型芯造型方法以及型芯造型装置制造方法及图纸

在使型芯盒一边以其轴为中心旋转一边从型芯起模时，使自硬砂的硬化时间、起模时产生于型芯与型芯盒之间的摩擦力、以及起模时的型芯的强度恰当化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及型芯造型方法以及型芯造型装置，其中，使用型芯盒造型出螺旋压缩机的阳转子、阴转子这样的具有扭曲形状的产品的铸造所需的复杂形状的型芯(砂型)。
技术介绍
例如，对于螺旋压缩机的阳转子、阴转子这样的具有扭曲形状的产品，一般来说，大多情况下，通过在对例如圆筒状构件进行切削加工之后，使用专用的加工工具来加工扭曲形状部分，由此进行制造。但是，在这样的制造方法中，存在加工量较大、加工时间增长的问题。因此，为了缩短加工时间，公知有如下方法：铸造制造近净形(nearnet-shape)化(通过减小加工量而接近最终产品形状)的铸件并对其进行精加工。然而，铸造近净形化的铸件所需的、用于造型具有扭曲形状的型芯的型芯盒有时具有与从型芯起模的方向(例如轴向、径向)正交地突出的部分。在这样的情况下，若不使型芯盒或者型芯变形则难以将型芯盒从型芯起模。因此，在专利文献1中公开了一种多重螺纹元件的铸造方法，其中，将型芯盒例如分割成两个而作为分割型芯盒，使用这些分割型芯盒分别造型出分割型芯，从而能够使分割型芯盒从分割型芯容易起模。各分割型芯盒分别具有螺纹部，该螺纹部包括牙顶等径部以及槽侧梯度部，该牙顶等径部以螺纹牙外径将轴作为中心而大致相同的方式设置于螺纹牙的牙顶，该槽侧梯度部形成于螺纹槽，以轴为中心设定有规定的脱模坡度。若一边将分割型芯盒拉向轴向的一侧一边施加旋转力，则分割型芯盒的牙顶等径部在对应的分割型芯的槽部中滑动，发挥引导作用，分割型芯盒容易从分割型芯起模。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-351446号公报专利技术要解决的课题然而，在专利文献1中，因将螺纹槽的轴作为中心而设置的脱模坡度、在轴向上导入分型面的合模时的错位，不得不增大加工量。因此，阻碍了铸件的近净形化。假设在型芯盒上不设置脱模坡度、分型面的情况下，由于型芯盒与型芯的接触面积增大，起模时的摩擦力增大，因此可以预料到难以使型芯盒从型芯起模。另外，在通常广泛用作型芯的材料的自硬砂中，由于砂彼此的结合所必需的粘结剂即树脂与作为硬化催化剂的硬化剂发生不可逆的脱水缩合反应，因此伴随着时间流逝，自硬砂进行硬化、收缩。因此，当自硬砂硬化、收缩时，在上述之外，起模时的摩擦力进一步增大，预料到更加难以进行型芯盒的起模。另外，为了将型芯作为铸模用于铸造中，需要使型芯在型芯盒的起模时不会发生崩坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够减少铸件的加工量而使铸件近净形化的型芯造型方法以及型芯造型装置。用于解决课题的手段本专利技术的型芯造型方法使用型芯盒造型出具有扭曲形状的型芯，其特征在于，包括：硬化工序，在该硬化工序中，在将所述型芯盒配置于框内之后，将混合砂、树脂以及硬化剂而成的自硬砂向所述框内填满并使之硬化；以及起模工序，在该起模工序中，使所述型芯盒一边以其轴为中心旋转一边从所述自硬砂硬化而成的所述型芯起模，在所述起模工序中，使所述自硬砂的硬化时间、起模时产生于所述型芯与所述型芯盒之间的摩擦力、以及起模时的所述型芯的强度恰当化。另外，本专利技术的型芯造型装置是进行所述的型芯造型方法的型芯造型装置，其特征在于，具有：所述框，在所述框的内部配置所述型芯盒，并且在所述框的内部填满所述自硬砂；以及旋转驱动装置，其通过使所述型芯盒以其轴为中心旋转，由此从所述自硬砂硬化而成的所述型芯起模所述型芯盒。专利技术效果根据本专利技术的型芯造型方法，在起模工序中，使自硬砂的硬化时间、起模时产生于型芯与型芯盒之间的摩擦力、以及起模时的型芯的强度恰当化。若自硬砂的硬化时间过短，则起模时的型芯的强度不足，型芯在起模时崩坏。相反，若自硬砂的硬化时间过长，则起模时产生于型芯与型芯盒之间的摩擦力过大，无法从型芯起模型芯盒。因此，通过使自硬砂的硬化时间、起模时产生于型芯与型芯盒之间的摩擦力、以及起模时的型芯的强度恰当化，能够在不使型芯崩坏的情况下，一边使型芯盒以其轴为中心进行旋转一边从型芯起模。由此，能够使用不具有脱模坡度、分型面的型芯盒来造型一体型的型芯。由此，能够减少铸件的加工量，故而能够使铸件近净形化。在此，自硬砂的硬化时间是指从砂、树脂与硬化剂的混合结束起经过的时间。另外，根据本专利技术的型芯造型装置，利用旋转驱动装置使型芯盒以其轴为中心旋转。在利用手动作业使型芯盒旋转的情况下，型芯盒的轴容易倾斜，每单位面积的应力、拔出扭矩容易变化，因此无法稳定地造型出型芯。因此，通过利用旋转驱动装置使型芯盒旋转，能够抑制型芯盒的轴倾斜的情况。由此，能够使每单位面积的应力、拔出扭矩恒定，故而能够稳定地从型芯起模型芯盒。附图说明图1是示出起模试验时的结构的图。图2是示出硬化时间与最大扭矩的关系的图。图3是示出硬化时间与压缩强度的关系的图。图4是示出因自硬砂的硬化而产生的每单位面积的推断摩擦力与最大扭矩的关系的图。图5是示出起模时产生的每单位面积的推断摩擦力与平均压缩强度的关系的图。图6是示出型芯造型装置的结构的侧视图。图7是框的剖视图。图8是架台以及框的侧视图。图9是示出马达的滑动移动的图。图10是示出型芯造型装置的结构的侧视图。图11是图10的XI-XI剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的理想的实施方式进行说明。[第一实施方式](型芯造型方法)本专利技术的第一实施方式的型芯造型方法是使用型芯盒造型出例如螺旋压缩机的阳转子、阴转子这样的具有扭曲形状的产品的铸造所需的复杂形状的型芯(砂型)的方法。该型芯造型方法具有硬化工序和起模工序。(硬化工序)硬化工序是在将型芯盒配置于框内之后，将混合砂、树脂以及硬化剂而成的自硬砂向框内填满并使之硬化的工序。自硬砂中使用的砂是形状为多边形状或者球状、粒度为AFS(AmericanFoundrySociety)130以下的新砂或者再生砂。另外，作为粘结剂使用于自硬砂的树脂是含有糠醇的氧化硬化性的呋喃树脂，相对于砂的添加量为0.8％。另外，作为硬化催化剂使用于自硬砂的硬化剂是混合二甲苯磺酸系硬化剂以及硫酸系硬化剂而成的呋喃树脂用的硬化剂，相对于呋喃树脂的添加量为40％。通过将这样的砂或树脂、硬化剂使用于自硬砂，能够理想地造型出型芯。作为砂、树脂以及硬化剂的混合，优选首先将砂与硬化剂混合，之后添加树脂并进一步混合。混合中能够理想使用通用的家庭用搅拌器。通过利用家庭用搅拌器将砂与硬化剂混合45秒，之后添加树脂进一步混合45秒，从而形成自硬砂。将该自硬砂向内部配置有具...

【技术保护点】
一种型芯造型方法，在该型芯造型方法中，使用型芯盒造型出具有扭曲形状的型芯，所述型芯造型方法的特征在于，所述型芯造型方法包括：硬化工序，在该硬化工序中，在将所述型芯盒配置于框内之后，将混合砂、树脂以及硬化剂而成的自硬砂向所述框内填满并使之硬化；以及起模工序，在该起模工序中，使所述型芯盒一边以其轴为中心旋转一边从所述自硬砂硬化而成的所述型芯起模，在所述起模工序中，使所述自硬砂的硬化时间、起模时产生于所述型芯与所述型芯盒之间的摩擦力、以及起模时的所述型芯的强度恰当化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.05 JP 2013-252259;2014.08.25 JP 2014-170151.一种型芯造型方法，在该型芯造型方法中，使用型芯盒造型出具有扭曲形状的型芯，
所述型芯造型方法的特征在于，
所述型芯造型方法包括：
硬化工序，在该硬化工序中，在将所述型芯盒配置于框内之后，将混合砂、树脂以及硬
化剂而成的自硬砂向所述框内填满并使之硬化；以及
起模工序，在该起模工序中，使所述型芯盒一边以其轴为中心旋转一边从所述自硬砂
硬化而成的所述型芯起模，
在所述起模工序中，使所述自硬砂的硬化时间、起模时产生于所述型芯与所述型芯盒
之间的摩擦力、以及起模时的所述型芯的强度恰当化。
2.根据权利要求1所述的型芯造型方法，其特征在于，
一边使因起模时所述型芯与所述型芯盒的摩擦而产生的、与扭矩对应的力矩M满足以
下的关系，一边从所述型芯起模所述型芯盒，
0＜M＝kσπD2L/2≤Tmax，
在此，k是摩擦系数，D是具有与所述型芯盒和所述型芯的接触面积相同的接触面积的
圆柱的直径，L是所述圆柱的长度，σ是产生于所述型芯的每单位面积的应力，Tmax是在能够
从所述型芯起模所述型芯盒的情况下起模时产生的最大扭矩。
3.根据权利要求1或2所述的型芯造型方法，其特征在于，
一边使起模时产生于所述型芯的每单位面积的应力σ满足以下的关系，一边从所述型
芯起模所述型芯盒，
0＜σ＝2hTmax/πD2L≤σmin，
在此，h是系数，Tmax是在能够从所述型芯起模所述型芯盒的情况下起模时产生的最大
扭矩，D是具有与所述型芯盒和所述型芯的接触面积相同的接触面积的圆柱的直径，...

【专利技术属性】
技术研发人员：堤一之，高川优作，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP