JP2007001282A - Molding die and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形用金型及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a molding die and a manufacturing method thereof.
デジタルカメラや望遠レンズなどの光学系を支持する部材である鏡枠は、光学系の光軸の精度に大きな影響を与えるため、非常に高い加工精度が要求される。また、光軸の精度は、製品の性能・品質にとって特に重要な事項であるから、例えば光学系として10枚のレンズを用いる場合には、そのうちの1枚を微調整できるように鏡枠を製造しておき、その1枚のレンズを微調整することにより、最終的な光軸の調整を行うことが一般的であった。また、最近では、レンズ付きフィルムカメラやカメラ付き携帯電話等の光学系を支持する鏡枠として、プラスチック成形により製造された小型の鏡枠が広く用いられている。さらには、光学系を構成するレンズ自体をプラスチック射出成形によって形成することが行われており、かかるレンズの製造においても光軸の精度は非常に重要である。 A mirror frame, which is a member that supports an optical system such as a digital camera or a telephoto lens, has a great influence on the accuracy of the optical axis of the optical system, and therefore requires extremely high processing accuracy. Also, since the accuracy of the optical axis is a particularly important matter for product performance and quality, for example, when using 10 lenses as an optical system, a lens frame is manufactured so that one of them can be finely adjusted. In addition, the final adjustment of the optical axis is generally performed by finely adjusting the one lens. Recently, a small lens frame manufactured by plastic molding is widely used as a lens frame for supporting an optical system such as a film camera with a lens or a mobile phone with a camera. Furthermore, the lens itself constituting the optical system is formed by plastic injection molding, and the accuracy of the optical axis is very important in manufacturing such a lens.
製品を精度よく製造することができる成形用金型としては、例えば、図3に示すように、第1の金型600と第2の金型700の間にキャビティを形成し、該キャビティで製品を射出成形する成形用金型500が知られている(例えば特許文献1参照)。この第1の金型600は、キャビティ面610aを有する入れ子610と、入れ子610を外側から保持するとともに、第2の金型700側の端面に凸型テーパ部621を有する本体部材620と、入れ子610と本体部材620との間に介在させられるボールベアリング630と、から構成されている。また、第2の金型700は、キャビティ面710aを有する入れ子710と、入れ子710を外側から保持するとともに、第1の金型600側の端面に凹型テーパ部721を有する本体部材720と、入れ子710と本体部材720との間に介在させられるボールベアリング730と、から構成されている。
For example, as shown in FIG. 3, a mold is formed between the first mold 600 and the second mold 700 as a molding mold capable of manufacturing a product with high accuracy. There is known a molding die 500 for injection molding (see, for example, Patent Document 1). The first mold 600 includes a nest 610 having a
かかる金型は、ボールベアリング630,730を介在させることで、入れ子610と本体部材620、入れ子710と本体部材720の心合わせを行ない、凸型テーパ部621と凹型テーパ部721によって、第1の金型600と第2の金型700の心合わせを行っている。
従来の成形用金型500は、型開き時において、入れ子610を移動させることでキャビティから製品を取り出すように構成されている。そのため、従来の成形用金型500では、入れ子610の移動時に、隣り合う球状体同士が擦れ合って磨耗することがないように、複数の球状体とリテーナケースとからボールベアリング630,730を構成し、リテーナケースによって球状体を互いに離間した状態に保持していた。 The conventional molding die 500 is configured to remove the product from the cavity by moving the insert 610 when the mold is opened. Therefore, in the conventional molding die 500, the ball bearings 630 and 730 are configured from the plurality of spherical bodies and the retainer case so that the adjacent spherical bodies are not rubbed and worn when the insert 610 is moved. In addition, the spherical bodies are held apart from each other by the retainer case.
しかしながら、このような従来の成形用金型500では、球状体の間にリテーナケースが介在する分だけ球状体を設置できる数が制限されることとなる。本体部材620,720に対する入れ子610,710の支持剛性は、入れ子を支える球状体の数が多いほど大きくなるが、従来の成形用金型500では、リテーナケースがあるために、入れ子610の支持剛性を一定以上大きくすることができないという不具合があった。そして、入れ子610の支持剛性が小さいと、射出成形時に入れ子610が動いてしまい、製品を精度よく成形できないという問題が生じる。 However, in such a conventional molding die 500, the number of spherical bodies that can be installed is limited by the amount of retainer cases interposed between the spherical bodies. The support rigidity of the inserts 610 and 710 with respect to the body members 620 and 720 increases as the number of spherical bodies supporting the inserts increases. However, in the conventional molding die 500, since there is a retainer case, the support rigidity of the inserts 610 is increased. There is a problem that the value cannot be increased beyond a certain level. If the support rigidity of the insert 610 is small, the insert 610 moves during injection molding, causing a problem that the product cannot be accurately molded.
また、従来の成形用金型500は、型開き時において、入れ子610を本体部材620から突き出すことでキャビティから製品を取り出すように構成されていることから、型締め時において、入れ子610が移動するための隙間Sが必要であった。そのため、入れ子610のキャビティ面610aから入れ子610の支持点(ボールベアリングの最も一端側の球状体)までの間隔が大きくなり、入れ子610の支持剛性が低下(たわみ量が増加)し、製品の精度が低下するという問題があった。
Further, since the conventional molding die 500 is configured to take out the product from the cavity by protruding the insert 610 from the main body member 620 when the mold is opened, the insert 610 moves when the mold is clamped. For this reason, a gap S was necessary. For this reason, the distance from the
さらに、従来の成形用金型500は、球状体の間にリテーナケースが介在する分だけ球状体を設置できる数が制限されるため、入れ子610と本体部材620との間の熱伝達経路も制限される。このため、溶融樹脂による入れ子温度の上昇を十分に抑制出来ず、成形サイクルが長くなるという問題があった。 Furthermore, in the conventional molding die 500, since the number of spherical bodies that can be placed between the spherical bodies is limited, the heat transfer path between the insert 610 and the main body member 620 is also limited. Is done. For this reason, there has been a problem that the increase in the nesting temperature due to the molten resin cannot be sufficiently suppressed, and the molding cycle becomes long.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、入れ子の支持剛性と熱伝達率を大きくすることができる成形用金型及びその製造方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of this problem, and makes it a subject to provide the metal mold | die for manufacturing which can enlarge the support rigidity and heat transfer rate of a nest | insert, and its manufacturing method.
本発明に係る成形用金型は、第1の金型と第2の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で製品を成形するための成形用金型であって、前記第1の金型は、一端側にキャビティ面の一部を有する入れ子と、前記入れ子を外側から保持する本体部材と、前記入れ子と前記本体部材との間に介在して前記入れ子の心合わせを行う複数の球状体と、を備え、前記複数の球状体は、前記入れ子と前記本体部材との間に密に詰め込まれていることを特徴とする。 A molding die according to the present invention is a molding die for forming a cavity between a first mold and a second mold, and molding a product in the cavity. The mold 1 includes a nest having a part of a cavity surface on one end side, a main body member that holds the nest from the outside, and a nest interposed between the nest and the main body member to align the nest. A plurality of spherical bodies, wherein the plurality of spherical bodies are closely packed between the insert and the main body member.
かかる構成によれば、入れ子と本体部材との間に複数の球状体が密に詰め込まれているため、リテーナケースを備える従来の成形用金型に比較して、入れ子の支持剛性を向上させることができる。
さらに、かかる構成によれば、入れ子と本体部材との間に複数の球状体が密に詰め込まれているため、入れ子と本体部材との熱伝達経路が多くなる。そのため、入れ子の温度をより速やかにに制御することができる。
ここで、「複数の球状体が入れ子と本体部材との間に密に詰め込まれている」状態とは、例えば、リテーナケースやスペーサを用いることなく複数の球状体のみによって入れ子と本体部材との間の空間が満たされた状態をいう。
According to this configuration, since a plurality of spherical bodies are closely packed between the nest and the main body member, the support rigidity of the nest can be improved as compared with a conventional molding die having a retainer case. Can do.
Furthermore, according to this configuration, since a plurality of spherical bodies are closely packed between the nest and the main body member, the number of heat transfer paths between the nest and the main body member is increased. Therefore, the nesting temperature can be controlled more quickly.
Here, the state in which “the plurality of spherical bodies are closely packed between the nest and the main body member” means, for example, that the nest and the main body member are formed only by the plurality of spherical bodies without using a retainer case or a spacer. The state where the space between is filled.
また、第2の金型については、特に限定されるものではなく、第1の金型のように入れ子と本体部材とから構成してもよいし、分割せずに単一の部材で構成してもよい。 Further, the second mold is not particularly limited, and may be composed of a nest and a main body member like the first mold, or may be composed of a single member without being divided. May be.
また、前記第1の金型および第2の金型の少なくとも一方は、キャビティ面から突出可能に設置された押出ピンを備えるように構成するのが好適である。 Further, it is preferable that at least one of the first mold and the second mold includes an extruding pin installed so as to protrude from the cavity surface.
かかる構成によれば、成形された製品を取り出すために入れ子を移動させる必要がなくなるため、球状体同士が擦れ合って磨耗することがない。そのため、リテーナケースやスペーサを省略しても、球状体の形状(直径)が変化することがなく、所定の位置に入れ子を精度よく配置することができる。また、「焼き嵌め」等のように入れ子と本体部材とが固定されないので、分解してメンテナンスを行うことが容易になる。
さらに、入れ子が移動するための隙間(図3の符号S参照)を設ける必要がなくなるため、入れ子の一端側に形成されたキャビティ面と入れ子の支点との距離が短くなり、入れ子の支持剛性が向上する。
According to such a configuration, since it is not necessary to move the nest to take out the molded product, the spherical bodies are not rubbed and worn. Therefore, even if the retainer case and the spacer are omitted, the shape (diameter) of the spherical body does not change, and the nest can be accurately placed at a predetermined position. Further, since the insert and the main body member are not fixed as in “shrink fitting” or the like, it is easy to disassemble and perform maintenance.
Further, since it is not necessary to provide a gap for the nest to move (see S in FIG. 3), the distance between the cavity surface formed at one end of the nest and the fulcrum of the nest is shortened, and the support rigidity of the nest is increased. improves.
また、前記複数の球状体は、予圧を受けた状態で前記入れ子と前記本体部材との間に詰め込まれているのが好適である。 In addition, it is preferable that the plurality of spherical bodies are packed between the nest and the main body member in a state of receiving a preload.
かかる構成によれば、より強い支持力で入れ子を支持できることから、入れ子の支持剛性をさらに高めることが可能となる。球状体に予圧を与えるには、本体部材と入れ子との隙間の大きさよりも若干直径の大きい金属製の球状体を用いればよい。このようにすれば、本体部材、入れ子、球状体のいずれかが弾性変形しながら球状体が詰め込まれることとなり、その復元力が予圧として作用することとなる。 According to such a configuration, since the nest can be supported with a stronger support force, the support rigidity of the nest can be further increased. In order to apply preload to the spherical body, a metallic spherical body having a slightly larger diameter than the size of the gap between the main body member and the insert may be used. If it does in this way, a spherical body will be packed while elastically deforming any of a main body member, a nest | insert, and a spherical body, and the restoring force will act as a preload.
また、前記入れ子は、一端側に前記キャビティ面の一部を有する柱状部を備え、前記本体部材は、該本体部材の一端側に開口するとともに前記柱状部の一端側と嵌合する細穴部と、該本体部材の他端側に開口するとともに該細穴部の他端側に連通し前記柱状部の他端側と遊嵌する太穴部と、を備え、前記複数の球状体は、前記柱状部の外周面と前記太穴部の内周面との間に密に詰め込まれているように構成するのが好適である。 The nest includes a columnar portion having a part of the cavity surface on one end side, and the main body member opens on one end side of the main body member and fits with one end side of the columnar portion. And a large hole portion that opens to the other end side of the main body member and communicates with the other end side of the narrow hole portion and loosely fits to the other end side of the columnar portion, and the plurality of spherical bodies include: It is preferable to configure so that it is packed tightly between the outer peripheral surface of the columnar portion and the inner peripheral surface of the thick hole portion.
かかる構成によれば、複数の球状体が、柱状部の外周面と太穴部の内周面との間に密に詰め込まれていることから、入れ子の支持剛性を向上させることができる。
また、入れ子の一端側は本体部材の細穴部に嵌合され、入れ子の他端側は本体部材の太穴部に遊嵌されることから、球状体が脱落することを防止することができると共に、製品の成形時において、キャビティに充填される成形材料が入れ子の他端側と太穴部との間の空間に侵入することを防止することができる。
According to such a configuration, since the plurality of spherical bodies are closely packed between the outer peripheral surface of the columnar part and the inner peripheral surface of the thick hole part, the support rigidity of the nest can be improved.
Further, since one end side of the nest is fitted into the narrow hole portion of the main body member and the other end side of the nest is loosely fitted into the thick hole portion of the main body member, it is possible to prevent the spherical body from dropping off. At the same time, when the product is molded, the molding material filled in the cavity can be prevented from entering the space between the other end side of the insert and the thick hole portion.
なお、前記柱状部の断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円柱状でもよいし、角柱状でもよい。 In addition, the cross-sectional shape of the columnar part is not particularly limited, and may be, for example, a columnar shape or a prismatic shape.
また、前記した成形用金型は、前記本体部材を加熱して膨張させた後、前記本体部材と前記入れ子との間に球状体を密に詰め込む方法で製造するのが好ましい。 Moreover, it is preferable that the molding die described above is manufactured by a method in which a spherical body is closely packed between the main body member and the insert after the main body member is heated and expanded.
かかる方法によれば、前記本体部材を加熱して膨張させた後、前記本体部材と前記入れ子との間に球状体を密に詰め込むことから、本体部材と入れ子との隙間に、例えば該隙間よりも大きな球状体を容易に詰め込むことができる。また、加熱により膨張した本体部材が通常の温度に戻って収縮することにより、球状体に予圧(プリロード)が作用することとなる。これにより、入れ子の支持剛性をさらに高めることが可能となる。 According to such a method, after the main body member is heated and expanded, the spherical body is densely packed between the main body member and the nest, so that the gap between the main body member and the nest is, for example, from the gap Large spheres can be easily packed. Further, when the main body member expanded by heating returns to the normal temperature and contracts, a preload is applied to the spherical body. As a result, the support rigidity of the insert can be further increased.
本発明によれば、複数の球状体が入れ子と本体部材の間に密に詰め込まれていることから、入れ子の支持剛性を向上させることができる。そのため、製品を高精度に成形することが可能となる。
また、本発明によれば、複数の球状体が入れ子と本体部材の間に密に詰め込まれていることから、球状体の間にリテーナが介在する場合と比較して、本体部材と入れ子の間の熱伝達経路が多くなり、入れ子温度をより高精度に制御することが可能となる。
According to the present invention, since the plurality of spherical bodies are closely packed between the insert and the main body member, the support rigidity of the insert can be improved. Therefore, the product can be molded with high accuracy.
Further, according to the present invention, since a plurality of spherical bodies are closely packed between the nesting body and the main body member, compared with the case where the retainer is interposed between the sphere bodies, As a result, the nesting temperature can be controlled with higher accuracy.
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施形態では、本発明を鏡枠の製造に適用した場合について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to manufacture of a lens frame will be described.
はじめに、本実施形態に係る成形用金型の構成について説明する。
参照する図面において、図1は、本実施形態に係る成形用金型の断面図であり、(a)は型締め時、(b)は型開き時の状態をそれぞれ示す。
First, the configuration of the molding die according to this embodiment will be described.
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a cross-sectional view of a molding die according to the present embodiment.
成形用金型1は、図1に示すように、第1の金型100と第2の金型200との間にキャビティCを形成し、当該キャビティCで製品たる鏡枠Kを成形するものである。鏡枠Kは、図1(b)に示すように、光学系を構成する複数のレンズ(図示省略)を保持する部材であり、絞りsを備えて形成される。本実施形態では、鏡枠Kの構成のうち、絞りsより一端側(図1の右側)の部分が、第2の金型200に形成されたキャビティCの一部によって形成され、絞りsより他端側(図1の左側)の部分が、第1の金型100に形成されたキャビティCの一部によって形成されるようになっている。本実施形態に係る成形用金型1は、絞りsの両側に設置されるレンズの光軸が一致するように、鏡枠Kを精度よく成形できる金型である。 As shown in FIG. 1, the molding die 1 is formed by forming a cavity C between a first die 100 and a second die 200 and molding a lens frame K as a product in the cavity C. It is. As shown in FIG. 1B, the lens frame K is a member that holds a plurality of lenses (not shown) constituting the optical system, and is formed with a stop s. In the present embodiment, in the configuration of the lens frame K, a portion on one end side (the right side in FIG. 1) from the stop s is formed by a part of the cavity C formed in the second mold 200, and from the stop s. The portion on the other end side (left side in FIG. 1) is formed by a part of the cavity C formed in the first mold 100. The molding die 1 according to the present embodiment is a die that can mold the lens frame K with high accuracy so that the optical axes of lenses installed on both sides of the stop s coincide.
第1の金型100は、図1(a)に示すように、先端にキャビティ面の一部(以下、「キャビティ面Ca」という。)を備える入れ子110と、この入れ子110が嵌め入れられる本体部材120と、入れ子110と本体部材120との間に介在させられる金属製の球状体130と、から構成されている。
As shown in FIG. 1A, the first mold 100 includes a
入れ子110は、鏡枠Kのエッジをシャープに形成するために、本体部材120とは別部品に構成された金属製の部材であり、図1(b)に示すように、入れ子本体111と、この入れ子本体111の一端側の中央部から延出する断面視円形状に形成された柱状部112と、から構成されている。
The
入れ子本体111は、図示しない射出成形装置の型板等に取り付けられる部分であり、後記する本体部材120の太穴部122よりも大径に形成されている。
The
柱状部112は、本体部材120と嵌合する部分であり、本実施形態においては、図1(b)に示すように、一端側にキャビティ面Caを備える円柱形状の細径部114と、この細径部114の他端側に連続して該細径部114よりも太径に形成された円柱形状の太径部115と、から構成されている。
The
本体部材120は、入れ子110を外側から保持するための金属製の部材であり、図1(b)に示すように、その中心に中空部を備える円筒形状を呈している。本体部材120の中空部は、入れ子110の柱状部112の一端側に形成された細径部114が嵌め込まれる細穴部121と、入れ子110の太径部115と遊嵌する太穴部122と、を構成している。また、本体部材120の一端側の端面には、円錐台形状を呈する凸型テーパ部123が設けられており、第2の金型200に対して心合わせができるようになっている。
The
細穴部121は、入れ子110の細径部114に対して略同程度か若干大きく形成されている。具体的には、細穴部121は、細径部114に対して直径10〜30μm程度(半径5〜15μm程度)大きく形成するのが好ましく、直径10〜20μm程度(半径5〜10μm程度)大きく形成するのがさらに好ましい。また、細穴部121の一端側は本体部材120の一端側の面に開口しており、当該細穴部121に入れ子110の細径部114を嵌め入れると、細径部114の一端側に形成されたキャビティ面Caが、本体部材120の一端面に露出するようになっている。また、細穴部121の一端側には、キャビティ面Cbが形成されている。
The
太穴部122は、当該太穴部122に入れ子110の太径部115を挿入したときに、太径部115の周囲に、球状体130の直径と同一かそれよりも若干小さい程度の隙間が空く大きさ(内径)に形成されている。また、太穴部122の他端側は本体部材120の他端側の端面に開口しており、入れ子110の柱状部112を挿入可能になっている。また、太穴部122の一端側は、細穴部121の他端側と連通している。
The
また、本体部材120の一端側の端面には、成形された製品をキャビティCから押し出すための押出ピンEが設けられている。押出ピンEは、他端側が連結された2本のピンと、この2本のピンを第2の金型200に向かって付勢する弾性体とからなり、一方のピンは型締め時に第2の金型の他端側に当接し(図1(a)参照)、他方のピンは型開き時にキャビティ面から突出するようになっている(図1(b)参照)。押出ピンEは、本体部材120の一端側の端面に形成された凹部内に配置されており、当該凹部の開口部にはピンを挿通させる貫通孔をそれぞれ備える2つの部材が嵌め込まれている。
Further, an extrusion pin E for extruding the molded product from the cavity C is provided on the end face on one end side of the
球状体130は、本体部材120と入れ子110との間に介在して入れ子110を支持するとともに調心するための金属球である。球状体130は、太径部115と太穴部122との隙間に密に詰め込まれている。換言すれば、太径部115と太穴部122との隙間は、複数の球状体130のみによって満たされている。これにより、入れ子110は、球状体130同士の間にリテーナケースやスペーサが介在する場合に比して、多数の支持点で支えられることとなる。そのため、本体部材120に対する入れ子110の支持剛性が向上する。
The
また、球状体130は、太径部115と太穴部122との隙間の大きさに対して、略同一あるいは若干大きな直径に形成されている。具体的には、球状体130は、前記隙間の間隔に対してその直径が1〜6μm程度大きいものを用いるのが好ましい。このようにすれば、球状体130は、弾性的に押し潰された状態で太径部115と太穴部122との隙間に詰め込まれることとなり、球状体130の復元力が予圧として作用することにより、入れ子110が一層しっかりと支持されることとなる。なお、太径部115の外周面と太穴部122の内周面も、球状体130に当接することによって弾性変形し、その復元力が予圧として作用することとなる。
また、球状体同士が密に詰め込まれると、球状体同士が接触して動きにくくなり、支持剛性が向上するというメリットがある。
The
Further, when the spherical bodies are closely packed, the spherical bodies come into contact with each other and hardly move, and there is an advantage that the support rigidity is improved.
また、入れ子110の太径部115は、本体部材120の太穴部122と略同じ長さに形成されていることから、入れ子110を本体部材120に嵌め込んだときに、太径部115の一端側の端面と太穴部122の一端側の端面との間に隙間が空くことがない。そのため、太穴部122の一端側の端面付近まで球状体130を詰め込むことができる。これにより、入れ子110の支持剛性がさらに向上する。
Further, since the large-
第2の金型200は、図1(a)に示すように、先端にキャビティ面の一部(以下、「キャビティ面Cb」という。)を備える入れ子210と、この入れ子210が嵌め入れられる本体部材220と、から構成されている。
As shown in FIG. 1A, the second mold 200 includes a
入れ子210は、図1(b)に示すように、入れ子本体211と、この入れ子本体211の他端側(第1の金型100側)から延出する断面円形状の柱状部212と、から構成されている。柱状部212は、円錐台形状(テーパ形状)を呈しており、他端側に向かうほど先細りになっている。柱状部212の他端側には、キャビティ面の一部(以下、「キャビティ面Cc」という。)が形成されている。また、入れ子210は、入れ子本体211の一端側とキャビティ面Ccとを連通するスプルーSP及びゲートGを備えている。
As shown in FIG. 1B, the
本体部材220は、入れ子210の柱状部212が嵌め入れられる部材であり、また、第1の金型100と第2の金型200との位置関係を調節する役割を担う部材である。本体部材220は、略円筒形状を呈しており、他端側にフランジが形成されている。本体部材220の中空部分は、図1に示すように、一端側から、入れ子210の柱状部212が嵌め入れられる太穴部222と、柱状部212の他端側に形成されたキャビティ面Ccに外嵌する細穴部221と、第1の金型100の凸型テーパ部123と嵌合する凹型テーパ部223と、を構成している。太穴部222は、他端側に向かうほど先細りになるテーパ形状の空間に形成されており、嵌め入れられた入れ子210の柱状部212を調心可能になっている。また、凹型テーパ部223は、一端側に向かうほど先細りになるテーパ形状の空間に形成されており、第1の金型100と第2の金型200とを調心可能になっている。また、細穴部221は、太穴部222よりも小径に形成されており、その内周面にはキャビティ面Cdが形成されている。
The
成形用金型1は、図1(a)(b)に示すように、第1の金型100の凸型テーパ部123と、第2の金型200の凹型テーパ部223とを嵌合させることにより、心合わせがなされるようになっている。また、第1の金型100と第2の金型200とを組み合わせることにより、各キャビティ面Ca,Cb,Cc,Cdが連結されてキャビティCが形成されることとなる。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the molding die 1 is configured to fit the convex taper portion 123 of the first die 100 and the concave taper portion 223 of the second die 200. As a result, alignment is made. Further, by combining the first mold 100 and the second mold 200, the cavity surfaces Ca, Cb, Cc, Cd are connected to form the cavity C.
つづいて、入れ子110と本体部材120との間に球状体130を密に詰め込む方法について説明する。図2は、入れ子と本体部材との間に球状体を詰め込む手順を段階的に示した断面図である。
Next, a method for closely packing the
はじめに、図2(a)に示すように、太径部115の一端側115aと太穴部122の他端側122aとが同じ深さ位置になるように、入れ子110の柱状部112を本体部材120の太穴部122に挿入する。そして、太径部115の一端側と太穴部122の他端側の間に形成される隙間Tに球状体130を配置する。このとき、隙間Tの間隔は、球状体130の直径よりも若干狭く形成されていることから、球状体130は隙間Tの中に入っていかずに、当該隙間Tの入り口付近に引っ掛かった状態となる。
First, as shown in FIG. 2A, the
つぎに、図2(b)に示すように、入れ子110の柱状部112を、本体部材120に向かって、球状体130の直径に相当する分だけ押し込む。このとき、入れ子110と一緒に球状体130を一端側に向かって押してやると、球状体130が隙間Tに噛み込まれて、弾性変形しながら回転しつつ、あるいは滑りつつ、隙間Tに侵入していくこととなる。
Next, as shown in FIG. 2B, the
球状体130が、その直径の分だけ隙間Tに入り込んだら、図2(c)に示すように、次の球状体130を隙間Tの入り口付近に配置する。
When the
そして、柱状部112の押し込み(図2(b)参照)と、球状体130の配置(図2(c)参照)とを、複数回繰り返すことにより、隙間Tに複数の球状体130を密に詰め込むことができる(図2(d)参照)。
Then, by pressing the columnar portion 112 (see FIG. 2B) and arranging the spherical bodies 130 (see FIG. 2C) a plurality of times, the plurality of
なお、専用の治具を用いて球状体130を押し込むことにより、隙間Tの奥まで球状体130を詰め込むようにするのが好ましい。専用の治具としては、例えば、半円形に形成した2つの治具を太径部115の他端側付近で嵌め合わせてリング状にし、これを太径部115に沿って一端側へ動かすことにより、球状体130を隙間Tに押し込むものなどが好適である。
In addition, it is preferable to pack the
また、他の方法としては、本体部材120を加熱して膨張させてから、球状体130を隙間Tに詰め込むようにしてもよい。このようにすれば、本体部材120と入れ子110(太径部115)との隙間Tが大きくなり、常温状態で隙間Tよりも直径の大きい球状体130を隙間Tに容易に詰め込むことができる。また、本体部材120と入れ子110と球状体130の温度が均一になるにつれて球状体130に予圧(プリロード)が作用することとなる。すなわち、かかる方法によれば、プリロードを容易に導入することができる。
As another method, the
なお、本体部材120が膨張したときの隙間Tの大きさが、球状体130よりも十分に大きければ、太穴部122の一端側いっぱいまで(奥まで)球状体130を密に詰め込むことができる。これにより、キャビティ面Caに近い位置で入れ子110が支持されることとなり、入れ子110の支持剛性が向上する。
In addition, if the size of the gap T when the
本体部材120を加熱する方法としては、例えば、本体部材120に電気ヒータを埋め込んでおく方法や、本体部材120の周囲に電熱マットを巻きつけて加熱する方法や、赤外線等を用いて非接触方式で加熱する方法、本体部材120を恒温槽に収容して温める方法などが考えられる。特に、電気ヒータや電熱マットを利用する方法は、本体部材120の温度を高温に保ちながら作業することができ、好適である。
As a method for heating the
また、入れ子110と本体部材120の温度差が大きいほど隙間Tが大きくなることから、かかる作業は入れ子110の温度をなるべく低温にして(高温にしないで)行うのが好適である。また、球状体130の温度が低いほど球状体130の直径は小さくなるので、かかる作業は球状体130の温度をなるべく低温にして(高温にしないで)行うのが好適である。なお、入れ子110及び球状体130の温度は、冷温槽や冷媒(冷水など)を用いて積極的に低下させてもよい。
In addition, since the gap T increases as the temperature difference between the
以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 The best mode for carrying out the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Is possible.
例えば、本実施形態においては、鏡枠Kを製造するための金型に本発明を適用した例について説明したが、これに限られるものではなく、他の光学部品、例えばプラスチック光学レンズ等の高精度部品を製造するための金型に適用してもよい。 For example, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a mold for manufacturing the lens frame K has been described. However, the present invention is not limited to this, and other optical components such as a plastic optical lens or the like are used. You may apply to the metal mold | die for manufacturing a precision component.
また、本実施形態においては、入れ子110の柱状部112を、細径部114と太径部115とから構成したが、これに限られるものではなく、柱状部112を、本体部材120の細穴部121と同じ一定の太さで構成してもよい。かかる場合には、太穴部122の半径と細穴部121の半径との差よりも若干大きい寸法(直径)の球状体を用いるのが好適である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、図1、図2に示すように、入れ子110と本体部材120との間の隙間に球状体130を規則的に詰め込むこととしたが、これに限られるものではなく、球状体130を不規則に詰め込んでもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
球状体130の配置(並べ方)は、特に限定されるものではない。例えば、金型の軸方向に隣り合う球状体130同士の中心が、金型の軸方向と平行になるように、いわゆる正方格子状に配置してもよい。また、金型の軸方向に隣り合う球状体130同士の中心が、円周方向にずれるように、いわゆる千鳥状に配置してもよい。なお、正方格子状に配置するよりも千鳥状に配置したほうが、球状体130を密に詰め込むことができる。隙間Tの充填率は20%以上が好ましく、50%〜65%とするのがより好ましい。
The arrangement (arrangement) of the
1 成形用金型
100 第1の金型
110 入れ子
120 本体部材
130 球状体
200 第2の金型
210 入れ子
220 本体部材
C キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding die 100 1st metal mold | die 110
Claims (4)
前記第1の金型は、
一端側にキャビティ面の一部を有する入れ子と、
前記入れ子を外側から保持する本体部材と、
前記入れ子と前記本体部材との間に介在して前記入れ子の心合わせを行う複数の球状体と、を備え、
前記複数の球状体は、前記入れ子と前記本体部材との間に密に詰め込まれていることを特徴とする成形用金型。 A mold for forming a cavity between a first mold and a second mold and molding a product in the cavity,
The first mold is
A nest having a part of the cavity surface on one end side;
A body member for holding the insert from the outside;
A plurality of spherical bodies that interpose between the nest and the body member and align the nest;
The molding die, wherein the plurality of spherical bodies are closely packed between the insert and the main body member.
前記本体部材は、該本体部材の一端側に開口するとともに前記柱状部の一端側と嵌合する細穴部と、該本体部材の他端側に開口するとともに前記細穴部の他端側に連通し前記柱状部の他端側と遊嵌する太穴部と、を備え、
前記複数の球状体は、前記柱状部の外周面と前記太穴部の内周面との間に密に詰め込まれていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成形用金型。 The nesting includes a columnar part having a part of the cavity surface on one end side,
The main body member opens to one end side of the main body member and fits into one end side of the columnar portion, and opens to the other end side of the main body member and to the other end side of the narrow hole portion. A thick hole part loosely engaged with the other end side of the columnar part,
The molding metal according to claim 1 or 2, wherein the plurality of spherical bodies are closely packed between an outer peripheral surface of the columnar portion and an inner peripheral surface of the thick hole portion. Type.
前記本体部材を加熱して膨張させた後、前記本体部材と前記入れ子との間に球状体を密に詰め込むことを特徴とする成形用金型の製造方法。 A method for producing a molding die according to claim 1, wherein:
After the main body member is heated and expanded, a spherical body is closely packed between the main body member and the insert.
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