JP2002154128A - 樹脂金型およびその製造方法 - Google Patents
樹脂金型およびその製造方法Info
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- JP2002154128A JP2002154128A JP2000353347A JP2000353347A JP2002154128A JP 2002154128 A JP2002154128 A JP 2002154128A JP 2000353347 A JP2000353347 A JP 2000353347A JP 2000353347 A JP2000353347 A JP 2000353347A JP 2002154128 A JP2002154128 A JP 2002154128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シゴキＲ部などの摩耗しやすい個所の耐磨耗
性を飛躍的に向上させた樹脂金型とその製法を提供す
る。を提供する。 【解決手段】 ダイ１、パンチ２およびブランクホルダ
ー３からプレス成形装置が構成され、これらダイ１及び
パンチ２はエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの樹脂
からなり、且つダイ１及びパンチ２のシゴキＲ部などの
摩耗しやすい部分については、樹脂に直径が０．３ｍｍ
以上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）を混合
した材料にて構成されている。
性を飛躍的に向上させた樹脂金型とその製法を提供す
る。を提供する。 【解決手段】 ダイ１、パンチ２およびブランクホルダ
ー３からプレス成形装置が構成され、これらダイ１及び
パンチ２はエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などの樹脂
からなり、且つダイ１及びパンチ２のシゴキＲ部などの
摩耗しやすい部分については、樹脂に直径が０．３ｍｍ
以上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）を混合
した材料にて構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプレス成形などの成
形用樹脂金型とその製造方法に関する。
形用樹脂金型とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プレス成形、射出成形或いは真空成形に
用いる金型として樹脂製のものが知られている。樹脂金
型は多品種少量生産に適しているが、最近では樹脂金型
にも機械的強度、耐磨耗性、耐熱性を付与することであ
る程度の量産にも適応する提案が、特開昭６３−２８６
２３９号公報、特開平１−２０２４０７号公報或いは特
公平３−６９８７号公報などになされている。
用いる金型として樹脂製のものが知られている。樹脂金
型は多品種少量生産に適しているが、最近では樹脂金型
にも機械的強度、耐磨耗性、耐熱性を付与することであ
る程度の量産にも適応する提案が、特開昭６３−２８６
２３９号公報、特開平１−２０２４０７号公報或いは特
公平３−６９８７号公報などになされている。
【０００３】特開昭６３−２８６２３９号公報に開示さ
れる内容は、鋳鉄紛やコランダムを混合した樹脂材で金
型本体を形成するとともに、この金型本体の上面やコー
ナ部を樹脂に超高強度繊維を含浸せしめた樹脂で被覆す
るというものであり、特開平１−２０２４０７号公報に
開示される内容は、サンドコアで金型本体を構成すると
ともにこの金型本体の表面を中間層を介して金属繊維を
配合した樹脂型表面層で被覆するというものであり、特
公平３−６９８７号公報に開示される内容は、ポリウレ
タン樹脂に粒径が１００〜２００μm程度の多角形アル
ミニウム粉や鋳鉄粉を混合して樹脂型本体を構成し、こ
の樹脂型本体の表面にＮi−Ａl合金からなる溶射下地層
を形成し、この溶射下地層を介して高硬度金属の溶射被
覆層を形成するというものである。
れる内容は、鋳鉄紛やコランダムを混合した樹脂材で金
型本体を形成するとともに、この金型本体の上面やコー
ナ部を樹脂に超高強度繊維を含浸せしめた樹脂で被覆す
るというものであり、特開平１−２０２４０７号公報に
開示される内容は、サンドコアで金型本体を構成すると
ともにこの金型本体の表面を中間層を介して金属繊維を
配合した樹脂型表面層で被覆するというものであり、特
公平３−６９８７号公報に開示される内容は、ポリウレ
タン樹脂に粒径が１００〜２００μm程度の多角形アル
ミニウム粉や鋳鉄粉を混合して樹脂型本体を構成し、こ
の樹脂型本体の表面にＮi−Ａl合金からなる溶射下地層
を形成し、この溶射下地層を介して高硬度金属の溶射被
覆層を形成するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術に開
示された樹脂型を用いることで、ある程度の回数までは
磨耗なども問題ないのであるが、成形回数が１万ショッ
トを超えると、シゴキＲ部などに磨耗が目立つようにな
り、成形不良を招き量産加工ができなくなる。
示された樹脂型を用いることで、ある程度の回数までは
磨耗なども問題ないのであるが、成形回数が１万ショッ
トを超えると、シゴキＲ部などに磨耗が目立つようにな
り、成形不良を招き量産加工ができなくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る樹脂金型は、金型本体を樹脂を主体として
構成し、この金型本体のうち、成形の際に被成形材と接
触するシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分を樹脂に直径
が０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の金属球を樹脂に混合
した材料にて構成した。前記樹脂としては、常温で硬化
する２液混合タイプ或いは加熱により硬化する熱硬化性
樹脂を用いる。
本発明に係る樹脂金型は、金型本体を樹脂を主体として
構成し、この金型本体のうち、成形の際に被成形材と接
触するシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分を樹脂に直径
が０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の金属球を樹脂に混合
した材料にて構成した。前記樹脂としては、常温で硬化
する２液混合タイプ或いは加熱により硬化する熱硬化性
樹脂を用いる。
【０００６】金属球としてはスチールボールが適当であ
り、また直径を０．３ｍｍ以上としたのは、０．３ｍｍ
未満ではスチールボ−ルが１万ショットを超えると急激
に剥がれ易くなるからであり、１．５ｍｍ以下としたの
は１．５ｍｍを超えると、スチールボ−ルに起因する絞
り傷やデホームの発生が目立つようになるからである。
り、また直径を０．３ｍｍ以上としたのは、０．３ｍｍ
未満ではスチールボ−ルが１万ショットを超えると急激
に剥がれ易くなるからであり、１．５ｍｍ以下としたの
は１．５ｍｍを超えると、スチールボ−ルに起因する絞
り傷やデホームの発生が目立つようになるからである。
【０００７】また、摩耗しやすい部分を構成する材料中
の金属球の体積割合（vol％）は、３０％以上５０％以
下とするのが好ましい。３０％未満では耐磨耗性が十分
に発揮されず、５０％を超えると剥がれ易くなる。
の金属球の体積割合（vol％）は、３０％以上５０％以
下とするのが好ましい。３０％未満では耐磨耗性が十分
に発揮されず、５０％を超えると剥がれ易くなる。
【０００８】また、金属球の硬度（ＨＲＣ）としては、
４０以上５０以下が好ましい。ＨＲＣが４０未満である
と、耐磨耗性が十分に発揮されず、５０を超えると成形
品に傷やデホームが生じやすくなる。
４０以上５０以下が好ましい。ＨＲＣが４０未満である
と、耐磨耗性が十分に発揮されず、５０を超えると成形
品に傷やデホームが生じやすくなる。
【０００９】また、本発明に係る樹脂金型のうち、パン
チを製造する方法は、マスターモデルを作製する工程
と、前記マスターモデルを用いて捨て型を作製する工程
と、前記捨て型のキャビティ表面を離型材で覆う工程
と、前記キャビティの所定個所に樹脂と金属球とを混合
した材料を塗りつける工程と、前記キャビティ内に樹脂
を主体とした材料を充填する工程と、前記樹脂を硬化せ
しめた後に捨て型から離型する工程とからなる。
チを製造する方法は、マスターモデルを作製する工程
と、前記マスターモデルを用いて捨て型を作製する工程
と、前記捨て型のキャビティ表面を離型材で覆う工程
と、前記キャビティの所定個所に樹脂と金属球とを混合
した材料を塗りつける工程と、前記キャビティ内に樹脂
を主体とした材料を充填する工程と、前記樹脂を硬化せ
しめた後に捨て型から離型する工程とからなる。
【００１０】また、本発明に係る樹脂金型のうち、ダイ
を製造する方法は、パンチ又はダイの成形面を離型材で
覆う工程と、前記離型材で覆われた成形面の所定個所に
樹脂と金属球とを混合した材料を塗りつける工程と、前
記成形面をカバーで囲んで内部に樹脂を主体とした材料
を充填する工程と、前記樹脂を硬化せしめた後に離型す
る工程とからなる。
を製造する方法は、パンチ又はダイの成形面を離型材で
覆う工程と、前記離型材で覆われた成形面の所定個所に
樹脂と金属球とを混合した材料を塗りつける工程と、前
記成形面をカバーで囲んで内部に樹脂を主体とした材料
を充填する工程と、前記樹脂を硬化せしめた後に離型す
る工程とからなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明に係る樹脂金型を適用したプレス成
形装置の全体図、図２はプレス成形品の斜視図、図３は
同樹脂金型の要部拡大図である。
する。図1は本発明に係る樹脂金型を適用したプレス成
形装置の全体図、図２はプレス成形品の斜視図、図３は
同樹脂金型の要部拡大図である。
【００１２】プレス成形装置は、ダイ１、パンチ２およ
びブランクホルダー３から構成され、ブランクホルダー
３とダイ１の周縁部でブランク材Ｗを保持した状態で、
ダイ１とパンチ２を型閉じすることで、図２に示す成形
品が得られる。
びブランクホルダー３から構成され、ブランクホルダー
３とダイ１の周縁部でブランク材Ｗを保持した状態で、
ダイ１とパンチ２を型閉じすることで、図２に示す成形
品が得られる。
【００１３】前記ダイ１及びパンチ２はエポキシ樹脂や
ポリウレタン樹脂などの樹脂にて構成され、且つダイ１
及びパンチ２のシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分につ
いては、図３に示すように樹脂４に直径が０．３ｍｍ以
上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）５を混合
した材料にて構成されている。
ポリウレタン樹脂などの樹脂にて構成され、且つダイ１
及びパンチ２のシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分につ
いては、図３に示すように樹脂４に直径が０．３ｍｍ以
上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）５を混合
した材料にて構成されている。
【００１４】次に、上記ダイ１及びパンチ２の製造方法
の一例について説明する。ダイ１については、先ず図５
（ａ）に示すように成形品と同一形状のマスターモデル
を作製する。マスターモデルの材料は任意であり、木材
や石膏などを用いることが可能である。
の一例について説明する。ダイ１については、先ず図５
（ａ）に示すように成形品と同一形状のマスターモデル
を作製する。マスターモデルの材料は任意であり、木材
や石膏などを用いることが可能である。
【００１５】次いで、図５（ｂ）に示すように、前記マ
スターモデルを用いて捨て型を作製し、この捨て型のキ
ャビティ（成形面）に離型材を塗布する。この後、図５
（ｃ）に示すように、捨て型のキャビティの所定個所、
即ち後で樹脂型となった際にシゴキＲ部などの摩耗しや
すい部分となる個所に未硬化の樹脂に直径が０．３ｍｍ
以上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）を混合
したゲルコート材料を盛り付ける。前記ゲルコート材料
としては、例えばエポキシ樹脂に対する金属球の体積割
合（vol％）が３０％以上５０％以下で、室温程度で２
４〜４８時間放置することで硬化するものを用いる。
スターモデルを用いて捨て型を作製し、この捨て型のキ
ャビティ（成形面）に離型材を塗布する。この後、図５
（ｃ）に示すように、捨て型のキャビティの所定個所、
即ち後で樹脂型となった際にシゴキＲ部などの摩耗しや
すい部分となる個所に未硬化の樹脂に直径が０．３ｍｍ
以上１．５ｍｍ以下の金属球（スチールボール）を混合
したゲルコート材料を盛り付ける。前記ゲルコート材料
としては、例えばエポキシ樹脂に対する金属球の体積割
合（vol％）が３０％以上５０％以下で、室温程度で２
４〜４８時間放置することで硬化するものを用いる。
【００１６】この後、図５（ｄ）に示すように、捨て型
のキャビティをカバーで覆い、キャビティ内にエポキシ
樹脂などの樹脂を充填し、樹脂が硬化したならば、図５
（ｅ）に示すように、捨て型から離型することでパンチ
１を得る。
のキャビティをカバーで覆い、キャビティ内にエポキシ
樹脂などの樹脂を充填し、樹脂が硬化したならば、図５
（ｅ）に示すように、捨て型から離型することでパンチ
１を得る。
【００１７】ダイ２については、図６（ａ）に示すよう
にマスターモデルの代わりに前記パンチ１を用い、この
パンチ１の成形面全面に加工するブランク材と同じ厚さ
のシートワックスを貼り付ける。
にマスターモデルの代わりに前記パンチ１を用い、この
パンチ１の成形面全面に加工するブランク材と同じ厚さ
のシートワックスを貼り付ける。
【００１８】次いで、図６（ｂ）に示すように、シート
ワックスの上の所定個所、即ち、後で樹脂型となった際
にシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分となる個所に前記
と同じゲルコート材料を盛り付ける。
ワックスの上の所定個所、即ち、後で樹脂型となった際
にシゴキＲ部などの摩耗しやすい部分となる個所に前記
と同じゲルコート材料を盛り付ける。
【００１９】この後、図６（ｃ）に示すように、パンチ
１の成形面全面を覆うカバーを被せ、カバー内の空間に
エポキシ樹脂などの樹脂を充填し、樹脂が硬化したなら
ば、図６（ｄ）に示すように、パンチ１から離型するこ
とでダイ２を得る。
１の成形面全面を覆うカバーを被せ、カバー内の空間に
エポキシ樹脂などの樹脂を充填し、樹脂が硬化したなら
ば、図６（ｄ）に示すように、パンチ１から離型するこ
とでダイ２を得る。
【００２０】尚、図示例にあっては、マスターモデルに
基づいてパンチを、パンチに基づいてダイを成形するよ
うにしたが、マスターモデルに基づいてダイを、ダイに
基づいてパンチを成形することも可能である。
基づいてパンチを、パンチに基づいてダイを成形するよ
うにしたが、マスターモデルに基づいてダイを、ダイに
基づいてパンチを成形することも可能である。
【００２１】次に、金属球の直径を変化させた実験結果
を（表１）〜（表３）に示す。尚、実験条件は樹脂とし
てエポキシ樹脂を用い、配合割合は金属球４０vol％、
樹脂６０％、金属球の硬度は４０〜５０ＨＲＣとした。
を（表１）〜（表３）に示す。尚、実験条件は樹脂とし
てエポキシ樹脂を用い、配合割合は金属球４０vol％、
樹脂６０％、金属球の硬度は４０〜５０ＨＲＣとした。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】上記（表１）〜（表３）から金属球の直径
は０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすべきことが分か
る。
は０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすべきことが分か
る。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
プレス成形などに用いる樹脂型の摩耗しやすい部分を、
樹脂に直径が０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の金属球を
混合した材料にて構成したので、従来の樹脂型に比べて
大幅に耐磨耗性が向上する。
プレス成形などに用いる樹脂型の摩耗しやすい部分を、
樹脂に直径が０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の金属球を
混合した材料にて構成したので、従来の樹脂型に比べて
大幅に耐磨耗性が向上する。
【００２７】即ち、金属球の直径は小さければ小さいほ
ど絞り傷やデホームは生じにくいが、本発明にあって
は、これら傷やデホームの発生が問題にならない範囲
で、金属球の直径を大きくすることで、剥がれを少なく
し、樹脂型としての耐久性を高めている。
ど絞り傷やデホームは生じにくいが、本発明にあって
は、これら傷やデホームの発生が問題にならない範囲
で、金属球の直径を大きくすることで、剥がれを少なく
し、樹脂型としての耐久性を高めている。
【００２８】また、本発明に係る樹脂金型の製造方法に
よれば、製作工程数が少なくしかも高精度な樹脂金型を
短期間で製造できるので、大幅なコストダウンを図るこ
とができる。
よれば、製作工程数が少なくしかも高精度な樹脂金型を
短期間で製造できるので、大幅なコストダウンを図るこ
とができる。
【図１】本発明に係る樹脂金型を適用したプレス成形装
置の全体図
置の全体図
【図２】プレス成形品の斜視図
【図３】同樹脂金型の要部拡大図
【図４】樹脂金型としてのパンチの製造工程を説明した
図
図
【図５】樹脂金型としてのダイの製造工程を説明した図
１…ダイ、２…パンチ、３…ブランクホルダー、４…樹
脂、５…金属球、Ｗ…ブランク材
脂、５…金属球、Ｗ…ブランク材
Claims (5)
- 【請求項１】 金型本体を樹脂を主体として構成し、こ
の金型本体のうち、成形の際に被成形材と接触するシゴ
キＲ部などの摩耗しやすい部分を樹脂に直径が０．３ｍ
ｍ以上１．５ｍｍ以下の金属球を混合した材料にて構成
したことを特徴とする樹脂金型。 - 【請求項２】 請求項１に記載の樹脂金型において、前
記摩耗しやすい部分を構成する材料中の金属球の体積割
合（vol％）は、３０％以上５０％以下であることを特
徴とする樹脂金型。 - 【請求項３】 請求項１に記載の樹脂金型において、前
記摩耗しやすい部分を構成する材料中の金属球の硬度
（ＨＲＣ）は、４０以上５０以下であることを特徴とす
る樹脂金型。 - 【請求項４】 マスターモデルを作製する工程、前記マ
スターモデルを用いて捨て型を作製する工程、前記捨て
型のキャビティ表面を離型材で覆う工程、前記キャビテ
ィ表面の所定個所に樹脂と金属球とを混合した材料を塗
りつける工程、前記キャビティ内に樹脂を主体とした材
料を充填する工程、前記樹脂を硬化せしめた後に捨て型
から離型する工程からなる樹脂金型の製造方法。 - 【請求項５】 パンチ又はダイの成形面を離型材で覆う
工程、前記離型材で覆われた成形面の所定個所に樹脂と
金属球とを混合した材料を塗りつける工程、前記成形面
をカバーで囲んで内部に樹脂を主体とした材料を充填す
る工程、前記樹脂を硬化せしめた後に離型する工程から
なる樹脂金型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353347A JP3779148B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 樹脂金型およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353347A JP3779148B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 樹脂金型およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154128A true JP2002154128A (ja) | 2002-05-28 |
| JP3779148B2 JP3779148B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=18826124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000353347A Expired - Fee Related JP3779148B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 樹脂金型およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3779148B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101204903B (zh) * | 2006-12-20 | 2010-05-19 | 张振安 | 一种物品表面图案的成型方法 |
| CN102123854A (zh) * | 2008-08-28 | 2011-07-13 | 花王株式会社 | 粉体的压缩成型装置以及固形粉体成型体的制造方法 |
| CN102328024A (zh) * | 2011-07-12 | 2012-01-25 | 中核苏阀横店机械有限公司 | 防损模具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102211190B (zh) * | 2011-05-20 | 2012-09-19 | 北京科技大学 | 一种制备硬质合金空心球体的模具及制备方法 |
-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000353347A patent/JP3779148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101204903B (zh) * | 2006-12-20 | 2010-05-19 | 张振安 | 一种物品表面图案的成型方法 |
| CN102123854A (zh) * | 2008-08-28 | 2011-07-13 | 花王株式会社 | 粉体的压缩成型装置以及固形粉体成型体的制造方法 |
| CN102123854B (zh) * | 2008-08-28 | 2014-03-19 | 花王株式会社 | 粉体的压缩成型装置以及固形粉体成型体的制造方法 |
| CN102328024A (zh) * | 2011-07-12 | 2012-01-25 | 中核苏阀横店机械有限公司 | 防损模具 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3779148B2 (ja) | 2006-05-24 |
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