JPH03297535A - 鋳型の型合せ方法 - 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〕 本発明は、鋳物を鋳造する際に使用する上下１対の鋳型
を型合せする方法に関するものであり。

特に見切面における鋳張りの発生が極めて小であると共
に２寸法精度が高くかつ鋳仕上作業が極めて容易である
鋳物を鋳造し得る鋳型の型合せ方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来鋳物を鋳造する場合には、キャビティを形成すべき
模型を表面に固着してなる模型定盤を使用して１例えば
上型と下型との１対の鋳型を造型し、鋳型内に形成した
キャビティ内に溶融金属を注湯するのが最も一般的な手
段である。

第４図ないし第６図は夫々鋳型を造型する例を示す要部
縦断面図である。まず第４図において。

１ａは下型用の模型定盤であり１例えば鉄網材料により
平板状に形成し、その表面に下型キャビティを形成すべ
き模型２ａを固着すると共に、模型定盤１ａの周縁部近
傍にブツシュ３ａを設けである。４ａは下型用の鋳枠で
あり９例えば鋳鉄により形成すると共に、鋳枠４ａの周
縁部近傍に、前記ブツシュ３ａと嵌合可能に形成したガ
イドピン５ａを突設しである。

上記の構成により、ブツシュ３ａおよびガイドピン５ａ
を介して鋳枠４ａを模型定盤ｌａ上に載置した後、鋳枠
４ａ内に鋳物砂６を充填し、造型装置（図示せず）を介
して鋳物砂６をスクイズし下型７ａを造型する。次に造
型装置を構成する型抜き装置（図示せず）を介して、模
型定盤］ａから下型７ａを型抜きし、上下反転して例え
ばキャリアプレーｌ〜（図示せず）上に静置し、下型７
ａの清掃、中子納め等の作業を行う。模型定盤１ａ上に
次の鋳枠４ａを載置し、」二記造型作業を繰り返す。

次に第５図において、ｌｂは上型用の模型定盤であり、
前記模型定盤１ａと同様に形成し、その表面に上型キャ
ビティを形成すべき模型２ｂを固着すると共に、模型定
盤１ｂの周縁部近傍の前記第４図に示すブツシュ３ａと
対応する位置に、前記ブツシュ３ａと嵌合関係を形成す
るガイドピン５ｂを突設する。次に４ｂは上型用の鋳枠
であり前記鋳枠４ａと同様に形成すると共に、鋳枠４ｂ
の周縁部近傍に前記ガイドピン５ｂと嵌合可能にブツシ
ュ３ｂを設りである。

上記の構成により、ブツシュ３ｂおよびガイドピン５ｂ
を介して鋳枠４ｂを模型定盤１ｂｌに載置した後、鋳枠
４ｂ内に鋳物砂６を充填し、前記第４図と同様にして上
型７ｂを造型し、型抜き後七ットプレート（図示せず）
上において」二型７ｂの清掃その他の作業を行う。

次に上記のようにして造型した下型７ａおよび上型７ｂ
は、第６図に示すようにガイドピン５ａおよびブツシュ
３ｂを介して型合せされ１例えば上型７ｂ上に重錘（図
示せず）を載置して、キャビティ８ａ　　８ｂ内に溶融
金属を注湯し、所定の鋳物を鋳造するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の鋳型においては、下型７ａと上型７ｂとを型
合せする場合において、第７図に示すように見切面９．
ａ、９ｂが各々凸面となり易いため。

完全に密着せず、所謂鋳張りが発生ずるという問題点が
ある。このよ・うに見切面９ａ、９ｂが凸面に形成され
るのは、前記第４図および第５図に示すようにして下型
７ａおよび上型７ｂを造型する場合において、鋳物砂６
をスクイズした際の模型定盤１ａ、Ｉｂの変形、および
型合せ時における上型７ｂ内の鋳物砂６の自重による変
形等に起因する。

上記のようにして発生する見切面９ａ、９ｂの凸面を解
消する手段として、模型定盤１．ａ、１．ｂの剛性を向
上させることが考えられるが、造型時のスクイズ圧力に
よる変形を完全に無くすことは不可能であると共に、模
型定盤１ａ、Ｉｂの厚さ寸法が必要以上に大になり、造
型作業および模型定盤１ａ、ｌｂの取扱いが煩雑になる
という欠点がある。また上記見切面９ａ、９ｂの発生を
是認して鋳物砂６のなじみ性を良くするために、鋳型の
硬度を下げることも考えられる。しかしながら。

鋳型の硬度を下げるとなじみ性が向上して鋳張りの発生
を抑制できる一方において１強度が低下するため所謂型
張りが増加し１寸法端度が低下すると共に鋳物に内部欠
陥が発生し易いという問題点がある。

なお近年においては１寸法端度の向上および内部欠陥の
低減に対する要求が極めて強く、スクイズ時の鋳物砂６
に印加すべき圧力が８　ｋｇ　／　＋Ｊ以上の高圧造型
が殆どとなり１強度の大なる。すなわち硬度の高い鋳型
が使用されるようになってきている。従って見切面９ａ
、９ｂのなじみ性が大幅に低下する結果、不可避的な間
隙が発生し、鋳張りが必然的に発生する。上記見切面９
ａ、９ｂ間の隙間が０．３ｍｍを超えると、溶融金属の
侵入により鋳張りが発生することが経験的に認識されて
いる。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、見切
面における鋳張りの発生が極めて小であると共に１寸法
端度が高くかつ鋳仕上作業が極めて容易である鋳物を鋳
造し得る鋳型の型合せ方法を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために９本発明においては。

水分を含有する鋳物砂によって造型した上型と下型とを
５見切面を上方にして載置した下型上に見切面を下方に
して上型を載置して型合せする鋳型の型合せ方法におい
て、上型および／または下型の見切面および／または幅
木部の表面に、超音波振動子を介して発生させた粒径２
〜１２０μｍの液体微細粒子を吹付けた後に型合せする
。という技術的手段を採用したのである。

本発明において、液体微細粒子の粒径が２μｍよりも小
であると、見切面および／または幅木部の表面の軟化作
用が小であり、密着性を低下させるため好ましくない。

一方上記粒径が１２０μｍを超えると、吹付は面におけ
る含液量に大なるバラツキが発生し９表面の軟化作用が
不均一となるため好ましくない。

〔作　用〕

上記構成により、見切面および／または幅木部の表面層
のみを軟化させることができ１部分的な塑性変形により
型壊れ防止作用および密着性を向上させることができる
。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例における鋳型の特性を測定すべ
き試料の作製装置の例を示す要部正面図である。第１図
において、１０は試料であり、所定の配合による鋳物砂
を直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円柱状に搗固めて形成
したものである。１１は超音波振動子（図示せず）を内
蔵した加湿器であり、噴出口１２から霧状の微細水滴を
上方に噴出する。１３は支柱であり、前記試料１０を保
持するホルダ１４を支持する。なお試料１０の底面は噴
出口１２の直上に間隔２０ｍｍを介して保持する。

上記の構成により、加湿器１１を作動させると噴出口１
２から噴出した霧状の微細水滴は、試料１０の底面に付
着して底面の表層０．５〜１．０ｍｍを加湿する。この
場合微細水滴の粒径は、２〜１２０μｍであるため、試
料１０の表層のみを湿潤させるのみで、残余の部分には
浸透しない。

第３図（ａ）（ｂ）は各々加湿処理時間と相対鋳型硬度
および吸水量との関係を示す図であり、前記第１図に示
す装置によって作製した試料によるものである。まず第
３図（ａ）において、加湿処理時間の増大と共に、相対
鋳型硬度が低下することが認められる。この場合第１図
に示す装置によって作製した試料１０は、鋳型硬度が９
４〜９６の範囲内にあり、相対鋳型硬度は次の式によっ
て計算したものである。

次に第３図（ｂ）において、加湿処理時間の増大により
、吸水量は当然のことながら増加することが認められる
。すなわち吸水量の増加により、第１図に示す試料１０
の相対鋳型硬度が低下し、試料１０の底面の表層部は僅
かに軟化し、塑性変形が可能となり、鋳型としての密着
性若しくはなじみ性が増大することがわかる。なお試料
１０の底面以外の部位には、微細水滴は浸透しないから
、加湿前後における鋳型硬度の変化はない。このことか
ら、実際の鋳型に適用した場合においても、加湿により
見切面のみ軟化させる一方、鋳物を形成すべきギャビテ
ィの内面の鋳型硬度は加湿前と同一の値を保持し得るも
のと認められる。

第２図は本発明の実施例における鋳型を構成する下型の
見切面を加湿する手段の例を示す要部縦断面図であり、
同一部分は前記第４図ないし第７図と同一の参照符号で
示す。第２図において。

１５は加湿装置であり、超音波振動子（図示せず）を内
蔵させ、上方に噴出口１６を設け、霧状の微細水滴を噴
出するように形成する。なお下型７ａは、見切面９ａを
下方にし、かつ加湿装置１５の上方を矢印方向に移動可
能に支持する。また噴出口１６の幅寸法（紙面と直交す
る方向の寸法）は下型７ａの見切面９ａの幅寸法より若
干大に形成しておく。

上記の構成により、加湿装置１５を作動させて下型７ａ
を矢印方向に移動すると、下型７ａの見切面９ａに噴出
口１６から噴出した霧状の微細水滴が付着し、見切面９
ａの表層のみを湿潤させる。

上記と同様にして下型７ａと対を形成する上型（第５図
におりＪる符号７ｂ参照）についても見切面の表層のみ
を湿潤させる。これらの場合においてキャビティ８ａ（
第６図に示すキ４・ビテイ８ｂも同様）の内壁面には湿
潤作用は及ばないからこの部位の鋳型硬度は加湿前と同
一・の値である。

」二記のようにして形成した下型７ａと上型７ｂとを前
記第６図に示すように型合せすると、第７図に示すよう
に見切面９ａ、９ｂが凸面に形成されていても、加湿に
よって軟化されζいるため、塑性変形可能であるから、
相互に密着させることができるのである。

次に上下型を各々見切面の平面度０．５ｍｍおよび０．
５ｍｍとなるように造型し、前記のような加湿処理を行
って型合せし２球状黒鉛鋳鉄からなる鋳物を鋳造した結
果について記述する。表は見切面の表面の吸水量を変化
させた場合の見切面の硬度見切面に発生する鋳張りの状
態および砂入り不良発生状態を示す。なおこの場合にお
いて、見切面の寸法が７００ｍｍ×８００ｍｍの鋳型を
使用した。

表から明らかなように、　Ｎｏ、１においては見切面に
加湿処理を施していない従来の型合せ方法によるもので
あるが、鋳張りの発生が大であり、長さが１ｍＩＩ＋を
越えている。Ｎｏ、　２においては加湿により見切面の
表面に０．０２ｃｙｆｌの吸水量を付与したことにより
、鋳張りの発生が中となったが、長さは０．５〜１柵の
ものである。一方Ｎｏ、　５においては見切面の表面の
吸水量が０．３ｃｆであり、硬度が低くなりすぎるため
、鋳型の強度が低下する結果砂入り不良の発生が認めら
れる。これに対してＮｏ、　３およびＮｏ、　４におい
ては、見切面の表面の吸水量が適切であるため、鋳張り
の発生が皆無であると共に、砂入り不良も認められてい
ない。

本実施例においては、」二型と下型との両見切面に加湿
処理を行った例について記述したが、上型若しくは下型
の一方の見切面のみに加湿処理を行っても同様の作用を
期待できる。また上記加湿処理は」二型および／または
下型の見切面のみでなく中子を収納する幅木部に行って
も、なじみ性若しくは密着性の向上に効果がある。この
場合加湿手段として例えばロボットその他による局部的
加湿手段を使用することが望ましい。更に液体微細粒子
を水辺外の例えば水に澱粉質を混合して粘性を増した液
体等の他の液体によって形成しても同様の作用を期待で
きる。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
鋳型の見切面および／または幅木部におけるなじめ性若
しくは密着性を向上させ得るため。

鋳物の鋳張りの発生が極めて小であると共に１寸法精度
が高い鋳物を鋳造することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における鋳型の特性を測定すべ
き試別の作製装置の例を示す要部正面図第２図は本発明
の実施例におりノる鋳型を構成する下型の見切面を加湿
する手段の例を示す要部縦断面図、第３図（ａ）（ｂ）
は各々加湿処理時間と相対鋳型硬度および吸水量との関
係を示す図、第４図ないし第６図は夫々鋳型を造型する
例を示す要部縦断面図、第７図は従来の鋳型における見
切面の状態を示す要部縦断面図である。 ７ａ：下型、７ｂ；上型、９ａ、９ｂ：見切面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水分を含有する鋳物砂によって造型した上型と下型とを
   、見切面を上方にして載置した下型上に見切面を下方に
   して上型を載置して型合せする鋳型の型合せ方法におい
   て、上型および／または下型の見切面および／または幅
   木部の表面に、超音波振動子を介して発生させた粒径２
   〜１２０μｍの液体微細粒子を吹付けた後に型合せする
   ことを特徴とする鋳型の型合せ方法。