JPS6385806A

JPS6385806A - 金型設計方法

Info

Publication number: JPS6385806A
Application number: JP22955286A
Authority: JP
Inventors: Maki Seki; 関　真樹; Masatoshi Yoshizaki; 正敏吉崎
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-16

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】〈産業上の利用分計〉本発明は金型設計ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおける金型
設計方法に係り、特にボルトやピンの長さく金型プレー
ト厚さ方向の寸法）を可変に設定しておき、実際のプレ
ートの厚さに基づいて該長さを決定する金型設計方法に
関する。

〈従来技術〉第８図に示すように金型設計ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１
は、金型を自動設計する金型設計システム（ＣＡＤシス
テム）ｌａと、金型加工用のＮＣデータ２を作成するＮ
Ｃデータ作成システム（ＣＡＭシステム）ｌｂを備えて
いる。尚、各システムｌａ、ｌｂは別々の装置で構成し
てもよいが、実際には金型設計用のシステムプログラム
とＮＣデータ作成用のシステムプログラムを１つのコン
ピュータにローディングすることでシステムを適宜構築
している。

さて、金型のうちモールド金型は複数のプレートにより
構成され、適所にキャビティ・コア（入れ子）、ランナ
ー・ゲート、水穴等が設けられ、各プレートはボルト、
ピンその他の部品により固定されている。かかるモール
ド金型の設計は従来ＣＡＤシステムを用いて対話的に、（ａｌ製品の平面形状、断面形状の入力、（ｂ）１個取
りにするか、２個以上の多数個数りにするか、及びその
配置等を特定する配置設計、（０）モールドベースすな
わち金型そのもの＼設計を行い、（ｄ）シかる後ＣＡＭシステム１ｂが前記ＣＡＤシステ
ムにおいて設計された金型通りに加工するためのＮＣデ
ータを作成する。

尚、ステップ（Ｃ）のモールドベース設計においては、（ｉｌプレートの大きさ、枚数、厚さ等のプレート設計
、（ｉｉ１部品、たとえばキャビティ・コア（入れ子）、
スプルーブツシュ、ランナー・ゲート、水穴、ボルト、
ピン等の設計（部品設計）、（ＩＩ１１部品取付位置の入力（部品取付設計）が行わ
れる。ただし、部品設計は部品の形状及び該部品が取り
付く部品穴の加工情報を入力して部品名に対応させて大
容量記憶装置に登録するものである。

ここで、部品としてはボルト、ピン、キャビティコア（
入れ子）、ランナーゲート、水穴、スプルーブツシュ等
がある。

第９図に示すボルトＢＬＴについて部品設計は、（１）
部品形状（長さ、径等）を対話的に設計して大容量記憶
装置に記憶し、ついで（２）部品を取り付ける部品穴の加工情報を、穴種設計
ステップとプレート加工データ設計ステップとにより入
力することにより行われる。穴種設計とは各プレートに
形成される穴の加工条件を決定して穴種名に対応して大
容量記憶装置に登録する作業である。たとえば、ボルト
ＢＬＴ　（第９図）の部品名をＰＴＩ、該部品が取り付
けられる金型プレートＰＬａ〜ＰＬｃ　（第１０図参照
）の穴種名をＡ、Ｂ、Ｃとし、穴ｉＡが径Ａ１の工具により深さＤｌｌのセンタモミ加工を行い
、ついで径Ｂ１の工具により深さＤＩ２のドリリング加
工（下穴加工）を行い、しかる後径Ｃ１のドリリング工
具により深さＤ１３の下穴加工を行うことにより得られ
、また穴種Ｂが径Ａ２の工具により深さＤ２１のセンタモミ加工を行い
、ついで径Ｂ２の工具により深さＤ２□のドリリング加
工（下穴加工）を行うことにより得られ、更に大極Ｃが径Ａ３の工具により深さＤ３．のセンタモミ加工を行い
、ついで径Ｂ３の工具により深さり、２のドリリング加
工（下穴加工）を行い、最後に径Ｅ３の工具により深さ
Ｄ３．のタップ立て加工を行うことにより得られるもの
とすれば、穴種設計ステップにおいて、水種Ａ１センタモミニ具、径Ａ１、深さＤ１□ドリリン
グ工具、径Ｂ１、深さり、２ドリリング工具、径Ｃ１、深さＤＩ３穴ＷＢ、センタモミニ具、径Ａ２、深さＤ２１ドリリン
グ工具、径Ｂ２、深さＤ２２穴種Ｃ１センタモミニ具、径Ａ３、深さり、。

ドリリング工具、径Ｂ３、深さＤ３□ タップ立て工具、径Ｅ３、深さＤ３３を入力して大容量記憶装置に登録する。ついで、ＰＴＩ
、Ａ、Ｂ、Ｃ。

によりプレート加工データを入力する。このプレート加
工データは部品名ＰＴＩを有する部品の部品穴が、各プ
レートに穴種Ａ、Ｂ、Ｃの加工を施すことにより得られ
ることを意味している。

〈発明が解決しようとしている問題点〉ところで、金型
を構成するプレートの大きさく横、縦、厚さ寸法）は製
品形状に大きく影響される。そして、従来部品形状は、
部品に１対１で登録しなければならず、従ってプレート
の厚さが変って該プレートに取り付くボルトやビン等の
部品長が変ると、その都度部品登録をしなければならな
いという問題があった。すなわち、従来方式ではＭＩＯ
のボルトを部品として登録する際は、該ＭＩＯのボルト
が取り付くプレートの厚さに応じて、Ｍｌｏ−首下長２
０、ＭＩＯ−首下長５０、ＭＩＯ−首下長８０、・・・
等すべてのボルトを別の部品として、その形状及び部品
穴加工情報を登録しなければならず、登録作業が煩わし
くなると共に、プレート厚さが変る毎に同じＭＩＯのボ
ルトでもその言下長を考慮して部品を選択しなければな
らず設計が煩雑となる問題があった。

以上から本発明の目的は部品のプレート厚さ方向寸法（
長さ）を未定にしておき、プレート設計によりプレート
厚さが特定された時自動的に該寸法を決定する金型設計
方法を提供することである。

本発明の別の目的は長さが異なる同種の部品については
、長さ毎に部品登録する必要がない金型設計方法を提供
することである。

く問題点を解決するための手段〉第１図は本発明を適用できるモールド金型設計用のＣＡ
Ｄ／ＣＡＭシステムのブロック図である。

１２はグラフィックディスプレイ装置、１３はタブレッ
ト装置、１５はモールド金型設計用の各環データファイ
ルや自動作成されたＮＣ情報等を蓄積する大容量記憶装
置である。　　′又、ＣＲＴはディスプレイ画面、ＰＴ
は製品形状、ＰＬＶは金型プレートの平面図、ＳＴＶは
金型プレートの断面図、ＢＬＴは部品（ボルト）、１２
ａ〜１２ｈは金型を構成するプレートである。

く作用〉部品名に対応して、金型プレートの厚さ方向の寸法（長
さ）を未定とした部品形状と該部品が取り付けられる部
品穴の加工情報とをデータベース情報として大容量記憶
装置１５に予め記憶させてお（。

そして、ディスプレイ装置１２、タブレット装置１３等
を用いて対話的に金型プレートの大きさ、枚数、厚さ等
を特定すると共に（プレート設計）部品取付位置を特定
（部品取付設計）する。

しかる後、部品取付設計で特定された部品のプレート厚
さ方向の寸法を該部品が取り付くプレートの厚さに基づ
いて決定し、該寸法及び大容量記憶装置１５に記憶され
ている部品形状データを用いて部品形状断面図（ＢＬＴ
を参照）をディスプレイ画面ＣＲＴに表示し、特定され
た部品位置と部品のデータベース情報を用いて金型プレ
ート加工用のＮＣデータを作成する。

〈実施例〉第１図は本発明を適用できるモールド金型設計用のＣＡ
　Ｄ／ＣＡＭシステムのブロック図である。

１１ａはプロセッサ、１１ｂはＲＯＭ、ｌｌｃは１’ｔ
ＡＭ、１２はグラフィックディスプレイ装置、１３はタ
ブレット装置、１３ａはタブレット面、１３ｂはメニュ
ー表、１３ｃはマウス、１４ａは！−ホー）’、１４ｂ
はＸ−Ｙプロッタ、１４　ｃ　ハディスクコントローラ
、１５はモールド金型設計用の各種データファイルや自
動作成されたＮＣ情報等を蓄積する大吉°量記憶装置で
ある。

又、ＣＲＴはディスプレイ画面、ＰＴは製品形状、ＰＬ
Ｖは金型プレートの平面図、ＳＴＶは金型プレートの断
面図、ＢＬＴは部品（ボルト）、ＰＴＬは固定側プレー
トと可動側プレートの境界面を示すパーティングライン
、１２ａは固定側取付板、１２ｂは固定側型板（キャビ
ティ・プレート）、１２ｃは可動側型板（コア・プレー
ト）、１２ｄは受は板、１２ｅはスペースブロック、１
２ｆはエジェクタプレート上、１２ｇはエジェクタプレ
ート下、１２ｈは可動側取付板である。

第２図は本発明の処理の流れ図、第３図乃至第７図は本
発明の説明図である。以下、第１図乃至第７図に従って
本発明の金型設計方法を説明する。

ｔａｌまず製品形状をフロッピーＦＬＤ　（第１図）よ
りＲＡＭ１１ｃに転送する。すなわち、メニュー表１３
ｂ上の「製品形状入力」項目をマウス１３ｃでピックし
、ついで製品形状名を入力する。

製品形状名の入力により、該製品形状名をキーワードと
してフロッピーＦＬＤから所定の平面形状と断面形状が
連続的に読み取られてＲＡＭ１１ｃに転送されろ。

（ｂ）シかる後、配置設計を実行するためにメニュー表
１３ｂ上の「配置設計」項目をピックすれば、ＣＲＴに
製品の平面形状と断面形状が描画される。

以後、描画されている平面形状あるいは断面形状をメニ
ュー表上の「移動」、「複写」、「反転」、「削除」項
目をピックして、製品位置を移動し、あるいは別の位置
に複写し、あるいは製品を反転し、あるいは削除して最
終的に所望数の製品の配置設計を実行する。尚、４個取
りするものとする。

（ｃ）配置設計が完了すれば、モールドベースすなわち
金型そのものの設計を行う。このモールドベース設計は
（ｉ）部品設計、（１１）プレート設計、０１０部品取
付設計から構成されている。

（ｉｌ監赦呈よ部品設計は、部品名に対応して、金型プレートの厚さ方
向の寸法（長さ）Ｌ（第３図参照）を未定とした部品形
状を対話的に設計して大容量記憶装置１５に記憶すると
共に、部品を取り付けるための部品穴の加工情報を入力
することにより行われる。尚、部品穴加工情報は従来と
同様に加工工程毎に工具の種類、工具径、加工深さを特
定してプレートに形成される穴種を定義し、該穴種の集
まりにより特定される。ただし、加工深さは実際の深さ
Ｄによる直接指定（第４図参照）あるいはプレートの厚
さＴに対する増減値４による間接指定（第５図参照）に
より特定される。

（１１）プレート設計プレート設計においては各プレート１２ａ〜１２ｈ（第
１図参照）のプレート名称、プレートの重ね合せ順序を
示す番号（プレート番号）、プレートの材質、プレート
横幅、プレート縦幅、厚さ等を入力して大容量記憶装置
１５に各プレート毎に登録する。

伝０部品取付設計（，４１部品設計、プレート設計が終了すれば、タブレ
ット装置等を用いて部品取り付は設計を行う。

すなわち、部品名とＸ−Ｙ平面上における部品取付位置
を入力する。

（ｄｌさて、部品を取り付けるための部品穴の加工情報
（部品穴加工情報）より、該部品がどのプレート（一般
に複数）に関与するか（取り付くか）が識別される。

従って、プロセッサｌｌａは部品が取り付くプレートの
うち、最終端プレート以外のプレート厚さの総和し１を
求めると共に、最終端プレートに関与する部品の径をｄ
１予め設定されているシステムパラメータをδとすると
き次式％式％（１）により最終端プレートの穴深さＬ２を求め（第６図参照
）、ついで次式％式％（２）により部品のプレート厚さ方向の寸法（長さ）Ｌを求め
る。ただし、δはシステムパラメータであり通常１．５
〜２．５の値を取り予め設定されている。

尚、上記りを部品長としてもよいがその場合には該部品
を特注する必要がある。通常ボルト等の部品は標準化さ
れており、部品長を標準部品の長さとしたほうが特注す
る必要がなく便利である。

そこで、本発明においては、第７図に示すように予め寸
法の候補値（標準部品の長さく標準寸法））を設定して
おき、（２）式で得られた寸法りに近い標準寸法を部品
の実際の寸法としている。

（ｅ）シかる後、部品穴加工情報に含まれる加工深さが
直接指定か間接指定かをチェックする。

そして、直接指定であればその値を実際の加工深さとし
、間接指定であればプレートの厚さＴと増減値ｌを用い
て次式Ｔ＋ｌ→Ｄにより実際の加工深さＤを求めろ。

（ｆ）ついで、プロセッサはＣＲＴに描画されている断
面図ＳＴＶのプレート中であって、ステップ（ｃ）のＧ
１０で指定された部品取付位置に対象部品形状と該部品
が取り付くためにプレートに加工されろ穴形状を描画す
る。

（ｇｌオペレータは、表示を参照して修正する必要があ
るかどうかを判断し、部品の寸法値に不満があれば修正
する。

以後、同様にプレートに取り付く全部品についてステッ
プ（Ｃ１の６１０以降の処理を行う。

（ｈｌ必要な全データの入力が終了すれば、オペレータ
は該データ等をフロッピーに保存後、電源切断／投入を
行い、ついでシステムフロッピーからＮＣデータ作成用
のシステムプログラムをＲＡＭ１１Ｃに記憶させて装置
をＮＣデータ作成システム（ＣＡＭシステム）にする。

しかる後、ＮＣデータ作成システムはフロッピーに記憶
されているデータに基づいてプレート加工用のＮＣデー
タや部品加工用のＮＣデータを作成することになる。

〈発明の効果〉以上本発明によれば、部品のプレート厚き方向寸法（長
さ）を未定にしておき、プレート設計によりプレート厚
さが特定された時自動的に該寸法を決定するように構成
したから、長さが異なる毎に部品登録する必要がなく、
金型設計操作を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用できるモールド金型設計用のＣＡ
Ｄ／ＣＡＭシステムのブロック図、第２図は本発明の処
理の流れ図、第３図乃至第７図は本発明の説明図、第８図乃至第１０図は本発明の詳細な説明図である。１２・・グラフィックディスプレイ装置、１２ａ〜１２
ｈ・・金型を構成するプレート、１３・・タブレット装
置、１５・・大容景記憶装置、ＣＲＴ・・ディスプレイ画面、ＢＬＴ・・部品（ボルト）、特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第１図第２図第３図第４図　　第５図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金型設計システムにおける金型設計方法において
、部品名に対応して、金型プレートの厚さ方向の寸法を未
定とした部品形状と該部品が取り付けられる部品穴の加
工情報とをデータベース情報としてメモリに予め記憶さ
せておき、プレートの大きさ、枚数、厚さ等を特定するプレート設
計及び部品取付位置を特定する部品取付設計後に、該部
品取付設計で特定された部品のプレート厚さ方向の寸法
を該部品が取り付くプレートの厚さに基づいて決定し、該寸法及びメモリに記憶されている部品形状データを用
いて部品形状を表示し、特定された部品位置と部品のデータベース情報を用いて
金型プレート加工用のＮＣデータを作成することを特徴
とする金型設計システムにおける金型設計方法。
（２）前記部品が取り付くプレートのうち、最終端プレ
ート以外のプレート厚さの総和をＬ＿１、最終端プレー
トに関与する部品の径をｄ、予め設定されているシステ
ムパラメータをδとするとき次式Ｌ＿１＋ｄ・δ→Ｌで求まるＬを部品の厚さ方向の寸法とすることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の金型設計方法。
（３）予め部品の寸法が標準化されているものについて
は、該標準化されている複数の離散的な標準寸法を登録
しておき、前記寸法Ｌに近い標準寸法を部品の実際の寸
法とすることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記
載の金型設計方法。
（４）加工工程毎に工具の種類、工具径、加工深さを特
定してプレートに形成される穴種を定義し、該穴種の集
まりにより部品穴加工情報を特定すると共に、加工深さ
を実際の深さによる直接指定とプレートの厚さに対する
増減値による間接指定のいずれかにより特定することを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の金型設計方
法。