JP2000000830A - Preparation of metal mold for molding synthetic resin - Google Patents
Preparation of metal mold for molding synthetic resinInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂成形用金型
の製造方法に関する。[0001] The present invention relates to a method for manufacturing a synthetic resin molding die.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、射出成形用金型は、例えばJIS
S45C等の機械構造用炭素鋼より構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, injection molding dies, for example, are JIS
It is made of carbon steel for machine structure such as S45C.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら金型を前
記炭素鋼より構成すると、それらの熱伝導率が比較的低
く冷却性能が悪いため、成形作業のサイクルタイムが長
くなり、また両型の重量が大きいため、それらの装置本
体に対する組付けおよび取外し作業性が悪い、という問
題があった。However, when the dies are made of the carbon steel, their heat conductivity is relatively low and the cooling performance is poor, so that the cycle time of the molding operation becomes long and the weight of both dies is reduced. Due to the large size, there is a problem that the workability of assembling and removing them from the apparatus main body is poor.
【0004】そこで、本発明者等は、先に、成形作業の
サイクルタイムを短縮して成形品の生産能率を向上させ
ることができ、また軽量化の達成が容易で、比較的安価
な前記合成樹脂成形用金型として、鋳鉄鋳物である型本
体と、その型本体に溶射処理を施して形成され、且つ合
成樹脂材料に形を付与する熱伝導性の良好な成形面構成
体とを備え、その成形面構成体は、成形面を備えた凹形
主体と、その凹形主体の開口側に、外方へ折曲がるよう
に形成されて、その凹形主体の剥離を防止するアンカ部
とを有するものを開発した。Therefore, the present inventors have first made it possible to improve the production efficiency of molded products by shortening the cycle time of the molding operation, and to achieve the weight reduction easily and the relatively inexpensive synthesis method. As a resin molding die, a mold main body that is a cast iron casting, formed by performing a thermal spray treatment on the mold main body, and provided with a molded surface component having good thermal conductivity to impart a shape to the synthetic resin material, The molding surface structure includes a concave main body having a molding surface, and an anchor portion formed on the opening side of the concave main body so as to be bent outward to prevent peeling of the concave main body. We have developed what we have.
【0005】ところが、前記金型の仕上加工工程におい
て成形面構成体に研削加工を施すと、そのアンカ部の外
縁部分や凹形主体におけるアンカ部と反対側の角部に欠
けが生じ易い、という製造上の問題を生じた。However, when the forming surface structure is subjected to grinding in the finishing step of the mold, chipping is likely to occur at the outer edge portion of the anchor portion or at the corner of the concave main body opposite to the anchor portion. A manufacturing problem has arisen.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、欠けの無い健
全な成形面構成体を備えた金型を得ることのできる前記
製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of obtaining a mold having a sound forming surface structure without chipping.
【0007】前記目的を達成するため本発明によれば、
鋳鉄鋳物である型本体と、その型本体に溶射処理を施し
て形成され、且つ合成樹脂材料に形を付与する熱伝導性
の良好な成形面構成体とを備え、その成形面構成体は、
成形面を備えた凹形主体と、前記凹形主体の開口側に、
外方へ折曲がるように形成されて、その凹形主体の剥離
を防止するアンカ部とを有する金型を製造するに当り、
前記型本体を鋳鉄を用いて鋳造する工程と、前記型本体
の成形面構成体形成領域に溶射前加工を施す工程と、前
記成形面構成体形成領域の凹形主体対応区域にプラズマ
溶射処理を施して前記凹形主体を形成する工程と、前記
成形面構成体形成領域のアンカ部対応区域にプラズマト
ランスファアーク溶接処理を施して前記凹形主体の端縁
部と融合した肉盛り部を形成する工程と、前記肉盛り部
に機械加工を施して前記アンカ部を形成する工程とを用
いる合成樹脂成形用金型の製造方法が提供される。[0007] To achieve the above object, according to the present invention,
A mold body that is a cast iron casting, and a mold surface structure formed by performing a thermal spray treatment on the mold body, and having a good thermal conductivity forming surface to impart a shape to the synthetic resin material, the molding surface structure,
A concave main body with a molding surface, and on the opening side of the concave main body,
In manufacturing a mold having an anchor portion formed so as to be bent outward and preventing peeling of the concave main body,
Casting the mold body using cast iron, performing a pre-spraying process on a molding surface structure forming region of the mold body, and performing a plasma spraying process on the concave main body corresponding region of the molding surface structure forming region. Forming the concave main body, and performing a plasma transfer arc welding process on an area corresponding to the anchor portion of the forming surface structure forming area to form a built-up portion fused with the edge of the concave main body. A method for manufacturing a synthetic resin molding die is provided, which includes a step and a step of forming the anchor portion by machining the overlaid portion.
【0008】プラズマ溶射処理による凹形主体は積層組
織であるが、プラズマトランスファアーク溶接処理(P
TA)による肉盛り部は冶金学的に均一組織であって、
型本体と融合して一体となっている。したがって肉盛り
部は凹形主体よりも型本体に対する付着力が強く、また
密度も高く高強度である。しかも、その肉盛り部は、凹
形主体の端縁部と融合して、それを取込んでいる。Although the main part of the concave shape formed by the plasma spraying process is a laminated structure, the plasma transfer arc welding process (P
TA) the overlaid portion is metallurgically uniform,
It is integrated with the mold body. Therefore, the built-up portion has a stronger adhesive force to the mold body than the concave main body, and has a high density and high strength. Moreover, the built-up portion fuses with and takes in the edge portion of the concave main body.
【0009】このような肉盛り部は切削加工、研削加工
等の機械加工に十分に耐えるので、外縁部分に欠けの無
いアンカ部を形成することができる。また凹形主体の前
記角部は、肉盛部に取込まれている前記端縁部に存在す
ることになるので、その角部の形成に当り、それに欠け
を生じることはない。Such a built-up portion sufficiently withstands machining such as cutting and grinding, so that an anchor portion having no chip in the outer edge portion can be formed. Further, since the corner portion mainly composed of the concave portion is present at the edge portion incorporated in the overlay portion, the corner portion is not chipped when forming the corner portion.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1,2,7において、合成樹脂
成形用金型としての、固定金型1およびその固定金型1
に対して進退自在の可動金型2は自動車用合成樹脂製バ
ンパの射出成形に用いられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIGS. 1, 2 and 7, a stationary die 1 and a stationary die 1 as a synthetic resin molding die are shown.
The movable mold 2 which can move forward and backward is used for injection molding of a synthetic resin bumper for automobiles.
【0011】図1〜6に明示するように、固定金型1の
合せ面3は、相対向する位置に在って、可動金型2の進
退方向aと交差関係にある一対の平坦面4と、両平坦面
4に両端をそれぞれ連結した帯状をなす凹形面5とより
なる。合せ面3に、一方の平坦面4から凹形面5を経て
他方の平坦面4に至るチャンネル6がU字形に折曲げ形
成され、そのチャンネル6の横断面凹形をなす内面は、
合成樹脂材料に形を付与する凹形成形面7として機能す
る。固定金型1に、成形面7の底部に開口するようにゲ
ート8が形成される。各平坦面4の外側に位置決め凸条
9が形成され、また各位置決め凸条9外側の平坦面10
に、位置決めピン孔11が開口する。As clearly shown in FIGS. 1 to 6, the mating surfaces 3 of the fixed mold 1 are located at opposing positions and have a pair of flat surfaces 4 which intersect with the moving direction 2 of the movable mold 2. And a concave surface 5 in the form of a strip having both ends connected to both flat surfaces 4. A channel 6 extending from one flat surface 4 to the other flat surface 4 via the concave surface 5 to the other flat surface 4 is formed in the mating surface 3 in a U-shape, and the inner surface of the channel 6 forming a concave cross section is
It functions as a concave forming surface 7 that gives a shape to the synthetic resin material. A gate 8 is formed in the fixed mold 1 so as to open at the bottom of the molding surface 7. A positioning ridge 9 is formed outside each flat surface 4, and a flat surface 10 outside each positioning ridge 9 is formed.
Then, a positioning pin hole 11 is opened.
【0012】図1,2,7に明示するように可動金型2
の合せ面12は、固定金型1における両位置決め凸条9
内側の両平坦面4に合致する一対の平坦面131 と、両
平坦面131 に両端をそれぞれ連結され、且つ固定金型
1の凹形面5に合致する帯状をなす凸形面14とよりな
る。凸形面14に、一方の平坦面131 側から他方の平
坦面131 側に至る凸条15がU字形に折曲げ形成さ
れ、その凸条15の両端面15aと両平坦面131 との
間には所定の間隔が設けられている。その凸条15の表
面および凸形面14における凸条15のふもと部分は、
固定金型1の凹形成形面7に対応する凸形成形面16を
形成する。各平坦面131 の外側に、固定金型1の位置
決め凸条9に合致する位置決め凹条17が形成され、ま
た各位置決め凹条17の外側の平坦面132 からは、固
定金型1の各位置決めピン孔9に合致する位置決めピン
18が突出している。両位置決め凹条17内側の両平坦
面131 は、型本体2aに設けられたスライドコアsに
よりそれぞれ形成される。As clearly shown in FIGS.
The mating surfaces 12 of the fixed dies 1
A pair of flat surfaces 13 1 that matches the inner side of both the flat surfaces 4 are connected both flat surfaces 13 1 on both ends, respectively, convex shape surface 14 which forms a band shape and matches the concave surface 5 of the stationary die 1 and Consisting of The Totsukatachimen 14, projections 15 extending on the other flat surface 13 1 side from one of the flat surfaces 13 1 side is bent formed into a U-shape, and both end faces 15a and both flat surfaces 13 1 of the projections 15 A predetermined interval is provided between them. The surface of the ridge 15 and the base of the ridge 15 in the convex surface 14 are:
A convex forming surface 16 corresponding to the concave forming surface 7 of the fixed mold 1 is formed. The outside of each planar surface 13 1, the positioning concave 17 is formed to conform to the positioning projections 9 of the stationary mold 1, also from the outside of the flat surface 13 2 of the positioning concave 17, the stationary die 1 A positioning pin 18 that matches each positioning pin hole 9 protrudes. Both positioning concave 17 both flat surfaces 13 1 of the inner, are formed by a slide core s provided in the mold body 2a.
【0013】図2〜4に明示するように、型締めを行う
と、可動金型2の凸形成形面16と、固定金型1の凹形
成形面7との協働でバンパ成形用キャビティCが形成さ
れる。As clearly shown in FIGS. 2 to 4, when the mold is clamped, the bump-forming cavity is formed by the cooperation of the convex forming surface 16 of the movable mold 2 and the concave forming surface 7 of the fixed mold 1. C is formed.
【0014】固定金型1は、鋳鉄鋳物である型本体1a
と、その型本体1aに溶射処理を施して形成され、且つ
凹形成形面7を持つ熱伝導性の良好な成形面構成体20
とを有する。図1,5,6に明示するように、成形面構
成体20は、凹形成形面7を持つ凹形主体としてのチャ
ンネル形主体23を有する。その主体23における開口
側、したがって両平坦面4に存するコ字形端面24の外
縁bおよび凹形面5に在って互に平行な両端面25の外
縁bには、外方へ折曲がるように、略フランジ状をなす
アンカ部26が無端状に形成される。そのアンカ部26
は、各平坦面4および凹形面5よりも凹んだ無端状凹部
27に付着して主体23を型本体1aに留める効果を有
する。チャンネル形主体23は、図4,6に明示するよ
うにNi−Al系合金よりなる下地層21と、その下地
層21上に在り、且つCu系合金よりなる表面層22と
より構成され、一方、アンカ部26は表面層22と同じ
Cu系合金より構成されている。The fixed mold 1 is a mold body 1a which is a cast iron casting.
And a molding surface component 20 having good thermal conductivity formed by subjecting the mold body 1a to a thermal spraying process and having a concave-formed surface 7.
And As clearly shown in FIGS. 1, 5 and 6, the molding surface arrangement 20 has a channel-shaped main body 23 as a concave main body having a concave-formed surface 7. The open side of the main body 23, that is, the outer edge b of the U-shaped end face 24 existing on both flat surfaces 4 and the outer edge b of the both end faces 25 present on the concave surface 5 and parallel to each other are bent outward. An anchor portion 26 having a substantially flange shape is formed endlessly. The anchor part 26
Has an effect of attaching the main body 23 to the mold body 1a by adhering to the endless recess 27 recessed from the flat surface 4 and the concave surface 5. The channel-type main body 23 is composed of an underlayer 21 made of a Ni-Al-based alloy and a surface layer 22 on the underlayer 21 and made of a Cu-based alloy, as shown in FIGS. The anchor portion 26 is made of the same Cu-based alloy as the surface layer 22.
【0015】固定金型1の製造に当っては次のような方
法が採用される。In manufacturing the fixed mold 1, the following method is adopted.
【0016】(1) 図8(a)に示すように、型本体
1aを鋳鉄を用いて鋳造する。鋳鉄としては、ねずみ鋳
鉄、球状黒鉛鋳鉄等が用いられる。(1) As shown in FIG. 8A, the mold body 1a is cast using cast iron. Gray cast iron, spheroidal graphite cast iron, or the like is used as the cast iron.
【0017】(2) 図8(b)に示すように、型本体
1aの成形面構成体形成領域29に溶射前加工を施す。
この加工は、皮むき、成形面構成体20の厚さを考慮し
た研削、無端状凹部27の形成等を行う機械加工および
粗面化を行うサンドブラスト処理を含む。(2) As shown in FIG. 8 (b), a pre-spraying process is performed on the forming surface structure forming region 29 of the mold body 1a.
This processing includes scalping, grinding in consideration of the thickness of the molding surface structure 20, formation of the endless recess 27, and the like, and sandblasting for roughening.
【0018】(3) 図8(c)に示すように、成形面
構成体形成領域29のチャンネル形(凹形)主体対応区
域29aにNi−Al系合金を用いたプラズマ溶射処理
を施して極く薄い下地層21を形成し、次いで図9
(a)に示すように、下地層21表面にCu系合金を用
いたプラズマ溶射処理を施すことにより厚い表面層22
を形成して、チャンネル形主体23を得る。(3) As shown in FIG. 8 (c), a channel-shaped (concave) main body corresponding area 29a of the forming surface structure forming area 29 is subjected to plasma spraying using a Ni-Al alloy to form a pole. 9 is formed.
As shown in (a), a thick surface layer 22 is formed by subjecting the surface of the underlayer 21 to plasma spraying using a Cu-based alloy.
Is formed to obtain a channel-shaped main body 23.
【0019】Ni−Al系合金としては、Ni−5wt
%Al合金、Ni−20wt%Cr合金、Ni−7wt
%Al−8wt%Cr−5wt%Fe−5wt%Mo合
金等が用いられ、Cu系合金としては、Cu−15.5
wt%Ni−0.71wt%B−2.63wt%Si合
金、Cu−38wt%Ni合金、Cu−10wt%Al
−5wt%Ni合金、Cu−10wt%Al−1wt%
Fe合金、Cu−9.1wt%Al−3.8wt%Fe
−2.1wt%Ni−1wt%Mn合金等が用いられ
る。As the Ni—Al alloy, Ni-5 wt.
% Al alloy, Ni-20wt% Cr alloy, Ni-7wt
% Al-8wt% Cr-5wt% Fe-5wt% Mo alloy or the like is used, and as a Cu-based alloy, Cu-15.5 is used.
wt% Ni-0.71wt% B-2.63wt% Si alloy, Cu-38wt% Ni alloy, Cu-10wt% Al
-5wt% Ni alloy, Cu-10wt% Al-1wt%
Fe alloy, Cu-9.1 wt% Al-3.8 wt% Fe
-2.1 wt% Ni-1 wt% Mn alloy or the like is used.
【0020】(4) 図9(b)に示すように、成形面
構成体形成領域29のアンカ部対応区域、したがって無
端状凹部27に、前記同様のCu系合金を用いたプラズ
マトランスファアーク溶接処理を施してチャンネル形主
体23の端縁部と融合した肉盛り部301 を形成する。(4) As shown in FIG. 9 (b), a plasma transfer arc welding process using the same Cu-based alloy as described above is applied to the area corresponding to the anchor portion of the forming surface structure forming area 29, that is, the endless concave portion 27. forming the built-up portion 30 1 fused to the edge of the channel-shaped main body 23 is subjected to.
【0021】(5) 図6に示すように、肉盛り部30
1 に切削加工を施すことにより過剰分を除去してアンカ
部26を形成し、次いで成形面構成体20全体に研削に
よる仕上げ加工を施す。(5) As shown in FIG.
An excess portion is removed by performing a cutting process on 1 to form an anchor portion 26, and then a finishing process is performed on the entire molded surface structure 20 by grinding.
【0022】なお、位置決めピン孔11の形成等の必要
な機械加工等は、例えば前記(2)または(5)工程で
行われ、最終的には各種部品の組付けが行われる。Necessary machining such as formation of the positioning pin hole 11 is performed in, for example, the above-mentioned step (2) or (5), and finally, various components are assembled.
【0023】固定金型1において、成形面構成体20を
Cu系合金およびNi−Al系合金より構成すると、凹
形成形面7およびその近傍の熱伝導率が比較的高く冷却
性能が良好となるので、成形作業のサイクルタイムを短
縮してバンパの生産能率を向上させることが可能であ
る。In the fixed mold 1, when the molding surface constituting body 20 is made of a Cu-based alloy or a Ni-Al-based alloy, the heat conductivity of the concave-formed surface 7 and its vicinity is relatively high, and the cooling performance is good. Therefore, the cycle time of the molding operation can be shortened, and the production efficiency of the bumper can be improved.
【0024】また型本体1aは鋳鉄鋳物であって、その
表面にピンホールが現出することがあるが、そのピンホ
ールは成形面構成体20により被覆され、しかも成形面
構成体20の表面を平滑化することは容易であるから、
バンパの表面状態も優れたものとなる。The mold body 1a is a cast iron casting, and pinholes may appear on its surface. The pinholes are covered with the molding surface structure 20, and the surface of the molding surface structure 20 Because it is easy to smooth,
The surface condition of the bumper is also excellent.
【0025】さらに型本体1aに対する成形面構成体2
0の付着性は良好であって、型本体1aの温度が200
℃を超えても、その型本体1aから成形面構成体20が
剥離することはない。Further, the molding surface structure 2 for the mold body 1a
0 is good and the temperature of the mold body 1a is 200
Even if the temperature exceeds ℃, the molding surface constituting body 20 does not peel off from the mold body 1a.
【0026】さらに型本体1aは鋳鉄鋳物であるからそ
の強度を損わないように複数の肉抜き部28を設けて、
その軽量化を容易に達成することができ、また固定金型
1のコストも比較的安価となる。Further, since the mold body 1a is a cast iron casting, a plurality of hollow portions 28 are provided so as not to impair its strength.
The weight reduction can be easily achieved, and the cost of the fixed mold 1 is relatively low.
【0027】固定金型1の製造に当り、前記のような手
段を採用すると、鋳造により完成品に近い形状の型本体
1aを得ることができるので、従来の総削り出し加工を
行う場合に比べ加工工数を激減し、リードタイムを大幅
に短縮して固定金型1の生産コストを低減することがで
きる。When the above-described means is employed in the manufacture of the fixed mold 1, a mold body 1a having a shape close to a finished product can be obtained by casting. The number of processing steps is drastically reduced, the lead time is greatly reduced, and the production cost of the fixed mold 1 can be reduced.
【0028】プラズマ溶射処理によるチャンネル形主体
23は積層組織であるが、プラズマトランスファアーク
溶接処理による肉盛り部301 は冶金学的に均一組織で
あって型本体1aと融合して一体となっている。したが
って肉盛り部301 はチャンネル形主体23よりも型本
体1aに対する付着力が強く、また密度も高く高強度で
ある。しかも、その肉盛り部301 は、図9に示すよう
にチャンネル形主体23の端縁部23aと融合して、そ
れを取込んでいる。[0028] While the channel-shaped main 23 by plasma thermal spraying has a laminated structure, the deposition unit 30 1 by plasma transfer arc welding process together fused to the mold body 1a a metallurgically uniform tissue I have. Therefore the deposition unit 30 1 has a strong adhesion to the mold body 1a than channel shaped main 23, also the density is also high strength. Moreover, the built-up portion 30 1 is fused to the edge portion 23a of the channel shaped main 23 as shown in FIG. 9, which is captures and it.
【0029】このような肉盛り部301 は切削加工に十
分に耐えるので、図6において、外縁部分26aに欠け
の無いアンカ部26を形成することができる。またチャ
ンネル形主体23の角部23bは、肉盛り部311 に取
込まれている端縁部23aに存在することになるので、
その角部23bの形成に当り、それに欠けを生じること
はない。[0029] Since such padding unit 30 1 is sufficiently withstand the cutting can be formed in FIG. 6, the anchor portion 26 with no chipping at the outer edge portion 26a. In addition, since the corner 23b of the channel-shaped main body 23 is present at the edge 23a which is taken into the overlay portion 31 1 ,
In forming the corner portion 23b, no chipping occurs.
【0030】図10に示すように、可動金型2の型本体
2aも、前記同様の鋳鉄を用いて鋳造される。その型本
体2aは、機械加工および研磨加工を施された後、各種
部品を組付けられて使用に供される。このように可動金
型2には成形面構成体20は用いられない。これは、可
動金型20の凸形成形面16がバンパの、人目に付かな
い内面側を成形するものであるからである。As shown in FIG. 10, the mold body 2a of the movable mold 2 is also cast using the same cast iron as described above. After being subjected to machining and polishing, the mold body 2a is assembled with various components and used. Thus, the molding surface structure 20 is not used for the movable mold 2. This is because the convex forming surface 16 of the movable mold 20 forms an invisible inner surface side of the bumper.
【0031】次に、固定金型1の具体的製造例について
説明する。Next, a specific example of manufacturing the fixed mold 1 will be described.
【0032】(a) 型本体1aを球状黒鉛鋳鉄(JI
S FCD600)を用いて鋳造し、次いで型本体1a
の成形面構成体形成領域29に前記溶射前加工を施し
た。このような型本体1aを2つ用意した。(A) The mold body 1a is made of spheroidal graphite cast iron (JI
S FCD600), and then mold body 1a
The above-mentioned pre-spray processing was applied to the forming surface structure forming region 29 of FIG. Two such mold bodies 1a were prepared.
【0033】(b) 各型本体1aにおける成形面構成
体形成領域29のチャンネル形主体対応区域29aに、
粒径45〜106μmのNi−5wt%Al合金粉末を
用いたプラズマ溶射処理を施して、厚さ約100μmの
下地層21を形成した。(B) In the channel-shaped main body corresponding area 29a of the molding surface structure forming area 29 in each mold body 1a,
A plasma spraying process using a Ni-5 wt% Al alloy powder having a particle size of 45 to 106 μm was performed to form an underlayer 21 having a thickness of about 100 μm.
【0034】溶射機としては、ガン型プラズマ溶射機
(ミラーサーマル社製、SG−100)が用いられた。
これは、後述の表面層22の形成にも同様に用いられ
た。溶射条件は、電流:800A;作動ガス:Ar圧
0.35MPa、He圧0.7MPa;キャリヤガス:
Ar圧0.28MPa;に設定された。As the spraying machine, a gun type plasma spraying machine (SG-100 manufactured by Miller Thermal Co., Ltd.) was used.
This was similarly used for forming a surface layer 22 described later. The spraying conditions were as follows: current: 800 A; working gas: Ar pressure 0.35 MPa, He pressure 0.7 MPa; carrier gas:
The Ar pressure was set to 0.28 MPa;
【0035】次に、1つの型本体1aの下地層21上
に、粒径10〜90μmのCu−10wt%Al−5w
t%Ni合金粉末を用いたプラズマ溶射処理を施して、
厚さ約1.5mmの表面層22を形成した。溶射条件は、
電流:750A;作動ガス:Ar圧0.35MPa、H
e圧0.75MPa;キャリヤガス:Ar圧0.35M
Pa;に設定された。Next, a Cu-10 wt% Al-5w having a particle size of 10 to 90 μm is formed on the underlayer 21 of one mold body 1a.
Plasma spraying using t% Ni alloy powder
A surface layer 22 having a thickness of about 1.5 mm was formed. Thermal spraying conditions are
Current: 750 A; Working gas: Ar pressure 0.35 MPa, H
e pressure 0.75 MPa; carrier gas: Ar pressure 0.35 M
Pa ;.
【0036】(c) 型本体1aの無端状凹部27に、
粒径45〜105μmのCu−10wt%Al−5wt
%Ni合金粉末を用いたプラズマトランスファアーク溶
接処理を施して、表面層22と同一組成の肉盛り部30
1 を形成した。(C) In the endless concave portion 27 of the mold body 1a,
Cu-10wt% Al-5wt with particle size of 45-105μm
A plasma transfer arc welding process using a Ni alloy powder is performed, and the overlaid portion 30 having the same composition as the surface layer 22 is formed.
Formed one .
【0037】溶接装置としては、プラズマトランスファ
アーク溶接装置(日本ユテク社製、ユートロニック・ギ
ャップ・システム375)が用いられた。これは後述の
肉盛り部301 の形成にも用いられた。溶射条件は、電
流:100A;パイロットガス:Ar 0.5L/min
;シールドガス:Ar+7%H2 15L/min ;キ
ャリヤガス:Ar 2L/min ;に設定された。As a welding device, a plasma transfer arc welding device (Utronic Gap System 375, manufactured by Utech Japan Co., Ltd.) was used. This was used in the formation of the built-up portion 30 1 which will be described later. Spraying conditions were as follows: current: 100 A; pilot gas: Ar 0.5 L / min
Shielding gas: Ar + 7% H 2 15 L / min; carrier gas: Ar 2 L / min.
【0038】(d) 肉盛り部301 に切削加工を施
し、次いで成形面構成体20全体に仕上げ加工を施し
た。The (d) The applying cutting to the padding unit 30 1, and then subjected to finishing the entire forming surface construction 20.
【0039】他の固定金型1として、もう1つの型本体
1aの下地層21上に、前記(b)工程の表面層形成の
ための溶射条件と同一条件で、粒径10〜90μmのC
u−15.5wt%Ni−0.71wt%B−2.63
wt%Si合金粉末を用いたプラズマ溶射処理を施し
て、厚さ約1.5mmの表面層22を形成した。As another stationary mold 1, a C layer having a particle diameter of 10 to 90 μm is formed on the underlayer 21 of another mold body 1 a under the same spraying conditions for forming the surface layer in the step (b).
u-15.5 wt% Ni-0.71 wt% B-2.63
A plasma spraying process using a wt% Si alloy powder was performed to form a surface layer 22 having a thickness of about 1.5 mm.
【0040】次いで型本体1aの無端状凹部27に、前
記(c)工程の溶射条件と同一条件で、粒径45〜10
5μmのCu−15.5wt%Ni−0.71wt%B
−2.63wt%Si合金粉末を用いたプラズマトラン
スファアーク溶接処理を施して、表面層22と同一組成
の肉盛り部301 を形成した。Next, in the endless concave portion 27 of the mold main body 1a, the particle size of 45 to 10
5 μm Cu-15.5wt% Ni-0.71wt% B
Subjected to plasma transfer arc welding process using the -2.63wt% Si alloy powder, thereby forming a built-up portion 30 first surface layer 22 and the same composition.
【0041】その後、肉盛り部301 に切削加工を施
し、次いで成形面構成体20全体に仕上げ加工を施し
た。[0041] then subjected to cutting to padding portion 30 1, and then subjected to finishing the entire forming surface construction 20.
【0042】両固定金型1の成形面構成体20につい
て、欠けの有無を調べたところ、その欠けは皆無である
ことが判明した。When the presence / absence of the chip was examined with respect to the molding surface constituting body 20 of both the fixed dies 1, it was found that there was no such chip.
【0043】その後、各固定金型1と前記可動金型2を
用いて射出成形を行ったところ、各固定金型1について
平滑な外面を有するバンパを得ることができた。射出成
形条件は、成形材料:ポリプロピレン(出光石油化学社
製、商品名SP850)、型締め圧:45MPa;射出
圧:100MPa;型温:40℃;成形材料温度:20
0℃に設定された。Thereafter, injection molding was performed using each fixed mold 1 and the movable mold 2, and a bumper having a smooth outer surface for each fixed mold 1 was obtained. The injection molding conditions were as follows: molding material: polypropylene (trade name: SP850, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), mold clamping pressure: 45 MPa; injection pressure: 100 MPa; mold temperature: 40 ° C .; molding material temperature: 20
It was set to 0 ° C.
【0044】チャンネル形主体23の底部23cに孔あ
け加工を施してゲート8を形成する場合には、図11,
12に示すように底部23cの被ゲート形成部Aに前記
プラズマトランスファアーク溶接処理を施してゲート8
の開口縁8aが含まれるように環状肉盛り部302 を形
成する。When the gate 8 is formed by making a hole in the bottom 23c of the channel-shaped main body 23, FIG.
As shown in FIG. 12, the plasma transfer arc welding process is performed on the gate forming portion A of the bottom portion 23c to form the gate 8.
To include opening edge 8a of forming an annular padding portion 30 2.
【0045】これにより、孔あけ加工によるゲート開口
縁8aの欠け発生を防止することができる。肉盛り部3
02 は孔あけ加工後、削り取られる。This makes it possible to prevent the gate opening edge 8a from being chipped due to the drilling process. Overlay 3
0 2 after boring, scraped away.
【0046】固定金型1のCu系合金製表面層22に対
するしぼ付加工は次のような方法で行われる。The graining of the Cu-based alloy surface layer 22 of the fixed mold 1 is performed by the following method.
【0047】(1) 図13(a)に示すように、表面
層22上に、未硬化のアクリル系光硬化性樹脂よりなる
樹脂層32を塗布形成する。(1) As shown in FIG. 13A, a resin layer 32 made of an uncured acrylic photocurable resin is formed on the surface layer 22 by coating.
【0048】(2) 図13(b)に示すように、樹脂
層32上に多数の微小円形部dをマスキングしたスクリ
ーン33を載せる。(2) As shown in FIG. 13B, a screen 33 on which a large number of small circular portions d are masked is placed on the resin layer 32.
【0049】(3) 図13(c)に示すように、スク
リーン33を介して樹脂層32に光Lを照射する。これ
により、樹脂層32において、光照射を受けた部分eは
硬化すると共に表面層22に付着し、一方、光照射を受
けなかった部分fは未硬化のままに保たれる。(3) As shown in FIG. 13C, light L is applied to the resin layer 32 through the screen 33. As a result, in the resin layer 32, the portion e that has been irradiated with light is cured and adheres to the surface layer 22, while the portion f that has not been irradiated with light is kept uncured.
【0050】(4) 図13(d)に示すように、樹脂
層32に洗浄処理を施して未硬化の光硬化性樹脂を洗い
流す。これにより、表面層22上には、多数の微小円形
部dに対応する多数の微小孔部gを備えた樹脂層32が
残置される。(4) As shown in FIG. 13D, the resin layer 32 is subjected to a cleaning process to wash away the uncured photocurable resin. Thereby, on the surface layer 22, the resin layer 32 having a large number of minute holes g corresponding to the large number of minute circular portions d is left.
【0051】(5) 図13(e)に示すように、表面
層22および樹脂層32を塩化第2鉄を含むエッチング
液34中に浸漬する。(5) As shown in FIG. 13E, the surface layer 22 and the resin layer 32 are immersed in an etching solution 34 containing ferric chloride.
【0052】(6) 図14(a)に示すように、表面
層22における各微小孔部gに対応する部分に凹部35
を形成する。(6) As shown in FIG. 14A, a concave portion 35 is formed in a portion of the surface layer 22 corresponding to each minute hole portion g.
To form
【0053】(7) 図14(b)〜(d)に示すよう
に、図13(a)〜(e)工程を1サイクルとして、こ
れを、さらに3サイクル行うと共に各サイクル毎に各微
小孔部gの内径を縮小し、これによりエッチングによる
凹部35の深さを漸次増加させて、図14(e)に示す
ような円錐形凹部35を得る。(7) As shown in FIGS. 14 (b) to 14 (d), the steps of FIGS. 13 (a) to 13 (e) are defined as one cycle, and this cycle is further performed for three cycles. The inner diameter of the portion g is reduced, thereby gradually increasing the depth of the concave portion 35 by etching, thereby obtaining a conical concave portion 35 as shown in FIG.
【0054】なお、必要に応じて、成形面構成体20は
可動金型2にも設けられる。また成形型は射出成形法以
外の成形法にも当然に適用される。It is to be noted that, if necessary, the molding surface structure 20 is also provided on the movable mold 2. The mold is naturally applied to molding methods other than the injection molding method.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明によれば、前記のような手段を採
用することによって、欠けの無い健全な成形面構成体を
備えた合成樹脂成形用金型を得ることが可能な製造方法
を提供することができる。According to the present invention, there is provided a manufacturing method capable of obtaining a synthetic resin molding die having a sound molding surface structure without any chipping by employing the above means. can do.
【図1】固定金型の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a fixed mold.
【図2】図1の2−2線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
【図3】図2の3−3線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2;
【図4】型締め時の要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part at the time of mold clamping.
【図5】固定金型における型本体と成形面構成体との関
係を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a relationship between a mold body and a molding surface structure in a fixed mold.
【図6】図2の要部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
【図7】可動金型の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a movable mold.
【図8】固定金型の製造過程前段を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a first stage of a manufacturing process of the fixed mold.
【図9】固定金型の製造過程後段を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing a latter stage of the manufacturing process of the fixed mold.
【図10】可動金型用型本体の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a movable mold body.
【図11】ゲート形成方法の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a gate forming method.
【図12】図11の12−12線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line 12-12 of FIG. 11;
【図13】表面層に対するしぼ付加工法の説明図であ
る。FIG. 13 is an explanatory diagram of a graining method for a surface layer.
【図14】しぼ付加工による凹部形成過程の説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram of a recess forming process by graining.
1 固定金型(合成樹脂成形用金型) 1a 型本体 7 凹形成形面(成形面) 8 ゲート 20 成形面構成体 23 チャンネル形主体(凹形主体) 23a 端縁部 26 アンカ部 27 無端状凹部(アンカ部対応区域) 29 成形面構成体形成領域 29a チャンネル形主体対応区域(凹形主体対応区
域) 301 ,302 肉盛り部 A 被ゲート形成部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed mold (mold for synthetic resin molding) 1a Mold main body 7 Concave forming surface (molding surface) 8 Gate 20 Molding surface structure 23 Channel-shaped main body (concave main body) 23a Edge 26 Anchor 27 Endless Depressed portion (anchor portion corresponding region) 29 Molded surface structure forming region 29a Channel-shaped main body corresponding region (concave main body corresponding region) 30 1 , 30 2 Overlay portion A Gate-forming portion
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年5月24日(1999.5.2
4)[Submission date] May 24, 1999 (1999.5.2
4)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0019】Ni−Al系合金としては、Ni−5wt
%Al合金、Ni−7wt%Al−8wt%Cr−5w
t%Fe−5wt%Mo合金等が用いられ、Cu系合金
としては、Cu−15.5wt%Ni−0.71wt%
B−2.63wt%Si合金、Cu−38wt%Ni合
金、Cu−10wt%Al−5wt%Ni合金、Cu−
10wt%Al−1wt%Fe合金、Cu−9.1wt
%Al−3.8wt%Fe−2.1wt%Ni−1wt
%Mn合金等が用いられる。なお、下地層21をNi−
20wt%Cr合金粉末を用いて形成することも可能で
ある。 As the Ni—Al alloy, Ni-5 wt.
% Al alloy , Ni-7wt% Al-8wt% Cr-5w
t% Fe-5wt% Mo alloy or the like is used, and as a Cu-based alloy, Cu-15.5wt% Ni-0.71wt%
B-2.63 wt% Si alloy, Cu-38 wt% Ni alloy, Cu-10 wt% Al-5 wt% Ni alloy, Cu-
10wt% Al-1wt% Fe alloy, Cu-9.1wt
% Al-3.8wt% Fe-2.1wt% Ni-1wt
% Mn alloy or the like is used. The underlayer 21 is made of Ni-
It can be formed using 20wt% Cr alloy powder.
is there.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0037[Correction target item name] 0037
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0037】溶接装置としては、プラズマトランスファ
アーク溶接装置(日本ユテク社製、ユートロニック・ギ
ャップ・システム375)が用いられた。これは後述の
肉盛り部301 の形成にも用いられた。溶接条件は、電
流:100A;パイロットガス:Ar 0.5L/min
;シールドガス:Ar+7%H2 15L/min ;キ
ャリヤガス:Ar 2L/min ;に設定された。As a welding device, a plasma transfer arc welding device (Utronic Gap System 375, manufactured by Utech Japan Co., Ltd.) was used. This was used in the formation of the built-up portion 30 1 which will be described later. The welding conditions were: current: 100 A; pilot gas: Ar 0.5 L / min
Shielding gas: Ar + 7% H 2 15 L / min; carrier gas: Ar 2 L / min.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図1】 FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古山 雄治 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4F202 AH24 AJ02 AJ12 CA11 CB01 CD14 CK41 CL02 4K031 AA03 BA08 CB26 CB35 DA04 FA13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Koyama 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. F term (reference) 4F202 AH24 AJ02 AJ12 CA11 CB01 CD14 CK41 CL02 4K031 AA03 BA08 CB26 CB35 DA04 FA13
Claims (2)
型本体(1a)に溶射処理を施して形成され、且つ合成
樹脂材料に形を付与する熱伝導性の良好な成形面構成体
(20)とを備え、その成形面構成体(20)は、成形
面(7)を備えた凹形主体(23)と、前記凹形主体
(23)の開口側に、外方へ折曲がるように形成され
て、その凹形主体(23)の剥離を防止するアンカ部
(26)とを有する金型を製造するに当り、前記型本体
(1a)を鋳鉄を用いて鋳造する工程と、前記型本体
(1a)の成形面構成体形成領域(29)に溶射前加工
を施す工程と、前記成形面構成体形成領域(29)の凹
形主体対応区域(29a)にプラズマ溶射処理を施して
前記凹形主体(23)を形成する工程と、前記成形面構
成体形成領域(29)のアンカ部対応区域(27)にプ
ラズマトランスファアーク溶接処理を施して前記凹形主
体(23)の端縁部(23a)と融合した肉盛り部(3
01 )を形成する工程と、前記肉盛り部(301 )に機
械加工を施して前記アンカ部(26)を形成する工程と
を用いることを特徴とする合成樹脂成形用金型の製造方
法。1. A mold body (1a), which is a cast iron casting, and a molded surface component having good thermal conductivity formed by subjecting the mold body (1a) to thermal spraying and imparting a shape to a synthetic resin material. (20), and the molding surface structure (20) is bent outward to a concave main body (23) having a molding surface (7) and an opening side of the concave main body (23). Casting a mold body (1a) using cast iron to manufacture a mold having an anchor portion (26) formed as described above and preventing the concave main body (23) from peeling off; Performing a pre-spray process on the forming surface structure forming region (29) of the mold body (1a); and performing a plasma spraying process on the concave main body corresponding area (29a) of the forming surface structure forming region (29). Forming the concave main body (23) by applying a force to the molding surface structure forming region (29). The overlaid portion (3) fused to the edge portion (23a) of the concave main body (23) by performing plasma transfer arc welding on the portion corresponding to the recessed portion (27).
0 1 ) and a step of machining the overlaid portion (30 1 ) to form the anchor portion (26). .
してゲート(8)を形成するに当り、前記凹形主体(2
3)の被ゲート形成部(A)に前記プラズマトランスフ
ァアーク溶接処理を施して肉盛り部(302 )を形成す
る、請求項1記載の合成樹脂成形用金型の製造方法。2. When forming a gate (8) by making a hole in the concave main body (23), the concave main body (2) is formed.
2. The method for manufacturing a synthetic resin molding die according to claim 1, wherein the plasma transfer arc welding process is performed on the gate-forming portion (A) of ( 3 ) to form a built-up portion (30 2 ).
Priority Applications (3)
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JP16693898A JP2000000830A (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Preparation of metal mold for molding synthetic resin |
GB9912327A GB2339166B (en) | 1998-05-27 | 1999-05-26 | Moulds for synthetic resin moulding and process for the production thereof |
GB0300692A GB2380704B (en) | 1998-05-27 | 1999-05-26 | Process for the production of moulds for synthetic resin moulding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16693898A JP2000000830A (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Preparation of metal mold for molding synthetic resin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000000830A true JP2000000830A (en) | 2000-01-07 |
Family
ID=15840437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000000830A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2007131948A (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | United Technol Corp <Utc> | Coating method and apparatus |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16693898A patent/JP2000000830A/en active Pending
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JP4509085B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-07-21 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | Coating method and apparatus |
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