(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を運搬する運搬手段に搭載するための枠部を有する成形用金型を作製する際に、樹脂成形品の３次元ＣＡＤデータを用いて、キャビティを含む金型要部の３次元ＣＡＤデータと加工データとを作成した後、上記金型要部を上記加工データに基づいて直彫りにて作製し、上記作製された金型要部を、別途作製された枠部と合体させるようにしたことを特徴とする樹脂成形用金型の作製方法。
【請求項２】
金型要部の３次元ＣＡＤデータを映像化して形状確認した後、上記金型要部を作製するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型の作製方法。
【請求項３】
金型要部の共通形状部分の３次元ＣＡＤデータと加工データとを予めデータ化しておき、上記データと金型要部の変更部分のデータとを結合させたデータを、当該金型の３次元ＣＡＤデータと加工データとをしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形用金型の作製方法。
【請求項４】
上記金型要部を、加工精度あるいは加工方法の少なくとも一方が異なる複数のユニットに分割して加工し、上記加工された各ユニットを合体するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂成形用金型の作製方法。
【請求項５】
上記金型要部のアンダーカット部を含む部分を複数のユニットに分割して加工したことを特徴とする請求項４に記載の樹脂成形用金型の作製方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかの方法によって作製されたことを特徴とする樹脂成形用金型。
【請求項７】
上記枠部は、上記運搬手段と一体化されていることを特徴とする請求項６に記載の樹脂成形用金型。
【請求項８】
上記樹脂成形品をウレタンフォーム成形品としたことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用シートパッドなどのウレタンフォーム成形品を生産する場合のように、運搬手段に搭載されて運搬される樹脂成形用金型とその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用シートパッド等のような大型の軟質ウレタンフォーム成形品を製造する生産ラインにおいては、図４（ａ）に示すような、運搬手段である台車３０に固定するための枠部と一体化された複数の樹脂成形用金型４０をそれぞれ台車３０に搭載し、図４（ｂ）に示すように、上記各台車３０を樹脂注入装置５０の注入口まで順次運搬して移動させ、上記樹脂成形用金型４０に樹脂を注入する方法が行われている。
上記樹脂成形用金型４０は、従来、アルミニウムを砂型により鋳造した後、表面研磨及び仕上げ加工を行って完成される。詳細には、図１に示すように、はじめにモデル型を作製して形状確認した後、上記モデル型を反転した砂型を作製し、この砂型に融解したアルミニウムを注湯した後固化して形成される。この砂型を解体して取り出された成形用金型は、鋳造型であるため、表面粗度も粗くまた寸法精度も十分ではないため、製品の２Ｄ図面（完成図）を参照しながら、人手による表面研磨や仕上げ加工を行い必要な寸法精度を確保するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の金型作製方法は、工程が多くかつ、人手による作業となる工程であるため、作製に時間がかかってしまうといった問題点があった。また、モデル型作製後に形状確認を実施するため、変更がある場合にはモデル型の修正が必要であるだけでなく、この修正も手作業によるため、修正内容が次の金型作製に反映されにくかった。その上、上記モデル型の形状確認では、原寸大の大きなモデルであるため、運搬や保管に手間がかかっていた。
なお、仕上げ加工を製品の３Ｄフレーム図を参照しながら、ＮＣ加工することも可能であるが、面貼り作業が必要なことから、作業効率が悪かった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、台車等の運搬手段に搭載される樹脂成形用金型を、精度良くかつ短期間で作製する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の樹脂成形用金型の作製方法は、金型を運搬する運搬手段に搭載するための枠部を有する成形用金型を作製する際に、樹脂成形品の３次元ＣＡＤデータを用いて、キャビティを含む金型要部の３次元ＣＡＤデータと加工データとを作成した後、上記金型要部を上記加工データに基づいて直彫りにて作製し、上記作製された金型要部を、別途作製された枠部と合体させるようにしたことを特徴とするもので、これにより、金型の加工精度の向上と工程の短縮とを図ることが可能となる。
【０００６】
請求項２に記載の樹脂成形用金型の作製方法は、金型要部の３次元ＣＡＤデータを映像化して形状確認した後、上記金型要部を作製するようにしたことを特徴とするもので、これにより、現物を作製することなく形状確認を行うことができるので、金型の加工精度を更に向上させることができるとともに、工程を大幅に短縮することが可能となる。
【０００７】
請求項３に記載の樹脂成形用金型の作製方法は、金型要部の共通形状部分を予めデータ化しておき、上記データと金型要部の変更部分のデータとを結合させたデータを、当該金型の加工データとすることを特徴とするもので、これにより、金型の設計期間を更に短縮することが可能となる。
【０００８】
請求項４に記載の樹脂成形用金型の作製方法は、上記金型要部を、加工精度あるいは加工方法の少なくとも一方が異なる複数のユニットに分割して加工し、上記加工された各ユニットを合体するようにしたことを特徴とするもので、これにより、加工期間を短縮することが可能となる。
【０００９】
請求項５に記載の樹脂成形用金型の作製方法は、上記金型要部のアンダーカット部を含む部分を複数のユニットに分割して加工したことを特徴とするもので、これにより、加工が容易となり、加工精度の向上と加工期間の短縮を図ることが可能となる。
【００１０】
また、請求項６に記載の樹脂成形用金型は、請求項１〜請求項５のいずれかの方法によって作製された、従来よりも寸法精度に優れ、取り扱いの容易な金型である。
【００１１】
請求項７に記載の樹脂成形用金型は、上記枠部を台車と一体化して構成したもので、これにより、金型の取り扱いが更に容易となる。
【００１２】
請求項８に記載の樹脂成形用金型は、上記樹脂成形品を、自動車用のシートパッド等のクッションパッド等に用いられるウレタンフォーム成形品としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態に係わる自動車用シートパッドの成形用金型を作製する工程を示すフロー図で、参考のため、従来のフロー図も併せて示した。
なお、一般に、成形用金型は、上型，下型，中子型等に分割された分割型が用いられており、上記上型及び下型と中子型とキャビティを形成するが、本実施の形態では、発明を明確化するため、台車３０に取り付けられる下型についてのみ説明する。
まず、既製の成形用金型の３次元ＣＡＤデータを呼び出し、ＣＡＭシステムのディスプレイ上に、キャビティ部を含む製品形状を表わす図面あるいは３次元映像を表示する。次に、図２に示すように、上記図面あるいは３次元映像の内、既製の成形用金型との共通部分１０ａを、例えば、太い実線などで表示するとともに、予めデータ化しておく。次に、今回の樹脂成形品の３次元ＣＡＤデータを呼び出し、このＣＡＤデータに基づいて、今回の樹脂成形品金型１０の変更部分であるキャビティ１１を含む金型要部１０ｂを変更し、上記予めデータ化された共通部分１０ａと合成して新しい樹脂成形品金型１０の３次元ＣＡＤデータを作成した後、上記作製された金型要部の３次元ＣＡＤを映像化して形状確認を行う。
その後、上記作成されたキャビティを含む金型要部１０ｂの３次元映像から、金型要部１０ｂの加工データを作成する。これにより、現物を作製することなく３次元映像上での形状確認を行うことができるとともに、映像化した３次元ＣＡＤデータに基づいて加工データを作成することができるので、樹脂成形品金型１０の加工精度を向上させることができる。なお、上記共通部分１０ａの加工データとしては、上記既製の成形用金型の加工データをそのまま用いることができるので、設計時間を短縮することができる。
【００１４】
次に、上記加工データに基づいて、ＣＡＭ加工によるアルミニウムの直彫りを行い金型要部１０ｂ及び共通部分１０ａを加工して樹脂成形品金型１０を作製し、その後、別途作製された枠部２０と上記樹脂成形品金型１０とを合体させる。なお、本実施の形態では、上記枠部２０は、運搬手段である台車３０と一体に作製される（図１参照）。
これにより、主に、金型要部１０ｂを含む小さな樹脂成形品金型１０のみを運搬すればよいので、保管等の取り扱いが容易となる。
また、ＣＡＭ加工では、必要表面粗さ等の加工精度や加工方法を選択して加工できるので、上記樹脂成形品金型１０を、上／下型等の加工精度が異なる部分を複数のユニットに分割して加工し、上記加工された各ユニットを合体するようにすれば、加工が容易となり、加工精度を更に向上させることができる。
また、ＣＡＭ加工を容易にするために、図３に示すように、アンダーカット部１０ｃがある場合には、上記アンダーカット部１０ｃをなくすように、例えば、ラインＬで上記樹脂成形品金型１０を分割して、複数（ここでは２個）のユニットとし、上記ユニットをそれぞれ加工するようにすることが望ましい。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、自動車用シートパッドの樹脂成形用金型１０を作製する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、台車等の運搬手段に搭載される樹脂成形品の製造に使用される樹脂成形用金型であれば適用可能であり、特に大型の樹脂成形品を製造する生産ラインには適している。
また、分割した樹脂成形用金型の加工方法としては、それぞれ単独にＮＣ加工などで加工してもよいが、上記例のように、ＣＡＭ加工により直彫りする方法の方が効率的であり望ましい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、運搬手段に搭載するための枠部を有する成形用金型を作製する際に、樹脂成形品の３次元ＣＡＤデータを用いて、キャビティを含む金型要部の３次元ＣＡＤデータと加工データとを作成するようにしたので、現物を作製することなく形状確認を行うことができるとともに、映像化した３次元ＣＡＤデータに基づいて適切な加工データを作成することができるので、金型の加工精度を向上させることができる。
また、上記金型要部を上記加工データに基づいて直彫りにて作製し、この作製された金型要部を、別途作製された枠部と合体させるようにしたので、金型の作製範囲を最小限（製品のキャビティ面近傍のみ）とすることができ、工程を大幅に短縮することができる。
また、金型要部と枠部とを別途に作製して合体するようにしたので、運搬や保管等の取り扱いも容易となる。
【００１７】
また、予め、金型要部の共通形状部分をデータ化しておき、上記データと金型要部の変更部分のデータとを結合させたデータを、当該金型の加工データとしたので、金型の設計期間を更に短縮することができる。
また、上記金型要部を、加工精度あるいは加工方法の少なくとも一方が異なる複数のユニットに分割して加工したり、アンダーカット部を含む部分を複数のユニットに分割して加工し、上記加工された各ユニットを合体するようにしたので、加工が容易となり、加工精度を更に向上させることができる。
更に、上記方法により、例えば、自動車用のシートパッド等のクッションパッド等に用いられる大型のポリウレタンフォームを成形するための、寸法精度に優れ取り扱いの容易な樹脂成形用金型を作製することができる。
また、上記枠部を台車と一体化して構成することにより、運搬や保管等の取り扱いが容易な金型を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態に係わる自動車用シートパッドの樹脂成形用金型の作製工程を示すフロー図である。
【図２】  金型要部の共通形状部分のデータ化を説明するための図である。
【図３】  金型要部の分割方法を説明するための図である。
【図４】  従来の樹脂成形用金型と樹脂成形生産ラインの模式図である。
【符号の説明】
１０樹脂成形品金型、１０ａ  共通部分、１０ｂ  金型要部、
１０ｃ  アンダーカット部、１１  キャビティ、２０  枠部、３０  台車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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