JPH0571331B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低融点合金を用いて簡易にプレス用
金型を製造する方法に関する。

（従来の技術） 従来、簡易にプレス用金型を製造するには、母
型から石膏、砂型を順次転写製作し、砂型に亜鉛
合金（ZAS）等の低融点合金（型材料）を鋳込
む方法（「金属プレス」1976年11月 P16，17）
が一般に採用されていたが、この方法によれば、
転写工程が多くて鋳型製作の期間が長くなり、コ
スト負担も大きくなるという問題があつた。

そこで、プレス装置と溶解装置とを一体化し、
板金モデルのような製品板厚を有する、穿孔した
成形体モデル（母型）が溶解槽内の低融点合金溶
湯中に浸漬し、そのまゝ凝固させてポンチとダイ
とを同時に得るデユアルフオーム法（特公昭48−
7576号公報）、あるいはデユアルフオーム法の変
形として、成形体モデルとして無穿孔のものを用
い、該成形体モデルの外面を低融点合金溶湯に接
触させると共に、その内面に前記合金と異種の合
金を注湯し、そのまゝ凝固させて異種合金のポン
チとダイとを同時に得る方法（特公昭53−15969
号公報、特開昭51−55733号公報等）が確立され、
既に実用化されている。これらの方法によれば、
成形体モデルを介してポンチとダイとを同時に得
ることができるので、上記砂型を用いる汎用の方
法に比し、金型製造の能率は大幅に向上するよう
になる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これら成形体モデルを用いる方
法によれば、ポンチとダイとの間のクリアランス
を保証するため、該成形体モデルを高精度に製作
しなければならず、その製作がきわめて面倒で、
設計変更にも容易に対応できないという問題があ
つた。

なお、特公昭55−6014号公報には、木型等の母
型に耐熱性樹脂シートを貼着し、これを鋳造枠内
に納めて低融点合金を注湯して雌型を鋳造し、こ
の時の熱で前記樹脂シートを前記雌型に移換貼着
させ、次に鋳造枠を反転して前記雌型上に低融点
合金を注湯して雄型を鋳造する方法が示されてい
る。この方法によれば、樹脂シートにて型クリア
ランスを保証できるので、上記成形体モデルは不
要となり、成形体モデルの使用に伴う諸問題を解
決できるようになる。

しかしながら、上記耐熱性樹脂シートは、後に
熱硬化する粘性シートであるため、その一枚物を
母型の製品形状面に密着させようとすると、局部
的な伸びの発生が避けられないばかりか、シワの
発生や空気の巻込みも避けられないようになる。
このため、該シートを多数の小片に分割して、い
わゆる切り貼りをしなければならず、シートワツ
クス貼付けと同様に、多大の労力と熟練とを要し
て、作業性の低下は避けられないようになる。

本発明は、上記従来の問題点を鑑みれてなされ
たもので、その目的とするところは、成形体モデ
ルを用いることなく、簡易かつ高精度に金型を得
ることができるプレス用金型の製造方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、木型また
は樹脂モデル等の母型の製品形状面に弾性を有し
かつ製品板厚相当の厚さを有する耐熱性ゴムシー
トを負圧にて吸引して強制的に密着させ、この密
着状態を維持して該母型を溶融型材料に浸漬し、
そのまゝ型材料を凝固させて対をなす型の一方を
鋳造し、その後、前記母型を取去つて前記一方の
型に対する前記耐熱性ゴムシートの密着状態を維
持して該一方の型の上に型材料を直接注湯し、そ
のまゝ前記型材料を凝固させて対をなす型の他方
を鋳造するように構成したことを特徴とする。

本発明において、上記型材料は、低融点合金で
かつ凝固収縮の小さい材料であれば、特にそ材種
を限定するものでなく、例えば、市販のBi−Sn
系合金、Bi−Sn−Pb系合金、Bi−Sn−Pb−Sb
系合金等を選択することができ、それらの融点は
50〜250℃となつている。

また本発明において、上記耐熱性ゴムシートと
しては、低融点合金の溶解温度に耐えて弾性を維
持できれば、特にその材種を問うものでないが、
耐熱性、形状追随性等を優れているところから、
シリコンゴムまたはフツ素ゴムを用いるのが望ま
しい。また耐熱性ゴムシートの厚さは、対となる
型の間に製品厚さ相当の型クリアランスを確保で
きる厚さとする。

本発明において、上記耐熱性ゴムシートは、負
圧により母型に密着させるようにするが、鋳造を
終えた一方の型に対しては、溶湯の熱によりわず
か熱接着されているので、特にこの一方の型に対
するゴムシートの密着を考慮する必要はないが、
負圧を活用して完全を期すようにしても良い。

（作用） 本発明のこのような方法によれば、成形体モデ
ルを用いることなく、耐熱性ゴムシートを母型ま
たは一方の型に密着させて、簡単に金型を製造で
きる。また伸縮性の良好な耐熱性ゴムシートを負
圧を利用して母型の製品形状面に一様にかつ速や
かに密着させることができるので、生産性の向上
はもとより、型クリアランスの確実な保証をも達
成できる。

（実施例） 次に、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

本発明は、ダイＤを鋳造する第１の工程（第１
図）とポンチＰを鋳造する第２の工程（第２図）
とから概略構成されている。第１，２図におい
て、１はダイ鋳型槽であり、仕切板２を介してリ
ザーバタンク３と連通している。ダイ鋳型槽１と
リザーバタンク３とは、蓋板５により覆われて密
閉状態を維持し、これらの内部には低融点合金か
ら成る溶融型材料４が保持されるようになつてい
る。蓋板５には、ダイ鋳型槽１に対応して大きな
孔６が設けられると共に、リザーバタンク３に対
応して小さな孔７が設けられている。８は、耐熱
性ゴムシートとしてのシリコンゴムであり、前記
孔６を覆うように蓋板５上に張設されて、アウタ
プレート９にて押えられている。またリザーバタ
ンク３側の孔７には、圧力計１０を途中に有する
パイプ１１が接続され、パイプ１１には圧縮エア
が供給されるようになつている。

一方、木型または樹脂モデルから成る母型１２
と、この母型１２を収納するポンチ鋳型槽（負圧
槽）２１とが用意されており、両者はアウタプレ
ート９上に一体的に載置されて、ダイ鋳型槽１に
対して脱着自在に固定されている。母型１２は、
その製品形状面１２ａと背面とに開口するエア抜
き孔１３を有し、前記固定状態においてその製品
形状面１２ａをシリコンゴム８を介してダイ鋳型
槽１内に臨ませるようになつている。またポンチ
鋳型槽２１は、その底部側の側壁に孔２２を有
し、この孔２２に、真空ポンプ２４を途中に有す
るパイプ２３を接続している。なお、ダイ鋳型槽
１の底部には、一端を閉じたエアタンク２０が沈
められている。このエアタンク２０は、その他端
が蓋板５に連結されて外部と連通し、これに適
宜、真空ポンプ２８を途中に有するパイプ２７が
接続されるようになつている（第２図）。

第１の工程においては、予めダイ鋳型槽１内で
型材料４を溶融保持し、あるいは別途溶解した型
材料４をダイ鋳型槽１内へ供給し、まず、蓋板５
上にシリコンゴム８を配置して、アウタプレート
９でこれを固定する。この時、シリコンゴム８は
適宜張つた状態とする。次に、母型１２をポンチ
鋳型槽２１と共にアウタプレート９上に載置固定
する。この固定により母型１２の製品形状面１２
ａはシリコンゴム８を膨張させながらダイ鋳型槽
１内に大きく突出する。この状態で、次にパイプ
２３途中の真空ポンプ２４を作動させ、ポンチ鋳
型槽２１内に負圧を導入する。この負圧は、エア
抜き孔１３を通じて母型１２とシリコンゴム８と
の間に供給され、シリコンゴム８は母型１２の製
品形状面１２ａに密着する。この時、シリコンゴ
ム８は、その弾性特性により肉厚を均一にする方
法へ伸縮し、製品形状面１２ａ上に張り付き、こ
れによつてプレスに必要なクリアランスが確保さ
れる。

その後、リザーバタンク３内に圧縮エアを供給
し、溶融型材料４をダイ鋳型槽１の上端まで押し
上げる。この押上げにより母型１２の製品形状面
１２ａはシリコンゴム８を介して溶融型材料４に
浸漬され、この浸漬状態を維持しつゝ次にダイ鋳
型槽１を冷却する。すると、型材料４は凝固し、
母型１２の製品形状面１２ａが転写されたダイＤ
（第２図）が得られる。

上記ダイＤを鋳造後、ポンチＰを鋳造する第２
の工程に入る。この第２の工程に入るに際して
は、負圧槽２１を取外して母型１２を脱型し、さ
らにシリコンゴム８を取外し、その後、ダイＤの
表面よりエアタンク２０まで達するエア抜き孔２
５を加工する。次にシリコンゴム８を再びダイ鋳
型槽１上に配置し、さらにこの上に底板を取除い
たポンチ鋳型槽２１をセツトし、第２図に示すよ
うに、パイプ２７の途中の真空ポンプ２８を作動
させて、ダイ鋳型槽１内に負圧を導入する。この
負圧はエア抜き孔２５を通じてダイＤとシリコン
ゴム８との間に供給され、シリコンゴム８はダイ
Ｄの型面に密着する。その後、底蓋２１ａを開放
したポンチ鋳型槽２１をダイ鋳型槽１上にセツト
し、上記同様にこのポンチ鋳型槽２１に溶融型材
料２９を注入し、そのまゝ凝固させると、ポンチ
Ｐが得られる。

しかして、上記各工程中、ポンチＰとダイＤと
の間にはシリコンゴム８が介在することとなり、
これによつてポンチＰとダイＤとの間には所定の
型クリアランスが確保され、これらは、そのまゝ
プレス型としての使用が可能になる。プレス型と
しての使用に際しては、ダイ鋳型槽１およびポン
チ鋳型槽２１を、そのまゝダイＤ、ポンチＰの保
持枠としてプレス装置にセツトし、これによりダ
イＤおよびポンチＰのプレス装置へのセツトを簡
略化できる。本実施例においては特に、ポンチ鋳
型槽２１を負圧チヤンバとして兼用しているの
で、設備投資の削減を達成できる。

なお、上記実施例においては、ポンチＰの鋳造
に際し、負圧を用いてシリコンゴム８をダイＤに
密着させるようにしたが、このシリコンゴム８
は、溶湯４の熱によりわずかダイＤに熱接着され
ており、しかも得られたダイＤとの間にエアが侵
入しない限り外部圧（大気圧）の作用により密着
状態が維持されるので、前記負圧の利用は省略す
ることができる。この場合は、当然のこととし
て、エアタンク２０を鋳ぐるむ作業やエア抜き孔
２５をダイＤに設ける作業は不要となる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にかゝる
プレス用金型の製造方法によれば、成形体モデル
を用いることなく、耐熱性ゴムシートを母型また
は一方の型に密着させて、簡単に金型を製造で
き、設計変更にも容易に対応できる。また伸縮性
の良好な耐熱性ゴムシートを負圧を利用して母型
の製品形状面に一様にかつ速やかに密着させるこ
とができるので、生産性の向上はもとより、型ク
リアランスの確実な保証をも達成できる。しかも
耐熱性を有するゴムシートは、繰返し使用が可能
になるので、消耗品の削減を通じてコスト低減を
達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかゝるプレス用金型の製造の
第１の工程を示す断面図、第２図は同じく第２の
工程を示す断面図である。 １……ダイ鋳型槽、４……型材料、８……耐熱
性ゴムシート、１２……母型、２１……ポンチ鋳
型槽、２４，２８……真空ポンプ、Ｄ……ダイ、
Ｐ……ポンチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 木型または樹脂モデル等の母型の製品形状面
   に弾性を有しかつ製品板厚相当の厚さを有する耐
   熱性ゴムシートを負圧にて吸引して強制的に密着
   させ、この密着状態を維持して該母型を溶融型材
   料に浸漬し、そのまゝ型材料を凝固させて対をな
   す型の一方を鋳造し、その後、前記母型を取去つ
   て前記一方の型の製品形状面に対する前記耐熱性
   ゴムシートの密着状態を維持して、該一方の型の
   上に型材料を注湯し、そのまゝ前記型材料を凝固
   させて対をなす型の他方を鋳造することを特徴と
   するプレス用金型の製造方法。 ２ 耐熱性ゴムシートとしてシリコンゴムまたは
   フツ素ゴムを用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のプレス用金型の製造方法。 ３ 耐熱性ゴムシートを、母型を取去つた後の一
   方の型に密着させるのに、負圧を活用することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレス用
   金型の製造方法。