本發(fā)明涉及型芯造型方法以及型芯造型裝置，其中，使用型芯盒造型出螺旋壓縮機(jī)的陽轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子這樣的具有扭曲形狀的產(chǎn)品的鑄造所需的復(fù)雜形狀的型芯(砂型)。

背景技術(shù)：
例如，對(duì)于螺旋壓縮機(jī)的陽轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子這樣的具有扭曲形狀的產(chǎn)品，一般來說，大多情況下，通過在對(duì)例如圓筒狀構(gòu)件進(jìn)行切削加工之后，使用專用的加工工具來加工扭曲形狀部分，由此進(jìn)行制造。但是，在這樣的制造方法中，存在加工量較大、加工時(shí)間增長的問題。因此，為了縮短加工時(shí)間，公知有如下方法：鑄造制造近凈形(nearnet-shape)化(通過減小加工量而接近最終產(chǎn)品形狀)的鑄件并對(duì)其進(jìn)行精加工。然而，鑄造近凈形化的鑄件所需的、用于造型具有扭曲形狀的型芯的型芯盒有時(shí)具有與從型芯起模的方向(例如軸向、徑向)正交地突出的部分。在這樣的情況下，若不使型芯盒或者型芯變形則難以將型芯盒從型芯起模。因此，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種多重螺紋元件的鑄造方法，其中，將型芯盒例如分割成兩個(gè)而作為分割型芯盒，使用這些分割型芯盒分別造型出分割型芯，從而能夠使分割型芯盒從分割型芯容易起模。各分割型芯盒分別具有螺紋部，該螺紋部包括牙頂?shù)葟讲恳约安蹅?cè)梯度部，該牙頂?shù)葟讲恳月菁y牙外徑將軸作為中心而大致相同的方式設(shè)置于螺紋牙的牙頂，該槽側(cè)梯度部形成于螺紋槽，以軸為中心設(shè)定有規(guī)定的脫模坡度。若一邊將分割型芯盒拉向軸向的一側(cè)一邊施加旋轉(zhuǎn)力，則分割型芯盒的牙頂?shù)葟讲吭趯?duì)應(yīng)的分割型芯的槽部中滑動(dòng)，發(fā)揮引導(dǎo)作用，分割型芯盒容易從分割型芯起模。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-351446號(hào)公報(bào)發(fā)明要解決的課題然而，在專利文獻(xiàn)1中，因?qū)⒙菁y槽的軸作為中心而設(shè)置的脫模坡度、在軸向上導(dǎo)入分型面的合模時(shí)的錯(cuò)位，不得不增大加工量。因此，阻礙了鑄件的近凈形化。假設(shè)在型芯盒上不設(shè)置脫模坡度、分型面的情況下，由于型芯盒與型芯的接觸面積增大，起模時(shí)的摩擦力增大，因此可以預(yù)料到難以使型芯盒從型芯起模。另外，在通常廣泛用作型芯的材料的自硬砂中，由于砂彼此的結(jié)合所必需的粘結(jié)劑即樹脂與作為硬化催化劑的硬化劑發(fā)生不可逆的脫水縮合反應(yīng)，因此伴隨著時(shí)間流逝，自硬砂進(jìn)行硬化、收縮。因此，當(dāng)自硬砂硬化、收縮時(shí)，在上述之外，起模時(shí)的摩擦力進(jìn)一步增大，預(yù)料到更加難以進(jìn)行型芯盒的起模。另外，為了將型芯作為鑄模用于鑄造中，需要使型芯在型芯盒的起模時(shí)不會(huì)發(fā)生崩壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供能夠減少鑄件的加工量而使鑄件近凈形化的型芯造型方法以及型芯造型裝置。用于解決課題的手段本發(fā)明的型芯造型方法使用型芯盒造型出具有扭曲形狀的型芯，其特征在于，包括：硬化工序，在該硬化工序中，在將所述型芯盒配置于框內(nèi)之后，將混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂向所述框內(nèi)填滿并使之硬化；以及起模工序，在該起模工序中，使所述型芯盒一邊以其軸為中心旋轉(zhuǎn)一邊從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時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于所述型芯與所述型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的所述型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化。另外，本發(fā)明的型芯造型裝置是進(jìn)行所述的型芯造型方法的型芯造型裝置，其特征在于，具有：所述框，在所述框的內(nèi)部配置所述型芯盒，并且在所述框的內(nèi)部填滿所述自硬砂；以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其通過使所述型芯盒以其軸為中心旋轉(zhuǎn)，由此從所述自硬砂硬化而成的所述型芯起模所述型芯盒。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的型芯造型方法，在起模工序中，使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化。若自硬砂的硬化時(shí)間過短，則起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度不足，型芯在起模時(shí)崩壞。相反，若自硬砂的硬化時(shí)間過長，則起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力過大，無法從型芯起模型芯盒。因此，通過使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化，能夠在不使型芯崩壞的情況下，一邊使型芯盒以其軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一邊從型芯起模。由此，能夠使用不具有脫模坡度、分型面的型芯盒來造型一體型的型芯。由此，能夠減少鑄件的加工量，故而能夠使鑄件近凈形化。在此，自硬砂的硬化時(shí)間是指從砂、樹脂與硬化劑的混合結(jié)束起經(jīng)過的時(shí)間。另外，根據(jù)本發(fā)明的型芯造型裝置，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使型芯盒以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。在利用手動(dòng)作業(yè)使型芯盒旋轉(zhuǎn)的情況下，型芯盒的軸容易傾斜，每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩容易變化，因此無法穩(wěn)定地造型出型芯。因此，通過利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使型芯盒旋轉(zhuǎn)，能夠抑制型芯盒的軸傾斜的情況。由此，能夠使每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩恒定，故而能夠穩(wěn)定地從型芯起模型芯盒。附圖說明圖1是示出起模試驗(yàn)時(shí)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出硬化時(shí)間與最大扭矩的關(guān)系的圖。圖3是示出硬化時(shí)間與壓縮強(qiáng)度的關(guān)系的圖。圖4是示出因自硬砂的硬化而產(chǎn)生的每單位面積的推斷摩擦力與最大扭矩的關(guān)系的圖。圖5是示出起模時(shí)產(chǎn)生的每單位面積的推斷摩擦力與平均壓縮強(qiáng)度的關(guān)系的圖。圖6是示出型芯造型裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖7是框的剖視圖。圖8是架臺(tái)以及框的側(cè)視圖。圖9是示出馬達(dá)的滑動(dòng)移動(dòng)的圖。圖10是示出型芯造型裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖11是圖10的XI-XI剖視圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的理想的實(shí)施方式進(jìn)行說明。[第一實(shí)施方式](型芯造型方法)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的型芯造型方法是使用型芯盒造型出例如螺旋壓縮機(jī)的陽轉(zhuǎn)子、陰轉(zhuǎn)子這樣的具有扭曲形狀的產(chǎn)品的鑄造所需的復(fù)雜形狀的型芯(砂型)的方法。該型芯造型方法具有硬化工序和起模工序。(硬化工序)硬化工序是在將型芯盒配置于框內(nèi)之后，將混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂向框內(nèi)填滿并使之硬化的工序。自硬砂中使用的砂是形狀為多邊形狀或者球狀、粒度為AFS(AmericanFoundrySociety)130以下的新砂或者再生砂。另外，作為粘結(jié)劑使用于自硬砂的樹脂是含有糠醇的氧化硬化性的呋喃樹脂，相對(duì)于砂的添加量為0.8％。另外，作為硬化催化劑使用于自硬砂的硬化劑是混合二甲苯磺酸系硬化劑以及硫酸系硬化劑而成的呋喃樹脂用的硬化劑，相對(duì)于呋喃樹脂的添加量為40％。通過將這樣的砂或樹脂、硬化劑使用于自硬砂，能夠理想地造型出型芯。作為砂、樹脂以及硬化劑的混合，優(yōu)選首先將砂與硬化劑混合，之后添加樹脂并進(jìn)一步混合?；旌现心軌蚶硐胧褂猛ㄓ玫募彝ビ脭嚢杵?。通過利用家庭用攪拌器將砂與硬化劑混合45秒，之后添加樹脂進(jìn)一步混合45秒，從而形成自硬砂。將該自硬砂向內(nèi)部配置有具有扭曲形狀的金屬制的型芯盒的木制的框內(nèi)填滿。此時(shí)，一邊對(duì)自硬砂施振一邊沿型芯盒的軸向?qū)⒆杂采跋蚩騼?nèi)填滿。通過使樹脂與硬化劑進(jìn)行不可逆的脫水縮合反應(yīng)，從而伴隨著時(shí)間流逝而使自硬砂硬化、收縮。(起模工序)起模工序是使型芯盒一邊以其軸為中心旋轉(zhuǎn)一邊從自硬砂硬化而形成的型芯起模的工序。在經(jīng)過規(guī)定的硬化時(shí)間之后，利用扳手等抓住型芯盒的端部，使型芯盒一邊以其軸為中心旋轉(zhuǎn)一邊從型芯起模。在此，硬化時(shí)間是從砂、樹脂以及硬化劑的混合結(jié)束起經(jīng)過的時(shí)間。在此，若自硬砂的硬化時(shí)間過短，則起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度不足，起模時(shí)型芯崩壞。相反，若自硬砂的硬化時(shí)間過長，則起模時(shí)在型芯與型芯盒之間產(chǎn)生的摩擦力變得過大，難以使型芯盒從型芯起模。因此，在從型芯起模型芯盒時(shí)，使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化。具體來說，作為起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力，使起模時(shí)因型芯與型芯盒的摩擦而產(chǎn)生的、與扭矩對(duì)應(yīng)的力矩M恰當(dāng)化。使力矩M滿足以下的式(1)的關(guān)系，并從型芯起模型芯盒。0＜M＝kσπD2L/2≤Tmax…式(1)在此，k是摩擦系數(shù)，D是具有與型芯盒和型芯的接觸面積相同的接觸面積的圓柱的直徑，L是圓柱的長度，σ是產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力，Tmax是在能夠從型芯起模型芯盒的情況下在起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩。若力矩M超過在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉(zhuǎn)，無法從型芯起模型芯盒。因此，通過使力矩M成為最大扭矩Tmax以下，并且使型芯盒以其軸為中心旋轉(zhuǎn)，從而能夠從型芯起模型芯盒。另外，作為起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度，使起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力(摩擦力)σ恰當(dāng)化。使起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力σ滿足以下的式(2)的關(guān)系，并且從型芯起模型芯盒。0＜σ＝2hTmax/πD2L≤σmin…式(2)在此，h是系數(shù)，Tmax是在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩，D是具有與型芯盒和型芯的接觸面積相同的接觸面積的圓柱的直徑，L是圓柱的長度，σmin是起模時(shí)的型芯的最小壓縮強(qiáng)度。若起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力σ超過起模時(shí)的型芯的最小壓縮強(qiáng)度σmin，則型芯產(chǎn)生崩壞。因此，通過使應(yīng)力σ成為最小壓縮強(qiáng)度σmin以下，并且使型芯盒以其軸為中心旋轉(zhuǎn)，由此能夠在不使型芯崩壞的情況下從型芯起模型芯盒。如此，在從型芯起模型芯盒時(shí)，通過使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化，能夠在不使型芯崩壞的情況下使型芯盒一邊以其軸為中心旋轉(zhuǎn)一邊從型芯起模。由此，能夠使用不具備脫模坡度、分型面的型芯盒而制造一體型的型芯。因此，能夠減少鑄件的加工量，故而能夠使鑄件近凈形化。(起模試驗(yàn))為了使起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力恰當(dāng)化，利用圖1所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行起模試驗(yàn)。將齒部直徑120mm、長度240mm的鋁制螺旋陰轉(zhuǎn)子模具用作不具備脫模坡度以及分型面的具有扭曲形狀的型芯盒4。將鋁制的圓棒3安裝于型芯盒4的螺紋部5。圓棒3在端部設(shè)置有平坦的切口部2，并且粘貼有應(yīng)變儀1。作為自硬砂用的砂，使用形狀為多邊形狀或者球狀的再生砂(粒度AFS36.5)以及人工砂(山川工業(yè)制エスパール#25L(粒度AFS24.5)以及エスパール#100L(粒度AFS111.6))。另外，作為自硬砂用的樹脂，使用呋喃樹脂、即花王QUAKER制EF-5302，相對(duì)于砂的添加量為0.8％。另外，作為自硬砂用的硬化劑，使用混合二甲苯磺酸系硬化劑以及硫酸系硬化劑的硬化劑、即將花王QUAKER制TK-1以及花王QUAKER制C-21以3：1的混合比混合而成的硬化劑，相對(duì)于呋喃樹脂的添加量為40％。并且，使用通用的家庭用攪拌器將砂與硬化劑混合45秒，之后添加樹脂進(jìn)一步混合45秒，從而形成自硬砂。然后，將型芯盒4配置在木框6內(nèi)，用錘子敲擊木框6的各側(cè)面，一邊對(duì)自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝木框6內(nèi)填滿。在此，利用錘子敲擊木框6的各側(cè)面的次數(shù)為10次。在經(jīng)過規(guī)定的硬化時(shí)間后，將木框6橫置，利用夾具固定于地面，將應(yīng)變儀1與數(shù)據(jù)記錄儀7架線連接。另外，將接觸式或者非接觸式的位移儀8安裝于型芯盒4的端面9，并與數(shù)據(jù)記錄儀7架線連接。然后，利用扳手12夾住圓棒3的切口部2，一邊扭轉(zhuǎn)型芯盒4一邊從型芯11起模。利用應(yīng)變儀1測定此時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形，利用與數(shù)據(jù)記錄儀7連接的計(jì)算機(jī)10將其轉(zhuǎn)換為扭矩。另外，利用位移儀8測定將型芯盒4從型芯11起模時(shí)產(chǎn)生的位移。在此，扭轉(zhuǎn)變形通過以下的式(3)的換算式轉(zhuǎn)換為扭矩T。T＝εEZ/(1+ν)…式(3)在此，ε是扭轉(zhuǎn)變形的測定值，E是圓棒3的楊氏模量，Z是圓棒3的剖面的極剖面系數(shù)，ν是圓棒3的泊松比。圖2示出通過起模試驗(yàn)得到的硬化時(shí)間與最大扭矩的關(guān)系。在此，硬化時(shí)間是從砂、樹脂以及硬化劑的混合結(jié)束起經(jīng)過的時(shí)間。在硬化時(shí)間為17hr的情況下，無法從型芯11起模型芯盒4，僅能夠起模約13mm，因此根據(jù)到中途為止的最大變形值來計(jì)算最大扭矩。如此可知，在硬化時(shí)間為17hr的情況下，由于無法從型芯11起模型芯盒4，因此為了能夠從型芯11起模型芯盒4而需要5.5×102Nm以下的扭矩。(壓縮試驗(yàn))接下來，為了使起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化而進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。使用由直徑30mm、長度60mm的自硬砂構(gòu)成的試件，利用50kN英斯特朗(INSTRON)型萬能試驗(yàn)機(jī)將變形速度設(shè)為2.8×10-3/sec來測定負(fù)載與位移。圖3示出通過壓縮試驗(yàn)得到的硬化時(shí)間與壓縮強(qiáng)度的關(guān)系。在硬化時(shí)間為0.67hr的情況下，自硬砂崩壞，無法進(jìn)行健全的造型。因此可知，為了能夠一邊保持型芯的形狀(在不使型芯崩壞的情況下)一邊從型芯起模型芯盒，需要0.1MPa以上的壓縮強(qiáng)度。(考察)起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力起因于自硬砂的硬化所帶來的緊固力，假設(shè)緊固力均勻地作用于與型芯接觸的型芯盒的整個(gè)表面。在此，若將型芯盒的表面積設(shè)為Ar、將產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力設(shè)為σ，則能夠預(yù)料到型芯的緊固力為σAr。因該緊固力σAr在起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力是緊固力σAr與摩擦系數(shù)k相乘而得的kσAr。為了簡化，考慮將型芯盒替換為具有與型芯盒的表面積Ar相等的表面積的圓柱，若將圓柱的直徑設(shè)為D、將圓柱的長度設(shè)為L，則表面積Ar＝πDL。因此，起模時(shí)因型芯與型芯盒的摩擦而產(chǎn)生的、與扭矩對(duì)應(yīng)的力矩M成為式(4)。M＝kσπD2L/2…式(4)圖4示出因自硬砂的硬化而產(chǎn)生的每單位面積的推斷摩擦力與最大扭矩的關(guān)系。根據(jù)圖4決定出摩擦系數(shù)k為0.04。若該力矩M超過在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉(zhuǎn)，無法從型芯起模型芯盒。由此，式(5)成立。0＜M≤Tmax…式(5)在該式(5)中代入式(4)，得到式(1)。根據(jù)式(1)，能夠判斷可否起模。另一方面，為了在不使型芯崩壞的情況下從型芯起模型芯盒，在型芯與型芯盒之間產(chǎn)生的摩擦力變得重要。為了簡化，考慮將型芯盒替換為具有與型芯盒的表面積Ar相等的表面積的圓柱，若將圓柱的直徑設(shè)為D、將圓柱的長度設(shè)為L，則表面積Ar＝πDL。若將在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩設(shè)為Tmax、將系數(shù)設(shè)為h，則因型芯盒的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力為hTmax/(D/2)。因此，起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的摩擦力(應(yīng)力)σ由式(6)表示。σ＝2hTmax/πD2L…式(6)圖5示出起模時(shí)產(chǎn)生的每單位面積的推斷摩擦力與平均壓縮強(qiáng)度的關(guān)系。根據(jù)圖5決定出系數(shù)h為26.5。若起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的摩擦力(應(yīng)力)σ超過起模時(shí)的型芯的最小壓縮強(qiáng)度σmin，則在型芯中產(chǎn)生崩壞。由此，式(7)成立。0＜σ≤σmin…式(7)在該式(7)中代入式(6)，得到式(2)。根據(jù)式(2)能夠判斷，可否在不使型芯崩壞的情況下從型芯起模型芯盒。(效果)如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的型芯造型方法，在從型芯起模型芯盒的起模工序中，使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化。若自硬砂的硬化時(shí)間過短，則起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度不足，起模時(shí)型芯發(fā)生崩壞。相反，若自硬砂的硬化時(shí)間過長，則起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力過大，無法從型芯起模型芯盒。因此，通過使自硬砂的硬化時(shí)間、起模時(shí)產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時(shí)的型芯的強(qiáng)度恰當(dāng)化，能夠在不使型芯發(fā)生崩壞的情況下使型芯盒一邊以其軸為中心旋轉(zhuǎn)一邊從型芯起模。由此，能夠使用不具有脫模坡度、分型面的型芯盒來造型一體型的型芯。因此，能夠使鑄件的加工量減少，故而能夠使鑄件近凈形化。另外，使起模時(shí)因型芯與型芯盒的摩擦而產(chǎn)生的、與扭矩對(duì)應(yīng)的力矩M滿足式(1)的關(guān)系，并且從型芯起模型芯盒。若起模時(shí)因型芯與型芯盒的摩擦而產(chǎn)生的力矩M超過在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉(zhuǎn)，無法從型芯起模型芯盒。因此，通過使力矩M成為最大扭矩Tmax以下，并且使型芯盒以其軸為中心旋轉(zhuǎn)，能夠從型芯起模型芯盒。另外，使起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力σ滿足式(2)的關(guān)系，并且從型芯起模型芯盒。若起模時(shí)產(chǎn)生于型芯的每單位面積的應(yīng)力σ超過起模時(shí)的型芯的最小壓縮強(qiáng)度應(yīng)力σmin，則型芯產(chǎn)生崩壞。因此，通過使應(yīng)力σ為最小壓縮強(qiáng)度應(yīng)力σmin以下，并且使型芯盒以其軸心為中心旋轉(zhuǎn)，能夠在不使型芯崩壞的情況下從型芯起模型芯盒。另外，通過將形狀為多邊形狀或者球狀且粒度為AFS130以下的新砂或者再生砂應(yīng)用于自硬砂，能夠理想地造型出型芯。另外，通過相對(duì)于砂添加0.8％的含糠醇的氧化硬化性的呋喃樹脂，能夠適當(dāng)?shù)卦煨统鲂托?。另外，通過相對(duì)于呋喃樹脂添加40％的混合二甲苯磺酸系硬化劑以及硫酸系硬化劑而得到的硬化劑，能夠理想地造型出型芯。[第二實(shí)施方式](型芯造型裝置)接下來，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的型芯造型方法進(jìn)行說明。需要說明的是，對(duì)與上述的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。本實(shí)施方式的型芯造型方法與第一實(shí)施方式的型芯造型方法的不同之處在于，如示出結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖即圖6所示那樣，使用型芯造型裝置101進(jìn)行型芯造型方法。即，在第一實(shí)施方式中使用扳手12等以手動(dòng)作業(yè)使型芯盒4旋轉(zhuǎn)，但在本實(shí)施方式中，利用型芯造型裝置101所具有的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23使型芯盒4旋轉(zhuǎn)。如圖6所示，型芯造型裝置101具有木制或者金屬制的框21。在框21的內(nèi)部配置有螺旋形狀的型芯盒4，并且裝滿了混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂。砂、樹脂以及硬化劑與第一實(shí)施方式相同。在型芯盒4的螺紋部5安裝有鋁制的圓棒3?？?1承載在架臺(tái)22上。在此，以如下方式向框21內(nèi)投入自硬砂。如框21的剖視圖即圖7所示那樣，首先，使配置在框21內(nèi)的型芯盒4的一端4a朝上、使另一端4b朝下，將框21承載在臺(tái)等之上。此時(shí)，利用板狀構(gòu)件30覆蓋型芯盒4的另一端4b側(cè)的開口，使得投入到框21內(nèi)的自硬砂不會(huì)向下方灑落。之后，從向上方開口的型芯盒4的一端4a側(cè)的開口向框21內(nèi)投入自硬砂。然后，利用錘子敲擊框21的各側(cè)面，一邊對(duì)自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝框21內(nèi)填滿。自硬砂的混合方法、混合時(shí)間與第一實(shí)施方式相同。如架臺(tái)22以及框21的側(cè)視圖即圖8所示那樣，承載有框21的架臺(tái)22的腿22a的長度可變。即，架臺(tái)22的高度可調(diào)。腿22a的長度既能夠通過千斤頂構(gòu)造而伸縮，也能夠通過調(diào)整與雌螺紋構(gòu)件螺合的雄螺紋構(gòu)件的螺合量而伸縮。架臺(tái)22的高度被調(diào)節(jié)為，使得后述的馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸一致。另外，在架臺(tái)22上固定有一對(duì)板構(gòu)件31。板構(gòu)件31沿型芯盒4的軸向設(shè)置，與框21的側(cè)面對(duì)置配置。多個(gè)前端與框21的上端部抵接的螺釘32、以及前端與框21的下端部抵接的螺釘33沿型芯盒4的軸向與各板構(gòu)件31螺合。然后，通過分別調(diào)節(jié)螺釘32以及螺釘33的螺合量，能夠在一對(duì)板構(gòu)件31之間左右調(diào)整框21的位置。另外，多個(gè)前端與框21的下表面抵接的螺釘34沿型芯盒4的軸向與架臺(tái)22螺合。然后，通過分別調(diào)節(jié)螺釘34的螺合量，能夠上下調(diào)整框21的位置。螺釘32、33、34是使馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸一致的調(diào)整機(jī)構(gòu)。通過使馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸一致，在利用馬達(dá)26使型芯盒4旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠使產(chǎn)生于型芯與型芯盒之間的摩擦力的摩擦系數(shù)k最小化。由此，能夠穩(wěn)定地使型芯盒4旋轉(zhuǎn)，故而能夠造型出無內(nèi)部破損且形狀的差別小的型芯11。另外，如圖6所示，型芯造型裝置101具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23具備馬達(dá)26、電源27以及換流器28。馬達(dá)26經(jīng)由導(dǎo)軌25載置在架臺(tái)24上。導(dǎo)軌25沿型芯盒4的軸向鋪設(shè)在架臺(tái)24上。馬達(dá)26通過接頭29與圓棒3連結(jié)。由此，當(dāng)馬達(dá)26旋轉(zhuǎn)時(shí)，型芯盒4以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，載置有馬達(dá)26的架臺(tái)24也與架臺(tái)22同樣地能夠調(diào)節(jié)高度。馬達(dá)26經(jīng)由換流器28與電源27電連接。馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)速度通過換流器28進(jìn)行調(diào)整。在如第一實(shí)施方式那樣以手動(dòng)作業(yè)使型芯盒4旋轉(zhuǎn)的情況下，型芯盒4的軸容易傾斜，每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩容易變化，因此不容易穩(wěn)定地造型出型芯11。但是，通過利用馬達(dá)26使型芯盒4旋轉(zhuǎn)，能夠抑制型芯盒4的軸傾斜。由此，能夠使每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩恒定，故而能夠穩(wěn)定地從型芯11起模型芯盒4。在此，馬達(dá)26的最大扭矩Tmoter滿足以下的關(guān)系。kσπD2L/2≤Tmax≤Tmoter…式(8)在此，與第一實(shí)施方式相同，k是摩擦系數(shù)，D是具有與型芯盒4和型芯11的接觸面積相同的接觸面積的圓柱的直徑，L是圓柱的長度，σ是產(chǎn)生于型芯11的每單位面積的應(yīng)力，Tmax是在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩。通過將馬達(dá)26的最大扭矩Tmoter設(shè)為在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩Tmax以上，能夠理想地使型芯盒4以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。在此，當(dāng)利用馬達(dá)26使圓棒3旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋形狀的型芯盒4想要在軸向上移動(dòng)。由此，馬達(dá)26、型芯11以及型芯盒4承受軸向上的力。此時(shí)，若馬達(dá)26與框21的相對(duì)距離不變，則因軸向上的力而使型芯11被破壞。因此，如作為側(cè)視圖的圖9所示那樣，利用軸向上的力使馬達(dá)26在導(dǎo)軌25上滑動(dòng)移動(dòng)。在本實(shí)施方式中，馬達(dá)26向離開框21的方向移動(dòng)。此時(shí)，利用螺釘32、33、34(參照?qǐng)D8)將框21固定在架臺(tái)22上，使得框21不會(huì)在架臺(tái)22上移動(dòng)。由此，將型芯盒4向圖9中右側(cè)起模。通過使馬達(dá)26相對(duì)于框21進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，能夠在不使型芯11破損的情況下起模型芯盒4。在此，為了在型芯盒4的全長范圍內(nèi)從型芯11起模型芯盒4，將導(dǎo)軌25的長度設(shè)為馬達(dá)26在型芯盒4的軸向上的長度與型芯盒4的全長之和的長度以上。需要說明的是，馬達(dá)26也可以向靠近框21的方向滑動(dòng)移動(dòng)。在該情況下，將型芯盒4向圖9中左側(cè)起模。此時(shí)，使圓棒3比框21長，以便在馬達(dá)26與框21抵接之前將型芯盒4的全部起模。另外，也可以通過在鋪設(shè)于架臺(tái)22上的導(dǎo)軌上載置框21而使框21滑動(dòng)移動(dòng)。在該情況下，馬達(dá)26固定在架臺(tái)24上。另外，鋪設(shè)在架臺(tái)22上的導(dǎo)軌的長度是型芯盒4的全長的2倍以上?？?1進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)的方向既可以是靠近馬達(dá)26的方向，也可以是遠(yuǎn)離馬達(dá)26的方向。在框21向靠近馬達(dá)26的方向移動(dòng)的情況下，使圓棒3比框21長，以便在框21與馬達(dá)26抵接之前將型芯盒4的全部起模。需要說明的是，使馬達(dá)26、框21滑動(dòng)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)不限于導(dǎo)軌，也可以是設(shè)置于馬達(dá)26、框21的車輪。另外，馬達(dá)26與圓棒3不限定于直線狀連結(jié)的結(jié)構(gòu)，也可以經(jīng)由齒輪等連結(jié)成L字狀。在該情況下，馬達(dá)26固定在架臺(tái)24上，框21在架臺(tái)22上滑動(dòng)移動(dòng)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，為了造型出型芯11，首先，如圖7所示，將混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂向框21內(nèi)填滿。然后，如圖6所示，將框21載置在架臺(tái)22上，向型芯盒4的螺紋部5安裝圓棒3。之后，如圖8所示，通過將框21的位置沿上下左右調(diào)整而進(jìn)行馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸的軸對(duì)準(zhǔn)。在該軸對(duì)準(zhǔn)中使用水準(zhǔn)儀等。通過使螺釘32、33、34與框21抵接而將框21固定在架臺(tái)22上。之后，如圖6所示，利用接頭29將馬達(dá)26與圓棒3連結(jié)起來。至此的動(dòng)作在恰當(dāng)?shù)淖杂采暗挠不瘯r(shí)間內(nèi)進(jìn)行。接下來，使馬達(dá)26的最大扭矩Tmoter滿足式(8)并使馬達(dá)26旋轉(zhuǎn)。由此，如圖9所示，馬達(dá)26在導(dǎo)軌25上滑動(dòng)移動(dòng)，將型芯盒4起模。(效果)如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的型芯造型裝置101，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23使型芯盒4以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。在利用手動(dòng)作業(yè)使型芯盒4旋轉(zhuǎn)的情況下，由于型芯盒4的軸容易傾斜，每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩容易變化，因此不容易穩(wěn)定地造型出型芯11。因此，通過利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23使型芯盒4旋轉(zhuǎn)，能夠抑制型芯盒4的軸傾斜。由此，能夠使每單位面積的應(yīng)力、拔出扭矩恒定，故而能夠穩(wěn)定地從型芯11起模型芯盒4。另外，使馬達(dá)26的最大扭矩Tmoter達(dá)到在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時(shí)產(chǎn)生的最大扭矩Tmax以上。由此，能夠使型芯盒4以其軸為中心理想旋轉(zhuǎn)。另外，通過使馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸一致，能夠使在型芯11與型芯盒4之間產(chǎn)生的摩擦力的摩擦系數(shù)k達(dá)到最小。由此，能夠使型芯盒4穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)，故而能夠造型出無內(nèi)部破損且形狀差別小的型芯11。[第三實(shí)施方式](型芯造型裝置)接下來，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的型芯造型方法進(jìn)行說明。需要說明的是，對(duì)與上述的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。進(jìn)行本實(shí)施方式的型芯造型方法的型芯造型裝置201與第二實(shí)施方式的型芯造型裝置101的不同之處在于，如示出結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖即圖10所示那樣，在框35的上部設(shè)有用于投入自硬砂的開口35a。型芯盒4以其軸向?yàn)樗降姆绞脚渲迷诳?5內(nèi)，在型芯盒4的螺紋部5安裝有圓棒3。在向框35內(nèi)投入自硬砂之前，進(jìn)行馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸與型芯盒4的中心軸的軸對(duì)準(zhǔn)，馬達(dá)26與圓棒3通過接頭29進(jìn)行連結(jié)。在這樣的狀態(tài)下，利用一對(duì)板狀構(gòu)件36堵塞框35的兩端的開口。之后，如圖10的XI-XI剖視圖即圖11所示那樣，從上方的開口35a向框35內(nèi)投入自硬砂。此時(shí)，利用錘子敲擊框35的各側(cè)面，一邊對(duì)自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝框35內(nèi)填滿。在第二實(shí)施方式中，需要利用吊車等吊起填滿自硬砂的框21并載置在架臺(tái)22上。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，通過從框35的上部的開口35a投入自硬砂，無需使框35移動(dòng)就能夠進(jìn)行從自硬砂的投入至型芯盒4的起模之前的作業(yè)。由此，能夠在自硬砂的投入前進(jìn)行馬達(dá)26與型芯盒4的軸對(duì)準(zhǔn)，故而能夠提高作業(yè)性。當(dāng)結(jié)束填充自硬砂時(shí)，利用蓋35b關(guān)閉開口35a，除去一對(duì)板狀構(gòu)件36。至此的動(dòng)作在恰當(dāng)?shù)淖杂采暗挠不瘯r(shí)間內(nèi)進(jìn)行。然后，通過使馬達(dá)26旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行型芯盒4的起模。(效果)如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的型芯造型裝置201，通過從框35的上部的開口35a投入自硬砂，無需使框35移動(dòng)就能夠進(jìn)行從自硬砂的投入至型芯盒4的起模之前的作業(yè)。由此，能夠在自硬砂的投入前進(jìn)行馬達(dá)26與型芯盒4的軸對(duì)準(zhǔn)，故而能夠提高作業(yè)性。以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但僅例示出具體例，沒有特別限定本發(fā)明，具體結(jié)構(gòu)等能夠適當(dāng)設(shè)計(jì)變更。另外，作為發(fā)明的實(shí)施方式所記載的作用以及效果，僅列舉了由本發(fā)明產(chǎn)生的最理想的作用以及效果，本發(fā)明所帶來的作用以及效果不限于本發(fā)明的實(shí)施方式所記載的作用以及效果。本申請(qǐng)基于2013年12月5日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-252259以及2014年8月25日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2014-170154主張優(yōu)先權(quán)，在此作為參照而援引其內(nèi)容。附圖標(biāo)記說明1應(yīng)變儀2切口部3圓棒4型芯盒5螺紋部6木框7數(shù)據(jù)記錄儀8位移儀9端面10計(jì)算機(jī)11型芯12扳手21框22架臺(tái)23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置24架臺(tái)25導(dǎo)軌26馬達(dá)27電源28換流器29接頭30板狀構(gòu)件31板構(gòu)件32、33、34螺釘(調(diào)整機(jī)構(gòu))35框35a開口35b蓋36板狀構(gòu)件101、201型芯造型裝置