JPS61169151A - 鋳物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳物の製造方法に関する。よシ詳しくは、押
湯及びパリの碌い精密鋳物を安価に製作する方法に関す
る。

（従来の技術） 従来の鋳物の製法に係る技術の概要を第６図乃至第９図
によって説明する。

第６図は、下型の造型状況を示したものである。図中、
１は鋳枠であシ、機械構造用炭素鋼板あるいは炭素鋼鋳
鋼で作られている。２は定盤で、この上に模型３及び鋳
枠１を載置して造型するだめの板であシ、機械構造用炭
素鋼鋼板で作られている。５は、製作しようとする鋳物
の形状をした模型であυ、通常、木製である。

４は鋳物砂であシ、粘結砂として水ガラスを添加したＣ
０２砂やフラン樹脂を添加したフラン砂が、一般に使用
される。

第７図は、上型の造型状況を示したものである。図中、
５は上型用鋳枠であシ、鋳枠１と同じ機械構造用炭素鋼
鋼板、あるいは炭素鋼鋳鋼で作られている。６は上型用
模型であり、通常、木製である。７は、前記鋳物砂４と
同じ鋳物砂である。８は湯口用模型、９は押湯用模型で
、通常、木製である。

第８図は、造型された上型と下型を型合せしたものであ
る。図中、１０は別途作成された中子であシ、フラン砂
や００．砂で作られる。１１は上型７、下型４及び中子
１０によって形成された鋳型空洞部である。１２は、鋳
型空洞部１１に注湯された金属が凝固する際、収縮する
量を補給するための押湯のための空洞部である。

１３は、溶融金属を鋳型空洞部１１に注湯するだめの湯
口である。１４は、型合せされた上型７と下型４を固定
するための治具である。１５は、溶融金属が湯口１３に
スムーズに入るように設置されたじょうごである。

第９図は、製作された鋳物製品である。図中、１６は、
所望の製作された鋳物本体であり、それに連結されだ１
７は押湯部、１８は湯口部である。また、１９は、型の
合せ面へ溶融金属が浸透して凝固したパリである。

第６図に示すように、定盤２に鋳枠１及び下型用模型６
をのせ、定盤２、鋳枠１及び下型用模型３とで構成され
る空間部に鋳物砂４を充填する。鋳物砂４が硬化した後
、その鋳型４、鋳枠１及び模型３を同時に反転し、模型
３を除去することによって、下型用空洞部を形成する。

また、第７図に示すように、上型用鋳型を製作する。す
なわち、定盤２の上に、鋳枠５及び上型用模型６をのせ
る。つづいて、押湯用模型９及び湯口用模型８を上型用
模型６にのせる。

その後、鋳枠５、定盤２及び模型６，８．９とで構成さ
れる空間部に、鋳物砂７を入れる。鋳物砂７が硬化した
後、まず、湯口用模型８及び押湯用模型９を上方へ除去
する。次に、硬化した鋳型７、鋳枠５及び模型６を一体
に反転させた後、模型６を除去し、上型用空洞部を形成
する。

そして、第８図に示すように、下型４の上に、別途製作
した中子１０をのせ、さらに、その上に上型７をのせ型
合せする。これによって、溶融金属を注湯するための空
洞部１１が形成される。つづいて、注湯中や鋳型を運搬
する際に上型と下型がずれるのを防止するために、固定
用治具１４によって上型７と下型４を固定する。

その後、上型７の湯口１３の上に、注湯用じうご１５を
のせ、注湯用じょうご１５から溶融金属を注湯する。

かくして、溶融金属が凝固して得られた鋳物が、第４図
に示される鋳物本体１６である。これから、押湯部１７
、湯口部１８及びパリ１９を除去して、所望の形状の鋳
物を得る。

しかしながら、上記従来は、下記の欠点を有する。

（１）鋳型が、上型、下型あるいは中子とで構成される
ため、それぞれを製作するための模型が必要であり、そ
れぞれの模型及び鋳型の製作に多大の工数を要し、鋳物
のコスト・アップをもたらす。

（２）　　上型と下型あるいは中子を組合せして鋳型を
作シ、形成された鋳型空洞部に、溶融金属を注湯して鋳
物を製作するため、型の合せ部のすき間に、溶融金属が
浸入し、凝固することがある。このように、型の合せ部
のすき間に浸入して凝固した鋳片をパリと称しておシ、
これを除去するのには、多大の工数が必要である。

（３）鋳型空洞部に注湯された溶融金属が凝固する際、
収縮するので、それを補充するため、押湯がつけられる
が、このだめ、溶湯歩留り低下するとともに、その除去
に多大の工数を要し、鋳物のコスト・アップをもたらす
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記従来方法の欠点を解消し、押湯及
びパリのない精密鋳物を安価に製作する方法を提供する
ことである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、鋳型の中心に配置された湯口と湯道によって
接続された、押湯のない発泡樹脂製の一体型模型を前記
の湯口を中心に、放射状に複数個配置して、その周囲に
鋳物砂を充填して製作した鋳型に、中心の湯口から溶融
金属を注湯しながら、前記湯口を中心にして鋳型を回転
させ、鋳造することを特徴とする鋳物の製造方法に関す
る。

本発明方法は、一般鋳造品、すなわち、鉄鋼（鋳鋼、鋳
鉄等）、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金
及びチタン合金鋳造品の製作に有効である。

（作用） 以下に、本発明方法を図面に基づき説明する。

第１図乃至第５図は、本発明方法の具体例を示す。

第１図は、本発明に使用する発泡製ポリスチレン樹脂模
型である。図中、２１は、製作しようとする形状の製品
模型、２２ａ及び２２１）及び２３は湯道模型である。

第２図は、造型の状況を示したものである。

図中、２４は鋳枠であシ、機械構造用炭素鋼板で作られ
ている。２５は、回転用テーブル（後記の２８）に鋳枠
２４をのせ、位置決めをするための突起である。２６は
鋳物砂であり、フラン砂やａＯ，砂あるいは無粘結砂な
ど通常実用されている鋳物砂が使用される。

第３図は、造型された鋳型の状況を示したものであシ、
（ａ）は、（ｂ）のＡ−ム′の矢視図、（ｂ）は、（ａ
）のＢ　−Ｂ’の矢視図である。図示した例では、第３
図（ａ）に示すように、湯口２５を中心に製品模型２１
を４個放射状に配置している。また、２７は、鋳枠２４
及び鋳物砂２６を被覆したカバーで、鋳枠２４にボルト
（図示省略）で固定されている。

第４図は、第３図に示した鋳型２６に溶融金属を注湯し
ている状況を示したものである。図中、２８は、鋳枠２
４を回転させるための回転テーブルである。また、２９
は回転用主軸、３゜は回転用プーリ、３１がベルト、６
２は回転用のモータである。３６は取鍋で、その中の３
４は、注湯用金属である。

第５図の３５は、型から取シ出された鋳造品で、３６が
湯道部３７が湯口部である。

第１図に示すように、発泡製ポリスチレン樹脂によって
製作した製品模型２１、湯道換型２２ａ、２２ｂ及び湯
口模型２３を接着剤によって組立てる。次いで、第２図
に示すように、鋳枠２４に、湯口模型２６、湯道模型２
２ａ。

２２’ｂ及び製品模型２１を一体に組立てた模型を入れ
、その周囲にフラン砂等の鋳物砂２６を充填する。との
鋳物砂２６は、フラン砂を例にとれば、−例として、重
量割合でけい砂１００、フラン樹脂０，８、硬化触媒α
３２の組成のものである。この鋳物砂２６は、充填後、
一時間位で硬化するように調整されている。

次に、第３図に示すように、鋳枠２４及び鋳型２６の上
部をカバー２７で被覆し、ボルト（図示省略）によって
、カバー２７を鋳枠２４に固定する。この具体例では、
一つの鋳枠２４の中に、模型を放射線に配置した例を示
したが、それぞれ、製品模型を別個の鋳枠に入れ、造型
し、中心の湯口を配置した鋳型と連結して、全体の鋳型
を製作するとともできる。

かくして、第４図に示すように造型された鋳型２６を、
回転テーブル２８の上に設置する。

そして、別途、高周波誘導溶解炉で溶解した炭素鋼鋳鋼
の溶湯３４を、取鍋６３に出湯し、湯口部２３から発泡
樹脂製品模型２１に湯道２２ａ、２２ｂを経て注湯する
。本具体例では、注湯温度は、１５６０℃であった。鋳
型２６に溶湯の注湯を開始した後、モータ３２の電源を
入れる。その結果、モータの回転は、ベルト３１、プー
リ３０、さらに、主軸２９及び回転テーブル２８に伝導
され、鋳型２６を回転させる。鋳型２６の回転は、鋳型
２６に注湯された溶湯３４が凝固するまで行なう。本具
体例では、その回転数は、５０　ｒｐｍであった。この
回転数は、鋳造品の大きさによって異々υ、−概に規定
することはできないが、１０　ｒｐｍ以上は必要である
。かくして凝固した鋳造品が、３５である。

鋳型２６から取シ出した鋳造品３５を、第５図に示す。

そして、鋳造品３５から湯道部３６を切断によって除き
、所望の鋳造製品を完成させる。

（発明の効果） （１）一体型の発泡樹脂製消失模型を使用して鋳型を作
シ、それに溶融金属を鋳造して鋳造品を作るので、得ら
れた鋳物は、パリがなく、寸法精度の優れた精密鋳物が
得られる。

（２）　溶融金属を注湯しながら湯口を中心にして鋳型
を回転するので、遠心力が作用し、外側から凝固する。

このため、最終凝固部は、鋳造本体の内側（湯口側）に
なるので、湯道からの溶湯補給ができ、従来法のように
特別な押湯が不要となる。このため、溶湯歩留りが向上
する。さらには、製品仕上げの際、湯道部のみを切断し
て除去すれば良いので、製品仕上げ工数が大幅に低減さ
れる。

（３）　前記（１）、（２ンのような効果が得られるの
で、Ｍ物の大幅なコスト低減が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は、本発明方法の具体例を示す説明図
であり、第６図乃至第９図は、従来の鋳物の製法に係る
技術の概要の説明図である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− αυ 第１図 第２図 ’Ｍ、ＩＬ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳型の中心に配置された湯口と湯道によって接続された
   、押湯のない発泡樹脂製の一体型模型を前記の湯口を中
   心に、放射状に複数個配置して、その周囲に鋳物砂を充
   填して製作した鋳型に、中心の湯口から溶融金属を注湯
   しながら、前記湯口を中心にして鋳型を回転させ、鋳造
   することを特徴とする鋳物の製造方法。