JPH06170492A - 砂中子の造型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不良品を発生させることなく造型作業の能率
向上を図ることができる砂中子の造型方法を提供する。 【構成】 予め所定温度に加熱された金型１２のキャビ
ティＣにコーテッドサンドＳを充填した状態で該コーテ
ッドサンドＳを所定時間保持し、さらにその後、上型１
４にコーテッドサンドＳを密着させたまま金型１２を型
開きした状態で該コーテッドサンドＳを所定時間保持す
ることにより、コーテッドサンドＳの焼成を行う。こう
して造型された砂中子をウォータジャケット中子として
用いてシリンダブロックの鋳造を行えば、鋳造後砂中子
を崩壊させて鋳型から取り出す際、この崩壊作業が比較
的困難な砂中子下側部分については保持時間を長くして
崩壊しやすくでき、一方、ショットピーニング等により
上記崩壊作業が比較的容易な砂中子上側部分については
保持時間を短くして高い強度を維持することができる。
よって、鋳造中に砂中子が割れてしまうことはなく、ま
た鋳造後の砂中子の崩壊性が阻害されて残砂やダストが
発生することもなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーテッドサンドを金
型に供給して焼成することにより砂中子を造型する砂中
子の造型方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シェルモールド造型法は、例えば実開昭
６３−１６３２３５号公報に開示されているように、鋳
型を造型する一方法として従来より知られている。この
シェルモールド造型法による砂中子の造型は、一般に、
砂粒を合成樹脂で被覆してなるコーテッドサンドを、予
め所定温度に加熱された１対の型からなる金型に供給し
て焼成することにより行われるようになっている。そし
て、このコーテッドサンドの焼成は、金型の型締めによ
り該金型内に形成されるキャビティにコーテッドサンド
を充填した状態で該コーテッドサンドを所定時間保持す
ることにより行われるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記砂中子は、鋳造後
はこれを崩壊させて鋳型から取り出す必要があるが、上
記砂中子を構成するコーテッドサンドは、鋳造時の溶湯
に包まれると、その合成樹脂が炭化し、この状態で砂粒
間に結合力が残存する。このため砂中子の崩壊性が阻害
され、残砂やダストが発生するため、造型作業の能率が
低下する、という問題が生じていた。

【０００４】このような問題を解決するためには、砂中
子をできるだけ崩壊しやすく形成すればよく、そのため
には、砂粒を被覆している合成樹脂の量を減らせばよ
い。

【０００５】しかしながら、このようにした場合には、
砂中子の強度が低下するので、鋳造中に砂中子が割れて
しまうことがあり、不良品発生の原因となる、という問
題がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、不良品を発生させることなく造型作業
の能率向上を図ることができる砂中子の造型方法を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る砂中子の造
型方法は、金型内におけるコーテッドサンドの保持時間
が長くなると該コーテッドサンドの合成樹脂が炭化し過
ぎの状態となり、砂中子は強度が低下して崩壊しやすく
なることに鑑み、コーテッドサンドの保持時間を砂中子
の部位によって変えることにより、上記目的達成を図る
ようにしたものである。

【０００８】すなわち、請求項１に記載したように、砂
粒を合成樹脂で被覆してなるコーテッドサンドを、所定
温度に加熱された１対の型からなる金型に供給して焼成
することにより、砂中子を造型する方法において、前記
コーテッドサンドの焼成が、前記金型の型締めにより該
金型内に形成されるキャビティに前記コーテッドサンド
を充填した状態で該コーテッドサンドを所定時間保持
し、さらにその後、前記金型の一方の型に前記コーテッ
ドサンドを密着させるようにして前記金型を型開きした
状態で該コーテッドサンドを所定時間保持することによ
り行われる、ことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の作用および効果】上記構成に示すように、本発
明においては、コーテッドサンドの焼成を、金型の型締
めにより該金型内に形成されるキャビティにコーテッド
サンドを充填した状態で該コーテッドサンドを保持する
だけでなく、さらにその後、金型の一方の型にコーテッ
ドサンドを密着させるようにして金型を型開きした状態
でも該コーテッドサンドを所定時間保持するようになっ
ているので、このようにして形成された砂中子のうち上
記一方の型に密着して保持された部位は、それ以外の部
位に比して焼成のための保持時間が長いため、強度が低
下して崩壊しやすくなる。

【００１０】したがって、鋳造後砂中子を崩壊させて鋳
型から取り出す際、この崩壊作業が比較的困難な部位に
ついては保持時間を長くして崩壊しやすくする一方、上
記崩壊作業が比較的容易な部位については保持時間を短
くして強度を高めるようにすれば、鋳造中に砂中子が割
れてしまうことはなく、また鋳造後の砂中子の崩壊性が
阻害されて残砂やダストが発生することもなくなる。

【００１１】例えば、上記砂中子が、請求項２に記載し
たように、シリンダブロックのウォータジャケットを形
成するためのウォータジャケット中子である場合には、
上記一方の型によりウォータジャケット中子の下側部分
を形成するようにすれば、ショットピーニング等により
崩壊作業が比較的容易な上側部分については保持時間が
短いため高い強度を維持することができ、一方、崩壊作
業が比較的困難な下側部分については保持時間が長いた
め崩壊しやすくすることができる。

【００１２】このように本発明によれば、鋳造中の砂中
子の割れによる不良品を発生させることなく、鋳造後の
砂中子の崩壊性確保による造型作業の能率向上を図るこ
とができる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る砂中子の造型方法の
一実施例を示す工程図である。

【００１５】この砂中子の造型方法は、図示のような金
型１２において行われるようになっている。この金型１
２は、上型１４と、下型１６と、型割押出機構１８と、
エジェクタ機構２０とからなっている。

【００１６】図示のように、砂粒を合成樹脂で被覆して
なるコーテッドサンドＳを、予め所定温度に加熱された
上型１４および下型１６からなる金型１２に供給して焼
成することにより、砂中子２を造型するようになってい
る。この砂中子２は、シリンダブロックのウォータジャ
ケットを形成するためのウォータジャケット中子であっ
て、該ウォータジャケット中子は上下逆向きで造型され
るようになっている。すなわち、図中下側がウォータジ
ャケット中子の上側（シリンダヘッド側）になってい
る。

【００１７】上記コーテッドサンドＳの焼成工程は、図
１（ａ）に示すように、上型１４および下型１６の型締
めにより金型１２内に形成されるキャビティＣにコーテ
ッドサンドＳを吹き込んで充填した状態で該コーテッド
サンドＳを所定時間保持する第１焼成工程と、図１
（ｂ）に示すように、第１焼成工程の後、上型１４にコ
ーテッドサンドＳを密着させるようにして金型１２を型
開きした状態で該コーテッドサンドＳを所定時間保持す
る第２焼成工程とからなっている。

【００１８】上記金型１２の上型１４および下型１６
は、共に予め２５０℃に加熱されており、コーテッドサ
ンドＳの保持時間（キュアタイム）は、第１焼成工程が
３０秒、第２焼成工程が４５秒にそれぞれ設定されてい
る。

【００１９】上記型割押出機構１８は、押出シリンダ２
２と、押出板２４と、複数の押出ピン２６と、摺動ピン
２８とからなっており、押出シリンダ２２により押出板
２４を上昇させることによって、該押出板２４に立設さ
れた押出ピン２６により上型１４に砂中子２（すでにコ
ーテッドサンドＳは砂中子２の形状に粘結硬化してい
る。）を密着させたままの状態で、これら砂中子２およ
び上型１４を下型１６から上方へ離すようになってい
る。このとき、エジェクタ機構２０も上型１４と共に上
昇するようになっている。

【００２０】図１（ｂ）に示す第２焼成工程が完了する
と、図１（ｃ）に示すように、エジェクタ機構２０が上
型１４に対して下降し、そのエジェクタピン３０が砂中
子２のガス抜き孔充填部２ａを押し下げ、これにより、
砂中子２が上型１４から取り出されるようになってい
る。

【００２１】以上詳述したように、本実施例において
は、上記コーテッドサンドＳの焼成を、金型１２の型締
めにより該金型１２内に形成されるキャビティＣにコー
テッドサンドＳを充填した状態で該コーテッドサンドＳ
を保持するだけでなく、さらにその後、上型１４にコー
テッドサンドＳを密着させるようにして金型１２を型開
きした状態でも該コーテッドサンドＳを所定時間保持す
るようになっているので、このようにして形成された砂
中子のうち上型１４に密着して保持された部位（ウォー
タジャケット中子の下側部分）は、それ以外の部位（ウ
ォータジャケット中子の上側部分）の保持時間が３０秒
であるのに対して７５秒（３０秒＋４５秒）と保持時間
が長くなり、このため、図２に示すように、強度が低下
して崩壊しやすくなる。

【００２２】ここに図２は、キュアタイム（保持時間）
と強度および崩壊性との関係を実験により求めた結果を
示すグラフであり、強度は抗折力（ｋｇ／ｃｍ² ）、崩
壊性は崩壊が発生した砂中子の比率（％）で示すもので
ある。なお図２から明らかなように、ウォータジャケッ
ト中子の下側部分の加熱時間を仮りに７５秒よりもさら
に長い時間に設定したとしても、強度が低下するだけで
崩壊性は飽和してしまい、あまり効果的ではない。

【００２３】本実施例により造型された砂中子を用い
て、シリンダブロックの鋳造を行えば、鋳造後砂中子を
崩壊させて鋳型から取り出す際、この崩壊作業が比較的
困難なウォータジャケット中子下側部分については保持
時間が長いので容易に崩壊させることができる一方、シ
ョットピーニング等により上記崩壊作業が比較的容易な
ウォータジャケット中子上側部分については保持時間が
短いので高い強度を維持することができ、これにより、
鋳造中に砂中子が割れてしまうことはなく、また鋳造後
の砂中子の崩壊性が阻害されて残砂やダストが発生する
こともなくなる。

【００２４】このように本実施例によれば、鋳造中の砂
中子の割れにより不良品を発生させることなく、鋳造後
の砂中子の崩壊性確保による造型作業の能率向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る砂中子の造型方法の一実施例を示
す工程図

【図２】上記実施例の作用を示すグラフ

【符号の説明】

２ 砂中子（ウォータジャケット中子） １２ 金型 １４ 上型 １６ 下型 １８ 型割押出機構 ２０ エジェクタ機構 Ｃ キャビティ Ｓ コーテッドサンド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砂粒を合成樹脂で被覆してなるコーテッ
   ドサンドを、予め所定温度に加熱された１対の型からな
   る金型に供給して焼成することにより、砂中子を造型す
   る方法において、 前記コーテッドサンドの焼成が、前記金型の型締めによ
   り該金型内に形成されるキャビティに前記コーテッドサ
   ンドを充填した状態で該コーテッドサンドを所定時間保
   持し、さらにその後、前記金型の一方の型に前記コーテ
   ッドサンドを密着させるようにして前記金型を型開きし
   た状態で該コーテッドサンドを所定時間保持することに
   より行われる、ことを特徴とする砂中子の造型方法。
2. 【請求項２】 前記砂中子が、シリンダブロックのウォ
   ータジャケットを形成するためのウォータジャケット中
   子であり、前記一方の型により前記ウォータジャケット
   中子の下側部分を形成する、ことを特徴とする請求項１
   記載の砂中子の造型方法。