(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
製品(20,22)が成型される固定側キャビティ(12a)が設けられた固定金型(12)と、この固定金型(12)に対して進退自在に駆動され前記固定金型(12)と対向して位置し前記製品(20,22)が成型される可動側キャビティ(14a)が設けられた可動金型(14)と、前記固定側キャビティ(12a)と前記可動側キャビティ(14a)により形成される空間内に位置し前記可動金型(14)の移動方向に対して交差するように移動可能に設けられたスライドコア(16)とを備えた成型用金型(10,30)において、
前記スライドコア(16)の移動経路の近傍にストッパ(18)が設けられ、
前記ストッパ(18)は、前記スライドコア(16)の移動とともに移動する前記製品(20,22)に当接可能に配置され、
前記製品(20,22)が前記スライドコア(16)の移動とともに移動し、前記ストッパ(18)に前記製品(20,22)が当接して前記スライドコア(16)が前記製品(20,22)から抜け出て、前記製品(20,22)の離型が成されることを特徴とする成型用金型。
前記固定金型(12)には、前記製品(22)の表面に係合する凸部(24)又は凹部と、前記凸部(24)又は凹部から前記製品(20,22)が完全に抜け出る時点よりも前に前記スライドコア(16)を移動させる機構とが設けられている請求項1記載の成型用金型。
前記可動金型(14)には、前記製品(20,22)が前記固定金型(12)側に嵌合した状態で、前記製品(20,22)を前記可動金型(14)から離型させる付勢部材(26)が設けられている請求項1記載の成型用金型。
製品(20,22)が成型される固定側キャビティ(12a)が形成された固定金型(12)と、この固定金型(12)に対して進退自在に駆動され前記固定金型(12)と対向して位置し前記製品(20,22)が成型される可動側キャビティ(14a)が形成された可動金型(14)と、前記固定側キャビティ(12a)と前記可動側キャビティ(14a)により形成される空間内に設けられ前記可動金型(14)の移動方向に対して交差するように移動可能に設けられたスライドコア(16)とを備えた成型用金型(10,30)を用いて成型製品を製造する方法において、
前記可動金型(14)を前記固定金型(12)から離間させる工程と、前記可動金型(14)の移動に連動して前記スライドコア(16)を前記可動金型(14)の移動方向と交差する方向に移動させる工程と、前記スライドコア(16)の移動とともに前記製品(20)を移動させて、前記スライドコア(16)の移動経路の近傍に位置したストッパ(18)に前記製品(20,22)を当接させて、前記スライドコア(16)から前記製品(20,22)を分離させることを特徴とする成型製品の製造方法。
前記スライドコア(16)は、前記可動金型(14)の移動とともに前記可動金型(14)の移動方向と交差する方向に移動し、前記製品(20,22)を前記ストッパ(18)に当てる請求項5記載の成型製品の製造方法。
前記固定金型(12)には、前記製品(22)の表面に係合する凸部(24)又は凹部を備え、前記凸部(24)又は凹部から前記製品(20,22)が完全に抜け出る時点よりも前に前記スライドコア(16)を移動させることで前記製品(22)が前記スライドコア(16)から抜け始め、前記可動金型(14)の移動により、前記製品(22)が前記固定金型(12)から離れた後、さらに前記スライドコア(16)の移動により、前記製品(20,22)が前記ストッパ(18)に当接して前記製品(22)の移動が停止するとともに前記スライドコア(16)が移動し、前記スライドコア(16)から前記製品(22)を分離させる請求項5記載の成型製品の製造方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示されたダイカスト金型においては、成型製品を取り出す際には、固定金型のオーバーフロー孔に充満した金属の余剰端部を押出ピンにより押して、固定金型から成型製品を取り出している。押出ピンによる成型製品の取り出しは、押出ピンよる製品の押圧部分に跡が残るので、特許文献1に開示されている金型では、後加工により除去するオーバーフロー部分の余剰端部を押して離型させている。しかし、この場合、後加工が必要であり、生産効率の悪いものであった。
【0005】
一方、樹脂成型品の場合、射出成型後の離型に際しては、成型製品のゲート部分で離型時にランナ部の成型樹脂をカットすることができるので、その場合、後加工によるランナ部等の除去の必要ない。しかし、ゲート部分は目立たない位置に形成されるので、成型製品の離型には押出ピンであるエジェクタピンを成型製品の表面に当てて取り出す必要がある。しかし、樹脂製の成型製品の表面は相対的に柔らかいので、エジェクタピンで離型させると、表面にエジェクタピンによる押圧跡が残ってしまうものであった。
【0006】
この発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、成型製品の離型が容易且つ確実であり、成型製品の表面にも離型時の跡が残らない
成型用金型と成型製品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、製品が成型される固定側キャビティが設けられた固定金型と、この固定金型に対して進退自在に駆動され前記固定金型と対向して位置し前記製品が成型される可動側キャビティが設けられた可動金型と、前記固定側キャビティと前記可動側キャビティにより形成される空間内に位置し前記可動金型の移動方向に対して交差するように移動可能に設けられたスライドコアとを備えた成型用金型であって、前記スライドコア
の移動経路の近傍にストッパが設けられ、前記ストッパは、前記スライドコア
の移動とともに移動する前記製品
に当接可能に配置され、前記製品が前記スライドコアの移動とともに移動し、前記ストッパに前記製品が当接して前記スライドコアが前記製品から抜け出て、前記製品の離型が成される成型用金型である。
【0008】
前記ストッパは、前記可動金型に固定されているものが好ましい。また、前記固定金型には、前記製品の表面に係合する凸部又は凹部と、前記凸部又は凹部から前記製品が完全に抜け出る時点よりも前に前記スライドコアを移動させる機構とが設けられているものでも良い。
【0009】
前記可動金型には、前記製品が前記固定金型側に嵌合した状態で、前記製品を前記可動金型から離型させる付勢部材が設けられているものでも良い。
【0010】
またこの発明は、製品が成型される固定側キャビティが形成された固定金型と、この固定金型に対して進退自在に駆動され前記固定金型と対向して位置し前記製品が成型される可動側キャビティが形成された可動金型と、前記固定側キャビティと前記可動側キャビティにより形成される空間内に設けられ前記可動金型の移動方向に対して交差するように移動可能に設けられたスライドコアとを備えた成型用金型を用いて成型製品を製造する方法であって、前記可動金型を前記固定金型から離間させる工程と、前記可動金型の移動に連動して前記スライドコアを前記可動金型の移動方向と交差する方向に移動させる工程と、前記スライドコアの移動とともに前記製品を移動させて、前記スライドコアの移動経路の近傍に位置したストッパに前記製品を当接させて、前記スライドコアから前記製品を分離させる成型製品の製造方法である。
【0011】
前記スライドコアは、前記可動金型の移動とともに前記可動金型の移動方向と交差する方向に移動し、前記製品を前記ストッパに当てるものである。
【0012】
前記固定金型には、前記製品の表面に係合する凸部又は凹部を備え、前記凸部又は凹部から前記製品が完全に抜け出る時点よりも前に前記スライドコアを移動させることで、前記製品が前記スライドコアから抜け始め、前記可動金型の移動により、前記製品が前記固定金型から離れた後、さらに前記スライドコアの移動により、前記製品が前記ストッパに当接して前記製品の移動が停止するとともに前記スライドコアが移動し、前記スライドコアから前記製品を分離させるものである。
【0013】
さらにこの発明
の成型用金型と成型製品の製造方法は、樹脂製の成型製品
及び金属製の成型製品
に適用されるものである。
【発明の効果】
【0014】
この発明の
成型用金型と成型製品の製造方法によれば、成型製品の離型を容易且つ確実に行うことができ、成型製品の表面にも離型時の跡が残らないものである。これにより、表面の状態が良好な成型製品を効率よく製造することができ、成型製品及び成型用金型のコストを抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】この発明の第一実施形態の成型用金型の平面図(a)、正面図(b)、A−A断面図(c)である。
【
図2】この実施形態の成型用金型により成型した製品を示す斜視図である。
【
図3】この実施形態の成型用金型の型開き時の、正面図(a)、A−A断面図(b)である。
【
図4】この実施形態の成型用金型の型開き時の、正面図(a)、A−A断面図(b)、左側面図(c)、右側面図(d)、である。
【
図5】この実施形態の成型用金型の型開き時の、平面図(a)、正面図(b)、A−A断面図(c)である。
【
図6】この実施形態の成型用金型の型開き時の、平面図(a)、正面図(b)、A−A断面図(c)である。
【
図7】この発明の第二実施形態の成型用金型の平面図(a)、正面図(b)、B−B断面図(c)である。
【
図8】第二実施形態の成型用金型により成型した製品を示す斜視図である。
【
図9】第二実施形態の成型用金型の型開き時の、B−B断面図(b)である。
【
図10】第二実施形態の成型用金型の型開き時の、B−B断面図(b)である。
【
図11】第二実施形態の成型用金型の型開き時の、B−B断面図(b)である。
【
図12】第二実施形態の成型用金型の型開き時の、B−B断面図(b)である。
【
図13】この発明の他の実施形態の成型用金型の型開き時を示す縦面図である。
【
図14】この発明の他の実施形態の成型用金型を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1〜
図6はこの発明の成型用金型の第一実施形態を示すもので、この実施形態の成型用金型10は、樹脂製品の射出成型に用いられるもので、図示しない射出成型機の射出ノズルに接続される。成型用金型10により成型される製品20は、例えば
図2に示すように中空部20aを有して一体成型されるものである。成型用金型10は、図示しない成型装置に固定され製品20を成型する樹脂が充填される固定側キャビティ12aが形成された固定金型12と、この固定金型12と対向し製品20を成型する可動金型14とを備えている。可動金型14は、可動側キャビティ14aが形成され、固定金型12に対して進退自在に図示しない駆動機構により駆動される。
【0017】
固定金型12の固定側キャビティ12aと可動金型14の可動側キャビティ14aにより形成される空間内には、可動金型14の移動方向に対して交差するように、図示しない連動機構により移動可能に設けられ、製品20の中空部20aを形成するためのスライドコア16が位置している。スライドコア16の連動機構は、可動金型14の駆動機構と機械的又は電気的に連動可能に設けられたものであれば良い。スライドコア16は、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内から、固定金型12と可動金型14の一方の側面12b,14b側に退避可能に設けられている。
【0018】
可動金型14には、固定側キャビティ12a及び可動側キャビティ14aの外側であって、スライドコア16の移動経路に近接して配置されたストッパ18が設けられている。ストッパ18は、可動金型14に固定され、後述するように製品20がスライドコア16とともに移動する際に、移動途中で製品20が当接可能な位置に設けられている。ストッパ18の製品20が接する箇所は、スライドコア16の移動方向に対して直交する面であって、製品20の移動方向と直交する面が均一に当接する側面18bである。なお、製品20に当接する側面18bは、製品20の当接箇所の形状に合わせた曲面や斜面が形成されていても良く、これにより、製品20に対する接触面積が増えて当接による跡が残りにくくなる。ここで、本実施形態では、
図2で示すように、製品20の固定金型12側の面を第1端面20b、可動金型側の面を第2端面20c、第1端面20bと第2端面20cを連結する一対の面を、それぞれ、第3端面20d、第4端面20eと定義した場合、ストッパ18と当接するのは、第1端面20b、第3端面20d、第4端面20eであるように金型設計してある。なお、各端面20b,20c,20d,20eの全てが当接する必要はなく、いずれか1つの端面のみでストッパ18と当接するように設計してもよいし、あるいは、第3端面20d、第4端面20eの2面のみでストッパ18と当接するように設計してもよい。また、固定金型12側には、型締め時にストッパ18が収容されるストッパ収容部12cが形成されている。
【0019】
次に、この実施形態の成型用金型の成型工程及び離型方法について説明する。まず、
図1に示すように成型用金型10を閉じて型締めし、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内に図示しない射出成形機から成型用樹脂を射出する。射出された成型用樹脂は、図示しないランナ部を経て、可動金型14の図示しないゲートから、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内に充填される。固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内には、スライドコア16が位置しており、製品20は中空部20aを有して成型される。
【0020】
製品20が固定側キャビティ12a及び可動側キャビティ14a内で成型された後、
図3に示すように、まず、可動金型14が下方に移動する。この時、可動金型14側に位置したゲート端部で成型用の樹脂がカットされ、製品20がランナ部から分離される。なお、この実施形態では、可動金型14が図面において下方へ移動する例を示すが、可動金型14の固定金型12に対する移動方向は、相対的に上方でも側方でも良く、固定金型12と可動金型14の配置及び可動金型14の型開きの動作方向は適宜設定可能なものである。
【0021】
可動金型14が僅かに移動した
図3に示す状態では、スライドコア16は、固定金型12に対して相対的に固定された位置に留まっている。従って、製品20は、固定金型12側に付いた状態を維持している。
【0022】
さらに可動金型14が下方へ移動すると、スライドコア16がストッパ18の係止端部18aに接するようになり、さらに可動金型14が図面下方に移動することにより、
図4に示すように、スライドコア16が下方に移動し、製品20はスライドコア16とともに固定金型12の固定側キャビティ12aから離型される。
【0023】
そして、製品20が固定側キャビティ12aから完全に抜け出た後、スライドコア16は、固定金型12及び可動金型14から退避方向に、
図4においては左側へ移動する。この移動方向は、可動金型14を基準にして、可動金型14の移動方向と直交する方向である。これにより、
図5に示すように、スライドコア16に嵌合した製品20は、スライドコア16とともに移動し、製品20の端部がストッパ18に当接する。
【0024】
そして、スライドコア16はさらに同方向に移動し、
図6に示すように、ストッパ18に当接した製品20は、その位置で止まり、スライドコア16はさらに移動するので、製品20の中空部20aからスライドコア16が抜け始める。そして、スライドコア16が製品20の中空部20aから完全に抜け出ると、ストッパ18に接して停止していた製品20が下方へ落下し、製品20の離型作業が完了する。
【0025】
ここで、ストッパ18の構成について補足して説明する。ストッパ18は、キャビティ12a,14aとなるべく近い位置に設ける方が望ましい。なぜなら、その方が早く製品20をスライドコア16から完全に抜き取ることができ、全体としてサイクルタイムの短い効率的な製品製造が可能となるからである。そのため、本実施形態では、ストッパ18は、キャビティ12a,14aの側面の一部を形成するストッパ仕切り壁12d,14dのみを介してキャビティ12a,14aと隣接する位置に設けられている。さらに、ストッパ仕切り壁12d,14dのスライドコア移動方向の厚さは、小さい方が早く製品20をスライドコア16から完全に抜き取ることができ効率的である。そのため、ストッパ仕切り壁12d,14dのスライドコア移動方向の厚さは、金型としての強度設計の上で許容できる最小限の厚みよりは大きくする必要はあるが、その上限は、可動金型14の最大移動ストローク(型締状態から型開き完了までの移動ストローク)に相当する長さよりは小さい範囲で設定することが望ましい。また、ストッパ18は、その内部でスライドコア16が可動金型の移動方向に移動できるよう中抜きされた形状に構成されている。このように、中抜き形状にすることで、ストッパ18をキャビティ12a、14aのなるべく近い位置に設けても、金型どうしが干渉することなく動作することが可能となるのである。
【0026】
なお、この実施形態の可動金型14とスライドコア16の移動は、移動方向毎に順に行われているが、
図3に示す状態から、図面において可動金型14の下方への移動とスライドコア16の左方への移動を同時に連動させて行っても良く、各部材が緩衝しない状態で移動のタイミングや方向、速度は適宜設定可能である。
【0027】
この実施形態の成型用金型10は、射出成型した製品20の離型に際して、エジェクタピンを用いることなく容易に確実に行うことができ、表面のきれいな製品20を成型することができる。しかも、製品20の離型用の工程が特別に必要ではなく、型開き動作の途中で、製品20がストッパ18に当接することにより離型されるので、作業効率も良くサイクルタイムの短い効率的な成型を行うことができる。特に、製品20が接するストッパ18の側面18bの形状を、製品20の当接面に合わせた形状とすることにより、より製品20に離型時の跡を残し難くすることができ、表面性状が繊細でより丁寧な扱いが求められる製品20の離型にも対応することができる。
【0028】
次に、この発明の第二実施形態の成型用金型とその離型方法について、
図7〜
図12を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明する。この実施形態において成型される製品22は、
図8に示すように、中空部22aと表裏面に貫通した穴部22bを有して一体成型されるものである。この実施形態の成型用金型30は、図示しない成型装置に固定され製品22が成型される固定側キャビティ12aが形成された固定金型12と、この固定金型12と対向して可動側キャビティ14aが形成され固定金型12に対して進退自在に図示しない駆動機構により駆動される可動金型14とを備えている。
【0029】
固定金型12及び可動金型14には、製品22の表面を貫通した穴部22bを形成するために、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内に突出した凸部24,25が各々設けられている。凸部24,25の突出方向は、可動金型14の後述する移動方向と平行であり、スライドコア16の移動方向と交差する方向である。その他の構成は、上記実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【0030】
次に、この実施形態の成型用金型の成型工程及び離型方法について説明する。まず、
図7に示すように成型用金型30を閉じて型締めし、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内に図示しない射出成形機から成型用樹脂を射出する。射出された成型用樹脂は、図示しないランナ部を経て、可動金型14の図示しないゲートから、固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内に充填される。固定側キャビティ12aと可動側キャビティ14a内には、スライドコア16が位置しており、製品22は中空部22a及び穴部22bを有して成型される。
【0031】
製品22が固定側キャビティ12a及び可動側キャビティ14a内で成型された後、
図9に示すように、まず、可動金型14が下方に移動する。この時、可動金型14側に位置したゲート端部で成型用の樹脂がカットされ、製品22がランナ部から分離される。可動金型14が僅かに移動した
図9に示す状態では、スライドコア16は、固定金型12に対して相対的に固定された位置に留まっている。
【0032】
この後、
図10に示すように、可動金型14を下方へ移動するとともに、スライドコア16を図面上で左方へ移動させる。この時、製品22は、固定金型12の凸部24に係止され、スライドコア16の移動方向に対しては移動せず、固定金型12側に留まる。これにより、製品22からスライドコア16が抜け始める。このように、固定金型12の凸部24から製品22が完全に抜け出る時点よりも前に、スライドコア16を移動させてスライドコア16と製品22の密着状態を引き離すところが、第一実施形態と異なっている。このような連動の駆動機構自体は、金型駆動機構として種々の手法が周知技術であるため、本明細書では特に詳しく記載しないが、例えば、特許文献1に記載のような可動金型に設けられた傾斜ピンによる機械的な連動を利用することができる。なお、傾斜ピンと金型とのあいだに適宜の隙間を設けて、駆動タイミングを適宜設定することもできる。また、電気的又は機械的あるいは油空圧的に制御される連動機構を用いても良い。
【0033】
さらに、可動金型14が下方へ移動すると、
図11に示すように、製品22の穴部22bが固定金型12の凸部24との係止から外れる。これにより、製品22は、スライドコア16から抜け出る動きが一旦なくなり、スライドコア16と製品22がともに図面左方へ移動し、製品22はスライドコア16の移動によりストッパ18の側面18bに接する。
【0034】
この状態でさらに可動金型14が図面下方に移動しつつ、スライドコア16も図面左方に移動することにより、
図12に示すように、製品22からスライドコア16がさらに抜け出る。そして、スライドコア16が製品22の中空部22aから完全に抜け出ることにより、ストッパ18に接して停止していた製品20が下方へ落下し、製品225の離型作業が完了する。
【0035】
この実施形態の成型用金型30は、射出成型した製品22の離型に際して、上記の実施形態と同様の効果を有するとともに、可動金型14とスライドコア16を同時に移動させて離型するので、より作業効率が良く、サイクルタイムの短い成型を行うことができる。
【0036】
さらに、この実施形態では、前述のとおり、
図10に示す状態において、固定金型12の凸部24から製品22が完全に抜け出る時点よりも前に、スライドコア16を移動させてスライドコア16と製品22との密着状態を引き離すものであるため、次のような効果もある。すなわち、スライドコア16と製品22が過度に密着して引き離しにくいような場合、その引き離しを、ストッパ18の側面18bと製品22との接触のみで行うと、そこに過度な力が加わり、製品22が変形したり傷がついたりする可能性がある。特に、製品22のストッパの側面18bに接触する部分の面積が小さく、強度的に弱い設計部分であるような場合には、その影響を受け易いことになる。その点、この第二実施形態のように、固定金型12の凸部24と製品22の穴部22bとの係合部分という比較的強度の高い設計部でこの引き離しの力を受けておけば、上記のような製品22への変形や傷は受けにくい。
【0037】
なお、本発明でいう、製品22の表面に係合する凸部24又は凹部とは、上記第二実施形態のものに限定されるわけではなく、文字通り、製品22の表面に係合する凸部又は凹部であればどのような形状のものでも構わない。例えば、第一実施例の固定金型12の構造であっても、
図13に示すように、固定金型12の固定側キャビティ12a内に突出した端部係合部19等の係合部分を利用して、製品22が端部係合部19等から完全に抜け出る時点よりも前に、スライドコア16を移動させてスライドコア16と製品22との密着状態を引き離すようにすることも可能である。この場合、当該端部係合部19等の係合部分は、本発明でいう、製品の表面に係合する凸部又は凹部に相当する。
【0038】
この発明の成型用金型は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば
図14に示すように、可動金型14の移動に伴いスライドコア16が嵌合した製品20が確実に可動金型14から離型されるように、可動金型14側からスライドコア16又はそれが固定された部材を押して離間させる付勢部材であるスプリング部材26を設けても良い。これにより、最初の可動金型14の移動に際して、各部材間の移動方向の遊びにかかわらず、確実に可動金型14から製品20を離型させることができる。
【0039】
また、この発明の成型用金型は、樹脂製品の成型の他、金属製品のダイカスト成型にも適用可能なものである。
【0040】
さらに、この発明のストッパは、スライドコアの移動に伴い製品が当接してスイライドコアから製品が抜けることができればよいものであり、可動金型に設けることが好ましいが、固定金型やその他の部材に設けられていても良い。固定金型の凸部が嵌合する製品表面の穴部は、穴部以外の表面の凹凸や段部でも良く、製品が係合する固定金型には、凸部以外の凹部が設けられているものでも良い。また、成型用金型に設けられるキャビティやスライドコアの数も、適宜設定可能なものであり、可動金型とスライドコアの連動機構も、特許文献1に記載のような周知である可動金型に設けられた傾斜ピンによる機械的な連動の他、電気的又は機械的あるいは油空圧的に制御される連動機構を用いても良い。