JP4301292B2

JP4301292B2 - 鋳物砂のスクイズ方法、マッチプレート及び上・下鋳枠

Info

Publication number: JP4301292B2
Application number: JP2006512797A
Authority: JP
Inventors: 実平田; 斗紀也寺部; 功一坂口
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: EP1741504A1; DE602005018034D1; EA200601996A1; KR20070012511A; DK1741504T3; JPWO2005105339A1; CN1968770A; US20070227684A1; MXPA06012488A; WO2005105339A1; EA008631B1; BRPI0510454A; CN1968770B; EP1741504A4; US7448429B2; BRPI0510454B1; ATE450330T1; KR100863104B1; EP1741504B1

Description

本発明は、鋳物砂のスクイズ方法及びマッチプレートに係り、より詳しくは、マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法、マッチプレート及び上・下鋳枠に関する。

本願の発明者は、鋳型造型装置の一つとして、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する上・下鋳枠と、これら上・下鋳枠の間に配設したマッチプレートと、前記上・下鋳枠における前記マッチプレートが無いそれぞれの開口部に嵌入可能なスクイズプレートを備えた上・下スクイズ手段によって画成した上・下造型室に、砂吹込み機構により砂吹込み口から鋳物砂を吹き込んで充填した後、上・下スクイズプレートを相互に近づけて上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズするようにしたものを開発している。（特許文献１、特許文献２）
しかし、このように構成された鋳型造型装置によって造型した上・下鋳型は、上・下鋳枠の内面付近の硬度・強度が十分でなかった。

特許文献１; 特開平６−２７７８００号公報
特許文献２; 特開昭５９−０２４５５２号公報

本発明が解決しようとする課題は、上・下鋳枠とマッチプレートと上・下スクイズ手段によって画成した上・下造型空間に鋳物砂を充填した後、上・下スクイズプレートを相互に近づけて鋳物砂をスクイズするようにした鋳型造型装置によって造型した上・下鋳型は、上・下鋳枠の内面付近の硬度・強度が十分でない点である。

上記の問題を解消するための鋳物砂のスクイズ方法は、マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、を含むことを特徴とする。

さらに、上記の問題を解消するための第２の鋳物砂のスクイズ方法は、前記上・下鋳枠の端面が接触するマッチプレートの上下の両側に備えた模型部と、該模型部を単独で移動させる少なくとも一つのアクチュエータと、を設けたマッチプレートと、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に鋳物砂を充填する工程と、前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、を含むことを特徴とする。

上記の説明から明らかなように本発明は、マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程から成っているため、マッチプレートの模型部によるスクイズにより上・下鋳枠の内面付近の鋳物砂をより大きくスクイズすることが可能となり、上・下鋳型における上・下鋳枠の内面付近の硬度・強度も所望の大きさを有するように上・下鋳型を造型することができるなどの優れた実用的効果を奏する。

鋳枠無し上・下鋳型造型装置を用いて本発明を実施する場合について図２に基づき詳細に説明する。本発明の実施に用いた鋳枠無し上・下鋳型造型装置の主要部は、図２に示すように、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する上・下鋳枠１，２と、これら上・下鋳枠１，２の間に配設した特殊構造のマッチプレート３と、前記上・下鋳枠１，２における前記マッチプレート３が無いそれぞれの開口部に嵌入可能なスクイズプレート４，５を備えた上・下スクイズ手段６，７と、この上・下スクイズ手段６，７を装着した上・下昇降フレーム１２，１３と、この下昇降フレーム１３に装着されて前記下鋳枠２を前記マッチプレート３方向へ押圧するシリンダ１４，１４とで構成してある。

本発明における鋳型造型機は、マッチプレートを用いる鋳型造型機であれば、枠付、抜枠等その方式を問わない。本発明は、鋳枠を１対持つ鋳型造型機にも、２対持つ鋳型造型機にも適用できる。

本発明におけるスクイズ手段は、アクチュエータとスクイズプレート若しくはスクイズフットから構成され、個別に単独でスクイズが可能な機構になっている。このアクチュエータは、油圧駆動、空圧駆動、電気モータ駆動を問わない。好ましくは、出力の関係から油圧が好ましい。また、電気モータであれば、油圧配管がないため更に好ましい。

また、本発明において鋳物砂は、ベントナイトを粘結剤とする生型砂が好適である。

実施例１
本発明を適用した鋳物砂のスクイズ方法及びマッチプレートの一実施例について図１〜図４に基づき詳細に説明する。

図２〜図４に示すように、前記マッチプレート３の模型部の周縁位置に、前記上・下鋳枠１，２の前記マッチプレート３側端面による押圧によって収縮可能な伸縮手段８が設けてある。この伸縮手段８は、図３に示すように、前記マッチプレート３に形成した複数の貫通孔９，９内にそれぞれ配置した複数の圧縮コイルばね１０，１０と、前記マッチプレート３に取り付けられて前記複数の圧縮コイルばね１０，１０を左右から圧縮して挟持する枠状の支持部材１１，１１とで構成してある。なお、図４に示すように、前記伸縮手段８に配置された複数の圧縮ばね１０，１０は図４(a)の様に模型部の周縁位置全周に均等に配置される場合、図４(b)の様に模型部の長手方向のみに配置される場合、及び図４(c)の様に模型部の短手方向のみに配置される場合がある。該圧縮ばね１０，１０の総反発力は図４(a)〜(c)のいずれの場合も、前記上・下鋳枠１，２の自重を支えられるだけの力を必要とする。

このように構成したものは、図１(a)に示すように、マッチプレート３、上・下鋳枠１，２及び上・下スクイズプレート４，５によって画成した上・下造型室に鋳物砂を吹き込み充填し、続いて、図１(b)に示すように、上・下スクイズプレート４，５を相互に近づけて上・下造型室内の鋳物砂をスクイズした後、シリンダ１４，１４を伸長作動して下鋳枠２をマッチプレート３方向へ押圧し、伸縮手段８の圧縮コイルばね１０，１０を圧縮する。この圧縮コイルばね１０，１０の圧縮によってマッチプレート３を相対的に上・下スクイズプレート４，５側へそれぞれ進行させ、これにより上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする。この時、上・下昇降フレーム１２，１３は図示しないタイロッドによって固定されている。その後、図１(c)に示すように、シリンダ１４，１４を収縮作動して伸縮手段８の圧縮コイルばね１０，１０の反発力によって上・下鋳枠１，２を相互に引き離して、鋳物砂をスクイズして造型した上・下鋳型をマッチプレート３から分離する。

実施例２
次に、別の伸縮手段を用いた実施例について図５〜図７に基づき詳細に説明する。図５〜図７に示すように、マッチプレート２１の模型部の周縁位置に、前記上・下鋳枠１，２の前記マッチプレート２１側端面による押圧によって収縮可能な伸縮手段２０が設けてあり、この伸縮手段２０は、図６に示すように、前記マッチプレート２１に形成した複数の貫通孔２２，２２内にそれぞれ配置した複数の圧縮コイルばね２３，２３と、前記複数の圧縮コイルばね２３，２３を上下から圧縮して挟持する断面形状がコの字型で枠形状を成した支持部材２４，２４とで構成してある。なお、図７に示すように、前記伸縮手段２０に配置された複数の圧縮コイルばね２３，２３は図７(a)の様に模型部の周縁位置全周に均等に配置される場合、図７(b)の様に模型部の長手方向のみに配置される場合、及び図７(c)の様に模型部の短手方向のみに配置される場合がある。該圧縮ばね２３，２３の総反発力は図７(a)〜(c)のいずれの場合も、前記上・下鋳枠１，２の自重を支えられるだけの力を必要とする。

このように構成したものは、図５(a)に示すように、マッチプレート２１、上・下鋳枠１，２及び上・下スクイズプレート４，５によって画成した上・下造型室に鋳物砂を吹き込み充填し、続いて、図５(b)に示すように、上・下スクイズプレート４，５を相互に近づけて上・下造型室内の鋳物砂をスクイズした後、下鋳枠２をマッチプレート２１方向へ押圧し、前記支持部材２４，２４の端面がマッチプレート２１の両端面に接触するまで伸縮手段２０の圧縮コイルばね２３，２３を圧縮する。この圧縮コイルばね２３，２３の圧縮によってマッチプレート２１を相対的に上・下スクイズプレート４，５側へそれぞれ進行させ、これにより上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする。

実施例３
さらに、別の伸縮手段を用いた実施例について図８〜図１０に基づき詳細に説明する。図８〜図１０に示すように、前記上・下鋳枠３０，３１の前記マッチプレート２１側の端面に、前記上・下鋳枠３０，３１の前記マッチプレート２１側端面による押圧によって収縮可能な第１伸縮手段３２が設けてあり、この第１伸縮手段３２は、図９に示すように、該上・下鋳枠３０，３１の内部から摺動可能な状態で突出しているピン３３，３３と、上・下鋳枠３０，３１の内部に設置され、該ピン３３，３３に伸長方向の力を与える圧縮コイルばね３４，３４とで構成してある。前記ピン３３，３３の端面は該マッチプレート２１の端面に向かって伸び接している。なお、図１０に示すように、前記第１伸縮手段３２に配置されたピン３３，３３は前記マッチプレート２１の四隅に接触する。

また、図８〜図１０に示すように、マッチプレート２１の模型部の周縁位置に、前記上・下鋳枠３０，３１の前記マッチプレート２１側端面による押圧によって収縮可能な第２伸縮手段３５が設けてあり、この第２伸縮手段３５は、図９に示すように、前記マッチプレート２１に形成した複数の貫通孔２２，２２内にそれぞれ配置した複数の圧縮コイルばね３６，３６と、前記複数の圧縮コイルばね３６，３６を上下から圧縮して挟持する断面形状がコの字型で枠形状を成した支持部材３７，３７とで構成してある。なお、図１０に示すように、前記第２伸縮手段３５に配置された複数の圧縮コイルばね３６，３６は前記支持部材３７，３７の四隅に配置される。

このように構成したものは、図８(a)に示すように、マッチプレート２１、上・下鋳枠３０，３１及び上・下スクイズプレート４，５によって画成した上・下造型室に鋳物砂を吹き込み充填し、続いて、図５(b)に示すように、上・下スクイズプレート４，５を相互に近づけて上・下造型室内の鋳物砂をスクイズした後、下鋳枠３１をマッチプレート２１方向へ押圧し、前記支持部材３７，３７の端面がマッチプレート２１の両端面に接触するまで第２伸縮手段３５の圧縮コイルばね３６，３６を圧縮する。合わせて、第１伸縮手段３２のピン３３，３３が上・下鋳枠３０，３１内に押し込まれ、第１伸縮手段３２の圧縮コイルばね３４，３４を圧縮する。前記圧縮コイルばね３６，３６及び前記圧縮コイルばね３４，３４の圧縮によってマッチプレート２１を相対的に上・下スクイズプレート４，５側へそれぞれ進行させ、これにより上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする。

なお、第１伸縮手段３２の圧縮コイルばね３４，３４は上・下鋳枠３０，３１内に設置されており、第２伸縮手段３５の圧縮コイルばね３６，３６より有効長さが長くできるため、強い力を出すことができる。そのため、前記上・下鋳枠３０，３１の自重を支える力を少数のばねで出すことができる。

また、上記３つの実施例では、上・下鋳枠とマッチプレートの相対的移動によって上・下造型室内の鋳物砂をスクイズするようにしたが、これに限定されるものではなく、図１１に示すような、マッチプレート４０の模型部４１，４１を適宜のアクチュエータ４２，４２によって単独で移動させて上・下造型室内の鋳物砂をスクイズするようにしてもよい。

また、上記３つの実施例では、上・下スクイズプレート４，５を相互に近づけて上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする間、上・下鋳枠の相互距離を一定に維持したままの状態に置くようにすることにより、上・下鋳枠の内面付近の硬度・強度をより効果的に高めることができる。

また、上記３つの実施例では、伸縮手段としていずれも圧縮コイルばねを使用したものについて説明してきたが、伸縮手段としては、圧縮コイルばねに限定されるものではなく、流体シリンダやガススプリングを使用することもできる。

本発明は、マッチプレートを用いた造型機に広く適用できる。枠付造型機、枠無し造型機を問わない。また、鋳物砂の充填時や鋳物砂のスクイズ時の上下鋳枠の位置は自由に決めることができる。たとえば、上下鋳枠の位置は左右に並んでいても上下に並んでいてもよい。また、充填時とスクイズ時の上下鋳枠の相互位置は異なっていても良い。

図１は、本発明の最良の形態を示す工程説明図である。図２は、本発明の実施に使用した鋳枠無し上・下鋳型造型装置の主要部の正面図である。図３は、図２のＡ部拡大断面詳細図である。図４（ａ）は、圧縮コイルばね１０，１０の配置の一例を示す平面図である。図４（ｂ）は、圧縮コイルばね１０，１０の配置の別の一例を示す平面図である。図４（ｃ）は、圧縮コイルばね１０，１０の配置のさらに別の一例を示す平面図である。図5（ａ）は、本発明の別の実施例のスクイズ前の状態を示す断面正面図である。図5（ｂ）は、本発明の別の実施例のスクイズ中の状態を示す断面正面図である。図６は、図５(a)のＢ部拡大断面詳細図である。図７（ａ）は、圧縮コイルばね２３，２３の配置の一例を示す平面図である。図７（ｂ）は、圧縮コイルばね２３，２３の配置の別の一例を示す平面図である。図７（ｃ）は、圧縮コイルばね２３，２３の配置のさらに別の一例を示す平面図である。図８（ａ）は、本発明の別の実施例のスクイズ前の状態を示す断面正面図である。図８（ｂ）は、本発明の別の実施例のスクイズ中の状態を示す断面正面図である。図９は、図８(a)のＣ部拡大断面詳細図である。図１０は、ピン３３，３３及び圧縮コイルばね３６，３６の配置の一例を示す平面図である。図１１は、本発明の別の実施例を示す断面正面図である。

Claims

マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、
前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、
前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、
を含むことを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。
マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、
前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、
前記上・下鋳枠を相互に近づけて前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、
を含むことを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。
マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、
前記上・下鋳枠の相互距離を一定に維持したまま前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、
前記上・下鋳枠を相互に近づけて前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、
を含むことを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。
上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートとともに上・下造型室を画成し、該上・下造型室に鋳物砂を充填し、その鋳物砂をスクイズする際に用いるマッチプレートであって、
前記上・下鋳枠の端面が接触するマッチプレートの上下の両側に備えた模型部と、
該模型部を単独で移動させる少なくとも一つのアクチュエータと、
を設けたことを特徴とするマッチプレート。
マッチプレート及び上・下スクイズプレートとともに上・下造型室を画成し、該上・下造型室に鋳物砂を充填し、その鋳物砂をスクイズする際に用いる上・下鋳枠であって、
前記マッチプレートの両端面と各々接触する複数のピンと、
該ピンを前記上・下鋳枠と前記マッチプレートの両端面による押圧によって伸縮させる、収縮可能な伸縮手段と、
を備えたことを特徴とする上・下鋳枠。
マッチプレート、上・下鋳枠及び上・下スクイズプレートによって画成した上・下造型室に充填された鋳物砂をスクイズする方法であって、
前記上・下スクイズプレートを相互に近づけて前記上・下造型室内の鋳物砂をスクイズする工程と、
前記上・下鋳枠を相互に近づけて前記マッチプレートを相対的に前記上・下スクイズプレート側へそれぞれ進行させて前記上・下造型室内の鋳物砂をさらにスクイズする工程と、を含み、
前記上・下鋳枠は、前記マッチプレートの両端面と各々接触する複数のピンと、
該ピンを前記上・下鋳枠と前記マッチプレートの両端面による押圧によって伸縮させる、収縮可能な伸縮手段と、
を備えたことを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。
請求項1〜3に記載の鋳物砂のスクイズ方法において、
前記マッチプレートは、請求項4に記載のマッチプレートであることを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。
請求項6に記載の鋳物砂のスクイズ方法において、
前記マッチプレートは、請求項4に記載のマッチプレートであることを特徴とする鋳物砂のスクイズ方法。