JPH03180222A - プレス金型用粗形鋳造品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、プレス金型に用いられる粗形鋳造品を製造す
る方法に関する。

［従来の技術］ 従来、一般に、プレス金型用粗形鋳造品はフルモールド
法で製造されている。例えば、特開昭６１−２６６１４
７号公報開示のフルモールド法では、第８図及び第９図
に示すように、まず、プレス金型６００　（第１３図参
照）に対応した模型１００を発泡スチロールで製作する
。そして、第１０図に示すように、定盤２００上に模型
１００及び型枠２０１を設置した後、自硬性樹脂を混入
した鋳物砂３００を模型１００と型枠２０１との間に入
れて突き固め、鋳物砂３００が硬化するまで放置する。

次いで、第１１図に示すように、型枠２０１を反転して
別の型枠２０２を載せ、再度鋳物砂３００を入れて突き
固め、鋳物砂３００を硬化させる。その後、湯口４００
から注湯して模型１００を消失させ、第１２図に示す粗
形鋳造品５００を得る。

得られた粗形鋳造品５００は、模型１００（第８図及び
第９図参照〉において適数箇所設けられた模型基準溝’
１ｏｏａから形成される加工基準溝を基準として、底＠
５０１とキー溝５０２とが機械加工される。そして、第
１３図に示すように、底面５０１及びキー溝５０２がＮ
Ｃ加工又はモデル倣い加工の基準とされ、プレス金型６
００の成形面６０１が削成される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の製造方法では、得られる粗形鋳造品
の寸法精度が悪く、プレス金型を完成させるまでに種々
の不具合がある。

すなわち、第８図に示す模型１００は発泡スチロールか
らなり、プレス金型６００　（第１３図参照〉にほぼ対
応して全体が製作される。このとき、模型１００は、接
着や積み上げによっても製作され、加工に際しても材料
特性の故にとかく変形やむしれを生じやすい。しかも成
形面６０１に対応した模型面１０１は、せいぜい発泡ス
チロールの原材をΦ３Ｑｍｍのボールエンドミル及びビ
ックフィード２０ｍｍの条件でＮＣ加工するか、１００
ｍｍ毎に断面ゲージをとって機械加工した後に１００ｍ
ｍ間を手加工により仕上げるかによって形成される場合
が多く、カッターマークの残り、切削抵抗による変形、
ラフな手仕上等加工技術上の累積誤差が模型１００の寸
法精度を極端に低下させる。加えて、第１０図及び第１
１図に示す型込めの際には、模型１００自体に砂突き固
め圧力により不規則な圧縮変形も伴うので、その精度低
下は一層助長される。そして得られた粗形鋳造品５００
の底面５０１の基準面加工及びキー溝５０２の加工は加
工基準溝１００ａを基準に加工するが、加工基準溝１０
０ａは成形面６０１より遠く離れているため、成形面６
０に対して模型寸法精度誤差、型込め変形誤差、鋳造冷
却時の収縮誤差等が積み重なり、成形面６０１の誤差は
ざらに増幅されて、安全度を見込んだ取代Ｔは１０〜３
０ｍｍと大きくばらつくこととなる。なお、取代Ｔが大
きいほど残留応力に基づく加工歪みの影響も大きくなる
ので、底面５０１のソリに対する再加工など新たな加工
工程の追加も必要となる。勿論、量産品でないプレス金
型を全て砂鋳型で鋳造しようとすれば、高価な模型費を
含む鋳造方案自体すでに経済性の面から失格である。

本発明は、経済性を損うことなく高精度のプレス金型用
粗形鋳造品を製造することを解決すべき技術課題とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のプレス金型用粗形鋳造品の製造方法は、上記課
題を解決するため、プレス金型の成形面に対応した模型
面をもつキャスティング模型を製作し、該キャスティン
グ模型を型込めすることにより該模型面を写しとった砂
鋳型を造型する工程と、該プレス金型の構造部に対応し
た消失性模型を製作し、これを該砂鋳型と整合させたの
ち型込めして完成鋳型を造型する工程と、 該消失性模型を含んで形成されるキャビティ内に注湯し
て粗形鋳造品を得る工程とからなる新規な手段を採用し
ている。

［作用］ 本発明では、プレス金型の複雑な成形面を鋳造する砂鋳
型と、単純なｉ造部を鋳造する比較的低い精度の消失性
模型とを組合せることによって完成鋳型が造型されてお
り、成形面自体の高精度化に加えて、消失性模型と組合
される前記砂鋳型の整合面がそのまま粗形鋳造品の成形
面近傍に正確な加工基準面を提供するので、成形面の加
工取代を極端に小ざく設定することが可能となる。した
がって、鋳造に係る負担をそれほど増加させることなく
、プレス金型の加工関連工数は大幅に削減される。

［実施例Ｊ 以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説
明する。この実施例は、自動車用ドアをプレスするため
のプレス金型用粗形鋳造品を製造する・ものである。

まず、第２図に示すように、キャスティング模型１を製
作した。このキャスティング模型１は、第１図に示す亜
鉛・アルミ合金からなる試作簡易型モデル１０と、この
試作簡易型モデル１ｏの端部に設けられた位置決め部材
１１と、試作簡易型モデル１０の表面に加工取代相当分
被装される約３ｍｍ厚さのシートワックス層１２とから
なる。

試作簡易型モデル１０は、自動車用ドアの試作品製作時
に使用される簡易型の鋳造用モデルであリ、予め成形面
に１０／１０００の縮み代が見込まれている。この試作
簡易型モデル１０を利用することにより、従来の廃棄処
分品の有効利用を図ることができる。なお、この試作簡
易型モデル１０の８Ｒ以下の凹部には、加工を不要とす
る逃がし１ａ、１ｂが形成される。

位置決め部材１１は、その水平な上面が模型基準面２０
とされ、模型基準面２０には適数個の位置決め用ロケー
トピン２１と係合する孔１Ｃが形成されている。

こうして、このキャスティング模型１には、シートワッ
クス層１２の表面がプレス金型９（第７図参照）の成形
面９１に対応した模型面１２ａとされている。なお、試
作簡易型モデル１０を利用しない場合には、キャスティ
ング模型１を石膏や陶土等で成形したり、試作プレス品
や倣い加工モデルを利用することもできる。

次に、第３図に示すように、キャスティング模型１の外
周を型枠４１で囲み、孔１Ｃにロケートピン２１を係合
した後、自硬性樹脂を混入した鋳物砂を入れ、突き固め
、放置して硬化させ・た。こうして、模型面１２ａを写
しとった砂鋳型３を造型した。この砂鋳型３は模型基準
面２０により水平な整合面２２が形成され、整合面２２
の所定の箇所にはロケートピン２１が埋設されている。

上記キャスティング模型１の製作及び型込めの工程と並
行して、第４図に示すように、プレス金型９の構造部９
２に対応した消失性模型５を発泡スチロールで製作した
。この消失性模型５は砂鋳型３の整合面２２との接触面
が水平な消失基準面２３とされ、消失基準面２３の所定
の箇所にはロケートピン２１を係合する孔５ａが形成さ
れる。

この消失性模型５は、比較的低い精度で、キャスティン
グ模型１の製作等と同時に製作されるため、粗形鋳造品
８の製造日数削減に寄与する。

そして、第５図に示すように、定盤４０上に砂鋳型３を
セットし、ロケートピン２１を孔５ａに係合しつつ消失
性模型５を砂鋳型３に載置した。

このとき、砂鋳型３の成形面９１に対応した砂鋳型模型
面３１を視認できるため、粗形鋳造品８の欠陥を未然に
防ぐことができる。この後、型枠４２を設置し、鋳物砂
を入れて突き固め、硬化させた。こうして、完成鋳型７
を造型した。

次いで、砂鋳型３の砂鋳型造型面３１と消失性模型５と
の間に形成される空間６及び消失性模型５自身によって
形成されるキャビティ６０内に湯ロア１から注湯し、キ
ャビティ６０内において消失性模型５を消失するととも
に溶融金属を充満させた。冷却後、第６図に示す粗形鋳
造品８が得られた。こうして得られた粗形鋳造品８は、
砂鋳型造型面３１によって正確な粗形成形面８０が形成
され、同時に整合面２２によって粗形成形面８０近傍に
正確な加工基準面２４が形成される。

そして、この粗形鋳造品８は加工基準面２４及びロケー
トピン２１を基準として底面８１及びキー溝８２が加工
され、該加工面をざらに基準として粗形成形面８０の取
代Ｔ分の削成が行われる。

このとき、粗形成形面８０の取代Ｔはほぼ３ｍｍと正確
かつ均一に付加されている。したがって全自動運転をフ
ルに活用して粗形成形面８０をきわめて短時間で加工す
ることができる。なお刃具や機械精度の維持費、粉塵や
切粉の処理費等の低減も見逃し難い効果である。

したがって、本実施例のＷＡ造方法では、鋳造に係る負
担をそれほど増加させることなく、プレス金型の加工関
連工数を大幅に削減することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の製造方法では、プレス金
型の複雑な成形面を鋳造する高い精度の砂鋳型と、単純
な構造部を鋳造する比較的低い精度の消失性模型とを組
合せたので、経済性を損うことなく寸法精度の優れた粗
形鋳造品を得ることができる。このため、本発明の製造
方法によれば、加工能率よくプレス金型を得ることがで
きる。

なお、本発明の製造方法では、キャスティング模型を用
いて取代の小さい粗形鋳造品を製造することができるた
め、現状では機械加工を行っているプレス金型の成形面
の不要部分、プロファイル及び鋼材インサート部分を鋳
肌のままとして、加工を省き、これにより工数削減を可
能にすることもできる。その他、取代の小さい粗形鋳造
品は鋼材インサート部や構造部の工数削減も可能にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の一実施例を示し、第１図は試作簡
易型モデルの断面図、第２図はキャスティング模型の断
面図、第３図はキャスティング模型及び砂鋳型の断面図
、第４図は消失性模型の断面図、第５図は完成鋳型の断
面図、第６図は粗形鋳造品の断面図、第７図はプレス金
型の断面図である。第８〜１３図は従来の製造方法を示
し、第８図は模型の断面図、第９図は第８図に示す模型
の一部側面図、第１０図及び第１１図は模型の型込め状
態を示す断面図、第１２図は粗形鋳造品の断面図、第１
３図はプレス金型の断面図である。 １・・・キャスティング模型 １２ａ・・・模型面　　３・・・砂鋳型５・・・消失性
模型　　６０・・・キャビティ７・・・完成鋳型　　　
８・・・粗形鋳造品９・・・プレス金型 ９１・・・成形面 ９２・・・構造部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレス金型の成形面に対応した模型面をもつキャ
   スティング模型を製作し、該キャスティング模型を型込
   めすることにより該模型面を写しとった砂鋳型を造型す
   る工程と、 該プレス金型の構造部に対応した消失性模型を製作し、
   これを該砂鋳型と整合させたのち型込めして完成鋳型を
   造型する工程と、 該消失性模型を含んで形成されるキャビティ内に注湯し
   て粗形鋳造品を得る工程とからなるを特徴とするプレス
   金型用粗形鋳造品の製造方法。