JPH0970643A - 中空中子の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

中空中子の製造方法及びその製造装置

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JPH0970643A
JPH0970643A JP7252013A JP25201395A JPH0970643A JP H0970643 A JPH0970643 A JP H0970643A JP 7252013 A JP7252013 A JP 7252013A JP 25201395 A JP25201395 A JP 25201395A JP H0970643 A JPH0970643 A JP H0970643A
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JP
Japan
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cavity
sand
hollow core
core
mold
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JP7252013A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Sugitani
順弘 杉谷
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Sugitani Kinzoku Kogyo KK
Original Assignee
Sugitani Kinzoku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中子型への原料の充填を、中子型の下方から
行う際に、原料砂が中子型の隅々まで到達し得る中空中
子の製造方法及び製造装置を提供することである。 【解決手段】 中空中子の製造装置は、中空中子を製造
すべくほぼ垂直方向に伸長するキャビティ4を規定する
中子型1を備える。真空吸引・エア吸い込みヘッド21
は、キャビティ4をその上方開口20から真空吸引す
る。キャビティ4の真空吸引の後、電磁弁24は上方開
口20を閉鎖する。ブロー用砂タンク31は、キャビテ
ィ4の下方開口30からキャビティ4内に原料砂40を
圧縮空気と共に吹き込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、鋳造に用いられ
る中空中子の製造方法及びその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳造に用いられる中子は、一般的に、原
料砂の節減、軽量化による作業性の改善、鋳造品からの
砂落としの簡易化を図るためにその内部が中空に形成さ
れている。中子の中空化は、中子型にシェル砂等の原料
砂を充填した後、中子型を加熱することにより中子に接
触する原料砂の外層を所定の厚さだけ硬化させ、内部の
未硬化砂を排出することにより行われている。
【0003】従来、中子型に原料砂を充填する方法とし
て、中子型に原料砂を圧縮空気と共に吹き込む方法があ
り、重力の利用が容易であるという点で中子型の上方か
ら原料砂を吹き込むのが一般的である。しかしながら、
中子型の上方から原料砂を圧縮空気と共に吹き込もうと
するとその吹き込み手段を中子型の上方に設備しなけれ
ばならず、装置の大型化が免れない点、加えて鋳造中子
型の上方の周囲空気の流れが妨げられるので、鋳造作業
環境の清浄化を困難にする点で問題がある。
【0004】また、内部の未硬化砂を排出する方法とし
ては、型を反転して重力で砂を落下させる方法(反転排
砂法)、これに加えて型に振動を与えることにより砂の
落下を促進させる方法(振動排砂方法)、圧縮空気を吹
き付けて強制的に砂を排出させる方法(エアブロー排砂
方法)、及び中子造形後に外部より吸引ノズルを挿入し
て砂を吸引する方法(吸引排砂方法)がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のような問題を解
決するために、中子型への原料の充填を、中子型の下方
から行うことが考えられるが、吹き込まれる原料砂に重
力が加わるので、中子型の隅々まで原料砂が到達しにく
いという問題点がる。
【0006】本発明の目的は、中子型への原料の充填
を、中子型の下方から行う際に、原料砂が中子型の隅々
まで到達し得る中空中子の製造方法及びその製造装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項1の中空中子の製造方法は、中空中子を製
造すべく中子型によって規定されたほぼ垂直方向に伸長
するキャビティをその上方開口から真空吸引する工程
と、当該上方開口を閉鎖する工程と、前記キャビティの
下方開口から前記キャビティ内に原料砂を圧縮空気と共
に吹き込む工程とを含むことを特徴とする。
【0008】請求項2の中空中子の製造方法は、請求項
1に記載の中空中子の製造方法において、前記吹き込む
工程の後で、前記キャビティ内に導入された原料砂のう
ち未硬化の砂を前記キャビティから排出するために、前
記上方開口から圧縮空気を導入しつつ前記下方開口から
真空吸引する工程をさらに含むことを特徴とする。
【0009】請求項3の中空中子の製造装置は、中空中
子を製造すべくほぼ垂直方向に伸長するキャビティを規
定する中子型と、前記キャビティをその上方開口から真
空吸引する手段と、前記上方開口を閉鎖する手段と、前
記キャビティの下方開口から前記キャビティ内に原料砂
を圧縮空気と共に吹き込む手段とを備えることを特徴と
する。
【0010】請求項4の中空中子の製造装置は、請求項
3に記載の中空中子の製造装置において、前記キャビテ
ィ内に導入された原料砂のうち未硬化の砂を前記キャビ
ティから排出するために、前記上方開口から圧縮空気を
導入しつつ前記下方開口から真空吸引する手段をさらに
備えることを特徴とする。
【0011】
【作用】請求項1の中空中子の製造方法及び請求項3の
中空中子の製造装置によれば、中空中子を製造すべく中
子型によって規定されたほぼ垂直方向に伸長するキャビ
ティをその上方開口から真空吸引し、当該上方開口を閉
鎖するのでキャビティ内を予め真空に維持でき、その
後、キャビティの下方開口からキャビティ内に原料砂を
圧縮空気と共に吹き込むので、原料砂がキャビティ内の
隅々まで行き渡る。
【0012】請求項2の中空中子の製造方法及び請求項
4の中空中子の製造装置によれば、キャビティの上方開
口から圧縮空気を導入しつつ下方開口から真空吸引する
ので、キャビティ内の未硬化砂の排出を速やかに行い得
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す好ましい
実施の形態を参照しながら詳述する。
【0014】まず、図1を参照しながら、本発明の中空
中子の鋳造装置の実施の形態を説明する。図1は、本発
明の中空中子の鋳造方法の型締め工程の説明図である。
【0015】中子型1は、固定型2と、可動型3とから
なる。本実施の形態においては、固定型2及び可動型3
は、自動車等車輌のエンジン部品であるインテークマニ
ホールドを鋳造する際に用いられる中空中子を製造する
ようにキャビティ4を規定する。固定型2及び可動型3
によって規定されるキャビティ4は上下方向に方向付け
られている。可動型3は、水平方向に並進移動し、固定
型2に対して接近又は離間する。
【0016】固定型2には、外側面からキャビティ4に
貫通する水平な細穴5が上下方向に等間隔で設けられて
いる。細穴5はキャビティ4に接する部分が拡径されて
いる(図7)。各細穴5には夫々ピン6が摺動自在に挿
入されている。ピン6の各端は押し部材7に固定されて
いる。ピン6は、その各先端がキャビティ4を規定する
固定型2の壁に一致するように長さが設定されている。
ピン6の先端は、細穴4の拡径部と相補的な形状の拡径
部71を有する(図7)。この拡径部には、スクレーパ
72及びピストンパッキン73が設けられている。スク
レーパ72は、ダストシールに置き換えられてもよく、
ピストンパッキンはOリングに置き換えられてもよい。
ここに、図7は、細穴5のキャビティ4に接する部分及
びピン6の先端部の拡大図であり、図1に示されるすべ
ての細穴5のキャビティに接する部分及びピン6の先端
は本図のような構成である。
【0017】同様に、可動型3には、外側面からキャビ
ティ4に貫通する水平な細穴8が上下方向に等間隔で設
けられており、各細穴8には夫々ピン9が摺動自在に挿
入されている。ピン9の各端は押し部材10に固定され
ている。ピン9は、その各先端がキャビティ4を規定す
る可動型3の壁に一致するように長さが設定されてい
る。細穴8のキャビティ4に接する部分及びピン9の先
端部の形状は、細穴5及びピン6と同様である(図
7)。
【0018】キャビティ4の上方開口20には、後述す
る真空吸引・エア吹き込みヘッド21が対峙している。
ヘッド21は、上方開口20に密着する密着位置と、上
方開口20から離間する待機位置とに夫々位置し得る。
ヘッド21は、配管22を介して真空ポンプ23に接続
されている。配管22の途中には電磁弁24が設けられ
ている。また、ヘッド21は、配管25を介してエアコ
ンプレッサ26に接続されている。配管25の途中に
は、電磁弁27が設けられている。
【0019】キャビティ4の下方開口30には、後述す
るシェル砂等の原料砂を収容するブロー用砂タンク31
と、排砂吸引タンク32とが対峙している。タンク31
は、下方開口30に密着する密着位置と、下方開口30
から離間する待機位置とに夫々位置し得る。タンク32
は、下方開口30に密着する密着位置と、下方開口30
から離間する待機位置とに夫々位置し得る。タンク31
は、配管33を介してエアコンプレッサ34に接続され
ている。配管33の途中には電磁弁35が設けられてい
る。タンク32は配管36を介して真空ポンプ37に接
続されている。配管36の途中には電磁弁38が設けら
れている。
【0020】以下、図1から図6を参照しながら、本発
明の中空中子の鋳造方法の各工程を説明する。ここに、
図1から図6は、夫々、本発明の中空中子の鋳造方法の
型締め工程(図1)、真空ポンプ吸引・ブロー用砂タン
ク密着工程(図2)、砂ブロー工程(図3)、排砂吸引
工程(図4)、焼成工程(図5)及び型開き・抜き型工
程(図6)の説明図である。
【0021】以下の各工程において、真空ポンプ23、
37及びエアコンプレッサ26、34は常時作動してお
り、中子型1はシェル砂等の原料砂を焼成するために常
時加熱されている。
【0022】(1)型締め工程(図1) 可動型3を固定型1に型締めし、自動車等車輌のエンジ
ン部品であるインテークマニホールドを鋳造する際に用
いられる中空中子を製造すべくキャビティ4を規定す
る。真空吸引・エア吸い込みヘッド21、ブロー用砂タ
ンク31及び排砂吸引タンク32は夫々待機位置にあ
る。電磁弁24、27、35、38は閉じている。
【0023】(2)真空ポンプ吸引・ブロー用砂タンク
密着工程(図2) 真空吸引・エア吸い込みヘッド21をキャビティ4の上
方開口20に密着させる。ブロー用砂タンク31をキャ
ビティ4の下方開口30に密着する密着位置に移動させ
る。排砂吸引タンク32は夫々待機位置にある。電磁弁
24を開ける。真空ポンプ23が発生する500〜65
0mmHgの真空によりキャビティ4内の空気が吸引さ
れて真空になる。
【0024】(3)砂ブロー工程(図3) 電磁弁24を閉じる。キャビティ4内の真空が維持され
る。電磁弁35が開けられる。エアコンプレッサ34が
発生する2〜3kg/cm2の圧縮空気がブロー用砂タ
ンク31内の原料砂と共にキャビティ4内に導入され
る。このとき、キャビティ4内が予め真空に維持されて
いるので、キャビティ4の隅々まで原料砂40が行き渡
る。この原料砂40は、加熱された中子型1からの熱を
受けて、中子型1に接触する原料砂の外層が所定の厚さ
だけ硬化する。原料砂4の内部は未硬化である。
【0025】(4)排砂吸引工程(図4) ブロー用砂タンク31を待機位置に移動する。排砂吸引
タンク32をキャビティ4の下方開口に密着する密着位
置に移動する。
【0026】電磁弁35を閉じ、電磁弁38を開ける。
また、電磁弁27を開ける。エアコンプレッサ26が発
生する2〜3kg/cm2の圧縮空気がキャビティ4に
導入され、真空ポンプ37が発生する500〜650m
mHgの真空によりキャビティ4内の未硬化砂が空気と
共に吸引される。これにより、キャビティ4からの未硬
化砂の排出を容易に行い得る。硬化した原料砂40の外
層41のみがキャビティ4内に残る。
【0027】(5)焼成工程(図5) 真空吸引・エア吸い込みヘッド21及び排砂吸引タンク
32が夫々待機位置に移動する。電磁弁27及び38が
夫々閉じられる。外層41は約2分間焼成される。
【0028】(6)型開き・型抜き工程(図6) 可動型3が固定型2から離間するように移動し型開きす
る。そのとき、焼成された中子製品42が容易に型抜き
されるように、押し部材7が固定型2に対して押し込ま
れると共に押し部材10が可動型3に対して押し込まれ
る。これにより、ピン6及びピン9は、それぞれの先端
で中子製品42を押し出す(図8)。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
の中空中子の製造方法及び請求項3の中空中子の製造装
置によれば、中空中子を製造すべく中子型によって規定
されたほぼ垂直方向に伸長するキャビティをその上方開
口から真空吸引し、当該上方開口を閉鎖するのでキャビ
ティ内を予め真空に維持でき、その後、キャビティの下
方開口からキャビティ内に原料砂を圧縮空気と共に吹き
込むので、原料砂がキャビティ内の隅々まで行き渡る。
【0030】請求項1の中空中子の製造方法及び請求項
3の中空中子の製造装置によれば、キャビティの上方開
口から圧縮空気を導入しつつ下方開口から真空吸引する
ので、キャビティ内の未硬化砂の排出を速やかに行い得
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中空中子の鋳造方法の型締め工程の説
明図である。
【図2】本発明の中空中子の鋳造方法の真空ポンプ吸引
・ブロー用砂タンク密着工程の説明図である。
【図3】本発明の中空中子の鋳造方法の砂ブロー工程の
説明図である。
【図4】本発明の中空中子の鋳造方法の排砂吸引工程の
説明図である。
【図5】本発明の中空中子の鋳造方法の焼成工程の説明
図である。
【図6】本発明の中空中子の鋳造方法の型開き・抜き型
工程の説明図である。
【図7】本発明の中空中子の鋳造装置の実施の形態に係
る、ピンが押し戻された場合の細穴及びピンの拡大図で
ある。
【図8】本発明の中空中子の鋳造装置の実施の形態に係
る、ピンが押し込まれた場合の細穴及びピンの拡大図で
ある。
【符号の説明】
1 中子型 2 固定型 3 可動型 4 キャビティ 5、8 細穴 6、9 ピン 7、10 押し部材 20 上方開口 21 真空吸引・エア吸い込みヘッド 22、25、33、36 配管 23、37 真空ポンプ 24、27、35、38 電磁弁 26、34 エアコンプレッサ 30 下方開口 31 ブロー用砂タンク 32 排砂吸引タンク 71 拡径部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空中子を製造すべく中子型によって規
    定されたほぼ垂直方向に伸長するキャビティをその上方
    開口から真空吸引する工程と、当該上方開口を閉鎖する
    工程と、前記キャビティの下方開口から前記キャビティ
    内に原料砂を圧縮空気と共に吹き込む工程とを含むこと
    を特徴とする中空中子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記吹き込む工程の後で、前記キャビテ
    ィ内に導入された原料砂のうち未硬化の砂を前記キャビ
    ティから排出するために、前記上方開口から圧縮空気を
    導入しつつ前記下方開口から真空吸引する工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項1に記載の中空中子の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 中空中子を製造すべくほぼ垂直方向に伸
    長するキャビティを規定する中子型と、前記キャビティ
    をその上方開口から真空吸引する手段と、前記上方開口
    を閉鎖する手段と、前記キャビティの下方開口から前記
    キャビティ内に原料砂を圧縮空気と共に吹き込む手段と
    を備えることを特徴とする中空中子の製造装置。
  4. 【請求項4】 前記キャビティ内に導入された原料砂の
    うち未硬化の砂を前記キャビティから排出するために、
    前記上方開口から圧縮空気を導入しつつ前記下方開口か
    ら真空吸引する手段をさらに備えることを特徴とする請
    求項3に記載の中空中子の製造装置。
JP7252013A 1995-09-06 1995-09-06 中空中子の製造方法及びその製造装置 Pending JPH0970643A (ja)

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