JPH09141389A - 中子造型方法及びその装置 - Google Patents

中子造型方法及びその装置

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JPH09141389A
JPH09141389A JP32366095A JP32366095A JPH09141389A JP H09141389 A JPH09141389 A JP H09141389A JP 32366095 A JP32366095 A JP 32366095A JP 32366095 A JP32366095 A JP 32366095A JP H09141389 A JPH09141389 A JP H09141389A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中子の充填密度を高くすると共に、ベン
トプラグを削減し、金型の修正の時間や費用を削減する
中子造型方法及びその装置を提供する。 【課題解決の手段】 金型開閉手段により半割の金
型13a,13bを閉じて中子キャビティ14を画成す
る工程と、該中子キャビティ14にガス硬化鋳物砂Sを
充填する工程と、該中子キャビティ14内を2〜100
Torrに減圧する工程と、減圧された該中子キャビテ
ィ14内にその上部から空気を昇圧速度50〜600k
g/cm2/secで導入して前記ガス硬化鋳物砂Sの
上面に加圧力を作用させて充填密度を高める工程と、該
中子キャビティ14内に硬化ガスを導入してガス硬化鋳
物砂Sを硬化させる工程と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス硬化鋳物砂に
よる中子造型方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガス硬化鋳物砂を中子キャビティ
内にブロ−イングで充填し、この中子キャビティ内に硬
化ガスを導入して中子を所定強度に硬化させるガス硬化
鋳物砂による中子造型方法は公知である(例えば特公昭
48−13804号公報)。
【0003】しかしながら、従来の方法では、砂の充填
はブロ−イングのみで行われていたため、多数個込め等
の型でブロ−ノズルが多数になるとき、各ブロ−ノズル
のブロ−イング性能の差により、中子の充填が部分的に
悪いことがあった。このため、中子キャビティの形状か
らブロ−イング時の空気の流れを予想し、ブロ−イング
用のベントプラグ等の排気口を金型に多数設けることを
必要としていた。 また、これらのブロ−イング用のベ
ントプラグの数や位置を最適化するためには、ブロ−イ
ングの試行を何度も繰り返して、中子製品の砂の充填密
度や表面粗さ等を評価し、金型を修正する必要があった
ため、金型の製作には時間がかかりその費用も高くなっ
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの問題に鑑みなされたものであり、中子の充填密度を
高くすると共に、ベントプラグを削減し、金型の修正の
時間や費用を削減する中子造型方法及びその装置を提供
することである。
【0005】
【問題解決のための手段】上記の目的を達成するために
本発明における中子造型方法は、中子キャビティにガス
硬化鋳物砂を充填し、該中子キャビティ内を2〜100
Torrに減圧し、前記減圧された中子キャビティ内に
その上部から空気を昇圧速度50〜600kg/cm2
/secで導入して前記ガス硬化鋳物砂の上面に加圧力
を作用させて充填密度を高め、該中子キャビティ内に硬
化ガスを導入してガス硬化鋳物砂を硬化させることを特
徴とする。また、上記の中子造型方法に好適な中子造型
装置は、ブロ−ヘッド、圧力チャンバ、減圧手段、ブロ
−バルブ、空気導入バルブ及び硬化ガス導入手段及び硬
化ガス排出手段と、を具備することを特徴とする。本発
明によれば、ガス硬化鋳物砂を充填し減圧状態にある中
子キャビティに対して空気導入手段の空気導入バルブを
作動させて急激に空気を中子キャビティ内に導入するた
め、瞬時に、衝撃圧がガス硬化鋳物砂の上面に作用し、
空気の加圧力でガス硬化鋳物砂は圧縮され、初期充填だ
けの充填密度よりさらに充填密度が上昇する。
【0006】
【発明の実施の形態1】以下本発明の実施の形態を図面
にもとづいて詳しく説明する。図1は中子造型装置の概
略図を示している。図1において、基礎台1に立設され
た複数のコラム2の上端には、上部フレ−ムFが設けら
れている。該上部フレ−ムF上には、砂投入ゲ−ト3を
具備したサンドホッパ4、ブロ−バルブ5及び空気導入
バルブ6、空気タンク7を具備する空気導入手段が固設
されている。前記サンドホッパ4の下方には、ガス硬化
鋳物砂Sを受け入れるとともに圧縮空気を導入する空気
導入口8を上部に有し、その下部にブロ−ノズル9を具
備する移動可能なブロ−ヘッド10が設けられている。
該空気導入口8は、移動によりブロ−バルブ5に連通可
能になっている。また、前記ブロ−ヘッド10には圧力
チャンバ11が連結され、両者は一体でシリンダ12に
より移動可能に設けられている。該圧力チャンバ11
は、その上部を前記空気導入バルブ6と連通し、その下
部を上金型13aの上部の開口に密着可能に設けられて
いる。
【0007】一方、複数のコラム2の内部下方には昇降
テ−ブルTが設けられ、該昇降テ−ブルTの上には、上
金型13aと下金型13bで中子キャビティ14が画成
されている。 上金型13aには、ブロ−イング用の開
口13cが上部に設けられ、前記ブロ−ヘッド10の下
部に設けたブロ−ノズル9と連通可能になっている。さ
らに、上金型13aと下金型13bにはベントホ−ル1
5,15に固設したベントプラグ16,16が設けら
れ、該ベントホ−ル15,15は、前記中子キャビティ
14内の空気を真空ポンプPにより減圧する減圧手段1
6と連通されている。該減圧手段18の一端は、前記昇
降テ−ブルT及び圧力チャンバ11の底板部を介して、
上記中子キャビティ14の下部及び上部に連通されてお
り、その他端は真空バルブ17を介して真空ポンプPが
設けられている。前記真空バルブ17の動作で真空ポン
プPにより中子キャビティ14内を2〜100Torr
まで減圧できる。さらに、前記圧力チャンバ11内部及
び上金型13aの前記ベントホ−ル15は、該中子キャ
ビティ14内にガスジェネレ−タ19から硬化ガスを導
入する硬化ガス導入手段20と連通され、下金型13b
のベントホ−ル15は昇降テ−ブルTに連通して該中子
キャビティ14内の硬化ガスを排出する硬化ガス排出手
段21とバルブ22,23を介して連通している。
【0008】以下、このように構成された中子造型装置
の作用を述べる。図1において、図示されていない別の
位置で予め混練されたガス硬化鋳物砂Sは、サンドホッ
パ4に貯蔵されている。砂投入ゲ−ト3の開動作によ
り、1ショット以上の砂量がブロ−ヘッド10内に投入
される。続いて、相互に連結されたブロ−ヘッド10と
圧力チャンバ11は、シリンダ12により図示していな
い車輪走行により移動し、ブロ−ヘッド10の下部が、
昇降テ−ブルTの上部に移動し(図2)、その上部を前
記空気導入口8と連通する。そして、下金型13bを載
置した昇降テ−ブルTは上昇し、上金型13aと下金型
13bと一体となって、ブロ−ヘッド10の下部に取り
付けられたブロ−ノズル9と上金型13aの吹込口を連
通し、クランプする。この状態で鋳物砂のブロ−イング
が行われる。ブロ−バルブ5の開動作により、圧縮空気
が空気タンク7からブロ−配管を介してブロ−ヘッド1
0内に吹き込まれる。吹き込まれた空気はブロ−ノズル
9から、砂と共に中子キャビティ14に充填され、空気
は下金型13bのベントプラグ16,16により排出さ
れる。ここでは、下金型13bのベントプラグ16は排
気のみを考えて配設すればよく、ガス硬化鋳物砂Sの充
填密度を考慮する必要はない。次に、昇降テ−ブルTが
下降し、ブロ−ヘッド10と上金型13aを分離し(図
2の状態)、相互に連結されたブロ−ヘッド10と圧力
チャンバ11は、元に位置に戻る。続いて、昇降テ−ブ
ルTを上昇させ、圧力チャンバ11の空気供給口と上金
型13aの吹込口とを連通しクランプする。ここで、真
空バルブ17を作動させて中子キャビティ14内を2〜
100Torrに減圧する。ここでは、ベントプラグ1
6、16は中子キャビティ14の減圧を考えて配設すれ
ばよく、ガス硬化鋳物砂Sの充填密度を考慮する必要は
ない。
【0009】次に、空気導入バルブ6を作動させて圧力
チャンバ11を介して中子キャビティ14内に空気を急
激に導入する。この空気は、瞬時に、衝撃圧としてガス
硬化鋳物砂Sの上面に作用し、空気の加圧力でガス硬化
鋳物砂Sは圧縮される。この衝撃圧の作用によりガス硬
化鋳物砂Sはブロ−イングだけの充填密度よりさらに充
填密度が上昇する(図1)。
【0010】その後、硬化ガス導入手段20により硬化
ガスを中子キャビティ14内に導入する。硬化ガスの導
入によりガス硬化鋳物砂S内にも硬化ガスが流れガス硬
化鋳物砂Sは硬化し、従来に較べより強度のある中子が
得られる。その後、必要に応じてパ−ジングを行い、昇
降テ−ブルTを下降させて上下金型13a,13bから
中子を取り出す。なお、その際には中子には従来の様に
押し出しピン機構25、25により押し出される。
【0011】本発明に用いるガス硬化鋳物砂Sとして
は、水ガラス、フェノ−ル樹脂、ウレタン樹脂、フラン
樹脂等を粘結剤としたガス硬化性の鋳物砂が好適であ
る。このガス硬化鋳物砂に応じて二酸化炭素、TEAガ
ス、二酸化硫黄、蟻酸メチル等の硬化用ガスを選定す
る。
【0012】本発明の第1の実施の形態において、中子
キャビティ14内にガス硬化鋳物砂Sを充填する手段と
してブロ−イングが用いられたが、重力により充填する
ことができる。また、減圧により充填することもでき
る。この場合は、中子キャビティ14内を減圧にするこ
とにより、ブロ−ヘッド10内との圧力差によりガス硬
化鋳物砂Sは充填される。この状態でブロ−ヘッド10
内に空気を導入することによりガス硬化鋳物砂Sの上面
に加圧力を作用させることができる。したがってこの場
合は、ブロ−ヘッド10が圧力チャンバ11を兼ねた装
置構造になり、圧力チャンバ11は不要となる。また、
ブロ−バルブ5と空気導入バルブ6のいずれかを省略し
てもよい。
【0013】減圧手段18は、中子キャビティ14の上
下で連通したが、本発明の別の実施形態では、減圧手段
18と中子キャビティ14の連通は、上下金型13a,
13bの上下でなくても左右でもよい。
【0014】空気導入による昇圧速度は、50−600
Kg/cm2/secが好適である。さらに好ましく
は、200−400Kg/cm2/secである。また
導入空気は大気圧でもよいが、加圧空気の圧力として
は、最大10Kg/cm2まで好適である。圧力の値
は、空気導入バルブの形状や大きさにより最適化をす
る。
【0015】本発明の第1の実施の形態では、相互に連
結されたブロ−ヘッド10と圧力チャンバ11は、一体
となってシリンダ12により図示していない車輪走行に
より移動したが、ブロ−ヘッド10と圧力チャンバ11
は、常に連結される必要はなく別々に移動可能に構成し
てもよい。
【0016】本発明の第1の実施の形態では、サンドホ
ッパ4を使用したが、サンドホッパ4は本装置に必須の
構成ではなく、コンベアベルト等から適量の混練砂が投
入できる手段を本装置とは別途に設けてもよい。
【0017】本発明の第1の実施の形態においては、金
型開閉手段は昇降テ−ブルTと兼用したが、別途設けて
も良い。この場合、金型開閉手段は、上下でなく左右に
開閉することができる。
【0018】尚、硬化ガスを導入する際には中子キャビ
ティ14内を上記と同様にして減圧したのち、硬化ガス
導入手段20により硬化ガスを中子キャビティ14内に
導入してもよい。この場合、硬化ガスの導入量が減少す
るという効果を有する。
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、金型開閉手段により半割の金型を閉じて中子キャビ
ティを画成する工程と、前記中子キャビティにガス硬化
鋳物砂を充填する工程と、該中子キャビティ内を2〜1
00Torrに減圧する工程と、前記減圧された中子キ
ャビティ内にその上部から空気を昇圧速度50〜600
kg/cm2/secで導入して前記ガス硬化鋳物砂の
上面に加圧力を作用させて充填密度を高める工程と、該
中子キャビティ内に硬化ガスを導入してガス硬化鋳物砂
を硬化させる工程と、を具備することとしたから、中子
の砂充填密度及び中子強度を簡易に向上させることがで
きると共に、ベントプラグを削減し金型の修正や試作の
時間や費用を削減することができる。さらに清掃作業も
少なくて良い。 以上のように本発明が業界に与える効
果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
2 コラム 4 サンドホッパ 5 ブロ−バルブ 6 空気導入バルブ 8 空気導入口 9 ブロ−ノズル 10 ブロ−ヘッド 11 圧力チャンバ 13 金型 14 中子キャビティ 15 圧力チャンバ 18 減圧手段 20 硬化ガス導入手段 21 硬化ガス排出手段 P 真空ポンプ T 昇降テ−ブル S ガス硬化鋳物砂 F 上部フレ−ム
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 砂充填後の状態を示す概略図である。
【図2】 砂充填前の状態を示す概略図である。
【符号の説明】 2 コラム 4 サンドホッパ 5 ブロ−バルブ 6 空気導入バルブ 8 空気導入口 9 ブロ−ノズル 10 ブロ−ヘッド 11 圧力チャンバ 13 金型 14 中子キャビティ 15 圧力チャンバ 18 減圧手段 20 硬化ガス導入手段 21 硬化ガス排出手段 P 真空ポンプ T 昇降テ−ブル S ガス硬化鋳物砂 F 上部フレ−ム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型開閉手段により半割の金型13
    a,13bを閉じて中子キャビティ14を画成する工程
    と、該中子キャビティ14にガス硬化鋳物砂Sを充填す
    る工程と、該中子キャビティ14内を2〜100Tor
    rに減圧する工程と、減圧された該中子キャビティ14
    内にその上部から空気を昇圧速度50〜600kg/c
    2/secで導入して前記ガス硬化鋳物砂Sの上面に
    加圧力を作用させて充填密度を高める工程と、該中子キ
    ャビティ14内に硬化ガスを導入してガス硬化鋳物砂S
    を硬化させる工程と、を具備することを特徴とする中子
    造型方法。
  2. 【請求項2】 前記中子キャビティ14へのガス硬化
    鋳物砂Sの充填がブロ−イングにより行われることを特
    徴とする請求項1に記載の中子の造型方法。
  3. 【請求項3】 前記中子キャビティ14へのガス硬化
    鋳物砂Sの充填が減圧により行われることを特徴とする
    請求項1に記載の中子の造型方法。
  4. 【請求項4】 減圧された前記中子キャビティ14内
    に導入する空気が、大気圧であることを特徴とする請求
    項1から請求項3のいずれか一つの請求項に記載の中子
    造型方法。
  5. 【請求項5】 前記導入する空気が、加圧空気である
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つ
    の請求項にに記載のガス硬化中子の造型方法。
  6. 【請求項6】 前記空気導入によりガス硬化鋳物砂S
    の充填密度を高めた後、前記中子キャビティ14内を再
    び減圧し、硬化ガスを中子キャビティ14内に導入して
    ガス硬化鋳物砂Sを硬化させることを特徴とする請求項
    1から請求項5のいずれか1つの請求項に記載の中子造
    型方法。
  7. 【請求項7】 金型開閉手段により半割の上下金型1
    3a,13bを閉じて画成した中子キャビティ14にガ
    ス硬化鋳物砂Sを投入して中子を造型する中子造型装置
    であって、上部に空気導入口8を有すると共にその下部
    にブロ−ノズル9を具備しもってガス硬化鋳物砂Sを受
    け入れ前記中子キャビティ14にガス硬化鋳物砂Sを供
    給するブロ−ヘッド10と、上金型13aの上部開口に
    移動密着可能に設けられる圧力チャンバ11と、前記中
    子キャビティ14内の空気を真空ポンプPにより減圧す
    る減圧手段18と、前記ブロ−ヘッド10に空気を導入
    するブロ−バルブ5と、前記圧力チャンバ11に空気を
    導入する空気導入バルブ6と、該中子キャビティ14内
    に硬化ガスを導入する硬化ガス導入手段20と、該中子
    キャビティ14内から硬化ガスを排出する硬化ガス排出
    手段21と、前記上下金型を昇降させる昇降テ−ブルT
    と、を具備することを特徴とする中子造型装置。
  8. 【請求項8】 前記ブロ−ヘッド10と前記圧力チャ
    ンバ11が連結して設けられていることを特徴とする請
    求項7に記載の中子造型装置。
  9. 【請求項9】 複数のコラム2内部に設けた昇降テ−
    ブルTを兼ねた金型開閉手段により半割の上下金型13
    a,13bを閉じて画成した中子キャビティ14にガス
    硬化鋳物砂Sを投入して中子を造型する中子造型装置で
    あって、前記複数のコラム2上部に設けた上部フレ−ム
    Fの下方において移動によりサンドホッパ4の下方に位
    置決め可能であって上部に空気導入口8を有すると共に
    その下部にブロ−ノズル9を具備しもってガス硬化鋳物
    砂Sを受入れ前記中子キャビティ14にガス硬化鋳物砂
    Sを供給するブロ−ヘッド10と、前記上部フレ−ムF
    に設けられて前記ブロ−ヘッド10に前記空気導入口8
    を介して空気を導入するブロ−バルブ5と、前記中子キ
    ャビティ14内の空気を真空ポンプ18により減圧する
    減圧手段と、該中子キャビティ14内に硬化ガスを導入
    する硬化ガス導入手段20と、該中子キャビティ14内
    から硬化ガスを排出する硬化ガス排出手段21と、を具
    備することを特徴とする中子造型装置。
  10. 【請求項10】 前記ブロ−ヘッド10に連結される
    とともに上金型13aの上部開口に密着可能に設けられ
    る圧力チャンバ11と、前記上部フレ−ムFに設けられ
    て前記圧力チャンバ11に空気を導入する空気導入バル
    ブ6と、をさらに具備したことを特徴とする請求項9に
    記載の中子造型装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452285B1 (ko) * 2013-03-25 2014-10-22 현대비앤지스틸 주식회사 주형 제조 설비

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