JPH0428448A - 型の製作方法 - 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 本発明は型の製作方法に関し、特にプレス型や樹脂成形
用金型を製作する際にモデル（模型）として用いるのに
好適な型を製作する方法に関する。

従来の技術 プレス型等の型製作に要する工数削減と期間の短縮を目
的として、棒状部材の集合体によって型そのものを作製
して集合体の一端面に任意の型面形状を創成するように
した技術が例えば特開昭５６−３６３４３号公報、特開
昭６１−４７２１７号公報および特開昭６１−２７６７
４１号公報等において知られている。

これら従来の技術は、いずれも所定の拘束状態にあって
全体として集合体を構成している各々の棒状部材を超音
波振動装置その他の駆動手段により軸心方向に変位させ
、集合体の一端面に、各棒状部材の先端の包絡面に相当
する任意の型面形状を創成することを基本としている。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来の型製作技術では、予め集合体化され
て所定の拘束状態にある棒状部材のそれぞれを軸心方向
に変位させる方式であることから、例えば特定の棒状部
材を変位させると摩擦力のためにそれに隣接する数本の
棒状部材が同時に動いてしまい、創成される型面の形状
精度の向上に限界がある。

また、例えば特開昭６１−２７６７４１号公報のように
隣接する棒状部材同士の間に所定の隙間をもたせた場合
には数本の棒状部材が同時に動くことはなくなるものの
、結果的には隙間の分だけ棒状部材の集合密度が低くな
って上記と同様に創成される型面の形状精度が低下する
。しかも隣接する棒状部材同士の間に隙間があると、例
えば創成された型面を模型としてこれに溶融金属を流し
込んで反転型を作製するような型製作方法には適用する
ことができない。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは型面形状の精度の向上と併せて
上記のような反転型の作製にも十分に対応できる型の製
作方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、多数の棒状部材を所定の位置関係のもとに集
合させ、その集合体の一端面に創成される面を型面形状
とする型を製作する方法であって、創成すべき型面の形
状データに基づき所定の待機位置にある断面多角形状の
棒状部材を棒材搬送手段で把持して型枠上に多列多段に
わたって積み重ねてその一端面に型面を創成しつつ棒状
部材の集合体を作製するにあたり、棒状部材の角部の一
つが下向きとなるように各棒状部材を順次積み重ねるこ
とを特徴としている。

上記の棒状部材としては、例えば断面正方形または断面
六角形状のものを用いる。

作用 この方法によると、型枠上に積み上げられた多数の棒状
部材の集合体の一端面に、各棒状部材の先端の包絡面に
相当するところの型面が創成される。

実施例 第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図である。

第１図において、■は同一サイズの断面正方形の多数の
棒材２，２・・・が整列されたマガジン、３は棒材搬送
手段としてのハンドリングロボット、４は型枠である。

ハンドリングロボット３はそのアーム５の先端にハンド
６を備えており、マガジン１内の棒材２をハンド６で把
持した上、創成しようとする型面の形状データに基づい
て型枠４上の指定された位置にその棒材２を順次並べる
役目をする。

型枠４は第１図のほか第２図および第３図に示すように
、断面鋸刃状の棒材規制面７ａを有する水平な底板７と
、この底板７上に対向配置されてボルト８にて固定され
た一対の側板９，９と、同じく断面鋸刃状の棒材規制面
１０ａを有する着脱可能な天板１０（第４図参照）とか
ら構成される。

そして、天板１０は、底板７上への棒材２の積み込みが
完了するまでは棒材積み込み時の障害とならないように
第１図に示すように予め取り外されている。

このような構造において、ハンドリングロボット３は創
成しようとする三次元的な型面の形状データに基づいて
型枠４上への棒材２，２・・・の積み込み動作を実行し
、マガジン１内の一本の棒材２をハンド６で把持しては
型枠４上の指定された位置に置いて並べるという動作を
複数回繰り返す。

すなわち、ハンドリングロボット３は第３図に示すよう
に鋸刃状の棒材規制面７ａの谷部に棒材２の一つの角部
を係合させるべく各棒材２．２・・・の一つ・の角部が
下向きとなるように底板７上に棒材２，２・・・を順次
平面的に並べる。

そして、底板７上に一段目の棒材２，２・・・を積み終
わると、今度は底板７上の隣接する棒材２゜２同士の谷
部に棒材２の一つの角部を係合させるようにして二段目
以降の棒材２，２・・・を順次積み重ねる。

このようにして必要数の棒材２，２・・・を多列多段に
わたって積み重ねることにより第２図に示すように多数
の棒材２，２・・・の集合体からなる型１１が形成され
、その型１１の一端面には各棒材２゜２・・・の先端面
の包絡面に相当するところの型面１１ａが創成される。

ここで、上記のような棒材２，２・・・の集合体のうち
側板９と接する部分には第３図および第４図に示すよう
に断面三角形状の空間１２が形成されることから、この
空間１２には第５図に示すように断面三角形状の別の棒
材１３を配置したり、あるいは第６図に示すように断面
三角形状の空間１２に内接する円形断面の棒材１４を配
置する。この別の棒材１３または１４の配置は棒材２，
２・−・の積み込み過程で適宜行うものとする。

型枠４上への所定本数の棒材２，２・・・の積み込みが
終了したならば、第４図に示すように側板９゜９上に天
板１０をボルト１５にて締付固定する。

その結果、棒材２，２・・・の集合体からなる型１１が
圧締されて確実に拘束され、その一端面に創成された型
面１１Ｈの形状が保持される。

こののち、創成された型面１１ａが上向きとなるように
第７図に示すように型枠４全体を倒し、棒材２，２・・
・の集合体からなる型１１の型面１１ａ上に溶融金属（
溶湯）１６を流し込んでこれを冷却固化させ、第８図に
示すように型面１１ａを転写させた反転型１７を得る。

この反転型１７は後工程で切削加工を施すことによって
所定の形状に仕上げられるが、反転型】７の型面１７ａ
は棒材２，２・・・の集合体からなる型面１１ａを転写
したものであるので比較的最終製品形状に近い粗形状と
なっており、したがって最小限の切削加工のみで所定の
形状に仕上げることができる。

このように、本実施例によると実質的に金型鋳造法と同
じ手法で反転型１７を作製できるため、特に溶湯１６の
急冷により反転型１７そのものの金属組織の緻密化が期
待できるほか、表面硬度の向上と併せてブローホール等
の欠陥を未然に防止できる。また、第６図に示すように
空間１２にこの空間１２に内接する丸棒状の棒材１４を
配置した場合、空間１２と棒材１４との間の隙間Ｇを鋳
造時のいわゆるガス抜き孔として利用できる利点がある
。

ここで、上記実施例では型面１１ａに溶融金属１６を流
し込んで最終的に反転型１７を作製する場合の例を示し
たが、同様の手法により例えば型面１１ａにスチレンビ
ーズを入れて鋳型製作用の発泡スチロール製の消失模型
を作製することも可能である。

第９図は本発明の第２の実施例を示す図で、この実施例
においては、底板２１および天板２２側の鋸刃状の棒材
規制面２１ａ、２２ａと噛み合う噛合面２３ａを側板２
３，２３に形成した点で第１の実施例と異なっている。

本実施例の場合、第１の実施例と同様の作用効果に加え
、底板２１および天板２２と各側板２３，２３との相対
位置決めをより確実に行える利点がある。

また第１０図に示す実施例は、第１の実施例における断
面正方形の棒材２，２・・・に代えて断面六角形状の棒
材３２，３２・・・を使用したもので、この実施例の場
合にも第１の実施例と同様の作用効果が得られる。なお
、底板２４および天板２５の棒材規制面２４ａ、２５ａ
の形状は棒材３２，３２・・・の六角断面形状に合せて
形成されることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、棒材搬送手段により断面
多角形状の棒材の一つの角部が下向きとなるように型枠
上に棒状部材を並べて必要とする型面形状を創成しつつ
棒状部材を順次積み重ねるようにしたため、従来のよう
に拘束状態にある棒状部材を一本ずつ変位させる方式と
比べて各棒状部材の位置精度誤差が少なく、創成される
型面の形状精度が著しく向上する。

また、棒状部材同士が完全に密着しているので、これに
よってもまた型面の形状精度が向上するほか、創成され
た型面に例えば直接溶融金属を流し込んで反転型を作製
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を用いた型製作システム全体の概略
説明図、第２図は第１図の型枠の平面説明図、第３図お
よび第４図は棒材積み込み時の工程説明図、第５図およ
び第６図は第４図の要部拡大図、第７図は溶融金属の流
し込み時の説明図、第８図は製作された反転型の形状を
示す断面図、第９図は本発明の第２の実施例を示す説明
図、第１０図は本発明の第３の実施例を示す説明図であ
る。 ２，３２・・・棒材（棒状部材）、３・・・ノーンドリ
ングロボット（棒材搬送手段）、４・・・型枠、６・・
・ノ・ンド、１１・・・型、ｌｌａ・・・型面。 第２図 第３図 ／ａ 第７図 ａ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の棒状部材を所定の位置関係のもとに集合さ
   せ、その集合体の一端面に創成される面を型面形状とす
   る型を製作する方法であって、創成すべき型面の形状デ
   ータに基づき所定の待機位置にある断面多角形状の棒状
   部材を棒材搬送手段で把持して型枠上に多列多段にわた
   って積み重ねてその一端面に型面を創成しつつ棒状部材
   の集合体を作製するにあたり、 棒状部材の角部の一つが下向きとなるように各棒状部材
   を順次積み重ねることを特徴とする型の製作方法。