JP4098707B2 - モールド成形装置と金型とモールド成形取出方法 - Google Patents

Description

本発明は、モールド成形装置と金型とモールド成形取出方法であって、特に筒状の薄肉モールド品を成形する金型に係わり、成形品の変形・歪を防止することが可能な金型構造に関する。

筒状のモールド品を金型にて成形するには通常ピンを使用するが、このピンは一般に円周方向で研削加工されるため、成形面となるピンの側面に円周方向で加工目が生じる。これは成形品の突き出し方向に対しアンダーカット形状となる為、突き出し時の離型抵抗が大きくなり、成形品の肉厚が薄くなった場合、変形・歪が生じる事となる。また、ピンのアンダーカットとなる加工目を磨き落とし鏡面仕上げを行なった場合でも、ピンと成形樹脂との間が真空状態となり密着性が強くなる為、離型抵抗が大きくなり、従来の方法では変形・歪を生じないよう成形する事は困難である。
特開２００１−２８７２２７号公報（第１−７、第１図） 特開平９−２８６０３５号公報 特開２００３−２００４３８号公報

上記従来技術によれば、筒状薄肉モールド成形品突き出し時の変形・歪を防ぐのは困難である。従って、本発明の目的は、筒状のモールド成形品に変形・歪を生じさせる事なく成形可能なモールド成形装置と金型を提供する事にある。

前記課題を解決する為、本発明の金型構造は、筒状モールド品の内側を成形するピンの側面に鏡面磨きを行い、その後突き出し方向に微細な溝を加工する事により離型抵抗を小さくさせ、突き出し時の変形・歪の防止が可能な金型を考案した。

前記課題を解決するため、本発明は、ピンを有し、筒状の薄肉モールド品を成形する金型において、前記ピンは、抜き方向に形成した溝を鏡面仕上げ面に、前記溝の端部に密封代を残した状態となるよう設け、該溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させることを特徴とする金型である。

また、本発明は、キャビティと、ピンと、コアと、突き出し駒とを備え、筒状の薄肉モールド品を成形するモールド成形装置において、前記ピンは、鏡面仕上げ面に、抜き方向に形成した溝を該溝の端部に密封代を残した状態となるよう設け、該溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させる金型を有したことを特徴とする。

金型を使用して筒状の薄肉モールド品を成形し、突き出し駒により成形品を取り出す方法において、前記金型は、抜き方向に形成した溝を鏡面仕上げ面に、前記溝の端部に密封代を残した状態となるよう設けたピンを有し、該ピンの溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させ、樹脂成形後成形品を離型させることを特徴とする。

本発明によれば、筒状薄肉モールド成形品の突き出し時において、変形・歪を防ぐ事により高品質の製品が可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のモールド成形装置と金型及びモールド成形取出方法の一実施例について、図面を用いて説明する。図１は本発明のピンの外観図を示し、図２は本発明の成形状態のピン周囲の部分拡大斜視図を示す。図３は筒状モールド成形の工程フロー図を示す。図４は従来の円筒研削加工によるピンの外観図を示し、図５は従来の鏡面仕上げ加工によるピンの外観図を示し、図６は従来ピンの使用による成形時の突き出し状態図を示す。

従来ピン３´は一般に円周方向の研削加工にて製作されるため、図４に示すように円筒方向に円筒研削加工目３２´が生じてしまうことになる。

この加工目３２´は突き出し方向に対して、アンダーカット形状となるため、離形抵抗が大きくなる。図６において、２´は従来のコア、３´は従来のピン、４´は突き出し駒、５´は成形品で、離形抵抗が大きくなると突き出し駒４´による成形品突き出し時、成形品５´に変形、歪みが生じることになる。

また図５に示すように、アンダーカットとなる加工目３１´を磨き落し鏡面にした場合、ピン３´と成形樹脂５´との密着性が強くなり、同じく突き出し時に変形、歪みが生じることになる。

本発明のピンを図１に示す。図１において、ピン３の成形面となる側面を鏡面仕上げとし、突き出し方向に複数の微細溝３２を設け、溝の端部に密封代を設けたピンを示す。ピン３の材質は、一般にプリハードン鋼、焼入れ焼戻し鋼、または時効処理鋼などを用いる。

図２の成形状態のピン周辺の部分拡大図において、５は成形樹脂で、３２はピン３の周囲の面を磨き落し鏡面仕上げしてこの面に設けた微細溝である。この微細溝３２の先端部は尖った形状とする。また溝の端部には、密封代を有している。また微細溝３２の大きさについて、溝の深さｈ（３５）は１０μｍ以下とし、好ましくは３〜１０μｍであり、溝の幅ｗ（３６）は１０μｍ以下とし、好ましくは３〜１０μｍである。また溝のピッチｐ（３７）は０．０３〜０．０５ｍｍとする。

上記のようなピン形状及び寸法であれば、成形時に微細溝３２と成形樹脂５との圧縮空気層３４を形成する。この圧縮空気層３４がピン３から成形樹脂５を剥がそうとする力となり、密着性を緩和することが可能となる。まらこのピン形状で圧縮空気が漏れないように端部は密封代を設けている。

従って成形時のピンと成形樹脂との離形抵抗が小さくなり、成形品突き出し時の変形、歪みの発生を防止できる。

図３に本発明のピンを用いた筒状モールド成形の工程フロー図を示すが、（ａ）はキャビティ内に樹脂を充填する前の成形金型の状態、（ｂ）はキャビティ内に樹脂を充填した状態、（ｃ）は成形後金型を離す型開きの状態、（ｄ）は型開き後突き出し駒を移動させ、薄肉成形品を突き出して取り出す状態を示している。

図３（ａ）において、１はキャビティ、２はコア、３はピン、４は成形品を取り出す時の突き出し駒、５は成形樹脂、６は成形部である。

このような筒状モールドの成形工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、（ｂ）の樹脂充填時にピン３の微細溝３２に空気が圧縮され、ピン３と成形樹脂５の間に存在し、（ｃ）型開き後、（ｄ）の成形部品を取り出すときピン３との密着性が弱まり、離形が容易となる。そして、従来のような変形や歪みは生じない。

従来ピン３´は、一般に円周方向の研削加工にて製作される為、図４に示すように、円周方向に円筒研削加工目３２´が生じてしまう事になる。この加工目３２´は突き出し方向に対して、アンダーカット形状となる為、離型抵抗が大きくなり、図６に示すように、突き出し駒４´による成形品突き出し時、成形品５´に変形・歪が生じる事となる。また図５に示すように、アンダーカットとなる加工目３１´を磨きおとし鏡面にした場合では、ピン３´と成形樹脂５´との密着性が強くなり、同じく突き出し時に変形・歪が生じる事となる。

本発明においては、図１に示すように、ピン３の成形面となる側面に鏡面３２の仕上げを行い、突き出し方向に複数の微細溝３１を密封代３４を残した状態で加工したピン３である。この微細溝３１の先端幅は限りなく小さいものとする。ピン３のアンダーカットとなる円筒研削加工目３２を鏡面仕上げにて磨き落とし、図２示す微細溝３２と成形樹脂５との間に圧縮空気層３４をつくり込む。この圧縮空気がピン３から成形樹脂５を剥がそうとする力３５となり密着性を緩和させる事が出来る。これにより離型抵抗を小さくし、成形品突き出し時の変形・歪の発生の防止が可能となる。

本発明のピンの外観図。 本発明の成形状態のピン周辺の部分拡大断面図。 筒状モールド成形の工程フロー図。 従来の円筒研削加工によるピン外観図。 従来の鏡面仕上げ加工によるピン外観図。 従来ピン使用による成形時の突き出し状態図。

符号の説明

１ キャビティ（固定側）
２ コア（可動側）
３ ピン
３１、３１´ 鏡面
３２ 微細溝
３２´ 円筒研削加工目
３３ 密封代
３４ 圧縮空気層
３５ 圧縮空気によるピンから樹脂を剥がそうとする力
４ 突き出し駒
５ 成形品
５´ 変形・歪

Claims (3)

1. ピンを有し、筒状の薄肉モールド品を成形する金型において、
   前記ピンは、抜き方向に形成した溝を鏡面仕上げ面に、前記溝の端部に密封代を残した状態となるよう設け、
   該溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、
   成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させることを特徴とする金型。
2. キャビティと、ピンと、コアと、突き出し駒とを備え、筒状の薄肉モールド品を成形するモールド成形装置において、
   前記ピンは、鏡面仕上げ面に、抜き方向に形成した溝を該溝の端部に密封代を残した状態となるよう設け、
   該溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、
   成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させる金型を有したことを特徴とするモールド成形装置。
3. 金型を使用して筒状の薄肉モールド品を成形し、突き出し駒により成形品を取り出す方法において、
   前記金型は、抜き方向に形成した溝を鏡面仕上げ面に、前記溝の端部に密封代を残した状態となるよう設けたピンを有し、
   該ピンの溝は、溝の深さを３〜１０μｍ、溝の幅を３〜１０μｍ及び溝のピッチを０．０３〜０．０５ｍｍとし、成形時に前記溝と成形樹脂との間に圧縮空気層を形成させ、樹脂成形後成形品を離型させることを特徴とするモールド成形取出方法。

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