(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半割砂鋳型を２つ同時に造型して型合わせする砂鋳型の造型・型合わせ方法であって、
前記半割鋳型を造型するための２つのキャビティを、左金型、右金型及びこれらの金型の間に挟まれた中間金型を型合わせをすることにより構成する工程と、
該キャビティに鋳物砂を硬化させる樹脂を用いた鋳物砂を充填して硬化させて２つの半割鋳型を同時に造型する工程と、
前記左右の金型を開くと共に前記左右の金型に半割鋳型を保持したまま前記中間金型を退避させる工程と、
選択的に半割鋳型と同一の前記樹脂を用いた中子を前記半割鋳型に納めたのち、前記２つの半割鋳型を型合わせして鋳型を完成する工程と、
を含むことを特徴とする砂鋳型の造型・型合わせ方法。
【請求項２】
前記２つの半割鋳型の一方に少なくともひとつの湯口を設けるため、前記中間金型又は左右いずれかの金型に少なくともひとつの湯口模型を設けたことを特徴とする請求項１に記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法。
【請求項３】
前記中間金型に型合わせ用の模型が設けられており、前記２つの半割鋳型の造型時に型合わせ用の凹凸も同時に造型されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法。
【請求項４】
前記鋳型を完成する工程において、前記２つの半割鋳型を９０度回転させ下型となる半割鋳型の湯口を下方にして型合わせ面を水平にする工程を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法を用いることを特徴とする低圧鋳造用若しくは差圧鋳造用の砂鋳型。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法を用いることを特徴とする低圧鋳造用、差圧鋳造用若しくは重力鋳造用の砂鋳型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造用砂鋳型、特に、軽合金鋳物に好適で多品種少量生産に好適な砂鋳型、を造型し型合わせする砂鋳型の造型・型合わせ方法及び砂鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋳造用鋳型として金型を用いるダイキャストは公知であるが、ダイキャストは、金型が高価でるあるため大量生産には向くが、他品種少量生産には向いていない。このため、ベントナイトを粘結剤とした生砂で鋳型を上型と下型を交互に造型し、その上下の鋳型を造型機とは別に設けた型合わせ装置によって型合わせすることが広く行われている。
しかしながら、生砂の造型では寸法精度が不十分な製品がありその適用範囲が狭くなっていた。一方、砂鋳型の生産性がより高くなれば、砂鋳型の適用範囲が広がることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、従来より寸法精度が高く、生産性が高い砂鋳型の造型・型合わせ方法及びそれを用いた砂鋳型を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における砂鋳型の造型・型合わせ方法は、半割砂鋳型を２つ同時に造型して型合わせする砂鋳型の造型・型合わせ方法であって、前記半割鋳型を造型するための２つのキャビティを、左金型、右金型及びこれらの金型の間に挟まれた中間金型を型合わせをすることにより構成する工程と、該キャビティに鋳物砂を硬化させる樹脂を用いた鋳物砂を充填して硬化させて２つの半割鋳型を同時に造型する工程と、前記左右の金型を開くと共に前記左右の金型に半割鋳型を保持したまま前記中間金型を退避させる工程と、選択的に半割鋳型と同一の前記樹脂を用いた中子を前記半割鋳型に納めたのち、前記２つの半割鋳型を型合わせして鋳型を完成する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、従来より寸法精度が高く、生産性が高くなる。即ち、生砂よりも寸法精度の高い鋳物砂を硬化させる樹脂を用いた鋳物砂で、中子も造型することから、寸法精度が高くなる。
また、別に設けた型合わせ装置を用いることなく、半割鋳型を左右の金型に保持したまま中間金型を退避させて、半割鋳型を型合わせして鋳型を完成することから、半割鋳型を造型する造型ステ−ションで型合わせも可能であるため、生産性が高くなる。
【０００６】
また、上記の目的を達成するために本発明における造型・型合わせ方法を用いた砂鋳型は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法を用いることを特徴とする低圧鋳造用、差圧鋳造用若しくは重力鋳造用の砂鋳型である。本発明によれば、製品寸法及び品質が良くなる。
【０００７】
ここで、本発明において、中間金型若しくは左右いずれかの金型に設けた湯口模型は、湯口を形成する模型であって、鋳造方案によって、その位置を選択される。予めこれらの金型湯口模型を設けておけば、鋳型完成後に湯口をドリルなどで形成する必要はなく、そのための鋳型の反転などをする必要がなくなる。
【０００８】
本発明において、中間金型に設けた型合わせ用の模型とは、造型された場所で型合わせする。この模型により半割鋳型の造型と同時に半割鋳型に凹凸が形成され、中間金型を待避した後、半割鋳型を閉じることにより完成鋳型を得ることが出来る。このため、造型とは別の場所で鋳型を閉じずに型合わせができ、鋳型のグイチが生じることがなく、製品の精度が良くなる。
【０００９】
また、本発明において、鋳物砂及び中子砂が同一の鋳物砂を硬化させる樹脂を用いた鋳物砂である場合には、砂再生や砂処理に際して、他種類の砂が混合しないため、安定的な回収及び砂処理をすることができる。鋳物砂を硬化させる樹脂としては、シェルモ−ルドの粘結剤として、加熱されることで鋳物砂を硬化する樹脂、フェノール樹脂が用いられる。また、コ−ルドボックスの粘結剤として、ガスを用いることで鋳物砂を硬化する樹脂、ウレタン樹脂が用いられる。したがって、鋳物砂の硬化には、粘結剤の種類に応じて硬化用のガスを用いたり、硬化用に加熱する。尚、砂の種類は、ジルコン砂、ケイ砂、更には人工鋳物砂など、その種類は問わない。
【００１０】
さらに、本発明において、低圧鋳造用、差圧鋳造用若しくは重力鋳造用に砂鋳型を用いた場合には、高品質で寸法精度の良い鋳物を鋳造することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態１】
以下、図面に基づき発明を説明する。図１は、本発明の実施の形態の造型前の金型位置をあらわす概略図である。図１において、左金型１と右金型２の間には、中間金型３が左右金型１，２の中心に図示しないそれぞれのシリンダの作動により侵入及び待避可能に構成されている。また、中間金型３の両側にはパタ−ン３Ａ、３Ｂが設けられている。さらに、前記中間金型３に型合わせ用の模型５，６が設けられており、２つの半割鋳型の造型時に型合わせ用の凹凸５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂも同時に造型されるようになっている。尚、湯口模型Ｓは中間金型３に設けられている。また、鋳造方案により湯口模型Ｓは左金型１又は右金型２に設けても良い。
【００１２】
以下、これらの構成を用いた場合の動きについて説明する。はじめに、図１の状態にあった左右の金型を閉じて、左金型１、中間金型３及び右金型２を密着させる（図２）。これにより、キャビティ７、８が構成される。このキャビティ７，８に鋳物砂を充填する。
【００１３】
その後、所定の硬化方法で鋳物砂を硬化して半割鋳型７Ａ、８Ａを造型する。２つの半割鋳型７Ａ,８Ａの造型時に型合わせ用の凹凸５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂも同時に造型される。次いで中間金型３が待避される（図３）。この状態では、半割鋳型７Ａ、８Ａは、左金型１及び右金型２にそれぞれ保持されている。そして、図示していない回転機構により半割鋳型７Ａ、８Ａの合わせ面を水平にする（図４）。
この状態で、別途製造した中子Ｃを半割鋳型７Ａの所定の場所に納める。この場合、中子Ｃは、半割鋳型７Ａ、８Ａと同じ鋳物砂で造型される。
【００１４】
中子Ｃを納めた後、半割鋳型７Ａ、８Ａを型合わせ用の凹凸５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂを基準として型合わせして鋳型を完成する（図５）。そして、完成鋳型９から左右の金型を離型し（図６）、注湯する。注湯には、低圧鋳造用や差圧鋳造用ににスト−ク１０を設けた場合（図８）と、重力注湯用に掛堰１１を設けた場合（図９）がある。
【００１５】
尚、左右方向に開く左金型１と右金型２を使用するのではなく、上下の金型を使用して充填硬化させる場合には、半割鋳型７Ａ、８Ａの合わせ面が水平方向のまま造型されるので、中子納めの際には、回転機構を使用する必要はない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、生砂よりも寸法精度の高い鋳物砂を硬化させる樹脂を用いた鋳物砂で中子も造型することおよび、半割鋳型を造型する造型ステ−ションで型合わせも可能であることから、従来より寸法精度が高く、生産性が高くなる。
また、本発明にかかる砂鋳型は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の砂鋳型の造型・型合わせ方法を用いることを特徴とする低圧鋳造用、差圧鋳造用若しくは重力鋳造用の砂鋳型であることから、製品寸法及び品質が良くなる。以上のように、本発明の産業界に与える効果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の造型前の金型位置をあらわす概略図である。
【図２】左金型、中間金型及び右金型を密着させたときの概略図である。
【図３】半割鋳型を造型した後、中間金型が待避された状態の概略図である。
【図４】半割鋳型の合わせ面を水平にしたときの概略図である。
【図５】中子納めをした後、半割鋳型を合わせて鋳型を完成した状態を表す図である。
【図６】完成鋳型から左右の金型を離型したときの状態を示す図である。
【図７】低圧鋳造用にスト−クを設けた場合の注湯時の概略図である。
【図８】重力注湯用に掛堰を設けた場合の注湯時の概略図である。
【符号の説明】
１  左金型
２  右金型
３  中間金型
３Ａ，３Ｂ  パタ−ン
５，６  模型
７，８  キャビティ
７Ａ，８Ａ  半割鋳型
９  完成鋳型
Ｓ  湯口模型
Ｃ  中子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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