JP3108880B2 - 木型モデルの製作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鋳造用の木型モデルを製作する方法に係
り、特にCAD（Commputer aided design）を利用して前
記木型モデルの形状データを作成し、この形状データの
基づき、複数に分割される木型モデルを製作する方法に
関する。

〔従来の技術〕

ENG金型を加工するための倣いモデルの作製法におい
ては、目的とする製品の図面を作成し、この図面からそ
の模型であるマスターとなるべき木型を手作業で作製す
る。次いで、そのマスターから複製にてキャビティ側の
倣いモデルを作製する。また、製品が複雑な形状を有す
る場合は、製品形状に対応して木型も分割される。

かかる複数に分割される木型モデルを部材から削り出
して作製する場合は、木型モデルの分割面の輪郭を形取
るラインのケガキを行い、しかる後、このラインに基づ
き、木型モデル部材の外壁を手作業で削り出して立ち上
げていた。すなわち、木型の平面部材に木型モデルの分
割面の輪郭形状をケガキし、このケガキ線（輪郭形状）
に沿って、手作業で輪郭面を削り出してから、木型モデ
ル部材の外壁を立ち上げていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記ケガキ線のケガキ作業やケガキ線
に沿った型ゲージ用の平面部材の削り出し作業は手作業
によって行なわれていたため、図面上の寸法と、削り出
された型ゲージの寸法とでは、±0.4mm程度の寸法誤差
が生ずるのを避けられず、次工程の木型モデルの寸法精
度にも影響し、しいては鋳型製作の精度上のトラブルの
原因となっていた。

この発明は、上記のような問題点に鑑みて創案された
ものであり、製作されるべき木型モデルの基準となる型
ゲージの寸法精度の向上を目的とし、併せて、プロフィ
ールデータ（分割面の輪郭形状データ）の数値管理を可
能とし、また、木型モデル製作上の作業工数の減少をも
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を解決するために、複数に分割
される木型モデルの分割面の輪郭形状に沿って木型モデ
ル部材を加工し、木型モデルを製作する方法において、
前記木型モデルの分割面の輪郭を形取る型ゲージの図形
データを作成し、この図形データに基づく数値制御加工
によって前記型ゲージを製作する工程と、製作した型ゲ
ージに木型モデル部材を取付ける工程と、前記型ゲージ
に取付けられた木型モデル部材を型ゲージに沿って加工
する工程とを備え、前記型ゲージの製作工程では、ダボ
穴形成用の樹脂成分が充填される凹部を型ゲージに形成
し、前記木型モデル部材の取付け工程では、前記型ゲー
ジの凹部に樹脂成分を充填し、この樹脂成分中に離型剤
を塗布したダボ用片を挿入して樹脂成分を硬化させ、そ
の後、ダボ用片の上面を型ゲージの上面に一致するよう
面仕上げし、そのダボ用片の上面を前記木型モデル部材
の下面に接着することを特徴とする。

〔作用〕

木型モデルの分割面の輪郭形状に基づき型ゲージを加
工するデータを数値制御工作機械に入力し、この加工デ
ータを数値制御実行することにより、型ゲージ部材を切
削加工し、型ゲージを作製する。次いで、この作製され
た型ゲージに加工すべき木型モデル部材を合体させて取
り付け、該型ゲージの輪郭に沿って木型モデル部材の外
壁を立ち上げ、木型モデルを製作する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の製作工程の手順を示す流れ図、第２
図は製作されるべき型ゲージの外観斜視図、第３図はこ
の型ゲージの外壁の立ち上げ加工の実際例を示す説明
図、第４図は型ゲージと木型モデル部材との取付け工程
を示す説明図、第５図にミッションケース用の木型モデ
ルおよび型ゲージをベースへ取付けた状態を示す外観斜
視図、第６図は他の実施例を示す説明図である。

以下、第１図の流れ図に従い、本発明の木型モデルの
製作方法における製作工程の手順を説明する。

先ず、CAD（Commputer aided design）を利用して鋳
物、あるいは鋳型に用いる木型モデルの形状データ（CA
Dデータ）を作成し（ステップS1）、作成した木型モデ
ルの形状データを、更に複数に分割した際の分割面の輪
郭線に基づき、例えば、第２図に示す型ゲージ１の詳細
寸法（プロフィール原図）を決定する（ステップS2）。

なお、型ゲージ１には、後述するベース５（第５図参
照）との位置決めを容易にするためのＸ方向基準溝1eお
よびＹ方向基準溝1fを形成するものとし、その寸法を決
定する。

また、同様に、木型モデル部材３（第４図および第５
図参照）を取付けるためのダボ穴形成用の凹部1g,1gを
形成するものとし、その寸法を決定する。このダボ穴形
成用の凹部1g,1gを使用して型ゲージ１に木型モデル部
材３を取付ける工程は、ステップS6にて説明する。

更に、型ゲージ１は、第３図に示すように底面より加
工代1aを残し、かつ、この加工代1aの地点を木型モデル
３の分割面の輪郭線（プロフィールライン）1cとする。
このプロフィールライン1cを基準とし、かつ、製品抜き
勾配1bを考慮して型ゲージ１のCADによる設計が行われ
る。なお、図３の符号1dは、型ゲージ１と木型モデル３
との合せ部を示している。

次に、型ゲージ１の詳細寸法を所定の汎用CAD等を用
いて数値制御データ（NCデータ）に変換し（ステップS
3）、変換した数値制御データを所定の外部記憶媒体、
例えば、フロッピーディスクに登録する（ステップS
4）。

ついで、作業者はNC工作機械に型ゲージ用の部材であ
る樹脂板をセットし、エンドミル２等の工具を用いてフ
ロッピーディスクに登録されたNCデータに基づき、型ゲ
ージ１の輪郭加工、Ｘ方向基準溝1eおよびＹ方向基準溝
1fの溝加工、ダボ穴形成用の凹部1g,1gの加工を行う
（ステップS5）。

CADの図形データに基づく数値制御加工により型ゲー
ジ１が作製されるので、型ゲージ１の寸法精度は高精度
に確保される。

次に、この作製された型ゲージ１に、加工すべき木型
モデル部材３を合体させて取り付ける（ステップS6）。

すなわち、第４図（Ａ）において、型ゲージ１上に形
成されたダボ穴形成用の凹部1g,1gに液性樹脂のポリエ
ステルレジン1hを充填し、離型剤を塗布した木製または
樹脂製のダボ用片1iを前記ポリエステルレジン1h中に挿
入する。ポリエステルレジン1hの硬化をまって、このポ
リエステルレジン1h部分の上面と、挿入されたダボ用片
1iの上面を、型ゲージ１の上面に一致するように平滑に
面仕上げ加工を行う。

以上の作業が終わった後にダボ用片1iに瞬間接着剤を
塗布し、第４図（Ｂ）に示すように、木型モデル部材３
を型ゲージ１の上面に押圧する。木型モデル部材３とダ
ボ用片1iが接着すれば、位置決め用のダボ構造が構成さ
れ、第４図（Ｃ）に示すように木型モデル部材３と型ゲ
ージ１とが前記ダボ用片1iとポリエステルレジン1h側に
形成されたダボ穴1kにより容易に分離・接合可能とな
る。なお、木型モデル部材３と型ゲージ１とは、通常、
第４図（Ｄ）に示すようにビス1j等で一体に固定され
る。

ついで、前記型ゲージ１の輪郭に沿って木型モデル部
材３の外壁を立ち上げ削り加工し、木型モデル部材３を
製作する（ステップS7）。即ち、型ゲージ１との合せ部
1dから輪郭線（プロフィールライン）1cに基づき、側面
ゲージＧで製品抜き勾配を確認しながら、工具Ｃを用い
て側面3aに向かって外壁を立ち上げる。

以上により、複数個に分割された木型モデルの一部が
作製されたことになり、木型モデルの他の部分も第１図
に示す同様な手順により作製する。

全ての木型モデルの部分が作製されれば、木型モデル
の部分の各部をベース５に固定する。

第５図は自動車用ミッションケースの木型モデルの作
製を示すものであり、木型モデルに取り付けられた型ゲ
ージ１を、ベース５上に載置した外観斜視図である。こ
のベース５と型ゲージ１部分の取り付けは、前記した型
ゲージ１と木型モデル３との取り付けと同様に、ダボに
よる位置決めとボルトによる固定を行う。

なお、型ゲージ１のＸ方向基準溝1eとＹ方向基準溝1f
を基準として、ベース５上にＸ方向基準線1e′とＹ方向
基準線1f′のケガキ線を入れる。

全ての木型モデルの部分がベースに固定されれば、一
連の木型モデルの作製作業が終了し、次にこのベースを
合せ面として全体の木型モデルを作製する。

このベースを合せ面とし、分割された他の木型モデル
を合体する際は、前記ケガキ線1e′、1f′に基づいて位
置決めを行う。

第６図は他の実施例を示すものであり、自動車のシリ
ンダーブロックの木型モデルを、例えば、４分割した部
分を製作する説明図である。

この実施例においては、１つ以上の型ゲージを底面ば
かりではなく、側面にも使用する構造となっている。

すなわち、第６図において、符号１′、１″は側面の
型ゲージを示し、この型ゲージ１′、１″で形成される
空間を埋める形で木型モデル部材３′を取付けて、木型
モデルの切削を行う。なお、型ゲージ１′、１″の製作
およびこの型ゲージ１′、１″への木型モデル部材３′
の取付け、さらにベース５′への取付け等は、第一の実
施例に記した方法をそのまま用いれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、木型モデルの
分割面の輪郭を形取る型ゲージの図形データを作成し、
この図形データに基づく数値制御加工によって前記型ゲ
ージを製作するため、精度の高い木型モデルの製作が可
能となり、従って製作された木型モデルの修正が不要と
なって作業効率が向上する。

また、数値制御に基づき型ゲージの加工を行うように
構成したことにより、プロフィールデータが外部記憶媒
体に登録され、プロフィールデータの数値管理が可能と
なる。さらに、この数値制御に基づき型ゲージの加工を
行うことは、作業工数の減少にもつながり、上記した作
業効率の向上に寄与する。

そして、型ゲージの凹部に樹脂成分を充填し、この樹
脂成分中に離型剤を塗布したダボ用片を挿入して樹脂成
分を硬化させ、その後、ダボ用片の上面を型ゲージの上
面に一致するよう面仕上げし、そのダボ用片の上面を前
記木型モデル部材の下面に接着するため、ダボ用片を介
して木型モデル部材と型ゲージとを位置決め状態で容易
に分離・接合可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製作工程の手順を示す流れ図、第２図
は製作されるべき型ゲージの外観斜視図、第３図はこの
型ゲージの外壁の立ち上げ加工の実際例を示す説明図、
第４図は型ゲージと木型モデル部材との取付け工程を示
す説明図、第５図はミッションケース用の木型モデルお
よび型ゲージをベースに取付けた状態を示す外観斜視
図、第６図は他の実施例を示す説明図である。 １……型ゲージ 1a……加工代、1b……製品抜き勾配、1c……プロフィー
ルライン、 1d……合せ部、1e……Ｘ方向基準溝、1f……Ｙ方向基準
溝、 1g……ダボ穴形成用の凹部、1h……ポリエステルレジ
ン、 1i……ダボ用片、1j……ビス、1k……ダボ穴 ２……エンドミル ３……木型モデルまたは木型モデル部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数に分割される木型モデルの分割面の輪
   郭形状に沿って木型モデル部材を加工し、木型モデルを
   製作する方法において、 前記木型モデルの分割面の輪郭を形取る型ゲージの図形
   データを作成し、この図形データに基づく数値制御加工
   によって前記型ゲージを製作する工程と、 製作した型ゲージに木型モデル部材を取付ける工程と、 前記型ゲージに取付けられた木型モデル部材を型ゲージ
   に沿って加工する工程とを備え、 前記型ゲージの製作工程では、ダボ穴形成用の樹脂成分
   が充填される凹部を型ゲージに形成し、 前記木型モデル部材の取付け工程では、前記型ゲージの
   凹部に樹脂成分を充填し、この樹脂成分中に離型剤を塗
   布したダボ用片を挿入して樹脂成分を硬化させ、その
   後、ダボ用片の上面を型ゲージの上面に一致するよう面
   仕上げし、そのダボ用片の上面を前記木型モデル部材の
   下面に接着することを特徴とする木型モデルの製作方
   法。