JP4411219B2 - 3D casting machine and 3D casting method - Google Patents

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Description

本発明は、アルミ合金やマグネシウム合金などの非鉄金属や鋳鉄などの溶湯を重力を利用して金型のキャビティ内へ流し込む鋳造機（以下単に「重力型鋳造機」という。）及び鋳造方法にかかり、特に、型締めした金型の姿勢について、３次元の空間において自由に停止させ又は移動させつつ、金型のキャビティ内へ溶湯を流し込むことを可能とした３次元鋳造機及び３次元鋳造方法に関する。   The present invention relates to a casting machine (hereinafter simply referred to as “gravity type casting machine”) and a casting method in which a molten metal such as a nonferrous metal such as an aluminum alloy or a magnesium alloy or cast iron is poured into a cavity of a mold using gravity. In particular, the present invention relates to a three-dimensional casting machine and a three-dimensional casting method capable of pouring molten metal into a mold cavity while freely stopping or moving in a three-dimensional space with respect to the posture of the clamped mold. .

従来の重力型鋳造機には、竪傾動機構を有するものがあった（例えば、特許文献１参照）。竪傾動機構は図４（ａ）に示したように主型５ａと主型５ｂとを合わせて型締めを行い、その後図４（ｂ）及び図５（ａ）に示したように、型締め後の金型５を竪傾動５ｅさせつつホッパ７ｃ内の溶湯を湯口７ｂからキャビティ７ａ内へ流し込むための機構である。
しかしかかる方法では、図５（ｂ）に示した製品６の場合、製品下部６ｂに溶湯が充填した後に最後に製品先端部６ｃに溶湯が回ることになる。このため製品先端部６ｃにおいて、湯温の低下による湯廻り不良が発生したり、金型内の空気やガスが溜まりやすく、引け巣やブローホールなどの鋳巣を発生させる問題を有していた。特に最近は、製品の薄肉化、複雑化、大型化などによりガス排出が困難なケースが多発するようになっていた。
また図６に示したように、鋳造機の周りには金型５を開いた後に製品を取り出すための取り出しロボット１０や、溶解炉１２からホッパ７ｃに溶湯を供給するための給湯ロボット１１などを設置するが、湯口７ｂと製品の取り出し方向は同一箇所の限定されるため、作業者１４は溶解炉１２もしくは給湯ロボット１１の近くに立って作業しなければならず、自由に金型５近くに立つことができない作業環境となっていた。
このため、作業者１４は主型５ａ、５ｂに付着した汚れを取り除くためにエアーブローしたり、中子５ｃを取り付けたりする作業を行うときに、ホッパ７ｃが邪魔となって無理な体勢で作業しなければならない問題を有していた。また、中子５ｃの姿勢を安定させるため幅木５ｄを大きなものにしなければならなかった。
さらに、作業者の作業性を確保するためにホッパ７ｃの位置について制限され、鋳造のために最も好ましい位置にホッパ７ｃを取り付けることができない問題を有していた。ホッパ７ｃの取り付け位置が制限されると、金型の設計や溶湯の流し込み工程の設計の自由度がなくなり、最適な金型設計や溶湯の流し込み工程の設計ができず、形状が複雑化、薄肉化、大型化する製品について良質な鋳物製品を生産することができない問題を有していた。
特開２００３−２０５３５９号公報 Some conventional gravity casting machines have a heel tilt mechanism (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 4 (a), the heel tilt mechanism performs mold clamping by combining the main mold 5a and the main mold 5b, and then mold clamping as shown in FIG. 4 (b) and FIG. 5 (a). This is a mechanism for pouring the molten metal in the hopper 7c from the gate 7b into the cavity 7a while tilting the subsequent mold 5 by tilting 5e.
However, in such a method, in the case of the product 6 shown in FIG. 5B, the molten metal finally turns to the product front end portion 6c after the molten metal is filled in the product lower portion 6b. For this reason, in the product front end portion 6c, there is a problem that hot water is poor due to a decrease in hot water temperature, air or gas in the mold is likely to be accumulated, and cast holes such as shrinkage and blowholes are generated. . Recently, in particular, there have been many cases in which gas discharge is difficult due to the thinning, complexity, and enlargement of products.
Further, as shown in FIG. 6, a casting robot 10 for taking out the product after opening the mold 5 and a hot water supply robot 11 for supplying the molten metal from the melting furnace 12 to the hopper 7c are provided around the casting machine. However, the operator 14 must work while standing near the melting furnace 12 or the hot water supply robot 11, and freely close to the mold 5. It was a work environment that could not stand.
For this reason, the operator 14 works in an unreasonable posture with the hopper 7c obstructing when performing an air blow to remove dirt adhered to the main molds 5a and 5b or attaching the core 5c. Had problems that had to be done. Moreover, the baseboard 5d had to be made large in order to stabilize the posture of the core 5c.
Further, the position of the hopper 7c is limited in order to ensure the workability of the operator, and there is a problem that the hopper 7c cannot be mounted at the most preferable position for casting. If the mounting position of the hopper 7c is limited, the degree of freedom in the design of the mold and the pouring process of the molten metal is lost, the optimal mold design and the pouring process of the molten metal cannot be performed, the shape becomes complicated, and the thin wall There has been a problem that high-quality casting products cannot be produced for products that are becoming larger and larger.
JP 2003-205359 A

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、湯温の低下による湯廻り不良や、金型内の空気やガスが溜まりやすいなどの理由により、引け巣やブローホールなどの鋳巣を発生させる問題をなくし、製品の薄肉化、複雑化、大型化などに対して適切に対応することを可能とした鋳造機及び鋳造方法を提供することにある。
また、作業者が無理な体勢で作業しなければならない問題をなくし、作業者が楽な体勢で作業可能であって安全性の高い鋳造機及び鋳造方法を提供することにある。
また、鋳造のために最も好ましい位置にホッパを取り付けることを可能とすることにより、金型の設計や溶湯の流し込み工程の設計の自由度を有し、形状が複雑化、薄肉化、大型化する製品について良質な鋳物製品を生産することを可能とした鋳造機及び鋳造方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks of the prior art, and the object of the present invention is that the hot water is poor due to a decrease in hot water temperature, and air and gas in the mold are likely to accumulate. There is provided a casting machine and a casting method capable of appropriately dealing with the thinning, complication, and enlargement of a product by eliminating the problem of generating a casting hole such as a shrinkage cavity and a blow hole for the reason. There is.
It is another object of the present invention to provide a casting machine and a casting method that eliminates the problem that an operator has to work with an unreasonable posture, enables the worker to work with an easy posture, and has high safety.
In addition, by making it possible to mount the hopper at the most preferable position for casting, it has the freedom of designing the mold and the pouring process of the molten metal, and the shape becomes complicated, thinned, and enlarged. An object of the present invention is to provide a casting machine and a casting method capable of producing a high-quality casting product.

本発明は重力型鋳造機であって、主型を合わせて締める機構（以下単に「型締機構」という。）と、前記型締機構を回転させる機構（以下単に「回転機構」という。）と、前記型締機構を傾斜させる機構（以下単に「竪傾動機構」という。）とを有する鋳造機とする。
また、型締めした状態の金型を、傾動方向に傾動させた後に、さらに、傾動方向とは異なる方向である回転方向に金型を回転させつつ、金型のキャビティ内へ溶湯を流し込む鋳造方法とする。
また、型締めした状態の金型を、回転方向に回転させた後に、さらに、回転方向とは異なる方向である傾動方向に金型を傾動させつつ、金型のキャビティ内へ溶湯を流し込む鋳造方法とする。
さらに、型締めした状態の金型を、傾動方向に傾動させつつ、さらに、傾動方向とは異なる方向である回転方向に金型を回転させつつ、金型のキャビティ内へ溶湯を流し込む鋳造方法とする。 The present invention is a gravity type casting machine, and includes a mechanism (hereinafter simply referred to as a “clamping mechanism”) for fastening the main mold together, and a mechanism for rotating the mold clamping mechanism (hereinafter simply referred to as a “rotating mechanism”). A casting machine having a mechanism for tilting the mold clamping mechanism (hereinafter, simply referred to as a “竪 tilting mechanism”).
Also, after the mold in a clamped state is tilted in the tilt direction, the molten metal is poured into the mold cavity while rotating the mold in a rotation direction that is different from the tilt direction. And
Also, after the mold in a clamped state is rotated in the rotation direction, the molten metal is poured into the mold cavity while further tilting the mold in a tilt direction that is different from the rotation direction. And
And a casting method in which the molten mold is poured into the cavity of the mold while the mold in the clamped state is tilted in the tilt direction and the mold is rotated in a rotation direction different from the tilt direction. To do.

本発明により、金型を３次元内において任意の位置に停止させ又は移動させつつ、金型を自由な姿勢におきながら鋳湯することが可能となった。
このため、特に湯廻りの悪いと考えられる部分に早く湯が回るような姿勢を維持しつつ鋳湯したり、金型内に空気やガスが溜まりにくい姿勢を維持しつつ鋳湯することが可能となり、鋳巣が発生する問題がなくなった。
また、作業者が主型をエアーブローしたり主型に中子を取り付ける作業を行うときの、主型の姿勢を自由に設定可能な構成としたので、作業スペースの自由度を広げ、作業者が安全で楽な体勢で作業可能な鋳造機及び鋳造方法を提供することができた。
さらに、型締めのときの主型の姿勢を自由に設定できる構成としたため、中子を保持するための幅木を従来と比べ小型のものとすることができた。幅木を小型にすることにより中子砂の消費が少なくなり、資源の無駄な消費を防止し産業廃棄物を減少させる効果が得られた。
また、金型の設計や溶湯の流し込み工程の設計についての自由度を有し、形状が複雑化、薄肉化、大型化する製品について良質な鋳物製品を生産することを可能とした鋳造機及び鋳造方法を提供することができた。 According to the present invention, it is possible to perform casting while placing the mold in a free posture while stopping or moving the mold at an arbitrary position in the three dimensions.
For this reason, it is possible to cast while maintaining a posture in which the hot water quickly turns around a portion that is considered to be particularly poor in hot water, or while maintaining a posture in which air and gas do not easily accumulate in the mold. As a result, the problem of forming a cast hole disappeared.
In addition, the structure of the main mold can be freely set when the operator blows the main mold or attaches the core to the main mold. However, it was possible to provide a casting machine and a casting method capable of working in a safe and easy posture.
Further, since the posture of the main mold at the time of mold clamping can be freely set, the skirting board for holding the core can be made smaller than conventional ones. By reducing the size of the skirting board, consumption of core sand was reduced, and the effect of preventing wasteful consumption of resources and reducing industrial waste was obtained.
Casting machines and castings that have the freedom to design the mold and the casting process of the molten metal, and can produce high-quality castings for products that are complex, thin, and large in shape. Could provide a way.

ホッパ内の溶湯を重力を利用して金型のキャビティ内へ流し込む重力型鋳造機であって型締機構と回転機構と竪傾動機構とを有する鋳造機とする。
型締め機構としてはシリンダを使用して２式の主型を互いに圧着する構成が好ましい。回転機構は任意の回転中心線を回転中心として時計回りと反時計回りにそれぞれ回転可能な構成ととする。
具体的には、回転させる部分を軸受けやロールなどを使用して支持し、モータやシリンダなどを使用して回転させる構成が好ましい。
また、竪傾動機構は任意の傾動中心線を傾動中心として傾動可能な構成とし、傾動角度は４５〜１３５度傾動させることが好ましい。
具体的には、傾動させる部分を軸受けやロールなどを使用して支持し、モータやシリンダなどを使用して型締機構等を傾動させる構成が好ましい。
このとき、回転機構の回転中心線と竪傾動機構の傾動中心線が互いに交差するようにしても交差しないようにしても構わない。
また型締機構を９０〜１８０度回転させる回転機構と、型締機構を４５〜９０度傾動させる竪傾動機構とすると、金型を多種類の姿勢に維持することが可能であり、特に回転角度を１８０度とし傾動角度を９０度とすることにより、金型をほぼ全ての姿勢に維持することが可能となる。
さらに金型を通る回転中心線を中心として型締機構を回転させる回転機構とし、竪傾動機構が、型締機構と回転機構を一緒に傾動させる機構である重力型鋳造機とする。 A gravity-type casting machine in which molten metal in a hopper is poured into a mold cavity using gravity, and is a casting machine having a mold-clamping mechanism, a rotating mechanism, and a heel tilting mechanism.
As the mold clamping mechanism, a configuration in which a cylinder is used to press the two main molds together is preferable. The rotation mechanism is configured to be rotatable clockwise and counterclockwise around an arbitrary rotation center line.
Specifically, a configuration in which a portion to be rotated is supported using a bearing or a roll and rotated using a motor, a cylinder, or the like is preferable.
Further, it is preferable that the heel tilt mechanism is configured to be tiltable with an arbitrary tilt center line as the tilt center, and the tilt angle is tilted by 45 to 135 degrees.
Specifically, a configuration in which a tilting portion is supported using a bearing or a roll and a mold clamping mechanism or the like is tilted using a motor, a cylinder, or the like is preferable.
At this time, the rotation center line of the rotation mechanism and the tilt center line of the heel tilt mechanism may or may not intersect with each other.
Further, if a rotation mechanism that rotates the mold clamping mechanism by 90 to 180 degrees and a heel tilt mechanism that tilts the mold clamping mechanism by 45 to 90 degrees , the mold can be maintained in various postures. By setting the angle to 180 degrees and the tilt angle to 90 degrees, the mold can be maintained in almost all postures.
Furthermore as the rotation mechanism for rotating the mold clamping mechanism around a rotation centerline passing through the die, vertical tilting mechanism, a gravity casting machine is a mechanism for tilting the mold clamping mechanism and the rotating mechanism together.

また重力型鋳造機であって、回転機構の回転中心線又は回転中心線の平行線のいずれかと、竪傾動機構の傾動中心線が直角に交わるように構成することが好ましい。
回転機構の回転中心線又はその平行線に対し、竪傾動機構の傾動中心線が直角に交わるように構成することにより、他の構成と比べ金型を保持する姿勢の自由度が高くなるからである。
また竪傾動機構の傾動中心線が金型に対して重力方向下側に位置する構成にした重力型鋳造機とする。
また上記したいずれかの重力型鋳造機であって、傾動ベースと傾動軸を有するものとし、傾動ベースの両方の端部付近において回転機構を保持する構成とし、さらに、傾動ベースの一方の端部近くに傾動軸を取り付けた重力型鋳造機とする。
そしてホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転機構と一緒に傾動方向に傾動させる工程の後に、傾動方向とは異なる方向である回転方向に金型を回転させ、金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、ホッパ内の溶湯を金型のキャビティ内へ流し込む工程を有する鋳造方法とする。
かかる鋳造方法とすることにより、作業者が作業を行うときの金型の姿勢を自由に設定可能となり、安全で楽な体勢で作業可能な鋳造方法を提供することができるからである。
また、幅木を従来と比べ小型のものとすることができるからである。
またホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転機構と一緒に、傾動方向に傾動させる工程の後に、傾動方向と直角の回転方向に金型を回転させ、金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、ホッパ内の溶湯を金型のキャビティ内へ流し込む工程を有する鋳造方法とする。
竪傾動機構の傾動方向の属する平面と、回転機構の回転方向の属する平面とが互いに直角に交わるように構成することにより、他の構成と比べ金型を保持する姿勢の自由度が高くなるからである。 Also a gravity casting machine, also the rotation center line of the rotary mechanism and one of the parallel lines of the rotary center line, it is preferable that tilting center line of the vertical tilting mechanism is configured to intersect at right angles.
Because the tilt center line of the heel tilt mechanism intersects the rotation center line of the rotation mechanism or its parallel line at a right angle, the degree of freedom in holding the mold is increased compared to other configurations. is there.
Further, the gravity casting machine is configured such that the tilt center line of the heel tilt mechanism is located below the mold in the direction of gravity.
Further, any one of the above-described gravity type casting machines, which has a tilt base and a tilt shaft, has a configuration in which a rotation mechanism is held in the vicinity of both ends of the tilt base, and one end portion of the tilt base. A gravity casting machine with a tilting shaft installed nearby.
And a casting method having a step of supplying a molten metal into the hopper, after the step of tilting the tilting direction of the mold in a state of mold clamping with rotating mechanism, the rotational direction is a direction different from the tilting motion direction the mold is rotated, while being allowed or stop moving to any position of the mold in a 3-dimensional, and casting method with a step Komu to flow the molten metal in the hopper into the mold cavity.
This is because by adopting such a casting method, the posture of the mold when the operator performs work can be freely set, and a casting method capable of working with a safe and easy posture can be provided.
Moreover, it is because a baseboard can be made small compared with the past.
Also a casting method having a step of supplying a molten metal into the hopper, along with the rotation mechanism of the mold of the state of mold clamping, after the step of tilting the tilting direction, the mold in the direction of rotation of the tilting movement perpendicular to the direction the rotate, while being allowed or stop moving to any position of the mold in a 3-dimensional, and casting method with a step Komu to flow the molten metal in the hopper into the mold cavity.
Since the plane to which the tilt direction of the heel tilt mechanism belongs and the plane to which the rotation direction of the rotation mechanism cross each other at right angles, the degree of freedom of the posture for holding the mold becomes higher than other configurations. It is.

またホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転方向に回転させる工程の後に、回転方向とは異なる方向である傾動方向に金型を回転機構と一緒に傾動させ、金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、ホッパ内の溶湯を金型のキャビティ内へ流し込む工程を有する鋳造方法とする。
このような鋳造方法とすることにより、作業者が作業を行うときの金型の姿勢を自由に設定可能となり、安全で楽な体勢で作業可能な鋳造方法を提供することができるからである。また、幅木を従来と比べ小型のものとすることができるからである。
またホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転方向に回転させる工程の後に、回転方向と直角の傾動方向に金型を回転機構と一緒に傾動させ、金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、ホッパ内の溶湯を金型のキャビティ内へ流し込む工程を有する鋳造方法とする。
回転機構の回転方向の属する平面と、竪傾動機構の傾動方向の属する平面とが互いに直角に交わるように構成することにより、他の構成と比べ金型を保持する姿勢の自由度が高くなるからである。
またホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転機構と一緒に傾動方向に傾動させつつ、さらに、傾動方向とは異なる方向である回転方向に金型を回転させつつ、３次元内において金型の姿勢を変えながら、ホッパ内の溶湯を金型のキャビティ内へ流し込む工程を有する鋳造方法とする。
型締めした金型を傾動させつつ、かつ、回転させつつ、金型のキャビティ内へ溶湯を流し込むことにより、特に湯廻りの悪いと考えられる部分に早く湯が回るような姿勢を維持しつつ鋳湯したり、金型内に空気やガスが溜まりにくい姿勢を維持しつつ鋳湯することが可能となるからである。
また、上記したいずれかの鋳造方法において金型を回転させる工程が、金型を通る回転中心線を中心として回転させる工程である鋳造方法とする。
また、上記したいずれかの鋳造方法において金型を傾動させる工程が、金型の重力方向下側に設けた傾動中心線を中心にして傾動させる工程である鋳造方法とする。 Also a casting method having a step of supplying a molten metal into the hopper, after the step of rotating the mold while clamping the direction of rotation, rotating the mold tilt direction is a direction different from the direction of rotation It is tilted with mechanism, while being allowed or stop moving to any position of the mold in a 3-dimensional, and casting method with a step Komu to flow the molten metal in the hopper into the mold cavity.
This is because by adopting such a casting method, it is possible to freely set the posture of the mold when the worker performs the work, and it is possible to provide a casting method capable of working with a safe and easy posture. Moreover, it is because a baseboard can be made small compared with the past.
Also a casting method having a step of supplying a molten metal into the hopper, after the step of rotating the mold while clamping the direction of rotation, together mold a rotation mechanism to the tilting direction of rotation perpendicular It is tilted, while the allowed or stop moving to any position of the mold in a 3-dimensional, and casting method with a step Komu to flow the molten metal in the hopper into the mold cavity.
By configuring the plane to which the rotation direction of the rotation mechanism belongs and the plane to which the tilt direction of the heel tilt mechanism belong to each other at a right angle, the degree of freedom in holding the mold is increased compared to other configurations. It is.
Also a casting method having a step of supplying a molten metal to the hopper, while tilting the tilting movement direction of the mold in a state of mold clamping with a rotation mechanism, further, the rotation direction is a direction different from the tilting motion direction in while rotating the mold, while changing the orientation of the mold in a 3-dimensional, and casting method with a step Komu to flow the molten metal in the hopper into the mold cavity.
While tilting and rotating the clamped mold, the molten metal is poured into the cavity of the mold, thereby maintaining a posture in which the molten metal can be quickly turned to a part that is considered to be poor. This is because it becomes possible to cast water while maintaining the posture in which hot water or air or gas does not easily accumulate in the mold.
Further, in any one of the above-described casting methods, the step of rotating the mold is a casting method in which the step of rotating is performed around the rotation center line passing through the mold.
Further, in any one of the above casting methods, the step of tilting the mold is a step of tilting about the tilt center line provided on the lower side of the mold in the gravity direction.

以下本発明の実施例１を図１〜図２に示し説明する。実施例１にかかる３次元鋳造機1は型締機構２と回転機構３と竪傾動機構４とを有している。
型締機構２は、主型８ｂを保持する受ベース２１と主型８ａを保持する押ベース２２とを有するものとした。また、受ベース２１とシリンダベース２４と型締ベース２５を一体に構成し、受ベース２１とシリンダベース２４間に複数のガイド２３を取り付けた。
そして、押しベース２２をガイド２３によりガイドして、受けベース２１近くからシリンダベース２４近くまでの間を移動可能に取り付けた。
さらに、シリンダベース２４には油圧シリンダからなる型締シリンダ２６を取り付け、ロッド２６ａの先端を押ベース２２に取り付けた。また、シリンダベース２４には円板部３５を取り付け、２個のローラ３８により回転可能に保持する構成とした。
回転機構３は、受ベース２１を回転可能に保持する回転支持部３３と、回転支持部３３を保持する回転ベース３２とを有し、傾動ベース３１の一方の端部近くにおいて回転ベース３２を保持する構成とした。
また、傾動ベース３１の他方の端部付近において２個のローラ３８を回転可能に保持し、さらに減速機付モータ３６を取り付け、円板部３５に取り付けた歯車部３４と減速機付モータ３６に取り付けた駆動歯車３７を互いにかみ合わせる構成とした。
竪傾動機構４は、回転ベース３２に取り付けた傾動軸４５を回転可能に保持する軸受４２と、軸受４２を保持する軸受ベース４４と、さらに軸受ベース４４を保持する固定フレーム４１を有するものとした。固定フレーム４１には油圧シリンダからなる竪動シリンダ４３を取り付け、竪動シリンダ４３のロッド４３ａの先端を傾動ベース３１の下部に連結する構成とした。
なお本実施例では、回転機構３の回転中心線３ｃを金型８の中心に置き、さらに、回転中心線３ｃの平行線であって傾動中心線４ｂを通る線に対し、竪傾動機構４の傾動中心線４ｂが直角に交わるように構成した。このため、傾動方向４ａに対し左右回転方向３ａ、３ｂは直角になる。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The three-dimensional casting machine 1 according to the first embodiment includes a mold clamping mechanism 2, a rotation mechanism 3, and a heel tilt mechanism 4.
The mold clamping mechanism 2 has a receiving base 21 that holds the main mold 8b and a pressing base 22 that holds the main mold 8a. Further, the receiving base 21, the cylinder base 24, and the mold clamping base 25 are integrally formed, and a plurality of guides 23 are attached between the receiving base 21 and the cylinder base 24.
Then, the push base 22 was guided by a guide 23 and attached so as to be movable between the vicinity of the receiving base 21 and the vicinity of the cylinder base 24.
Further, a clamping cylinder 26 made of a hydraulic cylinder is attached to the cylinder base 24, and the tip of the rod 26 a is attached to the push base 22. In addition, a disk portion 35 is attached to the cylinder base 24 and is configured to be rotatably held by two rollers 38.
The rotation mechanism 3 includes a rotation support portion 33 that holds the receiving base 21 rotatably, and a rotation base 32 that holds the rotation support portion 33, and holds the rotation base 32 near one end of the tilting base 31. It was set as the structure to do.
In addition, the two rollers 38 are rotatably held near the other end of the tilting base 31, and a motor 36 with a speed reducer is attached to the gear part 34 and the motor 36 with a speed reducer attached to the disk part 35. The attached drive gear 37 is configured to mesh with each other.
The eaves tilting mechanism 4 includes a bearing 42 that rotatably holds a tilting shaft 45 attached to the rotation base 32, a bearing base 44 that holds the bearing 42, and a fixed frame 41 that holds the bearing base 44. . A peristaltic cylinder 43 made of a hydraulic cylinder is attached to the fixed frame 41, and the tip of the rod 43 a of the peristaltic cylinder 43 is connected to the lower part of the tilt base 31.
In the present embodiment, the rotation center line 3c of the rotation mechanism 3 placed in the center of the mold 8, further comprising a parallel line of the rotation center line 3c to the line through the tilting center line 4 b, vertical tilting mechanism 4 The tilt center line 4b is configured to intersect at right angles. For this reason, the left and right rotational directions 3a and 3b are perpendicular to the tilting direction 4a.

実施例１の３次元鋳造機１では、型締シリンダ２６を作動させることにより、押ベース２２により保持する主型８ａを受ベース２１により保持する主型８ｂに向かって押し付けることにより型締め作業を行い、さらに、主型８ａ、８ｂを互いに切り離したりすることができる。
また、減速機付モータ３６に取り付けた駆動歯車３７によって歯車部３４を回転駆動することにより、金型８の中心を通る回転中心線３ｃを中心として右回転方向３ａと左回転方向３ｂにそれぞれ９０度、合計１８０度の範囲で自由な位置に回転移動させたり位置決めしたりすることができる。
さらに、竪動シリンダ４３を作動させることにより型締機構２と回転機構３を一緒に、傾動中心線４ｂを中心として竪動方向４ａに９０度の範囲で自由な位置に竪動させたり位置決めしたりすることができる。 In the three-dimensional casting machine 1 of the first embodiment, the mold clamping operation is performed by pressing the main mold 8 a held by the pressing base 22 toward the main mold 8 b held by the receiving base 21 by operating the mold clamping cylinder 26. In addition, the main molds 8a and 8b can be separated from each other.
Further, by rotating and driving the gear portion 34 by the drive gear 37 attached to the motor 36 with a speed reducer, the rotation center line 3c passing through the center of the mold 8 is centered on the right rotation direction 3a and the left rotation direction 3b, respectively. It can be rotated and positioned to a free position within a total range of 180 degrees.
Further, by actuating the peristaltic cylinder 43, the mold clamping mechanism 2 and the rotation mechanism 3 are moved to a free position within a range of 90 degrees in the peristaltic direction 4a around the tilt center line 4b. Can be.

続いて、実施例１の３次元鋳造機１を使用した鋳造方法の発明である、実施例２について図３に示し説明する。
まず図３（ａ）に示すように、主型８ａ、８ｂを切り離した状態で中子８ｃを入れる。実施例１では中子を安定した状態で取り付けることができるので、幅木８ｄを小さくすることが可能である。また、湯口の位置と製品の取り出し方向を別に設計することができるので、作業者は自由に金型に近づいて作業することが可能となった。
続いて図３（ｂ）に示したように、型締シリンダ２６を作動させ型締め作業を行う。さらに図３（ｃ）に示したように、竪動シリンダ４３を作動させ型締機構２と回転機構３を一緒に傾動方向４ａに傾動させて、金型８を０〜９０度の範囲において自由な姿勢に位置決めする。
さらに続いて図３（ｄ）に示したように、減速機付モータ３６を駆動して型締機構２を回転させて、金型８を右回転方向３ａに９０度あるいは左回転方向３ｂに９０度、合計１８０度の範囲で姿勢を変えながら、ホッパ内の溶湯を湯口からキャビティ内に流し込み鋳湯する。
このため、特に湯廻りの悪いと考えられる部分に早く湯が回るような姿勢を維持しつつ鋳湯したり、金型内に空気やガスが溜まりにくい姿勢を維持しつつ鋳湯することが可能となった。
また、金型の設計や溶湯の流し込み工程の設計を自由に行うことが可能となり、形状が複雑化、薄肉化、大型化する製品について良質な鋳物製品を生産することが容易になる効果があった。 Next, Example 2 which is an invention of a casting method using the three-dimensional casting machine 1 of Example 1 will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 3A, the core 8c is inserted with the main molds 8a and 8b separated. In Example 1, since the core can be attached in a stable state, it is possible to reduce the base board 8d. In addition, since the position of the gate and the direction of taking out the product can be designed separately, the operator can freely approach the mold and work.
Subsequently, as shown in FIG. 3B, the mold clamping cylinder 26 is operated to perform the mold clamping operation. Further, as shown in FIG. 3 (c), the peristaltic cylinder 43 is operated to cause the mold clamping mechanism 2 and the rotation mechanism 3 to tilt together in the tilting direction 4a so that the mold 8 can be freely moved in the range of 0 to 90 degrees. Position in a proper posture.
Subsequently, as shown in FIG. 3 (d), the motor 36 with a speed reducer is driven to rotate the mold clamping mechanism 2, and the mold 8 is rotated 90 degrees in the right rotation direction 3a or 90 degrees in the left rotation direction 3b. The molten metal in the hopper is poured from the gate into the cavity while changing the posture in the range of 180 degrees in total.
For this reason, it is possible to cast while maintaining a posture in which the hot water quickly turns around a portion that is considered to be particularly poor in hot water, or while maintaining a posture in which air and gas do not easily accumulate in the mold. It became.
In addition, it is possible to freely design the mold and the pouring process of the molten metal, which has the effect of facilitating the production of high-quality cast products for products whose shapes are complicated, thin, and large. It was.

本発明は、アルミ合金やマグネシウム合金などの非鉄金属や鋳鉄などの鋳造製品を製造する産業及び鋳造機を製造販売する産業などにおいて利用される。   The present invention is used in industries that manufacture non-ferrous metals such as aluminum alloys and magnesium alloys and cast products such as cast iron, and industries that manufacture and sell casting machines.

３次元鋳造機の正面図である。It is a front view of a three-dimensional casting machine. ３次元鋳造機の平面図である。It is a top view of a three-dimensional casting machine. 実施例２の鋳造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the casting method of Example 2. FIG. 従来の鋳造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional casting method. 従来の鋳造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional casting method. 従来の鋳造機回りの平面配置図である。It is a plane arrangement view around a conventional casting machine.

１ ：３次元鋳造機 ２ ：型締機構 ３ ：回転機構
３ａ：右回転方向 ３ｂ：左回転方向 ３ｃ：回転中心線
４ ：竪傾動機構 ４ａ：傾動方向 ４ｂ：傾動中心線
５ ：金型 ５ａ：主型 ５ｂ：主型
５ｃ：中子 ５ｄ：幅木 ５ｅ：竪傾動
６ ：製品 ６ｂ：製品下部 ６ｃ：製品先端部
７ａ：キャビティ ７ｂ：湯口 ７ｃ：ホッパ
８ ：金型 ８ａ：主型 ８ｂ：主型
８ｃ：中子 ８ｄ：幅木 １０ ：取出ロボット
１１ ：給湯ロボット １２ ：溶解炉 １４ ：作業者
２１ ：受ベース ２２ ：押ベース ２３ ：ガイド
２４ ：シリンダベース ２５ ：型締ベース ２６ ：型締シリンダ
２６ａ：ロッド ３１ ：傾動ベース ３２ ：回転ベース
３３ ：回転支持部 ３４ ：歯車部 ３５ ：円板部
３６ ：減速機付モータ ３７ ：駆動歯車 ３８ ：ローラ
４１ ：固定フレーム ４２ ：軸受 ４３ ：竪動シリンダ
４３ａ：ロッド ４４ ：軸受ベース ４５ ：傾動軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: 3D casting machine 2: Clamping mechanism 3: Rotating mechanism 3a: Right rotation direction 3b: Left rotation direction 3c: Rotation center line 4: 竪 Tilt mechanism 4a: Tilt direction 4b: Tilt center line 5: Die 5a: Main mold 5b: Main mold 5c: Core 5d: Skirting board 5e: Spear tilt 6: Product 6b: Product lower part 6c: Product tip 7a: Cavity 7b: Cup 7c: Hopper 8: Mold 8a: Main mold 8b: Main Mold 8c: Core 8d: Skirting board 10: Extraction robot 11: Hot water supply robot 12: Melting furnace 14: Worker 21: Receiving base 22: Push base 23: Guide 24: Cylinder base 25: Clamping base 26: Clamping cylinder 26a: Rod 31: Tilt base 32: Rotation base 33: Rotation support part 34: Gear part 35: Disk part 36: Motor with speed reducer 37: Drive gear 38: Roller 41: Fixed frame 4 : Bearing 43: Tatedo cylinder 43a: rod 44: Bearing base 45: tilt shaft

Claims (9)

ホッパを有し、前記ホッパ内の溶湯を重力を利用して金型のキャビティ内へ流し込む鋳造機（以下単に「重力型鋳造機」という。）であって、主型を合わせて締める機構（以下単に「型締機構」という。）と、前記型締機構を回転させる機構（以下単に「回転機構」という。）と、前記型締機構を傾斜させる機構（以下単に「竪傾動機構」という。）とを有するものとし、
前記回転機構が金型を通る回転中心線を中心として回転する構成とし、さらに前記竪傾動機構が前記型締機構と前記回転機構を一緒に傾動させる機構であることを特徴とする重力型鋳造機。 Has a hopper, a casting machine Komu to flow the molten metal in the hopper by using a gravity mold into the cavity (hereinafter referred to simply as "gravity casting machine.") Mechanism tightening together the master mold (Hereinafter simply referred to as “clamping mechanism”), a mechanism for rotating the mold clamping mechanism (hereinafter simply referred to as “rotating mechanism”), and a mechanism for tilting the mold clamping mechanism (hereinafter simply referred to as “竪 tilting mechanism”). .) assumed to have a,
A gravity type casting machine characterized in that the rotation mechanism rotates around a rotation center line passing through a mold, and the heel tilt mechanism is a mechanism that tilts the mold clamping mechanism and the rotation mechanism together. . 請求項１に記載した重力型鋳造機であって、回転機構の回転中心線又は前記回転中心線の平行線のいずれかに対し、竪傾動機構の傾動中心線が直角に交わるように構成したことを特徴とする重力型鋳造機。 2. The gravity type casting machine according to claim 1, wherein the tilt center line of the heel tilt mechanism intersects at right angles with either the rotation center line of the rotation mechanism or a parallel line of the rotation center line. Gravity type casting machine characterized by 請求項１又は請求項２のいずれかに記載した重力型鋳造機であって、竪傾動機構の傾動中心線が金型に対して重力方向下側に位置するように構成したことを特徴とする重力型鋳造機。3. The gravity type casting machine according to claim 1, wherein the tilting center line of the heel tilting mechanism is located on the lower side in the gravitational direction with respect to the mold. Gravity type casting machine. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載した重力型鋳造機であって、傾動ベースと傾動軸を有するものとし、前記傾動ベースの両方の端部付近において回転機構を保持する構成とし、さらに、前記傾動ベースの一方の端部近くに前記傾動軸を取り付けたことを特徴とする重力型鋳造機。The gravity type casting machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the casting machine has a tilting base and a tilting shaft, and is configured to hold a rotating mechanism near both ends of the tilting base, The gravity type casting machine, wherein the tilting shaft is attached near one end of the tilting base. ホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転機構と一緒に傾動方向に傾動させる工程の後に、前記傾動方向とは異なる方向である回転方向に前記金型を回転させ、前記金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、前記ホッパ内の溶湯を前記金型のキャビティ内へ流し込む工程を有することを特徴とする鋳造方法。 A casting method including a step of supplying a molten metal to a hopper, wherein the mold in a clamped state is tilted in a tilting direction together with a rotating mechanism, and then the rotation direction is a direction different from the tilting direction. the mold is rotated, while allowed or moving stop arbitrary posture the mold in a 3-dimensional, characterized by having a step Komu to flow the molten metal in the hopper to the die cavity casting Method. ホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転方向に回転させる工程の後に、前記回転方向とは異なる方向である傾動方向に、前記金型を回転機構と一緒に傾動させ、前記金型を３次元内において任意の姿勢に停止させ又は移動させつつ、前記ホッパ内の溶湯を前記金型のキャビティ内へ流し込む工程を有することを特徴とする鋳造方法。 A casting method comprising the step of supplying a molten metal into the hopper, after the step of rotating the mold while clamping the direction of rotation, the tilting direction is a direction different from said rotational direction, said die is tilted with rotation mechanism, while stopped or moved to any position of the mold in a 3-dimensional, and wherein a step Komu to flow the molten metal in the hopper to the die cavity Casting method. ホッパに溶湯を供給する工程を有する鋳造方法であって、型締めした状態の金型を回転機構と一緒に傾動方向に傾動させつつ、さらに、前記傾動方向とは異なる方向である回転方向に前記金型を回転させつつ、３次元内において前記金型の姿勢を変えながら、前記ホッパ内の溶湯を前記金型のキャビティ内へ流し込む工程を有することを特徴とする鋳造方法。 A casting method comprising the step of supplying molten metal to the hopper, while tilting the tilting movement direction of the mold in a state of mold clamping with a rotation mechanism, further, the rotation direction is a direction different from the said tilting direction while rotating the mold, while changing the mold in position in a three-dimensional, casting method characterized by comprising the step of the molten metal in said hopper Komu to flow into the mold cavity. 請求項５〜請求項７のいずれかに記載した鋳造方法において、金型を回転させる工程が、前記金型を通る回転中心線を中心として回転させる工程であることを特徴とする鋳造方法。8. The casting method according to claim 5, wherein the step of rotating the mold is a step of rotating around a rotation center line passing through the mold. 請求項５〜請求項８のいずれかに記載した鋳造方法において、金型を傾動させる工程が、前記金型の重力方向下側に設けた傾動中心線を中心にして傾動させる工程であることを特徴とする鋳造方法。9. The casting method according to claim 5, wherein the step of tilting the mold is a step of tilting about a tilt center line provided on the lower side in the gravitational direction of the mold. Casting method characterized.
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