JPH0740395A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 成形用金型を小型化簡単化し、成形品の形状
や寸法を変更するときの費用の節減や納期の短縮とをは
かると共に温度制御をきめ細かく行ない、高品質の成形
用金型及び成形装置を提供する。 【構成】 金型が複数に分割された分割型により形成さ
れ、各分割型は各々独立して駆動されて、各分割型の位
置合わせがなされ必要な成形空間が形成され、成形品が
作られ、該位置合せが解かれ該成形品が取出されるよう
にした。成形用金型と該各分割型が成形装置の固定盤又
は可動盤に取付けられ該成形装置の独立した各案内機構
と駆動手段によって独自に開閉でき又独立に各分割型の
温度コントロールを可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック成形品やダ
イカストの成形型及びそれを装着した成形装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３の正面図に示すように樹脂材料を投
入口３から供給して溶融し、成形用金型10に流し込み成
形品を製造する該金型10はその固定側金型（一般にキャ
ビティー22側）21を成形機１の溶融成形材料を射出する
側の固定盤５に取付け、その可動側金型（一般にコア42
側）41を可動盤６に取付け、タイバー７，８に案内され
てほぼ一方向に移動させることにより任意の所定の形の
成形品を得るための空間を作っていた。

【０００３】しかし、図４の斜視図に示すようにこれだ
けではアンダカットなどもあり複雑な成形品は製造でき
ず、射出成形機１のメインの型10の相対的に移動する方
向の他に、スライドコア44Ａ，44Ｂをアンギュラーピン
25Ａ，25Ｂやそれに嵌合する斜め穴45Ａ，45Ｂ等を用い
て、主型の開閉作動時に別方向にもこれ等のスライドコ
ア44Ａ，44Ｂが移動して複雑な形状の成形品も加工可能
にしてあった。

【０００４】さらにいうと、突起46が、メインの金型10
を閉じることにより、上方へ移動し、成形品を加工して
いる。つまり、メインの金型の移動する方向以外の方向
の成形を行うためには、メインの金型に、これらのスラ
イドコア、アンギュラーピンなどの複雑な機構が必要で
あった。

【０００５】しかも、斜め穴45Ａ、45Ｂとアンギュラー
ピン25Ａ、25Ｂの角度によってスライドコアのストロー
クは決まる。アンギュラーの角度を小さくする（型方向
に倒す）ほど、ストロークは大きくとれるが、強度は小
さくなる。したがって、このように射出成形機等では固
定型21と可動型41が相対的に一方向に往復運動されるよ
うに駆動し、それに伴ってスライドコアもアンギュラー
ピン25Ａ，25Ｂやカムによって、他の方向に移動可能な
ようにしてあり、成形用金型は成形する部品の大きさに
くらべ複雑な形状と機構をもった大型のものとなってし
まう。

【０００６】しかも、スライドコアでは充分なストロー
クはとりにくく成形品の形状のバラエティーにも制約が
つけられることになる。つまり、金型の移動方向と異な
る方向に突出する突起、穴等を有する成形品を成形する
場合、金型に複雑な機構をさらに取り付けていた。ま
た、スライドブロック毎にモータ等の駆動手段を設ける
ことがあるが、それが金型毎に必要であるため金型が大
型で高価なものとなっている。

【０００７】そして、新規の成形品の金型製作の際に
は、その成形品形状が少し変っただけの場合でも型全体
を製作するか、その型の多くの部分を更新する必要があ
った。それは高価で大型のものとなり、費用と製作期間
も長大なものとなっていた。

【０００８】また、成形品を成形用金型10から取り出す
ために、該成形用金型10の主として可動側にはエジェク
ターピンが設けられているが、これは成形品形状毎に新
規に作らなければならないという不便さと非効率さが介
在していた。

【０００９】また、従来の成形用金型10の内部には冷却
水の通る通路47やヒータ配線が施され温度調節は固定型
乃至可動型全体が一定の温度になるような制御が行われ
ることが一般的であり、部分的に温度指定をしてコント
ロールすることは困難であった。したがって成形品のひ
けやそりを無くし均一な品質を安定して維持することが
大変むつかしかった。そのために、例えば、ゲートバラ
ンスをとったり型材を銅にしたりすることが行われてい
たが十分ではなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の成形用金型やそれを装着した成形装置の問題点や欠
点を解消した成形用金型及び成形装置を提供することを
課題目的にする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１）〜（13）項のいずれか１項によって達成される。

【００１２】（１） 成形品の形状寸法に応じて複数に
分割され、成形空間を形成する金型と、前記各々の金型
を各々の方向に移動させる金型移動手段と、前記分割さ
れた金型を前記成形空間を形成するように位置合わせす
ると共に成形終了後位置合わせを解く金型移動制御手段
とを有し、前記金型の少なくとも１つには前記成形空間
内へ溶融成形材料を注入する注入孔が設けられ、前記各
金型移動手段は、他の金型移動手段と異なる方向へ移動
させることを特徴とする成形装置。

【００１３】（２） （１）項において、前記金型は、
加熱手段を有することを特徴とする成形装置。

【００１４】（３） （１）項において、前記金型は、
冷却手段を有することを特徴とする成形装置。

【００１５】（４） （３）項において、前記金型は加
熱手段を有することを特徴とする成形装置。

【００１６】（５） （１）項において、前記金型移動
手段は、前記金型を取り付ける可動盤、前記可動盤を案
内するためのガイド機構および前記各々の可動盤を駆動
する駆動手段を有し、前記可動盤は、前記ガイド手段に
沿って、各々異なった方向へ移動することを特徴とする
成形装置。

【００１７】（６） （５）項に加えて、前記金型を取
り付ける固定盤を少なくとも１つ有することを特徴とす
る成形装置。

【００１８】（７） （４）項において、前記各々の金
型に対して、温度制御手段が設けられ、前記金型毎に温
度制御を行うことを特徴とする成形装置。

【００１９】（８） 成形品の形状寸法に応じて複数の
対向した組に分割され、成形空間を形成する金型と、前
記各々の金型を各々の方向に移動させる金型移動手段
と、前記分割された金型を前記成形空間を形成するよう
に位置合わせすると共に成形終了後位置合わせを解く金
型移動制御手段とを有し、前記金型の少なくとも１つに
は前記成形空間内へ溶融成形材料を注入する注入孔が設
けられ、前記各金型移動手段は、他の金型移動手段と異
なる方向へ前記各金型を移動させることを特徴とする成
形装置。

【００２０】（９） （８）項において、前記移動手段
は、前記金型の対向した１組を所定方向に移動させる手
段と、前記金型の他の対向した組を異なる方向へ移動さ
せる手段とを有することを特徴とする成形装置。

【００２１】（10） （９）項において、前記金型移動
手段は、前記金型を取り付ける可動盤、前記可動盤を案
内するためのガイド機構および前記各々の可動盤を駆動
する駆動手段を有し、前記可動盤は、前記ガイド手段に
沿って、各々異なった方向へ移動することを特徴とする
成形装置。

【００２２】（11） （９）項において、前記金型は、
加熱手段を有することを特徴とする成形装置。

【００２３】（12） （９）項において、前記金型は、
冷却手段を有することを特徴とする成形装置。

【００２４】（13） （11）項において、前記金型は、
冷却手段を有することを特徴とする成形装置。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例を図１、図２の斜視図によっ
て説明する。本実施例では成形装置としてプラスチック
の射出成形機を用いて説明するが、これに限定されるも
のではない。射出成形機101の射出部102のノズル104の
近傍に設けた固定盤121に溶融成形材料の流入路である
注入孔を有する一つの分割型122が取付けられて固定さ
れている。またそれに対応する下方に射出成形機101の
可動盤141に分割型142が取付けられていて、分割型122
との間の相対的な開閉動作がなされるようにしてある。
その駆動は射出成形機101の原動機によりガイドバー14
3，144に案内され、駆動される。

【００２６】また、左右方向には射出成形機101に設け
られた可動盤151，161がありその一方の151のものに一
つの分割型152が取付けられ、反対側の他方の可動盤161
に分割型162が取付けられている。そしてその駆動はそ
れぞれ射出成形機101に独立に設けられているそれぞれ
独立のモータにより該成形機101に固定して設けられた
ガイド機構であるガイドバー153，154，163，164に案内
されて行われている。

【００２７】同様に、前後方向にも可動盤171，181 が
設けられ、その一方の171のものに一つの分割型172が、
他方の181のものに別の分割型182が取付けられ、それぞ
れ射出成形機101に設けられている独立のモータによ
り、該成形機101に固定されたガイド機構であるガイド
バー173，174，183，184に案内されて駆動がなされるよ
うにしてある。

【００２８】そして図２の斜視図に示すように各分割型
122，142，152，162，172，182にはそれぞれ独立に冷却
手段の１つである冷却水管及び加熱手段の１つであるヒ
ータ配線がなされており各型独立に所定の設定温度にな
るように各コントローラ128，148，158，168，178，188
が設けられている。

【００２９】このような複数の分割型がそれぞれ射出成
形機101に設けられた固定盤121又は可動盤141，151，16
1，171，181に取付けられ、更に、該成形機にはそれぞ
れ各可動盤の走行が精度良く行われるためのガイドバー
143，144，153，154，163，164，173，174，183，184が
固設されていると共に、それ等をそれぞれ駆動する独立
の各モータが取付けられている。

【００３０】本実施例ではこれ等の６つの分割型のうち
の１つの分割型122は射出成形機１０１の固定盤１２１
に取付けられているのでこの分割型122を固定したまま
これを基準位置とするタイプで他の５つの分割型を動か
して、必要な成形空間が形成されるようにしてある。

【００３１】しかし、上記分割型122を取付けた固定盤1
21は射出部102と一体となって適当なガイド機構に沿っ
て上下に移動させるようにすることは可能である。

【００３２】このような各分割型が閉じられて位置決め
がなされ、型の温度制御が行われることによって成形空
間が形成され溶融成形材料が注入され冷却された上で各
分割型が再び開かれると図１の斜視図の中央部に示され
るような成形品20が出来上り取出されることになる。

【００３３】図５を用いて、図１，２の構成における移
動制御について説明する。各移動用のモーターＭ１〜Ｍ
６は、制御部（ＣＰＵ）に接続されている。この制御部
からの信号に基づき、各モーターが駆動される。そし
て、金型を成形用に位置決めし、続いて成形後に開くよ
う制御する。成形品の形状によっては一部の金型のみを
移動する制御も行う。また、金型に設けられた温度セン
サＳ１〜Ｓ６の信号に基づいて、加熱手段であるヒータ
ーＨ１〜Ｈ６，冷却手段Ｃ１〜Ｃ６を制御する。

【００３４】各可動盤141，151，161，171，181は、ガ
イドバー143，144，153，154，163，164，173，174，18
3，184に案内され、かつ、各独立のモータに直結した送
りねじ（親ねじ）にかみ合う嵌合雌ねじ部を有し、モー
タの回転により任意の所定量移動することが可能にして
ある。

【００３５】このように、従来の成形用金型では、固定
側金型に対して可動側金型が一方向のみに移動可能であ
り、その他の方向に対しては同一金型にアンギュラーピ
ン又はモータ等の駆動手段を設け、これによりスライド
コアを別方向へ僅か移動させる方策がとられていたのに
対し、本発明では成形機側にスライド機構をもたせ、し
かも沢山の分割型の数に応じた多方向にスライド可能に
してある。

【００３６】すなわち、成形品の形状に応じて、金型を
分割し、分割された型をそれぞれの別方向に移動する構
成とした。したがって、多方向にわたって突起、穴等を
有する成形品を成形する際には大きな効果を有する。ま
た、分割を複数の組単位で行い、組毎に移動する方向を
異ならせる構成をとることによっても実現できる。

【００３７】従来の成形用金型におけるスライドコア機
構を用いるとアンギュラーピンやその受け孔の組込によ
り金型の構成が大変複雑になってしまい、設計時間もか
かり形状が大型で重量も重くなってしまい、それでいて
別方向のストロークもそれ程大きくとれずこのため成形
品の形状もある程度制約されてしまうという欠点があっ
た。

【００３８】またモータ等を使用した場合でも金型毎に
組込む必要があり、大型で高価なものとなった。

【００３９】本発明の成形用金型及びそれに対応した成
形装置では、かなり複雑な形の成形品に対しても小型で
簡単な分割型の集合による成形用金型で対応することが
可能であり、金型製作の費用削減や製作期間短縮が可能
になる。また、成形品の大部分は同じ寸法、同じ形であ
り、一部だけの形や寸法を変えたいとき例えば６個の分
割型で構成される場合、１つか２つの少数の分割型のみ
を更新して交換するだけで足りるので型設計も楽になり
費用も納期も非常に小さくすることができる。従来方式
では型全体の新規製作をするか大改造になり納期も長く
なってしまうため、本願発明のメリットははかり知れな
いものがある。

【００４０】なお、本願発明の実施例では分割型の数は
６個としたが、これに限定されるものでなくこれよりも
多くても少くても良い。

【００４１】しかし、一般に箱型のパーツが多く６面で
構成されている為、６個のものを上下、左右、前後の直
角方向に配置する方式が一番汎用性が高いと考える。ま
た、成形品の形状に応じ一部の分割型のみの開閉を行な
い、残りのものは開閉しないで固定しておいたまま使用
することも可能である。

【００４２】この場合、金型を上下、左右、前後それぞ
れ３つの組に分割する構成となる。そして、１組の分割
型162，152は左右方向に、他の分割型の組172，182はそ
れとは異なった前後方向に移動する。

【００４３】また、成形品が一部形状変更になるときは
一部の分割型の更新交換だけで済むことは前述した通り
である。

【００４４】そして、分割型に対する必要な型締め力
は、各独立モータの駆動馬力の選定により充分カバーさ
れ、また成形品の精度は成形機本体のガイドバー又は摺
動機構等の案内機構及びそれに案内される各分割型を固
定する可動盤の嵌合精度を高めると共に各分割型のキャ
ビティ及びコアの加工精度を向上させることによって達
成される。

【００４５】また、前述のように各分割型には温度コン
トローラ128，148，158，168，178，188が独立して設け
られ、各分割型毎に所定の設定温度に制御することが可
能にしてあるので、例えば、厚肉の所を集中して冷やし
て、全体を均一な温度勾配にさせることにより成形品に
ひけやそり等の現象を惹起することが少なくなり、常に
安定した高品質の成形が可能になる。

【００４６】また、成形品の窓孔形状や寸法を変更した
いときは分割型に設けたコア例えば図１に示すコア12
5，155，185の部分のみを新規に作って交換するように
することが可能になり、改良のため試行錯誤を繰返しな
がら試作部品を成形する過程での迅速性が得られて有用
である。

【００４７】また、本実施例のように６方の分割型を用
いると、成形品を型から取出すとき各型の移動を一部複
数段階に行ない、分割型相互間の位置とタイミングを制
御することにより安全に型から取外すことが可能になり
従来の成形用金型に必要欠くことのできなかった複雑で
スペースを要するエジェクターピンやその作動機構を省
略することが一般的な殆んどの形状の成形品に対して可
能になる。

【００４８】本実施例では成形材料として合成樹脂をと
り上げたが、これに限定されるものではなくAl等のダイ
キャストに適用することも勿論可能である。

【００４９】

【発明の効果】本願発明により、かなり複雑な形状の成
形品の成形用金型も、複数の分割型を設け、この開閉機
構を成形機にもたせることによりエジェクター機構も省
略でき易く型全体を小型にして簡単化することが可能に
なり、新規に金型を製作する際の設計も非常に早くなり
費用の節約や納期の短縮を行うことができるようになっ
た。また、成形品の小改造による成形用金型の更新に際
しても、大部分の分割型を現状のままとし一部の分割型
のみを更新させる手段をとることにより同様のメリット
を生む。

【００５０】更に、主型がないため、従来の成形装置よ
り小型のものでよく、また、１種の成形装置でより広い
レンジの大きさの成形品の成形をカバーできるので工場
の省スペースにも有利に寄与する。

【００５１】また、各分割型を別々に温度制御できるの
で、成形品のひけやそり等の現象を起こすことの殆んど
ない安定した状態にコントロールすることが可能にな
り、高精度化もやりやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形用金型及びその周辺の成形装置の
斜視図。

【図２】本発明の各分割型とその温度コントローラとの
関係を示す斜視図。

【図３】従来の射出成形機と成形用金型の取付け状態を
表わす正面図。

【図４】従来の成形用金型を開いて互いに異なる斜め方
向に置いた斜視図。

【図５】本発明の成形装置の制御装置のブロック図。

【符号の説明】

１，101 射出成形機 ２，102 射出部 ４，104 ノズル ５，121 固定盤 141，151，161，171，181 可動盤 122，142，152，162，172，182 分割型 143，144，153，154，163，164，173，174，183，184
ガイドバー 125，155，185 コア 128，148，158，168，178，188 温度コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/44 7639−4Ｆ 45/73 7639−4Ｆ (72)発明者 伊藤 豊次 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 橋本 隆美 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形品の形状寸法に応じて複数に分割さ
   れ、成形空間を形成する金型と、前記各々の金型を各々
   の方向に移動させる金型移動手段と、前記分割された金
   型を前記成形空間を形成するように位置合わせすると共
   に成形終了後位置合わせを解く金型移動制御手段とを有
   し、前記金型の少なくとも１つには前記成形空間内へ溶
   融成形材料を注入する注入孔が設けられ、前記各金型移
   動手段は、他の金型移動手段と異なる方向へ移動させる
   ことを特徴とする成形装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記金型は、加熱手
   段を有することを特徴とする成形装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記金型は、冷却手
   段を有することを特徴とする成形装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記金型は加熱手段
   を有することを特徴とする成形装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記金型移動手段
   は、前記金型を取り付ける可動盤、前記可動盤を案内す
   るためのガイド機構および前記各々の可動盤を駆動する
   駆動手段を有し、前記可動盤は、前記ガイド手段に沿っ
   て、各々異なった方向へ移動することを特徴とする成形
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５に加えて、前記金型を取り付け
   る固定盤を少なくとも１つ有することを特徴とする成形
   装置。
7. 【請求項７】 請求項４において、前記各々の金型に対
   して、温度制御手段が設けられ、前記金型毎に温度制御
   を行うことを特徴とする成形装置。
8. 【請求項８】 成形品の形状寸法に応じて複数の対向し
   た組に分割され、成形空間を形成する金型と、前記各々
   の金型を各々の方向に移動させる金型移動手段と、前記
   分割された金型を前記成形空間を形成するように位置合
   わせすると共に成形終了後位置合わせを解く金型移動制
   御手段とを有し、前記金型の少なくとも１つには前記成
   形空間内へ溶融成形材料を注入する注入孔が設けられ、
   前記各金型移動手段は、他の金型移動手段と異なる方向
   へ前記各金型を移動させることを特徴とする成形装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記移動手段は、前
   記金型の対向した１組を所定方向に移動させる手段と、
   前記金型の他の対向した組を異なる方向へ移動させる手
   段とを有することを特徴とする成形装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記金型移動手段
    は、前記金型を取り付ける可動盤、前記可動盤を案内す
    るためのガイド機構および前記各々の可動盤を駆動する
    駆動手段を有し、前記可動盤は、前記ガイド手段に沿っ
    て、各々異なった方向へ移動することを特徴とする成形
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項９において、前記金型は、加熱
    手段を有することを特徴とする成形装置。
12. 【請求項１２】 請求項９において、前記金型は、冷却
    手段を有することを特徴とする成形装置。
13. 【請求項１３】 請求項11において、前記金型は、冷却
    手段を有することを特徴とする成形装置。