JP3517444B2 - 成形品および金型の三次元ソリッドモデル作成方法 - Google Patents
成形品および金型の三次元ソリッドモデル作成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＡＤ（Computer Aid
ed Design ）システムを用いて成形品および金型の三次
元ソリッドモデルを作成する方法に関する。
ed Design ）システムを用いて成形品および金型の三次
元ソリッドモデルを作成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からＣＡＤシステムでは、単純な形
状の基本三次元ソリッドモデル（以下、プリミティブと
いう）を設定し、立体モデル同士の和、差、積をとる演
算操作（以下、集合演算という）を用いてこのプリミテ
ィブを組み合わせ、所望の三次元ソリッドモデルを作成
する方法が用いられている。
状の基本三次元ソリッドモデル（以下、プリミティブと
いう）を設定し、立体モデル同士の和、差、積をとる演
算操作（以下、集合演算という）を用いてこのプリミテ
ィブを組み合わせ、所望の三次元ソリッドモデルを作成
する方法が用いられている。
【０００３】すなわち、図５の斜線部に示すようなワー
クＷのソリッドモデルを作成する場合であれば、図９に
示すように、プリミティブ２に対して凸部を形成するた
めのプリミティブ４ａ、４ｂを所定位置に配置し、前記
プリミティブ４ａ、４ｂから不要部分６ａ、６ｂ（斜線
部分）を削除する。さらに、集合演算によって前記プリ
ミティブ２と不要部分６ａ、６ｂが削除されたプリミテ
ィブ４ａ、４ｂを一体化（ソリッド化）する。この過程
を繰り返すことによりワークＷの三次元ソリッドモデル
の作成を行っている。
クＷのソリッドモデルを作成する場合であれば、図９に
示すように、プリミティブ２に対して凸部を形成するた
めのプリミティブ４ａ、４ｂを所定位置に配置し、前記
プリミティブ４ａ、４ｂから不要部分６ａ、６ｂ（斜線
部分）を削除する。さらに、集合演算によって前記プリ
ミティブ２と不要部分６ａ、６ｂが削除されたプリミテ
ィブ４ａ、４ｂを一体化（ソリッド化）する。この過程
を繰り返すことによりワークＷの三次元ソリッドモデル
の作成を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、自動車エンジンのシリンダブロック、あるいは、そ
れを鋳造する金型の三次元ソリッドモデルを作成する場
合には、前記シリンダブロックの形状の複雑さによっ
て、プリミティブの組み合わせによる配置回数、あるい
は不要部分を削除する回数が増加する。しかも、前記シ
リンダブロックが鋳造品であるため、前記三次元ソリッ
ドモデルに金型特有の抜き勾配を付与する作業等が必要
となり、当該三次元ソリッドモデルの作成工程が非常に
煩雑になるという不都合があった。
ば、自動車エンジンのシリンダブロック、あるいは、そ
れを鋳造する金型の三次元ソリッドモデルを作成する場
合には、前記シリンダブロックの形状の複雑さによっ
て、プリミティブの組み合わせによる配置回数、あるい
は不要部分を削除する回数が増加する。しかも、前記シ
リンダブロックが鋳造品であるため、前記三次元ソリッ
ドモデルに金型特有の抜き勾配を付与する作業等が必要
となり、当該三次元ソリッドモデルの作成工程が非常に
煩雑になるという不都合があった。
【０００５】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、複雑な形状であっても簡便に三
次元ソリッドモデルが作成できる成形品および金型の三
次元ソリッドモデル作成方法を提供することを目的とす
る。
なされたものであって、複雑な形状であっても簡便に三
次元ソリッドモデルが作成できる成形品および金型の三
次元ソリッドモデル作成方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ＣＡＤシステムにおいて、抜き方向の
異なる複数の分割金型から成形される成形品の三次元ソ
リッドモデルを作成する方法であって、前記各分割金型
の抜き方向に沿って一方向の抜き勾配を付与し、前記各
分割金型の成形面形状に対する反転形状を備えた同じ前
記抜き方向を持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッ
ドモデルを作成する第１の過程と、前記複数の第１の三
次元ソリッドモデルの反転形状を得ることにより前記各
分割金型の成形面形状を有する複数の第２の三次元ソリ
ッドモデルを作成する第２の過程と、前記複数の第２の
三次元ソリッドモデルを成形位置に配置してキャビティ
を画成させ、当該キャビティの反転形状を得ることによ
り成形品の三次元ソリッドモデルを作成する第３の過程
と、を備えることを特徴とする。
めに、本発明は、ＣＡＤシステムにおいて、抜き方向の
異なる複数の分割金型から成形される成形品の三次元ソ
リッドモデルを作成する方法であって、前記各分割金型
の抜き方向に沿って一方向の抜き勾配を付与し、前記各
分割金型の成形面形状に対する反転形状を備えた同じ前
記抜き方向を持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッ
ドモデルを作成する第１の過程と、前記複数の第１の三
次元ソリッドモデルの反転形状を得ることにより前記各
分割金型の成形面形状を有する複数の第２の三次元ソリ
ッドモデルを作成する第２の過程と、前記複数の第２の
三次元ソリッドモデルを成形位置に配置してキャビティ
を画成させ、当該キャビティの反転形状を得ることによ
り成形品の三次元ソリッドモデルを作成する第３の過程
と、を備えることを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、ＣＡＤシステムにおい
て、抜き方向の異なる複数の分割金型の三次元ソリッド
モデルを作成する方法であって、前記各分割金型の抜き
方向に沿って一方向の抜き勾配を付与し、前記各分割金
型の成形面形状に対する反転形状を備えた同じ前記抜き
方向を持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデ
ルを作成する第１の過程と、前記複数の第１の三次元ソ
リッドモデルの反転形状を得ることにより前記各分割金
型の成形面形状を有する複数の第２の三次元ソリッドモ
デルを作成する第２の過程と、を備えることを特徴とす
る。
て、抜き方向の異なる複数の分割金型の三次元ソリッド
モデルを作成する方法であって、前記各分割金型の抜き
方向に沿って一方向の抜き勾配を付与し、前記各分割金
型の成形面形状に対する反転形状を備えた同じ前記抜き
方向を持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデ
ルを作成する第１の過程と、前記複数の第１の三次元ソ
リッドモデルの反転形状を得ることにより前記各分割金
型の成形面形状を有する複数の第２の三次元ソリッドモ
デルを作成する第２の過程と、を備えることを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】本発明に係る成形品の三次元ソリッドモデル作
成方法では、先ず、各分割金型の抜き方向に沿って一方
向の抜き勾配が付与され、前記各分割金型の成形面形状
に対する反転形状を備えた同じ前記抜き方向を持つ前記
分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデルを作成する。
次に、前記複数の第１の三次元ソリッドモデルの反転形
状を得ることにより前記各分割金型の成形面形状を備え
る複数の第２の三次元ソリッドモデルが作成される。こ
のようにして求められた複数の第２の三次元ソリッドモ
デルを成形位置に配置してキャビティを画成し、該キャ
ビティの反転形状を得ることにより、複数の抜き勾配が
付与された成形品の三次元ソリッドモデルが作成され
る。したがって、各分割金型の抜き方向に沿って抜き勾
配が付与された複数の第１の三次元ソリッドモデルを二
度反転させることにより、各分割金型の抜き方向に沿っ
て一方向に抜き勾配が付与された成形品の三次元ソリッ
ドモデルを簡便に作成できる。
成方法では、先ず、各分割金型の抜き方向に沿って一方
向の抜き勾配が付与され、前記各分割金型の成形面形状
に対する反転形状を備えた同じ前記抜き方向を持つ前記
分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデルを作成する。
次に、前記複数の第１の三次元ソリッドモデルの反転形
状を得ることにより前記各分割金型の成形面形状を備え
る複数の第２の三次元ソリッドモデルが作成される。こ
のようにして求められた複数の第２の三次元ソリッドモ
デルを成形位置に配置してキャビティを画成し、該キャ
ビティの反転形状を得ることにより、複数の抜き勾配が
付与された成形品の三次元ソリッドモデルが作成され
る。したがって、各分割金型の抜き方向に沿って抜き勾
配が付与された複数の第１の三次元ソリッドモデルを二
度反転させることにより、各分割金型の抜き方向に沿っ
て一方向に抜き勾配が付与された成形品の三次元ソリッ
ドモデルを簡便に作成できる。
【０００９】また、本発明に係る金型の三次元ソリッド
モデル作成方法では、先ず、各分割金型の抜き方向に沿
って一方向の抜き勾配が付与され、前記各分割金型の成
形面形状に対する反転形状を備えた同じ前記抜き方向を
持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデルを作
成する。次に、前記複数の第１の三次元ソリッドモデル
の反転形状を得ることにより前記各分割金型の成形面形
状を備えた複数の第２の三次元ソリッドモデルが作成さ
れる。したがって、各分割金型の抜き方向に沿って一方
向に抜き勾配が付与された複数の第１の三次元ソリッド
モデルを反転させることにより、抜き勾配の異なる複数
の分割金型から構成される金型の三次元ソリッドモデル
を簡単に作成することができる。
モデル作成方法では、先ず、各分割金型の抜き方向に沿
って一方向の抜き勾配が付与され、前記各分割金型の成
形面形状に対する反転形状を備えた同じ前記抜き方向を
持つ前記分割金型毎の第１の三次元ソリッドモデルを作
成する。次に、前記複数の第１の三次元ソリッドモデル
の反転形状を得ることにより前記各分割金型の成形面形
状を備えた複数の第２の三次元ソリッドモデルが作成さ
れる。したがって、各分割金型の抜き方向に沿って一方
向に抜き勾配が付与された複数の第１の三次元ソリッド
モデルを反転させることにより、抜き勾配の異なる複数
の分割金型から構成される金型の三次元ソリッドモデル
を簡単に作成することができる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る成形品および金型の三次元ソリ
ッドモデルの作成方法について、好適な実施例を挙げ、
添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
ッドモデルの作成方法について、好適な実施例を挙げ、
添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１１】先ず、三次元ソリッドモデルの作成方法に
ついて概略説明を行い、次に本実施例に係る三次元ソリ
ッドモデル作成装置について説明し、最後に鋳造用金型
およびその金型によって成形される成形品の三次元ソリ
ッドモデルを作成する方法について説明する。
ついて概略説明を行い、次に本実施例に係る三次元ソリ
ッドモデル作成装置について説明し、最後に鋳造用金型
およびその金型によって成形される成形品の三次元ソリ
ッドモデルを作成する方法について説明する。
【００１２】三次元ソリッドモデル作成方法の概略説明
は、図１に示すように、６個の金型１０ａ〜１０ｆから
鋳造されるシリンダブロック１２の三次元ソリッドモデ
ル（以下、シリンダブロックモデルという）１２ａを作
成する場合について説明する。このシリンダブロックモ
デル１２ａは立体的な鋳造品モデルであるため、それぞ
れの金型１０ａ〜１０ｆの抜き方向１４ａ〜１４ｆに対
応して六方向の抜き勾配を付与しなければならない。
は、図１に示すように、６個の金型１０ａ〜１０ｆから
鋳造されるシリンダブロック１２の三次元ソリッドモデ
ル（以下、シリンダブロックモデルという）１２ａを作
成する場合について説明する。このシリンダブロックモ
デル１２ａは立体的な鋳造品モデルであるため、それぞ
れの金型１０ａ〜１０ｆの抜き方向１４ａ〜１４ｆに対
応して六方向の抜き勾配を付与しなければならない。
【００１３】そこで、同一方向に抜き勾配が付与された
プリミティブを複数組み合わせ、金型の抜き方向に沿っ
て一方向に抜き勾配が付与された三次元ソリッドモデル
（以下、積木モデルという）を作成する。前記積木モデ
ルには、前記金型１０ａ〜１０ｆの成形面形状に対する
反転形状が形成されることになる。この積木モデルの反
転形状を得ることにより、金型１０ａ〜１０ｆの三次元
ソリッドモデル（以下、金型モデルという）１６ａ〜１
６ｆを作成する。この金型モデル１６ａ〜１６ｆを鋳造
位置に配置して反転させることによりキャビティに相当
する部分、すなわち、シリンダブロックモデル１２ａが
作成される。これによって、シリンダブロックモデル１
２ａに対して一度に六方向の抜き勾配を付与するという
煩雑な工程を、積木モデル→金型モデル→シリンダブロ
ックモデルと二度、反転形状を求めることにより一方向
の抜き勾配を付与するという簡単な操作の組み合わせに
簡略化できる。
プリミティブを複数組み合わせ、金型の抜き方向に沿っ
て一方向に抜き勾配が付与された三次元ソリッドモデル
（以下、積木モデルという）を作成する。前記積木モデ
ルには、前記金型１０ａ〜１０ｆの成形面形状に対する
反転形状が形成されることになる。この積木モデルの反
転形状を得ることにより、金型１０ａ〜１０ｆの三次元
ソリッドモデル（以下、金型モデルという）１６ａ〜１
６ｆを作成する。この金型モデル１６ａ〜１６ｆを鋳造
位置に配置して反転させることによりキャビティに相当
する部分、すなわち、シリンダブロックモデル１２ａが
作成される。これによって、シリンダブロックモデル１
２ａに対して一度に六方向の抜き勾配を付与するという
煩雑な工程を、積木モデル→金型モデル→シリンダブロ
ックモデルと二度、反転形状を求めることにより一方向
の抜き勾配を付与するという簡単な操作の組み合わせに
簡略化できる。
【００１４】次に、本実施例に係る三次元ソリッドモデ
ル作成装置を説明する。
ル作成装置を説明する。
【００１５】三次元ソリッドモデル作成装置２０は、図
２に示すように、マウス、キーボード、タブレット等か
らなる入力手段２２、前記入力手段２２からの入力信号
に基づき三次元ソリッドモデルを作成する装置本体２
４、ＣＲＴディスプレイからなる図形表示手段２６およ
び前記装置本体２４で作成された成形品および前記成形
品を成形する金型の三次元ソリッドモデル用データを格
納する外部記憶装置２８とから基本的に構成される。
２に示すように、マウス、キーボード、タブレット等か
らなる入力手段２２、前記入力手段２２からの入力信号
に基づき三次元ソリッドモデルを作成する装置本体２
４、ＣＲＴディスプレイからなる図形表示手段２６およ
び前記装置本体２４で作成された成形品および前記成形
品を成形する金型の三次元ソリッドモデル用データを格
納する外部記憶装置２８とから基本的に構成される。
【００１６】前記装置本体２４は、汎用プリミティブ記
憶手段３０と、専用プリミティブ記憶手段３２と、形状
設定手段３４と、積木モデル作成手段３６と、金型モデ
ル作成手段３８と、金型成形品モデル作成手段４０とか
らなる。
憶手段３０と、専用プリミティブ記憶手段３２と、形状
設定手段３４と、積木モデル作成手段３６と、金型モデ
ル作成手段３８と、金型成形品モデル作成手段４０とか
らなる。
【００１７】前記汎用プリミティブ記憶手段３０は、生
産される鋳造品にとって共用となるボスやリブ等の形状
データを格納している。例えば、円柱形に近い形状であ
れば、図３に示すような形状データ、すなわち、円の直
径Ｄ、高さＨ、抜き勾配に相当する角度θ等の関係が設
定されている。
産される鋳造品にとって共用となるボスやリブ等の形状
データを格納している。例えば、円柱形に近い形状であ
れば、図３に示すような形状データ、すなわち、円の直
径Ｄ、高さＨ、抜き勾配に相当する角度θ等の関係が設
定されている。
【００１８】専用プリミティブ記憶手段３２は汎用プリ
ミティブ記憶手段３０と異なり、成形品特有の形状であ
るシリンダ等の形状データを格納している。
ミティブ記憶手段３０と異なり、成形品特有の形状であ
るシリンダ等の形状データを格納している。
【００１９】形状設定手段３４は、汎用プリミティブ記
憶手段３０の形状データ（変数）に入力手段２２から入
力された変数を代入して汎用プリミティブの形状を決定
する。
憶手段３０の形状データ（変数）に入力手段２２から入
力された変数を代入して汎用プリミティブの形状を決定
する。
【００２０】積木モデル作成手段３６は専用プリミティ
ブ記憶手段３２から取り出された専用プリミティブと形
状設定手段３４で設定された汎用プリミティブとを所定
位置に配置して金型の成形面形状に対する反転形状を備
える積木モデルを作成する。
ブ記憶手段３２から取り出された専用プリミティブと形
状設定手段３４で設定された汎用プリミティブとを所定
位置に配置して金型の成形面形状に対する反転形状を備
える積木モデルを作成する。
【００２１】金型モデル作成手段３８は、前記積木モデ
ルを反転させて、金型モデルを作成する。
ルを反転させて、金型モデルを作成する。
【００２２】金型成形品モデル作成手段４０は、前記金
型モデルを成形位置に配置してその反転形状を求め、ワ
ークＷの三次元ソリッドモデル（成形品モデル）を作成
する。
型モデルを成形位置に配置してその反転形状を求め、ワ
ークＷの三次元ソリッドモデル（成形品モデル）を作成
する。
【００２３】このように構成される三次元ソリッドモデ
ル作成装置２０を用いて、成形品および金型の三次元ソ
リッドモデルを作成する方法について以下説明する。こ
こでは、説明の簡略化のために二個の金型Ａ、Ｂから鋳
造されるワークＷおよび当該金型Ａ、Ｂの三次元ソリッ
ドモデルＤ１、Ｄ２の作成方法について説明する。
ル作成装置２０を用いて、成形品および金型の三次元ソ
リッドモデルを作成する方法について以下説明する。こ
こでは、説明の簡略化のために二個の金型Ａ、Ｂから鋳
造されるワークＷおよび当該金型Ａ、Ｂの三次元ソリッ
ドモデルＤ１、Ｄ２の作成方法について説明する。
【００２４】先ず、入力手段２２からの指定に基づき、
汎用プリミティブ記憶手段３０から三次元ソリッドモデ
ル作成に必要な汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３（図４
参照）の形状データが形状設定手段３４に読み出され
る。各ボスやリブ等の設計データに基づいて入力手段２
２から入力された変数によって、各汎用プリミティブＰ
ａ１〜Ｐａ３の形状が決定される。例えば、汎用プリミ
ティブＰａ１であれば、図３に示すように、直径Ｄ、高
さＨ、角度（抜き勾配）θに相当する各変数が入力され
て形状が決定される。この結果、図４に示すように、汎
用プリミティブＰａ１は、金型Ａの抜き方向Ｘ（図５参
照）を指向して縮径する円錐台として設定される。同様
にして、汎用プリミティブＰａ２、Ｐａ３には、金型Ｂ
の抜き方向Ｙ（図５参照）に抜き勾配が設定される。
汎用プリミティブ記憶手段３０から三次元ソリッドモデ
ル作成に必要な汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３（図４
参照）の形状データが形状設定手段３４に読み出され
る。各ボスやリブ等の設計データに基づいて入力手段２
２から入力された変数によって、各汎用プリミティブＰ
ａ１〜Ｐａ３の形状が決定される。例えば、汎用プリミ
ティブＰａ１であれば、図３に示すように、直径Ｄ、高
さＨ、角度（抜き勾配）θに相当する各変数が入力され
て形状が決定される。この結果、図４に示すように、汎
用プリミティブＰａ１は、金型Ａの抜き方向Ｘ（図５参
照）を指向して縮径する円錐台として設定される。同様
にして、汎用プリミティブＰａ２、Ｐａ３には、金型Ｂ
の抜き方向Ｙ（図５参照）に抜き勾配が設定される。
【００２５】次に、形状設定手段３４と専用プリミティ
ブ記憶手段３２からそれぞれ汎用プリミティブＰａ１〜
Ｐａ３、専用プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２が読み出され
る。
ブ記憶手段３２からそれぞれ汎用プリミティブＰａ１〜
Ｐａ３、専用プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２が読み出され
る。
【００２６】ところで、専用プリミティブ記憶手段３２
から読み出された専用プリミティブＰｂ１は図５に示す
ように、破線を含み且つ実線で示されているワークＷの
仮想外形面Ｗ１までの部分を金型Ｂに追加したものであ
る。また、専用プリミティブＰｂ２も同様に、破線を含
み且つ実線で示されているワークＷの仮想外形面Ｗ２ま
での部分を金型Ａに追加したものである。すなわち、専
用プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２は、金型Ａ、Ｂのキャビ
ティを構成する基本的な表面形状（凹凸部を除く）を反
転した部分を形成している。これは、前記凹凸部を含む
形状まで一度に設定しようとすると設定処理に時間がか
かるので、凹凸部を除く形状を専用プリミティブＰｂ
１、Ｐｂ２として設定し、凹凸部に相当する部分を汎用
プリミティブＰａ１〜Ｐａ３との組み合わせで表現する
ようにしているためである。
から読み出された専用プリミティブＰｂ１は図５に示す
ように、破線を含み且つ実線で示されているワークＷの
仮想外形面Ｗ１までの部分を金型Ｂに追加したものであ
る。また、専用プリミティブＰｂ２も同様に、破線を含
み且つ実線で示されているワークＷの仮想外形面Ｗ２ま
での部分を金型Ａに追加したものである。すなわち、専
用プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２は、金型Ａ、Ｂのキャビ
ティを構成する基本的な表面形状（凹凸部を除く）を反
転した部分を形成している。これは、前記凹凸部を含む
形状まで一度に設定しようとすると設定処理に時間がか
かるので、凹凸部を除く形状を専用プリミティブＰｂ
１、Ｐｂ２として設定し、凹凸部に相当する部分を汎用
プリミティブＰａ１〜Ｐａ３との組み合わせで表現する
ようにしているためである。
【００２７】続いて、図形表示手段２６上で確認しなが
ら、図４に示すように、積木モデル作成手段３６で汎用
プリミティブＰａ１、専用プリミティブＰｂ１を所定位
置に配置して積木モデルＢ１を作成する。これによっ
て、金型Ａのキャビティを構成する基本的な表面形状の
反転した形状である専用プリミティブＰｂ１に前記表面
形状に形成された凹部が反転した形状である汎用プリミ
ティブＰａ１が追加されたことになる。すなわち、金型
Ａのキャビティを構成する表面形状の完全な反転形状が
構成されたことになる。同様にして、汎用プリミティブ
Ｐａ２、Ｐａ３、専用プリミティブＰｂ２から金型Ｂの
キャビティを構成する表面形状の反転形状である積木モ
デルＢ２を作成する。
ら、図４に示すように、積木モデル作成手段３６で汎用
プリミティブＰａ１、専用プリミティブＰｂ１を所定位
置に配置して積木モデルＢ１を作成する。これによっ
て、金型Ａのキャビティを構成する基本的な表面形状の
反転した形状である専用プリミティブＰｂ１に前記表面
形状に形成された凹部が反転した形状である汎用プリミ
ティブＰａ１が追加されたことになる。すなわち、金型
Ａのキャビティを構成する表面形状の完全な反転形状が
構成されたことになる。同様にして、汎用プリミティブ
Ｐａ２、Ｐａ３、専用プリミティブＰｂ２から金型Ｂの
キャビティを構成する表面形状の反転形状である積木モ
デルＢ２を作成する。
【００２８】さらに、金型モデル作成手段３８におい
て、図６に示すように、外郭モデルＴと積木モデルＢ１
との差を集合演算によって求める。ここで、外郭モデル
Ｔとは、金型Ａと金型Ｂとを成形位置に配置した際の両
者の最外郭面で囲繞された三次元ソリッドモデルのこと
である（図５、最外郭部の一点鎖線参照）。この集合演
算により、積木モデルＢ１の反転形状、すなわち、金型
Ａのキャビティを構成する面（成形面形状）を含む金型
モデルＤ１が求まる。
て、図６に示すように、外郭モデルＴと積木モデルＢ１
との差を集合演算によって求める。ここで、外郭モデル
Ｔとは、金型Ａと金型Ｂとを成形位置に配置した際の両
者の最外郭面で囲繞された三次元ソリッドモデルのこと
である（図５、最外郭部の一点鎖線参照）。この集合演
算により、積木モデルＢ１の反転形状、すなわち、金型
Ａのキャビティを構成する面（成形面形状）を含む金型
モデルＤ１が求まる。
【００２９】同様にして、図７に示すように、外郭モデ
ルＴと積木モデルＢ２との差を集合演算によって求める
ことにより、金型Ｂの金型モデルＤ２を求める。
ルＴと積木モデルＢ２との差を集合演算によって求める
ことにより、金型Ｂの金型モデルＤ２を求める。
【００３０】金型の三次元ソリッドモデルを求めるのが
目的ならば、前記金型モデルＤ１、Ｄ２のＣＡＤデータ
を外部記憶装置２８に格納し、ここで一連の処理を終了
する。
目的ならば、前記金型モデルＤ１、Ｄ２のＣＡＤデータ
を外部記憶装置２８に格納し、ここで一連の処理を終了
する。
【００３１】前記金型Ａ、Ｂによって成形される成形品
の三次元ソリッドモデルを求める場合には、以下の処理
を継続する。
の三次元ソリッドモデルを求める場合には、以下の処理
を継続する。
【００３２】金型成形品モデル作成手段４０において、
図形表示手段２６上で確認しながら前記金型モデルＤ
１、Ｄ２を成形位置に配置し、図８に示すように、集合
演算によって外郭モデルＴとの差を求める。これによっ
て、実質的に、金型モデルＤ１、Ｄ２によって形成され
るキャビティの反転形状を求めることになる。このよう
にして金型成形品モデルＭを求め、これを図形表示手段
２６に出力するとともに、外部記憶装置２８にそのＣＡ
Ｄデータを格納する。
図形表示手段２６上で確認しながら前記金型モデルＤ
１、Ｄ２を成形位置に配置し、図８に示すように、集合
演算によって外郭モデルＴとの差を求める。これによっ
て、実質的に、金型モデルＤ１、Ｄ２によって形成され
るキャビティの反転形状を求めることになる。このよう
にして金型成形品モデルＭを求め、これを図形表示手段
２６に出力するとともに、外部記憶装置２８にそのＣＡ
Ｄデータを格納する。
【００３３】このように、本実施例に係る成形品の三次
元ソリッドモデル作成方法では、先ず、一方向に抜き勾
配が付与された汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３、専用
プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２を適宜組み合わせることに
より金型の成形面形状に対し反転した形状を備える積木
モデルＢ１、Ｂ２を作成し、外郭モデルＴと各積木モデ
ルＢ１、Ｂ２との差を集合演算によって求めることによ
り金型モデルＤ１、Ｄ２を作成する。前記金型モデルＤ
１、Ｄ２を成形位置に配置して外郭モデルＴとの差を集
合演算で求めることにより、二つの抜き方向Ｘ、Ｙに対
応して二つの抜き勾配が付与される金型成形品モデルＭ
を作成している。
元ソリッドモデル作成方法では、先ず、一方向に抜き勾
配が付与された汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３、専用
プリミティブＰｂ１、Ｐｂ２を適宜組み合わせることに
より金型の成形面形状に対し反転した形状を備える積木
モデルＢ１、Ｂ２を作成し、外郭モデルＴと各積木モデ
ルＢ１、Ｂ２との差を集合演算によって求めることによ
り金型モデルＤ１、Ｄ２を作成する。前記金型モデルＤ
１、Ｄ２を成形位置に配置して外郭モデルＴとの差を集
合演算で求めることにより、二つの抜き方向Ｘ、Ｙに対
応して二つの抜き勾配が付与される金型成形品モデルＭ
を作成している。
【００３４】すなわち、一方向に抜き勾配を付与した積
木モデルＢ１、Ｂ２から二度の集合演算により実質的に
反転形状を二度求め、金型成形品モデルＭを作成してい
るため、一方向の抜き勾配を付与するという簡単な処理
の組み合わせで、金型成形品モデルＭに複数方向の抜き
勾配を簡便に付与することができる。本実施例では２個
の金型モデルＤ１、Ｄ２から金型成形品モデルＭを作成
したが、より多数、例えば、６個の金型から成形品を成
形する場合には抜き方向が異なる抜き勾配を簡単に付与
できる利点が一層顕著になる。
木モデルＢ１、Ｂ２から二度の集合演算により実質的に
反転形状を二度求め、金型成形品モデルＭを作成してい
るため、一方向の抜き勾配を付与するという簡単な処理
の組み合わせで、金型成形品モデルＭに複数方向の抜き
勾配を簡便に付与することができる。本実施例では２個
の金型モデルＤ１、Ｄ２から金型成形品モデルＭを作成
したが、より多数、例えば、６個の金型から成形品を成
形する場合には抜き方向が異なる抜き勾配を簡単に付与
できる利点が一層顕著になる。
【００３５】しかも、本方法では、積木モデルＢ１、Ｂ
２を作成する場合に、予め一方向に勾配が付与された状
態で設定されている形状データに変数を入力することに
より汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３を設定し、専用プ
リミティブＰｂ１、Ｐｂ２と組み合わせることにより、
凹凸のある表面形状に抜き方向に沿って一方向の抜き勾
配が付与された積木モデルを簡単に作成することができ
る。
２を作成する場合に、予め一方向に勾配が付与された状
態で設定されている形状データに変数を入力することに
より汎用プリミティブＰａ１〜Ｐａ３を設定し、専用プ
リミティブＰｂ１、Ｐｂ２と組み合わせることにより、
凹凸のある表面形状に抜き方向に沿って一方向の抜き勾
配が付与された積木モデルを簡単に作成することができ
る。
【００３６】また、金型の三次元ソリッドモデルの作成
方法によれば、金型Ａ、Ｂのキャビティを構成する基本
的な表面形状の反転形状を形成している専用プリミティ
ブＰｂ１、Ｐｂ２に対して予め金型Ａ、Ｂの抜き方向
Ｘ、Ｙに抜き勾配を付与した汎用プリミティブＰａ１〜
Ｐａ３を所定位置に配置してこれを反転して金型モデル
Ｄ１、Ｄ２を求めているため、金型形状を作成した後で
抜き勾配を付与するものに比較して抜き勾配が付与され
た金型Ａ、Ｂの金型モデルＤ１、Ｄ２を簡便に求めるこ
とができる。
方法によれば、金型Ａ、Ｂのキャビティを構成する基本
的な表面形状の反転形状を形成している専用プリミティ
ブＰｂ１、Ｐｂ２に対して予め金型Ａ、Ｂの抜き方向
Ｘ、Ｙに抜き勾配を付与した汎用プリミティブＰａ１〜
Ｐａ３を所定位置に配置してこれを反転して金型モデル
Ｄ１、Ｄ２を求めているため、金型形状を作成した後で
抜き勾配を付与するものに比較して抜き勾配が付与され
た金型Ａ、Ｂの金型モデルＤ１、Ｄ２を簡便に求めるこ
とができる。
【００３７】なお、本実施例で求めた積木モデルＢ１、
Ｂ２は金型成形用電極のＣＡＭ用データとして、金型モ
デルＤ１、Ｄ２は金型成形用のＣＡＭ用データとして、
金型成形品データＭはＣＡＥの解析用データとして転用
することができる。
Ｂ２は金型成形用電極のＣＡＭ用データとして、金型モ
デルＤ１、Ｄ２は金型成形用のＣＡＭ用データとして、
金型成形品データＭはＣＡＥの解析用データとして転用
することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明に係る成形品および金型の三次元
ソリッドモデルの作成方法によれば、以下の効果が得ら
れる。
ソリッドモデルの作成方法によれば、以下の効果が得ら
れる。
【００３９】すなわち、成形品の三次元ソリッドモデル
の作成方法では、一方向の抜き勾配が付与された第１三
次元ソリッドモデルを反転させて金型の成形面形状を備
える第２三次元ソリッドモデルを作成し、複数の前記第
２三次元ソリッドモデルを成形位置に配置してキャビテ
ィの反転形状を求めることにより成形品の三次元ソリッ
ドモデルを作成している。したがって、三次元ソリッド
モデルに複数の抜き勾配を付与するという煩雑な処理
が、金型の抜き方向に沿って三次元ソリッドモデルに一
方向の抜き勾配を付与する処理の組み合わせで済み、処
理過程が簡略化される。
の作成方法では、一方向の抜き勾配が付与された第１三
次元ソリッドモデルを反転させて金型の成形面形状を備
える第２三次元ソリッドモデルを作成し、複数の前記第
２三次元ソリッドモデルを成形位置に配置してキャビテ
ィの反転形状を求めることにより成形品の三次元ソリッ
ドモデルを作成している。したがって、三次元ソリッド
モデルに複数の抜き勾配を付与するという煩雑な処理
が、金型の抜き方向に沿って三次元ソリッドモデルに一
方向の抜き勾配を付与する処理の組み合わせで済み、処
理過程が簡略化される。
【００４０】また、金型の三次元ソリッドモデルの作成
方法では、金型の抜き方向に沿って抜き勾配が付与され
た形状データに変数を入力して基本三次元ソリッドモデ
ルを作成し、次に前記基本三次元ソリッドモデルを組み
合わせて金型の成形面形状に対し反転させた形状を有す
る第１三次元ソリッドモデルを作成し、最後に当該第１
三次元ソリッドモデルを反転することにより金型の成形
面形状を備えた第２三次元ソリッドモデルを作成してい
る。したがって、形状データに変数を入力して作成され
た基本三次元ソリッドモデルを組み合わせて反転するだ
けで、簡便に、金型成形面を構成する凹凸形状に抜き勾
配を付与できる。
方法では、金型の抜き方向に沿って抜き勾配が付与され
た形状データに変数を入力して基本三次元ソリッドモデ
ルを作成し、次に前記基本三次元ソリッドモデルを組み
合わせて金型の成形面形状に対し反転させた形状を有す
る第１三次元ソリッドモデルを作成し、最後に当該第１
三次元ソリッドモデルを反転することにより金型の成形
面形状を備えた第２三次元ソリッドモデルを作成してい
る。したがって、形状データに変数を入力して作成され
た基本三次元ソリッドモデルを組み合わせて反転するだ
けで、簡便に、金型成形面を構成する凹凸形状に抜き勾
配を付与できる。
【図１】本発明の三次元ソリッドモデル作成方法の概略
斜視説明図である。
斜視説明図である。
【図２】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法を実施する三次元ソリッドモデル作成装置の構
成ブロック図である。
作成方法を実施する三次元ソリッドモデル作成装置の構
成ブロック図である。
【図３】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における汎用プリミティブ記憶手段のデータを
示す模式図である。
作成方法における汎用プリミティブ記憶手段のデータを
示す模式図である。
【図４】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における積木モデル作成方法を示す模式図であ
る。
作成方法における積木モデル作成方法を示す模式図であ
る。
【図５】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における鋳造用金型と鋳造品の関係を示す模式
図である。
作成方法における鋳造用金型と鋳造品の関係を示す模式
図である。
【図６】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における金型モデル作成方法を示す模式図であ
る。
作成方法における金型モデル作成方法を示す模式図であ
る。
【図７】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における金型モデル作成方法を示す模式図であ
る。
作成方法における金型モデル作成方法を示す模式図であ
る。
【図８】本発明に係る一実施例の三次元ソリッドモデル
作成方法における金型成形品モデル作成方法を示す模式
図である。
作成方法における金型成形品モデル作成方法を示す模式
図である。
【図９】従来例に係る三次元ソリッドモデル作成方法を
示す模式図である。
示す模式図である。
２０…三次元ソリッドモデル作成装置 ２８…外部記憶
装置 ３０…汎用プリミティブ記憶手段 ３２…専用プリ
ミティブ記憶手段 ３４…形状設定手段 ３６…積木モデ
ル作成手段 ３８…金型モデル作成手段 ４０…金型成形
品モデル作成手段 Ａ、Ｂ…金型 Ｂ１、Ｂ２…積
木モデル Ｄ１、Ｄ２…金型モデル Ｍ…金型成形品
モデル Ｐａ１〜Ｐａ３…汎用プリミティブ Ｐｂ１、Ｐｂ２
…専用プリミティブ Ｔ…外郭モデル Ｗ…ワーク Ｗ１、Ｗ２…仮想外形面
装置 ３０…汎用プリミティブ記憶手段 ３２…専用プリ
ミティブ記憶手段 ３４…形状設定手段 ３６…積木モデ
ル作成手段 ３８…金型モデル作成手段 ４０…金型成形
品モデル作成手段 Ａ、Ｂ…金型 Ｂ１、Ｂ２…積
木モデル Ｄ１、Ｄ２…金型モデル Ｍ…金型成形品
モデル Ｐａ１〜Ｐａ３…汎用プリミティブ Ｐｂ１、Ｐｂ２
…専用プリミティブ Ｔ…外郭モデル Ｗ…ワーク Ｗ１、Ｗ２…仮想外形面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−222379（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−361378（ＪＰ，Ａ)
沢井秀 他３名，金型設計用３次元Ｃ
ＡＤシステムの開発（第４報）−金型形
状自動創成機能−，精密工学会誌，1989
年 ４月 ５日，第55巻，第４号，ｐ.
101−106
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06F 17/50
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】ＣＡＤシステムにおいて、抜き方向の異な
る複数の分割金型から成形される成形品の三次元ソリッ
ドモデルを作成する方法であって、 前記各分割金型の抜き方向に沿って一方向の抜き勾配を
付与し、前記各分割金型の成形面形状に対する反転形状
を備えた同じ前記抜き方向を持つ前記分割金型毎の第１
の三次元ソリッドモデルを作成する第１の過程と、 前記複数の第１の三次元ソリッドモデルの反転形状を得
ることにより前記各分割金型の成形面形状を有する複数
の第２の三次元ソリッドモデルを作成する第２の過程
と、 前記複数の第２の三次元ソリッドモデルを成形位置に配
置してキャビティを画成させ、当該キャビティの反転形
状を得ることにより成形品の三次元ソリッドモデルを作
成する第３の過程と、 を備えることを特徴とする成形品の三次元ソリッドモデ
ル作成方法。 - 【請求項２】ＣＡＤシステムにおいて、抜き方向の異な
る複数の分割金型の三次元ソリッドモデルを作成する方
法であって、 前記各分割金型の抜き方向に沿って一方向の抜き勾配を
付与し、前記各分割金型の成形面形状に対する反転形状
を備えた同じ前記抜き方向を持つ前記分割金型毎の第１
の三次元ソリッドモデルを作成する第１の過程と、 前記複数の第１の三次元ソリッドモデルの反転形状を得
ることにより前記各分割金型の成形面形状を有する複数
の第２の三次元ソリッドモデルを作成する第２の過程
と、 を備えることを特徴とする金型の三次元ソリッドモデル
作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05073794A JP3517444B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 成形品および金型の三次元ソリッドモデル作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05073794A JP3517444B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 成形品および金型の三次元ソリッドモデル作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262409A JPH07262409A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3517444B2 true JP3517444B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=12867162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05073794A Expired - Fee Related JP3517444B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 成形品および金型の三次元ソリッドモデル作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517444B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005284624A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Mazda Motor Corp | 設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置 |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP05073794A patent/JP3517444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 沢井秀 他３名，金型設計用３次元ＣＡＤシステムの開発（第４報）−金型形状自動創成機能−，精密工学会誌，１９８９年 ４月 ５日，第５５巻，第４号，ｐ．１０１−１０６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07262409A (ja) | 1995-10-13 |
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