JP2007118427A - カセット式射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】カセット式の金型において、可動側と固定側との各カセットを各々の母型に着脱可能に連結する際に、正確な調芯性を確保できるようにする。
【解決手段】固定側母型１０と固定側カセット３０とは、スカート部材３７に形成したテーパ面部３７ａと平面部３７ｂとが位置決めブロック１４のテーパ面部１４ａ及び平面部１４ｂと接合するようにしてボルト３９で止着され、可動側母型２０と可動側カセット４０との間は、ベース部材４６に形成したテーパ面部４６ａと平面部４６ｂとが位置決めブロック２２のテーパ面部２２ａ及び平面部２２ｂと接合させて、ボルト４９を止着することによって、相互に正確に位置調整された状態に組み付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒等のように、概略円筒形状の部材を射出成形手段で成形するための金型であって、特に母型にカセットを着脱可能に装着することによって、複数種類の部材を成形する際に、金型を構成する一部の部品を共用化できるようにしたカセット式射出成形用金型に関するものである。

射出成形用の金型としては、スプルブッシュ及びランナを設けた固定側の成形型部材と、この固定側の成形型構成部材に接合・離間される可動側の成形型構成部材とから構成され、これら両成形型構成部材を接合させることによって、樹脂が射出される製品形成部が形成されるようになっており、成形後には可動側の成形型構成部材を固定側の型構成部材から離間させて、成形品が取り出されることになる。

種々の形状の部材を成形する毎に異なる金型を用いることになるが、金型を構成する全ての部品を成形品毎に設けるのではなく、金型を構成する一部の部品を共用化して、製品形成部に関連する部品のみをカセット式の交換部品として構成したものは、例えば特許文献１に開示されている。この公知のカセット式金型は製品形成部を形成した可動側の型板とランナを形成した固定側の型板とをベース型の内部に設けて、固定型板側に突設したガイドピンを可動側の型板に形成したガイド穴に挿入することによって、両型板の相対位置を位置決めし、型締め時には両型板を接合させるようにしている。
特開２００1−３０３１０号公報

この特許文献１においては、２枚の型板はガイドピンとガイド穴との嵌合により位置決めするようにしており、ガイドピンとガイド穴との嵌合を円滑に行わせるために、その間に多少のがたが生じることになる。製品形成部が可動側の型板側にのみ形成されている場合には、この程度のがたは格別問題とはならないが、製品形成部を固定側と可動側とのカセット部材による雄雌嵌合部に形成している場合には、前述したがたによる固定側と可動側との位置ずれの影響で正確な製品を形成できなくなるという問題点がある。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、カセット式の金型において、可動側と固定側との各カセットを各々の母型に着脱可能に連結する際に、正確な調芯性を確保できるようにすることにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、固定側カセットを着脱可能に連結した固定側母型と、可動側カセットを着脱可能に連結した可動側母型とが同一軸線上に配列され、前記可動側カセットと前記固定側カセットとを雄雌嵌合するように型締めされて、これら両カセット間に概略円筒形状の部材が成形される製品形成部が形成されるカセット式射出成形用金型であって、前記固定側及び可動側の各カセットにそれぞれテーパ面部と平面部とからなるカセット側基準面を形成し、前記固定側及び可動側の各母型には、前記各カセット側基準面に当接するテーパ面部及び平面部からなる母型側基準面を形成し、前記各テーパ面部は前記軸線に対して斜め方向となり、また前記各平面部は前記軸線直交する方向となし、前記固定側カセットと前記固定側母型との間及び前記可動側カセットと前記可動側母型との間をそれぞれ前記軸線方向に向けたボルトで連結して、それぞれのテーパ面部同士及び平面部同士を圧接させる構成としたことをその特徴とするものである。

而して、母型とカセットとの間において、その軸線方向には、平面部が面接触するように当接することによって、相対的な位置が固定される。ただし、平面部を当接させただけでは、軸線と直交する方向には位置決めされない。そこで、テーパ面部を設けてテーパ嵌合させることによって、母型とカセットとの軸線と直交する方向の位置調整を行うようにしている。なお、テーパ面同士の嵌合によって両部材を完全に位置調整することができるが、そうすると、テーパ面に強い押圧力を作用させる必要があり、このために、カセット交換を行う際には、テーパ孔に挿入させたテーパ突起を引き出すのが極めて困難になり、またこの挿脱を容易にするために、緩く嵌合させると、相対位置合わせが行えなくなる。前述したようにテーパ面部と平面部との協働作用により位置合わせを行うようにすることによって、厳格な位置調整を確保しながら、カセットの着脱が容易になる。

製品形成部は、概略円筒形状のものであるが、製品にアンダーカットの部位がある場合には、可動側カセットには複数に分割した割り型が設けられ、固定側カセットに接合されたときには、各割り型が円筒形状となるように構成される。この場合には、各割り型が正確に固定側カセットに倣うように型締めしなければならない。このために、各割り型の外周面には軸線方向に向けて傾斜するテーパ面部が形成し、また端面部は軸線と直交する方向の平面部を形成するようになし、固定側カセットには、割り型のテーパ面部及び平面部と当接するテーパ面部及び平面部を形成する構成とするのが望ましい。

固定側母型と可動側母型との軸線が相互に正確に一致するように位置合わせしておくことによって、これら固定側母型及び可動側母型に着脱可能に装着される固定側及び可動側の各カセットをボルトにより止着することによって、これら両カセット間が確実に調芯されるように組み付けられて、型締めしたときに正確な製品形成部が形成され、極めて精度の高い成形品を形成することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図面において、図１は固定側及び可動側の各母型とカセットとを分離した状態の断面を示し、図２にはカセット式金型を型締めした状態を示す。

まず、分解状態で示されている図１において、１０は固定側母型、２０は可動側母型である。また、３０は固定側カセット、４０は可動側カセットである。固定側カセット３０は固定側母型１０に着脱可能に固定され、また可動側カセット４０は可動側母型２０に着脱可能に固定されるようになっている。そして、図２にあるように、Ｌは固定側、Ｐは可動側を示しており、母型２０及びカセット４０は可動側Ｐの部材であり、母型１０及びカセット３０は固定側Ｌとなる。固定側母型１０が固定的に保持され、可動側母型２０が金型の軸線Ａの方向に往復移動するようになっているが、これら固定側母型１０の保持手段及び可動側母型２０の駆動手段についての図示及び詳細な説明を省略する。

固定側母型１０は、射出成形機のノズル（図示せず）が位置決め保持されるロケートリング１１を設けた取付板１２及びこの取付板１２に固定的に連結される支持板１３と位置決めブロック１４とを有する構成となっている。

可動側母型２０は、受け板２１と、この受け板２１に連結した位置決めブロック２２とを備えている。位置決めブロック２２には、スペーサ２３が連結して設けられ、さらにこのスペーサ２３には取付板２４が固定して設けられている。スペーサ２３は円環状の部材であり、その内部にはエジェクタブロック２５が設けられている。このエジェクタブロック２５にはエジェクタ板２６が装着されており、このエジェクタ板２６にはエジェクタピン２７が立設されており、このエジェクタピン２７は後述する製品形成部５０に臨む位置まで延在されている。なお、図中において、２８はエジェクタブロック２５にエジェクタ板２６を固定するためのキーである。

固定側カセット３０は、スプルブッシュ３１を有し、このスプルブッシュ３１にはスプル３２が形成されている。スプルブッシュ３１はブッシュ受け３３に挿嵌されており、これらスプルブッシュ３１とブッシュ受け３３とは相互に連結状態にして固定されている。また、ブッシュ受け３３には固定型板部材３４が当接するように設けられており、この固定型板部材３４にスプル３２に連通するランナ３５が穿設されている。そして、固定型板部材３４はリング状に形成したリテーナ部材３６が固定して設けられており、このリテーナ部材３６には、さらにスカート部材３７が固定して設けられており、このスカート部材３７にはアンギュラピン３８が取り付けられている。

さらに、可動側カセット４０は、可動型部材として、３分割された割り型４１とコア４２とを有し、割り型４１はスライドテーブル４３に放射方向に設けた３本のスライド溝４４に設けたスライダ４５に連結固着されている。そして、各スライダ４５にはアンギュラピン３８が挿通される挿通孔４５ａが穿設されている。スライドテーブル４３はベース部材４６に固定して設けられている。そして、スライドテーブル４３の中央部には挿通孔４７が穿設されており、この挿通孔４７にはコア４２が円環状の可動型板部材４８に挿通させた状態で貫通してベース部材４６に当接し、これらコア４２及び可動型板部材４８はベース部材４６に固定されている。

固定側カセット３０は固定側母型１０に着脱可能に取り付けられ、また可動側カセット４０は可動側母型２０に着脱可能に取り付けられる。そして、図２に示したように、可動側母型２０を固定側母型１０に接合させることによって、固定側カセット３０と可動側カセット４０との間の所定の位置に製品成形部５０が形成されるようにして型締めされることになる。

固定側カセット３０を構成するスプルブッシュ３１は、固定側母型１０の取付板１２にボルトにより固定される。そして、取付板１２にはロケートリング１１に成形機のノズルが接続されたときに、このノズルがスプル３２に接続されるようにするための導入孔１５が設けられている。また、ブッシュ受け３３は支持板１３にボルト止めされるようになっている。さらに、スカート部材３７は位置決めブロック１４に嵌合されるようになっている。このスカート部材３７の外周面には固定型板部材３４への連結側に向けて縮径する、つまり軸線Ａに対して傾斜するテーパ面部３７ａが形成されており、またこのテーパ面部３７ａの最拡径した部位に連なるようにフランジ状に延在させた、つまり軸線Ａと直交する方向に平面部３７ｂが形成されている。一方、位置決めブロック１４の内周面には、スカート部材３７のテーパ面部３７ａと一致するテーパ角を有するテーパ面部１４ａが形成されており、かつこのテーパ面部１４ａの最も広がった部位に連なるように、スカート部材３７の平面部３７ｂに当接する平面部１４ｂが形成されている。そして、この平面部３７ｂには１乃至複数（好ましくは３箇所または４箇所程度）にボルト３９が装着されており、このボルト３９は位置決めブロック１４の平面部１４ｂを形成した部位に設けたネジ孔１６に螺挿されることになる。

従って、テーパ面部３７ａはカセット側基準テーパ面部、テーパ面部１４ａは母型側基準テーパ面部であり、また平面部３７ｂはカセット側基準平面部、平面部１４ｂは母型側基準平面部であり、これらは極めて高い面精度となるように形成されている。

一方、可動側母型２０には可動側カセット４０が組み付けられるが、可動側カセット４０において、コア４２及び可動型板部材４８はベース部材４６に取り付けられている。このために、このベース部材４６が可動側母型２０に対して厳格に位置調整されるようにして組み付けられる。このために、ベース部材４６は円環状に張り出しており、この張り出し部分において、外周面には軸線Ａにおいて、コア４２の装着部とは反対側に向けて縮径するテーパ面部４６ａが形成されており、またこのテーパ面部４６ａの最縮径部から軸線Ａと直交するように内向きに延在する平面部４６ｂが形成されている。これに対して、可動側母型２０における位置決めブロック２２には、ベース部材４６のテーパ面部４６ａのテーパ角と一致するテーパ面部２２ａが形成されており、このテーパ面部２２ａに連なり、ベース部材４６の平面部４６ｂが接合される円環状の平面部２２ｂが形成されている。そして、この平面部２２ｂの内側は貫通した透孔となっている。ベース部材４６には、その平面部４６ｂに１乃至複数（好ましくは３箇所または４箇所程度）にボルト４９が装着されており、このボルト４９は位置決めブロック２２の平面部２２ｂに設けたネジ孔２９に止着されている。さらに、割り型４１を装着したスライドテーブル４３は、ベース部材４６とは独立に受け板２１に固定されている。

従って、テーパ面部４６ａはカセット側基準テーパ面部、テーパ面部２２ａは母型側基準テーパ面部であり、また平面部４６ｂはカセット側基準平面部、平面部２２ｂは母型側基準平面部であり、これらも極めて高い面精度となるように形成されている。

さらに、型締めが行われると、コア４２の先端部４２ａは固定型板部材３４に設けた嵌合凹部３４ａに嵌合するようになり、固定側カセット３０と可動側カセット４０との相互間は調芯されるようにして接合される。そして、割り型４１は、図３に示したように、３つに分割されており、スカート部材３７内に入り込むことによって、これらを矢印方向に変位させることによって、相互に接合されて円形の状態になる。

このために、各割り型４１の先端側外周面はスライドテーブル４３に向かうに応じて拡径するテーパ面部４１ａが形成されており、またそれらの先端面部の中央側には落し込み部が形成されて、この落し込み部は平面部４１ｂとなっている。一方、固定側カセット３０におけるスカート部材３７の内周面は、固定型板部材３４から離れる方向に向けて拡開するテーパ面部３７ｃとなっており、このテーパ面部３７ｃのテーパ角は割り型４１のテーパ面部４１ａと一致している。さらに、固定型板部材３４の端面は平面部３４ｂとなっている。従って、固定カセット３０と可動カセット４０との間で型締めされると、コア４２の先端部４２ａが固定型板部材３４の嵌合凹部３４ａに嵌入することになり、かつこの嵌合凹部３４ａの周囲に形成されている平面部３４ｂが可動側カセット４０における割り型４１の平面部４１ｂに当接する。これと共に、そのテーパ面部４１ａがスカート部材３７のテーパ面部３７ｃと当接する。その結果、可動側カセット４０を構成し、かつ少なくとも製品成形部５０に関連する各部材は固定側カセット３０側に倣うようなる。

以上のように、固定側母型１０には固定側カセット３０を組み付け、また可動側母型２０には可動側カセット４０を組み付けられる。ここで、成形品の形状やサイズに応じて異なるカセット３０，４０を使用するが、母型１０，２０が軸線Ａ方向に正確に位置合わせがなされておれば、これら固定側及び可動側のカセット３０，４０はそれぞれ母型１０，２０に前述した各基準面を当接させた状態に組み込むことにより、金型を構成する各部が軸線Ａ方向に正確にアライメントされる。そして、アンギュラピン３８を割り型４１に連結したスライダ４５の挿通孔４５ａに挿通させるようにして可動側母型２０を固定側母型１０に接合させる。これによって、型締めが行われて、３つに分割されている割り型４１が接合されることになり、コア４２の外周部に製品成形部５０が形成される。

そこで、ロケートリング１１に射出成形機のノズルを接続して、成形用の樹脂を供給することにより、ランナ３５に設けたゲートから製品成形部５０に樹脂が流入して、成形が行われる。成形した樹脂が冷却されると、可動側母型２０を固定側母型１０から離間させる。これと共に、可動側カセット４０が固定側カセット３０から離間することになり、このときにアンギュラピン３８が挿通されているスライダ４５によって割り型４１が相互に離間する方向に変位することになり、アンダーカットがある成形品の外周部の全周が開放される。この状態からエジェクタピン２７を突き上げることにより成形品が型離れして、取り出されることになる。

而して、固定側及び可動側の各母型１０，２０に対して、固定側カセット３０及び可動側カセット４０は着脱可能に装着される。従って、製品成形部５０の形状等が変わったときには、固定側及び可動側の各カセット３０，４０を交換し、固定側及び可動側の各母型１０，２０はそのまま使用することができる。

固定側母型１０と固定側カセット３０との間は、スカート部材３７に形成したテーパ面部３７ａと平面部３７ｂとが位置決めブロック１４のテーパ面部１４ａ及び平面部１４ｂと接合するようにしてボルト３９で止着することによって、相互に正確に位置調整された状態に組み付けることができる。また、可動側母型２０と可動側カセット４０との間は、ベース部材４６に形成したテーパ面部４６ａと平面部４６ｂとが位置決めブロック２２のテーパ面部２２ａ及び平面部２２ｂと接合させて、ボルト４９を止着することによって、相互に正確に位置調整された状態に組み付けられる。ここで、固定側及び可動側のカセット３０，４０の固定側及び可動側の母型１０，２０に対する軸線方向の位置決めは平面部１４ｂと３７ｂとの間及び平面部２２ｂと４６ｂとの間の接合面で、また軸線方向と直交する方向及び傾き方向の位置決めはテーパ面部１４ａと３７ａとの間及びテーパ面２２ａと４６ａとの間の接合面で行われる。

カセット３０，４０の交換時には、ボルト３９、４９をそれぞれ位置決めブロック１４，２２から脱着することによって、スカート部材３７及びベース部材４６をこれら位置決めブロック１４，２２から分離する。このときに、テーパ面部における押し付け力が大きくなっていると、スカート部材３７，ベース部材４６の分離が困難になる。既に説明したように、相互の位置合わせが単にテーパ面部だけでなく、平面部との協働作用で行うようにしているので、テーパ面部同士があまり強く圧接しないようにして位置合わせが可能になる。

また、製品成形部５０は、固定型板部材３４と、割り型４１、コア４２及び可動型板部材４８で構成されている。そして、固定型板部材３４はスカート部材３７に連結され、このスカート部材３７は固定側母型１０に直接固定されており、かつ固定型板部材３４以外のカセット３０を構成する部材、即ちスプルブッシュ３１やブッシュ受け３３は、スカート部材３７に連結されていない。従って、これらスプルブッシュ３１やブッシュ受け３３による誤差の影響が固定型板部材３４に及ぶことはなく、高精度に組み付けられる。そして、コア４２及び可動型板部材４８も可動側母型２０に直接固定されるベース部材４６に取り付けられており、かつベース部材４６はカセット４０を構成する部材とは連結されていない。従って、これらコア４２及び可動型板部材４８についても高精度な組み付けが可能となる。しかも、コア４２と固定型板部材３４とは雄雌嵌合状態になるので、カセット３０，４０同士の相対位置調整が正確に行われる。このために、割り型４１は、固定側のカセット３０において、正確に位置決めされているスカート部材３７に倣うようになるので、割り型４１も高精度に位置決めされることになる。

本発明の実施の一形態を示す射出成形用金型を分解して示す断面図である。 図１の金型を型締め状態にして示す断面図である。 割り型の作動を示す平面図である。

符号の説明

１０ 固定側母型 １４ 位置決めブロック
１４ａ テーパ面部 １４ｂ 平面部
１６ ネジ孔 ２０ 可動側母型
２２ 位置決めブロック ２２ａ テーパ面部
２２ｂ 平面部 ２９ ネジ孔
３０ 固定側カセット ３１ スプルブッシュ
３２ スプル ３３ ブッシュ受け
３４ 固定型板部材 ３４ａ 嵌合凹部
３４ｂ 平面部 ３５ ランナ
３７ スカート部材 ３７ａ，３７ｃ テーパ面部
３７ｂ 平面部 ３９ ボルト
４０ 可動側カセット ４１ 割り型
４１ａ テーパ面部 ４１ｂ 平面部
４６ ベース部材 ４６ａ テーパ面部
４６ｂ 平面部 ４８ 可動型板部材
４９ ボルト ５０ 製品成形部

Claims (2)

1. 固定側カセットを着脱可能に連結した固定側母型と、可動側カセットを着脱可能に連結した可動側母型とが同一軸線上に配列され、前記可動側カセットと前記固定側カセットとを雄雌嵌合するように型締めされて、これら両カセット間に概略円筒形状の部材が成形される製品形成部が形成されるカセット式射出成形用金型において、
   前記固定側及び可動側の各カセットにそれぞれテーパ面部と平面部とからなるカセット側基準面を形成し、
   前記固定側及び可動側の各母型には、前記各カセット側基準面に当接するテーパ面部及び平面部からなる母型側基準面を形成し、
   前記各テーパ面部は前記軸線に対して斜め方向となり、また前記各平面部は前記軸線直交する方向となし、前記固定側カセットと前記固定側母型との間及び前記可動側カセットと前記可動側母型との間をそれぞれ前記軸線方向に向けたボルトで連結して、それぞれのテーパ面部同士及び平面部同士を圧接させる
   構成としたことを特徴とするカセット式射出成形用金型。
2. 前記可動側カセットには複数に分割した割り型が設けられ、前記固定側カセットに接合されたときには、各割り型が円筒形状となるものであり、これら各割り型の外周面には前記軸線方向に向けて傾斜するテーパ面部が形成されており、また端面部は前記軸線と直交する方向の平面部が形成されており、前記固定側カセットには、前記割り型のテーパ面部及び平面部と当接するテーパ面部及び平面部を形成する構成としたことを特徴とする請求項１記載のカセット式射出成形用金型。
   
   

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