(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品の三次元データから凹所を有する実物モデル（２０）を作成する工程と、
パーティング面（３２）を有し、突部（３５）及び段部（３６）が形成されたマスターモデル元型（３１）を用意し、前記突部（３５）及び段部（３６）に前記実物モデルの凹所を取り外し可能に嵌着させてマスターモデル（３０）を作成する工程と、
パーティング面（４２）と型面部形成用空所（４３）と前記型面部形成用空所へのレジン注入部（４４）とを有する亜鉛合金を主体とするキャビティ型用元型（４１）を作成する工程と、
前記キャビティ型用元型（４１）と前記マスターモデル（３０）との前記パーティング面（３２，４２）を合着して型合わせして、前記レジン注入部から前記型面部形成用空所にメタルレジンを注入して該メタルレジンによる型面部（４９）を一体に有するキャビテイ型（４０）を作成する工程と、
パーティング面（５２）と型面部形成用空所（５３）と前記型面部形成用空所へのレジン注入部（５４）とを有する亜鉛合金を主体とするコア型用元型（５１）を作成する工程と、
前記マスターモデルから取り外した前記実物モデル（２０）を前記キャビティ型の型面部（４９）に配置した後、該キャビティ型（４０）と前記コア型用元型（５１）とのパーティング面（４２，５２）を合着して型合わせして、前記コア型用元型のレジン注入部から前記型面部形成用空所にメタルレジンを注入して該メタルレジンによる型面部（５９）を一体に有するコア型（５０）を作成する工程
とを有することを特徴とする成形用金型の製法。
【請求項２】
前記キャビティ型（４０）及びコア型（５０）がそれぞれのモールドベース（１３，１４）に取付けられる構造を有する請求項１に記載の成形用金型の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、成形用金型の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形や低圧ＲＩＭ成形等のプラスチック成形品のための大物部品（車のバンパー、インパネ、バックドアパネル等）の成形型や中物物品（車のドアトリム、ピラー、電化部品等）の成形用金型は、例えば型面が成形品形状に窪んだ凹形状のキャビティ型と、型面が突出した凸形状のコア型より構成されることが多い。このような成形型を得るには、通常木型等のマスターモデルが製作される。そして、マスターモデルの表面形状をシリコン樹脂、エポキシ樹脂等により転写してキャビティ型を製作し、次いで、該キャビティ型に製品の窪んだ側の面形状を作り込んだ部材を設置し、前記の樹脂を用い転写することによりコア型を得る。このようなマスターモデルを用いる製造方法では、マスターモデルとキャビティ型、コア型の一連の型製作に４〜６週間要し、型の製作費も高くなる。
【０００３】
上のような問題を改善するために、出願人は、先に、光造形材料を使用した光造形法又は粉末造形材料を使用した粉末焼結造形法によって形成された所定の型面形状を有する薄肉型表面層と、前記薄肉型表面層の背面側に該薄肉型表面層と一体にそれぞれ前記光造形法又は粉末焼結造形法によって形成された補強リブ部と、前記薄肉型表面層の背面側の前記補強リブ部の空間に一体に充填された裏打ち樹脂層からなる成形型の構造を提案した（特許文献１）。
【０００４】
この先行技術は、従来に比して短期間での製作が可能で、試作用成形型や少量多品種用の成形型とし高い評価を得ている。
【特許文献１】特開２００３−９４４４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、製作期間を大幅に短縮することができる成形型を提案するものであるが、さらに強度や耐久性を向上させるとともに、製作が容易で経済的にも有利な成形用金型の製法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１の発明は、成形品の三次元データから凹所を有する実物モデル（２０）を作成する工程と、パーティング面（３２）を有し、突部（３５）及び段部（３６）が形成されたマスターモデル元型（３１）を用意し、前記突部（３５）及び段部（３６）に前記実物モデルの凹所を取り外し可能に嵌着させてマスターモデル（３０）を作成する工程と、パーティング面（４２）と型面部形成用空所（４３）と前記型面部形成用空所へのレジン注入部（４４）とを有する亜鉛合金を主体とするキャビティ型用元型（４１）を作成する工程と、前記キャビティ型用元型（４１）と前記マスターモデル（３０）との前記パーティング面（３２，４２）を合着して型合わせして、前記レジン注入部から前記型面部形成用空所にメタルレジンを注入して該メタルレジンによる型面部（４９）を一体に有するキャビテイ型（４０）を作成する工程と、パーティング面（５２）と型面部形成用空所（５３）と前記型面部形成用空所へのレジン注入部（５４）とを有する亜鉛合金を主体とするコア型用元型（５１）を作成する工程と、前記マスターモデルから取り外した前記実物モデル（２０）を前記キャビティ型の型面部（４９）に配置した後、該キャビティ型（４０）と前記コア型用元型（５１）とのパーティング面（４２，５２）を合着して型合わせして、前記コア型用元型のレジン注入部から前記型面部形成用空所にメタルレジンを注入して該メタルレジンによる型面部（５９）を一体に有するコア型（５０）を作成する工程とを有することを特徴とする成形用金型の製法に係る。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記キャビティ型（４０）及びコア型（５０）がそれぞれのモールドベース（１３，１４）に取付けられる構造を有する請求項１に記載の成形用金型の製法に係る。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、前記したように、成形品の三次元データから凹所を有する実物モデルを作成し、パーティング面を有し、突部及び段部が形成されたマスターモデル元型を用意し、前記突部及び段部に前記実物モデルの凹所を取り外し可能に嵌着させてマスターモデルを作成し、このマスターモデルとキャビティ型用元型とを型合わせしてキャビテイ型を作成する一方、コア型は前記実物モデルを前記キャビティ型に配置してコア型用元型とを型合わせして作成されるものであるから、極めて簡易な連続工程でその製作期間を大幅に短縮することができる。また、キャビティ型及びコア型は、各々、亜鉛合金を主体とする元型の型面部形成用空所にメタルレジンを注入して該メタルレジンによる型面部が一体に形成されるものであるから、簡単かつ確実な工程で強度や耐久性が向上し、さらに経済的にも有利な成形用金型を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明によれば、前記キャビティ型及びコア型がそれぞれのモールドベースに取付けられる構造を有するものであるから、これらの成形用金型による成形を簡単かつ容易に効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明の製法によって製造された成形用金型を射出成形機のモールドベースに装着した状態の概略断面図、図２は実物モデルの実施例を示す断面図、図３はマスターモデルの断面図、図４はマスターモデルとキャビティ型用元型とを型合わせした状態の断面図、図５はキャビティ型用元型に型面部を形成してキャビティ型を作成する状態の断面図、図６はキャビティ型とコア型用元型とを型合わせした状態の断面図、図７はコア型用元型に型面部を形成してコア型を作成する状態の断面図である。
【００１１】
図１に示す射出成形機の成形型１０は、この発明によって得られた成形用金型であるキャビティ型４０及びコア型５０をそれぞれのモールドベース１３、１４に装着した状態の概略断面図である。請求項２の発明として規定したように、あらかじめ専用のモールドベース１３，１４を作成しておき、金型４０，５０をこのモールドベースに対して入れ子として取付け可能な構造とすることによって、成形の時間短縮及び成形コストの低減を図ることが可能である。なお、モールドベース１３、１４は公知のものである。図１において、符号１１は固定盤、１２はスプルー孔、１６は可動盤、１７はエジェクタピン、Ｐは成形品である。
【００１２】
また、図１のキャビティ型４０に関し、符号４１は亜鉛合金を主体とするキャビティ型用元型、４２はパーティング面、４９はメタルレジンによる型面部で、４９Ｓはその型面（表面）である。同様に、コア型５０に関し、符号５１は亜鉛合金を主体とするコア型用元型、５２はパーティング面、５９はメタルレジンによる型面部で、５９Ｓはその型面（表面）を表す。以下これらのキャビティ型４０及びコア型５０の製法について図とともに説明する。
【００１３】
請求項１の発明に係る製法は、実物モデル２０を作成する工程と、マスターモデル３０を作成する工程と、キャビティ型用元型４１を作成する工程と、キャビテイ型４０を作成する工程と、コア型用元型５１を作成する工程と、コア型５０を作成する工程とを有する。
【００１４】
実物モデル２０を作成する工程は、図２に示す例のように、成形品の三次元データに基づき、例えば、公知の光造形材料を使用した光造形法や粉末造形材料を使用した粉末焼結造形法によって作成される。
【００１５】
マスターモデル３０を作成する工程は、図３に図示したように、パーティング面３２を有するマスターモデル元型３１に実物モデル２０を取り外し可能に装着してマスターモデル３０が作成される。マスターモデル元型３１は公知の木型やケミカルウッドが用いられる。実物モデル２０を取り外し可能に装着するには、図示のように、実物モデル２０の凹所等を利用して元型３１に突部３５や段部３６を形成して嵌着するようにしてもよい。
【００１６】
キャビティ型用元型４１を作成する工程は、図４に図示したように、亜鉛合金を主体とする材料によって、パーティング面４２と型面部形成用空所４３と前記型面部形成用空所へのレジン注入部４４とが形成される。亜鉛合金を主体とする材料は、「ＺＡＳ」としてこの種成形型に用いられている。
【００１７】
キャビティ型４０を作成する工程は、図５に図示のように、前記キャビティ型用元型４１と前記マスターモデル３０とのパーティング面３２及び４２を合着して型合わせして、元型４１のレジン注入部４４から前記型面部形成用空所にメタルレジンＲを注入して該メタルレジンによる型面部４９を一体に有するキャビティ型４０を作成する。メタルレジンＲは、通常樹脂型として用いられている、エポキシ樹脂にアルミニウム微粉を混入した耐熱表面注型材料で、実施例ではバンティコ社の商品名「クインネートＭＥＺ３６０」を用いた。なお、熱硬化条件は６０℃で１２時間である。
【００１８】
次に、コア型用元型５１を作成する工程は、図６に図示のように、前記のキャビティ型用元型４１と同様の亜鉛合金を主体とする材料によって、パーティング面５２と型面部形成用空所５３と前記型面部形成用空所へのレジン注入部５４とが形成される。
【００１９】
コア型５０を作成する工程は、図７に図示のように、まず、前記マスターモデル３０から取り外した実物モデル２０をキャビティ型４０の型面部４９に配置する。その後、該キャビティ型４０と前記コア型用元型５１とのパーティング面４２及び５２を合着して型合わせして、コア型用元型５１のレジン注入部５４から型面部形成用空所５３にメタルレジンＲを注入して、該メタルレジンＲによる型面部５９を一体に有するコア型５０を作成する。型面部４９を一体に有するを作成する。メタルレジンＲは、前記キャビテイ型４０の型面部４９と同一のエポキシ樹脂にアルミニウム微粉を混入した耐熱表面注型材料を用いた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はこの発明の製法によって製造された成形用金型を射出成形機のモールドベースに装着した状態の概略断面図である。
【図２】図２は実物モデルの実施例を示す断面図である。
【図３】図３はマスターモデルの断面図である。
【図４】図４はマスターモデルとキャビティ型用元型とを型合わせした状態の断面図である。
【図５】図５はキャビティ型用元型に型面部を形成してキャビティ型を作成する状態の断面図である。
【図６】図６はキャビティ型とコア型用元型とを型合わせした状態の断面図である。
【図７】図７はコア型用元型に型面部を形成してコア型を作成する状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  成形型
１３，１４  モールドベース
２０  実物モデル
３０  マスターモデル
３１  マスターモデル元型
３２  パーティング面
４０  キャビティ型
４１  キャビティ型用元型
４２  パーティング面
４３  型面部形成用空所
４４  レジン注入部
４９  型面部
５０  コア型
５１  コア型用元型
５２  パーティング面
５３  型面部形成用空所
５４  レジン注入部
５９  型面部
【図１】
0005290555.tif 000002
【図２】
0005290555.tif 000003
【図３】
0005290555.tif 000004
【図４】
0005290555.tif 000005
【図５】
0005290555.tif 000006
【図６】
0005290555.tif 000007
【図７】
0005290555.tif 000008