JP2572669B2 - プレス型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は良質なプレス型を短期間に製作する方法に関
する。

〔従来の技術〕

プレス型を製造する方法として、鋳造による方法、直
彫りによる方法、あるいは薄板を集合させて型を作る方
法等が知られている。

鋳造による方法は、先ずプレス型にほぼ等しい木型を
製作し、この木型を砂等の中に埋め込んで鋳型を成形す
る。次に鋳型に溶融金属を流し込んでプレス型に近似し
た型を製作し、後にこれを機械加工してから仕上げを行
うものである。

直彫りによる方法は、図面情報をコンピュータにより
３次元の加工情報に変換し、切削加工によりプレス型を
製造するものである。ここで、大きなプレス型を製造す
る場合には鋳造によってプレス型より大きい鋼塊（簡易
鋳造素材）を造った後に切削加工を行う。小さなプレス
型を製造する場合には予め準備されている金属ブロック
を切削加工する。

薄板を集合させて型を作る方法は、プレス型の一方向
からの断面形状に等しい薄板を集合させてプレス型に近
似した型を製作し、これを研磨加工するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の鋳造による方法の場合、作業工
程が多いことから製作工期が長くなる。通常、製作に１
箇月程度必要とする。

直彫りによる方法の場合は、プレス型が小さければ金
属ブロックをそのまま切削できるために問題はないが、
大きなプレス型を製作する場合には簡易鋳造素材を造る
必要があり、工程的に前記“鋳造による方法”より10日
程度しか短縮ができない。さらに、簡易鋳造素材が内部
に空洞を包含している場合があり、切削加工時にこの部
分が表面に現れると著しくプレス型の品質を損なう。

薄板を集合させて型を造る方法は、プレス型の強度に
問題がある。即ち、大きな力が加わる部分とそれ以外の
部分とを区別することなく一律に薄板を集合させてプレ
ス型を製作するために、大きな力が加わる部分の耐久性
が低下する。さらに研磨加工に長時間を要する。

本発明は上記知見に基づいて、プレス型の製作工期を
短縮し、さらに品質の良好なプレス型を製作することを
解決すべき課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、基準平面を有するベースを調製しておく
工程と、 前記ベースの基準平面に密着する基準面を有し、前記
ベースの基準平面に前記基準面を密着させた状態で、隣
接するブロックと略当接する形状でサイズの異なる複数
種のブロックからなるブロック群を調製しておく工程
と、 前記ブロック群中の任意のブロックを前記ベースの基
準平面上に載置した状態で固定するための固定具を調製
しておく工程とを前工程とし、 製造するプレス型の図面情報に基づいて前記ブロック
群中からブロックの組合せを選択して、前記ベースの基
準平面上に載置した状態で前記ブロックの組合せを前記
固定具によって前記ベースに固定する工程と、 前記組合わされたブロック間に生じる微小隙間に常温
で固化する充填材を充填する工程と、 前記組合わされたブロックの表面を加工してプレス型
に成形する工程とを有するプレス型の製造方法によって
解決される。

〔作 用〕

本発明によると、予め調整されているブロック群の中
から加工量、強度等を参酌してブロックの組合せを選択
し、これらをベースに固定することにより、前記従来技
術の欄で説明した簡易鋳造素材に相当するものを極めて
短時間で用意することが可能となる。

ここで、各ブロックは相互に略当接し、大きな隙間を
生じさせないものであれば足りることから形状は著しく
簡単であり、これを鋳造で作成する場合にも内部に空洞
のない良質なものができる。

また、各ブロック先に微小な隙間があってもそれは充
填材で塞がれるために、ブロックの基準面以外の面は精
密に加工されている必要はない。そして、この簡易鋳造
素材に相当する部材から、機械加工することにより短期
間にプレス型が製造される。

このようにして本方法によると、良質なプレス型が短
期間で、しかも経済的に製造されるのである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を具体的に説明する。

第２図は前工程で予め調製されている部材を示してお
り、（Ａ）は一つのブロック２を例示している。これは
最小の単位のものを示し、他のブロック２はこれの整数
倍の幅と長さを有している。これらのブロック２は直方
体ないし立方体で形成され、後記ベース８上に載置した
とき相互に略当接し、微小な隙間しか生じないような関
係で調製されている。直方体ないし立方体に変えて三角
柱、六角柱等であってもよいが、直方体ないし立方体の
方が各種サイズのものを調製しておくことができて使い
やすい。あらかじめ、調製しておくブロック２の種類は
製造するブレス型の形状および強度によって定められ、
比較的単純なプレス型を製造する現場では少種類でよ
く、複雑なプレス型を製造する現場では多種類を用意し
ておく。なお、同一形状であっても強度によって使い分
けられるように数種類の材質を用意しておく。

各ブロック２は連続鋳造方式で指向性凝固するように
作られている。このため内部に空洞のない良質な材料の
ブロック２となっている。このブロック２は底面が精密
に機械加工されて基準面2eとなっており、側面、上面は
鋳造された状態で加工されていない。このためブロック
２を隣接させると微小な隙間が生じることになる。

各ブロック２には基準面2eと平行に、かつ一側面とほ
ぼ垂直な貫通孔2cと、この貫通孔2cと基準面2eからの高
さを違えた状態で直交する貫通孔2dとを備えている。こ
の貫通孔2c,2dの基準面2eからの高さはブロック２の種
類を問わず一定である。ただし、ブロック２を組合わせ
た時の貫通孔2c,2dのピッチが規則的となるように、大
きなサイズのブロック２には、第２図（Ａ）の立方体の
一辺の距離に等しいピッチで貫通孔2c,2dが設けられて
いる。

第２図（Ｄ）にはベース８が示され、このベース８の
表面は基準平面8bに仕上げられている。そして、このベ
ース８には縦横に等間隔で断面逆Ｔ字型の溝8aが設けら
れている。

第２図（Ｂ）（Ｃ）には、任意のブロック２の組合せ
をベース８に固定する固定具が示されている。

図示４は任意のブロック２の組合せの周囲を固定する
ためのクランパーであり、ブロック２の貫通孔2c,2dの
高さの両者にわたる長孔が設けられている。この長孔4a
のピッチは第２図（Ａ）の立方体の一辺の長さに等し
く、ブロック２が組合されたときの貫通孔2c,2dのピッ
チと一致する。

このため任意のブロック２を選択して組合わせても、
貫通孔2c,2dはブロック２の組合せの全体について貫通
し、さらにクランパー４の長孔4aとも貫通する。そこで
押えバー6aを貫通孔2c、長孔4a,あるいは貫通孔2d、長
孔4aを貫通させることができ、両端を図示しないナット
で締めつけることによりブロック２の組合せを固定する
ことができる。

クランパー４には前記長孔4aと垂直方向、即ち、図中
上下方向に縦孔4bが設けられている。この縦孔4bにはベ
ース８の溝8aに頭部が嵌合しているボルト10の軸部が通
される。そしてボルト10にナットが螺合されて締めつけ
られることにより、クランパー４はベース８に堅固に固
定される。

これによって、複数のブロック２の組合せがベース８
に固定される。

以上の部材は前工程で予め調整されてる。

さて、第１図は本発明の一実施例に係るプレス型の製
造方法の作業フローチャートを表している。

先ず、作業ステップS100においてCAD（コンピュータ
の支援をうけた設計システム）によってプレス型の図面
情報が得られると、次に作業ステップS101でこの図面情
報（２次元情報）を、コンピュータを用いて３次元情報
に変換する。即ち、実際に切削加工を施す形状情報に変
換する。

この３次元変換を行う作業ステップと平行して、作業
ステップS102で切削加工を施す対象である素材、即ち、
簡易鋳造素材に相当する形状を作成するためのブロック
２の組合せを選定する。即ち、プレス型の図面情報を基
にパソコン等を利用して、予め調製されているブロック
２の組合せのなかから、削り代を最小とできる組合せを
グラッフィクディスプレイを用いながら選択する。この
時に、プレス型において大きな力が加わることが予想さ
れる部位、即ち、第３図、第４図の例ではリッジ部20が
ブロック２間の境界ではなくて一つのブロック２中に位
置するように配置して、プレス型の強度が充分に得られ
るように配慮する。また、ブロック２の材質も強度を充
分に考慮して選択する。

即ち、選択されるブロック２の組合せは必ずしも削り
代が最小となるというのではなく、必要な強度が得られ
るように、なお削り代が少ないものを選択するのであ
る。

作業ステップ103では、このようにして選択されたブ
ロック２の組合せを、第２図に示した固定具、即ち、ク
ランパー４、押えバー６等でベース８に固定する。

ここで、前述のように、ブロック２はベース８に当接
する面、即ち、基準面2eのみが精密に機械加工されてい
る。このため、組合されたブロック２の側面間には、若
干の隙間が生じることになる。本実施例においては、こ
の隙間に樹脂の注入が行われて隙間が埋められる。な
お、前記隙間を埋める材料は常温で固化する溶融金属で
も可能である。

なお実際の作業現場では、第５図に示すように、上記
作業に使用されるブロック２、あるいは、これを固定さ
せるための固定具、即ち、クランパー４、押えバー６あ
るいはベース８等は同じサイズあるいは同じ材質毎に標
準化され、整理されて棚に収納されている。これによっ
て、効率的に必要な材料、必要な固定具を揃えることが
できる。そして、前述した手順により、ベース８上にブ
ロック２が固定されるのである。

このようにして、第１図に示す作業ステップS103が終
了し、かつ、作業ステップS101の３次元変換が終了した
段階で作業ステップS104のコンピュータを使用した切削
作業に入る。

なお、作業ステップS104の作業は従来の方法と同様で
ある。

そして、切削終了後に作業ステップS105で型磨きを行
いプレス型が完成する。

第３図、第４図には、一例として、車両のオイルパン
用のプレス型の下型の完成図が示されている。図中点線
部分は切削作業に入る前（作業ステップS103が終了時
点）のブロック２の組合せである。

上記説明したように、本実施例によると、プレス型の
図面情報を基に、予め成形されているブロック２を組み
合わせる方法であるために、強度が必要される部位には
それに見合った材質のブロックを配置し、あるいは大き
くて強いブロック２を選択することが可能であり、プレ
ス型の耐久性を向上させることができる。また、プレス
型に近い形状にブロック２を組めるために切削時間を短
縮できる。

さらに、ブロック２間の隙間に常温で固化する充填材
が注入された状態で切削加工されるために切削工程にお
いてブロック２が欠けたりすることなく、また製造され
たブロック２間に段差が無くなり、プレス製品の疵が防
止される。

そして、プレス型はブロック２毎に解体が可能である
ために、解体後のブロック２を鋳造しなおして再使用す
ることが可能である。このためコスト低減が図れる。

〔発明の効果〕 本発明によると、プレス型の図面情報を基に、予め成
形されているブロックをプレス型に近い形状に組み合わ
せた後に切削加工する方法であるために、製作工期が短
縮できる。

また、強度が予想される部位にはそれに見合った材質
のブロックを配置することができ、さらにブロックは隙
間に充填材を埋められた状態で組合わされるためにブロ
ック間に段差も無く、耐久性に優れた良好な品質のプレ
ス型が得られる。

そして、プレス型はブロック毎に解体が可能であり、
解体後のブロックを再利用することができる。このため
コスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプレス型製造方法の作
業フローチャート、第２図は本実施例において使用され
るブロックと固定具とベースとを示す図、第３図はオイ
ルパン用プレス型の下型の完成斜視図、第４図はオイル
パン用プレス型の下型の完成側面図と平面図、第５図は
ブロックの組合せ作業を示す図である。 ２……ブロック ４……クランパー ６……押えバー ８……ベース 10……ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 真一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 尚 愛知県豊田市緑ケ丘５丁目14番地 大豊 精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−78822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191276（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−162343（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準平面を有するベースを調製しておく工
   程と、 前記ベースの基準平面に密着する基準面を有し、前記ベ
   ースの基準平面に前記基準面を密着させた状態で、隣接
   するブロックと略当接する形状でサイズの異なる複数種
   のブロックからなるブロック群を調製しておく工程と、 前記ブロック群中の任意のブロックを前記ベースの基準
   平面上に載置した状態で固定するための固定具を調製し
   ておく工程とを前工程とし、 製造するプレス型の図面情報に基づいて前記ブロック群
   中からブロックの組合せを選択して、前記ベースの基準
   平面上に載置した状態で前記ブロックの組合せを前記固
   定具によって前記ベースに固定する工程と、 前記組合わされたブロック間に生じる微小隙間に常温で
   固化する充填材を充填する工程と、 前記組合わされたブロックの表面を加工してプレス型に
   成形する工程とを有することを特徴とするプレス型の製
   造方法。