[0001] 本发明涉及在冲压形成模具的铸造中使用的消失模型（evaporative pattern for casting）。

[0002] 消失模型铸造（evaporative pattern casting）是铸造方法的一种，也被称为实型铸造。该方法如果概略说明则如下所述。首先，通过由于熔融金属的热量而消失的消失性材料来制作模型（pattern）。该模型被称为消失模型。接下来，制作消失模型埋入其中的砂型。使熔融金属流入砂型的型腔中。在这里，所谓“型腔”意味着砂型中消失模型所占的空间。当注入熔融金属时，消失模型因熔融金属的热量而消失（熔化或者烧尽），消失模型所占的空间被熔融金属充满。在熔融金属冷却固化后，当将砂型打碎时，制造出与消失模型完全相同形状的铸造构造物。消失性材料典型地使用泡沫聚苯乙烯或者蜡。

[0003] 泡沫聚苯乙烯和/或蜡的构造强度（刚性）低，所以在制作大型的消失模型时，将消失模型分为多个要素而制作，然后将要素组装起来。例如在专利文献1中，公开了分割的消失模型的制造方法。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开平10-216898号公报

[0007] 发明要解决的课题

[0008] 以往，在将多个要素组装起来后，为了制作砂型而移动组装起来的消失模型。当使组装起来的消失模型移动时，因为构造强度低，所以消失模 型恐会弯曲。如果弯曲，则消失模型的尺寸恐会变化。本说明书提供适于铸造冲压成形用模具的消失模型和使用该消失模型的铸造技术。

[0009] 用于解决课题的技术方案

[0010] 本说明书公开的消失模型具备：用于进行与相对配置的模具的对位的对位块；具备用于向工件转印目的形状的外观面的外观块；和连接对位块与外观块的多根棒部件。由多根棒部件构成的框架结构，既轻量又具有高的结构强度。本说明书公开的消失模型铸造方法包括要素制作步骤、组装步骤、砂型制作步骤、熔融金属注入步骤以及型砂去除步骤。在要素制作步骤中，将消失模型分为多个要素而制作。在组装步骤中，在作业平面上将要素组装起来。在这里，所谓作业平面为通过地板、水泥或者金属提供的平面。在砂型制作步骤中，不将组装起来的消失模型从作业平面移动地、用型砂覆盖消失模型而制成砂型。即，砂型在作业平面上制作。在熔融金属注入步骤中，向砂型内注入熔融金属。在型砂去除步骤中，在熔融金属固化后将型砂去除（将砂型破坏）。在该方法中，不会将已经组装起来的消失模型从作业平面移动地作成砂型，所以能够维持组装时的尺寸精度。即，根据该方法，能够得到与组装时的消失模型的尺寸精度大致相同的尺寸精度的铸造物。

[0011] 在本说明书公开的消失模型铸造方法的其他的技术方案中，优选：在将要素组装起来之前实施涂敷涂模剂的步骤。在将消失模型组装起来后涂敷涂模剂的情况下，必须使消失模型移动。如果在将要素组装起来前，在每个要素上涂敷涂模剂后组装，则可以不使消失模型移动亦可。涂模剂的一例为用于容易从铸造物去除型砂的脱模剂。另外，在消失模型的材料为泡沫聚苯乙烯的情况下，涂模剂也可以包含吸附在消失模型熔解时产生的气体的物质。

[0012] 本说明书公开的消失模型铸造方法适用于冲压成形用模具的制造方法。特别是，适于铸造下述模具，该模具包括：用于进行与相对配置的模具的对位的对位块；具备用于向工件（金属板）转印目的形状的外观面的外观块；和连接对位块与外观块的多根棒部件。在该情况下，消失模型，优选，分别制作上述的对位块、外观块与多根棒部件，将这些部件组合起来而构筑消失模型。具有多根棒状部件的消失模型容易弯曲。上述的消失模型铸造方法，不需要使组装起来的消失模型移动，所以适于用棒状部件将多个块连接起来的消失模型的铸造。
附图说明

[0013] 图1是冲压机的示意侧视图。

[0014] 图2A是模具（消失模型）的俯视图。

[0015] 图2B是模具（消失模型）的侧视图。

[0016] 图3是消失模型铸造方法的流程图。

[0017] 图4是消失模型的部件图。

[0018] 图5是对涂模剂涂敷步骤进行说明的图。

[0019] 图6是对组装步骤进行说明的图。

[0020] 图7是对砂型制作步骤进行说明的图。

[0021] 图8是对熔融金属注入步骤进行说明的图。

[0022] 图9是对型砂去除步骤进行说明的图。

[0023] 图10是对消失模型的变形例（一部分）进行说明的图。

[0024] 首先，对用实施例的铸造方法铸造的对象进行说明。在本实施例中，冲压成形用的模具（a die for press forming）为作为目的的铸造品。为了帮助理解，首先对机械冲压用模具的使用例进行说明。图1是具备模具2、42的冲压机50的示意侧视图。模具2为下模具，模具42为上模具。图2A是模具2的俯视图，图2B是模具2的侧视图。在图2B中还图示了与模具2（下模具）相对应的模具42（上模具）。模具2被固定于垫板51，模具42被固定于滑动部52。滑动部52一边被支柱53导向一边通过致动器55而上下移动。

[0025] 模具2具有外观块20、对位块24以及支撑块26。外观块20具有用于向工件部（金属板）转印目的形状的外观面20a。该例的模具2为用于对汽车的挡泥板进行冲压成形的模具。外观面20a形成为挡泥板的形状。对 位块24位于模具2的四角。请留意，在图中仅对一个对位块标注了附图标记24，对其他的对位块省略了附图标记。

[0026] 用模具2的外观块20与模具42的外观块40夹着工件部W，致动器55使滑动部52下降。外观面20a、40a按压到工件部W上。如果进一步施加载荷，则工件部W变形为外观面20a的形状。即，外观面20a、40a的形状被转印于工件部W。

[0027] 在使模具2与模具42合模时，模具2（下模具）的导向销25嵌合于模具42（上模具）的导向衬套45，模具2与模具42的位置对合。即，模具2的外观面20a与模具42的外观面40a的位置对合。导向销25设置于对位块24。如图2A所示，对位块24配置于模具2的四角以使其包围外观块20。通过在外观块20的四角配置对位块24，能够正确地确定模具2的外观面20a与模具42的外观面40a的相对位置。

[0028] 支撑块26是用于安装利用冲压载荷的各种工具的块。就工具的种类而言，例如具有使工件的端部变圆的弯折工具和/或在工件上开出水平方向的贯通孔的冲孔工具等。在模具42上，安装有与支撑块26相对应的支撑块46。配置于支撑块26与46之间的工具将支撑块26与46互相接近时的载荷作为驱动力使工具工作。

[0029] 外观块20、对位块24以及支撑块26通过多根杆12（棒状部件）互相连接。将杆彼此的连接部称为“接头14”。请留意，在图中仅对一部分的杆与接头标注了附图标记，对于其他的杆和/或接头省略了附图标记。多根杆12纵、横、倾斜地组合而形成框架10。在多根杆12包围的格子窗为矩形的情况下，这些杆12构成框架（Rahmen）结构。多根杆12包围的格子窗为三角形的部分，这些杆12构成桁架（truss）结构。框架10具有框架结构。另外，桁架结构意味着仅向杆作用轴向力而不作用力矩的框架结构，框架结构意味着向杆作用轴向力与力矩两者的框架结构。框架结构、桁架结构都仅由杆构成，所以既轻量又有高构造强度，而且模具整体具有适度的柔软性。

[0030] 模具2是通过消失模型铸造（实模铸造）制作的铸造品。接下来，对 模具2的铸造方法进行说明。在图3中，表示实施例的铸造方法的流程。铸造方法包括要素制作步骤（S2）、涂模剂涂敷步骤（S4）、组装步骤（S6）、砂型制作步骤（S8）、熔融金属注入步骤（S10）以及型砂去除步骤（S12）。如前所述，框架结构能够期待高构造强度，但在消失性材料（泡沫聚苯乙烯）中，并不限于制造出具有充分的构造强度的框架结构。特别是，在制作大型的消失模型的情况下，就消失性材料而言构造强度恐会不足。以下说明的消失模型铸造方法适于具有框架结构的大的消失模型，能够防止消失模型弯曲，抑制消失模型（铸造品）的尺寸精度的低下。

[0031] （要素制作步骤）首先，制作与图2A、图2B所示的模具2相同形状的消失模型（图4）。消失模型分为多个要素而制作。消失模型用泡沫聚苯乙烯材料制作。在图4中表示消失模型的部件图。附图标记64所表示的要素是与图2A、图2B所示的模具2的接头14相当的模型要素。附图标记62所表示的要素是与模具2的杆12相当的模型要素。附图标记70所表示的要素是与模具2的外观块20相当的模型要素。附图标记74所表示的要素是与模具2的对位块相当的模型要素。附图标记76所表示的要素是与模具2的支撑块26相当的模型要素。每一个要素分别制作。另外，与各块相当的模型要素也可以分割为多个子要素来制作。

[0032] （涂模剂涂敷步骤）按要素分类制造后，在各要素上涂敷涂模剂（图5）。通过喷水部80向各个要素喷雾涂模剂。涂模剂有使蜡乳化而得物质、使石墨颗粒在水中分散为胶状而成的物质、在润滑剂中混合有添加剂而成的物质、使云母等耐热颜料分散于水而成的物质等。在润滑剂中混合有添加剂而成的物质相当于脱模剂。另外，涂模剂有时也包含吸附在消失模型因熔融金属的热量而熔化时产生的气体的物质。

[0033] （组装步骤）接下来，将涂敷有涂模剂的要素组装起来（图6）。组装在作业平面G上进行。在这里，作业平面G是在地板上准备的金属平板。组装，首先用棒部件的模型要素62和接头的模型要素64组装起框架10，然后将外观块的模型要素70、对位块的模型要素74以及支撑块的模型要素76组装于框架10上。通过最早组装框架10，组装变得容易。这样一来 消失模型61完成。另外，在接合的要素的一方上，也可以设有用于插入到另一方的插入接头和/或将插入深度限制为预定深度的挡块。

[0034] （砂型制作步骤）接下来，用型砂覆盖消失模型61而制作砂型（图7）。在这里，在作业平面上组装消失模型61，然后不移动消失模型61地制作砂型82。具体地说，用墙包围组装起来的消失模型61的周围，向其中放入型砂。另外，图7的附图标记84为用于向型腔内注入熔融金属的导管，在向砂型82中放入型砂之前预先安装于消失模型61。在这里，所谓“型腔”意味着消失模型61在砂型82的内部所占的空间。

[0035] （熔融金属注入步骤）接下来，向砂型82内注入熔融金属（图8）。熔融金属M从熔融金属供给装置86通过导管84向砂型82的型腔内注入。熔融金属M为例如JIS标准FC300和/或FCD540。FC300为一般称为灰口铁（Gray Cast Iron）的材料，FCD540为一般称为球墨铸铁的材料。当注入熔融金属M时，消失模型61由于熔融金属的热量而熔化。从而，消失模型61所占的空间（型腔）被熔融金属M充满。

[0036] （型砂去除步骤）在熔融金属M冷却凝固后，将砂型打碎（图9）。这样一来，模具2完成。在上述的铸造方法中，在作业平面上组装消失模型，然后一次也不移动消失模型61地制作砂型，注入熔融金属。因此，消失模型61的尺寸精度在组装后不会变化。消失模型用构造强度（刚性）低的泡沫聚苯乙烯制作。因此，尤其是大的消失模型，当向上拿时会弯曲、精度下降。在本实施例的铸造方法中，不移动消失模型地制作砂型，所以不会导致精度下降。

[0037] 参照图10对消失模型的变形例进行说明。消失模型61具有用多根杆（与杆相当的模型要素62）组装起来的框架结构。框架结构的消失模型也可以由中空的管112和连接管的接头114构成。通过用中空的管构成框架结构，熔融金属的流动变得更好。管112与接头114也可以用不同的材料制作。例如，管112用纸制作，接头114用泡沫聚苯乙烯制作。另外，“纸”也是消失性材料的一种。

[0038] 以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些不过是例示性的，并不 限定技术方案。在技术方案所记载的技术中，包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更而得的技术。本说明书或者附图所说明的技术要素单独或者通过各种组合而发挥技术实用性，并不限定于申请提交时技术方案所记载的组合。另外，本说明书或者附图所例示的技术能够同时达成多种目的，并且因达成其中的一个目的本身而具有技术实用性。

[0039] 附图标记说明

[0040] 2、42：模具； 10：框架； 12：杆；

[0041] 14：接头； 20、40：外观块； 24：对位块；

[0042] 25：导向销； 26、46：支撑块； 45：导向衬套；

[0043] 50：冲压机； 51：垫板； 52：滑动部；

[0044] 53：支柱； 55：致动器； 61：消失模型；

[0045] 62、64、70、74、76：模型要素； 80：喷水部；

[0046] 82：砂型； 86：熔融金属供给装置

[0047] 112：管； 114：接头