JP6150799B2 - 成形品の成形金型構造および成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
(構成)
図1乃至図7は、本発明の第1の実施の形態を示す。図1は本実施の形態の成形金型50の型締め状態を示す縦断面図である。本実施の形態の成形金型50は、固定型10と可動型30とを有する。固定型10と可動型30とは、図示しない射出成形機のプラテンに取付けられている。ここで、固定型10と可動型30とは、PL(パーティングライン)を挟んで互いに対向配置されている。そして、可動型30は、固定型10に対し型開閉方向(図1中で左右方向)に移動可能に支持されている。
このように成形金型50は、固定型10と可動型30とが互いに組合されることで規定される成形キャビティを有している。また成形金型50は、成形品1の成形材料が成形キャビティに注入されることで成形品1の形状を規定する。
図3に示すように、成形品1は、2つの光学機能面として機能する可動側光学機能面2と固定側光学機能面3とを有する。成形品1は、さらに、各光学機能面2,3の外周部位に形成されるフランジ状の外周縁部1aを有する。また成形品1は、この外周縁部1aによって形成され、光学機能面2,3の周縁部位に配置され、光学機能面2,3以外の部分として機能する可動側コバ部4と固定側コバ部5とを有している。なお、成形品1は、光が透過可能な透明樹脂材料、例えばPC(ポリカーボネート)などの一般的な透明樹脂材料によって成形される。
図1に示すように固定型10は、固定側取付板19と、固定側受け板18と、固定側スリーブ17と、成形品剥離部材である固定側プレート12とを有する。ここで、固定側受け板18と、固定側スリーブ17とは、固定側取付板19上に重ね合わされた積層状態で固定されている。固定側プレート12は、後述するとおり固定側スリーブ17に対して接離可能である。
図1に示すように、可動型30は、可動側取付板41と、スペーサーブロック39と、可動側受け板38と、可動側スリーブ37と、成形品剥離部材である可動側プレート32とを有する。ここで、スペーサーブロック39は、スペーサーブロック39の内側に配設され、成形品1の取り出し用の突出し機構を構成するエジェクタープレート40を有する。エジェクタープレート40は、可動側取付板41に対して接離可能である。
次に、上記構成の作用について説明する。ここでは、本実施の形態の成形金型50によって成形される成形品1の製造方法について説明する。図1は、本実施の形態の成形金型50の型締め状態を示す。図6は、成形金型50の成形完了後の可動型30の型開きの完了状態を示す。また、図4、図5は、可動型30の型開き動作の途中の状態を示し、図7は、型開き完了後の成形品1の取り出し工程を示す。
このように、型開き時に第2転写部20が成形品1の光学機能面以外の部分である固定側コバ部5との接触状態を維持した状態で、固定側成形型11が固定側スリーブ17に対する固定側プレート12の接離における固定側プレート12の離間に対応して固定側成形型挿入穴12h〜12kから抜去されることで、第1転写部11aが固定側光学機能面3から離型する。
可動側成形型31は可動側成形型挿入穴32h〜32kから抜去されるようになる。つまり、第1転写部31aは、第2転写部21と同一平面上から引っ込むこととなる。そして可動側成形型31から成形品1が離型される。この動作時には、成形品1において、可動側プレート32の第2転写部21によって可動側コバ部4は支えられる。この状態で、可動側光学機能面2は可動側成形型31の第1転写部31aから剥がれる。このとき、コイルばね42aは、可動側プレート32の移動にともないばね支持ボルト42において圧縮される。そして、可動型30が図6に示す第3の移動位置(最終型開き位置)に移動して可動型30の移動(型開き)が完了する。この型開きが完了した時点では、コイルばね42aは、最大の圧縮状態に圧縮されている。
このように、型開き時に第2転写部21が成形品1の光学機能面以外の部分である可動側コバ部4との接触状態を維持した状態で、可動側成形型31が可動側スリーブ37に対する可動側プレート32の接離における可動側プレート32の離間に対応して可動側成形型挿入穴32h〜32kから抜去されることで、第1転写部31aが可動側光学機能面2から離型する。
また、可動型30が図6に示す第3の移動位置(最終型開き位置)に移動した後、図7に示すように、成形機の突出し機構によりエジェクタープレート40が駆動される。このとき、エジェクタープレート40は、可動型30の型開き方向と反対方向(型閉じ方向)に移動する。このエジェクタープレート40の移動により、第1エジェクターピン36aは円形凹部6aを突き出るとともに、4本の第2エジェクターピン36bはランナー7を突き出る。取り出し機構に含まれる第1エジェクターピン36aと第2エジェクターピン36bとは、可動型30に配設されている。第1エジェクターピン36aと第2エジェクターピン36bとは、成形キャビティに連通し、成形材料が流れる流路部(ランナー7)に充填されている成形材料に当接し、流路部に充填されている成形材料を押し出すことによって、第2転写部21を成形品1の光学機能面以外の部分である可動側コバ部4から離し、成形品1を可動型30から取り出す。これにより、可動型30に配置されている成形品1において、可動側コバ部4は可動側プレート32の第2転写部21から剥がれ、成形品1は取り出される。
その後、上述した一連の工程によって、成形品(樹脂製レンズ)1の成形が繰り返し行われる。
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の成形品1の成形金型50の固定側スリーブ17と可動側スリーブ37とにおいて、各部品を保持する穴(成形型挿入穴17bと成形型挿入穴37b、及び、位置決めピン挿入穴17cと位置決めピン挿入穴37c)は、固定側スリーブ17と可動側スリーブ37が製作される際に、固定側スリーブ17と可動側スリーブ37とが組立てられた状態で、固定側スリーブ17と可動側スリーブ37とが同時且つ同軸上に穴あけ加工(共加工)されることで、形成される。これにより、各部品を保持する穴は、位置ズレがなく、固定側成形型11と可動側成形型31との軸ズレが少ない状態で型締め時に対向するように配置される。よって、成形品1の各面において、面の軸ズレが少ない高精度な成形品1が安価に安定的に成形される。
同様に、可動型30から成形品1が離型される際に、図6に示すように、成形品1において、可動側コバ部4は、可動側プレート32の第2転写部21によって支えられる。この状態で、可動側光学機能面2は、可動側成形型31の第1転写部31aから剥がされる。このように、可動側コバ部4が第2転写部21によって支えられるため、可動側光学機能面2は第1転写部31aから安定的に剥がされ、さらに可動側光学機能面2は第1転写部31aに貼り付くことが防止される。つまり、可動型30において、離型は段階的に実施される。
そして前記によって、成形品1の変形は、防止される。
(構成)
図8乃至図13は、本発明の第2の実施の形態を示す。図8は本実施の形態の成形金型120の型締め状態を示す縦断面図である。図8を用い成形金型120の構成を説明する。本実施の形態の成形金型120は、PLを挟んで互いに対向配置された固定型60と可動型80とを有している。固定型60と可動型80とは、図示しない射出成形機のプラテンに取付けられている。そして、可動型80は固定型60に対し型開閉方向(図8中で左右方向)に移動可能に配置されている。図9Aは本実施の形態の成形金型120の固定型60の正面図、図9Bは可動型80の正面図である。
[成形品51]
本実施の形態の成形品51は、例えば、樹脂製のメニスカスレンズを有する。メニスカスレンズは、例えば、凸形状を有している。メニスカスレンズは、例えば、カメラなどに用いられる。図10に示すように、成形品51は、2つの光学機能面として機能する可動側光学機能面52と固定側光学機能面53とを有する。成形品51は、さらに、各光学機能面52,53の外周部位に形成されるフランジ状の外周縁部51aを有する。また成形品51は、この外周縁部51aに形成され、各光学機能面52,53の周縁部位に配置され、光学機能面52,53以外の部分として機能する可動側コバ部54と固定側コバ部55とを有している。この成形品51は、光が透過可能な透明樹脂材料、例えばCOP(シクロオレフィンポリマー)などの透明樹脂材料によって成形される。
図8に示すように固定型60は、固定側取付板69と、固定側受け板68と、固定側スリーブ67とを有する。ここで、固定側受け板68と、固定側スリーブ67とは、固定側取付板69上に重ね合わされた積層状態で固定されている。
可動型80は、可動側取付板91と、スペーサーブロック89と、可動側受け板88と、可動側スリーブ87と、可動側プレート(成形品剥離部材)82とを有する。スペーサーブロック89は、成形品51の取り出し用の突出し機構を構成するエジェクタープレート90と、ストリッパー突出しプレート93とを有している。エジェクタープレート90とストリッパー突出しプレート93とは、スペーサーブロック89の内側に配設されており、可動側取付板91に対して接離可能である。エジェクタープレート90は、エジェクターピン86を有している。ストリッパー突出しプレート93には、ストリッパーロッド95と、2段突出しユニット94とが取付けられている。
次に、上記構成の作用について説明する。ここでは、本実施の形態の成形金型120によって成形される成形品51の製造方法について説明する。図8は、本実施の形態の成形金型120の型締め状態を示す。図11は、型開き完了状態の断面図である。図12は、突出し初期状態の断面図である。図13、突出し完了状態の断面図である。
その後、上述した一連の工程によって、成形品(樹脂製レンズ)51の成形が繰り返し行われる。
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の成形金型120の固定側スリーブ67と可動側スリーブ87とにおいて、固定側スリーブ67と可動側スリーブ87が製作され組立てられた状態で、固定側スリーブ67の外周壁面と可動側スリーブ87の外周壁面とが同時加工される。さらに、固定側スリーブ67と可動側スリーブ87のそれぞれの各成形型(固定側成形型61と可動側成形型81)を保持する穴(固定側成形型挿入穴67a〜67dと可動側成形型挿入穴87c)が同時且つ同軸上に穴あけ加工される。これにより、固定側スリーブ67と可動側スリーブ87との各部品を保持する各穴は、位置ズレがなく、固定側成形型61と可動側成形型81との軸ズレが少ない状態で型締め時に対向するように位置決めブロック83によって配置される。したがって、高精度が必要な部分を転写させる金型部品(固定側成形型61と可動側成形型81)を、固定側スリーブ67および可動側スリーブ87の収納部(固定側成形型挿入穴67a〜67dと可動側成形型挿入穴87c)に軸ズレが少なく固定することができる。よって、成形品51の各面の軸ズレが少ない高精度な成形品51が成形される。
以下に、図14乃至図18を参照して、第1の実施形態とは異なる部分のみ説明する。
エジェクタープレート40は、エジェクタープレート40に取りつけられている第3エジェクターピン36cをさらに有している。
第3エジェクターピン36cは、複数配設されている。数は、例えば4個である。これら第3エジェクターピン36cは、可動側成形型31を中心に、同心円状に配設されている。
第3エジェクターピン36cは、可動側受け板38と可動側成形型31の基端部とを貫通している。第3エジェクターピン36cは、さらに、可動側成形型31の先端部の側方と可動側成形型挿入穴32hとの間に配設され、第2転写部21にまで延設されている。
第3エジェクターピン36cは、可動側成形型31の略周囲に配設され、さらに可動側コバ部4と対応する位置に配置されている。
可動型30が図16に示す第3の移動位置(最終型開き位置)に移動した後、成形機の突出し機構によりエジェクタープレート40が駆動される。このとき図17に示すように、エジェクタープレート40は、可動型30の型開き方向と反対方向(型閉じ方向)に移動する。このエジェクタープレート40の移動により、第1エジェクターピン36aは円形凹部6aを突き出るとともに、4本の第2エジェクターピン36bはランナー7を突き出る。
その後、上述した一連の工程によって、成形品(樹脂製レンズ)1の成形が繰り返し行われる。
本実施形態では、第3エジェクターピン36cによって、成形品1を直接的に可動型30から取り出すことができる。よって、本実施形態では、成形品1の形状を高精度に維持した状態で、成形品1を取り出すことができる。
Claims (8)
- 固定型と可動型とが互いに組合されることで規定される成形キャビティを有し、成形品の成形材料が前記成形キャビティに注入されることで前記成形品の形状を規定する成形品の成形金型構造において、
前記固定型と前記可動型とに配設され、前記成形品の光学機能面を前記成形材料に転写させる第1転写部を有する成形型と、
前記固定型と前記可動型とに配設されているスリーブと、
前記固定型と前記可動型とが互いに組合された状態で、前記固定型の前記スリーブと前記可動型のスリーブとにそれぞれ同時且つ同軸上に成形され、前記成形型を収納する収納部と、
前記固定型に配設され、前記固定型の前記スリーブと接離可能な固定側成形品剥離部材と、
を具備し、
前記固定側成形品剥離部材は、
前記第1転写部を含む前記固定型の前記成形型が前記接離に対応して挿抜される挿抜穴部と、
前記挿抜穴部の周囲に配設され、前記成形品において前記光学機能面の周縁部位に配置された前記光学機能面以外の部分を前記成形材料に転写させる第2転写部と、
を有し、
前記固定型と前記可動型との型開き時に前記第2転写部が前記成形品の前記光学機能面以外の部分との接触状態を維持した状態で、前記成形型が前記接離における離間に対応して前記挿抜穴部から抜去されることで、前記第1転写部が前記光学機能面から離型する成形品の成形金型構造。 - 前記可動型に配設され、前記固定型と前記可動型との型開き時に、前記光学機能面以外の部分に当接し、前記光学機能面以外の部分を押し出すことによって、前記成形品を前記可動型から取り出す取り出し機構をさらに具備する請求項1に記載の成形品の成形金型構造。
- 前記可動型に配設され、前記可動型の前記スリーブに対して接離可能な可動側成形品剥離部材をさらに具備し、
前記可動側成形品剥離部材は、
前記第1転写部を含む前記可動型の前記成形型が前記接離に対応して挿抜される挿抜穴部と、
前記挿抜穴部の周囲に配設され、前記成形品において前記光学機能面の周縁部位に配置された前記光学機能面以外の部分を前記成形材料に転写させる第2転写部と、
を有し、
前記固定型と前記可動型との型開き時に前記可動側成形品剥離部材の前記第2転写部が前記成形品の前記光学機能面以外の部分との接触状態を維持した状態で、前記可動型の前記成形型が前記接離における離間に対応して前記可動側成形品剥離部材の前記挿抜穴部から抜去されることで、前記可動側の前記第1転写部が前記光学機能面から離型する請求項1に記載の成形品の成形金型構造。 - 前記可動型に配設され、型開き時に、前記キャビティに連通し、前記成形材料が流れる流路部に充填されている前記成形材料に当接し、前記流路部に充填されている前記成形材料を押し出すことによって、前記可動型の前記第2転写部を前記成形品の前記光学機能面以外の部分から離し、前記成形品を前記可動型から取り出す取り出し機構をさらに具備する請求項3に記載の成形品の成形金型構造。
- 固定型と可動型とが互いに組合された状態で、前記固定型のスリーブと前記可動型のスリーブとにそれぞれ同時且つ同軸上に成形されている収納部に、成形型をそれぞれに収納するステップと、
前記固定型と前記可動型との型締め時に、前記固定型に配設される前記成形型の第1転写部間と前記可動型に配設される前記成形型の第1転写部との間で成形品の光学機能面が規定され、前記固定型に配設される成形品剥離部材の第2転写部と前記可動型に配設される成形品剥離部材の第2転写部との間で前記光学機能面の周縁部位に配置された前記光学機能面以外の部分が規定され、規定によって形成されるキャビティで前記成形品が成形されるステップと、
前記固定型の前記スリーブと接離可能な前記固定型に配設されている前記成形品剥離部材において、前記固定型と前記可動型との型開き時に、前記固定型の前記第2転写部が前記成形品の前記光学機能面以外の部分との接触状態を維持した状態で、前記成形型が前記接離の離間に対応して前記成形品剥離部材の挿抜穴部から抜去されることで、前記固定型の前記第1転写部が前記光学機能面から離型する固定側の離型ステップと、
を具備する成形品の製造方法。 - 前記可動型に配設されている取り出し機構は、前記固定型と前記可動型との型開き時に、前記光学機能面以外の部分に当接し、前記光学機能面以外の部分を押し出すことによって、前記成形品を前記可動型から取り出す、可動側の離型ステップをさらに具備する請求項5に記載の成形品の製造方法。
- 前記可動型の前記スリーブに対して接離可能な前記可動型に配設されている可動側成形品剥離部材において、前記固定型と前記可動型との型開き時に、前記可動型の前記第2転写部が前記成形品の前記光学機能面以外の部分との接触状態を維持した状態で、前記可動型の前記成形型が前記接離に対応して前記可動側成形品剥離部材の挿抜穴部から抜去されることで、前記可動型の前記第1転写部が前記光学機能面から離型する可動側の離型ステップをさらに具備する請求項5に記載の成形品の製造方法。
- 前記可動型に配設されている取り出し機構は、型開き時に、前記キャビティに連通し前記成形材料が流れる流路部に充填されている前記成形材料に当接し、前記流路部に充填されている前記成形材料を押し出すことによって、前記可動型の前記第2転写部を前記成形品の前記光学機能面以外の部分から離し、前記成形品を前記可動型から取り出す、ステップをさらに具備する請求項7に記載の成形品の製造方法。
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