JPS62207532A - 鋳造装置 - 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〕 本発明は消失性原型を鋳型内の砂に埋め、溶湯の注入に
よシ原型を消失させながら鋳造を行なう鋳造装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

鋳造装置の一種として知られている上記消失性原型を用
いて行なう従来の鋳造装置は、合成樹脂などで形成した
消失性原型を、あらかじめ高圧エアを吹込んで流動層状
にした砂の中に埋め、この原型に湯道を介して設けた注
湯口へ溶湯を注入して原型を消失させながら鋳造を行な
うものであって、砂の流動層は一般にセラミック製の多
孔板またはステンレス製の金網によって支承づれている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の鋳造装置においては、
砂が流動層状であるために原型が埋めに＜＜、埋めると
きに砂が鋳枠外へ飛散して作業性がきわめて悪いはかシ
でなく、原型の細部にまで砂が行き渡らないために不良
製品が発生することがあった。畜らに、砂を支承する部
材としてセラミックを用いる場合には、材質上０．５〜
１ｍ程度以下の孔が明けられないために砂が洩れること
がらシ、またステンレス金網を用いる場合には、砂の微
粒子が目詰シしてエアが通過しなくなシ砂の流動を妨げ
るという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明では、注湯装
置が付設された筒状鋳枠の内部に、多孔板で上下から挾
持された圧縮ウール板からなる隔板によって消失性原型
埋設用砂の充填部と、空間部とを上下に隔成し、空間部
に砂流動用の高圧エア源と砂充填部減圧用の負圧エア源
とを接続するとともに、鋳枠振動装置と注湯部とを設け
た。

〔作用〕

鋳枠に充填した砂に消失性原型を埋設し空間部へ高圧エ
アを吹込むとこのエアは隔板の孔とウール繊維間を通っ
て砂充填部に吹上げ砂の流動層ができる。これと同時に
、あるいはこれに引続いて鋳枠を振動装置で振動させか
つ空間部からエアを引いて砂充填部内を減圧すると、砂
が原型の細部まで行き渡ってよく締まり、引続き鋳枠に
注湯すると鳳凰が消失してその跡には溶湯が鋳込まれる
。

このとき減圧を続けているので、鋳込部のガスが抜ける
。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る鋳造装置の実施例を
示し、第１図はその縦断面図、第２図は隔板の拡大断面
図である。図において、全体を符号１で示す円筒状の鋳
型は、本体側の下端にフランジ接合された底板２を備え
てお夛、鋳枠１全体は、この底板２と架台３との間に複
数個の圧縮コイルばね４を介装することによシ架台３に
よって振動可能に支持されている。鋳枠１は、底板２で
下部開口端を閉塞された円筒状の風箱５と、その上端フ
ランジにガイド５ａで案内されて着脱自在に接合されて
複数個のクランプ６で固定された円筒状の鋳枠本体７と
、その上端開口に固定された扁平円筒状の砂止め枠８と
で形成されておシ、砂止め枠８の中心部には、注湯用筒
体９が一体形成されている。１０は篩枠本体７の着脱に
際しホイスト等のフックを掛ける金具である。

このような鋳枠１の内部には、後述する隔板１６によっ
て消失性原型埋設用の砂充填部１１と、その下方の空間
部１２とが上下に隔成されておシ、砂充填部１１内には
、本実施例の場合４０〜１００メツシュ程度の粒径のも
のが混った砕砂１３（以下砂１３と言う）が充填される
。さらに砂１３には、例えば発泡ポリスチレン樹脂等に
よシ鋳造品と同形状に形成された消失性の原型１４が、
これと一体の押湯用原型１５を前記注湯用筒体９の下端
と接合させて埋設されている。

前記隔板１６は、鋳枠１内周のフランジに固定され径２
ｍ程度の複数個の孔１７ａを有する円板状の下部多孔板
１７と、この下部多孔板１７上に重ねられカーボンウー
ルなどの繊維を圧縮して円板状に形成した圧縮ウール板
１８と、径１０ｍ＋程度の複数個の孔１９ａを有し下部
多孔板１７とで圧縮ウール板１８を挾持する円板状の上
部多孔版１９とで形成されておシ、これらは複数個のボ
ルトで固定されている。風箱５の下部には、開閉弁２０
を有し高圧エア源としてのニアコンプレッサに接続され
た配管２１と、開閉弁２２を有し負圧エア源としての真
空ポンプに接続された配管２３とがそれぞれ接続されて
いる。そして開閉弁２０を開くことによシ、例えば２〜
３４−の高圧エアが風箱５内に送シ込まれ、多孔板１７
．１９の孔１７ａ、１９ａと圧縮ウール板１８の繊維間
を通シ鋳枠本体７内に吹き込まれて砂１３を流動させる
ように構成されている。また、開閉弁２２を開くことに
よシ、鋳枠本体７内のエアが隔板１６を経て例えば、２
５０〜３００ｗ＋Ｈｆで吸引される。さらに前記底板２
には、複数個のコーラスモータ２４が装着されており、
これを回転させることによシ鋳枠１全体が圧縮コイルば
ね４に弾性支持されて振動し、前記エアの吸引と相まっ
て砂１３を原型１４の細部へ行き渡らせるように構成さ
れている。２５は支持金具２Ｂによって回動自在に支持
されたとシベであって、内部に溶湯が供給され、これを
図示のように傾動させる仁とによシ、溶湯が注湯用筒体
９へ注入きれ、この溶湯が押湯用原型１５と製品用原型
」４とを溶解により消失させ、これと入れ代って両爪型
１５．１４内に充填されるように構成されている。さら
に風箱５内には、複数個の貫通孔２７を有する冷却フィ
ン２８が冷却水源との間を冷却水管２９で接続されて架
設されておシ、原型１４．１５への溶湯充填に際し原型
１４゜１５内のガスが前記真空ポンプで吸引されるとき
にこのガスを冷却して真空ポンプへ高撚のガスが導かれ
ないように構成されている。３０は、砂１３を覆って設
けられエア吸引時に大気を遮断する合成樹脂フィルム製
のカバーである。

以上のように構成された鋳造装置においては、図示の装
置を１基設けて鋳枠本体７を１回の鋳造ごとに風箱５に
対して着脱させ原型１４．１５の埋設と砂の充填とを行
なって鋳造を行なうことも可能であるか、１回の鋳造サ
イクルが長くなって生産性が悪いので、流動ステーショ
ンと、鋳込ステーションおよび製品取出ステーションを
設けて鋳枠本体７をこれらのステーション間で移動させ
るようにした装置について以下その構成と鋳造動作とを
第４図に示すフローシートに基いて説明する。すなわち
、装置内には、流動ステーション３１と、複数個の鋳込
ステーション３２、および製品取出ステーション３３が
設けられておシ、流動。

鋳込両ステーション３１．３２には、第１図における鋳
枠本体７等を除いた風箱５よシも下方の装置全体がそれ
ぞれ設けられている。鋳枠本体７は、複数組用意されて
おシ、各錦地ステーション３２の上方にはとシベ２５が
それぞれ配設されている。

さらに、流動ステーション３１の上方には砂川のホッパ
３４とコンベア３５とが配設されている。

表お、流動ステーション３１に設けられる装置には、前
記冷却フィン２８が設けられていない。

このように構成された鋳造装置の動作を説明する。別工
程において発泡ポリスチレン樹脂等の材料を用いて消失
性の鳳凰１５と押湯用原型１４とを製作し、塗凰の塗布
と乾燥を行なって用意する。

そして、流動ステーション３１では、砂止め枠８゜注湯
用筒体９およびカバー３０の置かれていない鋳枠本体７
をホイストで吊シ風箱５上に載置してクランプ６で固定
し、原Ｗ１４　、１５を所定位置で保持しながらコンベ
ア３５から砂１３を鋳枠本体７内に供給して充填する。

充填後、砂１３が飛散して環境が悪化することのないよ
うに砂止め枠８を同定したのち、コーラスモータ２４を
始動して鋳枠１全体を振動させるとともに、開閉弁２０
を開いて例えば２〜３綴−の高圧エアを風箱５内に送シ
込むと、この高圧エアは上下の多孔板１９゜１７の孔１
９ａ、１７ａと圧縮ウール板１８の繊維間とを通って砂
１３内に吹込まれて砂１３の流動層が形成される。

鋳枠１の振動と砂１３の流動化とによシ砂１３が原型１
４の細部にまで行き渡シ、また縦だけでなく、横や斜め
の中子に相当する孔の部分を用いた場合でも隅々まで砂
１３が充分に行き渡るので、開閉弁２０を閉じ開閉弁２
２を開くと、砂１３に含まれるエアは隔板１６を通って
風箱５から吸引され鋳枠本体７内が減圧はれる。この間
鋳枠１の振動が続けられているので、この振動と減圧と
によって砂１３がよくしまって原型１４の細部まで完全
に行き渡シ、原型１４が所定位置に固定される。

こうして原型１４が固定された鋳枠本体７を複数組作っ
てり２ンプ６を外したのち各鋳込ステーション３２へ移
動し、風箱５上に載置してクランプ６で固定する。そし
て鋳枠１を振動させながら砂１３の上をカバー３０で覆
ったのち再び減圧を行なって砂２３を固め、減圧を続け
たｔ〜振動を停止する。そこで、とシベ２５で汲み上げ
た溶湯を注湯用筒体９へ供給すると、との溶湯の高熱に
よって原型１４．１５が溶解して消失し、消失した跡の
砂型内には溶湯が充填される。このとき減圧が続けられ
ているので、原型１４．１５の消失に伴なう発生ガスが
冷却フィン２８で冷却されながら機外へ吸引される。た
お、この減圧は溶湯が固化するまで続けられる。

溶湯が固化して冷却されたのち、クランプ６を外して鋳
枠本体７を製品取出ステーション３３へ移動させ、製品
を取出して仕上、検査後集積する。

また、砂１３は冷却後、トロンメル３６で篩をかけられ
てホッパ３４へ還元され、空になった鋳枠本体１は流動
ステーション３１へ還元される。な詔、製品取出ステー
ション３３には高圧エアの吹込装置を設け、高圧エアで
砂１３を流動させながら製品を取出すことが望ましい。

上記流動、鋳込両ステーション３１．３２における高圧
エアの送入ならびに減圧に際しては、砂１３を多孔板１
７．１９で挾持された圧縮ウール板１８からなる隔板１
Ｂで支承したことによシ、エアのみがとの隔板１６を通
過し砂１３が下方へ洩れることがない。なお、第３図は
本考案の他の実施例としての隔板の拡大断面図であって
、本実施例にのける隔板１６Ａにおいては、圧縮ウール
板１８に金網３７が重ねられて補強されている。

第２図、第３図において圧縮ウール板１８は、高圧エア
によって孔１９ａ内へ膨出しているところを誇張して示
している。また前記各実施例においては圧縮ウール板１
８としてカーボンウールを用いた例を示したが、例えば
チラノ繊維ウール（商標）などウール繊維を通気性を保
持しながら圧縮したものであればいかなる材料でもよい
。さらに前記冷却フィン２８は鋳枠１の外部に設けても
よい。さらに鋳枠１．風箱５．鋳枠本体７．砂止め枠８
などは、円筒状に限られることはなく、角筒状などの筒
状に形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明によシ明らかなように、本発明によれば消失
性原型を用いる鋳造装置において、注湯装置が付設され
た筒状鋳枠の内部に、多孔板で上下から挾持された圧縮
ウール板からなる隔板によって消失性原型埋設用砂の充
填部と、空間部とを上下に隔成し、空間部に砂流動用の
高圧エア源と砂充填部減圧用の負圧エア源とを接続する
とともに、鋳枠振動装置と注湯装置とを設けたことによ
）、砂への原型の埋設に際しては鋳枠が振動し高圧エア
によって砂が流動化するとともに減圧によって流動状砂
内のエアが吸引されるので、砂がよくしまって原型の細
部にまで完全に行き渡シ、中子を必要としない高品質の
製品の鋳造が可能となる。また、注湯による原型の溶解
消失時における発生ガスが減圧によって吸引されるので
、砂の充填層の通気性が良好になって鋳肌のきれいな鋳
造品が得られ、製品の品質が著しく向上する。ざらに、
砂を支承する隔板が、エアのみを通過させ砂が洩れない
ので、きわめて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図表いし第４図は本発明に係る鋳造装置の実施例を
示し、第１図はその縦断面図、第２図は隔板の拡大断面
図、第３図は本発明の他の実施例としての隔板の拡大断
面図、第４図は鋳造装置のフローシートである。 １・・Φ・鋳枠、５・・・・風箱、６・・・・クランプ
、７・・・・鋳枠本体、１１・・・・砂充填部、１２・
・Φ・空間部、１３・・・・砕砂、１４・・・・消失性
原型、１５・・・・押湯用原型、１Ｂ・・・・隔板、１
７，１９・・・・多孔板、１８・φ・・圧縮ウール板、
２０，２２・・・・開閉弁、２１・・・・高圧エア用配
管、２３・・―・減圧用配管、２４・６６・コーラスモ
ータ、２５・・・・とシベ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒状の鋳枠と、多孔板で上下から挾持された圧縮ウール
   板で形成され前記鋳枠の内部に消失性原型埋設用砂の充
   填部と空間部とを上下に隔成する隔板と、前記空間部に
   接続された砂流動用の高圧エア源および砂充填部減圧用
   の負圧エア源と、前記鋳枠を振動させる振動装置と、前
   記鋳枠へ溶湯を供給する注湯部とを備えたことを特徴と
   する鋳造装置。