JPH0776023A - 注型成形用金型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低価格であるとともに、納期が短く、軽量
で、ピンホールのない注型成形用金型及びその製造方法
を提供する。 【構成】 ＳＵＳ３０４板材のプレス成形により成形さ
れた金型本体３は鋼管４ａ，４ｂ，４ｃにて型枠材５に
溶接されて雄型１が構成される。又、同じくプレス成形
により成形された金型本体７は鋼管８ａ，８ｂにて型枠
材９に溶接されて雌型２が構成される。金型本体３，７
は亜鉛合金のブロックから削り出されたプレス型１１，
１２によりプレス成形される。金型本体３，７の裏側に
はそれぞれ温度調節用パイプが配設される。雄型１及び
雌型２によりバスタブＢ用の成形金型が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は注型成形用金型及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、バスタブ、洗面ボールとしてポリ
エステル樹脂又はポリウレタン樹脂を使用して注型成形
により製造されるものがある。この注型成形には、ＦＲ
Ｐ型、電鋳型及び金型が用いられている。

【０００３】ＦＲＰ型は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）からなる型本体と、その型本体を所定の形状に保持
する樹脂、木材等の補強部材とにより構成されている。
このＦＲＰ型を製作するには、先ず、母型の表面にＦＲ
Ｐの層を形成する。このＦＲＰ層が硬化した後、ＦＲＰ
層を母型から脱型し、このＦＲＰ層の裏側となる側にＦ
ＲＰ層を母型の形状に保持するための補強を施して製作
する。

【０００４】又、電鋳型は母型への厚メッキにより形成
された型本体と、この型本体を所定形状に保持する樹
脂、砂等の補助部材とにより構成されている。この電鋳
型は、先ず、樹脂等で形成された母型の表面に、ニッケ
ル−銅−ニッケルの３層からなる３ｍｍ程度の厚メッキ
層を形成する。次に、メッキ層の裏側となる側に樹脂層
を形成して補強し、さらに樹脂と砂とを混合したもので
樹脂層の裏側を固めて製作する。

【０００５】又、むくの金属により形成される金型も使
用される。この金属型は特殊鋼等の金属の削り出し加工
により形成される。又、金属型においては、バスタブの
表面に滑り防止又は装飾のための凹凸模様を形成するた
めのエッチングを施すことができた。

【０００６】以上のように製作した雌雄一対の型にポリ
エステル樹脂又はポリウレタン樹脂を常圧で流し込んで
硬化させ、バスタブ等の製品を製造していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＦＲＰ型は
ピンホールの発生が避けられないため、脱型時に製品を
取り外す際、ＦＲＰ型の損傷を招いていた。従って、Ｆ
ＲＰ型の使用においては補修作業が不可欠であり、型の
寿命はバスタブの場合７０〜８０個程度であった。又、
製品の表面がスムーズにならないため、バフ仕上げ等を
して仕上げる必要があった。又、ＦＲＰは熱伝導率が悪
いため、ＦＲＰ型の内部に温度調整用のパイプ等を配設
しても注型後硬化中の樹脂の硬化を促進することが困難
である。その結果、樹脂を自然硬化させなければなら
ず、硬化時間がほぼ２４時間と非常に長くなり生産性が
悪かった。又、エッチングを行うことができないため、
バスタブに細かい凹凸を形成することができず、エッチ
ングによらない大きな凹凸だけしか形成できなかった。

【０００８】電鋳型においては、錆の発生を防ぐための
維持管理が必要であった。又、型の内側又は外側を砂と
樹脂の混合物で固めるため、その重量が１．５ｔ程度と
なり取り回しが容易でなかった。さらには、樹脂の硬化
を促進するため、型内部に温度調整用のパイプを配設し
て温度調整を行うと、電鋳層と樹脂層との剥離が生じ易
い。そして、この電鋳型の製作には、厚メッキ等に時間
がかかるため、３か月程度要する他、製作費が１台当た
り１０００万円程度かかっていた。又、製作に当たっ
て、電鋳層を均一に形成することが難しいため、経験と
熟練を要していた。さらに、電鋳型にはピンホールがあ
るため、エッチングを行うと、エッチング液がピンホー
ル内部に進入して型の破壊を引き起こす場合があった。
従って、被成形物と対向する面が金属製であるにもかか
わらず凹凸形成のためのエッチングを施すことができな
かった。

【０００９】金属型は、その重量が１０ｔ程度と上記の
型よりもはるかに重いため、取り回しが困難であった。
さらに、高価な材料から削り出すため、価格が電鋳型の
２倍程度と非常に高価であった。

【００１０】以上の理由で、ＦＲＰ型、電鋳型或いは金
型のいずれを使用しても製品原価が非常に高いものにな
ってしまっていた。本発明は上記問題点を解決するため
になされたものであって、その目的は、低価格であると
ともに、納期が短く、軽量で、ピンホールのない注型成
形用金型及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、金属板のプレス成形にて
所定形状に成形された金型本体と、この金型本体を所定
形状に保持する補助部材とからなることをその要旨とす
る。

【００１２】前記金属板はステンレス鋼板又はアルミニ
ウム板であることが好ましい。又、請求項３に記載の発
明は、容易に溶解して再びプレス型として再使用可能な
金属にて形成されたプレス型により金型本体をプレス成
形することをその要旨とする。

【００１３】前記金属は亜鉛合金又はアルミニウムであ
ることが好ましい。

【００１４】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、金属
板のプレス成形にて所定形状に形成された金型本体が補
助部材により所定形状に保持されて注型成形用金型が構
成される。この結果、この注型成形用金型は軽量となる
ため、取り扱いが容易となる。又、金型本体の内側に温
度調節用パイプを配設して所定温度の水を通すことによ
り、成形樹脂の硬化を促進することができる。

【００１５】又、請求項２に記載の発明によれば、金型
本体がステンレス鋼板又はアルミニウム板にて形成され
るため、ピンホールがない。従って、硬化後の被成形物
を注型成形用金型から脱型する作業が容易に行えるとと
もに、脱型後の被成形物の表面仕上げが不用となる。

【００１６】又、請求項３に記載の発明によれば、プレ
ス型の製作が容易であり、必要数の金型本体をプレス成
形したのちは、このプレス型を溶解して新たなプレス型
材として再使用することができる。

【００１７】又、請求項４に記載の発明によれば、プレ
ス型が亜鉛合金又はアルミニウムにて形成されるため、
切削加工が容易に行え、又、比較的低温度で容易に溶解
することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明をバスタブ用の成形金型に具体
化した一実施例を図１〜５に従って説明する。

【００１９】図１に示すように、本実施例の成形用型は
一対の雄型１及び雌型２により構成される。雄型１の金
型本体３は２〜３ｍｍ程度の厚さのＳＵＳ３０４板材を
プレス成形にて所定形状に成形することにより形成され
ている。厚さ２ｍｍのＳＵＳ３０４板で厚さ５ｍｍのニ
ッケル−銅メッキ電鋳型と同等の強度がある。金型本体
３の被成形面側には複数本の補助部材としての鋼管４
ａ，４ｂ，４ｃが水平方向及び垂直方向に溶接されてい
る。この鋼管４ａの上部には鋼板から形成された補助部
材としての型枠材５が溶接されている。そして、金型本
体３は鋼管４ａ，４ｂ，４ｃ及び型枠材５により所定形
状に保持されている。

【００２０】又、金型本体３の内側には、図２に示すよ
うに、温度調節用パイプ６が配設されている。この温度
調節用パイプ６には所定温度の水が通されるようになっ
ている。

【００２１】尚、説明の都合上、図１においては温度調
節用パイプ６を図示せず、又、図２においては鋼管４
ａ，４ｂ，４ｃを図示しない。雌型２の金型本体７は雄
型１と同様に２〜３ｍｍ程度の厚さのＳＵＳ３０４板材
をプレス成形にて所定形状に成形することにより形成さ
れている。金型本体７の被成形面側には複数本の補助部
材としての鋼管８ａ，８ｂが水平方向及び垂直方向に溶
接されている。この鋼管８ａ，８ｂの他端側は鋼板から
形成された補助部材としての型枠材９に溶接されてい
る。そして、金型本体７は鋼管８ａ，８ｂ及び型枠材９
により所定形状に保持されている。

【００２２】又、金型本体７の内側には、図２に示すよ
うに、温度調節用パイプ１０が配設されている。この温
度調節用パイプ１０には所定温度の水が通されるように
なっている。

【００２３】以上のように構成されたバスタブ用の成形
金型の作用について述べる。本実施例においては、ポリ
ウレタン樹脂のバスタブの注型成形加工を行う場合につ
いて述べる。先ず、図２に示すように、図示しない支持
機構によりこの雄型１及び雌型２はその両金型本体３，
７が所定の隙間を保持して対置するように支持されたの
ち、常圧下でその隙間に液状のポリウレタン樹脂が注ぎ
込まれる。金型本体３，７は鋼管４ａ，４ｂ，４ｃ，８
ａ，８ｂ及び型枠材５，９により所定形状に保持される
ため、樹脂の注型により金型本体３，７が変形すること
はない。

【００２４】そして、各温度調節用パイプ６，１０には
ポリウレタン樹脂の硬化を促進させるために所定温度に
設定された水が通される。例えば、温度が８０°Ｃの水
を通すことにより、樹脂の硬化時間をほぼ４０分とする
ことができる。樹脂の硬化後、雄型１及び雌型２を離間
させることにより、図３に示すようなポリウレタン樹脂
成形のバスタブＢが得られるようになっている。

【００２５】金型本体３，７はＳＵＳ３０４鋼板のプレ
ス成形により形成されているため、ＦＲＰ型と同等以下
の重量となり、従来の電鋳型や金型に比較して軽量で取
り扱い易い。又、ピンホールのない金型となっているた
め、脱型が容易となり、金型３，７を傷めることなく寿
命を縮めることがない。又、バスタブＢの表面もスムー
ズな状態となり、バフ仕上げ等の仕上げを必要としな
い。

【００２６】さらに、本実施例のバスタブＢの成形用金
型によれば、高価な材料を使用せず、時間のかかる工程
もないため、低価格で納期が短期となる。又、錆が発生
しないため、メインテナンスが容易となる。これらの結
果、バスタブＢの製造原価を低くすることができる。さ
らに、エッチング加工により滑り止めや模様を形成する
ことができるため、製品の付加価値を高めて収益性の高
い商品を製造することができる。

【００２７】次に、上記のバスタブ用の成形金型の製造
方法について述べる。図４に示すように、金型本体７は
雌雄一対のプレス型１１，１２によりプレス成形され
る。このプレス型１１，１２は亜鉛合金のブロックから
削り出し加工により製作されている。又、金型本体３も
同様に雌雄一対の図示しないプレス型によりプレス成形
される。図５（ａ），（ｂ）にプレス成形された金型本
体３，７を示す。

【００２８】このように成形された雌雄一対の金型本体
３，７は、それぞれ鋼管４ａ，４ｂ，４ｃ，８ａ，８ｂ
を介して型枠材５，９に溶接されて雄型１及び雌型２が
形成される。又、金型本体３，７のそれぞれの内側には
温度調節パイプ６，１０が配設される。

【００２９】以上のバスタブ用成形金型の製造方法によ
れば、金型本体３，７をプレス成形するプレス型１１，
１２が亜鉛合金のブロックの削り出し加工にて製作され
る。この亜鉛合金の融点はほぼ３８０°Ｃとなってい
る。従って、加工が容易で新たなプレス型を短い納期で
製作することができるとともに、金型本体を必要数加工
した後は、容易に溶解して再び新たなプレス型として使
用することができる。この結果、成形金型の価格を抑え
ることができるため、バスタブＢの製造原価を一層低く
することができる。

【００３０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに構成することもできる。 （１） 上記実施例では、金型本体３，７に複数本の鋼
管４ａ，８ａ等を溶接し、これを型枠材５，９に溶接す
るように構成した。これを、例えば、型枠材５，９を使
用しない構成としてもよい。

【００３１】（２） 金型本体３，７の材質はＳＵＳ３
０４に限らず、他の種類のステンレス板としてもよく、
又、ピンホールのないアルミニウム板等の金属としても
よい。

【００３２】（３） 金型本体３，７の厚さを２〜３ｍ
ｍ程度としたが、例えば鋼管４ａ，８ａ等の溶接により
変形しない限り薄くしてもよい。 （４） プレス型１０，１１の材質は亜鉛合金に限ら
ず、アルミニウム等の他の低融点の金属としてもよい。

【００３３】（５） 温度調節用パイプ６，１０は設け
なくてもよい。 （６） 成形する製品はバスタブＢに限らず、洗面ボー
ル等他の製品でもよい。

【００３４】（７） 本発明の成形用金型はの注型成形
に限らず、低圧成形に使用してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１，２に記載
の発明によれば、低価格であるとともに、納期が短く、
軽量で、メインテナンスが簡単で、ピンホールがなく、
又、エッチング加工ができるという優れた効果を奏す
る。又、温度調節パイプを設けた場合は、成形樹脂の硬
化を促進させて生産性を高めることができるという優れ
た効果を奏する。

【００３６】又、請求項３，４に記載の発明によれば、
金型本体を成形するプレス型が短期で製作でき、又、プ
レス型の材料を容易に再使用することができるため、成
形金型の価格が低く抑えられるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例としてのバスタブ
用の成形金型を示す概略縦断面図である。

【図２】金型本体が成形金型として構成された状態を示
す概略縦断面図である。

【図３】成形金型により成形されたバスタブを示す縦断
面図である。

【図４】金型本体のプレス成形を示す縦断面図である。

【図５】（ａ）は雌型の金型本体の縦断面図であり、
（ｂ）は雄型の金型本体の縦断面図である。

【符号の説明】

３…金型本体、４ａ，４ｂ，４ｃ…補助部材としての鋼
管、５…補助部材としての型枠材、７…金型本体、８
ａ，８ｂ…補助部材としての鋼管、９…補助部材として
の型枠材、１１…プレス型、１２…プレス型。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板のプレス成形にて所定形状に成形
   された金型本体（３，７）と、この金型本体（３，７）
   を所定形状に保持する補助部材（４ａ，４ｂ，４ｃ，
   ５，８ａ，８ｂ，９）とからなることを特徴とする注型
   成形用金型。
2. 【請求項２】 前記金属板はステンレス鋼板又はアルミ
   ニウム板であることを特長とする請求項１に記載の注型
   成形用金型。
3. 【請求項３】 容易に溶解して再びプレス型（１０，１
   １）として再使用可能な金属にて形成されたプレス型
   （１０，１１）により金型本体（３，７）をプレス成形
   することを特徴とする注型成形用金型の製造方法。
4. 【請求項４】 前記金属は亜鉛合金又はアルミニウムで
   あることを特長とする請求項３に記載の注型成形用金型
   の製造方法。