JPS6280015A - プラスチツク成形用金型 - Google Patents
プラスチツク成形用金型Info
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- JPS6280015A JPS6280015A JP22027085A JP22027085A JPS6280015A JP S6280015 A JPS6280015 A JP S6280015A JP 22027085 A JP22027085 A JP 22027085A JP 22027085 A JP22027085 A JP 22027085A JP S6280015 A JPS6280015 A JP S6280015A
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- heat insulating
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、プラスチック成形用金型に係り、特に、例え
ば熱可塑性樹脂を用いて、プラスチックレンズのような
厚肉製品を成形するのに好適なプラスチック成形用金型
に関するものである。
ば熱可塑性樹脂を用いて、プラスチックレンズのような
厚肉製品を成形するのに好適なプラスチック成形用金型
に関するものである。
樹脂を溶かして金型内に射出し、射出された樹脂の冷却
にともなう体積収縮を、加圧手段を備えだ金型で補償す
るレンズ成形法は広く知られた方法の1つである。例え
ば、金型の加熱、冷却をともなう成形法では、レンズを
形成するめす型となるキャビティの面の温度分布とレン
ズの形状精度とは、密接な関係のあることが知られてい
る。
にともなう体積収縮を、加圧手段を備えだ金型で補償す
るレンズ成形法は広く知られた方法の1つである。例え
ば、金型の加熱、冷却をともなう成形法では、レンズを
形成するめす型となるキャビティの面の温度分布とレン
ズの形状精度とは、密接な関係のあることが知られてい
る。
このだめ、キャビティに溶融樹脂が充填されたのち、冷
却固化するまでのキャビテイ面の温度分布幅が大きくな
らないように、冷却条件、例えば冷媒の温度、流量、冷
却穴の位置や、加熱条件であるヒータ配置等に工夫がな
されている。
却固化するまでのキャビテイ面の温度分布幅が大きくな
らないように、冷却条件、例えば冷媒の温度、流量、冷
却穴の位置や、加熱条件であるヒータ配置等に工夫がな
されている。
この成形法は、キャビテイ面の温度分布を、所定値内に
なるように調節し成形するため、高精度のレンズを得る
ことができる。
なるように調節し成形するため、高精度のレンズを得る
ことができる。
しかし、この従来の成形法は、金型全体を加熱冷却する
ために、成形サイクルが長くなるという欠点を有してお
シ、それではレンズのコストを低減するというプラスチ
ックを用いることのメリットが相殺される。加熱冷却速
度を早めるためには、ヒータと、冷媒を通すための冷却
穴とを多数構成することによシ解決できるが、金型構造
上他部品との競合もあり困難である。この種の装置とし
て関連するものには1例えば特開昭53−93850号
公報記載の技術がある。
ために、成形サイクルが長くなるという欠点を有してお
シ、それではレンズのコストを低減するというプラスチ
ックを用いることのメリットが相殺される。加熱冷却速
度を早めるためには、ヒータと、冷媒を通すための冷却
穴とを多数構成することによシ解決できるが、金型構造
上他部品との競合もあり困難である。この種の装置とし
て関連するものには1例えば特開昭53−93850号
公報記載の技術がある。
一方、成形サイクルを短縮する方法として、金星の主要
部分を占める金型架体(以下単に架体という)の温度調
節は行わず、レンズキャビティを形成するための入れ子
(以下入駒という)の部分のみ加熱冷却する方法が提案
された。
部分を占める金型架体(以下単に架体という)の温度調
節は行わず、レンズキャビティを形成するための入れ子
(以下入駒という)の部分のみ加熱冷却する方法が提案
された。
この方法によれば、入駒部の重量は、架体にくらべ場合
によってば1/20程度まで軽くなるため、成形サイク
ルに対して極めて有利であった。しかし、成形サイクル
は短縮できたものの、キャビテイ面の温度分布が拡大し
、安定した精度のレンズが得られなくなるなどの新たな
問題が発生した。
によってば1/20程度まで軽くなるため、成形サイク
ルに対して極めて有利であった。しかし、成形サイクル
は短縮できたものの、キャビテイ面の温度分布が拡大し
、安定した精度のレンズが得られなくなるなどの新たな
問題が発生した。
温度分布幅の拡大した原因は、入駒部周囲に接している
架体の影響によるものと考えられ、新たに入駒部と架体
との境界に断熱材を構成した金型が提案された。
架体の影響によるものと考えられ、新たに入駒部と架体
との境界に断熱材を構成した金型が提案された。
この金型構造によれば、入駒部の温度は架体温度に影響
されず、レンズキャビティの形成される入駒部だけで温
度調節できるため、成形サイクルが短縮されるだけでな
く、キャビテイ面の温度分布幅も低減されるため、レン
ズの形状精度も良好であった。しかし、以下のような問
題のため、実用上レンズ金型への適用は殆んどなされて
いない。
されず、レンズキャビティの形成される入駒部だけで温
度調節できるため、成形サイクルが短縮されるだけでな
く、キャビテイ面の温度分布幅も低減されるため、レン
ズの形状精度も良好であった。しかし、以下のような問
題のため、実用上レンズ金型への適用は殆んどなされて
いない。
その金型を第11図を参照してさらに詳しく説明する。
第11図は、従来のレンズ成形用金型の縦断面図である
。
。
図において、1 a /は、互いに対向して配設される
金型の一方の金型架体に係る固定架体、lb’は他の一
方の金型架体に係る可動架体である。固定架体1a′に
は、キャビティ8′を形成するための固定入駒7 a
/を嵌着した固定スリーブ2 a /が組合わされて固
定されている。同様に、キャビティ8′を形成するため
の可動入駒7b’が型開き方向に摺動可能に可動スリー
ブ2b’に嵌め合わされ、その可動スリーブ2b′が可
動架体1b’に組合わされて固定されている。
金型の一方の金型架体に係る固定架体、lb’は他の一
方の金型架体に係る可動架体である。固定架体1a′に
は、キャビティ8′を形成するための固定入駒7 a
/を嵌着した固定スリーブ2 a /が組合わされて固
定されている。同様に、キャビティ8′を形成するため
の可動入駒7b’が型開き方向に摺動可能に可動スリー
ブ2b’に嵌め合わされ、その可動スリーブ2b′が可
動架体1b’に組合わされて固定されている。
固定、可動スリーブ2 al、 2 b/の周囲には、
断熱部材30が固定、可動架体1 al、 1 b’と
の境界に介在している。
断熱部材30が固定、可動架体1 al、 1 b’と
の境界に介在している。
この従来の金型において、断熱部材30は、例えば合成
樹脂積層板、または′合成樹脂をバインダーとして石綿
などを積層した材料が用いられる。
樹脂積層板、または′合成樹脂をバインダーとして石綿
などを積層した材料が用いられる。
この断熱部材30は機械加工によって加工されるが、極
めて精度が出しにくく、脆いなどの問題がある。
めて精度が出しにくく、脆いなどの問題がある。
溶融樹脂の充填が行われる型閉じ状態における固定、可
動入駒7a’、7b’の入駒中心軸は、レンズの精度確
保の上で高精度に合致していなければならない。しかし
、前記断熱部材30を用いた従来の金型では、その入駒
中心軸の基準となるべきスリーブ外周が、不安定な寸法
の断熱部材30で構成されているため良好な中心軸の一
致が得られない。
動入駒7a’、7b’の入駒中心軸は、レンズの精度確
保の上で高精度に合致していなければならない。しかし
、前記断熱部材30を用いた従来の金型では、その入駒
中心軸の基準となるべきスリーブ外周が、不安定な寸法
の断熱部材30で構成されているため良好な中心軸の一
致が得られない。
また、プラスチックレンズ成形では、金型の加熱、冷却
が繰返されるだめ、そのヒートサイクルによる断熱部材
30自体の脆性劣化や、入駒スリーブである固定、可動
スリーブ2 a / 、 2 b/の熱膨張による圧力
を受け、当初の寸法を保持できないなどの問題があった
。
が繰返されるだめ、そのヒートサイクルによる断熱部材
30自体の脆性劣化や、入駒スリーブである固定、可動
スリーブ2 a / 、 2 b/の熱膨張による圧力
を受け、当初の寸法を保持できないなどの問題があった
。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、キャビティ部の温度分布幅を極めて小さ
く保持したまま、成形サイクルを大幅に短縮し、固定、
可動のキャビティ中心軸を精度良く確保しうるプラスチ
ック成形用金型の提供を、その目的としている。
されたもので、キャビティ部の温度分布幅を極めて小さ
く保持したまま、成形サイクルを大幅に短縮し、固定、
可動のキャビティ中心軸を精度良く確保しうるプラスチ
ック成形用金型の提供を、その目的としている。
本発明に係るプラスチック成形用金型の構成は、互いに
対向して配設される金型の、少なくとも一方の金型架体
にスリーブを介して摺動自在に可動入駒を備え、他の一
方の金型架台に固定入駒を備えて、これら対向する固定
、可動入駒間に溶融樹脂を充填するキャビティを形成し
うるように前記可動入駒を押圧する加圧手段を有し、固
定、可動入駒部に加熱手段および冷却手段を設けたプラ
スチック成形用金型において、前記固定、可動入駒部と
金型架体との境界に、両者間の熱移動を遮断するための
空隙を形設するとともに、固定、可動入駒部の相対向す
るパーティング面の溶融樹脂通路部を除いた面に、パー
ティング面における熱移動を遮断するための断熱溝を、
前記キャビティの中心軸に対してほぼ同軸状に、連続的
または断続的に形設したものである。
対向して配設される金型の、少なくとも一方の金型架体
にスリーブを介して摺動自在に可動入駒を備え、他の一
方の金型架台に固定入駒を備えて、これら対向する固定
、可動入駒間に溶融樹脂を充填するキャビティを形成し
うるように前記可動入駒を押圧する加圧手段を有し、固
定、可動入駒部に加熱手段および冷却手段を設けたプラ
スチック成形用金型において、前記固定、可動入駒部と
金型架体との境界に、両者間の熱移動を遮断するための
空隙を形設するとともに、固定、可動入駒部の相対向す
るパーティング面の溶融樹脂通路部を除いた面に、パー
ティング面における熱移動を遮断するための断熱溝を、
前記キャビティの中心軸に対してほぼ同軸状に、連続的
または断続的に形設したものである。
なお付記すると、本発明は、金型の架体部からの温度影
響を遮断するエアギャップを、入駒部と架体間の要部に
構成し、入駒部と架体に接しているパーティング部での
熱流を低減する断熱溝を、入駒部のスリーブに、キャビ
ティ中心軸に対して同軸状に、連続的または断続的に形
設したものである。
響を遮断するエアギャップを、入駒部と架体間の要部に
構成し、入駒部と架体に接しているパーティング部での
熱流を低減する断熱溝を、入駒部のスリーブに、キャビ
ティ中心軸に対して同軸状に、連続的または断続的に形
設したものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の各実施例を第1図ないし第10図を参照
して説明する。
して説明する。
まず、第1図は、本発明の一実施例に係るレンズ成形用
金型の縦断面図、第2図は、第1図の可動入駒部を′ゝ
−ティング面から見た平面図、第3図は、第1図のA−
A断面図である。
金型の縦断面図、第2図は、第1図の可動入駒部を′ゝ
−ティング面から見た平面図、第3図は、第1図のA−
A断面図である。
第1図において、1aは、互いに対向して配設される金
型の一方の金型架体に係る固定架体、1bは、他の一方
の金型架体に係る可動架体である。
型の一方の金型架体に係る固定架体、1bは、他の一方
の金型架体に係る可動架体である。
固定架体1aには固定スリーブ2aが組合わされ金型の
取付板3aにより、前記スリーブのフランジ部4aを前
記固定架体1aと挾持するように固定される。固定スリ
ーブ2aの組合わせ固定後、固定スリーブ2aの外周と
固定架体1aとの境界に、第1の空隙(以下エアギャッ
プという)5aと第2の空隙(以下エアギャップという
)6aが形成されるように、前記固定スリーブ2aの外
周には段差部24を設けるか寸法的に形状が配慮されて
いる。7aは、キャビティ8の一部を形成する固定入駒
であり、前記固定スリーブ2aに嵌着されている。固定
入駒7aと固定スリーブ2aとを合わせて固定入駒部と
称する。
取付板3aにより、前記スリーブのフランジ部4aを前
記固定架体1aと挾持するように固定される。固定スリ
ーブ2aの組合わせ固定後、固定スリーブ2aの外周と
固定架体1aとの境界に、第1の空隙(以下エアギャッ
プという)5aと第2の空隙(以下エアギャップという
)6aが形成されるように、前記固定スリーブ2aの外
周には段差部24を設けるか寸法的に形状が配慮されて
いる。7aは、キャビティ8の一部を形成する固定入駒
であり、前記固定スリーブ2aに嵌着されている。固定
入駒7aと固定スリーブ2aとを合わせて固定入駒部と
称する。
固定入駒7aと固定スリーブ2aと取付板3aとを貫通
して、冷却穴9が穿設され、支切板10がそれぞれの冷
却穴9に挿入固定されている。これら冷却穴9ば、取付
板3aの冷媒導入部11に連通し、外部の冷却装置およ
び制御装置(図示せず)に連動して冷媒が固定入駒7a
内を循環できるよりになっている。13は温度感知用セ
ンサーであり、リード線13aにより金型外部に導かれ
、前記温度制御装置に結線されている。
して、冷却穴9が穿設され、支切板10がそれぞれの冷
却穴9に挿入固定されている。これら冷却穴9ば、取付
板3aの冷媒導入部11に連通し、外部の冷却装置およ
び制御装置(図示せず)に連動して冷媒が固定入駒7a
内を循環できるよりになっている。13は温度感知用セ
ンサーであり、リード線13aにより金型外部に導かれ
、前記温度制御装置に結線されている。
一方、前記固定スリーブ2aにはヒータ12が、キャビ
ティ中心軸に対して軸対称に配置されている。
ティ中心軸に対して軸対称に配置されている。
第3図は、前記冷却穴9およびヒータ12の配置例を示
したものである。
したものである。
ヒータ12からのリード線12aは、固定架体1aに形
成されている環状の溝14にいったん導かれ、前記温度
制御装置に結線されている。上記ヒータ12および冷却
穴9の配置(挿入深さや中心軸からの距離)は、レンズ
の形状や大きさにより適宜選択される。そして、その配
置は好ましくは、キャビティ中心軸およびキャビテイ面
8a。
成されている環状の溝14にいったん導かれ、前記温度
制御装置に結線されている。上記ヒータ12および冷却
穴9の配置(挿入深さや中心軸からの距離)は、レンズ
の形状や大きさにより適宜選択される。そして、その配
置は好ましくは、キャビティ中心軸およびキャビテイ面
8a。
8bに対して、軸対称で、かつ等距離に配置されること
が望ましい。
が望ましい。
固定架体1aに対向して配設される可動架体1bには、
前記固定入駒7a、固定スリーブ2aに対向し、可動入
駒7b、可動スリーブ2bが配置されている。すなわち
、キャビティ8を形成するための可動入駒7bが型開き
方向に摺動可能に可動スリーブ2bに嵌め合わされ、そ
の可動スリーブ2bが可動架体1bに組み合わされ固定
されている。可動入駒7bと可動スリーブ2bとを合わ
せて可動入駒部と称する。
前記固定入駒7a、固定スリーブ2aに対向し、可動入
駒7b、可動スリーブ2bが配置されている。すなわち
、キャビティ8を形成するための可動入駒7bが型開き
方向に摺動可能に可動スリーブ2bに嵌め合わされ、そ
の可動スリーブ2bが可動架体1bに組み合わされ固定
されている。可動入駒7bと可動スリーブ2bとを合わ
せて可動入駒部と称する。
可動入駒部にもヒータ12および冷却穴9が同様に設け
られている。
られている。
可動入駒部のヒータ12および冷却穴9は、好ましくは
キャビティ8の中心軸に対し、軸対称に配置されるとと
もに、その配置距離は、固定入駒部のヒータ12および
冷却穴9と等しくなることが望ましい。
キャビティ8の中心軸に対し、軸対称に配置されるとと
もに、その配置距離は、固定入駒部のヒータ12および
冷却穴9と等しくなることが望ましい。
可動スリーブ2bと可動架体1bとの境界には、固定側
と同様筒1のエアギャップ5bと第2のエアギャップ6
bが形成されるように、可動スリーブ2bの外周部に段
差部24を設けるか寸法的に形状が配慮されている。
と同様筒1のエアギャップ5bと第2のエアギャップ6
bが形成されるように、可動スリーブ2bの外周部に段
差部24を設けるか寸法的に形状が配慮されている。
段差部24は、固定、可動入駒部と金型架体との境界、
第1図では固定スリーブ2aと固定架体la、可動スリ
ーブ2bと可動架体1bとの境界接触部となるもので、
この段差部と金型架体とは円柱面で接触するように構成
されており、他の境界部に断熱部となる第1のエアギャ
ップ5a。
第1図では固定スリーブ2aと固定架体la、可動スリ
ーブ2bと可動架体1bとの境界接触部となるもので、
この段差部と金型架体とは円柱面で接触するように構成
されており、他の境界部に断熱部となる第1のエアギャ
ップ5a。
5b、第2のエアギャップ6a、6bが形成されている
ものである。
ものである。
15は、固定、可動入駒7a、7b間に溶融樹脂を充填
するキャビティ8を形成しうるように前記可動入駒7b
を押圧する加圧手段である。
するキャビティ8を形成しうるように前記可動入駒7b
を押圧する加圧手段である。
16はスプル、17はランナ、18はゲートを示し、こ
れらは溶融樹脂の通路を形成するとともに、キャビティ
8への樹脂充填通路となっている。
れらは溶融樹脂の通路を形成するとともに、キャビティ
8への樹脂充填通路となっている。
19は、互いに対向して配設される金型のパーティング
面で、固定入駒部、固定架体と可動入駒部、可動架体と
の合わせ面であシ分離面となるものである。23ば、金
型結合のための受板である。
面で、固定入駒部、固定架体と可動入駒部、可動架体と
の合わせ面であシ分離面となるものである。23ば、金
型結合のための受板である。
20は、固定スリーブ2aおよび可動スリーブ2bのパ
ーティング面19に円状に形設した第3のエアギャップ
ともいうべき断熱溝である。
ーティング面19に円状に形設した第3のエアギャップ
ともいうべき断熱溝である。
この断熱溝20は、第2図に示すように、ランナ17.
ゲート18など溶融樹脂充填通路と交錯しないように部
分的に不連続部22を形成している。
ゲート18など溶融樹脂充填通路と交錯しないように部
分的に不連続部22を形成している。
21は固定架体1a、可動架体1bに穿設された冷却穴
であシ、前記固定、可動入駒7a、7bに穿設された冷
却穴9とは、金型内で連結しておらず、金型架体部のみ
で独立して温度調節できるようになっている。
であシ、前記固定、可動入駒7a、7bに穿設された冷
却穴9とは、金型内で連結しておらず、金型架体部のみ
で独立して温度調節できるようになっている。
このような構成の本実施例のレンズ成形用金型における
各部の機能について、第1図に合わせて第4図ないし第
7図を参照して説明する。
各部の機能について、第1図に合わせて第4図ないし第
7図を参照して説明する。
ここに第4図は、レンズ成形における金型の加熱冷却パ
ターンを示す線図、第5図は、従来の金型のモデル型の
温度解析図、第6図は、スリーブ。
ターンを示す線図、第5図は、従来の金型のモデル型の
温度解析図、第6図は、スリーブ。
架体部間にエアギャップを設けたモデル型の温度解析図
、第7図は、第1図の実施例の金型のモデル型の温度解
析図である。
、第7図は、第1図の実施例の金型のモデル型の温度解
析図である。
第4図は、横軸に時間軸をとシ、縦軸に入駒部温度をと
っている。ここに入駒部とは、固定、可動入駒と固定、
可動スリーブとを含めた総称である。
っている。ここに入駒部とは、固定、可動入駒と固定、
可動スリーブとを含めた総称である。
成形動作における入駒部の温度変化は、0点から0点へ
の加熱は、例えばヒータ12により行われる。キャビテ
ィ8への樹脂充填はおおよそ0点で行われ、充填が行わ
れる間または充填完了後、入駒部温度は0点から■点ま
で所定時間一定に保だれる。0点からはキャビティ8に
充填されたレンズの冷却工程となり、冷却穴9に冷媒を
循環させ、入駒部温度を0点から0点まで冷却する。こ
のときレンズの冷却進行にともない比容積が低下するた
め、体積収縮の補償を加圧手段15を用いて、可動入駒
7bを押圧し、レンズとキャビティ面8a、3bが離型
しないように押圧し続ける。
の加熱は、例えばヒータ12により行われる。キャビテ
ィ8への樹脂充填はおおよそ0点で行われ、充填が行わ
れる間または充填完了後、入駒部温度は0点から■点ま
で所定時間一定に保だれる。0点からはキャビティ8に
充填されたレンズの冷却工程となり、冷却穴9に冷媒を
循環させ、入駒部温度を0点から0点まで冷却する。こ
のときレンズの冷却進行にともない比容積が低下するた
め、体積収縮の補償を加圧手段15を用いて、可動入駒
7bを押圧し、レンズとキャビティ面8a、3bが離型
しないように押圧し続ける。
冷却が完了し0点にいたればレンズの取出しが行われ、
ここで1サイクルが完了する。
ここで1サイクルが完了する。
一方、架体部(固定、可動架体の総称)の温度は、第1
のエアギャップ5a、5b、第2のエアギャップ6a、
6b、および断熱溝2oにより、入駒部とはほぼ無関係
であるが、キャビティ8に至るスプル16.ランナ17
などの樹脂流路部の温度を一定に保つ必要から、入駒部
とは独立して所定の温度に制御されることが望ましい。
のエアギャップ5a、5b、第2のエアギャップ6a、
6b、および断熱溝2oにより、入駒部とはほぼ無関係
であるが、キャビティ8に至るスプル16.ランナ17
などの樹脂流路部の温度を一定に保つ必要から、入駒部
とは独立して所定の温度に制御されることが望ましい。
前記■−■−■−■を経る過程において、キャビティ面
8a、8bの温度分布は、極めて小さい値に保たれるこ
とがレンズの高精度化に効果的である。
8a、8bの温度分布は、極めて小さい値に保たれるこ
とがレンズの高精度化に効果的である。
本実施例の金型構造は、架体部を除く入駒部だけの加熱
、冷却を可能としただめ、成形サイクルの大幅短縮が可
能となり、さらに前記キャビティ面13a、3bの温度
分布幅を極めて小さくすることができる。
、冷却を可能としただめ、成形サイクルの大幅短縮が可
能となり、さらに前記キャビティ面13a、3bの温度
分布幅を極めて小さくすることができる。
その効果を発揮する第1の特徴は、架体部とスリーブと
の間に第1のエアギャップ5a、5bと第2のエアギャ
ップ6a、6bを形設したことにある。これらのエアギ
ャップの断熱効果により、架体部と入駒部との大部分の
熱移動が遮断可能となっただめである。これらのエアギ
ャップの寸法gt+gzは架体部とスリーブ間で伝導に
よる熱移動が生じない寸法であれば良く、好ましくは5
μm以上が効果的である。
の間に第1のエアギャップ5a、5bと第2のエアギャ
ップ6a、6bを形設したことにある。これらのエアギ
ャップの断熱効果により、架体部と入駒部との大部分の
熱移動が遮断可能となっただめである。これらのエアギ
ャップの寸法gt+gzは架体部とスリーブ間で伝導に
よる熱移動が生じない寸法であれば良く、好ましくは5
μm以上が効果的である。
前記エアギャップによシ架体部とスリーブとの間で熱の
授受の行われる場所は、固定、可動いずれの場合も、ス
リーブ底面と、取付板および受板との接触部、もう一つ
はパーティング面段差部24との接触部の2箇所である
。
授受の行われる場所は、固定、可動いずれの場合も、ス
リーブ底面と、取付板および受板との接触部、もう一つ
はパーティング面段差部24との接触部の2箇所である
。
この2箇所の接触部のうち、スリーブ底面での接触は、
熱移動距離が長いためにキャビティ面8a、3bへの温
度に対してほとんど影響を与えない。一方、パーティン
グ面19での接触による熱移動は、キャビティ面8a、
8bの温度に対して極めて顕著な影響を及ぼす。
熱移動距離が長いためにキャビティ面8a、3bへの温
度に対してほとんど影響を与えない。一方、パーティン
グ面19での接触による熱移動は、キャビティ面8a、
8bの温度に対して極めて顕著な影響を及ぼす。
そこで、本実施例の第2の特徴は、上記パーティング面
19での接触による熱移動を遮断する第3のエアギャッ
プを、固定、可動スリーブ2a。
19での接触による熱移動を遮断する第3のエアギャッ
プを、固定、可動スリーブ2a。
2bの段差部24の近傍のパーティング面に形設したこ
とにある。
とにある。
第5図ないし第7図は、本発明の金型を開発する過程に
おいて、スリープと架体部との間での熱移動が、金型構
造によってどのように変化しているかを温度解析(シミ
ュレーション)した図である。
おいて、スリープと架体部との間での熱移動が、金型構
造によってどのように変化しているかを温度解析(シミ
ュレーション)した図である。
図中のモデル型の符号は、第1図の金型の各部の符号に
合わせて、同等部を同一符号で示している。
合わせて、同等部を同一符号で示している。
第5図は、エアギャップを設けていない従来の金型の1
つで、スリーブと架体部との間が全面にわたって互いに
接触しているモデル型の温度解析結果である。
つで、スリーブと架体部との間が全面にわたって互いに
接触しているモデル型の温度解析結果である。
解析の結果、スリーブと架体部が接している25からの
熱流の影響が大きく、入駒部(入駒部スリーブ)だけの
加熱冷却を行っても、キャビティ面8a、8bでの温度
分布幅は小さくならない。
熱流の影響が大きく、入駒部(入駒部スリーブ)だけの
加熱冷却を行っても、キャビティ面8a、8bでの温度
分布幅は小さくならない。
第5図に示すように、キャビティ面8a、8bに接する
等温線の数が多く、温度勾配の大きいことを示している
。
等温線の数が多く、温度勾配の大きいことを示している
。
第6図は、第1のエアギャップ5a、5b、第2のエア
ギャップ6a、6bを形設し、第3のエアギャップを設
けていない金型のモデル型の温度解析結果である。
ギャップ6a、6bを形設し、第3のエアギャップを設
けていない金型のモデル型の温度解析結果である。
第6図に示すモデル型では、第5図のようにスリーブ外
周部25からの熱流はないが、段差部24での熱流の影
響を受ける。すなわち、第6図に示すように、段差部2
4で熱流が生じ、温度勾配を示す等温線が当該段差部2
4から発生していることがわかる。
周部25からの熱流はないが、段差部24での熱流の影
響を受ける。すなわち、第6図に示すように、段差部2
4で熱流が生じ、温度勾配を示す等温線が当該段差部2
4から発生していることがわかる。
第7図は、第1.第2のエアギャップに、第3のエアギ
ャップである断熱溝20を設けた第1図の実施例のモデ
ル型の温度解析結果である。
ャップである断熱溝20を設けた第1図の実施例のモデ
ル型の温度解析結果である。
第7図に示すモデル型では、境界接触部となる段差部2
4での熱流は断熱溝20に遮断され、キャビティ面8a
、8bでの温度分布は極めて小さい温度分布となってい
る。第7図に示すように等温線はキャビティ面8a、8
bと平行になる傾向を示し、キャビテイ面での温度勾配
が小さいことを示している。断熱溝20を形設した第1
図に示す本発明の実施例で、キャビティ面8a、8bの
表面温度を測定すると、シミュレーションとほぼ同じ結
果が得られ、本発明の金型の有効性が立証されている。
4での熱流は断熱溝20に遮断され、キャビティ面8a
、8bでの温度分布は極めて小さい温度分布となってい
る。第7図に示すように等温線はキャビティ面8a、8
bと平行になる傾向を示し、キャビテイ面での温度勾配
が小さいことを示している。断熱溝20を形設した第1
図に示す本発明の実施例で、キャビティ面8a、8bの
表面温度を測定すると、シミュレーションとほぼ同じ結
果が得られ、本発明の金型の有効性が立証されている。
前記断熱溝20の寸法は、溝幅g3は、段差部24での
スリーブと架体部間の熱流すなわち熱移動を防止できる
寸法であれば良く、好ましくは5μm以上が最適である
。また、溝深さtは、ヒータ12の位置やキャビティ8
の大きさによって決まるが、基本的には溝幅g3 と同
様、段差部での熱移動を遮断できる寸法であれば良く、
好ましくは5酎以上が最適である。
スリーブと架体部間の熱流すなわち熱移動を防止できる
寸法であれば良く、好ましくは5μm以上が最適である
。また、溝深さtは、ヒータ12の位置やキャビティ8
の大きさによって決まるが、基本的には溝幅g3 と同
様、段差部での熱移動を遮断できる寸法であれば良く、
好ましくは5酎以上が最適である。
本実施例によればスリーブと架体部との間に設けたエア
ギャップと、スリーブパーティング面に設けた断熱溝2
0により、入駒部だけの加熱冷却をキャビテイ面の温度
分布を小さくしたまま行うことができるようになった。
ギャップと、スリーブパーティング面に設けた断熱溝2
0により、入駒部だけの加熱冷却をキャビテイ面の温度
分布を小さくしたまま行うことができるようになった。
これによりレンズ成形サイクルの大幅な短縮が可能とな
り、レンズのコスト低減に寄与するところが大きい。
り、レンズのコスト低減に寄与するところが大きい。
また、断熱材を用いる従来金型では、断熱材だけでスリ
ーブと架体間を完全に分離した形で用いられていたが、
本実施例ではパーティング面19寄りに、スリーブと架
体部が部分的に接触しているため、固定側と可動側のキ
ャビティ中心軸が精度良く一致するものであシ、加熱冷
却によるヒートサイクルにおいても、なんら中心軸の軸
ずれが発生しない。
ーブと架体間を完全に分離した形で用いられていたが、
本実施例ではパーティング面19寄りに、スリーブと架
体部が部分的に接触しているため、固定側と可動側のキ
ャビティ中心軸が精度良く一致するものであシ、加熱冷
却によるヒートサイクルにおいても、なんら中心軸の軸
ずれが発生しない。
本実施例の金型は、構造簡単で効果の顕著なるものであ
り、レンズのような軸対称製品に好適な成形金型である
。
り、レンズのような軸対称製品に好適な成形金型である
。
次に1本発明の他の実施例を第8図ないし第10図を参
照して説明する。
照して説明する。
ことに第8図ないし第10図は、いずれも本発明の他の
実施例に係るレンズ成形用金型の可動人駒部をパーティ
ング面から見た平面図であり1図中、第2図と同一符号
のものは同一部であるから、その説明を省略する。
実施例に係るレンズ成形用金型の可動人駒部をパーティ
ング面から見た平面図であり1図中、第2図と同一符号
のものは同一部であるから、その説明を省略する。
第8図ないし第10図の実施例は、いずれも第3のエア
ギャップである断熱溝の変形例である。
ギャップである断熱溝の変形例である。
第8図の例では、可動人駒部における可動スリーブ2b
のパーティング面に複数(本例では2個)の断熱溝20
−1.20−2をキャビティ8の中心軸に対し同心円状
に形設したものである。
のパーティング面に複数(本例では2個)の断熱溝20
−1.20−2をキャビティ8の中心軸に対し同心円状
に形設したものである。
これにより、先の第2図に示した断熱溝と同様またはそ
れ以上に、パーティング面における熱移動遮断の効果が
期待できる。
れ以上に、パーティング面における熱移動遮断の効果が
期待できる。
複数の断熱溝は固定人駒部にも対向して形設するのが効
果的であるが、1個だけでもよい。要するに、固定、可
動人駒部のパーティング面に設ける断熱溝は、相対向す
る両面に少なくとも1個の断熱溝を設けるほか、相対向
する両面またはいずれか一方の面に、キャビティ8の中
心軸に対して同心円状に複数個となるように設けても良
いものである。
果的であるが、1個だけでもよい。要するに、固定、可
動人駒部のパーティング面に設ける断熱溝は、相対向す
る両面に少なくとも1個の断熱溝を設けるほか、相対向
する両面またはいずれか一方の面に、キャビティ8の中
心軸に対して同心円状に複数個となるように設けても良
いものである。
次に、第9図の例は、パーティング面に設ける断熱溝2
0Aが、キャビティの中心軸に対して同軸状に断続的に
形設したものである。
0Aが、キャビティの中心軸に対して同軸状に断続的に
形設したものである。
これにより、先の第2図に示した断熱溝とほぼ同様に、
パーティング面における熱移動遮断の効果が期待できる
。
パーティング面における熱移動遮断の効果が期待できる
。
次に、第10図の例は、パーティング面に設ける断熱溝
20Bが、ランナ17.ゲート18など溶融樹脂通路部
を避けた不連続部22に対し、下側に対称的に不連続部
22′を設けたものである。
20Bが、ランナ17.ゲート18など溶融樹脂通路部
を避けた不連続部22に対し、下側に対称的に不連続部
22′を設けたものである。
これにより、先の第2図に示した断熱溝とほぼ同様に、
パーティング面における熱移動遮断の効果が期待できる
。
パーティング面における熱移動遮断の効果が期待できる
。
次に、本発明のさらに他の実施例として、特に図示しな
いが、パーティング面に設けた断熱溝に断熱部材を介在
させることができる。
いが、パーティング面に設けた断熱溝に断熱部材を介在
させることができる。
断熱部材は、例えば合成樹脂積層板、または合成樹脂を
バインダーとして石綿などを積層した材料が用いられる
。
バインダーとして石綿などを積層した材料が用いられる
。
これにより前述の各実施例で説明したと同様に。
パーティング面における熱移動遮断の効果が期待できる
。
。
同様に、第1図に示した第1のエアギャップ5a、5b
b第2のエアギャップ5a、6bに。
b第2のエアギャップ5a、6bに。
必要に応じて断熱部材を介在させることも可能である。
なお、前述の第1図に示す実施例では、固定入駒7aを
固定スリーブ2aに嵌着した例を説明したが、固定入駒
7aは固定スリーブ2aと一体に固定入駒部を形成した
ものでも、本発明の効果に変わりはない。
固定スリーブ2aに嵌着した例を説明したが、固定入駒
7aは固定スリーブ2aと一体に固定入駒部を形成した
ものでも、本発明の効果に変わりはない。
また、第1図に示しだ第1のエアギャップ5a。
5b、第2のエアギャップ5a、5bは、固定。
可動スリーブ2a、2bに段差部24を設けて形成しだ
が、固定、可動架体1a、lbの架体側に段差部を設け
て形成しても同様の効果が得られる。
が、固定、可動架体1a、lbの架体側に段差部を設け
て形成しても同様の効果が得られる。
さらに、固定スリーブ2aと取付板3a、可動スリーブ
2bと受板23との間に、図示しないが、第4のエアギ
ャップまたは断熱部材を設けても、本発明になんら影響
を及ぼすものではない。
2bと受板23との間に、図示しないが、第4のエアギ
ャップまたは断熱部材を設けても、本発明になんら影響
を及ぼすものではない。
さらにまた、可動入駒底面側26と加圧手段15との境
界に、同様のエアギャップまたは断熱部材を構成しても
、本発明の効果は得られる。
界に、同様のエアギャップまたは断熱部材を構成しても
、本発明の効果は得られる。
なお、前述の実施例では、固定、可動入駒7a。
7bK冷却穴9を穿設し、固定、可動スリーブ2a、2
bKヒータ12を装着した例を説明したが、この配置を
逆に構成してもなんら本発明に影響を及ぼすものではな
い。
bKヒータ12を装着した例を説明したが、この配置を
逆に構成してもなんら本発明に影響を及ぼすものではな
い。
また、第3図では、ヒータ12の配置を軸対称にじてい
るが、例えば冷却穴9をヒータ12と交互に配置しても
よく、冷却穴9に冷媒を通さず、ヒートバイブを構成し
ても差支えない。
るが、例えば冷却穴9をヒータ12と交互に配置しても
よく、冷却穴9に冷媒を通さず、ヒートバイブを構成し
ても差支えない。
さらに、前述の第1のエアギャップ5a、5bを形成す
る段差部24の位置は、本実施例ではパーティング面1
9に設けだが、パーティング面寄シにパーティング面1
9から少し離れて設けても差支えない。基本的には、こ
の段差部の位置は、架体部にスリーブを組合わせたとき
の固定、可動入駒軸心すなわちキャビティ8の中心軸が
不安定とならないことが必要条件である。
る段差部24の位置は、本実施例ではパーティング面1
9に設けだが、パーティング面寄シにパーティング面1
9から少し離れて設けても差支えない。基本的には、こ
の段差部の位置は、架体部にスリーブを組合わせたとき
の固定、可動入駒軸心すなわちキャビティ8の中心軸が
不安定とならないことが必要条件である。
なお、前述の各実施例は、プラスチックレンズの成形用
金型の例を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、同様の効果が期待される軸対象プラスチック
製品の成形に汎用的に適用できるものである。
金型の例を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、同様の効果が期待される軸対象プラスチック
製品の成形に汎用的に適用できるものである。
以上述べたように、本発明によれば、キャビティ部の温
度分布幅を極めて小さく保持したまま、成形サイクルを
大幅に短縮し、固定、可動のキャビティ中心軸を精度よ
く確保しうるプラスチック成形用金型を提供することが
できる。
度分布幅を極めて小さく保持したまま、成形サイクルを
大幅に短縮し、固定、可動のキャビティ中心軸を精度よ
く確保しうるプラスチック成形用金型を提供することが
できる。
第1図は、本発明の一実施例に係るレンズ成形用金型の
縦断面図、第2図は、第1図の可動入駒部をパーティン
グ面から見た平面図、第3図は、第1図のA−A断面図
、第4図は、レンズ成形における金型の加熱冷却パター
ンを示す線図、第5図は、従来の金型のモデル型の温度
解析図、第6図は、スリーブ、架体部間にエアギャップ
を設けたモデル型の温度解析図、第7図は、第1図の実
施例の金型のモデル型の温度解析図、第8図ないし第1
0図は、いずれも本発明の他の実施例に係るレンズ成形
用金型の可動入駒部をパーティング面から見た平面図、
第11図は、従来のレンズ成形用金型の縦断面図である
。 1a・・・固定架体、lb・・・可動架体、2a・・・
固定スリーブ、2b・・・可動スリーブ、3a・・・取
付板、5a、5b・・・第1のエアギャップ、6a、6
b・・・第2のエアギャップ、8・・・キャビティ、
8a、3b・・・キャビティ面、9・・・冷却穴、11
・・・冷媒導入部。 12・・・ヒータ、15・・・加圧手段、16・・・ス
フ/lz、17・・・ランナ、18・・・ゲート、19
・・・パーティング面、20.20−1.20−2.2
OA、20B・・・断熱溝、21・・・冷却穴、22.
22’・・・不連続部、v、1 目 茎3目 ¥4図 茅、f固 第8凶 第9凶 茅10固 草11 目
縦断面図、第2図は、第1図の可動入駒部をパーティン
グ面から見た平面図、第3図は、第1図のA−A断面図
、第4図は、レンズ成形における金型の加熱冷却パター
ンを示す線図、第5図は、従来の金型のモデル型の温度
解析図、第6図は、スリーブ、架体部間にエアギャップ
を設けたモデル型の温度解析図、第7図は、第1図の実
施例の金型のモデル型の温度解析図、第8図ないし第1
0図は、いずれも本発明の他の実施例に係るレンズ成形
用金型の可動入駒部をパーティング面から見た平面図、
第11図は、従来のレンズ成形用金型の縦断面図である
。 1a・・・固定架体、lb・・・可動架体、2a・・・
固定スリーブ、2b・・・可動スリーブ、3a・・・取
付板、5a、5b・・・第1のエアギャップ、6a、6
b・・・第2のエアギャップ、8・・・キャビティ、
8a、3b・・・キャビティ面、9・・・冷却穴、11
・・・冷媒導入部。 12・・・ヒータ、15・・・加圧手段、16・・・ス
フ/lz、17・・・ランナ、18・・・ゲート、19
・・・パーティング面、20.20−1.20−2.2
OA、20B・・・断熱溝、21・・・冷却穴、22.
22’・・・不連続部、v、1 目 茎3目 ¥4図 茅、f固 第8凶 第9凶 茅10固 草11 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、互いに対向して配設される金型の、少なくとも一方
の金型架体にスリーブを介して摺動自在に可動入駒を備
え、他の一方の金型架体に固定入駒を備えて、これら対
向する固定、可動入駒間に溶融樹脂を充填するキャビテ
ィを形成しうるように前記可動入駒を押圧する加圧手段
を有し、固定、可動入駒部に加熱手段および冷却手段を
設けたプラスチック成形用金型において、前記固定、可
動入駒部と金型架体との境界に、両者間の熱移動を遮断
するための空隙を形設するとともに、固定、可動入駒部
の相対向するパーティング面の溶融樹脂通路部を除いた
面に、パーティング面における熱移動を遮断するための
断熱溝を、前記キャビティの中心軸に対してほぼ同軸状
に、連続的または断続的に形設したことを特徴とするプ
ラスチック成形用金型。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、固定、
可動入駒部と金型架体との境界に形設する空隙は、隙間
寸法が少なくとも5μm以上のものであり、固定、可動
入駒部の相対向するパーティング面に形設する断熱溝は
、溝幅寸法が少なくとも5μm以上、溝深さ寸法が少な
くとも5mm以上のものであるプラスチック成形用金型
。 3、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、固定、
可動入駒部のパーティング面に設ける断熱溝は、相対向
する両面に少なくとも1個とともに、相対向する両面ま
たはいずれか一方の面に、キャビティの中心軸に対して
同心円状に複数個形設するものであるプラスチック成形
用金型。 4、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、固定、
可動入駒部と金型架体との境界には、パーティング面寄
りに境界接触部となる段差部を設け、この段差部と金型
架体とは円柱面で接触するように構成し、他の境界部に
断熱部を形成したものであるプラスチック成形用金型。 5、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、固定、
可動入駒部の相対向するパーティング面に設けた断熱溝
に断熱部材を介在させたものであるプラスチック成形金
型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22027085A JPS6280015A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | プラスチツク成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22027085A JPS6280015A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | プラスチツク成形用金型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6280015A true JPS6280015A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16748544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22027085A Pending JPS6280015A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | プラスチツク成形用金型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6280015A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006256247A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | 樹脂成形品の製造方法、樹脂成形用金型、プラスチック光学素子及びディスプレイ装置、並びに画像形成装置 |
US20130122129A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical lens mold with built in cooling channel |
US20150321402A1 (en) * | 2012-06-21 | 2015-11-12 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Component of a molding system for cooling a molded article |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22027085A patent/JPS6280015A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4714491B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-06-29 | 株式会社リコー | 樹脂成形品の製造方法、樹脂成形用金型、プラスチック光学素子及びディスプレイ装置、並びに画像形成装置 |
US20130122129A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Optical lens mold with built in cooling channel |
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US20150321402A1 (en) * | 2012-06-21 | 2015-11-12 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Component of a molding system for cooling a molded article |
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US10093055B2 (en) * | 2012-06-21 | 2018-10-09 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Component of a molding system for cooling a molded article |
EP2874794B1 (en) * | 2012-06-21 | 2019-01-02 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | A component of a molding system for cooling a molded article |
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