(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス金型を製造する際に用いる消失模型の製造方法において、
前記プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型を製造することを特徴とした消失模型の製造方法。
【請求項２】
プレス金型を製造する際に用いる消失模型の製造方法において、
前記プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型を製造し、
前記パネルを反転し、反転パネルの側面を枠で囲むとともに、反転パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまで反転パネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、反転パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の上型を製造することを特徴とした消失模型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス金型を鋳造する際に用いる消失模型の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
消失模型の製造方法には、例えば、▲１▼特開昭５６−８４１４８号公報「プレス成形型を主とする汎用鋳物の充填鋳造に用いる可燃性模型の製造方法」や▲２▼特開平１−３０９７５１号公報「金型の製造方法」や▲３▼特開平５−７９７９号公報「消失模型の加工方法と装置」に示されたものがある。
【０００３】
上記▲１▼の製造方法は、同公報の第２頁左上欄第４行〜同右下欄第２０行に示される通りである。これらを要約したものを次に示す。
（ａ）：現物見本または図面からダイ側片面原型１（第１図参照）を作り、ダイ側片面原型１に所定高さｈの周枠２を取付ける。
（ｂ）：原型１に剥離剤を塗り、薄膜シート３を貼り、薄膜シート３上に剥離剤を塗布する。
【０００４】
（ｃ）：周枠２内に発泡合成樹脂塊片４（第３図参照）を置き、発泡合成樹脂塊片４の高さまで発泡スチロールの混合物５を詰める。発泡合成樹脂塊片４を置くことで、詰める高さの基準となり、作業が正確かつ容易に行える。
（ｄ）：混合物５に発泡合成樹脂板６（第４図参照）を接着し、その上にリブ７を接着する。発泡合成樹脂板６を接着することで、混合物５の上面の凹凸を規制し、円滑になるとともに、リブ７の組立てが正確に行える。
【０００５】
（ｅ）：原型１から薄膜シート３を離して発泡合成樹脂製模型ｐ′（第５図参照）を得る。この薄膜シート３によって型離れがよくなる。
（ｆ）：薄膜シート３を除去し、原型１に接していた発泡合成樹脂製模型ｐ′の表面に仕上げ代に相当する厚みｈ２（第９図参照）の発泡合成樹脂板８を接着し、ポンチ側模型Ｐが完成する。このポンチ側模型Ｐは精度が高いので、金型の加工時間を大幅に短縮することができる。
【０００６】
一方、ダイ側模型を作る場合には、完成したポンチ側模型Ｐを用いて上記工程（ａ）〜（ｆ）と同様の工程で作ることができる。
【０００７】
上記▲２▼の製造方法は、同公報の第２頁左下欄第４行〜同左下欄第１８行に示される通りである。これらを要約したものを次に示す。
まず、金型３（第１図参照）の形状を金型複雑形状部３ａと金型単純形状部３ｂとに分割し、金型複雑形状部３ａを所定の間隔毎にスライスした場合の各金型複雑形状部３ａ断面の輪郭を求める。その次に、間隔に対応する板厚を有するとともに、金型複雑形状部３ａ断面に対応する形状を有する複数枚の発泡スチロール製の板状体４を形成する。引き続き、各板状体４を所定形に積層することで、模型５（第２図参照）の複雑形状部５ａが完成する。
【０００８】
一方、金型単純形状部３ｂと同一形状のブロック体６を作成することで、模型５の単純形状部５ｂが完成する。最後に、複雑形状部５ａに単純形状部５ｂを接合して模型５は完成する。
【０００９】
上記▲３▼の加工方法は、同公報の段落番号［００１４］〜［００１５］に示される通りである。これらを要約したものを次に示す。
（イ）：加工ステーション２（図７参照）のワークテーブル４に発泡ブロックのワークＷを取付ける。
（ロ）：ワークテーブル４を反転する。
（ハ）：ワークＷの片面側をカッタヘッド３０で加工する。
【００１０】
（ニ）：加工後、ワークテーブル４を上昇させ、ワークＷを移送体１９で保持する。
（ホ）：移送体１９で加工ステーション３にワークＷを移送する。
（ヘ）：加工ステーション３のワークテーブル５にワークＷの既加工面側を固着する。
（ト）：ワークテーブル５を反転させる。
【００１１】
（チ）：ワークＷの裏面側を加工する。
（リ）：加工後、ワークテーブル５を反転し、ワークＷを払い出す。
このように、▲３▼の消失模型の加工方法では、一連の加工手順を効率よく行うことができ、生産効率が向上する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼は、ポンチ側模型Ｐを作るためには原型となるダイ側片面原型１が必要で、ダイ側片面原型１を現物見本または図面の寸法に基づいて製造する必要があり、原型の製造コストが発生する。
【００１３】
上記▲２▼は、金型複雑形状部３ａの輪郭をスライス状に計測する計測装置が必要であり、設備費が嵩む。
また、計測装置のデータに基づいて板状体４をおのおの切断し且つ、これらの板状体４の輪郭を揃えて凹凸なく正確に積層する必要があり、積層に手間がかかる。
【００１４】
上記▲３▼は、専用の加工装置を用いて発泡ブロックのワークＷを所望の形状に加工するもので、専用の加工装置を必要とし、設備費が嵩む。
また、このような特殊な加工装置を稼働させると、生産コストは高くなり、生産コストを削減し難い。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、発泡材を所定の形状に固化させるための原型を省き、切削加工することなく消失模型を製造し、製造が容易な消失模型の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、プレス金型を製造する際に用いる消失模型の製造方法において、プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型を製造することを特徴とする。
【００１７】
パネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外すので、プレス成形したパネルが原型となり、原型を省くことができる。
【００１８】
また、プレス成形したパネル上に発泡材を吹き付け充填するので、完成品形状に近似した消失模型を形成することができる。従って、発泡材を切削加工する必要がない。
さらに、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型を製造するので、手間がかからず、消失模型の製造を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項２は、プレス金型を製造する際に用いる消失模型の製造方法において、プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型を製造し、パネルを反転し、反転パネルの側面を枠で囲むとともに、反転パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまで反転パネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、反転パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の上型を製造することを特徴とする。
【００２０】
パネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外すので、プレス成形したパネルが消失模型の下型の原型となり、消失模型の下型の原型を省くことができる。
【００２１】
また、プレス成形したパネル上に発泡材を吹き付け充填するので、完成品形状に近似した消失模型の下型を形成することができる。従って、消失模型の下型の発泡材を切削加工する必要がない。
さらに、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型を製造するので、手間がかからず、消失模型の下型の製造を容易に行うことができる。
【００２２】
また、請求項２では、パネルを反転し、反転パネルの側面を枠で囲むとともに、反転パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまで反転パネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、反転パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の上型を製造するので、消失模型の上型の原型を省けるとともに、消失模型の上型の発泡材を切削加工する必要がなく且つ、消失模型の上型の製造を容易に行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る金型の説明図であり、金型１０は、上金型１１と、下金型１２とからなり、ブランク材１３をパネル１４に成形するものである。
上金型１１は、ブランク材１３を所望の形状に塑性変形させる成形部１５と、この成形部１５を保持するベース部１６（枠１７、リブ１８）と、からなる。Ｔｕは成形部１５の鋳物の肉厚を示す。
【００２４】
下金型１２は、成形部１５に対向し且つ、ブランク材１３を所望の形状に塑性変形させる成形部２１と、この成形部２１を保持するベース部２２（枠２３、リブ２４）と、からなる。Ｔｄは成形部２１の鋳物の肉厚を示す。
また、上・下金型１１，１２は、発泡材を削って形成した消失模型鋳型（フルモールド法）によって鋳造した。
次に、金型１０と同寸法のプレス金型を鋳造する際に用いる消失模型の製造方法について説明する。
【００２５】
図２は本発明に係る消失模型の製造方法のフローチャートであり、ＳＴはステップを示す。なお、ここでは、請求項２に対応したフローチャートを示す。
ＳＴ０１：プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備する。
ＳＴ０２：パネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立てる。
ＳＴ０３：これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填する。
ＳＴ０４：発泡材を棒材とともに、パネルから外す。
ＳＴ０５：発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型が完成する。
【００２６】
ＳＴ０６：図２に示していないが、パネルを反転し、反転パネルの側面を枠で囲むとともに、反転パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立てる。
ＳＴ０７：これらの棒材の高さまで反転パネル上に発泡材を吹き付け充填する。
ＳＴ０８：発泡材を棒材とともに、反転パネルから外す。
ＳＴ０９：発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の上型が完成する。
次に、ＳＴ０１〜ＳＴ０９を具体的に説明する。
【００２７】
まず、下金型（図１の下金型１２と同一なもの。）に用いる消失模型の製造方法について説明する。
図３は本発明に係る消失模型の製造方法の第１説明図である。
まず、鋳造するプレス金型と同寸法の金型１０（図１参照）でプレス成形したパネル１４を準備する。
次いで、パネル１４の側面３１，３２，３３，３４を枠３５で囲む、すなわち枠３５にパネル１４を矢印▲１▼，▲１▼の如く嵌めるとともに、パネル１４の上３６に一定長さＬの発泡材製棒材３７・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）を矢印▲２▼・・・の如く所定ピッチＰで立てる。
【００２８】
枠３５は、枠本体４１を所定高さに形成し、枠本体４１内に載置部４２を設け、枠本体４１を載置台４３に載せたものである。
発泡材製棒材３７の長さＬは、成形部２１（図１参照）の鋳物の肉厚Ｔｄに対して機械加工で仕上げる際に削るための仕上げ代ｔを加算したものである。
【００２９】
図４は本発明に係る消失模型の製造方法の第２説明図である。
引き続き、パネル１４の上３６および枠３５内に剥離剤４５を塗布する。ここに示す剥離剤４５の吹き付けは一例であり、剥離剤を塗ってもよく、フイルム状（薄膜）の剥離剤を置くことも可能である。また、形状によっては剥離剤を省くことも可能である。
【００３０】
図５は本発明に係る消失模型の製造方法の第３説明図である。
続けて、これらの棒材３７・・・の高さまでパネル１４上３６に発泡材４６を吹き付け充填する。
発泡材４６は、発泡済ビーズ４７と接着剤４８を吹き付け装置４９で混合したもので、所定時間経過すると発泡済ビーズ４７が一体的に固化する。発泡済ビーズ４７は、発泡スチロール（発泡ポリスチレン）の粒である。
【００３１】
このように、棒材３７・・・の高さまでパネル１４上３６に発泡材４６を吹き付け充填することで、パネル１４の形状に近似した所定厚さＴｐ（Ｔｐ＝発泡材製棒材３７の長さＬ）の発泡材４６を形成することができる。すなわち、成形部２１（図１参照）の形成に必要な肉厚を確保することができる。
また、パネル１４上に発泡材４６を吹き付け充填するので、発泡材を所定の形状に固化させるための消失模型の下型の原型を製造する必要がなく、消失模型の下型の原型を省くことができる。
【００３２】
図６は本発明に係る消失模型の製造方法の第４説明図である。
接着剤４８が固化した後、発泡材４６を棒材３７・・・とともに、パネル１４から外し同時に、枠３５から発泡材４６を矢印▲３▼の如く取り出し、成形面部消失模型５１が完成する。５２は成形面部消失模型５１の下面であるとともに、パネル１４の転写面である。
【００３３】
成形面部消失模型５１の形状はパネル１４の形状と一致するので、発泡材製のブロックや板材を接着して発泡材製の加工素材を形成する必要がない。
また、成形面部消失模型５１の形状はパネル１４の形状と一致するので、ＮＣ工作機械で発泡材製の加工素材を切削加工する必要がなく、切削加工することなく消失模型の下型を製造することができる。
【００３４】
棒材３７・・・の高さまでパネル１４上に発泡材４６を吹き付け充填し、枠３５から発泡材４６を取り出すことで、成形面部消失模型５１を形成するので、手間がかからず、成形面部消失模型５１の製造は容易である。従って、消失模型の下型の製造は容易である。
【００３５】
図７は本発明に係る消失模型の製造方法の第５説明図である。
発泡材としての成形面部消失模型５１の下面５２に発泡材製補強材５３を付設する。
補強材５３は、枠体５６内にリブ５７，５７を設けたもので、予め別工程で製造したものである。
【００３６】
この補強材５３の取付けでは、成形面部消失模型５１の下面５２、すなわち、成形面部消失模型５１に形成した転写面に発泡材製補強材５３を取付けるので、発泡材製補強材５３を凹凸のない表面に取付けることができ、正確に取付けることができるとともに、取付けは容易である。
【００３７】
図８は本発明に係る消失模型の製造方法の第６説明図である。
成形面部消失模型５１の下面５２に発泡材製補強材５３を付設した。これで消失模型５８の下型が完成する。
【００３８】
この後の鋳造工程（図に示していない）で消失模型５８を用いて鋳造し、できた鋳物を機削り工程で機械加工する。例えば、鋳物肌の成形部２１（図１参照）を仕上げ代ｔだけ切削し、成形部２１を仕上げ、下金型１２と同寸法のプレス金型を得ることができる。
【００３９】
次に上金型（図１の上金型１１と同一なもの。）に用いる消失模型の製造方法について説明する。
図９は本発明に係る消失模型の製造方法の第７説明図であり、上記図１〜図７に示す実施の形態と同様の形態については、同一符号を付し説明を省略する。
【００４０】
まず、パネル１４を反転し、反転パネル１４の側面３１，３２，３３，３４を枠６１で囲むとともに、反転パネル１４の上６２に一定長さＬ（図３参照）の発泡材製棒材３７・・・を所定ピッチＰ（図３参照）で立てる。引き続き、反転パネル１４の上６２および枠６１内に剥離剤４５を塗布する。
その次に、これらの棒材３７・・・の高さまで反転パネル１４上６２に発泡材４６を吹き付け充填する。
【００４１】
図１０は本発明に係る消失模型の製造方法の第８説明図である。
接着剤４８が固化した後、発泡材４６を棒材３７・・・とともに、反転パネル１４から外し同時に、枠６１から発泡材４６を矢印▲４▼の如く取り出し、成形面部消失模型６３が完成する。６４は成形面部消失模型６３の下面であるとともに、反転パネル１４の転写面である。
【００４２】
図１１は本発明に係る消失模型の製造方法の第９説明図である。
発泡材としての成形面部消失模型６３の下面６４に発泡材製補強材６５を付設する。
補強材６５は、枠体６７内にリブ６８，６８を設けたもので、別工程で製造したものである。
【００４３】
図１２は本発明に係る消失模型の製造方法の第１０説明図である。
成形面部消失模型６３の下面６４に発泡材製補強材６５を付設した。これで消失模型６９の上型が完成する。
このように反転パネル１４を用いた消失模型６９の上型の製造方法では、既に述べたパネル１４を用いた消失模型の下型の製造方法と同様の効果を発揮することができる。
【００４４】
尚、本発明の実施の形態に示した図９の工程では、パネル１４を反転して反転パネル１４を使用したが、パネル１４を反転せずに、図６の状態から消失模型の上型を製造することも可能である。
消失模型の下型および消失模型の上型の「上・下」は一例であり、型の上下関係は任意である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型を製造するので、プレス成形したパネルが発泡材を所定の形状に固化させるための原型となり、原型を省くことができる。
【００４６】
また、プレス成形したパネル上に発泡材を吹き付け充填するので、完成品形状に近似した消失模型を形成することができる。従って、発泡材を切削加工することなく消失模型を製造することができる。
さらに、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型を製造するので、手間がかからず、消失模型の製造を容易に行うことができる。
【００４７】
請求項２では、プレス金型と同寸法の金型でプレス成形したパネルを準備し、このパネルの側面を枠で囲むとともに、パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまでパネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型を製造するので、プレス成形したパネルが発泡材を所定の形状に固化させるための消失模型の下型の原型となり、消失模型の下型の原型を省くことができる。
【００４８】
また、プレス成形したパネル上に発泡材を吹き付け充填するので、完成品形状に近似した消失模型の下型を形成することができる。従って、発泡材を切削加工することなく消失模型の下型を製造することができる。
さらに、発泡材を棒材とともに、パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の下型を製造するので、手間がかからず、消失模型の下型の製造を容易に行うことができる。
【００４９】
また、請求項２では、パネルを反転し、反転パネルの側面を枠で囲むとともに、反転パネルの上に一定長さの発泡材製棒材を所定ピッチで立て、これらの棒材の高さまで反転パネル上に発泡材を吹き付け充填し、次に、発泡材を棒材とともに、反転パネルから外し、この発泡材の下面に発泡材製補強材を付設することで消失模型の上型を製造するので、発泡材を所定の形状に固化させるための消失模型の上型の原型を省くことができるとともに、発泡材を切削加工することなく消失模型の上型を製造することができ且つ、消失模型の上型の製造を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金型の説明図
【図２】本発明に係る消失模型の製造方法のフローチャート
【図３】本発明に係る消失模型の製造方法の第１説明図
【図４】本発明に係る消失模型の製造方法の第２説明図
【図５】本発明に係る消失模型の製造方法の第３説明図
【図６】本発明に係る消失模型の製造方法の第４説明図
【図７】本発明に係る消失模型の製造方法の第５説明図
【図８】本発明に係る消失模型の製造方法の第６説明図
【図９】本発明に係る消失模型の製造方法の第７説明図
【図１０】本発明に係る消失模型の製造方法の第８説明図
【図１１】本発明に係る消失模型の製造方法の第９説明図
【図１２】本発明に係る消失模型の製造方法の第１０説明図
【符号の説明】
１０…プレス金型と同寸法の金型、１４…パネル、３１〜３４…側面、３５，６１…枠、３６…パネルの上、３７…発泡材製棒材、４６…発泡材、５１…パネルから外した発泡材（成形面部消失模型）、５２，６４…下面、５３，６５…発泡材製補強材、５８…消失模型の下型、６２…反転パネルの上、６３…反転パネルから外した発泡材（成形面部消失模型）、６９…消失模型の上型、Ｌ…一定長さ、Ｐ…所定ピッチ。
【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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