JP6033010B2

JP6033010B2 - 金型の製造方法

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Publication number: JP6033010B2
Application number: JP2012196823A
Authority: JP
Inventors: 大中川
Original assignee: Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Co Ltd
Current assignee: Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: JP2014051020A

Description

本発明は、例えば、自動車用内燃機関の排気ガスの浄化用触媒担体や、微粒子浄化フィルタ、蓄熱体等に使用されるセラミック材料からなる構造体を押出成形するための構造体成形用の金型の製造方法に関する。＋

触媒等のセラミック製の構造体は、セラミック材料の粉末を結合材料と混合して坏土とし、押出金型を介して連続的に押出成形する製造方法が一般的である。従来、この押出金型を製造するために、一方の面から材料供給用の供給穴をドリル等により設け、他方の面から放電加工等の加工手段によりスリット溝を設け、スリット溝と供給穴を連通させる技術が開示されている（特許文献１）。

また、成形すべき六角セルハニカムの横断面形状に対応する六角格子状の横断面形状を有し、押出金型の前面から後面に向かって所定の深さを有する坏土成形溝と、押出金型の後面から前面に向かって相互に独立して形成されかつ六角格子状の坏土成形溝の所定の交差部に連通する複数個の坏土供給穴とを備え、坏土成形溝の横断面六角形の３辺に対応するＹ字状溝を形成し、複数個のＹ字状溝の端部を連通させる六角セルハニカム押出金型の製造方法が開示されている（特許文献２）。

特公昭５７−６１５９２号公報特許４３３２２８９号公報

本発明は、高精度な構造体成形用の金型の製造方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明に係る金型の製造方法は、プレート状の第１部材の第１面から前記第１面の反対側の第２面まで貫通する貫通孔を成形する工程と、前記貫通孔にワイヤ電極を挿通して放電加工により坏土成形溝を形成する工程と、前記第１部材の前記第２面にプレート状の第２部材の第１面を接合する工程と、前記第１部材の前記貫通孔に前記第２部材の前記第１面の反対側の第２面から供給孔を連通する工程と、を有し、前記坏土成形溝を形成する工程は、前記第１部材にそれぞれＹ字状の第１溝、第２溝及び第３溝を規則的に並べて複数加工する工程を有し、前記第１溝、第２溝、及び第３溝を加工する工程は、それぞれ鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から第１の位置まで移動させ、前記第１の位置で前記ワイヤ電極の下方を固定して上方のみを移動させることにより、第１溝部を形成する工程と、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から前記第１溝部と異なる方向の第２の位置まで移動させ、前記第２の位置で前記ワイヤ電極の下方を固定して上方のみを移動させることにより、第２溝部を形成する工程と、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から前記第１溝部及び前記第２溝部と異なる方向の第３の位置まで移動させて突出溝部本体を形成し、その後、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記第３の位置から前記第１溝部に平行な方向に移動させて第１突出部を形成し、また、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記第３の位置から前記第２溝部に平行な方向に移動させて第２突出部を形成し、前記突出溝部本体と前記第１突出部との連結部分を面取りし、前記突出溝部本体と前記第２突出部との連結部分を面取りし、前記第１突出部と前記第２突出部との連結部分を面取りすることにより、突出溝部を形成する工程と、前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部とが前記貫通孔で連結され連結部分を面取りすることにより、連通部を形成する工程と、を有し、前記第１溝、前記第２溝、及び前記第３溝のそれぞれに対応した前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部とを形成することにより、前記第１溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第２溝の前記第２溝部とが連結され、前記第１溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第３溝の前記第１溝部とが連結され、前記第２溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第３溝の前記第２溝部とが連結され、前記第２溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第１溝の前記第１溝部とが連結され、前記第３溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第１溝の前記第２溝部とが連結され、前記第３溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第２溝の前記第１溝部とが連結され、さらに、前記第１溝部と前記第２溝部の第２面側に保持部が形成され、前記供給孔を連通する工程において、前記保持部を除去することを特徴とする。

また、前記第１突出部と前記第２突出部の間の角度は、１２０°で形成され、前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部の角度は、それぞれ１２０°で形成されることを特徴とする。

以上のように、本発明の金型の製造方法によれば、微細なスリット溝を面取り加工又はＲ加工で製作することが可能であり、高精度な構造体成形用の金型の製造方法を提供することが可能となる。

本実施形態の構造体成形用金型の平面図及び断面図である。本実施形態の構造体成形用金型の加工経過を残した拡大図である。図２をさらに拡大した図である。構造体成形用金型の製造方法の実施形態のフローチャートを示す図である。構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第１工程を示す図である。構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第２工程を示す図である。構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第３工程を示す図である。構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第４工程を示す図である。構造体成形用金型の製造方法の第２工程のフローチャートを示す図である。構造体成形用金型の製造方法の溝加工工程のフローチャートを示す図である。第１溝加工時のワイヤ電極の状態を示した図である。第３溝加工時のワイヤ電極の状態を示した図である。連結部を示す図である。金型の上面の加工形状を示す図である。金型の下面の加工形状を示す図である。第１溝を示す図である。第１溝と貫通孔との関係を示す図である。第１溝の配置を示す図である。第２溝を示す図である。第２溝と貫通孔との関係を示す図である。第２溝の配置を示す図である。第３溝を示す図である。第３溝と貫通孔との関係を示す図である。第３溝の配置を示す図である。従来の六角格子を示す図である。

まず、本実施形態の構造体成形用金型について説明する。図１は、本実施形態の構造体成形用金型の概略図である。図１（ａ）は、構造体成形用金型の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１に示すように、本実施形態の構造体成形用金型Ｍは、第１面１１ａ及び第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂを有するプレート状の第１部材本体１１、第１部材本体１１に形成される坏土成形溝１２、坏土成形溝１２が交差する位置にある交差部１３、交差部１３のうち後述する坏土供給孔２２に連通する連通部１４、坏土成形溝１２に囲まれた六角格子１５を有する第１部材１と、第１部材本体１１の第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂに接合される第１面２１ａを有するプレート状の第２部材本体２１、第２部材本体２１の第１面２１ａとは反対側の第２面２１ｂから第１部材１の連通部１４に連通する坏土供給孔２２を有する第２部材２と、を備えている。

坏土成形溝１２は、成形すべき六角セルハニカムの横断面形状に対応する六角格子１５の横断面形状で形成されている。本実施形態では、六角格子１５のうち１つおきの角を結んだ三角形の頂点に坏土成形溝１２が連通する連通部１４が設定されると共に、各六角格子１５で連通部１４が必ず１つおきの角に配置されるように規則的に並んで設定されている。また、各六角格子１５の角は面取りされている。

図２は、本実施形態の構造体成形用金型の加工経過を残した拡大図である。図３は、図２をさらに拡大した図である。

本実施形態の構造体成形用金型は、第１面１１ａ及び第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂを有するプレート状の第１部材本体１１、第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂまで貫通する貫通孔１１ｃ、並びに貫通孔１１ｃを連結するように第１部材本体１１の第１面１１ａに六角格子１５を形成する坏土成形溝１２を有する第１部材１と、第１部材本体１１の第２面１１ｂに接合される第１面２１ａ及び第１面２１ａとは反対側の第２面２１ｂを有するプレート状の第２部材本体２１、並びに第２部材本体２１の第２面２１ｂから貫通孔１１ｃに連通する供給孔２２を有する第２部材１と、を備え、坏土成形溝１２は、それぞれＹ字状の第１溝１２１、第２溝１２２、及び第３溝１２３を有し、第１溝１２１、第２溝１２２、及び第３溝１２３は、規則的に並べることで複数の六角格子１５を構成すると共に、六角格子１５の１辺を構成する第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと連結され六角格子１５の１辺を構成する第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと連結され六角格子１５を構成する突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａと、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａとを連結し連結部分が面取りされた連通部１４と、を含み、突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａは、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀と、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀に対して連通部１４とは反対側の先端に第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁及び第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂を有し、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀と第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁との連結部分は面取りされた第１屈曲部１２１ａ₃，１２２ａ₃，１２３ａ₃からなり、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀と第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂との連結部分は面取りされた第２屈曲部１２１ａ₄，１２２ａ₄，１２３ａ₄からなり、第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁と第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂との連結部分は面取りされた第３屈曲部１２１ａ₅，１２２ａ₅，１２３ａ₅からなり、坏土成形溝１２は、第１溝１２１の突出溝部１２１ａの第１突出部１２１ａ₁と第２溝１２２の第２傾斜溝部１２２ｃとを連結する第１連結部１２４ａと、第１溝１２１の突出溝部１２１ａの第２突出部１２１ａ₂と第３溝１２３の第１傾斜溝部１２３ｂとを連結する第２連結部１２４ｂと、第２溝１２２の突出溝部１２２ａの第１突出部１２２ａ₁と第３溝１２３の第２傾斜溝部１２３ｃとを連結する第３連結部１２４ｃと、第２溝１２２の突出溝部１２２ａの第２突出部１２２ａ₂と第１溝１２１の第１傾斜溝部１２１ｂとを連結する第４連結部１２４ｄと、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの第１突出部１２３ａ₁と第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃとを連結する第５連結部１２４ｅと、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの第２突出部１２３ａ₂と第２溝１２２の第１傾斜溝部１２２ｂとを連結する第６連結部１２４ｆと、を有する。

すなわち、第１溝１２１の突出溝部１２１ａと第１傾斜溝部１２１ｂ、第２溝１２２の突出溝部１２２ａと第１傾斜溝部１２２ｂ及び第３溝１２３の突出溝部１２３ａと第１傾斜溝部１２３ｂで六角格子１５を形成する。

また、第１溝１２１の第１傾斜溝部１２１ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ、第２溝１２２の第１傾斜溝部１２２ｂと第２傾斜溝部１２２ｃ及び第３溝１２３の第１傾斜溝部１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃで六角格子１５を形成する。

さらに、第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃと突出溝部１２１ａ、第２溝１２２の第２傾斜溝部１２２ｃと突出溝部１２２ａ及び第３溝１２３の第２傾斜溝部１２３ｃと突出溝部１２３ａとで六角格子１５を形成する。

このように、本実施形態の金型によれば、微細なスリット溝に対して面取り又はＲを付与したことで、高精度な構造体を成形することが可能となる。

また、１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁と第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂の間の角度は、１２０°で形成され、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの角度は、それぞれ１２０°で形成されることが好ましい。

次に、構造体成形用金型の製造方法について説明する。

図４は、構造体成形用金型の製造方法の実施形態のフローチャートを示す図である。

図４に示すように、構造体成形用金型の製造方法は、まず、ステップ１で、第１部材本体１１に貫通孔１１ｃを加工する（ＳＴ１）。

図５は、構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第１工程を示す図である。図５（ａ）は、平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態では、図５に示すように、まず、第１部材１の第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂを貫通する貫通孔１１ｃを加工する第１工程を行う。貫通孔１１ｃは、図３に示した加工後の連通部１４に対応する位置に設定され、均等な間隔に配置されている。

次に、ステップ２で、第１部材本体１１に坏土成形溝１２を形成する（ＳＴ２）。

図６は、構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第２工程を示す図である。図６（ａ）は、平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

第２工程では、図６に示すように、貫通孔１１ｃを加工した第１部材本体１１の第１面１１ａに坏土成形溝１２を形成する。坏土成形溝１２は、貫通孔１１ｃを利用した１つおきの角を連通部１４とする六角格子１５に形成することが好ましい。坏土成形溝１２は、放電加工等によって形成される。坏土成形溝１２の詳細な加工方法については後述する。

次に、ステップ３で、第１部材１と第２部材２を接合する（ＳＴ３）。

図７は、構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第３工程を示す図である。図７（ａ）は、平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

第３工程では、図７に示すように、第１部材本体１１の第２面１１ｂに、第２部材本体２１の第１面２１ａを接合する。なお、第１部材本体１１と第２部材本体２１の接合は、拡散接合、パルス通電接合又は超音波接合等により行うことが好ましい。

次に、ステップ４で、第１部材１と第２部材２に坏土供給用の供給孔２２を形成する（ＳＴ４）。

図８は、構造体成形用金型の製造方法の実施形態の第４工程を示す図である。図８（ａ）は、平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

第４工程では、図８に示すように、第２部材本体２１の第２面２１ｂから連通部１４に到達するように材料供給用の供給孔２２をドリル加工等により設ける。

このような構造体成形用金型の製造方法によって、図１に示すような構造体成形用金型Ｍを精度良く簡単に製造することが可能となる。

次に、第１部材本体１１に坏土成形溝１２を形成する第２工程について詳しく説明する。

図９は、構造体成形用金型の製造方法の第２工程のフローチャートを示す図である。

第２工程では、まず、ステップ１１で、貫通孔１１ｃを加工した第１部材本体１１に坏土成形溝１２のうち第１溝１２１を形成する（ＳＴ１１）。

次に、ステップ１２で、貫通孔１１ｃを加工した第１部材本体１１に坏土成形溝１２のうち第２溝１２２を形成する（ＳＴ１２）。

次に、ステップ１３で、貫通孔１１ｃを加工した第１部材本体１１に坏土成形溝１２のうち第３溝１２３を形成する（ＳＴ１３）。その後、メインルーチンのステップ３に戻る。

なお、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３を形成する順序は、変更してもよい。

図１０は、構造体成形用金型の製造方法の溝加工工程のフローチャートを示す図である。図１２は、第１溝の第２傾斜溝加工時のワイヤ電極の状態を示した図であり、図１１は、第３溝の突出溝部加工時のワイヤ電極の状態を示した図であり、図１３は、保持部を示す図である。さらに、図１４は、金型の上面の加工形状を示す図であり、図１５は、金型の下面の加工形状を示す図である。なお、図１１、図１２及び図１３のＦ−Ｆ線は、図２のＦ−Ｆ線に対応する。

第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の形成は、図１０に示すような溝加工工程によって行われる。溝加工工程は、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３で共通である。

第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３を加工する工程は、まず、ステップ２１で、それぞれ鉛直方向に設置したワイヤ電極Ｗを貫通孔１１ｃから第１の位置まで移動させ、第１の位置でワイヤ電極Ｗを傾斜させることにより、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂを形成する（ＳＴ２１）。

次に、ステップ２２で、鉛直方向に設置したワイヤ電極Ｗを貫通孔１１ｃから第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと異なる方向の第２の位置まで移動させ、第２の位置でワイヤ電極Ｗを傾斜させることにより、第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃを形成する（ＳＴ２２）。

次に、ステップ２３で、鉛直方向に設置したワイヤ電極Ｗを貫通孔１１ｃから第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと異なる方向の第３の位置まで移動させて突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀を形成し、その後、鉛直方向に設置したワイヤ電極Ｗを第３の位置から第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂに平行な方向に移動させて第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁を形成し、また、鉛直方向に設置したワイヤ電極Ｗを第３の位置から第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃに平行な方向に移動させて第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂を形成し、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀と第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁との連結部分を面取りし、突出溝部本体１２１ａ₀，１２２ａ₀，１２３ａ₀と第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂との連結部分を面取りし、第１突出部１２１ａ₁，１２２ａ₁，１２３ａ₁と第２突出部１２１ａ₂，１２２ａ₂，１２３ａ₂との連結部分を面取りすることにより、突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａを形成する（ＳＴ２３）。

次に、ステップ２４で、第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａとが貫通孔１１ｃで連結され連結部分を面取りすることにより、連通部１４を形成する（ＳＴ２４）。

そして、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３のそれぞれに対応した第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａとを形成することにより、第１溝１２１の突出溝部１２１ａの第１突出部１２１ａ₁と第２溝１２２の第２傾斜溝部１２２ｃとが連結され、第１溝１２１の突出溝部１２１ａの第２突出部１２１ａ₂と第３溝１２３の第１傾斜溝部１２３ｂとが連結され、第２溝１２２の突出溝部１２２ａの第１突出部１２２ａ₁と第３溝１２３の第２傾斜溝部１２３ｃとが連結され、第２溝１２２の突出溝部１２２ａの第２突出部１２２ａ₂と第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃとが連結され、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの第１突出部１２３ａ₁と第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃとが連結され、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの第２突出部１２３ａ₂と第２溝１２２の第１傾斜溝部１２２ｂとが連結され、さらに、各第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃの第２面１１ｂ側に後述する保持部１１ｄが形成される。その後、図４に示したステップ４で、供給孔２２を形成する際に、保持部１１ｄを除去する。

なお、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３のそれぞれに対応した第１傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂと第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃと突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａを形成する順序は、変更してもよい。

次に、より具体的に図面を用いて加工方法について説明する。

まず、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の第１傾斜溝部１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃ、１２２ｃ、１２３ｃの加工について説明する。第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の各第１傾斜溝部１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃ、１２２ｃ、１２３ｃの加工方法は、同様であるので、ここでは、第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃの加工について説明する。

第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃを加工するには、まず、図５に示した貫通孔１１ｃにワイヤ電極Ｗを鉛直方向に挿通させる。次に、ワイヤ電極Ｗを予め設定した隣り合う貫通穴１１ｃと貫通穴１１ｃとの中間方向である第４の方向α₁に移動させながら加工する。次に、所定の位置でワイヤ電極Ｗを第２の方向α₂に傾斜させながら加工する。すなわち、図１１に示すように、ワイヤ電極Ｗ２が傾斜し、第１部材本体１１の第１面１１ａは第１端部１２１ｃ₁まで加工され、第１部材本体１１の第２面１１ｂは第２端部１２１ｃ₂まで加工される。

次に、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の各突出溝部１２１ａ、１２２ａ及び１２３ａの加工について説明する。第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の各突出溝部１２１ａ、１２２ａ及び１２３ａの加工方法は、同様であるので、ここでは、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの加工について説明する。

第３溝１２３の突出溝部１２３ａを加工するには、まず、図５に示した貫通孔１１ｃにワイヤ電極Ｗを鉛直方向に挿通させる。次に、ワイヤ電極Ｗを予め設定した隣り合う貫通穴１１ｃと貫通穴１１ｃとの中間方向である第１の方向β₁に移動させながら加工する。次に、所定の位置で方向を変更して隣り合う貫通穴１１ｃに向かう第２の方向β₂に移動させながら加工する。この時、突出溝部１２３ａと第１突出部１２３ａ₁との連結部分である第１屈曲部１２３ａ₃を面取り加工しながら移動する。その後、図１２に示すように、ワイヤ電極Ｗを所定の第１突出部１２３ａ₁の位置まで移動させる。第１の方向β₁と第２の方向β₂とのなす角は１２０°である。

次に、ワイヤ電極Ｗを突出溝部１２３ａと第２突出部１２３ａ₂との連結部分である第２屈曲部１２３ａ₄まで戻す。次に、第２屈曲部１２３ａ₄で方向を変更して隣り合う貫通穴１１ｃに向かう第３の方向β₃に移動させながら加工する。この時、突出溝部１２３ａと第２突出部１２３ａ₂との連結部分である第２屈曲部１２３ａ₄及び第１突出部１２３ａ₁と第２突出部１２３ａ₂との連結部分である第３屈曲部１２３ａ₅を面取り加工しながら移動させる。その後、ワイヤ電極Ｗを所定の第２突出部１２３ａ₂の位置まで移動させる。第１の方向β₁及び第２の方向β₂と第３の方向β₃とのなす角はそれぞれ１２０°である。

したがって、図１１及び図１２に示すように、第３溝１２３の突出溝部１２３ａと第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃとを加工すると、第１部材本体１１の第１面１１ａは、第１端部１２１ｃ₁まで加工され、第１部材本体１１の第２面１１ｂは第２端部１２１ｃ₂まで加工される。このような方法で六角格子１５を形成すると、図１３に示すように、第１部材本体１１の第２面１１ｂ側に、隣り合う六角格子１５を連結する保持部１１ｄが形成される。

なお、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３における突出溝部１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ、第２傾斜溝部１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ、及び第２傾斜溝部１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃ、の加工の順は、どの順序で加工してもよい。また、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の加工の順は、どの順序で加工してもよい。

保持部１１ｄは隣り合う六角格子１５を連結するので、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３を加工した後でも、六角格子１５は、図１５に示すように、第１部材本体１１に保持される。

その後、図８に示したように、第４工程で第２部材本体２１の第２面２１ｂから連通部１４に到達するように材料供給用の供給孔２２を加工する際に、保持部１１ｄは除去される。保持部１１ｄが除去される時には、第１部材１と第２部材２が接合されているので、六角格子１５は第２部材本体２１に接合保持されている。

次に各溝に対して個別に説明する。

図１６は、第１溝を示す図である。また、図１７は、第１溝と貫通孔との関係を示す図である。さらに、図１８は、第１溝の配置を示す図である。

図１６に示すように、第１溝１２１は、Ｙ字形状をしている。Ｙ字状に分かれた第１溝１２１のうち所定の１本は、先端が２つに分かれて突出する突出溝部１２１ａである。また、Ｙ字状に分かれた第１溝１２１のうち突出溝部１２１ａ以外の２本は、第１傾斜溝部１２１ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃである。

突出溝部１２１ａは、貫通孔１１ｃとは反対側の先端に第１突出部１２１ａ₁及び第２突出部１２１ａ₂を有する。第１突出部１２１ａ₁と第２突出部１２１ａ₂は、その中心線が突出溝部１２１ａの中心線に対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１突出部１２１ａ₁と第２突出部１２１ａ₂が形成する角度も１２０°となる。突出溝部１２１ａと第１突出部１２１ａ₁との連結部分は面取りされた第１屈曲部１２１ａ₃である。また、突出溝部１２１ａと第２突出部１２１ａ₂との連結部分は面取りされた第２屈曲部１２１ａ₄である。さらに、第１突出部１２１ａ₁と第２突出部１２１ａ₂との連結部分は面取りされた第３屈曲部１２１ａ₅である。

第１傾斜溝部１２１ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃは、後の連通部１４となる貫通孔１１ｃを中心に突出溝部１２１ａに対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１傾斜溝部１２１ｂと第２傾斜溝部１２１ｃが形成する角度も１２０°となる。

第１傾斜溝部１２１ｂは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１６に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２１ｂ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２１ｂ₂である。

また、第２傾斜溝部１２１ｃは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１６に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２１ｃ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２１ｃ₂である。

第１溝１２１と貫通孔１１ｃとの関係は、図１７に示すように、隣り合う貫通孔１１ｃと貫通孔１１ｃとの中間位置に向かう方向に、突出溝部１２１ａ、第１傾斜溝部１２１ｂ及び第２傾斜溝部１２１ｃがそれぞれ１２０°の角度を形成して延びている関係となる。

第１溝１２１の全体の配置は、図１８に示すような位置となる。すなわち、所定の第１溝１２１の突出溝部１２１ａが延びる延長上にある貫通孔１１ｃを中心として他の第１溝１２１が同じ向きで順次存在するように配置される。

図１９は、第２溝を示す図である。また、図２０は、第２溝と貫通孔との関係を示す図である。さらに、図２１は、第２溝の配置を示す図である。

図１９に示すように、第２溝１２２は、Ｙ字形状をしている。Ｙ字状に分かれた第２溝１２２のうち所定の１本は、先端が２つに分かれて突出する突出溝部１２２ａである。また、Ｙ字状に分かれた第２溝１２２のうち突出溝部１２２ａ以外の２本は、第１傾斜溝部１２２ｂ及び第２傾斜溝部１２２ｃである。

突出溝部１２２ａは、貫通孔１１ｃとは反対側の先端に第１突出部１２２ａ₁及び第２突出部１２２ａ₂を有する。第１突出部１２２ａ₁と第２突出部１２２ａ₂は、その中心線が突出溝部１２２ａの中心線に対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１突出部１２２ａ₁と第２突出部１２２ａ₂が形成する角度も１２０°となる。突出溝部１２２ａと第１突出部１２２ａ₁との連結部分は面取りされた第１屈曲部１２２ａ₃である。また、突出溝部１２２ａと第２突出部１２２ａ₂との連結部分は面取りされた第２屈曲部１２２ａ₄である。さらに、第１突出部１２２ａ₁と第２突出部１２２ａ₂との連結部分は面取りされた第３屈曲部１２２ａ₅である。

第１傾斜溝部１２２ｂ及び第２傾斜溝部１２２ｃは、後の連通部１４となる貫通孔１１ｃを中心に突出溝部１２２ａに対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１傾斜溝部１２２ｂと第２傾斜溝部１２２ｃが形成する角度も１２０°となる。

第１傾斜溝部１２２ｂは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１９に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２２ｂ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２２ｂ₂である。

また、第２傾斜溝部１２２ｃは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１９に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２２ｃ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２２ｃ₂である。

第２溝１２２と貫通孔１１ｃとの関係は、図２０に示すように、隣り合う貫通孔１１ｃと貫通孔１１ｃとの中間位置に向かう方向に、突出溝部１２２ａ、第１傾斜溝部１２２ｂ及び第２傾斜溝部１２２ｃがそれぞれ１２０°の角度を形成して延びている関係となる。

第２溝１２２の全体の配置は、図２１に示すような位置となる。すなわち、所定の第２溝１２２の突出溝部１２２ａが延びる延長上にある貫通孔１１ｃを中心として他の第２溝１２２が同じ向きで順次存在するように配置される。

図２２は、第３溝を示す図である。また、図２３は、第３溝と貫通孔との関係を示す図である。さらに、図２４は、第３溝の配置を示す図である。

図２２に示すように、第３溝１２３は、Ｙ字形状をしている。Ｙ字状に分かれた第３溝１２３のうち所定の１本は、先端が２つに分かれて突出する突出溝部１２３ａである。また、Ｙ字状に分かれた第３溝１２３のうち突出溝部１２３ａ以外の２本は、第１傾斜溝部１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２３ｃである。

突出溝部１２３ａは、貫通孔１１ｃとは反対側の先端に第１突出部１２３ａ₁及び第２突出部１２３ａ₂を有する。第１突出部１２３ａ₁と第２突出部１２３ａ₂は、その中心線が突出溝部１２３ａの中心線に対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１突出部１２３ａ₁と第２突出部１２３ａ₂が形成する角度も１２０°となる。突出溝部１２３ａと第１突出部１２３ａ₁との連結部分は面取りされた第１屈曲部１２３ａ₃である。また、突出溝部１２３ａと第２突出部１２３ａ₂との連結部分は面取りされた第２屈曲部１２３ａ₄である。さらに、第１突出部１２３ａ₁と第２突出部１２３ａ₂との連結部分は面取りされた第３屈曲部１２３ａ₅である。

第１傾斜溝部１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２３ｃは、後の連通部１４となる貫通孔１１ｃを中心に突出溝部１２３ａに対してそれぞれ１２０°となるように形成される。したがって、第１傾斜溝部１２３ｂと第２傾斜溝部１２３ｃが形成する角度も１２０°となる。

第１傾斜溝部１２３ｂは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１９に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２３ｂ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２３ｂ₂である。

また、第２傾斜溝部１２３ｃは、貫通孔１１ｃとは反対側の端部が第１部材本体１１の第１面１１ａから第２面１１ｂにわたって傾斜している。すなわち、図１９に示すように、第１面１１ａでの端部が第１端部１２３ｃ₁で、第２面１１ｂでの端部が第２端部１２３ｃ₂である。

第３溝１２３と貫通孔１１ｃとの関係は、図２０に示すように、隣り合う貫通孔１１ｃと貫通孔１１ｃとの中間位置に向かう方向に、突出溝部１２３ａ、第１傾斜溝部１２３ｂ及び第２傾斜溝部１２３ｃがそれぞれ１２０°の角度を形成して延びている関係となる。

第３溝１２３の全体の配置は、図２１に示すような位置となる。すなわち、所定の第３溝１２３の突出溝部１２３ａが延びる延長上にある貫通孔１１ｃを中心として他の第３溝１２３が同じ向きで順次存在するように配置される。

これらの第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝は、まず図１８に示すように、第１部材１に全ての第１溝１２１を形成し、続いて、図２１に示すように、全ての第２溝１２２を形成し、次に、図２４に示すように、全ての第３溝１２３を形成すると好ましい。異なる形状に対応して加工機を作動させるよりも、同じ形状に対応して加工機を作動させる方が加工時間が短縮されると共に、加工機の負担が少なくすることが可能となる。なお、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝の加工順は、変更してもよい。

次に、本実施形態の六角格子と従来の六角格子を比較する。

図２５は、従来の六角格子を示す図である。

本実施形態の六角格子１５は、図３に示すように、例えば、第１溝１２１の突出溝部１２１ａの加工時に、第１屈曲部１２１ａ₃及び第３屈曲部１２１ａ₅を面取り加工してあるので、第１溝１２１の突出溝部１２１ａと第２溝１２２の第２傾斜溝部１２２ｃとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。なお、第２屈曲部１２１ａ₄も面取り加工されており、第３溝１２３の第１傾斜溝部１２３ｂとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。

また、第２溝１２２の突出溝部１２２ａの加工時に、第１屈曲部１２２ａ₃及び第３屈曲部１２２ａ₅を面取り加工してあるので、第２溝１２２の突出溝部１２２ａと第３溝１２３の第２傾斜溝部１２３ｃとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。なお、第２屈曲部１２２ａ₄も面取り加工されており、第１溝１２１の第１傾斜溝部１２１ｂとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。

さらに、第３溝１２３の突出溝部１２３ａの加工時に、第１屈曲部１２３ａ₃及び第３屈曲部１２３ａ₅を面取り加工してあるので、第３溝１２３の突出溝部１２３ａと第１溝１２１の第２傾斜溝部１２１ｃとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。なお、第２屈曲部１２３ａ₄も面取り加工されており、第２溝１２２の第１傾斜溝部１２２ｂとの連結部分の六角格子１５を滑らかに面取りすることが可能となる。

なお、第１溝１２１、第２溝１２２及び第３溝１２３の各連結部１４の周囲も面取り加工されている。したがって、六角格子１５の全ての角を滑らかに面取りすることが可能となる。

これに対して、図２５に示すように、従来の六角格子２１５は、図３の第１屈曲部１２１ａ₂に相当する位置の連結部２００は、第１溝２２１と第２溝２２２が直線状態で交差するのみであって、面取りをすることができない。したがって、交差部２１３のうち連結部２１４は面取りが可能であるが、連通部２１４ではない交差部２１３は、面取りすることができない。

このような金型の製造方法により、製作時間が短時間で済み、構造体成形用の金型は低コストでありながら高精度なものとなる。

以上の各実施形態は、特許請求の範囲の構成に合わせて種々変更することができる。

１…第１部材
１１…第１部材本体
１１ａ…第１面
１１ｂ…第２面
１１ｃ…貫通孔
１１ｄ…保持部
１２…坏土成形溝
１３…交差部
１４…連通部
１５…六角格子
２…第２部材
２１…第２部材本体
２１ａ…第１面
２１ｂ…第２面
２２…供給孔
１２１…第１溝
１２１ａ…突出溝部
１２１ａ₁…第１突出部
１２１ａ₂…第２突出部
１２１ａ₃…第１屈曲部
１２１ａ₄…第２屈曲部
１２１ａ₅…第３屈曲部
１２１ｂ…第１傾斜溝部
１２１ｂ₁…第１端部
１２１ｂ₂…第２端部
１２１ｃ…第２傾斜溝部
１２１ｃ₁…第１端部
１２１ｃ₂…第２端部
１２２…第２溝
１２２ａ…突出溝部
１２２ａ₁…第１突出部
１２２ａ₂…第２突出部
１２２ａ₃…第１屈曲部
１２２ａ₄…第２屈曲部
１２２ａ₅…第３屈曲部
１２２ｂ…第１傾斜溝部
１２２ｂ₁…第１端部
１２２ｂ₂…第２端部
１２２ｃ…第２傾斜溝部
１２２ｃ₁…第１端部
１２２ｃ₂…第２端部
１２３…第３溝
１２３ａ…突出溝部
１２３ａ₁…第１突出部
１２３ａ₂…第２突出部
１２３ａ₃…第１屈曲部
１２３ａ₄…第２屈曲部
１２３ａ₅…第３屈曲部
１２３ｂ…第１傾斜溝部
１２３ｂ₁…第１端部
１２３ｂ₂…第２端部
１２３ｃ…第２傾斜溝部
１２３ｃ₁…第１端部
１２３ｃ₂…第２端部
１２４ａ…第１連結部
１２４ｂ…第２連結部
１２４ｃ…第３連結部
１２４ｄ…第４連結部
１２４ｅ…第５連結部
１２４ｆ…第６連結部

Claims

プレート状の第１部材の第１面から前記第１面の反対側の第２面まで貫通する貫通孔を成形する工程と、
前記貫通孔にワイヤ電極を挿通して放電加工により坏土成形溝を形成する工程と、
前記第１部材の前記第２面にプレート状の第２部材の第１面を接合する工程と、
前記第１部材の前記貫通孔に前記第２部材の前記第１面の反対側の第２面から供給孔を連通する工程と、
を有し、
前記坏土成形溝を形成する工程は、前記第１部材にそれぞれＹ字状の第１溝、第２溝及び第３溝を規則的に並べて複数加工する工程を有し、
前記第１溝、第２溝、及び第３溝を加工する工程は、それぞれ
鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から第１の位置まで移動させ、前記第１の位置で前記ワイヤ電極の下方を固定して上方のみを移動させることにより、第１溝部を形成する工程と、
鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から前記第１溝部と異なる方向の第２の位置まで移動させ、前記第２の位置で前記ワイヤ電極の下方を固定して上方のみを移動させることにより、第２溝部を形成する工程と、
鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記貫通孔から前記第１溝部及び前記第２溝部と異なる方向の第３の位置まで移動させて突出溝部本体を形成し、その後、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記第３の位置から前記第１溝部に平行な方向に移動させて第１突出部を形成し、また、鉛直方向に設置した前記ワイヤ電極を前記第３の位置から前記第２溝部に平行な方向に移動させて第２突出部を形成し、前記突出溝部本体と前記第１突出部との連結部分を面取りし、前記突出溝部本体と前記第２突出部との連結部分を面取りし、前記第１突出部と前記第２突出部との連結部分を面取りすることにより、突出溝部を形成する工程と、
前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部とが前記貫通孔で連結され連結部分を面取りすることにより、連通部を形成する工程と、
を有し、
前記第１溝、前記第２溝、及び前記第３溝のそれぞれに対応した前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部とを形成することにより、
前記第１溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第２溝の前記第２溝部とが連結され、
前記第１溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第３溝の前記第１溝部とが連結され、
前記第２溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第３溝の前記第２溝部とが連結され、
前記第２溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第１溝の前記第１溝部とが連結され、
前記第３溝の前記突出溝部の前記第１突出部と前記第１溝の前記第２溝部とが連結され、
前記第３溝の前記突出溝部の前記第２突出部と前記第２溝の前記第１溝部とが連結され、
さらに、前記第１溝部と前記第２溝部の第２面側に保持部が形成され、
前記供給孔を連通する工程において、前記保持部を除去する
ことを特徴とする金型の製造方法。
前記第１突出部と前記第２突出部の間の角度は、１２０°で形成され、
前記第１溝部と前記第２溝部と前記突出溝部の角度は、それぞれ１２０°で形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の金型の製造方法。