JP2002036246A - 樹脂成形用金型とその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 キャビティ１１を含む金型要部の加工デ
ータを当該樹脂成形品の３次元ＣＡＤデータを用いて作
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、この作製された樹脂成形用金型１０
を、別途作製された枠部２０と合体させるようにした。

Description

【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、当該樹脂成形品の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１０
ａ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１０
ｂ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、当該樹脂成形品の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。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、当該樹脂成
   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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。