特許 7475522 金型設計システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】金型設計システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/10 20200101AFI20240419BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20240419BHJP

   B29C 33/00 20060101ALI20240419BHJP

   B30B 13/00 20060101ALI20240419BHJP

   B21D 22/00 20060101ALI20240419BHJP

   B21D 37/20 20060101ALI20240419BHJP

   G06F 113/22 20200101ALN20240419BHJP

【ＦＩ】

G06F30/10 100

B29C45/26

B29C33/00

B30B13/00 F

B21D22/00

B21D37/20 Z

G06F113:22

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023088352

(22)【出願日】2023-05-30

【審査請求日】2023-08-30

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591214527

【氏名又は名称】株式会社ジーテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100192533

【弁理士】

【氏名又は名称】奈良 如紘

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 富男

(72)【発明者】

【氏名】柿崎 明

(72)【発明者】

【氏名】糸井 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】青木 理恵

【審査官】松浦 功

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－１２３９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８２０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３６５１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２４５０７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３０／００ －３０／３９８

Ｂ２１Ｄ ２２／００ －４５／００

Ｂ２２Ｃ １／００ －２５／００

Ｂ２９Ｃ ３３／００ －３３／７６

Ｂ２９Ｃ ３９／００ －５１／４６

Ｂ３０Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準の金型の倍率を１００％とする時に、この倍率と異なる倍率を有する新しい金型を設計するための金型設計システムであって、
複数の形状データを有する基準の金型データを記憶し、１００％を超える又は１００％未満である所望の倍率で前記金型データを使用者に拡大又は縮小させるために、前記複数の形状データのうち、所定の基準点を基準として前記所望の倍率で拡大又は縮小する第１形状データを新しい金型データが有するように前記使用者に設定させるとともに、
前記複数の形状データのうち、前記所定の基準点又は前記第１形状データを基準として１００％の倍率で移動する第２形状データを前記新しい金型データが有するように前記使用者に設定させ、
前記所定の基準点は、位置を移動することが制限され、
前記第２形状データは、複数の第２形状データであり、
前記複数の第２形状データのうち少なくとも１つは、前記所定の基準点を基準として移動した後の位置を調整する位置調整形状データとして前記使用者に設定させ、
前記位置調整形状データは、前記所定の基準点を基準として前記所望の倍率に基づく移動量で移動した位置からの移動制限を解除され、その後、調整された位置まで移動させ、その後、前記所定の基準点を基準として位置を移動するように設定されることを特徴とする金型設計システム。

【請求項2】

請求項１記載の金型設計システムであって、
前記第１形状データは、前記基準の金型を構成するワーク受け部、インサート及び型構造部の少なくとも１つの形状データを含み、
前記第２形状データは、前記基準の金型を構成する付属部の形状データを含み、前記付属部は、カム、スクラップカッタ、スプリング、Ｕ溝、リフティングバー、ロケーション及びピアスパンチの少なくとも１つを有することを特徴とする金型設計システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の金型設計システムであって、
前記基準の金型データは、トランスファープレス金型を製造するための金型データであり、
前記所定の基準点は、前記トランスファープレス金型の中心に対応することを特徴とする金型設計システム。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の金型設計システムであって、
前記所望の倍率は、拡大時に１００％を超え且つ１２０％以下の範囲内とし、及び／又は、縮小時に８０％以上且つ１００％未満の範囲内とすることを特徴とする金型設計システム。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の金型設計システムであって、
前記第１形状データと前記第２形状データを表示させ、前記第１形状データを前記所望の倍率で拡大又は縮小することで前記第２形状データを移動することを特徴とする金型設計システム。

【請求項6】

請求項５に記載の金型設計システムであって、
マウスの操作に応じて、リアルタイムに基準の金型データの外形寸法枠を拡大又は縮小し、前記外形寸法枠並びに前記第１及び前記第２の形状データを表示させることを特徴とする金型設計システム。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の金型設計システムであって、
前記基準の金型と前記基準の金型の隣の金型とは、トランスファープレスに一緒に用いられ、前記所望の倍率の最大値である前記基準の金型の最大寸法は、前記隣の金型の配置位置によって制限されることを特徴とする金型設計システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計：Computer Aided Design）を用いた金型設計システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＡＤを用いた金型設計システムは、各種のシステムが実用に供されている。（例えば、特許文献１（図５及び図１０）参照）。

【0003】

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は従来の金型設計システムを説明する図である。
図８（ａ）に示すように、金型１０１は、製品の形状に倣った形態の製品形状成形部１０２と、この製品形状成形部１０２を支える型構造部１０３とからなる。

【0004】

型構造部１０３には、下型に上型を係合させるガイドポスト１０４、ワーク（成形などの加工が施される鋼薄板。以下同様。）を折り曲げる役割を果たすカム１０５、ワークの不要部分を切断するスクラップカッタ１０６、ワークに加わる力を均一化するスプリング１０７などの付属部が付属される。

【0005】

そして、製品形状成形部１０２の中心部が、中心Ｏ１と定義され（特許文献１、段落００４４）、製品形状成形部１０２に、時計回りにＰ１～Ｐ６～Ｐ１１で示す特徴点が付けられる。

【0006】

これらの特徴点Ｐ１～Ｐ１１を基準にして、製品形状成形部１０２、型構造部１０３及び付属部の座標が二次元（又は三次元）的に移動される。

【0007】

結果、例えば、図８（ｂ）に示す新しい金型２０１が得られる。新しい金型２０１は、新しい製品形状成形部２０２と、新しい型構造部２０３とからなる。
型構造部２０３には、新しいガイドポスト２０４、新しいカム２０５、新しいスクラップカッタ２０６、新しいスプリング２０７などの付属部が付属される。

【0008】

すなわち、特許文献１は、製品形状成形部に複数の特徴点を付し、これらの特徴点を基準とした新たな型構造部データを自動的に作ることを特徴とする金型設計システムである。この金型設計システムにより、製品形状成形部の全てをＣＡＤにより作成することができるという利点がある。

【0009】

反面、特許文献１の技術には、次に述べるような欠点がある。
図８（ａ）と図８（ｂ）から明らかなように、特許文献１の技術によると、新しいカム２０５は、新しい製品形状成形部２０２の伸縮率と同じ比率で、縮小されている。
新しいスクラップカッタ２０６、新しいスプリング２０７などの付属部も同様に、新しい製品形状成形部２０２の伸縮率と同じ比率で、縮小されている。

【0010】

カムを例にとると、新しいカム２０５はカム１０５に対して１ｍｍ単位又は０．１ｍｍ単位で、各寸法が変化する。
新しいカム２０５を製造するために、１ｍｍ単位又は０．１ｍｍ単位で、各寸法を修正した新しい図面を用意する必要がある。
すなわち、カム１０５の図面の他に、新しいカム２０５の図面を用意する必要があり、図面の作成コストが嵩む。新しいスクラップカッタ２０６、新しいスプリング２０７などの付属部についても同様である。

【0011】

すなわち、特許文献１の技術では、金型設計のコストが嵩む。
金型の製造コストの低減が望まれる中、金型設計のコストダウンが可能な金型設計システムが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開平８－２８７１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、金型設計のコストダウンが可能な金型設計システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、基準の金型の倍率を１００％とする時に、この倍率と異なる倍率を有する新しい金型を設計するための金型設計システムであって、
複数の形状データを有する基準の金型データを記憶し、１００％を超える又は１００％未満である所望の倍率で前記金型データを使用者に拡大又は縮小させるために、前記複数の形状データのうち、所定の基準点を基準として前記所望の倍率で拡大又は縮小する第１形状データを新しい金型データが有するように前記使用者に設定させるとともに、
前記複数の形状データのうち、前記所定の基準点又は前記第１形状データを基準として１００％の倍率で移動する第２形状データを前記新しい金型データが有するように前記使用者に設定させ、
前記所定の基準点は、位置を移動することが制限されることを特徴とする金型設計システムを提供する。

【0015】

好ましくは、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、
前記第１形状データは、前記基準の金型を構成するワーク受け部、インサート及び型構造部の少なくとも１つの形状データを含み、
前記第２形状データは、前記基準の金型を構成する付属部の形状データを含み、前記付属部は、カム、スクラップカッタ、スプリング、Ｕ溝、リフティングバー、ロケーション及びピアスパンチの少なくとも１つを有する。

【0016】

好ましくは、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、
前記第２形状データは、複数の第２形状データであり、
前記複数の第２形状データのうち少なくとも１つは、前記所定の基準点を基準として移動した後の位置を調整する位置調整形状データとして前記使用者に設定させる。

【0017】

好ましくは、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、
前記基準の金型データは、トランスファープレス金型を製造するための金型データであり、
前記所定の基準点は、前記トランスファープレス金型の中心に対応する。

【0018】

好ましくは、請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、
前記所望の倍率は、拡大時に１００％を超え且つ１２０％以下の範囲内とし、及び／又は、縮小時に８０％以上且つ１００％未満の範囲内とする。

【0019】

好ましくは、請求項６に係る発明は、請求項３に係る発明において、
前記位置調整形状データは、前記所定の基準点を基準として前記所望の倍率に基づく移動量で移動した位置からの移動制限を解除され、その後、調整された位置まで移動させ、その後、前記所定の基準点を基準として位置を移動するように設定される。

【0020】

好ましくは、請求項７に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、
前記第１形状データと前記第２形状データを表示させ、前記第１形状データを前記所望の倍率で拡大又は縮小することで前記第２形状データを移動する。

【0021】

好ましくは、請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、
マウスの操作に応じて、リアルタイムに基準の金型データの外形寸法枠を拡大又は縮小し、前記外形寸法枠並びに前記第１及び前記第２の形状データを表示させる。

【0022】

好ましくは、請求項９に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明において、
前記基準の金型と前記基準の金型の隣の金型とは、トラスファープレスに一緒に用いられ、前記所望の倍率の最大値である前記基準の金型の最大寸法は、前記隣の金型の配置位置によって制限される。

【発明の効果】

【0023】

請求項１に係る発明では、基準の金型データを構成する複数の形状データのうち、第１形状データは、倍率α倍だけ拡大又は縮小される。
一方、複数の形状データのうち、第２形状データは、倍率αに拘わらず、拡大も縮小もしない。すなわち、複数の形状データのうち、第２形状データは、位置を移動させるだけでよく、第２形状データを拡大又は縮小するときに必要な、１ｍｍ単位又は０．１ｍｍ単位で、各寸法を修正する設計を要しない。
結果、基準の金型の倍率と異なる倍率を有する新しい金型が単純な操作で容易に設定され、金型設計のコストダウンが図られる。
なお、基準の金型データには、例えば３次元の設計データ（ＣＡＤデータ）が１例として含まれてもよく、また、基準の金型データには、例えばディスプレイ装置で立体的に基準の金型の形状を表示可能する基準のモデルデータが１例として含まれてもよい。

【0024】

請求項２に係る発明では、カム、スクラップカッタ、スプリング、Ｕ溝、リフティングバー、ロケーション及びピアスパンチ等の付属部は、倍率αに拘わらず、拡大も縮小もせず、基準の金型を構成するワーク受け部、インサート及び型構造部等の拡大又は縮小に伴って、所定の基準点を基準として１００％の倍率で移動する。
すなわち、付属部の移動において、面倒なデータ入力や修正を削減できる。
また、カム、スクラップカッタ、スプリング、Ｕ溝、リフティングバー、ロケーション及びピアスパンチ等の付属部は、形状が同じであるので、新規に、付属品を製造する必要がない。付属品を規格部品とする場合に、付属品を安価に購入することができる。

【0025】

請求項３に係る発明では、第２形状データ（典型的には、付属部）の移動において、ワーク受け部、インサート及び型構造部等の拡大又は縮小に伴って、所定の基準点を基準として移動するだけでは不十分である場合、例えばＵ溝、リフティングバー等の第２形状データ（位置調整形状データ）は、移動後の位置を調整することができる。

【0026】

請求項４に係る発明では、トランスファープレス金型を製造するための金型データ設計時にコストダウンが図られる。

【0027】

請求項５に係る発明では、第１形状データの拡大時の倍率αの上限は１２０％までとし、第１形状データの縮小時の倍率αの下限は８０％までとすることで、倍率αに拘わらず、拡大も縮小もしない第２形状データに対する新しい金型の強度低下を防止することができる。

【0028】

請求項６に係る発明では、位置調整形状データ（所定の基準点を基準として移動する第２形状データ）は、所定の基準点を基準とする拘束を解除して、その位置を調整し、調整の終了後、所定の基準点を基準とする拘束を再び設定する。これにより、一度設定された倍率αが変更する時に、その倍率αの変更に伴って、所定の基準点を基準として第２形状データを移動させることができる。

【0029】

請求項７に係る発明では、第１形状データの伸縮と第２形状データの移動を使用者が視覚的に確認しながら、倍率αを設定することができる。

【0030】

請求項８に係る発明では、基準の金型データの外形寸法の拡大又は縮小を使用者がマウスの操作に応じてリアルタイムに視覚的にその操作を容易に確認しながら、倍率αを設定することができる。

【0031】

請求項９に係る発明では、拡大時の倍率αの上限である最大寸法は、隣の金型との関係で、制限することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】トリム用下型の斜視図である。

【図2】トランスファープレス金型を説明する図である。

【図3】（ａ）はモデル型を説明する図であり、（ｂ）は新しい型を説明する図である。

【図4】（ａ）はＣＡＤシステムを説明する図であり、（ｂ）はＣＡＤシステムを構成するコンピュータを説明する図である。

【図5】自由伸縮機能を説明する図である。

【図6】部品移動機能を説明する図である。

【図7】（ａ）～（ｃ）は移動調整機能を説明する図である。

【図8】（ａ）、（ｂ）は従来の金型設計システムを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

【実施例】

【0034】

図１に示すように、金型１０は、例えば、トリム用下型３０である。
トリム用下型３０は、ワークを受ける（又は支える）ワーク受け部３１と、横長の略矩形を呈しワーク受け部３１を支える型構造部３２とからなる。

【0035】

型構造部３２には、例えば、次に述べるような付属部３４が付属される。
付属部３４は、水平方向の位置決めに用いるロケーション３５及びＵ溝３６、上下動作を水平動作へ変換するカム３７、ワークの不要部分を切断するスクラップカッタ３８、四隅に配置されるリフティングバー３９、その他である。

【0036】

図２に示すように、トランスファープレスにおいては、ワークの進行方向に沿って、ドロー用下型２０と、トリム用下型３０と、ピアス用下型４０と、ベンド用下型５０とがこの順に配置される。なお、図２では見やすいように隣同士の金型は、離して描いたが、正しくは接近した状態で密に配置される。密に配置することにより、１基のプレス機内に全ての金型２０、３０、４０、５０を収納することができる。

【0037】

ドロー用下型２０は、ブランク材と呼ばれるワークを製品形状に絞る絞り加工に用いられる。絞り加工により、平板が三次元的に絞られた形態に成形される。
ドロー用下型２０は、製品の形状に倣った形態の製品形状成形部２１と、この製品形状成形部２１を支える型構造部２２とを要部とする型である。

【0038】

型構造部２２には、付属部が備えられる。そして型構造部２２は、製品形状成形部２１より縦横寸法が大きな矩形形状を呈する。
以下、製品形状成形部２１の外郭線（外径輪郭線）をプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ、プロフィール）２３と呼ぶ。このプロファイル２３は製品の外郭線に酷似している。

【0039】

絞り加工が終わると、トランスファープレス機に付帯する搬送設備でワークが隣のトリム用下型３０へ移される。並行して空いたドロー用下型２０へ平板状のワークが投入される。

【0040】

トリム用下型３０は、絞られたワークの縁を切断する縁切り加工に用いられる。
トリム用下型３０は、ワーク受け部３１と、このワーク受け部３１を支える型構造部３２とを要部とする型である。

【0041】

型構造部３２には、付属部（ロケーション３５、Ｕ溝３６、カム３７、スクラップカッタ３８、リフティングバー３９）が備えられる。型構造部３２は、ワーク受け部３１より縦横寸法が大きな矩形形状を呈する。
ワーク受け部３１の外郭線であるプロファイル３３は、製品の外郭線に酷似している。

【0042】

トリム加工でワークから分離された縁（縁材）は、スクラップカッタ３８で所定の長さに切断され、機外へ排出される。

【0043】

トリム加工が終わると、搬送設備でワークが隣のピアス用下型４０へ移される。並行して空いたトリム用下型３０へ絞られたワークが投入される。

【0044】

ピアス用下型４０は、縁切りされたワークを受けるワーク受け部４１と、このワーク受け部４１を支える型構造部４２とからなる。
型構造部４２には、付属部が備えられる。型構造部４２は、ワーク受け部４１より縦横寸法が大きな矩形形状を呈する。

【0045】

ピアス用下型４０は、ワークの所定箇所にピアスパンチで穴を開ける穴開け加工に用いられる。
ピアスパンチの数と位置により、ワーク受け部４１のプロファイル４３が決まるため、ピアス用下型４０におけるプロファイル４３は、ドロー用下型２０におけるプロファイル２３とかなり異なる。

【0046】

穴開け加工が終わると、搬送設備でワークが隣のベンド用下型５０へ移される。並行して空いたピアス用下型４０へ縁切りされたワークが投入される。

【0047】

ベンド用下型５０は、ピアス加工が施されたワークを受けるワーク受け部５１と、このワーク受け部５１を支える型構造部５２とからなる。
型構造部５２には、付属部が備えられる。型構造部５２は、ワーク受け部５１より縦横寸法が大きな矩形形状を呈する。

【0048】

ベンド用下型５０は、最終製品形状にするためワークの所定箇所（主に縁）を曲げる曲げ加工に用いられる。
曲げを施す位置や曲げの程度により、ワーク受け部５１のプロファイル５３が決まるため、ベンド用下型５０におけるプロファイル５３は、ドロー用下型２０におけるプロファイル２３と大きく異なる。

【0049】

以上の説明において、種々の用語が列挙された。
これらの用語を、従来技術で掲げた特許文献１における用語と対比したものを表１に示す。

【0050】

【表1】

【0051】

従来技術の製品形状成形部に、本発明の製品形状成形部とワーク受け部とが対応する。
なお、製品形状成形部又はワーク受け部には、切刃や曲刃などのインサート（インサート金具やインサート鋼材とも呼ばれる。）が含まれる。

【0052】

従来技術の付属部は、カム、スクラップカッタ及びスプリングであったが、本発明の付属部は、カム、スクラップカッタ及びスプリングに加えて、Ｕ溝、リフティングバー、ロケーション、ピアスパンチ、その他からなる。

【0053】

図３（ａ）は図１に示すトリム用下型３０の底面図である。横長矩形の型構造部３２は、複数本のリブ３２ａで区画されている。これらの区画された部位が肉抜き部となるため、型構造部３２は軽量化が計られる。四隅にリフティングバー３９が見え、左辺及び右辺にＵ溝３６が見える。

【0054】

図３（ａ）に示すトリム用下型３０を、ベース型３０Ｂと読み替える。
ベース型３０Ｂの横寸法をＢＬｈ、縦寸法をＢＬｖ、リブ３２ａの厚さをＢｔ、中心をＢｏ、リフティングバー３９の径をＢｙ、Ｕ溝３６の溝幅をＢｕとする。
ここで中心Ｂｏは、ＢＬｈの１/２で且つＢＬｖの１/２の位置に定める。
従来は製品形状成形部の中心を中心としていたが、本発明では型構造部３２の中心を中心と定める。型構造部３２の中心を中心と定めると、ＸＹ平面上での伸縮や移動が型構造部３２の中心を基準に対称に行える。結果、金型の構造のバランスが良好になり、金型に付属する付属部の管理が容易になる。

【0055】

以上に述べたベース型３０Ｂを、ベースとして所定の伸縮率で伸縮した新しい型を設計することが、本発明に係る金型設計システムにより可能となる。
伸縮率は、倍率αと読み替える。倍率αが１００％を超えると拡大され、倍率αが１００％未満であると、縮小される。

【0056】

本発明に係る金型設計システムは後述するが、この金型設計システムにより、図３（ｂ）に示す新しい型３０Ｎが設計される。
図３（ｂ）において、新しい型３０Ｎの横寸法をＮＬｈ、縦寸法をＮＬｖ、リブ３２ａの厚さをＮｔ、中心をＮｏ、リフティングバー３９の径をＮｙ、Ｕ溝３６の溝幅をＮｕとする。

【0057】

本発明では、ＮＬｈは、ＢＬｈ×αの算式により定める。同様に、ＮＬｖは、ＢＬｖ×αの算式により定める。Ｎｔは、Ｂｔ×αの算式により定める。同様に、製品形状成形部（図２、符号３１）は、α倍する。本発明に係る金型設計システムは、製品形状成形部をα倍し新しい金型データを作成する金型設計システムである。

【0058】

対して、中心Ｎｏは、ＮＬｈの１/２で且つＮＬｖの１/２の位置に定める。すなわち、中心の位置は、新しい型３０Ｎの中心に定めることに、変わりはない。

【0059】

また、リフティングバー３９の径Ｎｙは、Ｂｙと同一とし、Ｕ溝３６の溝幅Ｎｕは、Ｂｕと同一とする。

【0060】

倍率αが８０％を下回ると、第１形状データは縮小されるが、第２形状データが縮小されないので干渉するおそれがある。また、リブ厚が薄くなりすぎ変形のおそれがあり、金型の強度を再検討する必要が生じる。また、倍率αが１２０％を超えると、拡大された第１形状データと拡大しない第２形状データとの位置バランスが悪くなるため、第２形状データの修正が必要になる。また、リブピッチも広くなりすぎ撓みのおそれがあり、金型の強度を再検討する必要が生じる。そのため、倍率αは８０％以上１２０％以下が好ましい。
プレス機の加圧力が高い場合、金型のリブ厚をある程度保持する必要性や、リブピッチを考慮すると倍率αは９０％以上１１０％以下がさらに好ましい。これは拡大または縮小させたデータをそのまま修正せずに金型データとして使用するためである。

【0061】

すなわち、本発明の金型設計システムでは、先に述べた表１において、製品形状成形部（又はワーク受け部）及び型構造部は、倍率αだけ拡大又は縮小される。
一方、表１において、付属部は、倍率αに拘わらず、拡大も縮小もしない。
結果、図３（ｂ）に示す新しい型３０Ｎが容易に設定される。

【0062】

以下に、本発明の金型設計システムを詳しく述べる。
図４（ａ）は例えば図１に示すトリム用下型３０等の金型１０を設計するためのＣＡＤシステム１１（金型設計システム）の構成例の説明図であり、ＣＡＤシステム１１の構成は、周知のＣＡＤシステムと同様の構成を採用することができる。
ＣＡＤシステム１１は、例えば、イーサネット（登録商標）等のネットワーク１２に接続されているコンピュータ１３と、コンピュータ１３に接続されているディスプレイ装置１６と、キーボード、マウス等の入力装置１５とを含む。

【0063】

図４（ａ）に示すように、コンピュータ１３は、例えばトランスファープレスの完成した複数の金型を構成する金型データを記憶し、複数の金型データのうち所望の金型データを呼び出すためのするための外部記憶装置１４又はデータベース（金型データベース）を有することができる。
またコンピュータ１３は、例えば、金型データから金型１０を製造するために必要な出図を出力可能な図形出力装置１７を有することができる。
なお、コンピュータ１３には周知のＣＡＭ（コンピュータ援用生産：Computer Aided Manufacturing）システムが接続されてもよい。

【0064】

図４（ｂ）は図４（ａ）のＣＡＤシステム１１を構成するコンピュータ１３の構成例の説明図（機能ブロック図）であり、周知のコンピュータと同様の構成を含むことができる。
図４（ｂ）に示すように、コンピュータ１３は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等で構成される記憶部１３ａと、ＣＰＵ、ＭＰＵ等で構成される処理部１３ｂと、ＵＳＢポート、ディスプレイポート、イーサネット（登録商標）ポート等の種々のデータを入出力し、種々の周辺機器を接続するためのインターフェース部１３ｃとを含む。

【0065】

ＲＯＭはＣＰＵ又はＭＰＵに所定の動作を実行させるプログラムを記憶し、ＲＡＭはＣＰＵ又はＭＰＵのワーク領域を形成することができる。また、ＨＤＤ又はＳＳＤはコンピュータ１３又は処理部１３ｂにインストール又は設定されたＣＡＤアプリケーションを実行するために必要なデータを記憶することができる。

【0066】

ＣＡＤアプリケーションは周知のＣＡＤアプリケーションと同様の機能を含むことができ、例えば図１に示すトリム用下型３０を構成するワーク受け部３１、型構造部３２、付属部３４（ロケーション３５、Ｕ溝３６、カム３７、スクラップカッタ３８、リフティングバー３９）の形状を表す形状データをＣＡＤシステム１１又はコンピュータ１３の使用者（オペレータ）に設計させることができる。

【0067】

すなわち、処理部１３ｂは金型設計機能１８（ＣＡＤ機能）を含む。具体的には、金型設計機能１８は、典型的には、例えば、金型設計機能１８は金型データを構成する複数の形状データを特徴点、線分、曲線等でワイヤフレームモデルを生成したり、直方体、円錐、円柱、球、円環体等の３次元形状によるソリッドモデルを生成したり、ワイヤフレームに基づくサーフェスモデルを生成したり、３次元形状、サーフェス、ソリッド等によるメッシュモデルを生成したりすることが可能である。これらは一例であり、金型１０に含まれる形状データを設計、保存、読出するために必要な、周知のＣＡＤ基本機能が金型設計機能１８に設けられる。

【0068】

図４（ｂ）に示すように、処理部１３ｂ又は金型設計機能１８は、例えば、自由伸縮機能１９ａ、部品移動機能１９ｂ、移動調整機能１９ｃ等の本発明の金型設計システムに特有の追加機能１９を有することができる。追加機能１９は、周知のＣＡＤ基本機能又は金型設計機能１８を補完するものである。

【0069】

コンピュータ１３又は金型設計機能１８（ＣＡＤ機能）は、例えば図１のトリム用下型３０等の金型１０（基準の金型）に対応する金型データ（基準の金型データ）を外部記憶装置１４から読み出して記憶部１３ａに保存又は記憶し、記憶部１３ａに記憶される金型データを用いてディスプレイ装置１６に表示することができる（図５参照）。

【0070】

図５に示すように、コンピュータ１３又は自由伸縮機能１９ａは、例えば図１のトリム用下型３０の形状データを周知の手法で使用者に例えばマウス１５で選択（クリック）させて、ディスプレイ装置１６にその選択状態を表す外形寸法枠２４を表示させる。
その後、使用者は、マウス１５の操作（ドラッグ）又は移動を介して、周知の手法でトリム用下型３０の形状データを拡大又は縮小することができる。この時、自由伸縮機能１９ａは、マウス１５の操作に応じて、リアルタイムに外形寸法枠２４（好ましくは、及びトリム用下型３０の形状データ）を拡大又は縮小し、ディスプレイ装置１６に表示させる。
ここで、外形寸法枠２４は、金型１０（トリム用下型３０）の金型データに内接する例えば直方体であり、外形寸法枠２４の初期値は、基準の金型又は基準の金型データの体積を表す枠である。

【0071】

使用者は、ディスプレイ装置１６を見ながらマウス１５の操作（ドロップ）を介して、周知の手法でトリム用下型３０の形状データの拡大又は縮小を終了させて、所望の倍率を決定することができる。この時、自由伸縮機能１９ａは、決定された所望の倍率を記憶部１３ａに記憶する。
なお、使用者は、周知の手法で例えばキーボード１５を介して所望の倍率を入力してもよい。

【0072】

前述の通り、図２に示すように、トランスファープレスにおいては、ワークの進行方向に沿って、ドロー用下型２０と、トリム用下型３０と、ピアス用下型４０と、ベンド用下型５０とがこの順に配置される。すなわち、図１のトリム用下型３０は、隣の金型を並べられて隣接するので、最大寸法が事前に決定され、例えば外部記憶装置１４に記憶されている。

【0073】

自由伸縮機能１９ａは、金型データに付随する最大寸法データを外部記憶装置１４から読み出して記憶部１３ａに保存又は記憶し、記憶部１３ａに記憶される最大寸法データ（トリム用下型３０の最大寸法２５）を金型データと一緒にディスプレイ装置１６に表示することができる（図５参照）。使用者は、表示される最大寸法２５を認識することで、最大の倍率を容易に理解することができる。

【0074】

好ましくは、自由伸縮機能１９ａは、最大寸法データから最大の倍率を算出し、使用者によって選択又は入力される倍率が最大の倍率を超えないように、所望の倍率に上限を設けることができる。すわなち、使用者が必要以上にマウス１５を移動させても、外形寸法枠２４が最大寸法２５と一致するところまで、リアルタイムに外形寸法枠２４及びトリム用下型３０の形状データを算出することができる。

【0075】

さらに好ましくは、自由伸縮機能１９ａは、算出した最大の倍率が１２０％を超える場合において、所望の倍率αの上限として、算出した最大の倍率よりも小さい１２０％を採用することができる。ここで、算出した最大の倍率よりも小さい所望の倍率αの上限として、１２０％の代わりに、１１０％を採用してもよい。同様に、好ましくは、自由伸縮機能１９ａは、所望の倍率αの下限として、８０％を採用することができる。ここで、所望の倍率αの下限として、８０％の代わりに、９０％を採用してもよい。その他、上限または下限を超えた場合は、不作動にしたり、警告表示やアラームを発してもよい。

【0076】

ところで、金型データ又は形状データは、３次元位置座標データで表すことができるが、トランスファープレスにおいては、Ｚ軸位置座標データ（図３中、紙面と直交する方向の座標データ）は、一定とすることができる。金型データ又は形状データは、基準点である中心Ｂｏからの寸法を表す２次元位置座標データ（図３中、紙面と平行な面内を互いに直交する２つ方向（縦方向及び横方向）の座標データ）で表すことができる。

【0077】

前述の通り、図３に示すように、本発明では、新しい型３０Ｎの横寸法ＮＬｈは、ベース型３０Ｂの横寸法ＢＬｈ×所望の倍率αの算式により定める。同様に、新しい型３０Ｎの縦寸法ＮＬｖは、ベース型３０Ｂの縦寸法ＢＬｖ×所望の倍率αの算式により定める。リブ３２ａの厚さＮｔは、リブ３２ａの厚さＢｔ×所望の倍率αの算式により定める。同様に、製品形状成形部（図２、符号３１）は、所望の倍率α倍する。

【0078】

対して、中心Ｎｏ（所定の基準点）は、ＮＬｈの１/２（Ｘ軸位置座標データ）で且つＮＬｖの１/２（Ｙ軸位置座標データ）の位置に定める。すなわち、中心の位置（所定の基準点）は、新しい型３０Ｎの中心（所定の基準点）に定めることに、変わりはない。

【0079】

また、リフティングバー３９の径Ｎｙは、Ｂｙと同一とし、Ｕ溝３６の溝幅Ｎｕは、Ｂuと同一とする。

【0080】

したがって、自由伸縮機能１９ａは、複数の形状データのうちの例えば型構造部３２（第１形状データ）を所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）を基準として所望の倍率αで拡大（又は縮小）させるとともに、部品移動機能１９ｂは、複数の形状データのうちの例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）を第１形状データ（所定の点、あるいは、所定の形状）又は所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）を基準として１００％の倍率（拡大なし及び縮小なし）で移動させることができる（図６，図７参照）。

【0081】

ここで、自由伸縮機能１９ａは、トリム用下型３０を構成する複数の形状データの選択状態を表す外形寸法枠２４を表示する前に、事前に、形状データが第１形状データに属するものであるかを使用者に設定させてもよく、あるいは、外形寸法枠２４を表示した後に、追加的に、形状データが第１形状データに属するものであるかを使用者に設定させてもよい。

【0082】

同様に、部品移動機能１９ｂは、自由伸縮機能１９ａによって外形寸法枠２４が表示される前に、事前に、形状データが第２形状データに属するものであるかを使用者に設定させてもよく、あるいは、外形寸法枠２４が表示された後に、追加的に、形状データが第２形状データに属するものであるかを使用者に設定させてもよい。

【0083】

なお、図６において、部品移動機能１９ｂは、例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）が例えば型構造部３２（第１形状データ）の特徴点、特定点等の所定の点、あるいは、所定の形状を基準として、整列するように、リフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）の移動量を第１形状データの移動量に基づき算出してもよい。

【0084】

代替的に、図６において、部品移動機能１９ｂは、例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）の代表点の座標（Ｘ軸位置座標データ，Ｙ軸位置座標データ）を所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）を基準として所望の倍率αで拡大（又は縮小）させて、拡大（又は縮小）された代表点の座標（Ｘ軸位置座標データ×α/２，Ｙ軸位置座標データ×α/２）を基準として、１００％の倍率（拡大なし及び縮小なし）で例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）を復元させてもよい。
ここで、部品によっては、型構造部３２等の拡大又は縮小に伴って、移動するだけでは不十分である。この場合においては、移動後の第２形状データ（の代表点）の位置を調整することができる。特にトランスファープレスにおいては複数の金型がプレス機に設置され、金型部品の点数も多いため、部品の配置領域が金型内全域を占めやすい。そのため他の部品、設備などと干渉する場合がある。

【0085】

図７（ａ）に示すように、コンピュータ１３又は部品移動機能１９ｂは、例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）又は第２形状データの代表点（あるいは、第２形状データの任意の点）の座標（Ｘ軸位置座標データ＝Ａ，Ｙ軸位置座標データ＝Ｂ）に関して、所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）を基準とする移動量を所望の倍率αに基づき算出し、第２形状データを移動させることができる。

【0086】

コンピュータ１３又は移動調整機能１９ｃは、必要に応じて、移動後の位置を使用者に調整させることができる。移動調整機能１９ｃは、所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）を基準とする例えばリフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データ）又は第２形状データの例えば代表点の座標（Ｘ軸位置座標データ＝Ａ，Ｙ軸位置座標データ＝Ｂ）の拘束（位置移動制限）を解除するために、複数の第２形状データの中から位置調整形状データを使用者に設定又は選択させることできる。なお、所定の基準点（中心Ｂｏ，Ｎｏ）は、常に拘束され、その位置を移動することが制限されている。また、所定の基準点は、中心Ｂｏ，Ｎｏ以外の点であってもよい。

【0087】

その後、図７（ｂ），図７（ｃ）に示すように、移動調整機能１９ｃは、使用者によるマウス１５の操作（ドラッグ）又は移動を介して、周知の手法で位置調整形状データ（第２形状データ）又は位置調整形状データの例えば代表点の座標（Ｘ軸位置座標データ＝Ａ，Ｙ軸位置座標データ＝Ｂ）を調整し、又は調整後の座標（Ｘ軸位置座標データ＝Ａ’，Ｙ軸位置座標データ＝Ｂ’）まで移動することができる。この時、移動調整機能１９ｃは、マウス１５の操作に応じて、リアルタイムに位置調整形状データ（第２形状データ）の全体、又は、位置調整形状データの例えば代表点の座標を移動させ、ディスプレイ装置１６に表示させる。よって、部品間の干渉やバランス状態を容易に認識できる。

【0088】

位置調整形状データ又はその代表点の位置又は座標を調整した後、移動調整機能１９ｃは、使用者によるマウス１５の操作（クリック）を介して、周知の手法で位置調整形状データ又はその代表点の座標（Ｘ軸位置座標データ＝Ａ’，Ｙ軸位置座標データ＝Ｂ’）を拘束（リフティングバー３９及びＵ溝３６（第２形状データのうちの位置調整形状データ）の位置移動制限）することができる。再度拘束すれば、次の自由伸縮時も点が同じ手法で機能できる。

【0089】

なお、本発明の金型設計システムは、図２に示すトリム用下型３０に適用が限定されるのではなく、ドロー用下型２０、ピアス用下型４０、ベンド用下型５０を含むトランスファープレス金型に適用可能である。

【0090】

さらには、本発明の金型設計システムは、トランスファープレス金型の他、タンデムプレス金型、プログレシブ金型、樹脂成形品を得る射出成形金型に広く適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明は、トランスファープレス金型の設計に好適である。

【符号の説明】

【0092】

１０…金型、１１…ＣＡＤシステム、１２…ネットワーク、１３…コンピュータ、１３ａ…記憶部、１３ｂ…処理部、１３ｃ…インターフェース部、１４…記憶装置（外部記憶装置、金型データベース）、１５…入力装置（キーボード、マウス）、１６…ディスプレイ装置、１７…図形出力装置、１８…金型設計機能（ＣＡＤ機能）、１９…追加機能、１９ａ…自由伸縮機能、１９ｂ…部品移動機能、１９ｃ…移動調整機能、２０…ドロー用下型、２１…製品形状成形部、２２…型構造部、２３…プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ、プロフィール）、２４…外形寸法枠、２５…最大寸法、３０…トリム用下型、３０Ｂ…ベース型、３０Ｎ…新しい型、３１…ワーク受け部、３２…型構造部、３２ａ…リブ、３４…付属部、３５…ロケーション、３６…Ｕ溝、３７…カム、３８…スクラップカッタ、３９…リフティングバー、４０…ピアス用下型、４１…ワーク受け部、４２…型構造部、４３…プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ、プロフィール）、５０…ベンド用下型、５１…ワーク受け部、５２…型構造部、５３…プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ、プロフィール）、１０１…金型、１０２…製品形状成形部、１０３…型構造部、１０４…ガイドポスト、１０５…カム、１０６…スクラップカッタ、１０７…スプリング、２０１…金型 、２０２…製品形状成形部、２０３…型構造部、２０４…ガイドポスト、２０５…カム、２０６…スクラップカッタ、２０７…スプリング、Ｂｏ…中心、Ｎｏ…中心、Ｏ１…中心、Ｐ１～Ｐ１１…特徴点、α…倍率（伸縮率）。

【要約】

【課題】 金型設計のコストダウンが可能な金型設計システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 金型設計システム１１は、コンピュータ１３を備え、複数の形状データを有する金型データを記憶部１３ａに記憶し、１００％を超える又は１００％未満である所望の倍率で金型データを使用者に拡大又は縮小させるために、所定の基準点（Ｂｏ）を基準として所望の倍率で拡大又は縮小する第１形状データ（３０Ｂ）を使用者にディスプレイ装置１６、入力装置１５等を介して設定させる。また金型設計システム１１は、複数の形状データのうち、所定の基準点（Ｂｏ）又は第１形状データ（３０Ｂ）を基準として１００％の倍率で移動する第２形状データ（３６，３９）を使用者に設定させる。金型設計システム１１は、必要に応じて、第２形状データのうち、移動後の位置を調整するＵ溝３６、リフティングバー３９等の付属部の形状データ使用者に設定させる。
【選択図】 図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】