JPH01105713A - プレス成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、プレス成形用金型に係り、特に、精密光学部
品を成形する場合に、素材を加熱によって軟化した後成
形するためのプレス成形用金型の改良に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来の技術によれば、プレス品を成形する場合、たとえ
ば、特開昭５９−１２３６２９号公報に示されるように
、その成形装置には、加熱炉の内部にプレス型の胴型、
型ホルダーおよび上、下型などを内蔵し、加熱炉の外側
に真空槽を設け、真空槽の外壁に冷却装置を有する構造
のものが多く用いられていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記従来技術では、前記の従来型のプレス成形用金型に
おいては、以下のような点で、さらに改善の余地がある
。

（１）　　プレス成形操作にあたり、素材供給および成
形品取出しを行なう度毎に、真空排気、窒素ガス導入、
空気導入および真空槽蓋取はすし、上型取はずしなどを
行なわねばならない。これでは、自動化による連続成形
は困難である。したがって、生産効率の向上は期待でき
なかった。

（２）真空槽の外壁に冷却装置を付設し、内蔵する加熱
炉との間にガス空間を有する構造なので、加熱してプレ
ス成形後、成形品を取出すことのできる温度（プレス成
形温度：約６５０’Ｃに対し、取出し温度：２００℃以
下）まで冷却するのに長時間を費していた。また、胴型
とヒータとの間に型ホルダーがあるために、加熱にも長
時間を要していた。すなわち、素材の成形のための加熱
および冷却時間が過大なことにより、生産効率は低かっ
た。

（３）　　プレス成形温度６５０℃と成形品取出し温度
２００℃との間の冷却、加熱を長時間かけて繰返すこと
により、熱エネルギー（ｌ！力）の消費量は大きかった
。このための電力消費量の増加は、製品コストの上昇に
反映していた。

（４）　　プレス成形の度毎に、２００℃〜６５０℃の
温度サイクルを繰返すために、加熱炉のヒータの損傷が
はげしく、したがって、加熱炉の寿命が短かった。

本発明の目的は、上記の諸問題点を改善して、精密光学
部門などの熱間プレス成形品において、その形状および
精度を損なうことなく、自動的かつ、連続的にプレス成
形品を、短時間に効率よく生産することのできるプレス
成形用金型を、提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、本発明は、型閉めしたとき
、プレス完成品とほぼ同一形状の空隙を造形し、胴型内
を上下に摺動する上型、下型と、素材を前記下型へ供給
することができる素材供給装置と、前記上型、下型とで
プレス成型したプレス完成品を、前記下型から取出すこ
とができる完成品取出装置とを有するプレス成形用金型
において、胴型を、その側面に、素材を下型内へ供給す
るための素材供給口と、プレス完成品を前記下型から取
出すためのプレス完成品取出口とを穿設した胴型にし、
この胴型の上下方向の互いに離間した２個所の、一方に
加熱装置を、他方に冷却装置をそれぞれ装着するように
したものである。

［作用コ 従来のプレス成形用金型構造では、素材供給口、完成品
取出口がないため、プレス成形の都度、真空槽蓋および
上型を取はずし、素材供給および完成品取出しを行なっ
ており、自動的に連続成形することはできなかった。

また、加熱炉の内部にプレス成形用金型を内蔵した構造
で、しかも、ヒータと胴型との間に型ホルダが存在する
ために、加熱効率、放熱性が悪い。

したがって、型の加熱のため、また素材成形後の冷却の
ために長時間を要し、加熱→成形耐冷却の１サイクルを
完了するに長時間を費してきた。

そこで、本発明では、胴型に、素材供給口と完成品取出
口とを具備する構造とすると共に、ヒータおよび冷却装
置の構造、配置を改めることにより、強制的に加熱、冷
却が可能な構造として、その作用を果そうとするもので
ある。

［実施例コ 以下本発明を実施例によって説明する。まず、第１図〜
第４図を用いて、本実施例の構成について、ついで、第
１図および第５図〜第７図を用いて、主として動作につ
いて説明する。

第１図は、本実施例に係るプレス成形用金型の全体構成
を示す縦断正面図、第２図は、第１図の符号１で示す胴
型の縦断正面図、第３図は、第２図の側面図、第４図は
、第２図のＩＶ−ｒＶ断面図である。

第１図〜第４図において、１は円筒形状の胴型であって
、この胴型１の側面には、矩形状の素材供給口１ａと、
当該供給口１ａと対向して、プレス完成品取出口１ｂと
が穿設されており、プレス完成品取出口１ｂ（素材供給
口１ａと同一形状）の幅は、後述する下型５内から成形
品の取出しを可能とするため、胴型１の内径よりも大き
めに加工されている また、胴型１には、素材供給口１ａとプレス完成品取出
口１ｂを中心として、上、下側にヒータ９が取付れられ
ており、さらに、その下方に位置して、水冷ジャケット
１ｄが設けられている。なお、水冷ジャケット１ｄには
、パイプ１３が接続されており、上記により、水冷却装
置が構成されている。

そして、胴型１は取付穴１０に挿入したボルト１２によ
り、型受台１１に固定されている６は上型であり、プレ
スラム（図示せず）に取付けられて、胴型１内を上下方
向に摺動する。５は下型であり、胴型１の貫通孔ＩＣ内
を通り、油圧プレス（図示せず）に連結されている型押
棒５ａを有する胴型１内を上下方向に摺動する。しかし
て、上型６および下型５の外径と胴型１の内径とのギャ
ップはほとんどゼロであり、型閉めしたときには、前記
した上型６．下型５および胴型１により、プレス完成品
とほぼ同一形状の空隙が造形される。

３は胴型１の素材供給口１ａに臨んで、水平に配設され
たシュート、４は素材２をシュート３上で転がし、下型
５内へ供給する素材供給装置である。８は、完成品取出
装置であり、これは吸引部８ａを有し、真空ポンプ（図
示せず）に接続され、水平方向に往復運動することがで
きる。

本実施例は以上のような構成よりなるが、つぎに、第１
図および第５図〜第７図により動作について説明する。

第５図における２′は軟化素材、第６，７図における７
はプレス成形品を示す。第５図は、第１図に示すプレス
成形用金型を用いて、第１図の状態で加熱された軟化素
材２′を加圧せんとしている状態の縦断正面図、第６図
は、第５図に示す工程に引続き、プレス成形品を加圧時
の状態およびその後の冷却状態の縦断正面図、第７図は
、第６図に示す工程に引続き、金型からプレス成形品７
を取出している状態の縦断正面図である。

まず、第１図の上型６および下型５がヒータ９によって
所定温度、例えば６５０℃以上まで加熱された後に、他
の加熱炉内（図示せず）で所定温度（素材がシュート上
を回転しても変形しない温度）に加熱された素材２が、
第１図のシュート３上を、図示の矢印方向に突出された
素材供給装置４に押されて転がり、胴型１の素材供給口
１ａから落下して、下型５内に供給される。その後、素
材供給装置４は後退する。つぎに、素材２が、プレス成
形に必要な温度以上に加熱されると、第５図に示すよう
に、上型６．下型５が胴壁１内を下降し、第６図に示す
ように、上型６と下型５とにより、軟化素材２′が加圧
され、型閉めされて、上型６．下型５の間にプレス成形
品７が成形される。

プレス成形品７が成形後、その型閉め状態のまま、水冷
により（冷却ジャケット１ｄにパイプ１３から冷水を注
入して）、上型６．下型５およびプレス成形品７が冷却
される。プレス成形品７が取出温度（２００℃以下）に
まで降下した後、上型６は所定位置まで上り、完成品取
出装置８が第７図の実線矢印の方向に前進し、吸引部８
ａが下型５の上方に来た位置で停止する。一方、下型５
は。

型押棒５ａを介して、プレス成形品７が完成品取出装置
８の吸引部８ａと軽く接燗するまで押上げられる。プレ
ス成形品７が完成品取出装置８の吸引部８ａに吸引され
ると、下型５が素材受入位置（第１図の元位置）まで下
降し、プレス成形品７が下型５から離型される。そして
、完成品取出装置８が第７図の点線矢印の方向に後退し
、プレス成形品７が所定保管場所（図示せず）に移送さ
れた時、完成品取出装置８用の真空ポンプが停止し、吸
引部８ａにガスが導入されて、プレス成形品７は保管場
所に収納される。最後に、完成品取出装置８が元位置に
後退することによって、この工程の１サイクルが完了す
ることになるが、同時に、再び素材供給装置４が作動を
開始して、第２サイクルのプレス作業が繰返し行なわれ
ることになる。

これによって、所望のプレス成形品７が所定の個数だけ
連続的に製造される。

本実施例における効果について以下に述べる。

（１）胴型１に、素材供給口１ａ、プレス完成品取出口
１ｂが穿設されているため、プレス成形操作の都度、上
型をはずす必要がなく、プレス成形作業を、自動的に、
かつ連続して行なうことが可能である。

（２）素材供給口１ａおよびプレス完成品取出口１ｂの
下方に位置して、側型１に冷却装置（水冷ジャケット１
ｄ、パイプ１３）を設けたことにより、プレス成形のた
めに金型を加熱後、冷却装置のある下方に移動すること
により、プレス後、直ちに金型が冷却されるので、金型
冷却時間を短縮することができる。また、プレスのため
の加熱は上方のヒータ９で行ない、プレス後の冷却は下
方で行なうので、プレス作業中にヒータ９を中断するこ
となく、常時、素材、上、下型の加熱部分を高温に保持
することができ、しかも、側型１にヒータ９が直接取付
けられているため、金型類および素材２の再加熱に要す
る時間は短縮される。すなわち、加熱、冷却に要する時
間が短縮されるので、生産効率の向上に効果が大きい。

（３）　　プレス成形加工のための加熱および冷却に要
する電力は、その使用時間により変態するが、本発明に
よれば、完成品当りの加熱および冷却時間が短縮できる
ので、電力消費量は低減され、製品コストの低廉化に効
果がある。

（４）　　ヒータ９は、常時″○Ｎ　ＰＩの状態なので
、従来のようなＯＮ−〇ＦＦの繰返しによる熱サイクル
のための劣化は少なく、長寿命化の効果がある。

（５）加熱された軟化素材２′を加圧するに際し、上型
６．下型５が、プレス全工程を通して、常時。

側型１内にあるため、上型６、下型５と側型１とのギャ
ップをほとんどゼロにすることができ、プレス成形品７
の外径に対する上、下面の芯ずれのない、同心度の良い
プレス成形品を容易に得ることができる。

本実施例においては、素材供給口１ａとプレス完成品取
出口１ｂを同一高さの位置としたが、例えば、素材供給
口１ａとヒータ９を上部位置に設け、プレス完成品取出
口に１ｂと冷却装置を下部位置に設けた構造であっても
よい。

また、本実施例においては、素材供給口１ａおよびプレ
ス完成品取出口１ｂの形状を矩形状として例示したが、
矩形と限るものではない。すなわち、素材供給口１ａは
、下型５内に素材２を供給できる大きさのものであれば
よく、また、プレス完成品取出口１ｂは、下型５からプ
レス完形品７を取出せる大きさのものであればよく、た
とえば形状は楕円でもよい。

さらに、本実施例においては、素材供給口１ａとプレス
完成品取出口１ｂとを別個に側型１に穿設した場合につ
いて例示したが、前記の素材供給口１ａとプレス完成品
取出口１ｂとを１個の開口で共用するようにしてもよい
。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように１本発明によれば、精密光学
部品などの熱間プレス成形品において、その形状および
精度を損なうことなく、自動的かつ、連続的にプレス成
形品を、短時間に効率よく生産することのできるプレス
成形用金型を、提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例に係るプレス成形、用金型の全体構
成を示す縦断正面図、第２図は、第１図の符号１で示す
側型の縦断正面図、第３図は、第２図の側面図、第４図
は、第２図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は、第１図に示
すプレス成形用金型を用いて、第１図の状態で加熱され
た軟化素材２′を加圧せんとしている状態の縦断正面図
、第６図は、第５図に示す工程に引続き、プレス成形品
を加圧時の状態およびその後の冷却状態の縦断正面図、
第７図は、第６図に示す工程に引続き、金型からプレス
成形品７を取出している状態の縦断正面図である。 く符号の説明〉 １・・・側型、１ａ・・・素材供給口、１ｂ・・・プレ
ス完成品取出口、１ｄ・・・水冷ジャケット、２・・・
素材２′・・・軟化素材、３・・・シュート、４・・・
素材供給装置、５・・・下型、６・・・上型、７・・・
プレス成形品、８・・・完成品取出装置、８ａ・・・吸
引部、９・・・ヒータ、１ｏ・・・取付穴、１１・・・
型受台、１２・・・ボルト、１３・・・パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、型閉めしたとき、プレス完成品とほぼ同一形状の空
   隙を造形し、胴型内を上下に摺動する上型、下型と、素
   材を前記下型へ供給することができる素材供給装置と、
   前記上型、下型とでプレス成形したプレス完成品を、前
   記下型から取出すことができる完成品取出装置とを有す
   るプレス成形用金型において、胴型を、その側面に、素
   材を下型内へ供給するための素材供給口と、プレス完成
   品を前記下型から取出すためのプレス完成品取出口とを
   穿設した胴型にし、この胴型の上下方向の互いに離間し
   た２個所の、一方に加熱装置を、他方に冷却装置をそれ
   ぞれ装着したことを特徴とするプレス成形用金型。 ２、素材供給口とプレス完成品取出口とを一個の開口で
   共用するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のプレス成形用金型。