消失模型、消失模型的制造方法和使用消失模型的金属模具的制造方法技术

实现具备必需的刚性的重量轻的金属模具。首先，切削消失性的材料块来制造消失模型的原始模型。该原始模型具备：具备多根棒状部且将棒状部的端部彼此连接的连接点在三维空间内分布的三维网眼结构；和通过被固定于三维网眼结构而固定了相对位置关系的多个块部。其次，将形成原始模型的至少部分棒状部的至少一部分去除而替换为筒构件。再次，使用已替换为筒构件的消失模型来实施实型铸造法。形成有金属模具所必需的成形面等的块部彼此的位置关系由三维网眼结构固定，确保必需的刚性。由于使用三维网眼结构，因此金属模具轻量化。由于替换为筒构件，因此抑制在实型铸造法的实施时所产生的气体量，防止铸造品质的下降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在实型铸造法中所用的消失模型、该消失模型的制造方法、使用该消失模型来制造金属模具的方法以及使用该消失模型铸造所得的铸造品。
技术介绍
作为制造金属制品的一个方法，已知有实型铸造法。在实型铸造法中，准备具备与要制造的金属制品相同形状的模型。该模型由若与熔融金属接触则会消失的材料形成。若将该消失模型埋入砂型内而向砂型内注入熔融金属，则模型消失而替换为熔融金属。若在熔融金属冷却后破坏砂型，则得到与模型相同形状的铸造品。虽然实型铸造法是制造具有复杂形状的金属制品的优良方法，但存在在消失模型的周围填充形成砂型的粉末材料的作业很困难的问题。通常的金属模具具备复杂的形状，当进行将形成为复杂的形状的消失模型埋入砂型内的作业时，在消失模型的周围容易形成空洞（没有填充形成砂型的粉末材料的空间）。为了形成良好的砂型，需要长时间地持续进行艰难的作业。通常的金属模具是通过对金属块进行切削加工而制造的，具备与工件接触的成形面和/或与配合侧的金属模具接触以调整与配合侧的金属模具的位置关系的位置调整面等。在成形面和/或位置调整面的背面所存在的金属块起到提供成形面、提供位置调整面并将成形面和位置调整面的相对位置关系固定的作用。这里，将成形面和位置调整面的相对位置关系固定的部分也可以不是金属块。在专利文献1中，公开了板状的下模的下表面用下框架增强、板状的上模的上表面用上框架增强的冲压模具。可以说在这里使用的下框架和上框架具备多根棒状构件并且具有将棒状构件的端部彼此连接的连接点在三维空间内分布的三维网眼结构。可代替金属块而使用三维的网眼结构，从而实现可用作金属模具的制品。现有技术文献专利文献1：特开平7－323400号公报。如果是将金属块的一部分替换为三维网眼结构，则可简化在消失模型的周围填充粉末材料来形成砂型的作业。如果是将一部分替换为三维网眼结构的金属模具，则用实型铸造法易于制造。此外，将一部分替换为三维网眼结构的金属模具具备重量轻、易于调整为必需的刚性、易于调整为必需的散热特性之类的优点。本专利技术的专利技术人们发现将通常为金属块的部分替换为三维网眼结构的金属模具所具有的优点、以及该金属模具与实型铸造法的良好相容性，研究用实型铸造法来制造将一部分替换为三维网眼结构的金属模具的技术。。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题该研究的结果发现，有时在埋入砂型的消失模型的棒状部因熔融金属的热而消失时所产生的气体会妨碍熔融金属进入因棒状部的消失而形成的砂型内的空间中。发现，铸造品的品质有时会因此而下降。在本专利技术中，提供熔融金属可靠地进入消失模型的棒状部，消失模型的棒状部可靠地替换为铸造金属的技术。用于解决问题的技术方案本专利技术可体现为金属模具的制造方法。在体现为金属模具的制造方法的情况下，通过切削消失性的材料块来实施制造消失模型的原始模型的步骤。在该步骤制造的原始模型具备：具有多根棒状部并且将棒状部的端部彼此连接的连接点在三维空间内分布的三维网眼结构；以及通过固定于该三维网眼结构而将相对位置关系固定的多个块部。在体现为金属模具的制造方法的情况下，在制造消失模型的原始模型后，具备去除原始模型所具备的棒状部内的至少一部分棒状部，将去除了的部分替换为筒构件的步骤；和使用已替换为筒构件的消失模型来实施实型铸造法的步骤。在上述金属模具制造方法中，虽然可以将全部的棒状部替换为筒构件，但是，也可以选择熔融金属难以流动的部分来进行替换。例如，可以用选择截面积细小的棒状部将其替换为筒构件或者选择因从熔融金属的注入口远离而导致熔融金属难以流动的棒状部将其替换为筒构件的方式来实施本专利技术。此外，这里所说的实型铸造法不限于因熔融金属而使砂型内的模型消失的方法，也可以是在熔融金属的注入前模型在砂型内消失的方法。这里所说的三维网眼结构的典型例，可举出桁架结构、框架结构或者桁架结构与框架结构混杂的结构。也可以称为三维架状结构（骨架结构，framework structure）。上述金属模具制造方法具备以下优良特征。（1）通过切削材料块来制造消失模型的原始模型，因此消失模型的原始模型的形状精度高。（2）制造构成三维网眼结构的全部棒状部齐备的消失模型的原始模型，因此消失模型的原始模型的形状精度高。（3）使用至少部分棒状部的至少一部分被替换为筒构件的消失模型来实施实型铸造法，因此抑制在被替换为筒构件的部分所产生的气体量，抑制因气体而阻止熔融金属的流动的现象。（4）由于利用三维网眼结构，因此可制造重量轻且调整为必需的刚性的金属模具。本专利技术也可体现为在实型铸造法中使用的消失模型的制造方法。在体现为消失模型的制造方法的情况下，具备：通过切削消失性的材料块而制造具备多根棒状部并且将棒状部的端部彼此连接的连接点在三维空间内分布的三维网眼结构的步骤；和去除至少部分棒状部的至少一部分并且将去除了的部分替换为筒构件的步骤。虽然上述制造的消失模型在具备金属模具的形状的情况下特别有效，但是，并不限于此。也可以是在用实型铸造法来制造夹具、压板、工件放置台等的情况下所使用的消失模型。在仅用网眼结构便能实现必需的功能的情况下，不存在块部的消失模型也有效。本专利技术也提供在实型铸造法中使用的新型消失模型自身。该新型消失模型具备三维网眼结构，该三维网眼结构具有由消失性材料形成的多根棒状部并且将棒状部的端部彼此连接的连接点在三维空间内分布，至少部分棒状部的至少一部分由筒构件形成。该消失模型，既可以是在制成具备全部棒状部的消失模型的原始模型之后将部分棒状部的一部分替换为筒构件而制造出的模型，或者也可以是在制成最初便去除了将要替换为筒构件的棒状部的消失模型的原始模型之后添加筒构件而制造出的模型。或者，也可以是将多根棒状构件和将棒状构件的端部彼此连接的连接构件组合而制造出的模型。在后者的情况下，通过在至少一部分使用筒构件，可得到至少部分棒状部的至少一部分由筒构件形成的消失模型。所述筒构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况下，实施筒构件会消失的实型铸造法。在筒构件会消失的实型铸造法中包括，筒构件消失而替换为熔融金属的情况；和筒构件碳化而与砂型一同被破坏、但在消失后也是固体且未替换为熔融金属的情况。在用非消失性材料形成筒构件的情况下，制造熔融金属进入在实型铸造法的实施后仍残留的筒构件的内侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属模具的制造方法，包括：
通过切削消失性的材料块来制造消失模型的原始模型的步骤，该消失
模型的原始模型具备：具备多根棒状部并且将棒状部的端部彼此连接的连
接点在三维空间内分布的三维网眼结构；和通过被固定于三维网眼结构而
固定了相对位置关系的多个块部；
去除消失模型的原始模型的至少部分棒状部的至少一部分，将去除了
的部分替换为筒构件的步骤；和
使用替换为筒构件的消失模型来实施实型铸造法的步骤。
2.一种消失模型的制造方法，用于实型铸造法，包括：
通过切削消失性的材料块来制造具备多根棒状部并且将棒状部的端部
彼此连接的连接点在三维空间内分布的三维网眼结构的步骤；和
去除至少部分棒状部的至少一部分，将去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：末田洋丈，龟山清，竹本笃史，度会达矢，秋本仁，山下正树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：