JP4787542B2 - 成形用金型および成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形用金型に関し、詳しくは、成形品の形状精度を高めることが可能な成形用金型に関する。

一般に、同じ形状の成形品を成形する際には、成形用金型内に溶融樹脂などの材料を流し込んだり、材料を成形用金型で圧縮したりして成形する方法が用いられる。このような成形用金型は、成形品の形状を転写するため、成形品の凹凸を反転させたキャビティが内部に設けられる。そして、このキャビティ内に材料を入れるために、成形用金型はキャビティを通過する型割面で２つ以上に分割されている。

分割した金型は、それぞれ相手側の金型と合わせるために位置決めの構造が設けられているが、単純にピンと穴による嵌合で位置決めをした場合には、スムーズな型閉め、型開きのためにピンと穴を隙間ばめにする必要がある。この隙間は、一方の型のキャビティ面と他方の型のキャビティ面とのずれを許容し、成形品の形状に誤差を生じさせる。
そのため、分割した金型を高精度に位置合わせする場合には、単なるピンと穴による嵌合で位置決めをするのではなく、凸型のテーパと凹型のテーパを嵌合させることで、隙間を無くそうとする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−２２５０８６号公報

ところで、凸型のテーパと凹型のテーパを嵌合させる場合には、両者のテーパ面を互いに当接させることで、各テーパの軸に直交する面に沿った方向の２次元的な位置決めをする手法がとられる。ところが、凸型のテーパと凹型のテーパ自体に寸法や形状の誤差が生ずるため、テーパ面を確実に当接させるためには、凸型のテーパの頂面（テーパの頂上に設けられた平坦面）と凹型のテーパの底面との間に隙間を生じさせる設定とする必要がある。
しかし、この隙間を設けると、成形品の厚みに誤差が生じ、バリの原因ともなることから、成形用金型の位置決めでは、凸型のテーパの頂面と凹型のテーパの底面とが確実に当接することを優先し、テーパ面同士に隙間が空く設計にするのが通常であった。そうすると、この隙間が位置決めの誤差の原因となるという問題があった。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、分割した金型同士を正確に位置決めすることで、高精度な形状の成形品を成形可能な成形用金型を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で成形品を成形するための成形用金型であって、前記第１の金型は、前記第２の金型に向かって先細りとなる第１の凸型テーパを有し、前記第２の金型は、前記第１の凸型テーパに嵌合可能な第１の凹型テーパを有し、前記キャビティは、前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面との間に形成されており、前記第１の凸型テーパおよび前記第１の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後第１の金型と第２の金型の型締め力により前記第１の凹型テーパが径方向外側に向かって広がるように弾性変形して、前記第１の凸型テーパが前記第１の凹型テーパにさらに入り込んで前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面が当接するように形成されたことを特徴とする。
なお、前記第１の凸型テーパの外周面には、径方向に対して傾斜した複数の溝が形成されており、前記第１の凸型テーパは、前記第１の金型と前記第２の金型の型締め力により径方向内側に向かって縮まるように弾性変形する構成とすることができる。

このように、本発明によれば、第１の金型と第２の金型の位置決めをする第１の凸型テーパと第１の凹型テーパとを、互いのテーパ面で当接するように嵌合させるだけでなく、型締め力により第１の凸型テーパの先端面と第１の凹型テーパの底面とが当接する。そのため、第１の凸型テーパおよび第１の凹型テーパの軸に直交する面に沿った２次元的な位置だけでなく、その軸方向の位置も正確に位置決めされる。その結果、型締め後のキャビティが正確な形状となり、高精度な形状の成形品を成形することができる。

前記した成形用金型においては、前記第１の金型は、前記キャビティの表面の少なくとも一部を有する第１の入れ子と、当該第１の入れ子を取り囲む第１の本体部材とからなり、前記第１の入れ子は、第２の凸型テーパを有するとともに、前記第１の本体部材は当該第２の凸型テーパに嵌合可能な第２の凹型テーパを有し、前記第２の凸型テーパおよび前記第２の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後、第１の入れ子と第１の本体部材を互いに押し付け合う所定の押圧力により、前記第２の凸型テーパおよび前記第２の凹型テーパの軸に直交する面同士で当接された構成とすることができる。

このようにキャビティの表面の少なくとも一部を第１の入れ子で形成することで、キャビティに鋭角の隅部を形成したり、第１の入れ子を入れ換えることで成形品の形状を変えたり、第１の入れ子を定期的に外してメンテナンスをすることが可能となる。

そして、この第１の入れ子と第１の本体部材に分割して第１の金型を形成した場合には、前記第１の入れ子を、前記第１の凸型テーパの内側かつ同心に配置することで、第１の本体部材において、第１の凸型テーパと第１の入れ子を挿入する穴とを、一回のチャックで加工でき、互いの位置関係を正確に加工できる。したがって、キャビティを設計通りの形状にして、高精度な成形が可能となる。

また、前記した成形用金型においては、前記第２の金型は、前記キャビティの表面の少なくとも一部を有する第２の入れ子と、当該第２の入れ子を取り囲む第２の本体部材とからなり、前記第２の入れ子は、第３の凸型テーパを有するとともに、前記第２の本体部材は当該第３の凸型テーパに嵌合可能な第３の凹型テーパを有し、前記第３の凸型テーパおよび前記第３の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後、第２の入れ子と第２の本体部材を互いに押し付け合う所定の押圧力により、前記第３の凸型テーパおよび前記第３の凹型テーパの軸に直交する面同士で当接された構成とすることができる。

このようにキャビティの表面の少なくとも一部を第２の入れ子で形成することで、キャビティに鋭角の隅部を形成したり、第２の入れ子を入れ換えることで成形品の形状を変えたり、第２の入れ子を定期的に外してメンテナンスをすることが可能となる。

そして、この第２の入れ子と第２の本体部材に分割して第２の金型を形成した場合には、前記第２の入れ子を、前記第１の凹型テーパの内側かつ同心に配置することで、第２の本体部材において、第１の凹型テーパと第２の入れ子を挿入する穴とを、一回のチャックで加工でき、互いの位置関係を正確に加工できる。したがって、キャビティを設計通りの形状にして、高精度な成形が可能となる。

前記した成形用金型を用いて成形品を製造する場合には、前記第１の金型と前記第２の金型を合わせて型閉めし、このときの型締め力により前記第１の凹型テーパを径方向外側に向かって広がるように弾性変形させ、前記第１の凸型テーパを前記第１の凹型テーパにさらに入り込ませて前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面を当接させる工程と、前記キャビティ内に材料を射出する工程と、前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きする工程と、前記キャビティから成形品を取り出す工程とにより、製造することができる。

本発明によれば、第１の金型と第２の金型の位置決めが正確になる結果、高精度な形状の成形品を成形することができる。

［第１実施形態］
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の第１実施形態に係る成形用金型の断面図であり、図２は、図１の成形用金型を分解した断面図である。
図１および図２に示すように、第１実施形態に係る成形用金型Ａは、第１の金型としての可動金型Ａ１と、第２の金型としての固定金型Ａ２とを備えて構成されている。一例として、成形用金型Ａは、筒状の成形品Ｗを射出成形するための金型であるが、これに限定されるものではない。もっとも、本発明の成形用金型Ａは、光学レンズや、光学レンズを支持する鏡枠などの光学部品など、可動金型Ａ１と固定金型Ａ２の互いの位置関係が重要視され、高い形状精度を必要とされる成形品を成形するのに特に好適に使用できる。

可動金型Ａ１は、第１の本体部材としての可動側本体部材１０と、第１の入れ子としての可動側入れ子２０とからなり、固定金型Ａ２は、第２の本体部材としての固定側本体部材３０と第２の入れ子としての固定側入れ子４０とからなる。
可動金型Ａ１は、図示しない射出成形機の駆動装置により図１に示す中心軸Ｚに沿って、固定金型Ａ２に当接・離間するように移動させられる。

可動側入れ子２０は、成形品Ｗを成形するためのキャビティＣの表面の一部を先端（固定金型Ａ２に向かう側をいう）に有するキャビティ形成部２１と、キャビティ形成部２１の後側（固定金型Ａ２と逆側）に連続し、キャビティ形成部２１より一段太い円柱状の中央軸部２２と、中央軸部２２の後側に連続して可動側入れ子２０を図示しない射出成形機に取り付けるための取付部２３とを有している。中央軸部２２とキャビティ形成部２１との境には、中心軸Ｚに直交する突き当て面２２ａが形成されている。

可動側本体部材１０は、可動側入れ子２０のキャビティ形成部２１を収容する円柱型の中空部分を有する型割形成部１１と、型割形成部１１の後側に連続し、前記中央軸部２２を収容する円柱型の中空形状からなる案内穴１２ａを有するスライド案内部１２と、可動側本体部材１０を図示しない射出成形機に取り付けるための取付部１３とを有している。

スライド案内部１２と中央軸部２２との間には、ボールリテーナ５２と、ボールリテーナ５２に保持される複数のベアリングボール５１とからなるリニアベアリング５０が介装されている。ベアリングボール５１は、スライド案内部１２の案内穴１２ａと中央軸部２２により形成される隙間より僅かに大きな直径を有している。つまり、ベアリングボール５１は、スライド案内部１２と中央軸部２２の間のガタを無くしつつ、両者のスライド移動を可能にしている。

型割形成部１１は、前記キャビティ形成部２１を嵌入可能な嵌入穴１１ｃを有する。型割形成部１１の固定金型Ａ２に向かい合った先端面１１ａは、中心軸Ｚに直交する平面であり、可動金型Ａ１と固定金型Ａ２の型割面となっている。また、型割形成部１１は、可動側入れ子２０と同心で、固定金型Ａ２に近付くにつれ先細りとなる第１の凸型テーパ１１ｂを有している。
また、型割形成部１１とスライド案内部１２の境（嵌入穴１１ｃと案内穴１２ａとの切り替わり部分）には、段差があり、この段差面が中心軸Ｚと直交する平面に形成されている。この段差面を位置決め面１１ｄとする
なお、型割形成部１１とキャビティ形成部２１との間には、溶融樹脂が入らない程度の数μｍ〜十数μｍの隙間が設けられている。

固定側入れ子４０は、成形品Ｗを成形するためのキャビティＣの表面の一部を先端（可動金型Ａ１に向かう側）に有するキャビティ形成部４１と、キャビティ形成部４１の後側（可動金型Ａ１と逆側）に連続する取付部４２とを有している。

キャビティ形成部４１は、キャビティ面４１ａの周りに、中心軸Ｚに直交する頂面４１ｂを有する。そして、キャビティ形成部４１の外周は、可動金型Ａ１に向かって先細りとなる第３の凸型テーパ４１ｃとなっている。
取付部４２は、固定側本体部材３０に対面する側が、中心軸Ｚに直交する平面（組合せ面４２ａとする）を有して形成されている。

固定側本体部材３０は、第３の凸型テーパ４１ｃに合致してキャビティ形成部４１を収容する第３の凹型テーパ３２を有し、第３の凹型テーパ３２の底面３３は、頂面４１ｂに対面している。また、固定側本体部材３０の可動金型Ａ１に対向する面には、第１の凸型テーパ１１ｂに合致する第１の凹型テーパ３１が形成されている。この第１の凹型テーパ３１の底面３１ａは、中心軸Ｚに直交する面であり、型締め力により第１の凸型テーパ１１ｂの先端面１１ａと当接するように形成されている。また、固定側本体部材３０の固定側入れ子４０に対面する側は、組合せ面４２ａに対面する平面（後端面３４とする）となっている。なお、底面３１ａは、固定金型Ａ２側の型割面となる。

固定側入れ子４０には、図示しない射出成形機からキャビティＣへ溶融材料を供給するための通路としてスプルー穴４３とゲート穴４４が形成されている。
固定側入れ子４０と、固定側本体部材３０とは、第３の凸型テーパ４１ｃと第３の凹型テーパ３２とを嵌め合い、複数のボルト６１（１つのみ図示）で両者を締結することで一体にされている。また、固定側入れ子４０と固定側本体部材３０の中心軸Ｚ周りの位相を合わせるために、一以上のノックピン６２で両者の位置決めをするとよい。
第３の凸型テーパ４１ｃと第３の凹型テーパ３２は、互いに嵌め合ったときに、頂面４１ｂと底面３３の当接より先に当接するように形成されるとともに、ボルト６１の締結力により、固定側本体部材３０および固定側入れ子４０が僅かに弾性変形して、頂面４１ｂと底面３３が当接するように形成されている。言い換えれば、頂面４１ｂと第３の凸型テーパ４１ｃの互いの位置関係、および第３の凹型テーパ３２と底面３３の互いの位置関係がそのように設定されているということもできる。なお、この弾性変形は、主として固定側本体部材３０で発生し、第３の凹型テーパ３２が外側に広がるように変形する。
また、頂面４１ｂと底面３３が当接した状態でも、後端面３４と組合せ面４２ａの間には、僅かな隙間が残っている。

第１の凸型テーパ１１ｂと第１の凹型テーパ３１も、第３の凸型テーパ４１ｃおよび第３の凹型テーパ３２と同様の関係にある。すなわち、射出成形機により可動金型Ａ１を固定金型Ａ２に押し付けたときには、最初に第１の凸型テーパ１１ｂと第１の凹型テーパ３１が当接し、かつ、可動金型Ａ１と固定金型Ａ２の型締め力により、可動側本体部材１０と固定側本体部材３０が僅かに弾性変形して、第１の凸型テーパ１１ｂの先端面１１ａと第１の凹型テーパ３１の底面３１ａとが当接するようにこれらのテーパが形成されている。

以上のように構成された成形用金型Ａの作用について説明する。
成形用金型Ａを使用する際には、固定側本体部材３０の第３の凹型テーパ３２に固定側入れ子４０の第３の凸型テーパ４１ｃを嵌合させ、ノックピン６２で互いの位置合わせをし、ボルト６１で両者を締結する。この組立作業により、第３の凹型テーパ３２と第３の凸型テーパ４１ｃとが当接した後、ボルト６１の締結力により頂面４１ｂと底面３３とが当接する。そのため、第１の凹型テーパ３１に対するキャビティ形成部４１におけるキャビティ面４１ａの位置が正確に決まる。つまり、頂面４１ｂと底面３３との当接により中心軸Ｚ方向の位置が決まり、第３の凹型テーパ３２と第３の凸型テーパ４１ｃとの当接によりと中心軸Ｚに直交する方向の位置が正確に決まる。また、ノックピン６２により、中心軸Ｚ周りの位置も正確に決まる。

一方、可動金型Ａ１についても、可動側本体部材１０に可動側入れ子２０を入れる。この際、リニアベアリング５０をスライド案内部１２と中央軸部２２との間に介装することで、両者が中心軸Ｚに直交する方向にがたつくことなく、かつ中心軸Ｚ方向にスライド移動可能に組み立てられる。そして、突き当て面２２ａと位置決め面１１ｄが当接することで、第１の凸型テーパ１１ｂと可動側入れ子２０のキャビティ面２１ａとの相互の位置関係が正確に決まる。

そして、可動金型Ａ１と固定金型Ａ２とを射出成形機に取り付け、可動金型Ａ１を移動させて可動金型Ａ１と固定金型Ａ２とを合わせ型閉じする。
この時、図３（ａ）に示す拡大断面図のように、最初に第１の凸型テーパ１１ｂと第１の凹型テーパ３１とが当接する。その後、型締め力により、主として固定側本体部材３０が外側に広がるように弾性変形し、第１の凸型テーパ１１ｂが第１の凹型テーパ３１にさらに入り込んで第１の凸型テーパ１１ｂの先端面１１ａと第１の凹型テーパ３１の底面３１ａとが当接する。これにより、可動金型Ａ１と固定金型Ａ２の中心軸Ｚ方向の位置が正確に決まり、中心軸Ｚに直交する方向の位置を含めた両者の相対的な位置が正確に定まる。したがって、可動金型Ａ１側のキャビティ面２１ａと固定金型Ａ２側のキャビティ面４１ａとの相対的な位置を正確に決めることができる。

次に、スプルー穴４３から材料としての溶融樹脂をキャビティＣ内に射出する。そして、溶融樹脂が冷えて固化した後に型開きして成形品Ｗを取り出す。

以上のようにして、本実施形態の成形用金型Ａによれば、キャビティＣが設計通りの正確な形状になり、その結果、レンズや鏡枠、鏡筒のような、極めて精度を要する成形品Ｗの成形に好適に適用することができる。

［第２実施形態］
次に、第１の実施形態の変形例として、図４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係る成形用金型の断面図である。なお、第１実施形態と同様の部分は、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図４に示すように、第２実施形態に係る成形用金型Ｂは、可動金型Ｂ１と、固定金型Ｂ２とからなる。

可動金型Ｂ１は、可動側本体部材１０′と、可動側入れ子７０とからなる。第１実施形態の成形用金型Ａにおいては、可動側本体部材１０と可動側入れ子２０とは、リニアベアリング５０により相対的な位置決めをしつつ、互いにスライド移動可能に組み合わされていたが、可動金型Ｂ１では、テーパにより互いの位置決めがなされている。すなわち、可動側本体部材１０′は、中心軸Ｚに沿って（第１の凸型テーパ１１ｂと同心に）第２の凹型テーパ１１ｃ′を有し、可動側入れ子７０は、その外周に、第２の凹型テーパ１１ｃ′に嵌合する第２の凸型テーパ７１を有する。第２の凹型テーパ１１ｃ′の底部１１ｄ′は、第２の凹型テーパ１１ｃ′と直交する平面として形成されている。また、第２の凹型テーパ１１ｃ′の先端側（固定側本体部材３０′側）は、一段大きな径の円形断面の穴部１１ｅ′を有し、キャビティＣへ開口している。さらに、底部１１ｄ′には、中央に貫通穴１１ｆ′が形成されている。

一方、可動側入れ子７０は、第２の凸型テーパ７１の後端側（固定側本体部材３０′と反対側）に第２の凸型テーパ７１の軸に直交する平面を有する突き当て面７２が形成されている。そして、突き当て面７２には、ネジ穴７３が形成されている。第２の凸型テーパ７１の先端側は、一段大きな径の円形断面の軸部７４を有している。軸部７４は、穴部１１ｅ′と嵌合可能であり、両者の間には、好ましくは数μｍ〜十数μｍの隙間が設定されている。

可動側本体部材１０′と、可動側入れ子７０とは、第２の凹型テーパ１１ｃ′と、第２の凸型テーパ７１とを嵌合することで、最初に第２の凹型テーパ１１ｃ′と、第２の凸型テーパ７１とが当接する。そして、ボルト６３を貫通穴１１ｆ′に通しネジ穴７３に螺号して締め付けることで、可動側本体部材１０′と可動側入れ子７０とが互いに押圧され、この押圧力によって、両者の第２の凹型テーパ１１ｃ′および第２の凸型テーパ７１付近が弾性変形して、底部１１ｄ′と突き当て面７２とが当接する。
こうして、可動側本体部材１０′と可動側入れ子７０との中心軸Ｚ方向の位置と、中心軸Ｚに直交する位置との双方が正確に位置決めされ、第１の凸型テーパ１１ｂ′と可動側入れ子７０のキャビティ面７５との互いの位置関係が正確になる。

固定金型Ｂ２は、固定側本体部材３０′と、固定側入れ子４０′とから構成されている。
固定側本体部材３０′は、第１実施形態の固定側本体部材３０と同様に、中心軸Ｚに沿って（第１の凹型テーパ３１と同心に）第３の凹型テーパ３２′を有している。第３の凹型テーパ３２′の底面３３′は、中心軸Ｚに直交する平面からなる。底面３３′の中央には、キャビティＣに通じる円柱状の中空形状からなる穴部３５′が形成されている。
また、固定側本体部材３０′の後端面３４は、中心軸Ｚに直交する平面を有してなる。

固定側入れ子４０′は、成形品Ｗを成形するためのキャビティＣの表面の一部を先端（可動金型Ｂ１に向かう側）に有するキャビティ形成部４１′と、キャビティ形成部４１′の後側（可動金型Ｂ１と逆側）に連続する取付部４２とを有している。

キャビティ形成部４１′は、キャビティ面４１ａの後端側に中心軸Ｚに沿った円柱形状からなる軸部４１ｄ′を有している。キャビティ形成部４１′は、外周が第３の凹型テーパ３２′に合致する先端側に向かって先細りとなる第３の凸型テーパ４１ｃ′を有し、第３の凸型テーパ４１ｃ′と軸部４１ｄ′とが、中心軸Ｚに直交する段差面４１ｂ′で繋がれている。

そして、固定側本体部材３０′と、固定側入れ子４０′とは、ノックピン６２で中心軸Ｚ周りの位相を決めつつ第３の凹型テーパ３２′と第３の凸型テーパ４１ｃ′を嵌合させると、まず、これらのテーパ面が当接して、固定側本体部材３０′と固定側入れ子４０′の中心軸Ｚに直交する方向の互いの位置決めがなされる。そして、ボルト６１で固定側本体部材３０′と、固定側入れ子４０′を締結すると、固定側本体部材３０′と、固定側入れ子４０′との間に発生する押圧力で、主として第３の凹型テーパ３２′の周りが弾性変形して広がり、第３の凸型テーパ４１ｃ′が第３の凹型テーパ３２′に入り込んで、固定側本体部材３０′の後端面３４と、固定側入れ子４０′の組合せ面４２ａとが当接する。これにより、固定側本体部材３０′と固定側入れ子４０′との中心軸Ｚ方向の位置が決まる。なお、このとき、底面３３′と段差面４１ｂ′との間には隙間が残っている。
このようにして組み合わされた固定側本体部材３０′と固定側入れ子４０′は、互いの位置が正確に合わされているので、第１の凹型テーパ３１と固定側入れ子４０′のキャビティ面４１ａとが正確な位置関係になる。

以上のような成形用金型Ｂによっても、第１の凸型テーパ１１ｂと第１の凹型テーパ３１とを嵌合させ、型締め力により先端面１１ａと底面３１ａとを（つまり、型割面を）当接させることで、設計通りの正確なキャビティＣが形成される。したがって、このキャビティＣに樹脂を射出することで、正確な形状の成形品Ｗを製造することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。
例えば、前記した成形用金型では、主として凹型テーパの外側の部分が弾性変形するように構成したが、凸型テーパ（第１〜第３の凸型テーパ）をより弾性変形し易く構成することもできる。

例えば、図５は、凸型テーパの断面の変形例であるが、（ａ）に示すように、凸型テーパの外周に溝８１を複数形成しておくことで、凸型テーパをより弾性変形し易くすることができる。また、（ｂ）に示すように、この溝８１を外周面に対して斜めに形成した溝８１′とすることで、凸型テーパをさらに弾性変形しやすくすることができる。また、凹型テーパについても同様に、テーパ面に溝を適宜形成することで弾性変形しやすくして、金型設計の自由度を高めることが可能である。
さらに、実施形態においては、本体部材と入れ子とを取り外し容易な構成としたが、特に取り外す必要がない場合には、入れ子構造とせずに一体の構成としたり、もしくは、入れ子を本体部材に圧入、焼きばめにより固着させてもよい。

また、実施形態においては、樹脂の射出成形を例に挙げたが、材料は樹脂に限らず、セラミックスや金属の粉末を溶媒に分散させたものでもよい。また、射出成形でなく、圧縮成形の金型に本発明を適用することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る成形用金型の断面図である。 図１の成形用金型を分解した断面図である。 図１の成形用金型の拡大断面図であり、（ａ）が型を閉めたとき、（ｂ）が型締め力を与えたときを示す。 第２実施形態に係る成形用金型の断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例に係る成形用金型の凸型テーパ部分の断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ｂ１ 可動金型
Ａ２，Ｂ２ 固定金型
１０，１０′ 可動側本体部材
１１ａ 先端面
１１ｂ，１１ｂ′ 第１の凸型テーパ
１１ｃ′ 第２の凹型テーパ
１１ｄ′ 底部
２０ 入れ子
２１ａ キャビティ面
２２ａ 突き当て面
３０，３０′ 固定側本体部材
３１ 第１の凹型テーパ
３１ａ 底面
３２，３２′ 第３の凹型テーパ
３３，３３′ 底面
３４ 後端面
３５′ 穴部
４０，４０′ 入れ子
４１ａ キャビティ面
４１ｂ 頂面
４１ｃ，４１ｃ′ 第３の凸型テーパ
７０ 入れ子
７１ 第２の凸型テーパ
７２ 突き当て面
７５ キャビティ面
Ａ，Ｂ 成形用金型
Ｃ キャビティ
Ｗ 成形品
Ｚ 中心軸

Claims (7)

1. 第１の金型と第２の金型との間でキャビティを形成し、当該キャビティ内で成形品を成形するための成形用金型であって、
   前記第１の金型は、前記第２の金型に向かって先細りとなる第１の凸型テーパを有し、
   前記第２の金型は、前記第１の凸型テーパに嵌合可能な第１の凹型テーパを有し、
   前記キャビティは、前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面との間に形成されており、
   前記第１の凸型テーパおよび前記第１の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後第１の金型と第２の金型の型締め力により前記第１の凹型テーパが径方向外側に向かって広がるように弾性変形して、前記第１の凸型テーパが前記第１の凹型テーパにさらに入り込んで前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面が当接するように形成されたことを特徴とする成形用金型。
2. 前記第１の凸型テーパの外周面には、径方向に対して傾斜した複数の溝が形成されており、
   前記第１の凸型テーパは、前記第１の金型と前記第２の金型の型締め力により径方向内側に向かって縮まるように弾性変形することを特徴とする請求項１に記載の成型用金型。
3. 前記第１の金型は、前記キャビティの表面の少なくとも一部を有する第１の入れ子と、当該第１の入れ子を取り囲む第１の本体部材とからなり、
   前記第１の入れ子は、第２の凸型テーパを有するとともに、前記第１の本体部材は当該第２の凸型テーパに嵌合可能な第２の凹型テーパを有し、
   前記第２の凸型テーパおよび前記第２の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後、第１の入れ子と第１の本体部材を互いに押し付け合う所定の押圧力により、前記第２の凸型テーパおよび前記第２の凹型テーパの軸に直交する面同士で当接されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成形用金型。
4. 前記第１の入れ子は前記第１の凸型テーパの内側かつ同心に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の成形用金型。
5. 前記第２の金型は、前記キャビティの表面の少なくとも一部を有する第２の入れ子と、当該第２の入れ子を取り囲む第２の本体部材とからなり、
   前記第２の入れ子は、第３の凸型テーパを有するとともに、前記第２の本体部材は当該第３の凸型テーパに嵌合可能な第３の凹型テーパを有し、
   前記第３の凸型テーパおよび前記第３の凹型テーパは、互いに嵌合させたときに、最初に互いのテーパ面が当接するとともに、その後、第２の入れ子と第２の本体部材を互いに押し付け合う所定の押圧力により、前記第３の凸型テーパおよび前記第３の凹型テーパの軸に直交する面同士で当接されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形用金型。
6. 前記第２の入れ子は前記第１の凹型テーパの内側かつ同心に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の成形用金型。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項の成形用金型を用い、前記第１の金型と前記第２の金型を合わせて型閉めし、このときの型締め力により前記第１の凹型テーパを径方向外側に向かって広がるように弾性変形させ、前記第１の凸型テーパを前記第１の凹型テーパにさらに入り込ませて前記第１の凸型テーパの先端面と前記第１の凹型テーパの底面を当接させる工程と、
   前記キャビティ内に材料を射出する工程と、
   前記第１の金型と前記第２の金型とを型開きする工程と、
   前記キャビティから成形品を取り出す工程とを有することを特徴とする成形品の製造方法。

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