JP2002103001A - Method for manufacturing insert for cast wheel - Google Patents

Method for manufacturing insert for cast wheel

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JP2002103001A
JP2002103001A JP2000298327A JP2000298327A JP2002103001A JP 2002103001 A JP2002103001 A JP 2002103001A JP 2000298327 A JP2000298327 A JP 2000298327A JP 2000298327 A JP2000298327 A JP 2000298327A JP 2002103001 A JP2002103001 A JP 2002103001A
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design
unique design
wheel
nest
casting
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JP2000298327A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Takatsuka
弘幸 高塚
Ryoji Iijima
良治 飯島
Hajime Itou
哉 伊藤
Kenji Usui
謙治 臼居
Koichi Arai
功一 新井
Fujito Ishitani
藤人 石谷
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insert for producing a light metal-made wheel for many kinds and small amount of vehicles having a peculiar design based on the liking of a customer apt to be a high cost, at a low cost for a short time. SOLUTION: In a method for manufacturing the insert for cast wheel for forming the peculiar design part making the peculiar design on a disk design part in the cast wheel, a peculiar design original plate provided with the same shape as the peculiar design part, is manufactured and this insert is manufactured by transcribing from the peculiar design shape of the peculiar design original plate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、顧客の嗜好の固有
デザインをホイールの1部分に形成するための入れ子の
製造方法に係わり、特に車両用軽合金製ホイールに用い
るものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a nest for forming a unique design of a customer's preference on a part of a wheel, and more particularly to a method for using a light alloy wheel for a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題から、自動車の燃費改善
が大きくクローズアップされ、これに伴い自動車の重量
の軽量化が検討されてきた。このなかで部品の軽量化の
要求が厳しく、鉄系部品がアルミニウム合金やマグネシ
ウム合金などの軽合金系部品に変更される例が多く見ら
れるようになってきた。この1つに軽量化とファッショ
ン性を兼ねて自動車用ホイールが、鉄系から軽合金系へ
の変換が進んできている。現在ではアルミニウム合金製
ホイールのライン装着される乗用車が約40〜45%と
かなり増えてきている。またファッション性からも種々
の意匠のホイールが装着されている。また、通常のホイ
ール販売会社や車メーカからホイールの全体仕様の指示
を受けてホイール製造会社によって大量生産されるライ
ン装着のホイールでは、没個性となるので、個人の嗜好
を強調した、他人とは異なる、独自のデザインを持つホ
イールを装着したいという要求もでてくるようになって
きた。
2. Description of the Related Art In recent years, due to environmental problems, improvement in fuel efficiency of automobiles has been greatly emphasized, and accordingly, reduction in weight of automobiles has been studied. Of these, the demand for weight reduction of components is strict, and there are many cases where iron-based components are changed to light alloy-based components such as aluminum alloys and magnesium alloys. One of these factors is the shift from iron-based to light alloy-based automobile wheels, which is both lightweight and fashionable. At present, the number of passenger cars equipped with aluminum alloy wheels on a line has been considerably increased to about 40 to 45%. Also, wheels of various designs are mounted from the viewpoint of fashion. In addition, a wheel mounted on a line that is mass-produced by a wheel manufacturer in response to an instruction of the overall specification of the wheel from a normal wheel sales company or a car maker will be immersed, so emphasizing individual tastes, There is also a growing demand for wheels with different, unique designs.

【0003】この1つとして、特開昭59―11410
1には、デイスク意匠部の外表面に特定の表現を施す事
が可能な、無地のスペースを設け、このスペースに文
字、記号、数字等のデザインを施すことが、開示されて
いる。しかし、個人用に供するには、数多くのネームを
用意する必要があり、その鋳型も同数準備する必要があ
ることが開示されている。このため、要求数が少ない場
合にはホイール素材のデイスク部へ、加工機によりネー
ムを彫ることが提案されている。
One of these is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-11410.
No. 1 discloses that a solid space is provided on the outer surface of the disc design portion where a specific expression can be given, and a design of characters, symbols, numerals, etc. is given to this space. However, it is disclosed that many names must be prepared for personal use, and the same number of templates must be prepared. For this reason, when the number of requests is small, it has been proposed to engrave a name on a disk portion of a wheel material by a processing machine.

【0004】加工機によりネームのような固有デザイン
部を彫るものでは凹形状とすることは容易であるが、凸
形状とすることは困難である。凹形状であれば固有デザ
イン部の部分のみを切削加工すればよいが、凸形状とす
るには固有デザイン部の周囲全体を加工する必要があ
る。切削部は切削湯等で汚れてしまったり、切削加工の
際に発生する摩擦熱により変質してしまい、リターン材
として使用し難いために材料コストが余分にかかる。ま
た凸形状、凹形状のどちらにおいても切削加工はNC旋
盤を用いる必要があるが、回転工具を用いてしまうと固
有デザイン部の角を形成するような形状においては回転
工具の径により角の形状が決まってしまうため、詳細な
形状を形成することができない。また、加工により製造
するものは強度を無視すればどのホイールでも行うこと
は可能であるため、その顧客だけのためのホイールとい
う満足度を与えることは難しい。ホイール製造の前半の
工程からオーダーメイドで製造するという製造過程を踏
むことが重要である。
When a specific design portion such as a name is carved by a processing machine, it is easy to make it concave, but it is difficult to make it convex. In the case of a concave shape, only the portion of the unique design portion needs to be cut, but to make a convex shape, it is necessary to machine the entire periphery of the unique design portion. The cutting portion is contaminated with cutting water or the like, or is deteriorated by frictional heat generated during cutting, and is difficult to use as a return material. It is necessary to use an NC lathe for cutting in both convex and concave shapes. However, if a rotary tool is used, the shape of the corner that forms the corner of the unique design part will be determined by the diameter of the rotary tool. Therefore, a detailed shape cannot be formed. In addition, since a wheel manufactured by processing can perform any wheel if the strength is neglected, it is difficult to give satisfaction of a wheel only for the customer. It is important to go through the manufacturing process of manufacturing the wheels from the first half of the wheel manufacturing process.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】これらの条件を考慮す
るとホイールを固有デザイン部が形成されるように一体
に鋳造することが条件となる。しかしながら少数量の鋳
造を行なう場合は、金型を取り替えて、鋳造する必要が
あり、金型の予熱や金型交換等の厄介な問題があった。
上記のような加工機を用いる方法で、個人向けのホイー
ルを製造するには、工数も掛り、従って価格も高くなり
一般には受け入れられにくくなり、普及しがたい商品と
なってしまう。固有デザイン部に入れ子を設けて製造す
ることが好ましいが、入れ子を同様に加工により製造し
てもやはり詳細な形状を持たせることは困難である。本
発明の目的は、高価になりがちな顧客の好みによる、固
有デザインを持つ多品種少数量の車両用軽合金製ホイー
ルを作るための入れ子を安価に短納期で提供することに
ある。
In consideration of these conditions, it is a condition that the wheel is integrally cast so that a unique design portion is formed. However, when a small number of castings are to be performed, it is necessary to replace the mold and perform the casting, and there have been troublesome problems such as preheating of the mold and replacement of the mold.
Manufacture of a personal wheel by the method using the above-described processing machine requires a lot of man-hours, so that the price is high, it is hardly accepted, and the product is difficult to spread. Although it is preferable to manufacture the nest by providing a nest in the unique design portion, it is still difficult to give a detailed shape even if the nest is manufactured by processing. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive nest for making a variety of types and a small amount of light alloy wheels for a vehicle having a unique design according to the preference of a customer who tends to be expensive, at a low cost and with a short delivery time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願発明においては、鋳
造ホイールのデイスク意匠部に固有デザインを描いた固
有デザイン部を形成するための鋳造ホイール用入れ子の
製造方法であって、前記固有デザイン部と同形の形状を
具備する固有デザイン原板を製造し、前記固有デザイン
原板の固有デザイン形状から転写して入れ子を製造する
という手段を用いた。このようにすれば各顧客から要望
される多品種少量生産となる鋳造ホイールにも対応がで
き、安価で良質の鋳造ホイールを製造できる。固有デザ
イン原板は光造形、ゴムのレーザ加工、粉体樹脂のレー
ザ加工等で製造可能である。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a nest for a casting wheel for forming a unique design portion in which a unique design is drawn on a disk design portion of a casting wheel, the method comprising: Means was used in which a unique design original plate having the same shape was manufactured, and a nest was manufactured by transferring from the unique design shape of the unique design original plate. In this way, it is possible to cope with a casting wheel that is required by each customer to produce a wide variety of products in small quantities, and it is possible to manufacture an inexpensive and high-quality casting wheel. The original design original plate can be manufactured by laser molding, laser processing of rubber, laser processing of powder resin, or the like.

【0007】この際、固有デザイン原板は光硬化性樹脂
により成形することで容易にかつ詳細な形状を形成する
ことが可能である。2次元的な光造形では印刷を施した
フィルム等を介して光硬化性樹脂に一方から光を照射す
れば略2次元的に必要な部分のみ光を容易に照射でき、
コスト的にも比較的安価である。樹脂によっては内部で
光が散乱する為に硬化させられた凸部は若干の勾配を持
ちながら形成される。細かなデザインであると、硬化さ
せられた凸部同士がくっつく恐れがあるため、固有デザ
イン部は所定の隙間を持たせた固有デザインとする必要
が有るが、この勾配はホイール鋳造の際には鋳造品離型
の際の抜け勾配として非常に重要である。よって鋳造条
件を満たすために7°以下、さらに好ましくは5°以下
の抜け勾配を有するように樹脂材質や使用する光源を設
定することが好ましい。また、光の光量、照射時間等に
より光硬化性樹脂の硬化量が異なる為、適宜設定するこ
とが重要である。
[0007] At this time, the original design original plate can be easily and precisely formed by molding with a photo-curable resin. In two-dimensional stereolithography, by irradiating light from one side to the photocurable resin through a printed film or the like, light can be easily irradiated almost only in two-dimensionally necessary parts,
It is relatively cheap in terms of cost. Depending on the resin, a convex portion hardened because light is scattered inside is formed with a slight gradient. If the design is fine, there is a risk that the cured projections will stick together, so it is necessary to make the unique design part a unique design with a predetermined gap, but this gradient is It is very important as a draft when releasing a casting. Therefore, in order to satisfy the casting conditions, it is preferable to set the resin material and the light source to be used so as to have a draft of 7 ° or less, more preferably 5 ° or less. In addition, since the curing amount of the photocurable resin varies depending on the light amount of light, irradiation time, and the like, it is important to appropriately set the curing amount.

【0008】3次元的な光造形では細いレーザ光で薄い
樹脂層をなぞるようにして光硬化性の樹脂を成形してい
く方法で、例えばZ方向に約0.1mmづつ積層してい
くため溝のような形状部分の彫り込みを細深くすること
ができる。また、立体的な造形も可能であり、型取りを
繰り返してロウ型をつくり、石膏で型取りした後ロウを
消失させることで入れ子を製造可能である。特にフィン
タイプやスポークタイプ、メッシュタイプのホイールで
はスポーク部などの側面の抜き勾配を小さくし、シャー
プ感を出すことが行われている。ディスク意匠部を鋳造
するための金型はディスク意匠部から垂直に引き抜く必
要があり、入れ子にも同様に所定の抜き勾配を設けるよ
うに形成することが重要である。その点厳密な制御が可
能な3次元的な光造形が好ましい。
In three-dimensional stereolithography, a photocurable resin is molded by tracing a thin resin layer with a thin laser beam. It is possible to make the engraving of such a shape part fine. In addition, three-dimensional modeling is also possible, and nesting can be manufactured by repeatedly forming a wax to form a wax mold, removing the wax after casting with gypsum. In particular, in fin type, spoke type, and mesh type wheels, the draft angle of the side surface such as the spoke portion is reduced to give a sharp feeling. It is necessary to vertically pull out the mold for casting the disk design part from the disk design part, and it is important to form the nest so that a predetermined draft angle is also provided. In that respect, three-dimensional stereolithography capable of strict control is preferable.

【0009】例えば一例であるレーザー走査型3次元光
造形のメリットは高さ方向に自由な勾配を付けることが
できることである。前記のネガによる方法ではネガの裏
面から光を一定時間照射して樹脂を硬化させる方法であ
るため、光源の光の直進性および樹脂内での光の拡散に
より造形後の樹脂は高さ方向(光の照射方向)に対し不
規則な勾配を持った形状になる。これに対しレーザー走
査型3次元光造形では硬化層厚さを極めて薄い層に限定
しているため、高さ方向への勾配は各層ごとに極めて小
さく抑えることができる。さらにレーザー走査により高
さ方向には任意の形状を成形することができる。この方
法のデメリットは、高さ方向の形状を作成することが必
要であることである。すなわち顧客から送られる画像デ
ータは2次元データであるから、このデータをもとに輪
郭を取り出しさらに高さ方向のデータを追加して3次元
のデータに加工する必要がある。この作業は自動化が難
しいためどうしても人が判断して3次元CAD等を使用して
形状を作成しなければならない。ソフトウエアの発達に
より画像データの加工が自動化されれば3次元光造形の
方がメリットが有り、製造コスト、時間の面でネガによ
る光造形の方が有利である。
For example, an advantage of the laser scanning type three-dimensional stereolithography as an example is that a free gradient can be provided in the height direction. In the method using the negative, the resin is cured by irradiating light from the back of the negative for a certain period of time, so that the resin after molding is moved in the height direction by the straightness of light of the light source and the diffusion of light in the resin. (Irradiation direction of light). On the other hand, in the laser scanning type three-dimensional stereolithography, since the thickness of the hardened layer is limited to an extremely thin layer, the gradient in the height direction can be extremely small for each layer. Further, an arbitrary shape can be formed in the height direction by laser scanning. The disadvantage of this method is that it is necessary to create a shape in the height direction. That is, since the image data sent from the customer is two-dimensional data, it is necessary to extract a contour based on this data, add data in the height direction, and process the data into three-dimensional data. This task must be to create the shape using and absolutely human decision for automation is difficult 3-dimensional CAD or the like. If processing of image data is automated due to the development of software, three-dimensional stereolithography has advantages, and in terms of manufacturing cost and time, negative stereolithography is more advantageous.

【0010】また、鋳造時に金型を閉じた状態で入れ子
を金型内に嵌合しているだけでは鋳造時に入れ子が金型
から離れてしまう可能性が有る。よって入れ子部の凹部
内に排気管を設け、入れ子を入れ子部に吸い付ける構造
とすることが望ましい。また、入れ子の材料として石膏
のような通気性の有るものを使用しても、排気管から余
分な空気が吸い出される為、鋳造時に入れ子に含まれる
ガスが熱により膨張して鋳肌の状態を悪化させることが
ない。
[0010] Further, if the nest is merely fitted into the mold with the mold closed during casting, the nest may be separated from the mold during casting. Therefore, it is desirable to provide a structure in which an exhaust pipe is provided in the concave portion of the nest portion and the nest is sucked into the nest portion. Also, even if a permeable material such as gypsum is used as the nesting material, excess air is sucked out from the exhaust pipe, so the gas contained in the nesting expands due to heat during casting and the casting surface condition Does not worsen.

【0011】ここで本願で言う、ホイールのデイスク意
匠部とはホイールの飾り窓やスポークの位置、デイッシ
ュタイプの全体の配置等ホイール全体の基本的な意匠を
表わす箇所を指し、固有デザインとは、デイスク意匠部
中のスポーク部やデイッシュ部に描かれる、文字、数
字、マーク、名前、家紋、模様や絵など独自性の高いデ
ザインを持つ箇所を指す。また、固有デザイン部とはデ
ィスク意匠部上の固有デザイン以外の入れ子によって形
成される部分を指し、ディスク意匠部は表面に凹凸を有
する固有デザイン部を具備することもことも有るし、凹
凸のない固有デザイン部を具備することも有る。また、
上記のように固有デザイン部の内部には凹凸を有する固
有デザインが形成される。入れ子を形成する材料は、
砂、セラミック、石膏などが挙げられる。鋳造後に鋳造
製品(ホイール)から取り除かねばならないので、鋳造
時は強度があり、鋳造後は壊れ易い材料の方が好まし
い。
Here, the disk design portion of the wheel refers to a portion representing the basic design of the entire wheel, such as the positions of the decorative windows and spokes of the wheel, the entire arrangement of the dish type, etc. Refers to the parts with unique features such as letters, numbers, marks, names, family crests, patterns and pictures drawn on spokes and dishes in the disc design department. Further, the unique design portion refers to a portion formed by nesting other than the unique design on the disc design portion, and the disc design portion may have a unique design portion having irregularities on the surface, and may have no irregularities. It may have a unique design section. Also,
As described above, a unique design having irregularities is formed inside the unique design portion. The material that forms the nest is
Sand, ceramic, gypsum and the like can be mentioned. Since it must be removed from the cast product (wheel) after casting, a material that is strong at the time of casting and is fragile after casting is preferred.

【0012】入れ子は、安価に製造できるため、1ショ
ット毎に、鋳造製品(ホイール)に付けるようにするこ
とが出来る。これは少数量の鋳込みを行うので、次の異
なった固有デザイン部を持つホイールの鋳造を行うに当
たり、入れ子が金型に固定されていると、鋳造作業を中
断し、固定された入れ子を取り替える必要がある。入れ
子を製品に1ショット毎付けるのは、この取り替え時間
が掛り過ぎるのを防止し、スムーズに連続的に鋳造作業
を行い、型温等の鋳造条件を乱さずに行うためである。
Since the nest can be manufactured at low cost, it can be attached to a cast product (wheel) for each shot. This requires a small amount of casting, so when casting wheels with the following different unique design parts, if the nest is fixed in the mold, the casting operation must be interrupted and the fixed nest replaced. There is. The reason why the nest is attached to the product every shot is to prevent the replacement time from being excessively long, perform the casting operation smoothly and continuously, and perform the casting operation without disturbing the casting conditions such as the mold temperature.

【0013】入れ子は固有デザインが凸形状で表現され
かつ固有デザイン部全体が凸形状となるようにしてもよ
いし、固有デザイン部の枠囲みが凸形状であったり、文
字、数字、模様やマークなどの固有デザインだけが凸形
状となるように形成しても良い。また一旦、凸形状で枠
どりをして、その中に凹形状で固有デザインを施す形状
にしても良い。前記凸形状の高さは、固有デザイン部が
在る部分のデイスク意匠部の表面より10mm以内、よ
り好ましくは5mm以内の高さが望ましい。入れ子側に
は深い溝を形成する必要があり、鋳造時に湯流れ不良が
起きたり、入れ子自体の強度低下が危惧される。また、
凸形状によりホイールの強度はやや増すが、ホイールの
回転バランスを考えた時、あまり高いと、所謂ホイール
バランスが崩れてしまう。
The nesting may be such that the unique design is expressed in a convex shape and the entire unique design portion is formed in a convex shape, or the frame of the unique design portion is formed in a convex shape, or characters, numerals, patterns or marks are formed. Alternatively, it may be formed so that only the unique design such as is convex. Alternatively, the frame may be once formed in a convex shape, and a shape in which a unique design is formed in a concave shape. The height of the convex shape is desirably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, from the surface of the disc design portion where the unique design portion exists. It is necessary to form a deep groove on the nest side, and there is a fear that poor flow of the molten metal occurs at the time of casting, or a decrease in strength of the nest itself. Also,
Although the strength of the wheel is slightly increased by the convex shape, when considering the rotational balance of the wheel, if it is too high, the so-called wheel balance will be lost.

【0014】また、入れ子は固有デザインが凹形状で表
現されかつ固有デザイン部全体が凹形状となるようにし
てもよいし、固有デザイン部全体が凹形状で、文字、数
字、模様、マークなどの固有デザインだけが凸形状とな
るように形成しても良い。また一旦固有デザイン部を凸
形状で枠どりをして、その中に固有デザインを凹形状と
なるように形成することも出来る。前記凹形状部の深さ
は、固有デザイン部が在るデイスク意匠部の表面から6
mmより浅い深さが望ましい。あまり深い凹部を形成す
ると、入れ子側には細高い突出部が形成する必要があ
り、強度的に好ましくない。また、ホイールバランスが
崩れる可能性が高い上に、安全強度が保てなくなること
がある。固有デザイン部の固有デザインを表現する凹凸
は、上記に限らず、凸凸凹凸、凹凸凹凸等色んな組み合
わせが無限に考えられる。
The nesting may be such that the unique design is expressed in a concave shape and the entire unique design portion is formed in a concave shape, or the entire unique design portion is formed in a concave shape, and characters, numerals, patterns, marks, etc. It may be formed so that only the unique design has a convex shape. Alternatively, the unique design portion may be once framed in a convex shape, and the unique design may be formed in the concave shape. The depth of the concave portion is 6 degrees from the surface of the disc design portion where the unique design portion is located.
A depth shallower than mm is desirable. If a too deep concave portion is formed, it is necessary to form a thin and protruding portion on the nest side, which is not preferable in terms of strength. In addition, there is a high possibility that the wheel balance will be lost, and safety strength may not be maintained. The unevenness expressing the unique design of the unique design section is not limited to the above, and various combinations such as unevenness, unevenness, unevenness and the like can be considered infinitely.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を詳細に説明す
る。 (実施例1)本発明の入れ子の製造フローチャートを図
1に示す。まず、顧客から固有デザインとなる基データ
を送ってもらう。これは手書きの紙面でもよいし、イン
ターネット等のデータ転送手段により届けられた固有デ
ザインとなるデジタルな画像データでもよい。この基デ
ータを基に、鋳造されたホイールにおいて凸形状となる
部分では透光性、凹形状となる部分では遮光性となるよ
うな固有デザインフィルムを作成する。本実施例におい
てはまず基データを紙面にプリントした。通常の基デー
タでは鋳造されたホイールで凸部が黒色、凹部が白色で
あるように描かれているので、前記紙面をスキャンして
画像データとして取り込み、白黒反転を行った。当然凸
部が白色で凹部が黒色であるような基データであれば、
白黒反転を行わずにスキャンした画像データをそのまま
用いればよい。これにより得られた画像データを透光性
のフィルム上に遮光性の塗料で印刷し、凸部となる部分
だけ透光性とした固有デザインフィルムを製造する。図
3に固有デザインフィルム31の一例を示す。図3にお
いて、32の白文字はホイールで凸部となる透光性の部
分、33の黒地は凹部となる遮光性の部分である。ま
た、端部に形成された透光性の白丸部分34は後に説明
する入れ子型との位置決め突起となる部分である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a flowchart for manufacturing a nest according to the present invention. First, the customer sends basic data that will be a unique design. This may be handwritten paper or digital image data having a unique design delivered by data transfer means such as the Internet. On the basis of the basic data, a unique design film is formed such that a portion having a convex shape in the cast wheel has a light transmitting property and a portion having a concave shape has a light shielding property. In this embodiment, the basic data is first printed on paper. In the normal base data, the convex portion is drawn in black and the concave portion is drawn in white by the cast wheel. Therefore, the paper surface was scanned and taken in as image data, and black-and-white inversion was performed. Naturally, if the base data is such that the convex part is white and the concave part is black,
The image data scanned without performing the black and white reversal may be used as it is. The image data obtained in this way is printed on a light-transmitting film with a light-shielding paint to produce a unique design film in which only the convex portions are light-transmitting. FIG. 3 shows an example of the unique design film 31. In FIG. 3, white characters 32 are light-transmitting portions that become convex portions on the wheel, and black characters 33 are light-shielding portions that become concave portions. The translucent white circle portion 34 formed at the end is a portion which becomes a positioning projection for a nested type described later.

【0016】図5に光硬化性樹脂を用いて固有デザイン
原板を製作するための機器構成の簡略図をしめす。図5
中、30は光硬化性樹脂43を入れるための透光性のケ
ースである。図5(a)に示すようにこのケース30の
下部に固有デザインフィルム31を配置する。前記固有
デザインフィルム方向から露光を照射すると鋳造ホイー
ルで凸部となる透光性の部分32、34から光が透過
し、光硬化性樹脂43を下方から上方に向かって徐々に
硬化させて、固有デザイン原板凸部41を形成する。光
源はフィルムに対して垂直に透過するように300mm
以上離れた位置から照射した。
FIG. 5 shows a simplified diagram of a device configuration for manufacturing a unique design original plate using a photocurable resin. FIG.
Reference numeral 30 denotes a translucent case for containing the photo-curable resin 43. As shown in FIG. 5A, a unique design film 31 is arranged below the case 30. When light is irradiated from the direction of the unique design film, light is transmitted from the light-transmitting portions 32 and 34 that become convex portions on the casting wheel, and the photo-curable resin 43 is gradually cured from below to above, and The design original plate convex portion 41 is formed. The light source is 300mm so that it is transmitted perpendicular to the film.
Irradiation was performed from a distance as described above.

【0017】前記の状態では、硬化させられた凸部41
は互い凸部に対しても固定されていない場合がある。よ
って所定の大きさに凸部41を形成した後、図5(b)
のように固有デザインフィルム31を取り除き、ケース
30の下部前面に光を一定時間照射させて、光硬化性樹
脂の下部一面を硬化させ固定板42を形成する。これに
より一体のシート状内に凸部が形成された固有デザイン
原板40が製造される。
In the above state, the cured convex portion 41
May not be fixed to the convex portions. Therefore, after forming the convex portion 41 to a predetermined size, FIG.
Then, the unique design film 31 is removed, and the lower front surface of the case 30 is irradiated with light for a certain period of time to cure the entire lower surface of the photo-curable resin to form the fixing plate 42. Thereby, the original design original plate 40 in which the convex portions are formed in the integrated sheet shape is manufactured.

【0018】次に図6に示すように、前記樹脂製の固有
デザイン原板に形成された位置決め突起に入れ子型50
を合わせる。この入れ子型には実際の鋳造金型に形成さ
れる入れ子装着用の凹形状の入れ子部と嵌合するように
傾斜が設けられている。この固有デザイン原板40と入
れ子型50とによってできた空間に石膏を流し込み凝固
させ、焼結することで、固有デザインを鋳出すための入
れ子を製造した。入れ子の固有デザインに対する部分の
勾配は4.5°であった。
Next, as shown in FIG. 6, a nesting die 50 is formed on a positioning projection formed on the resin-made original design original plate.
To match. This nesting mold is provided with an inclination so as to fit with a concave nesting portion for nesting formed in an actual casting mold. Plaster was poured into a space formed by the original design original plate 40 and the nesting mold 50, solidified, and sintered to produce a nest for casting out a unique design. The slope of the section relative to the unique design of the nest was 4.5 °.

【0019】図2は本願発明の車両用軽合金製ホイール
の鋳造を行う1例で、アルミニウム合金製のホイールを
通常の低圧鋳造で行う場合の設備及び金型の概略を示す
図であり、型締めをした状態の図を示す。密閉容器1内
に保持炉2があり、密閉容器1の上に下型ダイプレート
3が取り付けられ、密閉容器1を密閉している。下型ダ
イプレート3には中央部にアルミニウム合金の溶湯5を
金型に補給するストーク4が取り付けてあり、ストーク
4の下端は保持炉2中の溶湯5に浸漬されている。スト
ーク4の上端は、下型ダイプレート3および金型の下型
8に嵌入された湯口ブッシュ6を介し下型8の湯口部7
に連なっている。金型の下型8は下型ダイプレート3に
取り付けられている。下型8は所謂固定型で、ホイール
ではデイスク意匠部9を形成する面である。下型8には
固有デザイン部100を形成する入れ子17を挿入する
入れ子部18が設けられている。両横にあるのが横可動
型10で、ホイールのリム部11の外周面を形成する。
金型の上型12は、上型ダイプレート13に取り付けら
れている。上型12は所謂可動型で、ホイールを車に取
り付ける面14及びリム部11の内周面を形成する。
FIG. 2 shows an example of casting a light alloy wheel for a vehicle according to the present invention, schematically showing equipment and a mold when an aluminum alloy wheel is cast by ordinary low pressure casting. The figure in the state where it fastened is shown. A holding furnace 2 is provided in the closed container 1, and a lower die plate 3 is mounted on the closed container 1 to seal the closed container 1. The lower die plate 3 is provided at its center with a stalk 4 for replenishing the molten metal 5 of the aluminum alloy to the mold, and a lower end of the stalk 4 is immersed in the molten metal 5 in the holding furnace 2. The upper end of the stalk 4 is connected to the lower die 8 and the lower gate 8 of the lower die 8 via the gate bush 6 fitted into the lower die 8 of the die.
It is connected to. The lower die 8 of the die is attached to the lower die plate 3. The lower die 8 is a so-called fixed die, and is a surface on which a disk design portion 9 is formed on a wheel. The lower die 8 is provided with a nest 18 into which a nest 17 forming the unique design part 100 is inserted. On both sides is a laterally movable mold 10 which forms the outer peripheral surface of the rim 11 of the wheel.
The upper mold 12 of the mold is attached to an upper die plate 13. The upper mold 12 is a so-called movable mold, and forms a surface 14 for attaching a wheel to a vehicle and an inner peripheral surface of the rim portion 11.

【0020】鋳造作業は、以下の手順による。下型8の
入れ子部18に入れ子17を挿入し、横可動型10、上
型12の金型を型開閉機構(図示せず)により閉じた
後、空気や不活性ガス等の0.02〜0.05MPaの
加圧気体を加圧気体送入管15より密閉容器内1に送り
込む。送り込まれた加圧気体により、保持炉2内で約6
50℃に保持されたアルミの溶湯5がストーク4を介し
て押し上げられ金型温度を350〜500℃に保持され
た金型内のキャビテイ16に入る。金型のキャビテイ部
16は保温と離型を兼ねた塗型でコーテイングが施して
ある。約4〜5分の後、加圧を止め、未凝固のストーク
4内の溶湯5を保持炉2に戻し、金型内の溶湯が凝固す
るのを待つ。金型内の溶湯の凝固が完了し、約300〜
400℃の取り出し温度に達したところで、金型を開き
鋳造製品(ホイール)を取り出す。このサイクルを繰り
返し、製品を鋳造していく。鋳造作業を一定サイクルで
行うために、入れ子17は、鋳造1ショット毎に製品に
付けた。この結果、鋳造作業中の余分な工数を要せず鋳
造サイクルを一定に、つまり鋳造条件を一定に保ちなが
ら鋳造することが出来、品質の良い、固有デザインのは
っきりした満足するアルミニウム合金製のホイールを得
ることが出来た。
The casting operation is performed according to the following procedure. After inserting the insert 17 into the insert 18 of the lower mold 8 and closing the molds of the horizontal movable mold 10 and the upper mold 12 by a mold opening / closing mechanism (not shown), the mold is opened to 0.02- A pressurized gas of 0.05 MPa is fed into the closed container 1 through the pressurized gas feed pipe 15. Approximately 6 in the holding furnace 2
The molten aluminum 5 held at 50 ° C. is pushed up through the stalks 4 and enters the cavities 16 in the mold maintained at a mold temperature of 350 to 500 ° C. The cavity portion 16 of the mold is coated with a coating mold that serves both heat retention and release. After about 4 to 5 minutes, the pressurization is stopped, the molten metal 5 in the unsolidified stalk 4 is returned to the holding furnace 2, and the molten metal in the mold is waited for solidification. Solidification of the molten metal in the mold is completed,
When the removal temperature of 400 ° C. is reached, the mold is opened and the cast product (wheel) is removed. This cycle is repeated and the product is cast. In order to perform the casting operation in a constant cycle, the insert 17 was attached to the product for each shot of the casting. As a result, it is possible to cast the casting at a constant casting cycle without any extra man-hours during the casting operation, that is, to keep the casting conditions constant, and it is possible to cast aluminum alloy wheels with good quality and a well-defined unique design. Was obtained.

【0021】図4に下型の入れ子部に入れ子を入れた時
の断面図を示す。入れ子部18の凹部内に排気管20を
設け、入れ子17を入れ子部18に吸い付ける構造とし
た。用いた排気管は内径がφ7mmの円筒状のものであ
る。吸気の機構としては金型外にまで伸びた排気管の他
端を通風管21内に垂直に埋め込んでいる。通風管21
内に空気を流すことにより排気管内の圧を下げ、排気管
20から通風管21に向かって排気されるようにした。
通風管に空気を流す手段としては圧縮空気を用いた。通
風管の内径はφ10mmとした。
FIG. 4 is a cross-sectional view when the nest is inserted into the nest portion of the lower die. An exhaust pipe 20 is provided in the concave portion of the nest portion 18 so that the nest 17 is sucked to the nest portion 18. The exhaust pipe used was a cylindrical one having an inner diameter of 7 mm. As an intake mechanism, the other end of the exhaust pipe extending to the outside of the mold is vertically embedded in the air duct 21. Ventilation pipe 21
The pressure in the exhaust pipe was reduced by flowing air into the inside, so that air was exhausted from the exhaust pipe 20 toward the ventilation pipe 21.
Compressed air was used as a means for flowing air through the ventilation pipe. The inside diameter of the ventilation tube was 10 mm.

【0022】(実施例2)図7に固有デザイン原板を製
造するための別の機器構成の簡略図をしめす。実施例1
の固有デザインモデルの2次元光造形とは異なり、レー
ザー走査型の3次元光造形による方法で行った。まず、
上下移動可能な造形ステージ61を紫外線硬化樹脂漕6
7の中に浸析させ、ステージ上面から液面までの深さが
1mm〜0.01mmになるように当該ステージ61位置を調整
した。このステージ61上の樹脂62に対しレーザ光源
65からレーザー光66をミラー68と共に走査させる
ことにより、光を照射した部分が液面深さだけ硬化させ
た。この硬化層63を第1層として1層目の成形が完了
した後、ステージを1mm〜0.01mm程度浸析させ、同様に
第2層目をレーザー走査により成形した。この操作を所
望の高さ分繰り返して目的の固有デザイン原板64を成
形した。本実施例においては段差を3段に設けた固有デ
ザイン部となるように成形した。前記の3次元光造形に
より製造した固有デザイン原板を用いて実施例1と同様
にアルミホイールの鋳造を行った。その結果、品質の良
い、段差を伴なった固有デザインを備えたホイールを得
ることが出来た。
(Embodiment 2) FIG. 7 shows a simplified diagram of another device configuration for manufacturing a unique design original plate. Example 1
In contrast to the two-dimensional stereolithography of the unique design model of No. 1, the laser scanning type three-dimensional stereolithography was used. First,
The molding stage 61 that can move up and down is moved to the ultraviolet curing resin tank 6
7 and the depth from the upper surface of the stage to the liquid surface
The position of the stage 61 was adjusted so as to be 1 mm to 0.01 mm. By scanning the resin 62 on the stage 61 with the laser light 66 from the laser light source 65 together with the mirror 68, the light-irradiated portion was cured to the liquid surface depth. After the formation of the first layer was completed using the cured layer 63 as the first layer, the stage was immersed by about 1 mm to 0.01 mm, and the second layer was similarly formed by laser scanning. This operation was repeated for a desired height to form a target original design original plate 64. In the present embodiment, molding was performed so as to be a unique design portion having three steps. An aluminum wheel was cast in the same manner as in Example 1 using the original design original plate manufactured by the three-dimensional stereolithography. As a result, it was possible to obtain a high-quality wheel having a unique design with steps.

【0023】本願発明の鋳造方法の説明は、低圧鋳造で
鋳造する方法を述べたが、鋳造方法はこれに限らず、グ
ラビテイ鋳造、ダイカスト鋳造にも適用できることは言
うまでもない。上記説明では一体鋳造(1ピース)のア
ルミニウム合金製のホイールのデイスク意匠部に固有デ
ザインを設ける際の鋳造法を説明をしたが、2ピースま
たは3ピースのホイールのデイスク意匠部に固有デザイ
ンを設ける際にも適用できる。また、鋳造する合金の材
料もアルミニウム合金製のホイールで説明したが、ファ
ッション性を持つものとして、マグネシウム合金、チタ
ン合金などの合金製の車両用ホイールにも適用できる。
In the description of the casting method of the present invention, the method of casting by low pressure casting has been described. However, it is needless to say that the casting method is not limited to this, but can be applied to gravity casting and die casting. In the above description, the casting method when the unique design is provided in the disk design portion of the aluminum alloy wheel of the one-piece casting (one piece) has been described, but the unique design is provided in the disk design portion of the two-piece or three-piece wheel. It can be applied to any situation. Although the alloy material to be cast has been described as an aluminum alloy wheel, it can be applied to a vehicle wheel made of an alloy such as a magnesium alloy or a titanium alloy as long as it has fashionability.

【0024】[0024]

【発明の効果】上記の製法により入れ子を製造すること
で顧客の好みによる固有デザインを持つ車両用軽合金製
ホイールを少数量で、しかも効率よく鋳造でき、顧客の
ニーズに短納期でコストも押さえて、供給出来る。
As described above, the nesting is manufactured by the above-described method, so that a light alloy wheel for a vehicle having a unique design according to the customer's preference can be cast in a small amount and efficiently, and the cost of the customer needs can be reduced with a short delivery time. Can supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】入れ子の製造フローチャートである。FIG. 1 is a manufacturing flowchart of a nest.

【図2】本発明の入れ子を用いる鋳造機の一例である。FIG. 2 is an example of a casting machine using the nest of the present invention.

【図3】本発明に用いた固有デザインフィルムの一例で
ある。
FIG. 3 is an example of a unique design film used in the present invention.

【図4】金型に設けた入れ子部の排気機構を示すもので
ある。
FIG. 4 shows an exhaust mechanism of a nest portion provided in a mold.

【図5】固有デザイン原板の製造に用いた2次元光造形
の樹脂成形方法の一例である。
FIG. 5 is an example of a two-dimensional stereolithography resin molding method used for manufacturing a unique design original plate.

【図6】入れ子の固有デザイン原板からの転写方法の一
例である。
FIG. 6 is an example of a transfer method from a nested original design original plate.

【図7】固有デザイン原板の製造に用いた3次元光造形
の樹脂成形方法の一例である。
FIG. 7 is an example of a three-dimensional stereolithography resin molding method used for manufacturing a unique design original plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 下型、9 スポーク部キャビティ、10 横型、1
2 上型、17 入れ子、18 入れ子部、20 排気
管、21 通風管、30 ケース、31 固有デザイン
フィルム、40 64 固有デザイン原板、41 (固
有デザイン原板)凸部、42 固定板、43 62 光
硬化性樹脂、50 入れ子型、61 造形ステージ、6
5 レーザ光源
8 lower die, 9 spoke cavity, 10 horizontal die, 1
2 Upper die, 17 nesting, 18 nesting part, 20 exhaust pipe, 21 ventilation pipe, 30 case, 31 unique design film, 40 64 unique design original plate, 41 (unique design original plate) convex part, 42 fixing plate, 43 62 light curing Resin, 50 nesting type, 61 modeling stage, 6
5 Laser light source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60B 3/06 B60B 3/06 (72)発明者 臼居 謙治 埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式 会社熊谷軽合金工場内 (72)発明者 新井 功一 埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式 会社素材研究所内 (72)発明者 石谷 藤人 埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式 会社素材研究所内 Fターム(参考) 4E093 FA03 FC01 NA04 NB08 NB10 VA01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B60B 3/06 B60B 3/06 (72) Inventor Kenji Usui 5200 Sanigajiri, Kumagaya-shi, Saitama Hitachi Metals, Ltd. Inside the Kumagaya Light Alloy Factory (72) Inventor Koichi Arai 5200 Sankajiri, Kumagaya City, Saitama Prefecture Hitachi Metals Co., Ltd. Term (reference) 4E093 FA03 FC01 NA04 NB08 NB10 VA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳造ホイールのデイスク意匠部に固有デ
ザインを描いた固有デザイン部を形成するための鋳造ホ
イール用入れ子の製造方法であって、 前記固有デザイン部と同形の形状を具備する固有デザイ
ン原板を製造し、前記固有デザイン原板の固有デザイン
形状から転写して製造することを特徴とする鋳造ホイー
ル用入れ子の製造方法。
1. A method of manufacturing a nest for a casting wheel for forming a unique design portion in which a unique design is drawn on a disk design portion of a casting wheel, the original design plate having the same shape as the unique design portion. And manufacturing by transferring from the unique design shape of the original design original plate.
【請求項2】 前記固有デザイン原板は光硬化性樹脂に
より成形する請求項1に記載のホイール用入れ子の製造
方法。
2. The method for manufacturing a nest for a wheel according to claim 1, wherein the original design original plate is formed of a photocurable resin.
【請求項3】 前記光硬化性樹脂を硬化させて固有デザ
イン原板を製造する際、固有デザイン原板の凸部および
/または凹部の側面に7°以下の勾配を持つように光を
照射する請求項2に記載のホイール用入れ子の製造方
法。
3. The method of manufacturing a unique design original plate by curing the photo-curable resin, wherein light is applied so that a side surface of a convex portion and / or a concave portion of the unique design original plate has a gradient of 7 ° or less. 3. The method for manufacturing a nest for a wheel according to 2.
【請求項4】 入れ子材料として石膏を用いて固有デザ
イン原板から転写して製造する請求項1〜3のいずれか
に記載のホイール用入れ子の製造方法。
4. The method for producing a nest for a wheel according to claim 1, wherein the nest is transferred from an original design plate using gypsum as a nest material.
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