JP4879780B2 - 切断装置 - Google Patents

Description

本発明は切断装置に関し、更に詳細には鋳造品本体から突出し、鋳造品本体に加工を施すときに余剰となる方案部やバリ等の余剰部分を切断する切断装置に関する。

成形型から取り出した鋳造品本体には、湯口からキャビティに至る湯道や押湯部等に充填された溶融金属が冷却されて形成された方案部やバリ等が突出している。この方案部やバリ等は、通常、鋳造品本体に加工を施すときに余剰部分となるため、切断されて鋳造品本体が製品とされる。
かかる鋳造品本体の余剰部分を切断した切断面が、バリ等が存在しない滑らかな切断面であるか否かが、鋳造品本体の商品価値に影響を与える。
このため、かかる余剰部分の切断に用いられる切断装置としては、例えば下記特許文献１に、図６に示す切断装置が提案されている。
図６に示す切断装置では、鋳造品本体１００を把持する位置決め治具１０２とクランパ１０４とが設けられている。このクランパ１０４は、ガイド部材１０６によってガイドされて位置決め治具１０２に対して進退する。
更に、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０とは、位置決め治具１０２とガイド部材１０６との側面に沿って互いに独立してスライド可能に設けられ、且つ両刃先が互いに向き合うように設けられている。
特開平５−２３７６４３号公報

図６に示す切断装置では、位置決め治具１０２とガイド部材１０６とに把持された鋳造品本体１００からは、湯道等に充填された溶融金属が冷却されて形成された方案部１００ａが位置決め治具１０２とガイド部材１０６との側面から突出する。
かかる方案部１００ａの切断は、先ず、方案部１００ａを挟み込むように前進する第１切断刃１０８と第２切断刃１１０とによって切断開始した後、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０とが、図６に示す１０８′，１１０′の位置に到達したとき、方案部１００ａの切残部１００ｂを残して切断を中止する。
次いで、第２切断刃１１０を後退させた後、第１切断刃１０８を前進させて切残部１００ｂを切断して、方案部１００ａの切断を終了する。

図６に示す切断装置によれば、方案部１００ａを切断面にバリを形成することなく切断できる。
しかし、図６に示す切断装置では、方案部１００ａを第１切断刃１０８と第２切断刃１１０との間に挟み込んで切断するため、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０との刃先同士が接触するおそれがある。
この点、図６に示す切断装置では、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０とによる方案部１００ａの切断を途中で停止して、方案部１００ａの切残部１００ｂを残し、第１切断刃１０８によって切残部１００ｂを切断する。このため、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０との刃先同士が接触するおそれを解消できる。
しかしながら、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０とのスライド方向や停止時期が複雑化し、第１切断刃１０８と第２切断刃１１０との進退制御が複雑化する。このため、図６に示す切断装置の構造を複雑化している。
そこで、本発明は、鋳造品本体から突出する方案部等の余剰部分を切断する従来の切断装置が、その構造が複雑化するという課題を解決し、切断面にバリを形成することなく余剰部分を切断でき、且つ構造が簡単な切断装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、前記課題を解決すべく検討した結果、余剰部分を鋳造品本体から切断した鋳造品本体側の切断面近傍を、切断面の凹凸がなくなるように、別の切断刃で切断することによって、鋳造品本体側の切断面を滑らかにできることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、鋳造品本体から突出し、前記鋳造品本体に加工を施すときに余剰となる余剰部分を切断する少なくとも二枚の切断刃から成る切断刃群と、前記余剰部分を支持する支持手段と、前記鋳造品本体を把持する把持手段と、前記余剰部分と鋳造品本体との間の切断箇所が前記切断刃群により切断されるように、前記把持手段及び支持手段の少なくとも一方を移動する移動手段とを具備する切断装置であって、前記切断刃群を構成する切断刃が、その各々の切先が前記切断箇所を向くように側面側が密着されて積層され、且つ前記切断刃群の各切断刃は、最下層の切断刃で切断された切断面よりも鋳造品本体側を上層側の切断刃で順次切断できるように、前記最下層の切断刃の切先に対して、上層側の切断刃ほど、その切先が前記切断箇所から離れる方向に離間して設けられており、前記最下層の切断刃の刃先が、前記鋳造品本体と前記余剰部分との間に切り込んだとき、切り込んだ箇所から脆性破壊が発生する切欠部を形成し得る刃先に形成されていることを特徴とする切断装置にある。
ここで、「最下層の切断刃」とは、複数枚の切断刃を支持手段側から順次積層した切断刃群のうち、最も支持手段側に近い切断刃をいい、「上層側の切断刃」とは、「最下層の切断刃」よりも表面側の切断刃をいう。

この下層側の切断刃の刃先としては、上層側の切断刃の刃先よりも鋭角に形成することが好ましい。
また、上層側の切断刃の切先から露出する下層側の切断刃の側面を、前記下層側の切断刃で切断した鋳造品本体側の切断面のガイド面となるように設けることによって、鋳造品本体側の切断面近傍を上層側の切断刃によって確実に切断できる。
更に、余剰部分を支持する支持手段には、前記余剰部分と直接当接して支承する当接面が形成されたセットプレートと、前記セットプレートを上方に付勢する付勢部材とを設け、前記付勢部材の付勢力に抗して前記セットプレートの降下を終了したとき、切断刃群の最下層の切先を前記セットプレートの当接面から突出するように、前記切断刃群を設けることによって、確実に鋳造品本体と余剰部分との間に最下層の刃先を切り込むことができ、切り込んだ箇所から脆性破壊が発生する切欠部を形成できる。

本発明に係る切断装置では、鋳造品本体から突出し、鋳造品本体を加工するとき余剰となる余剰部分を所定位置に支持する支持手段と、鋳造品本体を把持する把持手段と、支持手段で支持された余剰部分と鋳造品本体との間の切断箇所が、少なくとも二枚の切断刃から成る切断刃群で切断されるように、把持手段及び支持手段の少なくとも一方を移動する移動手段とを具備し、切断刃群が、その各々の切先が同一方向を向くように側面側が密着されて積層され、且つ切断刃群の各切断刃は、最下層の切断刃で切断された切断面よりも鋳造品本体側を上層側の切断刃で順次切断できるように、最下層の切断刃の切先に対して、上層側の切断刃ほど、その切先が切断箇所から離れる方向に離間して設けられているという簡素な構成を採用する。このため、本発明に係る切断装置では、鋳造品本体を切断刃群に沿って移動することによって余剰部分を切断でき、鋳造品本体の移動等の制御を容易に行うことができる。
しかも、余剰部分と鋳造品本体との間の切断箇所を下層側の切断刃で切断した切断面よりも鋳造品本体側を上層側の切断刃で切断するため、鋳造品本体側の切断面を滑らかな切断面にできる。その結果、商品価値のある鋳造品を効率よく提供できる。

本発明に係る切断装置の一例を図１に示す。図１に示す切断装置は、鋳造品本体１０から突出する余剰部分である方案部１２を切断する切断装置である。この方案部１２は、鋳造品本体１０を鋳造する際に、キャスティングゲートとして用いた部分に対応する。
かかる切断装置は、鋳造品本体１０を把持する把持手段であって、鋳造品本体１０を下方に押圧して移動する移動手段としてのダイ１４と、方案部１２を支持する支持手段１６と、方案部１２と鋳造品本体１０との間を切断する切断刃群１８とから構成される。
支持手段１６は、方案部１２を直接受ける面が凹面１７に形成されたセットプレート１６ａと、セットプレート１６ａの下方に設けられているベイスプレート１６ｂと、セットプレート１６ａとベイスプレート１６ｂとの間に設けられ、セットプレート１６ａを上方に付勢する付勢部材としてのバネ１６ｃとから構成される。

また、切断刃群１８は、図２に示す様に、セットプレート１６ａとベイスプレート１６ｂとの側面に、三枚の切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃが積層して設けられている。かかる三枚の切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃうち、最下層の切断刃１８ａ上に中層の切断刃１８ｂが積層され、切断刃１８ｂ上に最上層の切断刃１８ｃが積層されている。こられの切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、その各切先の全てがセットプレート１６ａの上面である凹面１７方向に向いている。
かかる切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃでは、図２に示す様に、中層の切断刃１８ｂの切先は、最下層の切断刃１８ａの切先よりも下方に離間されて位置する。このため、最下層の切断刃１８ａの側面２０が露出している。
更に、最上層の切断刃１８ｃの切先と中層の切断刃１８ｂの切先とについても、最上層切断刃１８ｃの切先は、中層の切断刃１８ｂの切先よりも下方に離間されて位置する。
かかる切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、ベイスプレート１６ｂの側面に固定されており、最下層の切断刃１８ａは、その露出する側面２０の反対面がセットプレート１６ａの側面に摺接するように設けられている。
かかる図１及び図２に示す切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうち、最下層の切断刃１８ａの刃先を、鋳造品本体１０と方案部１２との間に切り込んだとき、切り込んだ箇所から脆性破壊が発生する切欠部を形成し得る刃先に形成しておくことによって、鋳造品本体１０と方案部１２との間を容易に切断できる。このため、最下層の切断刃１８ａの刃先としては、上層側の切断刃１８ｂ、１８ｃの刃先よりも鋭角に形成することが好ましい。
更に、最下層の切断刃１８ａの刃先部は、図３に示す部分拡大図の様に、刃先部を形成する傾斜面１９ａに引き続いて段差１９ｂが形成されている。この段差１９ｂは、上層側の切断刃１８ｂ、１８ｃの刃先部には形成されていない。
尚、図１及び図２に示す切断装置では、安全上から、最下層の切断刃１８ａは、その切先がバネ１６ｃによって上方に付勢されたセットプレート１６ａの上面である凹面１７から突出しないように設けられている。

図１及び図２に示す切断装置を用いて、鋳造品本体１０から突出する方案部１２を切断する際には、ダイ１４を下方に移動して鋳造品本体１０を押圧力Ｆで下方に押圧する。この鋳造品本体１０の押圧によって、鋳造品本体１０から突出する方案部１２も、その支持手段１６を構成するバネ１６ｃによる付勢力に抗してセットプレート１６ａを押圧して下方に移動する。
かかる方案部１２によるセットプレート１６ａの下方への移動によって、切断刃群１８を構成する最下層の切断刃１８ａの切先がセットプレート１６ａの上面である凹面１７から突出する。
セットプレート１６ａの凹面１７から突出した切断刃１８ａの切先は、図３に示す様に、方案部１２と鋳造品本体１０との間の切断箇所に切り込んで切込部を形成する。
引き続いて、ダイ１４によって鋳造品本体１０は、押圧力Ｆで下方に押圧されているが、セットプレート１６ａはベイスプレート１６ｂに当接しており、それ以上、下方には移動しない。このため、方案部１２と鋳造品本体１０との間の切断箇所には、切断刃１８ａの切先によって形成された切込部を拡大する方向の曲げ応力が作用し、切込部から脆性破壊が発生して方案部１２を切断する。この際に、切断刃１８ａの切先部に形成された段差１９ｂは、切断箇所に当接して、切断箇所にダイ１４の押圧力Ｆと反対方向の力を加えることによって、脆性破壊に寄与している。
この様に、方案部１２が切断されたとき、セットプレート１６ａは、鋳造品本体１０を押圧する押圧力Ｆから解放されて、バネ１６ｃの付勢力によって上方に移動する。このため、切断刃１８ａの切先は、図４に示す様に、セットプレート１６ａの凹面１７よりも下方の位置となる。

一方、方案部１２が切り離された鋳造品本体１０は、引き続いてダイ１４によって押圧力Ｆで下方に押圧されている。この際に、鋳造品本体１０側の切断面は、図４に示す様に、最下層の切断刃１８ａの露出する側面２０にガイドされて、中層の切断刃１８ｂの切先方向に移動する。
中層の切断刃１８ｂでは、最下層の切断刃１８ａで切断された鋳造品本体１０側の切断面の近傍を切断する。この中層の切断刃１８ｂの切断の際に、主として脆性破壊によって切断された凹凸面である切断面を滑らかな面とすることができる。
図１及び図２に示す切断装置では、中層の切断刃１８ｂで切断した鋳造品本体１０側の切断面の近傍を、更に最上層の切断刃１８ｃで切断して更に一層滑らかな切断面とする。
この切断刃ｃによる鋳造品本体１０側の切断の際も、図５に示す様に、切断刃１８ｂで切断した鋳造品本体１０を、ダイ１４によって鋳造押圧力Ｆで下方に押圧して、鋳造品本体１０の切断面を、中層の切断刃１８ｂの露出する側面２０によってガイドしつつ、切断刃１８ｃの切先方向に移動する。
図１及び図２に示す切断装置では、ダイ１４によって鋳造品本体１０を押圧して下方に移動することによって、方案部１２の切断及び切断面の整形を容易に行うことができ、且つその構造も簡素であるため、メンテナンスも容易である。

以上、説明してきた図１及び図２に示す切断装置では、切断刃群１８を三枚の切断刃１８ａ，１８ｂ，１８ｃで構成しているが、鋳造製品側の切断面を充分に滑らかにできる場合は、二枚の切断刃で切断刃群１８を構成してもよい。
また、図１及び図２に示す切断装置では、鋳造品本体１０を把持する把持手段としてのダイ１４を移動させたが、ダイ１４を固定しておき、支持手段１６を移動させてもよく、方案部１２と鋳造品本体１０との間の切断箇所が切断できるように、ダイ１４と支持手段１６との両者を移動させてもよい。
更に、図１及び図２に示す切断装置は、余剰部分としての方案部１２の切断に用いているが、バリの切断に用いることができる。この場合には、支持手段１６としてのセットプレート１６ａ、ベイスプレート１６ｂ及びバネ１６ｃを、バリ用に調整することが必要である。

本発明に係る切断装置の一例を説明する概略正面図である。 図１に示す支持手段１６の拡大正面図である。 図１及び図２に示す切断装置を用いて方案部１２を切断する状態を説明する部分拡大正面図である。 最下層の切断刃１８ａの切先が方案部１２と鋳造品本体１０との間に切り込んだ状態を説明する部分拡大図である。 中層の切断刃１８ｂによって、鋳造品本体１０の側の切断面近郷が切断された状態を説明する部分拡大図である。 従来の切断装置を説明する概略図である。

符号の説明

１０ 鋳造品本体
１２ 方案部
１４ ダイ
１６ 支持手段
１６ａ セットプレート
１６ｃ バネ
１６ｂ ベイスプレート
１７ 凹面
１８ 切断刃群
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 切断刃
２０ 側面
Ｆ 押圧力

Claims (4)

1. 鋳造品本体から突出し、前記鋳造品本体に加工を施すときに余剰となる余剰部分を切断する少なくとも二枚の切断刃から成る切断刃群と、前記余剰部分を支持する支持手段と、前記鋳造品本体を把持する把持手段と、前記余剰部分と鋳造品本体との間の切断箇所が前記切断刃群により切断されるように、前記把持手段及び支持手段の少なくとも一方を移動する移動手段とを具備する切断装置であって、
   前記切断刃群を構成する切断刃が、その各々の切先が前記切断箇所を向くように側面側が密着されて積層され、
   且つ前記切断刃群の各切断刃は、最下層の切断刃で切断された切断面よりも鋳造品本体側を上層側の切断刃で順次切断できるように、前記最下層の切断刃の切先に対して、上層側の切断刃ほど、その切先が前記切断箇所から離れる方向に離間して設けられており、
   前記最下層の切断刃の刃先が、前記鋳造品本体と前記余剰部分との間に切り込んだとき、切り込んだ箇所から脆性破壊が発生する切欠部を形成し得る刃先に形成されていることを特徴とする切断装置。
2. 最下層の切断刃の刃先が、上層側の切断刃の刃先よりも鋭角に形成されている請求項１記載の切断装置。
3. 上層側の切断刃の切先から露出する下層側の切断刃の側面が、前記下層側の切断刃で切断された鋳造品本体側の切断面のガイド面となるように設けられている請求項１又は請求項２記載の切断装置。
4. 余剰部分を支持する支持手段には、前記余剰部分と直接当接して支承する当接面が形成されたセットプレートと、前記セットプレートを上方に付勢する付勢部材とが設けられ、
   前記付勢部材の付勢力に抗して前記セットプレートの降下が終了したとき、切断刃群の最下層の切先が前記セットプレートの当接面から突出するように、前記切断刃群が設けられている請求項１〜３のいずれか一項記載の切断装置。

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