JP5755543B2 - Sand mold making apparatus and sand mold making method - Google Patents
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Description
本発明は、金型内に砂を充填して固めることにより、砂型や砂中子を造型する砂型造型装置及び砂型造型方法に関するものである。 The present invention relates to a sand mold making apparatus and a sand mold making method for forming a sand mold and a sand core by filling a mold with sand and solidifying it.
エンジンのシリンダブロックやシリンヘッド等を鋳造する際、ウォータジャケットや吸排気ポート等の中空部を形成するために崩壊性の砂中子が用いられる。砂中子は、熱可塑性樹脂で被覆したシェル砂を砂吹込み装置のノズルから圧縮空気によって金型に吹込み、キャビティ内に充填し、加熱して固めることによって所定の形状に形成される。 When casting a cylinder block or a cylinder head of an engine, a collapsible sand core is used to form a hollow portion such as a water jacket or an intake / exhaust port. The sand core is formed into a predetermined shape by blowing shell sand coated with a thermoplastic resin into a mold with compressed air from a nozzle of a sand blowing device, filling the mold into a cavity, and solidifying by heating.
シェル砂を金型のキャビティ内に均一に充填するため、金型には造型する砂中子の大きさや形状に応じて複数の砂吹込み口が設けられており、金型の種類が異なれば砂吹込み口の配置及び数も異なっている。また、一般的にシェル砂の吹込みは、金型の上部から行なわれるため、砂吹込み口の配置は、砂中子の形状によって制限されることになる。したがって、砂吹込み装置のノズルを砂吹込み口に対応して配置する必要がある。 In order to uniformly fill the shell sand into the mold cavity, the mold is provided with a plurality of sand blowing ports according to the size and shape of the sand core to be formed. The arrangement and number of sand inlets are also different. In general, the blowing of shell sand is performed from the upper part of the mold, so the arrangement of the sand blowing ports is limited by the shape of the sand core. Therefore, it is necessary to arrange the nozzle of the sand blowing device corresponding to the sand blowing port.
そこで、例えば特許文献１には、砂吹込み装置のシェル砂を貯留するブロータンクの底部に、金型の砂吹込み口に対応してノズルが設けられたプレートを着脱可能に取付け、金型の交換時に、金型の砂吹込み口の数及び配置に対応するノズルを有するプレートに交換することにより、１台で複数種類の金型にシェル砂を吹込むことができる砂吹込み装置が記載されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a plate provided with a nozzle corresponding to a sand blowing port of a mold is detachably attached to the bottom of a blow tank that stores shell sand of a sand blowing apparatus, A sand blowing device capable of blowing shell sand into a plurality of types of molds by replacing the plate with a nozzle having a nozzle corresponding to the number and arrangement of the sand blowing ports of the mold at the time of replacement. Have been described.
また、特許文献２には、砂吹込み装置に、複数種類の金型の全ての砂吹込み口に対応して複数のノズルを配置し、各ノズルに開閉弁を設け、金型の種類に応じて、必要なノズルの開閉弁を開き、他のノズルの開閉弁を閉じることにより、１台で複数種類の金型にシェル砂を吹込むことができる砂吹込み装置が記載されている。 Further, in Patent Document 2, a plurality of nozzles are arranged in a sand blowing device corresponding to all the sand blowing ports of a plurality of types of molds, and an open / close valve is provided for each nozzle. Accordingly, a sand blowing device is described in which shell sand can be blown into a plurality of types of molds by opening a necessary nozzle opening and closing valve and closing other nozzle opening and closing valves.
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載されたものでは、次のような問題がある。
特許文献１に記載されたものでは、金型の交換時に、ノズルが設けられたプレートを交換するため、交換作業が煩雑であり、また、金型の種類に応じた数のプレートが必要となり、設備コストもかかる。さらに、シェル砂を貯留するブロータンクには、プレートの交換時にシェル砂の落下を防止するため、ノズルに対向する開口にバッフルプレートが設けられており、構造が複雑である。
However, those described in Patent Documents 1 and 2 have the following problems.
In the one described in Patent Document 1, when replacing the mold, the plate provided with the nozzle is replaced, so the replacement work is complicated, and the number of plates according to the type of the mold is necessary, Equipment costs are also required. Further, the blow tank for storing the shell sand is provided with a baffle plate in the opening facing the nozzle in order to prevent the shell sand from falling when the plate is replaced, and the structure is complicated.
特許文献２に記載されたものでは、砂吹込み装置の複数のノズルに開閉弁を設け、さらに、これらの開閉弁を金型の種類に応じて開閉する機構を設ける必要があるため、構造が複雑で設備コストが高くなる。 In what is described in Patent Document 2, it is necessary to provide opening / closing valves for a plurality of nozzles of the sand blowing device, and further to provide a mechanism for opening / closing these opening / closing valves according to the type of mold. Complex and expensive equipment.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、複数種類の金型に対応することができ、効率よく砂型を造型することができる砂型造型装置及び砂型造型方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sand mold making apparatus and a sand mold making method that can deal with a plurality of types of molds and can efficiently form a sand mold. And
上記の課題を解決するために、本発明に係る砂型造型装置は、砂型を造型するためのキャビティを有する金型と、砂を貯留する砂槽と、該砂槽に取付けられて前記金型をセットする充填プレートと、該充填プレートに設けられた開口に嵌合して固定され、前記金型のキャビティに連通する充填通路に前記砂槽を接続する充填口を有するノズルと、前記砂槽内の砂を加圧する加圧手段とを備え、
前記充填プレートには、前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口が配置されて、一の前記金型がセットされたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかが接続され、前記充填通路に接続されない前記充填口は前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖されるようになっており、前記充填口は、通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂が加圧されたとき砂を通す大きさに設定されて前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴であり、前記充填口にはバッフルプレートが設けられていないことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a sand mold making apparatus according to the present invention includes a mold having a cavity for molding a sand mold, a sand tank for storing sand, and the mold attached to the sand tank. A filling plate to be set, a nozzle fitted to and fixed to an opening provided in the filling plate, and having a filling port connecting the sand tub to a filling passage communicating with a cavity of the mold; Pressurizing means for pressurizing the sand of
In the filling plate, when a plurality of filling ports are arranged in advance for a plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages, and one mold is set, the mold is placed in the nozzle. Is connected to one of the plurality of filling ports to the filling passage, the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface of the mold with the nozzle, The filling port normally holds the sand in the sand tub and is set to a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means, and penetrates the nozzle linearly along the axial direction thereof. straight hole der to is, in the filling opening, characterized in that the baffle plate is not provided.
また、本願発明に係る砂型造型方法は、砂型を造型するためのキャビティを有する金型と、砂を貯留する砂槽と、該砂槽に取付けられて前記金型をセットする充填プレートと、該充填プレートに設けられた開口に嵌合して固定され、前記金型のキャビティに連通する充填通路に前記砂槽を接続する充填口を有するノズルと、前記砂槽内の砂を加圧する加圧手段とを備えた砂型造型装置によって砂型を造型する砂型造型方法であって、
前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型を設け、
前記充填プレートに、複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口を配置して、一の前記金型をセットしたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかを接続し、前記充填通路に接続しない前記充填口を前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖し、
前記充填口を通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂を加圧したとき砂を通す大きさで前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴とし、前記充填口にはバッフルプレートを設けないことを特徴とする。
The sand mold making method according to the present invention includes a mold having a cavity for molding a sand mold, a sand tank for storing sand, a filling plate attached to the sand tank for setting the mold, A nozzle having a filling port that is fitted and fixed to an opening provided in the filling plate and connects the sand tub to a filling passage communicating with the cavity of the mold, and pressurization for pressurizing the sand in the sand tub A sand mold making method in which a sand mold is formed by a sand mold making apparatus comprising means,
A plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages are provided,
When a plurality of the filling ports are arranged in advance on the filling plate with respect to a plurality of types of the molds and one mold is set, the molds are joined to the nozzles and a plurality of the filling passages are formed. Any one of the filling ports is closed, and the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface with the nozzle of the mold,
The filling port normally holds the sand in the sand tub and is a straight hole that penetrates the nozzle in a straight line along its axial direction in a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means , The filling port is not provided with a baffle plate .
（発明の態様）
以下に、本発明において特許請求が可能と認識される発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）乃至（６）の内容が請求項１乃至６にそれぞれ対応する。
（１）砂型を造型するためのキャビティを有する金型と、砂を貯留する砂槽と、該砂槽に取付けられて前記金型をセットする充填プレートと、該充填プレートに設けられた開口に嵌合して固定され、前記金型のキャビティに連通する充填通路に前記砂槽を接続する充填口を有するノズルと、前記砂槽内の砂を加圧する加圧手段とを備え、
前記充填プレートには、前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口が配置されて、一の前記金型がセットされたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかが接続され、前記充填通路に接続されない前記充填口は前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖されるようになっており、前記充填口は、通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂が加圧されたとき砂を通す大きさに設定されて前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴であり、前記充填口にはバッフルプレートが設けられていないことを特徴とする砂型造型装置。
ここで、砂は、ノズルの充填口から自然に落下せず、また、加圧によって加圧することにより充填口から充填できる適度な粘性を有するものであり、発泡砂が望ましいが、水溶性無機バインダ含む砂等の他の砂でもよい。
（２）（１）の構成において、前記砂は、発泡砂であることを特徴とする砂型造型装置。
（３）（１）又は（２）の構成において、１つの前記ノズルに複数の充填口が設けられていることを特徴とする砂型造型装置。
（４）砂型を造型するためのキャビティを有する金型と、砂を貯留する砂槽と、該砂槽に取付けられて前記金型をセットする充填プレートと、該充填プレートに設けられた開口に嵌合して固定され、前記金型のキャビティに連通する充填通路に前記砂槽を接続する充填口を有するノズルと、前記砂槽内の砂を加圧する加圧手段とを備えた砂型造型装置によって砂型を造型する砂型造型方法であって、
前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型を設け、
前記充填プレートに、複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口を配置して、一の前記金型をセットしたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかを接続し、前記充填通路に接続しない前記充填口を前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖し、
前記充填口を通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂を加圧したとき砂を通す大きさで前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴とし、前記充填口にはバッフルプレートを設けないことを特徴とする砂型造型方法。
ここで、砂は、ノズルの充填口から自然に落下せず、また、加圧によって加圧することにより充填口から充填できる適度な粘性を有するものであり、発泡砂が望ましいが、水溶性無機バインダ含む砂等の他の砂でもよい。
（５）（４）の構成において、前記砂は、発泡砂であることを特徴とする砂型造型方法。
（６）（４）又は（５）の構成において、１つの前記ノズルに複数の充填口を設けたことを特徴とする砂型造型方法。
(Aspect of the Invention)
In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. The following contents (1) to (6) correspond to claims 1 to 6, respectively.
(1) A mold having a cavity for forming a sand mold, a sand tank for storing sand, a filling plate attached to the sand tank for setting the mold, and an opening provided in the filling plate A nozzle having a filling port connected to the sand basin in a filling passage that is fitted and fixed and communicates with a cavity of the mold, and a pressurizing unit that pressurizes the sand in the sand basin,
In the filling plate, when a plurality of filling ports are arranged in advance for a plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages, and one mold is set, the mold is placed in the nozzle. Is connected to one of the plurality of filling ports to the filling passage, the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface of the mold with the nozzle, The filling port normally holds the sand in the sand tub and is set to a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means, and penetrates the nozzle linearly along the axial direction thereof. straight hole der to is, sand mold making system, characterized in that the baffle plate is not provided on the filling port.
Here, the sand does not fall naturally from the filling port of the nozzle, and has a suitable viscosity that can be filled from the filling port by pressurization by pressurization, and foamed sand is desirable, but the water-soluble inorganic binder Other sands such as containing sand may be used.
(2) In the structure of (1), the sand is foamed sand.
(3) In the configuration of (1) or (2), a sand mold making device, wherein a plurality of filling ports are provided in one nozzle.
(4) A mold having a cavity for forming a sand mold, a sand tank for storing sand, a filling plate attached to the sand tank for setting the mold, and an opening provided in the filling plate A sand mold making apparatus comprising a nozzle having a filling port connected to the sand tub in a filling passage that is fitted and fixed and communicates with a cavity of the mold, and a pressurizing unit that pressurizes the sand in the sand tub. A sand mold forming method for forming a sand mold by:
A plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages are provided,
When a plurality of the filling ports are arranged in advance on the filling plate with respect to a plurality of types of the molds and one mold is set, the molds are joined to the nozzles and a plurality of the filling passages are formed. Any one of the filling ports is closed, and the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface with the nozzle of the mold,
The filling port normally holds the sand in the sand tub and is a straight hole that penetrates the nozzle in a straight line along its axial direction in a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means , A sand mold making method, wherein a baffle plate is not provided at the filling port .
Here, the sand does not fall naturally from the filling port of the nozzle, and has a suitable viscosity that can be filled from the filling port by pressurization by pressurization, and foamed sand is desirable, but the water-soluble inorganic binder Other sands such as containing sand may be used.
(5) In the configuration of (4), the sand is foamed sand.
(6) A sand mold making method characterized in that in the configuration of (4) or (5), one nozzle is provided with a plurality of filling ports.
本願発明によれば、複数種類の金型に対応することができ、金型の交換を容易にして効率よく砂型を造型することができる。 According to the present invention, it is possible to deal with a plurality of types of molds, and it is possible to easily mold the sand molds and efficiently form a sand mold.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る砂型造型装置１は、発泡砂Ｓを固めて砂中子（砂型）を造型するものであって、砂中子を造型するためのキャビティＣを有する金型２と、金型２のキャビティＣに発泡砂Ｓを充填するための充填装置３とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a sand mold making apparatus 1 according to the present embodiment forms a sand core (sand mold) by solidifying foam sand S, and has a cavity C for molding the sand core. A mold 2 and a filling device 3 for filling the cavity C of the mold 2 with foamed sand S are provided.
本実施形態において使用する発泡砂Ｓは、砂を水ガラス（ケイ酸ナトリウム）、水及び界面活性剤を含む水溶性無機バインダと混合し、混錬して発泡状態としたものである。発泡砂Ｓを構成する粒子の状態のイメージを図６に示す。図６（Ａ）は、砂の粒子７の表面に泡８が吸着した状態を示し、図６（Ｂ）は、泡８の一部を拡大して示している。図６（Ｂ）に示すように、発泡砂Ｓは、水ガラス水溶液（水を符号１０、水ガラスを符号１１で示す）の表面を界面活性剤９で覆って泡８を形成し、この泡８が界面活性剤９を介して砂の粒子７の表面に吸着して発泡状態となっており、適度な粘性を有している。ここで、砂に対して、水ガラスのモル比１．０〜３．０、重量比０．４〜３．０％、水の重量比１．５〜３．５％、界面活性剤の重量比０．００３〜２．０％程度とすることにより、適度な粘性を有する発泡砂Ｓを得ることができる。 The foamed sand S used in the present embodiment is obtained by mixing sand with water glass (sodium silicate), water and a water-soluble inorganic binder containing a surfactant, and kneading them into a foamed state. An image of the state of the particles constituting the foamed sand S is shown in FIG. 6A shows a state in which the bubbles 8 are adsorbed on the surface of the sand particles 7, and FIG. 6B shows a part of the bubbles 8 in an enlarged manner. As shown in FIG. 6 (B), the foam sand S forms a foam 8 by covering the surface of a water glass aqueous solution (water is indicated by reference numeral 10 and water glass is indicated by reference numeral 11) with a surfactant 9. 8 is adsorbed on the surface of the sand particles 7 through the surfactant 9 to be in a foamed state, and has an appropriate viscosity. Here, the molar ratio of water glass to sand is 1.0 to 3.0, the weight ratio is 0.4 to 3.0%, the weight ratio of water is 1.5 to 3.5%, and the weight of the surfactant. By setting the ratio to about 0.003 to 2.0%, foamed sand S having an appropriate viscosity can be obtained.
金型２は、水平方向のパーティングライン４を有する上型２Ａと下型２Ｂとを備え、上型２Ａと下型２Ｂとを型締めしてキャビティＣを形成する。上型２Ａには、キャビティＣの上部に連通して鉛直方向に延びて上型２Ａの上部の接合面１９に開口する複数（２つのみ図示する）の充填通路５が形成されている。充填通路５は、下部が拡開したテーパ状に形成されている。金型２は、造型する複数種類の砂中子に対応して、キャビティＣの形状及び充填通路５の配置が異なる複数種類のものを準備する。 The mold 2 includes an upper mold 2A having a horizontal parting line 4 and a lower mold 2B, and the upper mold 2A and the lower mold 2B are clamped to form a cavity C. The upper mold 2A is formed with a plurality of (only two shown) filling passages 5 that communicate with the upper part of the cavity C and extend in the vertical direction and open to the joint surface 19 on the upper part of the upper mold 2A. The filling passage 5 is formed in a tapered shape with the lower portion expanded. A plurality of types of molds 2 having different shapes of the cavities C and arrangement of the filling passages 5 are prepared corresponding to the plurality of types of sand cores to be molded.
充填装置３は、発泡砂Ｓを混錬し、貯留する砂槽１２と、砂槽１２内の発泡砂Ｓを加圧する加圧機構１３（加圧手段）と、砂槽１２の底部に取付けられた充填プレート１４とを備えている。充填プレート１４は、複数種類の金型２の１つを砂槽１２にセットするものであり、充填プレート１４には、砂槽１２を金型２の充填通路５に連通するためのノズル１５が設けられている。そして、砂槽１２に金型２をセットし、加圧機構１３によって砂槽１２内の発泡砂Ｓを加圧することにより、ノズル１５を介して金型２のキャビティＣ内に発泡砂Ｓを充填する。 The filling device 3 is attached to the sand tank 12 for kneading and storing the foamed sand S, the pressurizing mechanism 13 (pressurizing means) for pressurizing the foamed sand S in the sand tank 12, and the bottom of the sand tank 12. And a filling plate 14. The filling plate 14 sets one of a plurality of types of molds 2 in the sand tank 12, and the filling plate 14 has nozzles 15 for communicating the sand tank 12 with the filling passage 5 of the mold 2. Is provided. Then, the mold 2 is set in the sand tank 12, and the foamed sand S is filled into the cavity C of the mold 2 through the nozzle 15 by pressurizing the foamed sand S in the sand tank 12 by the pressurizing mechanism 13. To do.
図２及び図３に示すように、ノズル１５は、充填プレート１４に設けられた開口１６に嵌合して固定された円柱状の部材で、その下部が充填プレート１４の下面から突出している。ノズル１５には、軸方向に沿って１つ又は複数（図２及び図３の例では３つ）の充填口１７が貫通して砂槽１２内に連通している。充填口１７は、直穴、すなわち、ノズル１５をその軸方向に沿って直線状に貫通する穴であり、その径は、砂槽１２内に貯留された発泡砂Ｓがその粘性によって保持されて充填口１７から自然に落下することがなく、あるいは、少なくともある程度の時間は自然に落下することがなく、加圧機構１３によって砂槽１２内を加圧することにより、発泡砂Ｓを充填口１７を通して金型２のキャビティＣへ供給できる大きさとなっている。本実施形態では、充填口１７の直径を１５ｍｍ程度とすることにより、発泡砂Ｓは、３分間程度の間、自然に落下することなく保持されることが確認された。 As shown in FIGS. 2 and 3, the nozzle 15 is a columnar member that is fitted and fixed to an opening 16 provided in the filling plate 14, and a lower portion thereof protrudes from the lower surface of the filling plate 14. One or a plurality of (three in the example of FIGS. 2 and 3) filling ports 17 pass through the nozzle 15 and communicate with the sand tank 12 along the axial direction. The filling port 17 is a straight hole, that is, a hole penetrating the nozzle 15 linearly along its axial direction , and the diameter thereof is that the foamed sand S stored in the sand tub 12 is held by its viscosity. It does not fall naturally from the filling port 17, or does not fall naturally at least for some time, and pressurizes the sand tank 12 by the pressurizing mechanism 13, thereby allowing the foamed sand S to pass through the filling port 17. The size can be supplied to the cavity C of the mold 2. In the present embodiment, it was confirmed that by setting the diameter of the filling port 17 to about 15 mm, the foamed sand S is held without dropping naturally for about 3 minutes.
図５（Ａ）に示すように、充填プレート１４にセットされた金型２の上部の接合面１９が充填プレート１４の下面から突出したノズル１５の下端面に当接して、金型２の充填通路５とノズル１５の充填口１７とが連通し、又は、充填口１７が接合面１９によって閉鎖される。例えば、図５（Ａ）に示す例では、充填プレート１４に設けられた２つのノズル１５Ａ、１５Ｂのそれぞれに３つの充填口１７Ａ１、１７Ａ２、１７Ａ３及び充填口１７Ｂ１、１７Ｂ２、１７Ｂ３が設けられている。このうちノズル１５Ａの充填口１７Ａ２が金型２の充填通路５Ａに連通し、ノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ３が金型２の充填通路５Ｂに連通し、残りのノズル１５Ａの充填口１７Ａ１、１７Ａ３及びノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ１、１７Ｂ２は、金型２の接合面１９によって閉鎖されている。充填プレート１４の下面から突出したノズル１５の外周部には、円筒状のシール部材１８が装着されており、シール部材１８が金型２の接合面１９に密着してノズル１５の周囲をシールしている。
As shown in FIG. 5A, the upper joint surface 19 of the mold 2 set on the filling plate 14 abuts on the lower end surface of the nozzle 15 protruding from the lower surface of the filling plate 14 to fill the mold 2. The passage 5 and the filling port 17 of the nozzle 15 communicate with each other, or the filling port 17 is closed by the joint surface 19. For example, in the example shown in FIG. 5A, three filling ports 17A1, 17A2, 17A3 and filling ports 17B1, 17B2, 17B3 are provided in two nozzles 15A, 15B provided in the filling plate 14, respectively. . Among these, the filling port 17A2 of the nozzle 15A communicates with the filling passage 5A of the mold 2, the filling port 17B3 of the nozzle 15B communicates with the filling passage 5B of the mold 2, and the filling ports 17A1, 17A3 and the nozzles of the remaining nozzle 15A. The filling ports 17B1 and 17B2 of 15B are closed by the joint surface 19 of the mold 2. A cylindrical seal member 18 is attached to the outer periphery of the nozzle 15 protruding from the lower surface of the filling plate 14, and the seal member 18 is in close contact with the joining surface 19 of the mold 2 to seal the periphery of the nozzle 15. ing.
次に、キャビティＣの形状及び充填通路５の配置（すなわち接合面１９上における充填通路５の開口の配置）が異なる複数種類の金型２に対する充填プレート１４のノズル１５の配置について図４及び図５を参照して説明する。
図４は、これらの複数の金型２に対応するノズル１５（ノズル１５Ａ〜ノズル１５Ｉで示す）の配置の一例を示している。ノズル１５は、充填プレート１４にセットされた金型２の充填通路５に対して、ノズル１５Ａ〜１５Ｉの充填口１７のいずれかが接続されるように予め配置されている。このとき、いくつかの充填通路５の開口が互いに接近している場合には、これらの充填通路５にそれぞれ接続される複数の充填口１７を１つのノズル１５に配置する。図４に示す例では、ノズル１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｇには、それぞれ３つの充填口１７Ａ１〜３、１７Ｂ１〜３、１７Ｇ１〜３が配置され、ノズル１５Ｅ、１５Ｆには、それぞれ２つの充填口１７Ｅ１〜２、１７Ｆ１〜２が配置されている。
Next, the arrangement of the nozzles 15 of the filling plate 14 with respect to a plurality of types of molds 2 having different shapes of the cavities C and the arrangement of the filling passages 5 (that is, the arrangement of the openings of the filling passages 5 on the joining surface 19) are shown in FIGS. This will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows an example of the arrangement of nozzles 15 (shown by nozzles 15A to 15I) corresponding to the plurality of molds 2. The nozzle 15 is disposed in advance so that any one of the filling ports 17 of the nozzles 15 </ b> A to 15 </ b> I is connected to the filling passage 5 of the mold 2 set on the filling plate 14. At this time, when the openings of several filling passages 5 are close to each other, a plurality of filling ports 17 respectively connected to the filling passages 5 are arranged in one nozzle 15. In the example shown in FIG. 4, the nozzles 15A, 15B, 15G are each provided with three filling ports 17A1-3, 17B1-3, 17G1-3, and the nozzles 15E, 15F each have two filling ports 17E1- 2, 17F1-2 are arranged.
これにより、例えば図５（Ａ）に示すように、充填装置３に金型２をセットした場合には、上述のように、ノズル１５Ａの充填口１７Ａ２が金型２の充填通路５Ａに連通し、ノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ３が金型２の充填通路５Ｂに連通し、残りのノズル１５Ａの充填口１７Ａ１、１７Ａ３及びノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ１、１７Ｂ２は、金型２の接合面１９によって閉鎖される。そして、加圧機構１３により、砂槽１２内の発泡砂Ｓを加圧することにより、ノズル１５Ａの充填口１７Ａ２及びノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ３を通して、金型２のキャビティＣに発泡砂Ｓを充填することができ、砂中子を造型することができる。 Thus, for example, as shown in FIG. 5A, when the mold 2 is set in the filling device 3, the filling port 17A2 of the nozzle 15A communicates with the filling passage 5A of the mold 2 as described above. The filling port 17B3 of the nozzle 15B communicates with the filling passage 5B of the mold 2, and the filling ports 17A1 and 17A3 of the remaining nozzle 15A and the filling ports 17B1 and 17B2 of the nozzle 15B are closed by the joint surface 19 of the mold 2. The Then, by pressurizing the foamed sand S in the sand tub 12 by the pressurizing mechanism 13, the foamed sand S is filled into the cavity C of the mold 2 through the filling port 17A2 of the nozzle 15A and the filling port 17B3 of the nozzle 15B. And can form a sand core.
砂中子の造型後、充填プレート１４から金型２を取外す。このとき、図２に示すように、発泡砂Ｓの粘性に対応してノズル１５の充填口１７の径が適度な大きさに設定されているので、砂槽１２内の発泡砂Ｓが充填口１７から自然に落下することがない。これにより、砂槽１２内の発泡砂Ｓを排出することなく、金型２を交換することができる。また、充填口１７は、直穴であり、前述の特許文献１及び２に記載されているような開閉弁やバッフルプレートが不要であり、構造を非常に簡単にすることができる。 After molding the sand core, the mold 2 is removed from the filling plate 14. At this time, as shown in FIG. 2, since the diameter of the filling port 17 of the nozzle 15 is set to an appropriate size corresponding to the viscosity of the foamed sand S, the foamed sand S in the sand tank 12 is filled with the filling port. 17 will not fall naturally. Thereby, the metal mold | die 2 can be replaced | exchanged, without discharging | emitting foam sand S in the sand tank 12. FIG. Further, the filling port 17 is a straight hole, and an on-off valve and a baffle plate as described in Patent Documents 1 and 2 described above are unnecessary, and the structure can be greatly simplified.
そして、例えば図５（Ｂ）に示すように、充填プレート１４に、形状の異なるキャビティＣ´及び配置が異なる充填通路５Ａ´５Ｂ´を有する他の金型２´をセットする。この場合には、ノズル１５の充填口１７Ａ１が金型２´の充填通路５Ａ´に連通し、ノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ２が金型２´の充填通路５Ｂ´に連通する。また、残りのノズル１５Ａの充填口１７Ａ２、１７Ａ３及びノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ１、１７Ｂ３は、金型２´の接合面１９´によって閉鎖される。そして、加圧機構１３により、砂槽１２内の発泡砂Ｓを加圧することにより、ノズル１５Ａの充填口１７Ａ１及びノズル１５Ｂの充填口１７Ｂ２を通して、金型２´のキャビティＣ´に発泡砂Ｓを充填することができ、異なる砂中子を造型することができる。 Then, as shown in FIG. 5B, for example, another mold 2 ′ having cavities C ′ having different shapes and filling passages 5A′5B ′ having different arrangements is set on the filling plate. In this case, the filling port 17A1 of the nozzle 15 communicates with the filling passage 5A 'of the mold 2', and the filling port 17B2 of the nozzle 15B communicates with the filling passage 5B 'of the mold 2'. Further, the filling ports 17A2 and 17A3 of the remaining nozzle 15A and the filling ports 17B1 and 17B3 of the nozzle 15B are closed by the joining surface 19 'of the mold 2'. And by pressurizing the foamed sand S in the sand tank 12 by the pressurizing mechanism 13, the foamed sand S is put into the cavity C 'of the mold 2' through the filling port 17A1 of the nozzle 15A and the filling port 17B2 of the nozzle 15B. It can be filled and different sand cores can be molded.
このように、１つの充填プレート１４に対して異なる複数種類の金型２をセットすることができることにより、金型２を交換する際に、充填プレート１４を交換する必要がなく、また、砂槽１２内の発泡砂Ｓを排出する必要がないので、金型２の交換のための段取換えを大幅に簡素化することができる。また、ノズル１５の充填口１７を直穴としたことにより、金型２の充填通路５の位置が互いに接近している場合、１つのノズル１５に複数の充填口１７を設けることができ、充填口１７を効率よく配置することができる。また、ノズル１５の構造が簡単になり、設備コストを低減することができる。 As described above, since a plurality of different types of molds 2 can be set on one filling plate 14, it is not necessary to replace the filling plate 14 when replacing the mold 2, and the sand tank Since it is not necessary to discharge the foamed sand S in 12, the setup change for exchanging the mold 2 can be greatly simplified. Further, since the filling port 17 of the nozzle 15 is a straight hole, a plurality of filling ports 17 can be provided in one nozzle 15 when the positions of the filling passages 5 of the mold 2 are close to each other. The mouth 17 can be efficiently arranged. Further, the structure of the nozzle 15 is simplified, and the equipment cost can be reduced.
本実施形態に係る砂型造型装置は、例えばＶ型エンジンの各バンクのシリンダヘッドの吸排気ポート及びウォータジャケットを成形するための砂中子等の形状が類似する砂型を造型するための複数種類の異なる配置の充填通路を有する金型に適用した場合、充填プレート１４に効率よく複数のノズル１５及び充填口１７を配置することができるので、特に好都合である。 The sand mold making apparatus according to the present embodiment includes, for example, a plurality of types of sand molds for forming similar shapes of sand cores and the like for molding the intake and exhaust ports of the cylinder head and the water jacket of each bank of the V-type engine. When applied to a mold having differently arranged filling passages, a plurality of nozzles 15 and filling ports 17 can be efficiently arranged on the filling plate 14, which is particularly advantageous.
なお、上記実施形態では、本発明を一例として砂中子を造型する金型に適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、他の砂型を造型する金型にも同様に適用することができる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a mold for forming a sand core is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a mold for forming other sand molds. The same can be applied.
１…砂型造型装置、２…金型、５…充填通路、１２…砂槽、１３…加圧機構（加圧手段）、１４…充填プレート、１５…ノズル、１７…充填口、１９…接合面、Ｃ…キャビティ、Ｓ…発泡砂（砂） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sand mold making apparatus, 2 ... Mold, 5 ... Filling passage, 12 ... Sand tank, 13 ... Pressurization mechanism (pressurization means), 14 ... Filling plate, 15 ... Nozzle, 17 ... Filling port, 19 ... Joining surface , C ... cavity, S ... foam sand (sand)
Claims (6)
前記充填プレートには、前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口が配置されて、一の前記金型がセットされたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかが接続され、前記充填通路に接続されない前記充填口は前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖されるようになっており、前記充填口は、通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂が加圧されたとき砂を通す大きさに設定されて前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴であり、前記充填口にはバッフルプレートが設けられていないことを特徴とする砂型造型装置。 A mold having a cavity for forming a sand mold, a sand tank for storing sand, a filling plate attached to the sand tank for setting the mold, and fitted in an opening provided in the filling plate And a nozzle having a filling port for connecting the sand tub to a filling passage communicating with the cavity of the mold, and a pressurizing means for pressurizing the sand in the sand basin,
In the filling plate, when a plurality of filling ports are arranged in advance for a plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages, and one mold is set, the mold is placed in the nozzle. Is connected to one of the plurality of filling ports to the filling passage, the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface of the mold with the nozzle, The filling port normally holds the sand in the sand tub and is set to a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means, and penetrates the nozzle linearly along the axial direction thereof. straight hole der to is, sand mold making system, characterized in that the baffle plate is not provided on the filling port.
前記充填通路の配置が異なる複数種類の前記金型を設け、
前記充填プレートに、複数種類の前記金型に対して予め複数の前記充填口を配置して、一の前記金型をセットしたとき、前記ノズルに該金型が接合して前記充填通路に複数の前記充填口のいずれかを接続し、前記充填通路に接続しない前記充填口を前記金型の前記ノズルとの接合面によって閉鎖し、
前記充填口を通常は前記砂槽の砂を保持し、前記加圧手段によって砂を加圧したとき砂を通す大きさで前記ノズルをその軸方向に沿って直線状に貫通する直穴とし、前記充填口にはバッフルプレートを設けないことを特徴とする砂型造型方法。 A mold having a cavity for forming a sand mold, a sand tank for storing sand, a filling plate attached to the sand tank for setting the mold, and fitted in an opening provided in the filling plate The sand mold is formed by a sand mold making apparatus comprising a nozzle having a filling port connected to the sand tub in a filling passage communicating with the mold cavity, and a pressurizing means for pressurizing the sand in the sand tub. A sand mold molding method for molding,
A plurality of types of molds having different arrangements of the filling passages are provided,
When a plurality of the filling ports are arranged in advance on the filling plate with respect to a plurality of types of the molds and one mold is set, the molds are joined to the nozzles and a plurality of the filling passages are formed. Any one of the filling ports is closed, and the filling port not connected to the filling passage is closed by a joint surface with the nozzle of the mold,
The filling port normally holds the sand in the sand tub and is a straight hole that penetrates the nozzle in a straight line along its axial direction in a size that allows sand to pass through when the sand is pressurized by the pressurizing means , A sand mold making method, wherein a baffle plate is not provided at the filling port .
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