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立体造形

従来までの加工代低減を実現する鋳鉄製プレス金型の鋳造歪抑制による技術開発

三重県

光洋鋳造株式会社

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 鋳鉄製プレス金型の鋳造歪抑制による加工代低減の技術開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車、産業機械、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、高効率化(工程短縮)
キーワード 鋳造、金型、フルモールド
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成21年度~平成26年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車用プレス金型には、鋳鉄製金型が採用されているところ、金型製造工程の一層の生産効率の向上とコストダウンのために、鋳造品の歪を抑え、切削加工の加工代を削減することが望まれている。機械加工工数が減少すれば、コストを抑えながら、省エネルギー、省資源に有効であることから、本研究開発では、フルモールド鋳造法における塗型乾燥工程の改善を行い、その加工代を半減する事を目的とする

開発した技術のポイント

・歪みレスで加工代を半減させる鋳造技術の開発によりコストを低減
‐3次元CAD、CAmによる加工データを活用し発泡模型の歪を防止→発泡模型製作時と塗型模型乾燥時に発生する歪み量5mmの低減
‐鋳型強度向上による歪防止→珪砂と人工球砂の混合率、樹脂と硬化剤の配合比による検討
‐鋳造方法の最適化によるカーボン残渣の防止→フルモールド鋳造法での定盤で4パターンを試作、残渣発生を検証
・鋳造歪抑制による加工代低減技術開発
‐発砲模型製作時と塗型模型乾燥時の歪をなくす
‐鋳型強度を上げ歪をなくす
‐カーボン残渣の発生しない鋳造方法の考案
(新技術)
<プレス金型製造方法の新技術開発>
(例)型サイズ:1,790x780、重量:1,136kg

具体的な成果

・発泡模型からの鋳造品作製において歪量5mm前後を歪量2~3mmに低減
‐発泡模型から鋳造品を作製する上で歪量5mm前後を2~3mmに低減
‐発泡模型の全長2,500mmを±2mmの範囲内に収め、高精度な寸法精度を実現
‐塗型模型の最適乾燥方法として、一定温度を変化させず湿度10~15%以下を導出
‐塗膜は65ボーメが最適条件である点を導出
・人工砂比率および硬化剤の配合量による鋳型強度向上の検証に成功
‐鋳型強度を保つ人工砂の配合条件としては30~35%前後が最適数値
‐硬化剤量率は0.8%と比較して1.2%の方が鋳型強度は増すが、作業効率とコスト面から硬化剤量0.8%でも十分可能
‐収縮率は従来通りの10/1000の伸び尺が適当である点を解明
・フルモールド鋳造法におけるカーボン残渣の発生状況を解析
‐フルモールド鋳造法での定盤を鋳鉄材質と発泡材質と鋳造方案に分けた4パターンで試作。残渣発生状況はフランジとリブの交差地点で最も問題が発生する

知財出願や広報活動等の状況

出展:岐阜・三重県合同トヨタ自動車向け新技法・新技術展示会(H23.1)、岐阜・三重県合同三菱自動車工業向け新技法・新技術展示会(H24.2)

研究開発成果の利用シーン

鋳鉄製自動車用プレス金型に採用され、重量の軽減、加工工数の短縮、消耗工具の減少、マシニング稼働時間減少などトータルコストで従来比10%以上の削減を実現

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H25年度の実用化に向け、補完研究を継続中
・試作機・サンプルなし

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

低コスト化:トータルコストが従来比10%減

今後の実用化・事業化の見通し

生産体制見直し及びPR活動を推進、新規取引先15社以上の開拓を計画
・問題点を細分化し事象を一つずつクリアすべく補完研究を継続し、全体的なコストダウンに取り組む
・型サイズによるばらつきは引き続き研究するが、サイズ別の試作テストを実施した製品は評価を得ている
・自動車用プレス金型メーカーからの引き合いも多く、本格展開に向けて生産体制見直しやPR活動を展開。H23~25年度に新規取引先15社以上の開拓を計画(H23年度実績:新規取引先6社開拓)

実用化・事業化にあたっての課題

受注増加のため、砂や樹脂、また設備が開発時の条件に当てはまらなくなった。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 光洋鋳造株式会社
事業管理機関 公益財団法人三重県産業支援センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 光洋鋳造株式会社(法人番号:8190001008850)
事業内容 自動車金型、一般産業機械の銑鉄鋳物
社員数 50 名
本社所在地 〒518-1152 三重県伊賀市予野西出2624
ホームページ http://www.koyochuzo.co.jp
連絡先窓口 代表取締役社長白江肇英
メールアドレス H.shirae@koyochuzo.co.jp
電話番号 0595-39-0080