JP5487657B2 - アンダーカット部を有する射出成形品用金型及びそれを用いた製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アンダーカット部を有する射出成形品用金型及びそれを用いた製造方法に関するものである。

金型から取出すときにそのままの状態では離型できないアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法、並びにその金型が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この種の金型は、射出成形品の外形が成形されるキャビティと、このキャビティ内にキャビティの開口部より広い内部空間となるアンダーカット部を有するコアとから構成されている。

コアは、キャビティ内で成形された射出成形品からコアを抜き出すために複数に分割されており、これら分割されたコアは、アンダーカット部から抜出す方向に移動可能な構成とされている。

特開２００８−１１０４９７号公報

しかしながら、特許文献１に係る金型は、互いに接触して摺動可能に移動する第一、第二スライドコアと、第一、第二スライドコアを斜めに案内するアンギュラピンと、第一、第二キャビティ形成部材とからなる複数の部材から構成されている。
この結果、部品点数の増大により成形費や金型のコストがかさむ、また、コアの複雑な動きを伴うため成形能率が低下する等の問題を有していた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、金型構成の簡素化・低コスト化と製造工程の単純化を図ることができる、アンダーカット部を有する射出成形品用金型及びそれを用いた製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るアンダーカット部を有する射出成形品用金型及びそれを用いた製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

第一の発明は、キャビティを有する雌型とコアを有する雄型とにより、互いに背向する一対のアンダーカット部を有する射出成形品を成形する金型であって、前記コアは、先端側が先細りとなるように傾斜する第一傾斜面が形成されると共に前記キャビティに対して進退移動する一対のクサビ部材と、前記アンダーカット部を成形するアンダーカット成形部位と前記第一傾斜面に対して摺動可能に連接する第二傾斜面が形成されると共に前記クサビ部材の進退移動に伴って前記進退移動の方向に直交する方向に平行移動する一対のスライドコアと、からなり、前記一対のクサビ部材同士は、前記第一傾斜面同士が対向して配置され、前記一対のスライドコア同士は、前記第二傾斜面に背向して前記進退移動の方向に沿う面同士を密着可能に配置されることを特徴とする。

また、前記クサビ部材にはそれぞれ前記第一傾斜面が複数形成され、前記第一傾斜面のそれぞれに前記スライドコアが連結されることを特徴とする。

また、前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面には、互いに嵌り合うと共に抜け止め形状を有する係合手段と被係合手段が形成され、前記係合手段と前記被係合手段を介して前記クサビ部材と前記スライドコアとが連結されることを特徴とする。

また、前記クサビ部材は、背向する一対の前記第一傾斜面を有し、前記第一傾斜面の一方に第一係合手段及び第一被係合手段を介して第一スライドコアが連結され、前記第一傾斜面の他方に第二係合手段及び第二被係合手段を介して第二スライドコアが連結され、前記第一係合手段及び第一被係合手段と前記第二係合手段と第二被係合手段とは、互い違いとなる位置に形成されることを特徴とする。

第二の発明は、キャビティを有する雌型とコアを有する雄型とにより、互いに背向する一対のアンダーカット部を有する射出成形品を製造する製造方法であって、前記コアは、先端側が先細りとなるように傾斜する第一傾斜面が形成されると共に前記キャビティに対して進退移動する一対のクサビ部材と、前記アンダーカット部を成形するアンダーカット成形部位と前記第一傾斜面に対して摺動可能に連接する第二傾斜面が形成されると共に前記クサビ部材の進退移動に伴って前記進退移動の方向に直交する方向に平行移動するスライドコアと、からなり、前記一対のクサビ部材同士は、前記第一傾斜面同士が対向して配置され、前記一対のスライドコア同士は、前記第二傾斜面に背向して前記進退移動の方向に沿う面同士を密着可能に配置され、前記雌型と前記雄型からなる金型を閉じると共に前記一対のクサビ部材を前記キャビティに対して前進して前記一対のスライドコアを前記キャビティの中心側に平行移動させて互いに密着させる工程と、前記キャビティと前記コアにより形成される内部空間に成形品材料を充填する工程と、前記一対のクサビ部材を前記キャビティに対して後退して前記一対のスライドコアを前記キャビティの外周側に平行移動させて互いに離間させる工程と、前記雌型と前記雄型からなる金型を開く工程と、を有することを特徴とする。

本発明の第一実施形態に係る金型で製造された射出成形品の斜視図である。 射出成形品の平面図及び断面図である。 雄型のコアと射出成形品との関係を示す断面斜視図である。 雄型のコアを雌型側から視た分解斜視図である。 雄型のスライドコアをクサビ部材の前進移動により外側横方向に移動させた状態を示す断面図である。 雄型の前進移動でキャビティに形成される内部空間で射出成形品が製造された状態を示す動作説明図（斜視図）である。 雄型のスライドコアをクサビ部材の後退移動により内側横方向に移動させた状態を示す断面図である。 射出成形後にクサビ部材の後退移動によりスライドコアを内側横方向に移動させた状態を示す動作説明図（斜視図）である。 雄型の後退移動により射出成形品の開口からコアを外部に抜き出した状態を示す動作説明図である。

以下、本発明に係るアンダーカット部を有する射出成形品用金型及びそれを用いた製造方法の実施形態につき図面を参照して説明する。

図１、図２には、後述する金型Ｍ（雌型Ｍ１、雄型Ｍ２）により成形（製造）された射出成形品１が示されている。この射出成形品１は、開口を有する有底の箱体として成形される。更に、射出成形品１の表面に形成された２つの開口３ａ，３ｂは、両側の枠体２ａと中間の枠体２ｂとの互いに対面する内壁４ａ，４ｂより内側に突出した庇状のアンダーカット部Ｋが成形されている。

図２（ｂ）に示すように、射出成形機（不図示）の固定盤に固定された雌型Ｍ１に対し、前進移動した雄型Ｍ２をパーティング面（parting line面）となる合せ面Ｌで互いに合わせることで、雌型Ｍ１のキャビティＣＡに雄型Ｍ２のコア６が位置決めされる。

そして、キャビティＣＡと雄型Ｍ２のコア６の外側周壁によって形成された内部空間に不図示のゲートから樹脂を注入することで、開口３ａ，３ｂの対面する枠体２ａ，２ｂの縁にアンダーカット部Ｋを有する射出成形品１が成形される。

次に、雄型Ｍ２のコア６の詳細構造に付き、図３、図４を参照して詳述する。
図３において、コア６は、先端側が先細りとなる外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２を両側に形成した板状のクサビ部材１０と、クサビ部材１０両側の外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２に摺動可能に連接する内側傾斜面１２Ｔ，１３Ｔを形成した一対のスライドコア１２，１３から構成されている。

更に、図４に示されるように、クサビ部材１０の外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２の両面には、第一係合手段２４と第二係合手段２５が形成されている。これに対して、クサビ部材１０の両側に配設されるスライドコア１２，１３の内側傾斜面１２Ｔ，１３Ｔには、第一係合手段２４と係合可能な第一被係合手段２６，第二係合手段２５と係合可能な第二被係合手段２７が配設されている。

第一係合手段２４は、クサビ部材１０の一方の外側傾斜面１０Ｓ１に沿う第一突条部Ｒ１として突設され、第二係合手段２５は、クサビ部材１０の他方の外側傾斜面１０Ｓ２に沿う第一凹条部Ｔ１として凹設されている。

つまり、第一係合手段２４と係合可能な第一被係合手段２６は、一方のスライドコア１２の内側傾斜面１２Ｔに沿う第二凹条部Ｔ２として凹設される。また、第二係合手段２５と係合可能な第二被係合手段２７は、他方のスライドコア１３の内側傾斜面１３Ｔに沿う第二突条部Ｒ２として突設されている。

また、第一突条部Ｒ１と第二突条部Ｒ２の両側面には、それぞれ凹溝１４，１８が形成され、第一凹条部Ｔ１と第二凹条部Ｔ２の両内壁には、凹溝１４，１８とそれぞれ係合可能な突出部１５，１６が形成されている。これにより、第一係合手段２４と第一被係合手段２６、第二係合手段２５と第二被係合手段２７がそれぞれ嵌合し、凹溝１４，１８と突出部１５，１６が互いに抜け止め(アンダーカット形状)となって機能する。

更に、スライドコア１２，１３の先端外側縁には、射出成形品１のアンダーカット部Ｋを成形する部位となる凹溝Ｇ１，Ｇ２が形成されており、凹溝Ｇ１，Ｇ２の更に先端縁には突出部Ｆ１，Ｆ２が形成されている。

クサビ部材１０の基部両側面には係合突起２２が設けられており、この係合突起２２は、後述する雄型Ｍ２の内部空間に装着されたガイドブロックＢを介して進退移動可能に配置された可動ブロック２８に、係止している。

また、スライドコア１２，１３の基部両側面には係止突起２０が形成されており、これら係止突起２０は、雄型Ｍ２の内部に形成された内部空間３２の下端の段部Ｎに横移動可能に係合保持されている（図７参照）。

次に、アンダーカット部を有する射出成形品１を製造する製造方法に付き図５〜図９を参照して説明する。
先ず、クサビ部材１０の前進移動によりスライドコア１２，１３が外側横方向に移動するコア６の動作に付き説明する。
クサビ部材１０を係合保持する連結部材３０は、雄型Ｍ２の内部空間３２内において、不図示の駆動手段により進退移動するようになっている。
クサビ部材１０は、内部空間３２内に装着されたガイドブロックＢに形成されて挿通孔３４内で進退移動可能に挿嵌保持されている。

図５に示すように、雄型Ｍ２を雌型Ｍ１との合せ面Ｌで互いに接合する。また、クサビ部材１０を先端側（キャビティＣＡ側）に押圧してスライドコア１２，１３をキャビティＣＡの外周側に移動させる。これにより、クサビ部材１０及びスライドコア１２，１３の先端が雌型Ｍ１のキャビティＣＡ内に位置決めされる。

そして、図６に示すように、ゲートＧＡを介して樹脂をキャビティに注入すると、射出成形品１が成形される。

次いで、図７に示すように、可動ブロック２８に係止しているクサビ部材１０を不図示の駆動手段により連結部材３０を介してキャビティＣＡに対して後退移動する。
すると、図８（ａ），（ｂ）に示すように、クサビ部材１０の両側に配設されている一対のスライドコア１２，１３は、クサビ部材１０の第一突条部Ｒ１，第一凹条部Ｔ１に係合する第二突条部Ｒ２，第二凹条部Ｔ２によって射出成形品１の開口３ａ，３ｂ（キャビティＣＡ）の内方に向けて横移動する。

このようにして、スライドコア１２，１３の先端外側縁に形成された凹溝Ｇ１，Ｇ２は、内壁４ａ，４ｂより内側に突出したアンダーカット部Ｋから内方に向けて退避する。

そして最後に、図９に示すように、雄型Ｍ２を雌型Ｍ１から後退移動することで、コア６は射出成形品１の開口３ａ，３ｂを抜けて射出成形品１から離間する。
これにより、射出成形品１は雌型Ｍ１から取り出すことが可能となる。

本発明に係る射出成形品用金型Ｍによれば、コア６が、先端側が先細りとなるように傾斜する外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２が形成されると共にキャビティＣＡに対して進退移動するクサビ部材１０と、アンダーカット部Ｋを成形する凹溝Ｇ１，Ｇ２と、外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２に対して摺動可能に連接する内側傾斜面１２Ｔ，１３Ｔが形成されると共にクサビ部材１０の進退移動に伴ってキャビティＣＡの内方に向けて横移動するスライドコア１２，１３と、から構成されるので、簡単な構造によりアンダーカット部Ｋを成形できる。具体的には、アンギュラピンやコア戻し用スプリング等が不要となるので、金型Ｍの構造の簡素化と低コスト化を実現することができる。更に、アンダーカット部Ｋを有する射出成形品１の低コスト化を図ることができる。

また、クサビ部材１０に外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２が複数形成され、スライドコア１２，１３が複数設けられるので、複数のアンダーカット部Ｋを有する射出成形品１を一度に製造することができる。

また、外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２及び内側傾斜面１２Ｔ，１３Ｔには、互いに嵌り合うと共に抜け止め形状（凹溝１４，１８、突出部１５，１６）を有する第一係合手段２４，第一被係合手段２６、第二係合手段２５，第二被係合手段２７が形成され、これらを介してクサビ部材１０とスライドコア１２，１３とが連結されるので、簡単な構造によりクサビ部材１０とスライドコア１２，１３を確実に連結して連動させることができる。

また、クサビ部材１０は、背向する一対の外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２を有し、外側傾斜面１０Ｓ１に第一係合手段２４，第一被係合手段２６を介してスライドコア１２が連結され、外側傾斜面１０Ｓ２に第二係合手段２５，第二被係合手段２７を介してスライドコア１３が連結され、第一係合手段２４，第一被係合手段２６と第二係合手段２５，第二被係合手段２７とは、互い違いとなる位置に形成されるので、クサビ部材１０に対して効率的に複数のスライドコア１２，１３を連結することができる。したがって、比較的小さい射出成形品１であっても、複数のアンダーカット部Ｋを成形することができる。

また、本発明に係る製造方法によれば、雌型Ｍ１と雄型Ｍ２からなる金型Ｍを閉じると共に、クサビ部材１０をキャビティＣＡに対して前進してスライドコア１２，１３をキャビティＣＡの外周側に平行移動させる工程と、キャビティＣＡとコア６により形成される内部空間に成形品材料を充填する工程と、クサビ部材１０をキャビティＣＡに対して後退して凹溝Ｇ１，Ｇ２をキャビティＣＡの中心側に平行移動させる工程と、雌型Ｍ１と雄型Ｍ２からなる金型Ｍを開く工程と、を有するので、単純かつ簡単な動作によりアンダーカット部Ｋを成形できる。したがって、アンダーカット部Ｋを有する射出成形品１の低コスト化を図ることができる。

前述した実施の形態で示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

本実施形態では、クサビ部材１０における背向する一対の外側傾斜面１０Ｓ１，１０Ｓ２にスライドコア１２，１３を連結した例に付き説明したが、これに限らない。
例えば、外側傾斜面を３つ以上形成して３つ以上のスライドコアを連結する場合であってもよいし、クサビ部材１０に１つの外側傾斜面を形成して１つのスライドコアを連結する場合であってもよい。

また、例えば、クサビ部材１０とその両側に配設されるスライドコア１２，１３の第一係合手段２４，第二係合手段２５及び第一被係合手段２６，第二被係合手段２７は、クサビ部材１０の中心に対し非対称の位置に配設されているが、対称の位置に配設することもできる。

１…射出成形品、 ６…コア、 １０…クサビ部材、 １０Ｓ１，１０Ｓ２…外側傾斜面（第一傾斜面） １２，１３…スライドコア（第一，第二スライドコア）、 １２Ｔ，１３Ｔ…内側傾斜面（第二傾斜面）、 １４，１８…凹溝（抜け止め形状）、 １５，１６…突出部（抜け止め形状）、 ２４…第一係合手段、 ２５…第二係合手段、 ２６…第一被係合手段、 ２７…第二被係合手段、 Ｍ…金型（射出成形品用金型）、 Ｍ１…雌型、 Ｍ２…雄型、 ＣＡ…キャビティ、 Ｇ１，Ｇ２…凹溝（アンダーカット成形部位） Ｋ…アンダーカット部

Claims (5)

1. キャビティを有する雌型とコアを有する雄型とにより、互いに背向する一対のアンダーカット部を有する射出成形品を成形する金型であって、
   前記コアは、
   先端側が先細りとなるように傾斜する第一傾斜面が形成されると共に前記キャビティに対して進退移動する一対のクサビ部材と、
   前記アンダーカット部を成形するアンダーカット成形部位と前記第一傾斜面に対して摺動可能に連接する第二傾斜面が形成されると共に前記クサビ部材の進退移動に伴って前記進退移動の方向に直交する方向に平行移動する一対のスライドコアと、
   からなり、
   前記一対のクサビ部材同士は、前記第一傾斜面同士が対向して配置され、
   前記一対のスライドコア同士は、前記第二傾斜面に背向して前記進退移動の方向に沿う面同士を密着可能に配置されることを特徴とする射出成形品用金型。
2. 前記クサビ部材にはそれぞれ前記第一傾斜面が複数形成され、前記第一傾斜面のそれぞれに前記スライドコアが連結されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形品用金型。
3. 前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面には、互いに嵌り合うと共に抜け止め形状を有する係合手段と被係合手段が形成され、
   前記係合手段と前記被係合手段を介して前記クサビ部材と前記スライドコアとが連結されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形品用金型。
4. 前記クサビ部材は、背向する一対の前記第一傾斜面を有し、
   前記第一傾斜面の一方に第一係合手段及び第一被係合手段を介して第一スライドコアが連結され、
   前記第一傾斜面の他方に第二係合手段及び第二被係合手段を介して第二スライドコアが連結され、
   前記第一係合手段及び第一被係合手段と前記第二係合手段と第二被係合手段とは、互い違いとなる位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の射出成形品用金型。
5. キャビティを有する雌型とコアを有する雄型とにより、互いに背向する一対のアンダーカット部を有する射出成形品を製造する製造方法であって、
   前記コアは、
   先端側が先細りとなるように傾斜する第一傾斜面が形成されると共に前記キャビティに対して進退移動する一対のクサビ部材と、
   前記アンダーカット部を成形するアンダーカット成形部位と前記第一傾斜面に対して摺動可能に連接する第二傾斜面が形成されると共に前記クサビ部材の進退移動に伴って前記進退移動の方向に直交する方向に平行移動するスライドコアと、
   からなり、
   前記一対のクサビ部材同士は、前記第一傾斜面同士が対向して配置され、
   前記一対のスライドコア同士は、前記第二傾斜面に背向して前記進退移動の方向に沿う面同士を密着可能に配置され、
   前記雌型と前記雄型からなる金型を閉じると共に前記一対のクサビ部材を前記キャビティに対して前進して前記一対のスライドコアを前記キャビティの中心側に平行移動させて互いに密着させる工程と、
   前記キャビティと前記コアにより形成される内部空間に成形品材料を充填する工程と、
   前記一対のクサビ部材を前記キャビティに対して後退して前記一対のスライドコアを前記キャビティの外周側に平行移動させて互いに離間させる工程と、
   前記雌型と前記雄型からなる金型を開く工程と、
   を有することを特徴とするアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法。

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