JP4807852B2 - 成形金型及び成形方法 - Google Patents
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Description
請求項1は、軸体が内部に挿入される筒状金型と、前記軸体の両端部を保持すると共に前記筒状金型の両端開口部を閉塞する第1の端部金型及び第2の端部金型とを備え、前記軸体の外周面に弾性層を成形する成形金型であって、前記第1の端部金型は、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型本体と、前記端部金型本体の一端部から円周方向に張り出し、前記筒状金型の開口部を閉塞する鍔部とを有し、前記鍔部は、前記保持穴の深さよりも小さな1.5〜2.5mmの厚さとその厚さ方向に貫通形成されたスプルーとを有して成ることを特徴とする成形金型であり、
請求項2は、前記第2の端部金型は、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型本体と、前記端部金型本体の一端部から円周方向に張り出し、前記筒状金型の開口部を閉塞する鍔部とを有し、前記鍔部は、前記保持穴の深さよりも小さな1.5〜2.5mmの厚さとその厚さ方向に貫通形成されたベントとを有して成ることを特徴とする請求項1に記載の成形金型であり、
請求項3は、請求項1又は2に記載の成形金型を用いて、軸体の外周面に弾性層を備えたローラの前記弾性層を成形する成形方法であって、前記筒状金型と、前記第1の端部金型及び第2の端部金型と、前記第1の端部金型及び第2の端部金型によって前記筒状金型内に保持された前記軸体とで形成されたキャビティに前記スプルーを介して成形材料を注入し、キャビティに注入された成形材料を加熱硬化することを特徴とする成形方法である。
図1及び図2に示される成形金型1を準備した。筒状金型2は、NAK55(プラスチック型用鋼、大同特殊鋼株式会社製)を用いて、全長240mm、外径35mm及び内径20.7mmの円筒状に形成した。第1の端部金型3及び第2の端部金型4はそれぞれ、S50C(機械構造用鋼、大同アミスター株式会社製)を用いて、鍔部の厚さ2mm、直径20.7mm、端部金型本体の長さ(鍔部の厚さを除く)45mm、保持孔の深さ(鍔部の厚さを含む)22.75mm、内径7.5mmに調整した。スプルー及びベントはそれぞれ、内側開口部の開口径2.7mm、外側開口部の開口径2.5mm(開き角θ6°)に調整し、鍔部の中心から8mmの円周上に等間隔に4個形成した。なお、円筒金型2の内表面は、定法に従い、研磨処理した。
第1の端部金型3及び第2の端部金型4における鍔部の厚さを1.5mmに変更し、スプルー及びベントにおけるそれぞれの内側開口部の開口径を2.65mmに変更した以外は、実施例1の成形金型1と同様の成形金型を準備した。この成形金型を用いて、実施例1と同様にして、前記シリコーンゴム組成物を加熱成形後、成形金型を放冷して成形品を成形金型から取り出した。このとき、スプルー16及びベント36内で硬化したバリは、スプルー16及びベント36内に残存せず、成形された弾性層の両端部にあった。次いで、スプルー16及びベント36のバリが付着している部分を切断除去して、ローラIIを作製した。このようにして、ローラIIを10本成形したが、スプルー16及びベント36内におけるバリの残存は確認できなかった。また、弾性層52の両端部におけるバリが付着している部分の除去量は10本のローラともほぼ同量であった。このように、バリが破断することがないから、弾性層52の一部が破損又は変形することもなく、弾性層2の表面精度及び寸法精度等の低下は認められなかった。したがって、実施例2によれば、弾性層52における表面精度、寸法精度等の低下を効果的に防止することができ、弾性層52の高い均一性を実現することができ、さらに、バリがスプルー16内に残存すること等による成形効率の低下を効果的に防止することができた。
第1の端部金型3及び第2の端部金型4における鍔部の厚さを2.5mmに変更し、スプルー及びベントにおけるそれぞれの内側開口部の開口径を2.75mmに変更した以外は、実施例1の成形金型1と同様の成形金型を準備した。この成形金型を用いて、実施例1と同様にして、前記シリコーンゴム組成物を加熱成形後、成形金型を放冷して成形品を成形金型から取り出した。このとき、スプルー16及びベント36内で硬化したバリは、スプルー16及びベント36内に残存せず、成形された弾性層の両端部にあった。次いで、スプルー16及びベント36のバリが付着している部分を切断除去して、ローラIIIを作製した。このようにして、ローラIIIを10本成形したが、スプルー16及びベント36内におけるバリの残存は確認できなかった。また、弾性層52の両端部におけるバリが付着している部分の除去量は10本のローラともほぼ同量であった。このように、バリが破断することがないから、弾性層52の一部が破損又は変形することもなく、弾性層2の表面精度及び寸法精度等の低下は認められなかった。したがって、実施例3によれば、弾性層52における表面精度、寸法精度等の低下を効果的に防止することができ、弾性層52の高い均一性を実現することができ、さらに、バリがスプルー16内に残存すること等による成形効率の低下を効果的に防止することができた。
図7に示される成形金型100を準備した。円筒金型101は筒状金型2と同様に構成されている。一端部金型103及び他端部金型102はいずれも、軸線長さ45mm、保持孔の深さ22.75mm、内径7.5mmに調整した。注入孔104及び排出孔はそれぞれ、内側開口部の開口径4.1mm、外側開口部の開口径を2.5mmに調整し(開き角θ2°)、保持孔の中心から8mmの円周上に等間隔に4個形成した。この成形金型100を用いて、実施例1と同様にして、前記シリコーンゴム組成物を加熱成形後、成形金型100を放冷して成形品を成形金型100から取り出した。このとき、注入孔104及び排出孔内で硬化したバリが破断して、弾性層の一部が破損又は変形し、また、バリの一部が注入孔104及び排出孔内に残存した。残存したバリの一部を除去するため、注入孔104及び排出孔の洗浄を要した。次いで、注入孔104及び排出孔のバリが付着している部分を切断除去して、ローラIVを作製した。このようにして、ローラIVを10本成形したところ、注入孔104及び排出孔内にバリが残存した。また、弾性層の両端部における余剰材料が付着している部分の除去量はローラごとに異なっていた。このように、バリが破断し、弾性層の一部が破損又は変形するから、弾性層の表面精度及び寸法精度等が低下した。したがって、比較例1によれば、弾性層における表面精度、寸法精度等が低下し、弾性層の高い均一性を実現することができなかったうえ、バリが注入孔104及び排出孔内に残存すること等による成形効率が低下した。
2 筒状金型
3、5 第1の端部金型
4 第2の端部金型
6 キャビティ
10、20、30 端部金型本体
11、31 鍔部
12、32 保持穴
13、33 保持穴底面
14、34 外側端面
15、35 内側端面
16 スプルー
17、37 外側開口部
18、38 内側開口部
21 ノズル位置決め用凹部
22 連結孔
36 ベント
40 ノズル先端部
41 当接位置決め用凹部
42 注入路
43 周壁部
50 ローラ
51 軸体
52 弾性層
100 成形金型
101 円筒金型
102 他端部金型
103 一端部金型
104 注入孔
Claims (3)
- 軸体が内部に挿入される筒状金型と、前記軸体の両端部を保持すると共に前記筒状金型の両端開口部を閉塞する第1の端部金型及び第2の端部金型とを備え、前記軸体の外周面に弾性層を成形する成形金型であって、
前記第1の端部金型は、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型本体と、前記端部金型本体の一端部から円周方向に張り出し、前記筒状金型の開口部を閉塞する鍔部とを有し、前記鍔部は、前記保持穴の深さよりも小さな1.5〜2.5mmの厚さとその厚さ方向に貫通形成されたスプルーとを有して成ることを特徴とする成形金型。 - 前記第2の端部金型は、前記軸体を保持する保持穴を有する端部金型本体と、前記端部金型本体の一端部から円周方向に張り出し、前記筒状金型の開口部を閉塞する鍔部とを有し、前記鍔部は、前記保持穴の深さよりも小さな1.5〜2.5mmの厚さとその厚さ方向に貫通形成されたベントとを有して成ることを特徴とする請求項1に記載の成形金型。
- 請求項1又は2に記載の成形金型を用いて、軸体の外周面に弾性層を備えたローラの前記弾性層を成形する成形方法であって、
前記筒状金型と、前記第1の端部金型及び第2の端部金型と、前記第1の端部金型及び第2の端部金型によって前記筒状金型内に保持された前記軸体とで形成されたキャビティに前記スプルーを介して成形材料を注入し、キャビティに注入された成形材料を加熱硬化することを特徴とする成形方法。
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