WO2006121076A1 - 無枠式鋳型造型方法 - Google Patents

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WO2006121076A1
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frame
molding
filling
vertical
frames
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PCT/JP2006/309400
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French (fr)
Inventor
Minoru Hirata
Takayuki Komiyama
Original Assignee
Sintokogio, Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B22C11/10—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same with one or more flasks forming part of the machine, from which only the sand moulds made by compacting are removed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing

Definitions

  • the present invention relates to a saddle-shaped molding method, and more particularly to a frameless molding (blank frame molding) method in which a blank is formed after vertical molding.
  • Japanese Examined Patent Publication No. 62-16736 was stacked up and down using two pairs of upper and lower frame (one upper frame and one lower frame).
  • An unframed vertical molding apparatus for forming an unframed vertical mold is disclosed.
  • a compression station that compresses (squeezes) the sand in the horizontal direction with respect to the floor surface is arranged above the machine base, and the frame is removed from the floor surface in a manner that matches the mold and removes the fence frame.
  • the station is located below the machine base (near the floor).
  • the two pairs of upper and lower frame frames are alternately reciprocated alternately. Therefore, since the match plate to be clamped between the upper and lower frame can be replaced near the floor, the labor required for the replacement work is reduced.
  • the present invention defines an opening and an upper frame frame and a lower frame frame each having at least one supply port for supplying dredged sand into the opening, and the upper frame frame and the lower frame.
  • One match plate with an upper model and a lower model on the upper and lower surfaces to correspond to the dredging frame, and the upper and lower dredging frames, respectively, to compress the sand sand to be molded
  • the vertical molding method in a frameless vertical molding machine equipped with an upper compression member and a lower compression member that can be inserted and retracted into the opening, the superimposed upper vertical mold and lower vertical mold are formed. Give way.
  • One method is to insert the upper and lower compression members into the openings of the upper and lower rib frames, respectively, so as to face the corresponding models in the match plate, respectively, so that the upper rib frame, the upper surface of the mat plate, and the upper An upper molding space having an initial volume is defined by the compression member, and a lower molding section having an initial volume is defined by the lower frame, the lower surface of the match plate, and the lower compression member;
  • a first filling stage in which the upper and lower molding spaces having an initial volume are filled with dredged sand through a supply port;
  • a second filling stage for filling the expanded upper and lower molding spaces with dredged sand through a supply port
  • the upper and lower compression members are advanced to compress the sand in the upper and lower molding spaces, respectively, to form the upper and lower vertical molds,
  • the upper and lower hook frames are in a vertical state when the first and second filling steps are performed, and the step of extracting the molded hook shape is performed. When it is done, it is level.
  • the defining step is performed by returning the upper and lower frame frames in the horizontal state after completing the vertical extraction to the vertical state.
  • a match plate is sandwiched between an upper frame and a lower frame, and at this time, the upper and lower frame are in a horizontal state
  • the upper compression member and the lower compression member are inserted into the openings of the upper and lower rib frames so as to face the corresponding models of the match plate, respectively, and the initial volume is increased by the upper rib frame, the upper surface of the match plate, and the upper compression member. Defining an upper molding space having a lower molding frame, a lower surface of the match plate, and a lower compression member to define a lower molding section having an initial volume;
  • the upper and lower frame and the match plate are integrated into a vertical state, and the upper and lower molding spaces having the initial volume are filled with dredged sand through the supply port.
  • a second filling stage for filling the expanded upper and lower molding spaces with dredged sand through a supply port
  • a step of separating the upper and lower hook frame forces each containing the saddle mold, a step of separating the match plate, and an overlapping of the upper hook frame and the lower hook frame;
  • the method may further include the step of placing the core in a bowl shape prior to superimposing the upper and lower bowl frames.
  • the defining step is performed in a state where the upper and lower hook frames and the match plate are horizontal, and the upper and lower hook frames and the match plate are integrated vertically.
  • the step of performing is to move the sand supply port upward.
  • the second filling step may be initiated by completing the expansion of the upper and lower molding spaces to the target volumes in the expansion phase. Alternatively, it may be started before the expansion of the upper and lower molding spaces to the target volume is completed by performing the upper and lower compression members in the expansion stage while retracting, that is, expanding the volume of the molding spaces. Also good.
  • each of the upper compression member and the lower compression member may be a squeeze foot or a squeeze foot.
  • FIG. 1 to 4 show a frameless vertical molding machine for carrying out the vertical molding method of the present invention.
  • a molding space defining station P a molding space defining station P, a sandbox station S, and a core holder's die-cutting station W are integrated in the internal space of the rectangular parallelepiped machine base 1.
  • two pairs of upper and lower ridge frames 2, 3 are provided, each having an opening and having a sand supply port on the side wall.
  • one sand supply port is provided in one frame, but more sand supply ports may be provided.
  • This molding space defining station P includes a match plate 5 having a model on both sides between an upper frame 2 and a lower frame 3 in one of two pairs of upper and lower frames 2, 3.
  • a loading mechanism 4 and a squeeze mechanism 9 are provided so as to be able to be taken out.
  • the squeeze mechanism 9 has a match plate 5 sandwiched between a pair of upper and lower frame frames 3 and 3, and the squeeze mechanism 9 is located on the side of the upper plate frame 2 and the lower frame 3 where the match plate 5 is located.
  • An upper squeeze plate 6 and a lower squeeze plate 7 can be inserted into and removed from each opening on the opposite side. Further, the squeeze mechanism 9 is supported so as to be able to rotate forward and backward in a vertical plane around a support shaft 8 provided on the machine base 1.
  • the range of rotation is between a position where the pair of upper and lower frame frames 2 and 3 holding the match plate 5 is in a vertical position and a position where the pair is in a horizontal position.
  • the molding space defining station P is also provided with a sideways cylinder 10 for driving the squeeze mechanism 9 forward and backward.
  • the sand storage station S has a sand filling mechanism 11 that fills a pair of upper and lower dredge frames 2 and 3 that are in a vertical state by the extension operation of the cylinder 10 from the sand supply port.
  • the core insertion / drawing station W is placed in a horizontal state, and the upper and lower halves are extracted from the upper and lower halves 2 and 3 with the upper and lower halves.
  • a horizontal state in which the vertical extraction mechanism 12 and the pair of upper and lower vertical frame 2 and 3 are in a horizontal state and are aligned horizontally in a pair, one above the other, between the vertical extraction mechanism 12 and the vertical extraction mechanism 12.
  • These two pairs of upper and lower eaves frames 2 and 3 are alternately and intermittently turned, and the upper eaves frame 2 is locked and the eaves frame turning mechanism 13 capable of moving up and down is provided.
  • each pair of two pairs of upper and lower rod frames 2, 3 is between a pair of connecting rods 14 slidably suspended on the front and rear outer surfaces of the upper rod frame 2.
  • the lower rod frame 3 is slidably mounted on the lower rod frame 3, and the lower rod frame 3 is locked at the lower end position of the pair of connecting rods 14.
  • an engaging member 2a is provided at the center of both side surfaces of the upper collar frame 2, and an engaging member 3a is provided at one end of both side faces of the lower collar frame 3 when positioned on the squeeze mechanism 9 side.
  • the engaging members 2a and 3a are, for example, convex portions having holes, and upper and lower locking members 37, which will be described later, of the saddle frame turning mechanism 13 through pins (not shown) passed through the holes. Connect to 39. Since the engaging members 2a and 3a can be connected to or detachable from the upper and lower locking members 37 and 39, the shapes thereof are arbitrary, so that the engaging members 2a and 3a may be, for example, concave portions instead of the convex portions.
  • the transport mechanism 4 of the match plate 5 includes a ring member 15 that is attached to the support shaft 8 of the squeeze mechanism 9 and a sand filling mechanism 11 that supports the tip of the piston rod.
  • a cylinder 16 that is pivotably connected to a part of the member 15, a pair of cantilevered arms 17 whose base ends are fixed to the ring member 15, and a match plate 5 can be placed to reciprocate left and right. It is made up of a hanging cart 45. While lowering the carriage 45 through the upper frame 2 by a relatively short predetermined distance, the arm 17 is connected to the carriage 45 by rotating the pair of arms 17 up and down by the expansion and contraction drive of the cylinder 16. The connection is to be released.
  • the carriage 45 is a match play between the horizontal upper frame 2 and the lower frame 3 in the squeeze mechanism 9 via rails (not shown) provided on the upper frame 2 and the lower frame 3. G 5 is carried in and out.
  • the arm 17 may be driven by a motor or the like instead of the cylinder 16.
  • a rotating frame 18 is pivotally supported in a vertical plane near the center on a supporting shaft 8 mounted at the center of the upper part of the machine base 1.
  • a pair of guide rods 19 extending in the vertical direction are mounted on the right side surface of the rotary frame 18 at a predetermined interval in the front-rear direction.
  • an inverted L-shaped upper lifting frame 20 is provided at the upper part thereof, and an L-shaped lower lifting frame 21 is provided at the lower part thereof through a holder provided integrally therewith. And slidably mounted.
  • the upper and lower lifting frames 20 and 21 are moved toward and away from each other by the expansion and contraction operation of the upward cylinder 22 and the downward cylinder 23 attached to the rotating frame 18.
  • the upper elevating frame 20 has a plurality of cylinders 24 force for moving the upper squeeze plate 6 forward and backward.
  • the lower elevating frame 21 is provided with a plurality of cylinders 25 for moving the lower squeeze plate 7 forward and backward.
  • the horizontal upper surfaces of the upper and lower elevating frames 20 and 21 have a size capable of pressing the upper and lower eaves frames 2 and 3, respectively.
  • the cylinder that drives the squeeze plates 6 and 7 is configured to move integrally with the rotary frame 18.
  • the cylinder may be in a fixed position, and the cylinder for one of the squeeze plates 6 and 7 may be moved integrally with the rotary frame 18 and the other may be moved to the fixed position. .
  • the sand filling mechanism 11 mounted on the ceiling of the machine base 1 has two aeration tanks 27 in this embodiment, and includes an upper frame 2 and a lower frame. Force that is constructed so that the sand is floated or fluidized with low-pressure compressed air independently from the frame 3 (filling with air laying). A filling configuration is common.
  • the aeration filling that floats or fluidizes sediment sand using low-pressure compressed air is described in, for example, US Pat. No. 6,749,003 assigned to the assignee of the present application. It has also been found that the pressure of the low-pressure compressed air is preferably in the range of 0.05 Mpa to 0.18 Mpa.
  • the filling method applied to the present invention is not limited to aeration filling. For example, blow filling using higher-pressure compressed air may be applied. Further, in both air lace filling and blow filling, the sand filling mechanism 11 may be connected to a decompression source (not shown), and air lower than atmospheric pressure may be used in combination.
  • the extraction plate 28 that can enter the upper and lower horizontal frame frames 2 and 3 that overlap in the vertical direction has a piston of the downward cylinder 29 that is attached to the ceiling of the machine base 1. It is fixed to the lower end of the rod, and the extraction plate 28 moves up and down by the expansion and contraction of the cylinder 29.
  • a vertical receiving table 30 that receives the upper and lower half-cut shapes extracted from the upper and lower vertical frames 2 and 3.
  • the saddle-type receiving table 30 is preferably lifted and lowered by a pantograph 32 that expands and contracts by the expansion and contraction operation of the cylinder 31, but a lift table system using a normal cylinder as a drive source may be used. If the pantograph 32 is used as the elevating mechanism for elevating the vertical receiving table 30 as in this embodiment, it is not necessary to dig a pit for housing the elevating mechanism on the floor where the molding machine is installed (see Fig. 2). ).
  • a rotating shaft 33 extending along the height direction is mounted on the machine base 1 so as to be horizontally rotatable.
  • the upper end of this rotating shaft 33 is attached to the ceiling of the machine base 1.
  • the motor 34 is connected to the output shaft of the motor 34, and the motor 34 is driven so that the rotary shaft 33 rotates forward and backward by 180 degrees.
  • a cylinder may be used instead of the motor 34.
  • the rotation range of the rotary shaft 33 is 180 degrees, which is an example of a rotation angle range for moving the molded saddle from its molding position to the saddle extraction mechanism 12 by the saddle frame turning mechanism 13. is there.
  • This rotation angle range is not limited to 180 degrees because the force is determined according to the installation position of the vertical pullout mechanism 12.
  • a vertical extraction mechanism may be installed in accordance with a desired rotation position.
  • a support member 35 is mounted on the upper portion of the rotating shaft 33.
  • the support member 35 is provided with two pairs of guide rods 36 extending downward and paired with a predetermined interval in the front-rear direction.
  • the two pairs of guide rods 36 are centered on the rotary shaft 33.
  • an upper locking member 37 capable of locking the engaging member 2a of the upper frame 2 is slidably mounted in the up and down direction.
  • the top end of the piston lot of the upward cylinder 38 attached to the rotary shaft 33 is fixed to the upper locking member 37, and the upper locking member 37 is moved up and down by the expansion and contraction operation of the cylinder 38.
  • a lower locking member 39 capable of locking the engaging members 3a of the two lower rod frames 3 is fixed to the lower ends of the two pairs of guide rods 36.
  • the vertical discharge device 40 has a function of pushing out the upper and lower half-cut molds extracted from the upper and lower vertical frames 2 and 3 from the upper side of the vertical receiving table 30.
  • the cylinder 16 of the loading / unloading mechanism 4 is extended to drive the match plate 5 to the horizontal pair of the upper vertical frame 2 by the pair of arms 17. Carry between the lower frame 3.
  • each of the plurality of cylinders 24, 25 of the squeeze mechanism 10 is extended by a predetermined length while holding the match plate 5 between them by the upper frame 2 and the lower frame 3, so that the upper and lower Insert the squeeze plates 6 and 7 into the openings of the upper and lower frame frames 2 and 3, respectively, for a predetermined length to define two molding spaces above and below. To do.
  • the volume of each molding space at this time is defined as the initial volume. Therefore cylinder
  • the predetermined length of the extension operation of 24 and 25, and hence the predetermined length of the insertion amount of the upper and lower squeeze plates 6 and 7, is a length corresponding to the initial volume of the molding space to be defined.
  • the cylinders 24 and 25 may be replaced with a combination of one large diameter cylinder and a guide pin.
  • the cylinder 10 is extended to rotate the squeeze mechanism 9 about the support shaft 8 in the clockwise direction, thereby forming a pair of upper parts.
  • the sand supply port is brought into contact with the lower ends of the two aeration tanks 27 of the filling mechanism 11 (see FIG. 4).
  • the pair of upper and lower molding spaces may be defined at the same time if, for example, the upper bowl and the lower bowl have the same height. .
  • a pair of molding spaces may be defined at different timings.
  • an appropriate filling method for example, an air lace filling method using compressed air at a low pressure (lower than atmospheric pressure !, pressure) is initially set by the sand filling mechanism 11 from the sand supply port. Fill the upper and lower molding spaces with volume with sand (first filling stage)
  • the plurality of cylinders 24, 25 are contracted by a predetermined length, whereby the upper and lower squeeze plates 6, 7 are retracted to the vicinity of the openings of the pair of upper and lower frame frames.
  • the upper and lower molding spaces are expanded from the initial volume.
  • the sand filling mechanism 11 again blows and fills the sediment sand from the sand supply port (second filling stage). Subsequently, while returning the pair of upper and lower frame frames 2 and 3 and the match plate 5 to the horizontal state, the cylinders 24 and 25 are extended to move the upper and lower squeeze plates 6 and 7 forward. Then, the sands in the two molding spaces, upper and lower, are compressed respectively.
  • the molding space having the initial volume and the expanded molding space are filled with the two layers of dredged sand to compress the loaded dredged sand, so that the inside of the upper dredger frame 2 and the lower dredged frame 3 In particular, the saddle hardness in the vicinity of the opening can be improved.
  • this two-stage filling is performed by extending the upper and lower squeeze plates 6 and 7 after the first filling stage with respect to the molding space having the initial volume, thereby expanding the molding space.
  • the force was also in the second filling stage.
  • the start of the second filling phase does not have to wait until the molding space has been completely expanded.
  • the second filling stage may be started while the upper and lower squeeze plates 6, 7 are retracted, that is, the molding space is expanded. Therefore, the sand blowing itself into the molding space itself may continue continuously without interruption between the first filling stage and the second filling stage.
  • the upward and downward cylinders 22 and 23 are extended to separate the upper lift frame 20 and the lower lift frame 21 from each other.
  • the cylinder 38 of the cage frame turning mechanism 13 is operated to extend, and the upper cage frame 2 containing the half-cut cage formed by compressing the sand is placed on the upper side. It is lifted by the locking member 37 and separated from the match plate 5.
  • the lower saddle frame 3 is placed on the lower locking member 39 of the saddle frame turning mechanism 13.
  • the cylinder 16 is contracted and the match plate 5 is carried out between the upper and lower frame frames 2 and 3 by a pair of arms 17.
  • the saddle receiving table 30 is raised by the extension operation of the cylinder 31 of the saddle extraction mechanism 12, and the upper saddle frame 2 and the lower saddle frame 3 in which the saddle is inherently placed are placed thereon.
  • the cylinder 29 of the vertical punching mechanism 12 is extended to bring the extraction plate 28 into contact with the half-cut mold of the upper vertical frame 2.
  • the cylinder 31 is contracted to lower the extraction plate 28 and the vertical receiving table 30 while interlocking with each other, thereby extracting the half-divided shape from the upper and lower vertical frames 2 and 3.
  • the cylinder 31 is contracted and lowered to the vertical discharge level, and the upper and lower halves on the vertical receiving table 30 are separated by the extendable vertical discharge device 40. Extrude the saddle.
  • squeeze plates are shown, but instead, squeeze feet that can be individually controlled by the expansion and contraction operation of individual fluid cylinders are provided. Multi-segment squeeze feet arranged in compartments may be used.
  • FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an example of a frameless molding machine to which the method of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1, showing a state in which a match plate is sandwiched between an upper frame and a lower frame.
  • FIG. 3 is a plan view of the molding machine shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the molding machine shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which sediment is filled in an upper frame and a lower frame.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

　上部鋳枠２と下部鋳枠３との間にマッチプレート５を挟持し、これら上部鋳枠２及び下部鋳枠３の開口へそれぞれスクイーズプレート６及び７を挿入し、初期容積を有する上部造型空間及び下部造型空間を画成する。この初期容積を有する上部及び下部造型空間に対して鋳枠２，３の供給口を通じて鋳物砂を充填する（第１の充填）。次いでスクイーズプレート６及び７を後退させることにより、上部及び下部造型空間を初期容積よりも拡張する。この拡張した上部及び下部造型空間に対して供給口を通じて再び鋳物砂を充填する（第２の充填）。この第２の充填の後にスクイーズプレート６及び７を前進させて上部及び下部造型空間内の鋳物砂をそれぞれ圧縮して、重ね合わせられた上部鋳型及び下部鋳型を造型する。

Description

明 細 書
無枠式铸型造型方法
発明の技術分野
[0001] 本発明は铸型の造型方法に関し、特に铸型造型後に抜枠をなす無枠式造型 (抜 枠造型)方法に関する。
従来の技術
[0002] 特公昭 62— 16736号公報は、二対の上部铸枠及び下部铸枠 (一つの上部铸枠と 一つの下部铸枠とで一対をなす)を用いて、上下に重ね合わせられた無枠铸型を造 型する無枠式铸型造型装置を開示している。この装置では、床面に対して水平方向 に铸物砂を圧縮 (スクイーズ)する圧縮ステーションが機台の上方に配置され、床面 に対して垂直方向に型合わせ及び铸枠抜きをなす枠抜きステーションが機台の下方 (床面近傍）に配置されている。これら上方の圧縮ステーションと下方の枠抜きステー シヨンとの間で、二対の上部铸枠及び下部铸枠を交互に間欠的に往復移動させてい る。従って、上部铸枠と下部铸枠との間に挟持すべきマッチプレートの交換は床面近 くでなすことができるので、その交換作業に要する労力は軽減される。
[0003] し力しながら、このような従来の無枠式铸型造型装置では、铸物砂の铸枠内への充 填が不充分なことがあり、その結果、造型された铸型が所要の硬度を有しないという 問題がある。よって、所要の硬度を有する铸型を容易に且つ確実に得ることができる 無枠式铸型造型方法が要請される。
発明の概要
[0004] 本発明は、それぞれ開口を規定すると共に、この開口内へ铸物砂を供給する少な くとも一つの供給口をそれぞれ有する上部铸枠及び下部铸枠と、これら上部铸枠及 び下部铸枠にそれぞれ対応するように上面及び下面に上型模型及び下型模型を有 する一つのマッチプレートと、造型されるべき铸物砂を圧縮するように、それぞれ上部 铸枠及び下部铸枠の開口内に進退自在に挿入可能な上部圧縮部材及び下部圧縮 部材とを備える無枠式铸型造型機における铸型造型方法を用いて、重ね合わせら れた上部铸型及び下部铸型を造型する方法を与える。 [0005] その一つの方法は、上部及び下部圧縮部材を上部及び下部铸枠の開口へマッチ プレートにおける対応する模型に対向するようにそれぞれ挿入して、上部铸枠、マツ チプレートの上面、及び上部圧縮部材により、初期容積を有する上部造型空間を画 成すると共に、下部铸枠、マッチプレートの下面、及び下部圧縮部材により、初期容 積を有する下部造型区間を画成する画成段階と、
初期容積を有する上部及び下部造型空間に対して供給口を通じて铸物砂を充填 する第 1の充填段階と、
上部及び下部圧縮部材を所定距離だけ後退させることにより、上部及び下部造型 空間を初期容積よりも拡張する拡張段階と、
拡張した上部及び下部造型空間に対して供給口を通じて铸物砂を充填する第 2の 充填段階と、
第 2の充填の後に上部及び下部圧縮部材を前進させて上部及び下部造型空間内 の铸物砂をそれぞれ圧縮して、重ね合わせられた上部铸型及び下部铸型を造型す る段階と、
造型された上部及び下部铸型を抜き出す段階とを含む。
[0006] 本発明の一実施例によれば、上部铸枠と下部铸枠とは、第 1及び第 2の充填段階 力なされる際には垂直状態にあり、造型された铸型を抜き出す段階がなされる際に は水平状態にある。この場合、画成段階は、铸型の抜出しを完了した水平状態にあ る上部及び下部铸枠を垂直状態に復帰させながらなされる。
[0007] 本発明の他の方法は、上部铸枠と下部铸枠との間にマッチプレートを挟持し、この とき上部及び下部铸枠は水平状態にある段階と、
上部及び下部铸枠の開口にマッチプレートの対応する模型に対向するように上部 圧縮部材及び下部圧縮部材をそれぞれ挿入して、上部铸枠、マッチプレートの上面 、及び上部圧縮部材によって、初期容積を有する上部造型空間を画成すると共に、 下部铸枠、マッチプレートの下面、及び下部圧縮部材によって、初期容積を有する 下部造型区間を画成する画成段階と、
上部及び下部铸枠とマッチプレートとを一体的に垂直状態にする段階と、 初期容積を有する上部及び下部造型空間に対して供給口を通じて铸物砂を充填 する第 1の充填段階と、
上部及び下部圧縮部材を所定距離だけ後退させることにより、上部及び下部造型 空間を初期容積よりも拡張する拡張段階と、
拡張した上部及び下部造型空間に対して供給口を通じて铸物砂を充填する第 2の 充填段階と、
上部及び下部铸枠とマッチプレートとを一体的に水平状態に復帰させながら、上部 及び下部圧縮部材を前進させて上部及び下部造型空間内の铸物砂をそれぞれ圧 縮する段階と、
それぞれ铸型を内在する上部及び下部铸枠力 マッチプレートを分離する段階と、 上部铸枠と下部铸枠とを重ね合わせる段階と、
重ね合せた上部及び下部铸枠力 铸型を抜き出す段階とを含む。
[0008] 必要に応じて、上部铸枠と下部铸枠とを重ね合わせるに先立って、铸型に中子を 収める段階を更に含んでもょ 、。
[0009] 本発明の一実施例によれば、画成段階は、上部及び下部铸枠とマッチプレートと が水平な状態でなされ、上部及び下部铸枠とマッチプレートとを一体的に垂直状態 にする段階は、砂供給口を上方に移動させるようになされる。
[0010] 本発明の何れの方法においても、第 2の充填段階は、拡張段階における上部及び 下部造型空間の目標とする容積への拡張が完了して力 開始してもよい。或いは、 拡張段階において上部及び下部圧縮部材を後退させながら、即ち造型空間の容積 を拡張させながら実行することにより、上部及び下部造型空間の目標とする容積への 拡張が完了する以前に開始してもよい。
[0011] 本発明の何れの方法においても、上部圧縮部材及び下部圧縮部材の各々は、スク イーズプレートとしてもよぐスクイーズフットとしてもよい。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 図 1乃至図 4は本発明の铸型造型方法を実施するための無枠式铸型造型機を示 す。この無枠式造型機においては、直方体状の機台 1の内部空間に造型空間画成 ステーション P、砂入れステーション S、中子入れ'抜型ステーション Wが集約されてい る。 [0013] 造型空間画成ステーション Pには、開口を規定して、側壁に砂供給口をそれぞれ有 する二対の上部及び下部铸枠 2, 3が配置されている。本実施例においては一つの 铸枠にっき一つの砂供給口が設けられて 、るが、更に多くの砂供給口を設けてもよ い。この造型空間画成ステーション Pは、二対の上部及び下部铸枠 2, 3のうちの 1対 における上部铸枠 2と下部铸枠 3との間に、両面に模型を有するマッチプレート 5を入 出可能に配設する搬入機構 4と、スクイーズ機構 9とを備えている。スクイーズ機構 9 には、 1対の上部铸枠 2と下部铸枠 3との間にマッチプレート 5が挟持された状態で、 上部铸枠 2及び下部铸枠 3におけるマッチプレート 5が位置する側の反対側の各開 口に対して、上部スクイーズプレート 6及び下部スクイーズプレート 7をそれぞれ挿抜 可能に設けてある。またスクイーズ機構 9は、機台 1に設けた支持軸 8を中心として垂 直面内で正逆回動可能に支持されている。その回動範囲は、マッチプレート 5を挟持 した 1対の上部铸枠 2及び下部铸枠 3が垂直姿勢になる位置と、水平姿勢になる位 置との間である。造型空間画成ステーション Pには、スクイーズ機構 9を正逆回転駆 動させるための横向きのシリンダ 10も備えてある。
[0014] 砂入れステーション Sは、シリンダ 10の伸長作動により垂直状態にある 1対の上部 及び下部铸枠 2, 3に対して砂供給口から铸物砂を充填する砂充填機構 11を有する
[0015] 中子入れ ·抜型ステーション Wは、重ね合わせられて水平状態にあり、上下の半割 铸型を内在する 1対の上及び下部铸枠 2, 3から上下の半割铸型を抜き出す铸型抜 出し機構 12と、 1対の上部及び下部铸枠 2, 3が水平状態にあるスクイーズ機構 9と 铸型抜出し機構 12との間を、 1対ずつ上下に連なって水平に並ぶ水平状態の二対 の上部及び下部铸枠 2, 3を交互に間欠的に旋回させ、且つ上部铸枠 2を係止して 昇降可能な铸枠旋回機構 13とを備えている。
[0016] 二対の上部及び下部铸枠 2, 3の各対は、図 1に示すように、上部铸枠 2の前後外 側面に摺動自在に垂設した 1対の連結棹 14の間に下部铸枠 3を摺動自在に架装し 、更に下部铸枠 3を 1対の連結棹 14の下端位置で係止するようにしてある。
[0017] また、上部铸枠 2の両側面の中央部には係合部材 2a、スクイーズ機構 9側に位置し ているときの下部铸枠 3の両側面の一端には係合部材 3aをそれぞれ設けてあり、铸 枠旋回機構 13に保持可能とされている。この係合部材 2a, 3aは、例えば孔を有する 凸部であり、その孔に揷通されたピン（図示せず)を介して铸枠旋回機構 13の後述 する上部及び下部係止部材 37, 39に連結する。係合部材 2a及び 3aは上部及び下 部係止部材 37及び 39に連結可能又は着脱可能であれば、その形状は任意である ので、凸部に代えて例えば凹部としてもよい。
[0018] マッチプレート 5の搬送機構 4は、図 1に示すように、スクイーズ機構 9の支持軸 8に 環装したリング部材 15と、砂充填機構 11に枢支し且つピストンロッドの先端をリング 部材 15の一部に回動自在に連接したシリンダ 16と、基端がリング部材 15に固着した 片持ち構造の 1対のアーム 17と、マッチプレート 5を載置して左右方向へ往復動自在 な吊下げ型の台車 45とからなる。台車 45を上部铸枠 2を介して比較的短い所定距 離だけ下降させながら、シリンダ 16の伸縮駆動により 1対のアーム 17を上下方向に 回動させることにより、アーム 17を台車 45に連結及び連結解除するようにしてある。 台車 45は、上部铸枠 2及び下部铸枠 3に設けられたレール（（図示せず)を介して、 スクイーズ機構 9における水平状態の上部铸枠 2と下部铸枠 3との間にマッチプレー ト 5を搬入及び搬出させる。
[0019] 尚、アーム 17は、シリンダ 16に代えてモータ等で駆動してもよい。
[0020] スクイーズ機構 9においては、図 4に示すように、機台 1の上部の中央に装着した支 持軸 8に回転フレーム 18が中心付近にて垂直面内で正逆回転自在に枢支して設け てあり、この回転フレーム 18の右側面には上下方向へ延びる 1対の案内ロッド 19が 前後方向へ所要の間隔をおいて装着してある。この 1対の案内ロッド 19の間におい て、その上部には逆 L字状の上部昇降フレーム 20が、下部には L字状の下部昇降フ レーム 21が、それぞれ一体的に設けたホルダーを介して摺動自在に架装してある。 これら上部及び下部昇降フレーム 20及び 21は、回転フレーム 18に装着した上向き シリンダ 22及び下向きシリンダ 23の伸縮作動により相互に接近及び離反する。
[0021] 上部昇降フレーム 20には上部スクイーズプレート 6を進退させる複数のシリンダ 24 力 下部昇降フレーム 21には下部スクイーズプレート 7を進退させる複数のシリンダ 2 5がそれぞれ装着してある。上部及び下部昇降フレーム 20及び 21の各々の水平状 上面は、上部及び下部铸枠 2及び 3をそれぞれ押圧可能な大きさを有して 、る。 [0022] 本実施例においては、スクイーズプレート 6, 7を駆動させるシリンダは、回転フレー ム 18と一体的に移動させるようにしてある。これに代えて、シリンダは固定位置にお いてもよく、スクイーズプレート 6, 7の何れか一方のためのシリンダを回転フレーム 18 と一体的に移動させ、他方を固定位置にぉ 、てもよ 、。
[0023] 機台 1の天井部に（図示では左寄り位置で)装着された砂充填機構 11は、本実施 例においては 2個のエアレーシヨンタンク 27を有し、上部铸枠 2と下部铸枠 3とにそれ ぞれ独立に铸物砂を低圧の圧縮空気で浮遊又は流動化させながら充填 (エアレー シヨン充填)する構成にされている力 一個のエアレーシヨンタンクから上部及び下部 铸枠に充填する構成が一般的である。
[0024] 低圧圧縮空気を用いて铸物砂を浮遊又は流動化させるエアレーシヨン充填は、例 えば本願の出願人に譲渡された米国特許第 6, 749, 003号に記載されている。低 圧圧縮空気の圧力の大きさは、 0. 05Mpa乃至 0. 18Mpaの範囲が好ましいことも判 明している。但し、本発明に適用される充填法はエアレーシヨン充填に限定されるも のではない。例えば、より高圧の圧縮空気を用いるブロー充填を適用してもよい。ま た、エアレーシヨン充填においてもブロー充填においても、砂充填機構 11を減圧源（ 図示せず)と接続して、大気圧よりも低い空気を併用してもよい。
[0025] 铸型抜出し機構 12においては、上下に重なった水平状態の上部及び下部铸枠 2 , 3内に進入可能な抜出し板 28が、機台 1の天井部に装着した下向きシリンダ 29の ピストンロッドの下端に固着され、このシリンダ 29の伸縮作動により抜出し板 28が昇 降するようにしてある。抜出し板 28の直下には、上部及び下部铸枠 2, 3から抜き出さ れた上下の半割铸型を受ける铸型受けテーブル 30が配設してある。この铸型受けテ 一ブル 30は、シリンダ 31の伸縮作動により伸縮するパンタグラフ 32によって昇降さ せることが好ましいが、通常のシリンダを駆動源とするリフトテーブル方式でもよい。本 実施例のように铸型受けテーブル 30を昇降させる昇降機構としてパンタグラフ 32を 採用すると、造型機が設置された床面に昇降機構を収納するためのピットを掘る必 要がなくなる（図 2参照)。
[0026] 铸枠旋回機構 13においては、高さ方向に沿って延伸する回転シャフト 33が水平回 転自在に機台 1に装着してある。この回転シャフト 33の上端は、機台 1の天井に装着 したモータ 34の出力軸に連結してあり、このモータ 34の駆動により回転シャフト 33が 180度正逆回動するようにしてある。尚、モータ 34に代えてシリンダを使用してもよい
[0027] ここで回転シャフト 33の回動範囲の 180度とは、造型した铸型をその造型位置から 铸枠旋回機構 13により铸型抜出し機構 12へ移動させるための回動角度範囲の一例 である。この回動角度範囲は、铸型抜出し機構 12の設置位置に応じて定まるのであ る力ら、 180度に限定されるものではない。所望の回動位置に合わせて铸型抜出し 機構を設置してもよい。
[0028] 回転シャフト 33の上部には支持部材 35が装着してある。この支持部材 35には、下 方へ延出して前後方向へ所要の間隔をもって対をなす二対の案内ロッド 36が垂設し てあり、これら二対の案内ロッド 36は回転シャフト 33を中心として対向している。案内 ロッド 36の各対には、上部铸枠 2の係合部材 2aを係止可能な上部係止部材 37が上 下方向に摺動自在に架装してある。この上部係止部材 37には、回転シャフト 33に装 着した上向きシリンダ 38のピストンロットの先端が固着してあり、シリンダ 38の伸縮作 動によって上部係止部材 37が昇降するようにされている。一方、二対の案内ロッド 36 の下端には、 2個の下部铸枠 3の係合部材 3aを係止可能な下部係止部材 39が固着 してある。
[0029] 铸型排出装置 40は、上部及び下部铸枠 2, 3内から抜き出された上下の半割铸型 を铸型受けテーブル 30上カゝら押し出す機能を有している。
[0030] 本発明の铸型造型方法によれば、先ず搬入出機構 4のシリンダ 16を伸長駆動する ことにより、 1対のアーム 17によってマッチプレート 5を水平状態の 1対の上部铸枠 2と 下部铸枠 3との間に搬入する。
[0031] 次いで、スクイーズ機構 9の上向きシリンダ 22及び下向きシリンダ 23を収縮作動さ せて上部及び下部昇降フレーム 20, 21を介して上部铸枠 2と下部铸枠 3とを相互に 接近させる。その後、上部铸枠 2及び下部铸枠 3によってそれらの間にマッチプレー ト 5を挟持しながら、スクイーズ機構 10の複数のシリンダ 24, 25の各々を所定長だけ 伸長作動させることにより、上部及び下部スクイーズプレート 6及び 7をそれぞれ上部 及び下部铸枠 2及び 3の開口内に所定長だけ挿入して、上下に 2つの造型空間を画 成する。このときの各々の造型空間が有する容積を初期容積とする。従ってシリンダ
24, 25の伸長作動の所定長ひいては上部及び下部スクイーズプレート 6及び 7の揷 入量の所定長とは、画成すべき造型空間の初期容積に対応した長さである。尚、シリ ンダ 24, 25は、 1本の大径シリンダとガイドピンとの組み合わせに代えてもよい。
[0032] このそれぞれ初期容積を有する上部及び下部造型空間の画成と同時に、シリンダ 10を伸長作動させて、スクイーズ機構 9を支持軸 8を中心に時計方向へ回動させて、 1対の上部及び下部铸枠 2, 3並びにマッチプレート 5を垂直状態にすると共に、砂供 給口を上方へ移動させる。更に、この砂供給口を充填機構 11の二つのエアレーショ ンタンク 27の下端に当接させる（図 4参照)。
[0033] 上下の 1対の造型空間の画成は、例えば上部铸型と下部铸型との高さが同じであ るならば、 1対の造型空間を同時に画成してもよいであろう。或いは、例えば上部铸 型と下部铸型との高さが異なる場合には、 1対の造型空間をそれぞれ別のタイミング で画成してもよい。
[0034] 次 、で、砂入れステーション Sでは、適宜な充填法、例えば低圧（大気圧より低!、圧 力）の圧縮空気を用いるエアレーシヨン充填法により、砂充填機構 11により砂供給口 から初期容積を有する上部及び下部造型空間へ铸物砂を充填する (第 1の充填段階
) o
[0035] この充填に続いて複数のシリンダ 24, 25をそれぞれ所定長だけ収縮作動させるこ とにより、上部及び下部スクイーズプレート 6, 7を一対の上部及び下部铸枠の開口 付近までそれぞれ後退させる。これに伴い、上部及び下部造型空間は、初期容積よ りも拡張される。
[0036] 次 、で、拡張された上部及び下部造型空間に砂充填機構 11によって砂供給口か ら铸物砂を再び吹込み充填する（第 2の充填段階)。続いて、 1対の上部铸枠 2及び 下部铸枠 3並びにマッチプレート 5を水平状態へ復帰させながら、複数のシリンダ 24 , 25をそれぞれ伸長作動して上部及び下部スクイーズプレート 6及び 7を前進させて 、上部と下部との 2つの造型空間内の铸物砂をそれぞれ圧縮する。
[0037] このように初期容積を有する造型空間と拡張された造型空間とに铸物砂を二段階 充填して力 铸物砂の圧縮をなすことにより、上部铸枠 2及び下部铸枠 3内における 特に開口付近の铸型硬度を向上させることができる。
[0038] この二段階充填は、本実施例では、初期容積を有する造型空間に対する第 1の充 填段階をなした後、上部及び下部スクイーズプレート 6, 7を後退させて、造型空間の 拡張が完了して力も第 2の充填段階をなすようにした。し力しながら、第 2の充填段階 の開始は、造型空間の拡張が完全に完了するまで待つ必要は無い。例えば第 1の 充填段階をなした後、上部及び下部スクイーズプレート 6, 7を後退させながら、即ち 造型空間を拡張させながら、第 2の充填段階を開始してもよい。従って造型空間への 砂の吹き込み自体は、第 1の充填段階と第 2の充填段階との間で中断することなぐ 連続的に継続してもよい。
[0039] この二段階充填の後、上向きシリンダ 22及び下向きシリンダ 23を伸長作動させて、 上部昇降フレーム 20と下部昇降フレーム 21とを互いに離隔させる。
[0040] 続いて中子入れ及び抜型ステーション Wでは、铸枠旋回機構 13のシリンダ 38を伸 長作動させて、铸物砂を圧縮してなる半割铸型を内在した上部铸枠 2を上部係止部 材 37により吊り上げてマッチプレート 5から分離する。一方、下部铸枠 3は铸枠旋回 機構 13の下部係止部材 39上に載置する。続いて、シリンダ 16を収縮作動させて、 1 対のアーム 17によりマッチプレート 5を上部铸枠 2と下部铸枠 3との間から搬出する。
[0041] 次いで、铸枠旋回機構 13のモータ 34の駆動により回転シャフト 33を所要角度範囲 に亘つて回動させることにより、铸型を内在する上部及び下部铸枠 2, 3を铸型抜出し 機構 12まで旋回移動させる。続いて、必要に応じて铸型に中子を設定した後、シリン ダ 38の収縮作動により铸型を内在する上部铸枠 2を上部係止部材 37を介して下降 させ、下部铸枠 3に重ね合せる。
[0042] 次いで、铸型抜出し機構 12のシリンダ 31の伸長作動により铸型受けテーブル 30を 上昇させて、これにそれぞれ铸型を内在した上部铸枠 2及び下部铸枠 3を載置させ る。続いて、铸型抜出し機構 12のシリンダ 29を伸長作動させて抜出し板 28を上部铸 枠 2の半割铸型上に当接させる。その後、シリンダ 31を収縮作動させて抜出し板 28 及び铸型受けテーブル 30を相互に連動させながら下降させて、上部及び下部铸枠 2, 3から半割铸型を抜き出す。続いて、シリンダ 31を収縮作動して铸型排出レベル まで下降させ、伸縮铸型排出装置 40によって铸型受けテーブル 30上の上下の半割 铸型を押し出す。
[0043] 尚、上述した工程において、造型した半割铸型に必要に応じて中子を嵌め込むこ とが望まれることもあろう。この場合には、半割铸型を内在する上部及び下部铸枠 2, 3を铸型抜出し機構 12へ旋回移動するまでに、先行して造型した半割铸型に中子を 嵌め込んだ後、上述と同様にして、半割铸型を内在する 1対の上部及び下部铸枠 2 , 3を重ね合せ、半割铸型を押し出す。
[0044] 上述の各実施形態は、本発明を例示するものであって、限定を意図するものでは なぐ添付の請求項に記載された本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更をな し得ることは明らカゝである。
[0045] 例えば造型機の上部及び下部圧縮部材 6, 7としては、それぞれスクイーズプレート を示したが、これに代えて、各々が個別の流体シリンダの伸縮作動により個別制御可 能なスクイーズフットを各区画に配列したマルチセグメントスクイーズフットを用いても よい。
図面の簡単な説明
[0046] [図 1]本発明の方法が適用される無枠式造型機の一例を示す一部きり欠き正面図で ある。
[図 2]図 1の A-A矢視図であって、上部铸枠と下部铸枠との間にマッチプレートを挟 持した状態を示す図である。
[図 3]図 1の造型機の平面図である。
[図 4]図 1に示す造型機の動作を説明する図であって、上部铸枠及び下部铸枠に铸 物砂を充填する状態を示す図である。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれ開口を規定すると共に、この開口内へ铸物砂を供給する少なくとも一つの 供給口をそれぞれ有する上部铸枠及び下部铸枠と、これら上部铸枠及び下部铸枠 にそれぞれ対応するように上面及び下面に上型模型及び下型模型を有する一つの マッチプレートと、造型されるべき铸物砂を圧縮するように、それぞれ前記上部铸枠 及び下部铸枠の前記開口内に進退自在に挿入可能な上部圧縮部材及び下部圧縮 部材とを備える無枠式铸型造型機を用いて、重ね合わせられた上部铸型及び下部 铸型を造型する铸型造型方法であって、
前記上部及び下部圧縮部材を前記上部及び下部铸枠の前記開口へ前記マッチ プレートにおける対応する前記模型に対向するようにそれぞれ挿入して、前記上部 铸枠、前記マッチプレートの上面、及び前記上部圧縮部材により、初期容積を有する 上部造型空間を画成すると共に、前記下部铸枠、前記マッチプレートの下面、及び 前記下部圧縮部材により、初期容積を有する下部造型区間を画成する画成段階と、 前記初期容積を有する上部及び下部造型空間に対して前記供給口を通じて铸物 砂を充填する第 1の充填段階と、
前記上部及び下部圧縮部材を所定距離だけ後退させることにより、前記上部及び 下部造型空間を前記初期容積よりも拡張する拡張段階と、
前記拡張した上部及び下部造型空間に対して前記供給口を通じて铸物砂を充填 する第 2の充填段階と、
第 2の充填の後に前記上部及び下部圧縮部材を前進させて前記上部及び下部造 型空間内の铸物砂をそれぞれ圧縮して、重ね合わせられた上部铸型及び下部铸型 を造型する段階と、
造型された上部及び下部铸型を抜き出す段階とを含む無枠式铸型造型機におけ る铸型造型方法。
[2] 請求項 1の方法において、第 2の充填段階は、前記拡張段階における前記上部及び 下部造型空間の目標とする容積への拡張が完了して力 開始される方法。
[3] 請求項 1の方法において、第 2の充填段階は、前記拡張段階において上部及び下 部圧縮部材を後退させながら実行することにより、前記上部及び下部造型空間の前 記目標とする容積への拡張が完了する以前に開始される方法。
[4] 請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の方法において、前記上部铸枠と前記下部铸 枠とは、第 1及び第 2の充填段階がなされる際には垂直状態にあり、前記造型された 铸型を抜き出す段階がなされる際には水平状態にある方法。
[5] 請求項 4の方法において、前記画成段階は、前記铸型の抜出しを完了した前記水平 状態にある前記上部及び下部铸枠を前記垂直状態に復帰させながらなされる方法。
[6] 請求項 1乃至 5の何れか一項に記載の方法において、前記上部圧縮部材及び下部 圧縮部材の各々は、スクイーズプレート又はスクイーズフットである方法。
[7] それぞれ開口を規定すると共に、この開口内へ铸物砂を供給する少なくとも一つの 供給口をそれぞれ有する上部铸枠及び下部铸枠と、これら上部铸枠及び下部铸枠 にそれぞれ対応するように上面及び下面に上型模型及び下型模型を有する一つの マッチプレートと、造型されるべき铸物砂を圧縮するように、それぞれ前記上部铸枠 及び下部铸枠の前記開口内に進退自在に挿入可能な上部圧縮部材及び下部圧縮 部材とを備える無枠式铸型造型機を用いて、重ね合わせられた上部铸型及び下部 铸型を造型する铸型造型方法であって、
前記上部铸枠と下部铸枠との間に前記マッチプレートを挟持し、このとき前記上部 及び下部铸枠は水平状態にある段階と、
前記上部及び下部铸枠の前記開口に前記マッチプレートの対応する前記模型に 対向するように上部圧縮部材及び下部圧縮部材をそれぞれ挿入して、前記上部铸 枠、前記マッチプレートの上面、及び前記上部圧縮部材によって、初期容積を有す る上部造型空間を画成すると共に、前記下部铸枠、前記マッチプレートの下面、及 び前記下部圧縮部材によって、初期容積を有する下部造型区間を画成する画成段 階と、
前記上部及び下部铸枠と前記マッチプレートとを一体的に垂直状態にする段階と 前記初期容積を有する上部及び下部造型空間に対して前記供給口を通じて铸物 砂を充填する第 1の充填段階と、
前記上部及び下部圧縮部材を所定距離だけ後退させることにより、前記上部及び 下部造型空間を前記初期容積よりも拡張する拡張段階と、
前記拡張した上部及び下部造型空間に対して前記供給口を通じて铸物砂を充填 する第 2の充填段階と、
前記上部及び下部铸枠と前記マッチプレートとを一体的に水平状態に復帰させな がら、前記上部及び下部圧縮部材を前進させて前記上部及び下部造型空間内の铸 物砂をそれぞれ圧縮する段階と、
それぞれ铸型を内在する前記上部及び下部铸枠力 前記マッチプレートを分離す る段階と、
前記上部铸枠と前記下部铸枠とを重ね合わせる段階と、
重ね合せた前記上部及び下部铸枠から前記铸型を抜き出す段階とを含む無枠式 造型方法。
[8] 請求項 7の方法にお 、て、前記上部铸枠と前記下部铸枠とを重ね合わせるに先立つ て、前記铸型に中子を収める段階を更に含む方法。
[9] 請求項 7又は 8の方法にぉ 、て、第 2の充填段階は、前記拡張段階における前記上 部及び下部造型空間の目標とする容積への拡張が完了して力 開始される方法。
[10] 請求項 7又は 8の方法にぉ 、て、第 2の充填段階は、前記拡張段階にお!、て上部及 び下部圧縮部材を後退させながら実行することにより、前記上部及び下部造型空間 の前記目標とする容積への拡張が完了する以前に開始される方法。
[11] 請求項 7乃至 10の何れか一項に記載の方法において、前記画成段階は、前記上部 及び下部铸枠と前記マッチプレートとが水平な状態でなされ、
前記上部及び下部铸枠と前記マッチプレートとを一体的に垂直状態にする段階は
、前記砂供給口を上方に移動させる方法。
[12] 請求項 7乃至 11の何れか一項に記載の方法において、前記上部圧縮部材及び下 部圧縮部材の各々は、スクイーズプレート又はスクイーズフットである方法。
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