JPH105933A - シェル中子造型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予熱された金型でシェル中子を造型すると、
中子のブロー跡の根元部分に未焼成部分ができて、ブロ
ー跡を折除すると中子側の折除面に未焼成砂が露出する
ことがある。 【解決手段】 金型１に貫通させて固定したブローブッ
シュ４で吹込口３を形成したシェル中子造型装置で、ブ
ローブッシュ４の先端部ａをその近傍のシェル砂７を焼
成硬化させるに十分な熱容量を持つ肉厚部分とし、この
先端部４ａの内面を傾斜面ｎにして、この傾斜面ｎの上
端エッジｎ’で中子造型後のブロー跡の根元部分にブロ
ー跡折除時に常時折除箇所となる括れたネック箇所を形
成する。肉厚のブローブッシュ４で焼成硬化したブロー
跡の根元部分をネック箇所から折除すると、折除面に未
焼成部分が露出しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予熱された金型内
に吹き込まれたシェル砂を金型の熱で焼成硬化させてシ
ェル中子を造型する装置で、詳しくは、金型内にシェル
砂を吹き込むために金型に貫通させて形成される吹込口
の形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】シェル砂が焼成されて硬化する温度に予
熱された金型内にシェル砂を吹き込んでシェル中子を造
型するシェル中子造型装置は、上金型と下金型から成る
金型を使用し、この上下金型の間のキャビティ内にシェ
ル砂を吹き込むための吹込口を上金型に形成したものが
一般的である。金型の吹込口を金型に貫通して固定され
た筒状のブローブッシュで形成したシェル中子造型装置
の従来例を図５に示し、これを説明する。

【０００３】図５のシェル中子造成装置は上金型１と下
金型２を備え、上金型１に上下に貫通させて固定された
筒状の金属製ブローブッシュ４’で吹込口３’が形成さ
れる。ブローブッシュ４’の金型内方での先端部４’ａ
は、上金型１の内面から少し下方に突出した薄肉断面の
金属筒部分で、この先端（下端）から上端までストレー
トな円錐状の内周面ｍを有する。

【０００４】上下金型１、２を内蔵ヒーター（図示せ
ず）で予熱して型締めし、両者間に形成されたキャビテ
ィ６に吹込口３’からシェル砂７を吹き込んで充填させ
ると、シェル砂７が上下金型１、２で加熱されて焼成硬
化し、キャビティ６内に中子８が造型される。吹込口
３’からのシェル砂７の吹き込みは、吹込口３’に挿入
された図示しないブローヘッドのブローノズルから圧縮
エアーを使って行われる（特開平１−１１３１４９号公
報および特開平２−３７９３９号公報参照）。

【０００５】中子８の造型時に吹込口３’の内部のシェ
ル砂７も焼成硬化して、ここに中子８と一体のブロー跡
９’が形成される。このブロー跡９’は中子製品にとっ
て不要なもので、上下金型１、２の離型後に中子８から
折除される。図６（Ａ）は離型後の中子８とブロー跡
９’の断面が示され、ブロー跡９’の折除はブロー跡
９’の根元のＡ点を起点とする亀裂により図６（Ｂ）の
ように実施される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６（Ａ）
の中子８においては、ブロー跡９’の折除部分の焼成状
態が良好とは云えない不安定な状態に在る。即ち、予熱
された上金型１の吹込口３’からシェル砂７を吹き込ん
で焼成硬化させると、図５及び図６の・印の部所の焼成
度が比較的に高くて硬く安定するが、吹込口３’直下の
×印の部所が最も硬化が遅くなる部所で、この部所の焼
成度が低くなって未焼成部分８ｘとなり、このシェル砂
がいわゆる未硬化砂７’のまま残る傾向にある。また、
中子８からブロー跡９’が折除し易いようにブローブッ
シュ４’の先端部４’ａを鋭角断面の薄肉として中子８
の中に食い込ませているが、この先端部４’ａは小さな
熱容量しか持ち合わせないので、先端部４’ａ近傍のシ
ェル砂が十分に焼成されず、未焼成部分８ｘがブローブ
ッシュ４’の先端付近で広く存在し、その結果、中子８
からブロー跡９’を折除すると、次の問題が発生するこ
とが分かった。

【０００７】図５の中子造型後に中子８から上金型１を
離型させるとき、未焼成部分８ｘがブロー跡９’の根元
に達してこの根元が折除し易いようになっていると、離
型時にブロー跡９’が折除され、これが後の鋳造型に落
下して面倒な型掃除の必要性を引き起こしていた。ま
た、かかる鋳造型でのブロー跡落下は、鋳造の無人造型
を阻害する要因にもなっている。

【０００８】また、図６（Ａ）の状態でＡ点を起点とす
る亀裂形成にて中子８からブロー跡９’を折除すると、
Ａ点が未焼成部分８ｘに位置する関係で未焼成部分８ｘ
がブロー跡９’と共に大きく抉られ、中子８の表面に抉
られた不定形な凹凸断面の凹部１０の底に未硬化の未硬
化砂７’が露出する。このような凹部１０に露出した未
硬化砂７’は、後工程の鋳造時に鋳造欠陥（砂カミ）を
引き起こし、鋳造品の品質を低下させる要因の１つにな
っている。

【０００９】本発明の目的は、造型された中子からブロ
ー跡が常に良好な形態でもって安定して折除できるよう
にしたシェル中子造型装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、予熱された金型の吹込口から金型内にシェル
砂を吹き込み、金型内でシェル砂を焼成硬化させるシェ
ル中子造型装置において、金型の吹込口の金型内面側の
先端部を、この先端部近傍のシェル砂を焼成硬化させる
に十分な熱容量を有するだけの肉厚部分とすると共に、
先端部内周面を吹込口内方に傾斜する傾斜面とし、この
傾斜面と吹込口入口から延びた円筒状内周面との境界に
鈍角のエッジを形成したものである。

【００１１】ここで、金型の吹込口は筒状の金属製ブロ
ーブッシュ等で形成され、これの先端部内周面を内方に
傾斜する傾斜面にすることで、吹込口先端部が肉厚部分
となって、この先端部近傍のシェル砂を十分に焼成硬化
させるに足る熱容量を持つ構造となる。従って、吹込口
から金型内にシェル砂を吹き込んで焼成硬化させて中子
を造型したとき、吹込口先端部近傍に未焼成部所ができ
ない。また、吹込口内で焼成硬化したブロー跡を中子か
ら折除する際、ブロー跡は吹込口先端部の傾斜面上端エ
ッジ跡の在る所定の箇所から、かつ、焼成硬化した箇所
から常に良好に折除されることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、一実施形態を図１乃至図４
を参照して説明する。尚、図１乃至図４の図５と同一、
又は、相当部分には同一符号が付してある。

【００１３】図１の実施形態に示されるシェル中子造型
装置は、上金型１と下金型２を備え、上金型１に貫通さ
せて固定された筒状の金属製ブローブッシュ４で吹込口
３が形成される。図１実施形態の図５装置と相違する特
徴は、吹込口３の先端部を構成するブローブッシュ４の
先端部４ａを以下のような断面形状にしたことである。

【００１４】即ち、ブローブッシュ４の肉厚を大きくし
て、その先端部４ａを肉厚部分とする。この肉厚ｄは、
図２に示すように吹込口３からシェル砂７を吹き込んで
焼成硬化させたときに、先端部４ａの近傍のシェル砂７
を十分に加熱して焼成硬化させ得るだけの熱容量を先端
部４ａが持つように設定される。また、先端部４ａの内
周面を円錐状の傾斜面ｎにして、この傾斜面ｎの鈍角上
端エッジｎ’から上側の吹込口入口に至る内周面ｍを下
端末広がりの小さなテーパ勾配を有する円錐状に連続さ
せて形成する。先端部４ａの内周面を円錐状の傾斜面ｎ
にすることで、先端部４ａが自ずと肉厚部分になって、
先端部４ａの上記熱容量を増大させることができる。

【００１５】図２に示すように吹込口３からシェル砂７
をキャビティ６に吹き込み、これを焼成硬化させて中子
８を造型したときの中子８の焼成状態を、図５の場合と
同様に・印と×印で表すと図２の如くになる。即ち、ブ
ローブッシュ４の先端部４ａを熱容量大の肉厚部分とし
たので、吹込口３の先端近傍のシェル砂７が十分に焼成
されて硬化し、ブローブッシュ４の先端から少し離れた
真下の部所に図２の×印で示される未焼成部分８ｘがで
きる。

【００１６】その結果、吹込口３内のブロー跡９の中子
８との根元部分は、十分に焼成硬化した硬い部分で構成
されることになり、上金型１の離型時において中子８か
らブロー跡９が分離する不具合が発生することが皆無と
なり、後工程の鋳造型内でのブロー跡落下のトラブル発
生が未然に防止される。

【００１７】また、上金型１の離型後に中子８に残るブ
ロー跡９は、図３（Ａ）のような断面形状となる。ブロ
ー跡９は、ブローブッシュ４の先端部４ａの傾斜面ｎの
中にできる根元部分９ａと、ブローブッシュ４の先端部
４ａ以外の内周面ｍの中にできる本体部分９ｂで構成さ
れ、根元部分９ａと本体部分９ｂの境界に括れたネック
箇所９ｃが形成される。ネック箇所９ｃは、ブローブッ
シュ４の先端部４ａの傾斜面上端エッジｎ’の箇所であ
る。

【００１８】ブロー跡折除のために本体部分９ｂに外力
を加えると、この外力がブロー跡９のネック箇所９ｃに
集中する。つまり、ネック箇所９ｃはブロー跡９の定常
的な折除箇所となり、図３（Ｂ）に示すようにブロー跡
９は常にネック箇所９ｃを起点に折除される。ネック箇
所９ｃは、吹込口３の先端位置から奥まった定位置にあ
って、ネック箇所９ｃの砂はブローブッシュ４の肉厚の
先端部４ａで十分に焼成硬化される。

【００１９】従って、ブロー跡９を所定のネック箇所９
ｃから折除した場合、図３（Ｂ）に示すように中子８側
の折除面１１がネック箇所９ｃの高さ位置に定まり、中
子８の未焼成部分８ｘに達することが無い。このように
ブロー跡９をネック箇所９ｃから折除すると、中子８の
未焼成部分８ｘが抉られることが無くなる。また、折除
面１１の表層部は焼成硬化した砂層で、その真下に未焼
成部分８ｘが存在することになって、未焼成部分８ｘの
未硬化砂７’が中子表面に露出せず、後工程での砂噛み
による鋳造欠陥等のトラブル発生が未然に防止される。

【００２０】なお、中子造型後の離型は、図４に示すよ
うに圧着板１２に取付けた圧着ピン１３と共に複数本の
離型平行ピン１４を併用すればネック箇所９ｃでのブロ
ー跡９の折除がさらに確実になる。すなわち、ブロー跡
９を圧着ピン１３で押圧して上金型１を上方に離型する
際、焼成が甘いとブロー跡９の下端部が未焼成部分８ｘ
に食い込んで型内に落下するのであるが、離型平行ピン
１４を使用することによってブロー跡９には離型に必要
な押圧力だけを作用させ、それ以上の押圧力は離型平行
ピン１４で支持すると共に、複数本の離型平行ピン１４
によるガイド作用により上金型１を傾斜させずに上方に
向けて正確に平行移動させることができ、ブロー跡９が
ブローブッシュ４でこじられて不測に折損される事態を
防止できるのである。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、金型の吹込口先端部が
熱容量の大きな肉厚部分であるので、吹込口から金型内
にシェル砂を吹き込んで焼成硬化させて中子を造型した
とき、吹込口先端部近傍に未焼成部所ができず、そのた
め離型時に吹込口内のブロー跡が中子から分離落下せ
ず、後工程の鋳造型での落下ブロー跡によるトラブル発
生が未然に防止でき、また無人造型を容易にする。

【００２２】また、吹込口内で焼成硬化したブロー跡を
中子から折除すると、ブロー跡は吹込口先端部の傾斜面
上端エッジ跡の在る所定の括れた箇所で、かつ、焼成硬
化した箇所から常に良好に折除されることになって、中
子側の折除面が安定した良好な形状となり、更に、この
折除面は焼成硬化した砂層の面でその真下の未焼成砂の
露出を無くし、砂噛みによる後の鋳造品の鋳造欠陥発生
を抑制して鋳造品の品質を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すシェル中子造型装置の
部分断面図。

【図２】図１装置で中子を造型したときの部分断面図。

【図３】図３（Ａ）は図２装置の離型後の中子の部分断
面図、図３（Ｂ）は離型後の中子からブロー跡を折除す
るときの部分断面図。

【図４】図２装置に圧着装置を加えたときの部分断面
図。

【図５】従来のシェル中子造型装置の部分断面図。

【図６】図６（Ａ）は図５装置の離型後の中子の部分断
面図、図６（Ｂ）は離型後の中子からブロー跡を折除す
るときの部分断面図。

【符号の説明】

１ 金型（上金型） ３ 吹込口 ４ａ 先端部 ｍ 内周面 ｎ 傾斜面 ｎ’ 上端エッジ ７ シェル砂 ８ 中子 ９ ブロー跡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予熱された金型の吹込口から金型内にシ
   ェル砂を吹き込み、金型内でシェル砂を焼成硬化させる
   シェル中子造型装置において、 金型の吹込口の金型内面側の先端部を、この先端部近傍
   のシェル砂を焼成硬化させるに十分な熱容量を有するだ
   けの肉厚部分とすると共に、先端部内周面を吹込口内方
   に傾斜する傾斜面とし、この傾斜面と吹込口入口から延
   びた円筒状内周面との境界に鈍角のエッジを形成したこ
   とを特徴とするシェル中子造型装置。