JP6620782B2

JP6620782B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP6620782B2
Application number: JP2017109464A
Authority: JP
Inventors: 宏和大石; 好彦村岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2037-06-01
Also published as: JP2018202443A

Description

本発明は、金型装置に関するものである。

従来より、金型装置において、成形後に金型表面に接着した成形品をエジェクタピンを用いて取り出すことが行われている（例えば特許文献１参照）。エジェクタピンは金型ホルダの背面に設けられたダイベース内の押出板に立設されており、ダイベース内における押出板の移動に伴って、金型側に進退移動するように構成されている。

特開平０８−１５０４５６号公報

ところで、金型の大きさや形状によっては、金型ホルダの反キャビティ側に位置するダイベース内の空間が大きすぎ、成形時に金型及び金型ホルダのたわみが生じることにより、成形品の寸法精度不良を起こすという問題があった。

そこで本発明では、成形時においても金型及び金型ホルダのたわみを抑制して、成形品の寸法精度を向上させ得る金型装置をもたらすことを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、ダイベースの金型ホルダ側に金型ホルダを支持する中間板部を設けるようにした。また、金型ホルダ内に空間を設けるとともに、その空間内に金型本体の背面から中間板部に延びる支持部材を設けて、当該支持部材を介して、金型本体を中間板部により直接支持するようにした。

すなわち、ここに開示する金型装置は、前面に成形品を成形するためのキャビティを有する金型本体と、前記金型本体の背面側に設けられ、該金型本体を支持する金型ホルダと、前記金型ホルダの反金型本体側に配置されたダイベースとを備えた金型装置であって、前記金型ホルダは、前記金型本体の背面に位置するように穿設された貫通孔と、前記貫通孔内に収容され、前記金型本体の背面を支持する支持部材とを備え、前記ダイベースは、前記金型ホルダの前記貫通孔の反金型本体側の開口を覆うように設けられるとともに、前記支持部材の反金型本体側が接続された中間板部を備え、前記金型ホルダの前記貫通孔内に収容され、前記金型本体及び前記ダイベース間を進退可能に構成された押出板と、前記押出板の前記金型本体側に立設され、該押出板の移動に伴って、前記金型本体内に穿設されたガイド孔を通じて前記キャビティ内に進退可能に構成されたエジェクタピンとを備え、前記金型本体は、前記金型ホルダの前記支持部材を介して、前記ダイベースの前記中間板部により支持されており、前記貫通孔の内壁に前記押出板の移動を案内するガイド手段が設けられていることを特徴とする。

図７に、従来のダイカストマシンの可動金型構造１００部分の模式的な断面図を示す。可動金型構造１００は、図示しない可動盤にダイベース１０５を介して設置された可動金型ホルダ１０６と該可動金型ホルダに保持された可動金型１０７とを備えている。可動金型１０７は前面にキャビティ１１７を備えている。ダイベース１０５には、押出板１０８とその駆動手段として図外の油圧シリンダに接続されたプレート１３１とピン１３２が配置されている。押出板１０８には、押出板１０８の可動金型１０７側への進退移動を案内するガイド１０９と、成形後の成形品を脱型するためのエジェクタピン１１６が立設されている。エジェクタピン１１６は、可動金型１０７と可動金型ホルダ１０６に設けられたガイド孔１０７Ａに挿通されており、押出板１０８の進退移動に伴って移動する。ダイベース１０５内は、押出板１０８の移動のための空間１０５Ａが設けられている。可動金型１０７は、可動金型ホルダ１０６により保持されているが、可動金型１０７が大きくなってくると、ダイベース１０５の空間１０５Ａが大きくなりすぎ、可動金型ホルダ１０６の背面１０６Ａにたわみが生じ、延いては可動金型１０７の背面１０７Ｂにもたわみが生じる。そうすると、成形時にキャビティ１１７の寸法精度が低下し、成形品の歩留まりが低下する。

上記構成によれば、ダイベースに設けた中間板部と、金型ホルダの貫通孔内に設けた支持部材とにより、金型本体を直接支持することができ、金型本体及び金型ホルダのたわみを抑制して、成形時における成形品の寸法精度を向上させることができる。

また、上記構成は、前記金型ホルダの前記貫通孔内に収容され、前記金型本体及び前記ダイベース間を進退可能に構成された押出板と、前記押出板の前記金型本体側に立設され、該押出板の移動に伴って、前記金型本体内に穿設されたガイド孔を通じて前記キャビティ内に進退可能に構成されたエジェクタピンとを備えている。

押出板を金型ホルダの貫通孔内に配置したため、押出板の移動のための空間を十分に確保するとともに、ダイベース内の空間を小さくすることができる。そうして、金型本体及び金型ホルダのたわみを抑制して、成形時における成形品の寸法精度を向上させることができる。

さらに、上記構成は、前記貫通孔の内壁に前記押出板の移動を案内するガイド手段が設けられている。また、好ましい態様では、前記ガイド手段は、前記キャビティ側から見た平面図において、前記貫通孔の内壁に設けられた凸状部であり、前記押出板は、前記凸状部に嵌合する溝を有しており、前記溝が前記凸状部に沿って進退方向にスライドすることにより、前記押出板の進退方向の移動が案内される。

ガイド手段により、押出板の進退移動を滑らかにすることができ、延いては脱型時の成形品の取出をスムーズにすることができる。

好ましい態様では、前記ダイベースは、前記中間板部の反金型ホルダ側に配設され、前記押出板の駆動手段に接続されるプレート部材と、前記プレート部材と前記押出板とを連結する連結ロッドと、前記中間板部に穿設され、前記連結ロッドを挿通する挿通孔とを備えている。駆動手段をダイベース内に設けることで、駆動手段を設ける空間を確保し、中間板部による金型本体及び金型ホルダの支持性を向上させることができる。

上述の金型装置は、好ましくは鋳造用として好適に用いることができる。

ここに開示する金型装置は、前面に成形品を成形するためのキャビティを有する金型本体と、前記金型本体の背面側に設けられ、該金型本体を支持する金型ホルダと、前記金型ホルダの反金型本体側に配置されたダイベースとを備えた金型装置であって、前記金型ホルダは、前記金型本体の背面に位置するように穿設された貫通孔と、前記貫通孔内に収容され、前記金型本体の背面を支持する支持部材とを備え、前記ダイベースは、前記金型ホルダの前記貫通孔の反金型本体側の開口を覆うように設けられるとともに、前記支持部材の反金型本体側が接続された中間板部を備え、前記金型ホルダの前記貫通孔内に収容され、前記金型本体及び前記ダイベース間を進退可能に構成された押出板と、前記押出板の前記金型本体側に立設され、該押出板の移動に伴って、前記金型本体内に穿設されたガイド孔を通じて前記キャビティ内に進退可能に構成されたエジェクタピンとを備え、前記金型本体は、前記金型ホルダの前記支持部材を介して、前記ダイベースの前記中間板部により支持されており、鋳造用であることを特徴とする。

上述の金型装置は、特に好ましくはダイカスト用として好適に用いることができる。好ましい態様では、前記成形品は、薄肉成形品であり、前記キャビティの最大高さは、１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。

薄肉成形品の金型装置では、成形品の面積が広いため、キャビティの面積も広くなる傾向がある。そうすると、金型本体及び金型ホルダも横方向に広い構成となるから、従来の構成では、金型本体及び金型ホルダのたわみが大きくなり、寸法精度の不良に繋がり得る。本構成によれば、金型本体及び金型ホルダのたわみを効果的に抑制して、寸法精度を向上させることができる。

また、特に好ましい態様では、前記成形品は車両用部品、特に好ましくは車体部品である。

以上述べたように、本発明によると、ダイベースに設けた中間板部と、金型ホルダの貫通孔内に設けた支持部材とにより、金型本体を直接支持することができ、金型本体及び金型ホルダのたわみを抑制して、成形時における成形品の寸法精度を向上させることができる。

一実施形態に係るダイカストマシンの可動金型構造を概略的に示す断面図である。図１の可動金型構造をキャビティ側から見た平面図である。図２の平面図において、可動金型を取り外した状態の図であり、簡単のためエジェクタピンを省略するとともに、支持柱を仮想線で示している。一実施形態に係るダイカストマシンの押出板とエジェクタピン、及び粗成形品の配置の様子を模式的に示す斜視図である。図４に示すダイカストマシンの可動金型をキャビティ側から見た平面図である。図５の平面図において、押出板の配置の様子を示す図である。従来のダイカストマシンの可動金型構造を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（実施形態１）
＜ダイカストマシン＞
図１、図２に示すように、実施形態１におけるダイカストマシンは、サスハウジング（成形品）を２個成形するためのものであり、図外の固定金型構造と図１に示す可動金型構造１（金型装置）とを備えている。可動金型構造１は、金型本体２と、金型本体２の背面側に設けられた金型ホルダ３と、金型ホルダ３の反金型本体２側に配置されたダイベース６とを備えている。

金型本体２の前面には、サスハウジングを成形するためのキャビティ２１が形成されている。サスハウジングは、薄肉成形品である。薄肉成形品のダイカストマシンでは、成形品の面積が広いため、キャビティの面積も広くなる傾向がある。そうすると、金型本体及び金型ホルダも横方向に広い構成となるから、厚肉成形品に比べて、成形時の寸法精度の影響が大きくなる。薄肉成形品の成形装置のキャビティ２１の最大高さは、１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下である。

金型ホルダ３は、金型本体２を支持するためのものであり、金型本体２は、金型ホルダ３の凹部に嵌合支持されている。

ここに、金型ホルダ３には、金型本体２の背面２Ａに位置するように貫通孔３１が穿設されている。

貫通孔３１内には、押出板５が収容されており、押出板５は、金型本体２及びダイベース６間を進退可能に構成されている。すなわち、図３に示すように、貫通孔３１の内壁に押出板５の移動を案内するガイド手段３Ａが設けられている。ガイド手段３Ａは、押出板５に形成された溝と、貫通孔３１側に設けられ、当該溝内をスライド可能に嵌め込まれた凸状部とにより構成されている。このガイド手段３Ａにより、押出板５の進退移動を滑らかにすることができ、延いては脱型時のサスハウジングの取出をスムーズにすることができる。なお、ガイド手段３Ａは、このような構成に限定されるものではなく、押出板５の進退移動をスムーズに案内することができる構成であればいかなる構成も取り得る。特に、上記溝及び凸状部の構成を取る場合であっても、その配置は、図３のものに限定されず、成形品の形状等によって適宜変更し得る。

押出板５の金型本体２側には、エジェクタピン９１が立設されている。なお、図１では、簡単のため、エジェクタピン９１を１本のみ記載しているが、図２に黒丸で示すように、キャビティ２１の全面に亘って複数のエジェクタピン９１が配置されている。

エジェクタピン９１は、図１に示すように、押出板５の移動に伴って、金型本体２内に穿設されたガイド孔２Ｂを通じてキャビティ２１内に進退可能に構成されている。

また、貫通孔３１内には、図１に示すように、金型本体２の背面を支持する支持柱４（支持部材）が収容されている。図３に示すように、支持柱４は、エジェクタピン９１が配置されていない部分に３本設けられている。なお、支持柱４の配置及び本数は、成形品の種類、形状等により適宜変更され得る。

ダイベース６は、支持柱４の反金型本体２側が接続された中間板部６１を備えている。中間板部６１は、金型ホルダ３の貫通孔３１の反金型本体２側の開口を覆うように設けられている。中間板部６１は、支持柱４を介して、金型本体２を支持している。

本構成によれば、ダイベース６に設けた中間板部６１と、金型ホルダ３の貫通孔３１内に設けた支持柱４とにより、金型本体２を直接支持することができる。

なお、図１に示す中間板部６１の厚さｔ_１は、金型本体２の支持性を向上させる観点から、好ましくは５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、より好ましくは８０ｍｍ以上２３０ｍｍ以下とすることができる。中間板部６１の厚さｔ_１が５０ｍｍ未満では、中間板部６１による金型本体２の支持が不十分となる虞がある。中間板部６１の厚さｔ_１が２５０ｍｍを超えると、装置が大きくなりすぎる虞がある。

また、上記構成によれば、図７に示すような金型ホルダ３のみで金型本体２を保持していた従来の構成に比べて、図１に示す、金型ホルダ３の金型本体２の背面側に位置する部分の厚さｔ_２（以下、「キャビティ裏側厚さｔ_２」という）を薄くすることができる。具体的には例えば、キャビティ裏側厚さｔ_２は、８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることができる。

図１に示すように、ダイベース６の反金型本体側には空間６２が設けられている。上述のごとく、押出板５を金型ホルダ３の貫通孔３１内に配置しているので、押出板５の移動のための空間を十分に確保することができるとともに、ダイベース６内の空間６２を小さくすることができる。

空間６２には、中間板部６１の反金型ホルダ３側に配設され、押出板５の駆動を滑らかに行うための駆動手段（図示せず）に接続されるプレート部材８が設けられている。プレート部材８をダイベース６の空間６２内に設けることで、駆動手段に接続されるプレート部材８を設ける空間を確保しつつ中間板部６１による金型本体２及び金型ホルダ３の支持性を向上させることができる。駆動手段は、例えば、プレート部材８の反押出板側にピン６３を介して接続されている。駆動手段は、特に限定されるものではなく、一般的な構成を採用することができるが、具体的には例えば、油圧シリンダや電動アクチュエータ等を採用することができる。また、中間板部６１には、挿通孔６１Ａが穿設されており、その挿通孔６１Ａには、プレート部材８と押出板５とを連結する連結ロッド７が挿通されている。

以上述べたように、本構成によれば、中間板部６１及び支持柱４により金型本体２を直接指示することにより、金型本体２及び金型ホルダ３のたわみを効果的に抑制して、寸法精度を向上させることができる。また、押出板５を金型ホルダ３の貫通孔３１内に収容することにより、ダイベース６の空間６２を小さくするとともに、押出板５の移動空間を確保することができる。また中間板部６１を設けることで、金型ホルダ３のキャビティ裏側厚さｔ_２を薄くすることができ、装置のコンパクト化に繋がり得る。
（実施形態２）
以下、本発明に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

実施形態１のダイカストマシンの金型本体２は、サスハウジングを２個成形するためのものであったが、１個成形するためのものであってもよい。

図４、図５、図６に示すように、サスハウジングの粗成形品Ｐ１は、成形後押出板５に立設された複数のエジェクタピン９１により押し出される。貫通孔３１には、支持柱４が４本設けられており、押出板５には、これらの支持柱４本が挿通される支持柱孔４Ｂが４個所設けられている。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、押出板５を貫通孔３１内に配置する構成であったが、押出板５をダイベース６内に配置する構成としてもよい。なお、中間板部６１による金型ホルダ３の支持性を高める観点から、上述のごとく、貫通孔３１内に配置することが望ましい。

上記実施形態では、金型装置として、ダイカストマシンの可動金型構造を例に挙げて説明したが、ダイカスト用に限らず、広く鋳造用の成形装置の金型構造に使用することができる。

また、上記実施形態では、サスハウジングという薄肉成形品のダイカストマシンを例に挙げて説明したが、上記構成は、薄肉成形品に限らず、一般的な成形品の金型装置にも適用することができる。

さらに、上記実施形態では、成形品としてサスハウジングを例に挙げて説明したが、成形品としては、サスハウジングに限るものではなく、シリンダブロック等のエンジン部品、トンネルメンバ、サブフレーム、ドア、サスハウジング等の車体部品、その他バッテリケース、モータハウジング等の車両用部品の金型装置として好適に用いることができ、特に好ましくは車体部品の金型装置として好適に用いることができる。

１可動金型構造（金型装置）
２金型本体
２Ｂガイド孔
２１キャビティ
３金型ホルダ
３Ａガイド手段
３１貫通孔
４支持柱（支持部材）
４Ｂ支持柱孔
５押出板
６ダイベース
６１中間板部
６１Ａ挿通孔
６２空間
６３ピン
７連結ロッド
８プレート部材
９１エジェクタピン
Ｐ１粗成形品

Claims

前面に成形品を成形するためのキャビティを有する金型本体と、
前記金型本体の背面側に設けられ、該金型本体を支持する金型ホルダと、
前記金型ホルダの反金型本体側に配置されたダイベースと
を備えた金型装置であって、
前記金型ホルダは、
前記金型本体の背面に位置するように穿設された貫通孔と、
前記貫通孔内に収容され、前記金型本体の背面を支持する支持部材とを備え、
前記ダイベースは、前記金型ホルダの前記貫通孔の反金型本体側の開口を覆うように設けられるとともに、前記支持部材の反金型本体側が接続された中間板部を備え、
前記金型ホルダの前記貫通孔内に収容され、前記金型本体及び前記ダイベース間を進退可能に構成された押出板と、
前記押出板の前記金型本体側に立設され、該押出板の移動に伴って、前記金型本体内に穿設されたガイド孔を通じて前記キャビティ内に進退可能に構成されたエジェクタピンとを備え、
前記金型本体は、前記金型ホルダの前記支持部材を介して、前記ダイベースの前記中間板部により支持されており、
前記貫通孔の内壁に前記押出板の移動を案内するガイド手段が設けられている
ことを特徴とする金型装置。
請求項１において、
前記ガイド手段は、前記キャビティ側から見た平面図において、前記貫通孔の内壁に設けられた凸状部であり、
前記押出板は、前記凸状部に嵌合する溝を有しており、
前記溝が前記凸状部に沿って進退方向にスライドすることにより、前記押出板の進退方向の移動が案内される
ことを特徴とする金型装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ダイベースは、
前記中間板部の反金型ホルダ側に配設され、前記押出板の駆動手段に接続されるプレート部材と、
前記プレート部材と前記押出板とを連結する連結ロッドと、
前記中間板部に穿設され、前記連結ロッドを挿通する挿通孔とを備えたことを特徴とする金型装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
鋳造用であることを特徴とする金型装置。
前面に成形品を成形するためのキャビティを有する金型本体と、
前記金型本体の背面側に設けられ、該金型本体を支持する金型ホルダと、
前記金型ホルダの反金型本体側に配置されたダイベースと
を備えた金型装置であって、
前記金型ホルダは、
前記金型本体の背面に位置するように穿設された貫通孔と、
前記貫通孔内に収容され、前記金型本体の背面を支持する支持部材とを備え、
前記ダイベースは、前記金型ホルダの前記貫通孔の反金型本体側の開口を覆うように設けられるとともに、前記支持部材の反金型本体側が接続された中間板部を備え、
前記金型ホルダの前記貫通孔内に収容され、前記金型本体及び前記ダイベース間を進退可能に構成された押出板と、
前記押出板の前記金型本体側に立設され、該押出板の移動に伴って、前記金型本体内に穿設されたガイド孔を通じて前記キャビティ内に進退可能に構成されたエジェクタピンとを備え、
前記金型本体は、前記金型ホルダの前記支持部材を介して、前記ダイベースの前記中間板部により支持されており、
鋳造用である
ことを特徴とする金型装置。
請求項４又は請求項５において、
ダイカスト用であることを特徴とする金型装置。
請求項６において、
前記成形品は、薄肉成形品であり、
前記キャビティの最大高さは、１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であることを特徴とする金型装置。
請求項７において、
前記成形品は車両用部品であることを特徴とする金型装置。
請求項８において、
前記車両用部品は車体部品であることを特徴とする金型装置。