JP5794496B2

JP5794496B2 - 金型位置決め機構

Info

Publication number: JP5794496B2
Application number: JP2012125306A
Authority: JP
Inventors: 好男中戸川
Original assignee: 株式会社ナカトガワ技研
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: JP2013226785A

Description

本発明は、各種部品の精密成型等において、二つの金型の位置関係を高精度に出すための金型位置決め機構に関する。

いくつもの類似のバリエーションがある製品を生産する金型や、短期間で製作しなければならない試作金型のような場合、すべての金型パーツを製造するのではなく、標準化できる部分（以下「標準部」と記す）と、製品によって変えなければいけない部分（以下「変動部」と記す）とに分けて、製造する場合が多い。
この場合、標準部に対して変動部を高精度に位置決めする必要があるため、従来一般には、図７に示すように、変動部２１に設けた位置決め穴２２と標準部２３に設けた位置決め穴２４とが整合するように標準部２３に対して変動部２１を位置決めした後、両者の位置決め穴２２と位置決め穴２４に、円柱状の丸ピンである位置決めピン２５を嵌合状態で打込む。そして、この位置決めピン２５を打ち込んだ後、標準部２３から変動部２１に貫通する固定ボルト８により変動部２１は標準部２３に固定される。

特開２００３−２６６２００

しかしながら、このように、金型パーツの標準部２３と変動部２１を分ける場合、その両者を精度よく位置決めしなければ金型として使用できないし、標準部２３は、変動部２１が別の金型に置き換わっても何度も使用されるので、その都度、位置決め精度を維持する必要がある。

また、この位置決め方法では、位置決めピン２５を打ち込むのに時間がかかる上、切り替えのたびに何度も位置決めピン２５の打ち込みや引抜きを行うため、位置決め穴２２及び位置決め穴２４が磨耗し、標準部２３と変動部２１の位置精度を確保することが困難になってしまうという問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の金型位置決め機構は、金型パーツの標準部と変動部を位置決めするために、変動部には位置決めピンの先端部が挿入される位置決め穴が設けられ、標準部には位置決めピンが貫通する位置決め穴が設けられ、位置決めピンはその先端部に変動部に設けられた位置決め穴に挿入されるテーパー部を備え、その後端部は弾性部材により付勢される金型位置決め機構において、前記位置決めピンは円柱状の丸ピンであり、前記変動部に設けられる位置決め穴及び前記標準部に設けられる位置決め穴は、ストレートな貫通丸穴であることを特徴とする。

また、本発明の金型位置決め機構は、金型パーツの標準部と変動部を位置決めするために、変動部には位置決めピンの先端部が挿入される位置決め穴が設けられ、標準部には位置決めピンが貫通する位置決め穴が設けられ、位置決めピンはその先端部に変動部に設けられた位置決め穴に挿入されるテーパー部を備え、その後端部は弾性部材により付勢される金型位置決め機構において、前記位置決めピンは四角柱状の角ピンであり、その平行な二側面の先端部にテーパーが設けられており、前記変動部に設けられる位置決め穴及び前記標準部に設けられる位置決め穴は各々二対のストレートな貫通角穴であり、一の基準線上に一方の一対の角穴の開口部の一方向がくるように配置され、前記一の基準線と直交する他の基準線上に他方の一対の角穴の開口部の一方向がくるように配置され、前記一の基準線上の位置決めピンのテーパーが形成される側面と、前記他の基準線上の位置決めピンのテーパーが形成される側面が直交することを特徴とする。

本発明の金型位置決め機構によれば、金型パーツの標準部と変動部を繰り返し使用する場合に、その両者を簡単に精度良く位置決めすることができるとともに、金型の繰り返し使用における経時的な位置決め精度を維持することができる。

本発明に関わる位置決め機構の使用態様を示す要部断面図である。本発明に関わる位置決め機構の金型パーツの変動部が標準部に位置決めピンによりセットされた状態を示す図である。本発明に関わる位置決め機構の金型パーツの変動部が標準部に位置決めピンによりセンタリングされた状態を示す図である。本発明に関わる位置決め機構の金型パーツの変動部が標準部に位置決めピンにより固定された状態を示す図である。本発明に関わる金型パーツの変動部と標準部の平面図である。本発明に関わる金型位置決め機構の他の実施例を示す断面図である。従来の金型位置決め機構の使用態様を示す要部断面図である。

以下、発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施形態としての金型位置決め機構とその使用態様を示したものである。
図１は本発明に関わる位置決め機構の使用態様を示す要部断面図である。
図１において、１は変動部、２は位置決めピン、３は標準部である。
位置決めピン２は、四角柱形状の角ピンであり、その対向する二側面の先端部にテーパー２ａが設けられている。また、変動部１には、前記テーパー２ａがある一定の深さまで挿入される四角形の開口部を有する位置決め穴４が、標準部３には、位置決めピン２が貫通する位置決め穴５が設けられている。さらに、標準部３の変動部１との接触面と反対側の面には、ボルト６により板バネ７が位置決めピン２の後端部２ｂを付勢するように固定されている。また、８は変動部１と標準部３が位置決めされた後、両金型同士を固定するための固定ボルトである。

図２乃至図４は金型パーツの変動部と標準部が位置決めピンにより位置決めされる過程を示す図であり、図２は変動部が標準部に位置決めピンによりセット状態された状態、図３は変動部が標準部に位置決めピンによりセンタリングされた状態、図４は変動部が標準部に位置決めピンにより固定された状態をそれぞれ示す。
まず、図２に示すように、位置決めピン２の先端部のテーパー２ａが変動部１の位置決め穴４に挿入され始める。この状態では、変動部１の標準部３との接触面１ａと、標準部３の変動部１との接触面３ａとは離間している。
次に、図３に示すように、変動部１を標準部３側に降下させて接触面１ａと接触面３ａとの距離を狭めていくと、位置決めピン２の先端部のテーパー２ａにより位置決め穴４と位置決めピン２とはセンタリングされる。しかしながら、まだこの状態でも接触面１ａと接触面３ａとは僅かに離間している。
更に、図４に示すように、図１に示す固定ボルト８を締め付けることにより、変動部１の接触面１ａと標準部３の接触面３ａが接触し、位置決めピン２は位置決め穴４とのセンタリングを保ったまま、板バネ７の付勢力に抗して押し下げられ、変動部１と標準部３とが位置決め固定される。

つまり、上記のような本発明の位置決め方法によれば、標準部３から突き出た角ピン状の位置決めピン２を変動部１に設けられた角穴上の位置決め穴４に挿入するだけで、位置決めピン２の先端部に加工したテーパー２ａが位置決め穴４のエッジ部に滑り込み、標準部３と変動部１が自動的に位置決めされる。そして、その位置決めされた状態で、標準部３と変動部１を固定ボルト８等で締めれば両者の固定は完了する。この方法を使えば、従来のように丸ピン状の位置決めピンを圧入しないで位置決めすることができるため、位置決めピンを打ち込む必要もなく、軽い力で精度よく位置決めすることができる。
さらに、位置決めピン圧入時の大きな摩擦もないため、金型の繰り返し使用における精度も高く保つことができる。

図５は本発明に関わる金型パーツの変動部１と標準部３の平面図を示す。
図５において、変動部１には、先端部にテーパーを有する四角柱状の複数の位置決めピンが挿入される、開口部が長方形の位置決め穴４ａ、位置決め穴４ｂ、位置決め穴４ｃ、及び位置決め穴４ｄが各辺中央部に形成されている。ここで、位置決め穴４ａと位置決め穴４ｂとは基準線ｌ上の対向する位置で、かつ基準線ｌ上に開口部の長手方向がくるように配置されている。また、位置決め穴４ｃと位置決め穴４ｄとは基準線ｌと直交する基準線ｍ上の対向する位置で、かつ基準線ｍ上に開口部の長手方向がくるように配置されている。
同様に、標準部３には、先端部にテーパーを有する四角柱状の４本の位置決めピンが貫通する、開口部が長方形の位置決め穴５ａ、位置決め穴５ｂ、位置決め穴５ｃ及び位置決め穴５ｄが各辺中央部に形成されている。ここで、位置決め穴５ａと位置決め穴５ｂとは基準線ｌ上の対向する位置で、かつ基準線ｌ上に開口部の長手方向がくるように配置されている。また、位置決め穴５ｃと位置決め穴５ｄとは基準線ｌと直交する基準線ｍ上の対向する位置で、かつ基準線ｍ上に開口部の長手方向がくるように配置されている。
よって、変動部１を標準部３上部の所望の位置にセットした後、標準部３の底面側（図５の紙面の裏側）から４本の位置決めピンを位置決め穴５ａ、位置決め穴５ｂ、位置決め穴５ｃ及び位置決め穴５ｄにそれぞれ貫通させ、変動部１の底面側（図５の紙面の裏側）から、対応する位置決め穴４ａ、位置決め穴４ｂ、位置決め穴４ｃ及び位置決め穴４ｄに挿入し、位置決めピンの先端部のテーパーにより、変動部１は標準部３に対して位置決めされる。
ここで、基準線ｌ上の位置決めピンのテーパー形成面と基準線ｍ上の位置決めピンのテーパー形成面が直交するため、平面内での確実な位置決めが可能となる。

図６は本発明における金型位置決め機構の他の実施例を示す。図１乃至図５と同等の部材については同一の番号を付し、詳しい説明は省略する。
図６において、位置決めピン２により変動部１は標準部３に位置決めされるのであるが、位置決めピン２の後端部２ｂを付勢するバネはコイルバネ９を使用している。
また、変動部１を標準部３に位置決めした後、変動部１を標準部として、別の変動部１１を先端部にテーパー１２ａを有する位置決めピン１２により位置決めしている。この場合も位置決めピン１２の後端部をコイルバネ１９により付勢している。ここで、１４は変動部１１に設けられた位置決め穴、１５は変動部１に設けられた位置決め穴である。

１変動部
２位置決めピン
３標準部
４変動部の位置決め穴
５標準部の位置決め穴
６ボルト
７板バネ
８固定ボルト

Claims

金型パーツの標準部と変動部を位置決めするために、変動部には位置決めピンの先端部が挿入される位置決め穴が設けられ、標準部には位置決めピンが貫通する位置決め穴が設けられ、位置決めピンはその先端部に変動部に設けられた位置決め穴に挿入されるテーパー部を備え、その後端部は弾性部材により付勢される金型位置決め機構において、前記位置決めピンは四角柱状の角ピンであり、その平行な二側面の先端部にテーパーが設けられており、前記変動部に設けられる位置決め穴及び前記標準部に設けられる位置決め穴は各々二対のストレートな貫通角穴であり、一の基準線上に一方の一対の角穴の開口部の一方向がくるように配置され、前記一の基準線と直交する他の基準線上に他方の一対の角穴の開口部の一方向がくるように配置され、前記一の基準線上の位置決めピンのテーパーが形成される側面と、前記他の基準線上の位置決めピンのテーパーが形成される側面が直交することを特徴とする金型位置決め機構。