JP3177101U - 成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】型板の位置決めが容易で、耐久性が高く、また製造が容易な成形金型の提供を課題とする。
【解決手段】複数の型板を合わせて、型板間に形成される材料充填空間Ｋに材料を充填して成形する成形金型１であって、表面に凸状平面部１２を備える凸型板１０と、表面に凹状平面部２２を備える凹型板２０とを少なくとも１対備え、凸状平面部１２と凹状平面部２２とを嵌合させることで、凸型板１０と凹型板２０との位置決めが達成されると共に、凸状平面部１２の表面と凹状平面部２２の表面とが接面し、これによって凸型板１０と凹型板２０とが積層結合されるように構成してある。
【選択図】 図２

Description

本考案は型板の位置決めが容易で、耐久性の高い成形金型に関する。

食品容器等の各種容器や電子機器の筐体等を構成する例えばプラスチック製品は、成形金型を用いて製造されるものが一般的である。
このような成形金型は、少なくとも１対の型板を結合させてなり、内部に形成される材料充填空間に製品を形成する材料を充填し、製品を製造するものが一般的である。
このような成形金型を示す従来技術として、下記特許文献１がある。

特開平１１−２６８０９５号公報

上記特許文献１は金型開き防止装置に関する発明で、固定金型２１と可動金型２２との１対の型板を用いてなる成形金型が開示されている。
上記特許文献１に示すような従来の成形金型は、相互に結合される１対の型板のうち、何れか一方にはガイドピンを設け、他方にはガイドピンに嵌合するガイド孔を設け、ガイドピンとガイド孔とを嵌合させることで、１対の型板の位置決めが達成され、これによって１対の型板が相互に結合されるものが一般的であった。
またこのような従来の成形金型は、アルミ、アルミ合金、鉄、鉄合金等の各種金属で形成されるものが一般的であった。
よってこのような従来の成形金型においては、１対の型板の位置合わせがガイドピンとガイド孔とによって行われる構成であることから、複数の型板の位置決めが容易でなく、製品を製造する工程において製造工程の効率化を実現することができないという問題があった。またガイドピンとガイド孔とを嵌合させる構成であることから、ガイドピンとガイド孔との間に摩擦が生じ易く、高温条件下において型板の結合、製品の成形、型板の解体を繰り返すことにより、ガイドピンとガイド孔とのギャップ（隙間）が大きくなることで、型板の正常な位置合わせができなくなり、結果として製品の不良率が上昇するという問題があった。また型板の耐久性が短くなることで、製造コストの省コスト化を実現することができないという問題があった。また型板自体を製造する際にも、ガイドピンやガイド孔を形成するための加工が複雑となることで、製造コストの省コスト化を実現することができないという問題があった。

そこで本考案は上記従来技術の問題を解消し、型板の位置決めが容易で、耐久性が高く、また製造が容易な成形金型の提供を課題とする。

本考案の成形金型は、複数の型板を合わせて、型板間に形成される材料充填空間に材料を充填して成形する成形金型であって、表面に凸状平面部を備える凸型板と、表面に凹状平面部を備える凹型板とを少なくとも１対備え、前記凸状平面部と前記凹状平面部とを嵌合させることで、前記凸型板と前記凹型板との位置決めが達成されると共に、前記凸状平面部の表面と前記凹状平面部の表面とが接面し、これによって前記凸型板と前記凹型板とが積層結合されるように構成してあることを第１の特徴としている。
また本考案の成形金型は、上記第１の特徴に加えて、材料充填空間を、凸状平面部又は／及び凹状平面部に設けてあることを第２の特徴としている。
また本考案の成形金型は、上記第１又は第２の特徴に加えて、凸状平面部及び凹状平面部は、凸型板及び凹型板の外周を除く表面にそれぞれ形成してあることを第３特徴としている。

請求項１に記載の成形金型によれば、型板自体に備える凸状平面部と凹状平面部とを嵌合させる構成であることから、凸型板と凹型板との位置決めを容易に行うことができる。よって製品を製造する工程において、製造工程の効率化を実現することができる。
また一定面積を有する凸状平面部と凹状平面部とを嵌合させる構成とすることで、型板の積層結合、製品の成形、型板の解体を繰り返す際に型板間に生じる摩擦を減少させることができる。よって複数の型板間にギャップが生じることを防止することができ、歩留まりの良い製品を製造できる成形金型とすることができると共に、製造コストの省コスト化を実現することができる。
また凸状平面部及び凹状平面部とすることで、型板自体を製造する際にも凸型板と凹型板とにそれぞれ凸状平面部と凹状平面部とを容易に形成することができ、製造コストの省コスト化を実現することができる。

また請求項２に記載の成形金型によれば、上記請求項１に記載の構成による作用効果に加えて、材料充填空間を、凸状平面部又は／及び凹状平面部に設ける構成とすることで、複数の型板を積層結合させた際に、材料充填空間内を精度良く密閉状態に保つことができる。よって一段と歩留まりの良い製品を製造できる成形金型とすることができる。

また請求項３に記載の成形金型によれば、上記請求項１又は２に記載の構成による作用効果に加えて、凸状平面部及び凹状平面部を、凸型板及び凹型板の外周を除く表面にそれぞれ形成する構成とすることで、凸型板と凹型板との位置決めを一段と容易に行うことができる。よって製品を製造する工程において、製造工程の効率化を一段と実現することができる。

本考案の成形金型を示す斜視図で、（ａ）は凸型板と凹型板とが積層結合された状態を示す図、（ｂ）は凸型板を示す図、（ｃ）は凹型板を示す図である。 図１のＡ−Ａ線方向における断面を示す図で、（ａ）は凸型板と凹型板とが積層結合された状態を示す断面図、（ｂ）は凸型板と凹型板とが積層結合される前の状態を示す断面図である。 本考案の成形金型の変形例１、２における図１のＡ−Ａ線方向と同じ方向の断面を示す図で、（ａ）は本考案の成形金型の変形例１を示す断面図、（ｂ）は本考案の成形金型の変形例２を示す断面図である。 従来の成形金型における図１のＡ−Ａ線方向と同じ方向における断面を示す図で、（ａ）は１対の型板が積層結合された状態を示す断面図、（ｂ）は１対の型板が積層結合される前の状態を示す断面図である。

以下の図面を参照して、本考案の成形金型を説明し、本考案の理解に供する。しかし、以下の説明は本考案の実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定するものではない。

先ず図１、図２を参照して、本考案の成形金型１は、１対の型板を積層結合させて、型板間に形成される材料充填空間に材料を充填して製品を成形する成形金型である。
この成形金型１は、下側の型板を構成する凸型板１０と、上側の型板を構成する凹型板２０とから構成される。
なお、図１は材料充填空間及び材料充填口を省略して図示するものであり、また図２は材料充填口を省略して図示するものである。

前記凸型板１０は、その表面に凸状平面部１２を備える金属体からなり、凹型板２０と嵌合される型板である。
前記凸型板１０は、図１（ｂ）、図２に示すように、基台部１１と、凸状平面部１２とから構成される。
なお凸型板１０を形成する金属としては、成形金型を形成する金属として通常用いられるものであれば如何なるものを用いてもよい。例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等を用いることができる。

前記基台部１１は、凸型板１０の本体を形成するものである。
本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、直方体形状からなる板状部材で基台部１１を形成する構成としてある。
また本実施形態においては、基台部１１の上面１１ａの外周を除く表面に凸状平面部１２を設ける構成としてある。

前記凸状平面部１２は、凸型板１０の表面に形成され、後述する凹型板２０に備える凹状平面部２２と嵌合されるものである。
本実施形態においては、既述したように、基台部１１の上面１１ａの外周を除く表面に略直方体形状からなる凸状平面部１２を設ける構成としてある。
より具体的には、図１（ｂ）に示すように、平面である上面１２ａと平面である４つの側面１２ｂとを備える略直方体形状で凸状平面部１２を形成する構成としてある。
また本実施形態においては、図２（ｂ）に示す凸状平面部１２の高さＨを後述する凹状平面部２２の深さＤよりも長くする構成としてある。
なお、凸状平面部１２の上面１２ａの面積は、製品の取り数により自由に設計することができる。

また本実施形態においては、図２において２点鎖線で示すように、製品を形成する材料を充填するための材料充填空間Ｋを、凸状平面部１２及び後述する凹状平面部２２の一部の領域に設ける構成としてある。
なおこの材料充填空間Ｋは、凸状平面部１２及び後述する凹状平面部２２に切削加工を施すことで形成することができる。
またこの凸状平面部１２は、凸型板１０を形成するための金属からなる原板に切削加工を施すことで形成することができる。

前記凹型板２０は、その表面に凹状平面部２２を備える金属体からなり、凸型板１０と嵌合される型板である。
前記凹型板２０は、図１（ｃ）、図２に示すように、基台部２１と、凹状平面部２２とから構成される。
なお凹型板２０を形成する金属としては、成形金型を形成する金属として通常用いられるものであれば如何なるものを用いてもよい。例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等を用いることができる。
なお、図１（ｃ）は説明の便宜上、凹型板２０の表裏を逆転して示す図である。

前記基台部２１は、凹型板２０の本体を形成するものである。
本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、直方体形状からなる板状部材で基台部２１を形成する構成としてある。
また本実施形態においては、基台部２１の下面２１ａの外周を除く表面に凹状平面部２２を設ける構成としてある。

前記凹状平面部２２は、凹型板２０の表面に形成され、既述した凸型板１０に備える凸状平面部１２と嵌合されるものである。
本実施形態においては、既述したように、基台部２１の下面２１ａの外周を除く表面に空洞部が直方体形状となる凹状平面部２２を設ける構成としてある。
より具体的には、図１（ｃ）に示すように、平面である底面２２ａと平面である４つの側面２２ｂとを備え、空洞部が直方体形状となるように凹状平面部２２を形成する構成としてある。
なお凹状平面部２２の底面２２ａの面積は、製品の形状、充填する材料の粒度、加工温度等により自由に設計することができる。但し、凸状平面部１２を嵌合させることができると共に、凹状平面部２２と凸状平面部１２とを嵌合させた際に側面２２ｂと側面１２ｂとの間に生じる隙間を最小限に抑えることができる大きさであることが必要である。
またこの凹状平面部２２は、凹型板２０を形成するための金属からなる原板に切削加工を施すことで形成することができる。

このような構成からなる凸型板１０と凹型板２０とを図２（ｂ）の白抜き矢印で示すように嵌合させることで、図１（ａ）、図２（ａ）に示す本考案の実施形態に係る成形金型１が形成される。そしてこの成形金型１を用いて、図示しない材料充填口から製品を形成するための材料（例えば樹脂材料等）を充填し、所定温度、所定圧力を加えることで、図示しない所望の形状の製品が形成される。

このような構成からなる本考案の実施形態に係る成形金型１は、以下の効果を奏する。
型板自体に備える凸状平面部１２と凹状平面部２２とを嵌合させる構成とすることで、凸型板１０と凹型板２０との位置決めを容易に行うことができる。よって製品を製造する工程において製造工程の効率化を実現することができる。
また一定面積を有する凸状平面部１２と凹状平面部２２とを嵌合させる構成とすることで、凸型板１０と凹型板２０との積層結合、製品の成形、凸型板１０と凹型板２０との解体を繰り返す際に型板間に摩擦が生じ難い構造とすることができる（局所的に摩擦が生じることを防止することができる）。よって凸型板１０と凹型板２０との間にギャップが生じることを防止することができ、歩留まりの良い製品を製造することができる成形金型１とすることができると共に、製造コストの省コスト化を実現することができる。

また凸状平面部１２の構成を、基台部１１の上面１１ａの外周を除く表面に平面である上面１２ａと平面である４つの側面１２ｂとを備える略直方体形状で形成する構成とし、また凹状平面部２２の構成を、基台部２１の下面２１ａの外周を除く表面に平面である底面２２ａと平面である４つの側面２２ｂとを備え、空洞部が直方体形状となる形状で形成する構成とすることで、凸型板１０と凹型板２０とを一段と容易に嵌合させることができる。よって凸型板１０と凹型板２０との位置決めを一段と容易に行うことができる。更に底面２２ａの面積を、凹状平面部２２と凸状平面部１２とを嵌合させた際に側面２２ｂと側面１２ｂとの間に生じる隙間を最小限に抑えることができる大きさとすることで、凸型板１０と凹型板２０とを積層結合させた際に、４つの側面１２ｂと４つの側面２２ｂを密着させた状態で凸型板１０と凹型板２０とを嵌合させることができる。よって凸型板１０と凹型板２０とにガタつきが生じることを防止することができる。従って製品を製造する工程において、製造工程の効率化を一段と実現することができる。
また上面１２ａ及び底面２２ａを共に平面で形成すると共に、凸状平面部１２及び凹状平面部２２に材料充填空間Ｋを設ける構成とし、更に凸状平面部１２の高さＨを凹状平面部２２の深さＤよりも長くする構成とすることで、図２（ａ）に示すように、凸型板１０と凹型板２０とを積層結合させた際、凸型板１０と凹型板２０との間に隙間Ｓを設けることができる。つまり金属体からなる凹型板２０の自重を利用して、上面１２ａと底面２２ａとを一段と精度良く接面させることができる。よって材料充填空間Ｋ内を精度良く密閉状態に保つことができる。よって一段と歩留まりの良い製品を製造することができる成形金型１とすることができる。
また直方体形状からなる凸状平面部１２と空洞部が直方体形状となる凹状平面部２２とを、金属からなる原板に切削加工を施すことで形成する構成とすることで、凸型板１０及び凹型板２０自体を製造する際にも、凸状平面部１２と凹状平面部２１とを容易に形成することができ、製造コストの省コスト化を実現することができると共に、製造容易な成形金型１とすることができる。

つまり従来の成形金型は、例えば図４に示す成形金型２のように、細長いガイドピン３ａを備える上型板３と細長いガイド孔４ａを備える下型板４とを、ガイドピン３ａとガイド孔４ａとを嵌合させることで、上型板３と下型板４との位置決めが達成され、これによって上型板３と下型板４とが相互に結合されるものが一般的であった。
またこのような従来の金型は、アルミやアルミ合金等の各種金属で形成されるものが一般的であった。
よってこのような従来の成形金型２においては、上型板３と下型板４との位置合わせがガイドピン３ａとガイド孔４ａとによって行われる構成であることから、上型板３と下型板４との位置決めが容易でなく、製品を製造する工程において製造工程の効率化を実現することができないという問題があった。また細長いガイドピン３ａと細長いガイド孔４ａとを嵌合させる構成であることから、ガイドピン３ａとガイド孔４ａとの間に摩擦が生じ易く、高温条件下において上型板３と下型板４との結合、製品の成形、上型板３と下型板４との解体を繰り返すことにより、ガイドピン３ａとガイド孔４ａとのギャップ（隙間）が大きくなることで、上型板３と下型板４との正常な位置合わせができなくなり、結果として製品の不良率が上昇するという問題があった。また型板の耐久性が短くなることで、製造コストの省コスト化を実現することができないという問題があった。また型板自体を製造する際にも、ガイドピン３ａやガイド孔４ａを形成するための加工が複雑となることで、製造コストの省コスト化を実現することができないという問題があった。

よって本考案の実施形態に係る成形金型１の構成とすることで、型板の位置決めが容易で、耐久性が高く、また製造容易な成形金型とすることができる。

次に図３を参照して、本考案の実施形態に係る成形金型１の変形例１、２を説明する。
本変形例１は、既述した本考案の実施形態に係る成形金型１に対して、凸型板の形状と凹型板の数とを変形させたものである。
また本変形例２は、既述した本考案の実施形態に係る成形金型１に対して、主として凹型板の数を変形させたものである。
よって既述した本考案の実施形態に係る成形金型１と同一部材、同一機能を果たすものには、同一番号及び同一アルファベットを付し、以下の詳細な説明は省略するものとする。

まず図３（ａ）を参照して、本変形例１に係る成形金型５は、既述した本考案の実施形態に係る成形金型１の構成に加えて、凸型板１０の基台部１１の下面１１ｂにも凸状平面部１２を設けると共に、下面１１ｂに設ける凸状平面部１２に嵌合させる凹型板２０を備える構成とするものである。
より具体的には、上面１１ａに設ける凸状平面部１２と同一形状、同一大きさの凸状平面部１２を下面１１ｂにも設けると共に、この凸状平面部１２に凹型板２０をもう一枚嵌合させる構成とするものである。
このような構成とすることで、多層化された成形金型を形成する場合でも、複数の型板の位置決めを容易に行うことができる。また同じ型板（本変形においては凹型板２０）を利用して多層化された成形金型を形成することができ、多層化された成形金型を形成する場合における製造コストの省コスト化を実現することができる。また成形金型の総厚みを効果的に増加させることができ、材料充填空間Ｋの大きさ（厚み）を効果的に増加させることができる。

次に図３（ｂ）を参照して、本変形例２に係る成形金型６は、既述した本考案の実施形態に係る成形金型１の構成に加えて、凸型板１０の基台部１１の下面１１ｂ全体を凸状平面部１２とすると共に、下面１１ｂ全体からなる凸状平面部１２に嵌合させる凹型板３０を備える構成とするものである。
つまり本考案における「凸状平面部」とは、基台部の表面の一部の領域に形成される凸状平面部と、基台部の表面全体の領域を凸状平面部として形成する場合の何れも含む概念である。
このような構成とすることで、多層化された成形金型を形成する場合でも複数の型板の位置決めを容易に行うことができる。また成形金型の総厚みを効果的に増加させることができ、材料充填空間Ｋの大きさ（厚み）を効果的に増加させることができる。

なお凸型板１０及び凹型板２０の形状、大きさ、厚みは本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
また凸型板１０及び凹型板２０の数も本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
また材料充填空間Ｋの形状、大きさ、厚みも本実施形態のものに限るものではなく、製造する製品の規格に合わせて適宜変更可能である。

本考案の成形金型は、製品製造分野において有用であり、産業上の利用可能性が大きい。

１ 成形金型
２ 成形金型
３ 上型板
３ａ ガイドピン
４ 下型板
４ａ ガイド孔
５ 成形金型
６ 成形金型
１０ 凸型板
１１ 基台部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ 凸状平面部
１２ａ 上面
１２ｂ 側面
１２ｃ 下面
２０ 凹型板
２１ 基台部
２１ａ 下面
２２ 凹状平面部
２２ａ 底面
２２ｂ 側面
３０ 凹型板
３１ 基台部
３１ａ 上面
３２ 凹状平面部
３２ａ 底面
３２ｂ 側面
Ｄ 深さ
Ｈ 高さ
Ｋ 材料充填空間
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 複数の型板を合わせて、型板間に形成される材料充填空間に材料を充填して成形する成形金型であって、表面に凸状平面部を備える凸型板と、表面に凹状平面部を備える凹型板とを少なくとも１対備え、前記凸状平面部と前記凹状平面部とを嵌合させることで、前記凸型板と前記凹型板との位置決めが達成されると共に、前記凸状平面部の表面と前記凹状平面部の表面とが接面し、これによって前記凸型板と前記凹型板とが積層結合されるように構成してあることを特徴とする成形金型。
2. 材料充填空間を、凸状平面部又は／及び凹状平面部に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
3. 凸状平面部及び凹状平面部は、凸型板及び凹型板の外周を除く表面にそれぞれ形成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形金型。

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