JPH07115119B2 - 消失模型鋳造方法と鋳造装置とその移動方法と解枠方法 - Google Patents

消失模型鋳造方法と鋳造装置とその移動方法と解枠方法

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JPH07115119B2
JPH07115119B2 JP4231504A JP23150492A JPH07115119B2 JP H07115119 B2 JPH07115119 B2 JP H07115119B2 JP 4231504 A JP4231504 A JP 4231504A JP 23150492 A JP23150492 A JP 23150492A JP H07115119 B2 JPH07115119 B2 JP H07115119B2
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圧蔵 君島
通泰 雑賀
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、消失模型鋳造装置の
改良と、改良された鋳造装置の移動方法と解枠方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】周知の如く、消失模型鋳造法は、発泡プ
ラスチック等からなる消失模型を、鋳枠に収容された鋳
物砂に埋設し、この消失模型に溶湯を注湯することによ
って、消失模型を燃焼、気化して溶湯に置換し、その
後、この溶湯を冷却、固化して鋳物にする鋳造法であ
る。
【0003】一般に、消失模型鋳造に用いられる鋳枠
は、上部が開放された有底の箱形をなしている。この鋳
枠を用いて鋳造した場合、鋳造後に鋳物砂から鋳物を取
り出すには、鋳枠を反転させて天地を逆にし、鋳物砂と
ともに鋳枠から取り出すか、あるいは、鋳枠を振動させ
て鋳物砂を振るい落としながら鋳物を吊り上げるという
方法で行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳物を
取り出すために鋳枠を反転させるとなると、反転させる
ための大掛かりな装置が必要となり、又、安全作業のた
めに広いスペースを必要とするなどの点で不利であっ
た。特に、この問題は鋳枠の大型化に伴って顕著となっ
た。一方、鋳枠を振動させながら鋳物を吊り上げる方法
は、若干時間がかかるため能率的でなく、又、鋳物砂を
舞い上げて作業環境を悪化させるという欠点があった。
【0005】この発明は上述従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、鋳枠
を反転させないで鋳物を取り出すことができる消失模型
鋳造装置を提供しようとするところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上述目的を達
成するためになされたもので、その要旨は、次の消失模
型鋳造方法と消失模型鋳造装置とその移動方法と解枠方
法にある。 (1) 鋳枠内に収容した鋳物砂の中に消失模型が埋設さ
れてなる消失模型鋳造装置において、周囲を側壁で囲ま
れその内側を砂収容部にされた上下開放の鋳枠と、この
鋳枠の側壁に設けられていて砂収容部内の気体を吸引す
る吸引機構と、上記砂収容部に鋳物砂を充填した上記鋳
枠の上下に配され、上記吸引機構によって砂収容部内の
気体を吸引することにより上記鋳物砂に密着せしめられ
る気密シート、とを具備することを特徴とする消失模型
鋳造装置。 (2) 上記吸引機構で砂収容部内の気体を吸引すること
により、鋳枠の上下に配した気密シートを砂収容部に充
填されていた鋳物砂に密着させ、鋳物砂とこの鋳物砂に
予め埋設されていた消失模型とを鋳枠から離脱不能に
し、鋳枠と鋳物砂と消失模型とを不離一体化して移動せ
しめるようにしたことを特徴とする上記(1)に記載の消
失模型鋳造装置の移動方法。 (3) 上記消失模型鋳造装置の吸引機構で砂収容部内の
気体を吸引することにより、鋳枠の上下に配した気密シ
ートを砂収容部に充填されていた鋳物砂に密着させて鋳
物砂の砂固めを行い、その後、注湯して予め上記鋳物砂
に埋設されていた消失模型を溶湯に置換し、冷却固化し
て鋳物を形成することを特徴とする消失模型鋳造方法。 (4) 上記吸引機構で砂収容部内の気体を吸引すること
により、鋳枠の上下に配した気密シートを砂収容部に充
填されていた鋳物砂に密着させ、鋳物砂と、この鋳物砂
に予め埋設されていた消失模型を溶湯に置換することに
よって形成された鋳物とを鋳枠から離脱不能にし、鋳枠
と鋳物砂と鋳物とを不離一体化して移動せしめるように
したことを特徴とする上記(1)に記載の消失模型鋳造装
置の移動方法。 (5) 網状をなす鋳物受けを用意し、この鋳物受けの上
に、鋳物砂に鋳物が埋設された上記消失模型鋳造装置を
配し、鋳枠の下部に取り付けられていた気密シートを取
り外して、砂収容部に収容されていた鋳物砂を弛緩させ
て鋳物受けに落下させ、上記鋳物を鋳物受けで受けるよ
うにしたことを特徴とする上記(1)に記載の消失模型鋳
造装置の解枠方法。
【0007】
【作用】鋳枠の上下が開放されており、鋳物砂の下側に
配された気密シートを取り外せば、鋳物砂及び鋳物を鋳
枠から落下させ取り出すことができる。鋳枠は上下が開
放されているが、この上下に気密シートを配し、吸引機
構で砂収容部内の気体を吸引すると、両気密シートは鋳
物砂に密着し、鋳物砂を締め固めるとともに、鋳枠と、
鋳物砂と、この鋳物砂に埋設された消失模型あるいは鋳
物とが不離一体化する。したがって、この状態で吊り上
げる等すれば、消失模型鋳造装置を移動することができ
る。又、吸引機構による吸引を停止するとともに下側の
気密シートを取り外すと、鋳物砂と鋳物が鋳枠から外れ
て落下する。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図1から図6の
図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る消失模
型鋳造装置の縦断面図であり、図2は同平面図である。
【0009】この消失模型鋳造装置の鋳枠10は、上下
が開放された環状の側壁11から構成されている。側壁
11は内部が空洞12になっており、側壁11に囲まれ
た内側は砂収容部13になっている。側壁11には砂収
容部13に連なる大きな開口14が開いていて、開口1
4は鋳物砂17を通過させない目の細かな金網15によ
って覆われている。空洞12は図示しない真空ポンプに
連なっており、真空ポンプで空洞12内の空気を吸引す
ることにより、砂収容部13内の気体を吸引することが
できるようになっている。尚、この実施例においては、
上記空洞12と開口14と金網15と真空ポンプによっ
て吸引機構が構成される。
【0010】上記鋳枠10の下側にはビニールシート
(気密シート)16が配されており、このビニールシート
16の上の砂収容部13に鋳物砂17が充填され、更に
鋳物砂17の上にビニールシート(気密シート)18が配
されている。鋳物砂17の中には、互いに鋳造方案を異
にする4つの消失模型群20A,20B,20C,20
Dが埋設されている。消失模型群20A〜20Dは、図
2に示すように、互いに離間して水平方向に分散配置さ
れている。
【0011】消失模型群20Aについて説明する。消失
模型群20Aの湯だまり21は上記ビニールシート18
の上に設置され、湯だまり21から下方に延びる湯口棒
22がビニールシート18を貫いている。湯口棒22の
先端からは湯道23が水平方向に延び、湯道23から複
数のせき24が下方に延び、各せき24の下端に製品部
25が連なっている。この製品部25は溶湯と置換して
最終的にそれぞれ独立した鋳物製品となる部分である。
上記湯口棒22と湯道23とせき24と製品部25は発
泡プラスチックによって形成されている。他の消失模型
群20B〜20Dについても、各部の形状や寸法が消失
模型群20Aのそれと異なっているものの、同一構成を
なしている。
【0012】次に、上記鋳枠10への消失模型群20A
〜20Dのセッティング手順を図3から図5の図面にし
たがって説明する。図3及び図5は鋳物砂充填装置の概
略構成図である。図3において、符号30はフロアFの
上を移動可能に設けられた移動台である。移動台30の
上にはリフタ31が設置されている。リフタ31はその
上部にエアバッグ32を有しており、エアバッグ32
は、その上に設置された振動台33を支持している。そ
して、このエアバッグ32に空気を注入して膨らますこ
とにより振動台33を上昇させ(図5参照)、エアバッグ
32の空気を排気して萎ますことにより振動台33を下
降させる(図3参照)ようになっている。
【0013】振動台33は、モータ34によって振動せ
しめられるようになっており、振動の方向(水平振動と
垂直振動)や振動数や振幅等の条件を適宜設定すること
ができるようになっている。
【0014】振動台33の上には吸振装置35が載置さ
れている。図4は吸振装置35の外観斜視図である。吸
振装置35は、内部が空洞の箱体36と、この箱体36
の天板37の周縁及び底板の周縁に取り付けられたゴム
製の吸振板38,39とから構成されている。天板37
には多数の孔40が開口し、内部の空洞に通じている。
又、箱体36の内部の空洞は図示しない真空ポンプとコ
ンプレッサに連なっていて、吸排気できるようになって
いる。
【0015】吸振装置35の上には前記ビニールシート
16が敷かれている。このビニールシート16は、真空
ポンプで箱体36内を吸気することにより、吸振装置3
5の天板37に密着せしめられている。そして、このビ
ニールシート16の上に前記鋳枠10が載置されてい
る。この段階では、鋳枠10の中に鋳物砂17及び消失
模型群20A〜20Dは入っていない。
【0016】上記移動台30を移動させて、鋳枠10を
砂入れホッパー41(図5参照)の下方に位置せしめる。
砂入れホッパー41は昇降可能に設置されており、移動
台30の移動時には上昇している。砂入れホッパー41
はその下部にゲートを有しており、ゲートを開閉するこ
とによりホッパー41内に収容されている鋳物砂の落下
を開始したり停止したりすることができるようになって
いる。又、ホッパー41の底面の周縁にはゴム製のシー
ル材42が取り付けられている。
【0017】次に、上記シール材42が鋳枠10の上方
に若干離間して位置するように、ホッパー41を下降さ
せる。その後、リフタ31のエアバッグ32を膨らませ
ることによって鋳枠10を上昇させ、側壁11の上面を
シール材42に突き当てる。そして、砂入れホッパー4
1のゲートを開けて鋳物砂を鋳枠10内に落とし、鋳枠
10の砂収容部13に床砂を敷く。この後、ゲートを閉
めて、振動台33を所定の振動条件の下で振動させ、床
砂の砂固めを行う。床砂の砂固め完了後、振動を停止す
る。
【0018】次に、エアバッグ32を萎ませて鋳枠10
をシール材42から離間させ、更に、砂入れホッパー4
1を上昇させて、鋳枠10の上部に作業空間を作る。そ
して、床砂の上に消失模型群20A〜20Dを図2に示
すように互いに離間させて分散配置する。尚、この時に
は、湯だまり21は取り付けられていない。又、湯口棒
22の上部開口から鋳物砂が入らないように、この開口
を適宜の簡易な手段で塞いでおく。
【0019】消失模型群20A〜20Dのセット完了
後、再び砂入れホッパー41を下降させ、エアバッグ3
2を膨らませて、鋳枠10をシール材42に突き当て
る。そして、砂入れホッパー41のゲートを開けて鋳物
砂を鋳枠10内に落とし、各湯口棒22を露出させた状
態にして消失模型群20A〜20Dを鋳物砂に埋設す
る。この後、ゲートを閉め、振動台33を所定の振動条
件の下で振動させ、上記鋳物砂の砂固めを行う。上記鋳
物砂の砂固め完了後、振動を停止する。
【0020】次に、砂入れホッパー41のゲートを開け
て鋳物砂を鋳枠10内に落とし、各湯口棒22を、その
上端だけを残して鋳物砂に埋設する。この後、ゲートを
閉め、振動台33を所定の振動条件の下に振動させ、砂
収容部13に収容された鋳物砂17の砂固めを行う。砂
固め完了後、振動を停止して、エアバッグを萎ませ、砂
入れホッパー41を上昇させて、鋳枠10の上部に作業
空間を作る。
【0021】次に、各湯口棒22の上部開口を開け、上
記鋳枠10及び鋳物砂17の上に前記ビニールシート1
8を敷く。尚、予めビニールシート18には各湯口棒2
2を差し込めるように孔を開けておく。そして、各湯口
棒22の上端に湯だまり21を設ける。
【0022】次に、鋳枠10の空洞12を真空ポンプー
で吸引することによって、砂収容部13内のガスを吸引
する。すると、鋳枠10の上下に配されたビニールシー
ト16,18が鋳枠10の側壁11の上下面と鋳物砂1
7の上下面に密着し、鋳物砂17が強力に締め固めら
れ、その結果、鋳枠10と鋳物砂17とビニールシート
16,18と消失模型群20A〜20Dが一体化する。
尚、この時に、吸振装置35の箱体36内の吸引を停止
し、逆に箱体36内に空気を送り込むことにより、ビニ
ールシート16を吸振装置35から離反し易くする。
【0023】鋳枠10の空洞12の吸引を続行し、鋳枠
10と鋳物砂17とビニールシート16,18と消失模
型群20A〜20Dを一体化させつつ、鋳枠10をクレ
ーン等の手段により空中移動させ、定盤50の上に載置
する。これが図1の状態である。
【0024】ところで、上述したように、鋳物砂17を
砂固めするための振動は3回に分けて行っているが、い
ずれの場合も、鋳枠10と振動台33の間に吸振装置3
5が設置されており、しかも、鋳枠10の側壁11の上
面が砂入れホッパー41のシール材42に突き当てられ
た状態になっているので、振動台33の振動が適度に吸
振されて、鋳枠10や鋳物砂17が踊り出すのが防止さ
れる。
【0025】次に、上記消失模型鋳造装置を用いた鋳造
方法について説明する。真空ポンプによって鋳枠10の
空洞12を吸引し、鋳物砂17のガスを吸引しながら、
消失模型群20A〜20Dの湯だまり21に順番に溶湯
を注ぐ。詳述すると、初めに、消失模型群20Aの湯だ
まり21に溶湯を注ぐ。すると、溶湯は発泡プラスチッ
クを燃焼あるいは気化することによって発泡プラスチッ
クと置換しながら、湯口棒22を通り、湯道23を通
り、各せき24を通って各製品部25へと流れていく。
【0026】ところで、消失模型群20Aに注湯した時
に、発泡プラスチックの燃焼あるいは気化によって生じ
た高温のガスは、消失模型群20Aの周りの鋳物砂17
に浸透していくが、これらのガスはその近傍に位置する
鋳枠10の空洞12に吸引される。又、これと同時に溶
湯の熱も上記ガスとともに排出される。したがって、消
失模型群20Aに注湯している時の熱が他の消失模型群
20B〜20Dに伝わらなくなり、これらを構成する発
泡プラスチックが軟化、気化して、変形したり空洞化し
たりすることはない。
【0027】消失模型群20Aへの注湯が完了したら、
消失模型群20Bに注湯する。この消失模型群20Bへ
の注湯の時にも、注湯の際の熱が空洞12を介して外部
に排出されるので、この時点で注湯前の状態にある消失
模型群20C,20Dが変形したり空洞化したりするこ
とはない。同様にして、順次、消失模型群20C,20
Dにそれぞれに専用の湯だまり21から注湯する。
【0028】このように、消失模型群20B〜20Dは
それぞれの湯だまり21から溶湯を注湯されるまでは原
形を保っており、専用の湯だまり21からの注湯があっ
て始めてそれぞれ対応する消失模型群20B〜20Dが
燃焼、気化して溶湯と置換するようになる。その結果、
所望した形状、寸法どおりの、各消失模型群20B〜2
0Dの製品部25に対応した鋳物製品を鋳造することが
できる。この消失模型鋳造装置によれば、1つの鋳枠1
0の中に4つの消失模型群20A〜20Dをセットして
それぞれを鋳造することができる。
【0029】尚、この実施例では鋳枠10の中に4つの
消失模型群20A〜20Dをセットしたので、一の消失
模型群への注湯時の熱が他の消失模型群の型崩れを起こ
さないようにするために、注湯中も鋳物砂17内のガス
を吸引しているが、鋳枠10に単一の消失模型若しくは
消失模型群をセットして鋳造する場合には、注湯時にお
ける鋳物砂17の吸引は行わなくてもよい。
【0030】次に、溶湯を冷却固化させた後、この鋳物
を鋳枠10から取り出す方法、即ち、解枠方法について
説明する。図6は解枠装置の概略構成図である。図中、
符号60は回収ホッパーであり、回収ホッパー60は架
台61に支持されている。回収ホッパー60の入口開口
は蓋62によって開閉可能にされている。回収ホッパー
60の上部には鋳物受け箱(鋳物受け)63が設置されて
いる。鋳物受け箱63は、架台61の上部に回動自在に
取り付けられたローラ64の上に取り付けられており、
紙面に直交する方向に引き出し可能になっている。鋳物
受け箱63の底板65は網状になっており、鋳物砂17
が通過可能になっている。
【0031】上記架台61の近傍には鋳枠支持装置66
が設けられている。鋳枠支持装置66には鋳枠10を着
脱できるようになっており、上記鋳物受け箱63の上方
において鋳枠10を昇降可能に支持するものである。鋳
枠支持装置66に支持された鋳枠10の上方には集塵フ
ード67が昇降及び水平移動可能に設置されている。
【0032】初めに、上記解枠装置の集塵フード67を
移動させて、鋳物受け箱63の上方を空けておき、回収
ホッパー60の蓋62を外しておく。図1の状態の消失
模型鋳造装置において溶湯が冷却固化した後、鋳枠10
の空洞12の吸引を続行し、鋳枠10と鋳物砂17とビ
ニールシート16,18と鋳物(20A〜20D)を一体
化させつつ、鋳枠10をクレーン等の手段により空中移
動させ、上記鋳枠支持装置66に取り付ける。そして、
鋳枠10を下降させて鋳物受け箱63の上に載置し、集
塵フード67を鋳枠10の上方に所定寸法離間させて配
置する。
【0033】次に、鋳枠支持装置66によって鋳枠10
を若干持ち上げ、鋳枠10と鋳物受け箱63との間に隙
間を設けるとともに、鋳枠10と集塵フード67との間
に隙間を設ける。そして、鋳枠10の空洞12の吸引を
停止すると同時に、鋳枠10の上下に取り付けられてい
たビニールシート16,18を適宜の手段により引っ張
って除去し、その後、速やかに、鋳枠10を下降させて
鋳物受け箱63の上に載置するとともに、集塵フード6
7を鋳枠10の上から被せる。
【0034】空洞12の吸引を停止し、下側のビニール
シート16を取り外すと、鋳物砂17は支持を失うとと
もに弛緩して、鋳物(20A〜20D)と一緒に鋳物受け
箱63に落下する。そして、鋳物(20A〜20D)は鋳
物受け箱63の底板65に引っ掛かって残り、鋳物砂1
7は底板65を通過して回収ホッパー60に落下する。
鋳物と鋳物砂17が全て回収ホッパー60内に落下した
ら蓋62を閉める。この解枠時に、鋳枠10よりも上方
に舞い上がった砂塵は集塵フード67に吸引され、図示
しない集塵機によって捕集される。又、回収ホッパー6
0内で舞い上がった砂塵は回収ホッパー60の集塵管6
8を介して図示しない集塵機に搬送され捕集される。
【0035】尚、集塵フード67の下部にはシート70
が取り付けられており、鋳枠10の上部の周りに垂れ下
がっている。又、鋳枠10の下部にもシート71が取り
付けられており、鋳物受け箱63の上部の周りに垂れ下
がっている。これらシート70,71は、鋳枠10と集
塵フード63の間、あるいは、鋳枠10と鋳物受け箱6
3の間から、砂塵が漏出するのを阻止している。
【0036】回収ホッパー60に収容された鋳物砂は、
下部出口69から適宜の手段で搬出され、所定の処理が
施された後、砂入れホッパー41にリサイクルされ再利
用される。
【0037】次に、集塵フード67を上昇させた後、鋳
枠支持装置66によって鋳枠10を上昇させ、鋳物受け
箱63から鋳枠10を離間させる。そして、鋳物受け箱
63を引き出し、鋳物(20A〜20D)を取り出す。こ
のように、この消失模型鋳造装置の場合には、鋳枠10
を反転させることなく解枠をすることができる。しか
も、上述のようにすれば、解枠時に作業場に砂塵が舞う
ことがなくなり、良い作業環境が保たれる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、消失模型鋳造装置の鋳枠を反転することなく解枠す
ることができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る消失模型鋳造装置の縦断面図で
ある。
【図2】この発明に係る消失模型鋳造装置の平面図であ
る。
【図3】鋳物砂充填装置の概略構成図である。
【図4】吸振装置の外観斜視図である。
【図5】鋳物砂充填装置の概略構成図である。
【図6】解枠装置の概略構成図である。
【符号の説明】
10 鋳枠 11 側壁 12 空洞(吸引機構) 13 砂収容部 14 開口(吸引機構) 15 金網(吸引機構) 16 ビニールシート(気密シート) 17 鋳物砂 18 ビニールシート(気密シート) 20A〜20D 消失模型群(消失模型) 63 鋳物受け箱(鋳物受け)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B22D 29/00 G (56)参考文献 特開 昭57−134240(JP,A) 特開 昭49−79915(JP,A) 実開 昭62−46178(JP,U)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳枠内に収容した鋳物砂の中に消失模型
    が埋設されてなる消失模型鋳造装置において、 周囲を側壁で囲まれその内側を砂収容部にされた上下開
    放の鋳枠と、この鋳枠の側壁に設けられていて砂収容部
    内の気体を吸引する吸引機構と、上記砂収容部に鋳物砂
    を充填した上記鋳枠の上下に配され、上記吸引機構によ
    って砂収容部内の気体を吸引することにより上記鋳物砂
    に密着せしめられる気密シート、とを具備することを特
    徴とする消失模型鋳造装置。
  2. 【請求項2】 上記吸引機構で砂収容部内の気体を吸引
    することにより、鋳枠の上下に配した気密シートを砂収
    容部に充填されていた鋳物砂に密着させ、鋳物砂とこの
    鋳物砂に予め埋設されていた消失模型とを鋳枠から離脱
    不能にし、鋳枠と鋳物砂と消失模型とを不離一体化して
    移動せしめるようにしたことを特徴とする請求項1に記
    載の消失模型鋳造装置の移動方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の消失模型鋳造装置を用
    い、上記吸引機構で砂収容部内の気体を吸引することに
    より、鋳枠の上下に配した気密シートを砂収容部に充填
    されていた鋳物砂に密着させて鋳物砂の砂固めを行い、
    その後、注湯して予め上記鋳物砂に埋設されていた消失
    模型を溶湯に置換し、冷却固化して鋳物を形成すること
    を特徴とする消失模型鋳造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の消失模型鋳造装置を用
    い、上記消失模型を溶湯に置換することによって鋳物を
    予め形成しておき、上記吸引機構で砂収容部内の気体を
    吸引することにより、鋳枠の上下に配した気密シートを
    砂収容部に充填されていた鋳物砂に密着させ、鋳物砂
    上記鋳物とを鋳枠から離脱不能にし、鋳枠と鋳物砂と鋳
    物とを不離一体化して移動せしめるようにしたことを特
    徴とする消失模型鋳造装置の移動方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の消失模型鋳造装置を用
    い、上記消失模型を溶湯に置換することによって鋳物を
    予め形成しておき、網状をなす鋳物受けを用意し、この
    鋳物受けの上に、上記鋳物が形成された消失模型鋳造装
    置を配し、鋳枠の下部に取り付けられていた気密シート
    を取り外して、砂収容部に収容されていた鋳物砂を弛緩
    させて鋳物受けに落下させ、上記鋳物を鋳物受けで受け
    るようにしたことを特徴とする消失模型鋳造装置の解枠
    方法。
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