JPH09225583A - 中子造型方法及び装置 - Google Patents

中子造型方法及び装置

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JPH09225583A
JPH09225583A JP8061985A JP6198596A JPH09225583A JP H09225583 A JPH09225583 A JP H09225583A JP 8061985 A JP8061985 A JP 8061985A JP 6198596 A JP6198596 A JP 6198596A JP H09225583 A JPH09225583 A JP H09225583A
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JP
Japan
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gas
hardening
sand
molding
core
Prior art date
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Application number
JP8061985A
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English (en)
Inventor
Nagato Unosaki
永人 鵜崎
Masayoshi Kasazaki
雅由 笠崎
Hisashi Harada
久 原田
Kazuo Sugimoto
和男 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sintokogio Ltd
Original Assignee
Sintokogio Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019960054788A priority patent/KR970029928A/ko
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

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、計量されたガス硬化鋳物砂Sを加圧チャンバ10内
に落下投入する工程と、該中子キャビティ14を2〜1
00Torr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50〜60
0kg/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
よる中子の造型方法及び装置に関する。
【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導
入した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
は単純なブロ−イングのみで行われるため、多数個込め
の等の型で砂導入ノズルが多数になるとき、各砂導入ノ
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
本発明におけるガス硬化鋳物砂による中子の造型方法
は、金型開閉手段により金型を閉じて中子キャビティを
画成し、計量されたガス硬化鋳物砂を前記中子キャビテ
ィの上に連通された加圧チャンバ内に落下投入する工程
と、該中子キャビティ内を減圧し、その上部から空気を
1回ないし複数回導入してガス硬化鋳物砂の充填密度を
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
を特徴とする。また、上記の目的を達成するために本発
明におけるガス硬化中子による造型装置は、金型開閉手
段により金型を閉じて画成した中子キャビティにガス硬
化鋳物砂を投入して中子を造型する中子造型装置であっ
て、1ショットの砂量を計測する砂量計測手段と、該砂
量計測手段の下方にあって、上部に空気導入口及び砂投
入口を有しその下部に砂導入ノズルを具備するガス硬化
鋳物砂を受け入れ供給する加圧チャンバと、金型の上部
開口に移動密着可能に設けられるガスチャンバと、前記
中子キャビティ内の空気を真空ポンプにより減圧する減
圧手段と、前記加圧チャンバに空気を導入する空気導入
バルブを具備する空気導入手段と、該中子キャビティ内
に硬化ガスを導入する硬化ガス導入手段と、該中子キャ
ビティ内に硬化ガスを排出する硬化ガス排出手段と、前
記金型を昇降させる昇降テ−ブルと、を具備することを
特徴とする。
【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はガス硬化中子の造
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、空気導入バルブ5
及び空気タンク6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上部に空気導入口7及び砂投入
口8を有する連通筒Hが設けられており、該連通筒Hの
下部にはその下部に砂導入ノズル9を具備する移動可能
な加圧チャンバ10が設けられている。該空気導入口7
は、空気導入バルブ5に連通可能になっている。 ま
た、前記加圧チャンバ10にはガスチャンバ11が連結
され、移動シリンダ12に一体で移動可能に設けられて
いる。該ガスチャンバ11は、その内部でガスジェネレ
−タ19と連通し、またその内部には押し出しピン機構
25が設けられ、その下部は、金型13の上部の開口に
密着可能に設けられている。さらに、砂投入手段から空
気導入口7への加圧チャンバ10の途中には、砂溜箱B
が設けられ、該砂溜箱Bは反転機構Rにより、砂溜めお
よび砂排出が可能になっている。また、砂計測手段によ
り、砂量は、あらかじめ混練されたガス硬化鋳物砂S
が、砂供給ホッパ4に貯えられており、砂切りだしコン
ベアの運転と砂投入ゲ−ト3の開時間により、1ショッ
トの砂量を計測することができる。
【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、空気導入用の開口1
3cが上部に設けられ、前記加圧チャンバ10の下部に
設けた砂導入ノズル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と
連通されている。該減圧手段は、前記昇降テ−ブルT及
び加圧チャンバ10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、前記加圧チャンバ10内部及び上金型13
a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1
4内に硬化ガスを排出する硬化ガス排出手段21とバル
ブ22を介して連通している。
【0008】以下、このように構成された造型装置の作
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
から、砂投入ゲ−ト3の開動作により、1ショット分の
砂量が加圧チャンバ10内に投入される。このとき、1
ショット分の砂のうち一部は砂溜箱Bに溜まり、残りが
加圧チャンバ10の底部に溜まる。 一方、下金型13
bを載置した昇降テ−ブルTは、上昇し始め、上金型1
3aと下金型13bと一体となって、加圧チャンバ10
の下部に取り付けられた砂導入ノズル9と上金型13a
を連通し、クランプする。この状態で砂の中子キャビテ
ィ14への導入が行われる。まず、砂投入ゲ−ト3を閉
じ真空バルブ17を作動させて中子キャビティ14内を
2〜100Torrに減圧する。すると、中子キャビテ
ィ14内と加圧ヘッド10内との圧力差によりガス硬化
鋳物砂Sは部分的に充填される。次に、空気導入バルブ
5の開動作により、加圧空気が空気タンク6から吹き込
まれる。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、吹き込まれた空気は砂導入ノズ
ル9から、砂と共に中子キャビティ14に充填され、空
気はベントプラグ16,16により排出されるとともに
空気の加圧力でガス硬化鋳物砂は圧縮される。この衝撃
圧の作用によりガス硬化鋳物砂Sは減圧だけの充填密度
よりさらに充填密度が上昇する。この工程を繰り返し、
砂を充填していく。砂溜箱Bの砂は複数回の衝撃加圧工
程で、最後の衝撃加圧の前に反転機構Rにより落下さ
せ、空気による衝撃加圧をかける。
【0009】次いで、昇降テ−ブルTが下降し、加圧チ
ャンバ10と上金型13aを分離し、相互に連結された
加圧チャンバ10とガスチャンバ11は、移動シリンダ
12により図示していない車輪走行により移動し、ガス
チャンバ11は上金型13aと密着され、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内にも硬化
ガスが流れ、ガス硬化鋳物砂は硬化するが、前記空気圧
の作用により充填密度は上昇しているから、硬化ガスに
より硬化されて、従来に較べより強度のある中子が得ら
れる。その後、必要によりパ−ジングを行い、昇降テ−
ブルTを下降させて金型13から中子を取り出す。な
お、その際には中子は従来の様に押し出しピン機構2
5,25により押出される。
【0010】本発明に用いるガス硬化鋳物砂としては、
水ガラス、ウレタン樹脂、フラン樹脂等を粘結剤とした
ガス硬化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、二酸化硫黄等の硬化用ガ
スを選定する。
【0011】減圧手段16は、中子キャビティ14の上
下で連通したが、本発明の別の実施の形態では、減圧手
段16と中子キャビティ14の連通は、金型13の上下
でなくても左右でもよい。
【0012】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
導入空気としての加圧空気の圧力としては、最大10K
g/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。さらに、導入空
気は大気圧でもよく、この場合は、空気導入口7を直接
もしくは空気タンク6を介して大気と連通すればよい。
【0013】本発明の第1の実施の形態では、加圧チャ
ンバ10を介して空気導入が行われているが、前記ガス
チャンバ11の上壁に前記連通筒Hに連通可能な通気口
を設けておき、硬化ガスの導入に先立ってこの通気口か
ら加圧空気を供給して充填されているガス硬化鋳物砂の
充填密度を更に高めるようにしてもよい。
【0014】本発明の第1の実施の形態では、相互に連
結された加圧チャンバ10とガスチャンバ11は、移動
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、加圧チャンバ10とガスチャンバ11間の連結
を中心に回転により移動させてもよい。また、加圧チャ
ンバ10とガスチャンバ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。
【0015】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。
【0016】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
開閉しても良い。
【0017】さらに砂計測手段としては、加圧チャンバ
10内にレベルセンサを設け、その信号により砂切りだ
しコンベアを運転停止させ計量する構成としてもよい。
この時は、砂投入ゲ−ト3を開状態とし、砂投入ホッパ
4を素通りさせて、直接に加圧チャンバ10に入れる。
【0018】ここで、1ショット分の砂の一部を砂溜箱
Bに貯えて、砂の全量を2分割すると、少なくとも2回
の衝撃加圧を行い、砂の効果的な移動と効果的な充填が
できる。ただし、砂溜箱Bを使用しないで充填が出来る
場合は使用しなくて良い。
【0019】尚、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金型を閉じて中子キャビティを
画成する工程と、計量されたガス硬化鋳物砂を前記中子
キャビティの上方に連通された圧チャンバ内に落下投入
する工程と、該中子キャビティ内を2〜100Torr
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50〜600kg/cm2
/secで1回ないし複数回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 空気導入バルブ 7 空気導入口 9 砂導入ノズル 10 加圧チャンバ 11 ガスチャンバ 13 金型 14 中子キャビティ 20 硬化ガス導入手段 21 硬化ガス排出手段 T 昇降テ−ブル S ガス硬化鋳物砂 F 上部フレ−ム B 砂溜箱 P 真空ポンプ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型開閉手段により金型を閉じて中子
    キャビティ14を画成する工程と、計量されたガス硬化
    鋳物砂Sを前記中子キャビティ14の上方に連通された
    加圧チャンバ10内に落下投入する工程と、該中子キャ
    ビティ14内を2〜100Torrに減圧する工程と、
    前記減圧された中子キャビティ14内にその上部から空
    気を昇圧速度50〜600kg/cm2/secで1回
    ないし複数回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の
    造型方法。
  2. 【請求項2】 上記導入する空気が、大気圧であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のガス硬化中子の造型方
    法。
  3. 【請求項3】 上記導入する空気が、加圧空気である
    ことを特徴とする請求項1に記載のガス硬化中子の造型
    方法。
  4. 【請求項4】 上記導入する空気が、前記加圧チャン
    バ10を通じて導入されることを特徴とする請求項1に
    記載のガス硬化中子の造型方法。
  5. 【請求項5】 上記硬化ガスの導入に先立ち加圧空気
    をガスチャンバ11を介して導入してガス硬化鋳物砂S
    の充填密度をさらに高めることを特徴とする請求項1に
    記載のガス硬化中子の造型方法。
  6. 【請求項6】 前記中子キャビティ14内を再び減圧
    した後、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ガス硬化
    中子の造型方法。
  7. 【請求項7】 金型開閉手段により金型13a,13
    b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、
    1ショットの砂量を計測する砂量計測手段と、該砂量計
    測手段の下方にあって、上部に空気導入口7及び砂投入
    口8を有しその下部に砂導入ノズル9を具備するガス硬
    化鋳物砂Sを受け入れ供給する加圧チャンバ10と、金
    型13aの上部開口に移動密着可能に設けられるガスチ
    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と、前記加圧チャンバ
    10に空気を導入する空気導入バルブ5を具備する空気
    導入手段と、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
    に硬化ガスを排出する硬化ガス排出手段21と、前記金
    型を昇降させる昇降テ−ブルTと、を具備することを特
    徴とするガス硬化中子の造型装置。
  8. 【請求項8】 前記空気導入口7が加圧空気を貯蔵し
    た空気タンク6に連通されたことを特徴とする請求項7
    に記載のガス硬化中子の造型装置。
  9. 【請求項9】 前記空気導入口7が大気に連通された
    ことを特徴とする請求項7に記載のガス硬化中子の造型
    装置。
  10. 【請求項10】 前記加圧チャンバ10内に設けられ反
    転機構Rにより回転可能な砂溜箱Bをさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1つの
    請求項に記載のガス硬化中子の造型装置。
JP8061985A 1995-11-17 1996-02-23 中子造型方法及び装置 Pending JPH09225583A (ja)

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JP8061985A JPH09225583A (ja) 1996-02-23 1996-02-23 中子造型方法及び装置
EP96118272A EP0774311A1 (en) 1995-11-17 1996-11-14 Apparatus and method for producing a core
CN96123401A CN1159374A (zh) 1995-11-17 1996-11-15 制作砂芯的设备和方法
KR1019960054788A KR970029928A (ko) 1995-11-17 1996-11-18 코어를 제조하기 위한 방법 및 장치

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