JP2007090790A - Resin molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂成形装置、特に、レンズなどの小型光学部品の成形に適した樹脂成形装置に関する。 The present invention relates to a resin molding apparatus, and more particularly to a resin molding apparatus suitable for molding small optical components such as lenses.
通常、小型の部品を射出成形する装置においては、30〜50トン程度の型締め力を備えている。本発明者らは、マイクロレンズなどの微小な光学部品を射出成形するのに、5〜15トン程度の型締め力で稼働する射出成形装置を検討した。型締め力が小さくなれば、樹脂の射出圧力も小さくて済み、金型も小さくなり、1回の成形ごとに廃棄する樹脂量が少なく、コスト的に有利になる。しかし、金型の型締め精度を大きくする必要が生じた。例えば、金型間の軸ずれを抑え、温度変動による成形空間部のずれや変形を極力抑えることが必要となる。 Usually, an apparatus for injection molding a small part has a clamping force of about 30 to 50 tons. The present inventors have examined an injection molding apparatus that operates with a clamping force of about 5 to 15 tons for injection molding of minute optical components such as microlenses. If the clamping force is reduced, the resin injection pressure can be reduced, the mold can be reduced, and the amount of resin discarded per molding is reduced, which is advantageous in terms of cost. However, it is necessary to increase the mold clamping accuracy of the mold. For example, it is necessary to suppress the axial displacement between the molds and to minimize the displacement and deformation of the molding space due to temperature fluctuation.
ところで、金型は成形サイクルが増加すると劣化するため、定期的に交換する必要があり、従来では、特許文献1に記載されているように、固定側プラテンのみにロケートホール及びロケートリングが設けられており、金型段取り時には該ロケートリングをガイドとして金型を取り付け、金型の4隅をプラテンにねじ止めしていた。 By the way, since the mold deteriorates as the molding cycle increases, it is necessary to replace it periodically. Conventionally, as described in Patent Document 1, only the fixed side platen is provided with a locate hole and a locate ring. At the time of mold setup, the mold was attached using the locate ring as a guide, and the four corners of the mold were screwed to the platen.
しかし、従来の樹脂成形装置において、ロケートホールの内径は段取りの作業性を考慮して許容差が大きく設定されているため、金型の型締め精度が低く、固定側金型及び可動側金型に軸ずれが生じ、低圧の型締め力で微小な光学部品を射出成形するには不適合である。しかも、金型の4隅をプラテンにボルト止めしていたため、連続成形などで金型温度が変動すると金型の変形ずれも大きくなっていた。
そこで、本発明の目的は、低い型締め力でも金型の型締め精度を向上させることのできる樹脂成形装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a resin molding apparatus that can improve the mold clamping accuracy of a mold even with a low mold clamping force.
以上の目的を達成するため、本発明は、固定側金型を保持する固定側プラテンに対して可動側金型を保持する可動側プラテンをタイバーを介して連結した樹脂成形装置において、前記固定側金型及び前記可動側金型のそれぞれにロケート部材を設け、前記固定側プラテン及び前記可動側プラテンのそれぞれに設けたロケートホールに前記ロケート部材がそれぞれ嵌合されていること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a resin molding apparatus in which a movable platen holding a movable mold is connected to a fixed platen holding a fixed mold via a tie bar. A locating member is provided in each of the mold and the movable side mold, and the locating member is fitted in a locating hole provided in each of the fixed side platen and the movable side platen.
本発明に係る樹脂成形装置においては、固定側金型にロケート部材を設けるとともに、可動側金型にもロケート部材を設け、それぞれのロケート部材を固定側プラテン及び可動側プラテンに設けたロケートホールにそれぞれ嵌合させるようにしたため、金型段取り時の取付け精度が向上し、軸ずれが極めて小さく、低い型締め力であっても品質の良好な微小成形品を得ることができる。 In the resin molding apparatus according to the present invention, the locating member is provided on the stationary mold, the locating member is also provided on the movable mold, and the locating members are provided in the locating holes provided on the stationary platen and the movable platen. Since each is fitted, the mounting accuracy at the time of mold setup is improved, the shaft misalignment is extremely small, and a fine molded product with good quality can be obtained even with a low clamping force.
本発明に係る樹脂成形装置において、各ロケート部材は固定側金型及び可動側金型の中心部にそれぞれ設けられていることが好ましい。連続成形時には雰囲気温度の変動などにより金型温度にも変動を生じ、金型内の成形空間部にも微小な変形ずれが生じる。ロケート部材を固定側及び可動側の金型のそれぞれの中心部に設けることにより、金型の温度変動による成形空間部の変形ずれを効果的に抑えることができる。 In the resin molding apparatus according to the present invention, it is preferable that each locating member is provided at the center of the fixed side mold and the movable side mold. During continuous molding, the mold temperature also varies due to variations in ambient temperature, and a slight deformation shift occurs in the molding space in the mold. By providing the locating member at the center of each of the fixed-side and movable-side molds, it is possible to effectively suppress the deformation deviation of the molding space due to the temperature variation of the mold.
各ロケートホールの内径許容差は0.01mm以下であることが好ましく、0.005〜0.01mmであることがより好ましい。また、固定側ロケートホール及び可動側ロケートホールの同軸度は0.05mm以下であることが好ましい。 The inner diameter tolerance of each locate hole is preferably 0.01 mm or less, and more preferably 0.005 to 0.01 mm. Further, the coaxiality of the fixed side locate hole and the movable side locate hole is preferably 0.05 mm or less.
また、固定側金型及び可動側金型が固定側プラテン及び可動側プラテンに対して回転することを規制する部材を備えることが好ましい。例えば、各プラテンに設けた穴に各金型からノックピンを挿入すれば、各金型を効果的に回り止めすることができる。 Moreover, it is preferable to provide a member that restricts rotation of the fixed side mold and the movable side mold with respect to the fixed side platen and the movable side platen. For example, if a knock pin is inserted from each mold into a hole provided in each platen, each mold can be effectively prevented from rotating.
さらに、ロケートホールの内周面及びロケート部材の外周面がそれぞれテーパ面であってもよい。テーパ面どうしの嵌合によれば、段取り時の作業性が向上する。この場合、ロケートホールとロケート部材との間にガスケットが挿入されていてもよい。ガスケットを介在させることで、段取り時の作業性と位置決め精度の向上を図ることができる。 Furthermore, the inner peripheral surface of the locate hole and the outer peripheral surface of the locate member may be tapered surfaces. According to the fitting of the tapered surfaces, workability at the time of setup is improved. In this case, a gasket may be inserted between the locate hole and the locate member. By interposing the gasket, workability and positioning accuracy during setup can be improved.
固定側プラテンと固定側金型、可動側プラテンと可動側金型とはそれぞれ固定されていることが好ましく、例えば、それぞれが磁力によって結合されていてもよい。あるいは、各ロケート部材がその外周面に形成されたねじに螺着されたナットによって固定側プラテン及び可動側プラテンにそれぞれ固定されていてもよい。 It is preferable that the fixed side platen and the fixed side mold, and the movable side platen and the movable side mold are fixed, respectively. For example, each may be coupled by magnetic force. Alternatively, each locating member may be fixed to the fixed side platen and the movable side platen by a nut screwed to a screw formed on the outer peripheral surface thereof.
以下、本発明に係る樹脂成形装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a resin molding apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施例、図1及び図2参照)
図1に本発明の第1実施例である樹脂成形装置1Aを示す。この樹脂成形装置1Aは、ベース10上に固定側金型20を保持する固定側プラテン25を固定し、該固定側プラテン25に対して可動側金型30を保持する可動側プラテン35をタイバー40を介して水平方向(矢印A,A’方向)に移動自在に設けたものである。タイバー40は各プラテン25,35の4隅に設定されている。
(Refer to the first embodiment, FIGS. 1 and 2)
FIG. 1 shows a
可動側プラテン35は図示しない駆動機構によって水平方向に移動可能であり、矢印A方向に移動することにより金型20,30が型締めされ、矢印A’方向に移動することにより型開きされる。本第1実施例において、型締め力は5〜15トン程度を想定している。
The
各金型20,30の内部構造は、図2にその要部を示すように、固定側金型20及び可動側金型30のそれぞれは、ベース金型21,31とキャビティ22,32とコア23,33とで、例えば、8個の微小光学部品(樹脂レンズ)を1回の射出サイクルで成形できるように構成されている。なお、ここでは、樹脂レンズの光学面の転写部が形成された部材をコアと称し、フランジ部の転写部が形成された部材をキャビティと称している。
As shown in FIG. 2, the internal structure of each
また、成形空間部51にはゲート53を介してランナ52が連通している。図示しない射出ユニットは矢印X方向から以下に説明するロケートリング61の内部を通じて固定側金型20の背部に進入し、射出ユニットから射出された溶融樹脂はランナ52からゲート53を通じて成形空間部51に充填される。
A
一方、固定側金型20及び可動側金型30の垂直面上での中心部にはそれぞれロケートリング61,62が設けられ、固定側プラテン25及び可動側プラテン35にはそれぞれロケートホール26,36が設けられている。そして、各ロケートリング61,62は各ロケートホール26,36にそれぞれ嵌合されている。
On the other hand, locating
このように、固定側金型20にロケートリング61を設けるとともに、可動側金型30にもロケートリング62を設け、それぞれのロケートリング61,62を固定側プラテン25及び可動側プラテン35に設けたロケートホール26,36にそれぞれ嵌合させるため、金型段取り時の取付け精度が向上し、両金型20,30の軸ずれが極めて小さく、低い型締め力であっても品質の良好な微小成形品を得ることができる。
As described above, the locating
ところで、連続成形時には雰囲気温度の上昇に伴って金型温度も上昇し、金型20,30の軸ずれ量にばらつきを生じる。樹脂成形装置1Aにおいては、各ロケートリング61,62が固定側金型20及び可動側金型30の中心部に設けられているため、金型20,30の温度変動による線膨張の起点が中心部(即ち、ロケートリング61,62)となり、該中心部から放射状に配置された成形空間部51の変形やずれがキャンセルされる。
By the way, at the time of continuous molding, the mold temperature rises as the ambient temperature rises, and the amount of misalignment of the
各ロケートホール26,36の内径許容差は、軸ずれ量を抑えることとロケートリング61,62を嵌合する際の作業性を考慮して、0〜0.01mmであることが好ましく、0.005〜0.01mmであることがより好ましい。このようなロケートホール26,36に対して、例えば、0.01mmのクリアランスを持ったロケートリング61,62を嵌合させた場合、連続成形時においては、最大0.02mmの軸ずれが生じることになる。従って、ロケートリング61,62には高線膨張材料を使用することが好ましい。金型20,30の段取りは常温状態で行われるため、嵌合の作業性は確保できる。一方、温度上昇時には、ロケートリング61,62の膨張が大きいためにクリアランスが詰まることになり、軸ずれ変動はほとんど発生しない。
The inner diameter tolerance of each of the
また、固定側ロケートホール26及び可動側ロケートホール36の同軸度は、軸ずれを生じさせない観点からは零であることが望ましいが、金型20,30の組付け時には0.05mmを超えた軸ずれを許容し、この初期状態での軸ずれに対しては、金型20,30を組付け後に調整することで0.05mm以下に抑える。
In addition, the coaxiality of the fixed locating
本樹脂成形装置1Aでは、ロケートリング61,62を中心として固定側金型20及び可動側金型30が固定側プラテン25及び可動側プラテン35に対して回転することを規制する必要がある。例えば、各プラテン25,35設けた穴に各金型20,30のベース金型21,31からノックピンを挿入すれば、金型20,30を効果的に回り止めすることができる。
In the present
(第2実施例、図3参照)
図3に本発明の第2実施例である樹脂成形装置1Bを示し、この樹脂成形装置1Bは基本的には前記第1実施例と同様の構成を有している。従って、図3において図1と同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
(Refer to the second embodiment, FIG. 3)
FIG. 3 shows a
本第2実施例では、各ロケートリング61,62の一端部を外方に延長してその外周面にねじ61a,62aを形成し、該ねじ61a,62aに螺着したナット63,64によって各金型20,30を各プラテン25,35に固定している。このように、各金型20,30をロケートリング61,62による位置決めとボルト止めを使用しない固定方法とを併用することにより、温度上昇による金型20,30の歪みを極力解消することができる。
In the second embodiment, one end of each locating
各金型20,30をボルトによることなく各プラテン25,35に固定するには、前記ナット63,64を使用する以外に、種々の方法を用いることが可能であり、例えば、プラテン25,35とベース金型21,31とをそれぞれ磁力によって結合してもよい。
In order to fix the
(第3実施例、図4参照)
図4に本発明の第3実施例である樹脂成形装置1Cを示し、この樹脂成形装置1Cは基本的には前記第1実施例を同様の構成を有している。従って、図4において図1と同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
(Refer to the third embodiment, FIG. 4)
FIG. 4 shows a resin molding apparatus 1C according to a third embodiment of the present invention. This resin molding apparatus 1C basically has the same configuration as that of the first embodiment. Therefore, in FIG. 4, the same members as those in FIG.
本第3実施例では、ロケートホール27,37の内周面及びロケートリング71,72の外周面に同じ角度のテーパ面をそれぞれ形成し、ガスケット28,38を介して嵌合するように構成されている。テーパ面による嵌合によれば、段取り時の作業性が向上する。また、ガスケット28,38を介在させることで、段取り時の作業性と位置決め精度の向上を図ることができる。
In the third embodiment, tapered surfaces having the same angle are formed on the inner peripheral surfaces of the locate
(他の実施例)
なお、本発明に係る樹脂成形装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。例えば、固定側及び可動側の金型の構成の細部や各プラテンの構成などは任意である。
(Other examples)
The resin molding apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist. For example, the details of the configuration of the fixed side and movable side molds and the configuration of each platen are arbitrary.
1A,1B,1C…樹脂成形装置
20…固定側金型
25…固定側プラテン
26,27…ロケートホール
28…ガスケット
30…可動側金型
35…可動側プラテン
36,37…ロケートホール
38…ガスケット
40…タイバー
61,62,71,72…ロケートリング
63,64…ナット
1A, 1B, 1C ...
Claims (9)
前記固定側金型及び前記可動側金型のそれぞれにロケート部材を設け、
前記固定側プラテン及び前記可動側プラテンのそれぞれに設けたロケートホールに前記ロケート部材がそれぞれ嵌合されていること、
を特徴とする樹脂成形装置。 In a resin molding apparatus in which a movable platen holding a movable mold is connected to a fixed platen holding a fixed mold via a tie bar,
A locating member is provided for each of the fixed side mold and the movable side mold,
The locating member is fitted in a locating hole provided in each of the fixed side platen and the movable side platen;
A resin molding device.
8. Each of the locating members is fixed to the stationary platen and the movable platen by a nut screwed to a screw formed on an outer peripheral surface thereof. The resin molding apparatus described in 1.
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