型芯造型方法以及型芯造型裝置與流程

2023-07-06 05:53:31

本發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的陽轉子、陰轉子這樣的具有扭曲形狀的產品的鑄造所需的複雜形狀的型芯(砂型)。

背景技術：
例如，對於螺旋壓縮機的陽轉子、陰轉子這樣的具有扭曲形狀的產品，一般來說，大多情況下，通過在對例如圓筒狀構件進行切削加工之後，使用專用的加工工具來加工扭曲形狀部分，由此進行製造。但是，在這樣的製造方法中，存在加工量較大、加工時間增長的問題。因此，為了縮短加工時間，公知有如下方法：鑄造製造近淨形(nearnet-shape)化(通過減小加工量而接近最終產品形狀)的鑄件並對其進行精加工。然而，鑄造近淨形化的鑄件所需的、用於造型具有扭曲形狀的型芯的型芯盒有時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，該螺紋部包括牙頂等徑部以及槽側梯度部，該牙頂等徑部以螺紋牙外徑將軸作為中心而大致相同的方式設置於螺紋牙的牙頂，該槽側梯度部形成於螺紋槽，以軸為中心設定有規定的脫模坡度。若一邊將分割型芯盒拉向軸向的一側一邊施加旋轉力，則分割型芯盒的牙頂等徑部在對應的分割型芯的槽部中滑動，發揮引導作用，分割型芯盒容易從分割型芯起模。在先技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2004-351446號公報發明要解決的課題然而，在專利文獻1中，因將螺紋槽的軸作為中心而設置的脫模坡度、在軸向上導入分型面的合模時的錯位，不得不增大加工量。因此，阻礙了鑄件的近淨形化。假設在型芯盒上不設置脫模坡度、分型面的情況下，由於型芯盒與型芯的接觸面積增大，起模時的摩擦力增大，因此可以預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，由於砂彼此的結合所必需的粘結劑即樹脂與作為硬化催化劑的硬化劑發生不可逆的脫水縮合反應，因此伴隨著時間流逝，自硬砂進行硬化、收縮。因此，當自硬砂硬化、收縮時，在上述之外，起模時的摩擦力進一步增大，預料到更加難以進行型芯盒的起模。另外，為了將型芯作為鑄模用於鑄造中，需要使型芯在型芯盒的起模時不會發生崩壞。

技術實現要素：
本發明的目的在於提供能夠減少鑄件的加工量而使鑄件近淨形化的型芯造型方法以及型芯造型裝置。用於解決課題的手段本發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，其特徵在於，包括：硬化工序，在該硬化工序中，在將所述型芯盒配置於框內之後，將混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂向所述框內填滿並使之硬化；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間、起模時產生於所述型芯與所述型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的所述型芯的強度恰當化。另外，本發明的型芯造型裝置是進行所述的型芯造型方法的型芯造型裝置，其特徵在於，具有：所述框，在所述框的內部配置所述型芯盒，並且在所述框的內部填滿所述自硬砂；以及旋轉驅動裝置，其通過使所述型芯盒以其軸為中心旋轉，由此從所述自硬砂硬化而成的所述型芯起模所述型芯盒。發明效果根據本發明的型芯造型方法，在起模工序中，使自硬砂的硬化時間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化。若自硬砂的硬化時間過短，則起模時的型芯的強度不足，型芯在起模時崩壞。相反，若自硬砂的硬化時間過長，則起模時產生於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間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化，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行旋轉一邊從型芯起模。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，故而能夠使鑄件近淨形化。在此，自硬砂的硬化時間是指從砂、樹脂與硬化劑的混合結束起經過的時間。另外，根據本發明的型芯造型裝置，利用旋轉驅動裝置使型芯盒以其軸為中心旋轉。在利用手動作業使型芯盒旋轉的情況下，型芯盒的軸容易傾斜，每單位面積的應力、拔出扭矩容易變化，因此無法穩定地造型出型芯。因此，通過利用旋轉驅動裝置使型芯盒旋轉，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力、拔出扭矩恆定，故而能夠穩定地從型芯起模型芯盒。附圖說明圖1是示出起模試驗時的結構的圖。圖2是示出硬化時間與最大扭矩的關係的圖。圖3是示出硬化時間與壓縮強度的關係的圖。圖4是示出因自硬砂的硬化而產生的每單位面積的推斷摩擦力與最大扭矩的關係的圖。圖5是示出起模時產生的每單位面積的推斷摩擦力與平均壓縮強度的關係的圖。圖6是示出型芯造型裝置的結構的側視圖。圖7是框的剖視圖。圖8是架臺以及框的側視圖。圖9是示出馬達的滑動移動的圖。圖10是示出型芯造型裝置的結構的側視圖。圖11是圖10的XI-XI剖視圖。具體實施方式以下，參照附圖對本發明的理想的實施方式進行說明。[第一實施方式](型芯造型方法)本發明的第一實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的陽轉子、陰轉子這樣的具有扭曲形狀的產品的鑄造所需的複雜形狀的型芯(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於框內之後，將混合砂、樹脂以及硬化劑而成的自硬砂向框內填滿並使之硬化的工序。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，作為粘結劑使用於自硬砂的樹脂是含有糠醇的氧化硬化性的呋喃樹脂，相對於砂的添加量為0.8％。另外，作為硬化催化劑使用於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，相對於呋喃樹脂的添加量為40％。通過將這樣的砂或樹脂、硬化劑使用於自硬砂，能夠理想地造型出型芯。作為砂、樹脂以及硬化劑的混合，優選首先將砂與硬化劑混合，之後添加樹脂並進一步混合。混合中能夠理想使用通用的家庭用攪拌器。通過利用家庭用攪拌器將砂與硬化劑混合45秒，之後添加樹脂進一步混合45秒，從而形成自硬砂。將該自硬砂向內部配置有具有扭曲形狀的金屬制的型芯盒的木製的框內填滿。此時，一邊對自硬砂施振一邊沿型芯盒的軸向將自硬砂向框內填滿。通過使樹脂與硬化劑進行不可逆的脫水縮合反應，從而伴隨著時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一邊從自硬砂硬化而形成的型芯起模的工序。在經過規定的硬化時間之後，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一邊從型芯起模。在此，硬化時間是從砂、樹脂以及硬化劑的混合結束起經過的時間。在此，若自硬砂的硬化時間過短，則起模時的型芯的強度不足，起模時型芯崩壞。相反，若自硬砂的硬化時間過長，則起模時在型芯與型芯盒之間產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，使自硬砂的硬化時間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化。具體來說，作為起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力，使起模時因型芯與型芯盒的摩擦而產生的、與扭矩對應的力矩M恰當化。使力矩M滿足以下的式(1)的關係，並從型芯起模型芯盒。0＜M＝kσπD2L/2≤Tmax…式(1)在此，k是摩擦係數，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是產生於型芯的每單位面積的應力，Tmax是在能夠從型芯起模型芯盒的情況下在起模時產生的最大扭矩。若力矩M超過在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時產生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉，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，並且使型芯盒以其軸為中心旋轉，從而能夠從型芯起模型芯盒。另外，作為起模時的型芯的強度，使起模時產生於型芯的每單位面積的應力(摩擦力)σ恰當化。使起模時產生於型芯的每單位面積的應力σ滿足以下的式(2)的關係，並且從型芯起模型芯盒。0＜σ＝2hTmax/πD2L≤σmin…式(2)在此，h是係數，Tmax是在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時產生的最大扭矩，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是起模時的型芯的最小壓縮強度。若起模時產生於型芯的每單位面積的應力σ超過起模時的型芯的最小壓縮強度σmin，則型芯產生崩壞。因此，通過使應力σ成為最小壓縮強度σmin以下，並且使型芯盒以其軸為中心旋轉，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，通過使自硬砂的硬化時間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化，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、分型面的型芯盒而製造一體型的型芯。因此，能夠減少鑄件的加工量，故而能夠使鑄件近淨形化。(起模試驗)為了使起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力恰當化，利用圖1所示的結構進行起模試驗。將齒部直徑120mm、長度240mm的鋁製螺旋陰轉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。將鋁製的圓棒3安裝於型芯盒4的螺紋部5。圓棒3在端部設置有平坦的切口部2，並且粘貼有應變儀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，相對於砂的添加量為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，相對於呋喃樹脂的添加量為40％。並且，使用通用的家庭用攪拌器將砂與硬化劑混合45秒，之後添加樹脂進一步混合45秒，從而形成自硬砂。然後，將型芯盒4配置在木框6內，用錘子敲擊木框6的各側面，一邊對自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝木框6內填滿。在此，利用錘子敲擊木框6的各側面的次數為10次。在經過規定的硬化時間後，將木框6橫置，利用夾具固定於地面，將應變儀1與數據記錄儀7架線連接。另外，將接觸式或者非接觸式的位移儀8安裝於型芯盒4的端面9，並與數據記錄儀7架線連接。然後，利用扳手12夾住圓棒3的切口部2，一邊扭轉型芯盒4一邊從型芯11起模。利用應變儀1測定此時產生的扭轉變形，利用與數據記錄儀7連接的計算機10將其轉換為扭矩。另外，利用位移儀8測定將型芯盒4從型芯11起模時產生的位移。在此，扭轉變形通過以下的式(3)的換算式轉換為扭矩T。T＝εEZ/(1+ν)…式(3)在此，ε是扭轉變形的測定值，E是圓棒3的楊氏模量，Z是圓棒3的剖面的極剖面係數，ν是圓棒3的泊松比。圖2示出通過起模試驗得到的硬化時間與最大扭矩的關係。在此，硬化時間是從砂、樹脂以及硬化劑的混合結束起經過的時間。在硬化時間為17hr的情況下，無法從型芯11起模型芯盒4，僅能夠起模約13mm，因此根據到中途為止的最大變形值來計算最大扭矩。如此可知，在硬化時間為17hr的情況下，由於無法從型芯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)接下來，為了使起模時的型芯的強度恰當化而進行壓縮試驗。使用由直徑30mm、長度60mm的自硬砂構成的試件，利用50kN英斯特朗(INSTRON)型萬能試驗機將變形速度設為2.8×10-3/sec來測定負載與位移。圖3示出通過壓縮試驗得到的硬化時間與壓縮強度的關係。在硬化時間為0.67hr的情況下，自硬砂崩壞，無法進行健全的造型。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以上的壓縮強度。(考察)起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力起因於自硬砂的硬化所帶來的緊固力，假設緊固力均勻地作用於與型芯接觸的型芯盒的整個表面。在此，若將型芯盒的表面積設為Ar、將產生於型芯的每單位面積的應力設為σ，則能夠預料到型芯的緊固力為σAr。因該緊固力σAr在起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力是緊固力σAr與摩擦係數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，若將圓柱的直徑設為D、將圓柱的長度設為L，則表面積Ar＝πDL。因此，起模時因型芯與型芯盒的摩擦而產生的、與扭矩對應的力矩M成為式(4)。M＝kσπD2L/2…式(4)圖4示出因自硬砂的硬化而產生的每單位面積的推斷摩擦力與最大扭矩的關係。根據圖4決定出摩擦係數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產生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉，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，若將圓柱的直徑設為D、將圓柱的長度設為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產生的最大扭矩設為Tmax、將係數設為h，則因型芯盒的旋轉而產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力為hTmax/(D/2)。因此，起模時產生於型芯的每單位面積的摩擦力(應力)σ由式(6)表示。σ＝2hTmax/πD2L…式(6)圖5示出起模時產生的每單位面積的推斷摩擦力與平均壓縮強度的關係。根據圖5決定出係數h為26.5。若起模時產生於型芯的每單位面積的摩擦力(應力)σ超過起模時的型芯的最小壓縮強度σmin，則在型芯中產生崩壞。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，根據本實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，使自硬砂的硬化時間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化。若自硬砂的硬化時間過短，則起模時的型芯的強度不足，起模時型芯發生崩壞。相反，若自硬砂的硬化時間過長，則起模時產生於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間、起模時產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力、以及起模時的型芯的強度恰當化，能夠在不使型芯發生崩壞的情況下使型芯盒一邊以其軸為中心旋轉一邊從型芯起模。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，故而能夠使鑄件近淨形化。另外，使起模時因型芯與型芯盒的摩擦而產生的、與扭矩對應的力矩M滿足式(1)的關係，並且從型芯起模型芯盒。若起模時因型芯與型芯盒的摩擦而產生的力矩M超過在能夠從型芯起模型芯盒的情況下起模時產生的最大扭矩Tmax，則無法使型芯盒旋轉，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，並且使型芯盒以其軸為中心旋轉，能夠從型芯起模型芯盒。另外，使起模時產生於型芯的每單位面積的應力σ滿足式(2)的關係，並且從型芯起模型芯盒。若起模時產生於型芯的每單位面積的應力σ超過起模時的型芯的最小壓縮強度應力σmin，則型芯產生崩壞。因此，通過使應力σ為最小壓縮強度應力σmin以下，並且使型芯盒以其軸心為中心旋轉，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用於自硬砂，能夠理想地造型出型芯。另外，通過相對於砂添加0.8％的含糠醇的氧化硬化性的呋喃樹脂，能夠適當地造型出型芯。另外，通過相對於呋喃樹脂添加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。[第二實施方式](型芯造型裝置)接下來，對本發明的第二實施方式所涉及的型芯造型方法進行說明。需要說明的是，對與上述的結構要素相同的結構要素標註相同的附圖標記並省略其說明。本實施方式的型芯造型方法與第一實施方式的型芯造型方法的不同之處在於，如示出結構的側視圖即圖6所示那樣，使用型芯造型裝置101進行型芯造型方法。即，在第一實施方式中使用扳手12等以手動作業使型芯盒4旋轉，但在本實施方式中，利用型芯造型裝置101所具有的旋轉驅動裝置23使型芯盒4旋轉。如圖6所示，型芯造型裝置101具有木製或者金屬制的框21。在框21的內部配置有螺旋形狀的型芯盒4，並且裝滿了混合砂、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施方式相同。在型芯盒4的螺紋部5安裝有鋁製的圓棒3。框21承載在架臺22上。在此，以如下方式向框21內投入自硬砂。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承載在臺等之上。此時，利用板狀構件30覆蓋型芯盒4的另一端4b側的開口，使得投入到框21內的自硬砂不會向下方灑落。之後，從向上方開口的型芯盒4的一端4a側的開口向框21內投入自硬砂。然後，利用錘子敲擊框21的各側面，一邊對自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝框21內填滿。自硬砂的混合方法、混合時間與第一實施方式相同。如架臺22以及框21的側視圖即圖8所示那樣，承載有框21的架臺22的腿22a的長度可變。即，架臺22的高度可調。腿22a的長度既能夠通過千斤頂構造而伸縮，也能夠通過調整與雌螺紋構件螺合的雄螺紋構件的螺合量而伸縮。架臺22的高度被調節為，使得後述的馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸一致。另外，在架臺22上固定有一對板構件31。板構件31沿型芯盒4的軸向設置，與框21的側面對置配置。多個前端與框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的軸向與各板構件31螺合。然後，通過分別調節螺釘32以及螺釘33的螺合量，能夠在一對板構件31之間左右調整框21的位置。另外，多個前端與框21的下表面抵接的螺釘34沿型芯盒4的軸向與架臺22螺合。然後，通過分別調節螺釘34的螺合量，能夠上下調整框21的位置。螺釘32、33、34是使馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸一致的調整機構。通過使馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸一致，在利用馬達26使型芯盒4旋轉時，能夠使產生於型芯與型芯盒之間的摩擦力的摩擦係數k最小化。由此，能夠穩定地使型芯盒4旋轉，故而能夠造型出無內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具有旋轉驅動裝置23。旋轉驅動裝置23具備馬達26、電源27以及換流器28。馬達26經由導軌25載置在架臺24上。導軌25沿型芯盒4的軸向鋪設在架臺24上。馬達26通過接頭29與圓棒3連結。由此，當馬達26旋轉時，型芯盒4以其軸為中心旋轉。需要說明的是，載置有馬達26的架臺24也與架臺22同樣地能夠調節高度。馬達26經由換流器28與電源27電連接。馬達26的旋轉速度通過換流器28進行調整。在如第一實施方式那樣以手動作業使型芯盒4旋轉的情況下，型芯盒4的軸容易傾斜，每單位面積的應力、拔出扭矩容易變化，因此不容易穩定地造型出型芯11。但是，通過利用馬達26使型芯盒4旋轉，能夠抑制型芯盒4的軸傾斜。由此，能夠使每單位面積的應力、拔出扭矩恆定，故而能夠穩定地從型芯11起模型芯盒4。在此，馬達26的最大扭矩Tmoter滿足以下的關係。kσπD2L/2≤Tmax≤Tmoter…式(8)在此，與第一實施方式相同，k是摩擦係數，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是產生於型芯11的每單位面積的應力，Tmax是在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時產生的最大扭矩。通過將馬達26的最大扭矩Tmoter設為在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時產生的最大扭矩Tmax以上，能夠理想地使型芯盒4以其軸為中心旋轉。在此，當利用馬達26使圓棒3旋轉時，螺旋形狀的型芯盒4想要在軸向上移動。由此，馬達26、型芯11以及型芯盒4承受軸向上的力。此時，若馬達26與框21的相對距離不變，則因軸向上的力而使型芯11被破壞。因此，如作為側視圖的圖9所示那樣，利用軸向上的力使馬達26在導軌25上滑動移動。在本實施方式中，馬達26向離開框21的方向移動。此時，利用螺釘32、33、34(參照圖8)將框21固定在架臺22上，使得框21不會在架臺22上移動。由此，將型芯盒4向圖9中右側起模。通過使馬達26相對於框21進行相對移動，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的全長範圍內從型芯11起模型芯盒4，將導軌25的長度設為馬達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26也可以向靠近框21的方向滑動移動。在該情況下，將型芯盒4向圖9中左側起模。此時，使圓棒3比框21長，以便在馬達26與框21抵接之前將型芯盒4的全部起模。另外，也可以通過在鋪設於架臺22上的導軌上載置框21而使框21滑動移動。在該情況下，馬達26固定在架臺24上。另外，鋪設在架臺22上的導軌的長度是型芯盒4的全長的2倍以上。框21進行滑動移動的方向既可以是靠近馬達26的方向，也可以是遠離馬達26的方向。在框21向靠近馬達26的方向移動的情況下，使圓棒3比框21長，以便在框21與馬達26抵接之前將型芯盒4的全部起模。需要說明的是，使馬達26、框21滑動移動的機構不限於導軌，也可以是設置於馬達26、框21的車輪。另外，馬達26與圓棒3不限定於直線狀連結的結構，也可以經由齒輪等連結成L字狀。在該情況下，馬達26固定在架臺24上，框21在架臺22上滑動移動。在這樣的結構中，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內填滿。然後，如圖6所示，將框21載置在架臺22上，向型芯盒4的螺紋部5安裝圓棒3。之後，如圖8所示，通過將框21的位置沿上下左右調整而進行馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸的軸對準。在該軸對準中使用水準儀等。通過使螺釘32、33、34與框21抵接而將框21固定在架臺22上。之後，如圖6所示，利用接頭29將馬達26與圓棒3連結起來。至此的動作在恰當的自硬砂的硬化時間內進行。接下來，使馬達26的最大扭矩Tmoter滿足式(8)並使馬達26旋轉。由此，如圖9所示，馬達26在導軌25上滑動移動，將型芯盒4起模。(效果)如以上所述，根據本實施方式所涉及的型芯造型裝置101，利用旋轉驅動裝置23使型芯盒4以其軸為中心旋轉。在利用手動作業使型芯盒4旋轉的情況下，由於型芯盒4的軸容易傾斜，每單位面積的應力、拔出扭矩容易變化，因此不容易穩定地造型出型芯11。因此，通過利用旋轉驅動裝置23使型芯盒4旋轉，能夠抑制型芯盒4的軸傾斜。由此，能夠使每單位面積的應力、拔出扭矩恆定，故而能夠穩定地從型芯11起模型芯盒4。另外，使馬達26的最大扭矩Tmoter達到在能夠從型芯11起模型芯盒4的情況下起模時產生的最大扭矩Tmax以上。由此，能夠使型芯盒4以其軸為中心理想旋轉。另外，通過使馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸一致，能夠使在型芯11與型芯盒4之間產生的摩擦力的摩擦係數k達到最小。由此，能夠使型芯盒4穩定地旋轉，故而能夠造型出無內部破損且形狀差別小的型芯11。[第三實施方式](型芯造型裝置)接下來，對本發明的第三實施方式所涉及的型芯造型方法進行說明。需要說明的是，對與上述的結構要素相同的結構要素標註相同的附圖標記並省略其說明。進行本實施方式的型芯造型方法的型芯造型裝置201與第二實施方式的型芯造型裝置101的不同之處在於，如示出結構的側視圖即圖10所示那樣，在框35的上部設有用於投入自硬砂的開口35a。型芯盒4以其軸向為水平的方式配置在框35內，在型芯盒4的螺紋部5安裝有圓棒3。在向框35內投入自硬砂之前，進行馬達26的旋轉軸與型芯盒4的中心軸的軸對準，馬達26與圓棒3通過接頭29進行連結。在這樣的狀態下，利用一對板狀構件36堵塞框35的兩端的開口。之後，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內投入自硬砂。此時，利用錘子敲擊框35的各側面，一邊對自硬砂施振一邊將自硬砂沿型芯盒4的軸向朝框35內填滿。在第二實施方式中，需要利用吊車等吊起填滿自硬砂的框21並載置在架臺22上。與此相對，在本實施方式中，通過從框35的上部的開口35a投入自硬砂，無需使框35移動就能夠進行從自硬砂的投入至型芯盒4的起模之前的作業。由此，能夠在自硬砂的投入前進行馬達26與型芯盒4的軸對準，故而能夠提高作業性。當結束填充自硬砂時，利用蓋35b關閉開口35a，除去一對板狀構件36。至此的動作在恰當的自硬砂的硬化時間內進行。然後，通過使馬達26旋轉而進行型芯盒4的起模。(效果)如以上所述，根據本實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移動就能夠進行從自硬砂的投入至型芯盒4的起模之前的作業。由此，能夠在自硬砂的投入前進行馬達26與型芯盒4的軸對準，故而能夠提高作業性。以上說明了本發明的實施方式，但僅例示出具體例，沒有特別限定本發明，具體結構等能夠適當設計變更。另外，作為發明的實施方式所記載的作用以及效果，僅列舉了由本發明產生的最理想的作用以及效果，本發明所帶來的作用以及效果不限於本發明的實施方式所記載的作用以及效果。本申請基於2013年12月5日申請的日本專利申請2013-252259以及2014年8月25日申請的日本專利申請2014-170154主張優先權，在此作為參照而援引其內容。附圖標記說明1應變儀2切口部3圓棒4型芯盒5螺紋部6木框7數據記錄儀8位移儀9端面10計算機11型芯12扳手21框22架臺23旋轉驅動裝置24架臺25導軌26馬達27電源28換流器29接頭30板狀構件31板構件32、33、34螺釘(調整機構)35框35a開口35b蓋36板狀構件101、201型芯造型裝置