(57)【要約】【課題】  製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型の製造方法を提供する。【解決手段】  金型の製造方法は、ベースとなる第１部材１０を加工する第１工程と、第２部材２０に成形される構造体に対応した形状のセル２を加工する第２工程と、セル２間に所定の深さを有して成形溝７が形成されるように第２部材２０を第１部材１０に接合する第３工程と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対して接合されたセル２とは反対側から供給孔６を連通する第４工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースとなる第１部材を加工する第１工程と、
第２部材に成形される構造体に対応した形状のセルを加工する第２工程と、
前記セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、
前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、
を有することを特徴とする金型の製造方法。
【請求項２】
第１部材の第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを加工する第１工程と、
第２部材の第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを加工する第２工程と、
前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、
前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、
を有することを特徴とする金型の製造方法。
【請求項３】
前記第４工程は、前記第２プレート部を切り離す工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の金型の製造方法。
【請求項４】
前記第２工程は、前記第２プレート部に前記第１セルが挿通する第１セル挿通孔を加工する工程を含み、
前記第３工程は、前記第１セルを前記第１セル挿通孔に挿通する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用内燃機関の排気ガスの浄化用触媒担体や、微粒子浄化フィルタ、蓄熱体等に使用されるセラミック材料からなる構造体を押出成形するための構造体成形用の金型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒等のセラミック製の構造体は、セラミック材料の粉末を結合材料と混合して坏土とし、押出金型を介して連続的に押出成形する製造方法が一般的である。従来、この押出金型を製造するために、一方の面から材料供給用の供給穴をドリル等により設け、他方の面から放電加工等の加工手段によりスリット溝を設け、スリット溝と供給穴を連通させる技術が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特に、構造体が複雑な形状の場合には放電加工等によりスリット溝を設けることが多い。放電加工によりスリット溝を設ける方法として、図２２に示すように細長い電極１０１を研削加工等により製作して放電する方法や、図２３に示すように加工範囲の電極１０２をワイヤーカット放電加工等により製作して放電する方法があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５７−６１５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図２２に示すような細長い電極１０１を製作する方法では、必要とされるスリット溝幅が細い場合、電極の製作が困難であり、金型の製作が困難であった。また、図２３に示すような電極１０２の場合には、電極の厚さを確保できるため繰り返し使用可能であるが、放電加工性が悪く、電極の製作に時間がかかってしまっていた。さらに、複雑な形状の構造体を成形する場合、製作に長時間かかり、コストも高くなっていた。
【０００６】
本発明は、このような状況を鑑み発明されたものであって、スリット溝の形成に電極、工具が不必要で、微細なスリット溝を製作することが可能であり、製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる金型の製造方法は、ベースとなる第１部材を加工する第１工程と、第２部材に成形される構造体に対応した形状のセルを加工する第２工程と、前記セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、第１部材の第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを加工する第１工程と、第２部材の第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを加工する第２工程と、前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第４工程は、前記第２プレート部を切り離す工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２工程は、前記第２プレート部に前記第１セルが挿通する第１セル挿通孔を加工する工程を含み、前記第３工程は、前記第１セルを前記第１セル挿通孔に挿通する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の金型の製造方法によれば、製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の構造体成形用金型の概略図である。
【図２】構造体成形用金型の製造方法の第１実施形態を示す図である。
【図３】構造体成形用金型の製造方法の第２実施形態を示す図である。
【図４】構造体成形用金型の製造方法の第３実施形態を示す図である。
【図５】構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図６】構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図７】構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図８】構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図９】構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【図１０】構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１１】構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１２】構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１３】構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１４】構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【図１５】構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図１６】構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図１７】構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図１８】構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図１９】構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。
【図２０】構造体成形用金型の製造方法の第７実施形態を示す図である。
【図２１】構造体成形用金型の製造方法の第８実施形態を示す図である。
【図２２】従来の技術を示す図である。
【図２３】従来の技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本実施形態の構造体成形用金型について説明する。図１は、本実施形態の構造体成形用金型の概略図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の構造体成形用金型Ｍは、プレート状の第１部材としてのベース１０と、成形される構造体に対応した形状を有しベース１０に接合される第２部材としてのセル２と、セル２間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部にベース１０に対して接合されたセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
【００１５】
ベース１０は、板状の部材であり、セル２を支持する。セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、製作されたものである。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合又は超音波接合等により行うことが好ましい。セル２をベース１０に接合することにより、成形溝７が形成される。また、材料供給用の供給孔６は、ベース１０にセル２の反対側の面からドリル加工等により設けられる。
【００１６】
次に、構造体成形用金型の製造方法について説明する。
【００１７】
まず、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第１実施形態について説明する。図２は、構造体成形用金型の製造方法の第１実施形態を示す図である。
【００１８】
第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、まず、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する第１工程と、第２部材としてのセル２をあらかじめ加工する第２工程と、を行う。次に、図２（ｂ）に示すように、ベース１０にセル２を接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される第３工程を行う。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける第４工程を行う。
【００１９】
セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、あらかじめ製作されている。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合又は超音波接合等により行うことが好ましい。
【００２０】
次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第２実施形態について説明する。図３は、構造体成形用金型の製造方法の第２実施形態を示す図である。
【００２１】
第２実施形態では、まず、図３（ａ）に示すように、セラミック等からなるトレーＴにセルが挿通する形状に開けた孔Ｔａを設ける工程を行う。続いて、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する工程と、第２部材としてのセル２をあらかじめ加工する工程と、を行う。次に、図３（ｂ）に示すように、セル２をトレーＴの孔Ｔａに挿通した状態でベース１０に接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。次に、図３（ｃ）に示すように、トレーＴを引き抜く工程を行う。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６を設ける工程は、トレーＴを引き抜く工程よりも先に行ってもよい。
【００２２】
セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、あらかじめ製作されている。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合又は超音波接合等により行うことが好ましい。
【００２３】
次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第３実施形態について説明する。図４は、構造体成形用金型の製造方法の第３実施形態を示す図である。
【００２４】
第３実施形態では、まず、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する工程と、図４（ａ）に示すように、第２部材としてのプレート２０をあらかじめ切削や研削をし、構造体に対応した形状のセル２とプレート部２１とを一体構造のまま製作する工程を行う。続いて、図４（ｂ）に示すように、セル２を第１部材としてのベース１０に接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。次に、図４（ｃ）に示すように、切断面Ｓで切断し、プレート部２１を切り離す工程を行う。なお、切断面Ｓは、セル２とプレート部２１との境界又は境界よりもセル２側とする。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６を設ける工程は、プレート部２１を切り離す工程よりも先に行ってもよい。
【００２５】
したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合又は超音波接合等により行うことが好ましい。
【００２６】
次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第４実施形態について説明する。図５〜図９は、構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
【００２７】
図５（ａ）は第１部材の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ１−Ａ１断面図である。図５（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図５（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。
【００２８】
図６（ａ）は第２部材の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ２−Ａ２断面図である。図６（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを製作する。また、図６（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長い。
【００２９】
図７（ａ）は第３部材の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。図７（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを製作する。また、図７（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３３が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長く、図６（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
【００３０】
第４実施形態では、図５〜図７に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図８は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図８（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を図８（ｂ）のＡ４2−Ａ４2断面を矢印から見た図、図８（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の図８（ａ）のＡ４1−Ａ４1断面図である。
【００３１】
まず、図５に示した第１部材１０を加工する工程と、図６に示した第２部材２０を加工する工程と、図７に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第３部材３０を加工する工程は、第２セル挿通孔３３を加工する工程を含む。
【００３２】
次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
【００３３】
まず、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３３に挿通する工程を行う。すると、第２部材２０と第３部材３０が積層される。この積層された状態で、第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
【００３４】
次に、第２セル２及び第３セル３の間に第１セル１が配置されるように第１部材１０と積層された第２部材２０及び第３部材３０とを重ねる工程を行う。
【００３５】
この状態で、第１貫通孔１２と連通した第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２とに連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図８（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は貫通孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
【００３６】
また、この状態で、第２のセル２及び第３のセル３は、第１部材１０の第１プレート部１１に当接する。なお、第１のセル１は、第３部材３０の第３プレート部３１に当接しても離間してもよい。
【００３７】
次に、第２のセル２が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第１接合面４ａ、第３のセル３が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０と第２部材２０及び第３部材３０とを接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
【００３８】
図９は接合後の第４実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図９（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態を図９（ｂ）のＡ５2−Ａ５2断面を矢印から見た図、図９（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合後の状態の図９（ａ）のＡ５1−Ａ５1断面図である。
【００３９】
第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した後、第２セル２及び第３セル３は切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が同一高さとなる面であると好ましい。例えば、図９（ｂ）に示すように、第１セル１の高さにあわせて第２セル２及び第３セル３を切断してもよいし、第１セル１、第２セル２及び第３セル３すべてを切断して高さをあわせてもよい。また、本実施形態では、連結部材５も一緒に切断しているが、連結部材５を抜き取る構成としてもよい。
【００４０】
次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、第２セル２及び第３セル３を切断する工程より先でもよい。
【００４１】
この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第１部材１０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
【００４２】
次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第５実施形態について説明する。図１０〜図１４は、構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
【００４３】
図１０（ａ）は第１部材の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ１−Ｂ１断面図である。図１０（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図１０（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。
【００４４】
図１１（ａ）は第２部材の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ２−Ｂ２断面図である。図１１（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを一体構造のまま製作する。また、図１１（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。さらに、第２プレート部２１の第２セル２に隣接して構造体に対応した形状の第１セル挿通孔２３が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図１０（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも短い。
【００４５】
図１２（ａ）は第３部材の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ３−Ｂ３断面図である。図１２（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを一体構造のまま製作する。また、図１２（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第１セル挿通孔３３が形成され、第１セル挿通孔３３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３４が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図１０（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも短く、図１１（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
【００４６】
第５実施形態では、図１０〜図１２に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図１３は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図１３（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ４−Ｂ４断面図である。
【００４７】
まず、図１０に示した第１部材１０を加工する工程と、図１１に示した第２部材２０を加工する工程と、図１２に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第２部材２０を加工する工程は、第１セル挿通孔２３を加工する工程を含み、第３部材３０を加工する工程は、第１セル挿通孔２３を加工する工程を含む。
【００４８】
次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
【００４９】
まず、第１部材１０の第１セル１を第２部材２０の第１セル挿通孔２３に挿通する工程を行う。すると、第１部材１０と第２部材２０が積層される。この積層された状態で、第１貫通孔１２と第２貫通孔２２は連通する。
【００５０】
次に、第１部材１０の第１セル１を第３部材３０の第１セル挿通孔３３に挿通すると共に、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３４に挿通する工程を行う。この状態で第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。
【００５１】
また、第１部材１０及び第２部材２０と、第３部材３０とが積層される。この積層された状態で、第１貫通孔１２と第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
【００５２】
この状態で、第１貫通孔１２、第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２に連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置にさらに正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
【００５３】
また、この状態で、第１部材１０の第１プレート部１１と第２部材２０の第２プレート部２１及び第２部材２０の第２プレート部２１と第３部材３０の第３プレート部３１は、それぞれ当接する。
【００５４】
次に、第１プレート部１１と第２プレート部２１が当接した部分を第１接合面４ａ、第２プレート部２１と第３プレート部３１が当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
【００５５】
図１４は接合後の第５実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図１４（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ５−Ｂ５断面図である。
【００５６】
第１セル１、第２セル２及び第３セル３の高さは、あらかじめ同一となるように設定してもよいし、この段階で、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の高さを切断等によりそろえてもよい。
【００５７】
次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。
【００５８】
この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第２部材２０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
【００５９】
次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第６実施形態について説明する。図１５〜図１９は、構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。第１実施形態から第５実施形態までは、ハニカム形状のセルについて説明したが、本発明はハニカム形状に限らず、より複雑な形状のセルについても作製可能である。
【００６０】
図１５（ａ）は第１部材の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＣ１−Ｃ１断面図である。図１５（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図１５（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。本実施形態では、第１セル１の形状を三角柱とした。
【００６１】
図１６（ａ）は第２部材の平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＣ２−Ｃ２断面図である。図１６（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを一体構造のまま製作する。また、図１６（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図１５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長い。
【００６２】
図１７（ａ）は第３部材の平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＣ３−Ｃ３断面図である。図１７（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを一体構造のまま製作する。また、図１７（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３３が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図１５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長く、図１６（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
【００６３】
第６実施形態では、図１５〜図１７に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図１８は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図１８（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を図１８（ｂ）のＣ４2−Ｃ４2断面を矢印から見た図、図１８（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の図１８（ａ）のＣ４1−Ｃ４1断面図である。
【００６４】
まず、図１０に示した第１部材１０を加工する工程と、図１１に示した第２部材２０を加工する工程と、図１２に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第３部材３０を加工する工程は、第２セル挿通孔３３を加工する工程を含む。
【００６５】
次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
【００６６】
接合する工程では、まず、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３３に挿通する工程を行う。すると、第２部材２０と第３部材３０が積層される。この積層された状態で、第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
【００６７】
次に、第２セル２及び第３セル３の間に第１セル１が配置されるように第１部材１０と積層された第２部材２０及び第３部材３０とを重ねる工程を行う。
【００６８】
この状態で、第１貫通孔１２と連通した第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２とに連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は貫通孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
【００６９】
また、この状態で、第２のセル２及び第３のセル３は、第１部材１０の第１プレート部１１に当接する。なお、第１のセル１は、第３部材３０の第３プレート部３１に当接しても離間してもよい。
【００７０】
次に、第２のセル２が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第１接合面４ａ、第３のセル３が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０と第２部材２０及び第３部材３０とを接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
【００７１】
図１９は接合後の第６実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図１９（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態を図１９（ｂ）のＣ５2−Ｃ５2断面を矢印から見た図、図１９（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合後の状態の図１９（ａ）のＣ５1−Ｃ５1断面図である。
【００７２】
第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した後、第２セル２及び第３セル３は切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が同一高さとなる面であると好ましい。例えば、図１９（ｂ）に示すように、第１セル１の高さにあわせて第２セル２及び第３セル３を切断してもよいし、第１セル１、第２セル２及び第３セル３すべてを切断して高さをあわせてもよい。また、本実施形態では、連結部材５も一緒に切断しているが、連結部材５を抜き取る構成としてもよい。
【００７３】
次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、第２セル２及び第３セル３を切断する工程より先でもよい。
【００７４】
この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第１部材１０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
【００７５】
図２０は第７実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図２０（ａ）は第１部材１０及び第２部材２０の接合時の断面図、図２０（ｂ）は第１部材１０及び第２部材２０を接合後の第２部材を切断した状態の断面図、図２０（ｃ）は構造体成形用金型の平面図である。
【００７６】
第７実施形態では、第２部材２０の加工時に、あらかじめセル２を、プレート２１の側よりもプレート２１から離れた側の断面積が小さくなるように形成したものである。例えば、図２０（ａ）に示すように、セル２をプレート２１から離れる方向に向かってテーパ状に形成する。また、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって所定の距離からテーパ状に形成する。
【００７７】
その後、第１部材１０及び第２部材２０を接合した後、セル２を切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、例えば、図２０（ｂ）に示すように、セル２とプレート２１の境界付近となる面であると好ましい。
【００７８】
次に、第１部材１０には、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、セル２を切断する工程より先でもよい。
【００７９】
金型Ｍは、第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状のセル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、セル２に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対してセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備え、セル２は、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したものである。
【００８０】
この様な方法で製造された金型Ｍは、セル２を、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したので、供給孔６及び成形溝７の供給孔６の側を大きく形成でき、坏土の供給を円滑に行うことが可能となる。
【００８１】
また、第２部材２０を切削してセル２を形成する際には、成形溝７に相当する部分がプレート２１に向かって狭くなる形状なので、切削が容易である。
【００８２】
なお、第７実施形態の構造体成形用金型は、図４に示した第３実施形態に基づいて説明したが、他の実施形態における構造体成形用金型を用いてもよい。
【００８３】
図２１は第８実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図２１（ａ）は第１部材１０及び第２部材２０の接合時の断面図、図２１（ｂ）は第１部材１０及び第２部材２０を接合後の第２部材を切断した状態の断面図、図２１（ｃ）は構造体成形用金型の平面図である。
【００８４】
第８実施形態では、第２部材２０の加工時に、あらかじめセル２を、プレート２１の側よりもプレート２１から離れた側の断面積が小さくなるように形成したものである。例えば、図２１（ａ）に示すように、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって断面積が小さくなるように、曲面状に形成する。また、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって断面積が小さくなるように、所定の距離から曲面状に形成する。
【００８５】
その後、第１部材１０及び第２部材２０を接合した後、セル２を切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、例えば、図２１（ｂ）に示すように、セル２とプレート２１の境界付近となる面であると好ましい。
【００８６】
次に、第１部材１０には、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、セル２を切断する工程より先でもよい。
【００８７】
金型Ｍは、第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状のセル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、セル２に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対してセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備え、セル２は、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したものである。
【００８８】
この様な方法で製造された金型Ｍは、セル２を、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したので、供給孔６及び成形溝７の供給孔６の側を大きく形成でき、坏土の供給を円滑に行うことが可能となる。
【００８９】
また、第２部材２０を切削してセル２を形成する際には、成形溝７に相当する部分がプレート２１に向かって狭くなる形状なので、切削が容易である。
【００９０】
なお、第８実施形態の構造体成形用金型は、図４に示した第３実施形態に基づいて説明したが、他の実施形態における構造体成形用金型を用いてもよい。
【００９１】
このような金型の製造方法により、製作時間が短時間で済み、構造体成形用の金型は低コストでありながら高精度なものとなる。
【００９２】
以上の各実施形態は、特許請求の範囲の構成に合わせて種々変更することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…第１セル、２…セル（第２部材），第２セル、３…第３セル、４…接合面、５…連結部材、６…供給孔、７…成形溝、１０…ベース，第１部材、２０…第２部材、３０…第３部材、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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