JP3633504B2 - 抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 - Google Patents
抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3633504B2 JP3633504B2 JP2001128090A JP2001128090A JP3633504B2 JP 3633504 B2 JP3633504 B2 JP 3633504B2 JP 2001128090 A JP2001128090 A JP 2001128090A JP 2001128090 A JP2001128090 A JP 2001128090A JP 3633504 B2 JP3633504 B2 JP 3633504B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casting
- model
- mold
- cast
- sampling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 127
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 12
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 28
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- SITVSCPRJNYAGV-UHFFFAOYSA-L tellurite Chemical compound [O-][Te]([O-])=O SITVSCPRJNYAGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003658 tungsten compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木型等の抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ、ＮＣ専用機など工作機械のベッド、ワークテーブル等の鋳造物は、一般的に、形状が確定した汎用品については木型で鋳型を造型して鋳造し、形状変更がある専用品については発泡樹脂製の消失模型で鋳型を造型して鋳造していた。また、ＮＣ専用機のベッド等の鋳造物は、下方ベース部位の寸法が標準仕様として数種類用意され、標準仕様の中からユーザが選択した下方ベース部位にユーザの要求に応じて変更された上方部位を付設したベッドを設計し、このベッド用の木型で造型した鋳型に鋳込んで鋳造していた。
【０００３】
上記ベッドの上方部位の外周側面には切粉、クーラント、潤滑油等を回収するためのオイルパンが樋状に外方に突設されている。このオイルパンは、木型で造型された鋳型の鋳込み空間に内周部分が突出するようにオイルパンを鋳型内に設置し、内周部分を鋳ぐるみしてベッドの上方部位の外周側面に取り付けていた。
【０００４】
さらに、テーブルが摺動自在に載置されるベッド上面は、硬化して磨耗しないようにする必要があるため、高周波焼入れ等を行って硬度を高くしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
工作機械のベッド等の大きな鋳造物を一個毎に消失模型で鋳型を造型して鋳造することは、コスト高となる。また、ユーザの要求により変更される可能性がある部位を有するベッドの模型を木型で製作することは、コスト面、木型の保管面からも不可能であった。また、ベッドの下方部位の形状は確定したが、上方部位は複数の形状で実際にベッドを製作して最適な形状を決定することがある。このような場合も、上方部位のみ形状が異なる複数種類のベッド用の鋳型を木型又は消失模型だけで造型することはコスト高となる。
【０００６】
木型で造型された鋳型の鋳込み空間に突出されたオイルパン内周部分を鋳ぐるみして、オイルパンをベッドの上方部位外周側面に取り付けることは、オイルパンは鋳造物と異金属の鋼板で成形され、内周部分が鋳込み空間に突出されて酸化され易いので、部分的に溶着不良、剥離が生じてクーラント漏れ、油漏れを起す原因となっていた。密着性をよくするために、オイルパン内周部分にニッケル等のなじみ性のよい金属をメッキすることはコスト高となる。オイルパンを複数部分に分割し、ベッド上方部位の外周側面にボルト締めし、接合部分をパテで埋めてクーラント漏れ、油漏れを防止することは、作業が複雑になり、コスト高となる不具合があった。また、テーブルが載置される部分を高周波焼入れすることは、時間と費用を要する問題があった。
【０００７】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、鋳造物の仕様が確定した部位については抜取模型で鋳込み空間を形成し、仕様変更がある未確定部位については、消失模型で鋳型を造型することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで鋳造された鋳造物であることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、工作機械を構成する鋳造物の汎用部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記汎用部位と連接部位で連接し仕様変更がある専用部位については、該専用部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は請求項３に記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記消失模型に前記鋳造物と異なる異種金属材料で形成された形成部材の一部を挿入し、該形成部材の一部を鋳ぐるみすることである。
【００１２】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の硬化したい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分にチル化剤を塗布して前記所望表面部分が硬化したねずみ鋳鉄の鋳造物を鋳造することである。
【００１３】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の機械的性質を変えたい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分に前記鋳造物の金属材料と機械的性質が異なる異種材料の粉末を付着させ、前記所望表面部分に前記異種材料の粉末を分散させて前記鋳造物を鋳造することである。
【００１４】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで鋳造した鋳造物であるので、確定部位に関しては木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低くし、未確定部位に関しては、消失模型の使用により、ユーザの要求、または設計変更等による仕様変更に迅速に対応することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置し、型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで鋳造物を鋳造するようにしたので、確定部位に関しては木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低減し、未確定部位に関しては消失模型の使用によりユーザの要求または設計変更等による仕様変更に迅速に対応し、多種類の鋳造物を短時間、低コストで鋳造することができる。また、木型等の抜取模型の種類を最小限にして模型保管のための管理費を削減することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、工作機械を構成する鋳造物の汎用部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、汎用部位と連接部位で連接し形状変更がある専用部位については、該専用部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置し、型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで鋳造物を鋳造するようにしたので、工作機械の標準寸法になっている汎用部位に関しては、木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低くし、専用部位に関しては消失模型の使用により、ユーザの要求または設計変更等による仕様変更に容易且つ迅速に対応可能となり、多種類の工作物の鋳造物を短時間、低コストで鋳造することができる。また、木型等の抜取模型の種類を最小限にして模型保管のための管理費を削減することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、消失模型に鋳造物と異なる異種金属材料で形成された形成部材の一部を挿入して消失鋳型を造型し、該形成部材の一部を鋳ぐるみするようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により異種金属材料の形成部材の取付け位置が変更されても容易に対応することだできる。また、形成部材の一部は消失模型に挿入されて空気との接触が遮断され、酸化が防止されるので、形成部材の一部は溶着不良、剥離を生じることなく鋳造物に鋳ぐるみされる。
【００１８】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、ねずみ鋳鉄の鋳造物の硬化したい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分にチル化剤を塗布して該所望表面部分を硬化するようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により鋳造物の硬化したい表面部分の位置が変更されても容易に対応することができる。
【００１９】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、鋳造物の機械的性質を変えたい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分に、鋳造物の金属材料と機械的性質が異なる異種材料の粉末を付着させ、該所望表面部分に異種材料の粉末を分散させて該表面部分の機械的性質を変えるようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により鋳造物の機械的性質を変えたい表面部分の位置が変更されても容易に対応することだできる。
【００２０】
【実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、１１はＮＣ専用機のベッドで、下方部位であるベース部１２上に上方部位であるテーブルガイド部１３が連接部位１４で連接した一体の鋳造物１５である。ベッド１１は、ベース部１２の寸法が標準仕様として数種類用意され、この標準仕様の中からユーザが選択した仕様のベース部１２に、用途に合わせた寸法形状のテーブルガイド部１３が所望配置位置に設けられた仕様となっている。即ち、ベース部１２はベッド１１の形状が確定した確定部位、換言すれば汎用部位であり、テーブルガイド部１３は確定部位と連接部位１４で連接し、ユーザの要求または設計変更等で形状及び配置位置等の仕様が変更される未確定部位、換言すれば専用部位である。
【００２１】
仕様が確定したベース部１２については、木型等の抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、仕様が未確定なテーブルガイド部１３については、テーブルガイド部１３に対応する形状の消失模型をその端部が連接部位１４で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで、ベッド１１は鋳造されている。１６は切粉、クーラント、潤滑油等を回収するための樋状のオイルパンで、内周面がテーブルガイド部１３の外周側面に鋳ぐるみされて外方に突設されている。
【００２２】
ＮＣ汎用機、マシニングセンタ等の汎用工作機械においても新機種を開発する場合、ベッド、パレットチェンジャ、テーブル等の鋳造物の構成部品については、一部位の形状は設計段階で確定するが、他部位は複数の形状、配置位置で実際に鋳造物を試作してテストしないと最適な形状、配置位置等の仕様を決定することができないことがある。係る鋳造物に本発明を適用した第２実施形態について説明する。図２において、２１はＮＣ汎用機のテーブルで、一部位であるスライド部２２上に他部位である回転テーブル支承部２３が連接部位２４で連接した一体の鋳造物２５である。スライド部２１は過去の実績から類似するテーブルのスライド部と同一形状寸法に設計段階で確定することができる。一対の回転テーブル支承部２３が形状、ピッチを変えてスライド部２１上に一体に設けられた種々のテーブル２１が設計、試作され、最適な仕様が決定される。この場合は、スライド部２２はテーブル２１の仕様が確定した確定部位であり、一対の回転テーブル支承部２３は確定部位と連接部位２４で連接し、設計変更等で仕様変更される未確定部位である。
【００２３】
仕様が確定したスライド部２２については、木型等の抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、仕様が未確定な回転テーブル支承部２３については、回転テーブル支承部２３に対応する形状の消失模型をその端部が連接部位２４で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込みしてテーブル２１は鋳造されている。２６は切粉、クーラント、潤滑油等を回収するための樋状のオイルパンで、内周面が回転テーブル支承部２３の外周側面に鋳ぐるみされて外方に突設されている。
【００２４】
各回転テーブル支承部２３の中心孔２７には鋼管２８が鋳ぐるみされ、鋳造後に内周面が焼入れされている。回転テーブル支承部２３の上面には回転テーブル２０がクロスローラベアリングにより回転可能に支承され、回転テーブル２０を割出し位置に固定するクランプ装置の係合部が鋼管２８の内周面に係脱するようになっている。
【００２５】
なお、本発明は、仕様が確定した確定部位と、この確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位を有する鋳造物であれは、工作機械の構成部品に限らず、一般機械の構成部品或いは単体で完成品である鋳造物に適用することができる。
【００２６】
次に、図３、５及び６に基づいて本発明に係る抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型による鋳造方法により、第１実施形態の鋳造物１５であるベッド１１を鋳造する場合について説明する。ベッド１１の形状が確定した確定部位であるベース部１２について、ベース部１２用の木型等の抜取模型を下型用鋳枠２９に配置して型込めした後、模型を離型して鋳込み空間３２を形成した下型３３を造型する（工程５１）。ベース部１２と連接部位１４で連接し、形状変更がある未確定部位であるテーブルガイド部１３については、テーブルガイド部１３に対応する形状の消失模型３４を発砲樹脂等で製作し、この消失模型３４を上型用鋳枠３０の所定位置に配置して型込めし、上型３５を造型する（工程５２）。樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等を使用する。消失模型３４には、ベッド１２と異なる異種金属材料の鋼板で形成された形成部材としてのオイルパン１６の内周部が挿入されている。
【００２７】
図４に示すように、下型３３と上型３５とが型合せされて鋳型３６が作成される（工程５３）。下型３３と上型３５とが型合せされたとき、消失模型３４の端部が連接部位１４に対応する位置で鋳込み空間３２に現出するように消失模型３４は配置されている。溶融した鋳鉄である溶湯が鋳型３６に設けた湯口３７及び湯道３８を介して鋳込まれると、溶湯が鋳込み空間３２に充填されてベース部１２を形成し、樹脂製の消失模型３４は燃えて消失し、その空間に溶湯が入れ替わり流入してテーブルガイド部１３を形成する（工程５４）。溶湯が消失模型３４と入れ替わる途中において、オイルパン１６の消失模型３４に挿入された内周部が溶湯に鋳ぐるみされ、オイルパン１６はテーブルガイド部１３の外周側面に外方に突出してに一体的に取り付けられる。オイルパン１６の内周部は消失模型３４に挿入されて空気との接触を遮断され、酸化することなく鋳ぐるみされるので、テーブルガイド１３とオイルパン内周部との間で溶着不良、剥離を生じることがない。鋳型ばらししてベッド１２の鋳造物１５を鋳型３６から取り出し（工程５５）、必要箇所を機械加工して（工程５６）、ベッド１２を作成する。
【００２８】
テーブルガイド部１３の上面部分１９をチル化して硬化したい場合、鋳鉄としてねずみ鋳鉄を使用し、テーブルガイド部１３の硬化したい上面部分１９に対応する消失模型３４の表面部分３９にチル化剤を塗布して上面部分を硬化する。このために先ず、図５に示すように、テルル（Ｔｅ）を主要成分とするチル化剤の溶液を作成する（工程６１）。チル化剤としては、例えば市販されているテルリット１５０（商品名）を使用する。溶液はテルリット１５０を水で、テルリット１５０対水の重量比を流動性及び濃度の点で、４：１〜１：１、好ましくは、３：１で希釈して作成する。なお、テルリット１５０の成分は、重量％で、シルカ骨材：４０〜５０％、金属テルル：１４〜１６％、有機粘結剤：２％以下、無機粘結剤：３％以下、添加剤：微量、水分：残部となっている。テーブルガイド部１３の硬化したい上面部分に対応する消失模型３４の表面部分３９にチル化剤を塗布する（工程６２）。このためチル化剤の溶液を消失模型３４の該当表面部分３９に刷毛で塗布し、乾燥させる。チル化剤の溶液の塗布、乾燥を３回程度繰り返すことにより該当表面部分３９に十分な量のチル化剤を塗布することができる。
【００２９】
該当表面部分３９にチル化剤を塗布した消失模型３４の全表面に、塗型剤を塗布し（工程６３）、塗型剤が塗布された消失模型３４を上型用鋳枠３０に入れて型込めして上型３５を造型する。この上型３５と下型３３とを型合わせした鋳型３６に溶融したねずみ鋳鉄を鋳込むと、消失模型３４の該当表面部分３９に塗布されていたチル化剤が流入したねずみ鋳鉄の溶湯に接触し、テーブルガイド部１３の上面部分３９がチル化して硬化する。
【００３０】
鋳造物１５の所望表面部分の耐摩耗性を高くするなど機械的性質を変えるために、所望表面部分に鋳造物１５の金属材料と異なる異種材料の粉末を分散させる方法について、テーブルガイド部１３の所望表面部分である上面部分１９の耐摩耗性を高くする場合について説明する。図６に示すように、溶湯の金属材料と機械的性質が異なる複数の異種材料からなるゲル状異種材料を作成する（工程６５）。例えば耐摩耗性を高くする異種材料としては、高硬度材料としてタングステン（Ｗ）、炭化タングステン（ＷＣ）等のタングステン化合物、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）等がある。高硬度材料の硬度を調整するために用いる硬度調整材料としては、コバルト（Ｃｏ）、鋳鉄ステンレス等の鉄系化合物、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等がある。高硬度材料および硬度調整材料は、粒径が数μ〜０．１ｍｍの粉末が適している。複数種の異種材料の粉末をゲル状化するためのバイダーは、鋳造の際に速やかにガス化或いは炭化するでんぷんのりが適している。これら高硬度材料および硬度調整材料の粉末を所望硬度を得るような割合で混合し、でんぷんのりに混ぜてゲル状にする。例えば、耐摩耗性材料としてのタングステン粉末に、耐摩耗性を調整するために任意量のコバルト粉末を加えてでんぷんのりでゲル状化した異種材料を消失模型３４の該当表面部分３９に適宜厚さで塗布する（工程６６）。ゲル状化した異種材料が塗布された消失模型３４を上型用鋳枠３０に入れて型込めして上型３５を造型する。この上型３５と下型３３とを型合わせした鋳型３６に、例えば溶融した片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ３００）を鋳込むと、消失模型３４の該当表面部分３９に塗布されていた異種材料がテーブルガイド１６の上面部分１９に分散し、異種材料のタングステン粉末は、片状黒鉛鋳鉄に含有される炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）及びマンガン（Ｍｎ）等と化学結合し、炭化タングステン（ＷＣ）を主成分とする微小偏析を形成し、テーブルガイド部１３の上面部分１９の耐摩耗性を向上する。
【００３１】
次に、第２実施形態の鋳造物２５を鋳造する方法を図７に示す鋳型５０に基づいて説明する。鋳造物２５であるテーブル２１の仕様確定部位であるスライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型を回転テーブル支承部２３側を上にして模型定盤上に取り付けて下型用鋳枠４０内に配置する。
【００３２】
仕様未確定部位である回転テーブル支承部２３に対応する形状の一対の消失模型４２を発砲樹脂等で作成する。各消失模型４２には、鋼管２８の内径と等しい小径と外径と等しい大径を有する段付き孔４３が軸心に形成され、この段付き孔４３の肩部に鋼管２８が嵌合され、段付き孔４３の大径穴の開口端と鋼管２８の端面との間には、鋼管２８と同じ内外径を有する発泡樹脂製のリング４４が固着されている。一対の消失模型４２は、皿状のオイルパン４５に所定ピッチで所定位置に穿設された穴に嵌合され、嵌合部分は発泡樹脂用の接着剤４６で隙間なく埋められる。オイルパン４５を取り付けられた一対の消失模型４２は、スライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型上に位置決めして載置されて型込めされ、木型が離型されて下型４７が造型される（工程５１）。
【００３３】
上型用鋳枠４１内に湯口、湯道等の模型を配置して型込めし、上型４９を作成する（工程５２）。上型４９の下面にスライド部２２の内周面形状と同じ外形を有する中子４８が固着され、下型４７と上型４９とが型合せされて鋳型５０が作成される（工程５３）。下型４７と上型４９とが型合せされたとき、下型４７のスライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型により形成された空間の内周面と中子４８の外周面との間には鋳込み空間５８が形成され、消失模型４１の端部は連接部位２４に対応する位置で鋳込み空間５８に現出する。
【００３４】
溶融した鋳鉄である溶湯が湯口、湯道から鋳型５０に鋳込まれると、溶湯が鋳込み空間５８に充填されてスライド部２２を形成し、樹脂製の消失模型４２は燃えて消失し、その空間に溶湯が入れ替わり流入して回転テーブル支承部２３を形成する（工程５４）。溶湯が消失模型４２と入れ替わる途中において、オイルパン４５を消失模型４２に固着する発砲樹脂用の接着剤４６が溶湯と入れ替わりオイルパン４５の穴の内周部が溶湯に鋳ぐるみされ、オイルパン１６は回転テーブル支承部２３の外周側面に外方に突出してに一体的に取り付けられる。鋼管２８も回転テーブル支承部２３の中心孔２７に鋳ぐるみされる。その後、鋳型ばらしして鋳造物２５を鋳型５０から取り出し（工程５５）、必要箇所を機械加工して（工程５６）、テーブル２２を作成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】工作機械のベッドを示す断面図である。
【図２】テーブルを示す断面図である。
【図３】本発明に係る抜取模型及び消失鋳型を用いた鋳造方法の工程を示す図である。
【図４】ベッドの鋳型を示す断面図である。
【図５】鋳造物の所望表面部分をチル化する工程を示す図である。
【図６】鋳造物の所望表面部分の機械的性質を変えるために所望表面部分に異種材料の粉末を分散させる方法の工程を示す図である。
【図７】テーブルの鋳型を示す断面図である。
【符号の説明】
１１・・・ベッド、１２・・・ベース部（仕様確定部位）、１３・・・テーブルガイド部（仕様未確定部位）、１４，２４・・連接部位、１５，２５・・・鋳造物、１６，２６・・・オイルパン、２１・・・テーブル、２２スライド部（仕様確定部位）、２３・・・回転テーブル支承部（仕様未確定部位）、２８・・・鋼管、２９，４０・・・下型用鋳枠、３０，４１・・・上型用鋳枠、３２，５８・・・鋳込み空間、３３，４７・・・下型、３４，４２・・・消失模型、３５，４９・・・上型、３６，５０・・・鋳型、４８・・・中子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、木型等の抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ、ＮＣ専用機など工作機械のベッド、ワークテーブル等の鋳造物は、一般的に、形状が確定した汎用品については木型で鋳型を造型して鋳造し、形状変更がある専用品については発泡樹脂製の消失模型で鋳型を造型して鋳造していた。また、ＮＣ専用機のベッド等の鋳造物は、下方ベース部位の寸法が標準仕様として数種類用意され、標準仕様の中からユーザが選択した下方ベース部位にユーザの要求に応じて変更された上方部位を付設したベッドを設計し、このベッド用の木型で造型した鋳型に鋳込んで鋳造していた。
【０００３】
上記ベッドの上方部位の外周側面には切粉、クーラント、潤滑油等を回収するためのオイルパンが樋状に外方に突設されている。このオイルパンは、木型で造型された鋳型の鋳込み空間に内周部分が突出するようにオイルパンを鋳型内に設置し、内周部分を鋳ぐるみしてベッドの上方部位の外周側面に取り付けていた。
【０００４】
さらに、テーブルが摺動自在に載置されるベッド上面は、硬化して磨耗しないようにする必要があるため、高周波焼入れ等を行って硬度を高くしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
工作機械のベッド等の大きな鋳造物を一個毎に消失模型で鋳型を造型して鋳造することは、コスト高となる。また、ユーザの要求により変更される可能性がある部位を有するベッドの模型を木型で製作することは、コスト面、木型の保管面からも不可能であった。また、ベッドの下方部位の形状は確定したが、上方部位は複数の形状で実際にベッドを製作して最適な形状を決定することがある。このような場合も、上方部位のみ形状が異なる複数種類のベッド用の鋳型を木型又は消失模型だけで造型することはコスト高となる。
【０００６】
木型で造型された鋳型の鋳込み空間に突出されたオイルパン内周部分を鋳ぐるみして、オイルパンをベッドの上方部位外周側面に取り付けることは、オイルパンは鋳造物と異金属の鋼板で成形され、内周部分が鋳込み空間に突出されて酸化され易いので、部分的に溶着不良、剥離が生じてクーラント漏れ、油漏れを起す原因となっていた。密着性をよくするために、オイルパン内周部分にニッケル等のなじみ性のよい金属をメッキすることはコスト高となる。オイルパンを複数部分に分割し、ベッド上方部位の外周側面にボルト締めし、接合部分をパテで埋めてクーラント漏れ、油漏れを防止することは、作業が複雑になり、コスト高となる不具合があった。また、テーブルが載置される部分を高周波焼入れすることは、時間と費用を要する問題があった。
【０００７】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、鋳造物の仕様が確定した部位については抜取模型で鋳込み空間を形成し、仕様変更がある未確定部位については、消失模型で鋳型を造型することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで鋳造された鋳造物であることである。
【０００９】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することである。
【００１０】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、工作機械を構成する鋳造物の汎用部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記汎用部位と連接部位で連接し仕様変更がある専用部位については、該専用部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することである。
【００１１】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は請求項３に記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記消失模型に前記鋳造物と異なる異種金属材料で形成された形成部材の一部を挿入し、該形成部材の一部を鋳ぐるみすることである。
【００１２】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の硬化したい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分にチル化剤を塗布して前記所望表面部分が硬化したねずみ鋳鉄の鋳造物を鋳造することである。
【００１３】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の機械的性質を変えたい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分に前記鋳造物の金属材料と機械的性質が異なる異種材料の粉末を付着させ、前記所望表面部分に前記異種材料の粉末を分散させて前記鋳造物を鋳造することである。
【００１４】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで鋳造した鋳造物であるので、確定部位に関しては木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低くし、未確定部位に関しては、消失模型の使用により、ユーザの要求、または設計変更等による仕様変更に迅速に対応することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置し、型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで鋳造物を鋳造するようにしたので、確定部位に関しては木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低減し、未確定部位に関しては消失模型の使用によりユーザの要求または設計変更等による仕様変更に迅速に対応し、多種類の鋳造物を短時間、低コストで鋳造することができる。また、木型等の抜取模型の種類を最小限にして模型保管のための管理費を削減することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、工作機械を構成する鋳造物の汎用部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、汎用部位と連接部位で連接し形状変更がある専用部位については、該専用部位に対応する形状の消失模型を端部が連接部位で鋳込み空間に現出するように配置し、型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで鋳造物を鋳造するようにしたので、工作機械の標準寸法になっている汎用部位に関しては、木型等の抜取模型で多数の鋳型を造型して一個当りのコストを低くし、専用部位に関しては消失模型の使用により、ユーザの要求または設計変更等による仕様変更に容易且つ迅速に対応可能となり、多種類の工作物の鋳造物を短時間、低コストで鋳造することができる。また、木型等の抜取模型の種類を最小限にして模型保管のための管理費を削減することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、消失模型に鋳造物と異なる異種金属材料で形成された形成部材の一部を挿入して消失鋳型を造型し、該形成部材の一部を鋳ぐるみするようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により異種金属材料の形成部材の取付け位置が変更されても容易に対応することだできる。また、形成部材の一部は消失模型に挿入されて空気との接触が遮断され、酸化が防止されるので、形成部材の一部は溶着不良、剥離を生じることなく鋳造物に鋳ぐるみされる。
【００１８】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、ねずみ鋳鉄の鋳造物の硬化したい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分にチル化剤を塗布して該所望表面部分を硬化するようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により鋳造物の硬化したい表面部分の位置が変更されても容易に対応することができる。
【００１９】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、鋳造物の機械的性質を変えたい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分に、鋳造物の金属材料と機械的性質が異なる異種材料の粉末を付着させ、該所望表面部分に異種材料の粉末を分散させて該表面部分の機械的性質を変えるようにしたので、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザの要求または設計変更等により鋳造物の機械的性質を変えたい表面部分の位置が変更されても容易に対応することだできる。
【００２０】
【実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、１１はＮＣ専用機のベッドで、下方部位であるベース部１２上に上方部位であるテーブルガイド部１３が連接部位１４で連接した一体の鋳造物１５である。ベッド１１は、ベース部１２の寸法が標準仕様として数種類用意され、この標準仕様の中からユーザが選択した仕様のベース部１２に、用途に合わせた寸法形状のテーブルガイド部１３が所望配置位置に設けられた仕様となっている。即ち、ベース部１２はベッド１１の形状が確定した確定部位、換言すれば汎用部位であり、テーブルガイド部１３は確定部位と連接部位１４で連接し、ユーザの要求または設計変更等で形状及び配置位置等の仕様が変更される未確定部位、換言すれば専用部位である。
【００２１】
仕様が確定したベース部１２については、木型等の抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、仕様が未確定なテーブルガイド部１３については、テーブルガイド部１３に対応する形状の消失模型をその端部が連接部位１４で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで、ベッド１１は鋳造されている。１６は切粉、クーラント、潤滑油等を回収するための樋状のオイルパンで、内周面がテーブルガイド部１３の外周側面に鋳ぐるみされて外方に突設されている。
【００２２】
ＮＣ汎用機、マシニングセンタ等の汎用工作機械においても新機種を開発する場合、ベッド、パレットチェンジャ、テーブル等の鋳造物の構成部品については、一部位の形状は設計段階で確定するが、他部位は複数の形状、配置位置で実際に鋳造物を試作してテストしないと最適な形状、配置位置等の仕様を決定することができないことがある。係る鋳造物に本発明を適用した第２実施形態について説明する。図２において、２１はＮＣ汎用機のテーブルで、一部位であるスライド部２２上に他部位である回転テーブル支承部２３が連接部位２４で連接した一体の鋳造物２５である。スライド部２１は過去の実績から類似するテーブルのスライド部と同一形状寸法に設計段階で確定することができる。一対の回転テーブル支承部２３が形状、ピッチを変えてスライド部２１上に一体に設けられた種々のテーブル２１が設計、試作され、最適な仕様が決定される。この場合は、スライド部２２はテーブル２１の仕様が確定した確定部位であり、一対の回転テーブル支承部２３は確定部位と連接部位２４で連接し、設計変更等で仕様変更される未確定部位である。
【００２３】
仕様が確定したスライド部２２については、木型等の抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、仕様が未確定な回転テーブル支承部２３については、回転テーブル支承部２３に対応する形状の消失模型をその端部が連接部位２４で鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込みしてテーブル２１は鋳造されている。２６は切粉、クーラント、潤滑油等を回収するための樋状のオイルパンで、内周面が回転テーブル支承部２３の外周側面に鋳ぐるみされて外方に突設されている。
【００２４】
各回転テーブル支承部２３の中心孔２７には鋼管２８が鋳ぐるみされ、鋳造後に内周面が焼入れされている。回転テーブル支承部２３の上面には回転テーブル２０がクロスローラベアリングにより回転可能に支承され、回転テーブル２０を割出し位置に固定するクランプ装置の係合部が鋼管２８の内周面に係脱するようになっている。
【００２５】
なお、本発明は、仕様が確定した確定部位と、この確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位を有する鋳造物であれは、工作機械の構成部品に限らず、一般機械の構成部品或いは単体で完成品である鋳造物に適用することができる。
【００２６】
次に、図３、５及び６に基づいて本発明に係る抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型による鋳造方法により、第１実施形態の鋳造物１５であるベッド１１を鋳造する場合について説明する。ベッド１１の形状が確定した確定部位であるベース部１２について、ベース部１２用の木型等の抜取模型を下型用鋳枠２９に配置して型込めした後、模型を離型して鋳込み空間３２を形成した下型３３を造型する（工程５１）。ベース部１２と連接部位１４で連接し、形状変更がある未確定部位であるテーブルガイド部１３については、テーブルガイド部１３に対応する形状の消失模型３４を発砲樹脂等で製作し、この消失模型３４を上型用鋳枠３０の所定位置に配置して型込めし、上型３５を造型する（工程５２）。樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等を使用する。消失模型３４には、ベッド１２と異なる異種金属材料の鋼板で形成された形成部材としてのオイルパン１６の内周部が挿入されている。
【００２７】
図４に示すように、下型３３と上型３５とが型合せされて鋳型３６が作成される（工程５３）。下型３３と上型３５とが型合せされたとき、消失模型３４の端部が連接部位１４に対応する位置で鋳込み空間３２に現出するように消失模型３４は配置されている。溶融した鋳鉄である溶湯が鋳型３６に設けた湯口３７及び湯道３８を介して鋳込まれると、溶湯が鋳込み空間３２に充填されてベース部１２を形成し、樹脂製の消失模型３４は燃えて消失し、その空間に溶湯が入れ替わり流入してテーブルガイド部１３を形成する（工程５４）。溶湯が消失模型３４と入れ替わる途中において、オイルパン１６の消失模型３４に挿入された内周部が溶湯に鋳ぐるみされ、オイルパン１６はテーブルガイド部１３の外周側面に外方に突出してに一体的に取り付けられる。オイルパン１６の内周部は消失模型３４に挿入されて空気との接触を遮断され、酸化することなく鋳ぐるみされるので、テーブルガイド１３とオイルパン内周部との間で溶着不良、剥離を生じることがない。鋳型ばらししてベッド１２の鋳造物１５を鋳型３６から取り出し（工程５５）、必要箇所を機械加工して（工程５６）、ベッド１２を作成する。
【００２８】
テーブルガイド部１３の上面部分１９をチル化して硬化したい場合、鋳鉄としてねずみ鋳鉄を使用し、テーブルガイド部１３の硬化したい上面部分１９に対応する消失模型３４の表面部分３９にチル化剤を塗布して上面部分を硬化する。このために先ず、図５に示すように、テルル（Ｔｅ）を主要成分とするチル化剤の溶液を作成する（工程６１）。チル化剤としては、例えば市販されているテルリット１５０（商品名）を使用する。溶液はテルリット１５０を水で、テルリット１５０対水の重量比を流動性及び濃度の点で、４：１〜１：１、好ましくは、３：１で希釈して作成する。なお、テルリット１５０の成分は、重量％で、シルカ骨材：４０〜５０％、金属テルル：１４〜１６％、有機粘結剤：２％以下、無機粘結剤：３％以下、添加剤：微量、水分：残部となっている。テーブルガイド部１３の硬化したい上面部分に対応する消失模型３４の表面部分３９にチル化剤を塗布する（工程６２）。このためチル化剤の溶液を消失模型３４の該当表面部分３９に刷毛で塗布し、乾燥させる。チル化剤の溶液の塗布、乾燥を３回程度繰り返すことにより該当表面部分３９に十分な量のチル化剤を塗布することができる。
【００２９】
該当表面部分３９にチル化剤を塗布した消失模型３４の全表面に、塗型剤を塗布し（工程６３）、塗型剤が塗布された消失模型３４を上型用鋳枠３０に入れて型込めして上型３５を造型する。この上型３５と下型３３とを型合わせした鋳型３６に溶融したねずみ鋳鉄を鋳込むと、消失模型３４の該当表面部分３９に塗布されていたチル化剤が流入したねずみ鋳鉄の溶湯に接触し、テーブルガイド部１３の上面部分３９がチル化して硬化する。
【００３０】
鋳造物１５の所望表面部分の耐摩耗性を高くするなど機械的性質を変えるために、所望表面部分に鋳造物１５の金属材料と異なる異種材料の粉末を分散させる方法について、テーブルガイド部１３の所望表面部分である上面部分１９の耐摩耗性を高くする場合について説明する。図６に示すように、溶湯の金属材料と機械的性質が異なる複数の異種材料からなるゲル状異種材料を作成する（工程６５）。例えば耐摩耗性を高くする異種材料としては、高硬度材料としてタングステン（Ｗ）、炭化タングステン（ＷＣ）等のタングステン化合物、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）等がある。高硬度材料の硬度を調整するために用いる硬度調整材料としては、コバルト（Ｃｏ）、鋳鉄ステンレス等の鉄系化合物、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等がある。高硬度材料および硬度調整材料は、粒径が数μ〜０．１ｍｍの粉末が適している。複数種の異種材料の粉末をゲル状化するためのバイダーは、鋳造の際に速やかにガス化或いは炭化するでんぷんのりが適している。これら高硬度材料および硬度調整材料の粉末を所望硬度を得るような割合で混合し、でんぷんのりに混ぜてゲル状にする。例えば、耐摩耗性材料としてのタングステン粉末に、耐摩耗性を調整するために任意量のコバルト粉末を加えてでんぷんのりでゲル状化した異種材料を消失模型３４の該当表面部分３９に適宜厚さで塗布する（工程６６）。ゲル状化した異種材料が塗布された消失模型３４を上型用鋳枠３０に入れて型込めして上型３５を造型する。この上型３５と下型３３とを型合わせした鋳型３６に、例えば溶融した片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ３００）を鋳込むと、消失模型３４の該当表面部分３９に塗布されていた異種材料がテーブルガイド１６の上面部分１９に分散し、異種材料のタングステン粉末は、片状黒鉛鋳鉄に含有される炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）及びマンガン（Ｍｎ）等と化学結合し、炭化タングステン（ＷＣ）を主成分とする微小偏析を形成し、テーブルガイド部１３の上面部分１９の耐摩耗性を向上する。
【００３１】
次に、第２実施形態の鋳造物２５を鋳造する方法を図７に示す鋳型５０に基づいて説明する。鋳造物２５であるテーブル２１の仕様確定部位であるスライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型を回転テーブル支承部２３側を上にして模型定盤上に取り付けて下型用鋳枠４０内に配置する。
【００３２】
仕様未確定部位である回転テーブル支承部２３に対応する形状の一対の消失模型４２を発砲樹脂等で作成する。各消失模型４２には、鋼管２８の内径と等しい小径と外径と等しい大径を有する段付き孔４３が軸心に形成され、この段付き孔４３の肩部に鋼管２８が嵌合され、段付き孔４３の大径穴の開口端と鋼管２８の端面との間には、鋼管２８と同じ内外径を有する発泡樹脂製のリング４４が固着されている。一対の消失模型４２は、皿状のオイルパン４５に所定ピッチで所定位置に穿設された穴に嵌合され、嵌合部分は発泡樹脂用の接着剤４６で隙間なく埋められる。オイルパン４５を取り付けられた一対の消失模型４２は、スライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型上に位置決めして載置されて型込めされ、木型が離型されて下型４７が造型される（工程５１）。
【００３３】
上型用鋳枠４１内に湯口、湯道等の模型を配置して型込めし、上型４９を作成する（工程５２）。上型４９の下面にスライド部２２の内周面形状と同じ外形を有する中子４８が固着され、下型４７と上型４９とが型合せされて鋳型５０が作成される（工程５３）。下型４７と上型４９とが型合せされたとき、下型４７のスライド部２２の外周面形状と同じ外形を有する木型により形成された空間の内周面と中子４８の外周面との間には鋳込み空間５８が形成され、消失模型４１の端部は連接部位２４に対応する位置で鋳込み空間５８に現出する。
【００３４】
溶融した鋳鉄である溶湯が湯口、湯道から鋳型５０に鋳込まれると、溶湯が鋳込み空間５８に充填されてスライド部２２を形成し、樹脂製の消失模型４２は燃えて消失し、その空間に溶湯が入れ替わり流入して回転テーブル支承部２３を形成する（工程５４）。溶湯が消失模型４２と入れ替わる途中において、オイルパン４５を消失模型４２に固着する発砲樹脂用の接着剤４６が溶湯と入れ替わりオイルパン４５の穴の内周部が溶湯に鋳ぐるみされ、オイルパン１６は回転テーブル支承部２３の外周側面に外方に突出してに一体的に取り付けられる。鋼管２８も回転テーブル支承部２３の中心孔２７に鋳ぐるみされる。その後、鋳型ばらしして鋳造物２５を鋳型５０から取り出し（工程５５）、必要箇所を機械加工して（工程５６）、テーブル２２を作成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】工作機械のベッドを示す断面図である。
【図２】テーブルを示す断面図である。
【図３】本発明に係る抜取模型及び消失鋳型を用いた鋳造方法の工程を示す図である。
【図４】ベッドの鋳型を示す断面図である。
【図５】鋳造物の所望表面部分をチル化する工程を示す図である。
【図６】鋳造物の所望表面部分の機械的性質を変えるために所望表面部分に異種材料の粉末を分散させる方法の工程を示す図である。
【図７】テーブルの鋳型を示す断面図である。
【符号の説明】
１１・・・ベッド、１２・・・ベース部（仕様確定部位）、１３・・・テーブルガイド部（仕様未確定部位）、１４，２４・・連接部位、１５，２５・・・鋳造物、１６，２６・・・オイルパン、２１・・・テーブル、２２スライド部（仕様確定部位）、２３・・・回転テーブル支承部（仕様未確定部位）、２８・・・鋼管、２９，４０・・・下型用鋳枠、３０，４１・・・上型用鋳枠、３２，５８・・・鋳込み空間、３３，４７・・・下型、３４，４２・・・消失模型、３５，４９・・・上型、３６，５０・・・鋳型、４８・・・中子。
Claims (6)
- 鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置して型込めした鋳型に鋳込んで鋳造したことを特徴とする鋳造物。
- 鋳造物の仕様が確定した確定部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記確定部位と連接部位で連接し仕様変更がある未確定部位については、該未確定部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することを特徴とする抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法。
- 工作機械を構成する鋳造物の汎用部位については、抜取模型を用いて鋳込み空間を形成し、前記汎用部位と連接部位で連接し仕様変更がある専用部位については、該専用部位に対応する形状の消失模型を端部が前記連接部位で前記鋳込み空間に現出するように配置し型込めして鋳型を造型し、該鋳型に鋳込んで前記鋳造物を鋳造することを特徴とする抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法。
- 請求項２又は請求項３に記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記消失模型に前記鋳造物と異なる異種金属材料で形成された形成部材の一部を挿入し、該形成部材の一部を鋳ぐるみすることを特徴とする抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法。
- 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の硬化したい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分にチル化剤を塗布して前記所望表面部分が硬化したねずみ鋳鉄の鋳造物を鋳造することを特徴とする抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法。
- 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法において、前記鋳造物の機械的性質を変えたい所望表面部分に対応する消失模型の表面部分に前記鋳造物の金属材料と機械的性質が異なる異種材料の粉末を付着させ、前記所望表面部分に前記異種材料の粉末を分散させて前記鋳造物を鋳造することを特徴とする抜取模型及び消失模型を用いた鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128090A JP3633504B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128090A JP3633504B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002321038A JP2002321038A (ja) | 2002-11-05 |
| JP3633504B2 true JP3633504B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=18976849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128090A Expired - Fee Related JP3633504B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3633504B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008038035A1 (de) * | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft | Bremssattel und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| CN105817581A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-03 | 邢台三厦铸铁有限公司 | 一种锅盖的铸造方法 |
| CN106040980A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 巢湖市聚源机械有限公司 | 一种车床床身铸件 |
| CN109550891B (zh) * | 2017-09-25 | 2024-06-21 | 南京德惠新材料科技有限公司 | 一种床身消失模及其用于浇注床身的方法 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001128090A patent/JP3633504B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002321038A (ja) | 2002-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9901977B2 (en) | Patternless sand mold and core formation for rapid casting | |
| CA1292114C (en) | Fluid-permeable article and method for producing the same | |
| Augustin et al. | Production of hollow spheres (HS) and hollow sphere structures (HSS) | |
| JP3633504B2 (ja) | 抜取模型及び消失模型を用いて造型された鋳型により鋳造された鋳造物及びその鋳造方法 | |
| CN101602089B (zh) | 一种砂型转动重力模具及其铸造方法 | |
| RU2510304C2 (ru) | Способ изготовления моделей из пенополистирола для получения композиционных отливок | |
| WO2006044713A2 (en) | Insert cladding technique for precision casting processes | |
| CN111468734B (zh) | 滑动推力轴承止推环的制造方法 | |
| CN211361390U (zh) | 一种五金模具用上垫板加工设备 | |
| US5997603A (en) | Sintered metal mould and method for producing the same | |
| JP7235822B2 (ja) | 焼結部品 | |
| JPS63183744A (ja) | 多孔性鋳造品の製造方法 | |
| JPH07116775A (ja) | 金型鋳造用鋳型とその製造方法及びそれを用いた鋳造方法 | |
| JP2623275B2 (ja) | 固体潤滑剤埋込型摺動部材の製造方法 | |
| JP4150413B2 (ja) | 量産成形用アルミニウム合金と同じ材質の切削加工用アルミニウム合金のインゴットの鋳造方法及びその鋳造装置 | |
| CN106583845A (zh) | 一种用金钢石铰刀加工铸件孔工艺 | |
| US4055213A (en) | Method for making patterns | |
| CN100404893C (zh) | 动压轴承的制造方法 | |
| JPS6069267A (ja) | ラジアルピストンモ−タ−用コネクテイングロツドおよびその製造方法 | |
| CN223524942U (zh) | 一种防氧化的压铸件 | |
| Pelletiers et al. | Copper-infiltrated steels | |
| GB2085118A (en) | Casting connecting rod bearing surfaces | |
| EP1214998B1 (de) | Giessform für Leichtmetall-Giessmaschine | |
| CN213163065U (zh) | 径向扶正滑动轴承静环的模具 | |
| CN109869476A (zh) | 烧结钎焊换挡固定块及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041117 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041220 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080107 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |