JPH0437437A - 鋳造用中空中子の成形方法 - 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、鋳造用中空中子の成形方法に関するものであ
る。

（発明の背景） 従来の鋳造用中子は、中子の型に鋳物砂を充填して成形
し、これを焼成して製作していた。ここに中子の形状精
度を向上させるために鋳物砂を金型を用いてプレス成形
することも行なわれているが、この場合には大型の中子
の製作時に肉厚が非常に厚くなり、さらに焼成したとき
の寸法精度が悪くなるという問題があった。また鋳造後
に中子を抜く際には、その崩壊性あるいは溶出性が良い
ことが必要である。しかしこの従来の中子ではこの崩壊
性、溶出性が悪いという問題もあった。さらに中子が重
くなって移動に不便であるばかりでなく、鋳物砂の消耗
量も多くなるという問題もあった。

そこで中空とした中子を用いることも考えられているが
、従来の中空中子は、中子の中空部に対応する消失模型
を用意し、この消失模型をさらに中子の外形となる外型
内に置いて、これら消失模型、と外型との間に鋳物砂を
充填して形成していた。このため中子成形のためにさら
に他の中子が必要になり、製造行程が増え、生産性が悪
いという問題があった。またこの中空中子は強度が小さ
いという問題もあった。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、中
空中子の製造行程を少なくし、生産性も向上でき、強度
も向上できる中空中子の成形方法を提供することを目的
とするものである。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、内面に中子外形となる空間
を有する分割式外型と、この外型の分割面間に保持され
前記外型の空間内に位置する多数の連通孔を有する内管
と、この内管の連通孔を包むように内管に装着されその
縁が前記外型と内管との間に挟持された弾性膜とを備え
、前記弾性膜と外型内面との間に形成される空間に鋳物
砂な充填した後、前記内管の連通孔を介して前記弾性膜
内に高圧作動媒体を圧太し、前記鋳物砂を加圧成形する
ことを特徴とする鋳造用中空中子の成形方法、により達
成される。

ここに高圧作動媒体による加圧により成形した中子を、
さらにガス硬化法により硬化しておけば、その後の中子
の取扱いに便利であるだけでなく、これをそのまま主型
内に入れて主型と同時に焼成し鋳型を作ることも可能で
あり、この場合焼成を一回省くことができるから製造行
程は一層減少する。

また中子は従来と同様に単独で焼成してから主型内に設
置するように構成することもできる。

（実施例） 第１〜４図は本発明の製造行程の一実施例を示す断面図
、第５図は同じく動作流れ図である。

これらの図で符号１０（ＩＯＡ、１０Ｂ）は上下割りの
外型であり、この外型１０は金型あるいは十分な強度を
有するセラミック型の型（セラミック型）で作られてい
る。この外型１０の上下型１０Ａ、１０８間には中子の
外形となる空間１２が形成されている。１４は内管であ
って、外型１０の割面間に保持されている。この内管１
４には外型１０の空間１２内に位置する多数の連通孔１
６が設けられている。これら連通孔１６は内管１４内に
形成された通路を経て外部に設けた加圧装置（図示せず
）に連通している。

１８はゴムなどで作られた弾性膜であり、内管１４を包
むように装着され、外型１ｏと内管１４との間に挟持さ
れている。すなわちこの弾性膜１８は袋状に作られ、内
管１４をその先端側から包むように装着され、その開口
部分が内管１４と外型１０の割面間との間に気密を保つ
ように挟持されている。

この状態で外型１０の内面と弾性膜１８との間に閉空間
が形成され、この閉空間には鋳物砂２０が充填される（
第５図のステップ１００）。例えば上型１０Ａに設けた
砂流入口２２から砂を流入してこの閉空間に充填する。

この際下型１０Ｂの排出口２４を開いて空気を抜（のが
望ましい。ここに用いる鋳物砂２０としてはけい砂をバ
インダと混ぜたものや、アルミナ、ムライトなどをバイ
ンダと混合したセラミックコア用の鋳物砂を用いること
ができる。このように砂を充填して第１図の状態にする
。

次に砂流入口２２および排出口２４を閉じ、内管１４の
連通孔１６を介して外から高圧の作動媒体を圧送する（
第５図、ステップ１０２）。この媒体は弾性膜１８内に
入りこれを膨張させる。この媒体としては、例えば水、
油等の非圧縮性のものが望ましい。この圧力は０．１〜
２．０トン／ｃｍ２（望ましくは０．５トン／ｃｍ２）
とする。

媒体は流動性を持つからこの圧力は弾性膜１８内面に均
等に加わり、砂は均等に外型１０の内面に加圧されかつ
形成されて第２図の状態になる。

このため形成された中子の外面は、外型１０の内面の形
状に忠実なものとなる。なおこの時硬内に含まれた空気
は外型１０の割面間などを通って外へ排出される。

このように加圧成形した後、弾性ＩＩ！１８内な減圧し
くステップ１０４）、外型１０を第３図のように型ばら
しすると共に（ステップ１０６）、内管１４を弾性膜１
８と共に抜き取る（第４図）。

その結果第４図に示すような内部に中空部２６を有する
中空中子２８が得られる。

この中子２８はさらに各種のガス硬化法により硬化する
のが望ましい（ステップ１０８）。例えば、けい酸ソー
ダをバインダとした鋳物砂を用いた場合に、炭酸ガスを
吹き込むことにより硬化を促進でき（ＣＯ，プロセス）
、エチルシリケート・バインダを用いた場合には、アン
モニアガスを吹込むことにより硬化を促進できる。この
ようにガス硬化法により中子２８の強度を十分高めてお
けば、中子２８単独での焼成を省くことができ、その後
主型内に入れて（ステップ１１２）、この主型と同時に
焼成することができる（ステップ１１４）。このガス硬
化法に代えて中子２８を焼成して硬化させたり、金型の
熱で硬化させたり（Ｗａｒｍ　Ｃｏｒｅプロセス）、自
硬性鋳型を用いたり、メタ珪酸ソーダをバインダとする
鋳型を用いたり、熱硬化性石材バインダを使った鋳型を
用いてもよいのは勿論である（ステップ１１０）。

以上のようにして作られた中子２８は、図示しない外側
の鋳型すなわち主型内に置かれ、中空鋳物製品を鋳造す
るために使用される。

この実施例では内管１４は２か所で外型１０の割面間に
保持されているが、内管１４の先端を外型１０内に浮か
せて保持し、この内管１４の先端側を弾性膜で包むよう
にしてもよいのは勿論である。また内管１４は可撓性の
パイプで構成してもよい。

（発明の効果） 本発明は以上のように、分割式外型内に内管を保持し、
この内管と外型内面との間を弾性膜で仕切り、この弾性
膜と外型内面との間に鋳物砂を充填した後、弾性膜内に
内管の連通孔を介して高圧の媒体を導き、弾性膜を膨張
させるものであるから、この弾性膜はその外側に位置す
る鋳物砂を均等な圧力で外型の内面に押圧することがで
きる。

このため鋳物砂はその外形が外型の内面形状に忠４゜ 実な形状に成形され、寸法精度の良い中子が形成される
。また中子の中空部分を形成するために他の中子を用意
する必要がなくなるから、中子の製作行程が減少し、そ
の生産性が向上する。さらに中子の肉厚を薄くでき、中
空側から崩壊あるいは溶出させることができるから型ば
らしが容易になる。さ台にまた中子は加圧されるからそ
の強度が増大し、密度が上がるのでバインダの量を減ら
すことができ、このため鋳造時のガス発生量を減らし、
セラミック・コアの場合に焼成工程での脱脂時間の大幅
な短縮が可能になる。

またこのように成形した中子をガス硬化法により硬化し
ておけば、中子を主型と同時に焼成することにより生産
行程は一層少なくすることができる（請求項（２））。

さらにこの中子は単独で焼成しておくこともできる（請
求項（３）−）。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の製造行程の一実施例を示す断面図
、第５図は同じ（動作流れ図である。 １０・・・外型、 １６・・・連通孔、 ２０・・・鋳物砂、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内面に中子外形となる空間を有する分割式外型と
   、この外型の分割面間に保持され前記外型の空間内に位
   置する多数の連通孔を有する内管と、この内管の連通孔
   を包むように内管に装着されその縁が前記外型と内管と
   の間に挟持された弾性膜とを備え、前記弾性膜と外型内
   面との間に形成される空間に鋳物砂を充填した後、前記
   内管の連通孔を介して前記弾性膜内に高圧作動媒体を圧
   入し、前記鋳物砂を加圧成形することを特徴とする鋳造
   用中空中子の成形方法。
2. （２）請求項（１）により成形された中子をさらにガス
   硬化法により硬化することを特徴とする鋳造用中空中子
   の成形方法。
3. （３）請求項（１）により成形された中子をさらに焼成
   して硬化することを特徴とする鋳造用中空中子の成形方
   法。