JPH0422536A

JPH0422536A - 型成形用模型と型成形方法

Info

Publication number: JPH0422536A
Application number: JP12477590A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nimata; 勝美二俣
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-01-27

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、型成形用模型と型成形方法に係り、特に、形
状記憶樹脂を使用したものに関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課社）型、例え
ば、中子を製造する場合、中子の重量を軽くし、又、砂
の使用量を少なくするために、中子の内部を抜くことが
行われる。このものは従来第８図に示すようにして製造
される。

プレート１０１上に中子上型１０３が配置されていて、
この中子上型１０３には、所定形状の中空部１０５が形
成されている。中空部１０５の中程には外側に突出部１
０５ａが形成されている。

一方、プレート１０１上であって上記中空部１０５内に
は、中子下型１０７が配置されている。

この中子下型１０７は、第１下型１０９と、第２下型１
１０と、３等分された入子式の第３下型１１１とから構
成されている。このように、中子下型１０７を分割した
のは、上記突出部１０５ａがある場合に、後に行われる
引き抜きを可能とするためである。

上記構成において、中子上型１０３に形成された砂充填
孔１１３より砂１１５を充填する。砂１１５は、中子上
型１０３と中子下型１０７との間に充填され、常温硬化
して中子１１７が形成される。

中子１１７が形成されたら、プレート１０１を鋒下させ
て第２下型１１０を引き抜き、次に第３下型１１１を１
個づづ内方に引き抜いた後、第１下型１０９を引き抜く
。

このような構成によると、次のような問題があった。

既に述べた様に、引き抜きを考慮して中子下型１０７を
多数に分割しており、そのため中子１１７の製造に要す
る工程数が増大して、作業が繁雑になるとともに、コス
トも上昇してしまうという問題があった。

このような問題は、中子の製造だけでなく、主型の製造
に際しても同様に問題となっていた。

又、鋳造時に使用する湯口を製造する場合にも、同様の
問題がある。これを第９図を参照して説明する。

第９図は鋳造装置の構成を示す図であり、枠２０１内に
は、砂２０３が充填されているとともに、所定形状の中
空部（製品部分となる）２０５、湯口２０７が形成され
ている。

湯口２０７は上方に向かってその径を縮径するようにテ
ーバ状に形成されている。湯口２０７がこのような形状
になったのは、湯口２０７を形成する場合の型となる堰
棒を下方から引き抜くことを考慮したためである。

しかしながら、湯口２０７がこのような形状であると、
下部の容積が大きいために、注湯した場合に空気の抜け
が悪く、空気を巻き込んでしまい、製品不良が生じてし
まうという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目
的とするところは、型の成形を容易にする型成形用模型
を提供するとともに、そのような型成形用模型を使用し
た型成形方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するべく本願発明による型成形用模型は
、形状記憶樹脂からなることを特徴とするものである。

又、型成形用模型は割り型ブロックと形状記憶樹脂から
なる押さえ部材よりなることを特徴とするものである。

又、本発明による型成形方法は、形状記憶樹脂からなる
模型を配置する工程と、砂を充填する工程と、所定温度
まで加熱することにより上記模型を予め付与された引き
抜きに適した形状に回復させて引き抜く工程と、を具備
したことを特徴とするものである。

（作用）型成形用模型を形状記憶樹脂により形成する。

したがって、型成形に際して、作業が容易になるととも
に、工程数が減少し、コストの低減を図ることができる
。

又、模型を割り型ブロックと形状記憶樹脂からなる押さ
え部材で形成する場合も、作業が容易になるとともに、
工程数が減少し、コストの低減を図ることができる。

次に、型成形方法の場合であるが、まず、形状記憶樹脂
製の模型を準備して、それを所定場所に配置する。

次に砂を充填する。砂は模型の形状に沿って充填される
。

次に、所定温度まで加熱して、模型を予め付与された引
き抜きに適した形状に回復させて引き抜く。模型が、型
成形後に引き抜き困難な複雑な形状をなすものであって
も、形状回復により模型は引き抜きに適した形状となっ
ているので、スムーズに引き抜くことができる。

（実施例）以下第１図を参照して本発明の第１実施例を説明する。

第１図は本発明を、中子の製造に適用したものである。

まず、中子上型１が配置されており、この中子上型１は
半割り状になっていて、ピース１ａ１　ｌｂに分割可能
になっている。又、中子上型１には、所定形状の中空部
３が形成されていて、中空部３はその中程に外側へ突出
部３ａを有している。

一方、形状記憶樹脂からなる中子下型としての模型５が
、プレート６上に載置された状態で設けられていて、上
記中子上型１の中空部３内に挿入されている。これは、
中子の内部を抜いて中空状とするために設けられるもの
で、中子砂の使用量を少なくし、且つ、中子を軽量とす
るためのものである。

又、プレート６には、加熱・冷却媒体導入孔１３が形成
されており、この加熱・冷却媒体導入孔１３には、加熱
・冷却媒体用配管１５が接続されている。

模型５を作る場合には、形状記憶樹脂を、例えば、１５
０°Ｃまで加熱して、元の形状を作って記憶させる。こ
の形状は、中子成形後、中子下型としての模型５を容易
に下方に引き抜ける形状（例えば、第１図ウニ点鎖線で
示した形状）とするものである。

尚、このような形状記憶樹脂としては、たとえば、ノー
ソレンクス（商品名、日本ゼオン株式会社製）等がある
。

そして、本実施例の場合には、まず、模型５を中子上型
１内に挿入する。

模型５を挿入した後、加熱・冷却媒体用配管１５及び加
熱・冷却媒体導入孔１３を介して温水又は温風を供給し
て、これを４０〜５０°Ｃ程度まで加熱するとともに、
圧力を加えて膨張させ、その表面と中空部５の表面とが
適度に離隔した状態に配置する。

そして、加熱・冷却媒体用配管１５及び加熱・冷却媒体
導入孔１３を介して温水又は温風に代って冷水又は冷風
を供給し、模型５を１０゛Ｃ程度まで冷却して固化させ
る。その際、模型５の形状は不変である。

次に、中子上型１に形成された砂充填孔７より砂９を充
填する。この砂９はガス硬化性を備えたものであり、ガ
スを供給することにより、中子上型ｌと模型５の間の空
間の形状に沿った形状で硬化する。

次に、模型５を取り出す。この場合には、加熱・冷却媒
体用配管１５及び加熱・冷却媒体導入孔１３を介して、
再び温水又は温風を供給して、模型５を４０°Ｃ〜５０
°Ｃ程度まで加熱し、次いでこの温水または温風を排出
する。この加熱によって、模型５は図中二点鎖線で示す
ように、予め記憶させた形状に回復する。この状態で、
模型５を引き抜く、あとは、中子上型１を取り外せば、
所定形状の中子１１を得ることができる。

以上本実施例によると、次のような効果を奏することが
できる。

まず、中子１１の製造が容易になる。これは、模型５と
して、形状記憶樹脂製のものを使用していて、加熱・形
状回復させることにより、容易に引き抜くことができる
からである。

よって、模型が型成形後に引き抜き困難な形状であって
も、従来のように模型を複数のピースに分割して構成す
る必要はなく、取り扱いが容易である。

又、作業工程も削減されるので、作業に要する労力の軽
減、時間の短縮を図ることができ、コストを低減させる
ことができる。

又、形状記憶樹脂製のものを使用しているので、低い温
度での処理が可能であり、作業が容易である。

次に第２図を参照して第２実施例を説明する。

この実施例も中子を製造する場合の例であって、形状記
憶樹脂製の押さえ部材２１により、割り型ブロック２３
を支持するようにしたものである。

まず、中子上型２５が配置されていて、この中子上型２
５内には、所定形状の中空部２７が形成されている。中
空部２７は上部が外側に突出していて中子下型は割り型
とせざるを得ないようになっている。上記中空部２７に
は、中子下型としての割り型ブロック２３が挿入配置さ
れている。上記割り型ブロック２３は、後で引き抜くこ
とができるように、複数（この実施例では４個）のピー
ス２９に分割されている。

上記割り型ブロック２３の内側には、押さえ部材２１が
配置されている。この押さえ部材２１は、略中空状をな
しており、既に述べたように、形状記憶樹脂製であって
、予め第２図ウニ点鎖線で示す形状を記憶させておく。

上記押さえ部材２１には、加熱・冷却媒体用配管３１が
接続されていて、この加熱・冷却媒体用配管３１を介し
て、押さえ部材２１内に、加熱・冷却用媒体が供給・排
出される。

上記構成において、まず、割り型ブロック２３を組み立
てる。次に、割り型ブロック２３の内側に、押さえ部材
２１を挿入する。次に、押さえ部材２１に加熱・冷却媒
体用配管３１を介して温水又は温風を供給し、４０〜５
０℃程度まで加熱するとともに、圧力を加えて膨張させ
、割り型ブロック２３に当接させる。そして、加熱・冷
却媒体用配管３１を介して温水又は温風に代えて冷水又
は冷風を供給して、押さえ部材２１を１０℃程度まで冷
却する。この冷却によって、押さえ部材２１は固化し、
割り型ブロック２３を内側より支持する。

そこに、中子上型２５を配置する。

次に、中子上型２５と割り型ブロック２３との間に、砂
を充填して中子３３を形成する。次に、加熱・冷却媒体
用配管３１を介して、押さえ部材２１内に温水又は温風
を供給し、押さえ部材２１を４０°Ｃ〜５０°Ｃ程度ま
で加熱し、次いでこの温水又は温風を排出する。この加
熱によって、押さえ部材２１は元の記憶した形状に回復
するので、割り型ブロツク２３内から容易に引き抜くこ
とができる。後は、割り型ブロック２３を分割して引き
抜けば、所定形状の中子３３を得ることができる。

この実施例の場合は、次のような効果を奏することがで
きる。

まず、中子３３の製造が容易になる。これは、割り型ブ
ロック２３の押さえ部材２１として、形状記憶樹脂製の
ものを使用していて、加熱・形状回復させることにより
、入口の狭いところから容易に引き抜くことができるか
らである。

又、作業工程も削減されるので、作業に要する労力の軽
減、時間の短縮を図ることができ、また材料をｍ滅する
ことができる。

次に、第３図を参照して第３実施例を説明する。

この実施例は主型の製造に本発明を適用したものである
。

まず、枠４１があり、この枠４１内には、所定形状の模
型４３が配置されている。この模型４３は、外側へ突出
部を有する引き抜きの困難な形状のものであり、プレー
ト４５上に載置されている。

この模型４３は形状記憶樹脂製のものを使用し、まず、
鋳型成形後に鋳型より容易に引き抜き可能な形状（例え
ば、第３図ウニ点鎖線の形状）を予め記憶付与し、さら
に、これを加熱して軟化させ外力を加えて製品の形状に
変形させ（例えば、模型４３を中空状とし内部に温水を
供給し内圧を加え成形用の型に押し付ける等）、その状
態で冷却して固化させるものである。

そして、この模型４３を枠４１内に配置した状態で、砂
４７を充填する。砂４７は常温硬化性のものであって、
充填するだけで、模型４３の形状に沿って所定形状に硬
化する。

次に、模型４３を４０″Ｃ〜５０゛Ｃ程度まで加熱して
元の形状に回復させる。そして、プレート４５を下げる
ことにより模型４３を鋳型から引き抜く。

これで、所定形状の主型４９を得ることができる。

二の実施例の場合は、次のような効果を奏することがで
きる。

まず、形状が複雑で鋳型より引き抜きが困難な模型の場
合でも、入れ子又は中子を用いないで鋳型の製造が容易
にできる。これは、模型として、形状記憶樹脂製のもの
を使用していて、加熱・形状回復させることにより、容
易に引き抜くことができるからである。

又、作業工程も削減されるので、作業に要する労力の軽
減、時間の短縮を図ることができる。延いてはコストを
低減させることができる。

又、模型の表面が綺麗で、脱型が容易であり、製品も綺
麗に仕上がる。

次に、第４図を参照して第４実施例を説明する。

これは湯口を製造するために形状記憶樹脂製の模型を使
用したものである。

枠５１があり、この枠５１内に模型５３（製品）、５５
　（押湯）を配置するとともに、湯口形成用の模型５７
（以下堰捧という）を配置する。

模型５３ないし５７は、形状記憶樹脂製であって、プレ
ート５９上に載置されている。

堰棒５７は、鋳型形成後、模型を図中下方へ弓き抜くこ
とが可能な形状（第４図ウニ点鎖線の形状）に予め形状
を記憶付与し、さらにこれを加熱するとともに、外力を
加えて上方に向かってその径を拡大するようにテーバ状
に変形させ、冷却して固化して形成される。

そして、枠５１内に上記模型５３ないし５７を配置した
状態で、砂６１を充填する。砂６１は常温硬化性のもの
であり、充填するだけで模型５３ないし５７の形状に沿
って硬化する。

次に、模型５３ないし５７を４０°Ｃ〜５０’Ｃ程度ま
で加熱する。この加熱によって、模型５３ないし５７は
記憶した形状に回復する。その状態でプレート５９を降
下させることにより、模型５３ないし５７を引き抜く。

前述したように、鋳型形成後、堰棒を下方へ弓き抜くこ
とができるので、鋳型形成時は、下方に向かってその径
を縮径させるようなテーバ状のものを使用し、成形され
る湯口もそのような形状のむのとなる。

こうして本実施例の場合には、堰棒５７を形状記憶樹脂
製として、引き抜きの問題が解消されたので、下方に向
かってその径を縮径させるようなテーバ状の湯口を形成
することができる。したがって、空気の巻き込みといっ
た問題を解決することができる。

次に、第５図乃至第７図を参照して第５実施例を説明す
る。この実施例も、主型の成形に本発明を適用したもの
である。

まず、第５．６図に示すように、下型模型６３の上方に
は、格子状の押さえ枠６５が配置されており、この押さ
え枠６５は注湯時に湯圧で鋳型が割れたり、持ち上がら
ないように保持するものである。

又、下型模型６３内の中空部には上型模型６７が配置さ
れ、これらの中間部が上部鋳型の砂を充填する部分とな
る。

この上型模型６７は中空体状をなし、形状記憶樹脂製で
あって、予め押さえ枠６５の格子を通過できる細長状の
形状（第５図ウニ点鎖線の形状）に記憶付与しておき、
この状態で、押さえ枠６５の格子を通して下型模型６３
内に挿入する。

そして、この上型模型６７内に温水又は温風を供給して
４０°Ｃ〜５０℃程度まで加熱するとともに加圧して膨
張させる。このとき下型模型６３とは適宜の間隔を設け
ておく。次いで上型模型６７を１゜゛Ｃ程度まで冷却し
て固化させる。

次に、下型模型６３と上型模型６７との間に、砂を充填
して砂型６９を製造する。砂は常温硬化性を備えている
ので、充填するだけで自然に硬化する。又、このとき、
湯ロア１も形成される。

そして、上型模型６３を再度４０°Ｃ〜５０°Ｃ程度ま
で加熱して、もとの細長状の形状に回復させ、押さえ枠
６５の格子から引き抜く。

次に、第７図に示すように、押さえ枠６５を下型模型６
３から取り除き、別に形成された下部鋳型７３と組み合
わせた後、両者の中間部７５に注湯して製品を製造する
。

この実施例の場合も、主型の製造が容易であり、主型の
成形において上部鋳型に空洞部を形成して無駄な砂の使
用を減少させることができる。

尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。

例えば、模型の全部ではなく、一部を形状記憶樹脂製と
してもよい。

又、前記の第２実施例に示すように、割り型プロ・ツク
の押さえ部材として形状記憶樹脂を使用することもでき
る。

又、加熱・冷却媒体の供給手段は、供給、排出を別系統
としても良い。

（発明の効果）以上本発明による型成形用模型及び型成形方法によると
、型の成形が容易になり、コストの低減を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による中子成形装置の断面
図、第２図は第２実施例による中子成形装置の断面図、
第３図は第３実施例による主型成形装置の断面図、第４
図は第４実施例による鋳造装置の断面図、第５図及び第
６図は第５実施例を示す図で、第５図は主型成形装置の
断面図、第６図は第５図の■−■矢視図、第７図は成型
した鋳型を組み合わせた状態を示す断面図、第８図及び
第９図は従来例を示す図で、第８図は中子成形装置の断
面図、第９図は鋳造装置の断面図である。１・・・中子上型、３・・・中空部、５・・・模型、７
・・・砂充填孔、９・・・砂、１１・・・中子、１３・
・・加熱・冷却媒体導入孔、１５・・・加熱・冷却媒体
用配管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）形状記憶樹脂からなることを特徴とする型成形用
模型。
（２）請求項１記載の型成形用模型において、模型は割
り型ブロックと形状記憶樹脂からなる押さえ部材よりな
ることを特徴とする型成形用模型。
（３）形状記憶樹脂からなる模型を配置する工程と、砂
を充填する工程と、所定温度まで加熱することにより上
記模型を予め付与された引き抜きに適した形状に回復さ
せて引き抜く工程と、を具備したことを特徴とする型成
形方法。