JPH04220138A - 中子造型方法およびその装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造用の中空中子を造
型する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造技術においては鋳造すべき製品形状
に応じて中子が必要とされることがあるが、その場合に
特に中空中子が要求されることがあるので、該中空中子
を造型する種々の造型方法が案出されている。

【０００３】たとえば、特開昭６４−６６０４３号公報
（以下、第１の先行技術と称す）には、加熱されている
金型のキャビティ内に鋳物砂を充填して、該キャビティ
の内周面に沿う硬化層を形成したのち、未硬化の鋳物砂
を強制的に吸引除去して中空中子を造型する技術が開示
されており、また特開昭６３−３１３６２９号公報（以
下、第２の先行技術と称す）には、予め吸引パイプを金
型内に挿入しておき、鋳物砂を充填して硬化層を形成し
たのち、吸引パイプを抜き取りつつ未硬化の鋳物砂を吸
引排出して中空中子を造型する技術が開示されており、
さらに特開昭５９−７８７５２号公報（以下、第３の先
行技術と称す）には、鋳物砂の充填と硬化後にキャビテ
ィに圧縮エアを吹き込んで、強制的に未硬化砂を排出す
ることによって中空中子を造型する技術が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のいず
れの中空中子造型技術も、キャビティに容量一杯の鋳物
砂を充填し、硬化層の形成後に未硬化の鋳物砂を排出さ
せて中空中子を得るように構成されている。そのため、
未硬化砂の排出にエア吸引力を用いている第１および第
２の先行技術では、吸引パイプの鋳物砂による詰まりが
生じる虞れがあり、また圧縮エアを用いる第３の先行技
術の場合は、未硬化砂の排出に伴って粉塵が作業環境を
悪化させる虞れがある。

【０００５】また、排出された未硬化砂も焼結時の熱の
働きを一部受けているので、そのまま再使用することが
むつかしく、鋳物砂の無駄が生じ、または再生処理のた
めにコストがかかる不具合がある。

【０００６】そこで本発明は、未硬化砂の排出工程が不
要になると共に、効率的な鋳物砂の使用ができる中子造
型方法およびその装置の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１にかかる発明は、金型のキャビティ内に鋳物砂を充
填させて、該鋳物砂を焼結させることにより中空中子を
造型する方法において、上記鋳物砂をキャビティ容量よ
りも少ない充填量で充填させたのち、キャビティを囲む
全域に配置されているエアベントからキャビティ内のエ
アを吸引して鋳物砂をキャビティ内面に吸着させて上記
焼結を行うことを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の請求項２にかかる発明は
、型締め時に所定のキャビティが内部に形成されると共
に、加熱用ヒータが内蔵されている金型と、上記キャビ
ティ内に鋳物砂を充填させる鋳物砂充填手段と、上記キ
ャビティに連通して金型に設けられているエアベントと
を有する中子造型装置において、上記鋳物砂充填手段が
キャビティ容量よりも少ない充填量で鋳物砂を充填させ
ることが可能とされ、かつ上記エアベントがキャビティ
を囲む全域に配置されると共に、上記鋳物砂の焼結に先
立ってキャビティ内のエアをエアベントから吸引するエ
ア吸引手段が設けられていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の本発明方法およびその装置によれば、鋳
物砂をキャビティ容量よりも少ない充填量で充填させた
のち、キャビティを囲む全域に設けられているエアベン
トからキャビティ内のエアを抜いて該キャビティ内面全
域に鋳物砂を吸着させて硬化させるから、鋳物砂充填量
を製品としての中空中子と等量のものとしておけば、未
硬化砂を発生させずに中空中子が造型でき、したがって
未硬化砂排出工程が不要となり、該排出のためのエア吸
引も圧縮エアの吹き込みも必要としなくなる。また、未
硬化砂が生じないから中空中子造型のための鋳物砂使用
量が低減されることになる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は中空中子造型用の金型装置を示し、
金型は架台１の上に装備された下型２と、該下型２の上
方に図示しない昇降手段に保持されて昇降可能に位置さ
れた上型３とから構成され、両金型２，３を接合して型
締めした際に金型２，３間に所定形状のキャビティ４が
形成されるように構成されると共に、上型３の上方に鋳
物砂充填装置５が設けられ、上記の型締め状態から上型
３に鋳物砂充填装置５が接して、上型３に設けられてい
る鋳物砂ブローノズル６，６を通してキャビティ４内に
鋳物砂Ｘ（図２および図３参照）を充填するようになさ
れている。

【００１２】また、上型３と下型２のそれぞれに金型加
熱用のヒータ７〜７が埋入して配設されると共に、上型
３と下型２とのそれぞれに多数のエアベント８〜８が設
けられる。これら上型３および下型２のそれぞれのエア
ベント８〜８は上述のキャビティ４に連通される一方、
上型３のヒータ下部位置および下型２のヒータ上部位置
に設けたエア通路９，９に連通される。その場合、後記
する説明から明らかなように、上型３および下型２に設
けられたエアベント８〜８の個数と配置構造とは、これ
らエアベント８〜８を通してキャビティ４内にエア吸引
力が作用したときに、キャビティ内の鋳物砂Ｘをキャビ
ティ内面の全域において吸着できるものとされる。すな
わちキャビティ４の上下および側部にエアベント８〜８
が配置される。また、各金型２，３に設けるエア通路９
，９はそれぞれの金型２，３におけるエアベント８〜８
の数に対して１本ないし複数本の少ない数とされ、該エ
ア通路９，９にエアベント８〜８が複数本ずつ（エア通
路が１本の場合はすべてのエアベントが）束ねて連通さ
れることにより、金型内部に設けられている前述のヒー
タ７〜７と干渉しない状態で、これらエアベント８〜８
がエア通路９，９と接続される。

【００１３】さらに、図示していないが、上型３には適
数のエジェクタピンが備えられている。

【００１４】金型２，３の外部にはエア吸引ポンプのよ
うなエア吸引手段１０が設けられ、このエア吸引手段１
０が上述のエア通路９，９にエア配管１１と、該エア配
管１１中に備えられた電磁弁１２によって接続され、該
電磁弁１２の開弁によりエア吸引力がエア通路９，９な
らびにエアベント８〜８に働くように構成されている。

【００１５】このような金型装置を使用する中空中子の
造型は、図１のように上型３が下型２に接合されて型締
めされた状態で、かつ電磁弁１２を閉じてエア吸引力を
金型側に及ばさないようにした状態で、鋳物砂充填装置
５から上型３の鋳物砂ブローノズル６，６を通しキャビ
ティ４に図２のように鋳物砂Ｘを充填して行われる。そ
の場合、従来はキャビティ４をほぼ１００％満たす状態
で鋳物砂Ｘが充填されたが、本発明では中空中子造型後
にキャビティ４内に未硬化砂を生じさせることなく該中
空中子を造型するに足る量を充填させる。したがって鋳
物砂Ｘの充填量は製品としての中空中子と等量であって
、中空中子の形状にもよるが、キャビティ容量に対して
６０％ないし８０％の間で選択される。

【００１６】次に、電磁弁１２が開かれ、エア吸引手段
１０のエア吸引力がエア配管１１ならびにエア通路９，
９を通してすべてのエアベント８〜８に働き、これによ
ってキャビティ４内のエアが金型外に吸引され、充填さ
れている鋳物砂Ｘがキャビティ４の内面に吸着される。 このときエアベント８〜８は先に述べたように上型３と
下型２のキャビティ４を囲む全域に設けられているから
、エア吸引によって鋳物砂Ｘはキャビティ内面の全域に
図３のように中空形状に密着することになって、鋳物砂
Ｘの焼結によって所定形状の中空中子が得られ、該中空
中子の造型後に電磁弁１２を閉じてエア吸引を停止した
のち、型開きすることで中子の取り出しができる。なお
、上記のエア吸引時にエアベント８〜８から鋳物砂Ｘが
排出されないように、該エアベント８〜８の大きさ、な
らびに形状が決定されるものとする。

【００１７】このような中空中子の造型方法では、鋳物
砂Ｘの充填量がキヤビティ容量に対して６０％ないし８
０％と低く抑えられて、製品としての中空中子を造型す
るに足りる量とされているから、充填されたすべての鋳
物砂Ｘがキャビティの内面に吸着されて硬化することに
なって、未硬化砂が発生せず、造型後の未硬化砂の排出
処理を必要としなくなる。このため中空中子の造型作業
が簡略化されることになると共に、従来のような未硬化
砂のエアによる吸引や、エアの吹き込みによる排出が必
要ないから、未硬化砂吸引パイプの詰まりによるトラブ
ル、および粉塵による作業環境の悪化の虞れがなくなる
。さらに未硬化砂が発生しないから、鋳物砂の使用量が
減少して効率的な使用が行え、かつ未硬化砂の再生を考
慮する必要がなくなる。

【００１８】ところで、キャビティ形状によっては、鋳
物砂Ｘの充填性が悪化しやすい部分がある場合、その部
分に対応する部位にエアベント８を設けることが該悪化
に対する有効手段となる。しかし金型２，３には内部に
ヒータ７〜７が配設されているので、このエアベント８
をエア通路によって前述のエア吸引手段１０につなごう
とすると、ヒータ７〜７とエア通路が干渉することが考
えられる。これに対しては本発明の場合、前述のように
エアベント数に対してエア通路９，９を限られた数のみ
設け、エアベント８〜８を束ねてエア通路９，９に接続
しているので、上記の干渉の虞れなくエアベント８を目
的とする部位に配置できることになって、上記充填性の
悪化を阻止することが可能となる。

【００１９】なお、金型２，３に清掃用のエアブロー通
路が設けられている場合、該通路の詰まりが生じること
があり、そのため中子造型後または造型に先立ちエアブ
ロー通路に対してエアの吸排気を行う詰まり対策を採用
することが考えられるが、そのとき同時にエアベント８
〜８ならびにエア通路９，９にも該吸排気を施せば、こ
れらに対する詰まり防止も行えることになる。

【００２０】

【発明の効果】以上の記載によって明らかなように、本
発明によれば、鋳物砂をキャビティ容量よりも少ない充
填量で充填させたのち、キャビティを囲む全域に設けら
れているエアベントからキャビティ内のエアを抜いて該
キャビティ内面全域に鋳物砂を吸着させて硬化させるか
ら、鋳物砂充填量を製品としての中空中子と等量として
おけば、未硬化砂が発生させずに造型が行え、したがっ
て未硬化砂の排出工程を省略でき、中空中子の造型作業
がその分簡略化されると共に、造型後の、未硬化砂排出
のためのエア吸引、圧縮エアの吹き込みがいらなくなっ
て、エア吸引パイプの詰まり発生の虞れも、粉塵による
作業環境の悪化の虞れもなくなる。また、未硬化砂が生
じないから中空中子造型のための鋳物砂使用量が低減さ
れて経済的であると共に、未硬化砂の再生を図る必要も
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　　　本発明にかかる中子造型用の金型装置
の断面図。

【図２】　　　　鋳物砂充填状態の断面図。

【図３】　　　　鋳物砂焼結状態の断面図。

【符号の説明】

２　　　　　　下型 ３　　　　　　上型 ４　　　　　　キャビティ ７　　　　　　ヒータ ８　　　　　　エアベント １０　　　　エア吸引手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金型のキャビティ内に鋳物砂を充填さ
   せて、該鋳物砂を焼結させることにより中空中子を造型
   する方法であって、上記鋳物砂をキャビティ容量よりも
   少ない充填量で充填させたのち、キャビティを囲む全域
   に配置されているエアベントからキャビティ内のエアを
   吸引して鋳物砂をキャビティ内面に吸着させて上記焼結
   を行うことを特徴とする中子造型方法。
2. 【請求項２】　　型締め時に所定のキャビティが内部に
   形成されると共に、加熱用ヒータが内蔵されている金型
   と、上記キャビティ内に鋳物砂を充填させる鋳物砂充填
   手段と、上記キャビティに連通して金型に設けられてい
   るエアベントとを有する中子造型装置であって、上記鋳
   物砂充填手段がキャビティ容量よりも少ない充填量で鋳
   物砂を充填させることが可能とされ、かつ上記エアベン
   トがキャビティを囲む全域に配置されると共に、上記鋳
   物砂の焼結に先立ってキャビティ内のエアをエアベント
   から吸引するエア吸引手段が設けられていることを特徴
   とする中子造型装置。