JPH0532505Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、上金型と下金型によつて素材を押
圧成形する金型の保持装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の上金型と下金型によつてガラス素材等を
押圧成形する金型の保持装置としては、例えば本
出願人が先に提案した実開昭63−7137号公報があ
る。この公報に開示されている技術は、金型また
は金型保持部材のうち嵌合する内側に位置する部
材の熱膨張係数が嵌合する外側に位置する部材の
熱膨張係数との差を0.2×10^-6／℃以上大とした
構成の金型と金型支持体との嵌合による固定装置
の技術である。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記公報に示すように嵌合する内側に位置する
部材の熱膨張係数が嵌合する外側に位置する部材
の熱膨張係数より大きいものを用いた場合は、金
型の着脱は常温時に行うことになる。

このために成形途中において、別素材の成形の
ため金型を交換する場合においては、成形機を一
旦冷却した後に金型を交換しなければならない。
更に、交換した金型を再度所定の温度まで加熱し
なければならない。

この間、即ち冷却し、交換し、加熱するまでの
時間は、成形機および金型によつても異なるが、
少なくとも２時間〜４時間必要とする。このため
に多品種少量生産においては、非常に時間的な無
駄が多く生産に不便を生じると共に原価高ともな
つていた。

この考案は、上記問題点に鑑みて創作されたも
のである。

即ち金型の交換時間を短縮し、多品種少量生産
に対応できる金型の保持装置を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

上記目的を達成するための、この考案の手段お
よび作用を概念図に基づいて説明する。

第１図は、この考案の構成要部を示した側面よ
りの断面を示す平面図である。

図中符合１にて示すは、円柱形状の下金型であ
る。この下金型１の先端面２は、被成形素材を所
定の成形形状に成形するために成形部材と対応し
た形成面Ｒに形成されている。

上記下金型１の基端部３は、円柱形状で下方外
周位置に鍔４を一体形成した金型支持体５の上端
面中芯に穿設した凹部６内に、常温では完全な締
まりばめとなるように挿入嵌合構成されている。

また上記金型支持体５の下端面中芯には凹部７
を形成している。

上記鍔４の円周面上には、複数の螺子孔を等間
隔に穿設して、図示していないが、鍔４の下端部
外周８を主軸の先端面中芯に形成した凹部内に挿
入嵌合し、一体的に螺着構成されている。

上記下金型１の基端部３と下金型支持体５の先
端部の凹部６との嵌合は、下金型１の熱膨張係数
が金型支持体５熱膨張係数より小なる材料にて形
成されている。そのために、下金型１の基端部３
の外径と下金型支持体５の凹部６の内径とは、成
形時０〜10μm程度の締まりばめとなるように、
更に成形時より50〜100℃程度高い温度下では、
５〜10μm程度の間隙となるようにそれぞれ設定
構成されている。

従つて、下金型１の交換は、成形時より50〜
100℃程度高くすることにより交換ができる。

また交換した後の成形時では、０〜10μm程度
の締まりばめになつているので、下金型１と下金
型支持体５の交換時の芯出しが高精度にかつ自動
的に行えるという利点がある。

〔実施例〕

この考案の構成作用を実施例に基づいて説明す
る。

各実施例および上記概念図において、同一部材
および同一構成には、同一符号を用いると共に最
初の実施例のみにその説明を行い他の実施例にお
いては、省略する。

（第１実施例） 第２図は、この考案の金型保持装置の第１実施
例を示す側面よりの断面平面図である。

上記概念図にて説明したように、下金型１を締
まりばめで嵌着した下金型支持体５の下端部外周
面８を挿入装着した凹部１０を上端面に形成した
円筒形状の主軸９が上下動自在に構成されてい
る。また、主軸９の上下動を妨げないよう装入出
自在に設けた円形状の装入孔１１を穿設した円板
形状の下ベース１２が固定部材に装着されてい
る。

また、上記下金型１の先端面２の上方向の位置
には、下金型１と対応して構成された円柱形状の
上金型１３の先端面１４が所定のＲ形状に形成さ
れて対向配設されている。

上金型１３の基端部１６は、上記下金型１と同
様に同一条件にて、上金型支持体１７の先端面に
穿設形成した凹部１５内に締まりばめで挿入嵌着
されている。即ち上金型１３と上金型支持体１７
の先端面凹部１５との嵌着は、上金型１３の熱膨
張係数が上金型支持体１７の凹部１５の熱膨張係
数より小さい材料にて形成されている。例えば、
上金型１３および下金型１は熱膨張係数α₁が８×
10^-6以下の熱膨張係数が小さな材料（材質）、例
えば超硬合金、またはセラミツクス等で構成され
ている。

また上金型支持体１７および下金型支持体５
は、熱膨張係数α₂が12×10^-6〜18×10^-6程度の耐
熱性に優れた金属（ステンレス、超耐熱合金等）
によつて構成されている。

上記の上金型１３および下金型１のそれぞれの
基端部１６および３の外径l₁と上金型支持体１７
および下金型支持体５のそれぞれの凹部１５およ
び６の内径l₂は、常温to時には、40〜50μm程度
の締まり嵌めに、更に成形時の温度より100℃程
度高い温度では、５〜10μm程度の間隙になるよ
うにそれぞれ設定構成されている。

この成形時の温度より50〜100℃高い温度にお
いて上下金型１３，１を交換することが可能であ
る。

上記上金型１３および下金型１の外径l₁と上金
型支持体１７の凹部１５の内径と下金型支持体５
の凹部６の内径l₂とのクリアランスＬは次の式に
より計算される。

Ｌ＝｛１＋（t_p−t_p）×α₁｝×l₁ −｛１＋（t_p−t_p）×α₂｝×l₂ また本実施例においての諸条件は、上金型１３
および下金型１の外径l₁は15mm、常温toは20℃、
成形時の温度tpは420℃であり、常温時の上金型
支持体１７の凹部１５の内径と下金型支持体５の
凹部６の内径l₂は、14.95mmとして設定された。

上記構成による上金型１３および下金型１の交
換においては、成形時の温度tpより50〜100℃高
い温度にすることにより交換可能な状態となるよ
うに構成されている。

上記上金型支持体１７の基端側（上方位）外周
には、円形状の鍔１８を一体に形成し、その鍔面
に複数の螺子孔を穿設して上ベース２１に装着さ
れている。即ち、上金型支持体１７の基端の鍔１
８より上方位置の外径は、円板状の上ベース２１
の中芯位置に穿設した装着孔１９に装入嵌合し、
上記複数の螺子孔とボルトにて芯出し後、螺着構
成されている。

上記上ベース２１の下面外縁近傍と下ベース１
２の上面外縁近傍の互の対応位置には、成形室２
２を保温するカバー２３を囲設している。

次に上記構成の本実施例の作用を説明する。

成形室２２と上金型支持体１７および下金型支
持体５を所定の温度に加熱し、上金型支持体１７
の先端面凹部１５内と下金型支持体５の先端面凹
部６内にそれぞれ上金型１３および下金型１の基
端を挿入嵌合する。

所定の温度に達した下金型１の先端面２のＲ形
成面に被加工素材を載置する。

続いて図示していないが、駆動装置を作動し主
軸９を上昇させると、主軸９は、下ベース１２の
孔１１内を上昇通過すると共に、上記下金型支持
体５および下金型１をも上昇させることにより、
下金型１上に載置した被加工素材の上面は、上金
型１３の先端面１４のＲ形成面に当接する。

当接した被加工素材は上下金型１３，１間にサ
ンドイツチ的に押圧されて、所望の形状にプレス
成形される。

成形が終わつた下金型１は、元の位置（被加工
素材を載置した位置）に下降し、下金型１上の被
加工素材を成形室２２より取り出し、次工程に移
送される。

上記プレス加工を繰り返して自動的に製造され
る。

所定数の加工を行つたのち、駆動装置を停止
し、Ｒ形状の異なる成形品を成形するため直ちに
各金型と各金型支持体の温度を上昇させ下金型１
および上金型１３を下金型支持体５および上金型
支持体１７より抜き取り、異なつたＲ形状を先端
面２および１４に形成された下金型１および上金
型１３をそれぞれ下金型支持体５および上金型支
持体１７に交換挿入装着される。このとき各金型
の温度は、各金型支持体の温度と同じにしてお
く。

交換された下金型１および上金型１３は、上記
と同様な方法にて被加工素材を成形する。

上記構成による本実施例によれば、下金型１の
外径と、下金型支持体５の凹部６の内径および上
金型１３の外径と、上金型支持体１７の凹部の内
径との間に成形時の温度より50〜100℃程度に加
熱することにより５〜10μm程度の間隙が生じて
いるので上金型１３および下金型１の交換が可能
となつたので成形途中においても金型の交換がで
きるので、不必要な時間が大幅に短縮でき、多品
種少量生産に対応できる。

また金型交換時、金型支持体の凹部に金型の基
端部を挿入嵌合することのみで金型支持体との芯
出しが高精度に自動的に容易にできる。更には金
型の形状を単純形状に形成されているので型の加
工精度が容易に向上せられると共に製造時間が大
幅に短縮されるなど製造原価においても低減でき
るなど多くの利点を有する。

（第２実施例） 第３図は、この考案の第２実施例の金型保持装
置の要部側面よりの断面を示す平面図である。

下金型支持体５の先端面に穿設した凹部６の内
周壁には、図に示すように円周に複数の溝２４が
形成されて常温時における変形を吸収するよう構
成されている。

上記凹部６内には、円柱形状の下金型１の基端
部３が挿入嵌合されている。

下金型１の先端面２には、所望のＲ面が形成さ
れている。また上記下金型支持体５の基端部外周
には鍔４を形成して、その上面には複数の孔を穿
設して、下ベース１２の中芯に穿設した孔を上下
駆動により容易に通過する円筒形状の主軸９の上
端面とボルトにて一体的に固設されている。

また上記鍔４の下端外周面８には、上記主軸９
の先端部内径と精密的に挿入するよう形成されて
いる。

上記以外の構成は、上記第１実施例と同一構成
につき省略する。

上記構成による本実施例に基づく作用は、上記
説明した第１実施例とほとんど同一である、従つ
て異なる作用のみについて説明するに届める。

下金型１の交換時において、下金型支持体５の
凹部６に形成した複数の溝２４を形成したために
常温時における締まりばめによる下金型支持体５
の凹部６の変形を溝２４により吸収できるように
構成したので常温時における締まり代をより多く
設定できるようになつているので成形可能な温度
域を広げると共に、下金型の耐久性も向上する等
の利点を有する。

上記本実施例においては、下金型１および下金
型支持体５のみについて記述したが、上金型１３
および上金型支持体１７の実施することも勿論で
あり、上下金型支持体のいずれか一方のみに実施
することも自由である。

（第３実施例） 第４図はこの考案の金型保持装置の第３実施例
の要部を示す側面よりの断面平面図である。

円筒形状に形成された上金型支持体１７の内径
の下端部には、内方向に形成する段部２６にＴの
字形状に形成された上金型１３の上記Ｔの字形状
の段部２５の円筒周辺部の下端面が当接してい
る。この上金型１３は、上記上金型支持体１７の
内径内を上下動自在に構成されている。即ち、上
金型１３は、上方向の開口により挿入出自在に構
成され、成形時より50〜100℃高い温度において
挿入出が可能となるように構成され、上金型１３
の段部（フランジ部）２５が、上金型支持体１７
の段部２６に当接したとき、成形時から常温時の
温度間において、上金型１３は絞りばめとなり上
金型支持体１７内に固定されるよう構成されてい
る。

この場合における上金型１３の材料の材質と、
上金型支持体１７の材料の材質とは、それぞれ上
記第１実施例の上金型１３および上金型支持体１
７と同一材質により構成されている。

上記上金型支持体１７の外周基端部には鍔１８
を形成し、その平面に複数の螺子孔を穿設し、上
ベース２１の中芯に穿設した孔に鍔１８の上方基
端部２０の外周を嵌合すると共にボルトにて一体
的に上ベース２１の孔周辺に上金型支持体１７を
装着構成されている。

次に上記構成による本実施例による作用を説明
する。

上ベース２１の中芯に穿設した内孔とを連通構
成したので上金型１３は、成形時より50〜100℃
程度高い温度にすることにより上金型１３の上方
より挿入出可能となる。

また、成形時から常温時の温度間では、上金型
１３のフランジ部（段部）２５が上金型支持体１
７の内径段部２６の上面に当接し、上金型１３は
締まりばめで保持される。従つて上金型１３の交
換時駆動装置を停止し、成形時よりも上金型及び
その支持体の温度を高くして、上ベース２１の上
方より上金型１３を取り出し、次に使用する上金
型１３を挿入することにより容易に交換が可能と
なる。

上記構成による本実施例によれば、上ベース２
１の上方より上金型１３を挿入出しすることにて
上金型支持体１７に装着脱可能となるので成形室
２２を開閉の必要とせずに交換ができるため成形
室２２内の温度を下げることもなく簡単に而も敏
速に交換が可能となるなどの利点は大きい。

なお、上記本実施例においては、上金型１３に
ついてのみ記述したが、これに限定するものでは
なく、下金型に用いてもよく、また上金型と下金
型の双方に用いてもよいことは勿論である。

〔考案の効果〕

上記構成作用によるこの考案によれば、金型と
金型支持体とを嵌合により固定する金型の熱膨張
係数が金型支持体の熱膨張係数よりも小なる材質
を用いたので、成形時の温度より50〜100℃程度
加熱することにより金型の交換が可能となつた。
従つて、成形途中においても金型の交換に要する
時間が短縮し、多品質少量生産に用いることによ
り原価的にも大きく貢献できる。

また成形時の温度では、締まりばめとなるので
金型と金型支持体とが高精度にかつ自動的に芯出
しできるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の概念を示し、その要部の
側面よりの断面を示す平面図。第２図は、この考
案の第１実施例の側面よりの断面を示す平面図。
第３図は、この考案の第２実施例を要部の側面よ
りの断面を示す平面図。第４図は、この考案の第
３実施例の要部の側面よりの断面を示す平面図。 １……下金型、２，１４……先端部、４，１８
……鍔、５……下金型支持体、６，１０……凹
部、８，２０……基端部、９……主軸、１１，１
９……孔、１３……上金型、１７……上金型支持
体、２０……基端部、２２……成形室、２３……
カバー、２４……溝、２５……フランジ部（段
部）、２６……段部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金型と金型支持体とを嵌合により固定する金型
   保持装置において、金型または、金型支持体のう
   ち内側に嵌合挿入する部材の熱膨張係数が外側の
   部材の熱膨張係数より小なることを特徴とする金
   型の保持装置。