JP3610940B2 - 鋳型造形用金型及び鋳型造形用金型のエア抜きブロック - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳砂を硬化させて鋳型を造形するのに使用される、鋳型造形用金型及びエア抜きブロックに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、鋳砂を造形用金型内の造形空間に圧入し、この鋳砂を硬化させることによりシェル中子等の鋳型を造形することが行なわれている。鋳砂は砂と樹脂とを混練して調整され、樹脂を粘着状態とさせてこの樹脂により砂を接着することにより鋳砂を硬化させることができ、鋳砂を加熱したり、或いは、鋳砂に所定のガスを注入して樹脂を化学反応させたりすることで、樹脂を粘着状態にすることができる。
【0003】
鋳砂は、圧縮空気により造形空間に圧入される(これをブローイングという)が、この際、圧縮空気と異なり比重の大きな鋳砂を造形空間の奥まったところ等に充填することは難しい。このため、造形空間の1以上の所定箇所にエアベントを設けて通気性を良くすることが一般的に行なわれており、これにより、造形空間での鋳砂の廻りが良くなり、鋳砂が造形空間に均一に充填されるようになる。
【0004】
このようなエアベントについて図4(a)〜(c)を参照して説明する。図4は造形用金型及びエアベントの従来例について示す図であり、(a)はその側面視に応じた模式的な断面図であり(b)のY−Y矢視断面図に対応する図、(b)はその上金型を取り外した状態での模式的な平面図、(c)は(a)のA部拡大図である。
【0005】
上金型10と下金型30との間に形成される造形空間(キャビティ)20は鋳物製品の形状に応じて形成されており、ブローノズル40から鋳砂100が上金型10の所定箇所に設けられた挿入口10aを介して造形空間20に圧縮空気により圧入される。
この例では、造形空間20の内、空間20aは、図4(b)に示すように奥まって形成されるとともに図4(a)に示すように手前に凸部20bが配置され、略閉塞した状態に形成されているため、空間20aには鋳砂100が充填されにくい。
【0006】
このため、空間20aには、その下端には複数のスリット状の開口部50aを有するエアベント50が取り付けられている。エアベント50は円筒形状に形成され、下金型30の下面に穿設され空間20aと連通するように設けられたベントホール30aの上端に圧入されている。したがって、空間20aはエアベント50及びベントホール30aを介して下金型30の下方の外部と連通していることとなる。
【0007】
さらに、図4(a),(b)に示すように、上金型10と下金型30との型合わせ面の所定領域には空間20aと連通する隙間(空気抜きスリット)60が設けられている。また、上金型10には、この空気抜きスリット60と連通する空気抜き用のキリ穴10bが貫設して設けられており、空間20aはさらに空気抜きスリット60及びキリ穴10bを介して上金型10の上方の外部と連通している。
【0008】
このようにエアベント50及び空気抜きスリット60を設けることにより空間20aと外部とが通気し、図4(a),(b)に矢印で示すような鋳砂及ぶエアの流れが確立され、奥まった空間20aにも鋳砂を充填することが可能となる。なお、エアベント50の開口部50aの幅寸法は鋳砂の粒径よりも小さく設定されており、この開口部50aからは鋳砂は排出されずにエアだけが排出されるようになっている。同様に、空気抜きスリット60の厚さは、鋳砂の粒径よりも小さく設定されており、空気抜きスリット60からは鋳砂は排出されずにエアだけが排出されるようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図4(a)〜(c)に示す構成では、以下に示すような課題がある。
つまり、エアベント50の空間20aに面する端面50bは、即ち鋳物製品形状に応じて形成される空間20aを構成する面でもある。端面50bは一般的に平面形状に形成されており、エアベント50を取り付けられる箇所は、この端面50bよりも大きな平面部であることが条件となる。したがって、エアベント50は、その設置場所が鋳物製品形状により大きく制約されてしまい、必ずしも最適な場所に設置できなかったり十分な数量を取り付けられなかったりして造形空間全体の通気性を広い範囲で十分に確保できない虞がある。
【0010】
エアベント50を設置するための平面を確保できない場合には、エアベント50を金型に取り付けた後、金型内部の造形空間を構成する端面50bを鋳物製品形状にあうように金型と共に機械加工(共加工)するようなことも行なわれているが、機械加工しうる領域は、加工しても端面50bの開口部50aの形状が保持される僅かな領域に限定されてしまう。即ち、このような共加工を行なうとしても、エアベント50の設置場所は、やはり鋳物製品形状により大きく制約されてしまうことにかわりはないのである。
【0011】
また、空気抜きスリット60は、上金型10と下金型30との型合わせ面にしか設けることができないため、設置場所が限定され、さらに通気効果も低く、造形空間全体の通気性を十分に確保できない虞がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して造形空間内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるようにした、鋳型造形用金型及び鋳型造形用金型のエア抜きブロックを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、ブローイングの際、鋳型造形用金型内の造形空間に鋳砂とともに吹き込まれたエアは、ブロック本体の幅方向に沿ってブロック本体に形成されブロック本体の奥行方向に並んで配置された複数のスリットを介して造形空間から排出され、これにより造形空間内の通気性が確保される。
【0013】
また、ブロック本体は、幅寸法及び高さ寸法よりも奥行寸法が小さく設定され、そして、上記スリットはブロック本体の幅方向に沿って(即ち、ブロック本体の長手方向に沿って)形成されているので、スリットの長さを大きく設定できる。
請求項2記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、造形空間からのエアは複数のスリットからベントホールへ流れるので、造形空間内の通気性が向上する。
【0014】
請求項3記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックでは、造形空間からのエアは、ブロック本体の幅方向の両側にそれぞれ設けられたベントホールを介して排出されるようになるので、造形空間内の通気性がさらに向上する。
請求項4記載の本発明の鋳型造形用金型では、ブローイングの際、上金型と下金型との間に形成された造形空間に鋳砂とともに注入された圧縮エアは、上金型及び下金型の何れか一方の金型に組み付けられたエア抜きブロックを介して金型外部に排出されるので、造形空間内の通気性が確保される。
【0015】
また、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが共加工される。
請求項5記載の本発明の鋳型造形用金型では、造形空間からのエアは、エア抜きブロックのスリット、及び、上金型又は下金型に予め形成され金型の合わせ面で該スリットと連通接続されるベント部を介して金型外部に排出される。
【0016】
請求項6記載の本発明の鋳型造形用金型では、ブローイングの際、上金型と下金型との間に形成された造形空間に鋳砂とともに注入された圧縮エアは、上金型及び下金型の何れか一方の金型に組み付けられた請求項2又は3の何れかの項に記載のエア抜きブロック、及び、上金型及び下金型の何れか他方の金型に予め形成され金型の合わせ面でエア抜きブロックのベントホールと連通接続される空気抜き穴を介して金型外部に排出される。
【0017】
また、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが共加工される。
請求項7記載の本発明の鋳型造形用金型では、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結され、エア抜きブロックが脱着式に構成される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1〜図3は本発明の一実施形態の鋳型造形用金型及びそのエア抜きブロックについて示す図であり、図1はエア抜きベントの構成を示す模式的な斜視図、図2は鋳型造形用金型の要部構成を示す図であって、(a)は上金型を外した状態での模式的な平面図、(b)は(a)のX1−X1断面図に対応する図、図3はエア抜きブロックの共加工後の構成を示す模式的な斜視図である。なお、従来技術として既に説明した部品については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0019】
本実施形態のエア抜きブロック1は、図1に示すように、ブロック本体1aと、ブロック本体1aに鋳砂の粒径よりも小さな所定幅(例えば0.2mm〜0.4mm)形成された複数のスリット1bと、図1中で上下方向に沿ってブロック本体1aに形成される2つのベントホール1cと、内周面にネジ溝が切られた2つのボルト穴1dとをそなえて構成されており、ブロック本体1aは、幅寸法W及び高さ寸法Hよりも奥行寸法Dの小さい形状となっている。
【0020】
各スリット1bは、それぞれボルト穴1dを避けるようにして図1中に一点鎖線で示すようなブロック本体1aの幅方向に沿う広い形状に形成され、また、所定の間隔を開けてブロック本体1aの奥行方向に並べられている。また、ベントホール1cは、ボルト穴1d,1d間において、ブロック本体1aの上金型に重ね合わされる面1eの幅方向両側に設けられており、各スリット1bは両ベントホール1cと連通して形成されている。
【0021】
そして、本造形用金型は、図2(a),(b)に示すように、上金型10と下金型30と上記エア抜きブロック1とをそなえて構成されている。エア抜きブロック1は、スリット1bの開口部が上金型10と下金型30との合わせ面Fに向くように、下金型30の合わせ面F側に嵌合されている。さらに、下金型30の合わせ面Fに向き合わない側の面(下面)からボルト(締結具)31がエア抜きブロック1の各ボルト穴1dに挿入/螺合され、エア抜きブロック1と下金型30とが締結されている。
【0022】
また、上部金型10には上下方向に沿って空気抜き穴(ベント部)11,11が貫設されており、これらの空気抜き穴11,11は、下金型30に組み付けられたエア抜きブロック1のベントホール1c,1cに連通接続されている。
そして、エア抜きブロック1は、図1に示す状態で下金型30に組み付けられてから下金型30と一体に機械加工され(これを共加工という)ており、図2(a),(b)及び図3に示すように、複数のスリット1bが形成された領域に、合わせ面Fに面して凹所(空間)20aが穿設されている。この凹所20aは、合わせ面Fにおいて上金型10と下金型30とにより形成される空間とともに所定形状の造形空間20を形成するものであって、近接して凸部20bがあるため略閉塞した状態に形成されている。
【0023】
本発明の一実施形態としてのエア抜きブロック及び造形用金型はこのように構成されているので、図示しないブローノズルから造形空間20に鋳砂とともに注入された圧縮空気は、凹所20aから図2(b)に矢印で示すようにスリット1b,ベントホール1cを介して空気抜き穴11に流れ、空気抜き穴11から外部に排出される。即ち、造形空間20、特に、略閉塞した状態に形成された凹所20aの通気性が確保される。
【0024】
凹所20aは、エア抜きブロック1のスリット1bが形成された領域に穿設されている。つまり、凹所20aは、金型外部と連通するスリット1bに囲まれて形成されることとなり、図4に示す従来技術のように凹所20aの下端部にエアベント50を設ける構成に較べ、極めて高い通気性が確保される。
また、造形空間20は、下金型30に組み付けられたエア抜きブロック1と下金型30との共加工により合わせ面Fに形成される。つまり、造形空間20の形状に応じてエア抜きブロック1が加工されることとなる。加えて、スリット1bは奥行寸法Dよりも幅寸法Wの大きなエア抜きブロック1に対して幅方向に沿って設けられているので、スリット1bを奥行方向に沿って設けるよりも各スリット1bの長さを大きく取ることができる。したがって、スリット1b等を介して金型外部と連通させることが可能な領域が大きくなり、この領域に形成できる空間も大きなものとなるので、様々な形状の造形空間(本造形金型により成形された鋳型を用いて製造される鋳物の製品形状)に対応できるようになる。
【0025】
したがって、製品形状に限定されることなく、造形空間20内の通気性を確保して造形空間20内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいてはこの鋳型により造形される鋳物の品質を向上させることができるという利点がある。
また、上金型10の空気抜き穴11と連通接続される領域にはベントホール1cが設けられているのでエア抜きブロック1の通気性、ひいては造形空間20の通気性を向上させることができるという利点がある。
【0026】
さらに、このベントホール1cがエア抜きブロック1の幅方向両側にそれぞれ設けられているので、2つのベントホール1cにより造形空間20の通気性をさらに向上させることができる。また、スリット1bは例えば放電加工等によるワイヤカットにより形成されるが、ワイヤの両端を支持する支持部をこれらのベントホール1c内に挿入してスリット1bを形成できるようになるので、スリット1bの形成を容易に行なえる。
【0027】
また、エア抜きブロック1と下金型30とがボルト31により締結されているので、エア抜きブロック1が下金型30に対して脱着式に構成されることとなり、エア抜きブロック1を下金型30から外してメンテナンスを行なったり、エア抜きブロック1を交換したりするのを容易に行なえる。
なお、本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロック及び鋳型造形用金型は上述した実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形を行なうことが可能である。
【0028】
例えば、上述した実施形態では、エア抜きブロック1の幅方向両端にベントホール1cを設けた構成としたが、ベントホール1cの数量は2つに限定されない。さらには、ベントホール1cが無い構成も可能である。この場合、上金型10の空気抜き穴11とスリット1bの開口部とが重ね合わされるように構成すればよい。
【0029】
また、上述の実施形態では、エア抜きブロック1のスリット1bを金型外部と連通させるためのベント部を上金型10に設けられた空気抜き穴11により構成したが、ベント部として、図4(a)に示す従来金型のように上金型10と下金型30との間に隙間60をスリット1b又はベントホール1cと連通状態に設けても良い。
【0030】
また、上述の実施形態では、エア抜きブロック1を下金型30に組み付け下金型30と共加工することにより合わせ面Fに所定形状の造形空間20を形成する構成としたが、エア抜きブロック1を上金型10に組み付け上金型30と共加工することにより合わせ面Fに所定形状の造形空間20を形成するようにしても良い。
【0031】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、ブロック本体には、幅方向に沿う広い領域にスリットが形成されていることから、このような広いスリット領域において金型本体と共加工することにより、所定形状の造形空間を通気性の高いスリットに面して形成することができ、したがって、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して造形空間内へ均一に鋳砂を充填することができ、鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【0032】
請求項2記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、造形空間からのエアは複数のスリットからベントホールへ流れるので、造形空間内の通気性を向上させることができ、鋳型の品質及び鋳物製品の品質をさらに向上させることができるという利点がある。
請求項3記載の本発明の鋳型造形用金型のエア抜きブロックによれば、造形空間からのエアは、ブロック本体の幅方向の両側にそれぞれ設けられたベントホールを介して排出されるようになるので、請求項2記載のエア抜きブロックよりも造形空間内の通気性をさらに向上させることができ、鋳型の品質及び鋳物製品の品質を一層向上させることができるという利点がある
また、ベントホールの相互間にスリットが位置することとなるので、この両ベントホールを利用することによりワイヤカットでベントホール間にスリットを容易に形成できるようになる。
【0033】
請求項4記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、請求項1記載のエア抜きブロックが取り付けられ、さらに、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上金型及び下金型の一方の金型とが共加工されるので、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【0034】
請求項5記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、造形空間からのエアは、エア抜きブロックのスリットを介して、上金型又は下金型に予め形成され金型の合わせ面で該スリットと連通接続されるベント部より金型外部に排出されるので、造形空間内の通気性を安定して確保できる。
請求項6記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、金型の空気抜き穴にベントホールが連通接続されるように請求項2又は3の何れかの項に記載のエア抜きブロックが取り付けられ、さらに、上金型及び下金型の合わせ面に形成される造形空間を所定形状にすべく、エア抜きブロックと上金型及び下金型の一方の金型とが共加工されるので、造形空間ひいては鋳物製品形状にかかわらず、造形空間内の通気性を確保して鋳型の品質ひいては鋳物製品の品質を向上させることができるという利点がある。
【0035】
請求項7記載の本発明の鋳型造形用金型によれば、エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結され、エア抜きブロックが脱着式に構成されるので、メンテナンスやエア抜きブロックの交換を容易に行なえるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのエア抜きブロックの構成を示す模式的な斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態としての鋳型造形用金型の要部構成を示す図であり、(a)は上金型を外した状態での模式的な平面図、(b)は(a)のX1−X1断面図に対応する図である。
【図3】本発明の一実施形態としてのエア抜きブロックの共加工後の構成を示す模式的な斜視図である。
【図4】従来の鋳型造形用金型及びエアベントの構成を示す模式図であり、(a)は(b)のY−Y矢視断面図、(b)は上金型を外した状態での模式的な平面図、(c)は(a)のA部拡大図である。
【符号の説明】
1 エア抜きブロック
1a ブロック本体
1b スリット
1c ベントホール
1d ボルト穴
10 上金型
11 空気抜き穴(ベント部)
20 造形空間
30 下金型
31 ボルト(締結具)
F 合わせ面
Claims (7)
- ブローイング時に鋳型造形用金型内の造形空間に吹き込まれたエアを該造形空間から排出する、鋳型造形用金型のエア抜きブロックであって、
幅寸法及び高さ寸法よりも奥行寸法の小さなブロック本体と、
該ブロック本体の幅方向に沿って該ブロック本体に形成され該ブロック本体の奥行方向に並んで配置された複数のスリットとをそなえて構成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型のエア抜きブロック。 - 該ブロック本体に上記の複数のスリットと連通するベントホールが設けられている
ことを特徴とする、請求項1記載の鋳型造形用金型のエア抜きブロック。 - 該ベントホールが該ブロック本体の該幅方向の両側にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする、請求項2記載の鋳型造形用金型のエア抜きブロック。 - 内部に所定形状の造形空間を有する鋳型造形用金型であって、
上金型と、下金型と、請求項1に記載のエア抜きブロックとをそなえて構成され、
該エア抜きブロックは該スリットが金型外部と連通するように該上金型及び該下金型の何れか一方の金型に組み付けられ、該エア抜きブロックと上記の一方の金型との共加工により該上金型及び該下金型の合わせ面に該造形空間が形成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型。 - 該合わせ面に面して該上金型又は該下金型に該金型外部に連通するベント部が予め形成されるとともに、
該エア抜きブロックは、該スリットの開口部が該ベント部に連通接続されるように該金型の合わせ面側に組み付けられた
ことを特徴とする、請求項4記載の鋳型造形用金型。 - 内部に所定形状の造形空間を有する鋳型造形用金型であって、
上金型と、下金型と、該上金型及び該下金型の何れか一方の金型に組み付けられた請求項2又は3の何れかの項に記載のエア抜きブロックとをそなえて構成され、
該上金型及び該下金型の合わせ面に面して該上金型及び該下金型の何れか他方の金型に該金型外部に連通する空気抜き穴が予め形成され、
該エア抜きブロックの該ベントホールが該空気抜き穴に連通接続されるように上記の一方の金型の合わせ面側に組み付けられ、該エア抜きブロックと上記の一方の金型との共加工により該上金型及び該下金型の合わせ面に該造形空間が形成された
ことを特徴とする、鋳型造形用金型。 - 該エア抜きブロックと上記の一方の金型とが締結部材により締結されている
ことを特徴とする、請求項4〜6の何れかの項に記載の鋳型造形用金型。
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