JPH01192458A - 金型鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 ［発明の目的］ 本発明は、割型からなる合せ金型を用いて鋳造品を成形
するための装置に関する。

〈従来の技術〉 鋳造成形品の二次加工工程を削減する上には、鋳造精度
を可及的に高めることが望ましい。比較的高精度な成形
品が得られる鋳造法として、合せ金型に形成されたキャ
ビティ内に溶融金属を注入する重力鋳造法や高圧鋳造法
などが知られている。

これら金型を用いた鋳造に於ては、特公昭５８−３４７
２号公報に開示されているように、注入された溶湯が金
型内で十分に冷却した後に離型することが一般的である
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに、上記した従来技術によると、金型内での冷却
時間をとる都合上、サイクルタイムの増大を余儀なくさ
れ、生産効率を犠牲にせざるを得ない。また、成形素材
が金型内で十分に冷却しているために離型時の変形がな
い反面、特に鋳鉄材或いは鋳鋼材など、比較的塑性変形
能に乏しい材料からなる成形品の場合、プレス装置など
を用いての矯正は困難である。そのため、むしろ機械加
工代を余計に見込まねばならず、歩留りの悪化を招くと
いう不都合がある。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、高精度な鋳造成形を高能率に行い得る金型による鋳
造成形装置を提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、割型からなる合せ
金型を用いて鋳鉄材或いは鋳鋼材などからなる鋳造品を
成形するための装置であって、前記金型内に注入された
溶湯の金型内面に接する部分を早期に凝固すべく当該金
型が熱伝導性に富む材料からなると共に、前記金型から
高温離型された成形品を加圧矯正すべく押圧装置が前記
金型を取り付゛ける型締め装置に隣接設置されることを
特徴とする金型鋳造装置を提供することにより達成され
る。

〈作用〉 このようにすれば、金型のキャビティー内面に接する溶
湯が急冷されるため、表層部分に殻状の凝固層が早期に
形成されることから、鋳造成形品の全体が冷却する以前
の段階で迅速に離型することができる。また、離型後、
押圧装置にて矯正荷重を加えつつ冷却することにより、
鋳造成形品に歪みが生ずることを抑制し得る。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された鋳造成形装置の全体レイア
ウトを示している。この鋳造成形装置は、中央部に置か
れた型締め装置１を挟んでその左隣りに鋳鉄或いは鋳鋼
など、素材金属のための溶解炉２が、またその右隣りに
湯口部やランナ部などを成形品より切除した上で次工程
へ向けて搬出するための切断払い出し装置３がそれぞれ
配設されている。

型締め装置１は、第２図に併せて示すように、ベース４
上に固設された固定盤５と、この固定盤５に固設されて
水平方向に延在する複数のタイバー６と、タイバー６に
沿って開動自在なように設けられた可動盤７とを有して
いる。これら固定盤５と可動盤７との互いに対向する内
面には、一対の合せ金型８ａ・８ｂが取付けられており
、油圧装置９を用いて固定盤５に対して可動盤７を接離
移動することにより、これら金型８ａ・８ｂの型合せ及
び型開きが行なえるようにされている。

型締め装置１及び切断払い出し装置３の上方には、金型
８ａ・８ｂの開閉方向に沿って走行レール１０が敷設さ
れると共に、この走行レール１０上を自走し得る搬送装
置１１が設置されている。

搬送装置１１は、ラック−ピニオン式などからなる昇降
装置１２により上下動する把持装置１３をその下端側に
備えており、型開きした金型８ａ・８ｂ内から取り出し
た成形品１４の上端部を把持し、型締め装置１から上方
に用法いた上で吊下げた状態にて切断払い出し装置３に
向けて自動的に移送し得るようにされている。

成形品を鋳込むための金型８ａ・８ｂは、例えば銅合金
など熱伝導率の高い材料にて形成されると共に、図示さ
れない冷却水通路及びヒータを備えており、金型温度の
制御が可能なようにされている。第３図に成形品１４の
キャビティを示すように、この金型８ａ・８ｂは４本の
カムシャフトを同時に成形するものであり、湯口部１５
及び垂直方向に延在する湯道１６が中央部に、また、横
方向に延在するランナ部１７が下部に形成されており、
このランナ部１７からカムシャフトとなるべき４本の製
品部１８が場＠１６と平行に立ち上げられ、更にこの製
品部１８の上端に押し湯部１９が形成されている。そし
て上記した湯口部１５及び押し湯部１９の下側を把持装
置１３にて掴むようにされている。

切断払い出し装置３は、第４図に併せて示すように、電
動駆動される砥石切断は２０と、成形品１４を保持固定
すると同時に矯正荷重を加える押圧装置２１と、切断作
業の終了した成形品を押圧装置２１より取り出す払い出
し装置２２とからなり、型締め装置１に於ける金型のパ
ーティング面に平行する軸線に沿って互いに隣接して直
列に配設されている。

砥石切断機２０は、機体フレーム２３上に載架されたス
ライドベース２４上に載置することをもつで第４図に於
ける左右方向、即ち金型のパーティング面に平行する軸
線に沿って直線摺動し得るようにされると共に、この摺
動軸線に対して互いに平行な切断面を有する一対のエメ
リーディスク２５を備えている（第５図）。このエメリ
ーディスク２５は、例えば油圧駆動にて上下方向に揺動
し１ｑるようにピボット支持しされたアーム２６の遊端
部に軸支されており、アーム２６の基端側に搭載された
電動機２７によりベルト駆動される。

また、上記したスライドベース２４の移動用駆動源とし
ては、例えば油圧シリンダ、或いは電動駆動されるスク
リュー装置などが用いられ、正確な停止位置の設定が任
意になし得るものとされている。

押圧装置２１は、第５・６図に併せて示すように、金型
のパーティング面と平行する軸回りについて回動自在な
ように機体フレーム２３に軸支されており、機体フレー
ム２３の適所にトラニオン支持された空圧シリンダ２８
により、垂直位置と水平位置との間にて選択的に回動駆
動される。

この押圧装置２１には、回動輪２つと平行にかつ一体的
に一対の枠板３０が設けられている。この枠板３０はそ
の中央部が開放さ゛れており、内側にプレス治具３１を
備えている。

プレス治具３１は、一対の枠板３０の内面間に枠板３０
と一体的に固設された一対の固定板３２ａ・３２ｂと、
一方の固定板３２ｂに設けられた油圧シリンダ３３及び
ガイドバー３４により支持されて両回定板３２ａ・３２
ｂ間をこれら固定板に平行して変位し得る可動板３５と
を備えている。

そしてこれら可動板３５及び他方の固定板３２ａの互い
に対向する内面には、成形品１４の軸線上の要所を直径
方向より押圧保持すべく複数のＶブロック３６が、それ
ぞれの端部を対向させて立設されている。

このＶブロック３６は、第３図に符＠Ｐ１・・・にて示
すカムシャフトの軸受部に対応した位置に設けられてお
り、両回定板３２ａ・３２ｂ及び可動板３５と共に十分
な剛性を有し、かつ高精度に製作されている。

払い出し装置２２は、第４図に於ける左右方向に空圧駆
動されて往復移動可能なフォークアーム３７を備えてい
る。このフォークアーム３７は、垂直状態にめる■ブロ
ック３６の隙間からプレス治具°３１の内側に向けて投
き差しし得るようにされており、その上縁に成形品１４
を受は取るべく窪み３８が凹設されている。

次に上記実施例の作動要領について説明する。

金型のキャビティ内に溶湯が注入されると、金型８ａ・
８ｂの熱伝導率が極めて高いことから、キャビティの内
面に接した溶湯が急冷し、直ちに凝固を開始する。

注湯後、成形品の表層部分が凝固した段階で型開きを行
なうが、この時、可動盤７側に設けられたエジェクタ装
置３９ｂを作動させることにより、可動盤７側の金型８
ｂからのみ成形品１４を離型し、固定盤５側の金型８ａ
に成形品１４を残留させるものとする（第２図）。

型開きしたならば、昇降装置１２により把持装置１３を
降下させ、湯口部１５及び押し湯部１９に対向するよう
に把持装置１３を水平移動させる。

この状態にて固定盤５側のエジェクタ装置３９ａを作動
させると、金型８ａから成形品１４が押し出されて把持
装置１３に把持される。

把持装置１３にて成形品１４が把持されたならば、昇降
装置１２を上昇させて型締め装置１の上方に成形品１４
を引き抜ぎ、押圧装置２１に向けて搬送装置１１にて成
形品１４を搬送する。

押圧装置２１は、可動板３５を開き、枠板３０の開口面
を上下方向に向けた状態にて待機している（第４図中心
線Ｃより左側に示す状態）。

ここで昇降装置１２を下降させ、■ブロック３６端同士
の間に成形品１４を挿入し、成形品１４の軸受部Ｐ１・
・・に各Ｖブロック３６端が整合した状態にて可動板３
５を閉じ、両Ｖブロック３６間に成形品１４を挟みこみ
矯正荷重を作用さぼる。

尚、このとぎ成形品１４は赤熱状態であり、比較的低荷
重にてその変形を矯正し１ｑる。

把持装置１３は、成形品１４を解放した後、再び−Ｌ昇
して型締め装置１に向けて退行移動する。

次いで押圧装置２１を９０度反転させ、成形品１４の軸
線を水平方向に向ける（第４図中心線Ｃより右側及び第
５図の状態）。

これより砥石切断機２０を前進させ、先ず第４図に於け
る右側の２本を切断すべく、アーム２６を下向きに傾動
させ、エメリーディスク２５を製品部１８に押し付ける
。これにより、第３図に示すし１〜Ｌ２線に沿って製品
部１８が切断される。

切断が完了したならば、エメリーディスク２５を上側に
復帰させた上で砥石切断機２ｏを復退させ、上記と同様
にして左側の２本を切断する（第３図１３〜Ｌ４線）。

この時、押渇部１９は、製品部１８から離断して押圧装
置２１及び機体フレーム２３に付設されたシュート４０
ａ・４０ｂを伝わってフレーム側方に置かれたパケット
４１内に転落する。またランナ部１７及び油口部１５は
、■ブロック３６にてクランプされた状態のまま製品部
１８と共にプレス治具３１内に残留する。

全ての切断が完了したならば、砥石切断機２０を原位置
に退行復帰させ、次いでフォークアーム３７をＶブロン
２３６間に差し込ませる。この状態にて可動板３５を下
側に移動させると、可動板３５の■ブロック３６上にあ
った製品部１８及び油口部１５を含むランナ部１７が、
フォークアーム３７上の窪み３８内に移載される。そし
てフォークアーム３７を退行移動することにより、切断
加工のすんだ成形品１４が押圧装置２１から扱き取られ
る。

上記した一連の工程の間に成形品１４は十分に冷却し、
かつプレス治具３１にて押圧されて歪みを生ずることな
く不用部分が切除されており、フォークアーム３７上か
ら人手により、或いは別途移送装置により次の機械加工
工程へと送られる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、溶湯の注入後早期に離型す
ることが可能となることから、鋳造サイクルを短縮し、
生産効率を高める上に極めて大ぎな効果がある。しかも
、比較的低荷重にて鋳造成形品の矯正がなし１ｑること
がら、設備費用を増大させずに高精度な成形品を得るこ
とができ、二次加工代の削減をも企図し得るなど、製造
コストを低減する上にも多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された鋳造成形装置−の仝体レイ
アウト図である。　　　　　　　　　　。 第２図は型締め装置部分の側面図である。 第３図は成形品の金型の部分的な端面図である。 第４図は切断払い出し装置の正面図である。 第５図は第４図に於けるｖ−ｖ線に沿って一部切除して
示す側面図である。 第６図は押圧装置の部分的な平面図である。 １・・・型締め装置　　　２・・・溶解炉３・・・切断
払い出し装置４・・・ベース５・・・固定盤　　　　　
６・・・タイバー７・・・可動盤　　　　　８ａ・８ｂ
・・・合せ金型９・・・油圧装置　　　　１０・・・走
行レール１１・・・搬送装置　　　１２・・・昇降装置
１３・・・把持装置　　　１４・・・成形品１５・・・
湯口部　　　　１６・・・湯道１７・・・ランナ部　　
　１８・・・製品部１９・・・押し湯部　　　２０・・
・砥石切断機２１・・・押圧装置　　　２２・・・払い
出し装置２３・・・別体フレーム　２４・・・スライド
ベース２５・・・エメリーディスク ２６・・・アーム　　　　２７・・・電動機２８・・・
空圧シリンダ　２９・・・回動軸３０・・・枠板　　　
　　３１・・・プレス治具３２ａ・３２ｂ・・・固定板 ３３・・・油圧シリンダ　３４・・・ガイドバー３５・
・・可動板　　　　３６・・・■ブロック３７・・・フ
ォークアーム３８・・・窪み３９ａ・３９ｂ・・・エジ
ェクタ装置 ４０ａ・４０ｂ・・・シュート ４１・・・パケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）割型からなる合せ金型を用いて鋳鉄材或いは鋳鋼
   材などからなる鋳造品を成形するための装置であつて、 前記金型内に注入された溶湯の金型内面に接する部分を
   早期に凝固すべく当該金型が熱伝導性に富む材料からな
   ると共に、 前記金型から高温離型された成形品を加圧矯正すべく押
   圧装置が前記金型を取り付ける型締め装置に隣接設置さ
   れることを特徴とする金型鋳造装置。