JPH03182311A - 成形金型の製造方法 - 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、低融点合金からなる成形用の簡易金型を製造
する方法に関する。

［従来の技術］ 従来から合成樹脂の射出成形等に使用される金型の製造
する場合には、まず製品図から作製された型図に基づい
て、ＮＣ（数値制御）工作機械等によって金型の製品部
（キャビティ）を機械加工した後、こうして製作された
金型を実際に使用して射出成形を行い、得られた成形体
の形状をＪＰＩ定評価し、この評価に基づいて金型を修
正することを何度か繰返すことが行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのような方法では、数千から致方ショッ
ト以上の優れた耐久性を有する金型が得られる反面、一
つの金型を製造するために非常に多くの日数を必要とし
、かつコストが極めて高くつくという問題があった。

一方、近年、合成樹脂成形体を使用した新製品や試作品
の開発が進み、製品のサイクルが短くなってきているが
、これにともなって製造分野では多品種少量生産方式が
採られることが多くなっている。さらに、製品形状の修
正や改造の要請も多くなってきている。

そのためこのような製品を成形するための型として、従
来のように機械加工によって製造された量産用の金型を
使用した場合には、コスト的に引合わず、製品価格の上
昇につながるという問題があった。

またさらに試作品用の金型あるいは特に成形個数の少な
い製品用の金型としては、従来から木型金属型などの製
品モデル（母型）に、低融点の合金をスプレーで塗布す
る等の方法でキャビティを形成するか、あるいは金属粉
入りの樹脂を注型してキャビティを形成する等の方法で
製造されたものが使用されている。

しかしこの方法で製造された金型は、成形型としての必
要特性、例えば耐圧力、強度、離型性、外観等に劣るた
め、簡易金型としても満足すべき成形品を得ることが田
無であった。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、キャビティ内面を切削加工する必要がないなど製造工
数が少なくて済み、かつ強度、寸法精度、外観等が良好
で多品種少量生産に好適する、合成樹脂成形用の簡易金
型を製造する方法を堤供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の成形金型の製造方法は、成形すべき製品と同一
形状・同一寸法の母型を硬質プラスチックを用いて機械
加工により製作する工程と、この硬質プラスチックから
なる母型を中子としてその外側に液状の硬化性合成ゴム
を注型し硬化させた後前記プラスチックからなる母型を
抜脱除去してこの母型と同一形状・同一寸法のキャビテ
ィを有する合成ゴム型を製作する工程と、この合成ゴム
型の前記キャビティ内に耐熱性の硬化性成状合成ゴムを
注型し硬化させて前記耐熱性合成ゴムからなる母型を製
作する工程と、この耐熱性合成ゴムからなる母型を中子
としてその外側に融点が２００℃以下の低融点合金を鋳
造した後前記耐熱性合成ゴムからなる母型を抜脱除去し
てこの母型と同一形状・同一寸法のキャビティを有する
低融点合金金型を得ることを特徴としている。

本発明において、成形すべき製品と同一形状・同−寸ｌ
去の母型を製作するための硬質プラスチックとしては、
通常エンジニアリングプラスチックとして使用されてい
るプラスチック材料を使用することができるが、比較的
安価で機械的特性や耐熱性が良好でありかつ成形性と寸
法安定性が良いことから、特にＡＢＳ樹脂（アクリロニ
トリル−ブタジェン−スチレン共重合体）を使用するこ
とが望ましい。

またこのような硬質プラスチックの母型の外側に注型し
、中間段階の成形型を形成する液状合成ゴムとしては、
液状シリコーンゴムを使用することができる。

さらにこの合成ゴム型のキャビティ内に注型し、最終的
な金型の中子となる注型体を形成する耐熱性の合成ゴム
としては、後述する低融点合金の融点以上の極めて高い
耐熱性を有する耐熱性液状シリコーンゴムや、あるいは
液状のフッ素系ゴムの使用が望ましい。

またさらに、このような耐熱性合成ゴムの中子の外側に
鋳造によって最終的な金型を形成する、融点が２００℃
以下の低融点合金としては、通常ウッドメタルと呼ばれ
ている、融点が１２０〜１２５℃のビスマスと鉛を主成
分とした合金、あるいは融点が１３８〜１７０℃のビス
マス−スズ系の合金等を使用することができる。

［作用］ 本発明の成形金型の製造方法においては、まず製品図を
もとにしＮＣ工作機械等を用いて硬質プラスチックのブ
ロックを機械加工することによって、成形すべき製品と
同一形状の母型が製作される。

次いでこの母型を注型用枠体の内部に中子として挿入し
、その外側にシリコーンゴムのような合成ゴムを注型し
た後中子の母型を抜脱除去することによって、挿入され
ていた母型と同一形状、すなわち成形すべき製品と同一
形状のキャビティを有する合成ゴムの成形型が得られる
。

次に？［Ｉられた合成ゴム成形型のキャビティ内に、耐
熱性の高い合成ゴムを注型することによって、再び母型
と同一形状、すなわち成形すべき製品と同一形状の注型
体が得られ、最後にこの耐熱性合成ゴム注型体を中子と
し、その外側に融点が２００℃以下の低融点合金をｔｒ
Ｉ造することによって、中子の部分がキャビティとして
形成され、強度が高く寸法精度、外観等が良好な金型が
得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付の流れ図を参照して説明す
る。

実施例においては図面に示すように、まず成形ずべき製
品の図をもとにして、ＮＣ工作機械でＮＣテープによる
機械加工を行い、ＡＢＳ樹脂のブロックから、成形すべ
き製品と同一形状の母型を製作する。

次いでこの母型を、アクリル樹脂等からなる注型用枠体
内部の所定の位置に中子として挿入し、その外側に液状
の硬化性シリコーンゴムを注型した後、得られた注型体
を２つ割りしてから中子の母型を抜脱除去する。

次にこうして得られた内部に母型と同一形状・同一寸法
のキャビティが形成されたシリコーンゴム成形型のキャ
ビティ内に、耐熱性が使用する低融点合金より高い液状
シリコーンゴムを注型し、母型と同一形状・同一寸法の
注型体を形成する。

次いで得られた耐熱性シリコーンゴム庄型体を中子とし
、その外側に、融点が２００℃以下の低融点合金、例え
ばビスマス−鉛合金を鋳造し、加圧、冷却後２つ割りし
て中子を取出す。

こうしてビスマス−鉛合金からなる金型が得られる。

この方法で製造された金型は、寸法精度、外観が良好で
充分な耐熱性と機械的強度を有しており、合成樹脂の注
型用金型としての使用の他に、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンのような熱可塑性樹脂の低圧射出成形や流動射出
成形用の金型として使用することができる。

この金型は、通常、鋳物製の型板と組合せて射出成形に
用いられ、製造すべき製品に応じて内側の金型だけが交
換される。

またこの金型は低融点合金の鋳造によって形成されるの
で、製造工数が少なくコストがあまりかからないうえに
、キャビティ内面が平滑で離型性が良好であり、キャビ
ティ内面の切削等の仕上げ加工を行う必要がない。

さらに、製品形状の修正や改造の要請にも速やかに適合
することができるので、多品種少量生産用の簡易金型と
して好適している。

またこの実施例の製造方法においては、ＡＢＳ樹脂の母
型を成形品の抜き勾配、アンダーカット、樹脂の収縮率
等を考慮して製作することができる。

この場合には、金型鋳造後に、抜き勾配等を付けるため
にさらに機械加工等を行う必要がなく、工数の削減を図
ることができる。

さらに得られた金型に直接加工を施し、冷却媒体の流通
路を形成することができるばかりでなく、金型のキャビ
ティ以外の部分に加工を施し、抑出し機能を付加するこ
とも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の製造方法によれば、低融
点合金の鋳造によって、成形すべき製品と同一形状のキ
ャビティを有し強度、寸法精度、外観等が良好な成形金
型を得ることができる。

また本発明の方性は、製造工数が少なくコストがあまり
かからないので、多品種少量生産方式に適した金型の製
造方法として有用である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の成形金型の製造方法の実施例を説明す
るためのフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形すべき製品と同一形状・同一寸法の母型を硬
   質プラスチックを用いて機械加工により製作する工程と
   、この硬質プラスチックからなる母型を中子としてその
   外側に液状の硬化性合成ゴムを注型し硬化させた後前記
   プラスチックからなる母型を抜脱除去してこの母型と同
   一形状・同一寸法のキャビティを有する合成ゴム型を製
   作する工程と、この合成ゴム型の前記キャビティ内に耐
   熱性の硬化性液状合成ゴムを注型し硬化させて前記耐熱
   性合成ゴムからなる母型を製作する工程と、この耐熱性
   合成ゴムからなる母型を中子としてその外側に融点が２
   ００℃以下の低融点合金を鋳造した後前記耐熱性合成ゴ
   ムからなる母型を抜脱除去してこの母型と同一形状、同
   一寸法のキャビティを有する低融点合金金型を得ること
   を特徴とする成形金型の製造方法。