JPH09155504A - 鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法 - Google Patents
鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法Info
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- JPH09155504A JPH09155504A JP7318007A JP31800795A JPH09155504A JP H09155504 A JPH09155504 A JP H09155504A JP 7318007 A JP7318007 A JP 7318007A JP 31800795 A JP31800795 A JP 31800795A JP H09155504 A JPH09155504 A JP H09155504A
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- casting
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熟練作業者のノウハウによる設計に頼ることな
く、鋳型設計に要する時間を短縮する。 【解決手段】シリンダヘッドの２次元又は３次元データ
を入力した後、入力されたシリンダヘッドの２次元又は
３次元データに基づいてシリンダヘッドの概略寸法及び
選択条件を読み取り、ＥＷＳにおいてサーバに格納され
た各データに基づいて、最適な中子型の「取り個数」、
「オフセット量」、「レイアウトパターン」を自動設計
し、基本的なレイアウトがなされ、この基本的なレイア
ウトが終了した時点で、ブロープレートの吹き込み口数
Ｎを算出され、最終的なレイアウトを決定することによ
り、関連図面が自動的に設計される。
く、鋳型設計に要する時間を短縮する。 【解決手段】シリンダヘッドの２次元又は３次元データ
を入力した後、入力されたシリンダヘッドの２次元又は
３次元データに基づいてシリンダヘッドの概略寸法及び
選択条件を読み取り、ＥＷＳにおいてサーバに格納され
た各データに基づいて、最適な中子型の「取り個数」、
「オフセット量」、「レイアウトパターン」を自動設計
し、基本的なレイアウトがなされ、この基本的なレイア
ウトが終了した時点で、ブロープレートの吹き込み口数
Ｎを算出され、最終的なレイアウトを決定することによ
り、関連図面が自動的に設計される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造用鋳型成形型
の自動設計装置に関し、例えば、自動車におけるシリン
ダヘッドの鋳造用鋳型成形型を自動設計可能とする鋳造
用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法に関するもの
である。
の自動設計装置に関し、例えば、自動車におけるシリン
ダヘッドの鋳造用鋳型成形型を自動設計可能とする鋳造
用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の鋳造用鋳型成形型の設計において
は、熟練した設計者の勘に頼るところが大きく、例え
ば、以下の中子のブロー成形における設計工程を手作業
により行っていた。
は、熟練した設計者の勘に頼るところが大きく、例え
ば、以下の中子のブロー成形における設計工程を手作業
により行っていた。
【０００３】被鋳造部品の設計→鋳造型に対する製品の
レイアウト→中子型を設計→中子型に基づくブローヘッ
ドの設計→ブローヘッドに基づくブローノズルの設計。
レイアウト→中子型を設計→中子型に基づくブローヘッ
ドの設計→ブローヘッドに基づくブローノズルの設計。
【０００４】また、上記技術に関連した従来例として、
特開平２−２１７１３４号公報には、完成品の設計デー
タに基づいてソフトモデルを構築すると共に、この完成
品ソフトモデルに取代等を付加した木型用立体ソフトモ
デルを構築し、このソフトモデルに基づいて木型加工用
ＮＣデータを作成して木型を加工し、この木型を用いて
鋳型を製作する金型の製造方法が開示されている。
特開平２−２１７１３４号公報には、完成品の設計デー
タに基づいてソフトモデルを構築すると共に、この完成
品ソフトモデルに取代等を付加した木型用立体ソフトモ
デルを構築し、このソフトモデルに基づいて木型加工用
ＮＣデータを作成して木型を加工し、この木型を用いて
鋳型を製作する金型の製造方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
手作業による鋳造用鋳型成形型の設計においては、熟練
作業者の経験に頼っているために、鋳型に形成される中
子等の品質が一定にならず不良率が悪化したり、作業者
の経験に基づくノウハウ的な要素が高いため他の作業者
に伝承しにくいといった問題がある。
手作業による鋳造用鋳型成形型の設計においては、熟練
作業者の経験に頼っているために、鋳型に形成される中
子等の品質が一定にならず不良率が悪化したり、作業者
の経験に基づくノウハウ的な要素が高いため他の作業者
に伝承しにくいといった問題がある。
【０００６】また、特開平２−２１７１３４号公報に開
示された技術では、木型用立体ソフトモデルを構築する
際に、中子や中子を支持する巾木等の設計は既に他で手
作業により完成していることが前提となり、また、これ
らの設計データのレイアウト等の取り込みは手作業によ
り行う必要があり、結果的に中子や中子を支持する巾木
等の設計やレイアウト等に要する時間が余計にかかり設
計時間の短縮化を図るのに限界がある。また、設計変更
等のため新たな鋳型を設計する場合に、木型用立体ソフ
トモデルを再度構築する必要があり、設計に要する手間
をより合理化して汎用的にできない。
示された技術では、木型用立体ソフトモデルを構築する
際に、中子や中子を支持する巾木等の設計は既に他で手
作業により完成していることが前提となり、また、これ
らの設計データのレイアウト等の取り込みは手作業によ
り行う必要があり、結果的に中子や中子を支持する巾木
等の設計やレイアウト等に要する時間が余計にかかり設
計時間の短縮化を図るのに限界がある。また、設計変更
等のため新たな鋳型を設計する場合に、木型用立体ソフ
トモデルを再度構築する必要があり、設計に要する手間
をより合理化して汎用的にできない。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、熟練作業者のノウ
ハウによる設計に頼ることなく、鋳型設計に要する時間
を短縮でき、鋳型設計に際してより汎用的に利用できる
鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法を提供す
ることである。
のであり、その目的とするところは、熟練作業者のノウ
ハウによる設計に頼ることなく、鋳型設計に要する時間
を短縮でき、鋳型設計に際してより汎用的に利用できる
鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法を提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決し、
目的を達成するために、この発明に係わる鋳造用鋳型成
形型の自動設計装置は、以下の特徴を備える。即ち、鋳
型の概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイ
アウトパターンを予め複数種類格納しておく格納手段
と、設計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入
力手段と、前記設計対象となる鋳型の概略形状データに
基づいて、複数種類のレイアウトパターンから最適なレ
イアウトパターンを選択する選択手段と、前記選択手段
により選択されたレイアウトパターンに、前記設計対象
となる鋳型の詳細形状データを取り込む取込み手段とを
具備する。
目的を達成するために、この発明に係わる鋳造用鋳型成
形型の自動設計装置は、以下の特徴を備える。即ち、鋳
型の概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイ
アウトパターンを予め複数種類格納しておく格納手段
と、設計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入
力手段と、前記設計対象となる鋳型の概略形状データに
基づいて、複数種類のレイアウトパターンから最適なレ
イアウトパターンを選択する選択手段と、前記選択手段
により選択されたレイアウトパターンに、前記設計対象
となる鋳型の詳細形状データを取り込む取込み手段とを
具備する。
【０００９】また、この発明に係わる鋳造用鋳型成形型
の自動設計装置は、以下の特徴を備える。即ち、鋳型の
概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウ
トパターンを予め複数種類格納しておく格納手段と、設
計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入力手段
と、前記設計対象となる鋳型の概略形状データに基づい
て、複数種類のレイアウトパターンから最適なレイアウ
トパターンを選択する選択手段と、前記選択手段により
選択されたレイアウトパターンに、前記設計対象となる
鋳型の詳細形状データを取り込む取込み手段と、前記鋳
型成形型内に中子を成形するための吹き込み口の口数を
設定する設定手段とを具備する。
の自動設計装置は、以下の特徴を備える。即ち、鋳型の
概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウ
トパターンを予め複数種類格納しておく格納手段と、設
計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入力手段
と、前記設計対象となる鋳型の概略形状データに基づい
て、複数種類のレイアウトパターンから最適なレイアウ
トパターンを選択する選択手段と、前記選択手段により
選択されたレイアウトパターンに、前記設計対象となる
鋳型の詳細形状データを取り込む取込み手段と、前記鋳
型成形型内に中子を成形するための吹き込み口の口数を
設定する設定手段とを具備する。
【００１０】また、この発明に係わる鋳造用鋳型成形型
の自動設計方法は、以下の特徴を備える。即ち、鋳型の
概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウ
トパターンを予め複数種類格納しておき、設計対象とな
る鋳型の概略形状データを入力する工程と、前記設計対
象となる鋳型の概略形状データに基づいて、複数種類の
レイアウトパターンから最適なレイアウトパターンを選
択する工程と、前記選択工程において選択されたレイア
ウトパターンに、前記設計対象となる鋳型の詳細形状デ
ータを取り込む工程とを具備する。
の自動設計方法は、以下の特徴を備える。即ち、鋳型の
概略形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウ
トパターンを予め複数種類格納しておき、設計対象とな
る鋳型の概略形状データを入力する工程と、前記設計対
象となる鋳型の概略形状データに基づいて、複数種類の
レイアウトパターンから最適なレイアウトパターンを選
択する工程と、前記選択工程において選択されたレイア
ウトパターンに、前記設計対象となる鋳型の詳細形状デ
ータを取り込む工程とを具備する。
【００１１】以上のように、本発明の鋳造用鋳型成形型
の自動設計装置及び設計方法においては、鋳型の概略形
状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウトパタ
ーンを予め複数種類格納しておき、設計対象となる鋳型
の概略形状データを入力して、設計対象となる鋳型の概
略形状データに基づいて、複数種類のレイアウトパター
ンから最適なレイアウトパターンを選択し、選択された
レイアウトパターンに、設計対象となる鋳型の詳細形状
データを取り込むことにより鋳造用鋳型成形型が自動設
計される。
の自動設計装置及び設計方法においては、鋳型の概略形
状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウトパタ
ーンを予め複数種類格納しておき、設計対象となる鋳型
の概略形状データを入力して、設計対象となる鋳型の概
略形状データに基づいて、複数種類のレイアウトパター
ンから最適なレイアウトパターンを選択し、選択された
レイアウトパターンに、設計対象となる鋳型の詳細形状
データを取り込むことにより鋳造用鋳型成形型が自動設
計される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施形態に
つき添付図面を参照して詳細に説明する。
つき添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】以下では、本実施形態の鋳造用鋳型成形型
の自動設計装置に関し、一例としてシリンダヘッドの鋳
造用鋳型のキャビティ内部に設置される中子を成形する
ための中子型と呼ばれる金型の自動設計について説明す
るが、本実施形態の中子型の自動設計は、鋳造用鋳型成
形型の設計や自動車部品以外の金型設計にも適用できる
ことは言うまでもない。
の自動設計装置に関し、一例としてシリンダヘッドの鋳
造用鋳型のキャビティ内部に設置される中子を成形する
ための中子型と呼ばれる金型の自動設計について説明す
るが、本実施形態の中子型の自動設計は、鋳造用鋳型成
形型の設計や自動車部品以外の金型設計にも適用できる
ことは言うまでもない。
【００１４】＜中子造型機の説明＞図１は、本実施形態
の中子造型機の平面図である。また、図２は、図１の正
面図であり、図３は、図１の側面図である。図４は、シ
リンダヘッドを成形するための鋳造型の断面図である。
の中子造型機の平面図である。また、図２は、図１の正
面図であり、図３は、図１の側面図である。図４は、シ
リンダヘッドを成形するための鋳造型の断面図である。
【００１５】図１〜図３において、本実施形態の中子造
型機１は、所謂、水平割シェル型造型機であり、フレー
ム２上に下型ダイベース３が固定され、この下型ダイベ
ース３上に中子型の下型４が位置ズレしないように載置
されている。また、上型５は、上型ダイベース６に位置
ズレしないように固定されている。この上型ダイベース
６は、不図示の可動機構により上下動可能となってお
り、上型５は、この上型ダイベース６の動作に追随して
上下する。また、下型ダイベース３の下方には、下型エ
ジェクトプレート１２が不図示の押し出し機構により上
下動可能となっている。下型エジェクトプレート１２に
は、上方に立設するエジェクトピン７が設けられてお
り、中子型内部に存在する中子９を下方からエジェクト
ピン７により押し出して、中子型から離型する。
型機１は、所謂、水平割シェル型造型機であり、フレー
ム２上に下型ダイベース３が固定され、この下型ダイベ
ース３上に中子型の下型４が位置ズレしないように載置
されている。また、上型５は、上型ダイベース６に位置
ズレしないように固定されている。この上型ダイベース
６は、不図示の可動機構により上下動可能となってお
り、上型５は、この上型ダイベース６の動作に追随して
上下する。また、下型ダイベース３の下方には、下型エ
ジェクトプレート１２が不図示の押し出し機構により上
下動可能となっている。下型エジェクトプレート１２に
は、上方に立設するエジェクトピン７が設けられてお
り、中子型内部に存在する中子９を下方からエジェクト
ピン７により押し出して、中子型から離型する。
【００１６】図２に示すように、下型４と上型５とを閉
じた状態での中子型は、内部にウォータジャケットの形
状の中子９を作るキャビティ８が形成されている。ま
た、図４に示すように、中子９は、シリンダヘッドの外
観形状を形成する鋳造型２０のキャビティ内部に配置さ
れて、キャビティ２１内部にアルミ溶湯を流し込むこと
によりシリンダヘッドにウォータジャケットを形成す
る。また、中子は砂で形成され、鋳造型では形成するこ
とのできないウォータジャケット中子９、オイルジャケ
ット中子１４、吸排気ポート中子１３として鋳造型内部
に設置される。
じた状態での中子型は、内部にウォータジャケットの形
状の中子９を作るキャビティ８が形成されている。ま
た、図４に示すように、中子９は、シリンダヘッドの外
観形状を形成する鋳造型２０のキャビティ内部に配置さ
れて、キャビティ２１内部にアルミ溶湯を流し込むこと
によりシリンダヘッドにウォータジャケットを形成す
る。また、中子は砂で形成され、鋳造型では形成するこ
とのできないウォータジャケット中子９、オイルジャケ
ット中子１４、吸排気ポート中子１３として鋳造型内部
に設置される。
【００１７】図３に示すように、上型ダイベース６の上
方には、キャビティ８内部に中子９を形成するための砂
の吹き込み口１０ａが形成されたブロープレート１０が
上下動可能に設けられ、砂を吹き込む際には上型ダイベ
ース６上にブロープレート１０が配置されて不図示の砂
を吐出するためのブローヘッドから中子体積分の砂を吹
き込むようになっている。また、ブロープレート１０の
上方には、砂の吹き込みが終了した後、中子を上型５か
ら離型するためのノックアウトプレート１１が上下動可
能に設けられ、離型時において、ブロープレート１０の
吐出口を挿通してノックアウトピン１１ａが中子に当接
して離型する。
方には、キャビティ８内部に中子９を形成するための砂
の吹き込み口１０ａが形成されたブロープレート１０が
上下動可能に設けられ、砂を吹き込む際には上型ダイベ
ース６上にブロープレート１０が配置されて不図示の砂
を吐出するためのブローヘッドから中子体積分の砂を吹
き込むようになっている。また、ブロープレート１０の
上方には、砂の吹き込みが終了した後、中子を上型５か
ら離型するためのノックアウトプレート１１が上下動可
能に設けられ、離型時において、ブロープレート１０の
吐出口を挿通してノックアウトピン１１ａが中子に当接
して離型する。
【００１８】図５は、図３に示すブロープレートの平面
図である。図６は、図３に示すノックアウトプレートの
平面図である。
図である。図６は、図３に示すノックアウトプレートの
平面図である。
【００１９】図５、図６において、ブロープレート１０
の吹き込み口１０ａの口数は、後述するように中子の見
かけ重量（中子の体積）とブロー容量（吹き込み口から
の吐出量）によって決定される。また、ノックアウトプ
レート１１のノックアウトピン１１ａの取り付け位置
は、ブロープレート１０の吹き込み口１０ａのレイアウ
トに基づいて決定される。
の吹き込み口１０ａの口数は、後述するように中子の見
かけ重量（中子の体積）とブロー容量（吹き込み口から
の吐出量）によって決定される。また、ノックアウトプ
レート１１のノックアウトピン１１ａの取り付け位置
は、ブロープレート１０の吹き込み口１０ａのレイアウ
トに基づいて決定される。
【００２０】＜中子型の自動設計＞次に、上述した中子
型の具体的な設計方法について説明する。
型の具体的な設計方法について説明する。
【００２１】本実施形態における、中子造型機１におけ
る中子型のレイアウトや、ブロープレートの吹き込み口
の口数等の設計は、例えば、ウォータジャケットの中子
型を設計する場合には、シリンダヘッドの２次元又は３
次元データを入力することにより自動的に設計される。
以下に、ウォータジャケットの中子型の設計を一例とし
て、本実施形態の設計手法について説明する。
る中子型のレイアウトや、ブロープレートの吹き込み口
の口数等の設計は、例えば、ウォータジャケットの中子
型を設計する場合には、シリンダヘッドの２次元又は３
次元データを入力することにより自動的に設計される。
以下に、ウォータジャケットの中子型の設計を一例とし
て、本実施形態の設計手法について説明する。
【００２２】（設計装置）先ず、本実施形態の中子型の
設計装置について説明する。図７は、本実施形態の中子
型を自動設計するための設計装置のブロック図である。
設計装置について説明する。図７は、本実施形態の中子
型を自動設計するための設計装置のブロック図である。
【００２３】図７において、設計装置１００は、所謂、
エンジニアリングワークステーション（以下、ＥＷＳと
略称する）であり、キーボード等の入力装置を有するコ
ンピュータ等の端末１０１が複数接続されている。各端
末１０１は、サーバ１０３から設計データ等を入出力す
ることにより各端末において設計作業等を行なえるよう
になっている。サーバ１０３には、ハードディスク等に
記憶された設計データ等のデータベース１０４が格納さ
れている。また、各端末１０１において設計された図面
データやサーバ１０３に格納された各種データを出力す
るためのプリンタ等の出力装置が接続されている。
エンジニアリングワークステーション（以下、ＥＷＳと
略称する）であり、キーボード等の入力装置を有するコ
ンピュータ等の端末１０１が複数接続されている。各端
末１０１は、サーバ１０３から設計データ等を入出力す
ることにより各端末において設計作業等を行なえるよう
になっている。サーバ１０３には、ハードディスク等に
記憶された設計データ等のデータベース１０４が格納さ
れている。また、各端末１０１において設計された図面
データやサーバ１０３に格納された各種データを出力す
るためのプリンタ等の出力装置が接続されている。
【００２４】（設計方法）次に、本実施形態のウォータ
ジャケット中子型の設計方法について説明する。
ジャケット中子型の設計方法について説明する。
【００２５】図８は、本実施形態のウォータジャケット
の中子型の設計方法を説明する図である。
の中子型の設計方法を説明する図である。
【００２６】図８に示すように、本実施形態のウォータ
ジャケット中子型の設計では、予めサーバ１０３に入力
条件として「形状の種類」及び「判断基準」、選択条件
として「シリンダの取付け可否」及び「離型位置」、入
力条件に基づく設計結果として「取り個数」、「オフセ
ット量」、「レイアウトパターン」の各データを格納し
ておく。
ジャケット中子型の設計では、予めサーバ１０３に入力
条件として「形状の種類」及び「判断基準」、選択条件
として「シリンダの取付け可否」及び「離型位置」、入
力条件に基づく設計結果として「取り個数」、「オフセ
ット量」、「レイアウトパターン」の各データを格納し
ておく。
【００２７】具体的に説明すると、「形状の種類」と
は、シリンダヘッドの概略寸法であり、シリンダヘッド
の長さｌ及び幅ｄである。「判断基準」とは、中子型に
対するレイアウトパターンを決定するためのシリンダヘ
ッドの長さｌ及び幅ｄの基準値である。「シリンダの取
付け可否」とは、「形状の種類」に基づくシリンダの取
付け可否を表わす。シリンダは、中子型に、中子を支持
するための巾木を支持するために用いられ、シリンダの
取付け可否によって中子造型機における中子型の搬送位
置等の搬送条件が決まる。離型位置とは、中子を上型、
下型のいずれで離型するかを表している。また、「取り
個数」とは、「形状の種類」に基づく中子の１度に成形
できる個数を表わす。「オフセット量」とは、中子の種
類に応じて決定される中子型に必要な配置関係を表わ
し、中子成形に必要な熱容量によって決定される。「オ
フセット量」に示す「W/J」はウォータジャケット中子
のオフセット量、「O/J」はオイルジャケットのオフセ
ット量、「SIDE」は鋳型の側面部分に配置されるサイド
中子のオフセット量、「WAKU」は鋳型の枠まわりに配置
される中子のオフセット量、「PORT」は吸気ポートや排
気ポート等のオフセット量を夫々表している。「レイア
ウトパターン」とは、「形状の種類」に応じて決定され
た中子型のレイアウトパターンである。
は、シリンダヘッドの概略寸法であり、シリンダヘッド
の長さｌ及び幅ｄである。「判断基準」とは、中子型に
対するレイアウトパターンを決定するためのシリンダヘ
ッドの長さｌ及び幅ｄの基準値である。「シリンダの取
付け可否」とは、「形状の種類」に基づくシリンダの取
付け可否を表わす。シリンダは、中子型に、中子を支持
するための巾木を支持するために用いられ、シリンダの
取付け可否によって中子造型機における中子型の搬送位
置等の搬送条件が決まる。離型位置とは、中子を上型、
下型のいずれで離型するかを表している。また、「取り
個数」とは、「形状の種類」に基づく中子の１度に成形
できる個数を表わす。「オフセット量」とは、中子の種
類に応じて決定される中子型に必要な配置関係を表わ
し、中子成形に必要な熱容量によって決定される。「オ
フセット量」に示す「W/J」はウォータジャケット中子
のオフセット量、「O/J」はオイルジャケットのオフセ
ット量、「SIDE」は鋳型の側面部分に配置されるサイド
中子のオフセット量、「WAKU」は鋳型の枠まわりに配置
される中子のオフセット量、「PORT」は吸気ポートや排
気ポート等のオフセット量を夫々表している。「レイア
ウトパターン」とは、「形状の種類」に応じて決定され
た中子型のレイアウトパターンである。
【００２８】実際の設計においては、設計者は、先ず、
シリンダヘッドの２次元又は３次元データを入力する。
その後、入力されたシリンダヘッドの２次元又は３次元
データに基づいてシリンダヘッドの概略寸法を読み取
り、選択条件を選択することにより、ＥＷＳ１００にお
いてサーバ１０３に格納された上記各データに基づい
て、最適な中子型の「取り個数」、「オフセット量」、
「レイアウトパターン」を自動設計し、基本的なレイア
ウトがなされるようになっている。即ち、図８に示すよ
うに、小さく短い形状のものの取り個数が多くなるよう
に、シリンダの取付可否、離型位置の関係に基づいて支
障のないような配列方向が設定され、これらの関係は所
要のオフセット量を確保できるように設定される。この
基本的なレイアウトが終了した時点で、後述するブロー
プレートの吹き込み口数Ｎを算出され、最終的なレイア
ウトを決定することにより、図３に示すノックアウトプ
レート１１のノックアウトピン１１ａの取り付け位置や
ブロープレートに組み付けられるブローノズル等の関連
図面が自動的に設計される。例えば、前述の図１に示す
中子型のレイアウトパターンは、図８に示す入力条件と
して「形状の種類Ｅ」の場合の設計結果を表している。
シリンダヘッドの２次元又は３次元データを入力する。
その後、入力されたシリンダヘッドの２次元又は３次元
データに基づいてシリンダヘッドの概略寸法を読み取
り、選択条件を選択することにより、ＥＷＳ１００にお
いてサーバ１０３に格納された上記各データに基づい
て、最適な中子型の「取り個数」、「オフセット量」、
「レイアウトパターン」を自動設計し、基本的なレイア
ウトがなされるようになっている。即ち、図８に示すよ
うに、小さく短い形状のものの取り個数が多くなるよう
に、シリンダの取付可否、離型位置の関係に基づいて支
障のないような配列方向が設定され、これらの関係は所
要のオフセット量を確保できるように設定される。この
基本的なレイアウトが終了した時点で、後述するブロー
プレートの吹き込み口数Ｎを算出され、最終的なレイア
ウトを決定することにより、図３に示すノックアウトプ
レート１１のノックアウトピン１１ａの取り付け位置や
ブロープレートに組み付けられるブローノズル等の関連
図面が自動的に設計される。例えば、前述の図１に示す
中子型のレイアウトパターンは、図８に示す入力条件と
して「形状の種類Ｅ」の場合の設計結果を表している。
【００２９】（ブロープレートの吹き込み口数の設計）
次に、ブロープレートの吹き込み口数の設計方法につい
て説明する。
次に、ブロープレートの吹き込み口数の設計方法につい
て説明する。
【００３０】前述のように、ブロープレートの吹き込み
口数は、中子の見かけ重量（中子の体積）とブロー容量
（吹き込み口からの吐出量）によって決定される。
口数は、中子の見かけ重量（中子の体積）とブロー容量
（吹き込み口からの吐出量）によって決定される。
【００３１】例えば、ブロー条件として、 吹き込み時間：３sec 吹き込み圧力：３．０kg/cm＾２（＾２は、２乗を意味
する） ブロー口径：φ８mm とすると、吐出量は、 吐出量：３７５g となる。このブロー条件及び吐出量は、各種の中子の大
きさに基づいて実験により予め算出されている。
する） ブロー口径：φ８mm とすると、吐出量は、 吐出量：３７５g となる。このブロー条件及び吐出量は、各種の中子の大
きさに基づいて実験により予め算出されている。
【００３２】この吐出量に基づいて、吹き込み口数Ｎ
は、 Ｎ＝中子の見かけ重量／３７５＝Ｌ・Ｂ・ｈ・ｗ／３７
５ 但し、Ｌ：中子の長さ Ｂ：中子の幅 ｈ：中子の厚さ ｗ：砂の比重 により算出される。
は、 Ｎ＝中子の見かけ重量／３７５＝Ｌ・Ｂ・ｈ・ｗ／３７
５ 但し、Ｌ：中子の長さ Ｂ：中子の幅 ｈ：中子の厚さ ｗ：砂の比重 により算出される。
【００３３】以上のように、吹き込み口数Ｎが算出され
ると、吹き込み口数Ｎの値に基づいて、図３に示すノッ
クアウトプレート１１のノックアウトピン１１ａの取り
付け位置や、図９に示すブロープレート１０に組み付け
られるブローノズル１５等の関連図面が自動的に設計さ
れる。
ると、吹き込み口数Ｎの値に基づいて、図３に示すノッ
クアウトプレート１１のノックアウトピン１１ａの取り
付け位置や、図９に示すブロープレート１０に組み付け
られるブローノズル１５等の関連図面が自動的に設計さ
れる。
【００３４】（制御フロー）次に、具体的な制御フロー
について説明する。図１０は、シリンダヘッドの２次元
又は３次元データを用いて中子型のレイアウト及び関連
図面を設計する場合の制御フローチャートである。
について説明する。図１０は、シリンダヘッドの２次元
又は３次元データを用いて中子型のレイアウト及び関連
図面を設計する場合の制御フローチャートである。
【００３５】図１０において、処理が開始されると、ス
テップＳ２において、製品の設計データとして、シリン
ダヘッドの２次元又は３次元データを入力する。その
後、ステップＳ４では、入力されたシリンダヘッドの２
次元又は３次元データに基づいてシリンダヘッドの概略
寸法を読み取り、選択条件を選択することにより、ステ
ップＳ６で、ＥＷＳ１００においてサーバ１０３に格納
された最適な中子型の「取り個数」、「オフセット
量」、「レイアウトパターン」が演算され、ステップＳ
８にて、基本的なレイアウトが自動設計される。この基
本的なレイアウトが終了した後、ステップＳ１０におい
て、端末から「体積計算はしてありますか？」と聞いて
くるので、Ｙｅｓ又はＮｏを入力して、Ｙｅｓのときは
体積を数値入力し、Ｎｏのときは上述の中子の見かけ重
量を計算されて、ブロープレートの吹き込み口数Ｎが算
出される。この時、ステップＳ２にて入力された設計デ
ータが３次元データならば、中子の体積計算は３次元デ
ータに基づいて容易に算出できる。その後、ステップＳ
１２において、設計者側にて、最終的なレイアウトを決
定することにより、ステップＳ１４で図３に示すノック
アウトプレート１１のノックアウトピン１１ａの取り付
け位置等の関連図面が自動的に設計される。
テップＳ２において、製品の設計データとして、シリン
ダヘッドの２次元又は３次元データを入力する。その
後、ステップＳ４では、入力されたシリンダヘッドの２
次元又は３次元データに基づいてシリンダヘッドの概略
寸法を読み取り、選択条件を選択することにより、ステ
ップＳ６で、ＥＷＳ１００においてサーバ１０３に格納
された最適な中子型の「取り個数」、「オフセット
量」、「レイアウトパターン」が演算され、ステップＳ
８にて、基本的なレイアウトが自動設計される。この基
本的なレイアウトが終了した後、ステップＳ１０におい
て、端末から「体積計算はしてありますか？」と聞いて
くるので、Ｙｅｓ又はＮｏを入力して、Ｙｅｓのときは
体積を数値入力し、Ｎｏのときは上述の中子の見かけ重
量を計算されて、ブロープレートの吹き込み口数Ｎが算
出される。この時、ステップＳ２にて入力された設計デ
ータが３次元データならば、中子の体積計算は３次元デ
ータに基づいて容易に算出できる。その後、ステップＳ
１２において、設計者側にて、最終的なレイアウトを決
定することにより、ステップＳ１４で図３に示すノック
アウトプレート１１のノックアウトピン１１ａの取り付
け位置等の関連図面が自動的に設計される。
【００３６】以上のように、中子型の設計において、予
めＥＷＳに入力条件として「形状の種類」及び「判断基
準」、選択条件として「シリンダの取付け可否」及び
「離型位置」、入力条件に基づく設計結果として「取り
個数」、「オフセット量」、「レイアウトパターン」の
各データを格納しておくことにより、設計者において
は、製品の設計データとして、例えば、シリンダヘッド
の２次元又は３次元データを入力するだけで、中子型の
レイアウトやブロープレート等の関連図面が自動設計で
きるので、型設計に要する時間を短縮でき、型設計に際
してより汎用的に利用できる。
めＥＷＳに入力条件として「形状の種類」及び「判断基
準」、選択条件として「シリンダの取付け可否」及び
「離型位置」、入力条件に基づく設計結果として「取り
個数」、「オフセット量」、「レイアウトパターン」の
各データを格納しておくことにより、設計者において
は、製品の設計データとして、例えば、シリンダヘッド
の２次元又は３次元データを入力するだけで、中子型の
レイアウトやブロープレート等の関連図面が自動設計で
きるので、型設計に要する時間を短縮でき、型設計に際
してより汎用的に利用できる。
【００３７】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施形態を修正又は変更したものに適用可能であ
る。例えば、本実施形態の中子型の設計は、鋳造用鋳型
成形型の設計や自動車部品以外の金型設計にも適用で
き、鋳造用鋳型成形型等の金型は中子型と同様の手順に
より設計され、ブロー成形される。
で上記実施形態を修正又は変更したものに適用可能であ
る。例えば、本実施形態の中子型の設計は、鋳造用鋳型
成形型の設計や自動車部品以外の金型設計にも適用で
き、鋳造用鋳型成形型等の金型は中子型と同様の手順に
より設計され、ブロー成形される。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明の鋳造用鋳型成形
型の自動設計装置及び設計方法においては、鋳型の概略
形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウトパ
ターンを予め複数種類格納しておき、設計対象となる鋳
型の概略形状データを入力して、設計対象となる鋳型の
概略形状データに基づいて、複数種類のレイアウトパタ
ーンから最適なレイアウトパターンを選択し、選択され
たレイアウトパターンに、設計対象となる鋳型の詳細形
状データを取り込むことにより鋳造用鋳型成形型が自動
設計されるので、熟練作業者のノウハウによる設計に頼
ることなく、鋳型設計に要する時間を短縮でき、鋳型設
計に際してより汎用的に利用できる。
型の自動設計装置及び設計方法においては、鋳型の概略
形状データ毎に鋳型成形型に関する鋳型のレイアウトパ
ターンを予め複数種類格納しておき、設計対象となる鋳
型の概略形状データを入力して、設計対象となる鋳型の
概略形状データに基づいて、複数種類のレイアウトパタ
ーンから最適なレイアウトパターンを選択し、選択され
たレイアウトパターンに、設計対象となる鋳型の詳細形
状データを取り込むことにより鋳造用鋳型成形型が自動
設計されるので、熟練作業者のノウハウによる設計に頼
ることなく、鋳型設計に要する時間を短縮でき、鋳型設
計に際してより汎用的に利用できる。
【００３９】
【図１】本実施形態の中子造型機の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】シリンダヘッドを成形するための鋳造型の断面
図である。
図である。
【図５】図３に示すブロープレートの平面図である。
【図６】図３に示すノックアウトプレートの平面図であ
る。
る。
【図７】本実施形態の中子型を自動設計するための設計
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図８】本実施形態のウォータジャケットの中子型の設
計方法を説明する図である。
計方法を説明する図である。
【図９】本実施形態のブロープレートにブローノズルを
組み付け設計した状態を示す断面図である。
組み付け設計した状態を示す断面図である。
【図１０】シリンダヘッドの２次元又は３次元データを
用いて中子型のレイアウト及び関連図面を設計する場合
の制御フローチャートである。
用いて中子型のレイアウト及び関連図面を設計する場合
の制御フローチャートである。
１…中子造型機 ３…下型ダイベース ４…下型 ５…上型 ６…上型ダイベース ７…エジェクトピン ８…キャビティ ９…中子 １０…ブロープレート １１…ノックアウトプレート １２…下型エジェクトプレート ２０…鋳造型
Claims (10)
- 【請求項１】 鋳型の概略形状データ毎に鋳型成形型に
関する鋳型のレイアウトパターンを予め複数種類格納し
ておく格納手段と、 設計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入力手
段と、 前記設計対象となる鋳型の概略形状データに基づいて、
複数種類のレイアウトパターンから最適なレイアウトパ
ターンを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択されたレイアウトパターンに、
前記設計対象となる鋳型の詳細形状データを取り込む取
込み手段とを具備することを特徴とする鋳造用鋳型成形
型の自動設計装置。 - 【請求項２】 前記選択手段は、前記鋳型の概略形状デ
ータに基づいて、前記鋳型成形型に複数の鋳型をレイア
ウトできるレイアウトパターンを選択することを特徴と
する請求項１に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計装
置。 - 【請求項３】 前記選択されたレイアウトパターンに応
じて、鋳型の成形条件を選択可能となっていることを特
徴とする請求項１に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計
装置。 - 【請求項４】 前記鋳型の成形条件とは、型抜き構造
と、搬送条件の少なくとも一方であることを特徴とする
請求項３に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計装置。 - 【請求項５】 前記複数の鋳型をレイアウトする際に、
前記鋳型成形型に配置される中子の成形に要する熱容量
に基づいて各鋳型のオフセット量を設定することを特徴
とする請求項２に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計装
置。 - 【請求項６】 鋳型の概略形状データ毎に鋳型成形型に
関する鋳型のレイアウトパターンを予め複数種類格納し
ておく格納手段と、 設計対象となる鋳型の概略形状データを入力する入力手
段と、 前記設計対象となる鋳型の概略形状データに基づいて、
複数種類のレイアウトパターンから最適なレイアウトパ
ターンを選択する選択手段と、 前記選択手段により選択されたレイアウトパターンに、
前記設計対象となる鋳型の詳細形状データを取り込む取
込み手段と、 前記鋳型成形型内に中子を成形するための吹き込み口の
口数を設定する設定手段とを具備することを特徴とする
鋳造用鋳型成形型の自動設計装置。 - 【請求項７】 前記吹き込み口の口数に基づいて、該吹
き込み口の位置を決定し、この吹き込み口の位置に基づ
いて、ブローノズルを自動設計することを特徴とする請
求項６に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計装置。 - 【請求項８】 鋳型の概略形状データ毎に鋳型成形型に
関する鋳型のレイアウトパターンを予め複数種類格納し
ておき、 設計対象となる鋳型の概略形状データを入力する工程
と、 前記設計対象となる鋳型の概略形状データに基づいて、
複数種類のレイアウトパターンから最適なレイアウトパ
ターンを選択する工程と、 前記選択工程において選択されたレイアウトパターン
に、前記設計対象となる鋳型の詳細形状データを取り込
む工程とを具備することを特徴とする鋳造用鋳型成形型
の自動設計方法。 - 【請求項９】 前記鋳型成形型内に中子を成形するため
の吹き込み口の口数を設定する工程を更に具備すること
を特徴とする請求項８に記載の鋳造用鋳型成形型の自動
設計方法。 - 【請求項１０】 前記吹き込み口の口数に基づいて、該
吹き込み口の位置を決定し、この吹き込み口の位置に基
づいて、ブローノズルを自動設計することを特徴とする
請求項９に記載の鋳造用鋳型成形型の自動設計方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318007A JPH09155504A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318007A JPH09155504A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155504A true JPH09155504A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18094452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7318007A Withdrawn JPH09155504A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 鋳造用鋳型成形型の自動設計装置及び設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09155504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007207033A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Mazda Motor Corp | 設計支援方法、設計支援プログラム及び設計支援装置。 |
| JP2017006986A (ja) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 株式会社日立製作所 | 金型鋳造鋳型における縦方向中子の設計方法および該金型鋳造鋳型 |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP7318007A patent/JPH09155504A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007207033A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Mazda Motor Corp | 設計支援方法、設計支援プログラム及び設計支援装置。 |
| JP2017006986A (ja) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 株式会社日立製作所 | 金型鋳造鋳型における縦方向中子の設計方法および該金型鋳造鋳型 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |