JPH0579415B2 - - 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金型を製
造する方法に関する。

（従来の技術） 従来、簡易型の製造方法としては、穿孔した板
金モデルを溶解槽内の低融点合金溶湯中に浸漬し
て、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（「機械と工具」1975年
６月P21〜25、特公昭48−7576号公報等）、ある
いはデユアルフオーム法の変形として、無穿孔の
板金モデルを用い、該板金モデルの内・外面を異
種の低融点合金溶湯に接触させ、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、特開昭51−95930号公報等）が既に確立され
ている。これらの方法によれば、板金モデルを用
いて同時にポンチとダイとを得ることができるの
で、母型から石膏、砂型を順次転写、製作して砂
型に鋳込む、従来汎用の方法に比して、生産性が
著しく向上するようになる。

しかしながら、これらの方法によれば、型形状
精度を保証するため、高精度の板金モデルを用意
しなければならず、その製作がきわめて面倒で、
複雑な設計変更に容易に対応できず、いま一つ汎
用性に乏しいという問題があつた。

そこで最近、木型、樹脂モデル等から成る母型
とシリコンゴム、フツ素ゴム等から成る耐熱性ゴ
ムシートとを用いて簡易に金型を製造する方法の
開発が進められ、既に特開昭63−273544号公報、
特開昭64−18535号公報に明らかにされている。
こゝで、特開昭64−18535号公報から援用した第
３図および第４図を参照して、この方法を説明す
ると、それぞれ基板３、枠体４から成るダイ鋳造
枠１とポンチ鋳造枠２とを用意し、先ずポンチ鋳
造枠２内に母型８を納め、耐熱性ゴムシート７を
間にして両鋳造枠１，２を一体に組付け、続いて
ポンチ鋳造枠２側の注湯口６を真空ポンプ（図示
せず）に接続して、負圧をポンチ鋳造枠２内に導
入し、母型８に設けた空気抜き孔９等を利用して
空気を抜いて強制的にゴムシート７を母型８に密
着させる（第３図）。そしてこのゴムシート７の
母型８への密着状態を維持しつゝ、低融点合金溶
湯Ｍを注湯口５よりダイ鋳造枠１内へ注湯し、そ
のまゝ冷却、凝固させてダイＤを鋳造する（第１
工程）。

次に、ポンチ鋳造枠２側の基板３を取外して中
の母型８を取出し、再び該基板３を取付ける（第
４図）。この作業中、ダイ鋳造枠１側の注湯口５
から真空ポンプ（図示せず）により負圧をかけて
おき、ゴムシート７とダイＤとの間から空気を排
除して、ゴムシート７をダイＤへ密着させてお
く、その後、注湯口６より低融点合金溶湯Ｍをポ
ンチ鋳造枠２内に注湯し、そのまゝ冷却、凝固さ
せてポンチＰを鋳造する（第２工程）。

かゝる方法によれば、ゴムシート７の厚さを調
整することにより簡便に型クリアランスを確保す
ることができ、板金モデルを利用する上記デユア
ルフオーム法やその変形法における問題を解消で
きるようになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記ゴムシート７を用いる簡易
型の製造方法によれば、母型８の形状によつて
は、ゴムシート７の厚さにバラツキが生じ易く、
型クリアランスの保証が困難になるという問題が
あつた。これを、第５図ａ，ｂに示すモデルにて
説明すると、いま母型８のコーナ部に対応する微
小断面Ｓについて考えると、ゴムシート７の厚さ
の差［t₁−t₂］は、微小断面Ｓを境に左右の歪ε
の差Δεに比例することとなる。一方、この歪の
差Δεは、ゴムシート７と母型５との間の摩擦係
数をμ、ゴムシート７のヤング率をＥ、空気抜き
孔９からの負圧吸引力をPv、ゴムシート７の厚
さをｔ、微小断面Ｓの底面に垂直に働く歪の総和
を｛Σεi(a)＋Σεj(b)｝とすると下記式で与えられ
る。

Δε＝μ・Pv・ΔI／Ｅ・ｔ ＋μ｛Σεi(a)＋Σεj(b)｝ すなわち、歪の差Δεはゴムシート７と母型８
との間の摩擦係数μに依存し、したがつてゴムシ
ート７の厚さの均一化を図るには、この摩擦係数
μを小さくする必要がある。しかしながら、従
来、この摩擦係数μに関しては、これを積極的に
低減する何らの対策も採つておらず、特に母型８
が複雑形状をしている場合、あるいは母型８が木
型から成る場合は、型クリアランスの保証が困難
となつて、使用不能になる虞れもあつた。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし
てなされたもので、母型に密着させるゴムシート
の厚さのバラツキを解消し、もつて精度的に優れ
た金型を安定して得ることができる簡易型の製造
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、上記課題を解決するため、母型に耐
熱性ゴムシートを密着させると共に、該母型を鋳
造枠内の低融点合金溶湯に接触させ、そのまゝ冷
却して対をなす型の一方を鋳造し、その後、前記
型の一方を新たな母型として、これを他の鋳造枠
内の低融点合金溶湯に接触させ、そのまゝ冷却し
て対をなす型の他方を鋳造する簡易型の製造方法
において、相互に密着される前記母型の面と前記
ゴムシートの面との少なくとも一方に、予め低摩
擦係数を有する物質を塗布するように構成したこ
とを特徴とする。

本発明において、上記低摩擦係数を有する物質
としては、低融点合金の溶解温度（50〜300℃）
で変質しないものであれば、特にその種類を限定
するものでなく、例えば二硫化モリブデン
（MoS₂）、窒化ホウ素（BN）、グラフアイト(C)等
を選択することができる。またこの低摩擦係数を
有する物質を塗布する方法も任意であり、例えば
ハケ塗り、吹付け、デイツピング等の種々の方法
を採用することができる。

また発明において、上記低摩擦係数を有する物
質は、母型の表面に直接塗布して良いものである
が、母型として木型を用いる場合には、予め該木
型の表面に耐熱性を有する塗料、例えばシリコー
ン樹脂、フツ素樹脂等を塗布あるいは含浸させ
て、母型の面粗さを小さくしておくのが望まし
い。

（作用） 上記のように構成した簡易型の製造方法におい
ては、母型またはゴムシートの面に低摩擦係数を
有する物質を塗布したことにより、母型にゴムシ
ート密着させる際、ゴムシートの伸縮が円滑とな
り、ほゞ一定厚さで母型に張り付くようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。なお、本実施例は、前出第３図、第４
図にもとづいて説明した簡易型の製造方法と基本
工程は同一であるので、こゝでは、要部のみを示
しかつ前出第３図、第４図に示した部分と同一部
分には同一符号を付して、重複する説明は省略す
ることとする。

第１図と第２図は、ダイ(D)を得る本発明にかゝ
る第１工程を示したものである。本第１工程にお
いては、母型８として木型を用い、その製品形状
面に、予めシリコーン樹脂をスプレーにより塗布
し、シリコーン樹脂を十分に浸透させて、該母型
８の表層部にシリコーン樹脂の含浸層１１を形成
する。次に母型８の製品形状面に二硫化モリブデ
ン（MoS₂）をスプレーにより塗布し、該製品形
状面に二硫化モリブデンの皮膜１２を形成する。
なおこの際、二硫化モリブデンを塗布した後、そ
の皮膜１２をわずかにこすつて滑りを良くしてお
くのが望ましい。

次に、上記のように準備した母型８をポンチ鋳
造枠２にセツトし、更にその上に耐熱性ゴムシー
ト（シリコンゴム）７をセツトし、ダイ鋳造枠１
を一体化した後、ポンチ鋳造枠２へ負圧を供給す
る。この負圧供給により、母型８の製品形状面と
ゴムシート７との間のエアは空気抜き孔９を通じ
て外部へ排出され、ゴムシート７は母型８に密着
する。この時、上記二硫化モリブデンの皮膜１２
の存在によりゴムシート７と母型８との間の摩擦
抵抗が低減されているので、ゴムシート７は、左
右方向で歪の差（Δε）を解消する方向へ自由に
伸縮し、母型８の上にプレス製品の板厚に相当す
るほゝ一定厚さで張り付くようになる。因みに、
ゴムシート７と母型８との間の摩擦係数μは、本
実施例のように二硫化モリブデンの皮膜１２を形
成した場合に0.2であるのに対し、従来のように
何らの皮膜も形成しない場合に0.9であり、かゝ
る摩擦係数μの大きな差が前記歪の差（Δε）の
解消に寄与したものである。また本実施例におい
ては、特に二硫化モリブデンの皮膜１２下にシリ
コーン樹脂の含浸層１１を形成したので、母型８
の面粗さは可及的に軽減され、前記ゴムシート７
の伸縮は一層円滑となつて、その厚さはより均一
化されるようになる。

したがつて、その後、ダイ鋳造枠１内へ低融点
合金溶湯Ｍを注湯して母型８に接触させ、その
まゝ冷却、凝固すれば、精度の良いダイＤが得ら
れ、その後、ダイ鋳造枠１内に負圧を供給してダ
イＤにゴムシート７を張り付かせたまゝ母型８を
脱型し、さらに前出第４図に付説明した要領で低
融点合金溶湯Ｍをポンチ鋳造枠２内に注湯して、
ポンチを鋳造すれば、型クリアランスに優れた金
型が得られるようになる。しかして、前記母型８
の脱型に際しては、二硫化モリブデン皮膜１２の
存在により母型８はゴムシート７から容易に離
れ、ゴムシート７の破損が未然に防止され、その
繰返し使用が可能になる。

なお、本発明は、上記実施例の態様に限定され
ないことはもちろんであり、例えば特開昭63−
273544号公報に示されるごとき、上下一対の鋳造
枠内に母型を納めて簡易型を製造する方法にも適
用できる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にかゝる
金型の製造方法によれば、低摩擦係数を有する物
質の存在によりゴムシートの伸縮が円滑となり、
母型にほゞ均一に張り付いて型クリアランスの保
証を確実にする効果を奏する。また母型とゴムシ
ートとの間に摩擦低減により、鋳造後の母型の脱
型が容易となり、脱型時のゴムシートの破損を未
然に防止する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかゝる簡易型の製造の一実施
例を示す断面図、第２図は、第１図のＡ部拡大断
面図、第３図および第４図は従来の簡易型の製造
の一例を示す断面図、第５図ａ，ｂはゴムシート
の厚さバラツキの要因をモデルにて説明する説明
図である。 １……ダイ鋳型枠、２……ポンチ鋳造枠、７…
…ゴムシート、８……母型、１１……含浸層、１
２……低摩擦材皮膜、Ｍ……低融点合金溶湯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 母型に耐熱性ゴムシートを密着させると共
   に、該母型を鋳造枠内の低融点合金溶湯に接触さ
   せ、そのまゝ冷却して対をなす型の一方を鋳造
   し、その後、前記型の一方を新たな母型として、
   これを他の鋳造枠内の低融点合金溶湯に接触さ
   せ、そのまゝ冷却して対をなす型の他方を鋳造す
   る簡易型の製造方法において、相互に密着される
   前記母型の面と前記ゴムシートの面との少なくと
   も一方に、予め低摩擦係数を有する物質を塗布す
   ることを特徴とする簡易型の製造方法。