JP3633108B2

JP3633108B2 - 発泡成形用金型のフレーム

Info

Publication number: JP3633108B2
Application number: JP15576896A
Authority: JP
Inventors: 悌孝橋口
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2016-06-17
Also published as: JPH10628A

Description

【００００】
【発明の属する技術分野】
本発明は発泡成形用金型のフレームに関するものであり、更に詳しくは、発泡ポリスチレン、又は、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン等の発泡成形に用いられる自動成形機に搭載される金型のフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、発泡成形用の自動成形機に搭載される金型は、例えば図２０に示すように、固定側の凹型（キャビティ型）101Aと、該凹型101Aに対向配置される移動側の凸型（コア型）101Bで構成されている。前記凹型101Aと凸型101Bとは、それぞれのフレーム102a、102bにおける対向面に、凹型101Aと凸型101Bとが閉じ合わされて成形空間を形成する中型103a、103bがセンタープレート106a、106bを介してそれぞれ取り付けられるとともに、各フレーム102a、102bの裏面にそれぞれバックプレート104a、104bが取り付けられて内部に蒸気室105a、105bが形成される。前記各蒸気室105a、105b内には、冷却水配水管107a、107bが配設されており、各フレーム102a、102bの側面には複数のドレン口108a、108bが形成されている。更に、固定側の凹型101Aには、原料フィーダ109やエジェクトピン110が取り付けられる。
【０００３】
そして、上記一対の凹型101Aと凸型101Bとは、図２１に示すように、各フレーム102a、102bの外側面に形成された取付用凹所111a、111b、又は、フレーム102a、102bの外側面に突設される取付用鍔部の部分で、止め具112により、それぞれ成形機の固定側ダイプレート113A、移動側ダイプレート113Bへ固定される。前記ダイプレート113A、113Bとは、移動側ダイプレート113Bを貫通して先端を固定側ダイプレート113Aに固定したタイバー114により、移動側のダイプレート113Bが凸型101Bとともに固定側ダイプレート113A及び凹型101Aに対して移動可能に連結される。そして、移動側ダイプレート113Bの裏面に取り付けられたプレスロッド115により、移動側ダイプレート113Bを、前記固定側ダイプレート113A方向へ前進させて凸型101Bと凹型101Aを型締めし、凹型101Aと凸型101Bとで形成される成形空間内へ原料フィーダ109から発泡性樹脂ビーズ原料を充填して蒸気室105a、105b内ヘ蒸気を導入してビーズ原料を加熱発泡成形し、更に冷却水配管107a、107bへ冷却水を通して冷却した後、移動側ダイプレート113Bを固定側ダイプレート113Aから後退させて凸型101Bと凹型101Aとを型開きし、エジェクトピン110により成形品を凹型101Aから取り出すようになっている。
【０００４】
従来、上記のような発泡成形用金型101A、101Bのフレーム102a、102bは、一般的に、アルミニウム合金等の軽合金の鋳造により一体成形されていた。又、他の構造のフレームとしては、両端に連結用嵌合部を設けた角部固定材と該角部固定材の連結用嵌合部に対応する断面形状に形成した所要長さのプロファイル材とを組み合わせ、互いに端部を嵌め合い連結してフレーム形状とし、前記嵌合連結部をボルト等の締結材により締結固定するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来から一般的に用いられている、鋳造により一体成形されたフレームの場合、鋳造工程が煩雑で製作に要する時間が長く、製造コストも高くつき、しかも、鋳造欠陥等による鋳物劣化に伴う強度低下に起因する耐久性の問題等が指摘されている。これに対し、所要長さのプロファイル材を角部固定材で連結したフレームは、プロファイル材を金型フレームに合わせて任意の寸法で切断して角部固定材と組み合わせるだけであり、従来の鋳造による一体成形品に較べて簡単な工程で作成でき、又、金型の大きさに応じて異なる寸法のフレームを簡単に製作することができ、コスト、作業性の面で鋳造による一体成形品より優れる。しかしながら、このフレームの場合、プロファイル材はアルミニウム等の軽合金を押出成形して所要長さに切断するだけで簡単に製造しうるものの、角部固定材は構造が比較的複雑で、しかもその構造上、押出成形では製造できないため、従来と同様に鋳造等により製造される。このため、このフレームの場合にも、鋳造品における前記のような問題点は完全には解決されていないうえに、角部固定材とプロファイル材という構造の全く異なる複数の部材が必要であり、部材数が多く管理が煩雑となる。更に、角部固定材とプロファイル材とは嵌合連結してボルト等の締結材により締結固定されるが、両部材の連結部からの蒸気や冷却水の漏れの問題も指摘されている。
【０００６】
本願発明は、上記のような従来における発泡成形用金型のフレームが抱える問題点に鑑み、構造が簡単で、部材数も少なく、製作が容易でコストも安く、又、耐久性に優れ、しかも蒸気や冷却水の漏れといった問題もない発泡成形用金型のフレームを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するため、本発明に係る発泡成形用金型のフレームは、内側面に、突条、段部、突出部及び鍔部から選ばれる少なくとも１つの突起を有し、アルミニウム軽合金の押出成形により作成した所要長さの同一断面形状の枠材の端部同士を互いに接合してフレーム状に組み合わせてなり、互いに接合する一方の枠材の内側面に、押出成形後の切削加工により嵌合連結部を形成し、接合する他方の枠材端部を前記嵌合連結部に嵌合した後、両枠材の接合部を溶接で連結固定してなる。また、互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部を、押出成形後、前記枠材内側面の突起を切削加工により切削して他方の枠材端部に対応する形状としてなるものが好ましい。更に、互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部に嵌合された他方の枠材端部が、押出成形後、切削加工により前記嵌合連結部に対応する形状に形成されたものが好ましい。このフレームの枠材の外側面には、押出成形後、切削加工により形成された、発泡成形機のダイプレートへの取付用凹所や、押出成形時に一体成形された、発泡成形機のダイプレートへの取付用鍔部を有することが好ましい。又、上記の枠材は中空に成形することができ、この中空部は冷却水等の配管として利用することができる。更に、本発明に係る発泡成形機用金型は、対向配置される凹型と凸型で構成され、前記凹型と凸型のそれぞれのフレームにおける対向面に凹型と凸型とが閉じ合わされて成形空間を形成する中型が取り付けられるとともに、各フレームの裏面にそれぞれバックプレートが取り付けられて前記各フレーム内部に蒸気室が形成された発泡成形用の自動成形機に搭載される金型であって、前記フレームとして前記本発明の各種発泡成形用金型のフレームを用いてなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る発泡成形用金型のフレーム１の概略を示す斜視図である。このフレーム１は、アルミニウム軽合金の押出成形により作成した枠材を所要長さに切断し、複数の枠材２、例えば図例のように２対の枠材2a、2a、2b、2bを、隣接する枠材2aと2bとの端部同士が接合した状態でフレーム状に組み合わせ、互いに隣接する枠材2a、2bの接合部を溶接により連結固定してなる。前記枠材2aと2bとは、同一断面形状に押出成形されたものを、それぞれ必要な長さに切断することで作成される。従って、このフレーム１は、押出成形された同一断面形状の枠材を、フレーム１に取り付けられる金型の大きさに応じて、前記枠材2a、2bの長さに適宜切断することで、あらゆる寸法の金型に対応して簡単にフレーム１を製作することができる。
【０００９】
前記枠材2aと枠材2bとの連結固定部の構造は、例えば図２、３に示すように、接合する一方の枠材2aの端部内側面に、この枠材2aの押出成形後の切削加工により、縦方向に延びる嵌合連結部３を形成し、接合する他方の枠材2bの端部４を前記嵌合連結部３に嵌合し、両枠材2a、2bの接合部を溶接にて連結固定している。尚、図例のように、フレーム１を構成する枠材2a、2bの内側面上部には、フレーム１に中型を取り付けるためのセンタープレートが固定される水平方向の突条5a、5bが枠材2a、2bの長手方向の全長にわたって形成されている。このため、両枠材2a、2bの接合部において、前記一方の枠材2a内側面の嵌合連結部３に他方の枠材2bの端部４が、確実に嵌合しうるように、枠材2bの押出成形、及び所要の長さに切断後、該枠材2b端部の突条5bを他方の枠材2aの突条5aの幅に嵌合連結部３の深さを加えた長さの分だけ嵌合端部４から切削加工により切除してなる。
【００１０】
又、前記のように枠材2aと2bとの接合部は溶接により連結固定されるが、この枠材2aと2bとの間の溶接は、例えば図４に示すように、両枠材2a、2bとが縦方向に交わる立上り部６においては両枠材2a、2b間の隅部に熔材を盛上げて溶接することにより両枠材2a、2b間を完全に密閉して蒸気や冷却水が接合部から漏れることを確実に防止するとともに、両枠材2a、2bが接合する水平面部分８（図４における×線部）では、両枠材2a、2bにわたって溶接を施して両枠材2a、2b間の継ぎ目を塞いだ後、溶接部分を研磨等で表面仕上げして両枠材2a、2b間の段差を無くすようにするのが好ましい。更に、この場合、両枠材2a、2bの溶接される縁の部分、例えば図２に示した枠材2aの嵌合連結部３の縁（斜線部Ａ）や枠材2bの端縁部（斜線部Ｂ）を予めテーパー加工して接合部に熔材が充填されるように溝を設けて両枠材2a、2b間に熔材を確実に附着するとともに溶接面積を広くして溶接強度を向上させることも好ましい実施形態である。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る発泡成形用金型のフレームのより具体的な実施例を挙げる。
図５〜図７に示したものは、固定側凹型用のフレーム11の実施例であり、図８〜図９に示したものは、前記固定側凹型用フレーム11に対応する移動側凸型のフレーム21である。又、図１０〜１２は固定側凹型用フレームの他実施例（フレーム31）、図１３〜１４は前記固定側凹型に対応する移動側凸型用フレームの他実施例（フレーム41）である。
【００１２】
これらのフレーム11〜41は、アルミニウム軽合金の押出成形により作成された枠材が所定の長さに切断され、隣接する枠材12a-12b、22a-22b、32a-32b、42a-42bの端部同士が互いに接合されてフレーム状に組み合わされている。これらのフレームは、固定側凹型のフレーム11、31が、これに対応する移動側の凸型のフレーム21、41に較べて高さが高く作成されているのが一般的である。
【００１３】
先ず、図５〜図７に示す固定側凹型用のフレーム11は、板状の枠材12a、12bの内側面上部に、中型取付用の突条15a、15bが形成されており、又、下部は内方に突出部16a、16bが形成され、更に突出部16a、16bの下端部内側面には鍔部17a、17bが形成されている。そして、隣接する枠材12a、12bは、図６に示すように、一方の枠材12aの端部内側面に位置する突条15a、突出部16a、及び鍔部17aには、他方の枠材12bの突条15b、突出部16b、及び鍔部17bの幅の分だけ切削加工により切除された嵌合連結部13が形成されており、この嵌合連結部13に他方の枠材12bの端部が嵌合されて溶接により連結固定されている。更に、このフレーム11における相対向する一対の枠材12a、12aの外側面下部には、成形機のダイプレートへの取付用凹所18が、押出成形後の切削加工により形成されて複数設けられており、図７に示すように、背面側にバックプレート104aが取付られたフレーム11が、この取付用凹所18部分で止め具112により固定側ダイプレート113Aへ取付可能となっている。
【００１４】
又、前記の固定側凹型用のフレーム11に対応する移動側凸型用のフレーム21は、前記固定側フレーム11より高さが低く、図８、９に示すように、やや肉厚な板状の枠材22a、22bの内側面上部に、中型取付用の段部25a、25bが形成されており、又、下端部内側面には鍔部27a、27bが形成されている。そして、隣接する枠材22a、12bの接合部は、図９に示すように、一方の枠材22aの端部内側面及び下端部の鍔部27aが、他方の枠材22bの幅及び鍔部27bの幅の分だけ切削加工により切除されて嵌合連結部23が形成されており、この嵌合連結部23に他方の枠材22bの端部が嵌合されて溶接により連結固定されている。又、このフレーム21の相対向する一対の枠材22a、22aの外側面下部にも、成形機のダイプレートへの取付用凹所28が、押出成形後の切削加工により形成されて複数設けられており、前記フレーム11と同様、この取付用凹所28部分で移動側ダイプレート113Bへ取付可能となっている。
【００１５】
更に、図１０〜図１１に示す固定側凹型用のフレーム31は、板状の枠材32a、32bの内側面上部に、中型取付用の突条35a、35bが形成されており、又、下部は内方に突出部36a、36bが形成され、更に突出部36a、36bの下端部内側面には鍔部37a、37bが形成されるとともに、下端部外側面には、成形機のダイプレートへの取付用鍔部39a、39bが押出成形時に一体に形成されている。そして、隣接する枠材32a、32bは、図１１に示すように、一方の枠材32aの端部内側面に位置する突条35a、突出部36a、及び鍔部37aには、他方の枠材32bの突条35b、突出部36b、及び鍔部37bの幅の分だけ切削加工により切除された嵌合連結部33が形成されるとともに、他方の枠材32bの端部は、前記嵌合連結部33に対応すべく外側面下端部に形成された取付用鍔部39bが、該枠材32bの端部から、枠材32a内側面の突出部36aと鍔部37aの幅の合計分だけ切削加工により切除されている（図１１中破線で示す。）。そして、前記一方の枠材32aの嵌合連結部33に他方の枠材32bの端部が嵌合されて溶接により連結固定される。このフレーム31は、図１２に示すように、背面側にバックプレート104aが取付られ、枠材32a、32a、又は枠材32b、32bの外側面下部に形成された前記取付用鍔部39a、39a、又は39b、39bで、止め具112により成形機における固定側ダイプレート113Aに取付可能となっている。
【００１６】
そして、前記の固定側凹型用のフレーム31に対応する移動側凸型用のフレーム41は、前記固定側フレーム31より高さが低く、図１２、１４に示すように、板状の枠材42a、42bの内側面上部に、中型取付用の突条45a、45bが形成されており、又、下部は内方に突出部46a、46bが形成され、更に突出部46a、46bの下端部内側面には鍔部47a、47bが形成されるとともに、下端部外側面には、成形機のダイプレートへの取付用鍔部49a、49bが押出成形時に一体に形成されている。そして、隣接する枠材42a、42bは、図１４に示すように、一方の枠材42aの端部内側面に位置する突条45a、突出部46a、及び鍔部47aには、他方の枠材42bの突条45b、突出部46b、及び鍔部47bの幅の分だけ切削加工により切除された嵌合連結部44が形成されるとともに、他方の枠材42bの端部は、前記嵌合連結部44に対応すべく外側面下端部に形成された取付用鍔部49bが、該枠材42bの端部から、枠材42a内側面の突出部46aと鍔部47aの幅の分だけ切削加工より切除されている（図１４中破線で示す。）。そして、前記一方の枠材42aの嵌合連結部44に他方の枠材42bの端部が嵌合されて溶接により連結固定される。このフレーム41は、背面側にバックプレートが取付られ、枠材42a、42a、又は枠材42b、42bの外側面下部に形成された前記取付用鍔部49a、49a、又は49b、49bで、止め具により成形機における移動側ダイプレート113Bに取付可能となっている。
【００１７】
図１５〜１６、及び図１７〜１８に示すものは、本発明に係る発泡成形用金型のフレームを構成する枠材２の更に他の実施例を示すものである。この枠材２は、図１５、１７に示すように内部に長手方向に連続する中空部６が形成されており、この中空部６が冷却水等の配管として利用できるようになっている。この中空部６は枠材２の押出成形時に形成されるものであり、枠材２が所定の長さに切断された後、例えば図１５に示す断面円形状の中空部６の場合には図１６に示すように、中空部６の両端開口部がプラグ７等で塞がれる。又、図１７に示すように中空部６が断面矩形状その他の形状の場合には、中空部６の断面形状に応じた金属製封止部材８を開口部に嵌入して溶接等により固定する。更に、これらの枠材２の上端面には、図１９に示すように蒸気もれを防ぐためのパッキン取付用の溝９を、押出加工後に切削加工により形成することができる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に係る発泡成形用金型のフレームは、内側面に、突条、段部、突出部及び鍔部から選ばれる少なくとも１つの突起を有し、アルミニウム軽合金の押出成形により作成した所要長さの同一断面形状の枠材の端部同士を互いに接合してフレーム状に組み合わせてなり、互いに接合する一方の枠材の内側面に、押出成形後の切削加工により嵌合連結部を形成し、接合する他方の枠材端部を前記嵌合連結部に嵌合した後、両枠材の接合部を溶接で連結固定してなるものであり、又、請求項２に係る発泡成形用金型のフレームは、互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部を、押出成形後、前記枠材内側面の突起を切削加工により切削して他方の枠材端部に対応する形状としてなるものであり、アルミニウムの鋳造により作成されていた従来のフレームに較べて簡単に製造でき、しかも、押出成形される枠材を所望の長さに切断することで、同一断面形状の枠材により、各種寸法の異なる金型に対するフレームを簡単に作成することができる。又、枠材同士を直接嵌合連結してなるので、枠材同士を角部固定材により連結する場合に較べて部材数も少なく、製造、組み立ても容易である。更に、枠材同士の接合部は溶接で固定されていて蒸気や冷却水が漏れるといったこともない。又、枠材は全てアルミニウム軽合金の押出成形により作成されており、鋳造品のような鋳造欠陥による鋳物劣化に伴う強度低下という問題もなく、耐久性に優れる。
【００１９】
請求項３に係る発泡成形用フレームは、前記互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部に嵌合された他方の枠材端部が、押出成形後、切削加工により前記嵌合連結部に対応する形状に形成されたものであり、これにより、一方の枠材内側面における嵌合連結部の切削加工が容易となるとともに、接合する枠材同士がより確実に嵌合連結されるので、接合部からの蒸気や冷却水の漏れをより確実に防止しうる。
【００２０】
請求項４に係る発泡成形用金型のフレームは、枠材の外側面に形成した取付用凹所により、又、請求項５に係る発泡成形用金型のフレームは、枠材の外側面に形成した取付用鍔部により、自動成形機のダイプレートへ簡単に取り付けることができる。
【００２１】
請求項６に係る発泡成形用フレームは、枠材が中空に成形されており、枠材、及びこの枠材により構成されるフレームを軽量化しうるとともに、アルミニウム等の成形原料を合理化してコストダウンを可能とする。
【００２２】
更に、請求項７に係る発泡成形用フレームは、前記枠材の中空部を冷却水等の配管として利用するものであり、配管作業の手間を省くことができると同時に、フレーム内に形成される蒸気室内の配管を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発泡成形用金型のフレームの斜視図。
【図２】前記フレームにおける枠材の接合部を示す分解斜視図。
【図３】前記フレームの分解平面図。
【図４】前記フレームにおける枠材の接合部を示す平面図。
【図５】本発明に係る発泡成形用金型のフレームの実施例を示す斜視図。
【図６】前記フレームにおける枠材の接合部を示す分解斜視図。
【図７】前記フレームにおけるダイプレートへの取付部の構造を示す要部断面図。
【図８】本発明に係る発泡成形用金型のフレームの実施例を示す斜視図。
【図９】前記フレームにおける枠材の接合部を示す分解斜視図。
【図１０】本発明に係る発泡成形用金型のフレームの実施例を示す斜視図。
【図１１】前記フレームにおける枠材の接合部を示す分解斜視図。
【図１２】前記フレームにおけるダイプレートへの取付部の構造を示す要部断面図。
【図１３】本発明に係る発泡成形用金型のフレームの実施例を示す斜視図。
【図１４】前記フレームにおける枠材の接合部を示す分解斜視図。
【図１５】本発明に係る発泡成形用金型のフレームを構成する枠材の実施例を示す斜視図。
【図１６】前記枠材の平断面図。
【図１７】本発明に係る発泡成形用金型のフレームを構成する枠材の実施例を示す斜視図。
【図１８】前記枠材の平断面図。
【図１９】前記枠材上端面のパッキン取付用溝を示す要部断面図。
【図２０】一対の成形用金型の分解斜視図。
【図２１】前記成形用金型を発泡成形機のダイプレートに搭載した状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
１：フレーム、２：枠材、
３：嵌合連結部、４：端部、
５：突条、６：中空部、
７：プラグ、８：封止部材、
９：パッキン取付用溝、
１１，２１，３１，４１：フレーム、
１２，２２，３２，４２：枠材、
１３，２３，３３，４３：嵌合連結部、
１５，３５，４５：突条、
２５：段部、
１６，３６，４６：突出部、
１７，２７，３７，４７：鍔部、
１８：取付用凹所、
１９：取付用鍔部。

Claims

内側面に、突条、段部、突出部及び鍔部から選ばれる少なくとも１つの突起を有し、アルミニウム軽合金の押出成形により作成した所要長さの同一断面形状の枠材の端部同士を互いに接合してフレーム状に組み合わせてなり、互いに接合する一方の枠材の内側面に、押出成形後の切削加工により嵌合連結部を形成し、接合する他方の枠材端部を前記嵌合連結部に嵌合した後、両枠材の接合部を溶接で連結固定してなる発泡成形用金型のフレーム。
互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部を、押出成形後、前記枠材内側面の突起を切削加工により切削して他方の枠材端部に対応する形状としてなる請求項１記載の発泡成形用金型のフレーム。
互いに接合される一方の枠材内側面の嵌合連結部に嵌合された他方の枠材端部が、押出成形後、切削加工により前記嵌合連結部に対応する形状に形成された請求項１記載の発泡成形用金型のフレーム。
枠材の外側面に、押出成形後、切削加工により形成された、発泡成形機のダイプレートへの取付用凹所を有する請求項１〜３のいずれかに記載の発泡成形用金型のフレーム。
枠材の外側面に、押出成形時に一体に形成された、発泡成形機のダイプレートへの取付用鍔部を有する請求項１〜４のいずれかに記載の発泡成形用金型のフレーム。
枠材が中空に成形された請求項１〜５のいずれかに記載の発泡成形用金型のフレーム。
枠材の中空部が冷却水等の配管として利用される請求項６記載の発泡成形用金型のフレーム。
対向配置される凹型と凸型で構成され、前記凹型と凸型のそれぞれのフレームにおける対向面に凹型と凸型とが閉じ合わされて成形空間を形成する中型が取り付けられるとともに、各フレームの裏面にそれぞれバックプレートが取り付けられて前記各フレーム内部に蒸気室が形成された発泡成形用の自動成形機に搭載される金型であって、前記フレームとして前記請求項１〜７のいずれかに記載された発泡成形用金型のフレームを用いてなる発泡成形機用金型。