JP2021159936A - Manufacturing method of hot press forming die - Google Patents

Manufacturing method of hot press forming die Download PDF

Info

Publication number
JP2021159936A
JP2021159936A JP2020063080A JP2020063080A JP2021159936A JP 2021159936 A JP2021159936 A JP 2021159936A JP 2020063080 A JP2020063080 A JP 2020063080A JP 2020063080 A JP2020063080 A JP 2020063080A JP 2021159936 A JP2021159936 A JP 2021159936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curved
data
model
mold
curved tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020063080A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
建興 宮田
Takeoki Miyata
勉 寺岡
Tsutomu Teraoka
哲治 高木
Tetsuji Takagi
洵 角井
Jun Kadoi
義雄 小林
Yoshio Kobayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOMOTETSU KOGYO KK
Keylex Corp
Original Assignee
TOMOTETSU KOGYO KK
Keylex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOMOTETSU KOGYO KK, Keylex Corp filed Critical TOMOTETSU KOGYO KK
Priority to JP2020063080A priority Critical patent/JP2021159936A/en
Publication of JP2021159936A publication Critical patent/JP2021159936A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

To inhibit displacement of the curved tubes at the lowest possible cost at casting of the curved tubes to obtain a hot press molding die.SOLUTION: A manufacturing method of a hot press molding die comprises: steps (S3, S4) of creating 3D-data of a curved tube by 3D-scanning the curved tubes; a step (S5) of creating 3D-data of a model that imitates a mold, using the 3D-data of the curved tubes; a step (S6) of creating the model using the 3D-data of the model; a step (S7) of arranging actual curved tubes in the created model; and steps (S8, S9) of filling the model with casting sand so as to form the mold after the step of arranging the curved tubes, and pouring molten metal into the mold. In the model, holes are formed in portions where the curved tubes are arranged. The 3D-data of the model includes 3D-data of the holes having shapes that match the 3D-data of the curved tubes.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

ここに開示された技術は、熱間プレス成型用金型の製造方法に関する技術分野に属する。 The technology disclosed herein belongs to the technical field relating to a method for manufacturing a mold for hot press molding.

従来より、曲部を有する湾曲管を鋳込んで金型を製造する方法が知られている。 Conventionally, a method of manufacturing a mold by casting a curved pipe having a curved portion has been known.

例えば、特許文献1には、折り曲げ加工された冷却回路の端部を固定して鋳包むことにより金型を製造する方法において、冷却回路管に、金型のキャビティ面から遠ざかる方向に環状に曲げられた熱膨張緩衝部が設けられているものが開示されている。 For example, in Patent Document 1, in a method of manufacturing a mold by fixing and casting the end of a bent cooling circuit, the cooling circuit tube is bent in an annular shape in a direction away from the cavity surface of the mold. Those provided with the provided thermal expansion buffer are disclosed.

この特許文献1では、冷却回路管は、端部が固定された状態で鋳型のキャビティ内に配置される。 In Patent Document 1, the cooling circuit tube is arranged in the cavity of the mold with the end fixed.

特開2016−30276号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-30276

ところで、熱間プレス成型用の金型では、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率を向上させるために、金属管を金型の形状面の近傍に配置する必要がある。このため、金属管は形状面に沿うような曲部を有する湾曲管となる。湾曲管は、曲部において熱変形による位置ずれが発生しやすい、湾曲管の位置ずれが発生すると、冷却効率が低下してしまう。 By the way, in a mold for hot press molding, it is necessary to arrange a metal tube in the vicinity of the shape surface of the mold in order to improve the cooling efficiency of the molded product and the mold during hot press molding. Therefore, the metal pipe becomes a curved pipe having a curved portion along the shape surface. The curved pipe is likely to be displaced due to thermal deformation at the curved portion, and if the curved pipe is displaced, the cooling efficiency is lowered.

特許文献1では、熱膨張緩衝部を設けることで湾曲管における形状面付近の部分の位置ずれを抑制しようとしている。しかしながら、湾曲管の変形の度合いを予め予測して熱膨張緩衝部を設けることは困難であるとともに、湾曲管を鋳型内に配置する時点で位置ずれが発生するおそれもある。また、プレス成型品の冷却に寄与しない部分を設けることになるため、コストが悪化してしまう。 Patent Document 1 attempts to suppress misalignment of a portion of a curved pipe near a shape surface by providing a thermal expansion buffer. However, it is difficult to predict the degree of deformation of the curved tube in advance and provide the thermal expansion buffer, and there is a possibility that misalignment may occur at the time of arranging the curved tube in the mold. In addition, since a portion that does not contribute to cooling of the press-molded product is provided, the cost is deteriorated.

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、湾曲管を鋳込んで熱間プレス成型用金型を得る際に、出来る限り低コストで位置ずれを抑制することにある。 The technique disclosed herein has been made in view of these points, and the purpose thereof is to obtain a die for hot press molding by casting a curved tube at the lowest possible cost. The purpose is to suppress misalignment.

上記課題を解決するために、ここに開示された技術の第1の態様は、少なくとも1つの曲部を有する金属製の湾曲管を鋳込んで金型を製造する熱間プレス成型用金型の製造方法を対象として、前記湾曲管を3Dスキャンして、該湾曲管の3Dデータを作成する湾曲管データ作成工程と、前記湾曲管の3Dデータを用いて、前記金型を模したモデルの3Dデータを作成するモデルデータ作成工程と、前記モデルの3Dデータを用いて前記モデルを作成するモデル作成工程と、作成した前記モデルに実際の前記湾曲管を配置する湾曲管配置工程と、前記湾曲管配置工程の後、前記モデルを鋳物砂で埋めて鋳型を形成するとともに、該鋳型に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、前記モデルは、前記湾曲管が配置される部分に孔部が形成されており、前記モデルデータ作成工程は、前記湾曲管の3Dデータに適合する形状の孔部の3Dデータを含めて、前記モデルの3Dデータを作成する工程である、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the first aspect of the technique disclosed herein is a mold for hot press molding in which a metal curved tube having at least one curved portion is cast to manufacture a mold. For the manufacturing method, a curved tube data creation step of 3D scanning the curved tube to create 3D data of the curved tube, and 3D of a model imitating the mold using the 3D data of the curved tube. A model data creation step for creating data, a model creation step for creating the model using the 3D data of the model, a curved tube placement step for arranging the actual curved tube in the created model, and the curved tube After the arranging step, the model includes a casting step of filling the model with casting sand to form a mold and pouring molten metal into the mold, and the model has a hole formed in a portion where the curved pipe is arranged. The model data creation step is a step of creating 3D data of the model including 3D data of a hole having a shape matching the 3D data of the curved tube.

ここに開示された技術の第2の態様は、第1の態様において、前記湾曲管データ作成工程の前に、ストレート状の金属管を曲げ加工して前記湾曲管を得る湾曲管製造工程を更に含む、ことを特徴とする。 A second aspect of the technique disclosed herein is, in the first aspect, a curved tube manufacturing step of bending a straight metal tube to obtain the curved tube before the curved tube data creation step. It is characterized by including.

ここに開示された技術の第3の態様は、第1又は第2の態様において、前記湾曲管は複数あり、前記湾曲管データ作成工程の前に、前記湾曲管の中間部同士を連結具より連結する湾曲管連結工程を更に含み、前記湾曲管データ作成工程は、連結された前記複数の湾曲管からなる湾曲管群を3Dスキャンして該湾曲管群の3Dデータを作成する工程であり、前記モデルデータ作成工程は、前記湾曲管群の3Dデータを用いて、該湾曲管群の形状に適合する前記孔部が形成されるように、前記モデルの3Dデータを作成する工程である、ことを特徴とする。 A third aspect of the technique disclosed herein is that, in the first or second aspect, there are a plurality of the curved pipes, and the intermediate portions of the curved pipes are connected to each other by a connector before the curved pipe data creation step. The curved pipe data creation step further includes a curved pipe connecting step of connecting, and is a step of 3D scanning a curved pipe group composed of the plurality of connected curved pipes to create 3D data of the curved pipe group. The model data creation step is a step of creating 3D data of the model so that the hole matching the shape of the curved tube group is formed by using the 3D data of the curved tube group. It is characterized by.

ここに開示された技術の第1の態様によると、湾曲管の3Dデータを作成して、該湾曲管の3Dデータに基づいて、湾曲管を配置する孔部の形状を決めることができる。これにより、モデルに湾曲管の形状適合した孔部が形成されて、湾曲管をモデルに正確に配置することができる。この結果、熱間プレス成型用金型における湾曲管の位置ずれを抑制することができる。 According to the first aspect of the technique disclosed herein, 3D data of a curved pipe can be created, and the shape of a hole in which the curved pipe is arranged can be determined based on the 3D data of the curved pipe. As a result, a hole matching the shape of the curved tube is formed in the model, and the curved tube can be accurately placed in the model. As a result, it is possible to suppress the misalignment of the curved tube in the hot press molding die.

すなわち、従来は、モデルの3Dデータを作成する際には、湾曲管の形状を仮想的に定めて作成していた。この場合、湾曲管を配置する孔部の形状も仮想的な湾曲管の形状に合わせて決められる。このため、実際のモデルに実際の湾曲管を配置する際に、孔部の形状が実際の湾曲管の形状に適合せずに、この段階で湾曲管の位置ずれが生じるおそれがある。これに対して、前記の技術では、実際のモデルの孔部と実際の湾曲管との適合性をかなり高くすることができる。したがって、熱間プレス成型用金型における湾曲管の位置ずれを抑制することができる。 That is, conventionally, when creating 3D data of a model, the shape of the curved tube is virtually determined and created. In this case, the shape of the hole in which the curved pipe is arranged is also determined according to the shape of the virtual curved pipe. Therefore, when arranging the actual curved pipe in the actual model, the shape of the hole may not match the shape of the actual curved pipe, and the position of the curved pipe may shift at this stage. On the other hand, in the above technique, the compatibility between the hole of the actual model and the actual curved tube can be considerably improved. Therefore, it is possible to suppress the misalignment of the curved tube in the hot press molding die.

また、湾曲管の3Dデータを取得する工程を追加するだけでよいため、コストの増加を出来る限り抑えることができる。 Further, since it is only necessary to add the step of acquiring the 3D data of the curved pipe, the increase in cost can be suppressed as much as possible.

ここに開示された技術の第2の態様によると、湾曲管がストレート状の金属管を曲げ加工して得られるため、湾曲管の湾曲度合いが個々に異なり易い。曲げ加工により得られた湾曲管の3Dデータを用いてモデルの作成を行うようにすれば、このような個々の形状の違いに応じて孔部の形状を調整することができる。したがって、熱間プレス成型用金型における湾曲管の位置ずれをより効果的に抑制することができる。 According to the second aspect of the technique disclosed herein, since the curved tube is obtained by bending a straight metal tube, the degree of curvature of the curved tube is likely to vary from one to another. If a model is created using the 3D data of the curved pipe obtained by the bending process, the shape of the hole can be adjusted according to such a difference in the individual shapes. Therefore, the misalignment of the curved tube in the hot press molding die can be suppressed more effectively.

ここに開示された技術の第3の態様によると、湾曲管が複数ある場合に、連結具により湾曲管同士を連結して湾曲管群とするため、湾曲管の間のピッチがずれるのを抑制することができる。また、湾曲管群を配置する孔部の形状は、1本の湾曲管を配置する場合と比較して複雑になる。これに対して、湾曲管群の3Dデータを取得して、当該3Dデータを基に孔部の形状を決めるようにすれば、実際のモデルの孔部と実際の湾曲管群との適合性を高くすることができる。これにより、熱間プレス成型用金型における湾曲管の位置ずれを一層効果的に抑制することができる。 According to the third aspect of the technique disclosed herein, when there are a plurality of curved pipes, the curved pipes are connected to each other by a connecting tool to form a curved pipe group, so that the pitch shift between the curved pipes is suppressed. can do. Further, the shape of the hole in which the curved pipe group is arranged becomes complicated as compared with the case where one curved pipe is arranged. On the other hand, if the 3D data of the curved tube group is acquired and the shape of the hole is determined based on the 3D data, the compatibility between the hole of the actual model and the actual curved tube group can be improved. Can be high. This makes it possible to more effectively suppress the misalignment of the curved tube in the hot press molding die.

例示的な実施形態に係る熱間プレス成型用金型を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the die for hot press molding which concerns on an exemplary embodiment. 熱間プレス成型用金型を上側から見た平面図である。It is a top view of the hot press molding die. 熱間プレス成型用金型を製造するフローチャートである。It is a flowchart of manufacturing the die for hot press molding. 湾曲管群を3Dスキャンする状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of 3D scanning the curved tube group. モデルの3Dデータにおいて、湾曲管群が配置される孔部を含む平面で切断した断面図である。In the 3D data of the model, it is a cross-sectional view cut by a plane including a hole where a group of curved pipes is arranged. モデルが分割された状態を示す分割平面図である。It is a divided plan view which shows the state which the model is divided. モデルの半部に湾曲管群が配置された状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the curved tube group is arranged in the half part of a model. 鋳型を形成した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which formed the mold.

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is essentially merely an example.

〈熱間プレス成型用金型〉
図1は、本実施形態に係る製造方法により製造される熱間プレス成型用金型1(以下、金型1という)を示す。尚、以下の説明において、上、下、右、左、前、及び後は、図1の矢印に従う。
<Mold for hot press molding>
FIG. 1 shows a hot press molding die 1 (hereinafter referred to as a die 1) manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. In the following description, up, down, right, left, front, and back follow the arrows in FIG.

この金型1は、上型及び下型からなる熱間プレス装置の下型を構成する金型の1つである。金型1は、例えば、自動車の車体部品を成型する際に用いられる。本実施形態において、金型1は鋳造により製造される。 The die 1 is one of the dies constituting the lower die of the hot press device including the upper die and the lower die. The mold 1 is used, for example, when molding a body part of an automobile. In this embodiment, the mold 1 is manufactured by casting.

金型1の上側面は、プレス成型品を成型するための形状面1aである。金型1の形状面1aは、下側に凸となるように後側に向かって上側に湾曲する第1湾曲面1bと、上側に凸となるように後側に向かって下側に湾曲する第2湾曲面1cとを有する。 The upper side surface of the mold 1 is a shape surface 1a for molding a press-molded product. The shape surface 1a of the mold 1 has a first curved surface 1b that curves upward toward the rear so as to be convex downward, and a first curved surface 1b that curves downward toward the rear so as to be convex upward. It has a second curved surface 1c.

図2に示すように、金型1の形状面1aは、上下方向のみで無く、左右方向にも湾曲している。具体的には、後側に向かって左側に湾曲している。 As shown in FIG. 2, the shape surface 1a of the mold 1 is curved not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Specifically, it is curved to the left toward the rear side.

金型1内には、冷却媒体を流通させるための複数の湾曲管10(ここでは、2本の湾曲管10)が埋設されている。具体的には、2本の湾曲管10は、上下方向に並んで配置されている。各湾曲管10は、例えば、機械構造用炭素鋼鋼管が用いられる。各湾曲管10は、例えば、内径10mm以上でかつ肉厚1.5mm以上のものが用いられる。各湾曲管10は、金型1に鋳込まれている。各湾曲管10を金型1に鋳込む方法については後述する。 A plurality of curved pipes 10 (here, two curved pipes 10) for circulating the cooling medium are embedded in the mold 1. Specifically, the two curved pipes 10 are arranged side by side in the vertical direction. For each curved pipe 10, for example, a carbon steel pipe for machine structure is used. As each curved tube 10, for example, a tube having an inner diameter of 10 mm or more and a wall thickness of 1.5 mm or more is used. Each curved tube 10 is cast in the mold 1. The method of casting each curved pipe 10 into the mold 1 will be described later.

各湾曲管10は、形状面1aに沿うような曲部をそれぞれ有する。具体的には、各湾曲管10は、第1湾曲面1bに対応する部分に設けられかつ上側に向かって曲げられた第1湾曲部11と、第2湾曲面1cに対応する部分に設けられかつ下側に向かって曲げられた第2湾曲部12とをそれぞれ有する。第1湾曲部11及び第2湾曲部12は、それぞれ、ストレート状の金属管を曲げ加工することで、特に金属管を手曲げすることとで形成されている。 Each curved tube 10 has a curved portion along the shape surface 1a. Specifically, each curved tube 10 is provided in a portion corresponding to the first curved surface 1b and bent upward, and a portion corresponding to the second curved surface 1c. It also has a second curved portion 12 that is bent downward. The first curved portion 11 and the second curved portion 12 are each formed by bending a straight metal pipe, particularly by manually bending the metal pipe.

また、図2に示すように、各湾曲管10は、形状面1aの形状に適合するように、後側に向かって左側に曲げられている。 Further, as shown in FIG. 2, each curved tube 10 is bent to the left side toward the rear side so as to match the shape of the shape surface 1a.

2本の湾曲管10は、上下方向に並んで配置されている。湾曲管10同士は、複数の連結具13(ここでは、3つの連結具13)により互いに連結されて、湾曲管群100を形成している。各連結具13は金属板で構成されている。各連結具13は、各湾曲管10の右側部分にそれぞれ溶接されている。各連結具13は、第1及び第2湾曲部11,12のアールの一端部分と、第2湾曲部12の中間部とにそれぞれ配置されている。 The two curved pipes 10 are arranged side by side in the vertical direction. The curved pipes 10 are connected to each other by a plurality of connecting tools 13 (here, three connecting tools 13) to form a curved tube group 100. Each connector 13 is made of a metal plate. Each connector 13 is welded to the right side portion of each curved pipe 10. Each connecting tool 13 is arranged at one end of the radius of the first and second curved portions 11 and 12, and at an intermediate portion of the second curved portion 12, respectively.

各連結具13は、湾曲管群100と共に金型1に鋳込まれている。つまり、各連結具13は金型1に埋設されている。各連結具13が金型1に埋設されることにより、熱間プレス成型の際に、各連結具13がプレス成形品から湾曲管10内を流れる冷却媒体への熱伝導を補助することができる。これにより、プレス成型品の冷却効率を向上させることができる。尚、各連結具13は、溶湯により溶損しない材質であれば特に限定されないが、湾曲管10と同じ金属であることが好ましい。 Each connector 13 is cast into the mold 1 together with the curved pipe group 100. That is, each connector 13 is embedded in the mold 1. By embedding each connector 13 in the mold 1, each connector 13 can assist heat conduction from the press-molded product to the cooling medium flowing in the curved tube 10 during hot press molding. .. As a result, the cooling efficiency of the press-molded product can be improved. The connecting tool 13 is not particularly limited as long as it is made of a material that is not melted by the molten metal, but it is preferably made of the same metal as the curved tube 10.

〈熱間プレス成型用金型の製造方法〉
次に、金型1を鋳造により製造する方法について図3のフローチャートを参照しながら説明する。
<Manufacturing method of hot press molding die>
Next, a method of manufacturing the mold 1 by casting will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS1において、金型1に鋳込む湾曲管10を製造する。ステップS1では、ストレート状の金属管を形状面1aに適合するように折り曲げ加工する。本実施形態では、ストレート状の金属管を手曲げすることにより湾曲管10を得ている。 First, in step S1, the curved pipe 10 to be cast into the mold 1 is manufactured. In step S1, the straight metal tube is bent so as to conform to the shape surface 1a. In the present embodiment, the curved tube 10 is obtained by manually bending a straight metal tube.

次に、ステップS2において、湾曲管10の中間部同士を連結具13で連結する。各連結具13は、連結される湾曲管10に溶接によりそれぞれ接合される。各連結具13は、第1及び第2湾曲部11,12のアールの一端部分にそれぞれ取り付けられる。これにより、湾曲管群100が得られる。尚、本実施形態では、金型1に配置される湾曲管10が2本であるため、連結具13により全ての湾曲管10が連結されている。しかし、より多く(つまり3本以上)の湾曲管10が配置される場合には、湾曲管10同士の距離が所定距離未満のときのみ連結すればよく、大きく離間した湾曲管10同士は連結しなくてもよい。 Next, in step S2, the intermediate portions of the curved pipes 10 are connected to each other by the connecting tool 13. Each connecting tool 13 is joined to the curved pipe 10 to be connected by welding. Each connector 13 is attached to one end of the radius of the first and second curved portions 11 and 12, respectively. As a result, the curved tube group 100 is obtained. In this embodiment, since there are two curved pipes 10 arranged in the mold 1, all the curved pipes 10 are connected by the connecting tool 13. However, when more (that is, three or more) curved pipes 10 are arranged, it is only necessary to connect the curved pipes 10 when the distance between the curved pipes 10 is less than a predetermined distance, and the curved pipes 10 which are largely separated from each other are connected. It does not have to be.

次いで、ステップS3において、前記ステップS2で得られた湾曲管群100を3Dスキャンする。この湾曲管群100の3Dスキャンは、例えば、図4に示すように、カメラCにより湾曲管群100の全体を360°撮影することにより行う。3Dスキャンは、特に第1及び第2湾曲部11,12の形状が後述の湾曲管データ101に反映されるように行われる。3Dスキャンでは、連結具13を含む湾曲管群100全体をスキャンする。 Next, in step S3, the curved tube group 100 obtained in step S2 is 3D scanned. The 3D scan of the curved tube group 100 is performed, for example, by photographing the entire curved tube group 100 at 360 ° with the camera C, as shown in FIG. The 3D scan is performed so that the shapes of the first and second curved portions 11 and 12 are reflected in the curved tube data 101 described later. In the 3D scan, the entire curved tube group 100 including the connector 13 is scanned.

続いて、ステップS4において、前記ステップS3で3Dスキャンしたデータから湾曲管群100の3Dデータ(以下、湾曲管データ101という)を作成する。 Subsequently, in step S4, 3D data of the curved tube group 100 (hereinafter referred to as curved tube data 101) is created from the data scanned in 3D in step S3.

次に、ステップS5において、湾曲管データ101に基づいて、金型1を模したモデル20(図6参照)の3Dデータ(以下、モデルデータ200という)を作成する。このステップS5では、特に、湾曲管データ101を基に、モデル20における湾曲管群100を配置する孔部21(図7参照)の形状の3Dデータを作成する。具体的には、湾曲管データ101における湾曲管群の形状に適合する形状の孔部の3Dデータを作成する。図5に示すように、モデルデータ200において孔部の形状は、孔部の内面が湾曲管データ101の外周面に適合するように作成される。このとき、モデル20において、連結具13が嵌まり込む溝の形状もモデルデータ200上で作成される。尚、図5では、孔部の形状を見やすくするために孔部の内面部分と湾曲管データ101との間に隙間を空けて図示しているが、実際にはこの隙間はほとんど無い。 Next, in step S5, 3D data (hereinafter referred to as model data 200) of the model 20 (see FIG. 6) imitating the mold 1 is created based on the curved tube data 101. In this step S5, in particular, based on the curved pipe data 101, 3D data of the shape of the hole 21 (see FIG. 7) in which the curved pipe group 100 in the model 20 is arranged is created. Specifically, 3D data of a hole having a shape matching the shape of the curved pipe group in the curved pipe data 101 is created. As shown in FIG. 5, in the model data 200, the shape of the hole is created so that the inner surface of the hole matches the outer peripheral surface of the curved tube data 101. At this time, in the model 20, the shape of the groove into which the connector 13 is fitted is also created on the model data 200. In FIG. 5, a gap is provided between the inner surface portion of the hole portion and the curved tube data 101 in order to make the shape of the hole portion easy to see, but in reality, there is almost no such gap.

次いで、ステップS6において、モデルデータ200を基に基づいてモデル20を作成する。モデル20は、モデルデータ200を基にして機械加工により発泡材を加工して形成する。モデル20は、図6に示すように、孔部21が孔軸21a(図7参照)に沿って2分された状態で作成される。図7に示すように、各半部20aには、孔部21を構成する溝が形成されており、各半部20aの溝が合わさることで1つの孔部21が形成される。各半部20aのうち一方には、連結具13が嵌まり込む溝が形成される。尚、モデル20の材料は、特に限定されず、加工が容易でかつ溶湯により熔解するものであれば別の材料で作成してもよい。 Next, in step S6, the model 20 is created based on the model data 200. The model 20 is formed by processing a foam material by machining based on the model data 200. As shown in FIG. 6, the model 20 is created in a state where the hole 21 is divided into two along the hole shaft 21a (see FIG. 7). As shown in FIG. 7, each half portion 20a is formed with a groove forming the hole portion 21, and one hole portion 21 is formed by combining the grooves of each half portion 20a. A groove into which the connector 13 is fitted is formed in one of the half portions 20a. The material of the model 20 is not particularly limited, and may be made of another material as long as it is easy to process and can be melted by molten metal.

続いて、ステップS7において、モデル20の孔部21に湾曲管群100を配置する。このとき、各連結具13が嵌合溝21bに嵌まり込むように湾曲管群100を一方の半部20aに配置する。これにより、湾曲管群100が適切な位置に配置される。特に、湾曲管データ101に基づいて孔部21が形成されているため、図7に示すように、孔部21の略全体が湾曲管群100に適合した状態となる。一方の半部20aに湾曲管群100を配置した後は、他方の半部20aを合わせて、半部20a同士を接合させる。これにより、湾曲管群100が配置された状態のモデル20が完成するとともに、湾曲管群100がモデル20に対して固定された状態となる。尚、図7でも、図5のときと同様に、孔部21の形状を見やすくするために孔部21の内面部分と湾曲管群100との間に隙間を空けて図示している。実際にはこの隙間はほとんど無く、孔部21の上面と下面とは、全体的に湾曲管群100に接した状態となっている。また、図7及び図8に示すように、湾曲管群100をモデル20に配置する直前又は配置した後には、湾曲管群100の両側端部には、該湾曲管群100を後述の鋳型50に対して固定するためのストッパ30がそれぞれ溶接される。 Subsequently, in step S7, the curved pipe group 100 is arranged in the hole 21 of the model 20. At this time, the curved pipe group 100 is arranged in one half portion 20a so that each connector 13 fits into the fitting groove 21b. As a result, the curved pipe group 100 is arranged at an appropriate position. In particular, since the hole 21 is formed based on the curved tube data 101, as shown in FIG. 7, substantially the entire hole 21 is in a state suitable for the curved tube group 100. After arranging the curved pipe group 100 in one half portion 20a, the other half portion 20a is put together and the half portions 20a are joined to each other. As a result, the model 20 in which the curved pipe group 100 is arranged is completed, and the curved pipe group 100 is fixed to the model 20. In FIG. 7, as in the case of FIG. 5, a gap is provided between the inner surface portion of the hole portion 21 and the curved pipe group 100 in order to make the shape of the hole portion 21 easy to see. Actually, there is almost no gap, and the upper surface and the lower surface of the hole 21 are in contact with the curved pipe group 100 as a whole. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, immediately before or after arranging the curved tube group 100 on the model 20, the curved tube group 100 is placed on both side ends of the curved tube group 100 in a mold 50 described later. The stoppers 30 for fixing the stoppers 30 are welded to each other.

次に、ステップS8において、湾曲管群100を含めてモデル20を覆うように鋳物砂により鋳型50を形成する。図8に示すように、鋳物砂は、モデル20を湾曲管群100ごと上下に反転させた状態で、モデル20及び湾曲管群100を埋めるように充填される。これにより、モデル20の表面に沿ったキャビティ面51aを有するキャビティ51が形成される。鋳型50を形成する際には、モデル20及び湾曲管群100に多少の荷重が加えられる。これに対して、本実施形態では、湾曲管群100が孔部21により固定されているため、多少の荷重が加えられたとしても、湾曲管群100とモデル20とが相対移動しにくく、湾曲管群100がモデル20に対して位置ずれしにくい。図示は省略しているが、鋳型50には、キャビティ51に溶湯を投入するための湯口が形成されている。尚、図示は省略しているが、孔部21の孔軸方向の両側端部には、孔部21内に鋳物砂が入り込まないように蓋がされる。また、モデル20を上下に反転させずに鋳型50を形成してもよい。 Next, in step S8, the mold 50 is formed of casting sand so as to cover the model 20 including the curved pipe group 100. As shown in FIG. 8, the casting sand is filled so as to fill the model 20 and the curved pipe group 100 in a state where the model 20 is turned upside down together with the curved pipe group 100. As a result, the cavity 51 having the cavity surface 51a along the surface of the model 20 is formed. When forming the mold 50, some load is applied to the model 20 and the curved tube group 100. On the other hand, in the present embodiment, since the curved pipe group 100 is fixed by the hole portion 21, the curved pipe group 100 and the model 20 are difficult to move relative to each other even if a slight load is applied, and the curved pipe group 100 is curved. The tube group 100 is less likely to be misaligned with respect to the model 20. Although not shown, the mold 50 is formed with a sprue for pouring molten metal into the cavity 51. Although not shown, lids are provided on both side ends of the hole 21 in the hole axis direction to prevent casting sand from entering the hole 21. Further, the mold 50 may be formed without turning the model 20 upside down.

次いで、ステップS9において、キャビティ51内に溶湯が投入される。溶湯は、モデル20を熔解させながらキャビティ51内に溜められていく。このとき、溶湯の熱により各湾曲管10が変形して、キャビティ51内を移動しようとする。しかしながら、湾曲管10同士が連結具13で連結されているため、各湾曲管10の変形が抑制されるとともに、湾曲管10の間のピッチが維持される。これにより、湾曲管群100が所望の位置からずれてしまうことが抑制される。 Then, in step S9, the molten metal is poured into the cavity 51. The molten metal is accumulated in the cavity 51 while melting the model 20. At this time, each curved tube 10 is deformed by the heat of the molten metal and tries to move in the cavity 51. However, since the curved pipes 10 are connected to each other by the connecting tool 13, the deformation of each curved pipe 10 is suppressed, and the pitch between the curved pipes 10 is maintained. As a result, it is possible to prevent the curved tube group 100 from being displaced from the desired position.

そして、溶湯が固化した後に、ステップS10において、鋳型50を粉砕する。鋳型50を粉砕した後は、金型1を鋳型50から取り出す。その後、金型1の表面を僅かに削り落とすことで金型1が完成する。 Then, after the molten metal has solidified, the mold 50 is crushed in step S10. After crushing the mold 50, the mold 1 is taken out from the mold 50. After that, the surface of the mold 1 is slightly scraped off to complete the mold 1.

したがって、本実施形態では、湾曲管10を3Dスキャンして、湾曲管10の3Dデータである湾曲管データ101を作成する湾曲管データ作成工程(ステップS3,S4)と、湾曲管データ101を用いて、金型1を模したモデル20の3Dデータであるモデルデータ200を作成するモデルデータ作成工程(ステップS5)と、モデルデータ200を用いてモデル20を作成するモデル作成工程(ステップS6)と、作成したモデル20に実際の湾曲管10を配置する湾曲管配置工程(ステップS7)と、湾曲管配置工程の後、モデル20を鋳物砂で埋めて鋳型50を形成するとともに、該鋳型50に溶湯を投入する鋳込み工程(ステップS8,S9)と、を含み、モデル20は、湾曲管10が配置される部分に孔部21が形成されており、モデルデータ作成工程は、湾曲管10の3Dデータに適合する形状の孔部21を含む、モデル20の3Dデータを作成する工程である。これにより、実際に配置する湾曲管10の3Dデータ(湾曲管データ101)に基づいて、湾曲管10を配置する孔部21の形状を決めることができる。このため、実際のモデル20の孔部21と実際の湾曲管10との適合性をかなり高くすることができ、モデル20と湾曲管10との相対位置をかなりずれにくくすることができる。この結果、金型1における湾曲管の位置ずれを抑制することができる。また、湾曲管データを取得する工程が追加されるだけでよいため、コストの増加を出来る限り抑えることができる。 Therefore, in the present embodiment, the curved tube data creation step (steps S3 and S4) for creating the curved tube data 101 which is the 3D data of the curved tube 10 by 3D scanning the curved tube 10 and the curved tube data 101 are used. A model data creation process (step S5) for creating model data 200, which is 3D data of the model 20 imitating the mold 1, and a model creation process (step S6) for creating the model 20 using the model data 200. After the curved pipe arranging step (step S7) of arranging the actual curved pipe 10 in the created model 20 and the curved pipe arranging step, the model 20 is filled with casting sand to form a mold 50, and the mold 50 is formed. Including the casting steps (steps S8 and S9) in which the molten metal is charged, the model 20 has a hole 21 formed in a portion where the curved tube 10 is arranged, and the model data creation step is 3D of the curved tube 10. This is a step of creating 3D data of the model 20 including the hole portion 21 having a shape that matches the data. Thereby, the shape of the hole 21 in which the curved pipe 10 is arranged can be determined based on the 3D data (curved pipe data 101) of the curved pipe 10 actually arranged. Therefore, the compatibility between the hole 21 of the actual model 20 and the actual curved tube 10 can be considerably improved, and the relative positions of the model 20 and the curved tube 10 can be made considerably less likely to shift. As a result, the misalignment of the curved pipe in the mold 1 can be suppressed. Further, since it is only necessary to add the step of acquiring the curved tube data, the increase in cost can be suppressed as much as possible.

また、本実施形態では、湾曲管データ作成工程の前に、ストレート状の金属管を曲げ加工して湾曲管10を得る湾曲管製造工程(ステップS1)を更に含む。湾曲管10がストレート状の金属管を曲げ加工して得られる場合、湾曲管10の湾曲度合いが個々に異なり易い。曲げ加工により得られた湾曲管10の湾曲管データ101を用いてモデル20の作成を行うようにすれば、このような個々の形状の違いに応じて孔部21の形状を調整することができる。したがって、金型1における湾曲管10の位置ずれをより効果的に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, before the curved pipe data creation step, a curved pipe manufacturing step (step S1) of bending a straight metal pipe to obtain the curved pipe 10 is further included. When the curved pipe 10 is obtained by bending a straight metal pipe, the degree of curvature of the curved pipe 10 is likely to differ from one to another. If the model 20 is created using the curved pipe data 101 of the curved pipe 10 obtained by the bending process, the shape of the hole 21 can be adjusted according to such a difference in the individual shapes. .. Therefore, the misalignment of the curved tube 10 in the mold 1 can be suppressed more effectively.

また、本実施形態では、湾曲管データ作成工程の前に、湾曲管10の中間部同士を連結する湾曲管連結工程(ステップS2)を更に含み、湾曲管データ作成工程は、連結された複数の湾曲管10からなる湾曲管群100を3Dスキャンして該湾曲管データ101を作成する工程であり、モデルデータ作成工程は、湾曲管群100の3Dデータを用いて、湾曲管群100を配置可能な孔部21が形成されるように、モデルデータ200を作成する工程である。これにより、湾曲管10の中間部同士を連結して湾曲管群100とするため、湾曲管10の間のピッチがずれるのを抑制することができる。また、湾曲管群100を配置する孔部21の形状は、1本の湾曲管10を配置する場合と比較して複雑になる。これに対して、湾曲管群100の3Dデータを取得して、当該3Dデータ(湾曲管データ101)を基に孔部21の形状を決めるようにすれば、実際のモデル20の孔部21と実際の湾曲管群100との適合性を高くすることができる。これにより、金型1における湾曲管10の位置ずれを一層効果的に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, before the curved pipe data creation step, a curved pipe connecting step (step S2) for connecting the intermediate portions of the curved pipe 10 is further included, and the curved pipe data creating step includes a plurality of connected. It is a step of creating the curved tube data 101 by 3D scanning the curved tube group 100 composed of the curved tube 10, and in the model data creating step, the curved tube group 100 can be arranged by using the 3D data of the curved tube group 100. This is a step of creating model data 200 so that the hole portion 21 is formed. As a result, since the intermediate portions of the curved pipes 10 are connected to each other to form the curved pipe group 100, it is possible to suppress the pitch shift between the curved pipes 10. Further, the shape of the hole 21 in which the curved pipe group 100 is arranged becomes complicated as compared with the case where one curved pipe 10 is arranged. On the other hand, if the 3D data of the curved tube group 100 is acquired and the shape of the hole 21 is determined based on the 3D data (curved tube data 101), the hole 21 of the actual model 20 can be obtained. The compatibility with the actual curved tube group 100 can be improved. As a result, the misalignment of the curved tube 10 in the mold 1 can be suppressed more effectively.

(その他の実施形態)
ここに開示された技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
(Other embodiments)
The technique disclosed herein is not limited to the above-described embodiment, and can be substituted as long as it does not deviate from the gist of the claims.

例えば前述の実施形態では、複数の湾曲管10の中間部同士を連結具13で連結してなる湾曲管群100を3Dスキャンして、湾曲管データ101を得る場合を対象としていた。これに限らず、1本の湾曲管10のみを金型1に鋳込む場合や湾曲管群100と共に独立した1本の湾曲管10を金型1に鋳込む場合には、当該湾曲管10を3Dスキャンして当該湾曲管10に関する湾曲管データを得るようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the curved tube group 100 formed by connecting the intermediate portions of the plurality of curved tubes 10 with the connecting tool 13 is 3D-scanned to obtain the curved tube data 101 is targeted. Not limited to this, when only one curved pipe 10 is cast into the mold 1 or when one curved pipe 10 independent of the curved pipe group 100 is cast into the mold 1, the curved pipe 10 is used. The curved tube data regarding the curved tube 10 may be obtained by 3D scanning.

また、前述の実施形態では、ストレート状の金属管を手曲げ加工することで湾曲管10を得るようにしていた。これに限らず、ストレート状の金属管を機械加工して湾曲管10を得るようにしてもよい。また、ストレート状の金属管を加工して得られた湾曲管10を金型1に鋳込む場合のみでなく、予め湾曲部が形成されるように製造された湾曲管10を金型1に鋳込む場合も本開示の範囲に含めることができる。 Further, in the above-described embodiment, the curved tube 10 is obtained by manually bending a straight metal tube. Not limited to this, a straight metal tube may be machined to obtain a curved tube 10. Further, not only when the curved pipe 10 obtained by processing a straight metal pipe is cast into the mold 1, but also when the curved pipe 10 manufactured so as to form a curved portion in advance is cast into the mold 1. If included, it may be included in the scope of this disclosure.

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above embodiments are merely examples, and the scope of the present disclosure should not be construed in a limited manner. The scope of the present disclosure is defined by the scope of claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the scope of claims are within the scope of the present disclosure.

ここに開示された技術は、少なくとも1つの曲部を有する金属製の湾曲管を鋳込んで熱間プレス成型用金型を製造する際に有用である。 The technique disclosed herein is useful in casting a metal curved tube having at least one curved portion to manufacture a hot press molding die.

1 熱間プレス成型用金型
10 湾曲管
11 第1湾曲部(曲部)
12 第2湾曲部(曲部)
13 連結具
20 モデル(金型形状部材)
21 孔部
50 鋳型
100 湾曲管群
101 湾曲管データ(湾曲管の3Dデータ、湾曲管群の3Dデータ)
200 モデルデータ(モデルの3Dデータ)
1 Hot press molding die 10 Curved tube 11 1st curved part (curved part)
12 Second curved part (curved part)
13 Connector 20 model (mold shape member)
21 Hole 50 Mold 100 Curved tube group 101 Curved tube data (3D data of curved tube, 3D data of curved tube group)
200 model data (3D model data)

Claims (3)

少なくとも1つの曲部を有する金属製の湾曲管を鋳込んで金型を製造する熱間プレス成型用金型の製造方法であって、
前記湾曲管を3Dスキャンして、該湾曲管の3Dデータを作成する湾曲管データ作成工程と、
前記湾曲管の3Dデータを用いて、前記金型を模したモデルの3Dデータを作成するモデルデータ作成工程と、
前記モデルの3Dデータを用いて前記モデルを作成するモデル作成工程と、
作成した前記モデルに実際の前記湾曲管を配置する湾曲管配置工程と、
前記湾曲管配置工程の後、前記モデルを鋳物砂で埋めて鋳型を形成するとともに、該鋳型に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、
前記モデルは、前記湾曲管が配置される部分に孔部が形成されており、
前記モデルデータ作成工程は、前記湾曲管の3Dデータに適合する形状の孔部の3Dデータを含めて、前記モデルの3Dデータを作成する工程であることを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。
A method for manufacturing a die for hot press molding, in which a metal curved tube having at least one curved portion is cast to manufacture a die.
A curved tube data creation step of 3D scanning the curved tube to create 3D data of the curved tube,
A model data creation process for creating 3D data of a model imitating the mold using the 3D data of the curved tube, and
A model creation process for creating the model using the 3D data of the model, and
A curved pipe arranging step of arranging the actual curved pipe on the created model, and
After the curved pipe arranging step, the model is filled with casting sand to form a mold, and a casting step of pouring molten metal into the mold is included.
In the model, a hole is formed in a portion where the curved pipe is arranged.
The hot press molding die is characterized in that the model data creating step is a step of creating 3D data of the model including 3D data of a hole having a shape matching the 3D data of the curved tube. Manufacturing method.
請求項1に記載の熱間プレス成型用金型の製造方法において、
前記湾曲管データ作成工程の前に、ストレート状の金属管を曲げ加工して前記湾曲管を得る湾曲管製造工程を更に含むことを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。
In the method for manufacturing a hot press molding die according to claim 1,
A method for manufacturing a hot press molding die, which further comprises a curved pipe manufacturing step of bending a straight metal pipe to obtain the curved pipe before the curved pipe data creating step.
請求項1又は2に記載の熱間プレス成型用金型の製造方法において、
前記湾曲管は複数あり、
前記湾曲管データ作成工程の前に、前記湾曲管の中間部同士を連結具により連結する湾曲管連結工程を更に含み、
前記湾曲管データ作成工程は、連結された前記複数の湾曲管からなる湾曲管群を3Dスキャンして該湾曲管群の3Dデータを作成する工程であり、
前記モデルデータ作成工程は、前記湾曲管群の3Dデータを用いて、該湾曲管群の形状に適合する前記孔部が形成されるように、前記モデルの3Dデータを作成する工程であることを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。
In the method for manufacturing a hot press molding die according to claim 1 or 2.
There are multiple curved tubes,
Prior to the curved pipe data creation step, a curved pipe connecting step of connecting the intermediate portions of the curved pipes with a connecting tool is further included.
The curved tube data creation step is a step of creating 3D data of the curved tube group by 3D scanning a curved tube group composed of the plurality of curved tubes connected.
The model data creation step is a step of creating 3D data of the model by using the 3D data of the curved tube group so that the hole matching the shape of the curved tube group is formed. A characteristic method for manufacturing a hot press molding die.
JP2020063080A 2020-03-31 2020-03-31 Manufacturing method of hot press forming die Pending JP2021159936A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020063080A JP2021159936A (en) 2020-03-31 2020-03-31 Manufacturing method of hot press forming die

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020063080A JP2021159936A (en) 2020-03-31 2020-03-31 Manufacturing method of hot press forming die

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021159936A true JP2021159936A (en) 2021-10-11

Family

ID=78001976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020063080A Pending JP2021159936A (en) 2020-03-31 2020-03-31 Manufacturing method of hot press forming die

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021159936A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104985123B (en) Rapid prototyping method for investment casting
US11305374B2 (en) Method for the production of a cast engine block for a combustion engine and engine block
JP2006502009A (en) Casting method for engine cylinder head, etc.
US8967229B2 (en) Method of manufacturing a mold for press forming employing an evaporative pattern
JP6506990B2 (en) Method of manufacturing feeder space forming member
JPH04251656A (en) Manufacture of cast part made from aluminum or aluminum alloy, having integrated channel
JP2021159936A (en) Manufacturing method of hot press forming die
KR20110003510A (en) Neck ring and method of making for a glass container forming machine
CN206677156U (en) The mould with conformal cooling water route based on direct metal laser sintering and Founding moldability technology
JP7445917B2 (en) Method for manufacturing hot press molding molds
CN104028695B (en) A kind of subsides chamber cavityless casting method
KR101736150B1 (en) Casting method of unified two different casting producrs using full mold casting method
JP2013248868A (en) Method of manufacturing injection molding metal mold
JP4883371B2 (en) Counter-piston disc brake caliper
US8276644B2 (en) Mold and casting method using the mold and design method of the mold
KR20220017116A (en) Manufacturing method for hot stamping mold and its mold
CN108788096A (en) The mold and its manufacturing method with conformal cooling water route based on direct metal laser sintering and Founding moldability technology
JP5352785B2 (en) Cast iron casting method, feeder, mold and mold making method
JP5352786B2 (en) Cast iron casting method, feeder, mold and mold making method
JPH09207136A (en) Mold for resin molding and manufacture thereof
CN110625062A (en) Casting process for casting hinge lug by adopting shell mold
CN217121662U (en) Mold for manufacturing air conditioner hanging machine base
JP2000042717A (en) Die with built-in pipe for adjusting temperature
JP2004167530A (en) Mold, and method of cooling casting
JPH09168855A (en) Method an device for production of die for resin forming

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240402