JP2007160703A - 成形品の金型 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形品20の外面を成形する固定型2およびスライドコア11と、成形品内面を成形する傾斜コア12および押出しコア14と、傾斜コア12が摺接する可動型13とを有する第2成形型3とを備え、傾斜コアは金型の開閉に伴い金型の開閉方向と略直交方向へ移動可能であり、スライドコアは金型の開閉に伴い傾斜コアとの間で成形品のアンダーカット部を把持した状態で、金型の開閉方向と略直交する方向であって、該アンダーカット部が第1成形型から脱型する方向、および金型の開閉方向と略直交する方向であって、アンダーカット部が傾斜コアから脱型する方向に傾斜コアとは独立して移動可能であり、スライドコアの金型の開閉に伴う金型の開閉方向と略直交する方向への移動は、第2成形型のカム部材にて行われる。
【選択図】 図1
Description
このようなアンダーカット部を有する成形品を成形する場合、一方の成形型を、コア型と、離型方向と交差する方向にスライドされるスライド型とで構成した金型が用いられることがある。一方の成形型を構成するスライド型は、前記アンダーカット部付近にて他方の成形型との合わせ面とされ、この合わせ面の位置に成形品のパーティングライン(分割線)が現れるものとなっている。
しかし、自動車の樹脂バンパー等といったように、成形品によっては、パーティングラインが外面側に現れると外観品質上好ましくないため、パーティングラインが外面側に現れないように構成した金型が考案されている。
この特許文献1記載の金型においては、内部スライド型および強制抜き型が可動型内部にスライド可能に収容されており、成形後に、内部スライド型および強制抜き型を、該内部スライド型および強制抜き型にて成形品を把持した状態で、可動型の内部に向けてスライドさせることで、可動型に成形品を付着させたまま型開きを行うことが可能となっている。
また、内部スライド型がスライドするための空間が可動型内部に存在し、内部スライド型をスライドさせるためのスライド機構(油圧シリンダ等)が金型内部に設けられていたため、金型の構造が複雑になり、保全性や耐久性が良くなかった。
さらに、成形時にキャビティに充填される樹脂の圧力により内部スライド型が若干ずれ、成形品表面に歪が生じて品質不良が発生する恐れがあった。
この内部スライド型のずれを防止しようとすると、内部スライド型の保持力を大きくする必要があり、金型が大型化するとともに高価になってしまう。
即ち、請求項1記載のごとく、アンダーカット部を有する成形品を成形する金型であって、成形品の本体部外面およびアンダーカット部外面の一部を成形する第1成形型と、該アンダーカット部外面の残りの部分を成形するスライドコアと、アンダーカット部内面および本体部内面の一部を成形する傾斜コアと、本体部内面の残りの部分を成形する押出しコアと、傾斜コアが摺接する傾斜面を備える可動型とを有する第2成形型とを備え、前記傾斜コアは、金型の開閉に伴い、前記可動型の傾斜面に沿って金型の開閉方向と略直交する方向へ移動可能であり、前記スライドコアは、金型の開閉に伴い、前記傾斜コアとの間で成形品のアンダーカット部を把持した状態で、金型の開閉方向と略直交する方向であって、該アンダーカット部が第1成形型から脱型する方向へ移動可能であるとともに、金型の開閉方向と略直交する方向であって、前記アンダーカット部が傾斜コアから脱型する方向に、傾斜コアとは独立して移動可能であり、前記スライドコアの、金型の開閉に伴う、金型の開閉方向と略直交する方向への移動は、第2成形型に設けられるカム部材にて行われる。
これにより、例えば、前記スライドコアの移動を油圧シリンダや空気圧シリンダの伸縮により行うように構成した場合のように、大型のシリンダ装置や配管等といった多くの付帯設備が必要ないので、金型を全体的に小型化するとともに簡単な構造にしつつ、アンダーカット部を有する成形品の脱型を容易に行うことができる。また、金型の保全性や耐久性を向上させることもできる。
前記カム部材は、前記第2成形型が設置されるベース台に取り付けられるカムと、スライドコアに取り付けられ、該カムをエジェクタプレートの金型の開閉方向への移動に伴ってトレースするカム溝ブロックとを備えており、前記カムの形状は、スライドコアの金型の開閉方向と略直交する方向への移動方向が、エジェクタプレートの金型の開閉方向への移動タイミングに応じて適宜変化する形状に形成されている。
これにより、アンダーカット部のアンダーカット量が大きな成形品であっても、該アンダーカット部の第1成形型に対する脱型、および傾斜コアに対する脱型を、一連の型開き動作のなかで、簡単な構造で容易に実現することが可能となり、成形品にストレスを与えることもないので、成形品の品質向上を図ることができる。
前記金型は、該金型の開閉時に、スライドコアおよび傾斜コアと第1成形型とが干渉しない位置にエジェクタプレートを待機させる待機手段を備えている。
これにより、第1成形型を第2成形型に対して開閉する際に、該第1成形型が傾斜コアに干渉することがなく、スムーズで確実な型閉め動作を行うことが可能となる。
これにより、特別な動力源を要することなく、エジェクタプレートを確実に待機位置に待機させることが可能となる。
図1に示す金型1は、成形品20の本体部21外面およびアンダーカット部22外面の一部を成形する第1成形型である固定型2、および、該アンダーカット部22外面の残りの部分を成形するスライドコア11と、アンダーカット部22内面および本体部21内面の一部を成形する傾斜コア12と、傾斜面13aを備え、ベース台6に対して上下位置固定に設置される可動型13と、前記傾斜コア12とともに成形品20の本体部21内面を成形する押出しコア14と、スライドコア11および傾斜コア12が摺動可能に設置され、金型1の開閉方向に移動可能なエジェクタプレート4とを有する第2成形型3、を備えている。
なお、逆に、固定型2に対して第2成形型3を上下移動可能に構成して、該第2成形型3を上方へ移動させると金型1が開き、下方へ移動させると金型1が閉じるようにすることもできる。
さらに、前記押出しコア14は、押出しロッド15によりエジェクタプレート4と連結されており、該エジェクタプレート4と一体的に金型1の開閉方向へ移動可能となっている。
カム51に対してカム溝ブロック52が金型1の開閉方向へ移動すると、該カム溝ブロック52がカム51の形状をトレースして、金型1の開閉方向と直交する方向へ移動するように構成されている。つまり、スライドコア11がエジェクタプレート4とともに金型1の開閉方向へ移動すると、該スライドコア11はカム51の形状に応じて金型1の開閉方向と直交する方向(図1における左右)へ移動することとなる。
セットバネユニット60は、エジェクタプレート4と連結される支持板61と、該支持板61に摺動自在に嵌挿され、その一端63aがスライドコア11に連結される引き込みロッド63と、該引き込みロッド63の他端63bが連結される連結板62と、該連結板62に他端64b側が接続され、一端64a側が支持板61に摺動自在に嵌挿される付勢ロッド64と、他端65b側が連結板62に連結され、一端65a側が支持板61に摺動自在に嵌挿されるガイドロッド65と、前記支持板61と連結板62との間で付勢ロッド64に嵌装される圧縮バネ66とを備えている。
従って、前記引き込みロッド63の一端63aに連結されるスライドコア11には、支持板61と連結されるエジェクタプレート4に対して、連結板62が支持板61から離れる方向(図1における右側)へ引っ張り力がかかっている。
図3においては、固定型2の成形品20に接している部分の最上端点p1が、それよりも下方に位置する点p2よりも、金型1の内側(図3における左側)に突出している。
従って、このままの状態で固定型2を下方に移動させて金型1を開こうとしても、固定型2の最上端点p1と成形品20のアンダーカット部22とが干渉して、固定型2を第2成形型3に対して下方移動させて開くことができない。
金型1が閉じた図1に示す状態から型開きを行う際には、固定型2を上方移動させて開くが、固定型2を開き始めると同時に、該固定型2の移動速度に合わせてエジェクタプレート4を下方移動させる。
そして、図3に示す型閉じの状態では、傾斜コア12とスライドコア11とでアンダーカット部22を把持した状態となっており、エジェクタプレート4が下方移動を開始することにより、傾斜コア12およびスライドコア11が成形品20と一体的に金型1の内側方向(図3における左側方向)へ移動することとなる。
また、成形後の成形品20においては、固定型2の最上端点p1に接している部分にパーティングライン(分割線)が形成されることになるが、この最上端点p1に接している部分は成形品20の使用時には外部から見えないあるいは見えにくい位置に来るように設定されている。
つまり、傾斜コア12およびスライドコア11を、少なくとも固定型2の最上端点p1と点p2との間の寸法dおよび若干のクリアランス量だけ左方へ移動させることで、アンダーカット部22と固定型2との干渉を解除し、該アンダーカット部22を固定型2から脱型させるようにしている。
この状態では、エジェクタプレート4が、ベース台6から下方へ突出したエジェクタロッド19により、下方へ押し出された状態となっている。
また、エジェクタプレート4と可動型13との間にはガススプリング35が設けられており、図5に示す状態では該ガススプリング35は圧縮された状態となっている。
さらに、エジェクタプレート4とベース台6との間には、ガススプリング36・36が設けられており、図5に示す状態では該ガススプリング36・36は自然状態にある。
エジェクタプレート4が上方移動すると、可動型13の傾斜面13aに沿って移動する傾斜コア12は、水平方向においてはスライドコア11側へ移動する。
この場合、カム51のカム面51aをカム溝ブロック52のトレース面52aにトレースさせると、スライドコア11を水平方向へ高精度で移動させることができるので、前記セットバネユニット60によりスライドコア11およびカム溝ブロック52を金型1の外側(図5(a)、(a−1)における右側)へ引き込んで、カム溝ブロック52のトレース面52aでカム51のカム面51aを確実に高精度でトレースできるようにしている。
そして、エジェクタプレート4を上方へ押圧するガススプリング35と、エジェクタプレート4を下方へ押圧するガススプリング36・36との力が釣り合った上下位置で、エジェクタプレート4が停止する(図6(b)に示すエジェクタプレート4の状態)。
このガススプリング35とガススプリング36・36との付勢力が釣り合ってエジェクタプレート4が停止した位置が待機位置であり、待機位置では傾斜コア12と固定型2との間に隙間daが形成されて、固定型2を上昇させて型閉めを行う際に両者が干渉しないようになっている。
特に、待機手段としてエジェクタプレート4を金型1の閉方向に付勢するガススプリング35とエジェクタプレート4を金型1の開方向に付勢するガススプリング36・36とを用いて、前記待機位置を両ガススプリング35・36の付勢力の釣り合う位置としているので、特別な動力源を要することなく、エジェクタプレート4を確実に待機位置に待機させることが可能となる。
図7に示すように、固定型2の上昇により、該固定型2と、スライドコア11、傾斜コア12、および押出しコア14とが型合わせ状態になると、型合わせ状態を保ったままでエジェクタプレート4が上方移動して型閉じ動作が継続される。
この場合、エジェクタプレート4の上方移動により傾斜コア12が金型1の外側へ移動するとともに、スライドコア11に固設されるカム溝ブロック52がカム51をトレースすることで、該スライドコア11が傾斜コア12に追従してエジェクタプレート4上を金型1の外側へ移動する。
従って、金型1においては、前記固定型密着センサ31やスライドコア密着センサ32等の密着センサ等を備えて、型開き動作の途中に各センサ31・32等により、固定型2とエジェクタプレート4に連動する押出しコア14との密着不良や、スライドコア11と傾斜コア12との密着不良等を検出し(S04)、異常が検出された場合には金型動作を停止して(S21)、製品不良や金型1の破損が発生しないようにしている。
そして、エジェクタプレート4が型閉じ位置まで戻ってきてエジェクタプレート戻り検出スイッチ33がオンした場合は、さらに、スライドコア11が型閉じ位置となる前進方向への限界位置まで移動したことが、金型1に設けられるリミットスイッチにて検出される(S07)。
なお、ステップS06にて、エジェクタプレート4が型閉じ位置まで戻ってこなかった場合、およびステップS07にて、スライドコア11が前進方向へ限界まで移動した旨の検出がなされない場合は、金型1の成形動作が停止する(S21)。
この場合、固定型2は、スライドコア11、傾斜コア12および押出しコア14との型合わせ状態を保持するために、エジェクタロッド19がエジェクタプレート4を下方へ押し出す速度に合わせて下方へ移動する。
エジェクタプレート4の下降により、傾斜コア12が金型1の内側(図9(a)における左側)へ移動するとともに、カム溝ブロック52がカム51をトレースしてスライドコア11が傾斜コア12に追従して金型1の内側へ移動する。
このように、スライドコア11が内側へ移動することで、図9(a−2)に示すように、固定型2が成形品20のアンダーカット部22に干渉せずに型開きを行うことができるようになる。
その後、エジェクタプレート4はエジェクタロッド19の動作によりさらに下降し、固定型2は型開き速度を上げて(エジェクタプレート4の下降速度よりも速く)下降動作を行って、該固定型2の型開き動作を完了する(S13)。
なお、該エジェクタプレート4の待機位置不良発生が検出された場合は、金型1の成形動作が停止する(S21)。
このように、型開き時に、ガススプリング35とガススプリング36・36とで、エジェクタプレート4を待機位置に待機させることで、固定型2と傾斜コア12とが干渉することなく、スムーズで確実な型開き動作を行うことが可能となっている。
この場合、前記セットバネユニット60によりスライドコア11を金型1の外側へ引き込むことにより、カム溝ブロック52のトレース面52aでカム51のカム面51aを高精度にトレースできるようにしている。
この傾斜コア12が内側へ移動し、スライドコア11が外側へ移動することで、成形品20のアンダーカット部22が該スライドコア11により外側へ引き出される。
この場合、アンダーカット部22が傾斜コア12と干渉しない位置まで外側へ引き出されていることを確認するために、スライドコア11が後進方向(外側)への限界位置まで移動したことを金型1に設けられるリミットスイッチにて検出する(つまり、リミットスイッチがオンしてスライドコア後進限信号が発せられる)とともに(S14)、エジェクタプレート4が下端位置まで押し出されたことを、金型1に設けられるリミットスイッチにて、エジェクタプレート押し出し完了信号として検出する(S15)。
なお、ステップS14にて、スライドコア後進限信号が発せられなかった場合、およびステップS15にて、エジェクタプレート押し出し完了信号が発せられなかった場合は、金型1の成形動作が停止する(S21)。
この場合、取り出し装置90にリミットスイッチを設けて、該リミットスイッチにより取り出し装置90が成形品20を掴んだことを検出するようにしており、成形品20が掴まれたことをリミットスイッチが検出すると、成形品20の取り出しが完了した旨の信号が出力されるようにしている(S17)。
このように、成形品20の取り出しが完了すると、今回の成形工程を終了して次の成形工程の準備が行われることとなり、ステップS01からの各工程が再度実施される。
なお、ステップS17にて、製品取り出しが完了した旨の信号が出力されない場合は、金型1の成形動作が停止する(S21)。
そして、油圧シリンダ95・95の伸縮動作によりエジェクタプレート4を移動させ、固定型2が傾斜コア12と干渉せずに開閉可能となる待機位置に、該エジェクタプレート4が移動すると、その旨をリミットスイッチなどで検出して、該油圧シリンダ95・95の伸縮動作を停止させるようにすることで、エジェクタプレート4を待機位置に待機させることができる。
つまり図14に示すように、エジェクタプレート4の移動・待機手段を、固定型2の両側にフック固定用ブロック2bを固設し、該固定用ブロック2bにフック96を回動自在に取り付けるとともに、エジェクタプレート4の両側にフック嵌合穴4aを形成して、構成する。
また、ベース台6にはフックガイドブロック6a・6aが設けられ、該フックガイドブロック6aに形成されるカム溝6bに、フック96の先端部に設けられるトレースピン97が摺動自在に嵌挿されている。
そして、固定型2を下方に移動させると、前記フック96・96により挟持されているエジェクタプレート4も一体的に下方へ移動する。
そして、フック96の先端部が外側へ開くと、挟持部96aがフック嵌合穴4aから抜け出るように構成しており、挟持部96aがフック嵌合穴4aから抜け出ると、固定型2と一体的に下方移動していたエジェクタプレート4が停止する(図14(b)参照)。
このフック96の挟持部96aがフック嵌合穴4aから抜け出てエジェクタプレート4が停止した位置が前記待機位置となっている。
フック96の挟持部96aがフック嵌合穴4aに嵌合するまでは、エジェクタプレート4は待機位置で待機しており、該挟持部96aがフック嵌合穴4aに嵌合した後は、エジェクタプレート4は固定型2とともに上方へ移動することとなる。
このように、固定型2とエジェクタプレート4とをフック96により機械的に連結して、エジェクタプレート4の金型1の開閉方向への移動および待機位置での待機を行うこともできる。
2 固定型
3 第2成形型
4 エジェクタプレート
11 スライドコア
12 傾斜コア
13 可動型
14 押出しコア
20 成形品
22 アンダーカット部
35・36 ガススプリング
51 カム
52 カム溝ブロック
60 セットバネユニット
Claims (4)
- アンダーカット部を有する成形品を成形する金型であって、
成形品の本体部外面およびアンダーカット部外面の一部を成形する第1成形型と、
該アンダーカット部外面の残りの部分を成形するスライドコアと、アンダーカット部内面および本体部内面の一部を成形する傾斜コアと、本体部内面の残りの部分を成形する押出しコアと、傾斜コアが摺接する傾斜面を備える可動型とを有する第2成形型とを備え、
前記傾斜コアは、金型の開閉に伴い、前記可動型の傾斜面に沿って金型の開閉方向と略直交する方向へ移動可能であり、
前記スライドコアは、金型の開閉に伴い、
前記傾斜コアとの間で成形品のアンダーカット部を把持した状態で、金型の開閉方向と略直交する方向であって、該アンダーカット部が第1成形型から脱型する方向へ移動可能であるとともに、
金型の開閉方向と略直交する方向であって、前記アンダーカット部が傾斜コアから脱型する方向に、傾斜コアとは独立して移動可能であり、
前記スライドコアの、金型の開閉に伴う、金型の開閉方向と略直交する方向への移動は、第2成形型に設けられるカム部材にて行われる、
ことを特徴とする成形品の金型。 - 前記スライドコアおよび傾斜コアは、第2成形型に備えられるエジェクタプレートに対して、金型の開閉方向と直交する方向へ摺動自在に取り付けられるとともに、該エジェクタプレートと一体的に金型の開閉方向へ移動可能であり、
前記カム部材は、前記第2成形型が設置されるベース台に取り付けられるカムと、スライドコアに取り付けられ、該カムをエジェクタプレートの金型の開閉方向への移動に伴ってトレースするカム溝ブロックとを備えており、
前記カムの形状は、スライドコアの金型の開閉方向と略直交する方向への移動方向が、エジェクタプレートの金型の開閉方向への移動タイミングに応じて適宜変化する形状に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の成形品の金型。 - 前記スライドコアおよび傾斜コアは、第2成形型に備えられるエジェクタプレートに対して、金型の開閉方向と直交する方向へ摺動自在に取り付けられるとともに、該エジェクタプレートと一体的に金型の開閉方向へ移動可能であり、
前記金型は、該金型の開閉時に、スライドコアおよび傾斜コアと第1成形型とが干渉しない位置にエジェクタプレートを待機させる待機手段を備えている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成形品の金型。 - 前記待機手段は、前記エジェクタプレートを金型の閉方向に付勢する閉方向付勢部材とエジェクタプレートを金型の開方向に付勢する開方向付勢部材とで構成され、
前記エジェクタプレートの待機位置は、前記閉方向付勢部材の付勢力と開方向付勢部材の付勢力とが釣り合う位置である、
ことを特徴とする請求項3に記載の成形品の金型。
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