JP2009040011A - 成形型装置及び高分子成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第一型及び第二型のキャビティ内で高分子材料を状態変化させる際に、該第一型及び第二型をプレス機にかけずに済むようにするとともに、ＰＬ面に位置決め用の凹部や凸部を設けることなしに、第一型及び第二型をＰＬ面方向に位置決めできるようにする。
【解決手段】第一型８及び第二型９の外側面の互いに反対側の２ヶ所に固定的に設けられた２対の位置決め用の被嵌合部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂと、これに対応して２ヶ所に設けられ、型閉じ時の第一型８及び第二型９の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材２０ａ，２０ｂとを備えている。そして、各外部部材２０には、接近時に位置決め用の被嵌合部１０，１０に嵌合することにより第一型８及び第二型９をＰＬ面７ｐの面方向に位置決めする位置決め用の嵌合部２１と、接近時に第一型８及び第二型９の型開きを抑止する型開き抑止部２２とが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種成形品を成形する成形型装置、及びその成形型装置を用いて行う高分子成形方法に関する。

樹脂又はエラストマーの発泡、ゴムの加硫や発泡等の各種状態変化を伴う高分子材料の成形は、図６に示すように、ＰＬ面９０ｐで分割形成された第一型９１及び第二型９２の該ＰＬ面９０ｐに、位置決め用の凹部９６及び凸部９７を備えた成形型９０と、該成形型９０を型締めするプレス機６とを用いて、次の［１］〜［３］の手順で行うことが多い。

［１］まず、図６（ａ）に示すように、第一型９１を第二型９２から型開きした状態から、図６（ｂ）に示すように、第一型９１を第二型９２に対して、凹部９６が凸部９７に嵌合するよう合わせることによって、型閉じするとともに該第一型９１を該第二型９２に対してＰＬ面９０ｐの面方向に位置決めする。

［２］次に、図６（ｃ）に示すように、注入圧で型が開かないよう第一型９１及び第二型９２をプレス機６にかけて型締めした状態で、第一型９１及び第二型９２のキャビティ９０ｃに高分子材料Ｍを注入する。

［３］次に、図６（ｄ）に示すように、高分子材料Ｍの加硫や発泡等の状態変化による圧力上昇で型開きしないようプレス機６による型締めをしたまま所定時間保持することにより、該状態変化をキャビティ９０ｃ内で起こさせる。

なお、このようにＰＬ面に位置決め用の凹部や凸部を備えた成形型に関する文献としては、次の特許文献１等がある。
特開２００３−９４１１８

上記手順では、［２］で成形型のキャビティ９０ｃに高分子材料Ｍを注入した後も、［３］でその状態変化が完了するまでは、該成形型９０をプレス機６にかけ続けなければならないため、その間に、該プレス機６に別の成形型装置を［２］と同様にかけて、そのキャビティに高分子材料を注入することができない。

また、上記成形型９０において、位置決め精度を保つためには、ＰＬ面９０ｐに設けられた凹部９６及び凸部９７の摺り合せ加工を頻繁に行う必要があり、手間となってしまう。また、該成形型９０の第一型９１と第二型９２とは、ＰＬ面９０ｐで凹部９６と凸部９７とが嵌合する関係上、ＰＬ面９０ｐに略直交する方向にしか開閉させることができず、そのことが、自動化に際にて障害となってしまうおそれがある。

そこで、第一型及び第二型のキャビティ内で高分子材料を状態変化させる際に、該第一型及び第二型をプレス機にかけずに済むようにするとともに、ＰＬ面に位置決め用の凹部や凸部を設けることなしに、第一型及び第二型をＰＬ面方向に位置決めできるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の成形型は、ＰＬ面で分割形成された第一型及び第二型と、前記第一型及び第二型の各型の外側面に固定的に設けられた位置決め用の被嵌合部と、型閉じ時の前記第一型及び第二型の両型の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材とを備え、前記外部部材に、前記接近時に前記位置決め用の被嵌合部に嵌合することにより前記第一型及び第二型のＰＬ面方向の位置決めをする位置決め用の嵌合部と、前記接近時に前記第一型及び第二型の型開き抑止をする型開き抑止部とが設けられている。

ここで、前記相対変位としては、特に限定されないが、静止状態の前記第一型及び第二型の両型の外側面に対して、前記外部部材が変位して接近及び離間する場合や、静止状態の前記外部部材に対して、前記第一型及び第二型の両型が変位してその外側面が前記外部部材に接近及び離間する場合や、双方が変位して前記両型の外側面と前記外部部材とが接近及び離間する場合等を例示できる。

前記高分子材料としては、特に限定されないが、樹脂、ゴム、エラストマー等を例示できる。また、高分子材料の状態変化としては、特に限定されないが、樹脂又はエラストマーの発泡や冷却、ゴムの加硫や発泡や冷却等を例示できる。

前記位置決め用の被嵌合部は、特に限定されないが、前記第一型及び第二型の各型の外側面の互いに反対側の２ヶ所に設けられ、これに対応して前記外部部材も２ヶ所に設けられていることが好ましい。

前記位置決め用の被嵌合部及び嵌合部としては、凹部と凸部との組合せを例示でき、いずれが凹部でも凸部でもよい。そして、該被嵌合部及び嵌合部の一方又は両方には、前記接近時に位置決めを容易にかつ正確にするテーパーが設けられていることが好ましい。

前記型開き抑止部は、特に限定されないが、前記第一型及び前記第二型の前記ＰＬ面とは反対側の背面に当接することによって、前記型開きを抑止するものや、前記第一型及び前記第二型のうちの一方の背面にのみ当接し他方の背面には他の部材が当接することによって、該他の部材と共働して前記型開きを抑止するもの等を例示できる。

前記第一型及び第二型は、特に限定されないが、ＰＬ面で上下に分割された上型及び下型である場合や、ＰＬ面で左右に分割された左型及び右型である場合等を例示できる。

また、同目的を達成するため、本発明の高分子成形方法は、ＰＬ面で分割形成された第一型及び第二型と、前記第一型及び第二型の各型の外側面に固定的に設けられた位置決め用の被嵌合部と、型閉じ時の前記第一型及び第二型の両型の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材とを備え、前記外部部材に、前記接近時に前記位置決め用の被嵌合部に嵌合することにより前記第一型及び第二型のＰＬ面方向の位置決めをする位置決め用の嵌合部と、前記接近時に前記第一型及び第二型の型開き抑止をする型開き抑止部とが設けられた成形型装置を用いて行う高分子成形方法であって、前記位置決めと型開き抑止とをした前記成形型装置の第一型及び第二型をプレス機にかけて型締めした状態で、前記第一型及び第二型のキャビティに高分子材料を注入した後、前記位置決めと型開き抑止とをしたままの前記成形型装置をプレス機から取り外して他所にて所定時間保持することにより、高分子材料の状態変化を起こさせる。

そして、前記成形型装置を所定時間保持する間、前記成形型装置を取り外したプレス機に別の同様の成形型装置をかけて同様に高分子材料を注入することが好ましい。

本発明では、外部部材の型開き抑止部によって型開きを抑止するため、第一型及び第二型をプレス機にかけずにそのキャビティ内で高分子材料を状態変化させても、該状態変化による圧力上昇程度で型開きしてしまうことはない。また、本発明では、第一型及び第二型の各型の外側面に設けられた被嵌合部と、外部部材に設けられた嵌合部とによって位置決めをするため、ＰＬ面に位置決め用の凹部や凸部を設ける必要がない。また、更に、本発明では、被嵌合部と嵌合部とによる位置決めと、型開き抑止部による型開き抑止とが同時に完了するため、作業が効率的である。

本発明の成形型装置７は、ＰＬ面７ｐで分割形成された第一型８及び第二型９と、第一型８及び第二型９の各型の外側面の互いに反対側の２ヶ所に固定的に設けられた２対の位置決め用の被嵌合部１０ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｂと、これに対応して２ヶ所に設けられ、型閉じ時の第一型８及び第二型９の両型の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材２０ａ，２０ｂとを備えている。そして、各外部部材２０には、接近時に位置決め用の被嵌合部１０，１０に嵌合することにより第一型８及び第二型９のＰＬ面７ｐ方向の位置決めをする位置決め用の嵌合部２１と、接近時に第一型８及び第二型９の型開き抑止をする型開き抑止部２２とが設けられている。

その成形型装置７を用いて行う本発明の高分子成形方法では、まず、上記位置決めと型開き抑止とをした成形型装置７の第一型８及び第二型９をプレス機６にかけて型締めした状態で、第一型８及び第二型９のキャビティ７ｃに高分子材料Ｍを注入する。その後、上記位置決めと型開き抑止とをしたままの成形型装置７をプレス機６から取り外して他所にて所定時間保持することにより、高分子材料Ｍの状態変化を起こさせる。そして、その間に成形型装置７を取り外したプレス機６に別の同様の成形型装置をかけて同様に高分子材料を注入する。

本発明の図１〜図３に示す成形型装置７は、ＰＬ面７ｐで上下に分割形成された上型８及び下型９と、上型８及び下型９の各型の外側面に上下に対になって設けられた位置決め用の被嵌合部１０，１０と、これに対応して設けられた外部部材２０と、該外部部材２０を、型閉じ時の上型８及び下型９の両型の外側面に対してその外側方位置との間で接近及び離間させる切換機構３０とを備えている。

位置決め用の被嵌合部１０は、上型８及び下型９の各型の前側の外側面に固定的に設けられた一対の前側被嵌合部１０ａ，１０ａと、各型の後側の外側面に固定的に設けられた一対の後側被嵌合部１０ｂ，１０ｂとの２対がある。そして、各被嵌合部１０は、上型８及び下型９の各型の外側面に突設された突起部１１に、凹部１２が平面視でテーパー状に凹設されてなる。但し、本実施例での「前」及び「後」の語は、上型８及び下型９の各型の外側面の互いに反対側の２ヶ所のうちの一方及び他方を相対的に表現する意味で使用しており、前又は後としてそれぞれ確定した方向があるわけではない。

外部部材２０は、一対の前側被嵌合部１０ａ，１０ａに対して設けられた前側外部部材２０ａと、一対の後側被嵌合部１０ｂ，１０ｂに対して設けられた後側外部部材２０ｂとの２つがある。そして、各外部部材２０には、接近時に上下の被嵌合部１０，１０に嵌合することにより上型８及び下型９をＰＬ面７ｐの面方向に位置決めする嵌合部２１と、接近時に上型８及び下型９の型開きを抑止する型開き抑止部２２とが設けられている。詳しくは、各外部部材２０は、上型８の上面と下型９の下面とにそれぞれ当接する一対の型開き抑止部２２，２２の端どうしが、嵌合部２１で連結されることによって、コ字形に形成されている。

切換機構３０は、前側外部部材２０ａ及び後側外部部材２０ｂを前後に変位可能に支持した基板３１と、該基板３１に取り付けられたレバー３２と、レバー３２の動きに連動させて前後の外部部材２０ａ，２０ｂを前後に動かす動力伝達機構（図示略）とを含み構成されている。詳しくは、図１（ａ）に示すように、レバー３２を上げた時に、前側外部部材２０ａが前方に動き、後側外部部材２０ｂが後方に動くことによって、前後の外部部材２０ａ，２０ｂ間の間隔が広がり、図１（ｂ）に示すように、レバー３２を下げた時に、前側外部部材２０ａが後方に動き、後側外部部材２０ｂが前方に動くことによって、前後の外部部材２０ａ，２０ｂ間の間隔が狭まる。

以上に示した成形型装置７を用いて行う高分子成形方法を［１］型閉じ ［２］位置決め及び型開き抑止 ［３］型締め及び高分子材料の注入 ［４］高分子材料の状態変化 ［５］離型 の順に以下に詳述する。

［１］型閉じ
まず、図１（ａ）、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、レバー３２を上げ前後の外部部材２０ａ，２０ｂ間の間隔を広げ、その相互間に下型９を配し、その下型９に対して上型８を型閉じする。

［２］位置決め及び型開き抑止
次に、図１（ｂ）、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、レバー３２を下げることによって、前側外部部材２０ａを後方に動かしその嵌合部２１を一対の前側被嵌合部１０ａ，１０ａの各凹部１２に嵌合させ、後側外部部材２０ｂを前方に動かしその嵌合部２１を一対の後側被嵌合部１０ｂ，１０ｂの各凹部１２に嵌合させることにより、上型８及び下型９をＰＬ面７ｐの面方向に位置決めするとともに、上側の型開き抑止部２２を上型８の上面に当接させ、下側の型開き抑止部２２を下型９の下面に当接させることにより上型８及び下型９の型開きを抑止する。このとき、凹部１２はテーパー状に加工されているため、図２（ａ）に示すように、上型８と下型９とがＰＬ面７ｐの面方向に多少ずれていても、各外部部材２０が上下の被嵌合部１０，１０の各テーパー状の凹部１２に進入してくるに従い、上型８と下型９とが該凹部１２のテーパーに沿って所望の位置に導かれ、図２（ｂ）に示すように、そのまま所望の位置に、容易かつ正確に位置決めされることとなる。但し、この型開き抑止は、後述する［４］で高分子材料Ｍを状態変化させる際に型開きしないためである。

［３］型締め及び高分子材料の注入
次に、図３（ｃ）に示すように、高分子材料Ｍの注入時にかかる高圧の注入圧に耐えるため、上型８及び下型９をプレス機６にかけて型締めする。この状態で、上型８及び下型９のキャビティ７ｃに注入機（図示略）で高分子材料Ｍを注入する。

［４］高分子材料の状態変化
次に、図３（ｄ）に示すように、外部部材２０ａ，２０ｂによる位置決めと型開き抑止とをしたままの成形型装置７をプレス機６から取り外して他所にて所定時間保持することにより、高分子材料Ｍの加硫や発泡等の各種状態変化を起こさせる。なお、その間に、該成形型装置７を取り外したプレス機６には、上記［３］同様、別の成形型装置をかけて同様に高分子材料を注入する。

［５］離型
そして、最後に、該高分子材料Ｍの状態変化が完了した後は、レバー３２を上げて外部部材２０ａ，２０ｂを上型８及び下型９から外して型開きし、該高分子材料Ｍからなる成形品を型から外す。

本実施例によれば、外部部材２０の型開き抑止部２２，２２によって型開きを抑止するため、上記のように、該成形型装置７をプレス機６から取り外して他所にて、キャビティ７ｃ内の高分子材料Ｍの状態変化を起こしても、該状態変化による圧力上昇程度で型開きしてしまうことはない。そして、その間に、該成形型装置７を取り外したプレス機６には、別の成形型装置をかけて同様に高分子材料を注入するため、作業が効率的である。

また、本実施例では、被嵌合部１０の凹部１２がテーパー状になっているため、上記［２］で示したように、上型８と下型９とがＰＬ面７ｐの面方向に多少ずれていても、容易かつ正確に位置決めされる。

また、本実施例では、上型８及び下型９の各型の外側面に設けられた被嵌合部１０と、外部部材２０に設けられた嵌合部２１とによって位置決めするため、ＰＬ面７ｐに、従来例で示したような位置決め用の凹部や凸部を設ける必要がない。そのため、該従来例のように、位置決め精度を保つために該ＰＬ面の凹部や凸部に頻繁にすり合わせ加工を施す必要がなく、メンテナンスが簡単であり、また、型開き方向についても、該従来例のように、ＰＬ面の略直交する方向に限定されることはない。

また、本実施例では、被嵌合部１０，１０と嵌合部２１とによる位置決めと、型開き抑止部２２，２２による型開き抑止とが同時に完了するため、作業が効率的である。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもでき、例えば、次の変更例１，２のように変更してもよい。

［変更例１］
前側外部部材２０ａを前側被嵌合部１０ａ，１０ａに嵌合させ、後側外部部材２０ｂを後側被嵌合部１０ｂ，１０ｂに嵌合させる際に、実施例のように、レバー３２を下げるのに連動させて、前側外部部材２０ａを後方に動かし、後側外部部材２０ｂを前方に動かす代わりに、図４に示すように、前側外部部材２０ａを固定にし、レバー３２を下げるのに連動させて、型閉じ状態の上型８及び下型９を前方に動かし、後側外部部材２０ｂを該上型８及び下型９のストロークよりも大きいストロークで前方に動かすようにしてもよい。

［変更例２］
実施例のように、上型８及び下型９の各型の外側面に凹部１２を備えた被嵌合部１０を設ける代わりに、図５に示すように、該外側面に嵌合凸部としての被嵌合部４０を設け、外部部材２０に該被嵌合部４０に嵌合する凹部４２を備えた嵌合部４１を設けてもよい。

本発明の実施例の成形型装置を示す斜視図である。 同実施例の成形型装置を示す平面図である。 同実施例の成形型装置で高分子材料を成形する際の様子を示す側面断面図である。 同実施例の変更例１の成形型装置を示す斜視図である。 同実施例の変更例２の成形型装置を示す斜視図である。 従来例の成形型で高分子材料を成形する際の様子を示す側面断面図である。

符号の説明

６ プレス機
７ 成形型装置
７ｃ キャビティ
７ｐ ＰＬ面
８ 上型（第一型）
９ 下型（第二型）
１０ 位置決め用の被嵌合部
２０ 外部部材
２１ 位置決め用の嵌合部
２２ 型開き抑止部
４０ 位置決め用の被嵌合部
４１ 位置決め用の嵌合部
Ｍ 高分子材料

Claims (4)

1. ＰＬ面で分割形成された第一型及び第二型と、前記第一型及び第二型の各型の外側面に固定的に設けられた位置決め用の被嵌合部と、型閉じ時の前記第一型及び第二型の両型の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材とを備え、
   前記外部部材に、前記接近時に前記位置決め用の被嵌合部に嵌合することにより前記第一型及び第二型のＰＬ面方向の位置決めをする位置決め用の嵌合部と、前記接近時に前記第一型及び第二型の型開き抑止をする型開き抑止部とが設けられた成形型装置。
2. 前記位置決め用の被嵌合部は、前記第一型及び第二型の各型の外側面の互いに反対側の２ヶ所に設けられ、これに対応して前記外部部材も２ヶ所に設けられた請求項１記載の成形型装置。
3. ＰＬ面で分割形成された第一型及び第二型と、前記第一型及び第二型の各型の外側面に固定的に設けられた位置決め用の被嵌合部と、型閉じ時の前記第一型及び第二型の両型の外側面に対してその外側方位置との間で相対変位して接近及び離間する外部部材とを備え、
   前記外部部材に、前記接近時に前記位置決め用の被嵌合部に嵌合することにより前記第一型及び第二型のＰＬ面方向の位置決めをする位置決め用の嵌合部と、前記接近時に前記第一型及び第二型の型開き抑止をする型開き抑止部とが設けられた成形型装置を用いて行う高分子成形方法であって、
   前記位置決めと型開き抑止とをした前記成形型装置の第一型及び第二型をプレス機にかけて型締めした状態で、前記第一型及び第二型のキャビティに高分子材料を注入した後、前記位置決めと型開き抑止とをしたままの前記成形型装置をプレス機から取り外して他所にて所定時間保持することにより、高分子材料の状態変化を起こさせる高分子成形方法。
4. 前記成形型装置を所定時間保持する間、前記成形型装置を取り外したプレス機に別の同様の成形型装置をかけて同様に高分子材料を注入する請求項３記載の高分子成形方法。

Images