消失模型、消失模型的制造方法和使用消失模型的金屬模具的制造方法技術(shù)

實現(xiàn)具備必需的剛性的重量輕的金屬模具。首先，切削消失性的材料塊來制造消失模型的原始模型。該原始模型具備：具備多根棒狀部且將棒狀部的端部彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)；和通過被固定于三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)而固定了相對位置關(guān)系的多個塊部。其次，將形成原始模型的至少部分棒狀部的至少一部分去除而替換為筒構(gòu)件。再次，使用已替換為筒構(gòu)件的消失模型來實施實型鑄造法。形成有金屬模具所必需的成形面等的塊部彼此的位置關(guān)系由三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)固定，確保必需的剛性。由于使用三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，因此金屬模具輕量化。由于替換為筒構(gòu)件，因此抑制在實型鑄造法的實施時所產(chǎn)生的氣體量，防止鑄造品質(zhì)的下降。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及在實型鑄造法中所用的消失模型、該消失模型的制造方法、使用該消失模型來制造金屬模具的方法以及使用該消失模型鑄造所得的鑄造品。
技術(shù)介紹
作為制造金屬制品的一個方法，已知有實型鑄造法。在實型鑄造法中，準(zhǔn)備具備與要制造的金屬制品相同形狀的模型。該模型由若與熔融金屬接觸則會消失的材料形成。若將該消失模型埋入砂型內(nèi)而向砂型內(nèi)注入熔融金屬，則模型消失而替換為熔融金屬。若在熔融金屬冷卻后破壞砂型，則得到與模型相同形狀的鑄造品。雖然實型鑄造法是制造具有復(fù)雜形狀的金屬制品的優(yōu)良方法，但存在在消失模型的周圍填充形成砂型的粉末材料的作業(yè)很困難的問題。通常的金屬模具具備復(fù)雜的形狀，當(dāng)進行將形成為復(fù)雜的形狀的消失模型埋入砂型內(nèi)的作業(yè)時，在消失模型的周圍容易形成空洞（沒有填充形成砂型的粉末材料的空間）。為了形成良好的砂型，需要長時間地持續(xù)進行艱難的作業(yè)。通常的金屬模具是通過對金屬塊進行切削加工而制造的，具備與工件接觸的成形面和/或與配合側(cè)的金屬模具接觸以調(diào)整與配合側(cè)的金屬模具的位置關(guān)系的位置調(diào)整面等。在成形面和/或位置調(diào)整面的背面所存在的金屬塊起到提供成形面、提供位置調(diào)整面并將成形面和位置調(diào)整面的相對位置關(guān)系固定的作用。這里，將成形面和位置調(diào)整面的相對位置關(guān)系固定的部分也可以不是金屬塊。在專利文獻1中，公開了板狀的下模的下表面用下框架增強、板狀的上模的上表面用上框架增強的沖壓模具。可以說在這里使用的下框架和上框架具備多根棒狀構(gòu)件并且具有將棒狀構(gòu)件的端部彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。可代替金屬塊而使用三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)可用作金屬模具的制品。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻1：特開平7－323400號公報。如果是將金屬塊的一部分替換為三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，則可簡化在消失模型的周圍填充粉末材料來形成砂型的作業(yè)。如果是將一部分替換為三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的金屬模具，則用實型鑄造法易于制造。此外，將一部分替換為三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的金屬模具具備重量輕、易于調(diào)整為必需的剛性、易于調(diào)整為必需的散熱特性之類的優(yōu)點。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人們發(fā)現(xiàn)將通常為金屬塊的部分替換為三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的金屬模具所具有的優(yōu)點、以及該金屬模具與實型鑄造法的良好相容性，研究用實型鑄造法來制造將一部分替換為三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的金屬模具的技術(shù)。。
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的問題該研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有時在埋入砂型的消失模型的棒狀部因熔融金屬的熱而消失時所產(chǎn)生的氣體會妨礙熔融金屬進入因棒狀部的消失而形成的砂型內(nèi)的空間中。發(fā)現(xiàn)，鑄造品的品質(zhì)有時會因此而下降。在本專利技術(shù)中，提供熔融金屬可靠地進入消失模型的棒狀部，消失模型的棒狀部可靠地替換為鑄造金屬的技術(shù)。用于解決問題的技術(shù)方案本專利技術(shù)可體現(xiàn)為金屬模具的制造方法。在體現(xiàn)為金屬模具的制造方法的情況下，通過切削消失性的材料塊來實施制造消失模型的原始模型的步驟。在該步驟制造的原始模型具備：具有多根棒狀部并且將棒狀部的端部彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)；以及通過固定于該三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)而將相對位置關(guān)系固定的多個塊部。在體現(xiàn)為金屬模具的制造方法的情況下，在制造消失模型的原始模型后，具備去除原始模型所具備的棒狀部內(nèi)的至少一部分棒狀部，將去除了的部分替換為筒構(gòu)件的步驟；和使用已替換為筒構(gòu)件的消失模型來實施實型鑄造法的步驟。在上述金屬模具制造方法中，雖然可以將全部的棒狀部替換為筒構(gòu)件，但是，也可以選擇熔融金屬難以流動的部分來進行替換。例如，可以用選擇截面積細小的棒狀部將其替換為筒構(gòu)件或者選擇因從熔融金屬的注入口遠離而導(dǎo)致熔融金屬難以流動的棒狀部將其替換為筒構(gòu)件的方式來實施本專利技術(shù)。此外，這里所說的實型鑄造法不限于因熔融金屬而使砂型內(nèi)的模型消失的方法，也可以是在熔融金屬的注入前模型在砂型內(nèi)消失的方法。這里所說的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的典型例，可舉出桁架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)或者桁架結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)混雜的結(jié)構(gòu)。也可以稱為三維架狀結(jié)構(gòu)（骨架結(jié)構(gòu)，framework?structure）。上述金屬模具制造方法具備以下優(yōu)良特征。（1）通過切削材料塊來制造消失模型的原始模型，因此消失模型的原始模型的形狀精度高。（2）制造構(gòu)成三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的全部棒狀部齊備的消失模型的原始模型，因此消失模型的原始模型的形狀精度高。（3）使用至少部分棒狀部的至少一部分被替換為筒構(gòu)件的消失模型來實施實型鑄造法，因此抑制在被替換為筒構(gòu)件的部分所產(chǎn)生的氣體量，抑制因氣體而阻止熔融金屬的流動的現(xiàn)象。（4）由于利用三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，因此可制造重量輕且調(diào)整為必需的剛性的金屬模具。本專利技術(shù)也可體現(xiàn)為在實型鑄造法中使用的消失模型的制造方法。在體現(xiàn)為消失模型的制造方法的情況下，具備：通過切削消失性的材料塊而制造具備多根棒狀部并且將棒狀部的端部彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的步驟；和去除至少部分棒狀部的至少一部分并且將去除了的部分替換為筒構(gòu)件的步驟。雖然上述制造的消失模型在具備金屬模具的形狀的情況下特別有效，但是，并不限于此。也可以是在用實型鑄造法來制造夾具、壓板、工件放置臺等的情況下所使用的消失模型。在僅用網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)便能實現(xiàn)必需的功能的情況下，不存在塊部的消失模型也有效。本專利技術(shù)也提供在實型鑄造法中使用的新型消失模型自身。該新型消失模型具備三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，該三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)具有由消失性材料形成的多根棒狀部并且將棒狀部的端部彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布，至少部分棒狀部的至少一部分由筒構(gòu)件形成。該消失模型，既可以是在制成具備全部棒狀部的消失模型的原始模型之后將部分棒狀部的一部分替換為筒構(gòu)件而制造出的模型，或者也可以是在制成最初便去除了將要替換為筒構(gòu)件的棒狀部的消失模型的原始模型之后添加筒構(gòu)件而制造出的模型。或者，也可以是將多根棒狀構(gòu)件和將棒狀構(gòu)件的端部彼此連接的連接構(gòu)件組合而制造出的模型。在后者的情況下，通過在至少一部分使用筒構(gòu)件，可得到至少部分棒狀部的至少一部分由筒構(gòu)件形成的消失模型。所述筒構(gòu)件既可以由消失性材料形成，也可以由非消失性材料形成。在由消失性材料形成的情況下，實施筒構(gòu)件會消失的實型鑄造法。在筒構(gòu)件會消失的實型鑄造法中包括，筒構(gòu)件消失而替換為熔融金屬的情況；和筒構(gòu)件碳化而與砂型一同被破壞、但在消失后也是固體且未替換為熔融金屬的情況。在用非消失性材料形成筒構(gòu)件的情況下，制造熔融金屬進入在實型鑄造法的實施后仍殘留的筒構(gòu)件的內(nèi)側(cè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種金屬模具的制造方法，包括：
通過切削消失性的材料塊來制造消失模型的原始模型的步驟，該消失
模型的原始模型具備：具備多根棒狀部并且將棒狀部的端部彼此連接的連
接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)；和通過被固定于三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)而
固定了相對位置關(guān)系的多個塊部；
去除消失模型的原始模型的至少部分棒狀部的至少一部分，將去除了
的部分替換為筒構(gòu)件的步驟；和
使用替換為筒構(gòu)件的消失模型來實施實型鑄造法的步驟。
2.一種消失模型的制造方法，用于實型鑄造法，包括：
通過切削消失性的材料塊來制造具備多根棒狀部并且將棒狀部的端部
彼此連接的連接點在三維空間內(nèi)分布的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的步驟；和
去除至少部分棒狀部的至少一部分，將去除...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：末田洋丈，龜山清，竹本篤史，度會達矢，秋本仁，山下正樹，
申請(專利權(quán))人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：