(57)【要約】　　　（修正有）【課題】製造工数と部品点数とが格段に削減されるプレス加工用積層樹脂型及びその製造方法を提供する。【解決手段】積層樹脂型３５は、比較的軟質な金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料からそれぞれ形成されるパンチ型３７とダイ型３６とを有し、パンチ型３７とダイ型３６との少なくともいずれか一方は、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａをそれぞれ有する複数の部分型３８〜４１を、相互に着脱可能に積層して構成されている。【選択図】　図１
2004090055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型であって、
前記金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料からそれぞれ形成されるプレス加工用パンチ型とプレス加工用ダイ型とを有し、
前記プレス加工用パンチ型とプレス加工用ダイ型との少なくともいずれか一方は、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型を、相互に着脱可能に積層して構成される
ことを特徴とするプレス加工用積層樹脂型。
【請求項２】
比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型の製造方法であって、
製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型の積層段数を決定する工程と、
三次元製品形状データに基づいて、前記複数の部分樹脂型形状データを作成する工程と、
各部分樹脂型形状データに基づいて、前記金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料を加工して複数の部分樹脂型を形成する工程と、
各部分樹脂型を、相互に着脱可能に積層して積層樹脂型を構成する工程とを含む
ことを特徴とするプレス加工用積層樹脂型の製造方法。
【請求項３】
比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型の製造方法であって、
製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型の積層段数を決定する工程と、
三次元製品形状データに基づいて積層樹脂型形状データを作成する工程と、
前記金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料を、相互に着脱可能に、かつ各部分樹脂型に対応して積層し、前記積層樹脂型形状データに基づいて加工する工程とを含む
ことを特徴とするプレス加工用積層樹脂型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工用積層樹脂型及びその製造方法に関し、より詳しくは例として、アルミニウム板などの比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）などに装着され、遮熱、吸音作用を果たすカバー類を製造するに当って、従来では材料としてアルミメッキ鋼板などの鋼板類が用いられている。このような鋼板類は、前記エキマニの外形を覆う形状に設計されたカバーの形状に対応した形状を有する金型でプレス加工され、製品に形成される。
【０００３】
このような金型による板金製品の製造は、比較的複雑な形状の製品を大量生産するのに適した経済的な製造手法として広く知られている。一方、このような金型を用いる製造法において、金型の製作に際して、大型の切削機械を含む大型の製造設備が必要になると共に、多大な切削時間と手間とを要し、金型のコストアップになるという問題点がある。また、製品の設計変更などに伴う金型の形状変更にも多大な手間と時間を要することが問題点として知られている。
【０００４】
一方、製品に関する３次元ＣＡＤ（コンピュータ支援デザイン）データ（以下、データと略す）に基づいて、金属板を所要平面形状に切断して順次積層することによって金型を製造する積層金型技術が、近年開発されている。この従来技術によれば、金属塊を切削加工する従来技術と比較すると、金型製作の時間を大幅に短縮することが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１９は積層金型技術の従来技術の問題点を説明する断面図である。図１９に示されるように、従来技術の金型は、各層の金属板毎に段差が発生する。そのためにパンチ型Ａとダイ型Ｂの段差が素材Ｃを挟み込んで、プレス時における素材の塑性変形、即ち素材の流動を阻止してしまうという問題点があった。
【０００６】
一方、特開平９−１５０２２８号には、３次元ＣＡＤデータに基づいて金属板を所要平面形状に切断し順次積層して積層金型を製造する場合に、各層毎の段差を切削加工等によって除去する技術が開示されている。しかしながら、切削加工等によって段差を完全に除去するには多大な時間を要する。特に発生する段差が大きい場合には段差除去にする時間は長時間化する。そのため、この方法によると、製造時の加工を容易にするためには、積層される金属板の厚みを薄くすることが必要になり、金属板の枚数が多くなって部品点数が増大し、しかも金属板切断に要する時間が多大になるという不都合が発生する。
【０００７】
このような問題は、積層金型を設計、製造する際に多く発生する設計変更に対応する場合にも発生する。一度製造された積層金型の所定の部位に関する設計変更が発生した場合、前記当箇所を含む部分を再度切削加工する必要がある。この切削加工に関して、金属の切削加工であるので、やはり多大な手間と時間とを要するという問題点が生じることになる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決しようとして成されたものであり、その目的は、製造工数と部品点数とが格段に削減されるプレス加工用積層樹脂型及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のプレス加工用積層樹脂型は、比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型であって、金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料からそれぞれ形成されるプレス加工用パンチ型とプレス加工用ダイ型とを有し、プレス加工用パンチ型とプレス加工用ダイ型との少なくともいずれか一方は、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型を、相互に着脱可能に積層して構成されている。
【００１０】
請求項２に記載のプレス加工用積層樹脂型の製造方法は、比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型の製造方法であって、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型の積層段数を決定する工程と、三次元製品形状データに基づいて、複数の部分樹脂型形状データを作成する工程と、各部分樹脂型形状データに基づいて、金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料を加工して複数の部分樹脂型を形成する工程と、各部分樹脂型を、相互に着脱可能に積層してプレス加工用積層樹脂型を構成する工程とを含んでいる。
【００１１】
請求項３に記載のプレス加工用積層樹脂型の製造方法は、比較的軟質な金属板をプレス加工するために用いられるプレス加工用積層樹脂型の製造方法であって、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有する複数の部分樹脂型の積層段数を決定する工程と、三次元製品形状データに基づいてプレス加工用積層樹脂型形状データを作成する工程と、金属板をプレス加工可能な物理的特性を有する樹脂材料を、相互に着脱可能に、かつ各部分樹脂型に対応して積層し、プレス加工用積層樹脂型形状データに基づいて加工する工程とを含んでいる。
【００１２】
【作　用】
請求項１に記載のプレス加工用積層樹脂型は、合成樹脂材料からなる部分樹脂型を積層して構成されるので、プレス加工される材料が比較的軟質な種類であれば、樹脂材料の硬度や耐久性などの物理的特性を適切に選択することにより、プレス加工用積層樹脂型はプレス加工における加工性及び使用に伴う型の耐久性などの点で十分に有用である。
【００１３】
本発明のプレス加工用積層樹脂型は、材料が通常の樹脂型に用いられる合成樹脂材料から形成されるので、金型を製造する場合のように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造が容易である。
【００１４】
また、本発明のプレス加工用積層樹脂型の各部分樹脂型は、製品に関する複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有するように形成される。この部分樹脂型の部分製品形状の形成作業は、前述したように材料が合成樹脂材料からなるので、金型と比較して格段に容易に実現される。従って、積層金型の場合のように、積層された各段毎の段差を可及的に小さくするために板厚を小さくする必要が解消される。従って、積層段数が増大する事態が解消され、構成の簡略化と部品点数の削減とを図ることができる。
【００１５】
また、本発明のプレス加工用積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能である。従って、設計変更が発生した場合など、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、金型の場合と比較し、作業工数が格段に削減される。更に、部分樹脂型の補修作業や新規作成作業も前述した材料特性から容易になる。
【００１６】
この部分樹脂型の部分製品形状の形成作業は、部分樹脂型に部分製品形状をそれぞれ形成してから積層してプレス加工用積層樹脂型を構成する場合でも、或いは、樹脂材料を各部分樹脂型に対応して積層してからプレス加工用積層樹脂型形状に加工する場合でも、同様に加工が容易である。これにより、いずれの場合でも、共に、金型の場合と比較し、前述した設計変更への対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００１７】
請求項２に記載のプレス加工用積層樹脂型の製造方法は、まず、複数の部分樹脂型を作成し、次に得られた各部分樹脂型を積層してプレス加工用積層樹脂型を構成するものである。
【００１８】
従って、本発明では、前述したように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造工程が簡単になる。また、本発明のプレス加工用積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能であるので、設計変更などの事情に対応して、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、補修、改変作業の工数が格段に削減される。また、本発明において、各部分樹脂型が有している複数の部分製品形状の形成作業は、材料が合成樹脂材料からなるので格段に容易に実現される。
【００１９】
本発明において、部分製品形状を有する部分樹脂型を積層してプレス加工用積層樹脂型を形成するので加工が容易である。これにより、設計変更などへの対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００２０】
請求項３に記載の積層金型の製造方法は、樹脂材料を複数の部分樹脂型に対応して積層し、積層された樹脂材料をプレス加工用積層樹脂型形状データに基づいてプレス加工用積層樹脂型に加工するものである。
【００２１】
従って、本発明では、前述したように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造工程が簡単になる。また、本発明のプレス加工用積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能であるので、設計変更などの事情に対応して、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、補修、改変作業の工数が格段に削減される。また、本発明において、各部分樹脂型が有している複数の部分製品形状の形成作業は、材料が合成樹脂材料からなるので格段に容易に実現される。
【００２２】
本発明において、樹脂材料を各部分樹脂型に対応して積層し、プレス加工用積層樹脂型形状データに基づいて加工してプレス加工用積層樹脂型を製造するので、加工精度を格段に向上することができる。また、金型の切削加工と比較して加工が容易である。これにより、設計変更などへの対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例に即して以下に説明する。
【００２４】
図１〜図１８に本発明の実施例を示す。
【００２５】
図１は本発明の一実施例のプレス加工用積層樹脂型３５の正面図であり、図２はプレス加工用積層樹脂型３５に含まれるプレス加工用ダイ型（以下、ダイ型）３６の平面図であり、図３はダイ型３６の正面図であり、図４はプレス加工用パンチ型（以下、パンチ型）３７の平面図であり、図５はパンチ型３７の正面図であり、図６はパンチ型３７の側面図であり、図７は本実施例のプレス加工用積層樹脂型３５を用いてプレス加工で成形されて製造される製品であるカバー１をエキマニ３に装着した状態の正面図であり、図８は図７の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図であり、図９はカバー１の平面図であり、図１０はカバー１の拡大斜視図であり、図１１はカバー１の拡大平面図であり、図１２は図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図であり、図１３は図１１の切断面線Ｘ１３−Ｘ１３から見た断面図であり、図１４は図１１の切断面線Ｘ１４−Ｘ１４から見た断面図であり、図１５は図７の切断面線Ｘ１５−Ｘ１５から見た簡略化した断面図であり、図１６は本実施例の特徴を説明する図であり、図１７はカバー１の製造工程を説明する工程図であり、図１８はカバー１の他の実施例の製造工程を説明する工程図である。
【００２６】
（１）カバー１の概略
以下、図７、８を参照して製品であるカバー１の概略について説明する。
【００２７】
自動車のエンジン２などの内燃機関のエキゾーストマニホールド（以下、エキマニ）３には、内燃機関の燃焼室から例として６００〜７００℃の高温で毎分数千サイクルの周波数で脈動する燃焼排ガスが通過するため、エキマニ３自身も高温になり高温の熱輻射を発生する熱源となり、また、エンジン２内での燃料の燃焼音などに起因する騒音を外部に放散する音源及び振動源となる。
【００２８】
本実施例では、エキマニ３からのこのような高温の熱輻射及び騒音を可及的に抑制するために、後述される構成を有するカバー１がエキマニ３を覆う態様に設置されている。本実施例のカバー１は、図８及び図１０などに示されるように、比重が２．７程度のアルミニウム合金からなる一対の金属板（例として、Ｔ＆Ｎ社製ＮＩＭＢＵＳなど）４、５と、金属板４、５に挟まれた無機繊維などからなる耐熱性吸音材（以下、吸音材）６とが積層されて構成されている。
【００２９】
カバー１は、図７〜図９及び図１５に示されるように、エキマニ３の外観形状に沿って立体形状に形成され、側壁Ｔ１とこの側壁Ｔ１の端部全周を連結する頂部Ｔ２とを備えている。側壁Ｔ１と頂部Ｔ２とは鈍角θをなして連なっている。本実施例において、上記金属板４、５は、アルミニウム箔或いはアルミニウム合金箔、更にはアルミニウムやその合金からなる薄板を含むものである。
【００３０】
本実施例のカバー１に用いられる前記金属板４、５は、図９〜図１４に示されるように、隆起部７と谷部８とが交互に繰り返された複数の波形形状９が第１方向Ａ１に沿って延び、第１方向Ａ１と鋭角で交差する方向、好適には直交する方向である第２方向Ａ２に沿って連なった形状を有している。隆起部７はその長手方向に沿って、図１１〜図１３に示されるように、第１起立部１０と第２起立部１１とが谷部８から立上って交互に配列されている。また、前記谷部８は、図１１〜図１３に示されるように平坦部１２と凹部１３とが交互に配列されている。
【００３１】
前記第１起立部１０は、谷部８から略台形状に立上る一対の側壁１４、１５と、側壁１４、１５の先端が相互に連結されて形成される比較的平坦な頂部１８とを含んで構成されている。第１起立部１０は内曲しており、第１起立部１０の基端部よりも先端部のほうが幅広になる。
【００３２】
一方、前記第２起立部１１は、第１起立部１０が概略幅方向に所定の程度押し潰されて形成され、平坦部１２からそれぞれ立上る一対の側壁１９、２０と、側壁１９、２０の先端を相互に連結し、図１３の下方側に凹状の凹部２３とを含んで構成されている。このような各第２起立部１１及び凹部１３は、複数の波形形状９の延びる方向である前記第１方向Ａ１と実質的に直交する方向である第２方向Ａ２に沿ってそれぞれ断続的に連なるように形成される。
【００３３】
従って、図１２及び図１３に示されるように、金属板４の隆起部７の内曲した内周部に、金属板５の隆起部７の突出部が嵌り込む。また、第２起立部１１でも、側壁１９、２０は、その基端部よりも先端部が幅広であり、内曲した形状に形成されている。このような第２起立部１１でも、金属板４の第２起立部１１の内曲した内周部に、金属板５の第２起立部１１の突出部が嵌り込む。これにより、各金属板４、５は、何らの特段の固定具、締結具を用いることなく、相互に強固に固定されることができる。この相互固定は、金属板４、５の間に無機繊維などからなる前記吸音材６を介在した場合でも同様に強固に行われる。これは、金属板４、５の相互結合が、両者の機械的な噛合い関係によるからである。
【００３４】
カバー１は、このような形状を有し、吸音材６を間に挟んだ金属板４、５を、エキマニ３の外形形状に沿った立体形状にプレス加工することにより形成される。
【００３５】
立体形状に形成されたカバー１の側壁Ｔ１の外周部には、前記波形形状が全屈されたフランジ２８が形成され、このフランジ２８はカバー１の内部側に折返されて折返し部２９が形成される。この折返し部２９を形成しない場合、カバー１の外周部は、ブランキングされた金属板４、５の鋭利な切断端部が外部に直接露出した状態になる。従って、この折返し部２９は、車両の製造工程におけるカバー１の車両エンジン２のエキマニ３への組付け工程において、カバー１を持って作業する組付け作業者、或いは、製造後の車両のメンテナンスの際にカバー１を持つ可能性のある作業者や一般ユーザーが手指に創傷を負わないようにするものである。
【００３６】
（２）カバー１の特徴
以下、図１６を参照して、本実施例のカバー１の特徴の一つについて説明する。本実施例のカバー１は前述したようにエキマニ３の立体的な外観形状に沿った立体形状に形成されるので、カバー１には図７、図９及び図１５に示されるように、金属板４、５の屈曲部位である一つ或いは複数の稜線相当部位３０が形成される。本実施例では、波形形状９の長手方向である前記第１方向Ａ１が、これら複数の稜線相当部位３０のうちの主要な稜線相当部位３０に交差する方向となるように、金属板４、５に対して立体形状へのプレス加工を施す。
【００３７】
ここで、前記主要な稜線相当部位３０とは、カバー１の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率が連続する部位である。即ち、カバー１に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、カバー１の外観形状を実質的に決定付ける比較的長寸に亘って延びる折り曲げ部位を指す。カバー１がエキマニ３に対して装着されるとき、エキマニ３からの振動の伝達によりカバー１も振動する。この振動によりカバー１が振動するとき、前記主要な稜線相当部位３０を中心にしてその両側のカバー１の部位がばたつくように振動する。このような振動が発生すると、カバー１の稜線相当部位３０付近の部位が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる。
【００３８】
これに対して、本実施例では、カバー１に形成されている複数の波形形状９の第１方向Ａ１が前記主要な稜線相当部位３０に対して交差する方向、好適には直交する方向となるように定められているので、波形形状９が前記稜線相当部位３０を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。これにより、カバー１の振動を抑制することができ、カバー１のクラックの発生を防止することができ、カバー１の品質を格段に向上することができる。
【００３９】
また、前記稜線相当部位３０の延びる方向に沿って発生する振動に対しては、前記第２方向Ａ２に沿って断続的に延び、第１方向Ａ１に沿って連なる図１１〜図１３に示される前記第２起立部１１が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
【００４０】
（３）プレス加工用積層樹脂型３５について
以下、上記カバー１を製造するに用いられる積層樹脂型３５について、図１〜図６を併せて参照して説明する。積層樹脂型３５は、図１〜図３に示されるダイ型３６と、図１、図４〜図６に示されるパンチ型３７とが、図１に示されるように組み合わされて用いられる。
【００４１】
積層樹脂型３５は、従来、モデル用型材料や試作用型材料として用いられている型用樹脂材料を、所定の条件の下で、量産用プレス加工用に用いることができる、という本件発明者の新規な知見に基づくものである。その条件の１つは、プレス加工される材料が一例として前述した比較的軟質のアルミニウム材であり、他の条件は、積層樹脂型３５の材料として、アルミニウム材を塑性変形可能な合成樹脂材料（例として、バンティコ株式会社製ＲＳ４５０）を用いることである。このような条件を満足する限り、プレス加工される材料及び積層樹脂型３５の材料は、その種類を限定するものではない。
【００４２】
本実施例のダイ型３６は、それぞれ部分樹脂型である部分型３８、３９、４０、４１が、この順に積層された４層構成を有している。各部分型３８〜４１は、図７〜図１０に示される立体形状のカバー１を、各部分型３８〜４１の境界に相当する仮想平面で分割して得られる複数の部分製品の外形形状に対応する３次元の凹状の内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａをそれぞれ有している。
【００４３】
また、本実施例のパンチ型３７は、製品の内部形状に対応した外形形状３７ａを有している。本実施例のパンチ型３７は、一例として、ダイ型３６のような積層構造を有しない一体構造とされる。この一体構造は、本発明の一例であり、本発明の変形例として、ダイ型３６とパンチ型３７とが共に積層構造とされる場合、ダイ型３６が一体構造でパンチ型３７が積層構造となる例も含まれる。これらの各部分型３８〜４１は、例として締結用ボルト４２などで、相互に着脱可能に固定される。
【００４４】
（４）積層樹脂型３５の製造方法
以下、本発明に係る積層樹脂型３５の製造方法の好適な実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
以下、図１〜図６及び図１７を参照して説明する。図１７の工程ａ１では、積層樹脂型３５の積層段数を決定する。この段数は、製品の絞りの深さ、３Ｄ形状の複雑さなどの要素によって決定される。工程ａ２では、製品の３Ｄデータに基づいて、パンチ型３７の型データを加工データとして作成し、更に、製品の３Ｄデータに基づいて、製品形状に工程ａ１で決定した段数に滞欧する仮想分割面を設定し、ダイ型３６の各部分型３８〜４１毎の型形状データを加工データとして作成する。
【００４６】
工程ａ３で被加工材即ち積層樹脂型３５の材料である樹脂材料を、パンチ型３７及び各部分型３８〜４１毎に準備する。工程ａ４では、工程ａ２で作成されたパンチ型３７の加工データに基づいて樹脂加工を行いパンチ型３７の作成を行う。工程ａ５では、工程ａ２で作成されたダイ型３６の部分型３８〜４１に関する加工データに基づいて、例として、最下層の部分型３８の加工を行う。その後、必要段数だけ部分型３８〜４１を作成するための加工を行う。本実施例では、ダイ型３６は４段で構成されるので、４段の部分型３８〜４１を作成する。工程ａ７では、部分型３８〜４１を基台（図示せず）に設置し、前記締結ボルト４２などを用いて部分型３８〜４１を相互に固定し、かつダイ型３６を前記基台に固定する。また、前記パンチ型３７を同様な基台（図示せず）に固定する。このようにして積層樹脂型３５の製造が行われる。
【００４７】
（５）積層樹脂型３５の製造方法の変形例
本発明の積層樹脂型３５の製造方法は、上述した製造方法に限定されず、図１８の工程図に示されるような製造方法でもよい。
【００４８】
以下、図１８を参照して、本発明の製造方法の変形例について説明する。
【００４９】
図１８の工程ｂ１では、図１７の例と同様に、積層樹脂型３５の積層段数を決定する。工程ｂ２では、製品の３Ｄデータに基づいて、パンチ型３７の型データを加工データとして作成し、更に、製品の３Ｄデータに基づいて、製品形状に工程ｂ１で決定した段数に滞欧する仮想分割面を設定し、ダイ型３６の各部分型３８〜４１毎の型形状データを加工データとして作成する。
【００５０】
工程ｂ３で、パンチ型３７の分の被加工材即ち積層樹脂型３５の材料である樹脂材料を準備する。工程ｂ４では、工程ｂ２で作成されたパンチ型３７の加工データに基づいて樹脂加工を行いパンチ型３７の作成を行う。
【００５１】
工程ｂ５で、被加工材即ち積層樹脂型３５の材料である樹脂材料を、ダイ型３６の各部分型３８〜４１毎に準備し、これらを積層する。工程ａ６では、工程ｂ２で作成されたダイ型３６の加工データに基づいて、ダイ型３６の全体の加工を行う。
【００５２】
工程ｂ７では、ダイ型３６及びパンチ型３７を前記基台にそれぞれ設置し、前記締結ボルト４２などを用いて部分型３８〜４１を相互に固定し、かつダイ型３６及びパンチ型３７を基台に固定する。このようにして積層樹脂型３５の製造が行われる。
【００５３】
（６）実施例の効果
以上のように本実施例において、積層樹脂型３５が有するパンチ型３７とダイ型３６とのうち、ダイ型３６は、製品形状を複数の仮想平面で分割して得られる複数の部分製品形状に対応する内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａをそれぞれ有する複数の部分型３８〜４１が、相互に着脱可能に積層して構成されている。
【００５４】
このように、樹脂材料からなる部分型３８〜４１を積層して構成される積層樹脂型３５は、比較的軟質な材料であるアルミニウム材からなる金属板４、５をプレス加工するために用いられるので、実施例中で例示したような樹脂材料など、その硬度や耐久性などの物理的特性を適切に選択することにより、プレス加工における加工性及び使用に伴う型の耐久性などの点で十分に有用であることが、本件発明者によって明らかになった。
【００５５】
このような積層樹脂型３５を用いることにより、積層樹脂型３５は、材料が通常の樹脂型に用いられる合成樹脂材料から形成されるので、金型を製造する場合のように、金属塊を切削する必要が解消される。これにより、プレス用の型の製造が格段に容易になる。
【００５６】
また、本実施例の積層樹脂型３５は、各部分型３８〜４１に分割可能である。従って、積層樹脂型３５が製造された段階で設計変更が発生した場合などにおいて、必要箇所の部分型３８〜４１のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、金型の場合と比較し、パンチ型或いはダイ型の全体を切削などの補修作業の対象とする必要がなく、作業工数が格段に削減される。
【００５７】
また、本実施例の積層樹脂型３５の各部分型３８〜４１は、前述したような複数の部分製品形状に対応する内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａをそれぞれ有するように形成される。この部分型３８〜４１の内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａの形成作業は、前述したように材料が合成樹脂材料からなるので、例としてレーザ燒結法などの簡便な製法で可能である。従って、金属切削作業である金型の作成時と比較して、格段に容易に製造することができる。
【００５８】
また、板状の金属層を積層する積層金型の場合のように、積層された各段毎の段差を可及的に小さくするために板厚を小さくする必要が解消される。従って、積層段数が増大する事態が解消され、構成の簡略化と部品点数の削減とを図ることができる。
【００５９】
上記樹脂材料の具体的な加工法は、樹脂材料の種類によって異なり得るものであり、本発明ではその種類を限定するものではない。
【００６０】
本実施例の部分型３８〜４１毎の内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａの形成作業は、各部分型３８〜４１に前記内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａをそれぞれ形成してから積層して積層樹脂型３５を構成する場合でも、或いは、樹脂材料を各部分型３８〜４１に対応して積層し、一度に積層樹脂型３５の形状に加工する場合でも、同様に加工が容易である。
【００６１】
これにより、いずれの場合でも、共に、金型の場合と比較し、前述した設計変更への対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００６２】
本実施例において、積層樹脂型３５の製造方法は図１７または図１８を参照して説明した工程に従って行われる。
【００６３】
従って、本実施例では、前述したように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造工程が簡単になる。また、本実施例の積層樹脂型３５は、各部分型３８〜４１に分割可能であるので、設計変更などの事情に対応して、必要箇所の部分型３８〜４１のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、補修、改変作業の工数が格段に削減される。
【００６４】
また、本実施例において、各部分型３８〜４１が有している複数の内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａの形成作業は、材料が合成樹脂材料からなるので金属切削による金型製造と比較して格段に容易に実現される。
【００６５】
本実施例において、内部形状３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａを有する部分型３８〜４１を積層して積層樹脂型３５を形成するので加工が容易である。これにより、設計変更などへの対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００６６】
また、本実施例の積層樹脂型３５の製造方法は、図１８を参照して説明した工程で製造される場合がある。このような場合でも、図１７を参照して説明した製法例に関して説明した作用効果と同様な作用効果を実現することができる。
【００６７】
本発明に従って製造されるカバー１として、本実施例ではエンジン２のエキマニ３を覆うエキマニカバーを例示して説明したが、本発明は上記エキマニカバーを製造する目的に限定されるものではなく、自動車のアンダーカバーやマフラー部のカバー、或いは自動車に限らず、熱や騒音などを発生し、その熱や騒音の放散を防止する機能が要求される広範な種類のカバー類の製造に広く実施し得るものである。
【００６８】
本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、下記の効果を奏することができる。
【００７０】
請求項１に記載の積層樹脂型は、合成樹脂材料からなる部分樹脂型を積層して構成されるので、プレス加工される材料が比較的軟質な種類であれば、樹脂材料の硬度や耐久性などの物理的特性を適切に選択することにより、積層樹脂型はプレス加工における加工性及び使用に伴う型の耐久性などの点で十分に有用である。
【００７１】
本発明の積層樹脂型は、材料が通常の樹脂型に用いられる合成樹脂材料から形成されるので、金型を製造する場合のように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造が容易である。
【００７２】
また、本発明の積層樹脂型の各部分樹脂型は、製品に関する複数の部分製品形状に対応する形状をそれぞれ有するように形成される。この部分樹脂型の部分製品形状の形成作業は、前述したように材料が合成樹脂材料からなるので、金型と比較して格段に容易に実現される。従って、積層金型の場合のように、積層された各段毎の段差を可及的に小さくするために板厚を小さくする必要が解消される。従って、積層段数が増大する事態が解消され、構成の簡略化と部品点数の削減とを図ることができる。
【００７３】
また、本発明の積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能である。従って、設計変更が発生した場合など、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、金型の場合と比較し、作業工数が格段に削減される。更に、部分樹脂型の補修作業や新規作成作業も前述した材料特性から容易になる。
【００７４】
この部分樹脂型の部分製品形状の形成作業は、部分樹脂型に部分製品形状をそれぞれ形成してから積層して積層樹脂型を構成する場合でも、或いは、樹脂材料を各部分樹脂型に対応して積層してから積層樹脂型形状に加工する場合でも、同様に加工が容易である。これにより、いずれの場合でも、共に、金型の場合と比較し、前述した設計変更への対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００７５】
請求項２に記載の積層樹脂型の製造方法は、まず、複数の部分樹脂型を作成し、次に得られた各部分樹脂型を積層して積層樹脂型を構成するものである。
【００７６】
従って、本発明では、前述したように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造工程が簡単になる。また、本発明の積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能であるので、設計変更などの事情に対応して、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、補修、改変作業の工数が格段に削減される。また、本発明において、各部分樹脂型が有している複数の部分製品形状の形成作業は、材料が合成樹脂材料からなるので格段に容易に実現される。
【００７７】
本発明において、部分製品形状を有する部分樹脂型を積層して積層樹脂型を形成するので加工が容易である。これにより、設計変更などへの対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【００７８】
請求項３に記載の積層金型の製造方法は、樹脂材料を複数の部分樹脂型に対応して積層し、積層された樹脂材料を積層樹脂型形状データに基づいて積層樹脂型に加工するものである。
【００７９】
従って、本発明では、前述したように、金属塊を切削する必要が解消されているので製造工程が簡単になる。また、本発明の積層樹脂型は、各部分樹脂型に分割可能であるので、設計変更などの事情に対応して、必要箇所の部分樹脂型のみに対して加工、交換などの補修作業を行えばよく、補修、改変作業の工数が格段に削減される。また、本発明において、各部分樹脂型が有している複数の部分製品形状の形成作業は、材料が合成樹脂材料からなるので格段に容易に実現される。
【００８０】
本発明において、樹脂材料を各部分樹脂型に対応して積層し、積層樹脂型形状データに基づいて加工して積層樹脂型を製造するので、加工精度を格段に向上することができる。また、金型の切削加工と比較して加工が容易である。これにより、設計変更などへの対応を含む製造工数を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の積層樹脂型３５の正面図である。
【図２】積層樹脂型３５に含まれるダイ型３６の平面図である。
【図３】ダイ型３６の正面図である。
【図４】パンチ型３７の平面図である。
【図５】パンチ型３７の正面図である。
【図６】パンチ型３７の側面図である。
【図７】カバー１をエキマニ３に装着した状態の正面図である。
【図８】図７の切断面線Ｘ８−Ｘ８から見た断面図である。
【図９】カバー１の平面図である。
【図１０】カバー１の拡大斜視図である。
【図１１】カバー１の拡大平面図である。
【図１２】図１１の切断面線Ｘ１２−Ｘ１２から見た断面図である。
【図１３】図１１の切断面線Ｘ１３−Ｘ１３から見た断面図である。
【図１４】図１１の切断面線Ｘ１４−Ｘ１４から見た断面図である。
【図１５】図７の切断面線Ｘ１５−Ｘ１５から見た簡略化した断面図である。
【図１６】カバー１の特徴を説明する斜視図である。
【図１７】カバー１の製造工程を説明する工程図である。
【図１８】カバー１の他の実施例の製造工程を説明する工程図である。
【図１９】積層金型技術の従来技術の問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
１　カバー
２　エンジン
３　エキマニ
４、５　金属板
６　吸音材
７　隆起部
８　谷部
１０、１１　起立部
１４、１９　側壁
２８　フランジ
３０　稜線相当部位
３５　積層樹脂型
３６　ダイ型
３７　パンチ型
３８〜４１　各部分型
３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａ　内部形状
４２　締結用ボルト
Ｔ１　側壁
Ｔ２　頂部
【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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