JPS592575B2 - 冷凍鋳型の造型法及びその装置 - Google Patents
冷凍鋳型の造型法及びその装置Info
- Publication number
- JPS592575B2 JPS592575B2 JP7342378A JP7342378A JPS592575B2 JP S592575 B2 JPS592575 B2 JP S592575B2 JP 7342378 A JP7342378 A JP 7342378A JP 7342378 A JP7342378 A JP 7342378A JP S592575 B2 JPS592575 B2 JP S592575B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- cooling chamber
- sand
- valve hole
- moisture
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
- B22C9/126—Hardening by freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、冷凍鋳型の造型法及びその装置に関する。
近時、第１図に示すような冷凍鋳型の造型法が開発され
た。
た。
すなわち、まず、砂、水、ベントナイト及び溺粉を混練
して、これをつき固めによって型（木型、金型、樹脂型
等）内に充填し、その抜型後に液体窒素等の冷却剤を鋳
型表面にスプレーをし、鋳型内に含まれる水分を凍結せ
しめることにより強固な鋳型を造型しようとするもので
ある。
して、これをつき固めによって型（木型、金型、樹脂型
等）内に充填し、その抜型後に液体窒素等の冷却剤を鋳
型表面にスプレーをし、鋳型内に含まれる水分を凍結せ
しめることにより強固な鋳型を造型しようとするもので
ある。
しかるに、上記した工程中において抜型操作は生型造型
によるものであるから、鋳型の鋳型砂には充分な粘結力
が欠け、したがって抜型操作の段階では鋳型が崩れやす
くて熟練した作業者を必要とする。
によるものであるから、鋳型の鋳型砂には充分な粘結力
が欠け、したがって抜型操作の段階では鋳型が崩れやす
くて熟練した作業者を必要とする。
また、その後鋳型内の水分を凍結せしめるのであるが、
上記の様に液体窒素等の冷却剤をＭ型の表面にスプレー
するだけでは鋳型表面付近の水分は凍結しやすいものの
、鋳型の内部の水分は凍結しに＜＜、鋳型を短時間に製
造することは困難であった。
上記の様に液体窒素等の冷却剤をＭ型の表面にスプレー
するだけでは鋳型表面付近の水分は凍結しやすいものの
、鋳型の内部の水分は凍結しに＜＜、鋳型を短時間に製
造することは困難であった。
本発明は、上記した冷凍鋳型の製造技術の欠点に鑑み、
鋳物砂を型内に充填させる前の段階で予め鋳物砂を冷却
しておくとともに、鋳物砂の粒子の表面に水分を供給し
ておき、その後砂を型内に充填させた時点で砂粒子表面
の水を凍結せしめることにより、上記した欠点を排除し
ようとしたものである。
鋳物砂を型内に充填させる前の段階で予め鋳物砂を冷却
しておくとともに、鋳物砂の粒子の表面に水分を供給し
ておき、その後砂を型内に充填させた時点で砂粒子表面
の水を凍結せしめることにより、上記した欠点を排除し
ようとしたものである。
以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図にしたがって
説明する。
説明する。
さて、図中、１は鋼製の円筒管より作成される冷却管で
あって、該冷却管１内にはその上部から下部へ向って下
記詳述する第１次冷却室２、第２次冷却室３及び水分供
給室４がそれぞれ形成されている。
あって、該冷却管１内にはその上部から下部へ向って下
記詳述する第１次冷却室２、第２次冷却室３及び水分供
給室４がそれぞれ形成されている。
なお、冷却管１上端は開口しており、該開口部から鋳物
砂Ｓの補給を行い、また、ガス化した冷却剤の放出口と
もなる。
砂Ｓの補給を行い、また、ガス化した冷却剤の放出口と
もなる。
まず、２は上記冷却管１の最上部に形成される第１次冷
却室であって、これと隣接して下部に形成される第２次
冷却室３とは下記の仕切壁５によって分けられている。
却室であって、これと隣接して下部に形成される第２次
冷却室３とは下記の仕切壁５によって分けられている。
すなわち、該仕切壁５は下方へ向うにしたがい漸次内方
へ向うように円錐状に形成され、そしてこの仕切壁５の
中高位にはガス吹出口６が第１次冷却室２・第２次冷却
室３間を連通すべく形成され、また該仕切壁５の下端中
心部には第１の弁孔７が形成されている。
へ向うように円錐状に形成され、そしてこの仕切壁５の
中高位にはガス吹出口６が第１次冷却室２・第２次冷却
室３間を連通すべく形成され、また該仕切壁５の下端中
心部には第１の弁孔７が形成されている。
なお、上記ガス吹出口６には後述する鋳物砂Ｓが第２次
冷却室３へ向って落下するのを防止するためのひれ８が
形成されている。
冷却室３へ向って落下するのを防止するためのひれ８が
形成されている。
９は第１の弁体であって、上記第１次冷却室２の下部中
心部に昇降動可能に設けられ、該弁体９の昇降動ｒより
前記第１の弁孔７を開口・閉塞する。
心部に昇降動可能に設けられ、該弁体９の昇降動ｒより
前記第１の弁孔７を開口・閉塞する。
次に、３は第２次冷却室であって、これと隣接して下部
に形成される水分供給室４とは下記の絞り部１０によっ
て分けられている。
に形成される水分供給室４とは下記の絞り部１０によっ
て分けられている。
すなわち、冷却管１の下端から約３分の１高位附近が内
方へ向って断面Ｖ字状に絞られることによって絞り部１
０が形成され、そしてこの絞り部１０の中心部には第２
の弁孔１１が形成されている。
方へ向って断面Ｖ字状に絞られることによって絞り部１
０が形成され、そしてこの絞り部１０の中心部には第２
の弁孔１１が形成されている。
また、上記第２次冷却室３の下部中心部には第２の弁体
１２が昇降動可能に設けられ、該弁体１２の昇降動によ
り前記第２の弁孔１１を開口・閉塞する。
１２が昇降動可能に設けられ、該弁体１２の昇降動によ
り前記第２の弁孔１１を開口・閉塞する。
そこで、上記第２次冷却室３内の前記第１の弁孔７直下
には後述するように鋳物砂Ｓを筒状で薄肉のカーテン状
にして落下させる正錐傘状のガイド錐１３が設けられ、
そして該ガイド錐１３直下には液体窒素、液体二酸化炭
素等の冷却剤Ｒを水平方向にかつ放射状に噴射させる冷
却ノズル１４が備えられる。
には後述するように鋳物砂Ｓを筒状で薄肉のカーテン状
にして落下させる正錐傘状のガイド錐１３が設けられ、
そして該ガイド錐１３直下には液体窒素、液体二酸化炭
素等の冷却剤Ｒを水平方向にかつ放射状に噴射させる冷
却ノズル１４が備えられる。
なお、１５は冷却剤を供給するための冷却剤供給管であ
る。
る。
次に、４は水分供給室であって、その下端は内方へ向っ
て絞られて絞り部１６が形成され、該絞り部１６の下端
中心部には鋳物砂Ｓを木型内へ供給する砂吐出口１７が
穿設されている。
て絞られて絞り部１６が形成され、該絞り部１６の下端
中心部には鋳物砂Ｓを木型内へ供給する砂吐出口１７が
穿設されている。
そこで、上記水分供給室４内の前記第２の弁孔１１直下
には後述するように第２次冷却室３で冷却された鋳物砂
Ｓを筒状で肉薄のカーテン状にして落下させる正錐傘状
のガイド錐１８が設けられ、そして該ガイド錐１８直下
には水Ｗを水平方向にかつ放射状に噴出させる水分供給
ノズル１９が備えられる。
には後述するように第２次冷却室３で冷却された鋳物砂
Ｓを筒状で肉薄のカーテン状にして落下させる正錐傘状
のガイド錐１８が設けられ、そして該ガイド錐１８直下
には水Ｗを水平方向にかつ放射状に噴出させる水分供給
ノズル１９が備えられる。
なお、２０は水を供給するための水分供給管である。
また、第」次冷却室２及び第２次冷却室３に相当する冷
却管１の外周には断熱材２１が外覆されている。
却管１の外周には断熱材２１が外覆されている。
引きつづいて、上記の実施例の作用を順を追つて具体的
に説明する。
に説明する。
■ まず（第２図参照）、第１の弁孔７を第１の弁体９
で閉塞しそ状態で第１次冷却室２内に鋳物砂Ｓを投入す
る。
で閉塞しそ状態で第１次冷却室２内に鋳物砂Ｓを投入す
る。
なお、この投入針は１回処理址の２倍以上の鋳物砂Ｓを
投入するのが望ましい。
投入するのが望ましい。
これは、後記■の工程での冷却効果を次回処理量の鋳物
砂Ｓにも利用することができるからである。
砂Ｓにも利用することができるからである。
しかる後、第２の弁孔１１を第２の弁体１２で閉塞した
状態で冷却剤供給管１５のコックを開いて冷却ノズル１
４から冷却剤Ｒを噴射させる。
状態で冷却剤供給管１５のコックを開いて冷却ノズル１
４から冷却剤Ｒを噴射させる。
なお、この際冷却剤Ｒの噴射方向は前述したとおり水平
でかつ放射状である。
でかつ放射状である。
すると、この噴射された冷却剤Ｒは、第２次冷却室３の
雰囲気湯度（常温）から、気化情熱を奪い、急速に気化
膨張して大量の低温ガスとなり、ガス吹出口６から第１
次冷却室２内へ向って噴出することとなる。
雰囲気湯度（常温）から、気化情熱を奪い、急速に気化
膨張して大量の低温ガスとなり、ガス吹出口６から第１
次冷却室２内へ向って噴出することとなる。
そして、この低部カスは第１次冷却室２内に溜積されて
いる鋳物砂Ｓの間隙を通過しつつ冷却管１上端開口部か
ら放出されるのであるが、この際、第１次冷却室２内の
鋳物砂Ｓの予備（第１次）冷却を行うこととなる。
いる鋳物砂Ｓの間隙を通過しつつ冷却管１上端開口部か
ら放出されるのであるが、この際、第１次冷却室２内の
鋳物砂Ｓの予備（第１次）冷却を行うこととなる。
■ 次に（第３図参照）、第１の弁体９を上昇させて第
１の弁孔７を開口させることにより、第１次冷却室２内
の鋳物砂Ｓを該弁孔γから第２次冷却室２内へ向って落
下させる。
１の弁孔７を開口させることにより、第１次冷却室２内
の鋳物砂Ｓを該弁孔γから第２次冷却室２内へ向って落
下させる。
すると、上記第１の弁孔７直下にはガイド錐１３が位置
しているため、鋳物砂Ｓはその落下直後に該ガイド錐１
３の上胴面に沿って下方へ案内される。
しているため、鋳物砂Ｓはその落下直後に該ガイド錐１
３の上胴面に沿って下方へ案内される。
この結果、ガイド錐１３Ｔ方においては、鋳物砂Ｓの流
動形状は円筒状で薄肉のカーテン状に形成される。
動形状は円筒状で薄肉のカーテン状に形成される。
（第５図も併せて参照）このことは、ガイド錐１３直下
で噴射される冷却剤Ｒが鋳物砂Ｓを均等疋かつ充分に鋳
物砂Ｓの芯にまで冷却させること（−４０℃±１５℃に
冷却）を意味し、この冷却効果は著しく良好である。
で噴射される冷却剤Ｒが鋳物砂Ｓを均等疋かつ充分に鋳
物砂Ｓの芯にまで冷却させること（−４０℃±１５℃に
冷却）を意味し、この冷却効果は著しく良好である。
■ 次に、第２次冷却室３内に所望量の本（第２次）冷
却された鋳物砂Ｓが溜積したら、冷却剤Ｒの供給を停止
し、第１の弁孔１を閉塞して第２の弁孔１１を開口する
。
却された鋳物砂Ｓが溜積したら、冷却剤Ｒの供給を停止
し、第１の弁孔１を閉塞して第２の弁孔１１を開口する
。
すると、鋳物砂Ｓは第２の弁孔１１を通って水分供給室
４内へ向って落下するのであるが、この際も前記■の工
程と同様にガイド錐１８により鋳物砂Ｓの流動形状は円
筒状で薄肉のカーテン状に形成されることとなる。
４内へ向って落下するのであるが、この際も前記■の工
程と同様にガイド錐１８により鋳物砂Ｓの流動形状は円
筒状で薄肉のカーテン状に形成されることとなる。
このことは、ガイド錐１８直下で噴射される水分Ｗが鋳
物砂Ｒの粒子の表面にほぼ均等に供給されることを意味
する。
物砂Ｒの粒子の表面にほぼ均等に供給されることを意味
する。
なお、水分供給室４内の雰囲気温度は常温であり、かつ
供給された水分の温度が常温であることから、鋳物砂Ｓ
粒子表面の水は該鋳物砂Ｓから冷却はされるものの瞬間
的には凍結しなく、したがって鋳物砂Ｓは流動性を保持
したまま水分供給室４内を下方へ向って落下する。
供給された水分の温度が常温であることから、鋳物砂Ｓ
粒子表面の水は該鋳物砂Ｓから冷却はされるものの瞬間
的には凍結しなく、したがって鋳物砂Ｓは流動性を保持
したまま水分供給室４内を下方へ向って落下する。
■ しこうして、鋳物砂Ｓは砂吐出口１７を通って木型
（図示せず）内へ充填され、この時点で鋳物砂Ｓ粒子表
面の水分ははじめて凍結し、この凍結により鋳物砂Ｓは
木型内で自動的に固型化することとなり、抜型に充分に
必要な強度が得られることとなる。
（図示せず）内へ充填され、この時点で鋳物砂Ｓ粒子表
面の水分ははじめて凍結し、この凍結により鋳物砂Ｓは
木型内で自動的に固型化することとなり、抜型に充分に
必要な強度が得られることとなる。
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては鋳物
砂Ｓを木型内に充填させる前の段階で予め鋳物砂を冷却
しておくとともに、該鋳物砂粒子の表面に水分を供給し
ておき、その後砂を木型内に充填させた時点で砂粒子表
面の水を凍結せしめることにより、鋳型を造形するもの
であり、この点で従来の生型造型に伴なう型崩れが生ず
る余地がなくなる。
砂Ｓを木型内に充填させる前の段階で予め鋳物砂を冷却
しておくとともに、該鋳物砂粒子の表面に水分を供給し
ておき、その後砂を木型内に充填させた時点で砂粒子表
面の水を凍結せしめることにより、鋳型を造形するもの
であり、この点で従来の生型造型に伴なう型崩れが生ず
る余地がなくなる。
また、鋳物砂Ｓへの冷却を予備（第１次）冷却と本（第
２次）冷却との２段階で行なわしめ、しかも本（第２次
）冷却の段階では鋳物砂Ｓの流動形状を円筒状で薄肉の
カーテン状にして冷却が行われるものであるから、鋳物
砂Ｓは充分に冷却され、この冷却効果は著しく良好であ
る。
２次）冷却との２段階で行なわしめ、しかも本（第２次
）冷却の段階では鋳物砂Ｓの流動形状を円筒状で薄肉の
カーテン状にして冷却が行われるものであるから、鋳物
砂Ｓは充分に冷却され、この冷却効果は著しく良好であ
る。
さらに、木型内に充填された鋳物砂は、鋳型芯部の鋳物
砂Ｓも鋳型表面の鋳物砂Ｓに対し同等の条件のもとで冷
却されていることから、該鋳物砂Ｓ表面の水分が凍結す
る場合には、鋳型の表面或は芯部にかかわらず水分には
同等の凍結能が期待される。
砂Ｓも鋳型表面の鋳物砂Ｓに対し同等の条件のもとで冷
却されていることから、該鋳物砂Ｓ表面の水分が凍結す
る場合には、鋳型の表面或は芯部にかかわらず水分には
同等の凍結能が期待される。
なお、木型へ充填する場合の鋳物砂の流動性を助長し、
また凍結時間を調整する目的で水分に界面活性剤を添加
してもよい。
また凍結時間を調整する目的で水分に界面活性剤を添加
してもよい。
すなわち、本発明は、特許請求の範囲に記載した発明に
より上記効果を発揮するものであるから、冷凍鋳型の造
型法として資するところきわめて大である。
より上記効果を発揮するものであるから、冷凍鋳型の造
型法として資するところきわめて大である。
第１図は近時開発された冷凍鋳型の造型法を示す路体説
明図、第２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２
図〜第４図はそれぞれ本例の作用効果を示す本装置の縦
断面図、第５図は第３図のＸ−Ｘ線矢視図である。 ２・・・・・・第４次冷却室、３・・・・・・第２次冷
却室、４・・・・・・水分供給室、７・・・・・・第１
の弁孔、９・・・・・・第１の弁体、１１・・・・・・
第２の弁孔、１２・・・・・・第２の弁体、１３．１８
・・・・・・ガイド錐、１４・・・・・・冷却ノズル、
１９・・・・・・水分供給ノズル、ｓ−ｓ’・・・・・
・鋳物砂、Ｒ・・・・・・冷却剤、Ｗ・・・・・・水分
。
明図、第２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２
図〜第４図はそれぞれ本例の作用効果を示す本装置の縦
断面図、第５図は第３図のＸ−Ｘ線矢視図である。 ２・・・・・・第４次冷却室、３・・・・・・第２次冷
却室、４・・・・・・水分供給室、７・・・・・・第１
の弁孔、９・・・・・・第１の弁体、１１・・・・・・
第２の弁孔、１２・・・・・・第２の弁体、１３．１８
・・・・・・ガイド錐、１４・・・・・・冷却ノズル、
１９・・・・・・水分供給ノズル、ｓ−ｓ’・・・・・
・鋳物砂、Ｒ・・・・・・冷却剤、Ｗ・・・・・・水分
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋳物砂を型内に充填させる前の段階において、予め
鋳物砂を冷却しておき、その後冷却された鋳物砂をその
砂粒子の表面に水分を供給しながら前記型内に充填させ
るようにすることを特徴とする冷凍鋳型の造型法。 ２ 弁により開閉可能な第１の弁孔が下端に設けられた
第１次冷却室と、弁により開閉可能な第２の弁孔が下端
に設けられるとともに前記第１の弁孔直下に正錐傘状の
ガイド錐が設けられ、かつ該ガイド錐直下には冷却剤を
水平放射状に噴射させる冷却ノズルが設けられた第２次
冷却室と、前記第２の弁孔直下に正錐傘状のガイド錐が
設けられるとともに該ガイド錐直下疋は水分を水平放射
状に噴射させる水分供給ノズルが設けられた水分供給室
とを備えて構成したことを特徴とする冷凍鋳型の造型装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342378A JPS592575B2 (ja) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | 冷凍鋳型の造型法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342378A JPS592575B2 (ja) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | 冷凍鋳型の造型法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS551905A JPS551905A (en) | 1980-01-09 |
| JPS592575B2 true JPS592575B2 (ja) | 1984-01-19 |
Family
ID=13517792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342378A Expired JPS592575B2 (ja) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | 冷凍鋳型の造型法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592575B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130074U (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-31 | 米良 勅夫 | オ−バレイ |
| JPS60166580U (ja) * | 1984-04-11 | 1985-11-05 | 中津紙工株式会社 | クリヤ−フアイル |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK151776C (da) * | 1980-06-23 | 1988-08-15 | Dansk Ind Syndikat | Fremgangsmaade til fremstilling af frosne stoebeforme eller kerner |
| JPS59166343A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鋳型の製造方法 |
| CN104985116B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-10-10 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种3d打印冰型铸造砂型的成形方法及装置 |
-
1978
- 1978-06-17 JP JP7342378A patent/JPS592575B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130074U (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-31 | 米良 勅夫 | オ−バレイ |
| JPS60166580U (ja) * | 1984-04-11 | 1985-11-05 | 中津紙工株式会社 | クリヤ−フアイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS551905A (en) | 1980-01-09 |
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