JP5029452B2 - 成形金型およびその脱型方法 - Google Patents
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Description
また、図17に示すように、近年では樹脂バンパー101が大型化するとともに意匠部品としての機能が増してきており、前記見切り部101aはホイールアーチ102に向かって傾斜する形状に成形されるものが主流となってきている。
このような形状に成形される見切り部101aに構成されるアンダーカット部は、図18に示すように、成形品である樹脂バンパー101の離型方向と交差する方向にスライド可能なスライドコア110にて成形され、前記樹脂バンパー101は連結ロッド111aの軸方向に移動可能な傾斜コア111により脱型処理がなされる。つまり、傾斜コア111が図18における矢印方向へ押し出されることにより、脱型処理が行われる。
このように、傾斜コア111を可動型本体との間に隙間を設けて設置すると、キャビティに樹脂を充填して成形品を成形する際に、充填した樹脂の圧力により傾斜コア111が動いて傾斜コア111と可動型本体との間に段差が生じる。
傾斜コア111と可動型本体との間に段差が生じると、傾斜コア111と可動型本体とが接する成形品の内側面に段差が発生し、発生した段差が成形品の外側面にまで現われてきて成形品の意匠品質を低下させることがある。
とくに、近年では成形品の肉厚が薄くなる傾向にあるため、成形品の外側面への段差の出現が顕著となってきている。
一方、成形品への段差の発生を防止するために、傾斜コア111を可動型本体との間に隙間を小さくすると、傾斜コア111が移動する際に可動型本体との間でかじりが発生し、傾斜コア111の正常な動作を妨げてしまう恐れがある。
従って、成形品を成形する成形金型を組み付けるときには、成形品の外側面に現われる段差や傾斜コア111の動作異常などが発生しないようにするため、傾斜コア111や可動型本体などの金型構成部材の組付調整作業が非常に困難で煩雑なものとなっている。
例えば特許文献1に示す金型においては、ばねにより付勢される可動入れ子を可動型に設けて、前記可動入れ子により、脱型時に成形品のアンダーカット部を押し出して金型面から剥離させるように構成している。
また、特許文献2に示す金型においては、可動型に設けられアンダーカット部を成形するスライドコアに、ばねにより付勢される保持部材を設けて、前記保持部材により、脱型時にスライドコアのスライド動作に伴って成形品のアンダーカット部を押し出すように構成している。
この場合、開く動作が行われる前記金型部材は油圧シリンダなどの油圧駆動のアクチュエータにより動作されるが、前記押し出し部材はばねの弾性力により付勢されて動作しており、押し出し部材の動作速度が金型部材の動作速度より遅くなるため、両者の動作タイミングにずれが生じて適切な脱型動作ができない場合がある。
このように、適切な脱型動作を行うことができなかった場合には、成形品に無理な応力がかかって成形品の品質が低下したり、金型による成形サイクルタイムを長く設定する必要が出てきたりする。
即ち、請求項1記載のごとく、主に成形品の本体部外面を成形する固定型と、前記成形品の本体部内面およびアンダーカット部内面を成形する可動型本体と前記アンダーカット部外面を成形するスライドコアとを有する可動型と、を備える成形金型であって、前記固定型は成形品の本体部外面を成形する固定型本体と、成形品の本体部外面とアンダーカット部外面との境界部を成形する脱型コアとを備え、前記可動型には、弾性部材による付勢力により前記成形品のアンダーカット部を脱型方向へ押し出す押し出し部材が設けられ、前記押し出し部材には、固定型と可動型との型閉じ動作により前記脱型コアに当接し、前記押し出し部材を前記弾性部材による付勢力に抗して可動型側に摺動させる当接部材が設けられ、前記スライドコアには、該スライドコアと前記当接部材との干渉を防止する逃がし部が形成される。
これにより、型閉じ時に、前記脱型コアの駆動力がそのままの大きさで当接部材に伝達されることとなり、また、押し出し部材の移動方向と当接部材に加えられる力の方向とが一致することとなるため、押し出し部材を円滑かつ確実に可動型側へ移動させて、前記押し出し部材を確実に型閉じ時の位置に収納することができる。
これにより、前記押し出し部材は、固定型本体と可動型本体とが相対的に離間する型開き動作開始時に移動動作を開始してその後一旦停止し、その後脱型コアの型開き方向への移動動作が開始されると再び移動動作を開始するといったように、型開き方向への移動動作を二段階の動作にて行うこととなるので、前記押し出し部材と脱型コアとの動作タイミングを調整して同期させることができ、成形品の脱型を確実かつ円滑に行うことができ、製品品質の向上および成形のサイクルタイムの短縮を図ることが可能となる。
これにより、型閉じ時に、前記脱型コアの駆動力がそのままの大きさで当接部材に伝達されることとなり、また、押し出し部材の移動方向と当接部材に加えられる力の方向とが一致することとなるため、押し出し部材を円滑かつ確実に可動型側へ移動させて、前記押し出し部材を確実に型閉じ時の位置に収納することができる。
これにより、前記押し出し部材は、固定型本体と可動型本体とが相対的に離間する型開き動作開始時に移動動作を開始してその後一旦停止し、次に脱型コアの型開き方向への移動動作が開始されると再び移動動作を開始するといったように、型開き方向への移動動作を二段階の動作にて行うこととなるので、前記押し出し部材と脱型コアとの動作タイミングを調整して同期させることができ、成形品の脱型を確実かつ円滑に行うことができ、製品品質の向上および成形のサイクルタイムの短縮を図ることが可能となる。
また、成形品の脱型を確実かつ円滑に行うことができ、製品品質の向上および成形のサイクルタイムの短縮を図ることが可能となる。
図1、図2に示す成形金型1は、例えば図3に示す自動車のフロント用の樹脂バンパー60を成形するための成形金型として構成されている。
前記樹脂バンパー60は、車両の前面に配置される前面部61および車両の側面に配置される側面部62が一体的に成形されており、前記側面部62の後端上部には、樹脂バンパー60の車両への取り付け部となる見切り部64が形成されている。
前記見切り部64には、内側方向へ向かって延出するフランジ部64aが形成されており、前記フランジ部64aにより樹脂パンパー60が車両に取り付けられるように構成されている。また、前記見切り部64は、前記側面部62の後端下部に構成されるホイールアーチ部63に向かって傾斜しており、前記フランジ部64aが成形金型1により樹脂バンパー60を成形する際のアンダーカット部を構成している。
そして、前記成形金型1においては、前記固定型本体21、脱型コア22、可動型本体11、およびスライドコア12により樹脂バンパー60を成形するための空間となるキャビティ1aが形成されている。
また、前記スライドコア12は前記型開閉方向と交差する方向(図2における左右方向)へ移動可能に構成されている。
前記跳ね出しコア13は、成形された前記樹脂バンパー60の脱型時に、前記成形面11aに沿って摺動し、アンダーカット部となる前記フランジ部64aを押し出して可動型本体11から跳ね上げる押し出し部材である跳ね出しコア本体13aと、前記跳ね出しコア本体13aから型開閉方向に対して直交する方向に延出するロッド支持部13dと、前記ロッド支持部13dの先端部から前記型開閉方向における脱型コア22側へ延出し、前記脱型コア22に当接可能な当接部材であるガイドロッド13cとを備えている。
また、前記跳ね出しコア本体13aは、前記可動型本体11から固定型20側へ突出するシャフト14に摺動自在に嵌挿されるとともに、前記シャフト14に嵌装された圧縮ばね15により、固定型20側へ付勢されている。
また、前記スライドコア12には傾斜面12cが形成されており、前記固定型本体21には、前記傾斜面12cに当接し該傾斜面12cと傾斜角度を合わせて形成された傾斜面であるロッキング面23aを有するロッキングブロック23が取り付けられている。前記ロッキングブロック23には、該ロッキングブロック23から突出し前記スライドコア12のロッキング孔12dに嵌挿されるアンギュラピン24が設けられており、前記アンギュラピン24は前記ロッキング面23aと同等の傾斜角を有した姿勢に配置されている。
このように、スライドコア12は、固定型本体21の型開き動作に伴って開方向(可動型本体11から離間する方向)へ移動するように構成されている。
なお、可動型本体11には、スライドコア12の移動量を規制するコアストッパ17が設けられている。
前記スライドコア12には、前記傾斜面13bに当接可能であり、該傾斜面13bの傾斜角度と同様の傾斜角度を有した摺動傾斜面12aが形成されている。
固定型20と可動型10とが閉じ、スライドコア12が前記成形面11aに当接している状態では、前記摺動傾斜面12aが前記跳ね出しコア本体13aの傾斜面13bに当接して、該跳ね出しコア本体13aを前記圧縮ばね15の付勢力に抗して反固定型10側へ押し下げている。これにより、前記跳ね出しコア13は、型開閉方向の摺動範囲における最も反固定型10側に位置している。
固定型20と可動型10とが閉じた状態では、前記ガイドロッド13cの先端と前記脱型コア22との間には所定の隙間d1が形成されている。
また、前記スライドコア12には、前記跳ね出しコア13のロッド支持部13dと当接可能な当接面12eが形成されている。図1、図2に示す型閉じ状態においては、前記当接面と前記ロッド支持部13dとの間には、隙間d2が形成されている。
まず、図1、図2に示す成形金型1は、前記キャビティ1a内に射出・充填された溶融樹脂が冷却されて凝固し、樹脂バンパー60が成形された状態にある。
樹脂バンパー60が成形された状態にある成形金型1を次のように型開きすることで、前記フランジ部64aの脱型処理が行われる。
固定型本体21が可動型本体11に対して離間すると、スライドコア12が前述のように前記スライド用ばね16の付勢力およびアンギュラピン24により開方向(成形面11aから離間する方向)へ移動する。
前記跳ね出しコア本体13aの型開き方向への移動は、前記跳ね出しコア13のロッド支持部13dが前記スライドコア12の当接面12eに当接するまで行われる。つまり、前記跳ね出しコア本体13aは、型閉じ状態から前記隙間d2だけ型開き方向へ移動する。
従って、前記隙間d2は、前記跳ね出しコア本体13aの型開き方向への移動量が、前記フランジ部64aを可動型本体11から脱型する位置まで押し出すことができるだけの量となるように設定されている。
従って、仮に脱型コア22の動作開始と同時に跳ね出しコア13の動作を開始させたとすると、動作速度の立ち上がりが迅速な脱型コア22と動作速度の立ち上がりが緩やかな跳ね出しコア13との動作タイミングがずれて、脱型コア22と跳ね出しコア13とが同期して動作することができず、脱型動作を適正に行うことが困難になる恐れがある。
これにより、前記脱型コア22が型開き方向へ移動する脱型動作を開始する時点では、
前記跳ね出しコア13は定常状態に近い移動速度で動作することができ、跳ね出しコア13と脱型コア22とを同期して動作させることが可能となっている。
例えば、脱型コア22を動作させる油圧アクチュエータの油圧推進力や、跳ね出しコア13を動作させる圧縮ばね15の弾性係数が既知のものである場合には、これらの油圧推進力や弾性係数に基づいた理論値や算出値を前記隙間d1として用いたり、実機や評価機を用いて行った試験・試行・知見などに基づいて求めた値を隙間d1として用いたりすることができる。
このとき、前記脱型コア22が前記跳ね出しコア13のガイドロッド13cに当接し、該跳ね出しコア13が脱型コア22の移動に伴い、前記圧縮ばね15の付勢力に抗して型閉じ方向へ移動される。
この可動型本体11と固定型本体21との型閉じ動作に伴って、前記スライドコア12がアンギュラピン24のガイドにより、前記スライド用ばね16の付勢力に抗して閉方向(成形面11aに近接する方向)へ移動する。
これにより、固定型10を構成する固定型本体11および脱型コア12、ならびに可動型20を構成する可動型本体11、スライドコア12、および跳ね出しコア13の各部材が型閉じ状態の位置に戻り、固定型本体11、脱型コア12、可動型本体11、およびスライドコア12によりキャビティ1aが構成される。
1a キャビティ
10 可動型
11 可動型本体
12 スライドコア
12a 摺動傾斜面
12b 逃がし孔
13 跳ね出しコア
13a 跳ね出しコア本体
13b 傾斜面
13c ガイドロッド
13d ロッド支持部
15 圧縮ばね
20 固定型
21 固定型本体
22 脱型コア
60 樹脂バンパー
62 側面部
64 見切り部
64a フランジ部
Claims (4)
- 主に成形品の本体部外面を成形する固定型と、
前記成形品の本体部内面およびアンダーカット部内面を成形する可動型本体と前記アンダーカット部外面を成形するスライドコアとを有する可動型と、
を備える成形金型であって、
前記固定型は成形品の本体部外面を成形する固定型本体と、成形品の本体部外面とアンダーカット部外面との境界部を成形する脱型コアとを備え、
前記可動型には、弾性部材による付勢力により前記成形品のアンダーカット部を脱型方向へ押し出す押し出し部材が設けられ、
前記押し出し部材には、固定型と可動型との型閉じ動作により前記脱型コアに当接し、前記押し出し部材を前記弾性部材による付勢力に抗して可動型側に摺動させる当接部材が設けられ、
前記スライドコアには、該スライドコアと前記当接部材との干渉を防止する逃がし部が形成される、
ことを特徴とする成形金型。 - 前記スライドコアには、該スライドコアのスライド位置に応じて前記押し出し部材に係止して、前記押し出し部材を前記弾性部材による付勢力に抗して可動型側に摺動可能な係止面が形成され、
前記係止面により、押し出し部材が可動型側に摺動された状態では、前記当接部材と脱型コアとの間に所定の隙間が形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の成形金型。 - 主に成形品の本体部外面を成形する固定型と、
前記成形品の本体部内面およびアンダーカット部内面を成形する可動型本体と前記アンダーカット部外面を成形するスライドコアとを有する可動型とを備え、
前記固定型は成形品の本体部外面を成形する固定型本体と、アンダーカット部外面の一部を成形する脱型コアとを備え、
前記可動型には、弾性部材による付勢力により前記成形品のアンダーカット部を脱型方向へ押し出す押し出し部材が設けられ、
前記押し出し部材には、固定型と可動型との型閉じ動作により前記脱型コアに当接し、前記押し出し部材を前記弾性部材による付勢力に抗して可動型側に摺動させる当接部材が設けられ、
前記スライドコアには、該スライドコアと前記当接部材との干渉を防止する逃がし部が形成される、
成形金型の脱型方法であって、
成型品の成形後に、型閉じ状態にある成形金型の前記固定型本体を開くとともに、前記スライドコアを開方向にスライドさせる型開き工程と、
前記脱型コアを開いて、該脱型コアによる前記当接部材に対する当接状態を解除し、前記押し出し部材により前記成形品のアンダーカット部を脱型方向へ押し出すアンダーカット部処理工程とを備える、
ことを特徴とする成形金型の脱型方法。 - 前記スライドコアには、該スライドコアのスライド位置に応じて前記押し出し部材に係止して、前記押し出し部材を前記弾性部材による付勢力に抗して可動型側に摺動可能な係止面が形成され、
前記係止面により、押し出し部材が可動型側に摺動された状態では、前記当接部材と脱型コアとの間に所定の隙間が形成され、
前記型開き工程では、前記スライドコアのスライドにより、前記係止面による前記押し出し部材に対する係止状態が解除され、
前記当接部材が前記脱型コアに当接するまで前記押し出し部材が開方向へ摺動する、
ことを特徴とする請求項3に記載の成形金型の脱型方法。
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