JP3827215B2 - Porous body manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔体の製造装置及び製造方法に関し、特に複数の細孔が高密度に配列された多孔体の製造に適した製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の細孔が形成された成形品(以下、「多孔体」という)は、コリメータやフィルタ等に広く使用されている。これらの多孔体を射出成形によって成形する場合、細孔を形成するための成形ピンを0.5〜1mm程度の微小な径とすると、成形材料の充填圧力や、成形材料が固化する際の収縮力により、成形ピンが倒れる又は変形することがあった。このことは、キャビティ内における成形材料の圧力分布が均等でないことに起因するものである。
また、多数の細孔が互いに狭い間隔で高密度に配列された多孔体を成形する際は、キャビティ内に多数の成形ピンを互いに狭い間隔で配置しなければならないが、各成形ピンの間が狭いとその間に成形材料が入りにくいため、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となる。
成形ピンが倒れる又は変形すると、又は成形ピンの間で成形材料が充填不足となると、当然、多孔体の細孔を精度良く形成することができないという問題が生じる。
【0003】
前記した問題を解決するために、特開平4−261802号公報には、成形体成形空間(キャビティ)内に、細孔を成形するコアピンをその両端が固定金型と移動金型とに固定支持された状態で配置し、かつ、コアピンを同心的に保持するスライド入子を移動自在に配置しておき、キャビティ内に成形材料を射出する際に、スライド入子でコアピンを保持しつつ、成形材料の充填圧力によりスライド入子を後退させて、細孔を有する成形体を成形する方法が開示されている。
この従来技術は、キャビティ内に成形材料を射出する際に、スライド入子でコアピンを保持することにより、成形材料の充填圧力によりコアピンが変形することを防止しようとするものである。また、この従来技術では、成形材料の充填圧力によりスライド入子を後退させることにより、キャビティ内に成形材料を均一な密度で充填できるとしている。
【0004】
また、特開平7−241881号公報には、キャビティ内に射出した成形材料が可塑性状態にある間に、成形材料中に複数のピンからなる成形ピン群を挿入することにより多孔体を成形する方法が開示されている。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、可動金型壁を移動させて、成形体空間(キャビティ)を成形材料中に挿入されている成形ピン群の体積相当分だけ拡大する方法が開示されている。
この従来技術は、可塑性状態にある成形材料中に成形ピン群を挿入することにより、各成形ピンの近傍における成形材料の流動不足を解消しようとするものである。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、成形材料中に挿入された成形ピン群の体積相当分だけキャビティを拡大することにより、キャビティ内の圧力上昇によるピンの破損を防止できるとしている。
【0005】
また、特開平11−216885号公報には、貫通穴(成形体の細孔)の一方の全ての出口を封じるように設けられた導入案内部と、貫通穴を成形するため成形ピンとを有する型を用い、この型に成形ピンの軸に対して平行な方向で成形材料を射出し、得られた成形体の導入案内部を成形後に除去する方法が開示されている。
この従来技術は、成形金型に成形材料の導入案内部を設け、成形材料のゲートをこの導入案内部に設けることで、成形ピンの軸とは直角な方向への成形材料の流れを、平行な方向への流れに変えることができ、隣接する成形ピンの隙間に成形材料が流動性の良い状態で均一にかつ十分に充填できるとしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特開平4−261802号公報に開示されている方法では、キャビティ内にコアピンをその両端が固定金型と移動金型とに固定支持された状態で配置しなければならないので、成形金型の構造が複雑になるという問題があった。
また、この方法では、成形品の肉厚が小さい場合、成形材料を射出するゲートを成形ピンの軸方向に配置することは、成形金型の構造上困難であるため、成形材料は成形ピンの軸方向以外の方向から充填されることとなる。そのため、成形材料の充填圧力により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
さらに、この従来技術では、細孔が1つである成形体を成形する場合についてしか触れていないが、この方法を多数の細孔を有する成形体に適用した場合は、成形材料を各成形ピンの配列方向に充填することとなるため、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題があった。
【0007】
また、前記した特開平7−241881号公報に開示されている方法では、各成形ピンの近傍における成形材料の流動不足を解消できるとされているものの、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題は解決されていない。また、成形材料中に成形ピン群を挿入する際に、キャビティを成形材料中に挿入された成形ピン群の体積相当分だけ拡大することにより、キャビティ内の圧力上昇によるピンの破損を防止できるとしているものの、成形材料中に挿入される成形ピン群の体積相当分だけキャビティを拡大しているため、成形ピン群の先端部を可塑状態の成形材料中に挿入すると、それに応じて可塑状態の成形材料が各成形ピンの間に侵入することなく成形ピン群の周囲に流動してしまう傾向がある。その結果、各成形ピンの間に成形材料の充填不良が発生したり、成形材料の流動圧力により各成形ピンに倒れや曲がりが発生することがある。
【0008】
また、前記した特開平11−216885号公報に開示されている方法では、成形材料の流れを、成形ピンと平行な方向への流れに変えることができ、隣接する成形ピンとの隙間に成形材料を流動性の良い状態で均一に、かつ、充分に充填できるとされているが、各成形ピンの間が狭いと成形材料が入りにくく、各成形ピンの間で成形材料が充填不足となるという問題は解決されていない。また、成形材料は、各成形ピンの間よりも成形ピンの無い部分の方に入りやすいため、キャビティ内では、成形材料は成形ピンの無い部分の方から先に充填される。そのため、キャビティ内に充填された成形材料の圧力分布は均等でなく、その圧力分布の差により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
【0009】
また、前記した特開平7−241881号公報及び特開平11−216885号公報に開示されている方法では、各成形ピンの間に成形材料を充填する際に、成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差により成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
例えば、図11(a)〜(c)に示すように、成形ピン20の先端面20aが平坦状に形成されている場合は、細孔を形成するための成形ピン20の径が微小であり先端面20aが狭いため、先端面20aに当たる成形材料Rの圧力は不均一となる。その結果、成形ピン20の先端面20aに当たった成形材料Rは、成形ピン20の周囲に不均等に分流する(図11(a)参照)。
【0010】
そして、図11(b)に示すように、成形ピン20の周囲の成形材料Rが多く充填された側(図中右側)では、成形材料Rの流れの渦が発生する(図中のP点)。このP点は、成形ピン20の周囲の成形材料Rが少なく充填された側(図中左側)に対して負圧になるため、成形ピン20にはP点の反対方向(図中左側)からP点へ向かう方向(図中の矢印方向)に外力(曲げ力)が発生し、この外力によって成形ピン20を変形させる(図11(c)参照)。
このように、各成形ピンの間に成形材料を充填する際に、成形ピンの先端に当たった成形材料の流れが成形ピンの周囲に不均等に分流すると、成形ピンの周囲に充填された成形材料に圧力差が生じ、この圧力差によって成形ピンが倒れる又は変形するという問題があった。
【0011】
そこで、本発明は、成形金型の構造が複雑になることなく、キャビティ内における成形材料の圧力差や、各成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、多孔体の細孔を精度良く形成することができる多孔体の製造装置及び製造方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するため、本発明では、複数の細孔が相互に平行に形成された多孔体を射出成形により製造する多孔体の製造装置であって、固定金型と、この固定金型との間にキャビティを形成する移動金型と、この移動金型又は前記固定金型を摺動自在に貫通することで先端部が前記キャビティ内に進出する相互に平行な成形ピン群と、前記成形ピン群の先端部が前記キャビティ内から退避した状態で前記キャビティ内に成形材料を充填する射出装置と、前記射出装置による成形材料の射出後に、前記キャビティ内の可塑状態の成形材料に対し前記成形ピン群の先端部を押し込む成形ピン駆動装置と、を有し、前記細孔を貫通させて一方の面から前記細孔の軸に沿って照射した入射光量Iに対する他方の面から出射した出射光量Oの比R=O/Iが0.8以上となるように、前記成形ピン群の各成形ピンの先端部は、前記各成形ピンの周囲に向けて成形材料を均等に分流させる形状に形成するとともに、前記成形ピン群の押し込みに応じて前記固定金型から離間する方向へ移動する移動金型が、前記キャビティ内において前記成形ピン間の空間と、前記成形ピン群の外部との圧力が均等に保たれるように、前記成形材料に圧力を加えながら移動するように前記移動金型の移動を制御するブレーキ機構を備えたことを特徴とする。
また、前記した本発明において、前記成形ピン群をピンホルダに固定し、このピンホルダに前記成形ピン群が前記キャビティ内へ進出する際に、前記移動金型又は前記固定金型との摺動をガイドするガイドピンをさらに設けることが望ましい。
【0013】
このように構成することで、先ず、成形ピン群の先端部がキャビティ内から退避した状態で射出装置により成形材料をキャビティ内に充填するので、各成形ピンが射出された成形材料の流れにより倒れたり変形したりすることがない。そして、成形ピン駆動装置により、キャビティ内に成形材料が充填された後に移動金型で成形材料に対し成形ピン間部を成形ピン軸方向に流動させるのに必要な圧力を加えながら、成形ピン群の先端部を可塑状態の成形材料に対し押し込むので成形材料が成形ピンの軸方向に沿って流れる。そのため、各成形ピンの倒れ、変形が生じることがなく、各成形ピンの互いの平行を保ったまま、各成形ピン間に成形材料を充填することができる。また、この成形ピン群の押し込みの際、成形ピン群が入り込んだ分だけ成形材料の圧力が上昇し、移動金型が成形材料に押されて固定金型から離間する方向へ移動(後退)するが、本発明の装置では、ブレーキ機構により移動金型でキャビティ内の成形材料に圧力を加えながら移動金型を後退させるよう制御するので、各成形ピン間に充分に成形材料を充填させることができる。
【0014】
また、本発明の製造装置では、成形体の細孔を貫通させて一方の面から前記細孔の軸に沿って照射した入射光量Iに対する他方の面から出射した出射光量Oの比R=O/Iが0.8以上となるように、成形ピン群の各成形ピンの先端部を、各成形ピンの周囲に向けて成形材料を均等に分流させる形状に形成しているので、各成形ピンの間に成形材料を充填する際に、キャビティから成形ピンの先端に当たった成形材料の流れを成形ピンの周囲に均等に分流させることができる。したがって、成形材料は、各成形ピンの周囲に均等に充填されることとなるので、各成形ピンの周囲で成形材料の圧力差が生じることがなく、各成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形を防止することができる。
【0015】
なお、成形ピン群の先端部がキャビティ内から退避しているとは、成形ピン群の先端部がキャビティ内に入っていてはいけないということではなく、成形ピンの太さに応じ、わずかにキャビティ内に入り込んでいても構わない。すなわち、射出される成形材料の流れにより各成形ピンが倒されたりすることが無いような長さであれば、成形ピン群の先端部がキャビティ内に入り込んでいても構わない。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。図2は図1における固定金型及び移動金型周辺の拡大図である。また、図3は、図1及び図2におけるキャビティ周辺の拡大図である。なお、図3では、図1及び図2で図示されているガイドピンの図示を省略し、成形材料をキャビティ内で固化させた状態を示している。また、図4は、成形ピンの先端部を拡大して示した図であり、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【0017】
図1に示すように、金型装置1は、固定金型2と移動金型3を備えて構成されており、移動金型3には、固定金型2との間に多孔体M(図8参照)に対応するキャビティC(図2及び図3参照)を形成するコア4をさらに備えている。
【0018】
固定金型2は、固定側取付板5に取り付けられており、図3に拡大して示すように、固定金型2にはキャビティC内に成形材料である溶融樹脂を射出するためのランナ12とゲート13が形成されている。また、固定金型2は、上部2aと下部2bを分離できるように構成されている。
【0019】
図1に示すように、移動金型3は、受板7を介して移動側取付板8に取り付けられた油圧シリンダ6,6に支持されており、油圧シリンダ6から提供される駆動力により、キャビティC内における成形材料の圧力分布が均等になるようにキャビティCに充填された溶融樹脂に対して圧力を加えることができる。また、この移動金型3は、油圧シリンダ6,6の油圧を制御することで図3に示すキャビティC内に充填された溶融樹脂の充填圧力に応じて固定金型2から離間する方向に後退移動することも可能である。なお、油圧シリンダ6は、「ブレーキ機構」に相当する。また、ブレーキ機構は、油圧シリンダ6によりキャビティC内の成形材料Rに抗力を発生するものにかぎらず、摩擦を利用したブレーキや、スプリングにより抗力を発生するものでも構わない。
【0020】
移動側取付板8には、図2に拡大して示すように、移動金型3に対し摺動可能なピンホルダ9が取り付けられている。そして、ピンホルダ9の先端部9aには、図3にさらに拡大して示すように、多孔体Mの複数の細孔H(図10参照)を形成するための複数の互いに平行な成形ピン(成形ピン群10)が固定されている。この成形ピン群10の各成形ピンは、移動金型3の一部であるコア4を摺動自在に貫通し、その先端部10aがキャビティC内に臨んで設けられている。また、ピンホルダ9の先端部9aには、移動金型3が固定金型2に対して接近又は離間する方向に移動する際、及び成形ピン群10がコア4に対してスライド移動してキャビティC内に進出する際に、コア4及び成形ピン群10の移動をガイドするガイドピン11が突設されている。このガイドピン11は、コア4を摺動自在に貫通している。
【0021】
成形ピン10は、図4(a),(b)に示すように、その先端部10aが、成形ピン10の先端に当たった成形材料Rの流れを成形ピン10の周囲に均等に分流させるように、先端に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されている。
なお、本実施の形態では、成形ピン10の先端部10aの形状を、図4(a),(b)に示すようなテーパ状に形成したが、これに限らず、成形ピン10の先端に当たった成形材料Rの流れを成形ピンの周囲に均等に分流させることができる形状であれば、例えば、先端に向かうにつれて細くなる流線状や球面状等の他の形状に形成しても構わない。
【0022】
ピンホルダ9は、成形ピン駆動装置である油圧シリンダ15を介して移動側取付板8に支持されている。すなわち、油圧シリンダ15の駆動により、ピンホルダ9が固定金型2に対し接近、離間することで、ピンホルダ9の先端部9aに固定された成形ピン群10をキャビティC内に進出、退避させることが可能となっている。
この金型装置1は、図示しない射出成形機(射出装置)に取り付けて使用され、射出の動作及び油圧シリンダ6,6,15の動作が、図示しない制御装置により制御されることで本発明の多孔体の製造装置が構成される。
【0023】
次に、以上のように構成された金型装置1(多孔体の製造装置)の動作について、図5〜図8を参照して説明する。
【0024】
先ず、図5に示すように、油圧シリンダ6の駆動によりコア4を固定金型2へ接近させ、成形後の多孔体に使用される成形材料の量と同じ容量の空間(キャビティC)が固定金型2と移動金型3との間で形成されるようにし、かつ、油圧シリンダ15の駆動により成形ピン群10をキャビティCから退避させて、各成形ピンの先端10b(図3,4参照)がコア4のキャビティ面と面一になるようにする。
【0025】
次に、図6に示すように、射出装置によりゲート13から成形材料Rを射出して、キャビティC内に成形材料Rを充填させる。
【0026】
キャビティC内に成形材料Rが充填された後、図7に示すように、成形材料Rに移動金型3で圧力を加えながら油圧シリンダ15により成形ピン群10の先端部10aを可塑状態の成形材料R内に押し込む。このとき、ピンホルダ9の移動は、ピンホルダ9の先端部9aに設けられたガイドピン11がコア4を摺動自在に貫通することによりガイドされるので、成形ピン群10をコア4に対して確実に摺動させることができる。そして、成形材料Rは成形ピン群10の先端部10aから成形ピン群10の軸方向に沿って各成形ピンの間に入り込むので、成形ピンの先端部10aの周囲では成形材料Rの圧力が均等になり、各成形ピンが倒れたり変形したりすることが無い。
【0027】
また、この際、成形ピン群10が成形材料R内に入り込んだ体積の分だけ、キャビティCの容積が大きくなるので、成形材料Rの圧力が上昇してコア4及び移動金型3が固定金型2から離間する方向へ移動する。このコア4及び移動金型3の移動に対して、油圧シリンダ6が抗力を発生することで、コア4のキャビティ面を介して成形材料Rに圧力が加えられる。この圧力により、成形材料Rが各成形ピン間の狭い隙間にも入り込むため、成形材料Rが充分に充填される。さらに、この圧力で逐次成形ピン間に成形材料Rが充填されることから、成形ピン間の空間と、成形ピン群10の外部との圧力が常に均等に保たれた状態で成形ピン群10が成形材料Rに対して押し込まれることから、各成形ピンが倒れたり変形したりすることが無い。その結果、多孔体の細孔が互いに平行にそろって形成することが可能である。
【0028】
また、このとき、図9に示すように、成形ピン群10の先端部10aに当たった成形材料Rの流れは、先端部10aにより成形ピン群10の周囲に均等に分流させられ、その成形ピン群10の周囲に充填される。したがって、成形ピン群10の周囲に充填された成形材料Rの圧力差によって各成形ピンが倒れたり変形したりすることがない。
【0029】
成形ピンの先端10bが固定金型2のキャビティ面まで到達したならば、移動金型3(コア4)により成形材料Rに圧力を加えたまま加圧状態を保持し、キャビティC内の成形材料Rの圧力をなるべく均等にした状態で成形材料Rを冷やして固化させる。この際の冷却は、金型装置1内に冷却用媒体を通流させることで行うことができる。
【0030】
成形材料Rが固化したならば、図8に示すように、固定金型2の上部2aを下部2bから分離させた後、油圧シリンダ6,6の駆動力により移動金型3を固定金型2の下部2aに接近する方向に前進移動させて、多孔品MをキャビティCから突き出して離型させる。
【0031】
そして、この金型装置1で製造された成形品に対し、ゲートの残り部分を除去し、さらに固定金型2により成形された面を機械加工等して各細孔Hを開口させることで、図10に示すように、複数の細孔Hが互いに平行に形成された多孔体Mを得ることができる。このように、本実施形態の多孔体の製造装置によれば、細孔が高密度に配列され、かつ、直径に対し、深さが深い細孔を有する多孔体も製造することが可能である。すなわち、この製造装置によれば、多孔体が貫通孔を有するように形成して、細孔の一方の面から孔軸に平行な光を入射させ、他方の面から出た孔軸に平行な出射光量Oを測定し、出射光量Oと入射光量Iとの比を取ったR(=O/I)が0.8以上の形状を有する多孔体を形成することができた。
【0032】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。例えば、成形材料Rを射出するゲートは、例示した部位に限らず、移動金型3や、固定金型2の下部2bに設けても良い。また、実施形態では成形ピン群10を移動金型3と摺動自在に設けたが、固定金型2に対し摺動自在に設けて、固定金型2のキャビティ面から成形ピン群を押し込んで、成形材料Rに細孔を形成させることもできる。また、前記実施形態では、成形ピン群10の先端10bを固定金型2のキャビティ面にまで当接させる場合を例示したが、成形ピン群10の先端10bを、キャビティ面まで当接させず、成形材料Rの内部に位置したところで止めて、底を有する多数の細孔を成形体に形成することも可能である。さらに、成形ピンの断面形状、配列を変更することにより、多孔体の細孔は断面が円形に限らず、四角形、六角形等の多角形であってもよいし、その配列も任意のものを製造することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、成形金型の構造が複雑になることなく、キャビティ内における成形材料の圧力差や、成形ピンの周囲に充填された成形材料の圧力差に起因する成形ピンの倒れ又は変形、及び成形ピン間での成形材料の充填不足を防止し、その結果多孔体の細孔を精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の多孔体の製造装置に使用する金型装置の断面図である。
【図2】 図1における固定金型及び移動金型の周辺の拡大図である。
【図3】 図1及び図2におけるキャビティ周辺の拡大図である。
【図4】 成形ピンの先端部を拡大して示した図であり、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【図5】 金型装置の断面図であり、キャビティ内に成形材料を充填する前の状態を示す。
【図6】 金型装置の断面図であり、キャビティ内に成形材料を充填した状態を示す。
【図7】 金型装置の断面図であり、成形材料内に成形ピン群の先端部を押し込んだ状態を示す。
【図8】 金型装置の断面図であり、移動金型を固定金型に接近させる方向に移動させて、成形品をキャビティから突き出して離型させた状態を示す。
【図9】 成形ピンの先端に当たった溶融樹脂の流れを示す図である。
【図10】 金型装置で製造された多孔体を示す斜視図である。
【図11】 従来の成形ピンの先端に当たった成形材料の流れを説明するための図であり、(a)は成形材料の流れを示し、(b)は成形材料が成形ピンの周囲に流入した状態を示し、(c)は成形ピンが変形した状態を示す。
【符号の説明】
1 金型装置
2 固定金型
3 移動金型
4 コア
5 固定側取付板
6 油圧シリンダ
7 受板
8 移動側取付板
9 ピンホルダ
10 成形ピン群
10a 先端部
11 ガイドピン
12 ランナ
13 ゲート
15 油圧シリンダ
C キャビティ
R 成形材料
M 多孔体 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a porous body manufacturing apparatus and manufacturing method , and more particularly to a manufacturing apparatus and manufacturing method suitable for manufacturing a porous body in which a plurality of pores are arranged at high density.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a molded product in which a plurality of pores are formed (hereinafter referred to as “porous body”) has been widely used for collimators, filters, and the like. When molding these porous bodies by injection molding, if the molding pin for forming the pores has a minute diameter of about 0.5 to 1 mm, the filling pressure of the molding material and the shrinkage when the molding material solidifies The forming pin sometimes falls or deforms due to the force. This is because the pressure distribution of the molding material in the cavity is not uniform.
Also, when molding a porous body in which a large number of pores are arranged at a high density at a narrow interval, it is necessary to arrange a large number of molding pins in the cavity at a narrow interval. If it is narrow, the molding material is difficult to enter between them, so that the molding material is insufficiently filled between the molding pins.
If the molding pin falls or deforms, or if the molding material is insufficiently filled between the molding pins, there is a problem that the pores of the porous body cannot be formed with high accuracy.
[0003]
In order to solve the above-mentioned problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-261802 discloses a core pin that molds pores in a molded body molding space (cavity) with both ends fixedly supported by a fixed mold and a movable mold. The slide insert that holds the core pin concentrically is placed so as to be movable, and when the molding material is injected into the cavity, the core pin is held by the slide insert while molding. A method is disclosed in which a slide insert is moved backward by a material filling pressure to form a molded body having pores.
In this prior art, when a molding material is injected into a cavity, the core pin is held by a slide insert so as to prevent the core pin from being deformed by a filling pressure of the molding material. In this prior art, the slide material is retracted by the filling pressure of the molding material so that the molding material can be filled into the cavity with a uniform density.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-241881 discloses a method for molding a porous body by inserting a molding pin group composed of a plurality of pins into a molding material while the molding material injected into the cavity is in a plastic state. Is disclosed. Further, when inserting the molding pin group into the molding material, the movable mold wall is moved to expand the molding body space (cavity) by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. Is disclosed.
This prior art is intended to solve the lack of flow of molding material in the vicinity of each molding pin by inserting a group of molding pins into a molding material in a plastic state. In addition, when inserting the molding pin group into the molding material, it is possible to prevent damage to the pin due to the pressure rise in the cavity by enlarging the cavity by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. Yes.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-216885 discloses a mold having an introduction guide portion provided so as to seal all the outlets of one of the through holes (pores of the molded body) and a molding pin for molding the through holes. , A molding material is injected into this mold in a direction parallel to the axis of the molding pin, and the introduction guide portion of the resulting molded body is removed after molding.
In this prior art, a molding material introduction guide portion is provided in a molding die, and a molding material gate is provided in the introduction guide portion, so that the flow of the molding material in a direction perpendicular to the axis of the molding pin is parallel. In other words, the molding material can be filled uniformly and sufficiently in a state of good fluidity in the gap between adjacent molding pins.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-261802, the core pin must be disposed in the cavity in a state where both ends thereof are fixedly supported by the fixed mold and the movable mold. There was a problem that the structure of the mold became complicated.
In this method, when the thickness of the molded product is small, it is difficult to arrange the gate for injecting the molding material in the axial direction of the molding pin because of the structure of the molding die. It will be filled from directions other than an axial direction. Therefore, there is a problem that the molding pin falls or deforms due to the filling pressure of the molding material.
Furthermore, in this prior art, only the case of molding a molded body having one pore is mentioned, but when this method is applied to a molded body having a large number of pores, the molding material is used for each molding pin. Therefore, if the space between the molding pins is narrow, the molding material is difficult to enter, and the molding material is insufficiently filled between the molding pins.
[0007]
Further, in the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-241881, it is said that the lack of flow of the molding material in the vicinity of each molding pin can be solved. The problem of being difficult to enter and insufficient filling of the molding material between the molding pins has not been solved. In addition, when inserting the molding pin group into the molding material, it is possible to prevent the breakage of the pin due to the pressure increase in the cavity by enlarging the cavity by an amount corresponding to the volume of the molding pin group inserted into the molding material. However, since the cavity is enlarged by the volume corresponding to the volume of the molding pin group to be inserted into the molding material, when the tip of the molding pin group is inserted into the molding material in the plastic state, the molding in the plastic state is accordingly performed. There is a tendency for the material to flow around the molding pin group without entering between the molding pins. As a result, a filling failure of the molding material may occur between the molding pins, or the molding pins may fall down or bend due to the flow pressure of the molding material.
[0008]
Further, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-216885, the flow of the molding material can be changed to a flow in a direction parallel to the molding pin, and the molding material flows in the gap between the adjacent molding pins. It is said that it can be filled uniformly and sufficiently in a good state, but if the space between the molding pins is narrow, the molding material is difficult to enter and the molding material is insufficiently filled between the molding pins It has not been solved. In addition, since the molding material easily enters the portion without the molding pin between the molding pins, the molding material is filled in the cavity first from the portion without the molding pin. Therefore, the pressure distribution of the molding material filled in the cavity is not uniform, and there is a problem that the molding pin falls down or deforms due to the difference in the pressure distribution.
[0009]
Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-241881 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-216885, when the molding material is filled between the molding pins, the molding is filled around the molding pins. There has been a problem that the molding pin falls or deforms due to the pressure difference of the material.
For example, as shown in FIGS. 11A to 11C, when the
[0010]
Then, as shown in FIG. 11B, a vortex of the flow of the molding material R is generated on the side (the right side in the figure) where the molding material R around the
In this way, when filling the molding material between the molding pins, if the flow of the molding material hitting the tip of the molding pin is unevenly distributed around the molding pin, the molding filled around the molding pin. There is a problem that a pressure difference is generated in the material, and the molding pin falls or deforms due to the pressure difference.
[0011]
Therefore, the present invention does not complicate the structure of the molding die, and the molding pin falls due to the pressure difference of the molding material in the cavity and the pressure difference of the molding material filled around each molding pin. It is an object of the present invention to provide a porous body manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of preventing deformation and insufficient filling of a molding material between molding pins and accurately forming the pores of the porous body.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a porous body manufacturing apparatus for manufacturing a porous body in which a plurality of pores are formed in parallel to each other by injection molding, the fixed mold, and the fixed mold. A movable mold that forms a cavity between the movable mold and the movable mold or the fixed mold, and a group of molding pins parallel to each other whose leading end advances into the cavity by slidably penetrating the movable mold or the fixed mold, An injection device that fills the cavity with a molding material in a state in which a tip portion of the molding pin group is retracted from the cavity, and the plastic molding material in the cavity after the injection of the molding material by the injection device. has a molding pin puller to push the distal end portion of the forming pin groups, and emitted from the other surface with respect to the amount of incident light I which is irradiated along the axis of the pores from one surface by penetrating the pores emission Ratio of light quantity O = As O / I is 0.8 or more, the distal end portion of each forming pin of said shaped pin group, thereby forming a shape to evenly divert molding material toward the periphery of said each forming pin, said A moving mold that moves in a direction away from the fixed mold in response to the pressing of the forming pin group maintains the pressure between the space between the forming pins in the cavity and the outside of the forming pin group evenly. As described above, a brake mechanism for controlling movement of the movable mold so as to move while applying pressure to the molding material is provided .
In the present invention, the molding pin group is fixed to a pin holder, and when the molding pin group advances into the cavity in the pin holder, sliding with the movable mold or the fixed mold is guided. It is desirable to further provide a guide pin.
[0013]
With this configuration, first, since the molding material is filled into the cavity by the injection device in a state in which the tip portion of the molding pin group is retracted from the cavity, each molding pin collapses due to the flow of the molding material injected. Or deformed. Then, a molding pin group is formed by applying a pressure necessary to cause the molding pin to flow in the molding pin axial direction with respect to the molding material by the movable mold after the molding material is filled in the cavity by the molding pin driving device. Since the tip portion of the resin is pushed into the molding material in the plastic state, the molding material flows along the axial direction of the molding pin. Therefore, the molding material does not fall or deform, and the molding material can be filled between the molding pins while keeping the molding pins parallel to each other. Further, when the molding pin group is pushed in, the pressure of the molding material rises by the amount of the molding pin group entering, and the moving mold is pushed by the molding material and moves (retreats) away from the fixed mold. However, in the apparatus of the present invention, the moving mold is controlled to move backward while applying pressure to the molding material in the cavity by the moving mold by the brake mechanism, so that the molding material can be sufficiently filled between the molding pins. it can.
[0014]
In the manufacturing apparatus of the present invention, the ratio R = O of the emitted light quantity O emitted from the other surface with respect to the incident light quantity I irradiated along the axis of the fine pore through the pores of the molded body. Since the tip of each molding pin of the molding pin group is formed in a shape that evenly divides the molding material toward the periphery of each molding pin so that / I is 0.8 or more, each molding pin When the molding material is filled in between, the flow of the molding material hitting the tip of the molding pin from the cavity can be evenly divided around the molding pin. Therefore, since the molding material is uniformly filled around each molding pin, there is no pressure difference of the molding material around each molding pin, and the molding material filled around each molding pin. It is possible to prevent the forming pin from falling or deforming due to the pressure difference.
[0015]
Note that the fact that the tip of the molding pin group is retracted from the cavity does not mean that the tip of the molding pin group should not enter the cavity, but a slight cavity depending on the thickness of the molding pin. It doesn't matter if you go inside. That is, as long as each molding pin does not fall down due to the flow of the molding material to be injected, the tip portion of the molding pin group may enter the cavity.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold apparatus used in the porous body manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the fixed mold and the movable mold in FIG. FIG. 3 is an enlarged view around the cavity in FIGS. In FIG. 3, the guide pins shown in FIGS. 1 and 2 are not shown, and the molding material is solidified in the cavity. FIG. 4 is an enlarged view of the tip portion of the forming pin, where (a) is a front view and (b) is a perspective view.
[0017]
As shown in FIG. 1, the mold apparatus 1 includes a fixed
[0018]
The fixed
[0019]
As shown in FIG. 1, the moving
[0020]
A
[0021]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
In the present embodiment, the shape of the
[0022]
The
The mold apparatus 1 is used by being attached to an injection molding machine (injection apparatus) (not shown), and the operation of injection and the operation of the
[0023]
Next, operation | movement of the metal mold | die apparatus 1 (manufacturing apparatus of a porous body) comprised as mentioned above is demonstrated with reference to FIGS.
[0024]
First, as shown in FIG. 5, the
[0025]
Next, as shown in FIG. 6, the molding material R is injected from the
[0026]
After the cavity C is filled with the molding material R, as shown in FIG. 7, the
[0027]
At this time, the volume of the cavity C is increased by the volume of the
[0028]
Further, at this time, as shown in FIG. 9, the flow of the molding material R hitting the
[0029]
When the
[0030]
When the molding material R is solidified, as shown in FIG. 8, after the
[0031]
And by removing the remaining part of the gate from the molded product manufactured by the mold apparatus 1 and opening the pores H by machining the surface molded by the fixed
[0032]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications. For example, the gate for injecting the molding material R is not limited to the illustrated part, and may be provided in the
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the structure of the molding die is not complicated, and is caused by the pressure difference of the molding material in the cavity and the pressure difference of the molding material filled around the molding pin. It is possible to prevent collapse or deformation of the molding pins and insufficient filling of the molding material between the molding pins, and as a result, the pores of the porous body can be formed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold apparatus used in a porous body production apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of a fixed mold and a movable mold in FIG.
3 is an enlarged view around the cavity in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIGS. 4A and 4B are enlarged views of a tip portion of a forming pin, where FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a perspective view.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the mold apparatus, showing a state before the molding material is filled in the cavity.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a mold apparatus, showing a state in which a molding material is filled in a cavity.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a mold apparatus, showing a state in which a tip portion of a molding pin group is pushed into a molding material.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the mold apparatus, showing a state in which the movable mold is moved in a direction approaching the fixed mold and the molded product is protruded from the cavity and released.
FIG. 9 is a diagram showing the flow of molten resin that has hit the tip of a molding pin.
FIG. 10 is a perspective view showing a porous body manufactured by a mold apparatus.
FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining the flow of a molding material hitting the tip of a conventional molding pin, where FIG. 11A shows the flow of the molding material, and FIG. 11B shows the molding material flowing around the molding pin; (C) shows a state where the forming pin is deformed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
固定金型と、
この固定金型との間にキャビティを形成する移動金型と、
この移動金型又は前記固定金型を摺動自在に貫通することで先端部が前記キャビティ内に進出する相互に平行な成形ピン群と、
前記成形ピン群の先端部が前記キャビティ内から退避した状態で前記キャビティ内に成形材料を充填する射出装置と、
前記射出装置による成形材料の射出後に、前記キャビティ内の可塑状態の成形材料に対し前記成形ピン群の先端部を押し込む成形ピン駆動装置と、を有し、
前記細孔を貫通させて一方の面から前記細孔の軸に沿って照射した入射光量Iに対する他方の面から出射した出射光量Oの比R=O/Iが0.8以上となるように、前記成形ピン群の各成形ピンの先端部は、前記各成形ピンの周囲に向けて成形材料を均等に分流させる形状に形成するとともに、
前記成形ピン群の押し込みに応じて前記固定金型から離間する方向へ移動する移動金型が、前記キャビティ内において前記成形ピン間の空間と、前記成形ピン群の外部との圧力が均等に保たれるように、前記成形材料に圧力を加えながら移動するように前記移動金型の移動を制御するブレーキ機構を備えたことを特徴とする多孔体の製造装置。A porous body manufacturing apparatus for manufacturing a porous body having a plurality of pores formed in parallel to each other by injection molding,
A fixed mold,
A moving mold that forms a cavity between the fixed mold and
A mutually parallel forming pin group in which the tip part advances into the cavity by slidably penetrating the movable mold or the fixed mold,
An injection device that fills the cavity with a molding material in a state where the tip of the molding pin group is retracted from the cavity;
A molding pin driving device that pushes the tip of the molding pin group into the molding material in a plastic state in the cavity after injection of the molding material by the injection device ;
The ratio R = O / I of the amount of emitted light O emitted from the other surface to the amount of incident light I irradiated along the axis of the pore through one of the pores is 0.8 or more. The tip of each molding pin of the molding pin group is formed into a shape that evenly divides the molding material toward the periphery of each molding pin ,
A moving mold that moves in a direction away from the fixed mold in response to the pressing of the molding pin group maintains an equal pressure in the space between the molding pins and the outside of the molding pin group in the cavity. A porous body manufacturing apparatus comprising a brake mechanism for controlling movement of the movable mold so as to move while applying pressure to the molding material .
先ず、前記成形ピン群の先端部を前記キャビティ内から退避させた状態でキャビティ内に成形材料を充填し、 First, the molding material is filled into the cavity in a state where the tip of the molding pin group is retracted from the cavity,
次に、前記キャビティ内の可塑状態の成形材料内へ前記成形ピン群の先端部を押し込みつつ、前記キャビティ内において前記成形ピン群を構成する成形ピン間の空間と、前記成形ピン群の外部との前記成形材料の圧力が均等に保たれるように、前記移動金型で前記キャビティ内の成形材料に対し圧力を加えながら前記移動金型を前記固定金型から離間する方向に移動させ、 Next, while pushing the tip of the molding pin group into the plastic molding material in the cavity, the space between the molding pins constituting the molding pin group in the cavity, the outside of the molding pin group, The movable mold is moved in a direction away from the fixed mold while applying pressure to the molding material in the cavity with the movable mold so that the pressure of the molding material is kept uniform.
その後、前記移動金型によりキャビティ内の成形材料に圧力を加えた状態で成形材料を固化させることを特徴とする多孔体の製造方法。 Thereafter, the molding material is solidified in a state where pressure is applied to the molding material in the cavity by the moving mold.
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