JP5705613B2 - 成形用金型装置 - Google Patents

Description

この発明は、ガラス製品やプラスチック製品などの成形に用いられる金型装置に関し、特にこの発明は、対をなす割型の合わせ面を合わせることにより内部に成形空間が形成される成形用金型装置に関する。

例えば、ガラスびんの成形に用いられる金型装置には、ガラスびんの胴部を成形するための粗型、ガラスびんの口部を成形するための口型、粗型および口型により成形された半製品のパリソンを最終形態に成形するための仕上型などがある。これらの金型装置は、二つ割り構造になっており、対をなす割型の合わせ面を合わせることにより内部に成形空間が形成される。

対をなす２個の割型は、例えば、開閉可能な金型ホルダに支持されている。金型ホルダは、２個の支持アームがヒンジ機構により連結された構造のものであり、閉じられたときに合わせ面が互いに合わさるように各支持アームに割型がそれぞれ支持されている。ヒンジ機構などが摩耗して経年変化したとき、対をなす各割型が長さ方向や幅方向に位置ずれして、製品の寸法精度の低下や生産性の低下などを招くため、従来の金型装置には、割型相互の位置ずれを防止する機構が組み込まれている。

この種の位置ずれ防止機構として、各割型の合わせ面に、互いに合致する対をなす半円筒状の縦方向凹部と互いに合致する対をなす半円筒状の横方向凹部とをそれぞれ２対づつ設け、一方の割型に設けられた各凹部に円筒状のピンをそれぞれネジ止めすることにより各ピンと他方の割型の対応する凹部との間で割型の縦方向と横方向との位置決めを行うようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。

実公平１−３３６１８号公報

しかし、特許文献１に記載の位置ずれ防止機構は、各割型の合わせ面に４個の凹部を形成する必要があり、加工に手数がかかるだけでなく、割型の形状によっては全個数の凹部を形成するのに必要なスペースが確保できない場合がある。また、凹部の形態が半円筒状であるため、加工が容易でなく、凹部を形成する位置も、合わせ面の上下端縁や側端縁に限られるなど、凹部の製作や加工に種々の制約がある。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、対をなす各割型の合わせ面にそれぞれ第１、第２の各ガイド部材を対称位置に１個づつ設けるだけで割型間の全ての方向の位置ずれを防止することが可能な成形用金型装置を提供することを目的とする。

この発明による成形用金型装置は、少なくとも一対の割型を有し対をなす各割型は割型が閉じられたときに互いに合わさる合わせ面を有しその合わせ面を合わせることにより内部に成形空間としてのキャビティが形成されるものであり、一方の割型の合わせ面には、第１のガイド部材がキャビティの縦方向の中心軸を対称軸とする線対称の位置に設けられるとともに、他方の割型の合わせ面には、第２のガイド部材がキャビティの縦方向の中心軸を対称軸とする線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置に設けられている。第１のガイド部材は、一端に球面状の凸曲面を有し、軸中心上には他端面に開口しボルトのネジ軸がネジ込まれるネジ孔と前記凸曲面に開口しボルトの頭部を支える支持穴とが連続して形成されてなり、前記凸曲面が合わせ面より突出するように一方の割型の合わせ面に形成された取付穴に第１のガイド部材を嵌め込み、取付穴の底部に形成されたネジ孔にボルトのネジ軸をネジ込むことにより、第１のガイド部材が前記ボルトにより取り外し可能に取り付けられている。第２のガイド部材は、一端に前記凸曲面に適合する曲率の凹曲面を有し、軸中心上には他端面に開口しボルトのネジ軸がねじ込まれるネジ孔と前記凹曲面に開口しボルトの頭部を支える支持穴とが連続して形成されてなり、前記凹曲面が合わせ面に臨むように他方の割型の合わせ面に形成された取付穴に第２のガイド部材を嵌め込み、取付穴の底部に形成されたネジ孔にボルトのネジ軸をネジ込むことにより、第２のガイド部材が前記ボルトにより取り外し可能に取り付けられている。

上記した成形用金型装置において、各割型の合わせ面を合わせるとき、第１のガイド部材の凸曲面と第２のガイド部材の凹曲面とが嵌合し、これにより各割型が相互に位置決めされる。凸曲面は球面状であり、凹曲面が凸曲面に適合する形態であるから、両者の嵌合によって割型間の全ての方向の位置決めが行われる。したがって、割型相互間がいずれの方向にも位置ずれすることがなく、各割型の合わせ面が正しく突き合わされ、内部に良好な成形空間が形成される。
また、第１、第２の各ガイド部材は、各割型の合わせ面に形成された取付穴にボルトによりそれぞれ取り外し可能に取り付けられているので、摩耗による交換が可能かつ容易である。さらに、第１、第２の各ガイド部材は、ボルトのネジ軸部がねじ込まれるネジ孔とボルトの頭部を支える支持穴とが連続して形成されているので、ボルトにより各ガイド部材を固定できる。

この発明の好ましい一実施態様では、第１のガイド部材は、一方の割型の合わせ面の前記線対称の位置にそれぞれ１個設けられ、第２のガイド部材は、他方の割型の合わせ面の前記線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置にそれぞれ設けられるものであるが、この発明はこれに限らず、第１のガイド部材を一方の割型の合わせ面の前記線対称の位置にそれぞれ複数個づつ設け、第２のガイド部材を他方の割型の合わせ面の前記線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置にそれぞれ設けることもできる。

この発明の好ましい実施態様においては、対をなす各割型は、開閉可能な金型ホルダに、金型が閉じたときに合わせ面が互いに合わさるように支持される。この実施態様において、金型ホルダを開閉可能に構成するには、ヒンジ機構を用いるなど、種々の態様のものが考えられる。

この発明による成形用金型装置は、上記した構成に加えて、一方の割型の合わせ面に位置決め用の凸条部が割型の長さ方向に一体形成されるとともに、他方の割型の合わせ面に前記凸条部が適合する位置決め用の凹溝部が割型の長さ方向に形成されたものであってもよい。

上記した成形用金型装置においては、割型の合わせ面を合わせるとき、凸条部と凹溝部とが嵌合し、これにより割型相互間が幅方向に位置決めされるとともに、第１のガイド部材の凸曲面と第２のガイド部材の凹曲面とが嵌合することにより割型相互間の全方向の位置決めが行われる。

この発明によれば、対をなす各割型の合わせ面にそれぞれ第１、第２の各ガイド部材を２個づつ設けるだけで割型相互間の全ての方向の位置ずれを防止することが可能である。したがって、各割型の合わせ面に４個づつ凹部を形成していた従来例と比較して、各割型の加工に手数がかからず、また、割型の形状を問わず、各ガイド部材の取付スペースを確保できる。また、各ガイド部材として外形が円形のものを用いることができるので、各割型の合わせ面に円形の取付穴を形成すればよく、その種の加工はきわめて容易であり、ガイド部材の取付に種々の制約を受けるおそれがない。

この発明の１実施例である金型装置を示す平面図である。 金型装置の一方の割型の内部構造を示す正面図である。 金型装置の他方の割型の内部構造を示す正面図である。 第１のガイド部材の構成を示す断面図である。 第２のガイド部材の構成を示す断面図である。 第１，第２のガイド部材が嵌合した状態を示す正面図である。 他の実施例の一方の割型の内部構造を示す正面図である。 他の実施例の一方の割型の内部構造を示す正面図である。

図１〜図３は、この発明の一実施例であるガラスびん成形用の金型装置１を示している。図示例の金型装置１は、粗型および口型で成形されたパリソンを導入して最終形態に成形する仕上型に適用された例であるが、この発明は、仕上型に限らず、粗型や口型などにも適用でき、また、ガラスびん以外のガラス製品を成形するための金型装置、さらには、ガラス製品以外の製品（例えばプラスチック製品）を成形するための金型装置にも適用できる。さらにまた、図示例の金型装置１は、一対の割型２ａ，２ｂより成るものであるが、この発明はこれに限らず、複数対の割型より成るものにも適用できる。なお、図２および図３において、１０はガラスびんの底部を形成するための底型を保持する部分である。

図示例の金型装置１において、対をなす２個の割型２ａ，２ｂは金型ホルダ３により開閉可能に支持されている。金型ホルダ３は各割型２ａ，２ｂを保持するための円弧状の支持アーム３１ａ，３１ｂを有している。各支持アーム３１ａ，３１ｂは基端部がシャフト３２により回動可能に連結され、ヒンジ機構３３が構成されている。対をなす各割型２ａ，２ｂは、閉じられたときに互いに合わされる合わせ面２１ａ，２１ｂを有し、合わせ面２１ａ，２１ｂ間には成形空間としてのキャビティ２０が形成される。

各合わせ面２１ａ，２１ｂには、突き合わせ状態でキャビティ２０を構成する型穴部２０ａ，２０ｂが凹設され、各型穴部２０ａ，２０ｂの輪郭に沿って当たり面２２ａ，２２ｂが形成されている。各当たり面２２ａ，２２ｂは合わせ面２１ａ，２１ｂの平坦部２３ａ，２３ｂからわずかに突き出ており、合わせ面２１ａ，２１ｂが合わさった状態では、当たり面２２ａ，２２ｂが当接し、平坦部２３ａ，２３ｂは排気のための隙間ｓを隔てて対向する。

図３に示す割型（以下「第２の割型」という。）２ｂの合わせ面２１ｂには、一側端部の上下各位置に凸条部２６，２７が長さ方向に一体形成されている。図２に示す割型（以下「第１の割型」という。）２ａの合わせ面２１ａの一側端部には前記凸条部２６，２７が適合する凹溝部２８が長さ方向の全長にわたって形成されている。各凸条部２６，２７は所定の高さを有し、両側端面は裾広がりのテーパ面２９ａ，２９ａになっている。凹溝部２８は凸条部２６，２７の高さに対応する深さを有し、両側の溝壁は開口部に向けて広がるテーパ面２９ｂ，２９ｂになっている。
上記の凸条部２６，２７と凹溝部２８とは、図１に示すように、互いに嵌合し、これにより割型２ａ，２ｂ相互間が幅方向ｗに位置決めされる。

第１の割型２ａの合わせ面２１ａには、図２に示すように、第１のガイド部材４，４が、第２の割型２ｂの合わせ面２１ｂには第２のガイド部材５，５が、それぞれ線対称の位置に１個づつ設けられている。第１、第２の各ガイド部材４，５は外形が丸軸状もしくは円筒状である。第１の割型２ａの合わせ面２１ａの平坦部２３ａに所定深さの円形の取付穴２４ａ，２４ａが形成され、各取付穴２４ａ，２４ａに第１のガイド部材４，４が嵌め込まれてボルト６により固定される（図４参照）。同様に、第２の割型２ｂの合わせ面２１ｂの平坦部２３ｂに所定深さの円形の取付穴２４ｂ，２４ｂが形成され、各取付穴２４ｂ，２４ｂに第２のガイド部材５，５が嵌め込まれてボルト７により固定される（図５参照）。

第１、第２の各ガイド部材４，５が設けられる位置は、割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂの大きさや形状などに応じて決定される。図示例では、各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂの高さ中央部の線対称の位置に、それぞれ第１、第２の各ガイド部材４，５が設けられているが、図７に示す実施例では、第１、第２の各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂは下半分が狭いので、上端部寄りの位置に設けられている。なお、この実施例では、図７に第１の割型２ａのみが示してあり、第２の割型２ｂの図示は省略してある。

また、上記の各実施例では、各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂの線対称の位置に第１、第２の各ガイド部材４，５をそれぞれ１個づつ設けているが、図８に示す実施例（この実施例でも第１の割型２ａのみを図示）では、各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂの線対称の位置に第１、第２の各ガイド部材４，５を２個づつ設けている。なお、この実施例では、第１、第２の各ガイド部材４，５は各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂの上端部および下端部にそれぞれ設けられているが、高さ中央部に２個づつ設けてもよい。

図４に示す第１のガイド部材４は、一端に球面状の凸曲面４０が形成されており、他端は長さ方向に対して垂直な平端面４１になっている。第１のガイド部材４の軸中心ｃ上には、ボルト６のネジ軸部６１がねじ込まれるネジ孔４２と、ボルト６の頭部６２を支える支持穴４３とが連続して形成されている。ネジ孔４２と支持穴４３とは連通し、ネジ孔４２は平端面４１に、支持穴４３は凸曲面４０に、それぞれ開口している。
上記した構成の第１のガイド部材４は、割型２ａの合わせ面２１ａに形成された円形の取付穴２４ａに嵌挿され、凸曲面４０が合わせ面２１ａより突出するようにボルト６により第１の割型２ａにネジ止めされる。取付穴２４ａの底部にはネジ孔２５ａが形成され、ネジ孔２５ａにボルト６のネジ軸部６１がネジ込まれる。

図５に示す第２のガイド部材５は、一端面に前記凸曲面４０に適合する曲率の凹曲面５０が形成されており、他端は長さ方向に対して垂直な平端面５１になっている。第２のガイド部材５の軸中心ｃ上には、ボルト７のネジ軸部７１がネジ込まれるネジ孔５２と、ボルト７の頭部７２を支える支持穴５３とが連続して形成されている。ネジ孔５２と支持穴５３とは連通し、ネジ孔５２は平端面５１に、支持穴５３は凹曲面５０に、それぞれ開口している。
上記した構成の第２のガイド部材５は、第２の割型２ｂの合わせ面２１ｂに形成された取付穴２４ｂに嵌挿され、凹曲面５０が合わせ面２１ｂに臨むようにボルト７により割型２ｂにネジ止めされる。取付穴２４ｂの底部にはネジ孔２５ｂが形成され、ネジ孔２５ｂにボルト７のネジ軸部７１がネジ込まれる。
なお、第１，第２の各ガイド部材４，５は、凸曲面４０や凹曲面５０などが摩耗したとき、ボルト６，７を緩めて新たなものと交換する。

上記した図１〜図３に示す金型装置１において、第１、第２の各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂを合わせるとき、第１の割型２ａの凸条部２６，２７と第２の割型２ｂの凹溝部２８とが嵌合し、これにより割型２ａ、２ｂ相互間が幅方向ｗに位置決めされる。また、第１のガイド部材４の凸曲面４０と第２のガイド部材５の凹曲面５０とが、図６に示すように、互いに嵌合することにより第１、第２の各割型２ａ，２ｂの長さ方向ｄおよび幅方向ｗの位置決めが行われる。この凸曲面４０と凹曲面５０との間の位置決め作用によって、割型２ａ，２ｂ相互間がいずれの方向にも位置ずれすることがなく、各割型２ａ，２ｂの合わせ面２１ａ，２１ｂが正しく合わされ、型穴部２０ａ，２０ｂがぴったり重なって内部にキャビティ２０が形成される。

１ 金型装置
２ａ，２ｂ 割型
３ 金型ホルダ
４ 第１のガイド部材
５ 第２のガイド部材
６，７ ボルト
２０ キャビティ
２１ａ，２１ｂ 合わせ面
４０ 凸曲面
５０ 凹曲面
４２，５２ ネジ孔
４３，５３ 支持穴
６１，７１ ネジ軸部
６２，７２ 頭部

Claims (5)

1. 少なくとも一対の割型を有し対をなす各割型は割型が閉じられたときに互いに合わさる合わせ面を有しその合わせ面を合わせることにより内部に成形空間としてのキャビティが形成される成形用金型装置において、一方の割型の合わせ面には、第１のガイド部材がキャビティの中心軸を対称軸とする線対称の位置に設けられるとともに、他方の割型の合わせ面には、第２のガイド部材がキャビティの中心軸を対称軸とする線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置に設けられており、第１のガイド部材は、一端に球面状の凸曲面を有し、軸中心上には他端面に開口しボルトのネジ軸がネジ込まれるネジ孔と前記凸曲面に開口しボルトの頭部を支える支持穴とが連続して形成されてなり、前記凸曲面が合わせ面より突出するように一方の割型の合わせ面に形成された取付穴に第１のガイド部材を嵌め込み、取付穴の底部に形成されたネジ孔にボルトのネジ軸をネジ込むことにより、第１のガイド部材が前記ボルトにより取り外し可能に取り付けられており、第２のガイド部材は、一端に前記凸曲面に適合する曲率の凹曲面を有し、軸中心上には他端面に開口しボルトのネジ軸がねじ込まれるネジ孔と前記凹曲面に開口しボルトの頭部を支える支持穴とが連続して形成されてなり、前記凹曲面が合わせ面に臨むように他方の割型の合わせ面に形成された取付穴に第２のガイド部材を嵌め込み、取付穴の底部に形成されたネジ孔にボルトのネジ軸をネジ込むことにより、第２のガイド部材が前記ボルトにより取り外し可能に取り付けられて成る成形用金型装置。
2. 第１のガイド部材は、一方の割型の合わせ面の前記線対称の位置にそれぞれ１個設けられ、第２のガイド部材は、他方の割型の合わせ面の前記線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置にそれぞれ設けられる請求項１に記載された成形用金型装置。
3. 第１のガイド部材は、一方の割型の合わせ面の前記線対称の位置にそれぞれ複数個づつ設けられ、第２のガイド部材は、他方の割型の合わせ面の前記線対称の位置であって前記第１のガイド部材との対応位置にそれぞれ設けられる請求項１に記載された成形用金型装置。
4. 対をなす各割型は、開閉可能な金型ホルダに、金型が閉じたときに合わせ面が互いに合わさるように支持される請求項１〜３のいずれかに記載された成形用金型装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載された成形用金型装置であって、一方の割型の合わせ面に位置決め用の凸条部が割型の長さ方向に一体形成されるとともに、他方の割型の合わせ面に前記凸条部が適合する位置決め用の凹溝部が割型の長さ方向に形成されて成る成形用金型装置。

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