JPH05131245A - Casting method using outer shell resin original pattern - Google Patents
Casting method using outer shell resin original patternInfo
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- JPH05131245A JPH05131245A JP32122591A JP32122591A JPH05131245A JP H05131245 A JPH05131245 A JP H05131245A JP 32122591 A JP32122591 A JP 32122591A JP 32122591 A JP32122591 A JP 32122591A JP H05131245 A JPH05131245 A JP H05131245A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は鋳造方法に関するもので
あり、特に「鋳型」の製造までの工程を大幅に短縮化す
ることのできる外皮樹脂原型を用いる鋳造方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting method, and more particularly to a casting method using an outer resin mold which can greatly shorten the steps up to the production of a "mold".
【０００２】[0002]
【従来の技術】少量多品種の鋳物を成形する際に、ロス
トワックス法と称される方法が多用される。このロスト
ワックス法では、（１）成形したい鋳物形状に対応する
空間（キャビティ）を有するワックスモデルの作成型を
製造し、（２）このワックスモデル作成型で鋳物と同一
形状を有するワックスモデルを作成し、（３）このワッ
クスモデルの外側に溶湯の温度に耐えて形状維持可能な
鋳型材を注入ないし、吹きつけ等の手法で充填すること
によりワックスモデルを囲繞する鋳型を製造し、（４）
鋳型ごと加熱してワックスモデルを流出させた後、その
鋳型に溶湯を注入する。溶湯が冷却されて固形化した
後、鋳型は破壊されて鋳物が離型される。この結果、ワ
ックスモデルと同一形状を持った鋳物が成形される。一
回の鋳造が完成すると（２）以後の処理を繰り返して同
一形状の鋳物を作り出す。2. Description of the Related Art A method called the lost wax method is often used when molding a small amount of various kinds of castings. In this lost wax method, (1) a wax model making die having a space (cavity) corresponding to the shape of the casting to be formed is manufactured, and (2) a wax model having the same shape as the casting is made by this wax model making die. (3) A mold that surrounds the wax model is manufactured by injecting a mold material capable of withstanding the temperature of the molten metal and maintaining its shape into the outside of the wax model, or filling the mold with a technique such as spraying, (4)
After heating the entire mold to flow out the wax model, the molten metal is poured into the mold. After the molten metal is cooled and solidified, the mold is broken and the casting is released. As a result, a casting having the same shape as the wax model is formed. When one casting is completed, the processing after (2) is repeated to produce a casting of the same shape.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このロストワックス法
では、多様な形状の鋳物を成形することができる。しか
しながら、この方法ではワックスモデルを作成するため
の型の製造が不可欠である。しかるに、このワックスモ
デルの作成型を製造するためには、多くの手間と費用が
必要とされる。このため、多量に鋳物を成形する場合は
ともかく、少量の鋳物を製造する場合には鋳物１個あた
りの生産コストが高価になってしまう。また、原型に基
づいてワックスモデルの作成型を製造するまでに長期間
を必要とする。そこで、本発明は、「鋳型」製造までの
工程を簡略化し、鋳物成形に要する時間を短くし、生産
コストを低減させ得る新たな鋳造方法を提案するもので
ある。With the lost wax method, castings of various shapes can be formed. However, this method requires the manufacture of a mold for creating the wax model. However, a lot of labor and cost are required to manufacture the wax model making mold. For this reason, the production cost per casting becomes high when a small amount of casting is produced, regardless of the case where a large amount of casting is formed. Further, it takes a long time to manufacture a wax model making mold based on the prototype. Therefore, the present invention proposes a new casting method capable of simplifying the steps up to the production of the "mold", shortening the time required for casting molding, and reducing the production cost.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記技術課題を解決する
ために、本発明では溶湯を鋳型中に注入し冷却後離型し
て鋳物を成形する鋳造方法であり、成形する鋳物の外表
面に一致する外表面を有する外皮樹脂原型を光硬化造形
法に従って作成する工程と、該外皮樹脂原型の該外表面
側に溶湯の温度において形状維持可能な鋳型材を充填す
る工程と、鋳型材が充填された鋳型中に溶湯を注入する
工程とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用いる
鋳造方法を創作した。なお、ここでいう光硬化造形法と
は、光を照射すると硬化する液状の樹脂に対し、３次元
における任意の位置に光を照射して照射領域に対応した
立体形状を有する樹脂硬化物を造形する技術であり、例
えば特開昭５６−１４４４７８号公報に開示されている
ものをいう。また、外皮樹脂原型とは、外皮を主体とし
て構成された原型をいう。すなわち、中実の原型ではな
く、中空ないしは内部にハニカム状の補強構造が施され
た外皮を主体とした樹脂造形物をいう。In order to solve the above technical problems, the present invention is a casting method in which molten metal is poured into a mold, cooled, and then released to mold a casting, and the casting is formed on the outer surface of the casting. A step of creating an outer resin prototype having a matching outer surface according to a photo-curing molding method, a step of filling the outer surface side of the outer resin mold with a mold material capable of maintaining a shape at the temperature of the molten metal, and a mold material filling And a step of injecting the molten metal into the formed mold. A casting method using an outer resin mold is created. In addition, the photo-curing molding method here is to mold a resin cured product having a three-dimensional shape corresponding to an irradiation region by irradiating light to an arbitrary position in three dimensions with respect to a liquid resin that cures when irradiated with light. Which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-144478. Further, the outer-skin resin prototype is a prototype mainly composed of the outer-skin. That is, it does not refer to a solid prototype, but refers to a resin-molded product mainly composed of a hollow or hollow outer reinforcing shell.
【０００５】[0005]
【作用】本発明によれば、ロストワックス法におけるワ
ックスモデルに相当する樹脂原型が光硬化造形法によっ
て製造されるため、ワックスモデル作成型の製造工程を
不要とすることができる。このため、鋳型製造までの工
程が大幅に単純化され、時間、費用の節約がなされる。
さらに、外皮樹脂原型が外皮を主体として構成されるも
のであるため、焼失成分が少ない。According to the present invention, since the resin prototype corresponding to the wax model in the lost wax method is manufactured by the photo-curing molding method, the manufacturing process of the wax model forming mold can be eliminated. As a result, the steps up to mold production are greatly simplified, saving time and money.
Furthermore, since the outer skin resin prototype is mainly composed of the outer skin, the burnout component is small.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の第１実施例として図４に示す
鋳物１５を成形する場合を例として説明する。本実施例
にかかる鋳造方法は次に述べる各工程を実施する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below by taking as an example the case of molding a casting 15 shown in FIG. The casting method according to this embodiment implements the following steps.
【０００７】（１）まず、最初に３次元のＣＡＤシステ
ムを用いて鋳物１５の３次元形状、すなわち、外表面１
５ａの形状を設計をする。この結果、３次元ＣＡＤシス
テムによって鋳物１５の３次元の形状情報が定義され
る。次に図１に示される外皮樹脂原型１の作成が実施さ
れる。これには光硬化造形法が用いられる。光硬化造形
法は、図２に例示されるように液状の光硬化性樹脂２の
表面に強力な紫外線３を照射することにより、照射され
た領域の樹脂２を硬化させ、これを幾層にも積層するこ
とにより３次元の樹脂硬化像を創成するものである。得
られる形状はレーザ光３の軌跡により決定される。(1) First, the three-dimensional shape of the casting 15, that is, the outer surface 1 is first obtained by using a three-dimensional CAD system.
Design the shape of 5a. As a result, the three-dimensional CAD system defines the three-dimensional shape information of the casting 15. Next, the outer resin prototype 1 shown in FIG. 1 is prepared. A photo-curing molding method is used for this. In the photo-curing molding method, as shown in FIG. 2, the surface of the liquid photo-curable resin 2 is irradiated with strong ultraviolet rays 3 to cure the resin 2 in the irradiated region, and the resin is cured into several layers. Is also laminated to create a three-dimensional cured resin image. The obtained shape is determined by the locus of the laser beam 3.
【０００８】すなわち、図２に模式的に示されるよう
に、槽内に満たされた光硬化性樹脂２の表面にレーザ光
３のスポットを当てて、スキャナ５によってレーザ光３
を２次元的に移動することにより表面の一部が固体化さ
れる。その後、固体化したものを一層の厚み分だけステ
ージ４により液面より沈下させ、固定化した部分の上に
一層分の液状の樹脂２を導入する。次にこの液状部が同
様に固化される。この固化像は下層の固化像上に積層さ
れて一体化される。これを繰り返して一層づつ重ねられ
る。この場合、一層の断面の輪郭内部を全域照射すれ
ば、中実の樹脂像が造形され、輪郭のみを照射すれば、
輪郭のみが固化され、内部は未硬化の中空の樹脂像が作
成される。なお、中空の樹脂像が造形されたときは、造
形終了時に、内部空間に未硬化樹脂が充填されている
が、小さい孔を開けることにより排出される。樹脂像が
大きく外皮のみでは形状が維持ができないときは、内部
に補強用硬化部が造形されたハニカムで補強された外皮
像が得られる。本実施例では、３次元ＣＡＤシステムの
データに基づいて輪郭内部に近接する部分のみを照射
し、中空の外皮樹脂原型１を造形する。この外皮樹脂原
型１の外表面７は鋳物表面１５ａに一致したものとされ
る。なお、この外皮樹脂原型１はその外表面７にのみ意
義があるので、外皮６の裏側（内表面）８は補強枠等を
有するハニカム構造であってもよい。図１では、３本の
支柱９で外皮６が補強されている場合を例示している。
このようにして光硬化造形法で外皮樹脂原型１が作成さ
れるので、従来のロストワックス作成用の型の製造工程
が省かれる。That is, as schematically shown in FIG. 2, a spot of the laser light 3 is applied to the surface of the photocurable resin 2 filled in the tank, and the laser light 3 is emitted by the scanner 5.
By moving two-dimensionally, a part of the surface is solidified. Then, the solidified one is submerged by one stage in thickness from the liquid surface by the stage 4, and one layer of the liquid resin 2 is introduced onto the fixed portion. Next, this liquid portion is similarly solidified. This solidified image is laminated and integrated on the lower solidified image. By repeating this, the layers are layered one by one. In this case, if the entire area inside the contour of one layer is illuminated, a solid resin image is formed, and if only the contour is illuminated,
Only the outline is solidified, and an uncured hollow resin image is created inside. When the hollow resin image is formed, the uncured resin is filled in the internal space at the end of the formation, but is discharged by opening a small hole. When the resin image is large and the shape cannot be maintained only by the outer skin, an outer skin image reinforced with a honeycomb having a hardening portion for reinforcement formed therein is obtained. In this embodiment, based on the data of the three-dimensional CAD system, only the portion close to the inside of the contour is irradiated and the hollow outer resin prototype 1 is formed. The outer surface 7 of the outer resin mold 1 is made to coincide with the casting surface 15a. Since the outer cover resin prototype 1 has significance only on the outer surface 7, the back side (inner surface) 8 of the outer cover 6 may have a honeycomb structure having a reinforcing frame or the like. FIG. 1 illustrates a case where the outer cover 6 is reinforced by three columns 9.
In this way, since the outer resin master mold 1 is prepared by the photo-curing molding method, the conventional manufacturing process of the mold for forming lost wax is omitted.
【０００９】（２）次に、図３に示すような鋳型１２の
製造が行われる。まず、外皮樹脂原型１が鋳枠１０内の
所定の位置に設置される。次に、使用する金属溶湯１４
の温度において形状維持可能な鋳型材１１がスラリー状
にされて外皮樹脂原型１の外表面７と鋳枠１０の間に充
填される。鋳型材１１が外表面７と鋳枠１０の間に充填
された後、鋳枠１０ごと所定の温度（約３００°Ｃ）に
加熱され乾燥される。この間、外皮樹脂原型１の形状は
維持される。同時に、鋳型材１１が硬化し、鋳型材１１
の内表面１２ａの形状が固定される。これにより、鋳物
１５と同形の空間１２ｂが内表面１２ａによって規定さ
れた鋳型１２が製造される。(2) Next, the mold 12 as shown in FIG. 3 is manufactured. First, the outer cover resin prototype 1 is installed at a predetermined position in the casting frame 10. Next, the metal melt 14 to be used
The mold material 11 whose shape can be maintained at the temperature is slurried and filled between the outer surface 7 of the outer resin master mold 1 and the flask 10. After the mold material 11 is filled between the outer surface 7 and the flask 10, the flask 10 is heated to a predetermined temperature (about 300 ° C.) and dried. During this period, the shape of the outer cover resin prototype 1 is maintained. At the same time, the mold material 11 hardens and the mold material 11
The shape of the inner surface 12a is fixed. As a result, the mold 12 in which the space 12b having the same shape as the casting 15 is defined by the inner surface 12a is manufactured.
【００１０】鋳型１２を製造する際、上記の温度では外
皮樹脂原型１は焼失しない。しかし、一旦鋳型１２の内
表面１２ａが固定されれば、外皮樹脂原型１の必要はも
はやなくなるので、さらに高温に加熱して外皮樹脂成形
型１を焼失させてもよい。この場合、外皮樹脂原型１が
中実でないため、樹脂の熱膨張によって発生する応力が
小さく、鋳型１２に亀裂を生じない。When the mold 12 is manufactured, the outer resin mold 1 is not burned out at the above temperature. However, once the inner surface 12a of the mold 12 is fixed, the outer resin mold 1 is no longer necessary, and therefore the outer resin mold 1 may be burned by further heating to a higher temperature. In this case, since the outer cover resin prototype 1 is not solid, the stress generated by the thermal expansion of the resin is small and the mold 12 is not cracked.
【００１１】（３）次に、所定温度の金属溶湯１４が図
３に示す予め設けた鋳口１３から鋳型１２内に注入され
る。鋳型１２内に残存する外皮樹脂原型１はこの溶湯１
４が注入されることにより、その温度で焼失・気化され
る。この結果、金属溶湯１４によって鋳型１２内の空間
１２ｂが隙間なく満たされる。このとき焼失される外皮
樹脂原型１は中実構造でないため、焼失量が少ない。こ
のため、鋳物中にガスが混入して巣を生じさせることも
なく、樹脂の気化ガスによる作業環境の汚染もない。な
お、金属溶湯１４注入以前にあらかじめ外皮樹脂原型１
を焼失した場合にも、同様の効果が得られる。さらに、
金属１４が冷却されて硬化した後、鋳型１２が破壊され
て鋳物１５が取り出される。鋳口等の仕上げ等が行わ
れ、製品とされる。以下、同様の外皮樹脂原型１を作成
し、（２）以降の手順によって同一形状の鋳物が鋳造さ
れる。(3) Next, the molten metal 14 having a predetermined temperature is poured into the mold 12 from the casting port 13 provided in advance shown in FIG. The outer resin prototype 1 remaining in the mold 12 is the molten metal 1
When 4 is injected, it is burned and vaporized at that temperature. As a result, the space 12b in the mold 12 is filled with the molten metal 14 without any gap. At this time, the outer cover resin prototype 1 that is burnt out has no solid structure, and therefore the amount burned off is small. Therefore, the gas is not mixed in the casting to form a cavity, and the work environment is not contaminated by the vaporized gas of the resin. It should be noted that before the molten metal 14 is injected, the outer resin prototype 1
The same effect can be obtained when the is burned out. further,
After the metal 14 is cooled and hardened, the mold 12 is broken and the casting 15 is taken out. Finishing of the casting hole, etc. is performed and the product is obtained. Hereinafter, a similar outer resin mold 1 is created, and castings having the same shape are cast by the procedure from (2).
【００１２】次に本発明の第２実施例として図７の鋳物
製の金型２２を成形する場合を例として説明する。本例
では本発明が鋳型成型法の一つであるいわゆるフルモー
ルド法に適用されている。フルモールド法とは、通常ス
チロール樹脂を切削または発泡させて形成される中実の
樹脂原型を使用して鋳型を製造する方法である。 （１）まず、第１実施例と同様、最初に３次元のＣＡＤ
システムを用いて金型２２の３次元形状、すなわち、外
表面２２ａ及び成形面２３の設計をする。この結果、３
次元のＣＡＤシステムによって３次元の形状情報が定義
される。次に、この情報に基づいて外皮樹脂原型２１の
作成が実施される。これには光硬化造形法が用いられ
る。光硬化造形法による外皮樹脂原型２１の作成は、第
１実施例で述べたものと同様である。Next, as a second embodiment of the present invention, a case of molding the casting die 22 shown in FIG. 7 will be described as an example. In this example, the present invention is applied to a so-called full molding method which is one of the molding methods. The full molding method is a method of manufacturing a mold using a solid resin prototype that is usually formed by cutting or foaming a styrene resin. (1) First, as in the first embodiment, first three-dimensional CAD
The system is used to design the three-dimensional shape of the mold 22, that is, the outer surface 22a and the molding surface 23. As a result, 3
A three-dimensional CAD system defines three-dimensional shape information. Next, the outer resin prototype 21 is created based on this information. A photo-curing molding method is used for this. The production of the outer resin master 21 by the photo-curing molding method is the same as that described in the first embodiment.
【００１３】結果として、図５に示す、所定の厚みの外
皮２５によって形成された外皮樹脂原型２１が作成され
る。本例では上部が開口して凹部２６を有する略箱状に
形成される。この外皮樹脂原型２１の外皮２５の外表面
２５ａ、成形面２５ｂ及び上端部２５ｃによって規定さ
れる形状が金型２２の３次元形状、すなわち、外表面２
２ａ及び成形面２３に一致する。As a result, the outer skin resin master 21 formed by the outer skin 25 having a predetermined thickness shown in FIG. 5 is produced. In this example, the upper portion is formed into a substantially box shape having an opening and a concave portion 26. The shape defined by the outer surface 25a, the molding surface 25b, and the upper end 25c of the outer skin 25 of the outer resin mold 21 is the three-dimensional shape of the mold 22, that is, the outer surface 2
2a and the molding surface 23.
【００１４】（２）次に、図６に示すような鋳型３１の
製造が行われる。まず、この凹部２６の底面から所定の
深さまでスチロール樹脂２の粉末２７が充填される。さ
らに、上端までスチロール樹脂のブロック体２８が組み
合わせて充填される。この結果、スチロール樹脂２７、
２８が充填された外皮樹脂原型２１を鋳型３１に設置し
たときに、鋳型３１内に金型２２と同形状の空間を形成
することができ、しかも外皮樹脂原型２１が鋳型材３０
に囲繞された際に形状維持できる強度が付与される。こ
のように本例では従来のフルモールド法の樹脂原型の成
形面として外皮樹脂原型２１が使用されている。このた
め、従来のフルモールド法の樹脂原型に比較して表面精
度が良い。(2) Next, the mold 31 as shown in FIG. 6 is manufactured. First, the powder 27 of the styrene resin 2 is filled from the bottom surface of the recess 26 to a predetermined depth. Further, a block body 28 of styrene resin is combined and filled up to the upper end. As a result, the styrene resin 27,
When the outer resin prototype 21 filled with 28 is installed in the mold 31, a space having the same shape as that of the mold 22 can be formed in the mold 31, and the outer resin prototype 21 is used as the mold material 30.
The strength that can maintain the shape when surrounded by is imparted. As described above, in this example, the outer resin mold 21 is used as the molding surface of the resin mold of the conventional full molding method. For this reason, the surface accuracy is better than that of the conventional full-molding resin prototype.
【００１５】そして、外皮樹脂原型２１が鋳枠２９内の
所定の位置に設置される。使用する金属溶湯３３の温度
において形状維持可能であって、スラリー状にされた鋳
型材３０が適宜手法により外皮樹脂原型２１の外表面２
５ａ及び成形面２５ｂと鋳枠２９の間に充填される。さ
らに、スチロール樹脂２８の上にも充填される。充填さ
れた鋳型材３０は鋳枠２９ごと所定の温度（約３００°
Ｃ）に加熱され乾燥される。この間、外皮樹脂原型２１
及びスチロール樹脂２７、２８の形状は維持される。鋳
型材３０が硬化して、鋳型材３０の内表面３０ａの形状
が固定される。これにより、金型２２と同一形状の外皮
樹脂原型２１及びスチロール樹脂２７、２８が充填され
た鋳型３１が製造される。Then, the outer resin mold 21 is set at a predetermined position in the casting frame 29. The shape can be maintained at the temperature of the molten metal 33 to be used, and the mold material 30 in the form of slurry can be formed by an appropriate method on the outer surface 2 of the outer resin mold 21.
5a and the molding surface 25b and the molding frame 29 are filled. Further, it is also filled on the styrene resin 28. The mold material 30 thus filled together with the flask 29 has a predetermined temperature (about 300 ° C.).
It is heated to C) and dried. During this period, the outer resin prototype 21
The shapes of the styrene resins 27 and 28 are maintained. The mold material 30 cures and the shape of the inner surface 30a of the mold material 30 is fixed. As a result, a mold 31 filled with the outer resin master 21 and the styrene resins 27 and 28 having the same shape as the mold 22 is manufactured.
【００１６】（３）この後、所定温度の金属溶湯３３が
図６に示すように予め設けた鋳口３２から鋳型３１内に
注入される。鋳型３１内に残存する外皮樹脂原型２１及
びスチロール樹脂２７、２８は溶湯３３によって焼失・
気化され、金属溶湯３３と置換される。このようにして
鋳型３１内の空洞内が溶湯３３で満たされる。さらに、
金属３３が冷却されて硬化した後、鋳型３１が破壊され
て図７に示す鋳物２２が取り出される。鋳口等の仕上げ
等が行われ、金型とされる。以下、同様の外皮樹脂原型
２１を作成して（２）以降の手順によって同一形状の金
型２２が成形される。(3) After that, the molten metal 33 having a predetermined temperature is poured into the mold 31 from the casting port 32 provided in advance as shown in FIG. The outer resin master 21 and the styrene resins 27, 28 remaining in the mold 31 are burned off by the molten metal 33.
It is vaporized and replaced with the molten metal 33. In this way, the cavity inside the mold 31 is filled with the molten metal 33. further,
After the metal 33 is cooled and hardened, the mold 31 is broken and the casting 22 shown in FIG. 7 is taken out. Finishing etc. of a casting mouth etc. are performed and it is set as a metal mold. Hereinafter, a similar outer resin master 21 is prepared, and the mold 22 having the same shape is molded by the procedure from (2).
【００１７】なお、金型２２の成形面２３となる面のみ
を外皮樹脂原型２１を用いて成形し、金型２２の側面に
相当する面はすべてスチロール樹脂で成形してもよい。
また、フルモールド法に適用する場合には、外皮樹脂原
型２１内にスチロール樹脂２７、２８が充填されるた
め、型２１の剛性が向上する。したがって、外皮２５を
通常より薄い外皮に形成してもよい。さらに外皮樹脂原
型２１の作成コスト及び作成時間を減らすことができ
る。It is also possible to mold only the surface to be the molding surface 23 of the mold 22 using the outer resin mold 21, and mold all the surfaces corresponding to the side surfaces of the mold 22 with styrene resin.
Further, in the case of applying the full molding method, the styrol resins 27 and 28 are filled in the outer resin master mold 21, so that the rigidity of the mold 21 is improved. Therefore, the outer skin 25 may be formed to be thinner than usual. Further, it is possible to reduce the production cost and the production time of the outer resin prototype 21.
【００１８】次に、第３実施例として図１０に示す鋳物
を成形する場合を例として説明する。 （１）まず、第１及び第２実施例と同様、３次元ＣＡＤ
システムにより、製造する鋳物５３の３次元形状すなわ
ち、外表面５３ａの形状を設計する。この結果、３次元
ＣＡＤシステムによって、鋳物５３の３次元の形状情報
が定義される。本例の場合、図８及び図１０に示すよう
に、この外表面５３ａの中でも鋳物として特徴がある外
表面５４を外表面４４とする外皮樹脂原型４１を光硬化
造形法を使用して作成される。この結果図８に示すよう
に、作成された外皮樹脂原型４１は外表面４４を有する
外皮４２を底面として側面４５が周囲に設けられ、上部
が開口して凹部４６が形成された略箱状である。すなわ
ち、本例でいう外表面４４は凹部４６の内側に設けられ
ている。なお、本実施例では外皮樹脂原型４１の凹部４
６側にのみ意義を有している。したがって、外表面４４
の反対側、すなわち、図８中の外側はハニカム等の補強
構造あるいは中実構造であってもよい。Next, as a third embodiment, a case of molding the casting shown in FIG. 10 will be described as an example. (1) First, similar to the first and second embodiments, three-dimensional CAD
The system designs the three-dimensional shape of the casting 53 to be manufactured, that is, the shape of the outer surface 53a. As a result, the three-dimensional CAD system defines the three-dimensional shape information of the casting 53. In the case of this example, as shown in FIGS. 8 and 10, an outer resin mold 41 having an outer surface 54, which is a characteristic of a casting among the outer surfaces 53a, as an outer surface 44 is formed by using a photo-curing molding method. It As a result, as shown in FIG. 8, the outer resin mold 41 thus formed has a substantially box shape in which an outer surface 42 having an outer surface 44 is used as a bottom surface, side surfaces 45 are provided around the outer surface 44, and an upper portion is opened to form a recess 46. is there. That is, the outer surface 44 in this example is provided inside the recess 46. In this embodiment, the concave portion 4 of the outer resin prototype 41 is
It has significance only on the 6 side. Therefore, the outer surface 44
The other side, that is, the outer side in FIG. 8 may have a reinforcing structure such as a honeycomb structure or a solid structure.
【００１９】（２）次に、この外皮樹脂原型４１の凹部
４６にスラリー状にされて金属溶湯５２の温度で形状維
持可能な鋳型材４７が充填される。外皮模型４１の凹部
４６が鋳型材４７によって満たされた後、鋳型材４７と
外皮樹脂原型４１が所定の温度で加熱・乾燥される。こ
の間、外皮樹脂原型４１は形状を維持し、鋳型材４７は
硬化して、その外表面４４の形状が鋳型材４７の外表面
４８ａに固定される。これにより、外皮樹脂原型４１の
外表面４４を成形面４８ａとして有する鋳型４８が製造
される。本例の場合、さらに高温に加熱して外皮樹脂原
型４１を焼失する。(2) Next, the concave portion 46 of the outer resin mold 41 is filled with a mold material 47 which is made into a slurry and can maintain its shape at the temperature of the molten metal 52. After the concave portion 46 of the outer skin model 41 is filled with the mold material 47, the mold material 47 and the outer resin master mold 41 are heated and dried at a predetermined temperature. During this time, the outer resin mold 41 maintains its shape, the molding material 47 is cured, and the shape of the outer surface 44 is fixed to the outer surface 48a of the molding material 47. As a result, the mold 48 having the outer surface 44 of the outer resin master 41 as the molding surface 48a is manufactured. In the case of this example, the outer cover resin prototype 41 is burned down by heating to a higher temperature.
【００２０】（３）この後、図９に示すように、鋳枠４
９内に前記鋳型４８を反転して、鋳型４８の成形面４８
ａを上方に向けて設置する。この鋳枠４９は鋳型４８を
隙間なく設置できる形状の底面５０及び壁５１を有し、
さらにこの壁５１は鋳型４８の高さよりも高い所定の高
さを有している。このような鋳枠４９の内壁５１と鋳型
４８の成形面４８ａとによって形成された空間５５は鋳
造する鋳物５３の形状に他ならない。そして、この空間
５５に所定の鋳込み温度の金属溶湯５２を注入する。空
間５５に行きわたった金属が冷却されて硬化した後、鋳
型４８を鋳枠４９から取り出し、鋳型４８を破壊して鋳
物５３を取り出して仕上げ等を行い、製品とする。以
下、同様の外皮樹脂原型４１を作成して（２）以降の手
順によって同形状の鋳物が成形される。(3) After that, as shown in FIG.
The mold 48 is turned over inside the mold 9 to form the molding surface 48 of the mold 48.
Install a toward the top. The casting frame 49 has a bottom surface 50 and a wall 51 which are shaped so that the mold 48 can be installed without a gap,
Further, the wall 51 has a predetermined height higher than the height of the mold 48. The space 55 formed by the inner wall 51 of the casting frame 49 and the molding surface 48a of the mold 48 is the shape of the casting 53 to be cast. Then, the molten metal 52 having a predetermined casting temperature is poured into the space 55. After the metal that has spread to the space 55 is cooled and hardened, the mold 48 is taken out of the casting frame 49, the mold 48 is destroyed, the casting 53 is taken out, and finishing is performed to obtain a product. Hereinafter, a similar outer resin prototype 41 is created, and a casting having the same shape is formed by the procedure from (2).
【００２１】本例は第１実施例と外皮樹脂原型４１の外
表面４４に沿って鋳型材４７を注入して鋳型４８を成形
するという点では共通するが、鋳型４８の外側の空間に
相当する形状の鋳物５３を得るという点で異なる。どち
らの方法によって鋳物を成形するかは、鋳型の製造性と
鋳物の成形性及び工程での操作性を考慮して選択するこ
とができる。本例では、鋳物５３の部分的な外表面５４
についてのみの外表面４４を有する外皮樹脂原型４１を
作成したが、鋳物５３の外表面５３全体にわたる外表面
４４を有する外皮樹脂原型４１を作成して、鋳物を製造
することも可能である。なお、外皮樹脂原型４１の形状
によっては、原型４１の焼失は金属溶湯５２の注入時で
もよい。This embodiment is common to the first embodiment in that the molding material 47 is injected along the outer surface 44 of the outer resin mold 41 to mold the molding 48, but it corresponds to the space outside the molding 48. The difference is that a shaped casting 53 is obtained. Which method is used to mold the casting can be selected in consideration of manufacturability of the mold, moldability of the casting, and operability in the process. In this example, the partial outer surface 54 of the casting 53
Although the outer cover resin master 41 having the outer surface 44 of only the above is prepared, it is also possible to manufacture the outer cover resin master 41 having the outer surface 44 over the entire outer surface 53 of the casting 53 to manufacture the casting. Depending on the shape of the outer resin master mold 41, the master mold 41 may be burned down when the molten metal 52 is poured.
【００２２】[0022]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、３次
元ＣＡＤデータから直接に光硬化造形法によって外皮樹
脂原型が作成されることから、原型に基づくワックスモ
デル作成型の製作及び組立工程を省略することができ
る。したがって、鋳型の製造を短期間に、かつ低コスト
で行うことができる。さらに、外皮樹脂原型の作成に要
する樹脂量が少ないため、樹脂焼失時の気化ガスによる
鋳物の品質低下及び作業環境の悪化を防ぐことができ
る。As described above, according to the present invention, since the outer resin prototype is directly produced from the three-dimensional CAD data by the photo-curing molding method, the wax model producing mold based on the original model is manufactured and assembled. Can be omitted. Therefore, the mold can be manufactured in a short time and at low cost. Further, since the amount of resin required for producing the outer cover resin prototype is small, it is possible to prevent deterioration of the quality of the casting and deterioration of the working environment due to vaporized gas when the resin is burned out.
【図１】第１実施例における成形された外皮樹脂原型の
断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a molded outer resin mold according to a first embodiment.
【図２】光硬化造形法による外皮模型成形の工程図であ
る。FIG. 2 is a process diagram of forming an outer skin model by a photo-curing molding method.
【図３】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 3 is a process drawing of injecting molten metal into a mold.
【図４】鋳造された鋳物の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a cast product.
【図５】第２実施例における成形された外皮樹脂原型の
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a molded outer resin mold according to a second embodiment.
【図６】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 6 is a process diagram of injecting molten metal into a mold.
【図７】鋳造された金型の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a cast mold.
【図８】第３実施例の外皮樹脂原型に鋳型材を充填する
工程図である。FIG. 8 is a process diagram of filling a mold material into the outer resin prototype of the third embodiment.
【図９】鋳型に金属溶湯を注入する工程図である。FIG. 9 is a process drawing of injecting molten metal into a mold.
【図１０】鋳造された鋳物の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a cast product.
１、２１、４１ 外皮樹脂原型 ７、２５ａ、２５ｂ、４４ 外表面 １１、３０、４７ 鋳型材 １２、３１、４８ 鋳型 １４、３３、５２ 金属溶湯 １５、２２、５３ 鋳物 １５ａ、２２ａ、５４ 鋳物の外表面 1, 21, 41 outer resin prototype 7, 25a, 25b, 44 outer surface 11, 30, 47 mold material 12, 31, 48 mold 14, 33, 52 molten metal 15, 22, 53 casting 15a, 22a, 54 casting Outer surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:24 (72)発明者 斉藤 直一郎 神奈川県藤沢市大庭3910 藤沢西部団地２ −９−952─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical display location B29K 105: 24 (72) Inventor Naoichiro Saito 3910 Ohba, Fujisawa-shi, Kanagawa 2-9-952 Fujisawa Nishi housing complex
Claims (1)
物を成形する鋳造方法であって、 成形する鋳物の外表面に一致する外表面を有する外皮樹
脂原型を光硬化造形法に従って作成する工程と、 該外皮樹脂原型の該外表面側に溶湯の温度において形状
維持可能な鋳型材を充填する工程と、 鋳型材が充填された鋳型中に溶湯を注入する工程、 とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用いる鋳造
方法。1. A casting method in which a molten metal is poured into a mold, cooled, and then released to form a casting, wherein an outer resin mold having an outer surface corresponding to the outer surface of the casting to be molded is subjected to a photocuring molding method. And a step of filling the outer surface side of the outer resin mold with a mold material capable of maintaining a shape at the temperature of the melt, and a step of injecting the melt into a mold filled with the mold material. A casting method using an outer resin mold.
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| JP2821518B2 JP2821518B2 (en) | 1998-11-05 |
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-
1991
- 1991-11-08 JP JP3321225A patent/JP2821518B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2821518B2 (en) | 1998-11-05 |
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