JP3952622B2

JP3952622B2 - 共用成形型

Info

Publication number: JP3952622B2
Application number: JP00656799A
Authority: JP
Inventors: 仁大沢; 修一玉置
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2000202836A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，１つの成形型で形状の異なる各種成形品を成形可能な共用成形型に関する。
【０００２】
【従来技術】
多種少量の成形品を作製する場合，１つの成形型で形状の異なる成形品を作成できれば，コスト削減につながり便利である。
このような成形型として，固定型と可動式入子型とよりなる共用成形型が知られている。
【０００３】
上記固定型は共用成形型の本体であり，上記可動式入子型は成形品が形成される成形部の全部または一部を構成する。また，固定型の一部が成形部を構成することもある。可動式入子型は固定型に対し着脱可能，移動可能に配置され，可動式入子型を得ようとする成形品に応じて交換，移動等して成形部の形状を変更する。また，上記可動式入子型を複数用いることもある。
【０００４】
ところで，成形型を用いた成形において，成形部に成形用材料を導入した後，成形品の生産効率を高めるために，成形型に設けた冷却機能により成形型ごと成形用材料を冷却することがある。
この冷却機構として，冷媒（水であることが多い）を流通させた冷却回路等が知られている。
【０００５】
このような冷却機構を可動式入子型を有する共用成形型に設ける場合，従来，次のような構成がなされていた。
１つの構成として，固定型及び可動式入子型に対し共に冷却回路を構成する冷媒流通路を設ける構成が知られていた。この構成において，固定型と可動式入子型とに対し縦横に冷却穴を設け，可動式入子型を固定型に配置して成形部を形成した際には，これらの冷却穴が継がれて回路となり，この回路全体を冷媒が流通可能となるのである（特開昭５９−２８０７号）。
また，別の構成として，個々の可動式入子型に対し独立に冷却回路を設ける構成が知られていた。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，前者の従来技術においては冷却回路を可動式入子型の固定型に対する取付部や入れ子ピンと干渉しないように設けるのが大変面倒であった。また，取付部と干渉しないように設けることで，冷却回路が成形部の一部しか冷却できなくなるおそれがあった。
【０００７】
成形型の冷却においては成形部の全体を均一に冷却する必要がある。仮に成形部の冷却が不均一である場合には成形品の生産効率が低下したり，成形用材料の固化にむらが生じ，成形品に反り変形等が生じる等の問題が起こりやすくなる。
【０００８】
更に，複数の可動式入子型の全てについて冷却回路を設けるのは，共用成形型の製造を困難とし，また共用成形型の製作コストが高価となるため，最適な構成とは言い難い。共用成形型の構造が複雑になるため，故障確率も上がるため，メンテナンスも面倒である。
【０００９】
また，可動式入子型を高い熱伝導率を有する材料で構成し，可動式入子型には冷却機構を設けない，という構成も考えられるが，熱伝導率の高い材料の多くは機械的強度に問題があるため，共用成形型の強度が低下するおそれがあり，成形型の寿命が短くなるため，好ましい構成とは言えない。
更に，熱伝導率が高く，機械的強度に優れる，という材料も存在するが，こういった材料は高価であるため，共用成形型の製造コストが高価となり，これもまた好ましい構成とは言えない。
【００１０】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，複数の可動式入子型よりなる共用成形型において，成形部を均一に冷却可能な冷却機構を有し，製造コストが安価である共用成形型を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，固定型（１０）に対して，冷却機構（２）と複数の可動式入子型（１１〜１４）とを配置して構成すると共に，上記固定型と上記複数の可動式入子型とによって，成形品（３）を成形するためのキャビティ（１００）の一部を形成するよう構成してあり，かつ上記複数の可動式入子型を適宜変更することにより，上記キャビティの形状を適宜変更可能となるように構成した共用成形型（１）であって，
上記複数の可動式入子型は，該複数の可動式入子型と接触した熱伝導促進ブロック（２２）を介して上記冷却機構と対向しており，該冷却機構を構成する本体部（２１）と上記熱伝導促進ブロックとの間には，冷却水を通過させるための溝部（２１０）が形成してあり，
上記熱伝導促進ブロックは，上記固定型及び上記複数の可動式入子型を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料よりなることを特徴とする共用成形型にある。
なお，上記キャビティは，以下の成形部を構成し，上記熱伝導促進ブロックは，以下の熱伝導路を構成する。
【００１２】
本発明において最も注目すべきことは，上記複数の可動式入子型の少なくとも１基と上記冷却機構との間には熱伝導路が設けてあり，該熱伝導路は共用成形型の他の部分を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料よりなる。
【００１３】
上記熱伝導路の形態としては特に定めないが，確実に冷却機構と可動式入子型との間の効率のよい伝熱を可能とするために，全ての可動式入子型と冷却機構との間に熱伝導路を設けることが好ましい。
また，上記熱伝導路を構成する材料としては，銅，アルミニウム等を用いることが好ましい。これらは熱伝導率が高く，価格も安価である。
【００１４】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明にかかる共用成形型においては，熱伝導路により冷却機構と複数の可動式入子型との間の伝熱路が確保されている。
成形部を構成する複数の可動式入子型は冷却機構と熱伝導路によって間接的に熱的に接触した状態にある。
【００１５】
よって，冷却機構を可動式入子型に設けずとも，可動式入子型を効率よく冷却することができ，共用成形型の構造を簡単なものとすることができ，共用成形型の製作コストを安価とし，製作を容易とすることができる。
また，熱伝導路を可動式入子型とは別個に設けてあるため，可動式入子型を通常の成形型と同様の材料で構成することができるため，可動式入子型の機械的強度の低下を防止することもできる。
【００１６】
また，仮に固定型の一部分にのみ冷却機構を設けた場合でも，熱伝導路を冷却機構と独立に構成し，熱伝導路が可動式入子型の全体を均一に冷却できるように構成することで，冷却機構の形成状態にかかわらず，成形部の均一冷却が可能となる。この場合，成形品の生産効率の向上，成形用材料の固化を均一にすることができ，成形品に対する反り変形等の発生を防止することができる。
【００１７】
以上，本発明によれば，複数の可動式入子型よりなる共用成形型において，成形部を均一に冷却可能な冷却機構を有し，製造コストが安価である共用成形型を提供することができる。
【００１８】
上記成形部は少なくとも一部が可動式入子型により形成されている。
つまり成形部は可動式入子型のみより構成されている場合，可動式入子型と固定型とより構成されている場合，これらの型以外の型と共に構成されている場合とがある。
【００１９】
また，上記冷却機構としては，実施形態例に記載したごとき冷却水が流通する溝部よりなる構成のものの他，ヒートパイプを組み込んだもの，ペルチェ素子を組み込んだもの，冷却水の代わりに溝部に対し各種気体冷媒，各種液体冷媒を流通させるもの等を使用することができる。
【００２０】
また，上記固定型，上記可動式入子型は，ステンレス鋼，合金工具鋼等の鋼材より構成することができる。
そして，上記熱伝導路は上記材料よりも熱伝導率の高い，銅，アルミニウム，亜鉛，タングステン，超鋼等より構成することができる。
【００２１】
また，上記熱伝導路は，全ての可動式入子型と接触するように設けてあることが好ましい。これにより，成形部をより均一に冷却することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかる共用成形型につき，図１〜図３を用いて説明する。
本例の共用成形型１は図３に示すごとき樹脂よりなる成形品３を作成するためのものである。また，本例の共用成形型１は，上記成形品３と類似の形状の成形品を可動式入子型１１〜１４を適宜交換することで作成することができる。
【００２３】
図１に示すごとく，本例の共用成形型１は，冷却機構２を設けた固定型１０と４基の可動式入子型１１〜１４と，固定型１０と４基の可動式入子型１１〜１４とにより構成された成形部であるキャビティ１００とよりなると共に上記４基の可動式入子型１１〜１４を適宜変更することによりキャビティ１００の形状が適宜変更可能に構成されている。
【００２４】
上記４基の可動式入子型１１〜１４と上記冷却機構２との間には熱伝導路として機能する熱伝導促進ブロック２２が設けてあり，該熱伝導促進ブロック２２は共用成形型１の他の部分を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料よりなる。
【００２５】
以下，詳細に説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すごとく，本例の共用成形型１は，固定型１０と４基の可動式入子型１１〜１４と熱伝導促進ブロック２２と冷却機構２とよりなる。
上記固定型１０は，４基の可動式入子型１１〜１４と熱伝導促進ブロック２２と冷却機構２とスライドコアを配置するための空間部１９とを有している。
【００２６】
図２に示すごとく，上記冷却機構２は本体部２１と該本体部２１に設けた溝部２１０とよりなる。この溝部２１０は冷却水が流通する箇所で，図１（ｂ）に示すごとく，外部より水を導入及び導出する導入路２３１，導出路２３２が接続されている。
また，上記本体部２１の表面で熱伝導促進ブロック２２と対面する面には冷却水の洩れ防止用シール材２１９が貼着されている。
なお，熱伝導促進ブロック２２の側に溝部を設けることもできる。また，熱伝導促進ブロック２２と冷却機構２とを一体品として構成することもできる。
【００２７】
図１（ｂ）に示すごとく，上記冷却機構２の上方にはこれと接触した状態で熱伝導促進ブロック２２が配置され，該熱伝導促進ブロック２２の上方にはこれと接触した状態で可動式入子型１１〜１４が配置されている。
上記可動式入子型１１，１４には成形品３の穴部３０１を形成するための突部１１０が設けてある。また，上記可動式入子型１３には成形品３のボス部３０２を形成するための凹部１３０が設けてある。
【００２８】
また，上記可動式入子型１３には，底面１０３から凹部１３０へと延設された熱伝導促進小入子１３１が設けてある。
このような可動式入子型１１〜１４の上面１０２と固定部１０の内側面１０１と空間部１９に配置され図示を略したスライドコアの内側面により，キャビティ１００の内側面が構成されている。
【００２９】
また，本例の固定型１０，可動式入子型１１〜１４は鋼材より構成されている。また，熱伝導促進ブロック２２はアルミニウム材より構成されている。また，熱伝導促進小入子１３１もアルミニウム材より構成されている。
【００３０】
本例の共用成形型１を用いた成形品３の製造方法について説明する。
まず，固定型１０に対し，上記冷却機構２，熱伝導促進ブロック２２を配置する。そして，熱伝導促進ブロック２２の上に図１（ａ）に示すごとき順番（右から１１，１２，１３，１４）で可動式入子型１１〜１４を配置し，固定型１０に対し，可動式入子型に座面を設け，これをボルトで締めつけ固定する。そして，固定型１０の空間部１９に対し図示を略したスライドコアを配置する。
続いて，図示を略した上型をキャビティ１００を覆うように配置する。
【００３１】
上記上型は成形用材料である溶融樹脂の注入口を有しており，該注入口から溶融樹脂をキャビティ１００に注入する。その後，冷却機構２における溝部２１０に対し冷却水を流通させる。
【００３２】
キャビティ１００における溶融樹脂の熱は可動式入子型１１〜１４の底面１０３と接触した熱伝導促進ブロック２２によって，熱的に接触した冷却機構２により速やかに冷却される。このようにして溶融樹脂が固化し，図３に示すごとき，成形品３を得ることができる。
その後，上型を外し，スライドコアを取り除き，成形品３をキャビティ１００より取り外す。
これにより得られた成形品３の斜視図を図３に示す。
この成形品３は底面及び側面にボス部３０２，３０３を有し，底面には穴部３０１を有する。
【００３３】
その後，可動式入子型１１〜１４の配列を変更し（例えば右から順に１３，１４，１１，１２等），または異なる可動式入子型に変更し，上記と同様にして成形品を作成する。この成形品の形状は図３に示すものと異なった形状になる。
【００３４】
本例にかかる作用効果について説明する。
本例の共用成形型１においては，冷却機構２と４基の可動式入子型１１〜１４との間に熱伝導路として機能する熱伝導促進ブロック２２が配置されている。
【００３５】
このものが固定型１０の内部に設けられた冷却機構２と可動式入子型１１〜１４との間を熱的に接触させているため，可動式入子型１１〜１４を効率よく冷却することができる。
そして，可動式入子型１１〜１４の側には特に冷却機構２のような構造を設けてはいない。
よって，共用成形型１の構造を簡単なものとし，これの製作コストを安価とし，製作を容易とすることができる。
また，熱伝導路を可動式入子型１１〜１４とは別個に設けてあるため，可動式入子型１１〜１４を固定型１０等と同様の材料で構成することができるため，可動式入子型１１〜１４の機械的強度を高く維持することができる。
【００３６】
また，熱伝導促進ブロック２２は，可動式入子型１１〜１４のすべての底面１０３と接触するように配置してあるため，可動式入子型１１〜１４の全体が均一に冷却されることとなる。よって，キャビティ１００の均一冷却が可能となる。
よって，成形品３の生産効率の向上，成形用材料の固化を均一にすることができ，成形品３に対する反り変形等の発生を防止することができる。
【００３７】
以上，本例によれば，複数の可動式入子型よりなる共用成形型において，成形部を均一に冷却可能な冷却機構を有し，製造コストが安価である共用成形型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例における，（ａ）共用成形型及びこれにより作製する成形品の平面図，（ｂ）共用成形型及びこれにより作製する成形品の断面図（（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図）。
【図２】実施形態例における，冷却機構の説明図。
【図３】実施形態例における，成形品の斜視図。
【符号の説明】
１．．．共用成形型，
１０．．．固定型，
１００．．．キャビティ，
１１，１２，１３，１４．．．可動式入子型，
２．．．冷却機構，

Claims

固定型（１０）に対して，冷却機構（２）と複数の可動式入子型（１１〜１４）とを配置して構成すると共に，上記固定型と上記複数の可動式入子型とによって，成形品（３）を成形するためのキャビティ（１００）の一部を形成するよう構成してあり，かつ上記複数の可動式入子型を適宜変更することにより，上記キャビティの形状を適宜変更可能となるように構成した共用成形型（１）であって，
上記複数の可動式入子型は，該複数の可動式入子型と接触した熱伝導促進ブロック（２２）を介して上記冷却機構と対向しており，該冷却機構を構成する本体部（２１）と上記熱伝導促進ブロックとの間には，冷却水を通過させるための溝部（２１０）が形成してあり，
上記熱伝導促進ブロックは，上記固定型及び上記複数の可動式入子型を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料よりなることを特徴とする共用成形型。
請求項１において，上記複数の可動式入子型のうちの少なくとも１つには，該複数の可動式入子型を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料よりなる熱伝導促進小入子が配置してあり，該熱伝導促進小入子は，一端が上記熱伝導促進ブロック側に位置すると共に，他端が上記キャビティ側に位置するよう構成してあることを特徴とする共用成形型。
請求項２において，上記熱伝導促進小入子を配置した可動式入子型には，当該熱伝導促進小入子の上記他端の周りに，上記成形品におけるボス部を成形するための凹部が形成してあることを特徴とする共用成形型。
請求項１において，上記固定型及び上記複数の可動式入子型は，鋼材より構成してあり，上記熱伝導促進ブロックは，上記鋼材よりも熱伝導率の高い銅材又はアルミニウム材より構成してあることを特徴とする共用成形型。
請求項２又は３において，上記固定型及び上記複数の可動式入子型は，鋼材より構成してあり，上記熱伝導促進ブロック及び上記熱伝導促進小入子は，上記鋼材よりも熱伝導率の高い銅材又はアルミニウム材より構成してあることを特徴とする共用成形型。