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技術 鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体及び鋳造品の設計方法、製造方法並びに鋳造品の洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケース。

出願人 アイシン精機株式会社アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
発明者 白木正明平松良文小原明広山本浩二
出願日 2007年1月30日 (12年5ヶ月経過) 出願番号 2007-019847
公開日 2007年9月13日 (11年10ヶ月経過) 公開番号 2007-229805
状態 未査定
技術分野 鋳造用とりべ CAD
主要キーワード 貫通ネジ 予測表 油路穴 隣接距離 シミュレート結果 穴情報 発生度 総合ポイント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年9月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

信頼性の高い鋳造品を迅速に設計することができる鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体及び鋳造品の設計方法、製造方法並びに鋳造品の洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケースを提供する。

解決手段

次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、又は穴と鋳造品の鋳造端面との組み合わせを抽出する対象抽出テップS1、S2と、抽出された一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得ステップS3、S5、S6と、特性値から、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出ステップS9と、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する結果抽出ステップS10とを備える。

概要

背景

従来、鋳造品におけるリーク経路の発生危険度予測する方法として、特許文献1に記載された凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法が知られている。この方法では、まず、鋳造品の鋳型流し込まれた溶湯凝固するまでに生じた引け巣と鋳型を型開きしたときに製品に生じている焼き付きの両部位をシミュレーションによって求める。そして、製品の加工部位、シミュレーションで求められた引け巣部位及び焼き付き部位相互間の距離を演算して、リーク経路の発生危険度を求めている。

この凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法によれば、引け巣の位置や焼き付き部位を正確にシミュレートするだけでなく、水や油等の液体ケーシングの内部から外部、又は油路から別の油路に洩らさないために、その相互間の距離を演算することによりリーク経路における発生危険度を正確に求めることができるので、より信頼性の高い鋳造品の凝固解析方法を提供することが可能となる。
特開平2005−279776号公報

概要

信頼性の高い鋳造品を迅速に設計することができる鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体及び鋳造品の設計方法、製造方法並びに鋳造品の洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケースを提供する。3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、又は穴と鋳造品の鋳造端面との組み合わせを抽出する対象抽出テップS1、S2と、抽出された一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得ステップS3、S5、S6と、特性値から、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出ステップS9と、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する結果抽出ステップS10とを備える。

目的

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計することができる鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体、設計方法、製造方法及び洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケースを提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する対象抽出テップと、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得ステップと、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出ステップと、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する結果抽出ステップと、を備えることを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法

請求項2

請求項1において、前記鋳造体の形状が示す特性値は、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面との最短距離である隣接距離、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面とによって仕切られる仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚、該仕切り部に内接する所定形状の面積あるいは容積で評価される肉厚ボリューム項目のうち、少なくとも隣接距離を含む1つ以上の項目であることを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項3

請求項1又は2において、前記特性値取得ステップは、前記穴の種類を示す特性値を算出し、該特性値は、前記穴における切削加工の有無、下穴鋳抜き有無、及び穴又は面を仕上げるための取り代である加工量の項目のうち、少なくとも1つ以上の項目であることを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項4

請求項1乃至3のいずれか1項において、前記発生度算出ステップは、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面との組み合わせごとに、各項目に対する特性値のデータに対して、洩れに対する発生度を数値化した発生度ポイントを算出し、前記各項目すべての発生度ポイントを乗じて、洩れに対する総合発生度を算出することを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか1項において、前記発生度算出ステップは、穴をその種類により分類した穴種類ごとに洩れ発生度を算出することを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項6

請求項2又は3において、前記発生度算出ステップは、所定の隣接距離以下のものについてのみ洩れ発生度を算出することを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項7

請求項1乃至6のいずれか1項において、前記穴は、該穴に油圧が供給される油路穴であることを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測方法。

請求項8

複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データを入力し、該3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する対象抽出手段と、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得手段と、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出手段と、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出して出力する結果抽出手段と、を備えることを特徴とする鋳造品の洩れ発生度予測装置

請求項9

複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する手順と、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する手順と、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する手順と、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する手順とを、コンピュータに実行させるための鋳造品の洩れ発生度予測プログラムが記憶されたことを特徴とするコンピュータ読み取可能な記憶媒体

請求項10

複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更することにより、鋳造品を設計することを特徴とする鋳造品の設計方法

請求項11

複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更することにより、鋳造品を鋳造することを特徴とする鋳造品の製造方法。

請求項12

鋳造装置により製造される鋳造品において、該鋳造品は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせに対して、該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を、洩れ発生度が低くなるように前記3次元形状データを修正し、該修正された3次元形状データに対応した前記鋳造装置により製造されたことを特徴とする鋳造品。

請求項13

請求項12において、内部に変速機構収納される自動変速機ケースであることを特徴とする鋳造品。

技術分野

0001

本発明は、鋳造品ケーシング類において、水や油等が洩れる発生度予測する方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体及び鋳造品の設計方法、製造方法並びに鋳造品の洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケースに関する。

背景技術

0002

従来、鋳造品におけるリーク経路の発生危険度を予測する方法として、特許文献1に記載された凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法が知られている。この方法では、まず、鋳造品の鋳型流し込まれた溶湯凝固するまでに生じた引け巣と鋳型を型開きしたときに製品に生じている焼き付きの両部位をシミュレーションによって求める。そして、製品の加工部位、シミュレーションで求められた引け巣部位及び焼き付き部位相互間の距離を演算して、リーク経路の発生危険度を求めている。

0003

この凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法によれば、引け巣の位置や焼き付き部位を正確にシミュレートするだけでなく、水や油等の液体をケーシングの内部から外部、又は油路から別の油路に洩らさないために、その相互間の距離を演算することによりリーク経路における発生危険度を正確に求めることができるので、より信頼性の高い鋳造品の凝固解析方法を提供することが可能となる。
特開平2005−279776号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、上記従来の凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法では、シミュレートした引け巣の位置と、製品の加工部位や焼き付き部位との距離により、リーク経路における洩れ発生度を予測するものであるため、シミュレート結果をもとに鋳造品の形状や鋳造条件を変更する際に、具体的にどこをどのように変更すればいいのかが不明確である。つまり、設計者が鋳造品を再設計する際に、距離を長くとればいいのか、引け巣の大きさを考えなければならないかが不明である。そのため、この凝固解析法による鋳造品のシミュレーション方法では、再設計する際に、設計、試作工程等を何度も繰り返す必要が生じ得る。

0005

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計することができる鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置、洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体、設計方法、製造方法及び洩れ発生度予測装置により製造された自動変速機ケースを提供するものである。

課題を解決するための手段

0006

上記の課題を解決するために、請求項1に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する対象抽出テップと、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得ステップと、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出ステップと、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する結果抽出ステップと、を備えることである。

0007

請求項2に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項1において、前記鋳造体の形状が示す特性値は、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面との最短距離である隣接距離、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面とによって仕切られる仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚、該仕切り部に内接する所定形状の面積あるいは容積で評価される肉厚ボリューム項目のうち、少なくとも隣接距離を含む1つ以上の項目であることである。

0008

請求項3に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項1又は2において、前記特性値取得ステップは、前記穴の種類を示す特性値を算出し、該特性値は、前記穴における切削加工の有無、下穴鋳抜き有無、及び穴又は面を仕上げるための取り代である加工量の項目のうち、少なくとも1つ以上の項目であることである。

0009

請求項4に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項1乃至3のいずれか1項において、前記発生度算出ステップは、前記一対の穴、又は前記穴と鋳造端面との組み合わせごとに、各項目に対する特性値のデータに対して、洩れに対する発生度を数値化した発生度ポイントを算出し、前記各項目すべての発生度ポイントを乗じて、洩れに対する総合発生度を算出することである。

0010

請求項5に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項1乃至4のいずれか1項において、前記発生度算出ステップは、穴をその種類により分類した穴種類ごとに洩れ発生度を算出することである。

0011

請求項6に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項2又は3において、前記発生度算出ステップは、所定の隣接距離以下のものについてのみ洩れ発生度を算出することである。

0012

請求項7に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法の特徴は、請求項1乃至6のいずれか1項において、前記穴は、該穴に油圧が供給される油路穴であることである。

0013

請求項8に係る鋳造品の洩れ発生度予測装置の特徴は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データを入力し、該3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する対象抽出手段と、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する特性値取得手段と、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する発生度算出手段と、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出して出力する結果抽出手段と、を備えることである。

0014

請求項9に係るコンピュータ読み取可能な記憶媒体の特徴は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出する手順と、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出する手順と、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する手順と、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する手順とを、コンピュータに実行させるための鋳造品の洩れ発生度予測プログラムが記憶されたことである。

0015

請求項10に係る鋳造品の設計方法の特徴は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更することにより、鋳造品を設計することである。

0016

請求項11に係る鋳造品の設計方法の特徴は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更することにより、鋳造品を鋳造することである。

0017

請求項12に係る鋳造品の特徴は、鋳造装置により製造される鋳造品において、該鋳造品は、複数の穴を有する鋳造品の3次元形状を示す3次元形状データから、一対の穴の組み合わせ、穴と前記鋳造品の鋳造端面との組み合わせ、穴と焼き付き部位との組み合わせ、前記鋳造品の鋳造端面と焼き付き部位との組み合わせ、及び一対の焼き付き部位の組み合わせのうちの1つ以上の組み合わせを抽出し、抽出された前記組み合わせの間において存在する鋳造体の形状に基づき、その形状が示す特性値を算出し、該特性値から、前記組み合わせの間における、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、該洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出し、抽出された該組み合わせに対して、該組み合わせの間において存在する鋳造体の形状を、洩れ発生度が低くなるように前記3次元形状データを修正し、該修正された3次元形状データに対応した前記鋳造装置により製造されたことである。

0018

請求項13に係る鋳造品の特徴は、請求項12において、内部に変速機構収納される自動変速機ケースであることである。

発明の効果

0019

請求項1に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、特性値取得ステップにより求められた一対の穴、穴と鋳造端面等との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、穴と鋳造端面等との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0020

請求項2に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、鋳造体の形状が示す特性値を一対の穴、又は穴と鋳造端面との最短距離である隣接距離、一対の穴、又は穴と鋳造端面とによって仕切られる仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚、仕切り部に内接する所定形状の面積あるいは容積で評価される肉厚ボリュームの項目のうちの少なくとも隣接距離を含む1つ以上の項目にしているため、精度の高い洩れ発生度の予測が可能である。

0021

請求項3に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、各穴についての特性値を切削加工の有無、下穴鋳抜き有無、加工量のうちの少なくとも1つ以上の項目にしているため、精度の高い洩れ発生度の予測が可能である。

0022

請求項4に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、実際の製品の洩れ発生度と照らし合わせて、特性値の各項目のデータに対する洩れ発生度を数値化しているため、各項目ごとに洩れ発生度が定量的に予測できる。また、各穴ごとに、すべての発生度ポイントを乗じて、洩れに対する総合発生度を算出しているため、各穴ごとに洩れ発生度が定量的に予測できる。

0023

請求項5に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、穴をその種類により分類した穴種類ごとに洩れ発生度を算出しているため、特定の機能の穴に注目して洩れ発生度を検討することができる。

0024

請求項6に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、所定の隣接距離以下のものについてのみ洩れ発生度を算出しているため、効率的に洩れ発生度を検討することができる。

0025

請求項7に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、洩れ発生度の高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、油の洩れの発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0026

請求項8に係る鋳造品の洩れ発生度予測装置においては、特性値取得手段により求められた一対の穴、穴と鋳造端面等との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、穴と鋳造端面等との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出して出力している。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測装置によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0027

請求項9に係る記憶媒体によれば、一対の穴の組み合わせ、穴と鋳造品の鋳造端面等との組み合わせを抽出する手順、特性値を算出する手順、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する手順、及び洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する手順をコンピュータに実行させることができる。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この記憶媒体を用いることにより、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0028

請求項10に係る鋳造品の設計方法においては、抽出された一対の穴、穴と鋳造端面等との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、穴と鋳造端面等との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そして、抽出された洩れ発生度の高い組み合わせにおける一対の穴、穴と鋳造端面等との間の鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更している。したがって、この鋳造品の設計方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0029

請求項11に係る鋳造品の製造方法においては、抽出された一対の穴、穴と鋳造端面等との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、穴と鋳造端面等との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そして、抽出された洩れ発生度の高い組み合わせにおける一対の穴、穴と鋳造端面等との間の鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更している。したがって、この鋳造品の製造方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0030

請求項12に係る鋳造品においては、抽出された一対の穴、穴と鋳造端面等との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、穴と鋳造端面等との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そして、抽出された洩れ発生度の高い組み合わせにおける一対の穴、穴と鋳造端面等との間の鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなるように3次元形状データを修正し、修正された3次元形状データに対応した鋳造装置により鋳造品が製造される。したがって、この鋳造品によれば、試作等を何度も繰り返す必要がなく、信頼性の高いものとなる。
請求項13に係る鋳造品は、内部に変速機構が収納される自動変速機ケースであり、試作等を何度も繰り返す必要がなく、信頼性の高いものとなる。

発明を実施するための最良の形態

0031

本発明に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法、洩れ発生度予測装置及び記憶媒体等を具体化した実施形態1、2を図面に基づいて以下に説明する。ここで、鋳造品は、機密性が求められるケーシング製品であり、例えば自動変速機ケース、エンジンケース等を例示することができる。実施形態1の鋳造品の洩れ発生度予測方法では、各穴について他の穴または面との間での洩れ発生度を予測する。

0032

まず、特性値を図1に示す鋳造品を例にして説明する。図1においては、説明の都合上、穴80と穴90との関係及び穴90と面95との関係のみに単純化している。穴80は、鋳抜き下穴81に切削加工が施され、さらに雌ねじ82が設けられている。穴90は、鋳抜き下穴91に切削加工が施されている。面95は切削加工がされてない黒皮の状態である。ここで、A1は、穴80と穴90との最短距離である隣接距離を示す。また、A2は、穴90と面95との最短距離である隣接距離を示す。B1は、穴80と穴90とが仕切られている仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚を示す。C1は、仕切り部に内接する立方体の容積として評価される肉厚ボリュームを示す。ここでは、図1に示す四角形C1と紙面に垂直な方向における所定距離dとで構成される立方体の容積である。当該所定距離dは、洩れ発生度への影響を考慮して予め設定された適当な値を採用することができる。なお、図1に示す四角形C1の面積を肉厚ボリュームとすることもできる。さらに、仕切り部に内接するその他の多角形状等の容積あるいは面積を肉厚ボリュームとして採用することもできる。また、穴80と穴90とも切削加工があり、下穴鋳抜きもある。D1は、穴80を仕上げるための取り代である加工量を示し、鋳抜き下穴81から雌ネジ82の谷までの距離である。また、D2は、穴90を仕上げるための取り代である加工量を示す。

0033

図7は、実施形態1に係る洩れ発生度予測装置100の概要を示すものである。洩れ発生度予測装置100は、モニタ101と、入力手段102と、入出力インターフェース103と、演算手段104と、記憶手段105とを有する。ここで、入出力インターフェース103と演算手段104と記憶手段105とはPC(パーソナルコンピュータ)として構成することができる。入力手段102としては、キーボードマウスを例示することができる。演算手段104としてはCPUを例示することができる。記憶手段105としてはHDDやROM、あるいはRAM等を例示することができる。記憶手段105は、鋳造品の3次元形状データが記憶されている3次元形状データ記憶エリア105aと、後述する洩れ発生度予測プログラムが格納されているプログラム格納エリア105bと、鋳造品の3次元形状データが読み出されるとともに、洩れ発生度予測プログラムが実行されるワークエリア105cと、3次元形状データの各穴に対する情報を記憶するための穴情報記憶エリア105dとを有する。なお、3次元形状データ記憶エリア105aは、外部記憶手段として構成し、この外部記憶手段を入出力インターフェース103を介して演算手段104に接続するようにしてもよい。また、洩れ発生度予測プログラムは、外部記憶媒体に記憶された状態で流通されるものであってもよい。この場合、図7に示すように、当該洩れ発生予測プログラムが記憶された記憶媒体106を入出力インターフェース103を介して演算手段104に接続することで、当該プログラムを実行することができる。これら入力手段102、演算手段104、3次元形状データ記憶エリア105a、プログラム格納エリア105b、ワークエリア105cが対象抽出手段であり、演算手段104、3次元形状データ記憶エリア105a、プログラム格納エリア105b、ワークエリア105c、穴情報記憶エリア105dが特性値取得手段である。また、演算手段104、プログラム格納エリア105b、ワークエリア105c、穴情報記憶エリア105dが発生度算出手段であり、演算手段104、プログラム格納エリア105b、ワークエリア105c、穴情報記憶エリア105d、モニタ101が結果抽出手段である。

0034

次に、この鋳造品の洩れ発生度予測方法の実際の手順について、図2に示す洩れ発生度予測プログラムのフローチャートにより説明する。洩れ発生度予測プログラムの実行が開始されると、まずステップS1において、図3に示す鋳造品20の3次元CADデータ(3次元形状データ)が読み込まれる。そして、ステップS2において、この3次元CADデータから、図4に示すように、すべての穴モデル(穴CADデータ)を抽出する。ここで、ステップS1、S2が対象抽出ステップである。

0035

ステップS3においては、3次元CADデータに基づいて、表1に示すように、すべての穴モデル及び面について属性の設定を行い、その結果が穴情報記憶エリア105dに記憶されるとともにモニタ101に出力される。属性は、「総称」、「穴種類」、「加工・黒皮区分」、「穴位置」である。表1の「No.」に示す1〜10は、図5に示す1〜10の穴及び面と対応している。ステップS4においては、穴モデル及び面について属性の設定に修正が必要か否かをオペレータが判断する。そして、修正ありと判断した場合(YES)、オペレータが入力手段102により所定のキー入力をすることにより、ステップS5に進む。また、修正なしと判断した場合(NO)、オペレータが所定のキー入力をすることにより、ステップS6に進む。ステップS5においては、オペレータの指示により、穴モデル及び面について属性の内容を変更する。例えば、No.1の黒皮油路の先端部分にバリ取り加工が施されている場合、所定の深さまでのバリ取り加工であれば黒皮油路とし、所定の深さ以上のバリ取り加工であれば加工油路とする。また、No.5の貫通ネジの場合、検出孔等の加工穴口元部のネジであれば加工油路とみなす。なお、表1の「穴種類」は、図5に示す面6〜10のような面も含んでいる。つまり、洩れ発生度を予測する対象の穴において、面との関係で各特性値について発生度ポイントを算出する場合には、その面の種類も「穴種類」というものとする。また、穴においては、その種類を、油路やネジ穴等の穴の機能により分類している。一方、面の種類については加工の有無により分類している。これは面にはシール面、座面、受け面などの機能があるが、これらの機能は洩れに関して特に区別する必要のないものであるからである。逆に、洩れに関して影響があるのは、その面が加工されているかどうかである。したがって、面においては、その種類を「加工面」あるいは「黒皮面」のような加工の有無あるいは程度により分類している。

0036

0037

ステップS6においては、対話形式で穴情報の入力を行う。各穴ごとに、表2に示すように、「穴No.」、「穴種類」、「加工・黒皮区分」、「穴位置」の項目について、その内容がモニタ101に出力される。この際、「穴種類」ごとにまとめられて出力するようにしてもよい。これに対し、オペレータが「鋳抜き有無」、「加工量」を入力する。オペレータが入力した各穴情報は、それぞれ各項目毎に分類されて穴情報記憶エリア105dに記憶される。なお、表2の「穴No.」は、図5に示す1〜10の穴及び面とは対応していない。ステップS3、S5、S6が特性値取得ステップである。

0038

0039

ステップS7においては、すべての穴についての穴情報の入力が終了するまで、ステップS6に戻って穴情報の入力を行う。すべての穴についての穴情報の入力が終了すると、ステップS8に進む。

0040

ステップS8においては、所定の隣接距離以下であって、洩れ発生度予測の計算対象となる部位を抽出する。すなわち、すべての穴と穴または面との組み合わせを対象とするのでは工数がかかりすぎるため、所定の隣接距離を超えると洩れの発生度が大きく下がることから、所定の隣接距離以下のものについてのみ洩れ発生度予測の計算対象とする。これにより、効率的に洩れ発生度を検討することができる。

0041

ステップS9においては、ステップS8において抽出された部位について、特性値から鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する。このステップS9が発生度算出ステップである。

0042

ステップS10においては、洩れ発生度に基づき、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する。すなわち、図6に示す洩れ発生度予測表を作成し、モニタ101に出力する。このステップS10が結果抽出ステップである。

0043

図6の「隣接距離」、「肉厚ボリューム」及び「仕切り部肉厚」が一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値である。また、「切削加工」、「下穴鋳抜き」及び「加工量」が穴の種類を示す特性値である。ここで、隣接距離はa1〜a5の区分に分かれており、各区分a1〜a5に対して発生度ポイントであるポイントa、b、c、d、eが割り当てられている。このポイントa、b、c、d、eは、隣接距離が大きくなるほど小さな数値になっている。これは、隣接距離が大きいほど洩れの発生度が小さくなるためである。

0044

肉厚ボリュームはb1、b2、b3の区分に分かれており、各区分b1、b2、b3に対してポイントf、g、hが割り当てられている。このポイントf、g、hは、肉厚ボリュームが大きくなるほど大きな数値になっている。これは、肉厚ボリュームが大きいほどその部分の体積が大きくなるため、溶湯の凝縮収縮量が大きくなって、引け巣等の欠陥が生じやすいためである。

0045

切削加工はc1、c2、c3の区分に分かれており、各区分c1、c2、c3に対してポイントi、j、kが割り当てられている。このポイントi、j、kは、切削加工の箇所が多いほど大きな数値になっている。具体的には、実施形態1においては、切削加工は「加工なし」、「片側加工」、「両側加工」の3段階に分かれている。片側加工は、一方の穴あるいは面のみ加工されていることであり、両側加工は、両方の穴あるいは面が加工されていることである。切削加工の箇所が多いほど大きな数値になっているのは、切削加工が多いほど、引け巣等の内部欠陥が加工面に出やすくなるからである。

0046

下穴鋳抜きはd1、d2、d3の区分に分かれており、各区分d1、d2、d3に対してポイントl、m、nが割り当てられている。このポイントl、m、nは、鋳抜きの箇所が少ないほど大きな数値になっている。具体的には、実施形態1においては、下穴鋳抜きは「鋳抜きなし」、「片鋳抜き」、「両鋳抜き」の3段階に分かれている。片鋳抜きは、一方の穴のみ鋳抜きされていることであり、両鋳抜きは、両方の穴が鋳抜きされていることである。鋳抜きの箇所が少ないほど大きな数値になっているのは、鋳抜きが少ないほどその部分の体積が大きくなるため、溶湯の凝縮収縮量が大きくなって、引け巣等の欠陥が生じやすいためである。

0047

加工量はe1、e2、e3、e4の区分に分かれており、各区分e1、e2、e3、e4に対してポイントo、p、q、rが割り当てられている。このポイントo、p、q、rは、加工量が大きいほど大きな数値になっている。これは、加工量が大きいほど、引け巣等の内部欠陥が加工面に出やすくなるからである。

0048

仕切り部肉厚はf1、f2、f3の区分に分かれており、各区分f1、f2、f3に対してポイントs、t、uが割り当てられている。このポイントs、t、uは、仕切り部肉厚が厚いほど大きな数値になっている。これは、仕切り部肉厚が厚いほどその部分の体積が大きくなるため、溶湯の凝縮収縮量が大きくなって、引け巣等の欠陥が生じやすいためである。なお、ポイントa〜uはテーブルから求めることできるが、隣接距離等の特性値の関数として求めることもできる。

0049

図6において、穴Aと穴Bとの予測部位においては、隣接距離は10.0mmでポイントがc、肉厚ボリュームは18mm角でポイントがg、切削加工は穴A、Bとも加工する両側加工でポイントがk、下穴鋳抜きは穴A、Bの片方だけの片鋳抜きでポイントがm、加工量は2.0mmでポイントがp、仕切り部肉厚は5.0mmでポイントがtである。穴Cと面Dとの予測部位においても、同様に各特性値に対して各ポイントが得られる。このようにして得られた各発生度ポイントは、穴情報として穴情報記憶エリア105dに記憶される。ここで、各特性値と各発生度ポイントとの関係を示すテーブルや関数は、プログラム格納エリア105bや記憶媒体106に、プログラムの一部として格納されている形態を例示できる。また、書き換え可能な記憶エリアを別途設けて、当該記憶エリアにこれらの各特性値と発生度ポイントとの関係を示すテーブルや関数を記憶させておいてもよい。この場合、これらのテーブルや関数を適宜新しいものに更新することが可能である。

0050

そして、各ポイントを掛け合わせて、総合発生度としての発生度総合ポイントが得られる。穴Aと穴Bとの予測部位の発生度総合ポイントはαであり、穴Cと面Dとの予測部位の発生度総合ポイントはβである。

0051

最後に、発生度総合ポイントに基づいて、予想洩れ率が求められ、モニタ101に出力される。図6の例では、穴Aと穴Bとの予測部位の予想洩れ率は30%、穴Cと面Dとの予測部位の予想洩れ率は15%である。これらの予想洩れ率に「穴種類」等を考慮して、洩れ発生度を判断することができる。この場合、内側の穴と外側の穴の組合わせ、及び内側の穴と内側の穴の組合わせは、液体の洩れにつながるため重要視する。一方で、外側の穴と外側の穴の組合せは、実際には液体の洩れにはつながらないので、洩れ発生度予測からは除外することができる。したがって、それぞれの穴の位置関係自動抽出するようにして、重要なもののみを抽出するようにしてもよい。また、発生度総合ポイント、洩れ発生度等の関係は、テーブルあるいは関数として予め設定されたものを用いることができる。この場合、これらのテーブルや関数は、プログラム格納エリア105bや記憶媒体106あるいは書き換え可能な記憶エリア等に記憶されているものを用いることができる。

0052

また、特定の機能の穴に注目して洩れ発生度を検討することができるように、油路、ネジ穴等の穴の機能に従って分類した穴ごとに予想洩れ率を算出している。さらに、予想洩れ率に応じたいくつかのランクを定めておき、予想洩れ率の高いランクの予測部位を自動抽出することもできる。

0053

実施形態1に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、特性値取得ステップS3、S5、S6により求められた一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0054

また、この鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値を一対の穴、又は穴と鋳造端面との最短距離である隣接距離、一対の穴、又は穴と鋳造端面とによって仕切られる仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚、仕切り部に内接する所定形状の面積あるいは容積で評価される肉厚ボリュームの項目のうちの少なくとも隣接距離を含む1つ以上の項目にしているため、精度の高い洩れ発生度の予測が可能である。また、各穴についての特性値を切削加工の有無、下穴鋳抜き有無、加工量のうちの少なくとも1つ以上の項目にしているため、これによっても精度の高い洩れ発生度の予測が可能である。なお、以上の項目のうち複数の項目を特性値として使用すれば、さらに精度の高い洩れ発生度の予測が可能である。

0055

さらに、この鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、実際の製品の洩れ発生度と照らし合わせて、特性値の各項目のデータに対するポイントa〜uを数値化しているため、各項目ごとに洩れ発生度が定量的に予測できる。また、各穴ごとに、すべての発生度ポイントを乗じて、洩れに対する総合発生度を算出しているため、各穴ごとに洩れ発生度が定量的に予測できる。特に、洩れ発生度を予測する穴が油路穴である場合、洩れ発生度の高い組み合わせについて鋳造体の形状を変更することにより、油路穴の油の洩れの発生度を低くすることができる。

0056

また、実施形態1に係る鋳造品の洩れ発生度予測装置においては、演算手段(104)、3次元形状データ記憶エリア(105a)、プログラム格納エリア(105b)、ワークエリア(105c)、穴情報記憶エリア(105d)により求められた一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出して出力している。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測装置によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0057

さらに、実施形態1の鋳造品の洩れ発生度予測プログラムが記憶された記憶媒体によれば、一対の穴の組み合わせ、又は穴と鋳造品の鋳造端面との組み合わせを抽出する手順、特性値を算出する手順、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出する手順、及び洩れ発生度が高い組み合わせを抽出する手順をコンピュータに実行させることができる。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この記憶媒体を用いることにより、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0058

また、実施形態1の鋳造品の設計方法(製造方法)においては、抽出された一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そして、抽出された洩れ発生度の高い組み合わせにおける一対の穴、又は穴と鋳造端面との間の鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなる形状に変更している。したがって、この鋳造品の設計方法(製造方法)によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。

0059

さらに、実施形態1の製造装置により、鋳造品を製造することができる。この鋳造品においては、抽出された一対の穴、又は穴と鋳造端面との間において存在する鋳造体の形状が示す特性値に基づいて、一対の穴、又は穴と鋳造端面との間で、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そして、抽出された洩れ発生度の高い組み合わせにおける一対の穴、又は穴と鋳造端面との間の鋳造体の形状を洩れ発生度が低くなるように3次元形状データを修正し、修正された3次元形状データに対応した鋳造装置により自動変速機ケースが製造される。したがって、この鋳造品によれば、試作等を何度も繰り返す必要がなく、信頼性の高いものとなる。このような鋳造品として、例えば、内部に変速機構が収納される自動変速機ケースがある。

0060

実施形態2の鋳造品の洩れ発生度予測方法では、各焼き付き部位について他の焼き付き部位または面との間での洩れ発生度を予測する。まず、特性値を図8に示す鋳造品を例にして説明する。図8においては、説明の都合上、焼き付き部位83と焼き付き部位84との関係、焼き付き部位83と穴80及び穴90との関係のみに単純化している。穴80は、鋳抜き下穴81に切削加工が施され、さらに雌ねじ82が設けられている。穴90は、鋳抜き下穴91に切削加工が施されている。ここで、A3は、焼き付き部位83と焼き付き部位84との最短距離である隣接距離を示す。また、A4は、焼き付き部位83と穴80との最短距離である隣接距離を示す。さらに、A5は、焼き付き部位83と穴90との最短距離である隣接距離を示す。B2は、焼き付き部位83と焼き付き部位84とが仕切られている仕切り部のうち一番短い距離である仕切り部肉厚を示し、この場合は隣接距離A3と同じ数値である。C2は、仕切り部に内接する立方体の容積として評価される肉厚ボリュームを示す。ここでは、図8に示す四角形C2と紙面に垂直な方向における所定距離dとで構成される立方体の容積である。当該所定距離dは、洩れ発生度への影響を考慮して予め設定された適当な値を採用することができる。なお、図8に示す四角形C2の面積を肉厚ボリュームとすることもできる。さらに、仕切り部に内接するその他の多角形状等の容積あるいは面積を肉厚ボリュームとして採用することもできる。また、穴80と穴90とも切削加工があり、下穴鋳抜きもある。D1は、穴80を仕上げるための取り代である加工量を示し、鋳抜き下穴81から雌ネジ82の谷までの距離である。また、D2は、穴90を仕上げるための取り代である加工量を示す。

0061

図13は、実施形態2に係る洩れ発生度予測装置110の概要を示すものである。この洩れ発生度予測装置110は、図7に示す洩れ発生度予測装置100と略同様であり、洩れ発生度予測装置100と同じ構成のものには同じ符号を用いるものとし、その説明を省略する。記憶手段105は、3次元形状データ記憶エリア105a、プログラム格納エリア105b、ワークエリア105c、穴情報記憶エリア105d、焼き付き部位記憶エリア105e及びCADデータ記憶エリア105fを有する。
焼き付き部位記憶エリア105eは、凝固解析結果から抽出され、焼き付きの危険を有する部位である焼き付き部位(面)の位置を記憶する領域である。焼き付き部位の位置は、凝固解析結果において凝固時間が比較的長い部位の位置をアウトプットすることで抽出することができるほか、表面温度が比較的高い表面をアウトプットすることで抽出することができる。焼き付き部位記憶エリア105eに記憶される焼き付き部位の位置は、記憶媒体106を介して記憶するようにしてもよく、また、プログラム格納エリア105bに記憶されている凝固解析プログラムを実行することによって得られた結果を記憶するようにしてもよい。

0062

CADデータ記憶エリア105fは、鋳造品の3次元形状のみを示すデータを記憶する領域である。実施形態2においては、CADデータ記憶エリア105fに記憶されているCADデータと焼き付き部位の位置データをワークエリア105cに読み出し、これらを合成したものを3次元形状データとして3次元形状データ記憶エリア105aに記憶する。

0063

次に、この鋳造品の洩れ発生度予測方法の実際の手順について、図9及び図10に示す3次元形状データ取得プログラム及び洩れ発生度予測プログラムのフローチャートにより説明する。まず、図9に示す3次元形状データ取得プログラムについて説明する。3次元形状データ取得プログラムの実行が開始されると、まずステップS21において、ワークエリア105cに凝固解析結果の読み込みが行われる。この凝固解析結果は、前述のように、記憶媒体106を介して読み込まれたものであってもよく、または、プログラム格納エリア105bに記憶されている凝固解析プログラムを実行することによって得られた結果であってもよい。

0064

ステップS22においては、凝固解析結果から焼き付き部位を抽出し、データ形式を3次元データ形式に変換して、焼き付き部位記憶エリア105eに記憶する。焼き付き部位の位置は、前述のように、凝固解析結果において凝固時間が比較的長い部位の位置をアウトプットすることで抽出することができるほか、表面温度が比較的高い表面をアウトプットすることで抽出することができる。

0065

ステップS23においては、鋳造品の3次元CADデータがCADデータ記憶エリア105fに読み込まれる。ここで、鋳造品の3次元CADデータは、焼き付き部位の位置情報を含まないデータである。また、3次元CADデータは、図4に示すような穴モデルが抽出された穴CADデータであってもよい。ステップS24においては、焼き付き部位記憶エリア105eの焼き付き部位の位置データ及びCADデータ記憶エリア105fの3次元CADデータがワークエリア105cに読み込まれ、それらが合成される。そして、ステップS25においては、合成されたデータが3次元形状データとされ、3次元形状データ記憶エリア105aに記憶され、3次元形状データ取得プログラムが終了される。このように、3次元形状データ取得プログラムにより、穴情報を有する3次元CADデータと、焼き付き部位の情報を含む位置データとから、穴情報及び焼き付き部位情報を含む新たな3次元形状データを作成する3次元形状データ作成ステップを実行することができる。

0066

次に、図10に示す洩れ発生度予測プログラムについて説明する。ただし、図2に示す洩れ発生度予測プログラムのフローチャートと同じ処理には同じ符号を用いることとし、その説明を省略する。

0067

ステップS11においては、3次元形状データ記憶エリア105aの3次元形状データがワークエリア105cに読み込まれる。そして、ステップS2において、この3次元形状データから、すべての穴及び焼き付き部位を抽出する。ここで、ステップS11、S12が対象抽出ステップである。

0068

ステップS13においては、3次元形状データに基づいて、表3に示すように、すべての穴、面及び焼き付き部位について属性の設定を行い、その結果が穴情報記憶エリア105dに記憶されるとともにモニタ101に出力される。ここで、表3の「No.」に示す6、7は、焼き付き部位の属性を示している。また、表3の「No.」に示す1〜5、8〜10は実施形態1と同様であり、その説明を省略する。属性は、実施形態1と同様、「総称」、「穴種類」、「加工・黒皮区分」、「穴位置」である。なお、焼き付き部位は、切削加工ありとして処理する。
ステップS15においては、オペレータの指示により、穴、面及び焼き付き部位について属性の内容を変更する。なお、表3の「穴種類」は、焼き付き部位も含んでいる。つまり、焼き付き部位も穴として扱い、実施形態1と同様、洩れ発生度を予測する。その他については、実施形態1と同様である。

0069

0070

ステップS16においては、対話形式で穴情報の入力を行う。各穴ごとに、表4に示すように、「穴No.」、「穴種類」、「加工・黒皮区分」、「穴位置」の項目について、その内容がモニタ101に出力される。この際、「穴種類」ごとにまとめられて出力するようにしてもよい。これに対し、オペレータが「鋳抜き有無」、「加工量」を入力する。オペレータが入力した各穴情報は、それぞれ各項目毎に分類されて穴情報記憶エリア105dに記憶される。ここで、表4の「穴No.」に示す4、5は、焼き付き部位の情報である。焼き付き部位の「加工量」は、焼き付き部位における焼き付きの程度をデータとして記憶しておき、この焼き付きの程度を加工量に置き換えて処理する。また、焼き付き部位については、「鋳抜き有」として処理する。表4の「穴No.」に示す1〜3は実施形態1と同様であり、その説明を省略する。なお、表4の「穴No.」は、図11に示す1〜10の穴及び面とは対応していない。ステップS13、S15、S16が特性値取得ステップである。

0071

0072

ステップS10において作成される、図12に示す洩れ発生度予測表について説明する。図12における「隣接距離」、「肉厚ボリューム」、「切削加工」等の項目、a1〜a5等の区分は、図6と同様である。

0073

図12において、焼き付き部位Eと穴Bとの予測部位においては、隣接距離は12.0mmでポイントがc′、肉厚ボリュームは16mm角でポイントがg′、切削加工は焼き付き部位E、穴Bとも加工する両側加工でポイントがk′、下穴鋳抜きは焼き付き部位Eだけの片鋳抜きでポイントがm′、加工量は2.5mmでポイントがp′、仕切り部肉厚は2.0mmでポイントがt′である。焼き付き部位Fと焼き付き部位Gとの予測部位においても、同様に各特性値に対して各ポイントが得られる。このようにして得られた各発生度ポイントは、穴情報として穴情報記憶エリア105dに記憶される。ここで、各特性値と各発生度ポイントとの関係を示すテーブルや関数等の取り扱いは、実施形態1と同様である。

0074

そして、各ポイントを掛け合わせて、総合発生度としての発生度総合ポイントが得られる。焼き付き部位Eと穴Bとの予測部位の発生度総合ポイントはα′であり、焼き付き部位Fと焼き付き部位Gとの予測部位の発生度総合ポイントはβ′である。

0075

最後に、発生度総合ポイントに基づいて、予想洩れ率が求められ、モニタ101に出力される。図12の例では、焼き付き部位Eと穴Bとの予測部位の予想洩れ率は30%、焼き付き部位Fと焼き付き部位Gとの予測部位の予想洩れ率は15%である。これらの予想洩れ率から、洩れ発生度を判断することができる。その際、実施形態1と同様の判断方法等を採用することができる。

0076

実施形態2に係る鋳造品の洩れ発生度予測方法においては、実施形態1で示した部位の組み合わせだけでなく、焼き付き部位と焼き付き部位との組み合わせ、焼き付き部位と穴との組み合わせ、焼き付き部位と鋳造端面との組み合わせにおいても、鋳造不良による液体の洩れ発生度を算出し、洩れ発生度が高い組み合わせを抽出している。そのため、洩れ発生度が高い組み合わせについては、その鋳造体の形状を変更することにより、洩れ発生度を低くすることができ、試作工程等を何度も繰り返す必要がなくなる。したがって、この鋳造品の洩れ発生度予測方法によれば、信頼性の高い鋳造品を迅速に設計・製造することができる。焼き付き部位と焼き付き部位との組み合わせ、焼き付き部位と穴との組み合わせ、焼き付き部位と鋳造端面との組み合わせにおけるその他の作用、効果においても実施形態1と同様である。

0077

なお、実施形態1、2においては、特性値として、隣接距離、切削加工の有無、仕切り部肉厚、肉厚ボリューム、下穴鋳抜き有無、加工量の項目の全てを使用しているが、これらの項目から重要な項目を選択して使用してもよい。特に、隣接距離を選択して使用することができる。さらに、隣接距離を必須の項目として、それ以外の項目のうち1以上を組み合わせて選択してもよい。

0078

以上、本発明を実施形態1、2に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

図面の簡単な説明

0079

実施形態1に係り、特性値を示す鋳造品の断面図。
実施形態1の洩れ発生度予測プログラムのフローチャート。
実施形態1の鋳造品の斜視図。
実施形態1の鋳造品に係り、穴モデルの斜視図。
実施形態1に係り、穴モデル及び面の属性を示す鋳造品の一部断面図。
実施形態1の洩れ発生度予測表。
実施形態1の洩れ発生度予測装置の概要図。
実施形態2に係り、特性値を示す鋳造品の断面図。
実施形態2に係り、3次元形状データ取得プログラムのフローチャート。
実施形態2の洩れ発生度予測プログラムのフローチャート。
実施形態2に係り、穴、面及び焼き付き部位の属性を示す鋳造品の一部断面図。
実施形態2の洩れ発生度予測表。
実施形態2の洩れ発生度予測装置の概要図。

符号の説明

0080

20…鋳造品、S1、S2、S11、S12…対象抽出ステップ、S3、S5、S6、S13、S15、S16…特性値取得ステップ、S9…発生度算出ステップ、S10…結果抽出ステップ、A1、A2、A3、A4、A5…隣接距離、B1、B2…仕切り部肉厚、C1、C2…肉厚ボリューム、D1、D2…加工量、a〜u…発生度ポイント(ポイント)、α、β…総合発生度(発生度総合ポイント)、100…洩れ発生度予測装置、102、104、105a、105b、105c、105d…対象抽出手段(102…入力手段、104…演算手段、105a…3次元形状データ記憶エリア、105b…プログラム格納エリア、105c…ワークエリア、105d…穴情報記憶エリア)、104、105a、105b、105c、105d…特性値取得手段、104、105b、105c、105d…発生度算出手段、104、105b、105c、105d、101…結果抽出手段、106…記憶媒体。

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