(57)【要約】【課題】軽量化、コスト削減および製作時間の短縮化のため、熱溶解法で内部がメッシュ構造の積層造形模型を製作し鋳型模型として使用する場合、中実の模型の場合に可能であった、製作後のフライス盤やボール盤等での下穴あけ、ねじやボルトでの固定ができない。【解決手段】内部がメッシュ構造の鋳型模型を熱溶解方式の積層造形装置により作製し、かつ鋳型模型が前記定盤と接する面である割面を有する中実構造の外層密部にねじ等の固定治具用の下穴や肉厚部を形成し、ねじ等の固定治具で鋳型模型と定盤とを固定する。【選択図】  図２
2018183903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂型を製作するための鋳型模型の主要部であって、前記砂型の形状を規定する外形形状を有し、内部がメッシュ構造になっているメッシュ部と、
前記鋳型模型を固定治具により定盤に固定するための固定部であって、前記メッシュ部に隣接して構成され、固定用の穴、あるいは肉厚部を設けた中実構造の外層密部と、
を備えたことを特徴とする鋳型模型。
【請求項２】
砂型を製作するための鋳型模型を熱溶解方式の積層造形法によって作製する際の製造方法であって、
請求項１に記載の鋳型模型を作成するためのＣＡＤデータを作成する工程と、
この作成したＣＡＤデータに基づいて穴、または大きさが０．１ｍｍ以下の微小穴が形成された前記鋳型模型を作製する工程と、
を含む鋳型模型の製造方法。
【請求項３】
前記鋳型模型を作製する工程には、
前記鋳型模型が前記定盤と接する面である割面に前記鋳型模型を固定治具により定盤に固定するための肉厚部を設けるため、前記鋳型模型の中実構造の外層密部を構成する各層の、隣接する層間の隙間の大きさを０．１ｍｍ以下に形成することが含まれることを特徴とする請求項２に記載の鋳型模型の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の鋳型模型の製造方法により作製した鋳型模型を用いて、固定治具により、前記鋳型模型を定盤に固定する鋳型模型の固定方法。
【請求項５】
前記定盤は木製であり、前記固定治具は木ねじまたは釘であることを特徴とする請求項４に記載の鋳型模型の固定方法。
【請求項６】
前記定盤は金属製であり、前記固定治具はボルトまたは鬼目ナットであることを特徴とする請求項４に記載の鋳型模型の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層造形による鋳型模型、鋳型模型の製造方法、及びその固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ＣＡＤシステムを利用した鋳造品の設計が行われるようになり、このＣＡＤシステムによって作成した三次元形状データに基づいて、光造形法や熱溶解法などの積層造形によって製品と同形状の鋳型模型や鋳型模型作製用の原型模型が作製されている。
特に熱溶解法は高強度な樹脂を使用でき、模型内部をメッシュ構造にできるため、軽量かつ低コストの鋳型模型や鋳型模型作製用の原型模型を迅速に製作できるというメリットがあり、熱溶解方式の積層造形装置を使用した鋳型模型作製用の原型模型の製造方法が開示されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、積層造形模型を鋳型模型として使用する場合、中実構造の模型のように製作後にフライス盤やボール盤等で下穴をあけ、ねじやボルトで固定することができないことが課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９６４１号公報（５ページ、図１１、１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
軽量化、コスト削減および製作時間の短縮化のため、熱溶解法で内部がメッシュ構造の積層造形模型を製作し、鋳型模型として使用する場合、内部がつまった中実構造の模型の場合と異なり、製作後にフライス盤やボール盤等で下穴をあけ、ねじやボルトで定盤に固定することができないことが課題となっている。ここで、鋳型模型を定盤に固定するのは、この鋳型模型を使って、多数（例えば数千個以上）の砂型を作るためである。
このような場合において、上述の先行例では、熱溶解法による積層造形模型を鋳型模型製作用の原型として使用しているため、製品の大きさが限定される、あるいは工数が増える等の課題がある。
【０００６】
上記課題について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は鋳型模型の断面の概略図を示し、図１（ｂ）、図１（ｃ）は鋳型模型の一部拡大断面図を示す。
上記課題は、図１（ａ）に示すように、内部がメッシュ構造となっているメッシュ部を有する鋳型模型１を熱溶解方式の積層造形装置により作製し、かつ、この鋳型模型１が定盤と接する面（以下、この面を割面４と呼ぶ）の側で、この鋳型模型を定盤に固定することによって解決できると考えられる。具体的には、上記割面４の側に固定治具用の下穴（以降、この下穴を単に穴と呼ぶ）、あるいは肉厚部（以下、これらの部分を固定治具取付け部５０と呼ぶ）を形成し、この固定治具取付け部５０に、ねじ等の固定治具の取付穴を設け、この取付け穴およびこの固定治具を用いて、上記鋳型模型１を定盤に固定することによって解決できると考えられる。
【０００７】
この場合、上記の割面の側に、固定治具取付け部を形成する方法として、上記割面から外部に突き出た凸状部分に穴、あるいは肉厚部を形成する方法と、上記割面から内側（メッシュ構造部のある側。以下同様）に向けて、穴、あるいは肉厚部を形成する方法の２通りが考えられる。
【０００８】
このうち、前者の、鋳型模型の割面から外部に突き出た凸状部分に穴１０３、あるいは肉厚部１１４を形成する方法（図１（ｂ）参照）では、熱溶解方式の積層造形装置により鋳型模型を作製する際、鋳型模型がメッシュ部１０５の下側に配置された外層密部１０６の割面１０４から下向きに突き出た凸状部分の肉厚部１１４を形成したことによって生ずる空間部分を埋め合わせるため、サポート材１１５（ここで、サポート材とは、造形モデル自体であるモデリング材に対するものであり、積層造形時にモデリング材の形状を保持するもの。以下同様）を用意しなければならず、このサポート材１１５を用いたことによる、製作コスト、および製作時間が余分にかかることになる。また、鋳型模型を定盤に固定する際、凸状部分が定盤に嵌まり込むよう定盤に下穴をあける必要がある場合（鋳型模型の定盤への取付高さ位置が割面位置に設定されているような場合）には、さらなる製作時間と加工精度が課題となる。
【０００９】
一方、後者の、鋳型模型の割面から内側に向けて、穴３、あるいは肉厚部１４を形成する方法（図１（ｃ）参照）では、前者の方法を採用した場合に必要となるサポート材は不要であり、メッシュ部５、割面４と肉厚部１４とを構成要素として含む外層密部６を有する鋳型模型の作成に用いる積層造形装置において、鋳型模型の作成用プログラムの変更だけで済むため、サポート材を用いることによる、余分な製作コスト、および製作時間は不要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における鋳型模型は、
砂型を製作するための鋳型模型の主要部であって、前記砂型の形状を規定する外形形状を有し、内部がメッシュ構造になっているメッシュ部と、
前記鋳型模型を固定治具により定盤に固定するための固定部であって、前記メッシュ部に隣接して構成され、固定用の穴、あるいは肉厚部を設けた中実構造の外層密部と、
を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、鋳型模型を熱溶解方式の積層造形装置によって製作し、模型の割面に凹状のねじ固定用の下穴が形成されているようにしたことで、鋳型模型の製作コストの抑制、工数および製作期間の短縮化、固定強度の向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が解決しようとする課題を説明するための、鋳型模型の概略図と一部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による鋳型模型の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１による鋳型模型の一部拡大断面図と平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２による鋳型模型のＣＡＤ設計工程でのデータを反映した一部拡大断面図と平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２による鋳型模型を積層造形装置により作成した後の一部拡大断面図と平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３による鋳型模型の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による鋳型模型のＣＡＤ設計工程でのデータを反映した一部拡大断面図と平面図である。
【図８】本発明の実施の形態４による鋳型模型の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４による鋳型模型のＣＡＤ設計工程でのデータを反映した一部拡大断面図と平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５による鋳型模型の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５による鋳型模型の一部拡大断面図と平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図２は本発明の実施の形態１による鋳型模型の断面図である。鋳型模型１の定盤２と接する面には、木ねじ４０で鋳型模型１を固定するための下穴３（以下、穴３ともいう）が形成されており、鋳型模型１は木ねじ４０により木製の定盤２に固定されている。図３（ａ）は、下穴３を含む鋳型模型１の一部拡大断面図であり、図３（ｂ）は、下穴３を含むこの一部拡大断面図に対する平面図である。図３に示すように、鋳型模型１は、メッシュ構造となっているメッシュ部５と、中実構造の外層密部６で構成されており、下穴３の側面部（図３中、下穴３の左右の部分）および底面部（図３中、下穴３の上側部分）は、外層密部６の一部を構成している。
【００１４】
以下に鋳型模型１のＣＡＤデータ（ＣＡＤ設計工程でのデータ）の作成手順、鋳型模型１の製作手順および鋳型模型１の定盤２への固定作業の手順について説明する。
まず鋳型模型１のＣＡＤデータの作成手順について説明する。はじめに、ＣＡＤシステムを用いて製品形状のＣＡＤデータを作成する。
次に、作成した製品形状のＣＡＤデータを上下二つのデータに分割するための分割面を設定する。続いて先に設定した分割面で製品形状を分割し、模型の上型形状と下型形状のＣＡＤデータを作成する。このとき必要であれば、機械加工代分、製品鋳造時の膨張、収縮分および抜き代を考慮して模型形状のＣＡＤデータを修正する。
さらに、上型形状と下型形状のＣＡＤデータの定盤２と接する面（割面）に、鋳型模型１と定盤２を固定するために用いる木ねじ用の下穴３を形成する。ここで、下穴３の位置や個数は使用される木ねじの種類や模型の固定強度を考慮して決定する。
これに湯口、湯道、堰などの方案部、押湯設置用の座などを追加し、積層造形用の鋳型模型１のＣＡＤデータが完成する。
【００１５】
次に鋳型模型１の製作手順について説明する。前述したＣＡＤデータに基づいて鋳型模型１を熱溶解方式の積層造形装置によって作製する。
まず積層造形用のソフトウェアがＣＡＤデータを切り取って（スライスして）位置決めし、モデリング材である熱可塑性プラスチックおよび必要なサポート材（熱可塑性プラスチック）を押し出す経路を計算する。鋳型模型１の内部をメッシュ構造にしたい場合は、ここで外層厚さおよびメッシュピッチを設定する。
モデリング材とサポート材は、材料タンクにセットされた後、加熱溶融されてノズルに供給される。溶融した材料は、ノズルからひも状に押し出され、エレベータ(造形台)あるいは造形物の上の面に付着する。ノズルは前述の計算されたＸＹ平面上の経路に基づいて走査される。エレベータや造形物に付着した材料は、冷却、凝固し薄層を作る。
その後、エレベータを層の厚さだけ下降させ、造形物に新しい層を造形していく。これらの動作を繰り返すことで積層造形され、鋳型模型１が完成する。ここで、サポート材が付与されている場合は、手作業で取り外したり、溶解用の溶液により溶解して除去する。
【００１６】
最後に、定盤２への固定作業の手順について説明する。
まず定盤用の素材（木材、あるいは金属材）を、所望の砂型サイズに合わせて切断加工した後、組み立てる。
次に、定盤２の鋳型模型１と接する面に、前述の鋳型模型１に形成した木ねじ用の下穴３の位置、および鋳型模型１との位置合わせ用の基準線をけがいて書き入れる。
続いて、書き入れた下穴３の位置をボール盤などで穴あけ加工する。
【００１７】
一方、鋳型模型１の方にも、定盤２との位置合わせ用の基準線をけがいておく。そして定盤２と基準線同士が一致するところに位置決めし、接着材等で仮止めする。その状態で定盤２の鋳型模型１と接する面の裏面から木ねじ４０を挿入し、鋳型模型１と定盤２を固
定する。
【００１８】
実施の形態１の鋳型模型１は熱溶解法により積層造形されているため、高強度な樹脂を使用でき、かつ模型内部をメッシュ構造にできる。また鋳型模型１の製作に積層造形装置を使用するため、無人で稼働させることや、複数台の積層造形装置を並列で使用することにより、複数の模型部品を同時に製作することができる。
【００１９】
以上のことから軽量化の実現、及び製作期間および製作コストの削減ができる。また、鋳型模型１には、あらかじめ木ねじ用の下穴３が形成されているため、鋳型模型１に木ねじ用の下穴３の位置をけがき、その位置をボール盤などで穴あけ加工する必要がなくなる。
【００２０】
これにより、工程が短縮され、製作時間および製作コストを削減できる。さらに、鋳型模型１に木ねじ用の下穴３の位置をけがき、その位置をボール盤などで穴あけ加工する際に生じる誤差がなくなるため、全体の寸法精度が向上する。
【００２１】
実施の形態２．
木ねじの山が下穴の外層密部を突き破るなど、鋳型模型１の固定強度が不足する場合は、下穴側面の肉厚を増加させることで強度を向上させることができる。図４（ａ）は、本発明の実施の形態２による鋳型模型７ａのＣＡＤデータによる一部拡大断面図、図４（ｂ）は、この一部拡大断面図に対する平面図である。図５（ａ）は、本発明の実施の形態２による鋳型模型７ａを用いて、積層造形装置により作成した鋳型模型７の一部拡大断面図、図５（ｂ）は、対応する平面図である。
【００２２】
図５（ａ）に示した鋳型模型７は、メッシュ部９と外層密部１０で構成されており、下穴８の底面部は外層密部１０、側面部は、ＣＡＤ設計段階におけるデータを反映した図である図４に示した外層密部１０ａおよび微小溝１１によって形成されている。微小溝１１は、ＣＡＤ設計の段階で設けられるもので、積層造形装置では表わせない程度の幅（例えば１００μｍ以下）であり、下穴８の外縁から外層密部１０ａの層厚さｔ1の２倍である
２ｔ1離れた位置に形成されている。
【００２３】
なお、微小溝１１の数を増加させることで、下穴８の側面の肉厚Ｔ1をさらに増大させ
ることも可能である。例えば下穴８の外縁から外層密部１０ａの層厚さの２倍、４倍、６倍、・・・、２ｎ倍離れた位置に微小溝１１を計ｎ個形成すれば、下穴８の側面の肉厚は外層密部２ｎ＋１層分となる。具体的には、この図４では、ｎ＝１であり、肉厚Ｔ1は、
外層密部の１層分の厚さｔ1の３層分の厚さ、すなわち３ｔ1となる。
【００２４】
ここで、図５に示した積層造形装置により作製した鋳型模型では、微小溝１１の形状は表現されないため、鋳型模型を積層造形装置により作製した後の下穴の側面部には、上記肉厚Ｔ1（３ｔ1）にほぼ等しいサイズで、隙間のない肉厚部が形成されている。ＣＡＤ設計の段階で微小溝を設置しない場合は、実施の形態１の図３に示した下穴３の側面部の肉厚Ｔ1のサイズはｔ1であり、この肉厚を変更することはできないが、ＣＡＤ設計の段階で微小溝を設置することにより、下穴８の側面部を所望の肉厚まで厚く形成することが可能である。
【００２５】
実施の形態２の鋳型模型７は熱溶解法により積層造形されているため、高強度な樹脂を使用でき、かつ模型内部をメッシュ構造にできる。また鋳型模型７の製作に積層造形装置を使用するため、作業者を必要とせず、無人で稼働させることや、複数台の積層造形装置を並列で使用することで、複数の模型部品を同時に製作することができる。
【００２６】
以上のことから、軽量化と製作期間および製作コストの削減を実現できる。また、鋳型模型７には、あらかじめ木ねじ用の下穴８が形成されているため、鋳型模型１に木ねじ用の下穴８の位置をけがき、その位置をボール盤などで穴あけ加工する必要がなくなる。これにより工程が短縮され、製作時間および製作コストを削減できる。
【００２７】
それに加え、鋳型模型７に木ねじ用の下穴８の位置をけがき、その位置をボール盤などで穴あけ加工する際に生じる誤差がなくなるため、全体の寸法精度が向上する。さらに、下穴８の近傍に微小溝１１を形成し、下穴８の側面の外層密部１０を木ねじの山が突き破らない厚さに設定することで、固定強度や耐久性を向上させることができる。
【００２８】
実施の形態３．
鋳型模型と定盤の固定強度がそれほど必要ない場合は、釘で固定することも可能である。図６は、本発明の実施の形態３による鋳型模型の断面図である。鋳型模型１２が定盤１３と接する割面には、釘固定用の肉厚部１４が形成されており、鋳型模型１２は、釘４１により、木製の定盤１３に固定されている。
【００２９】
図７（ａ）は、ＣＡＤ設計工程でのデータを反映した、本発明の実施の形態３による鋳型模型１２ａの一部拡大断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に対応する平面図である。
鋳型模型１２ａは、メッシュ部１６と外層密部１７ａで構成されており、肉厚部１４ａには、例えば大きさ１００μｍ以下の微小サイズの隙間を構成している微小穴１８および微小溝１９が形成されている（微小穴の場合には外径が１００μｍ以下。以下同様）。この微小穴１８および微小溝１９は、ＣＡＤ設計の段階で設定されるものである。
【００３０】
なお、微小溝１９は微小穴１８の中心から外層密部１７ａの層厚さｔ2の２倍、すなわ
ち２ｔ2だけ離れた位置に形成されている。また、微小溝１９の数を増加させることで、
肉厚部１４ａの肉厚Ｔ2をさらに増大させることも可能である。
【００３１】
ここで、積層造形装置では微小穴１８、および微小溝１９の形状は表現されないため、図７に示したＣＡＤ設計工程でのデータを基に、鋳型模型を積層造形装置により作製した後には、図７に示した肉厚Ｔ2（３ｔ2）にほぼ等しいサイズの肉厚部が形成されている。つまり、ＣＡＤ設計の段階で微小穴、および微小溝を設置することにより、所望のサイズの肉厚をもつ隙間のない肉厚部を積層造形装置により形成することが可能である。
【００３２】
以下に、鋳型模型１２の定盤１３への固定作業の手順を説明する。なお、鋳型模型１２のＣＡＤデータの作成手順および鋳型模型１２の製作手順については、実施の形態１と同様のため省略する。
【００３３】
まず定盤用の素材（木材、あるいは金属材）を所望の砂型サイズに合わせて切断加工し組み立てる。
次に、定盤１３の鋳型模型１２と接する面に、鋳型模型１２に形成した釘固定用の肉厚部１４の位置、および鋳型模型１２との位置合わせ用の基準線をけがいて書き入れる。
一方、鋳型模型１２の方にも定盤１３との位置合わせ用の基準線をけがいておく。そして定盤１３と基準線同士が一致するところに位置決めし、接着材等で仮止めする。その状態で定盤１３の鋳型模型１２と接する面の裏面から釘４１を打ち込み、鋳型模型１２と定盤１３を固定する。
【００３４】
実施の形態３の鋳型模型１２は熱溶解法により積層造形されているため、高強度な樹脂を使用でき、かつ模型内部をメッシュ構造にできる。また鋳型模型１２の製作に積層造形装置を使用するため、無人で稼働させることや、複数台の積層造形装置を並列で使用することで複数の模型部品を同時に製作することができる。
【００３５】
以上のことから軽量化と製作期間および製作コストの削減を実現できる。また、鋳型模型１２では、釘を打ち込むための肉厚部１４が形成されているため、鋳型模型１２や定盤１３へのボール盤などによる穴あけ加工の必要がなくなる。
【００３６】
これにより工程が短縮され、製作時間および製作コストを削減できる。それに加え、穴あけ加工時に生じる誤差がなくなるため、全体の寸法精度が向上する。さらに、ＣＡＤ設計の段階で、微小穴１８の近傍に微小溝１９を形成し、肉厚部１４ａの側面を釘が斜めに入っても突き破らない厚さにすることで、固定強度や耐久性を向上させることができる。
【００３７】
実施の形態４．
定盤が金属製の場合はボルトで固定することも可能である。以下、本実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３８】
図８は本発明の実施の形態４による鋳型模型の断面図である。鋳型模型２０の定盤２１と接する面（割面）に形成されている肉厚部２２には、ボルト固定用に溝が切られた下穴２３が形成されている。鋳型模型２０と金属製の定盤２１はボルト２４により固定されている。
【００３９】
図９（ａ）は、本発明の実施の形態４による鋳型模型２０ａの肉厚部２２ａを含む一部拡大断面図、図９（ｂ）は、その平面図である。鋳型模型２０ａは、メッシュ部２５と外層密部２６ａで構成されており、肉厚部２２ａには、例えば１００μｍ以下の微小サイズの隙間を構成している微小穴２７および微小溝２８が含まれる。なお、この微小穴２７および微小溝２８は、ＣＡＤ設計の段階で設定されるものである。
【００４０】
ここで、微小溝２８は、微小穴２７の中心から外層密部２６ａの層厚さｔ3の２倍、２
ｔ3離れた位置に形成されている。また、微小溝２８の数を増加させることで、肉厚部２
２ａの肉厚Ｔ3をさらに増大させることも可能である。
【００４１】
以下に、鋳型模型２０の定盤２１への固定作業の手順を説明する。なお、鋳型模型２０のＣＡＤデータの作成手順および鋳型模型２０の製作手順については、実施の形態１と同様のため省略する。
【００４２】
まず、ねずみ鋳鉄等の材料で定盤用素材を鋳造で製作し、上面、下面を機械加工する。次にボルト固定用の肉厚部２２の位置、および鋳型模型２０との位置合わせ用の基準線をけがいて書き入れる。さらに、取付固定するボルト２４用の下穴２３を切削加工する。また、定盤２１を軽量化するため、下面に逃げ部を設け、かつ多数のリブを形成する。
【００４３】
一方、鋳型模型２０の方にも定盤２１との位置合わせ用の基準線をけがいておく。またタップ等で肉厚部２２に下穴２３をあける。そして定盤２１と基準線同士が一致するところに位置決めし、接着材等で仮止めする。その状態で、定盤２１の鋳型模型２０と接する面の裏面からボルト２４を挿入し、鋳型模型２０と定盤２１を固定する。
【００４４】
実施の形態４の鋳型模型２０は熱溶解法により積層造形されているため、高強度な樹脂を使用でき、かつ模型内部をメッシュ構造にできる。また鋳型模型２０の製作に積層造形装置を使用するため、無人で稼働させることや、複数台の積層造形装置を並列で使用することで複数の模型部品を同時に製作することができる。
【００４５】
以上のことから軽量化の実現と製作期間および製作コストを削減できる。また、鋳型模型２０ではボルト固定用の下穴２３をあけるための肉厚部２２があらかじめ形成されてい
るため、鋳型模型２０へのけがきの必要がなくなる。これにより工程が短縮され、製作時間および製作コストを削減できる。
【００４６】
実施の形態５．
定盤が金属製で固定の際の強度が必要な時は、鬼目ナットを使用して固定することも可能である。図１０は本発明の実施の形態４による鋳型模型の断面図である。図１０において、鋳型模型２９が定盤３０と接する面に形成されている鬼目ナット用の下穴３１には、鬼目ナット３２が埋め込まれている。鋳型模型２９と金属製の定盤３０は、ボルト３３により固定されている。
【００４７】
図１１（ａ）は下穴３１を含む鋳型模型の一部拡大断面図、図１１（ｂ）はその平面図である。鋳型模型２９は、メッシュ部３４と外層密部３５で構成されており、下穴３１の側面部および底面部は外層密部３５の一部分に形成されている。
【００４８】
以下に鋳型模型２９の定盤３０への固定作業の手順を説明する。なお、鋳型模型２９のＣＡＤデータの作成手順および鋳型模型２９の製作手順については実施の形態１と同様のため省略する。
【００４９】
まず、ねずみ鋳鉄等の材料で定盤用素材を鋳造で製作し、上面、下面を機械加工する。次に、ボルト固定用の下穴３１の位置、および鋳型模型２９との位置合わせ用の基準線をけがいて書き入れる。さらに、取付固定するボルト３３用の下穴３１を切削加工する。また、定盤３０を軽量化するため、下面に逃げ部を設け、かつ多数のリブを形成する。
【００５０】
一方、鋳型模型２９の方にも定盤３０との位置合わせ用の基準線をけがいておく。また、下穴３１に鬼目ナット３２をねじ入れ、埋め込む。そして、定盤３０と基準線同士が一致するところに位置決めし、接着材等で仮止めする。その状態で、定盤３０の鋳型模型２９と接する面の裏面からボルト３３を挿入し、鋳型模型２９と定盤３０を固定する。
【００５１】
実施の形態５の鋳型模型２９は熱溶解法により積層造形されているため、高強度な樹脂を使用でき、かつ模型内部をメッシュ構造にできる。また、鋳型模型２９の製作に積層造形装置を使用するため、無人で稼働させることや、複数台の積層造形装置を並列で使用することで複数の模型部品を同時に製作することができる。
【００５２】
以上のことから軽量化と製作期間および製作コストの削減を実現できる。また、鋳型模型２９では鬼目ナット３２を挿入するための下穴３１が形成されているため、鋳型模型２９へのけがき、ボール盤などによる穴あけ加工の必要がなくなる。
【００５３】
これにより工程が短縮され、製作時間および製作コストを削減できる。それに加え、鋳型模型２９へのけがき及び穴あけ加工時に生じる誤差がなくなるため、全体の寸法精度が向上する。さらに、下穴３１の近傍に実施の形態２、あるいは実施の形態３などにおいて説明したように、ＣＡＤ設計の段階において微小溝を形成し、下穴３１の側面を鬼目ナット３２のねじ山が突き破らない厚さにすることで、固定強度や耐久性を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせること、あるいは各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、上述の説明においては、鋳型模型の外形形状は底辺と交わる二辺が底辺に対して直交していない台形を用いて説明したが、これに限らず、底辺と交わる二辺のうちの一方が直交した台形であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１、７、７ａ、１２、１２ａ、２０、２０ａ、２９  鋳型模型、２、１３、２１、３０
定盤、３、８、２３、３１  穴（下穴）、４  割面、５、９、１６、２５、３４  メッシュ部、１４、１４ａ、２２、２２ａ  肉厚部、６、１０、１０ａ、１７ａ、２６ａ、３５  外層密部、１１、１９、２８  微小溝、１８、２７  微小穴、２４、３３  ボルト、３２  鬼目ナット、４０  木ねじ、４１  釘、５０  固定治具取付け部
【図１】
2018183903.tif 000003
【図２】
2018183903.tif 000004
【図３】
2018183903.tif 000005
【図４】
2018183903.tif 000006
【図５】
2018183903.tif 000007
【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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