JPH05318090A - 重力式可傾金型鋳造機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造準備作業及び製品取り出し作業を容易と
して、作業性を向上し、サイクルタイムを短縮する。 【構成】 重力式可傾金型鋳造機のタイバー及び固定ダ
イプレートを省略し、本体フレーム５４の傾転とは独立
して上部ダイプレート４０Ｕを傾転可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重力を利用して溶湯が
注入される、開閉可能で且つ傾転可能な上下金型を用い
た重力式可傾金型鋳造機及びその制御方法に係り、特
に、作業性に優れ、サイクルタイムの短い重力式可傾金
型鋳造機及びその制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】主として吸排気マニホルド等のアルミニ
ウム部品を鋳造する目的で、重力を利用して溶湯が注入
される、開閉可能で且つ傾転可能な上下金型を用いた重
力式可傾金型鋳造機が知られている。

【０００３】これは、例えば図１及び図２に示す如く、
上下の金型（図示省略）が固定される上部及び下部の可
動ダイプレート１０Ｕ、１０Ｌと、該上部及び下部の可
動ダイプレート１０Ｕ、１０Ｌをそれぞれ進退可能に保
持する上部及び下部の固定ダイプレート１２Ｕ、１２Ｌ
と、前記上部固定ダイプレート１２Ｕと下部固定ダイプ
レート１２Ｌを連結すると共に、前記上部可動ダイプレ
ート１０Ｕ及び下部可動ダイプレート１０Ｌが摺動自在
とされたタイバー１４と、前記上部固定ダイププレート
１２Ｕに固定され、前記タイバー１４に沿って前記上部
可動ダイプレート１０Ｕを直線的に移動するための型締
め用油圧シリンダ（以下、型締めシリンダと称する）１
６と、前記下部固定ダイプレート１２Ｌに固定され、ピ
ン押出しプレート２７Ｌ（図３参照）に固定された押し
出しピン２８Ｌを介して、金型内にできた製品を押し出
すためのピン押し出し用油圧シリンダ（以下、ピン押し
出しシリンダと称する）１８と、前記上部及び下部固定
ダイプレート１２Ｕ、１２Ｌの側面が固定され、ベース
２０に対して、水平方向回転軸２２の周りに傾転可能と
された船形フレーム２４と、該船形フレーム２４をベー
ス２０に対して傾転させるためのフレーム傾転用油圧シ
リンダ（以下、傾転シリンダと称する）２６と、を主に
備えている。

【０００４】前記下部可動ダイプレート１０Ｌに固定さ
れる下の金型（以下、下型と称する）３０Ｌには、図３
及び図４に詳細に示す如く、型内に形成された、製品形
状に対応し、堰、油路、押し湯のための形状等が付加さ
れたキャビティ３２に注湯される溶湯を一時的に蓄えて
おくためのポット３４が設けられている。このポット３
４は、例えば鉄板等の金属製とされ、その内面にパティ
のような耐火材が貼り付けられている。

【０００５】図３において、２９は、ピン押し出しプレ
ート２７Ｕ、２７Ｌを、それぞれキャビティ３２から離
れる方向に付勢することによって、ピン通路３１Ｕ、３
１Ｌ内の押し出しピン２８Ｕ、２８Ｌを金型内に引込ん
でおくためのコイルばね、３６Ｕ、３６Ｌは、上型３０
Ｕ及び下型３０Ｌを、それぞれ上部固定ダイプレート１
２Ｕ、下部固定ダイブレート１２Ｌに固定する際に使用
される金型フランジである。

【０００６】このような重力式可傾金型鋳造機において
は、図１及び図２に示した如く、傾転シリンダ２６で舟
形フレーム２４を起立させ、型締めシリンダ１６を縮め
て水平状態の上部可動ダイプレート１０Ｕと下部可動ダ
イプレート１０Ｌの間を平行に開いた状態で、タイバー
１４の間から金型にシェル中子等をセットする。

【０００７】次いで、型締めシリンダ１６を伸ばし、可
動ダイプレート１０Ｕを押し下げて金型を閉じる。

【０００８】次いで、下型３０Ｌの後方に付設された水
平状態のポット３４に溶湯を注湯した後、傾転シリンダ
２６を駆動して、図２に矢印で示す如く、舟形フレーム
２４を回転軸２２の周りに９０°回転して水平状態と
し、ポット内の溶湯が、水平状態から起立状態になった
金型に重力で注湯されるようにする。

【０００９】鋳物完成後は、傾転シリンダ２６により舟
形フレーム２４を再び図２に示す起立状態に戻し、型締
めシリンダ１６により上部可動ダイプレート１０Ｕと下
部可動ダイプレート１０Ｌ間を平行に開き、ピン押し出
しシリンダ１８により押し出しピン２８Ｌを金型内に突
出させて、金型中の製品を取り出すようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ような従来の重力式可傾金型鋳造機においては、上下の
ダイプレートがタイバー１４で連結されているため、水
平状態の金型の隙間及びタイバー１４の間からシェル中
子等をセットすると共に、製品を横に取り出す必要があ
り、作業性が悪いだけでなく、製品取り出し作業の自動
化が困難である。又、手作業が多く、サイクルタイムが
短縮できない等の問題点を有していた。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
く成されたもので、作業性に優れ、サイクルタイムを短
縮することが可能な重力式可傾金型鋳造機及びその制御
方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】本発明は、重力を利用
して溶湯が注入される、開閉可能で且つ傾転可能な上下
金型を用いた重力式可傾金型鋳造機において、上下の金
型がそれぞれ固定される上部及び下部ダイプレートと、
該上部又は下部ダイプレートの少なくともいずれか一方
を移動させるための型締め手段と、該型締め手段が固定
され、ベースに対して、水平方向軸のまわりに傾転可能
とされた本体フレームと、該本体フレームを傾転させる
ための本体フレーム傾転手段と、前記上部又は下部ダイ
プレートの少なくともいずれか一方を、前記本体フレー
ムと同じ水平方向軸のまわりに傾転させるための型傾転
手段とを備えることにより、前記目的を達成したもので
ある。

【００１３】又、前記重力式可傾金型鋳造機を制御する
に際して、まず、本体フレームが起立した状態で、上部
ダイプレートを起立させて上の金型を略９０°開くと共
に、水平状態の下部ダイプレートを下方に退避させて、
鋳造準備作業に備えた待機状態とし、次いで、上部ダイ
プレートを傾転させて水平状態とし、下部ダイプレート
を上昇させて、上下の金型を閉じると共にクランプし、
下の金型に付属したポットに溶湯が注湯された後、本体
フレームを水平状態に傾転して、ポット内の溶湯が、起
立状態の金型に重力で注湯されるようにし、鋳物完成
後、下部ダイプレートを起立状態のまま後方に退避させ
ると共に、上部ダイプレートを水平状態に傾転して金型
を開き、上の金型から押し出しピンを下方に突出して鋳
物を落下させ、金型が略９０°開いた状態のまま、本体
フレームを起立状態に傾転して、前記待機状態に戻すこ
とにより、同じく前記目的を達成したものである。

【００１４】

【作用】本発明は、重力式可傾金型鋳造機において、ダ
イバーと固定ダイプレートを省略し、本体フレームの傾
転動作とは独立してダイプレートを傾転可能としたの
で、金型上方又は下方を完全に開放することができる。
従って、下からの製品取り出しが可能となり、作業性が
向上する。又、シェル中子セット等の準備作業も迅速且
つ容易に行うことができ、サイクルタイムを短縮でき
る。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】図５は、本実施例で金型を閉じた状態を示
す正面図、図６は、同平面図、図７は、同側面図、図８
は、金型を開いた状態を示す要部側面図である。

【００１７】本実施例は、図５乃至図８に示す如く、重
力を利用して溶湯が注入される、開閉可能で且つ傾転可
能な上下金型３０Ｕ、３０Ｌを用いた重力式可傾金型鋳
造機において、上下の金型３０Ｕ、３０Ｌがそれぞれ固
定される上部及び下部ダイプレート４０Ｕ、４０Ｌと、
該上部及び下部ダイプレート４０Ｕ、４０Ｌのそれぞれ
に固定された上部及び下部押し出し（用油圧）シリンダ
４２Ｕ、４２Ｌと、前記下部ダイプレート４０Ｌをリニ
アベアリング４４に沿って図の上下方向に移動させるた
めの型締め（用油圧）シリンダ４６と、該型締めシリン
ダ４６が固定され、ベース５０に対して、水平方向の回
転軸５２の周りに傾転可能とされた本体フレーム５４
と、該本体フレーム５４を回転軸５２の周りに傾転させ
るための本体フレーム傾転（用油圧）シリンダ５６と、
前記上部ダイプレート４０Ｕが固定された上型フレーム
５９（図７参照）を、前記本体フレーム５４と同じ水平
方向回転軸５２の周りに傾転させるための上型傾転（用
油圧）シリンダ５８と、を主に備えている。

【００１８】前出図３及び図４に示したような上下の金
型３０Ｕ、３０Ｌは、上部及び下部ダイプレート４０
Ｕ、４０Ｌの両端に、例えば２個ずつ設けられた、例え
ば空気圧を利用した、スイング型の金型クランプ６０
Ｕ、６０Ｌにより、そのフランジ３６Ｕ、３６Ｌを利用
して、上部及び下部ダイプレート４０Ｕ、４０Ｌにそれ
ぞれ固定される。

【００１９】前記押し出しシリンダ４２Ｕ、４２Ｌは、
それぞれ、上部及び下部ダイプレート４０Ｕ、４０Ｌに
植立された取付けポスト６２Ｕ、６２Ｌ及び取付けプレ
ート６４Ｕ、６４Ｌを介して、前記上部及び下部ダイプ
レート４０Ｕ、４０Ｌに固定されている。該押し出しシ
リンダ４２Ｕ、４２Ｌのピストンの先端には、押し出し
ピン６６Ｕ、６６Ｌが植立された押し出しプレート６８
Ｕ、６８Ｌが固定されており、該押し出しピン６６Ｕ、
６６Ｌの先端が、金型付属のピン押し出しプレート２７
Ｕ、２７Ｌ（図３参照）の表面を押すことによって、金
型付属の押し出しピン２８Ｕ、２８Ｌが、金型のキャビ
ティ３２内に突出する。

【００２０】前記本体フレーム５４は、前記型締めシリ
ンダ４６が表面に固定され、前記上型傾転シリンダ５８
が裏面に固定されるシリンダ取付プレート５４Ｐと、該
プレート５４Ｐの両側にＵ字状に固定される略Ｌ字状の
アーム５４Ａから構成されている。

【００２１】該アーム５４Ａの上部先端には、上型浮上
り防止クランプ７０が固定されている。該上型浮上り防
止クランプ７０は、図９に詳細に示す如く、上部ダイプ
レート４０Ｕの端部上面に取り付けられた受金７２と、
本体フレーム５４に取付けられ、金型が閉じられたとき
にロッド７４がスライドしつつ突出して、該受金７２の
先端を機械的にクランプするシリンダ７６とを含んで構
成されており、溶湯注入時に上型３０Ｕを機械的にクラ
ンプして、その浮上りを防止するようにされている。

【００２２】前記ベース５０は、ロ字形状のベース部５
０Ｂと、該ベース部５０ＢからＵ字状に植立された、前
記回転軸５２を支承するポスト部５０Ｐと、から構成さ
れており、前記本体フレーム傾転シリンダ５８の下端が
前記ベース部５０Ｂに固定されている。該本体フレーム
傾転シリンダ５８のピストン先端は、本体フレーム５４
のアーム５４Ａの上端に係止されており、本体フレーム
傾転シリンダ５８の伸縮によって、本体フレーム５４が
傾転するようにされている。

【００２３】前記上型フレーム５９は、前記上部ダイプ
レート４０Ｕと、その両側にＵ字状に固定されたプレー
ト５９Ｐと、から構成されており、図８によく示されて
いるように、本体フレーム５４の背面に固定された前記
上型傾転シリンダ５８のピストン先端が、該プレート５
９Ｐに係止されている。

【００２４】以下、実施例の作用を説明する。

【００２５】鋳造を始めるに際して、まず図１０に示す
如く、本体フレーム５４が起立した状態で、上型傾転シ
リンダ５８のピストンを引き込むことによって、矢印Ａ
に示す如く回転軸５２の周りに上型フレーム５９を９０
°回転させ、上部ダイプレート４０Ｕを起立させて上型
を略９０°開くと共に、矢印Ｂに示す如く、水平状態の
下部ダイプレート４０Ｌを型締めシリンダ４６のピスト
ンを引き込むことにより下方に退避させて、鋳造準備作
業に備えた待機状態とする。この状態では、上型が直立
し、且つ、下型が下方に退避した状態となるので、下型
上部が完全に開放されており、作業者は、容易にシェル
中子等を下型内にセットできる。

【００２６】次いで、上型傾転シリンダ５８のピストン
を押し出して、図７に矢印Ｃで示すように上部ダイプレ
ート４０Ｕを傾転させて水平状態とし、矢印Ｄで示すよ
うに型締めシリンダ４６のピストンを押し出して下部ダ
イプレート４０Ｌを上昇させ、上型３０Ｕ及び下型３０
Ｌを完全に閉じる。この際、前記上型浮上り防止クラン
プ７０が作動して、金型が閉じられた状態を確実に維持
する。

【００２７】本実施例の上型浮上り防止クランプ７０
は、スライド式で構成が簡単であるため安価であり、占
有スペースも小さくてよい。これに対して従来は、型締
めシリンダの油圧を高めたり、あるいはピンを横から挿
入してロックする方式を取っていた。従って、前者のシ
リンダ等で直接押える方式では構造が大掛かりであり、
高価となるだけでなく、スペースも必要である。又、後
者のピンを横から入れる方式では、アルミニウムの油温
（７３０℃）により金型温度も４００℃程度まで上昇す
るため、クリアランスが小さいと熱膨脹により抜けなく
なる。一方、クリアランスが大きすぎると溶湯が洩れて
しまう等の問題点を有していた。

【００２８】なお、この実施例では、上型が傾転可能と
されていたため、スライド式の浮上り防止クランプが上
型に設けられていたが、このクランプを取り付ける位置
はこれに限定されず、例えば下型を傾転させる鋳造機の
場合には、下型に型浮上り防止クランプを設けることが
できる。又、クランプの形式もスライド式に限定され
ず、スウィング式であってもよい。

【００２９】ここで、上型を９０°傾転した後、下型を
上昇して閉じるようにしているは、上型と下型の位置を
合せるためのピン（図示省略）の挿入を可能とするため
である。

【００３０】上型と下型をクランプした後、水平状態の
下型の後方に付属しているポット３４（図３及び図４参
照）に溶湯を注湯する。

【００３１】次いで、上型と下型をクランプした状態の
まま、本体フレーム傾転シリンダ５６により、図１１に
矢印Ｅで示す如く、本体を水平状態に傾転して、ポット
内の溶湯が、起立状態の金型に重力で注入されるように
する。

【００３２】この本体を水平にした状態のまま放置し
て、溶湯が冷却され、鋳物が完成するのを待つ。

【００３３】鋳物完成後、まず図１１に矢印Ｆに示す如
く、型締めシリンダ４６のピストンを縮めて下部ダイプ
レート４０Ｌを起立状態のまま後方に退避させて、位置
合せ用のピンを抜く。この際、図１２に示すような下型
押し出しピン２８Ｌの突出により、下部ダイプレート４
０Ｌを後方退避させることによって、確実に上型３０Ｕ
に製品８４を残すことができる。これに対して従来は、
型が閉まっているときにピンを押し出し、相手側に製品
を付けるようにしていたが、確実性が乏しく、製品取り
出しの自動化に問題があった。

【００３４】なお、上下の金型を逆にすれば逆のことが
できる。

【００３５】次いで、図１３に矢印Ｇに示す如く、上型
傾転シリンダ５８により上部ダイプレート４０Ｕを水平
状態に傾転して金型を開く。

【００３６】次いで、上型から押し出しピン２８Ｕを下
方に突出して鋳物を下方に落下させ、例えばパンタグラ
フ式のエレベータ上の受皿９０によって受け止めて排除
する。

【００３７】次いで、この金型が略９０°開いた状態の
まま、本体フレーム傾転シリンダ５６により本体を直立
状態に傾転して、図１０に示した待機状態に戻す。

【００３８】本実施例においては、上型浮上り防止クラ
ンプ７０により、ピンを用いたり、大型の油圧シリンダ
を用いることなく、金型の浮上りを防止しているので、
構造が簡単で安価、省スペースである。

【００３９】又、本体フレームと上型を同じ回転軸５２
の周りに傾転させているので、傾転しても本体フレーム
と上型の相対位置が変化せず、制御が容易である。又、
旋回範囲が最小ですみ、省スペースである。

【００４０】更に、本実施例においては、下型押し出し
ピン２８Ｌの突出により上下型を開いているので、確実
に上型に製品を残すことができる。

【００４１】なお、前記実施例においては、上部ダイプ
レートが傾転可能とされ、下部ダイプレートが直進する
ようにされていたが、各ダイプレートの運動の種類及び
方向はこれに限定されず、例えば、下部ダイプレートを
傾転可能とし、上部ダイプレートを直進運動させたり、
あるいは、上部及び下部ダイプレートを共に傾転可能と
することもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、重
力式可傾金型鋳造機のタイバー及び固定ダイプレートを
省略し、本体フレームの回転とは独立して金型を傾転可
能としたので、下からの製品取り出しが可能となり、作
業性が向上する。又、金型の上部が開放されるので、準
備作業が容易となり、サイクルタイムを短縮できる等の
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の重力式可傾金型鋳造機の一例の構成を示
す正面図

【図２】同じく側面図

【図３】上型及び下型の構成及びダイプレートへの取り
付け状態を示す側面図

【図４】ポットが取り付けられた下型形状の例を示す平
面図

【図５】本発明に係る重力式可傾金型鋳造機の実施例で
金型を閉じた状態を示す正面図

【図６】同じく平面図

【図７】同じく側面図

【図８】前記実施例で金型を開いた状態を示す要部側面
図

【図９】前記実施例で用いられている上型浮上り防止ク
ランプの構成を示す正面図

【図１０】前記実施例における待機状態を示す側面図

【図１１】同じく重力により溶湯が金型内に注湯された
状態を示す側面図

【図１２】同じく押し出しピンにより金型を開いている
状態を示す金型の側面図

【図１３】同じく製品取り出し状態を示す側面図

【符号の説明】

２８Ｕ、２８Ｌ…押し出しピン ３０Ｕ、３０Ｌ…金型 ３２…キャビティ ３４…ポット ４０Ｕ、４０Ｌ…ダイプレート ４２Ｕ、４２Ｌ…押し出し用油圧シリンダ ４４…リニアベアリング ４６…型締め用油圧シリンダ ５０…ベース ５２…回転軸 ５４…本体フレーム ５６…本体フレーム傾転用油圧シリンダ ５８…上型傾転用油圧シリンダ ５９…上型フレーム ７０…上型浮上り防止クランプ ８４…製品 ９０…受皿

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重力を利用して溶湯が注入される、開閉可
   能で且つ傾転可能な上下金型を用いた重力式可傾金型鋳
   造機において、 上下の金型がそれぞれ固定される上部及び下部ダイプレ
   ートと、 該上部又は下部ダイプレートの少なくともいずれか一方
   を移動させるための型締め手段と、 該型締め手段が固定され、ベースに対して、水平方向軸
   のまわりに傾転可能とされた本体フレームと、 該本体フレームを傾転させるための本体フレーム傾転手
   段と、 前記上部又は下部ダイプレートの少なくともいずれか一
   方を、前記本体フレームと同じ水平方向軸のまわりに傾
   転させるための型傾転手段と、 を備えたことを特徴とする重力式可傾金型鋳造機。
2. 【請求項２】請求項１において、更に、溶湯注入時の金
   型浮上りを機械的に防止するための金型浮上り防止用ク
   ランプを備えたことを特徴とする重力式可傾金型鋳造
   機。
3. 【請求項３】請求項１に記載の重力式可傾金型鋳造機を
   制御するに際して、 まず、本体フレームが起立した状態で、上部ダイプレー
   トを起立させて上の金型を略９０°開くと共に、水平状
   態の下部ダイプレートを下方に退避させて、鋳造準備作
   業に備えた待機状態とし、 次いで、上部ダイプレートを傾転させて水平状態とし、
   下部ダイプレートを上昇させて、上下の金型を閉じると
   共にクランプし、 下の金型に付属したポットに溶湯が注湯された後、本体
   フレームを水平状態に傾転して、ポット内の溶湯が、起
   立状態の金型に重力で注湯されるようにし、 鋳物完成後、下部ダイプレートを起立状態のまま後方に
   退避させると共に、上部ダイプレートを水平状態に傾転
   して金型を開き、 上の金型から押し出しピンを下方に突出して鋳物を落下
   させ、 金型が略９０°開いた状態のまま、本体フレームを起立
   状態に傾転して、前記待機状態に戻すことを特徴とする
   重力式可傾金型鋳造機の制御方法。
4. 【請求項４】請求項３において、鋳物完成後、前記金型
   を開くに際して、下型の製品押し出しピンの突出によ
   り、前記下部ダイプレートを後方退避させることを特徴
   とする重力式可傾金型鋳造機の制御方法。