JP2844579B2 - 金型装置 - Google Patents
金型装置Info
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- JP2844579B2 JP2844579B2 JP27655293A JP27655293A JP2844579B2 JP 2844579 B2 JP2844579 B2 JP 2844579B2 JP 27655293 A JP27655293 A JP 27655293A JP 27655293 A JP27655293 A JP 27655293A JP 2844579 B2 JP2844579 B2 JP 2844579B2
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- molding
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- compression
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/561—Injection-compression moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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- B29C45/561—Injection-compression moulding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂からなる部品の
製造に使用される成形用の金型装置に関するものであ
る。
製造に使用される成形用の金型装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来よりプラスチック部品の製造方法と
しては射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形などが知られ
ているが、高い転写性や高い形状精度が要求される部品
には、射出圧縮成形や圧縮成形など、成形中に圧縮動作
を行なう製造法が適用されている。高い転写性や高い形
状精度が要求される部品としては、例えばレンズ、プリ
ズム、ピント板等の光学部品があり、一般にレンズ・プ
リズムは射出圧縮成形で、ピント板は圧縮成形で製造さ
れている。
しては射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形などが知られ
ているが、高い転写性や高い形状精度が要求される部品
には、射出圧縮成形や圧縮成形など、成形中に圧縮動作
を行なう製造法が適用されている。高い転写性や高い形
状精度が要求される部品としては、例えばレンズ、プリ
ズム、ピント板等の光学部品があり、一般にレンズ・プ
リズムは射出圧縮成形で、ピント板は圧縮成形で製造さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来のレンズ
の射出圧縮成形に用いる金型装置の例を、図１に示す本
発明の一実施例に係わる金型装置の図を参考にして説明
する。なお、この説明においては、一実施例と同様の機
能を有する部分は、同一の参照番号で表し、且つ一実施
例の構成部材と区別するために参照番号に′を付して説
明する。
の射出圧縮成形に用いる金型装置の例を、図１に示す本
発明の一実施例に係わる金型装置の図を参考にして説明
する。なお、この説明においては、一実施例と同様の機
能を有する部分は、同一の参照番号で表し、且つ一実施
例の構成部材と区別するために参照番号に′を付して説
明する。
【０００４】従来の金型装置では、プラスチック材料を
圧縮成形するための型駒１１′と、型駒１１′が摺動自
在に保持されているところの抱き駒１２′との間での型
駒１１′の圧縮動作における摺動時のカジリを防止する
ため、型駒１１′の断面形状は通常円形状とされてい
る。従って、図６に示す様なレンズ面が円形状の部品を
成形する場合には特に問題がなかったが、図７に示す様
なプリズム３１などを成形する場合には、特開昭５９−
７８３０５号公報に記載されている様に、本来四辺形、
三角形等の多角形状をしている光学面（鏡面）の部分
に、断面が円形状の摺動部分３２を設け、その部分を圧
縮していた。そのため、成形品の形状の制約を受け、光
学面が円形状に略近い多角形状をしていれば、型駒の外
径が光学面の有効部をカバーするのでまだ良いが、図２
に示す様な長尺のレンズでは光学面の有効部が細長い
為、型駒の外径が光学面全体をカバーすることができな
いという問題点があった。そのため、この様な長尺のレ
ンズを成形する場合には、摺動させたい型駒の断面形状
を円形状にすることができず、カジリのおきない射出圧
縮成形を行なうことが不可能で、圧縮を行なわない射出
成形で製造することを余儀なくされていた。
圧縮成形するための型駒１１′と、型駒１１′が摺動自
在に保持されているところの抱き駒１２′との間での型
駒１１′の圧縮動作における摺動時のカジリを防止する
ため、型駒１１′の断面形状は通常円形状とされてい
る。従って、図６に示す様なレンズ面が円形状の部品を
成形する場合には特に問題がなかったが、図７に示す様
なプリズム３１などを成形する場合には、特開昭５９−
７８３０５号公報に記載されている様に、本来四辺形、
三角形等の多角形状をしている光学面（鏡面）の部分
に、断面が円形状の摺動部分３２を設け、その部分を圧
縮していた。そのため、成形品の形状の制約を受け、光
学面が円形状に略近い多角形状をしていれば、型駒の外
径が光学面の有効部をカバーするのでまだ良いが、図２
に示す様な長尺のレンズでは光学面の有効部が細長い
為、型駒の外径が光学面全体をカバーすることができな
いという問題点があった。そのため、この様な長尺のレ
ンズを成形する場合には、摺動させたい型駒の断面形状
を円形状にすることができず、カジリのおきない射出圧
縮成形を行なうことが不可能で、圧縮を行なわない射出
成形で製造することを余儀なくされていた。
【０００５】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、例えば長
尺のレンズ等を成形する場合でも、型駒のかじりが生じ
ない圧縮成形が可能な金型装置を提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、例えば長
尺のレンズ等を成形する場合でも、型駒のかじりが生じ
ない圧縮成形が可能な金型装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の金型装置は、金型本体
と、該金型本体に摺動自在に装着され、成形面を有する
型駒であって、その断面形状が多角形状の型駒と、前記
成形面と他の成形面との間で合成樹脂材料を圧縮成形す
るべく、前記型駒を前記金型本体に対して摺動させる圧
縮ロッドであって、前記金型本体に摺動自在に装着さ
れ、その断面が円形状の圧縮ロッドとを具備し、成形時
の金型温度において、前記金型本体と前記圧縮ロッドと
の嵌合隙間が０.００１ｍｍ〜０.０１５ｍｍの範囲に設
定され、前記金型本体と前記型駒との嵌合隙間が０.０
０２ｍｍ〜０.０３０ｍｍの範囲に設定されていること
を特徴としている。
的を達成するために、本発明の金型装置は、金型本体
と、該金型本体に摺動自在に装着され、成形面を有する
型駒であって、その断面形状が多角形状の型駒と、前記
成形面と他の成形面との間で合成樹脂材料を圧縮成形す
るべく、前記型駒を前記金型本体に対して摺動させる圧
縮ロッドであって、前記金型本体に摺動自在に装着さ
れ、その断面が円形状の圧縮ロッドとを具備し、成形時
の金型温度において、前記金型本体と前記圧縮ロッドと
の嵌合隙間が０.００１ｍｍ〜０.０１５ｍｍの範囲に設
定され、前記金型本体と前記型駒との嵌合隙間が０.０
０２ｍｍ〜０.０３０ｍｍの範囲に設定されていること
を特徴としている。
【０００７】また、この発明に係わる金型装置におい
て、前記型駒の摺動面と前記金型本体の摺動面のうちの
少なくとも一方に、表面処理が施されていることを特徴
としている。
て、前記型駒の摺動面と前記金型本体の摺動面のうちの
少なくとも一方に、表面処理が施されていることを特徴
としている。
【０００８】また、この発明に係わる金型装置におい
て、前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動される部分
には、オイルレスメタルが装着されていることを特徴と
している。
て、前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動される部分
には、オイルレスメタルが装着されていることを特徴と
している。
【０００９】また、この発明に係わる金型装置におい
て、前記多角形状の型駒のコーナー部にはアールが付け
られていることを特徴としている。また、本発明の金型
装置は、金型本体と、該金型本体に摺動自在に装着さ
れ、成形面を有する型駒であって、その断面形状が一方
向に細長い形状の型駒と、前記成形面と他の成形面との
間で合成樹脂材料を圧縮成形するべく、前記型駒を前記
金型本体に対して摺動させる圧縮ロッドであって、前記
金型本体に摺動自在に装着され、その断面が円形状の圧
縮ロッドとを具備し、成形時の金型温度において、前記
金型本体と前記圧縮ロッドとの嵌合隙間が０.００１ｍ
ｍ〜０.０１５ｍｍの範囲に設定され、前記金型本体と
前記型駒との嵌合隙間が０.００２ｍｍ〜０.０３０ｍｍ
の範囲に設定されていることを特徴としている。また、
この発明に係わる金型装置において、前記型駒の摺動面
と前記型駒が摺動する前記金型本体の摺動面のうちの少
なくとも一方に、表面処理が施されていることを特徴と
している。また、この発明に係わる金型装置において、
前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動される部分に
は、オイルレスメタルが装着されていることを特徴とし
ている。
て、前記多角形状の型駒のコーナー部にはアールが付け
られていることを特徴としている。また、本発明の金型
装置は、金型本体と、該金型本体に摺動自在に装着さ
れ、成形面を有する型駒であって、その断面形状が一方
向に細長い形状の型駒と、前記成形面と他の成形面との
間で合成樹脂材料を圧縮成形するべく、前記型駒を前記
金型本体に対して摺動させる圧縮ロッドであって、前記
金型本体に摺動自在に装着され、その断面が円形状の圧
縮ロッドとを具備し、成形時の金型温度において、前記
金型本体と前記圧縮ロッドとの嵌合隙間が０.００１ｍ
ｍ〜０.０１５ｍｍの範囲に設定され、前記金型本体と
前記型駒との嵌合隙間が０.００２ｍｍ〜０.０３０ｍｍ
の範囲に設定されていることを特徴としている。また、
この発明に係わる金型装置において、前記型駒の摺動面
と前記型駒が摺動する前記金型本体の摺動面のうちの少
なくとも一方に、表面処理が施されていることを特徴と
している。また、この発明に係わる金型装置において、
前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動される部分に
は、オイルレスメタルが装着されていることを特徴とし
ている。
【００１０】
【作用】以上の様に、この発明に係わる金型装置は構成
されているので、型駒の圧縮方向の摺動を、主として圧
縮ロッドと金型本体との嵌合によりガイドし、型駒と金
型本体との間の嵌合隙間を圧縮ロッドと金型本体との嵌
合隙間より若干大きくしておくことにより、型駒の断面
形状が円形状でない場合でも型駒と金型本体との間でか
じりが発生せず、成形品の形状に近い形状の型駒を使用
することが可能となり、長尺状のレンズ等でも圧縮成形
を行うことが可能となる。
されているので、型駒の圧縮方向の摺動を、主として圧
縮ロッドと金型本体との嵌合によりガイドし、型駒と金
型本体との間の嵌合隙間を圧縮ロッドと金型本体との嵌
合隙間より若干大きくしておくことにより、型駒の断面
形状が円形状でない場合でも型駒と金型本体との間でか
じりが発生せず、成形品の形状に近い形状の型駒を使用
することが可能となり、長尺状のレンズ等でも圧縮成形
を行うことが可能となる。
【００１１】また、型駒と金型本体の摺動面の少なくと
も一方に表面処理を施す、あるいは圧縮ロッドが嵌合さ
れている金型部分にオイルレスメタルを使用する、ある
いは型駒のコーナー部にＲを付ける等の方法をとること
により、断面形状が円形状でない型駒のかじり防止効果
を更に向上させることができる。
も一方に表面処理を施す、あるいは圧縮ロッドが嵌合さ
れている金型部分にオイルレスメタルを使用する、ある
いは型駒のコーナー部にＲを付ける等の方法をとること
により、断面形状が円形状でない型駒のかじり防止効果
を更に向上させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。
付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例である圧縮を伴う
成形に使用する金型装置のうちの１つである射出圧縮成
形用金型装置を示すもので、これは図２に示すレーザー
走査光学系に使用されるｆθレンズと呼ばれる長尺レン
ズの成形に使用される金型装置１００である。
成形に使用する金型装置のうちの１つである射出圧縮成
形用金型装置を示すもので、これは図２に示すレーザー
走査光学系に使用されるｆθレンズと呼ばれる長尺レン
ズの成形に使用される金型装置１００である。
【００１４】図１において参照番号１は固定側取付板、
２は可動側取付板、３は固定側型板、４は可動側型板、
５は受板、６はスペーサブロック、７及び８はエジェク
タープレートを夫々示している。参照番号９は固定側型
駒、１１は可動側型駒を示しており、それぞれ１３及び
１４で示した成形面が鏡面となっており、成形品である
所のｆθレンズの光学面を成形する様になされている。
２は可動側取付板、３は固定側型板、４は可動側型板、
５は受板、６はスペーサブロック、７及び８はエジェク
タープレートを夫々示している。参照番号９は固定側型
駒、１１は可動側型駒を示しており、それぞれ１３及び
１４で示した成形面が鏡面となっており、成形品である
所のｆθレンズの光学面を成形する様になされている。
【００１５】可動側型駒１１は、金型本体である所の抱
き駒１２に収納されている。ここで固定側型駒９、可動
側型駒１１、抱き駒１２は熱処理により硬化されてい
る。ｆθレンズの光学面でない部分である所のツバ部１
５は、抱き駒１２で形成される。抱き駒１２と固定側型
駒９の成形面１３と可動側型駒１１の成形面１４で囲ま
れる空間がキャビティ１０であり、このキャビティ１０
に充填された樹脂材料が成形されてｆθレンズとなる。
き駒１２に収納されている。ここで固定側型駒９、可動
側型駒１１、抱き駒１２は熱処理により硬化されてい
る。ｆθレンズの光学面でない部分である所のツバ部１
５は、抱き駒１２で形成される。抱き駒１２と固定側型
駒９の成形面１３と可動側型駒１１の成形面１４で囲ま
れる空間がキャビティ１０であり、このキャビティ１０
に充填された樹脂材料が成形されてｆθレンズとなる。
【００１６】可動側型駒１１のキャビティ側と反対型に
は圧縮装置である所の油圧シリンダ１７のピストン２９
の先に設けられた圧縮ロッド１６が当接連結されてい
る。圧縮ロッド１６は断面が円形状であり、これに嵌合
するオイルレスメタルブッシュ１８により、受板５に対
して摺動自在にガイドされている。油圧シリンダ１７の
ピストン２９の前進により、圧縮ロッド１６を介して可
動側型駒１１が前進し、キャビティ１０が圧縮されるこ
とになる。
は圧縮装置である所の油圧シリンダ１７のピストン２９
の先に設けられた圧縮ロッド１６が当接連結されてい
る。圧縮ロッド１６は断面が円形状であり、これに嵌合
するオイルレスメタルブッシュ１８により、受板５に対
して摺動自在にガイドされている。油圧シリンダ１７の
ピストン２９の前進により、圧縮ロッド１６を介して可
動側型駒１１が前進し、キャビティ１０が圧縮されるこ
とになる。
【００１７】以上の様な金型装置における成形の実施例
を以下に示す。
を以下に示す。
【００１８】図１に示した金型装置１００を射出成形機
のプラテン間（図示せず）に取り付け、型締め状態に
し、射出シリンダ（図示せず）内で樹脂を加熱溶融し
て、図１に示した金型装置１００内に射出する。なお、
金型装置１００は、予め金型温調するための水管穴２４
に金型温調器（図示せず）より温調媒体を流し、金型を
所望の温度（本実施例では９５℃）に温調しておく。
のプラテン間（図示せず）に取り付け、型締め状態に
し、射出シリンダ（図示せず）内で樹脂を加熱溶融し
て、図１に示した金型装置１００内に射出する。なお、
金型装置１００は、予め金型温調するための水管穴２４
に金型温調器（図示せず）より温調媒体を流し、金型を
所望の温度（本実施例では９５℃）に温調しておく。
【００１９】本実施例においては、アクリル（ＰＭＭ
Ａ）樹脂を使用し、射出シリンダの設定温度は２５０℃
とした。射出シリンダより射出された樹脂はスプルー２
０、ランナー２１、ゲ−ト２２を通り、キャビティ１０
へ流れて行く。キャビティ１０内へ樹脂が充填され、射
出圧力（本実施例では６００kg/cm2）がかかった後、油
圧制御装置１９に信号が送られ、油圧シリンダ１７の後
側油圧室２５に油が注入されて、油圧シリンダ１７のピ
ストン２９が前進される。これにより、圧縮ロッド１６
が前進され、可動側型駒１１を前進されることとなり、
キャビティ１０が圧縮される。
Ａ）樹脂を使用し、射出シリンダの設定温度は２５０℃
とした。射出シリンダより射出された樹脂はスプルー２
０、ランナー２１、ゲ−ト２２を通り、キャビティ１０
へ流れて行く。キャビティ１０内へ樹脂が充填され、射
出圧力（本実施例では６００kg/cm2）がかかった後、油
圧制御装置１９に信号が送られ、油圧シリンダ１７の後
側油圧室２５に油が注入されて、油圧シリンダ１７のピ
ストン２９が前進される。これにより、圧縮ロッド１６
が前進され、可動側型駒１１を前進されることとなり、
キャビティ１０が圧縮される。
【００２０】本実施例では、圧縮圧力は５００kg/cm2で
ある。所定時間（本実施例では３分間）圧縮力が付加さ
れた後、油圧制御装置１９に信号が送られ、油圧が解除
され、更に所定時間経過後パーティングライン２７の所
で金型装置１００が固定側と可動側とに分離される。そ
して、射出成形機のエジェクターロッド（図示せず）が
前進し、エジェクタープレート７及び８がそれに伴って
前進し、エジェクターピン２３の前進により成形品が型
から離型される。その後、再び型締めされ、次の新しい
溶融樹脂が金型内に射出されるわけである。本実施例で
は以上の１サイクルの工程に約８分間を要する。
ある。所定時間（本実施例では３分間）圧縮力が付加さ
れた後、油圧制御装置１９に信号が送られ、油圧が解除
され、更に所定時間経過後パーティングライン２７の所
で金型装置１００が固定側と可動側とに分離される。そ
して、射出成形機のエジェクターロッド（図示せず）が
前進し、エジェクタープレート７及び８がそれに伴って
前進し、エジェクターピン２３の前進により成形品が型
から離型される。その後、再び型締めされ、次の新しい
溶融樹脂が金型内に射出されるわけである。本実施例で
は以上の１サイクルの工程に約８分間を要する。
【００２１】なお、型締め動作と共に、油圧制御装置１
９に信号が送られ、油圧シリンダ１７の前側油圧室２６
に油が注入され、油圧シリンダ１７のピストン２９が後
退される。これにより、圧縮ロッド１６及び可動側型駒
１１が図１に示す所定の位置まで後退され、次の溶融樹
脂がキャビティ１０内に射出される以前に、キャビティ
１０の容積を図１に示す様に大きくされる。
９に信号が送られ、油圧シリンダ１７の前側油圧室２６
に油が注入され、油圧シリンダ１７のピストン２９が後
退される。これにより、圧縮ロッド１６及び可動側型駒
１１が図１に示す所定の位置まで後退され、次の溶融樹
脂がキャビティ１０内に射出される以前に、キャビティ
１０の容積を図１に示す様に大きくされる。
【００２２】なお、従来の金型装置においては、可動側
型駒１１′（図１の可動側型駒１１に対応）と抱き駒１
２′（図１の抱き駒１２に対応）との間のクリアランス
が狭く設定され、他の場所においてはクリアランスが広
く設定されていた。すなわち、可動側型駒１１′と抱き
駒１２′との摺動面以外の部分では両者が接しない様に
逃がしていたわけである。しかしながら、型駒１１′の
断面形状が円形状でない為、「かじり」の問題が生じて
いた。その理由としては、抱き駒１２′の可動側型駒１
１′の入る穴が円形状でない為、加工精度を上げるのが
難しいことと、油圧シリンダ１７′のピストン２９′の
摺動中心と、抱き駒１２′の穴の中心とを一致させるこ
とが難しいことが挙げられる。可動側型駒１１′と抱き
駒１２′の中心が一致していないと、スライド方向に垂
直な分力が生じ、可動側型駒１１′が片側に押し付けら
れながら摺動されることとなり「かじり」が発生し易
い。
型駒１１′（図１の可動側型駒１１に対応）と抱き駒１
２′（図１の抱き駒１２に対応）との間のクリアランス
が狭く設定され、他の場所においてはクリアランスが広
く設定されていた。すなわち、可動側型駒１１′と抱き
駒１２′との摺動面以外の部分では両者が接しない様に
逃がしていたわけである。しかしながら、型駒１１′の
断面形状が円形状でない為、「かじり」の問題が生じて
いた。その理由としては、抱き駒１２′の可動側型駒１
１′の入る穴が円形状でない為、加工精度を上げるのが
難しいことと、油圧シリンダ１７′のピストン２９′の
摺動中心と、抱き駒１２′の穴の中心とを一致させるこ
とが難しいことが挙げられる。可動側型駒１１′と抱き
駒１２′の中心が一致していないと、スライド方向に垂
直な分力が生じ、可動側型駒１１′が片側に押し付けら
れながら摺動されることとなり「かじり」が発生し易
い。
【００２３】本実施例においては、断面形状が円形状で
はない可動側型駒１１のキャビティ面とは反対側に、油
圧シリンダ１７のピストン２９より延伸せしめた断面が
円形状の圧縮ロッド１６を当接、連結し、その圧縮ロッ
ド１６と圧縮ロッド１６が嵌合されている金型部分との
クリアランスを狭くし、逆に可動側型駒１１と抱き駒１
２との間のクリアランスは、圧縮ロッド１６とこれが嵌
合する金型部分とのクリアランスよりも広く設定してい
る。これにより、可動側型駒１１が抱き駒１２にかじる
のを防ぐようにしている。
はない可動側型駒１１のキャビティ面とは反対側に、油
圧シリンダ１７のピストン２９より延伸せしめた断面が
円形状の圧縮ロッド１６を当接、連結し、その圧縮ロッ
ド１６と圧縮ロッド１６が嵌合されている金型部分との
クリアランスを狭くし、逆に可動側型駒１１と抱き駒１
２との間のクリアランスは、圧縮ロッド１６とこれが嵌
合する金型部分とのクリアランスよりも広く設定してい
る。これにより、可動側型駒１１が抱き駒１２にかじる
のを防ぐようにしている。
【００２４】ここで当発明者らは詳細な検討を行い、圧
縮ロッド１６と金型部分とのクリアランス、及び可動側
型駒１１と抱き駒１２との間のクリアランスの最適値を
見い出したのである。
縮ロッド１６と金型部分とのクリアランス、及び可動側
型駒１１と抱き駒１２との間のクリアランスの最適値を
見い出したのである。
【００２５】圧縮ロッド１６と金型部分とのクリアラン
スは、圧縮ロッド１６がガタつくことなく、スムーズに
動くことができることが必要で、また、可動側型駒１１
と当接連結されている為、光学面となる鏡面に仕上げら
れた成形面１４と、固定側型駒９の光学面となる鏡面に
仕上げられた成形面１３との間に偏心がない様に設定し
なければならない。この必要条件を満足する最適なクリ
アランスは０．００１mm〜０．０１５mm（望ましくは
０．００１mm〜０．００８mm）であることを見い出し
た。また、可動側型駒１１と、抱き駒１２の間２８のク
リアランスは、かじりの点からは広ければ広い程良い
が、あまり広いと可動側型駒１１と抱き駒１２の間２８
に溶融樹脂が入り込み、バリとなる。この点より可動側
型駒１１と抱き駒１２とのクリアランスは０．００２mm
〜０．０３０mm（望ましくは０．００６mm〜０．０２０
mm）であることを当発明者らは詳細な検討により見い出
したのである。
スは、圧縮ロッド１６がガタつくことなく、スムーズに
動くことができることが必要で、また、可動側型駒１１
と当接連結されている為、光学面となる鏡面に仕上げら
れた成形面１４と、固定側型駒９の光学面となる鏡面に
仕上げられた成形面１３との間に偏心がない様に設定し
なければならない。この必要条件を満足する最適なクリ
アランスは０．００１mm〜０．０１５mm（望ましくは
０．００１mm〜０．００８mm）であることを見い出し
た。また、可動側型駒１１と、抱き駒１２の間２８のク
リアランスは、かじりの点からは広ければ広い程良い
が、あまり広いと可動側型駒１１と抱き駒１２の間２８
に溶融樹脂が入り込み、バリとなる。この点より可動側
型駒１１と抱き駒１２とのクリアランスは０．００２mm
〜０．０３０mm（望ましくは０．００６mm〜０．０２０
mm）であることを当発明者らは詳細な検討により見い出
したのである。
【００２６】なお、ここで、上記のクリアランスは、金
型を構成する部材の熱膨張を考慮して決定しなければな
らないのは言うまでもない。
型を構成する部材の熱膨張を考慮して決定しなければな
らないのは言うまでもない。
【００２７】具体的に、例えば、圧縮ロッド１６と圧縮
ロッド１６が嵌合されている金型部分との間のクリアラ
ンスを例にとって述べる。各部材の材質と熱膨張係数の
関係は以下の通りである。
ロッド１６が嵌合されている金型部分との間のクリアラ
ンスを例にとって述べる。各部材の材質と熱膨張係数の
関係は以下の通りである。
【００２８】 各部材の名称 各部材の材質 各部材の熱膨張係数 圧縮ロッド１６ ＳＫＤ１１ １２．０×１０-6 ブッシュ１８ ＳＵＪ２ １０．６×１０-6 圧縮ロッド１６及び圧縮ロッド１６が嵌合されている金
型部分付近の金型温度は前述の通り９５°Ｃであり、上
記の金型部分の９５°Ｃにおける穴径をφ５０＋０．０
０１〜φ５０＋０．００９とすれば、圧縮ロッド１６の
９５°Ｃにおける軸径はφ５０−０．００６〜φ５０＋
０とし、クリアランスは、最小０．００１ｍｍ〜最大
０．０１５ｍｍとしなければならない。従って、室温２
５°Ｃにおける圧縮ロッド１６の軸径は、最大で、５０
−（９５−２５）×１２．０×１０ -6×５０＝４９．９
５８ｍｍ、最小で５０−０．００６−（９５−２５）×
１２．０×１０-6×（５０−０．００６）＝４９．９５
２ｍｍとなり、４９．９６０−０．００８〜４９．９６
０−０．００２となる。これに対し、圧縮ロッド１６が
嵌合する金型部分の室温２５°Ｃにおける穴径は、最大
で５０．００９−（９５−２５）×１０．６×１０-6×
５０．００９＝４９．９６９ｍｍ、最小で５０．００１
−（９５−２５）×１０．６×１０-6×５０．００１＝
４９．９６４ｍｍとなり、４９．９６０＋０．００４〜
４９．９６０＋０．００９となる。
型部分付近の金型温度は前述の通り９５°Ｃであり、上
記の金型部分の９５°Ｃにおける穴径をφ５０＋０．０
０１〜φ５０＋０．００９とすれば、圧縮ロッド１６の
９５°Ｃにおける軸径はφ５０−０．００６〜φ５０＋
０とし、クリアランスは、最小０．００１ｍｍ〜最大
０．０１５ｍｍとしなければならない。従って、室温２
５°Ｃにおける圧縮ロッド１６の軸径は、最大で、５０
−（９５−２５）×１２．０×１０ -6×５０＝４９．９
５８ｍｍ、最小で５０−０．００６−（９５−２５）×
１２．０×１０-6×（５０−０．００６）＝４９．９５
２ｍｍとなり、４９．９６０−０．００８〜４９．９６
０−０．００２となる。これに対し、圧縮ロッド１６が
嵌合する金型部分の室温２５°Ｃにおける穴径は、最大
で５０．００９−（９５−２５）×１０．６×１０-6×
５０．００９＝４９．９６９ｍｍ、最小で５０．００１
−（９５−２５）×１０．６×１０-6×５０．００１＝
４９．９６４ｍｍとなり、４９．９６０＋０．００４〜
４９．９６０＋０．００９となる。
【００２９】また、可動側型駒１１と抱き駒１２とのク
リアランスも前述した様に設定すれば、かじりの問題は
なくなるが、更にかじりの問題を解決するために当発明
者らは、可動側型駒１１と抱き駒１２との摺動面２８の
少なくともどちらか一方、すなわち、可動側型駒１１で
言えば外周面、抱き駒１２で言えば可動側型駒１１が入
る穴の内面に表面処理を施すことにより、表面硬度をあ
げる（Ｈｖ（ビッカース硬度）で５５０以上、望ましく
はＨｖで６００以上）ことが重要であることを見い出し
た。表面処理としては無電解ニッケルメッキ（たとえば
リン含有のニッケルメッキ、ボロン含有のニッケルメッ
キ、ボロンとタングステン含有のニッケルメッキな
ど）、無電解コバルトメッキ（たとえばリン含有のコバ
ルトメッキ、ボロン含有のコバルトメッキ、ニッケルと
ボロン含有のコバルトメッキ、ニッケルとリン含有のコ
バルトメッキ、ボロンとタングステン含有のコバルトメ
ッキ、リンとタングステン含有のコバルトメッキ等）
や、クロムメッキや、ＴｉＮ，ＴｉＣＮ，ＴｉＣ，Ｗ2
Ｃ等のコーティングがあり、それぞれ母材の材質等を考
慮して選択すれば良い。
リアランスも前述した様に設定すれば、かじりの問題は
なくなるが、更にかじりの問題を解決するために当発明
者らは、可動側型駒１１と抱き駒１２との摺動面２８の
少なくともどちらか一方、すなわち、可動側型駒１１で
言えば外周面、抱き駒１２で言えば可動側型駒１１が入
る穴の内面に表面処理を施すことにより、表面硬度をあ
げる（Ｈｖ（ビッカース硬度）で５５０以上、望ましく
はＨｖで６００以上）ことが重要であることを見い出し
た。表面処理としては無電解ニッケルメッキ（たとえば
リン含有のニッケルメッキ、ボロン含有のニッケルメッ
キ、ボロンとタングステン含有のニッケルメッキな
ど）、無電解コバルトメッキ（たとえばリン含有のコバ
ルトメッキ、ボロン含有のコバルトメッキ、ニッケルと
ボロン含有のコバルトメッキ、ニッケルとリン含有のコ
バルトメッキ、ボロンとタングステン含有のコバルトメ
ッキ、リンとタングステン含有のコバルトメッキ等）
や、クロムメッキや、ＴｉＮ，ＴｉＣＮ，ＴｉＣ，Ｗ2
Ｃ等のコーティングがあり、それぞれ母材の材質等を考
慮して選択すれば良い。
【００３０】更に、圧縮ロッド１６と圧縮ロッド１６が
嵌合する金型部分との間の摺動性を上げる為に、通常の
摺動面であれば、グリス等の潤滑剤を塗布するところで
あるが、キャビティ内にグリス等がにじみ出ると、成形
品の中に混入し、光学部品であれば透過率等の問題が生
じ、また、他の部品であっても強度等の物性の問題や、
成形品表面にグリス等の付着の問題が生じるということ
がある。
嵌合する金型部分との間の摺動性を上げる為に、通常の
摺動面であれば、グリス等の潤滑剤を塗布するところで
あるが、キャビティ内にグリス等がにじみ出ると、成形
品の中に混入し、光学部品であれば透過率等の問題が生
じ、また、他の部品であっても強度等の物性の問題や、
成形品表面にグリス等の付着の問題が生じるということ
がある。
【００３１】そこで、当発明者らは、上記の金型部分に
オイルレスメタルで作ったブッシュ１８をうちこみ、グ
リス等を使わずに摺動性をあげることを見い出した。
尚、オイルレスメタルブッシュ１８と、圧縮ロッド１６
との嵌合長は、圧縮ロッド１６の直径以上あることが望
ましい。更に、摺動する可動側型駒１１の断面形状のコ
ーナー部にはＲが付けられていることがかじりの点で望
ましい。本実施例で使用した可動側型駒１１は、図３に
示す様な形状で、その断面形状は図４に示す通りで、四
隅にはＲ３程度のＲが付けられている。また、断面形状
は、図５に示す様に、両端面が半円形状であってももち
ろん良い。
オイルレスメタルで作ったブッシュ１８をうちこみ、グ
リス等を使わずに摺動性をあげることを見い出した。
尚、オイルレスメタルブッシュ１８と、圧縮ロッド１６
との嵌合長は、圧縮ロッド１６の直径以上あることが望
ましい。更に、摺動する可動側型駒１１の断面形状のコ
ーナー部にはＲが付けられていることがかじりの点で望
ましい。本実施例で使用した可動側型駒１１は、図３に
示す様な形状で、その断面形状は図４に示す通りで、四
隅にはＲ３程度のＲが付けられている。また、断面形状
は、図５に示す様に、両端面が半円形状であってももち
ろん良い。
【００３２】以上述べた金型装置を用いて射出圧縮成形
を行なう事により、図２に示したレーザー走査光学系の
ｆθレンズの形状精度は、成形誤差１μｍ以内（ニュー
トンリング本数３本以内）という高精度のものが得ら
れ、かつバリの発生もなく、型駒のかじりも長期の成形
において１度も生じなかった。これに対し、従来の様に
圧縮を用いない射出成形を行った場合には、成形誤差５
μｍ（ニュートン本数１５本）以下にすることが不可能
であった。また、従来の可動側型駒と抱き駒との間のク
リアランスを０．０１０mm以下と小さく設定した金型
で、射出圧縮成形を行なった所、成形開始から２０ショ
ット目位でカジリが生じ、３０ショット目ともなると、
所望の圧縮動作を行なうことが不可能であった。 （他の実施例）上記の一実施例においては、金型の中に
圧縮装置として油圧シリンダを組み込んだ例を示した
が、成形機に型締装置とは別に設けてある圧縮装置を利
用しても良い。また、圧縮装置は油圧に限らず、空圧あ
るいはモータ等で駆動してもよい。また、一実施例にお
いては金型温度を一定にさせて成形する例を述べたが、
金型温度も変動（溶融樹脂の射出時には、金型温度を樹
脂のガラス転移点以上に設定し、樹脂を射出後冷却して
成形品を取り出すなど）させることにより、より高精度
な形状精度をもったプラスチック部品を製造することが
できる。
を行なう事により、図２に示したレーザー走査光学系の
ｆθレンズの形状精度は、成形誤差１μｍ以内（ニュー
トンリング本数３本以内）という高精度のものが得ら
れ、かつバリの発生もなく、型駒のかじりも長期の成形
において１度も生じなかった。これに対し、従来の様に
圧縮を用いない射出成形を行った場合には、成形誤差５
μｍ（ニュートン本数１５本）以下にすることが不可能
であった。また、従来の可動側型駒と抱き駒との間のク
リアランスを０．０１０mm以下と小さく設定した金型
で、射出圧縮成形を行なった所、成形開始から２０ショ
ット目位でカジリが生じ、３０ショット目ともなると、
所望の圧縮動作を行なうことが不可能であった。 （他の実施例）上記の一実施例においては、金型の中に
圧縮装置として油圧シリンダを組み込んだ例を示した
が、成形機に型締装置とは別に設けてある圧縮装置を利
用しても良い。また、圧縮装置は油圧に限らず、空圧あ
るいはモータ等で駆動してもよい。また、一実施例にお
いては金型温度を一定にさせて成形する例を述べたが、
金型温度も変動（溶融樹脂の射出時には、金型温度を樹
脂のガラス転移点以上に設定し、樹脂を射出後冷却して
成形品を取り出すなど）させることにより、より高精度
な形状精度をもったプラスチック部品を製造することが
できる。
【００３３】更に、一実施例においては射出圧縮成形に
ついて述べたが、圧縮を伴う成形法であれば、同じ技術
として応用できるので、圧縮成形法についても適用でき
る。
ついて述べたが、圧縮を伴う成形法であれば、同じ技術
として応用できるので、圧縮成形法についても適用でき
る。
【００３４】また、一実施例においては、長尺レンズと
いう光学部品の成形について述べたが、圧縮を伴う成形
法であれば、長尺レンズ以外のプリズム等の光学部品で
あっても良いし、また更に光学部品に限定されなくても
良いことは言うまでもない。
いう光学部品の成形について述べたが、圧縮を伴う成形
法であれば、長尺レンズ以外のプリズム等の光学部品で
あっても良いし、また更に光学部品に限定されなくても
良いことは言うまでもない。
【００３５】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の金型装置に
よれば、型駒の圧縮方向の摺動を、主として圧縮ロッド
と金型本体との嵌合によりガイドし、型駒と金型本体と
の間の嵌合隙間を圧縮ロッドと金型本体との嵌合隙間よ
り若干大きくしておくことにより、型駒の断面形状が円
形状でない場合でも型駒と金型本体との間でかじりが発
生せず、成形品の形状に近い形状の型駒を使用すること
が可能となり、長尺状のレンズ等でも圧縮成形を行うこ
とが可能となる。
よれば、型駒の圧縮方向の摺動を、主として圧縮ロッド
と金型本体との嵌合によりガイドし、型駒と金型本体と
の間の嵌合隙間を圧縮ロッドと金型本体との嵌合隙間よ
り若干大きくしておくことにより、型駒の断面形状が円
形状でない場合でも型駒と金型本体との間でかじりが発
生せず、成形品の形状に近い形状の型駒を使用すること
が可能となり、長尺状のレンズ等でも圧縮成形を行うこ
とが可能となる。
【００３７】また、型駒と金型本体の摺動面の少なくと
も一方に表面処理を施す、あるいは圧縮ロッドが嵌合さ
れている金型部分にオイルレスメタルを使用する、ある
いは型駒のコーナー部にＲを付ける等の方法をとること
により、断面形状が円形状でない型駒のかじり防止効果
を更に向上させることができる。
も一方に表面処理を施す、あるいは圧縮ロッドが嵌合さ
れている金型部分にオイルレスメタルを使用する、ある
いは型駒のコーナー部にＲを付ける等の方法をとること
により、断面形状が円形状でない型駒のかじり防止効果
を更に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例である圧縮を伴う成形に使用
する金型装置の構造を示した図である。
する金型装置の構造を示した図である。
【図２】レーザー走査光学系に使用される長尺レンズを
示した図である。
示した図である。
【図３】可動側の型駒の斜視図である。
【図４】可動側の型駒の断面図である。
【図５】可動側の型駒の構造の他の例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】円形状のレンズを示す図である。
【図７】ペンタプリズムを示す図である。
１０ キャビティ １１ 可動側型駒 １２ 抱き駒 １６ 圧縮ロッド １７ 油圧シリンダー（圧縮装置） １８ オイルレスメタルブッシュ １９ 油圧制御装置 ２９ ピストン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/56,45/64 - 45/70,45/26 B29C 33/20 - 33/24,33/76
Claims (7)
- 【請求項１】 金型本体と、 該金型本体に摺動自在に装着され、成形面を有する型駒
であって、その断面形状が多角形状の型駒と、 前記成形面と他の成形面との間で合成樹脂材料を圧縮成
形するべく、前記型駒を前記金型本体に対して摺動させ
る圧縮ロッドであって、前記金型本体に摺動自在に装着
され、その断面が円形状の圧縮ロッドとを具備し、 成形時の金型温度において、前記金型本体と前記圧縮ロ
ッドとの嵌合隙間が０.００１ｍｍ〜０.０１５ｍｍの範
囲に設定され、前記金型本体と前記型駒との嵌合隙間が
０.００２ｍｍ〜０.０３０ｍｍの範囲に設定されている
ことを特徴とする金型装置。 - 【請求項２】 前記型駒の摺動面と前記型駒が摺動する
前記金型本体の摺動面のうちの少なくとも一方に、表面
処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の
金型装置。 - 【請求項３】 前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動
される部分には、オイルレスメタルが装着されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の金型装置。 - 【請求項４】 前記多角形状の型駒のコーナー部にはア
ールが付けられていることを特徴とする請求項１に記載
の金型装置。 - 【請求項５】 金型本体と、 該金型本体に摺動自在に装着され、成形面を有する型駒
であって、その断面形状が一方向に細長い形状の型駒
と、 前記成形面と他の成形面との間で合成樹脂材料を圧縮成
形するべく、前記型駒を前記金型本体に対して摺動させ
る圧縮ロッドであって、前記金型本体に摺動自在に装着
され、その断面が円形状の圧縮ロッドとを具備し、 成形時の金型温度において、前記金型本体と前記圧縮ロ
ッドとの嵌合隙間が０.００１ｍｍ〜０.０１５ｍｍの範
囲に設定され、前記金型本体と前記型駒との嵌合隙間が
０.００２ｍｍ〜０.０３０ｍｍの範囲に設定されている
ことを特徴とする金型装置。 - 【請求項６】 前記型駒の摺動面と前記型駒が摺動する
前記金型本体の摺動面のうちの少なくとも一方に、表面
処理が施されていることを特徴とする請求項５に記載の
金型装置。 - 【請求項７】 前記金型本体の、前記圧縮ロッドが摺動
される部分には、オイルレスメタルが装着されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の金型装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27655293A JP2844579B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 金型装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27655293A JP2844579B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 金型装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07125026A JPH07125026A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2844579B2 true JP2844579B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=17571083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27655293A Expired - Fee Related JP2844579B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 金型装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844579B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19531131C2 (de) * | 1995-08-24 | 1999-01-07 | Ferromatik Milacron Maschinenb | Vorrichtung zum Spritzprägen von insbesondere scheibenförmigen Kunststoffartikeln in einer Spritzgießmaschine |
| JP4878584B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2012-02-15 | 株式会社名機製作所 | 導光板の射出圧縮成形金型 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP27655293A patent/JP2844579B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07125026A (ja) | 1995-05-16 |
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