JPS6012203B2 - フラツシユレス金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ゴム、プラスチックなどの高分子化合物の
成形に際して、下型および上型の型合わせ密着面にフラ
ッシュ（ばり）の発生しない成形操作が可能な新規なフ
ラッシュレス金型装置に関する。

この種のフラッシュレス金型装置としては、従来、米国
特許第２，８８３，７０４号、同特許第３，０７０，８
４３号、同特許第３，１２１，９１８号、および日本圏
特開昭４８一７２，２５８号などの文献が知られている
。

まず、第一番目の技術は、複数のキャビティ即ち成形空
間を支持する柔軟なプレート部材に取付け、各キャビテ
ィを充満する量以上の上廻った量の成形材としてのコン
パウンドを圧入硬化させるようにしたトランスフア成形
装置に係るものである。

このトランスフア成形装置は後述する理由により有効な
フラッシュレス成形ができないばかりでなく、構造上の
欠陥すなわちトランスフア機構内の残存する成形材も硬
化させてしまうので成形ロスが大で実用に通しない。

第二番目の技術は、この欠陥を改良したもので、成形材
をキャビテイに充填した後、キャビティ部分のみを別の
加熱硬化装置に移転して硬化させる方法であるが後述す
る理由によりこれまた同様にフラッシュレス成形ができ
ないことは勿論、残存する成形材は硬化しないが加圧装
置が二台必要となりコストアップとなる。

さらに第三番目の技術は、日本国椿公昭４１一４８７３
号公報に記載されたものと実質的に同一であるが、その
特徴とするフラッシュレス成形手段としては、下部熱盤
の上面にチャンバーを設けチャンバ−の上面をダイヤフ
ラムでカバーし、そのチャンバ｝内に耐熱性の液体を入
れて加圧媒体を構成し、この加圧媒体を介してダイヤフ
ラムを可捺させて型合わせ面の密着性を確実に保たせる
ように構成していた。

したがって、前二者の技術に比しフラッシュレス成形性
では優れた技術内容を備えているが、この技術もキャビ
ティが単独または数個（二，三個程度）の場合にのみ実
用化が期待できるが多数のキャビティを具備する金型で
の適用は未だ不可能である。

つぎに、最後の文献の技術について述べる。

この技術は、トランスフア機構と加稀キヤビティ間に耐
熱絶縁板を挿入し、キャビティを充満する以上の上廻っ
た成形材を圧入し、絶縁板を分離せずにキャビティ内の
成形材のみを硬化させ、トランスフア機構内に残存する
成形材の硬化を防止する成形材料の成形方法および装置
に係るものである。この技術では、同一装置内でトラン
スフアし、加熱硬化させるなどの作業工程は一本化した
が、加熱源が一方向のみのため硬化時間が長くなったり
、大容量の場合硬化不足が生じたりまた「特別な組成の
耐熱絶縁板を必要とするなど「後述する理由の外に数多
〈の欠点が見出される。以上の述べた公知技術は、現在
に至るも未だ実用化されていない。この原因はフラッシ
ュレス成形を完成する条件として、金型の面積度つまり
、表面あらさと平行度に１′１００仇舷以下が要求され
るからであると考えられ、さらにまたこの条件を満たす
ことは、一個単独成形ならばできる可能性があるが、多
数個同時成形の場合には、すべてのキャビティに対する
面精度を完全に調整することができないからである。以
下に、さらにこれ等従釆技術の欠点、不都合について項
目を分けて詳記する。

‘ィー トランスフア装置内に成形材を残存させるため
熱硬化して了い材料のロスがまぬがれない。

‘ロ’ィンジェクション成形の場合、成形材の一部をス
プルーランナーに残存させてしまう。し一 残存する成
形材のロスを無くす為に種々な移動待避方法も試みられ
ているが、そのためにバックフロー防止機構が必要とな
るなど設備費が高価となる。

０ さらに上述の残存成形材のロスを無くすため特別な
組成の柔軟性をもって断熱材をトランスフア機構とキャ
ビティ間に設けることも試みられているが、熱伝導性を
阻害し、作業性を低下し、また特別な組成の断熱材を使
用するためコストアップとなる。

的 成形時の熱作用や大きな加圧力による成金型および
型締機構に起るｒ歪」は残在する成形材のみでは緩衝す
ることは不可能である。

日 「歪」を緩衝するため、金型に特別な加工を施こし
、柔軟性をもたせているが、この柔軟性も剛性をもつ型
板の緩衝には限度がある。

‘ト）キャビティを型板に入子（駒）とする方法も試み
られているが、多数同時成形の場合各入子ごとの寸法誤
差（高さ、平行度など）を無くすことはできない。

的 下部型緒機構にダイヤフラムで覆ったチャンバーが
形成され、そのチャンバー内に耐熱性液体を入れた米国
特許第３，１２１，９１８号に示される「歪」緩衝を図
ったフラッシュレス成形装置にあっても次の理由に示す
通りの磯多の理由によりキャビティに均一な加圧力を伝
達することはできない。

・成形に要する型総力に耐え得るためには、ダイヤフラ
ムはかなりの強度が必要であり、したがって級‘性をも
つ金属性としなければならない。

金属性となるとフレキシビリティにかなり制限があり１
′１００仇吻という微調整はできない。・入子（駒）に
大きな寸法誤差、平行度の違いがあった場合は調整不可
能。・ダイヤフラムに固定されると１′１００＆舷とい
う入子（駒）自身の微動を要求される微調整ができない
。

・ダイヤフラムの固定部分は調整できず、従って取付数
には制限がある。

二三個ならば可能だが、それ以上は無理である。この発
明は、上述の点に着目してなされたもので、キャビテイ
を彫込んだ通数の成形用下型を金型支持ホルダーにそれ
ぞれ競合し、競合位置の下型下面と金型支持パネルとの
間には流動性物質を密封して上記下型を該流動性物質に
浮かせて構成し、かつ、上記下型下面の流動性物質は各
下型下面と通路で相互に運適していて、プレス時の上記
下型が対向する上型で一斉に加圧された際に各組の金型
ごとの高さ（加圧方向の寸法）に精度誤差が存在するも
、この時の各金型密着面は上記流動性物質の移動による
均等背圧で緩衝的に均等加圧でき、むらのない型合わせ
密着が完全に行える構成としたことにある。

また、この発明によれば、金型の寸法誤差の他、型綿機
構の精度が多少低い場合、もしくは金型取付定盤に多少
の不平行があっても、流動性物質に浮かせて下型が平行
度を調整し得る範囲を保たせて金型保持パネルと下型下
面との間に流動性物質の密封スペースを設けることによ
り、容易に解決できる。

これがため、この発明における金型は下型と上型との型
合わせ精度のみ要求されるが、その他の各部分は多少加
工精度が低くてもよく、また、全体の型構造（金型配列
数）が大きくなっても、上記各金型の密着接触は均等に
加圧維持できて完全に密着でき、各金型のキャビティ精
度が十分に機能を果すことができる。

よって、一度の成形プレスにおいて多数個の金型で同時
成形を行なうも、在来の金型が“ばり”の生じないフラ
ッシュレス金型として使用できる。更に「 この発明に
よれば、ウエストレスと併用する場合でも特別な組成の
断熱材を用いることもなく通常用いられる汎用の断熱材
を使用することができ、安価で容易にフラッシュレス金
型を得ることができる。

次に、この発明を図面について説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、金型ＩＡ
，ＩＢ，ＩＣは、それぞれ、キャビテイ２を設けた下型
３と、この下型３の関口面３ａと密着してこの関口面３
ａを塞ぐ上型４等からなっていて、下型３の下部には円
型で鍔状の底部３ｂが設けてあり、この底部３ｂの外周
にはシール部材５が取付けてある。

下型３を保持するホルダー６は、下型３が弛く挿入でき
るガイド７と、上記シール部村５が鉄合できるシリンダ
ー部８とを有していて、このガイド７とシリンダー部８
とに下型３を内挿した後に、このシリンダー部８を塞ぐ
通路１１付きのパネル９がシール部材１０を介して、ま
た、このパネル９には通路１１〆を設けたパネル１２が
同じくシール材１３を介してホルダー６に取付けてある
。

上記において、ホルダー６に対する下型３のセツトは、
下型３の下面３Ｃに緩衝室としてスペース１４を設けて
なり、下型３はこのスペース１４でその範囲において自
由に上下動できるうえ、上方への移動は段部１５で規制
しいる。

一方、上記スペース１４内には例えばオイル等の適宜な
液体等による流動性物質１６が密封してあり、この実施
例では下型３が３個所に同じ構成で並設してあって、各
下型下面のスペース１４内に密封してある流動性物質１
６は前記通路１１，１１′を介して相互に蓮適している
。

なお、上記流動性物質１６は、オイル等の液体の他加圧
によって移動できる粘性体等であってもよい。

上型４は、上記下型３と対向してパネル１７にそれぞれ
固定してあり、下型３のキャピティ２と対向する位置に
はゴム・プラスチック等の高分子化合物からなる成形材
１８が注入できる注入口が周知の如く設けてある。

１９は成形材１８を金型１内に圧入するためのピストン
、２０はこのピストン１９と対応するポットである。

また、２１，２２は上記構成の金型をプレス機構にセッ
トするための金型取付盤である。次に、この発明の作用
について説明する。

図示において、中央に位置する金型ＩＢは他の金型ＩＡ
，ＩＣよりも全体の高さｈおよび上型の高さｈＦがやや
低い場合を示し、金型プレスの際に各上型４がピストン
１９で略同一に加圧されるも金型ＩＢに対しては高さの
ある他の金型ＩＡ，ＩＣ側の流動性物質１６に対する背
圧が優先されて流動性物質１６は通路１１，１１′を介
し流動する。

従ってこの優先位道の背圧の少ない金型ＩＢ側に付与で
き、これがため、上記各金型ＩＡ，ＩＢ，ＩＣは相互に
蓮適する流動性物質１６の背圧エネルギーによってし金
型相互に加圧寸法差があるも均等な上下型合わせの密着
接合が確実にして容易に行なえる。よって、この発明に
よれば、金型製作においては型合わせ面のみの精度を高
めて製作すれば足りるので金型製作が非常に容易となり
、金型多数個を用いて成形する高分子化合物等の成形に
おいて型合わせ面に生じやすいばかりの発生が完全に解
消できる。

第２図、第３図で示す実施例は、金型ＩＡ，ＩＢ，ＩＣ
において、金型ＩＡの下型３の上面３ａ，が若干傾斜し
ている場合と、金型ＩＣの下型上面３ａ３が低い場合と
の使用例を示し、この場合、金型ＩＡ側のガイド７は挿
入する下型３に対して内径をやや大きく定めていて、い
わゆる上型４との型合わせにおいて下型３が上型４面と
密着許容できる分傾斜できる関係にある。

よって、金型ＩＡの型合わせ面が上述の如く傾斜してい
るも、成形の際には下型下面３Ｃに介在させた流動性物
質１６の背圧で下型３が適切に傾斜して上型４との密着
が可能である。

また、金型ＩＣも下部流動性物質１６の背圧付与で他の
金型と同様に密着の型合わせが自動的に行なえる。第３
図はこの関係を示す。第４図で示す実施例は、ィンジェ
クションタィプの場合の一例を示し、この場合も前記実
施例同様に複数個並べた各下型３の背部にそれぞれ談下
型で加圧できる流動性物質１６を備えてなり、成形に際
してはダィブレート２３の加圧で各金型を通常の如く型
合わせすれば「下型３それぞれは下型背部の流動性物質
１６による背圧付与で確実に対向する上型４面と密着で
きる。

図中、２４はノズル、２５は断熱材を示す。なお、上記
各実施例において、流動性物質１６は下型３の背圧付与
で常に流動する場合について述べてきたが、この流動性
物質１６は上記流動の他、使用する金型が以後その位置
にそのまま設置される場合等において金型の互換性等を
特に必要としない場合等にあっては、最初の型合わせで
流動した流動性物質１６が均質背圧位置で硬化できるも
のであってもよい。

よって、この場合では下型に取付けたシール材の摩耗に
影響されることがなく、硬化させる流動性物質は、例え
ば各種ゴム類特にシリコンゴムを架橋させることか、熱
硬化性樹脂を用いることにより、かかる問題を解決する
ことができる。この発明は、上述の如く複数個の下型の
背部に流動性物質を介在させると共に、蓮通路を設けた
構成としたことにより、複数個配設した金型に対して下
型側が相互に蓮適する流動性物質の背圧付与で遅滞なく
バランスした型合わせ密着が可能となり、いわゆる金型
製作において、金型の高さ（または長さ）方向の精度が
アンバランスもしくは型合わせ面が懐斜した態様であっ
ても複数個の金型相互が同時に確実に密着でき、爾後の
金型成形において、従来型合わせ面に生じていた“ばり
”の発生が完全に解消できる。

また、この発明の金型は、前述の如く、トランスフア成
形型の他ィンジェクション成形型にも使用でき、ゴム・
プラスチック等の高分子化合物成形型に便用してその効
果が顕著であり、流動性物質の背圧性を利用して、キャ
ビティの平行度を調整するために金型の材質に影響され
ることもなく長寿命の金型とすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す断面説明図、第２図
は金型に差異を定めて示す他例説明図し第３図は第２図
の型合わせ説明図、第４図はインジェクションタィプで
示す他例説明図である。 ＩＡ，ＩＢ，ＩＣ…・・・金型、２・…・・キヤビティ
、３・・・…下型、３Ｃ・・…・下型下面、４・・・…
上型、６・・・・・・ホルダー、１６・・・・・・流動
性物質、５・・・・・・シール部材、１１，１１′・・
・・・・通路。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上型および下型の型合わせ面を密着させるようにし
   たフラツシユレス金型装置において、上部にキヤビテイ
   を彫込んだ複数の下型の下面とこの下型を流体シール部
   材を介して遊動自在に嵌着させた金型支持ホルダーの内
   面とこの金型支持ホルダーを支承する金型支持パネルの
   面とで区画され内部に流動性物質を密封した緩衝室を設
   けると共に、前記支持パネルに各緩衝室を連通させる通
   路を形成したことを特徴とするフラツシユレス金型装置
   。