JPH0736723Y2 - 金型構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は金型構造に関し、特に耐熱性を有する樹脂を
金型材料として用いた金型構造に関する。

［従来の技術］ 近年、射出成形用金型および真空成形用金型等の金型に
おいては、総て耐摩耗性金属で構成するのでは金型製作
期間が長期化し、金型費が高価となるため、バックアッ
プブロック内に耐熱樹脂よりなる樹脂ブロックを一体化
したものが用いられている。この種の金型は、鉄（Fe）
等の金属よりなるバックアップブロック内に耐熱樹脂を
流し込み、この耐熱樹脂に黄銅（Bs）等の金属よりなる
マスタブロックを圧接して、成形材料をマスタブロック
と対応する形状に硬化させることにより、樹脂ブロック
をバックアップブロックに一体化した構成となってい
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上述したような金型においては、金属材料のみ
で製作した金型と比べて、基本的に機械的強度、熱伝導
率、線膨張係数、耐摩耗性等の物理的特性に劣るため、
樹脂ブロックに部分的に細かい部分や薄い部分等の突出
部があると、成形品を成形する際にその部分が破壊しや
すいという問題がある。

また、このような問題を解消する手段として、樹脂ブロ
ックの部分的に細い部分や薄い部分等の突出部を金属部
品で製作し、この金属部品を別ピースとして組み込むこ
とも考えられているが、このような金型においては、部
品点数が多く、組み込み作業も面倒であるばかりか、金
属部品と耐熱樹脂との線膨張係数の違いによって金属部
品の固定に緩み等が生じるという問題もある。

この考案の目的は、金属部品等の別ピースを全く必要と
せず、樹脂ブロックの部分的に物理的特性が要求される
突出部に充分な強度や熱伝導率、線膨張係数、耐摩耗性
等の物理的特性をもたせることができる金型構造を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ この考案は上述した目的を達成するために、バックアッ
プブロックのキャビティ内に形成される樹脂ブロックを
機械的特性、熱伝導率、線膨張係数等の物理的特性の異
なる少なくとも２種類の成形材料によって各成形材料ご
とに領域を区切って形成するとともに、物理的特性の高
い成形材料によって突出部およびこの突出部の下部にこ
の突出部よりも大きい根元部を形成し、且つこの根元部
を物理的特性の低い成形材料中に埋め込んだものであ
る。この場合、成形材料は、熱硬化性または熱可塑性の
耐熱樹脂とフィラーとを混合したものからなり、その混
合比を変えて物理的特性を変えたり、あるいは耐熱樹脂
もしくはフィラーを変えて物理的特性を変えることがで
きるものである。

［作用］ この考案によれば、バックアップブロックのキャビティ
内に機械的特性、熱伝導率、線膨張係数等の物理的特性
の異なる少なくとも２種類の成形材料を各成形材料ごと
に領域を区切って流し込み、これらの成形材料をマスタ
ブロックで圧接して硬化させることにより、樹脂ブロッ
クをバックアップブロックに一体化したので、樹脂ブロ
ックの部分的に物理的特性が要求される突出部を物理的
特性の高い成形材料で形成することができる。そのた
め、例えば樹脂ブロックに部分的に細い部分や薄い部分
等の突出部があっても、金属部品等の別ピースを用いず
に、その部分に充分な機械的特性、熱伝導率、線膨張係
数、耐摩耗性等の物理的特性をもたせることができ、樹
脂ブロックの破損等を防ぐことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、この考案の実施例を説明する。

第１図は金型構造を示す断面図である。この金型１はバ
ックアップブロック２のキャビティ３内に樹脂ブロック
４を一体化した構成となっている。バックアップブロッ
ク２は鉄等の金属よりなり、その内部には上方へ開放さ
れたキャビティ３が形成されているとともに、このキャ
ビティ３を構成する壁中には冷却路５…が形成されてい
る。また、樹脂ブロック４は機械的特性、熱伝導率、線
膨張係数等の物理的特性の異なる２種類の成形材料６、
７を所定の領域で区切ってキャビティ３内で硬化させた
ものであり、物理的特性の高い成形材料７により部分的
に細い部分や薄い部分等の突出部８、８が形成されてい
る。この場合、成形材料６、７は熱硬化性または熱可塑
性の耐熱樹脂中にフィラーを混入したものである。耐熱
樹脂としては例えば、２液混合硬化型であり且つ熱硬化
型のエポキシ系樹脂等を用いることができる。また、フ
ィラーとしてはアルミニウム等の金属粉が望ましいが、
これに限らず、ガラス繊維や無機質材料等を用いてもよ
い。しかも各成形材料６、７は耐熱樹脂とフィラーの混
合比を変えたり、あるいは耐熱樹脂もしくはフィラーの
材質を変えることにより、物理的特性が変る。例えば、
成形材料６は樹脂と金属粉との混合比が50:50であり、
成形材料７はその混合比が30:70であり、金属粉を多く
含んでいるので成形材料７の方が少ない成形材料６より
も物理的特性が高くなる。

第２図は金型１の製造工程を示す。このような金型１を
製作する場合には、予め、同図（Ａ）に示すようなマス
タブロック９を用意する。このマスタブロック９は加工
しやすい金属、例えば黄銅（Bs）等の金属よりなり、平
板部10の下面に形状マスタ部11が形成されている。この
場合、平板部10はその下面周縁がバックアップブロック
２の上端面に当接するものである。形状マスタ部11はバ
ックアップブロック２のキャビティ３内に挿入して成形
材料６、７に圧接するものであり、その下面には樹脂ブ
ロック４に突出部８、８を形成するための凹部12、12が
形成されている。

この後、同図（Ｂ）に示すようにバックアップブロック
２を用意し、同図（Ｃ）に示すように、このバックアッ
プブロック２のキャビティ３内に２種類の成形材料６、
７をノズル等より領域を区切って同時に注入する。この
場合には、２種類の成形材料６、７のうち、物理的特性
の高い成形材料７をマスタブロック９の凹部12、12と対
応する部分およびその周囲に注入し、それ以外の部分に
成形材料６を注入する。これにより、各成形材料６、７
が混ざり合うことなく、領域が区切られる。

しかる後、同図（Ｄ）に示すように、バックアップブロ
ック２の上方よりマスタブロック９を押し下げて、キャ
ビティ３内の各成形材料６、７に形状マスタ部11を圧接
させる。この場合、マスタブロック９を成形材料６、７
に圧接する前に各成形材料中に含まれる気泡を、例えば
真空炉内に放置することにより十分脱泡しておく。ま
た、マスタブロック９の形状マスタ部11には離型剤を塗
布しておく。各成形材料６、７はキャビティ３内におい
て形状マスタ部11の形状に対応してなじむ。特に、この
ときには、物理的特性の高い成形材料７が形状マスタ部
11の凹部12、12と対応して注入されているので、この凹
部12、12内に成形材料７が流入する。

この状態で乾燥炉に入れて強制乾燥し、成形材料６、７
が十分に硬化してから、マスタブロック９を離型すると
第１図に示すように、物理的特性の高い成形材料７によ
り突出部８、８が形成された樹脂ブロック４がバックア
ップブロック２に一体化された金型１が得られる。強制
乾燥は成形材料によっても相違するが、60℃程度で５〜
６時間程度である。

ところで、このようにして得られた金型１では、当初、
物理的特性の高い成形材料７をマスタブロック９の凹部
12、12と対応する部分およびその周囲に注入しているの
で、突出部８、８の下部にこの突出部８、８よりも大き
い根元部が突出部８、８と同一の成形材料７によって形
成され、しかもこの根元部が物理的特性の低い成形材料
６中に埋め込まれることになる。

そして、このように構成された金型１によれば、バック
アップブロック２のキャビティ３内に一体化される樹脂
ブロック４を、物理的特性の異なる２種類の成形材料
６、７で領域を区切って形成したので、樹脂ブロック４
の細い部分や薄い部分等の突出部８、８を物理的特性の
高い成形材料７で形成することができ、これにより突出
部８、８に充分な機械的特性、熱伝導率、線膨張係数、
耐摩耗性等の物理的特性をもたせることができる。その
ため、従来のように細い部分や薄肉部分等の突出部８、
８に金属部品等の別ピースを用いなくても、突出部８、
８の部分が破損することがなく、良好に成形品を製作す
ることが可能となり、しかも金属部品等の別ピースが不
要であるため、部品点数が少なく、容易に製作すること
ができる。特に、バックアップブロック２のキャビティ
３内の各所定の個所に２種類の成形材料６、７を注入
し、これら成形材料６、７にマスタブロック９を圧接さ
せると、両成形材料６、７を同時に成形することができ
るので、突出部８、８を有する金型１を容易に製作する
ことができる。また、突出部８、８の下部にこの突出部
８、８よりも大きい根元部が突出部８、８と同一の成形
材料７によって形成され、しかもこの根元部が物理的特
性の低い成形材料６中に埋め込まれているので、突出部
８、８と成形材料６との結合強度が大きく、突出部８、
８がこの金型１による成形中に横方向の力を受けても成
形材料６中から取れにくいようにすることができ、耐久
性を良くすることができる。なお、樹脂ブロック４を構
成する成形材料６、７は耐熱樹脂とフィラーとを混合し
たものであるから、その混合比を変えたり、フィラーや
耐熱樹脂そのものを変えるだけで、機械的特性、熱伝導
率、線膨張係数、表面平滑度等の物理的特性を自由に変
えることができる。

第３図は変形例を示す。この金型20はバックアップブロ
ック２のキャビティ３内に一体化される樹脂ブロック21
を以下のように構成したものである。すなわち、樹脂ブ
ロック21は成形材料６の表面部において領域を区切って
物理的特性の高い成形材料７を注入し、この成形材料７
で突出部８、８を形成した構成となっている。このよう
な樹脂ブロック21を形成する場合には、上述した成形材
料６、７をキャビティ３内に流し込むタイミングをずら
すことにより形成することができる。すなわち、成形材
料６をキャビティ３内に流し込み、その途中から成形材
料７を同時に流し込む。これにより、成形材料６の表面
部において物理的特性の高い成形材料７が区切られて注
入される。この後、上述と同様に形状マスタブロック９
で圧接すれば、成形材料７よりなる突出部８、８を形成
することができる。この場合も、当初、物理的特性の高
い成形材料７をマスタブロック９の凹部12、12と対応す
る部分およびその周囲に注入し、突出部８、８の下部に
この突出部８、８よりも大きい根元部を突出部８、８と
同一の成形材料７によって形成し、しかもこの根元部を
物理的特性の低い成形材料６中に埋め込ませる。したが
って、このような金型20においても、上述した実施例と
同様の効果があることは言うまでもない。

なお、樹脂ブロックは必ずしも物理的特性の異なる２種
類の成形材料のみで形成される必要はなく、物理的特性
の要求に応じて２種類以上の種類の成形材料を各領域に
区切って形成することもできる。

［考案の効果］ 以上詳細に説明したように、この考案の金型構造によれ
ば、バックアップブロックのキャビティ内に形成される
樹脂ブロックを機械的特性、熱伝導率、線膨張係数等の
物理的特性の異なる少なくとも２種類の成形材料によっ
て各成形材料ごとに領域を区切って形成するとともに、
物理的特性の高い成形材料によって突出部およびこの突
出部の下部にこの突出部よりも大きい根元部を形成し、
且つこの根元部を物理的特性の低い成形材料中に埋め込
んでいるので、物理的特性が要求される突出部を物理的
特性の高い成形材料によって形成することができる。そ
のため、金属部品等の別ピースを用いずに、その部分に
充分な機械的特性、熱伝導率、線膨張係数等の物理的特
性をもたせることができ、樹脂ブロックの破損等を防ぐ
ことができる。また、バックアップブロックのキャビテ
ィ内の各所定の個所に例えば２種類の成形材料を注入
し、これら成形材料にマスタブロックを圧接させると、
両成形材料を同時に成形することができるので、突出部
を有する金型を容易に製作することができる。さらに、
突出部の下部にこの突出部よりも大きい根元部を形成
し、この根元部を物理的特性の低い成形材料中に埋め込
んでいるので、突出部と物理的特性の低い成形材料との
結合強度が大きく、突出部がこの金型による成形中に横
方向の力を受けても取れにくいようにすることができ、
耐久性を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の金型を示す断面図、第２図（Ａ）〜
（Ｄ）はその製造工程を示す各断面図、第３図は変形例
を示す金型の断面図である。 １、20……金型、２……バックアップブロック、３……
キャビティ、４、21……樹脂ブロック、６、７……成形
材料、９……マスタブロック。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バックアップブロックのキャビティ内にフ
   ィラーを含む熱硬化性または熱可塑性の耐熱樹脂よりな
   る成形材料を流し込み、この成形材料にマスタブロック
   を圧接させて前記成形材料を前記マスタブロックに対応
   する形状に硬化させ、これにより前記バックアップブロ
   ックのキャビティ内に前記成形材料からなる樹脂ブロッ
   クを一体化してなる金型構造において、 前記樹脂ブロックを機械的特性、熱伝導率、線膨張係数
   等の物理的特性の異なる少なくとも２種類の成形材料に
   よって各成形材料ごとに領域を区切って形成するととも
   に、物理的特性の高い成形材料によって突出部およびこ
   の突出部の下部にこの突出部よりも大きい根元部を形成
   し、且つこの根元部を物理的特性の低い成形材料中に埋
   め込んだことを特徴とする金型構造。