JP5020492B2 - Mold press molding apparatus and method of manufacturing molded product - Google Patents
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本発明は、成形型によりガラス等の被成形素材をプレス成形し、ガラスレンズなどの光学素子の製造に適用するモールドプレス成形装置、およびこのモールドプレス成形装置を用いた成形品の製造方法に関するものである。特に、複数の処理部を順次経由させて、成形型によりガラス等の被成形素材をプレス成形するモールドプレス装置に有利な成形型やそれを支持する支持部材に対する冷却技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mold press molding apparatus that press-molds a material to be molded such as glass with a molding die and is applied to the production of an optical element such as a glass lens, and a method of manufacturing a molded product using the mold press molding apparatus. It is. In particular, the present invention relates to a cooling technique for a mold that is advantageous to a mold press apparatus that press-molds a material to be molded such as glass with a mold through a plurality of processing sections, and a support member that supports the mold.
モールドプレス成形装置としては、従来、キャビティダイの周囲および背面を包囲する金型およびダイプレートと、ダイプレートの背面の外周付近に接する中空の断熱体と、断熱体の内部空間に外部から不活性ガスを供給する導入口が形成された支持体とを具備した成形装置が提案されており、かかる成形装置において、金型およびダイプレートは、誘導加熱される材料から構成されている。この成形装置では、断熱体の内部空間を仕切り部材によって区画形成し、それぞれに不活性ガスを別々に導入することによって、昇温時およびプレス時にダイプレートの半径方向の温度分布を均一にするとともに、降温時には双方に不活性ガスを導入して冷却時間を短縮する構成になっている(特許文献1参照)。 Conventionally, as a mold press molding apparatus, a mold and a die plate surrounding the cavity die and the back surface of the cavity die, a hollow heat insulator in contact with the vicinity of the outer periphery of the back surface of the die plate, and an inert space inside the heat insulator are externally inactive. There has been proposed a molding apparatus including a support body on which an inlet for supplying gas is formed. In such a molding apparatus, a mold and a die plate are made of a material to be induction-heated. In this molding apparatus, the internal space of the heat insulator is partitioned by a partition member, and an inert gas is separately introduced into each of them to make the temperature distribution in the radial direction of the die plate uniform during temperature rising and pressing. When the temperature is lowered, an inert gas is introduced into both sides to shorten the cooling time (see Patent Document 1).
また、別のモールドプレス成形装置としては、加熱室、プレス室、冷却室等の処理室が円周方向に並べて配置され、処理室の中を、被成形素材を入れた成形型が順次移送させる構造のガラス成形体の製造装置が提案されている。かかる製造装置では、各処理室が炉体の中でケースによって囲まれた構造になっている。また、この製造装置では、成形型を移送するために、回転テーブルが中央の回転軸回りに回転駆動可能に構成され、成形型を配置した試料台が回転テーブル上に配置されている。このため、回転テーブルの回転駆動に伴って成形型を各処理室に経由させることで、ガラス成形体を得るようになっている(特許文献2参照)。 As another mold press molding apparatus, processing chambers such as a heating chamber, a press chamber, and a cooling chamber are arranged side by side in the circumferential direction, and a molding die containing a molding material is sequentially transferred in the processing chamber. An apparatus for manufacturing a glass molded body having a structure has been proposed. Such a manufacturing apparatus has a structure in which each processing chamber is surrounded by a case in the furnace body. Moreover, in this manufacturing apparatus, in order to transfer a shaping | molding die, a rotary table is comprised so that rotation around the center rotating shaft is possible, and the sample stand which has arrange | positioned the shaping | molding die is arrange | positioned on the rotary table. For this reason, a glass molded object is obtained by passing a shaping | molding die through each process chamber with the rotational drive of a turntable (refer patent document 2).
さらに、従来の別のモールドプレス成形装置としては、加熱部、成形部、冷却部を一連の循環ルートに配置し、ここに、複数の成形型を順次移送して、成形型に装填した被成形素材からガラス光学素子を製造するモールドプレス成形装置であって、被成形素材と成形型とを、加熱部において同時に並行移送し、プレス圧力を加える前に、被成形素材を成形型の中に移し変えることが可能な構造が提案されている。ここで、成形型を載置したパレットは、押し出しシリンダー又は引き出しシリンダーによって各工程に移送される構造になっている(特許文献3参照)。
特許文献1に記載された成形装置によれば、断熱体を介して、キャビティダイ、金型、ダイプレートを支持する支持体の内部に不活性ガス導入管が設けられ、この導入管から供給される冷却ガスがキャビティダイおよび金型を支持するダイプレートに直接吹き付けられるため、ダイプレートおよびキャビティダイの温度をダイプレートの半径方向において略均一にすることができると記載されている。
According to the molding apparatus described in
しかしながら、かかる成形装置では、支持体、および断熱体を介して支持体に支持されたダイプレート、キャビティダイ、金型は、いずれも装置本体(固定プレート)に直接的または間接的に固定されていて、定位置でプレス成形を行う装置であるため、特許文献2、3に示すような移送式のプレス成形装置には、特許文献1に記載の冷却機構をそのまま搭載することができない。また、特許文献1に記載の成形装置は、金型と成形手段を一体とした、熱容量の大きい装置全体を不活性ガスによって昇温、降温させて成形しようとするものであり、被成形素材の熱容量の割には冷却ガスの使用量が相当大きく、冷却効率が低いという問題点がある。
However, in such a molding apparatus, the support, and the die plate, cavity die, and mold supported by the support via the heat insulator are all directly or indirectly fixed to the apparatus body (fixed plate). In addition, since the apparatus performs press molding at a fixed position, the cooling mechanism described in
一方、特許文献2、3に記載の、移送式のプレス成形装置では、被成形素材を収容した成形型およびこの成形型を支持する支持部材を複数の処理部内に順次導入し、装置内で順次移送することによって、加熱、プレス、冷却といった処理を施すため、プレスまたは冷却時に成形型の温度制御のために使用する冷却ガスは装置全体に供給する必要はなく、温度制御の対象である成形型または支持部材に対して局所的に冷却することが可能であるため効率的である。
On the other hand, in the transfer-type press molding apparatus described in
しかしながら、定位置に設置されるガス導入管を、移動する成形型および支持部材の移動範囲内に配置すると、移動の妨げとなってしまう。これに対して、支持部材や成形型の周辺の定位置に冷却ノズルを設置しておき、この冷却ノズルから冷却ガスを支持部材や成形型に吹き付けて冷却すると、冷却ノズルが支持部材や成形型から離れた位置にあるため、冷却ガスの使用量が大きくなるため非効率であるとともに、冷却ガスが直接吹き付けられる部位と冷却ガスが回り込んで冷却される部位との温度差により、成形型に温度分布が生じて、成形体にアス、クセ等の不具合を発生させるおそれがある。 However, if the gas introduction pipe installed at a fixed position is disposed within the moving range of the moving mold and the supporting member, the movement is hindered. On the other hand, when a cooling nozzle is installed at a fixed position around the support member and the mold, and cooling gas is blown from the cooling nozzle to the support member and the mold, the cooling nozzle is turned into the support member and the mold. Since the amount of cooling gas used is large, it is inefficient because it is located at a position away from the center of the mold, and due to the temperature difference between the part where the cooling gas is directly blown and the part where the cooling gas is circulated and cooled, There is a risk that a temperature distribution may occur and defects such as asses and peculiarities may occur in the molded body.
ところで、面精度の高いガラス光学素子を成形するためには、精緻な温度制御が不可欠である。例えば、面精度の高いガラス光学素子を成形するためには、支持部材上に配置された成形型に生じる上型と下型の温度差(支持部材の熱容量による)を相殺して温度を均一化する、もしくは、意図するガラス光学素子の形状によっては、プレスまたは冷却中に成形型の上下型に温度差を付与することにより、良好な面精度が得られる場合があるが、このような温度制御を従来の成形装置で行うのは、困難であるか、不可能である。 By the way, in order to mold a glass optical element with high surface accuracy, precise temperature control is indispensable. For example, in order to mold a glass optical element with high surface accuracy, the temperature difference between the upper and lower molds (due to the heat capacity of the support member) generated in the mold placed on the support member is offset to equalize the temperature. Depending on the intended shape of the glass optical element, good surface accuracy may be obtained by applying a temperature difference between the upper and lower molds of the mold during pressing or cooling. Is difficult or impossible to perform with conventional molding equipment.
その一方で、デジタルカメラ等の撮像機器や、光ピックアップ、携帯端末用小型撮像機器などに用いられるガラス光学素子は、その光学的要求性能が極めて高く、しかも低価格化の要求が強いため、精緻な温度制御を行う場合でも、生産効率を低下させることは好ましくない。 On the other hand, glass optical elements used in imaging devices such as digital cameras, optical pickups, and small-sized imaging devices for mobile terminals have extremely high optical performance requirements and strong demands for lower prices. Even when performing temperature control, it is not preferable to reduce the production efficiency.
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、コンパクトな構成で、温度制御の対象である成形型に対し、直接又は間接に局所的、かつ均一に冷却することが可能なモールドプレス成形装置、およびこのモールドプレス成形装置を用いた成形品の製造方法を提供することにある。更には、成形型を順次移送して、加熱、プレス、冷却等の異なった処理を各処理部で行うことで、ガラス光学素子などの成形体を効率よく製造するモールドプレス成形装置において、成形型あるいはこの成形型を支持する支持部材を効率的に冷却し、しかも高精度の成形体を安定して製造することが可能な構成、およびこのモールドプレス成形装置を用いた成形品の製造方法を提供することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to provide a mold press molding apparatus capable of directly or indirectly locally and uniformly cooling a mold that is a target of temperature control with a compact configuration, And it is providing the manufacturing method of the molded article using this mold press molding apparatus. Furthermore, in a mold press molding apparatus that efficiently manufactures a molded body such as a glass optical element by sequentially transferring the mold and performing different processes such as heating, pressing, and cooling in each processing unit, the mold Alternatively, it is possible to efficiently cool a support member that supports the mold, and to stably manufacture a highly accurate molded body, and to provide a method for manufacturing a molded product using the mold press molding apparatus. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明では、加熱部、プレス部および冷却部を含む複数の処理部と、被成形素材が収容された成形型を前記複数の処理部に順次移送していく移送手段とを備えたモールドプレス成形装置において、前記プレス部および前記冷却部のうちの少なくとも1つの処理部は、前記成形型を冷却するときに当該成形型または該成形型を支持する支持部材の移動領域に出現し、前記成形型を移送するときに前記移動領域から退避する冷却媒体放出管を備えており、前記冷却媒体放出管は径の異なる複数の管体を備え、前記複数の管体は、収縮時、径の大きな管体内に径の小さな管体が略同軸状に収納された状態にあり、伸長時、径の小さな管体が径の大きな管体の先端から突出するように、伸縮自在に構成され、冷却媒体を放出する際、その圧力で自動的に伸長して、前記移動領域に出現し、冷却媒体の放出を停止した際、自重により自動的に収縮することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a plurality of processing units including a heating unit, a press unit, and a cooling unit, and a transfer for sequentially transferring a molding die containing a material to be molded to the plurality of processing units. In the mold press molding apparatus including the means, at least one of the pressing unit and the cooling unit moves the molding die or a support member that supports the molding die when the molding die is cooled. A cooling medium discharge tube that appears in the region and retracts from the moving region when the mold is transferred, the cooling medium discharge tube includes a plurality of tubes having different diameters, and the plurality of tubes are When contracted, the small diameter tubular body is accommodated in the large diameter tubular body, and when expanded, the small diameter tubular body projects from the tip of the large diameter tubular body. It is freely configured to release the cooling medium. To time, automatically extended by the pressure, appear in the movement area, when stopping the discharge of cooling medium, characterized in that it automatically shrinks by its own weight.
本発明では、複数の成形型を順次移送して、加熱、プレス、冷却等の異なった処理を各処理部で同時に行うモールドプレス成形装置において、プレス部および冷却部のうちの少なくとも1つの処理部で成形型及び/又は支持部材(以下、両者をまとめて成形具という)を冷却するときには、この成形具の移動領域に冷却媒体放出管が出現して成形具を冷却する。また、冷却媒体放出管は、成形具を移送するときに移動領域から退避するため、成形具や移送手段と干渉することがない。従って、成形具が各処理室を移動する構成でありながら、冷却媒体放出管を成形具に接近させた状態で冷却ガスなどの冷却媒体を放出できるので、冷却媒体の使用量が少なくて済むため効率がよい。また、冷却媒体放出管を成形具に接近させた状態で冷却媒体を放出できるので、成形具を所望の条件に冷却できる。それ故、成形具に対して離れた箇所で冷却媒体放出管から冷却媒体を放出する場合と違って、冷却媒体が直接吹き付けられる部位と冷却媒体が回り込んで冷却される部位との間に予期せぬ温度差が発生して成形型に温度分布のばらつきが発生するということがない。さらに、成形体が回転対称形のレンズ等である場合、冷却媒体による冷却も対称、かつほぼ均一に行われるので、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できる。また、本発明によれば、冷却媒体の放出に連動させて冷却媒体放出管を自動的に伸長させることができる。従って、比較的簡素な構成をもって、冷却媒体放出管を成形具の移動領域に自動的に出現させることができる。さらに、本発明によれば、冷却媒体の放出の停止に連動させて冷却媒体放出管を自動的に収縮させることができる。従って、比較的簡素な構成をもって、冷却媒体放出管を成形型あるいは成形型支持部材の移動領域から自動的に退避させることができる。 In the present invention, in a mold press molding apparatus that sequentially transfers a plurality of molds and performs different processes such as heating, pressing, and cooling in each processing unit, at least one processing unit of the pressing unit and the cooling unit When the mold and / or the support member (hereinafter collectively referred to as a molding tool) is cooled, a cooling medium discharge pipe appears in the moving region of the molding tool to cool the molding tool. Further, since the cooling medium discharge pipe is retracted from the moving region when the forming tool is transferred, it does not interfere with the forming tool or the transfer means. Therefore, since the cooling tool such as the cooling gas can be discharged in a state where the cooling medium discharge pipe is brought close to the forming tool while the forming tool moves in each processing chamber, the amount of the cooling medium used can be reduced. Efficiency is good. In addition, since the cooling medium can be discharged with the cooling medium discharge tube approaching the forming tool, the forming tool can be cooled to a desired condition. Therefore, unlike the case where the cooling medium is discharged from the cooling medium discharge pipe at a location distant from the molding tool, there is an expectation between the portion where the cooling medium is directly sprayed and the portion where the cooling medium circulates and is cooled. There is no possibility that a temperature difference will occur and there will be no variation in temperature distribution in the mold. Further, when the molded body is a rotationally symmetric lens or the like, the cooling by the cooling medium is also performed symmetrically and substantially uniformly, so that it is possible to prevent defects such as asses and habits from occurring in the molded body. Further, according to the present invention, the cooling medium discharge pipe can be automatically extended in conjunction with the discharge of the cooling medium. Therefore, the cooling medium discharge pipe can be automatically made to appear in the moving region of the forming tool with a relatively simple configuration. Furthermore, according to the present invention, the cooling medium discharge tube can be automatically contracted in conjunction with the stop of the cooling medium discharge. Therefore, the cooling medium discharge pipe can be automatically retracted from the moving region of the mold or the mold support member with a relatively simple configuration.
本発明において、前記支持部材は、下面で開口する中空部を内側に備え、前記冷却媒体放出管は、前記成形具を冷却する際、前記支持部材の下方から前記中空部内まで進入して該中空部内において冷却媒体を放出することが好ましい。成形型と支持部材とを比較したとき熱容量が支持部材の方が大きい場合、成形型の上下型で比較すると、冷却の際、下型の方が冷めにくい。このため、成形型の上下型に不要な温度差が発生する場合があるが、支持部材の中空部に冷却媒体を放出する構成を採用すると、支持部材を効率よく冷却することができる。従って、支持部材の熱容量が大きいことに起因する成形型での温度ばらつきを防止できる。また、成形型の上下に意図的に温度差を付与したい場合にも、本発明の冷却媒体放出管の位置、及びガス量によって所望の温度差を与えることが可能である。In the present invention, the support member includes a hollow portion opened on a lower surface, and the cooling medium discharge pipe enters the hollow portion from below the support member when the molding tool is cooled. It is preferable to discharge the cooling medium in the section. If the heat capacity of the support member is greater when the mold is compared with the support member, the lower mold is less likely to cool when cooled compared to the upper and lower molds of the mold. For this reason, an unnecessary temperature difference may occur between the upper and lower molds of the molding die, but if the configuration in which the cooling medium is discharged into the hollow portion of the support member is employed, the support member can be efficiently cooled. Therefore, it is possible to prevent temperature variations in the mold due to the large heat capacity of the support member. Further, when it is desired to intentionally give a temperature difference between the upper and lower sides of the mold, it is possible to give a desired temperature difference depending on the position of the cooling medium discharge pipe of the present invention and the amount of gas.
本発明において、前記支持部材は、前記成形型が載置される型載置部を備えており、前記型載置部の内側が前記中空部となっていることが望ましい。これによって、冷却媒体の使用量が少なくて済むため効率がよい上、上型側と下型側の温度差を調整するなど、成形具を所望の条件に冷却できる。それ故、上記同様に、成形具に対して離れた箇所で冷却媒体放出管から冷却媒体を放出する場合と違って、冷却媒体が直接吹き付けられる部位と冷却媒体が回り込んで冷却される部位との間に予期せぬ温度差が発生して成形型に温度分布のばらつきが発生するということがない。成形体が回転対称形のレンズ等である場合、冷却媒体による冷却も対称、かつほぼ均一に行われるので、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できる。 In the present invention, it is preferable that the support member includes a mold placement portion on which the molding die is placed, and the inside of the mold placement portion is the hollow portion. As a result, since the amount of the cooling medium used is small, the efficiency can be improved, and the molding tool can be cooled to desired conditions such as adjusting the temperature difference between the upper mold side and the lower mold side. Therefore, similarly to the above, unlike the case where the cooling medium is discharged from the cooling medium discharge pipe at a position away from the molding tool, the portion where the cooling medium is directly sprayed and the portion where the cooling medium circulates and is cooled There is no unexpected temperature difference during this period and no variation in temperature distribution occurs in the mold. When the molded body is a rotationally symmetric lens or the like, the cooling by the cooling medium is also performed symmetrically and substantially uniformly, so that it is possible to prevent defects such as asses and habits from occurring in the molded body.
特に、成形体が回転対称形のレンズなどの場合には、成形型の各部分が均一に冷却されるので、その中に保持されている成形体の冷却も対称かつ均一に行われ、成形体にアス、クセなどの不均一な曲率の不良が発生することを防止できる。 In particular, when the molded body is a rotationally symmetric lens or the like, each part of the mold is cooled uniformly, so that the molded body held in the molded body is also cooled symmetrically and uniformly. In addition, it is possible to prevent the occurrence of non-uniform curvature defects such as asses and habits.
本発明において、前記冷却媒体放出管が上向きに配置されている場合、当該冷却媒体放出管は、冷却媒体の放出を停止した際、自重により自動的に収縮する構成を採用することが好ましい。このように構成すると、冷却媒体の放出の停止に連動させて冷却媒体放出管を自動的に収縮させることができる。従って、比較的簡素な構成をもって、冷却媒体放出管を成形型あるいは成形型支持部材の移動領域から自動的に退避させることができる。 In the present invention, when the cooling medium discharge pipe is disposed upward, it is preferable that the cooling medium discharge pipe adopts a configuration that automatically contracts due to its own weight when the discharge of the cooling medium is stopped. With this configuration, the cooling medium discharge pipe can be automatically contracted in conjunction with the stop of the cooling medium discharge. Therefore, the cooling medium discharge pipe can be automatically retracted from the moving region of the mold or the mold support member with a relatively simple configuration.
本発明において、冷却媒体の放出を停止した後、前記冷却媒体放出管を通じて吸気し、その圧力を当該冷却媒体放出管の収縮に利用する構成を採用してもよい。このように構成すると、冷却媒体放出管をより確実に収縮させることができる。 In the present invention, after stopping the discharge of the cooling medium, a configuration may be adopted in which air is sucked through the cooling medium discharge pipe and the pressure is used for contraction of the cooling medium discharge pipe. If comprised in this way, a cooling medium discharge tube can be shrunk more reliably.
本発明において、前記冷却媒体放出管は、径の異なる複数の管体を備え、前記複数の管体は、収縮時、径の大きな管体内に径の小さな管体が略同軸状に収納された状態にあり、伸長時、径の小さな管体が径の大きな管体の先端から突出することが好ましい。このように構成すると、収縮した状態で極めて小型の冷却媒体放出管であっても、冷却媒体放出管を長く伸ばすことができ、成形具の適正な箇所を効率よく冷却することができる。 In the present invention, the cooling medium discharge pipe includes a plurality of pipe bodies having different diameters, and when the plurality of pipe bodies are contracted, a pipe body having a small diameter is accommodated in a substantially coaxial shape in a pipe body having a large diameter. It is preferable that the tube having a small diameter protrudes from the tip of the tube having a large diameter when the tube is extended. If comprised in this way, even if it is a very small cooling medium discharge pipe in the contracted state, the cooling medium discharge pipe can be extended long, and an appropriate portion of the forming tool can be efficiently cooled.
本発明は、加熱手段、プレス手段、および冷却手段を含む処理手段と、成形型を支持する支持部材とを有し、前記処理手段によって、前記支持部材に支持された成形型に対して処理を施すモールドプレス成形装置にも適用することができる。すなわち、このような構成のモールドプレス成形装置において、前記冷却手段は冷却媒体放出管を備え、当該冷却媒体放出管は、伸縮自在に構成され、冷却処理を施すとき、冷却媒体の圧力によって伸長して冷却媒体を放出することを特徴とする。 The present invention includes a processing unit including a heating unit, a pressing unit, and a cooling unit, and a support member that supports the mold, and the processing unit processes the mold supported by the support member. The present invention can also be applied to a mold press forming apparatus to be applied. That is, in the mold press molding apparatus having such a configuration, the cooling means includes a cooling medium discharge pipe, and the cooling medium discharge pipe is configured to be extendable and contracted by the pressure of the cooling medium when the cooling process is performed. And cooling medium is discharged.
本発明を適用したモールドプレス成形装置は、各種成形品の製造に用いることができ、この場合、加熱軟化した被成形素材を前記プレス部または前記プレス手段でプレスした後、前記冷却媒体放出管から冷却媒体を放出して前記成形具を冷却する。本発明では、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できることから、前記被成形素材は、光学素子用のガラス材料を用い、前記成形品としてガラス光学素子を製造するのに適している。The mold press molding apparatus to which the present invention is applied can be used for the manufacture of various molded products. In this case, after the material to be softened by heating is pressed by the pressing unit or the pressing means, the cooling medium discharge pipe is used. A cooling medium is discharged to cool the molding tool. In the present invention, since it is possible to prevent defects such as asses and peculiarities in the molded body, the molding material is a glass material for an optical element, and is suitable for manufacturing a glass optical element as the molded product. ing.
また、本発明を適用したモールドプレス成形装置は、各種成形品の製造に用いることができ、この場合、加熱軟化した被成形素材を前記プレス部でプレスした後、前記成形型を支持する前記支持部材の内部に、前記冷却媒体放出管から冷却媒体を供給して前記成形型を冷却する。本発明では、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できることから、前記被成形素材は、光学素子用のガラス材料を用い、前記成形品としてガラス光学素子を製造するのに適している。 Moreover, the mold press molding apparatus to which the present invention is applied can be used for manufacturing various molded products. In this case, the support for supporting the molding die after pressing the softened molding material by the press section. A cooling medium is supplied into the member from the cooling medium discharge pipe to cool the mold. In the present invention, since it is possible to prevent defects such as asses and peculiarities in the molded body, the molding material is a glass material for an optical element, and is suitable for manufacturing a glass optical element as the molded product. ing.
本発明では、処理部で成形具を冷却するとき、成形型の支持部材の内部に冷却媒体が供給され、支持部材が内部から冷却される。よって、冷却媒体の使用量が少なくて済むため効率がよい上、上型側と下型側の温度差の有無を調整するなど、成形具を所望の条件に冷却できる。それ故、成形具に対して離れた箇所で冷却媒体放出管から冷却媒体を放出する場合と違って、冷却媒体が直接吹き付けられる部位と冷却媒体が回り込んで冷却される部位との間に予期せぬ温度差が発生して成形型に温度分布のばらつきが発生するということがない。成形体が回転対称形のレンズ等である場合、冷却媒体による冷却も対称、かつほぼ均一に行われるので、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できる。 In the present invention, when the molding tool is cooled in the processing section, the cooling medium is supplied to the inside of the support member of the mold, and the support member is cooled from the inside. Therefore, since the amount of the cooling medium used is small, the efficiency is high, and the molding tool can be cooled to desired conditions, such as adjusting the presence or absence of a temperature difference between the upper mold side and the lower mold side. Therefore, unlike the case where the cooling medium is discharged from the cooling medium discharge pipe at a location distant from the molding tool, there is an expectation between the portion where the cooling medium is directly sprayed and the portion where the cooling medium circulates and is cooled. There is no possibility that a temperature difference will occur and there will be no variation in temperature distribution in the mold. When the molded body is a rotationally symmetric lens or the like, the cooling by the cooling medium is also performed symmetrically and substantially uniformly, so that it is possible to prevent defects such as asses and habits from occurring in the molded body.
また、本発明では、処理部で成形具を冷却するときに、この成形具の移動領域に冷却媒体放出管が出現して成形具を冷却し、成形具を移送するときには冷却媒体放出管を移動領域から退避させるようにしている。よって、成形具や移送手段と干渉することがないので、成形具が各処理室を移動する構成でありながら、冷却媒体放出管を成形具に接近させた状態で冷却媒体を放出できるので、冷却媒体の使用量が少なくて済むため効率がよい。また、冷却媒体放出管を成形具に接近させた状態で冷却媒体を放出できるので、成形具を所望の条件に冷却できる。それ故、成形型に部位による温度ばらつきが発生しないので、成形体にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できる。 In the present invention, when the forming tool is cooled in the processing section, the cooling medium discharge pipe appears in the moving area of the forming tool to cool the forming tool, and when the forming tool is transferred, the cooling medium discharge pipe is moved. Evacuate from the area. Therefore, since there is no interference with the forming tool and the transfer means, the cooling medium can be discharged in a state where the cooling medium discharge pipe is brought close to the forming tool while the forming tool moves in each processing chamber. Efficiency is good because the amount of medium used is small. In addition, since the cooling medium can be discharged with the cooling medium discharge tube approaching the forming tool, the forming tool can be cooled to a desired condition. Therefore, there is no temperature variation depending on the part in the mold, so that it is possible to prevent defects such as asses and peculiarities from occurring in the molded body.
よって、本発明のモールドプレス成形装置によれば、高精度のガラス光学素子を安定して製造することができ、このような高精度のガラス光学素子であれば、成形後に被成形面に対する研磨等の後加工を必要としない。よって、デジタルカメラ等の撮像機器や、光ピックアップ、携帯端末用小型撮像機器などに用いられるガラス光学素子は、その光学的要求性能が極めて高く、しかも低価格化の要求が強いが、本発明によれば、かかる要求に対応することができる。 Therefore, according to the mold press molding apparatus of the present invention, it is possible to stably manufacture a high-precision glass optical element. With such a high-precision glass optical element, polishing or the like on the molding surface after molding No post-processing is required. Therefore, a glass optical element used for an imaging device such as a digital camera, an optical pickup, a small-sized imaging device for a portable terminal, and the like has an extremely high optical requirement performance and a strong demand for cost reduction. According to this, such a request can be met.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモールドプレス成形装置の一例を説明する。 An example of a mold press molding apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係るモールドプレス成形装置の基本構成を示す平面図である。図1に示すように、本形態におけるモールドプレス成形装置1は、ガラスレンズなどのガラス光学素子を製造するのに適した装置であり、複数の処理室P2〜P8が円周方向にこの順に構成され、処理室P2と処理室P8との間には、後述する成形具を搬出、搬入する搬出入部P1が構成されている。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 1 is a plan view showing a basic configuration of a mold press molding apparatus according to
複数の処理室P2〜P8は、各室で行われる処理に対応して、以下のように称することができる。
処理室P2:第1加熱室(加熱部)
処理室P3:第2加熱室(加熱部)
処理室P4:均熱室
処理室P5:プレス室(プレス部)
処理室P6:第1徐冷室(冷却部)
処理室P7:第2徐冷室(冷却部)
処理室P8:急冷室(冷却部)
The plurality of processing chambers P2 to P8 can be referred to as follows in accordance with the processing performed in each chamber.
Processing chamber P2: first heating chamber (heating unit)
Processing chamber P3: second heating chamber (heating unit)
Processing chamber P4: Soaking chamber Processing chamber P5: Press chamber (press section)
Processing chamber P6: First annealing chamber (cooling section)
Processing chamber P7: second slow cooling chamber (cooling section)
Processing room P8: Quenching room (cooling part)
処理室P2〜P8は、チャンバー11の内部に構成されており、チャンバー11内は常時非酸化性ガスの雰囲気下にある。各処理室P2〜P8の間にはシャッターS1〜S6が配置され、各処理室P2〜P8はシャッターS1〜S6によって区画されている。但し、処理室P4(均熱室)と処理室P5(プレス室)との間にはシャッターが配置されていない。ここで、処理室P5にはプレス機(図示せず)などのプレス手段が配置されている。
The processing chambers P2 to P8 are configured inside the
本形態のモールドプレス成形装置1において、成形型4および支持部材5は、後述するように、成形具40として一体に搬送される。すなわち、成形型4がロボットなどにより外部から搬出入部P1に搬入され、支持部材に配置された後、移送手段としての回転テーブル3によって各処理室P2〜P8に間欠的に順次移送され、最終的には搬出入部P1に搬送されてくる。そして、成形型4は、ロボットなどにより搬出入部P1で回転テーブル3上から装置外に搬出される。このような搬送動作を行う際、回転テーブル3およびその上方位置が成形具40の移動領域6となる。なお、回転テーブル3は、その中央に回転軸が配置されたインデックステーブルである。
In the mold
(成形型4、支持部材5および処理室の詳細な構成)
図2は、図1のA−A′断面図である。本形態のモールドプレス成形装置1において、処理室P2〜P7はいずれも略同一の構造を有し、かつ、いずれの処理室P2〜P7においても、成形具40(成形型4および支持部材5)、および回転テーブル3は略同一に表される。従って、図2に示す処理室P6(第1徐冷室)を例に、処理室P2〜P7、成形具40(成形型4および支持部材5)、および回転テーブル3の構成を以下に説明する。
(Detailed configuration of the
2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In the mold
図2に示すように、成形具40において、成形型4は、レンズ用のガラス素材等の被成形素材10を上下から挟む上型4aおよび下型4bと、上型4aおよび下型4bの周りを囲む胴型4cとから構成されている。
As shown in FIG. 2, in the
支持部材5は、平板状の底板部51と、底板部51の中央部分から上方に突出した型載置部52とを備えており、型載置部52の上面に成形型4が載置される。支持部材5には、底板部51から型載置部52にかけて底板部51の下面で開口する中空部53を備えている。なお、支持部材5の型載置部52の上面および下型4bの下面には、図示を省略するが、成形型4の位置決めおよび位置ずれ防止用の小突起およびこの小突起が嵌る孔などが形成されている。
The
このように構成した成形具40は、回転テーブル3上に載置された状態で搬送される。回転テーブル3の外周縁は、処理室P2〜P8が収納されたチャンバー11の外周側面部近傍まで及んでおり、回転テーブル3の外周縁付近には、複数の貫通孔30が、処理室P2〜P8に対応して等角度間隔に形成されている。これに対して、支持部材5において、底板部51の下面には突部54が形成されており、突部54が回転テーブル3の貫通孔30に嵌ることにより、成形具40は、回転テーブル3上の所定位置に保持されている。
The
処理室P6は、周りをケース73で囲まれ、ケース73はチャンバー11に固定されている。ケース73の内部では、半径方向の内周側および外周側で対向するようにヒーター71が配置され、ヒーター71の背後には、ヒーター71とともに加熱手段を構成するリフレクター72が配置されている。
The processing chamber P6 is surrounded by a
ケース73の下底部には、円周方向に延びたスリット74が形成されており、成形具40は、回転テーブル3によって、スリット74を通って処理室P6の内部に搬送され、処理室P6の略中央位置で停止した後、処理が施される。また、成形具40は、処理室P6での処理が終了した後、回転テーブル3によって、スリット74を通って処理室P6から次の処理室P7に向けて搬送される。
A slit 74 extending in the circumferential direction is formed in the lower bottom portion of the
(冷却機構の構造)
図2および図3を用いて本形態のモールドプレス成形装置が有する冷却機構について説明する。図3(a)、(b)は、本発明を適用したモールドプレス成形装置に構成された冷却機構の冷却ガス放出管(冷却媒体放出管)が収縮した状態の縦断面図、および冷却ガス放出管が伸長した状態の縦断面図である。
(Cooling mechanism structure)
The cooling mechanism which the mold press molding apparatus of this form has is demonstrated using FIG. 2 and FIG. 3 (a) and 3 (b) are a longitudinal sectional view showing a state in which the cooling gas discharge pipe (cooling medium discharge pipe) of the cooling mechanism configured in the mold press forming apparatus to which the present invention is applied, and the cooling gas discharge. It is a longitudinal cross-sectional view of a state where a tube is extended.
図2に示すように、本形態のモールドプレス成形装置1の処理室P6には、成形具40(成形型4および支持部材5)を冷却するための冷却機構2(冷却手段)が設けられている。この冷却機構2は、処理室P6の略中央位置(回転テーブル3の貫通孔30が処理室P6で停止する位置)と平面的に重なる位置でチャンバー11の底面部に固定された中継管21と、この中継管21の内部に基端側が保持された冷却ガス放出管22とを有している。また、冷却機構2は、処理室P6の外部に、中継管21を介して冷却ガス放出管22に冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置23を備えており、この冷却ガス供給装置23は、中継管21に接続された冷却ガス配管231と、冷却ガス配管231に接続されたガス貯留部233と、冷却ガス配管231に介挿された流量調整用のバルブ232とを備えている。本形態において、ガス貯留部233には、冷却ガスとして、例えばN2ガス等の冷却媒体が貯留されており、冷却ガスとしては、前述したチャンバー11内に満たされている不活性ガスと同一のものを用いることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the processing chamber P6 of the mold
本形態において、冷却ガス放出管22は、図3(a)、(b)に示すように、略同軸状に配置された大径管221、中径管222、および小径管223の3本の管からなり、継数が3本の継式釣竿のように構成されている。従って、図3(a)に示すように、冷却ガス放出管22の収縮状態において、小径管223は中径管222の内側に略全体が収納され、中径管222は大径管221の内側に略全体が収納される。その結果、冷却ガス放出管22は、回転テーブル3よりも下方に退避し、成形具40の移動領域6から完全に退避した状態にある。従って、回転テーブル3が成形具40を移送する際、冷却ガス放出管22は、回転テーブル3および成形具40と干渉することがない。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the cooling
これに対して、図2および図3(b)に示すような冷却ガス放出管22の伸長状態において、小径管223は中径管222の先端から突出し、中径管222は大径管221の先端から突出している。この状態で、冷却ガス放出管22の小径管223は、成形具40の移動領域6に出現し、支持部材5の中空部53に対して下端開口から進入する。
On the other hand, in the extended state of the cooling
本形態では、図3(a)に示す収縮状態から図3(b)に示す伸長状態への移行は、図3(a)に示す収縮状態で、冷却ガス放出管22から冷却ガスを放出した際の圧力で自動的に行われる。これに対して、図3(b)に示す伸長状態から図3(a)に示す収縮状態への移行は、図3(b)に示す伸長状態で、冷却ガス放出管22からの冷却ガスの放出を停止した際の自重により自動的に行われる。
In this embodiment, the transition from the contracted state shown in FIG. 3 (a) to the extended state shown in FIG. 3 (b) is that the cooling gas is released from the cooling
なお、大径管221、中径管222、および小径管223は各々、基端側から先端側に向かって細くなっており、このようなテーパ形状は抜け止め防止手段として機能する。このため、冷却ガス放出管22が伸長した際、小径管223は中径管222から抜け出ることがなく、中径管222が大径管221から抜け出ることがない。また、中継管21の内側には、収縮状態(冷却ガスの放出を停止した状態)において大径管221、中径管222、および小径管223が落下しないように、大径管221、中径管222、および小径管223の下端部を受けるストッパ21aが形成されている。このようなストッパ21aとしては、中継管21において半径方向内側に突出した突起を利用できる他、中継管21の下端部に網目状の部材を固定するなどの構成を採用することができる。
The large-
このような冷却機構2は、処理室P6に限らず、処理室P5(プレス室)、処理室P7(第2徐冷室)、処理室P8(急冷室)に設けてもよいが、いずれの場合も、図2を参照して説明した冷却機構2と同様なものを用いることができるので、それらの説明を省略する。
Such a
(冷却機構の動作)
次に、回転テーブル3によって移送されてきた成形具40(成形型4および支持部材5)が処理室P6(第1徐冷室)内で停止した時の冷却機構2の動作を説明する。
(Cooling mechanism operation)
Next, the operation of the
本形態のモールドプレス成形装置1において、処理室P2(第1加熱室)、処理室P3(第2加熱室)、処理室P4(均熱室)を経て処理室P5(プレス室)に移送された成形具40において、成形型4が保持する被成形素材10は、所定のプレス機構(図示せず)によってプレス成形される。
In the mold
次に、成形具40は、回転テーブル3によって処理室P6(第1徐冷室P6)に移送される。その際、冷却ガス放出管22は、図3(a)に示す収縮状態にある。処理室P6に移送されてきた成形具40は、例えば、20〜100℃/分の冷却速度において自然冷却される。このとき、支持部材5上に配置された成形型4では、熱的環境が上下対称ではなく、支持部材5の熱容量の影響を受けて下型4bの方が高温である。従って、上型4aおよび下型4bの温度を均等化する場合には、冷却機構2によって下型4bを強制冷却し、下型4b側の冷却速度を上型4a側より高める。
Next, the forming
すなわち、冷却ガス供給部23から冷却ガス放出管22に向けて冷却ガスを所定の流速で供給すると、冷却ガス放出管22は供給された冷却ガスの風圧によって、図3(a)に示す収縮状態から図3(b)に示す伸長状態に移行する。その結果、小径管223の先端部は、回転テーブル3の貫通孔30を通過して支持部材5の中空部530の内部にまで達する。そして、小径管223は、先端側開口部から支持部材5の内壁面のうち、天井面に向けて冷却ガスを放出する。その結果、支持部材5が強制冷却される結果、下型4bの冷却速度が高くなる。このようにして冷却ガスを所定時間、放出して、成形型4の上型4aおよび下型4bがそれぞれ所望の温度に到達すると、冷却ガスの供給を停止し、処理P6における徐冷処理が終了する。なお、成形型4の温度は、熱電対等の温度検知手段(図示せず)を支持部材5中に埋設して測定することができる。また、上型4aおよび下型4bの各々の温度測定については、温度検知手段を取り付けた模擬成形型を用いて予め測定しておくことが可能である。
That is, when the cooling gas is supplied from the cooling
次いで、回転テーブル3の再駆動に伴って成形具40が次室(処理室P7)に移送されるとともに、新たな成形具40が処理室P6に移送されてくる。その際、冷却ガス放出管22が伸びきった状態であると、支持部材5と冷却ガス放出管22とが干渉し、回転テーブル3と冷却ガス放出管22とが干渉するが、本形態では、冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給を停止した時点、あるいは冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給流量が低下した時点で、冷却ガス放出管22は、図3(b)に示す伸長状態から図3(a)に示す収縮状態に移行している。従って、支持部材5と冷却ガス放出管22とが干渉することがなく、回転テーブル3と冷却ガス放出管22とが干渉することもない。
Next, as the rotary table 3 is driven again, the
なお、冷却機構2を処理室P5(プレス室)、処理室P7(第2徐冷室)、処理室P8(急冷室)に設けた場合も、その動作は上記と同様であるため、それらの説明を省略する。
Even when the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、成形具40(成形型4)を各処理室P2〜P8に順次移送して、加熱、プレス、冷却等の異なった処理を各処理部P2〜P8で同時に行うモールドプレス成形装置1において、処理室P6で成形具40を冷却するときには、この成形具40の移動領域に冷却ガス放出管22が出現して成形具40を冷却する。また、冷却ガス放出管22は、成形具40を移送するときに移動領域から退避するため、成形具40や回転テーブル3(移送手段)と干渉することがない。従って、成形具40が各処理室P2〜P7を移動する構成でありながら、冷却ガス放出管22を成形具40に接近させた状態で冷却ガスを放出できるので、冷却ガスの使用量が少なくて済むため効率がよい。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the molding tool 40 (molding die 4) is sequentially transferred to the processing chambers P2 to P8, and different processes such as heating, pressing, and cooling are simultaneously performed in the processing units P2 to P8. In the mold
また、冷却ガス放出管22を成形具40に接近させた状態で冷却ガスを放出できるので、成形具40を所望の条件に冷却できる。例えば、下型4b側の冷却速度を上型4a側より大きくすることができる。しかも、本形態では、冷却ガス放出管22は、伸長した際、支持部材5の下方から中空部53内まで進入して支持部材5の内壁面に向けて冷却ガスを放出する。このため、成形具40に対して離れた箇所で冷却ガス放出管から冷却ガスを放出する場合と違って、冷却ガスが直接吹き付けられる部位と冷却ガスが回り込んで冷却される部位との間に予期せぬ温度差が発生して成形型40に温度分布のばらつきが発生するということがないので、ガラス素子(成形体)にアス、クセ等の不具合が発生することを防止できる。
Further, since the cooling gas can be discharged with the cooling
さらに、本発明の冷却ガス放出管によって、冷却媒体である冷却ガスの一方向の流路が形成されるため、乱流が生じず、最大の冷却効率が得られる。 Furthermore, since the cooling gas discharge pipe of the present invention forms a one-way flow path of the cooling gas that is the cooling medium, turbulent flow does not occur and the maximum cooling efficiency is obtained.
よって、本形態のモールドプレス成形装置1およびそれを用いたガラス光学素子(成形品)の製造方法によれば、高精度のガラス光学素子を安定して製造することができ、このような高精度のガラス光学素子であれば、成形後に被成形面に対する研磨等の後加工を必要としない。よって、デジタルカメラ等の撮像機器や、光ピックアップ、携帯端末用小型撮像機器などに用いられるガラス光学素子は、その光学的要求性能が極めて高く、しかも低価格化の要求が強いが、本形態によれば、かかる要求に対応することができる。
Therefore, according to the mold
また、本形態では、プレス直後の第1徐冷部(処理室P6)に冷却機構2を構成したため、成形難度の高い形状のガラス光学素子を安定して製造可能である。すなわち、メニスカスレンズのように上下非対称性の強い形状のガラス光学素子については、プレス時、徐冷時の上下温度差の付与が面精度に大きく影響する。特に、凹メニスカスレンズにおいてこの傾向が強い。従って、例えば凹メニスカスレンズにおいて、冷却時の熱収縮挙動により、中心部分と周辺部分の曲率が所望値に対して不均一にずれることがある。このような場合、本形態のように、成形型4を所望の温度差範囲に置いた状態で、上型4aおよび下型4bに対して再現性のよい徐冷を行えば、ガラスレンズの第一面、第二面を所定公差内の形状とすることが可能である。また、同様な理由から、処理室P5(プレス部)に対して、冷却機構2を配置した場合も、ガラスレンズの第一面、第二面を所定公差内の形状とすることが可能である。
In the present embodiment, since the
[冷却ガス放出管の変形例1]
図4(a)、(b)は、本発明を適用したモールドプレス成形装置に使用可能な冷却ガス供給管の縦断面図およびB−B′断面図である。
[
4A and 4B are a longitudinal sectional view and a BB ′ sectional view of a cooling gas supply pipe that can be used in a mold press molding apparatus to which the present invention is applied.
上記形態では、冷却ガス放出管22における抜け止め防止手段として、大径管221、中径管222、および小径管223の各々において基端側を太くした構造を採用したが、さらに図4(a)に示すように、大径管221と中径管222との継ぎ部、および中径管222と小径管223との継ぎ部に対して、互いに係合して抜けを防止する係合部221b、222a、222b、223aを形成してもよい。このように構成すると、冷却ガスの放出を停止した際、冷却ガス放出管22が確実に収縮するという利点がある。
In the above embodiment, a structure in which the base end side of each of the large-
さらに、図4(b)に示すように、例えば、係合部222b、223aのうち、係合部222bについては環状に形成する一方、係合部223aについては、周方向の一部の箇所のみに形成すると、中径管222と小径管223との継ぎ部22aに隙間ができる。従って、冷却ガス放出管22からは、その先端側開口部だけでなく、外周側面部(継ぎ部)からも冷却ガスを放出できる。従って、支持部材5の内壁面を広い範囲にわたって冷却できるので、支持部材5の温度分布が低減されると共に支持部材5を効率的に冷却することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4B, for example, among the engaging
なお、図4に示すような係合部222b、223aを有する冷却ガス放出管22を用いる場合、冷却ガス放出管22が収縮した状態においては、内側の管の先端部の高さを、外側の管の係合部の高さよりも同等以上の高さにしておくことが望ましい。すなわち、冷却ガス放出管22の収縮時における大径管221の係合部221bの高さよりも中径管222の全長が僅かに長く、さらに、中径管222の係合部222bの高さよりも小径管221の全長が僅かに長く設定しておくことが望ましい。
When the cooling
このような構成により、当該冷却ガス放出管22に冷却ガスを供給したとき、内側の管の先端部がその外側の管の係合部に干渉することなく、冷却ガス放出管22をスムーズに伸長させることができる。
With such a configuration, when the cooling gas is supplied to the cooling
[冷却ガス放出管の変形例2]
図5(a)、(b)は、本発明を適用したモールドプレス成形装置に使用可能な別の冷却ガス供給管において冷却ガスの放出を停止した状態の説明図、および冷却ガスを放出している状態の説明図である。
[
5 (a) and 5 (b) are explanatory diagrams showing a state in which the cooling gas discharge is stopped in another cooling gas supply pipe that can be used in the mold press molding apparatus to which the present invention is applied, and the cooling gas is discharged. It is explanatory drawing of the state which exists.
伸長した冷却ガス放出管22を元の状態に収縮させるにあたっては、図5(a)、(b)に示すように、小径管223の先端部に開閉弁223fを設けてもよい。このような構成によれば、冷却ガスの放出時には開閉弁223fが開状態となる一方、冷却ガスの放出を停止した後、冷却ガス放出管22を通じて吸気すれば、開閉弁223fが閉状態となる。この状態では、吸気により圧力が冷却ガス放出管22を収縮する力として作用するため、冷却ガス放出管22を確実に収縮させることができる。また、図5(b)に示すように、小径管223の開口部近傍に複数の孔を有する多孔板223gを固定しておけば、冷却ガスを放出した際、多孔板223gが大きな抵抗を発生させるので、冷却ガス放出管22を確実に伸長させることができる。
In contracting the extended cooling
[支持部材5の変形例]
図6は、本発明を適用したモールドプレス成形装置に使用可能な支持部材の変形例を示す概略断面図である。図6に示すように、本形態では、中空部53を備えた支持部材5の上面部55(天井面)において、冷却ガス放出管22から吹き出した冷却ガスが直接当たる中央部55aの板厚を、周辺部55bの板厚よりも肉厚にした構造を採用してもよい。このような構造を採用すると、上面部55の温度分布が均一化するので、成形型4を均一に冷却することができる。
[Modification of Support Member 5]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of a support member that can be used in a mold press molding apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the thickness of the central portion 55 a where the cooling gas blown out from the cooling
[実施の形態2]
図7(a)、(b)は、本発明の実施の形態2に係るモールドプレス成形装置において、固定支持台上に成形具を配置する直前の状態を模式的に示す縦断面図、および固定支持台上に成形具を配置した後、冷却ガス供給管から冷却ガスを放出している状態を模式的に示す縦断面図である。
[Embodiment 2]
7 (a) and 7 (b) are a longitudinal sectional view schematically showing a state immediately before placing a forming tool on a fixed support base in the mold press forming apparatus according to
図7(a)、(b)に示すように、本発明を適用したモールドプレス成形装置1aでは、成形具40(被成形素材10を収容した成形型4、および支持部材5)を各処理室(加熱部、プレス部、冷却部など)に順次移送するにあたって、移送手段として、複数の成形具40を一括して持ち上げて後段の処理部に移送する搬送アーム8が用いられている。また、各処理室には、成形具40を載置する固定支持台24が配置されており、搬送アーム8は、固定支持台24に載置された成形具40の両側を下方から支持して成形具40を持ち上げ、搬送するように構成されている。従って、固定支持台24の上方位置が成形具40の移動領域6となる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, in the mold
ここで、支持部材5の下面には、小孔5aが形成されている一方、固定支持台24の上面には、小孔5aに嵌って位置決めおよび位置ずれ防止を行う小突起24cが形成されている。また、支持部材5には、下面で開口する中空部53が形成されている。
Here, a
このように構成したモールドプレス成形装置1aにおいて、例えば、処理室P6(第1除冷室)には冷却機構2(冷却手段)が構成されている。この冷却機構2を構成するにあたって、本形態では、固定支持台24には軸線方向に貫通する貫通孔240が形成されているとともに、貫通孔240の内部には、冷却ガス放出管22が配置されている。また、貫通孔240の下端部には冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置23が構成されている。
In the mold
ここで、冷却ガス放出管22は、大径管221と、この大径管221の内部に同軸状に配置された小径管223とからなり、大径管221と小径管223との継ぎ部には、図4を参照して説明した抜け防止用の係合部221b、223aが形成されている。また、固定支持台24の貫通孔240の下端側には、大径管221と小径管223の落下を防止するストッパ24aが形成され、固定支持台24の貫通孔240の上端側には、大径管221の下端側に形成された係合部221aと係合して、大径管221の上方への抜けを防止する係合部24bが形成されている。
Here, the cooling
このように構成したモールドプレス成形装置1aにおいて、成形具40は、搬送アーム8によって、処理室P6(第1徐冷部)の固定支持台24上に移送される。その際、冷却ガス放出管22は、図7(a)に示す収縮状態にある。処理室P6に移送されてきた成形具40は自然冷却される。このとき、実施の形態1と同様、支持部材5の熱容量の影響を受けて下型4bの方が高温であるため、冷却機構2によって下型4bを強制冷却する。この場合には、冷却ガス供給部23から冷却ガス放出管22に冷却ガスを所定の流速で供給すると、冷却ガス放出管22は、供給された冷却ガスの風圧によって、図7(a)に示す収縮状態から図7(b)に示す伸長状態に移行する。その結果、冷却ガス供給管22は、成形具40の移動領域6に出現し、支持部材5の中空部530の内部に進入する。そして、冷却ガス放出管22は、小径管223の先端側開口部、および小径管223と大径管221との継ぎ部から支持部材5の内壁面に向けて冷却ガスを放出する。そして、成形型4の上型4aおよび下型4bがそれぞれ所望の温度に到達すると、冷却ガスの供給を停止し、処理室P6における徐冷処理が終了する。
In the mold
次いで、搬送アーム8の再駆動に伴って成形具40が次室の固定支持台24上に移送されるとともに、新たな成形具40が処理室P6の固定支持台24上に移送されてくる。その際、冷却ガス放出管22が伸びきった状態であると、支持部材5と冷却ガス放出管22とが干渉するが、本形態では、冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給を停止した時点、あるいは冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給流量が低下した時点で、冷却ガス放出管22は、図7(b)に示す伸長状態から図7(a)に示す収縮状態に移行している。従って、支持部材5と冷却ガス放出管22とが干渉することがない。
Next, as the
[実施の形態3]
図8は、本発明の実施の形態3に係るモールドプレス成形装置の要部の縦断面図である。図8に示すモールドプレス成形装置1bでは、成形型4をパレット状の支持部材9に載せた状態で、支持部材9を移送手段によって押圧し、成形具40をガイドレール(図示せず)に沿ってプレート状の固定支持台15上に移送する。従って、固定支持台15の上が成形具40の移動領域6である。ここで、支持部材9には、その下面で開口する中空部90が形成されている。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of a main part of a mold press molding apparatus according to
このように構成したモールドプレス成形装置1bにおいても、例えば、処理室P6には冷却機構2(冷却手段)が構成されている。このような冷却機構2を構成するにあたって、本形態では、固定支持台15のうち、処理室P6(第1徐冷室)において成形具40が停止した際に中空部90と平面的に重なる位置には上下方向に貫通する貫通孔150が形成されているとともに、貫通孔150の内部には、冷却ガス放出管22が配置されている。また、貫通孔150の下端部には冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置23が構成されている。
Also in the mold
ここで、冷却ガス放出管22は、実施の形態2と同様、大径管221と、この大径管221の内部に同軸状に配置された小径管223とからなる。また、固定支持台15の貫通孔150の下端側には、大径管221と小径管223の落下を防止するストッパ15aが形成されているなど、実施の形態2と同様な構造が採用されている。
Here, the cooling
このように構成したモールドプレス成形装置1bにおいて、成形具40は、第1徐冷室などといった処理室P6に移送され、図8に示すように、所定位置で停止する。その際、冷却ガス放出管22は、実施の形態2において図7(a)を参照して説明したような収縮状態にある。処理室P6に移送されてきた成形具40は自然冷却される。このとき、実施の形態1と同様、支持部材5の熱容量の影響を受けて下型4bの方が高温であるため、冷却機構2によって下型4bを強制冷却する。この場合には、冷却ガス供給部23から冷却ガス放出管22に冷却ガスを所定の流速で供給すると、冷却ガス放出管22は、供給された冷却ガスの風圧によって、収縮状態から図8に示す伸長状態に移行する。その結果、小径管223の先端部は、支持部材9の中空部90の内部にまで達する。そして、冷却ガス放出管22は、小径管223の先端側開口部、および小径管223と大径管221との継ぎ部から支持部材9の内壁面に向けて冷却ガスを供給する。
In the mold
次いで、成形具40が次室に移送されるとともに、新たな成形具40が処理室P6に移送されてくる。その際、冷却ガス放出管22が伸びきった状態であると、支持部材9と冷却ガス放出管22とが干渉するが、本形態では、冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給を停止した時点、あるいは冷却ガス放出管22への冷却ガスの供給流量が低下した時点で、冷却ガス放出管22は、図8に示す伸長状態から図7(a)に示す収縮状態に移行している。従って、支持部材5と冷却ガス放出管22とが干渉することがない。
Next, the
[その他の実施の形態]
上記形態では、冷却機構2を処理室P6(第1徐冷室)に配置した例を説明したが、成形型4あるいは支持部材5、9の冷却が行われるその他の処理部(例えば、プレス部、急冷部)に冷却機構2を配置してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, an example in which the
上記形態では、成形型4を支持する支持部材5、9の中空部53、90の天井部に向けて冷却ガスを放出したが、支持部材5、9の中空部53、90の天井部に貫通孔を形成しておき、冷却ガス放出管22から放出される冷却ガスを貫通孔を経由して直接、成形型4に吹き付けて、成形型4および成形体を冷却してもよい。
In the above embodiment, the cooling gas is discharged toward the ceiling portions of the
上記形態では、冷却ガス放出管22を上向きに配置したが、下向きに配置して、成形具40を冷却する構成を採用してもよい。
In the above embodiment, the cooling
上記形態では、成形型4と支持部材5、9とからなる成形具40を搬送するタイプのモールドプレス成形装置に本発明を適用したが、成形型4のみを成形具として搬送し、支持部材5、9を用いないタイプのモールドプレス成形装置に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to a mold press molding apparatus that transports the
1、1a、1b モールドプレス成形装置
2 冷却機構(冷却手段)
3 回転テーブル(移送手段)
4 成形型
5、9 支持部材
6 移動領域
8 搬送アーム(移送手段)
10 被成形素材
40 成形具
22 冷却ガス放出管
53、90 支持部材の中空部
71 ヒーター(加熱手段)
221 大径管
222 中径管
223 小径管
1, 1a, 1b Mold
3 Rotary table (transfer means)
4
DESCRIPTION OF
221
Claims (6)
前記プレス部および前記冷却部のうちの少なくとも1つの処理部は、前記成形型を冷却するときに当該成形型または該成形型を支持する支持部材の移動領域に出現し、前記成形型を移送するときに前記移動領域から退避する冷却媒体放出管を備えており、
前記冷却媒体放出管は径の異なる複数の管体を備え、
前記複数の管体は、収縮時、径の大きな管体内に径の小さな管体が略同軸状に収納された状態にあり、伸長時、径の小さな管体が径の大きな管体の先端から突出するように、伸縮自在に構成され、冷却媒体を放出する際、その圧力で自動的に伸長して、前記移動領域に出現し、冷却媒体の放出を停止した際、自重により自動的に収縮することを特徴とするモールドプレス成形装置。 In a mold press molding apparatus comprising a plurality of processing units including a heating unit, a pressing unit and a cooling unit, and a transfer means for sequentially transferring a molding die containing a material to be molded to the plurality of processing units,
At least one of the pressing unit and the cooling unit appears in the moving region of the mold or a support member that supports the mold when the mold is cooled, and transfers the mold. A cooling medium discharge pipe sometimes retracted from the moving area,
The cooling medium discharge pipe includes a plurality of pipe bodies having different diameters,
The plurality of tubes are in a state where a small-diameter tube body is accommodated in a substantially coaxial shape within a large-diameter tube body when contracted, and when expanded, the small-diameter tube body is separated from the tip of the large-diameter tube body. It is configured to be able to expand and contract so as to protrude, and when it discharges the cooling medium, it automatically expands with its pressure, appears in the moving area, and automatically contracts due to its own weight when it stops discharging A mold press molding apparatus.
前記冷却媒体放出管は、前記成形型を冷却する際、前記支持部材の下方から前記中空部内まで進入して該中空部内において冷却媒体を放出することを特徴とする請求項1に記載のモールドプレス成形装置。 The support member includes a hollow portion that opens at a lower surface on the inside,
2. The mold press according to claim 1, wherein when cooling the mold, the cooling medium discharge pipe enters the hollow portion from below the support member and discharges the cooling medium in the hollow portion. Molding equipment.
前記型載置部の内側が前記中空部となっていることを特徴とする請求項2に記載のモールドプレス成形装置。 The support member includes a mold placement portion on which the mold is placed;
The mold press molding apparatus according to claim 2, wherein an inner side of the mold mounting portion is the hollow portion.
モールドプレス成形装置。Mold press molding equipment.
加熱軟化した被成形素材を前記プレス部でプレスした後、前記冷却媒体放出管から冷却媒体を放出して前記成形型を冷却することを特徴とする成形品の製造方法。A method for producing a molded product, comprising: pressing a heat-softened material to be molded by the pressing unit, and then discharging the cooling medium from the cooling medium discharge pipe to cool the mold.
加熱軟化した被成形素材を前記プレス部でプレスした後、前記成形型を支持する前記支持部材の内部に、前記冷却媒体放出管から冷却媒体を供給して前記成形型を冷却することを特徴とする成形品の製造方法。 A method for producing a molded product using the mold press molding apparatus according to claim 2 or 3 ,
After the heat-softened molding material is pressed by the pressing unit, a cooling medium is supplied from the cooling medium discharge pipe to the inside of the support member that supports the molding die to cool the molding die. A method for manufacturing a molded product.
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