JP2015089651A - 射出成形機の金型取付盤 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の大きさや形状にかかわらず、最適な型締力を伝達することが可能な射出成形機の金型取付盤を提供すること。
【解決手段】射出成形機の金型取付盤を構成する金型取付部材と型締力伝達部材の少なくとも一方の部材の中央部に中央部座面を、その中央部座面の外側に周辺部座面を設け、周辺部座面よりも中央部座面の突き出し量が大きくなるように構成されている。これにより、使用する金型の大きさや形状によって、周辺部座面の接触状態が変化し、金型にあった面圧分布を実現することができ、いずれの金型を用いる場合においても最適な型締力を提供することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機において用いられる金型取付盤に関する。

射出成形機は、ベースフレームに固定された固定プラテンに対し、垂直に配置された複数本のタイバーに沿って移動する可動プラテンを有している。また、射出成形機の型締機構においては、可動プラテンとリアプラテンがトグル機構によって連結されており、トグル機構のリンクを伸長することによってタイバーを伸ばして型締力を発生させる。

図１０は、従来の一般的な射出成形機のトグル式型締機構を示した図である。１は可動プラテンであり、２は固定プラテンである。また、３はタイバーであり、可動プラテン１がこのタイバー３に沿って図１０における左右方向に移動するように構成されている。タイバー３は、固定プラテン２の、可動プラテン１側とは反対側の面のタイバー固定部６において固定されている。
可動プラテン１及び固定プラテン２には、それぞれ互いに向かい合うように可動側金型５と固定側金型４が設けられている。また、可動プラテン１の、固定プラテン２とは反対側には、トグルリンク機構７１が設けられており、このトグルリンク機構７１によって可動プラテン１側の型締力が可動側金型５に伝達される。

図１０に示されているように、従来の射出成形機においては、タイバー３を固定するタイバー固定部６は固定プラテン２の四隅に設けられており、トグルリンク機構７１のトグルリンク支点７は、可動プラテン１の外側上下２か所に設けられている。このような構成を採用した場合、固定側金型４と可動側金型５との接合面は、外側ほど面圧が大きくなり、中央部の面圧が小さいものとなるおそれがある。

この課題を解決するための技術として、以下の特許文献に開示されているような技術がある。
特許文献１には、固定プラテンと可動プラテンの支持機構として、四角錐型の支持機構を用い、この支持機構の先端部において固定プラテンと可動プラテンを支えるようにすることで、中央部において型締力を発生させるようにする技術が開示されている。
特許文献２には、可動側金型を取り付ける金型取付面に歪みが発生するのを防止するために、トグルリンク支点と金型取付面との間に、歪み発生防止のための切り欠きを設ける技術が開示されている。

また、特許文献３には、固定プラテン、可動プラテンと型締力伝達部材の周辺部との間に、着脱自在の当接部材を設け、金型の大きさに応じて当接部材を装着したり脱着することにより、型締力伝達部材の型締力の伝達を制御する技術が開示されている。
さらに、特許文献４には、金型取付面の周辺部に固定側金型と可動側金型の接合面に沿って生じる圧力差を減少させる面圧調整部としての延設部を設けるようにする技術が開示されている。

特開平８−２５８１０３号公報 特開平１１−１７０３２２号公報 特開２００７−２５３４５８号公報 特開２０１０−１１１０１８号公報

特許文献１及び２に開示されている技術は、中央部のみで押圧したり、周辺部において切り欠きを設けて型締力が伝達しないようにすることによって、中央部の面圧が小さくなることは低減できる。しかしながら、このような構成は金型が中央部のみに配置されている場合には適しているが、金型が縦長や横長になり、特許文献１における分割したプラテンの結合部外側や、特許文献２における切り欠きを設けた部分に金型が及ぶ場合には、周辺部における型締力の伝達が弱くなるため、成形品の寸法不良やバリが発生するおそれがある（図１１参照）。

特許文献３に開示されている技術は、型締力伝達部材である当接部材を装着したり脱着したりすることによって、周辺部への型締力の伝達を制御しているが、当接部材を追加で設ける必要があり、さらに金型の大きさ等によって当接部材の装着及び脱着を行う機構を追加したり、人手によって当接部材の着脱を行う必要があるなど、機構が複雑となったり操作が煩雑となるおそれがある。
特許文献４に開示されている技術は、周辺部に結合用の座面を設けているため、縦長や横長の金型には適しているが、逆に型締力を中央に集める効果が小さくなるため、金型が中央部のみに設けられている場合に、型締力の低下などの不具合が生じるおそれがある。

そこで本発明は、金型の大きさや形状にかかわらず、最適な型締力を伝達することが可能な射出成形機の金型取付盤を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、射出成形機の金型取付盤において、該金型取付盤は金型取付部材と型締力伝達部材により構成され、前記金型取付部材と前記型締力伝達部材の少なくとも一方の部材の中央部には中央部座面が設けられ、前記中央部座面の外側に周辺部座面が設けられ、前記中央部座面と前記周辺部座面との間にくぼみ部が設けられ、前記中央部座面は前記周辺部座面より、前記くぼみ部のくぼみ方向とは逆方向かつ型開閉方向の突き出し量が大きいことを特徴とする射出成形機の金型取付盤が提供される。

請求項１に係る発明では、金型取付部材と型締力伝達部材の少なくとも一方の部材の中央部に中央部座面が設けられ、その外側に周辺部座面が設けられて、両者の間にくぼみ部が設けられて、中央部座面のくぼみ部からの突き出し量が、周辺部座面の突き出し量よりも大きく構成されているため、金型の大きさがさほど大きくなく、中央部のみに設けられているときには、中央部座面が接触して金型取付部材と型締力伝達部材が結合され、金型が縦長や横長のものであるときは、金型に加わる力により、中央部座面に加えて周辺部座面においても接触して金型取付部材と型締力伝達部材が結合されることで、周辺部においても型締力が伝達されるようになり、金型の大きさや形状にかかわらず、最適な型締力を提供することが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記中央部座面と前記周辺部座面の突き出し量の差は、定格型締力発生時に、前記周辺部座面近傍における、前記型締力伝達部材に生じる型開閉方向の変形量より大きいことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の金型取付盤が提供される。
請求項２に係る発明では、中央部座面と周辺部座面との突き出し量の差が、定格型締力発生時の周辺部座面近傍における型締力伝達部材に生じる型開閉方向の変形量より大きく構成されているため、定格型締力発生時に型締力伝達部材の変形のみで金型取付部材に接触することがない。

本発明により、金型の大きさや形状にかかわらず、最適な型締力を伝達することが可能な射出成形機の金型取付盤を提供することができる。

本発明の実施形態における射出成形機のトグル式型締機構を示した図である。 金型取付部材の斜視図である。 金型取付部材の（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 金型取付部材と型締力伝達部材を型締力を発生させずに接触させた状態を示す断面図である。 成形品が中央部に配置された一般的な金型を用いたときのプラテンの変形の様子を示した図である。 縦長の金型を用いたときのプラテンの変形の様子を示した図である。 型締力伝達部材に中央部座面及び周辺部座面を設けた様子を示した図である。 金型取付部材と型締力伝達部材の双方に中央部座面及び周辺部座面を設けて接触させた様子を示した断面図である。 周辺部座面の変形例を示した図である。 従来の射出成形機のトグル式型締機構を示した図である。 従来技術における可動プラテンの変形の様子を示した図である。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本実施形態の射出成形機のトグル式型締機構を示した図である。１は可動プラテンであり、２は固定プラテンである。また、３はタイバーであり、可動プラテン１がこのタイバー３に沿って図１における左右方向に移動するように構成されている。タイバー３は、固定プラテン２の、可動プラテン１とは反対側の面のタイバー固定部６において固定されている。
可動プラテン１及び固定プラテン２には、それぞれ互いに向かい合うように可動側金型５と固定側金型４が設けられている。また、可動プラテン１の、固定プラテン２とは反対側には、トグルリンク機構７１が設けられており、このトグルリンク機構７１によって可動プラテン１側の型締力が可動側金型５に伝達される。

本実施形態の射出成形機のトグル式型締機構においては、可動プラテン１及び固定プラテン２がそれぞれ金型取付部材と型締力伝達部材に分割されており、それぞれ可動プラテン１は、可動側金型取付部材１ａと可動側型締力伝達部材１ｂ、固定プラテン２は、固定側金型取付部材２ａと固定側型締力伝達部材２ｂとに分割されている。

図２及び図３は、可動側金型取付部材１ａを示した図であり、図２は可動側金型取付部材１ａの斜視図、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図２及び図３に示されているように、可動側金型取付部材１ａの可動側金型５を取り付ける面と反対側の面の中央部には中央部座面８が設けられており、周辺部には中央部座面８を取り囲むように周辺部座面９が設けられている。また、中央部座面８と周辺部座面９との間には、くぼみ部１０が設けられている。

本実施形態においては、中央部座面８と周辺部座面９は可動側金型取付部材１ａと同一の部材により一体に形成されているが、別体として、中央部座面８や周辺部座面９を可動側金型取付部材１ａに取り付けるようにすることもできる。また、図３（ｂ）の断面図に示されているように、本実施形態においては、くぼみ部１０は断面四角形の形状で構成されているが、この形状に限ったものではなく、例えば底面部が球面状などの曲面状に構成された形状など、他の形状で構成することもできる。

図３（ｂ）の断面図に示されているように、中央部座面８と周辺部座面９は、いずれもくぼみ部１０のくぼみ方向とは反対方向、すなわち可動側金型取付部材１ａの可動側金型５の取付面側とは反対方向に突出しており、その突出量が、周辺部座面９よりも中央部座面８の方がδだけ大きくなるように構成されている。このδ分の段差により、可動側金型取付部材１ａを可動側型締力伝達部材１ｂに取り付ける際には、可動側金型取付部材１ａの中央部座面８が可動側型締力伝達部材１ｂに接触するように取り付けられる。δの大きさとしては、可動側金型取付部材１ａや可動側型締力伝達部材１ｂの剛性において適宜設定可能であるが、０．２〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。

図４は、可動側金型取付部材１ａを可動側型締力伝達部材１ｂに取り付けた断面図である。型締力が発生していないときには、図４に示されているように、可動側金型取付部材１ａの中央部座面８の箇所において可動側型締力伝達部材１ｂに接触しており（結合部１１）、周辺部座面９の箇所においては可動側型締力伝達部材１ｂとの間に隙間δ分の段差がある（非結合部１２）。隙間δの大きさは、射出成形機ごとに定められた、射出成形機の定格型締力発生時に可動側型締力伝達部材１ｂに生じる変形量よりも大きくなるように設定する。

次に、図５及び図６に基づいて、本実施形態の射出成形機の動作について説明する。図５は、成形品が中央部に配置された一般的な金型の場合を示したものであり、図６は、縦長の金型を用いた場合を示したものである。
図５のように、成形品が中央部に配置された一般的な金型の場合には、周辺部に金型が配置されていないため、トグルリンク機構７１からの型締力１３が、中央の中央部座面８のみで伝達され、周辺の周辺部座面９では伝達されない。そのため、型締力を成形品近傍の中央部に集中させることができる。

これに対して、図６のように縦長や横長の金型を使用する場合には、金型が周辺部に配置されているため、トグルリンク機構７１からの型締力１３を周辺部においても伝達可能である。具体的には、図６のように金型取付盤の結合部より外側の部分が変形し、周辺部座面９が接触するようになり、外側に配置された成形品の周囲にも型締力が伝達される。
このように、使用する金型の大きさや形状によって、周辺部座面９の接触状態が変化し、金型にあった面圧分布を実現することができ、いずれの金型を用いる場合においてもバリ発生等の成形不良を抑制することが可能となる。

以上の説明では、中央部座面８と周辺部座面９を可動プラテン１の可動側金型取付部材１ａに設けた例で説明したが、図７に示されているように、可動側型締力伝達部材１ｂに設けることもできる。また、可動側金型取付部材１ａと可動側型締力伝達部材１ｂの双方に設けることもできる。図８は、双方に設けた場合に、可動側金型取付部材１ａと可動側型締力伝達部材１ｂとを接触させた状態の断面図であり、この場合においても、図５及び図６に示された、可動側金型取付部材１ａのみに中央部座面８と周辺部座面９を設けた場合と同様に、金型の大きさによって、周辺部座面９の接触状態が変化して、金型にあった面圧分布が実現でき、いずれの金型を用いる場合においてもバリ発生等の成形不良を抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、可動プラテン１の可動側金型取付部材１ａや可動側型締力伝達部材１ｂに中央部座面８や周辺部座面９を設けた例で説明したが、可動プラテン１に代えて、固定プラテン２の固定側金型取付部材２ａや、固定側型締力伝達部材２ｂに中央部座面８や周辺部座面９を設けるようにすることもできるし、可動プラテン１と固定プラテン２の双方の金型取付部材や型締力伝達部材に中央部座面８や周辺部座面９を設けるようにすることもできる。

本実施形態においては、周辺部座面９が中央部座面８の周囲を取り囲むように構成した例で説明したが、必ずしも中央部座面８の全周を取り囲むように構成する必要はなく、必要に応じて適宜変形することも可能である。一例として、図９に示したように、上下のみの部分的に設けるようにすることもできる。

１ 可動プラテン
１ａ 可動側金型取付部材
１ｂ 可動側型締力伝達部材
２ 固定プラテン
２ａ 固定側金型取付部材
２ｂ 固定側型締力伝達部材
３ タイバー
４ 固定側金型
５ 可動側金型
６ タイバー固定部
７ トグルリンク支点
７１ トグルリンク機構
８ 中央部座面
９ 周辺部座面
１０ くぼみ部
１１ 結合部
１２ 非結合部
１３ 型締力
１４ 接合面
１５ 可動側金型

Claims (2)

1. 射出成形機の金型取付盤において、
   該金型取付盤は金型取付部材と型締力伝達部材により構成され、
   前記金型取付部材と前記型締力伝達部材の少なくとも一方の部材の中央部には中央部座面が設けられ、
   前記中央部座面の外側に周辺部座面が設けられ、
   前記中央部座面と前記周辺部座面との間にくぼみ部が設けられ、
   前記中央部座面は前記周辺部座面より、前記くぼみ部のくぼみ方向とは逆方向かつ型開閉方向の突き出し量が大きいこと
   を特徴とする射出成形機の金型取付盤。
2. 前記中央部座面と前記周辺部座面の突き出し量の差は、
   定格型締力発生時に、前記周辺部座面近傍における、前記型締力伝達部材に生じる型開閉方向の変形量より大きいこと
   を特徴とする請求項１に記載の射出成形機の金型取付盤。