JP2821518B2 - Casting method using outer resin mold - Google Patents
Casting method using outer resin moldInfo
- Publication number
- JP2821518B2 JP2821518B2 JP3321225A JP32122591A JP2821518B2 JP 2821518 B2 JP2821518 B2 JP 2821518B2 JP 3321225 A JP3321225 A JP 3321225A JP 32122591 A JP32122591 A JP 32122591A JP 2821518 B2 JP2821518 B2 JP 2821518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- casting
- resin
- molten metal
- prototype
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は鋳造方法に関するもので
あり、特に「鋳型」の製造までの工程を大幅に短縮化す
ることのできる外皮樹脂原型を用いる鋳造方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting method, and more particularly to a casting method using a shell resin mold capable of greatly shortening the process up to the production of a "mold".
【０００２】[0002]
【従来の技術】少量多品種の鋳物を成形する際に、ロス
トワックス法と称される方法が多用される。このロスト
ワックス法では、（１）成形したい鋳物形状に対応する
空間（キャビティ）を有するワックスモデルの作成型を
製造し、（２）このワックスモデル作成型で鋳物と同一
形状を有するワックスモデルを作成し、（３）このワッ
クスモデルの外側に溶湯の温度に耐えて形状維持可能な
鋳型材を注入ないし、吹きつけ等の手法で充填すること
によりワックスモデルを囲繞する鋳型を製造し、（４）
鋳型ごと加熱してワックスモデルを流出させた後、その
鋳型に溶湯を注入する。溶湯が冷却されて固形化した
後、鋳型は破壊されて鋳物が離型される。この結果、ワ
ックスモデルと同一形状を持った鋳物が成形される。一
回の鋳造が完成すると（２）以後の処理を繰り返して同
一形状の鋳物を作り出す。2. Description of the Related Art A method called a lost wax method is often used for molding small-quantity and many kinds of castings. In this lost wax method, (1) a mold for producing a wax model having a space (cavity) corresponding to a casting shape to be formed is manufactured, and (2) a wax model having the same shape as the casting is produced by the wax model creating mold. (3) A mold surrounding the wax model is manufactured by injecting a mold material capable of withstanding the temperature of the molten metal and maintaining its shape into the outside of the wax model or filling the mold material by spraying or the like, and (4)
After the mold is heated and the wax model flows out, the molten metal is poured into the mold. After the molten metal is cooled and solidified, the mold is broken and the casting is released. As a result, a casting having the same shape as the wax model is formed. When one casting is completed, (2) and subsequent processes are repeated to produce a casting having the same shape.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このロストワックス法
では、多様な形状の鋳物を成形することができる。しか
しながら、この方法ではワックスモデルを作成するため
の型の製造が不可欠である。しかるに、このワックスモ
デルの作成型を製造するためには、多くの手間と費用が
必要とされる。このため、多量に鋳物を成形する場合は
ともかく、少量の鋳物を製造する場合には鋳物１個あた
りの生産コストが高価になってしまう。また、原型に基
づいてワックスモデルの作成型を製造するまでに長期間
を必要とする。そこで、本発明は、「鋳型」製造までの
工程を簡略化し、鋳物成形に要する時間を短くし、生産
コストを低減させ得る新たな鋳造方法を提案するもので
ある。According to the lost wax method, castings of various shapes can be formed. However, in this method, it is essential to manufacture a mold for creating a wax model. However, a lot of labor and cost are required to manufacture the mold for the wax model. For this reason, a large number of castings are produced, but a small amount of castings is expensive to produce per casting. In addition, it takes a long time to produce a wax model forming die based on the prototype. Thus, the present invention proposes a new casting method that simplifies the steps up to the manufacture of a “mold”, shortens the time required for casting molding, and reduces production costs.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記技術課題を解決する
ために、本発明は、溶湯を鋳型中に注入し冷却後離型し
て鋳物を成形する鋳造方法であって、成形する鋳物の外
表面に一致する外表面を凹部内に備えた凹状の外皮樹脂
原型を光硬化造形法に従って作成する工程と、この凹部
に溶湯の温度において形状維持可能な鋳型材を充填する
工程と、外皮樹脂原型を除去後の鋳型材の該外皮樹脂原
型で被覆されていた側に鋳枠を配置して、鋳枠と鋳型材
の外皮樹脂原型で被覆されていた側とで構成した鋳型に
溶湯を注入する工程、とを有することを特徴とする外皮
樹脂原型を用いる鋳造方法を創作した。また、本発明
は、溶湯を鋳型中に注入し、冷却後離型して鋳物を成形
する鋳造方法であって、成形する鋳物の外表面に一致す
る外表面を凹部の外側に備えた凹状の外皮樹脂原型を光
硬化造形法に従って作成する工程と、この凹部に、溶湯
の温度において消失可能な充填材を充填する工程と、前
記凹部の外側の前記外表面側及び前記凹部の充填材上に
溶湯の温度において形状維持可能な鋳型材を充填する工
程と、充填材が充填された前記凹部に溶湯を注入する工
程、とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用いる
鋳造方法を創作した。なお、ここでいう光硬化造形法と
は、光を照射すると硬化する液状の樹脂に対し、３次元
における任意の位置の光を照射して照射領域に対応した
立体形状を有する樹脂硬化物を造形する技術であり、例
えば、特開昭５６−１４４４７８号公報に開示されてい
るものをいう。また、外皮樹脂原型とは、外皮を主体と
して構成された原型をいう。中実の原型ではなく中空な
いし内部にハニカム状の補強構造が施された外皮を主体
とした樹脂造形物をいう。In order to solve the above-mentioned technical problems, the present invention relates to a casting method for casting a molten metal into a mold, cooling and releasing the mold, and forming a casting.
Concave outer skin resin with an outer surface in the recess that matches the surface
A step of forming a prototype in accordance with a light curing molding method,
Is filled with a mold material that can maintain its shape at the temperature of the molten metal
Process and the outer shell resin original of the mold material after removing the outer shell resin original
Place the flask on the side covered with the mold,
To the mold composed of the side covered with the outer shell resin prototype
And a step of injecting a molten metal . In addition, the present invention
Injects molten metal into a mold, releases it after cooling, and forms a casting
Casting method that matches the outer surface of the casting to be formed.
The concave outer skin resin mold with the outer surface
The process of making according to the hardening molding method, and the molten metal
Filling with a filler that can be lost at a temperature of
On the outer surface side of the recess and the filler of the recess.
Filling mold material that can maintain shape at the temperature of molten metal
And pouring the molten metal into the recess filled with the filler.
Using an outer shell resin prototype characterized by having
A casting method was created. Here, the photo-curing molding method is to irradiate light at an arbitrary position in three dimensions to a liquid resin that cures when irradiated with light to form a cured resin having a three-dimensional shape corresponding to an irradiation area. For example, the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 56-144478. Further, the outer shell resin prototype refers to a prototype mainly composed of the outer skin. It is not a solid prototype but refers to a resin molded product mainly composed of an outer shell having a hollow or internal honeycomb-shaped reinforcement structure.
【０００５】[0005]
【作用】本発明によれば、ロストワックス法におけるワ
ックスモデルに相当する樹脂原型が光硬化造形法によっ
て製造されるため、ワックスモデル作成型の製造工程を
不要とすることができる。このため、鋳型製造までの工
程が大幅に単純化され、時間、費用の節約がなされる。
さらに、外皮樹脂原型が外皮を主体として構成されるも
のであるため、焼失部分が少ない。特に、請求項１に記
載の発明によると、成形する鋳物の形状は、鋳枠と鋳型
材の外皮樹脂原型側で形成され、鋳物の形状の全体を外
皮樹脂原型の外表面で規定する必要がない。 また、請求
項２に記載の発明によると、成形する鋳物の形状は、外
皮樹脂原型と充填材とで規定され、鋳物の形状の全体を
外皮樹脂原型で規定する必要がない。また、充填材によ
り、外皮樹脂原型に剛性が付与される。 According to the present invention, the resin model corresponding to the wax model in the lost wax method is manufactured by the photocuring molding method, so that the manufacturing process of the wax model forming mold can be omitted. This greatly simplifies the process up to mold production, saving time and money.
Further, since the outer shell resin prototype is mainly composed of the outer shell, the burnout portion is small. In particular, claim 1
According to the invention described above, the shape of the casting to be molded is
Formed on the outer resin mold side of the material, and removes the entire casting shape
There is no need to specify on the outer surface of the leather resin prototype. Also, billing
According to the invention described in Item 2, the shape of the casting to be formed is
The entire shape of the casting is specified by the leather resin prototype and the filler.
There is no need to specify the outer resin model. Also, depending on the filler
Thus, rigidity is given to the outer shell resin prototype.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の第１実施例として図４に示す
鋳物１５を成形する場合を例として説明する。本実施例
にかかる鋳造方法は次に述べる各工程を実施する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to an example in which a casting 15 shown in FIG. 4 is formed. The casting method according to the present embodiment performs the following steps.
【０００７】（１）まず、最初に３次元のＣＡＤシステ
ムを用いて鋳物１５の３次元形状、すなわち、外表面１
５ａの形状を設計をする。この結果、３次元ＣＡＤシス
テムによって鋳物１５の３次元の形状情報が定義され
る。次に図１に示される外皮樹脂原型１の作成が実施さ
れる。これには光硬化造形法が用いられる。光硬化造形
法は、図２に例示されるように液状の光硬化性樹脂２の
表面に強力な紫外線３を照射することにより、照射され
た領域の樹脂２を硬化させ、これを幾層にも積層するこ
とにより３次元の樹脂硬化像を創成するものである。得
られる形状はレーザ光３の軌跡により決定される。(1) First, using a three-dimensional CAD system, the three-dimensional shape of the casting 15, that is, the outer surface 1
Design the shape of 5a. As a result, three-dimensional shape information of the casting 15 is defined by the three-dimensional CAD system. Next, the preparation of the shell resin prototype 1 shown in FIG. 1 is performed. For this, a light curing molding method is used. In the photo-curing molding method, as shown in FIG. 2, the surface of a liquid photo-curable resin 2 is irradiated with strong ultraviolet rays 3 to cure the resin 2 in the irradiated area, and this is formed into several layers. Are also laminated to create a three-dimensional cured resin image. The obtained shape is determined by the trajectory of the laser beam 3.
【０００８】すなわち、図２に模式的に示されるよう
に、槽内に満たされた光硬化性樹脂２の表面にレーザ光
３のスポットを当てて、スキャナ５によってレーザ光３
を２次元的に移動することにより表面の一部が固体化さ
れる。その後、固体化したものを一層の厚み分だけステ
ージ４により液面より沈下させ、固定化した部分の上に
一層分の液状の樹脂２を導入する。次にこの液状部が同
様に固化される。この固化像は下層の固化像上に積層さ
れて一体化される。これを繰り返して一層づつ重ねられ
る。この場合、一層の断面の輪郭内部を全域照射すれ
ば、中実の樹脂像が造形され、輪郭のみを照射すれば、
輪郭のみが固化され、内部は未硬化の中空の樹脂像が作
成される。なお、中空の樹脂像が造形されたときは、造
形終了時に、内部空間に未硬化樹脂が充填されている
が、小さい孔を開けることにより排出される。樹脂像が
大きく外皮のみでは形状が維持ができないときは、内部
に補強用硬化部が造形されたハニカムで補強された外皮
像が得られる。本実施例では、３次元ＣＡＤシステムの
データに基づいて輪郭内部に近接する部分のみを照射
し、中空の外皮樹脂原型１を造形する。この外皮樹脂原
型１の外表面７は鋳物表面１５ａに一致したものとされ
る。なお、この外皮樹脂原型１はその外表面７にのみ意
義があるので、外皮６の裏側（内表面）８は補強枠等を
有するハニカム構造であってもよい。図１では、３本の
支柱９で外皮６が補強されている場合を例示している。
このようにして光硬化造形法で外皮樹脂原型１が作成さ
れるので、従来のロストワックス作成用の型の製造工程
が省かれる。That is, as schematically shown in FIG. 2, a spot of the laser beam 3 is applied to the surface of the photocurable resin 2 filled in the tank, and the laser beam 3 is irradiated by the scanner 5.
Is moved two-dimensionally to solidify part of the surface. Thereafter, the solidified material is lowered from the liquid level by the stage 4 by one layer thickness, and one layer of the liquid resin 2 is introduced onto the fixed portion. Next, the liquid portion is similarly solidified. This solidified image is laminated and integrated on the lower solidified image. By repeating this, the layers are stacked one by one. In this case, a solid resin image is formed by irradiating the entire area inside the outline of the one-layer cross section, and by irradiating only the outline,
Only the outline is solidified, and an uncured hollow resin image is created inside. When a hollow resin image is formed, the uncured resin is filled in the internal space at the end of the formation, but is discharged by making a small hole. When the resin image is large and the shape cannot be maintained only by the outer skin, an outer skin image reinforced by a honeycomb having a hardened portion for reinforcement formed therein is obtained. In this embodiment, based on data of the three-dimensional CAD system, only a portion close to the inside of the contour is irradiated to form the hollow outer shell resin prototype 1. The outer surface 7 of the outer shell resin mold 1 is made to coincide with the casting surface 15a. Since the outer shell resin mold 1 has significance only on the outer surface 7, the back side (inner surface) 8 of the outer shell 6 may have a honeycomb structure having a reinforcing frame or the like. FIG. 1 illustrates a case where the outer cover 6 is reinforced by three columns 9.
In this manner, the outer resin mold 1 is formed by the photo-curing molding method, so that the conventional manufacturing process of the lost wax forming mold is omitted.
【０００９】（２）次に、図３に示すような鋳型１２の
製造が行われる。まず、外皮樹脂原型１が鋳枠１０内の
所定の位置に設置される。次に、使用する金属溶湯１４
の温度において形状維持可能な鋳型材１１がスラリー状
にされて外皮樹脂原型１の外表面７と鋳枠１０の間に充
填される。鋳型材１１が外表面７と鋳枠１０の間に充填
された後、鋳枠１０ごと所定の温度（約３００°Ｃ）に
加熱され乾燥される。この間、外皮樹脂原型１の形状は
維持される。同時に、鋳型材１１が硬化し、鋳型材１１
の内表面１２ａの形状が固定される。これにより、鋳物
１５と同形の空間１２ｂが内表面１２ａによって規定さ
れた鋳型１２が製造される。(2) Next, a mold 12 as shown in FIG. 3 is manufactured. First, the outer shell resin mold 1 is installed at a predetermined position in the flask 10. Next, the molten metal 14 to be used
The mold material 11 whose shape can be maintained at the temperature of 3 is made into a slurry and is filled between the outer surface 7 of the outer shell resin mold 1 and the casting frame 10. After the mold material 11 is filled between the outer surface 7 and the flask 10, the flask 10 is heated to a predetermined temperature (about 300 ° C.) and dried. During this time, the shape of the skin resin prototype 1 is maintained. At the same time, the mold material 11 cures and the mold material 11
Of the inner surface 12a is fixed. Thereby, the mold 12 in which the space 12b having the same shape as the casting 15 is defined by the inner surface 12a is manufactured.
【００１０】鋳型１２を製造する際、上記の温度では外
皮樹脂原型１は焼失しない。しかし、一旦鋳型１２の内
表面１２ａが固定されれば、外皮樹脂原型１の必要はも
はやなくなるので、さらに高温に加熱して外皮樹脂成形
型１を焼失させてもよい。この場合、外皮樹脂原型１が
中実でないため、樹脂の熱膨張によって発生する応力が
小さく、鋳型１２に亀裂を生じない。When the mold 12 is manufactured, the outer resin mold 1 is not burned off at the above temperature. However, once the inner surface 12a of the mold 12 is fixed, the outer resin mold 1 is no longer necessary, and the outer resin mold 1 may be further heated to a higher temperature to burn off the outer resin mold 1. In this case, since the outer resin mold 1 is not solid, the stress generated by the thermal expansion of the resin is small, and the mold 12 does not crack.
【００１１】（３）次に、所定温度の金属溶湯１４が図
３に示す予め設けた鋳口１３から鋳型１２内に注入され
る。鋳型１２内に残存する外皮樹脂原型１はこの溶湯１
４が注入されることにより、その温度で焼失・気化され
る。この結果、金属溶湯１４によって鋳型１２内の空間
１２ｂが隙間なく満たされる。このとき焼失される外皮
樹脂原型１は中実構造でないため、焼失量が少ない。こ
のため、鋳物中にガスが混入して巣を生じさせることも
なく、樹脂の気化ガスによる作業環境の汚染もない。な
お、金属溶湯１４注入以前にあらかじめ外皮樹脂原型１
を焼失した場合にも、同様の効果が得られる。さらに、
金属１４が冷却されて硬化した後、鋳型１２が破壊され
て鋳物１５が取り出される。鋳口等の仕上げ等が行わ
れ、製品とされる。以下、同様の外皮樹脂原型１を作成
し、（２）以降の手順によって同一形状の鋳物が鋳造さ
れる。(3) Next, a molten metal 14 having a predetermined temperature is injected into the mold 12 from a casting hole 13 provided in advance as shown in FIG. The outer shell resin prototype 1 remaining in the mold 12 is
By injecting 4, it is burned and vaporized at that temperature. As a result, the space 12b in the mold 12 is filled with the metal melt 14 without gaps. At this time, since the outer shell resin prototype 1 to be burned out has no solid structure, the amount of burnout is small. Therefore, no gas is mixed into the casting to form a cavity, and there is no contamination of the working environment by the vaporized gas of the resin. It is to be noted that the skin resin prototype 1
The same effect can be obtained even if is burned out. further,
After the metal 14 has cooled and hardened, the mold 12 is broken and the casting 15 is removed. Finishing of the casting hole etc. is performed and it is finished. Hereinafter, a similar outer shell resin prototype 1 is prepared, and a casting having the same shape is cast by the procedure from (2) onward.
【００１２】次に本発明の第２実施例として図７の鋳物
製の金型２２を成形する場合を例として説明する。本例
では本発明が鋳型成型法の一つであるいわゆるフルモー
ルド法に適用されている。フルモールド法とは、通常ス
チロール樹脂を切削または発泡させて形成される中実の
樹脂原型を使用して鋳型を製造する方法である。 （１）まず、第１実施例と同様、最初に３次元のＣＡＤ
システムを用いて金型２２の３次元形状、すなわち、外
表面２２ａ及び成形面２３の設計をする。この結果、３
次元のＣＡＤシステムによって３次元の形状情報が定義
される。次に、この情報に基づいて外皮樹脂原型２１の
作成が実施される。これには光硬化造形法が用いられ
る。光硬化造形法による外皮樹脂原型２１の作成は、第
１実施例で述べたものと同様である。Next, as a second embodiment of the present invention, a case where a casting mold 22 shown in FIG. 7 is formed will be described as an example. In this example, the present invention is applied to a so-called full mold method, which is one of the mold molding methods. The full mold method is a method of manufacturing a mold using a solid resin prototype which is usually formed by cutting or foaming a styrene resin. (1) First, similarly to the first embodiment, first, a three-dimensional CAD
The three-dimensional shape of the mold 22, that is, the outer surface 22 a and the molding surface 23 are designed using the system. As a result, 3
Three-dimensional shape information is defined by a three-dimensional CAD system. Next, based on this information, the outer skin resin prototype 21 is created. For this, a light curing molding method is used. The production of the outer resin mold 21 by the photocuring molding method is the same as that described in the first embodiment.
【００１３】結果として、図５に示す、所定の厚みの外
皮２５によって形成された外皮樹脂原型２１が作成され
る。本例では上部が開口して凹部２６を有する略箱状に
形成される。この外皮樹脂原型２１の外皮２５の外表面
２５ａ、成形面２５ｂ及び上端部２５ｃによって規定さ
れる形状が金型２２の３次元形状、すなわち、外表面２
２ａ及び成形面２３に一致する。As a result, a skin resin mold 21 formed by a skin 25 having a predetermined thickness as shown in FIG. 5 is produced. In the present example, it is formed in a substantially box shape having an upper opening and a concave portion 26. The shape defined by the outer surface 25a, the molding surface 25b, and the upper end 25c of the outer skin 25 of the outer skin resin mold 21 is the three-dimensional shape of the mold 22, that is, the outer surface 2
2a and the molding surface 23.
【００１４】（２）次に、図６に示すような鋳型３１の
製造が行われる。まず、この凹部２６の底面から所定の
深さまでスチロール樹脂２の粉末２７が充填される。さ
らに、上端までスチロール樹脂のブロック体２８が組み
合わせて充填される。この結果、スチロール樹脂２７、
２８が充填された外皮樹脂原型２１を鋳型３１に設置し
たときに、鋳型３１内に金型２２と同形状の空間を形成
することができ、しかも外皮樹脂原型２１が鋳型材３０
に囲繞された際に形状維持できる強度が付与される。こ
のように本例では従来のフルモールド法の樹脂原型の成
形面として外皮樹脂原型２１が使用されている。このた
め、従来のフルモールド法の樹脂原型に比較して表面精
度が良い。(2) Next, a mold 31 as shown in FIG. 6 is manufactured. First, the powder 27 of the styrene resin 2 is filled from the bottom surface of the concave portion 26 to a predetermined depth. Further, the block 28 of styrene resin is filled in combination to the upper end. As a result, the styrene resin 27,
When the shell resin mold 21 filled with the mold 28 is placed in the mold 31, a space having the same shape as the mold 22 can be formed in the mold 31.
The strength which can maintain a shape when surrounded by the shape is provided. As described above, in this example, the outer resin mold 21 is used as a molding surface of the resin mold of the conventional full mold method. Therefore, the surface accuracy is better than that of the conventional resin mold of the full mold method.
【００１５】そして、外皮樹脂原型２１が鋳枠２９内の
所定の位置に設置される。使用する金属溶湯３３の温度
において形状維持可能であって、スラリー状にされた鋳
型材３０が適宜手法により外皮樹脂原型２１の外表面２
５ａ及び成形面２５ｂと鋳枠２９の間に充填される。さ
らに、スチロール樹脂２８の上にも充填される。充填さ
れた鋳型材３０は鋳枠２９ごと所定の温度（約３００°
Ｃ）に加熱され乾燥される。この間、外皮樹脂原型２１
及びスチロール樹脂２７、２８の形状は維持される。鋳
型材３０が硬化して、鋳型材３０の内表面３０ａの形状
が固定される。これにより、金型２２と同一形状の外皮
樹脂原型２１及びスチロール樹脂２７、２８が充填され
た鋳型３１が製造される。Then, the outer resin mold 21 is set at a predetermined position in the casting flask 29. The shape can be maintained at the temperature of the molten metal 33 to be used, and the slurry-shaped mold material 30 can be formed on the outer surface 2 of the outer resin mold 21 by an appropriate method.
5a and between the molding surface 25b and the flask 29. Further, it is also filled on the styrene resin 28. The filled mold material 30 is kept at a predetermined temperature (about 300 °
Heated to C) and dried. During this time, the outer skin resin prototype 21
And, the shapes of the styrene resins 27 and 28 are maintained. The mold material 30 is cured, and the shape of the inner surface 30a of the mold material 30 is fixed. As a result, a mold 31 filled with the outer resin mold 21 and the styrene resins 27 and 28 having the same shape as the mold 22 is manufactured.
【００１６】（３）この後、所定温度の金属溶湯３３が
図６に示すように予め設けた鋳口３２から鋳型３１内に
注入される。鋳型３１内に残存する外皮樹脂原型２１及
びスチロール樹脂２７、２８は溶湯３３によって焼失・
気化され、金属溶湯３３と置換される。このようにして
鋳型３１内の空洞内が溶湯３３で満たされる。さらに、
金属３３が冷却されて硬化した後、鋳型３１が破壊され
て図７に示す鋳物２２が取り出される。鋳口等の仕上げ
等が行われ、金型とされる。以下、同様の外皮樹脂原型
２１を作成して（２）以降の手順によって同一形状の金
型２２が成形される。(3) Thereafter, the molten metal 33 at a predetermined temperature is injected into the mold 31 from a casting hole 32 provided in advance as shown in FIG. The skin resin prototype 21 and the styrene resins 27 and 28 remaining in the mold 31 are burned out by the molten metal 33.
It is vaporized and replaced with the molten metal 33. Thus, the inside of the cavity in the mold 31 is filled with the molten metal 33. further,
After the metal 33 is cooled and hardened, the mold 31 is broken and the casting 22 shown in FIG. 7 is taken out. Finishing of a casting hole etc. is performed and it is set as a metal mold. Hereinafter, the same outer shell resin mold 21 is prepared, and the mold 22 having the same shape is formed by the procedure after (2).
【００１７】なお、金型２２の成形面２３となる面のみ
を外皮樹脂原型２１を用いて成形し、金型２２の側面に
相当する面はすべてスチロール樹脂で成形してもよい。
また、フルモールド法に適用する場合には、外皮樹脂原
型２１内にスチロール樹脂２７、２８が充填されるた
め、型２１の剛性が向上する。したがって、外皮２５を
通常より薄い外皮に形成してもよい。さらに外皮樹脂原
型２１の作成コスト及び作成時間を減らすことができ
る。It is to be noted that only the surface to be the molding surface 23 of the mold 22 may be molded by using the outer resin mold 21, and all surfaces corresponding to the side surfaces of the mold 22 may be molded by styrene resin.
In addition, when applied to the full molding method, the styrol resins 27 and 28 are filled in the outer resin mold 21, so that the rigidity of the mold 21 is improved. Therefore, the outer skin 25 may be formed as a thinner outer skin. Further, the production cost and the production time of the outer resin mold 21 can be reduced.
【００１８】次に、第３実施例として図１０に示す鋳物
を成形する場合を例として説明する。 （１）まず、第１及び第２実施例と同様、３次元ＣＡＤ
システムにより、製造する鋳物５３の３次元形状すなわ
ち、外表面５３ａの形状を設計する。この結果、３次元
ＣＡＤシステムによって、鋳物５３の３次元の形状情報
が定義される。本例の場合、図８及び図１０に示すよう
に、この外表面５３ａの中でも鋳物として特徴がある外
表面５４を外表面４４とする外皮樹脂原型４１を光硬化
造形法を使用して作成される。この結果図８に示すよう
に、作成された外皮樹脂原型４１は外表面４４を有する
外皮４２を底面として側面４５が周囲に設けられ、上部
が開口して凹部４６が形成された略箱状である。すなわ
ち、本例でいう外表面４４は凹部４６の内側に設けられ
ている。なお、本実施例では外皮樹脂原型４１の凹部４
６側にのみ意義を有している。したがって、外表面４４
の反対側、すなわち、図８中の外側はハニカム等の補強
構造あるいは中実構造であってもよい。Next, as a third embodiment, a case where the casting shown in FIG. 10 is formed will be described as an example. (1) First, as in the first and second embodiments, three-dimensional CAD
The three-dimensional shape of the casting 53 to be manufactured, that is, the shape of the outer surface 53a is designed by the system. As a result, the three-dimensional CAD system defines three-dimensional shape information of the casting 53. In the case of this example, as shown in FIG. 8 and FIG. 10, the outer resin mold 41 having the outer surface 54 having the characteristic as a casting among the outer surfaces 53 a as the outer surface 44 is formed by using the photocuring molding method. You. As a result, as shown in FIG. 8, the formed outer skin resin mold 41 has a substantially box shape in which a side surface 45 is provided around the outer skin 42 having an outer surface 44 as a bottom surface, and an upper portion is opened and a concave portion 46 is formed. is there. That is, the outer surface 44 in this example is provided inside the recess 46. In this embodiment, the concave portion 4 of the outer resin mold 41 is used.
It has significance only on the 6 side. Therefore, the outer surface 44
8, that is, the outside in FIG. 8 may be a reinforcing structure such as a honeycomb or a solid structure.
【００１９】（２）次に、この外皮樹脂原型４１の凹部
４６にスラリー状にされて金属溶湯５２の温度で形状維
持可能な鋳型材４７が充填される。外皮模型４１の凹部
４６が鋳型材４７によって満たされた後、鋳型材４７と
外皮樹脂原型４１が所定の温度で加熱・乾燥される。こ
の間、外皮樹脂原型４１は形状を維持し、鋳型材４７は
硬化して、その外表面４４の形状が鋳型材４７の外表面
４８ａに固定される。これにより、外皮樹脂原型４１の
外表面４４を成形面４８ａとして有する鋳型４８が製造
される。本例の場合、さらに高温に加熱して外皮樹脂原
型４１を焼失する。(2) Next, the concave portion 46 of the outer shell resin mold 41 is filled with a mold material 47 which is made into a slurry and which can maintain its shape at the temperature of the molten metal 52. After the concave portion 46 of the outer skin model 41 is filled with the mold material 47, the mold material 47 and the outer skin resin mold 41 are heated and dried at a predetermined temperature. During this time, the outer shell resin mold 41 maintains its shape, the mold material 47 hardens, and the shape of its outer surface 44 is fixed to the outer surface 48a of the mold material 47. Thus, a mold 48 having the outer surface 44 of the outer shell resin mold 41 as the molding surface 48a is manufactured. In the case of this example, the skin resin prototype 41 is further burned by heating to a high temperature.
【００２０】（３）この後、図９に示すように、鋳枠４
９内に前記鋳型４８を反転して、鋳型４８の成形面４８
ａを上方に向けて設置する。この鋳枠４９は鋳型４８を
隙間なく設置できる形状の底面５０及び壁５１を有し、
さらにこの壁５１は鋳型４８の高さよりも高い所定の高
さを有している。このような鋳枠４９の内壁５１と鋳型
４８の成形面４８ａとによって形成された空間５５は鋳
造する鋳物５３の形状に他ならない。そして、この空間
５５に所定の鋳込み温度の金属溶湯５２を注入する。空
間５５に行きわたった金属が冷却されて硬化した後、鋳
型４８を鋳枠４９から取り出し、鋳型４８を破壊して鋳
物５３を取り出して仕上げ等を行い、製品とする。以
下、同様の外皮樹脂原型４１を作成して（２）以降の手
順によって同形状の鋳物が成形される。(3) Thereafter, as shown in FIG.
The mold 48 is turned over into the molding surface 48 of the mold 48.
a is set upward. The casting frame 49 has a bottom surface 50 and a wall 51 having a shape that allows the mold 48 to be installed without a gap,
Further, the wall 51 has a predetermined height higher than the height of the mold 48. The space 55 formed by the inner wall 51 of the casting frame 49 and the molding surface 48a of the mold 48 is nothing but the shape of the casting 53 to be cast. Then, the molten metal 52 at a predetermined casting temperature is injected into this space 55. After the metal that has spread to the space 55 is cooled and hardened, the mold 48 is taken out of the casting frame 49, the mold 48 is broken, the casting 53 is taken out, and finishing is performed to obtain a product. Hereinafter, a similar outer shell resin mold 41 is prepared, and a casting having the same shape is formed by the procedure of (2) and subsequent steps.
【００２１】本例は第１実施例と外皮樹脂原型４１の外
表面４４に沿って鋳型材４７を注入して鋳型４８を成形
するという点では共通するが、鋳型４８の外側の空間に
相当する形状の鋳物５３を得るという点で異なる。どち
らの方法によって鋳物を成形するかは、鋳型の製造性と
鋳物の成形性及び工程での操作性を考慮して選択するこ
とができる。本例では、鋳物５３の部分的な外表面５４
についてのみの外表面４４を有する外皮樹脂原型４１を
作成したが、鋳物５３の外表面５３全体にわたる外表面
４４を有する外皮樹脂原型４１を作成して、鋳物を製造
することも可能である。なお、外皮樹脂原型４１の形状
によっては、原型４１の焼失は金属溶湯５２の注入時で
もよい。The present embodiment is similar to the first embodiment in that the mold material 47 is injected along the outer surface 44 of the shell resin mold 41 to form the mold 48, but corresponds to the space outside the mold 48. The difference is that a shaped casting 53 is obtained. Which method is used to mold the casting can be selected in consideration of the productivity of the mold, the moldability of the casting, and the operability in the process. In this example, the partial outer surface 54 of the casting 53
Although the outer shell resin mold 41 having the outer surface 44 only for the above is prepared, the outer shell resin mold 41 having the outer surface 44 covering the entire outer surface 53 of the casting 53 can be manufactured to produce the casting. It should be noted that, depending on the shape of the outer resin mold 41, the burnout of the mold 41 may be performed at the time of pouring the molten metal 52.
【００２２】[0022]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、３次元
ＣＡＤデータから直接に光硬化造形法によって外皮樹脂
原型が作成され、原型に基づくワックスモデル作成型の
製作及び組み立て工程を省略することができる。したが
って、鋳型の製造を短期間に、かつ低コストで行うこと
ができる。さらに、鋳物の形状の全体を外皮樹脂原型で
規定しないので、外皮樹脂原型の製作のコストが低減で
きる。 請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載
の発明の効果に加えて、さらに、外皮樹脂原型の凹部内
に充填材が充填されるので、この充填材が外皮樹脂原型
の形状を補完し、かつ外皮樹脂原型を補強することがで
きるので、さらに、外皮樹脂原型の製作コストが低減で
きる。 According to the first aspect of the present invention, three-dimensional
Skin resin by photo-curing molding method directly from CAD data
A prototype is created, and a wax model is created based on the prototype.
Production and assembly steps can be omitted. But
To produce molds in a short time and at low cost
Can be. In addition, the entire casting shape can be
Because it is not specified, the cost of manufacturing the outer resin mold can be reduced.
Wear. According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effects of the invention of
Is filled with the filler, so this filler is
To complement the shape of the resin and to reinforce the outer resin model.
As a result, the production cost of the shell resin prototype can be further reduced.
Wear.
【図１】第１実施例における成形された外皮樹脂原型の
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a molded outer shell resin mold in a first embodiment.
【図２】光硬化造形法による外皮模型成形の工程図であ
る。FIG. 2 is a process diagram of molding a skin model by a photo-curing molding method.
【図３】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 3 is a process diagram of pouring a molten metal into a mold.
【図４】鋳造された鋳物の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a cast product.
【図５】第２実施例における成形された外皮樹脂原型の
断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a molded outer shell resin mold in a second embodiment.
【図６】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 6 is a process chart of pouring a molten metal into a mold.
【図７】鋳造された金型の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a cast mold.
【図８】第３実施例の外皮樹脂原型に鋳型材を充填する
工程図である。FIG. 8 is a process diagram of filling a mold material into a skin resin prototype of the third embodiment.
【図９】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 9 is a process chart of pouring a molten metal into a mold.
【図１０】鋳造された鋳物の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a cast product.
１、２１、４１ 外皮樹脂原型 ７、２５ａ、２５ｄ、４４ 外表面 １１、３０、４７ 鋳型材 １２、３１、４８ 鋳型 １４、３３、５２ 金属溶湯 １５、２２、５３ 鋳物 １５ａ、２２ａ、５４ 鋳物の外表面 1, 21, 41 Outer shell resin mold 7, 25a, 25d, 44 Outer surface 11, 30, 47 Mold material 12, 31, 48 Mold 14, 33, 52 Molten metal 15, 22, 53 Casting 15a, 22a, 54 Casting Outer surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:24 (72)発明者 斉藤 直一郎 神奈川県藤沢市大庭3910 藤沢西部団地 ２−９−952 (56)参考文献 特開 平３−174943（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22C 7/02,9/04──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B29K 105: 24 (72) Inventor Naoichiro Saito 3910 Oba, Fujisawa-shi, Kanagawa 2-9-952 Fujisawa Danchi 2-9952 (56) References JP Hei 3-174943 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B22C 7/02, 9/04
Claims (2)
を成形する鋳造方法であって、成形する鋳物の外表面に一致する外表面を凹部内に備え
た凹状の外皮樹脂原型を光硬化造形法に従って作成する
工程と、 この凹部に、溶湯の温度において形状維持可能な鋳型材
を充填する工程と、 外皮樹脂原型を除去後の鋳型材の該外皮樹脂原型で被覆
されていた側に鋳枠を配置して、鋳枠と鋳型材の外皮樹
脂原型で被覆されていた側とで構成した鋳型に溶湯を注
入する工程、 とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用いる鋳造
方法。1. A casting method for molding a casting by injecting a molten metal into a mold, cooling and releasing the mold, wherein an outer surface corresponding to the outer surface of the casting to be molded is provided in the recess.
A concave outer shell resin prototype in accordance with the photo-curing molding method
Process and a mold material capable of maintaining its shape at the temperature of the molten metal in this concave portion
Filling the mold, and covering the mold material after removing the coat resin prototype with the coat resin prototype.
Place the flask on the side where it was
Pour the molten metal into the mold composed of the side covered with the grease prototype
A casting method using a shell resin prototype.
物を成形する鋳造方法であって、成形する鋳物の外表面に一致する外表面を凹部の外側に
備えた凹状の外皮樹脂原型を光硬化造形法に従って作成
する工程と、 この凹部に、溶湯の温度において消失可能な充填材を充
填する工程と、 前記凹部の外側の前記外表面側と前記凹部の充填材上に
溶湯の温度において形状維持可能な鋳型材を充填する工
程と、 充填材が充填された前記凹部に溶湯を注入する工程、 とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用いる鋳造
方法。2. A casting method for injecting a molten metal into a mold, cooling and releasing the mold to form a casting, wherein an outer surface coinciding with the outer surface of the casting to be molded is formed outside the recess.
Creates a concave skin resin prototype equipped with light curing molding method
And filling the recess with a filler that can be eliminated at the temperature of the molten metal.
Filling step, on the outer surface side outside the recess and the filler in the recess.
Filling mold material that can maintain shape at the temperature of molten metal
And a step of injecting a molten metal into the concave portion filled with a filler .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321225A JP2821518B2 (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Casting method using outer resin mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3321225A JP2821518B2 (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Casting method using outer resin mold |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05131245A JPH05131245A (en) | 1993-05-28 |
| JP2821518B2 true JP2821518B2 (en) | 1998-11-05 |
Family
ID=18130208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321225A Expired - Fee Related JP2821518B2 (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Casting method using outer resin mold |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821518B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994029047A1 (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Cmet, Inc. | Casting method using resin shell type original mold |
| JP3127230B2 (en) * | 1994-06-21 | 2001-01-22 | 株式会社メイコー | Precious metal products casting method |
| AU6439896A (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-20 | Resound Corporation | Method for fabricating a hearing aid faceplate and a faceplate produced thereby |
| JP5421235B2 (en) * | 2010-12-27 | 2014-02-19 | 株式会社木村鋳造所 | Composite structure and mold and casting method using the structure |
| CN106694804A (en) * | 2016-11-21 | 2017-05-24 | 浙江省机电设计研究院有限公司 | Rapid wax injection mold manufacturing process based on photo-curing 3D printing technique |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2930354B2 (en) * | 1989-09-11 | 1999-08-03 | 三菱重工業株式会社 | Casting method using photocurable resin prototype |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP3321225A patent/JP2821518B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05131245A (en) | 1993-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4691754A (en) | Method for forming castings having inserts | |
| JPH08509666A (en) | Method used in casting technology | |
| JPH08252826A (en) | Structural part manufacture, and mold manufacture | |
| JP2821518B2 (en) | Casting method using outer resin mold | |
| JP2930354B2 (en) | Casting method using photocurable resin prototype | |
| JPH05131504A (en) | Manufacture of injection molding tool using photosetting resin | |
| JP3499390B2 (en) | Mold production method | |
| JPH10235451A (en) | Mold for partial precision casting, and casting method | |
| WO1994029047A1 (en) | Casting method using resin shell type original mold | |
| US4840764A (en) | Controlled wall casting process | |
| US4043378A (en) | Method for forming casting molds | |
| JPH04118154A (en) | Manufacture of manhole with lost foam casting method | |
| JP2585492B2 (en) | Method for producing sintered product using outer resin mold | |
| US5234046A (en) | Method of eliminating shrinkage porosity defects in the formation of cast molten metal articles using polystyrene chill | |
| JP6135869B2 (en) | Mold shell for casting resin molding and manufacturing method thereof | |
| CN109047665A (en) | A kind of novel non-transmision end end cap Sand-Faced Metal Mould Casting technique | |
| JPS60145243A (en) | Production of die | |
| JP3502084B2 (en) | Core for casting and method of manufacturing the same | |
| JPH10323862A (en) | Mold for injection molding | |
| JP2501923B2 (en) | A method for manufacturing a mold that is molded by the full-mold molding method using an expanded polystyrene model | |
| JP2741283B2 (en) | Mold manufacturing method | |
| KR20240077406A (en) | Manufacturing method of hollow core with complex internal structure | |
| JPS6242701B2 (en) | ||
| JP2003071543A (en) | Casting sand mold | |
| JPH09168856A (en) | Method and device for production of die for resin forming |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080904 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090904 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100904 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110904 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |