JP5741438B2 - 成形体製造装置および成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 成形材料を圧縮成形することにより成形体を製造する成形体製造装置であって、
前記成形材料が充填される上下方向に開口するキャビティを備える成形型と、
前記キャビティ内にその下端側から挿入される下パンチ面と、該下パンチ面に対して下側に設けられ、離型剤を保持し得る下パンチ離型剤保持部とを備える上下方向に移動可能な下パンチと、
前記キャビティ内にその上端側から挿入される上パンチ面を備える上下方向に移動可能な上パンチと、
前記下パンチ離型剤保持部が前記キャビティの外側に露出したときに、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する下パンチ離型剤供給手段とを有することを特徴とする成形体製造装置。
前記上パンチ離型剤供給手段は、前記上パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する機能を有する上記(9)ないし(11)のいずれかに記載の成形体製造装置。
前記下パンチ離型剤保持部を前記キャビティの外側に露出させた状態で、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する下パンチ離型剤供給工程と、
前記下パンチ離型剤保持部に保持された離型剤を、前記下パンチの移動に伴って前記キャビティの内周面に転写する離型剤転写工程と、
前記キャビティ内に前記成形材料を充填する成形材料充填工程と、
前記キャビティ内に充填された前記成形材料を前記下パンチおよび前記上パンチで圧縮成形する圧縮成形工程とを有することを特徴とする成形体の製造方法。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態を説明する。
シャフト3は、軸受31、32、33を介してフレーム2に支持され、鉛直な軸線Z回りに回転可能となっている。
回転盤4は、複数の成形型5が固定されるステージ41と、複数の上型6が上下方向に移動可能に保持される上型保持部42と、複数の下型7が上下方向に移動可能に保持される下型保持部43とを有している。
複数の成形型5は、軸線Zに対する離間距離が互いに等しく(すなわち軸線Zを中心とする同一半径位置に設けられ)、かつ、軸線Zまわりの周方向に等間隔で設けられている。
本実施形態では、キャビティ51は、上下方向に延びる円柱形をなしている。すなわち、キャビティ51の横断面が円形をなしているとともに、キャビティ51の横断面積が上下方向での略全域で一定となっている。なお、キャビティ51の横断面形状は、目的とする成形体の形状等によって決定されるものであり、円形状に限定されず、例えば、楕円形状、多角形状等であってもよい。また、キャビティ51の横断面積は、局所的に拡大または縮小している部分を有していてもよい。
このような成形材料供給機構12では、凹部121の下方にキャビティ51がもたらされたとき、凹部121内の成形材料がキャビティ51内へ落下し充填される。
複数の上型6は、前述した複数の成形型5に対応して設けられ、それぞれ、対応する成形型5のキャビティ51内に上側から挿入し得るようになっている。
この上型本体61の下部に上パンチ62が装着されている。
複数の下型7は、前述した複数の成形型5に対応して設けられ、それぞれ、対応する成形型5のキャビティ51内に下側から挿入し得るようになっている。
下パンチ72は、その上端に設けられた下パンチ面721と、下型本体71の側面に設けられた下パンチ離型剤保持部722を備える(図3参照)。
ガイドレール81は、シャフト3の周囲に、周方向に沿って設けられている。
下型昇降機構9は、ガイドレール91と、カム92、93、94とを有している。
このガイドレール91は、前述した各下型7の下端部に係合し、その係合部の上下方向での位置が周方向で変化するように形成されている。したがって、ガイドレール91は、回転盤4の回転に伴って、各下型7を上下方向に移動させる。
この上型離型剤塗布機構10は、前述した上パンチ面621に向けて離型剤Lを噴射するとともに、下パンチ面721に向けて離型剤Lを噴射し得るものである。
この下型離型剤塗布機構20は、前述した下パンチ離型剤保持部722がキャビティ51の外側に露出したときに、下パンチ離型剤保持部722に離型剤Lを供給するものである。
また、ノズル201内には、その長手方向に沿って、ノズル孔203に連通する流路が形成され、また、ノズル202内には、その長手方向に沿って、ノズル孔204に連通する流路が形成されている。これらの流路は、それぞれ、離型剤が流通する流路であり、離型剤供給装置205に接続されている。
[1]離型剤塗布工程(上パンチ離型剤供給工程)
まず、図5(a)に示すように、上パンチ面621、下パンチ面721およびキャビティ51の内周面511に離型剤Lを塗布する。
次に、キャビティ51内に成形材料mが充填される。
上記工程[2]と同時に、図5(c)に示すように、下パンチ離型剤保持部722に離型剤Lを供給する。
次に、キャビティ51内に充填された成形材料mを上パンチ62および下パンチ72により圧縮成形する。
次に、図6(c)に示すように、成形体Mをキャビティ51から取出す。
その状態で、回転盤4の回転に伴って、押し出された成形体Mが取出ガイド11に当接し、回転盤4外の所定位置へ導かれる。
このようにして、成形体Mがキャビティ51から取出される。
上記工程[4]と同時に、図6(c)に示すように、下パンチ離型剤保持部722に保持された離型剤Lを、下パンチ72の移動(上昇)に伴ってキャビティ51の内周面に転写させる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図7は、本発明の第2実施形態にかかる成形体製造装置の部分拡大断面図である。
図8は、本発明の第3実施形態にかかる成形体製造装置の部分拡大断面図である。
例えば、前述した実施形態では、下パンチ離型剤保持部が凹部および凸部を含んで構成されている場合を例に説明したが、凹部や凸部の形状は、離型剤を保持し得るとともに、必要時にキャビティの内周面に転写することができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されない。
Claims (17)
- 成形材料を圧縮成形することにより成形体を製造する成形体製造装置であって、
前記成形材料が充填される上下方向に開口するキャビティを備える成形型と、
前記キャビティ内にその下端側から挿入される下パンチ面と、該下パンチ面に対して下側に設けられ、離型剤を保持し得る下パンチ離型剤保持部とを備える上下方向に移動可能な下パンチと、
前記キャビティ内にその上端側から挿入される上パンチ面を備える上下方向に移動可能な上パンチと、
前記下パンチ離型剤保持部が前記キャビティの外側に露出したときに、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する下パンチ離型剤供給手段とを有することを特徴とする成形体製造装置。 - 前記下パンチ離型剤保持部は、前記下パンチの移動に伴って前記キャビティ内を移動することにより、保持した離型剤を前記キャビティの内周面に転写する請求項1に記載の成形体製造装置。
- 前記下パンチ離型剤供給手段は、前記下パンチ離型剤保持部が前記キャビティの下端から外側に露出したときに、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する請求項1または2に記載の成形体製造装置。
- 前記下パンチ離型剤供給手段は、前記下パンチ離型剤保持部が前記キャビティの上端から外側に露出したときに、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する請求項1ないし3のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記下パンチ離型剤供給手段は、前記キャビティの外側に露出した前記下パンチ離型剤保持部に向けて前記離型剤を噴射する少なくとも1つのノズルを備えている請求項1ないし4のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記下パンチは、前記キャビティ内への前記成形材料の充填に先立ち、前記下パンチ離型剤保持部に前記離型剤が塗布された後に、前記下パンチ離型剤保持部の前記離型剤が塗布された領域の上端が前記キャビティの上端付近まで一時的に移動される請求項1ないし5のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記下パンチ離型剤保持部は、前記下パンチに形成された複数の凹部および/または凸部を備える請求項1ないし6のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記凹部は、前記下パンチの外周に沿って水平方向に延びる溝である請求項7に記載の成形体製造装置。
- 前記上パンチに離型剤を塗布する機能を有する上パンチ離型剤供給手段を備える請求項1ないし8のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記上パンチ離型剤供給手段は、前記上パンチ面および前記下パンチ面にそれぞれ離型剤を塗布する機能を有する請求項9に記載の成形体製造装置。
- 前記上パンチ離型剤供給手段は、前記下パンチ離型剤供給手段を兼ねる請求項9または10に記載の成形体製造装置。
- 前記上パンチは、前記上パンチ面に対して上側に設けられ、離型剤を保持し得る上パンチ離型剤保持部を備え、
前記上パンチ離型剤供給手段は、前記上パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する機能を有する請求項9ないし11のいずれかに記載の成形体製造装置。 - 前記上パンチ面、前記下パンチ面および前記キャビティの内周面に塗布される離型剤の平均厚さは、それぞれ、0.001〜50μmである請求項1ないし12のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記成形材料は、粉末状をなし、樹脂材料を含むものである請求項1ないし13のいずれかに記載の成形体製造装置。
- 前記樹脂材料は、エポキシ系の樹脂材料である請求項14に記載の成形体製造装置。
- 前記離型剤は、シリコーン系の離型剤を含む請求項14または15に記載の成形体製造装置。
- 請求項1ないし16のいずれかに記載の成形体製造装置を用いて成形体を製造する成形体の製造方法であって、
前記下パンチ離型剤保持部を前記キャビティの外側に露出させた状態で、前記下パンチ離型剤保持部に離型剤を供給する下パンチ離型剤供給工程と、
前記下パンチ離型剤保持部に保持された離型剤を、前記下パンチの移動に伴って前記キャビティの内周面に転写する離型剤転写工程と、
前記キャビティ内に前記成形材料を充填する成形材料充填工程と、
前記キャビティ内に充填された前記成形材料を前記下パンチおよび前記上パンチで圧縮成形する圧縮成形工程とを有することを特徴とする成形体の製造方法。
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