放し、中間部に細径部３１Ｃをもつ中空砂型中子３０を得ることができる。この中空砂型中子３０を用いることにより、空洞部１２を有し、空洞部１２はその中間部で狭くなる空洞絞り部１２Ｃをもつ、高品質の中空製品１０を鋳造できる。
【００３６】
（請求項５に対応する作用効果）
▲３▼上述▲２▼の砂型中子３０の一端側の大径部３１Ｂの端部に位置合わせ用のボス部３３を設けることにより、蓋中子４０を砂型中子３０の一端側の開放口３２Ｂに対する適正位置に固着できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子の製造時に、中子砂の排出性を向上し、この中空砂型中子を用いて鋳造される中空製品の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は中空製品を示す正面図である。
【図２】図２は中空製品を示し、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】図３は本型を示す平面図である。
【図４】図４は本型を示す端面図である。
【図５】図５は中空砂型中子を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図６は中空砂型中子を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図７は中子型を示す平面図である。
【図８】図８は図７の端面図である。
【図９】図９は図７のIX−IX線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０中空製品
１２、１２Ａ、１２Ｂ空洞部
１２Ｃ空洞絞り部
３０中空砂型中子
３１Ｃ細径部
３２Ａ、３２Ｂ開放口
３３ボス部
４０蓋中子
５０中子型

Claims

空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子の製造方法であって、
中子型に中子砂を充填する工程と、
砂型中子を焼成しその表面を固化させる工程と、
砂型中子の一方の開放口から該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する工程と、
中空製品の空洞絞り部に対応する砂型中子の細径部を挟んで上記一方の開放口と反対側の開放口から該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する工程とを有する中空砂型中子の製造方法。
前記砂型中子が長手状をなし、長手方向の両端のそれぞれに前記開放口を形成し、
前記中子砂を排出したいずれか一端側の開放口に蓋中子を固着して該開放口を閉塞し、一端側が閉塞し、他端側が開放し、中間部に細径部をもつ砂型中子を得る請求項１に記載の中空砂型中子の製造方法。
空洞部を有し、空洞部がその中間部で狭くなる空洞絞り部をもつ中空製品を鋳造するための中空砂型中子であって、
砂型中子の中間部に中空製品の空洞絞り部に対応する細径部を設け、
該砂型中子の細径部を挟む両側のそれぞれに、該砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出する開放口を設けた中空砂型中子。
前記砂型中子が長手状をなし、長手方向の両端のそれぞれに前記開放口を設け、一端側の開放口に蓋中子を固着して該開放口を閉塞し、一端側が閉塞し、他端側が開放し、中間部に細径部をもつ砂型中子とした請求項３に記載の中空砂型中子。
前記砂型中子の蓋中子が固着される一端部に、該蓋中子の位置合せ用になるボス部を設けた請求項４に記載の中空砂型中子。