JP5042055B2 - Core manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、シェルモールド鋳造法で非鉄鋳物、鉄鋳物等の鋳造品を製造する際に用いる外層と内層とからなる二層構造の中子を製造するための装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a core having a two-layer structure composed of an outer layer and an inner layer, which is used when a cast product such as a non-ferrous casting or an iron casting is manufactured by a shell mold casting method.
鋳造用中子の製造にあたり、注湯時における中子の強度を確保することと、注湯後において中子の崩壊性を良くすることとは、一見相反するようではあるが、中子には、強度のと崩壊性の確保が必要とされる。即ち、中子は高強度でなければならないが、中子全体を高強度の材料で形成すると、その後のばらし作業、つまり崩壊作業に手間がかかることになる。従って、中子の表面側は高強度の材料で形成され、その内側は崩壊性の良い材料で形成されることが望ましい。 In the manufacture of casting cores, it seems that there is a contradiction between securing the core strength during pouring and improving the core disintegration after pouring. It is necessary to ensure strength and disintegration. That is, the core must have high strength, but if the entire core is formed of a high-strength material, it will take time for the subsequent disassembling operation, that is, the collapsing operation. Therefore, it is desirable that the surface side of the core is formed of a high-strength material, and the inside thereof is formed of a material having good disintegration.
しかして、高強度を確保しうる外層と、良好な崩壊性の確保しうる内層とからなる二層構造の中子については、下記特許文献1に記載されている。即ち、この中子は、粒度指数の異なる熱硬化性樹脂被覆砂で形成された外層と内層とからなり、外層用熱硬化性樹脂被覆砂が内層用熱硬化性樹脂被覆砂より大きい粒度指数で形成されたものであって、これによれば、注湯時における中子の強度を十分に確保でき、また鋳造不良の発生防止と鋳肌の改善を図ることができと共に、注湯後の鋳型の崩壊性も良好である。
然るに、上記特許文献1は二層構造中子及びその製造方法について開示されたもので、この二層構造中子を製造するための装置については開示されていない。そこで本発明は、、外層と内層とからなる二層構造の中子を自動的に製造することが可能な中子製造装置を提供することを目的としている。 However, Patent Document 1 discloses a two-layer core and a method for manufacturing the same, and does not disclose an apparatus for manufacturing the two-layer core. Accordingly, an object of the present invention is to provide a core manufacturing apparatus capable of automatically manufacturing a core having a two-layer structure including an outer layer and an inner layer.
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明は、粒度指数の異なる熱硬化性樹脂被覆砂で形成された外層aと内層bとからなり、外層aが内層bより大きい粒度指数で形成されてなる中子30を製造するための中子製造装置であって、
水平方向に互いに接離可能な一対の金型1a,1bで、両金型1a,1b間に形成される成形室2の開口3を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線G周りに反転可能な一対の金型1a,1bと、金型1a,1bを所要温度に加熱する加熱手段と、金型1a,1bの上方で所定方向に移動可能な可動枠4と、可動枠4の上部側に可動枠4の移動方向前後に一定ピッチPで設けられた外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6と、両砂タンク5,6の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型1a,1bの真上でその上向き開口3から成形室2内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠4の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8とからなり、
外層用ブローユニット7が砂受給位置からブロー位置へ前進して、加熱された金型1a,1bの成形室2内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを充填した後、退避して、金型1a,1bが下向き位置に反転し、未硬化の砂Aを排出して外層aを形成した後、上向き位置に反転復帰すると共に、可動枠4が両砂タンク5,6のピッチP相当分移動し、内層用ブローユニット8が砂受給位置からブロー位置へ前進して、既に形成された金型1a,1b内の外層a内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bを充填して内層bを形成するようになっていることを特徴とする。
Means for solving the above problems will be described with reference numerals of the embodiments described later. The invention according to claim 1 is an outer layer a and an inner layer formed of thermosetting resin-coated sand having different particle size indexes. a core manufacturing apparatus for manufacturing a
A pair of
The outer
請求項2は、請求項1に記載の中子製造装置において、前記可動枠4を装置機枠14にガイド部材35を介して所定方向に移動可能に支持し、第1シリンダ31及び第2シリンダ32のシリンダチューブ31a,32bの後端部どうしを同軸に一体的に連結した2本のシリンダ31,32の第2シリンダ32のピストンロッド32bを可動枠4に取り付けると共に、第1シリンダ31のピストンロッド31bを装置機枠4に取り付け、しかして外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を第1シリンダ31によって位置決めし、内層用ブローユニット8が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を両砂タンク5,6のピッチP相当分だけ第2シリンダ32によって移動させるようにしてなることを特徴とする。
A second aspect of the present invention provides the core manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the
請求項3は、請求項1又は2に記載の中子製造装置において、前記外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8は、可動枠4に互いに平行に配設される2本のシリンダ23,24によって個別に、砂受給位置とブロー位置との間を駆動されるようになっていることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is the core manufacturing apparatus according to the first or second aspect, wherein the outer
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明によれば、成形室2の開口3を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線G周りに反転可能な一対の分割金型1a,1bと、金型1a,1bを所要温度に加熱する加熱手段と、金型1a,1bの上方で移動可能な可動枠4と、可動枠4の上部側に可動枠4の移動方向前後に一定ピッチPで設けられた外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6と、両砂タンク5,6の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型1a,1bの真上でその上向き開口3から成形室2内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠4の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8とを備えているから、外層用ブローユニット7を砂受給位置からブロー位置へ前進させ、加熱された金型1a,1bの成形室2内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを充填した後、ブローユニット7を退避させ、金型1a,1bを下向き位置に反転させて、未硬化の砂Aを排出して外層aを形成した後、金型1a,1bを上向き位置に反転復帰させ、可動枠4を両砂タンク5,6のピッチP相当分移動させ、内層用ブローユニット8を砂受給位置からブロー位置へ前進させて、既に形成された金型1a,1b内の外層a内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bを充填し内層bを形成するように操作することによって、外層と内層とからなる二層構造中子を自動的に有効に製造することが可能となる。
The effect of the invention by the above solution will be described with reference numerals of embodiments to be described later. According to the invention of claim 1, the opening 3 of the
特に、この装置では、一対(1セット)の金型1a,1bに、外層用及び内層用の2つの砂タンク5,6と、両砂タンク5,6の夫々真下の砂受給位置から金型1a,1bの真上のブロー位置に対して進退可能な外層用及び内層用の2つのブローユニット7,8を有すると共に、これら外層用及び内層用の砂タンク5,6及びブローユニット7,8を可動枠4に設けたことにより、外層用ブローユニット7で金型1a,1bに外層用砂Aを充填した後、未硬化の砂Aを排出している間に、外層用ブローユニット7に代わってブロー位置に来た内層用ブローユニット8によって金型1a,1bに内層用砂Bを充填することができ、しかも外層用及び内層用砂タンク5,6は、夫々外層用及び内層用ブローユニット7,8真下の砂受給位置で夫々砂を供給できるから、外層と内層とからなる二層構造中子を短時間で大量に製造することが可能となる。
In particular, in this apparatus, a pair (one set) of
請求項2に係る発明によれば、可動枠4を装置機枠14にガイド部材35を介して所定方向に移動可能に支持し、第1シリンダ31及び第2シリンダ32のシリンダチューブ31a,32bの後端部どうしを同軸に一体的に連結した2本のシリンダ31,32の第2シリンダ32のピストンロッド32bを可動枠4に取り付け、第1シリンダ31のピストンロッド31bを装置機枠14に取り付けて、外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を第1シリンダ31で位置決めし、内層用ブローユニット8については両砂タンク5,6のピッチP分だけ可動枠4を第2シリンダ32で移動させるようにしたから、使用する金型1a,1bの厚みが変わった時は、外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように第1シリンダ31により可動枠4を移動調整すれば、第2シリンダ32を伸縮作動させるだけで、可動枠4を、外層用ブローユニット7が接合位置Tに合致する位置と内層用ブローユニット8がその接合位置Tに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the
請求項3に記載の発明のように、外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8は、可動枠4に互いに平行に配設される2本のシリンダ23,24によって砂受給位置とブロー位置との間をスムーズに的確に移動させることができる。
As in the third aspect of the invention, the outer
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図1(a) は本発明に係る中子製造装置の正面図、(b) はその平面図であり、図2の(a) は同中子製造装置の左側面図、(b) は同中子製造装置の可動枠部分の平面図であり、図3は可動枠駆動用シリンダの説明図であり、図4は同中子製造装置の概略斜視図であり、図5〜図7は中子製造装置の動作を説明する説明図である。以下に、この中子製造装置の構成について説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 (a) is a front view of a core manufacturing apparatus according to the present invention, (b) is a plan view thereof, and FIG. a) is a left side view of the core manufacturing apparatus, (b) is a plan view of the movable frame portion of the core manufacturing apparatus, FIG. 3 is an explanatory view of the movable frame driving cylinder, and FIG. It is a schematic perspective view of a core manufacturing apparatus, and FIGS. 5-7 is explanatory drawing explaining operation | movement of a core manufacturing apparatus. Below, the structure of this core manufacturing apparatus is demonstrated.
この中子製造装置は、図4から分かるように、水平方向に互いに接離可能な一対(1セット)の分割金型1a,1bであって、接合した両金型1a,1bが、両金型1a,1b間に形成される成形室2の開口3を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線Gの周りに回転可能な一対の金型1a,1bと、この金型1a,1bを所要温度に加熱する加熱手段(図示省略)と、前記金型1a,1bの上方で金型接離方向と同方向に移動可能な可動枠4と、この可動枠4の上部側に可動枠4の移動方向前後に所定のピッチPで設けられた外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6と、両砂タンク5,6の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型1a,1bの真上でその上向き開口3から成形室2内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠4の移動方向と直行する方向に進退可能な外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8とからなる。
As can be seen from FIG. 4, this core manufacturing apparatus is a pair (one set) of divided
一対の金型1a,1bは、夫々の接合面(吻合面)F,Fが水平面に対し垂直な面に位置するように配置されたもので、一方の金型1aは、両金型1a,1bの夫々中心部を縦貫するような水平軸線Gの一端側の定位置にある回転取付枠9aに着脱自在に取り付けられた固定金型であり、他方の金型1bは、水平回転軸線Gと平行に移動する回転取付枠9bに取り付けられた可動金型である。固定取付枠9a及び可動取付枠9bの夫々内部には夫々、図示は省略するが、各金型1a,1bを所要温度に加熱する加熱手段が設けられている。
The pair of
両金型1a,1bの水平回転軸線Gを挟んでその両側に一対のガイドバー10,10が並設され、両ガイドバー10,10の一端側は前記回転取付枠9aに一体的に連結され、ガイドバー10,10の他端側は夫々、前記回転取付枠9bに対しスライド可能に貫通すると共に、水平回転軸線Gの他端側にある回転枠11に一体的に連結されている。
A pair of
図1及び図4に示すように、金型1a,1bを取り付ける両回転取付枠9a,9bは、夫々水平回転軸線G上に配設された回転軸12,13に固定され、一方の回転軸12は、装置機枠14の一方の基台15に軸受(図示せず)により軸支され、他方回転軸13には、他方の基台16上に水平に設置されたシリンダ17のピストンロッド17bが同軸一体に連結され、このピストンロッド17bは回転枠11の中心部を貫通しており、シリンダチューブ17aはブラケット18によって他方の基台16上に固定されている。従って、このシリンダ17の作動により、回転取付枠9bが回転取付枠9aに対し進退移動して、可動金型1bが固定金型1aに対し接離するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the two
また図1、図2及び図4に示すように、前記一方の回転軸12にはピニオン19が取り付けられ、このピニオン19に噛合するラック20が、基台15上に設置されたシリンダ21のピストンロッド21bに連結固定され、しかしてシリンダ21の作動によりラック20が所定ストローク移動して、ピニオン19が反転し、それによって金型1a,1bが上向き位置から下向き位置へ、また下向き位置から上向き位置へと反転するようになっている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, a
可動枠4は、例えば図4の斜視図に示すように、装置機枠14の上部縦枠51,52に沿って左右方向に延びるように配設されたガイド部材としてのガイドレール53,53によって、金型1a,1bの接離移動方向と同じ方向にスライド可能に支持され、後記シリンダ駆動機構22によって駆動されるようになっている。
For example, as shown in the perspective view of FIG. 4, the
外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6の2つの砂タンク5,6は、図1及び図4に示すように、可動枠4の上部側後端部に可動枠4の移動方向前後に所定のピッチPで設置されていて、両砂タンク5,6の夫々真下の砂供給位置で外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8に、下端供給口5a,5aから外層用砂及び内層用砂を夫々所定量供給するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the two
外層用ブローユニット7と内層用ブローユニット8の2つのブローユニット7,8は、図2の(b) に概略的に示すように、可動枠4の左右両側に夫々一対ずつ配設されたガイドレール56、57にユニット上端部をスライド自在に支持された状態で吊持されていて、可動枠4に互いに平行に配設された2本のシリンダ23,24によって、両砂タンク5,6の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から接合状態にある両金型1a,1bの真上に位置するブロー位置に対して進退駆動されるようになっている。図2の(a) に概略示すように、各シリンダ23,24のピストンロッド23b,24bがブローユニット7,8に夫々連動連結されている。
As shown schematically in FIG. 2 (b), the two
各ブローユニット7,8は、詳細な内部の構造は図示を省略するが、図6の(a-2) 及び図7の(b-2) に概略的に示すように、上向き位置にある両金型1a,1bの開口3に対応する位置にブロー口25を備えた本体ケース26を有する。この本体ケース26には上端中央部に砂受給口27が設けてあって、本体ケース26が砂受給位置にある時、対応するブローユニット7,8の下端供給口5a,5aから砂受給口27を通じて本体ケース26内に砂を受給する。しかして、各ブローユニット7,8は、ら本体ケース26内に受給した砂を、接合した両金型1a,1bの真上のブロー位置で両金型1a,1bの開口3から成形室2内に吹き込み充填するようになっている。
Although the detailed internal structure of each of the
可動枠4を駆動する前記シリンダ駆動機構22は、図1、図3及び図4に示すように、第1シリンダ31及び第2シリンダ32の2本のシリンダ31,32からなるもので、両シリンダ31,32のシリンダチューブ31a,32aの後端部どうしを同軸に一体的に連結し、第2シリンダ32のピストンロッド32bを可動枠4に取り付けると共に、第1シリンダ31のピストンロッド31aを装置機枠14の上部横枠54に取り付けており、しかして外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置T(図1の(a) 参照)に合致するように可動枠4を第1シリンダ31によって位置決めし、また内層用ブローユニット8が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を両砂タンク5,6のピッチP相当分だけ第2シリンダ32によって移動させるようにしたものである。
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
両金型1a,1bの接合位置Tは、分割金型1a,1bの厚みによって変動する、即ち一方の金型1aは定位置に取り付けられ、この定位置にある金型1aに対して他方の金型1bが接離移動自在であるため、金型1a,1bの厚みによって接合位置Tが変移する。しかして、各ブローユニット7,8のブロー位置は常に両金型1a,1bの接合位置Tに来なければならないから、各ブローユニット7,8が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4自体を移動調整するわけであり、この可動枠4の移動調整を第1シリンダ31によって行わせるようにしたものである。
The joining position T of both
図3の(a) は、外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように第1シリンダ31によって可動枠4を位置決めした後、第2シリンダ32によって可動枠4を両砂タンク5,6のピッチPに相当するストローク移動させる状態を示したもので、この状態で第2シリンダ32を作動させると、ピストンロッド32bの伸縮によって、可動枠4を、外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致する位置と、内層用ブローユニット8がその接合位置Tに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
In FIG. 3A, the
図3の(b) は、金型1a,1bを交換する時などに可動枠4を通常使用領域の反対側へ退避させるために第1シリンダ31及び第2シリンダ32を共に収縮させた状態を示したものである。なお、図1の(a) ,(b) には、可動枠4を通常使用領域の反対側へ退避させた時の可動枠4ならびに外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6を夫々一点鎖線で示している。
FIG. 3B shows a state in which both the
外層用砂タンク5には中子の外層を形成するための外層用熱硬化性樹脂被覆砂が、また内層用砂タンク6には中子の内層を形成するための内層用熱硬化性樹脂被覆砂が、夫々砂供給手段によって適宜に供給されて貯留されるようになっている。なお、外層用熱硬化性樹脂被覆砂は内層用熱硬化性樹脂被覆砂より大きい粒度指数で形成されたものである。
The outer
外層用熱硬化性樹脂被覆砂は、注湯に耐え得る強度を必要とするため、内層用熱硬化性樹脂被覆砂より相対的に高強度、具体的には曲げ強度が30Kgf/cm2 以上に設計される。そして、熱硬化性樹脂の使用量としては、所要強度及びその他の鋳型特性(低熱膨張性など)を考慮して選択された耐火性粒子(種類及び粒度)及び熱硬化性樹脂(種類)に応じて決定されるが、一般的には耐火性粒子に対し1〜10重量%の範囲であり、更に熱硬化性樹脂被覆砂の製造し易さ及び品質の安定さを考慮すると、好ましくは2〜6重量%の範囲である。 Since the outer layer thermosetting resin-coated sand requires strength enough to withstand pouring, the inner layer thermosetting resin coated sand has a relatively higher strength, specifically, a bending strength of 30 kgf / cm 2 or more. Designed. The amount of thermosetting resin used depends on the refractory particles (type and particle size) and thermosetting resin (type) selected in consideration of the required strength and other mold characteristics (low thermal expansion, etc.). In general, it is in the range of 1 to 10% by weight with respect to the refractory particles, and further considering the ease of production of the thermosetting resin-coated sand and the stability of the quality, it is preferably 2 to 2%. It is in the range of 6% by weight.
また、外層用熱硬化性樹脂被覆砂の粒度指数は、一般的には80以上、更に熱硬化性樹脂被覆砂の製造容易さを考慮すると、好ましくは90〜160の範囲である。なお、粒度指数が大きいことは細粒を意味し、粒度指数が小さいことは粗粒を意味する。 Moreover, the particle size index of the thermosetting resin-coated sand for the outer layer is generally 80 or more, and preferably in the range of 90 to 160 in view of the ease of production of the thermosetting resin-coated sand. A large particle size index means fine particles, and a small particle size index means coarse particles.
また、外層用熱硬化性樹脂被覆砂としては、外層の薄肉化及び内層の緊密接合化の観点から、その硬化時間80秒以上、特に90秒以上である遅硬性熱硬化性樹脂被覆砂が好適である。なお、硬化時間とは、250℃熱板上においた環状金型(50mmΦ×5mm)内に熱硬化性樹脂被覆砂を充満させた時からその表面が針で刺さらなくなるまでの時間をいう。 Further, as the thermosetting resin-coated sand for the outer layer, a slow-hardening thermosetting resin-coated sand having a curing time of 80 seconds or more, particularly 90 seconds or more is preferable from the viewpoint of thinning the outer layer and close bonding of the inner layer. It is. The curing time means the time from when the thermosetting resin-coated sand is filled in an annular mold (50 mmΦ × 5 mm) placed on a 250 ° C. hot plate until the surface is not pierced with a needle.
一方、内層用熱硬化性樹脂被覆砂としては、鋳型に良好な崩壊性を付与するため、外層用熱硬化性樹脂被覆砂より相対的に低強度、具体的には曲げ強度が30Kgf/cm2 未満、好ましくは20Kgf/cm2 以下に設定される。そして、熱硬化性樹脂の使用量は、鋳型の崩壊性やガス欠陥(発生量の抑制)を考慮して選択された耐火性粒子(種類及び粒度)及び熱硬化性樹脂(種類)に応じて決定されるが、一般的には耐火性粒子に対して2重量%未満であり、またその下限は外層の補強効果の観点から0.5重量%程度である。また、内層用熱硬化性樹脂被覆砂は、ガス欠陥(高通気度化)の観点から、一般には外層用熱硬化性樹脂被覆砂より小さい粒度指数(80未満)に設定されるが、好ましくは20〜50の範囲である。 On the other hand, the thermosetting resin-coated sand for the inner layer has a relatively lower strength than the thermosetting resin-coated sand for the outer layer, specifically a bending strength of 30 kgf / cm 2 in order to impart good disintegration to the mold. Or less, preferably 20 Kgf / cm 2 or less. The amount of thermosetting resin used depends on the refractory particles (type and particle size) and thermosetting resin (type) selected in consideration of mold disintegration and gas defects (suppression of generation). Generally, it is less than 2% by weight based on the refractory particles, and the lower limit is about 0.5% by weight from the viewpoint of the reinforcing effect of the outer layer. Further, the thermosetting resin-coated sand for the inner layer is generally set to a particle size index (less than 80) smaller than the thermosetting resin-coated sand for the outer layer from the viewpoint of gas defects (high air permeability), It is in the range of 20-50.
このような外層用及び内層用の熱硬化性樹脂被覆砂は、従来慣用の混練被覆法、例えばドライホットコート法、セミホットコート法、コールドコート法及び粉末溶剤法によって耐火性粒子の表面に熱硬化性樹脂を溶融被覆及び/又は付着して製造することができる。中でも、ドライホットコート法によれば生産上及び品質上有利に製造することができる。また、これらの熱硬化性樹脂被覆砂には必要に応じて各種の添加剤、例えば鋳型の崩壊剤、硬化促進剤、固結防止剤、離型剤、消臭剤、ベンガラ、砂鉄、黒鉛等を配合しても差し支えない。 Such outer layer and inner layer thermosetting resin-coated sand is thermally cured on the surface of the refractory particles by a conventional kneading coating method such as dry hot coating method, semi-hot coating method, cold coating method and powder solvent method. It can be manufactured by melt-coating and / or adhering a functional resin. Among these, the dry hot coating method can be advantageously produced in terms of production and quality. These thermosetting resin-coated sands have various additives as necessary, such as mold disintegrating agents, curing accelerators, anti-caking agents, mold release agents, deodorants, bengara, iron sand, graphite, etc. May be blended.
前記耐火性粒子は、鋳型の基体をなすものであって、鋳造に耐え得る耐火性と鋳型形成に適した粒径を有する粒子であれば、その種類については特に限定されない。このような耐火性粒子の例としては、ケイ砂、オリビンサンド、ジルコンサンド、クロマイサンド、アルミナサンド等の特殊砂、フェロクロム系スラグ、NEサンド(商品名)のようなフェロニッケル系スラグ、転炉スラグ等のスラグ系粒子、ナイガイセラビーズ♯1700(商品名)のような多孔質粒子、砂鉄、カーボン粒子、ガラス粒子、陶磁器粒子及びこれらの再生粒子又はダストが挙げられる。これらは1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The refractory particles form a base of the mold, and are not particularly limited as long as the particles have a fire resistance that can withstand casting and a particle size suitable for mold formation. Examples of such refractory particles include silica sand, olivine sand, zircon sand, chromi sand, alumina sand and other special sand, ferrochrome slag, ferronickel slag such as NE sand (trade name), converter Examples thereof include slag-based particles such as slag, porous particles such as Naigaisera beads # 1700 (trade name), iron sand, carbon particles, glass particles, ceramic particles, and regenerated particles or dust thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
また、前記熱硬化性樹脂は、架橋剤の存在下又は非存在下で熱硬化して耐火性粒子を結合保持する結合剤機能を有するものであれば、その種類については特に限定されない。このような熱硬化性樹脂の例としては、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。これらは1種又は2種以上組み合わせて用いてもよい。 The thermosetting resin is not particularly limited as long as it has a binder function of thermosetting in the presence or absence of a crosslinking agent to bind and hold the refractory particles. Examples of such thermosetting resins include phenol resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, and epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more.
次に、上述したような構成よりなる中子製造装置の作用について、図1及び図5〜図8を参照しながら説明する。なお、以下に説明するような一連の動作は、コンピューターに予め組み込んであるプログラムに従って行なわれるようになっいる。 Next, the operation of the core manufacturing apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 5 to 8. Note that a series of operations as described below is performed according to a program previously incorporated in the computer.
先ず、図1及び図5の(a) を参照して、固定側の回転取付枠9aに取り付けられた金型1aに対して離間している金型1bを、この金型1bを取り付けた回転取付枠9bをシリンダ17で伸長作動させることにより、金型1aに接近移動させて、図5の(b-1) に示すように両金型1a,1bを接合させる。この時、可動枠4は、図4に示すような位置、即ち外層用ブローユニット7が砂受給位置からブロー位置に前進した時に金型1a,1bに砂を充填し得る位置にある。またこの時、外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8は、図5に示すように、夫々外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6の夫々真下の砂受給位置で砂を受給し終えた状態で待機している。
First, referring to FIG. 1 and FIG. 5 (a), a
しかして、図5の(b-1) のように両金型1a,1bが接合した状態から、先ず、外層用ブローユニット7が図6の(a-1) に示すように砂受給位置からブロー位置まで前進して、加熱された金型1a,1bの上向き開口3から成形室2内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを吹き込み充填する。この充填状態を図6の(a-2) に示す。この時、外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aは、所定温度に加熱された金型1a,1bからの熱を受けて、成形室3の壁面に接する外層部が所定厚さだけ硬化し、その内部は未硬化状態にある。
Then, from the state where both
外層用ブローユニット7はブロー位置で金型1a,1bの成形室2内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを充填した後、図6の(b-1) に示すように砂受給位置に後退し、その間に、金型1a,1bは、ピニオン19、ラック20、シリンダ21等からなる金型反転駆動手段により開口3が下を向くように反転して、未硬化の外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを開口3から下方へ排出する。それにより、金型1a,1bの成形室2内に中子の外層aが形成される。砂受給位置に後退した外層用ブローユニット7は、そこで外層用砂タンク5によって外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aの供給を受ける。
The outer
上記のように外層用ブローユニット7が成形室2内の未硬化の外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを排出した後、図7の(a) に示すように開口3を上に向けた位置に反転復帰すると、可動枠4が両砂タンク5,6のピッチPに相当するストロークだけ図7(a) の矢印方向に移動し、それまで砂受給位置で待機していた内層用ブローユニット8が図7の(b-1) に示すようにブロー位置へ前進し、既に形成された金型1a,1b内の外層a内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bを吹き込み充填する。こうして外層a内に充填された内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bは外層aと一体化した内層bを形成し、かくしてこれら外層aと内層bとからなる中子30が形成される。
After the outer
内層用ブローユニット8は金型1a,1b内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bを充填した後、内層用砂タンク6の真下の砂受給位置に後退して、そこで内層用砂タンク6によって内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bの供給を受ける。
After the inner
図8の(a) に示すように成形室2内に外層aと内層bとからなる中子30を形成した金型1a,1bは、所要時間経過後、シリンダ17の収縮作動による可動側取付枠9bの引き離し操作により同図の(b) に示すように分離されて、中子30が取り出される。これによって一連の中子製造工程を終了することになる。
As shown in FIG. 8 (a), the
以上説明したように、この発明に係る中子製造装置は、水平方向に互いに接離可能で、成形室2の開口3を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線G周りに回転可能な一対の金型1a,1bと、金型1a,1bを所要温度に加熱する加熱手段と、金型1a,1bの上方で移動可能な可動枠4と、可動枠4の上部側に可動枠4の移動方向前後に一定ピッチPで設けられた外層用砂タンク5及び内層用砂タンク6と、両砂タンク5,6の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型1a,1bの真上でその上向き開口3から成形室2内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠4の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット7及び内層用ブローユニット8とを備えているから、外層用ブローユニット7を砂受給位置からブロー位置へ前進させ、加熱された金型1a,1bの成形室2内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Aを充填した後、そのブローユニット7を退避させ、金型1a,1bを下向き位置に反転させて、未硬化の砂Aを排出して外層aを形成した後、金型1a,1bを上向き位置に反転復帰させ、可動枠4を両砂タンク5,6のピッチP相当分移動させ、内層用ブローユニット8を砂受給位置からブロー位置へ前進させて、既に形成された金型1a,1b内の外層a内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Bを充填し内層bを形成するように操作することによって、外層と内層とからなる二層構造中子を自動的に且つ有効に製造することが可能となる。
As described above, the core manufacturing apparatus according to the present invention can be brought into contact with and separated from each other in the horizontal direction, and has a horizontal rotation axis G around the position where the
特に、この中子製造装置では、一対(1セット)の金型1a,1bに、外層用及び内層用の2つの砂タンク5,6と、両砂タンク5,6の夫々真下の砂受給位置から金型1a,1bの真上のブロー位置に対して進退可能な外層用及び内層用の2つのブローユニット7,8を有すると共に、これら外層用及び内層用の砂タンク5,6及びブローユニット7,8を可動枠4に設けたことにより、外層用ブローユニット7で金型1a,1bに外層用砂Aを充填した後、未硬化の砂Aを排出している間に、外層用ブローユニット7に代わってブロー位置に来た内層用ブローユニット8によって金型1a,1bに内層用砂Bを充填することができ、しかも外層用及び内層用砂タンク5,6には、夫々外層用及び内層用ブローユニット7,8真下の砂受給位置で夫々砂の供給を受けることができるから、外層と内層とからなる二層構造中子を短時間で大量に製造することが可能となる。
In particular, in this core manufacturing apparatus, a pair (one set) of
また、実施形態で説明した中子製造装置では、可動枠4を金型1a,1bの上方で金型接離方向と同方向に移動可能としているが、金型接離方向と直交するように移動させるようにしてもよく、その場合は、外層用及び内層用の砂タンク5,6も金型接離方向と直交する方向の前後に一定ピッチPで設ける必要がある。但し、実施形態のような構成とすることにより、中子製造装置をコンパクトで嵩張らない構造にすることができる。
In the core manufacturing apparatus described in the embodiment, the
また、この中子製造装置では、可動枠4を装置機枠14にガイド部材を介して所定方向に移動可能に支持し、第1シリンダ31及び第2シリンダ32のシリンダチューブ31a,32bの後端部どうしを同軸に一体的に連結した2本のシリンダ31,32の第2シリンダ32のピストンロッド32bを可動枠4に取り付けると共に、第1シリンダ31のピストンロッド31bを装置機枠4に取り付け、しかして外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を第1シリンダ31で位置決めし、内層用ブローユニット8が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように可動枠4を両砂タンク5,6のピッチP相当分だけ第2シリンダ32で移動させるようにしているから、使用する金型1a,1bの厚みが変わった時は、外層用ブローユニット7が両金型1a,1bの接合位置Tに合致するように第1シリンダ31により可動枠4を移動調整すれば、第2シリンダ32を伸縮作動させるだけで、可動枠4を、外層用ブローユニット7が接合位置Tに合致する位置と内層用ブローユニット8がその接合位置Tに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
Further, in this core manufacturing apparatus, the
A 外層用熱硬化性樹脂被覆砂
B 内層用熱硬化性樹脂被覆砂
a 中子の外層
b 中子の内層
1a,1b 金型
2 金型の成形室
3 金型の開口
4 可動枠
5 外層用砂タンク
6 内層用砂タンク
7 外層用ブローユニット
8 内層用ブローユニット
14 装置機枠
A Thermosetting resin-coated sand for outer layer B Thermosetting resin-coated sand for inner layer a Outer layer of core b Inner layer of
Claims (3)
水平方向に互いに接離可能な一対の金型で、両金型間に形成される成形室の開口を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線周りに反転可能な一対の金型と、金型を所要温度に加熱する加熱手段と、金型の上方で所定方向に往復移動可能な可動枠と、可動枠の上部側に可動枠の移動方向前後に一定ピッチで設けられた外層用砂タンク及び内層用砂タンクと、両砂タンクの夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型の真上でその上向き開口から成形室内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット及び内層用ブローユニットとからなり、
外層用ブローユニットが砂受給位置からブロー位置へ前進して、加熱された金型の成形室内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂を充填した後、退避して、金型が下向き位置に反転し、未硬化の砂を排出して外層を形成した後、上向き位置に反転復帰すると共に、可動枠が両砂タンクのピッチ相当分移動し、内層用ブローユニットが砂受給位置からブロー位置へ前進して、既に形成された金型内の外層内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂を充填して内層を形成するようになっている中子製造装置。 A core manufacturing apparatus for manufacturing a core composed of an outer layer and an inner layer formed of thermosetting resin-coated sand having different particle size indexes, wherein the outer layer is formed with a particle size index larger than that of the inner layer,
A pair of molds that can be moved toward and away from each other in the horizontal direction, and a pair of molds that can be reversed around a horizontal rotation axis over a position where the opening of the molding chamber formed between both molds faces upward and downward. A mold, heating means for heating the mold to a required temperature, a movable frame that can be reciprocated in a predetermined direction above the mold, and a fixed pitch on the upper side of the movable frame at the front and rear in the moving direction of the movable frame. The sand tank for the outer layer and the sand tank for the inner layer, and the sand is blown and filled into the molding chamber from the upward opening just above the joined molds from the sand receiving position that receives a fixed amount of sand directly below both sand tanks. It consists of an outer layer blow unit and an inner layer blow unit that are capable of moving back and forth in the direction of movement of the movable frame and the direction perpendicular to the blow position.
The outer layer blow unit advances from the sand receiving position to the blow position, fills the heated mold molding chamber with the thermosetting resin-coated sand for the outer layer, then retracts, and the mold is inverted to the downward position. After discharging the uncured sand to form the outer layer, it reverses and returns to the upward position, and the movable frame moves by an amount corresponding to the pitch of both sand tanks, and the inner layer blow unit advances from the sand receiving position to the blow position. A core manufacturing apparatus in which an inner layer is formed by filling inner layer thermosetting resin-coated sand into an outer layer in a mold that has already been formed.
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