JP2004034080A

JP2004034080A - 傾動鋳造用砂型装置

Info

Publication number: JP2004034080A
Application number: JP2002194109A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kawashima; 川島　志郎; Takeshi Imashioya; 今塩谷　武
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】金型製作コストを嵩むことなく量産効率を高めることのできる傾動鋳造用砂型装置を提供する。
【解決手段】本発明の傾動鋳造用砂型装置は、溶湯口５に通じるキャビティ４を有しかつ溶湯口５に臨んで注湯受け皿部材９が設けられた砂主型１の材料として硬化性の鋳物砂が用いられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられた砂主型を傾動させて鋳物を製造する傾動鋳造用砂型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、傾動鋳造用砂型装置には、溶湯口に通じるキャビティを有する砂主型の枠部に注湯受け皿部材を設け、注湯受け皿部材に溶湯を貯留し、傾動鋳造用砂型装置を傾動させて、溶湯口から溶湯をキャビティに流し込み、鋳物を製造する傾動鋳造用砂型装置が知られている（特開平２−１７５０６５号公報）。
【０００３】
この従来の傾動鋳造用砂型装置は、砂主型を破壊して鋳物を取り出す方式であるので、砂主型の再利用が不可能で、生産効率の面でいま一つ芳しくなく、大量生産に不向きであるという不具合がある。
【０００４】
そこで、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられた傾動用金型を傾動させて鋳物を製造する傾動鋳造用金型が提案されている。
【０００５】
この傾動鋳造用金型は、この金型を何度も利用して鋳物の製造をすることができ、その鋳物の寸法精度も良好でかつ鋳肌もきれいなので、大量生産に向いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳物によっては、その鋳物が凝固するまでには、６０秒ないし１５０秒と結構長い時間がかかるものがあり、この間の時間は、傾動用金型を維持しておかなければならず、量産効率を高めるためには、傾動用金型を多数準備する必要があり、金型製作コストが嵩むという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、金型製作コストが嵩むことなく量産効率を高めることのできる傾動鋳造用砂型装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ注湯受け皿部材を溶湯口に臨ませた砂主型が分割可能な下砂型と上砂型とから構成され、前記砂主型の材料として硬化性の鋳物砂が用いられていることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記硬化性の鋳物砂が熱硬化性であり、シェルモールド法によって焼成されて硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記硬化性の鋳物砂が自硬性であり、アシュランド法又はコールドボックス法によって硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１１】
請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、砂主型の材料に硬化性の鋳物砂を用いて砂主型を破壊することなく鋳物を取り出すことができるようにしたので、この砂主型の再利用を図ることができることになり、金型製作コストが嵩むことなく量産効率を高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ該溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられしかも硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構と前記溶湯口に臨んで設けられた注湯受け皿部材とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記一対の分割型はそのパーティング面に位置決め用の係合部が形成され、前記加圧保持機構は、前記分割型を加圧する加圧ピンと前記砂主型を加圧する加圧スプリングとからなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１５】
請求項４ないし請求項６に記載の発明によれば、砂主型を保持型にセットし、砂主型に溶湯を注湯することにしたので、砂主型に注湯後、溶湯がキャビティ内で硬化する前に砂主型を保持型から取り外して、次の砂主型を保持型にセットすることができ、保持型の利用効率を高めることができる。
【００１６】
また、砂主型のパーティング面の背面側を加圧して鋳物を製造することにしたので、溶湯をキャビティに注湯した直後に、溶湯が砂主型のパーティング面から漏れ出ることを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態１】
図１、図２は本発明の実施の形態１の説明図である。
【００１９】
図１、図２において、１は砂主型である。この砂主型１は下砂型２と上砂型３とから構成されている。砂主型１はキャビティ４と溶湯口５とを有する。そのキャビティ４内には、ここでは、自動車用のインテークマニホールドを形成するための中子６が配置されている。
【００２０】
上砂型３にはその溶湯口５に押し湯部７が設けられている。下砂型２には取り付け部材８が設けられ、この取り付け部材８には注湯受け皿部材９が設けられている。この注湯受け皿部材９は、金属製容器に耐火物層が設けられており、この中には溶湯１０が貯留される。
【００２１】
下砂型２には位置決め用係合部としての複数個の位置決め突起１１が形成され、上砂型３には位置決め突起１１に嵌合する位置決め用係合部としての位置決め凹部１２が形成されている。この位置決め突起１１と位置決め凹部１２とを嵌合させることによって、下砂型２と上砂型３とは互いにそのパーティング面１３が突き合わされて接合される。
【００２２】
ここでは、この砂主型１の材料には硬化性の鋳物砂が用いられている。
この硬化性の鋳物砂は熱硬化性であり、シェルモールド法によって焼成されて硬化形成される。しかし、この砂主型１の材料に自硬性の鋳物砂を用い、アシュランド法又はコールドボックス法によって硬化形成しても良い。
【００２３】
このものによれば、図１に示す砂主型１が図示しない保持手段によって固定されており、矢印Ａ方向に傾動させて、図２に示すように溶湯口５を起こすことにより、注湯受け皿部材９内の溶湯１０が溶湯口５からキャビティ４に注がれる。この砂主型１を起こした状態で、自然放置すれば溶湯１０が固化し、鋳物が製造されるから、その後、傾動状態を元の状態へ復帰させる。その際、押し湯部７は溶湯１０の収縮に伴ってキャビティ４内に溶湯１０を補給する。
【００２４】
この砂主型１から鋳造された鋳物を取り出すには、砂主型１を固定する保持手段を解除し、傾動鋳造機構から取り出す。その後、下砂型２と上砂型３とを分離装置によって離脱させ、この分離された砂主型１から鋳物のみを取り出す。
【００２５】
砂主型１は、例えば、図３に示すように、溶湯に接触した部分の表層面２Ａが熱分解によって剥離されるから、残った他の部分２Ｂをバック型とし、砂主型１の成形型２０内に配置して、表層面２Ａのみを再成形することができる。その結果、砂主型１の再利用を図ることができ、この砂主型１を多数準備すれば、比較的効率のよい連続鋳造ができるから、簡易の量産体制が整えられる。
【００２６】
【発明の実施の形態２】
図４、図５は本発明の実施の形態２の説明図である。
【００２７】
図４、図５は図１、図２に示す砂主型１を保持型１４にセットして、傾動鋳造を行う構成としたものである。
【００２８】
保持型１４は下金型１５と上金型１６とから構成されている。この保持型１４は砂主型収容凹所１７とイジェクト機構１８と加圧機構１９とを有している。この砂主型収容凹所１７は一部または全部が砂主型１の外形形状に対応する形状を有している。
【００２９】
イジェクト機構１８は、イジェクト板２０、イジュクトピン２１、付勢バネ２２から構成されており、図示外の流体シリンダにより駆動されている。イジュクトピン２１はイジェクト板２０に固定されて、砂主型収容凹所１７にその先端が進出して下砂型２に当接可能とされている。押し出し付勢バネ２２はイジェクト板２０をそのイジュクトピン２１の先端が砂主型収容凹所１７に進出する方向に付勢している。
【００３０】
加圧機構１９は加圧ピン取り付け板２３と加圧付勢バネ２４と加圧ピン２５とから構成されている。加圧ピン２５は加圧ピン取り付け板２３に固定されて、砂主型収容凹所１７にその先端が進出して上砂型３に当接可能とされている。加圧付勢バネ２４は加圧ピン取り付け板２３をその加圧ピン２５の先端が砂主型収容凹所１７に進出する方向に付勢している。
【００３１】
下金型１５には取り付け部材２６が固定されている。この取り付け部材２６には注湯受け皿部材９が固定され、注湯受け皿部材９には溶湯１０が貯留されている。
【００３２】
この保持型１４には溶湯口５に通じる通路２７が形成され、砂主型１を保持型１４にセットした状態で、保持型１４を傾動させて図４に示すように溶湯口５を起こすと、通路２７から溶湯１０が溶湯口５を通じてキャビティ４に注湯され、キャビティ４内に溶湯１０が充填される。
【００３３】
溶湯１０のキャビティ４内への充填後、溶湯表面の硬化時間が得られれば、保持型１４を再び傾動させて元の位置に戻し、保持型１４を分離して砂主型１を取り外し、注湯された砂主型１のみを搬送ライン上に自然放置し、溶湯１０を冷却させる。
【００３４】
分離した保持型１４には、次の砂主型１を再セットすることにより、保持型１４を再利用することができる。また、砂主型１も分解して鋳物を取り出すことにより、再利用することができる。
【００３５】
なお、このイジュクトピン２１には、必ずしもイジェクト板２０を設ける必要はなく、これだけのみを単独で設ける構成としてもよい。
【００３６】
また、加圧ピン２５は、後述するように、砂主型１の背面を加圧する圧力の調整が可能となるように構成してもよい。
【００３７】
また、通路２７については、注湯受け皿部材９と一体成型するか、若しくは保持枠（保持手段）または砂主型１と一体形成させてもよい。
【００３８】
【実施の形態３】
図６に示す傾動鋳造用砂型装置では、砂主型１を狭持するための手段として、実施の形態２のような保持型１４を用いる代わりに、鋏み機構１００を備えている。
【００３９】
この傾動鋳造用砂型装置では、鋏み機構１００に、載置基板１０１と、加圧保持手段１０２とを備えている。この加圧保持手段１０２は、支持体１０３と、この支持体１０３に設けた保持部材１０４と加圧ピン２５の調整ねじ２５Ａとの間に保持された圧縮バネ１０５とを備えている。
【００４０】
加圧ピン２５には、雄ねじが切られたねじ部を有しており、このねじ部に調整ねじ２５Ａが螺合されている。
【００４１】
従って、この実施の形態３によれば、調整ねじ２５Ａを適宜調整して圧縮バネ１０５による付勢力を調整できるので、砂主型１の締付力を調整できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので、簡単な金属保持枠に砂型を脱着するのみで、かつ、注湯後、砂型のみにて冷却することができるから、金型製作コストを嵩むことなく量産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の説明図であって、砂主型の傾動前の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の説明図であって、砂主型の傾動後の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における表面層の焼損状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２の説明図であって、保持型の傾動前の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の説明図であって、保持型の傾動後の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３の説明図であって、砂主型の傾動前の状態を示す図である。
【符号の説明】
１　砂主型
４　キャビティ
５　溶湯口
９　注湯受け皿部材

Claims

溶湯口に通じるキャビティを有しかつ注湯受け皿部材を溶湯口に臨ませた砂主型が分割可能な下砂型と上砂型とから構成され、前記砂主型の材料として硬化性の鋳物砂が用いられていることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置。
前記硬化性の鋳物砂が熱硬化性であり、シェルモールド法によって焼成されて硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置。
前記硬化性の鋳物砂が自硬性であり、アシュランド法又はコールドボックス法によって硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置。
一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ該溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられしかも硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂主型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置。
一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂主型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構と前記溶湯口に臨んで設けられた注湯受け皿部材とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置。
前記一対の分割型はそのパーティング面に位置決め用の係合部が形成され、前記加圧保持機構は、前記分割型を加圧する加圧ピンと前記主砂型を加圧する加圧スプリングとからなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の傾動鋳造用砂型装置。