JP5977116B2 - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機に関し、特に盤の金型取付盤側の加工面を強制的に変形させる型締装置に関する。

図９、図１０は型締部にトグル機構が使用されている射出成形機の型締部の動作を説明する図である。図９は型閉じを行い可動盤に搭載された可動側金型が固定盤に搭載に搭載された固定側金型に接触した状態を表している。図１０は型締動作を行い、型締力を発生させた状態を表している。射出成形機Ｍは機台Ｍｂ上に射出部Ｍｉと型締部Ｍｃとを備えている。

図９，図１０とも、固定盤１、可動盤２、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）が共に変形していない図となっている。しかし、実際には型締め時には、射出成形機Ｍに用いられる一般的なトグル機構の場合、型締状態では図１１に示すように固定盤１、可動盤２、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）が変形している。

射出成形機Ｍは、固定盤１とトグル機構取付盤４は複数本のタイバー３によって結合され、このタイバー３に沿って可動盤２が摺動して移動する。固定盤１と可動盤２の加工面には金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）が取り付けられ、型開き動作、型閉じ動作、型締動作を行なう。型閉じ時には平面であった固定盤１，可動盤２は、型締時にはトグル機構６によって固定盤１に取り付けられた固定側金型５ａに可動盤２に取り付けられた可動側金型５ｂが押し付けられ、この押圧によりタイバー３を延ばし、タイバー３の伸びによって型締力を付与する。型締力が発生している時には、金型（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）の上部・下部の面圧が中央部より高い傾向を示す。

特許文献１には、型締された金型に生じる型締圧力の分布を調整するためにダイプレート本体の前面と金型取付盤の後面の間に調整部材を挿入する構造が開示されている。また、特許文献２には、盤の中央部のみ結合した金型取付盤を用意し、中央部の面圧を強くしたものが開示されている。

特開２０１１−１８９５７５号公報 特開２００７−２５３４５８号公報

金型中央部の面圧が低くなる傾向があるので、図１２に示すように、金型取付盤を使用することによって、金型の面圧ばらつきを小さくすることが出来る。型締力伝達部材９に中央部にて接合された金型取付盤である可動盤２があり、中央部以外の離間部分に着脱自在の当接部材を設け、金型の面圧を均一にしようとする。固定盤１は平板であり型締力を発生して凸凹に変形させる。しかし、この形式では固定盤１のロケート部が抜けている為、どうしても中央部の面圧が低くなってしまう。このように、背景技術で説明した何れの構造でも固定盤側にロケート穴を有しているため、金型中央部の面圧は依然として低く、バリの発生や肉厚差不良の問題が生じる場合がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、型締する前に金型取付盤の金型取付面の中央部が凸状となるように変形させることにより、型締した際に面圧を更に均一にすることができる射出成形機の型締装置を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、型締力を金型取付盤の中央部に伝達する型締力伝達部材を備え、金型取付盤の周辺部と前記型締力伝達部材の周辺部が離間している射出成形機の型締装置において、金型取付盤の周辺部と型締力伝達部材の周辺部との離間部分に挿入される接続部材と、前記接続部材を介して前記金型取付盤を前記型締力伝達部材に固定する固定部材と、を備え、前記固定部材により前記金型取付盤を前記型締力伝達部材に前記接続部材を介して締付けることにより、前記金型取付盤の金型取付面を凸形状に変形可能であることを特徴とする射出成形機の型締装置である。
請求項２に係る発明は、前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、テーパ状に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記テーパ状の離間部に進退自在に支持されたくさび状の当接部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機械の型締装置である。
請求項３に係る発明は、前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、周辺部を前記型締力伝達部材と平行に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記平行の離間部に進退自在に支持された平板の当接部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機械の型締装置である。
請求項４に係る発明は、前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、周辺部を前記型締力伝達部材と平行に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記平行の離間部に薄板を重ねて構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置である。

本発明により、型締する前に金型取付盤の金型取付面の中央部が凸状となるように変形させることにより、型締した際に面圧を更に均一にすることができる射出成形機の型締装置を提供できる。

本発明の実施形態１を説明する図である。 図１の一点鎖線内を拡大して説明する図である。 図２、図６の接続部材を正面から見た図である。 実施形態１に用いられる接続部材と接続部材調整ボルトを説明する図である。 本発明の実施形態２を説明する図である。 図５の一点鎖線内を拡大して説明する図である。 実施形態２に用いられる接続部材と接続部材調整ボルトを説明する図である。 本発明の実施形態３を説明する図である。 型閉じを行い可動盤に搭載された可動側金型が固定盤に搭載に搭載された固定側金型に接触した状態を説明する図である。 型締動作を行い、型締力を発生させた状態を表している。 トグル機構の固定盤と可動盤と金型の変形を説明する図である。 金型取付盤を使用した場合の固定盤と金型の変形を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、従来技術と同一または類似する構成は同じ符号を用いて説明する。
従来技術の欄で説明したように、図９，図１０に示されるように、射出成形機Ｍの型締部Ｍｃに備わった型締装置のトグル機構を駆動することによって型締力を発生させる。型締力が発生した時、図１１に示されるように、金型取付盤（固定盤１，可動盤２）が変形してしまう。金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）の面圧を均一化させる為に、図１２のように金型取付盤（可動盤２）の周辺部と型締力伝達部材９の周辺部を離間させ、型締力が型締力伝達部材９の中央部に伝達されるような形態がとられている。図１１に比べ図１２の方が金型の面圧は均一化されるが、完全に均一になるわけではない。また、ロケート径のある金型取付盤（固定盤１）の中央部の面圧は低く、金型取付盤（固定盤１）の上下方向の面圧が高くなる。
そこで、本発明は、金型取付盤と型締力伝達部材との隙間を狭めるように、金型取付盤固定ボルトを用いて締めることにより、型締力を発生させる前に金型取付盤を凸状に変形させることを特徴とする。

＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１を説明する図である。図２は図１の一点鎖線内を拡大して説明する図である。型締力伝達部材７には一方の金型取付盤である固定盤１が金型取付盤固定ボルト１３によって固定される。また、型締力伝達部材８には他方の金型取付盤である可動盤２が金型取付盤固定ボルト１２によって固定される。

型締力伝達部材７とトグル機構取付盤４の四隅はタイバー３によって結合される。固定盤１における反金型取付面の中央部が型締力伝達部材７の中央部で当接するように構成される。タイバー３に発生する型締力は型締力伝達部材７の中央部、固定盤１の中央部に作用することになる。また、トグル機構取付盤４に設けられたトグル機構６のターナリーリンク６ｂが可動盤２側の型締力伝達部材８の周辺部に設けられたステープル６ｃと回転自在に接続され、この接続位置でトグル機構６からの型締力が型締力伝達部材８に作用し、該型締力伝達部材８に金型取付盤である可動盤２の先細り形状の先端が当接する。型締力伝達部材８に作用する力は、型締力伝達部材８の中央部を介して可動盤２の中央部に作用するように構成されている。

射出成形機Ｍは図示しないモータ等の駆動源によってトグル機構６のクロスヘッド６ａを前進させて、トグルリンクを伸長させて型締力伝達部材８及び金型取付盤である可動盤２を、タイバー３に沿って摺動しながら移動させ、金型取付盤である固定盤１に取り付けられた固定側金型５ａに可動盤２に取り付けられた可動側金型５ｂを当接させ、さらに、トグルリンクを伸長させることによって、タイバー３を伸ばし、このタイバー３の伸びの反力で型締力を発生させる構造を備えている。

次に、本発明の技術的特徴である、一方の金型取付盤である固定盤１と型締力伝達部材７との隙間１８、および、他方の金型取付盤である可動盤２と型締力伝達部材８との隙間１８を狭めるように、金型取付盤固定ボルト１２，１３を用いて、両方の金型取付盤（固定盤１，可動盤２）を型締力伝達部材７，８に締め付けることにより、型締力を発生させる前に金型取付盤を凸状に変形させることを説明する。

可動盤２の金型取付面の反対側の面（つまり、型締力伝達部材８と対向する面）の上下の部分をテーパ形状とし、型締力伝達部材８の面との間に隙間１８を形成する。隙間１８にはくさび形状の接続部材１０が挿入される。接続部材１０の一面は他方の金型取付盤である可動盤２に当接し、他方の面は型締力伝達部材８に当接する形状とされている。接続部材調整ボルト１４が貫通するねじ穴を有するボルト固定用ナット１６が、型締力伝達部材８の上下の端部にボルト１９によって固定されている。

金型取付盤固定ボルト１２を金型取付盤である可動盤２を介して型締力伝達部材８に締め付けることによって、可動盤２の金型取付面が凸形状となるように、可動盤２を初期変形させる。例えば、数十μｍの変形を初期に与えることで、型締力を発生させた場合に面圧を下げる効果がある。

図２は図１の一点鎖線内を拡大して説明する図である。ボルト固定用ナット１６が型締力伝達部材８の端部にボルト１９によって固定されている。ボルト固定用ナット１６は接続部材調整ボルト１４を挿入するねじ穴が設けられている。型締力伝達部材８と金型取付盤である可動盤２との間に形成されるテーパ形状の隙間１８にくさび形状を有する接続部材１０を挿入する。接続部材１０に連結された接続部材調整ボルト１４のボルト固定用ナット１６へのねじ込み量を調整することによって、接続部材１０の挿入位置を矢印２０方向に変えることができる。これによって金型５の大きさに応じて交換される金型取付盤である可動盤２の大きさに対応して接続部材１０の隙間１８での位置を調整できる。

図３は図２、図６の接続部材を正面から見た図である。図４は実施形態１に用いられる接続部材と接続部材調整ボルトを説明する図である。接続部材１０は先端部が細くなったくさび形状を有する二股形状の部材である。接続部材調整ボルト１４の周面１４ａに雄ネジがきってあり、先端部が接続部材１０と接続部材調整ボルト１４の長手方向軸回りに回転自在に接続されている。金型取付盤固定ボルト１２は、接続部材１０の二股の間の部分を貫通するようにして、金型取付盤である可動盤２を接続部材１０を介して型締力伝達部材８に対して締め付ける。これによって、型締めより事前に変形させておくことができる。

型締力伝達部材７と固定盤１との間に形成される隙間に挿入される接続部材１１も、図２，図３，図４に示されるものと同様な構成を有する。金型取付盤である固定盤１の金型取付面の反対側の面（つまり、型締力伝達部材７と対向する面）の上下をテーパ形状とし、型締力伝達部材７の面との間に隙間１８を形成する。隙間１８にはくさび形状の接続部材１１が挿入される。接続部材１１の一面は金型取付盤である固定盤１に当接し、他方の面は型締力伝達部材７に当接する形状とされている。接続部材調整ボルト１５が貫通するねじ穴を有するボルト固定用ナット１７が、型締力伝達部材７の上下の端部にボルト１９によって固定されている。

接続部材１１は、接続部材調整ボルト１５のボルト固定用ナット１７へのねじ込み量を調整することによって、前記隙間１８内への挿入位置が調節される。金型取付盤固定ボルト１３は金型取付盤である固定盤１に締め付けることによって、固定盤１の金型取付面が凸形状となるように、固定盤１を初期変形させる。例えば、数十μｍの変形を初期に与えることで、型締力を発生させた場合に面圧を下げる効果がある。

上述した構成によって、射出成形機Ｍは図示しないモータ等の駆動源によってトグル機構６のクロスヘッド６ａを前進させて、トグルリンクを伸長させて型締力伝達部材８及び金型取付盤である可動盤２を、タイバー３に沿って摺動しながら移動させ、金型取付盤である固定盤１に取り付けられた固定側金型に可動盤２に取り付けられた可動側金型５ｂを当接させ、さらに、トグルリンクを伸長させることによって、タイバー３を伸ばし、このタイバー３の伸びの反力で型締力を発生させ、型締力が発生する前に予め凸型に変形させていた金型固定盤（固定盤１，可動盤２）の金型取付面が平坦になり、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）の中心部においても型締力の低下を防止でき、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）に一様な型締力を付与できる。

＜実施形態２＞
図５は本発明の実施形態２を説明する図である。一方の金型取付盤である固定盤１と他方の金型取付盤である可動盤２、接続部材１０，１１の形状が、実施形態１で用いられるそれらと形状が異なることを除いて、他の構成は実施形態１と同様である。

図６は図５の一点鎖線内を拡大して説明する図である。図５、図６では、金型取付盤（固定盤１，可動盤２）の金型取付面の反対側の面を型締力伝達部材７，８と平行になるように切り欠いた形状とし、切り欠きによって形成された隙間１８に平板状の接続部材１０，１１を挿入している。この場合、一方の金型取付盤である固定盤１と他方の金型取付盤である可動盤２を、型締力を発生させる前に事前に金型取付面が凸になるように変形させるため、隙間１８の間隙寸法よりも接続部材１０，１１の寸法（厚さ）は小さい。

ボルト固定用ナット１６が型締力伝達部材８の端部にボルト１９によって固定されている。ボルト固定用ナット１６は接続部材調整ボルト１４を挿入するねじ穴が設けられている。型締力伝達部材８と金型取付盤である可動盤２との間に形成される平行の隙間１８に接続部材１０を挿入する。接続部材１０に連結された接続部材調整ボルト１４のボルト固定用ナット１６へのねじ込み量を調整することによって、矢印２１方向に接続部材１０の挿入位置を変えることができる。これによって金型５の大きさに応じて交換される金型取付盤である可動盤２の大きさに対応して接続部材１０の隙間１８での位置を調整できる。

図７は実施形態２に用いられる接続部材と接続部材調整ボルトを説明する図である。接続部材１０は先端部まで厚さが一様な二股形状の部材である。接続部材調整ボルト１４の周面１４ａに雄ネジがきってあり、先端部が接続部材１０と接続部材調整ボルト１４の長手方向軸回りに回転自在に接続されている。金型取付盤固定ボルト１２は、接続部材１０の二股の間の部分を貫通するようにして、金型取付盤である可動盤２を接続部材１０を介して型締力伝達部材８に対して締め付ける。これによって、型締めより事前に変形させておくことができる。

上述した構成によって、射出成形機Ｍは図示しないモータ等の駆動源によってトグル機構６のクロスヘッド６ａを前進させて、トグルリンクを伸長させて型締力伝達部材８及び金型取付盤である可動盤２を、タイバー３に沿って摺動しながら移動させ、金型取付盤である固定盤１に取り付けられた固定側金型５ａに可動盤２に取り付けられた可動側金型５ｂを当接させ、さらに、トグルリンクを伸長させることによって、タイバー３を伸ばし、このタイバー３の伸びの反力で型締力を発生させ、型締力が発生する前に予め凸型に変形させていた金型固定盤（固定盤１，可動盤２）の金型取付面が平坦になり、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）の中心部においても型締力の低下を防止でき、金型５（固定側金型５ａ，可動側金型５ｂ）に一様な型締力を付与できる。

＜実施形態３＞
図８は本発明の実施形態３を説明する図である。金型取付盤（固定盤１，可動盤２）の金型取付面の反対側の面を型締力伝達部材７，８と平行になるように切り欠いた形状とし、切り欠きによって形成された隙間１８に平板状の接続部材１０，１１を挿入している。この場合、一方の金型取付盤である固定盤１と他方の金型取付盤である可動盤２を、型締力を発生させる前に事前に金型取付面が凸になるように変形させるため、隙間１８の間隙寸法よりも接続部材１０，１１の寸法（厚さ）は小さい。例えば、数十μｍ〜数ｍｍのシムがよく使われる。

図８では、一方の金型取付盤である固定盤１と型締力伝達部材７の間に形成された隙間１８と、他方の金型取付盤である可動盤２と型締力伝達部材８の間に形成される隙間１８とに、接続部材１０，１１が挿入される。実施形態３において用いられる接続部材１０，１１は、隙間の間隙寸法より薄い厚さの薄板である。実施形態３のように、実施形態１や実施形態２において用いられる接続部材調整ボルトが入らない間隙１８では、接続部材１０，１１として薄板を隙間１８に挿入し、金型取付盤（固定盤１，可動盤２）を薄板である接続部材１０，１１を締め付けることによって、実施形態１、２と同様に、金型取付盤を型締めより事前に変形させておくことができる。

上述した構成によって、射出成形機Ｍは図示しないモータ等の駆動源によってトグル機構６のクロスヘッド６ａを前進させて、トグルリンクを伸長させて型締力伝達部材８及び金型取付盤である可動盤２を、タイバー３に沿って摺動しながら移動させ、金型取付盤である固定盤１に取り付けられた固定側金型５ａに可動盤２に取り付けられた可動側金型５ｂを当接させ、さらに、トグルリンクを伸長させることによって、タイバー３を伸ばし、このタイバー３の伸びの反力で型締力を発生させ、型締力が発生する前に予め凸型に変形させていた金型固定盤（固定盤１，可動盤２）の金型取付面が平坦になり、金型５（固定側金型５ａ，固定側金型５ｂ）の中心部においても型締力の低下を防止でき、金型５（固定側金型５ａ，固定側金型５ｂ）に一様な型締力を付与できる。

Ｍ 射出成形機
Ｍｂ 機台
Ｍｃ 型締部
Ｍｉ 射出部

１ 固定盤
２ 可動盤
３ タイバー
４ トグル機構取付盤
５ 金型
５ａ 固定側金型
５ｂ 可動側金型
６ トグル機構
６ａ クロスヘッド
６ｂ ターナリーリンク
６ｃ ステープル
７ 型締力伝達部材
８ 型締力伝達部材
９ 型締力伝達部材

１０ 接続部材
１１ 接続部材
１２ 金型取付盤固定ボルト
１３ 金型取付盤固定ボルト
１４ 接続部材調整ボルト
１４ａ 周面
１５ 接続部材調整ボルト
１６ ボルト固定用ナット
１７ ボルト固定用ナット
１８ 隙間
１９ ボルト
２０ 矢印
２１ 矢印

Claims (4)

1. 型締力を金型取付盤の中央部に伝達する型締力伝達部材を備え、金型取付盤の周辺部と前記型締力伝達部材の周辺部が離間している射出成形機の型締装置において、
   金型取付盤の周辺部と型締力伝達部材の周辺部との離間部分に挿入される接続部材と、
   前記接続部材を介して前記金型取付盤を前記型締力伝達部材に固定する固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材により前記金型取付盤を前記型締力伝達部材に前記接続部材を介して締付けることにより、前記金型取付盤の金型取付面を凸形状に変形可能であることを特徴とする射出成形機の型締装置。
2. 前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、テーパ状に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記テーパ状の離間部に進退自在に支持されたくさび状の当接部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機械の型締装置。
3. 前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、周辺部を前記型締力伝達部材と平行に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記平行の離間部に進退自在に支持された平板の当接部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機械の型締装置。
4. 前記金型取付盤の金型取付面とは反対の面を、周辺部を前記型締力伝達部材と平行に切り欠いて形成し、前記接続部材は、前記平行の離間部に薄板を重ねて構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
   

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