JP3626471B2 - 樹脂成形用金型構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂成形用金型構造、特に射出成形用金型に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の射出成形用金型の一例を示し、互いに分離される可動型１と固定型２を備え、それぞれに設けられた成形部３，４間のキャビティ空間へ樹脂を射出して成形するようになっている。可動型１，固定型２はそれぞれ全体を鋼材等の高強度単一材料で形成されている。
【０００３】
しかし、このようにすると金型は一機種毎に専用のものを製作しなければならず、コスト及び製作時間が増大した。そこで成形部３，４のみを小さなカセット型とし、これをその周囲部分をなす母型へ着脱自在に固定したものも知られている（一例として、特開２００１−１３７５号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記カセット型構造を採用すれば、カセット型の周囲部分を汎用部として複数機種に使用できることになる。しかし、このようなカセット構造は、型締め圧がカセット部へかかる構造になっているため型締め圧の小さな精密部品などの比較的小型の成形品用に限定され、自動車用大型部品成形用のような大きな射出圧並びに型締め圧がかかる大型金型には強度等の点で採用し難かった。
したがって、カセット部に加工しやすく安価な材料を採用したくても不可能であった。
【０００５】
そのうえ、このような大型金型では成形面に大きな射出圧がかかるため、成形面が曲面になっていると型締め方向と異なる方向、例えば、型締め方向と直交する方向（以下この方向を横圧方向という）に圧力がかかり、その結果、成形部が横ズレして正確な成形ができなくおそれがあり、高精度が要求される精密金型には不向きであった。そこで本願発明はこのようなカセット構造を大型金型にも適用可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の樹脂成形用金型構造に係る請求項１は、固定型と可動型に分割された樹脂成形用金型において、前記固定型と可動型のそれぞれは、成形部を含む専用部と、この専用部を着脱自在に収容するべく相手側へ向かって開放された装着空間を有する箱状の汎用部とからなり、この汎用部の前記固定型と可動型の合わせ部は、前記装着空間の開口部周囲を連続して囲み、かつ互いにはまり合う階段状断面をなすとともに、前記専用部と汎用部間に高さ調節手段を設け、型締め時に前記一対の汎用部が前記合わせ部にて、型締め方向及びこれと直交する方向で互いに突き当たるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は上記請求項１において、前記専用部が前記汎用部よりも軟らかい材料からなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１によれば、固定型及び可動型のそれぞれを専用部と汎用部で構成し、一対の汎用部をそれぞれ箱状とし、専用部を着脱可能に収容するとともに、各汎用部の合わせ部を、階段状断面をなして装着空間の開口部を連続して囲むようにした。したがって、装着空間内に収容された専用部周囲を汎用部が箱状に囲むことによって専用部を補強する。
【０００９】
また、各汎用部の合わせ部は、固定型と可動型を型締めしたとき、互いが階段状にはまり合って突き合わさるため、合わせ部で型締め圧を受けることができ、型締め圧がいくら大きくなっても専用部にかからないようにすることができる。しかも、高さ調節部材を専用部と汎用部の間に設けることにより、専用部を交換しても合わせ部における突き合わせ状態を維持できる。
【００１０】
そのうえ、各汎用部の合わせ部は、階段状をなして装着空間の開口部を連続して囲んでいるから、固定型と可動型を型締めすると互いが階段状にはまり合って、双方が型締め方向及び横圧方向で突き合わさるため、大きな成形圧が成形面へかかっても専用部の横ズレが生じなくなる。しかもこのはまり合いは装着空間の開口部全周囲で生じるため、型締め方向と直交する平面内における全方向の横ズレを規制できる。
【００１１】
したがって大型金型であってもカセット構造を採用可能になりる。しかも、汎用部は多機種に共通使用できるので、比較的小型の専用部だけを製作して交換するだけで済むから、金型が安価になる。
【００１２】
請求項２によれば、専用部に型締め圧がかからないため、専用部の材質を汎用部よりも軟らかい材料にしても十分に使用に耐えることができる。ゆえに加工が容易で安価な材料により専用部を形成することができるので、さらに金型費用をコスタダウンできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本願発明の概要を示す大型射出成形用金型の簡略断面図、図２は同様に概略表示した分解斜視図、図３は詳細断面図、図４は可動型を図３のＡ矢示方向から示す図である。まず図１及び２において、この射出成形用金型は可動型１０と固定型２０に分離され、数１００トンのような大きな型締め圧で型締めされる。可動型１０と固定型２０は、それぞれは汎用部１１，２１と専用部１２，２２から構成される。
【００１４】
汎用部１１，２１は鋼材等の高い型締め圧にも十分耐えうる高強度材料からなり、それぞれ専用部１２，２２を着脱自在に収容する装着空間１１ａ及び２１ａを有する（図１にて専用部の一部を切り欠いて表示する）。装着空間１１ａ及び２１ａは金型の割面を挟んで互いに相手側へ向かって開放された空間をなし、各汎用部１１，２１は略箱状をなしている。
【００１５】
各汎用部１１，２１の割面内外周部には装着空間１１ａ及び２１ａの開口部を連続して囲む階段状合わせ部１３，２３が一体に形成されている。これらの階段状合わせ部１３，２３は型締め時に互いに階段状にはまり合って突き当たるようになっている。
【００１６】
各専用部１２，２２は、対応する汎用部１１，２１の装着空間１１ａ及び２１ａへ挿入され、図示省略のボルトにより固着一体化される。本実施例では、専用部１２が凸型として構成され、凸状の成形部１４を有する。一方、専用部２２は凹型として構成され、凹状の成形部２４を有する。なお、成形部１４と成形部２４の間に形成される空間がキャビティＣををなす。これらの専用部１２，２２は、加工しやすくかつ安価なＺＡＳで構成されている。
【００１７】
これらの専用部は機種毎に製作され、図１に例示するように、成形部の形状が異なる組合せである、専用部１２Ａと２２Ａの組合せ並びに別の専用部１２Ｂと２２Ｂの組合せ等を適宜交換使用できる。これらの専用部は対応する装着空間へ収容可能な大きさであれば、各組合せ毎に寸法が変化してもよく、かつ材質も変更してもよい。装着空間よりも小さくなるときは後述するように隙間調整する。
【００１８】
なお、型締め方向（図１のＢ矢示方向）の寸法（以下、厚みという）が変化することにより、適正なキャビティＣを形成したとき、階段状合わせ部１３，２３における突き合わせを確保できない場合に備えて、可動型１０における汎用部１１と専用部１２の間に高さ調整板３０を介在させる。高さ調整板３０は高さ調整機構の一例であり、他の種々な公知構造に代えることもできる。また、固定型２０へ設けることもでき、双方に設けることもできる。
【００１９】
図２に明らかなように、階段状合わせ部１３，２３は内側段部１３ａ及び２３ａと外側段部１３ｃ及び２３ｃの内外２段をなし、これら内外の段部１３ａ、１３ｃ及び２３ａ、２３ｃはそれぞれ型締め方向突き合わせ面をなし、内外の段部間に形成される側壁１３ｂ及び２３ｂがそれぞれ横圧方向突き合わせ面をなす。本実施例では、割面中央に対して、階段状合わせ部１３が凹、階段状合わせ部２３が凸になっている。すなわち階段状合わせ部１３では、外側段部１３ｃより内側段部１３ａが低く、一方、階段状合わせ部１２では、外側段部２３ｃより内側段部２３ａが高くなっている。
【００２０】
以下、図３及び図４に基づいてより詳細に説明する。これらの図において、符号１５，２５は調整板であり（概略図である図１及び図２ではこれらの図示を省略）、汎用部と専用部の間隙を埋めるよう挿入される部材であって、それぞれがテーパー状をなしているため、楔効果により専用部を汎用部内へ確実に固定するようになっている。これにより専用部を交換することにより、寸法が変わって汎用部との間に隙間ができる場合であっても問題なく汎用部を共通使用できる。
【００２１】
高さ調整板３０は、汎用部１１の内側へ突出形成された位置決め段部１６と専用部１２の基部との間へ介装され、位置決め段部１６，専用部１２及び専用部２２の各当接部間における寸法、すなわち高さ調整板３０、専用部１２及び２２の各厚みに相当するＤ１，Ｄ２，Ｄ３の合計が汎用部２１の側部と位置決め段部１６との内のり寸法Ｄと一致するよう調整し、型締め時に適正なキャビティＣを形成しつつ必ず階段状合わせ部１３と同２３が突き合わさるようになっている。
【００２２】
３１はイジェクトピンであり、イジェクトプレート３２を介してベースプレート３３へ取付けられている。取付プレート４０は汎用部１１とボルト３４により一体にされている。ボルト３３ａを外してイジェクトプレート３２をベースプレート３３より外すことにより、イジェクトピン３１等を専用部１２と一体に汎用部１１から取り外すことができる。３５はガイドピンであって、汎用部２１の４隅へボルト３６により固定され、対応して汎用部１１側に設けられたブッシュ３７及びガイド穴１７内へ嵌合し、可動型１０の型開閉を固定型２０に対してガイドしている。
【００２３】
図３中の符号Ｗは汎用部の割面を示し、Ｐは専用部の割面であるパーテイングラインである。本実施例では図示のようにパーテイングラインＰが汎用部の割面Ｗよりも固定型２０側へ段違いに突出している。専用部１２，２２を略箱状の汎用部１１，２１に対する嵌合構造にすることにより。このような割面ＷとパーテイングラインＰの段違い構造をとることが自在になる。また、成形部１４、２４の各成形面は、凸又は凹が大きく湾曲した曲面になっている。
【００２４】
図２に示すように、階段状合わせ部１３は専用部１２を連続して囲む略四角形をなし、専用部１２も略四角形になっている。但し、内側段部１３ａとの間に隙間が生じるため、図３に示すように、ここに一対の調整板１５、１５が差し込まれている。調整板１５、１５は隣り合う２辺部分へ挿入されている。ブッシュ３７は汎用部１１の４隅に設けられている。なお固定型２０の汎用部２１側も対応する構成となっている。
【００２５】
次に、本実施例の作用を説明する。図１〜図３に明らかなように、型締め時には、汎用部１１と２１の階段状合わせ部１３と２３が互いにはまり合って突き合わせ状態になる。したがって数１００トンのような大きな型締め圧であっても、内外の段部１３ａと２３ａ及び１３ｃと２３ｃの型締め方向突き合わせ面で受け止めるから、汎用部１１及び汎用部２１の強度で耐えることができる。しかも、この型締め圧は専用部１２及び２２へ及ばないため、これらを加工しやすくかつ安価なＺＡＳ等の汎用部１１，２１側より比較的軟らかい材料で形成しても十分に使用に耐えることになる。
【００２６】
しかも、キャビティＣ内へ樹脂を射出したとき、その大きな射出圧が成形部１４，２４の成形面へ向かって直角にかかることになり、これらの成形面が大きく湾曲する等の曲面をなすと、横圧方向へ力を受けて互いを横ズレしようとする。しかし横圧方向突き合わせ面である階段状合わせ部１３と２３の側面１３ｂと２３ｂが突き合わさり、かつ連続して専用部１２及び２２の周囲を囲んではまり合っているから、この横ズレ方向へ働く力を型締め方向の突き合わせにより受け止める。
【００２７】
したがって、汎用部１１と２１の横ズレが生じず、その結果、専用部１２と２２を確実に位置決めすることにより、成形部１４と２４の横ズレを防止できる。その結果、このような型締め圧及び射出圧が共に大きな大型の射出成形用金型に用いても十分に使用に耐えることができる。
【００２８】
また、高さ調整板３０を設けることにより、専用部１２及び２２が変更されても、必ず高さ調整板３０，専用部１２及び２２間の隣り合う寸法Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＝Ｄなるように調整すれば、階段状合わせ部１３と２３における型締め時の突き合わせを確保できる。
【００２９】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、この金型の用途は必ずしも射出成形用に限定されるものではなく、他の各種成形法の金型としても使用できる。この場合、専用部の横ズレ原因は射出圧ではなく、これらの成形方法による成形圧となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る射出成形用金型の概略断面図
【図２】上記の金型構成部を分解して概略表示する斜視図
【図３】本実施例に係る大型射出成形用金型の断面図
【図４】上記の可動型を図３の Ａ 矢示方向から示す図
【図５】従来の射出成形用金型の概略断面図
【符号の説明】
１０：可動型、１１：汎用部、１２：専用部、１３：階段状合わせ部、１４：凸状成形部、１５：調整板、２０：固定型、２１：汎用部、２２：専用部、２３：階段状合わせ部、２４：凹状成形部、２５：調整板、３０：高さ調整板、４０：取付プレート

Claims (2)

1. 固定型と可動型に分割された樹脂成形用金型において、前記固定型と可動型のそれぞれは、成形部を含む専用部と、この専用部を着脱自在に収容するべく相手側へ向かって開放された装着空間を有する箱状の汎用部とからなり、この汎用部の前記固定型と可動型の合わせ部は、前記装着空間の開口部周囲を連続して囲み、かつ互いにはまり合う階段状断面をなすとともに、前記専用部と汎用部間に高さ調節手段を設け、型締め時に前記一対の汎用部が前記合わせ部にて、型締め方向及びこれと直交する方向で互いに突き当たるようにしたことを特徴とする樹脂成形用金型構造。
2. 前記専用部が前記汎用部よりも軟らかい材料からなることを特徴とする請求項１の樹脂成形用金型構造。

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