JPS6045980B2 - プレス成形用金型の焼失模型製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は発泡ビーズと硬化剤とを使用したプレス成
形用金型の焼失模型製造法に関するものである。

自動車のボディー、ドア−、その他大型の金属板をプ
レスするための金型の製造法としてはフルモールド法が
特公昭４７−１４２６腸公報により知ら。

れている。このフルモールド法は発泡合成樹脂からなる
模型材に砂型材に埋設して金属湯を注入し、金属湯によ
り模型材を焼失して所望形状のプレス成形用金型を製造
するのであるが、模型材としてスチレン樹脂の発泡体を
利用しても、或いは。ポリオール成分とポリイソシアネ
ート成分とを主成分とした発泡体を利用しても、製造時
の熱により収縮したり膨張する。したがつて模型材とし
て発泡合成樹脂を使用する場合には、そのま）の寸法で
は到底高精度を期待できないので、原型より極少大きく
した模型材を作成し、該模型材によりフルモールド法で
製造した金型を表面処理している。この表面処理として
は金型表面の切削、研磨作業などを行うが、この作業は
著しく面倒で、大規模な設備と多大な労力を必要とし、
しかも金型の表面を高精度に仕上げなければならなので
熟練した技術が必要となる。 本発明は上記に鑑み提案
されたもので、発泡ビーズと固定剤とを使用することに
より、寸法精度が高くて表面処理に要する労力を著しく
低減した金型を作成するための焼失模型を製造するよう
にしたことを特徴とする。

以下に本発明を図面により説明する。

第１図において、１は原型で片面に成形面２を有する
。

原型１としてはプレス成形する製品の面形状を規定する
ために作成された期末模型か、或いは基本模型から石膏
などにより反転成形した做い用模型などであつて、成形
面２がプレス成形用金型として最も重要な部分である。
この成形面２を利用して焼失模型を製造するので、成形
面２には合成樹脂膜、例えばゲルコート、その他による
離形処理をあらかじめ施してもよい。上記した原型１の
外周側に合板、金属板などにより外枠３を直立状に組立
てたら、成形面２の表面に液状の固定剤を塗着して固定
剤層４を形成する（第２図）。

この固定剤は例えばイソシアネート成分からなる第１液
と、ポリオール成分と発泡剤及び重合触媒からなる第２
液とを混合したものである。

上記した第１液のイソシアネート成分としては、トリレ
ンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、ポリアルキレンポリフェニルイソシアネートのよう
なポリウレタンフォーム用で公知のイソシアネート類の
１種、又は２種以上を混合して用いることができるが、
３官能以上のポリエーテルポリオール又はポリエステル
ポリオールと反応させて得られるイソシアネートプレポ
リマーの形で用いることもできる。上記した第２液とし
て用いるポリオール成分も、硬質ポリウレタンフォーム
用原料として公知のポリオールはすべて使用可能で、例
えばポリオキシプロピレントリオールポリオキシプロピ
レンポリオキシエチレントリオールのような３官能性ポ
リオール、或はソルビトール、ペンタエリスリトール、
シユクローズのような４〜８官能性のポリオールを使用
することができる。又、発泡剤としてはトリクロロモノ
フルオロメタン、メチレンクロライド、ジクロロジフル
オロメタンのような低沸点のハロゲン化アルカンや水等
を用いることができる。更に第２液の他の成分である重
合触媒としてはスタナスオクトエース、ジブチル錫ジウ
ラレートのような有機金属化合物やトリエチレンジアミ
ン、Ｎ−メチルモルホルンのような第３級アミン類の１
種、又は２種以上を混合して用いることができる。上記
した第１液と第２液とを混合すると、混合直後は粘稠な
液であるが、時間の経過とともに発熱反応により発泡し
て固化する。固化時間はイソシアネート成分及びポリオ
ール成分の種類や混合率により自由に設定することがで
きる。したがつて上記固定剤が液状のとき成形面２の表
面に塗着させて固定剤層４を形成したら、外枠３の内部
に発泡ビーズ５を十分に填入し、上から・荷重を加える
。

発泡ビーズ５としては例えばポリスチレン発泡ビーズで
適宜の粒径のものでよいが、直径が２〜６？程度のもの
が好ましい。また発泡ビーズに上から荷重を加える方法
としては種々有るが、第３図に示すように発泡ビーズ層
の上面に板材６を載置し、該板材６に重錘７を載せるの
が最も簡単である。このように発泡ビーズ層に上から荷
重を加えると第４図で示すように液状の固定剤が発泡ビ
ーズ相互の微細間隙を上昇し、次第に発泡して固化する
。

したがつて原型１の上部には固定剤が固化して内部に発
泡ビーズが無数に存在する固定相８が形成され、該固定
相８の下面が原型１の成形面２ノを反転した形状となる
。上記した固定相８８は液状の固定剤が発泡ビーズ間を
上昇し、発泡して固化することにより形成される。

したがつてあまり肉厚にすることができないし、ブレス
成形用金型の厚さとしては不足す・るので、更に厚くし
なければならない。このため固定剤が十分に固化して固
定相８が形成されたら、外枠３の内部に吸引ノズル９を
臨ませて固定されていない発泡ビーズ５″を除去し、固
定相８を露呈させる。

その後固定相８の上面に・再び液状の固定剤を塗着して
固定剤層４″を設け、上から発泡ビーズを填入して荷重
を加え、固定剤の発泡固定により２番目の固定相を形成
する。この固定相は前記した固定相に積層して一体化さ
れるので、前記作業を数回繰り返すと複数の固定相が積
層して次第に厚くなる。そこて固定相が所望の厚さにな
つたら外枠３を外すとともに固定相８″に発泡合成樹脂
などからなるリブ１０・・・を取付けて焼失模型１１と
する。このようにして製造された焼失模型１１は原型１
の成形面２に接していた面１２が金型とした場合にブレ
ス面となる。

したがつてこの焼失模型１１を鋳造砂の中に埋め込み、
溶融金属を注入すると焼失模型１１は熱により焼失して
ブレス用金型を作成することができる。そして本発明に
より製造された焼失模型は発泡ビーズと、イソシアネー
ト成分とポリオール成分とを有して液状で時間の経過に
より発泡して固化する固定剤とからなるので、製造時に
生じる熱で発泡ビーズが膨張して固定剤が収縮する。し
たがつて全体として熱による膨張、収縮がほとんどなく
、著しく精度の高いものとなる。更に原型の成形面をあ
らかじめ合成樹脂の薄膜で処理しておけば製造された焼
失模型のブレス用面が滑らかになる合ので、熱変化が生
じないことと相俟つてブレス用金型を製造した場合にブ
レス面を切削、研磨する必要がないか、或いは極少の研
磨作業だけでよく、金型の表面仕上げによる大規模な装
置と著大な労力を著しく軽減するとができる。また本発
明によれば焼失模型の厚さをブレス用金型の用途により
自由に設定できるので溶融金属の無駄がなく、経済的価
値も著しく高まるものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造工程を示すもので、第１図は原型の
断面図、第２図は外枠を組んだ断面図、第３図は発泡ビ
ーズを填入して荷重を加えた断面図、第４図は発泡ビー
ズの間隙に固定剤が浸透する一部拡大図、第５図は発泡
ビーズを除去している時の断面図、第６図は固定相に固
定剤を塗着した断面図、第７図は脱型状態の断面図、第
８図は製造された焼失模型の断面図てある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原型の成形面に液状の固定剤を塗着して固定剤層を
   形成し、該固定剤層が液状のとき発泡ビーズを供給して
   上から荷重を加え、固定剤層が固化して固定相となつた
   ら固定されていない発泡ビーズを除去した後、上記と同
   様にして固定相の上面に固定剤と発泡ビーズとからなる
   固定相を形成するようにしたことを特徴とするプレス成
   形用金型の焼失模型製造法。 ２ 固定剤はイソシアネート成分と、ポリオール成分、
   発泡剤及び重合触媒とを混合してなる特許請求の範囲第
   １項に記載のプレス成形用金型の焼失模型製造法。