JPS63126640A - 減圧造型法による鋳型構造 - 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 この発明は、減圧造型法により得られた鋳型に溶湯を注
入する際に、鋳型内の減圧領域を画成している被膜が溶
湯に接触して消失することに伴なう鋳型の部分的な強度
の低下を、有効に防止し得るようにした鋳型構造に関す
るものである。

従来技術 各種鋳造品の鋳込みに不可欠な鋳型を製作する造型法は
、木型を使用して人手により行なう手込め造型と、造型
機を使用する機械込め造型とに大別される。後者の機械
化造型には、ジョルト造型法やスクイズ造型法等が知ら
れているが、これ等以外に比較内断しい造型法として、
減圧造型法が好適に実用化されている。この減圧造型法
（Ｖプロセスともいう）は、鋳型砂を結合するのに粘結
剤を使用せず、大気圧を利用して鋳物砂を緊密に結合さ
せて、鋳型としての定型の保持と強度の確保とを行なう
ものであや。

例えば第４図（ａ）に示すように、鋳造しようとする製
品の半体部分と同じ凹凸起伏の外部輪郭を有し、多数の
細孔１０ａが穿設されたパターンプレート１０を、減圧
箱１２の開口側に載置する。

そして該パターンプレート１０上に、塩化ビニルの如く
可撓性に富む被膜１４を被せた後、減圧箱１２中の空気
を吸引すると、前記細孔１０ａを介して被膜１４はパタ
ーンプレート１０に、その凹凸形状に対応して密着する
。

このパターンプレート１０上に、第４図（ｂ）に示すよ
うに、内部に減圧室１６を画成した所要形状の枠体１８
を載置する。枠体１８内には、目の細い金網を円筒状に
丸めて形成したメツシュパイプ１９が複数本水平に配置
され、このパイプ１９は、その両開放端部において前記
減圧室１６内に空間的に連通している。この状態で、第
４図（ｃ）に示す如く、枠体１８の内部でかつパターン
プレート１０の凹凸起伏面により画成される空間に、珪
砂等の鋳物砂２０を充填して振動を付与すると、鋳物砂
２０は前記パターンプレート１０に密着した被膜１４上
で、鋳造すべき製品の半休部分の形状にならされる。次
いで鋳物砂２０の上面および枠体１８の上縁部に、別の
被膜２２を共通的に被せる。なお図示の湯口２１の上方
は、湯溜り２４ができるように窪ませておく。

次に第４図（ｄ）に示すように、パターンプレート１０
の減圧ｉ１２内に空気を戻して常圧に復帰させると共に
、上鋳型２６を構成する側の枠体１８の減圧室１６を真
空源に接続して空気を強制掃引する。この状態で枠体１
８を持上げるとパターンプレー）−１０は離脱し、鋳型
２６の大気と接する背面側に位置する被膜２２と、Ｕ物
を形成する分割キャビティ２３側に位置する被膜１４と
には大気圧が作用する。このため内部の鋳型２６は減圧
状態に保たれ、砂粒同士が強固に密着して鋳型としての
定型を保持する。

同様にして下鋳型２８を製作し、第４図（６）に示すよ
うに、減圧状態を保持したまま、上下の両鋳型２６．２
８を合体させることに２より、いわゆる減圧造型鋳型が
製作される。

発明が解決しようとする問題点 前述した減圧造型鋳型では、鋳造時に種々のトラブルの
原因となり易い粘結剤を使用しないで容易に鋳型を製作
することができ、鋳造品には滑らかな鎚肌が得られる等
の利点がある。

ところで減圧造型法により得られた鋳型の強度は、当該
鋳型に加えられる減圧力（約３００〜４００ｍｍＨｇ）
と大気圧との圧力差に依存し１両圧力間の絶対値が大き
い程高い強度が得られる。そしてこのように減圧状態に
保持された鋳型に、高温の溶湯が湯口を介して内部に注
入されると、この溶湯はキャビティを画成している被膜
に接触して、これを瞬時に消失させる。これにより鋳型
を定型に保持している前記圧力差が低下し、このため溶
湯や鋳型からの発生ガス圧や湯圧により、前記鋳型の最
も強度低下を来し易い部位に変形を生じさせる欠点があ
る。

また被膜の消失前であっても、鋳物砂には砂粒間抵抗が
あるために、前記メツシュパイプの吸引面からの距離が
大きく煎れる程、その鋳型部分の強度が低下するという
難点も指摘される。殊に減圧造型法による鋳型を定型に
保持する静的条件としては、比較的小さな能力の真空源
で足りるが、鋳込みによる被膜の消失後は、大きな真空
吸引能力が要求される。そしてこのような場合、徒に真
空ポンプの能力を高めても、前述の砂粒間抵抗の存在に
より必ずしも有効でなく、また設備費やランニングコス
トが嵩む等の欠点がある。

発明の目的 この発明は、前述した減圧造型法による鋳型構造に内在
している欠点に鑑み、これを好適に解決するため提案さ
れたものであって、鋳型の強度が全体的に略均等に保た
れ、しかも溶湯の注入による被膜の消失によっても、鋳
型強度が急速に低下するのを有効に防止し得る鋳型構造
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記の問題点を克服し、所期の目的を達成するため本発
明は、真空吸引源に接続する減圧室を備える枠体に、前
記減圧室と連通ずるメツシュパイプを設け、このメツシ
ュパイプを挟んで大気と接する背面側とキャビティを画
成する分割面とを夫々被膜で覆い、前記枠体の内部に充
填した鋳物砂の粒子を前記減圧室の減圧により密着させ
て、前記分割面に所要のキャビティ形状を保持させるよ
うにした減圧造型鋳型において、当該鋳型の最も強度劣
化を来し易い部位に、前記メツシュパイプから分岐した
パイプを位置させるよう構成したことを特徴とする。

実施例 次に１本発明に係る減圧造型法による鋳型構造につき、
好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説
明する。なお第４図の鋳型構造に開示した同一の部材に
ついては、同一の符号で指示してその詳細な説明は省略
する。

第１図に示すように、本実施例に係る鋳型構造では、枠
体１８内に水平に配設したメツシュパイプ１９から、Ｔ
字管３０を介して同じく金網材質の補助パイプ３２が分
岐導出され、この補助パイプ３２は、前記鋳型２６にお
ける最も強度劣化を来し易い部位２６ａ（通常メツシュ
パイプ１９から最も離間した部位または複雑な形状で細
くなる部位がこれになる）に位置している。この補助パ
イプ３２のメツシュパイプ１９からの分岐本数は、当該
鋳型２６において強度劣化を生じ易い部分の数に対応し
て、適宜に決定される。

また補助パイプ３２は、第２図に示すように、必要に応
じて当該パイプ本体から更に分岐させて、該鋳型２６に
おける複数の強度低下を来し易い隣接部位に、夫々対応
的に位置させるように設けてもよい。

このように構成した実施例に係る鋳型構造と、補助パイ
プを使用していない在来の鋳型構造との。

鋳込後における減圧度の経時的な変化を、第３図のグラ
フに示す。従来の鋳型では、鋳込みを開始して被膜の消
失が始まると、急速にその減圧度が低下する。このこと
は前述した如く、鋳型内の減圧力と大気圧との絶対値が
小さくなることを意味し、従って鋳型の強度が低下して
前述の変形や型崩れを招来することになる。しかし本実
施例によれば、溶湯の鋳込みにより被膜が消失しても、
補助パイプ３２によって鋳型強度の最も劣化し易い部分
での吸引を行なう。しかも補助パイプ３２は金網を材質
とするメツシュパイプであるため、該パイプの周囲から
直接吸引ができて、鋳型２６における砂粒間抵抗を極小
にし得る。このためグラフから判明する如く１本実施例
に係る鋳型構造によれば、鋳込み開始後の経時的な減圧
を緩徐な下り勾配とすることができ、鋳型の強度低下を
最小に抑制することができる。

発明の詳細 な説明した如く本発明によれば、減圧室に連通ずるメツ
シュパイプから補助パイプを導出し、これを鋳型の最も
強度劣化を来し易い部位に位置させるようにして、この
部位での減圧を積極的に行ない、大気圧との圧力差が大
きくなるように設定しであるから、鋳型の静的な強度保
持が図られると共に、鋳込みの開始により被膜が消失し
ても補助パイプを配設した部位での大きな圧力低下が生
じない。従って溶湯のガス圧や湯圧により鋳型が局部的
に変形したり、崩壊したりすることがない。しかも減圧
室に接続する真空源は、能力の大きなものを選定する必
要がなく、ランニングコストを経済的に抑制し得る利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る減圧造型法による鋳型構造の好適
な実施例を示す断面図、第２図は本発明の別実施例を示
す断面図、第３図は実施例に係る鋳型構造と在来の鋳型
構造との鋳込後における減圧度の経時的な変化を示すグ
ラフ図、第４図（ａ）〜（ｅ）は、減圧造型法により鋳
型を製作する際の経時的な工程を示す説明図である。 １０・・・パターンプレー１〜１２・・・減圧箱１４・
・・被膜　　　　　　１６・・・減圧室１８・・・枠体
　　　　　　１９・・・メツシュパイプ２０・・・鋳物
砂　　　　　２１・・・湯口２２・・・被膜　　　　　
　２３・・・分割キャビティ２４・・・湯溜り　　　　
　２６・・・上鋳型２８・・・下鋳型　、　　　　３０
・・・Ｔ字管３２・・・補助パイプ ゝ二、い一一〜 ・だニノ ＦＩＧ、３ 鋳這扱吟間（廿） ＦＩＧ 、４（り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 真空吸引源に接続する減圧室を備える枠体に、前記減圧
   室と連通するメッシュパイプを設け、このメッシュパイ
   プを挟んで大気と接する背面側とキャビティを画成する
   分割面とを夫々被膜で覆い、前記枠体の内部に充填した
   鋳物砂の粒子を前記減圧室の減圧により密着させて、前
   記分割面に所要のキャビティ形状を保持させるようにし
   た減圧造型鋳型において、 当該鋳型の最も強度劣化を来し易い部位に、前記メッシ
   ュパイプから分岐したパイプを位置させるよう構成した
   ことを特徴とする減圧造型法による鋳型構造。