JPH0238011A - 圧縮成形用金型 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は圧縮成形用金型に関する。

（従来の技術） 圧縮成形は粉末状の成形材料を、熱した金型内に供給し
、成形材料を溶融すると共に圧力をかけて成形するもの
で、簡易な成形方法として樹脂成形では多用されている
。

従来の圧縮成形用金型には、成形金型の構造によってフ
ラッシュ型、ポジティブ型などがある。

前記フラッシュ型は、成形に必要な量よりもやや多めの
成形材料を供給し、成形時に余分の成形材料をキャビテ
ィ外へ流れ出るように構成したものである。この型の場
合は、成形材料を精密秤量しなくてもよくまた金型の製
作が容易である等の利点はあるが、成形時に成形材料が
パリとなって出ることと、成形品に十分な圧力がかかり
にくく成形品の密度が低くなるという難点がある。

また、前記ポジティブ型は雌雄嵌合する金型がピストン
構造で構成され、成形材料がキャビティ外へ流れ出ない
ようにしたもので、成形によってパリが出す、また十分
に圧力がかけられるので成形品の密度が高くなるものの
、よい製品を得るためには成形材料を正確に秤量して供
給しなければならない。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように従来の圧縮成形用金型にはそれぞれ特徴が
あるが、基本的な問題として、成形材料として用いる材
料が粒の大きさが不揃いな粉末、顆粒状のものであるた
め、精密秤量が本来的にむずかしいという問題点がある
。

すなわち、粉末と顆粒が混在する成形材料の場合は、材
料の供給量に通常３％程度の誤差がある。

この供給量のばらつきは、製品のばらつき、未充填を生
じさせる。前記フラッシュ型は成形材料をやや多めにす
ることで成形材料の秤量誤差および未充填等を解消して
いるが、ポジティブ型では成形材料の供給量のばらつき
がそのまま製品の形状に影響を及ぼす。

また、他の問題として、パリを出さずに成形する際は、
製品の形状によって成形が非常に困須になるという問題
点がある。すなわち、この場合はポジティブ型を用いる
ことになるが、この型で第３図に示すようなフランジの
外面に切欠（凹凸）を有するような製品を成形する場合
は、外面を凹凸面になるように成形するため、雌雄型で
嵌合する金型の摺り合わせ面を製品の外面形状に合わせ
た凹凸面に形成しなければならない。しかしながら、金
型の摺り合わせ面を複雑な凹凸面に形成することは金型
製作が困彊であり、またコスト面からもほとんど実施不
可能である。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その［１的とするところは、成形材料の秤量誤
差を効果的に吸収して精度の良い成形品を得ることがで
きるとともに、複雑な外面形状を有する製品であっても
、パリを出さずに容易に成形でき、金型の製作も容易に
できる圧縮成形用金型を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記「１的を達成するため次の構成をそなえる
。

すなわち、得るべき成形品の外形を規制するキャビティ
を形成する金型内面で開［１し、余分の成形材料を吸収
する貫通孔をキャビティを形成する金型を貫通して設け
、該貫通孔内に摺入されて金型外部から進退自在に操作
される押しピンを設けたことを特徴とし、また、前記押
しピンを押圧して成形圧力を制御する制御手段を押しピ
ンに連繋させて設けたことを特徴とし、 また、得るべき成形品の外形を規制するキャビティ面が
凹設された下金型と、得るべき成形品の内形および外周
端面を規制するキャビティ面が先端に形成されたコアを
有し、下金型に対して型閉じされた際成形用のキャビテ
ィを形成する上金型と、前記コアが嵌入しうるコア嵌入
孔が透設され、下金型と上金型との間で型開閉方向に移
動自在に介設された中間プレートとを有する圧縮成形用
金型において、前記上金型を貫通して、前記コアのキャ
ビティ面上で開「ＩＬ、余分の成形材料を吸収する貫通
孔を設け、：／ｉ貫通孔内に摺入されて金型外部から進
退自在に操作される押しピンを設けたことを特徴とし、
また、前記下金型に対向する中間プレートのコア嵌入孔
周辺部面が、得るべき成形品の外周端面の全部もしくは
一部を規制するキャビティ面に形成されていることを特
徴とし、また、型閉じ時には、下金型と中間プレートと
を型合わせした後上金型と型合わせして型閉じし、型開
き時には、まず下金型を中間プレートから離し、次いで
中間プレートを上金型から離す型閉じ・型開き機構を設
けたことを特徴とする。

（作用） 金型を型合わせして成形する際、貫通孔に摺入した押し
ピンの突入量を調節して貫通孔内に充填される成形材料
の量を調節する。押しピンの突入量を調節することによ
り、供給された成形材料の秤量誤差による供給量のばら
つきを吸収する。

また、上金型、下金型、中間プレートを備えた金型を用
いる場合は、型閉じ時に、下金型と中間プレートとを型
合わせして成形材料をキャビティ内に供給し、次いで、
−に金型と型合わせして成形する。この成形時に、前記
押しピンの突入量を調節して成形を行う、型開き時には
、まず下金型を中間プレートから離し、次いで中間プレ
ートを上金型から離す。中間プレートを上金型から離す
際、中間プレートによってコアに残る成形品が突き出さ
れコアから離型される。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図および第２図は、本発明に係る圧縮成形用金型の
一実施例を示す説明図で、第り図は型開き時、第２図は
型閉じ時の金型の状態を示す。

図で１０は下金型であり、下金型の−に方に中間プレー
ト２０、中間プレート２０のさらに上方に上金型３０が
位置する。

下金型１０はベース１［上に固定され、ベース１１は型
開きおよび型閉じに応じてベースを鉛直方向に昇降させ
る駆動部に連繋される。］２は下金型１０の上面に凹設
されたキャビティ面である。

キャビティ面１２の上部周辺部には細幅の突縁状に形成
されたフラッシュリッジ（金型合わせ而）１３が設けら
れる。このフラッシュリッジ１３は下金型１．０を中間
プレー１へ２０に型合わせした際、中間プレート２０の
下面に当接してパリ止めとして作用する。１４はベース
１１−ヒに固定するガイドピンである。

中間プレート２０は油圧シリンダ２１に連繋して鉛直方
向に上下動するビスＩ・ンロッド２２に一端が固定され
て水平に支持される。型開き時には中間プレー］〜２０
は下金型１０および上金型３０間のほぼ中間に位置する
。

２；３は上金型のコアが嵌入されるコア嵌入孔で、中間
プレート２０の前記キャビティ面１２に対応する位置に
貫通して設けられる。１４ａはガイドピンブツシュであ
る。

上金型３０は枠体に固定支持され、上金型３０には、前
記コア嵌入孔２３に嵌入し、前記キャビティ面１２に嵌
合するコア３１が突出して設けられる。このコア３１は
型閉じ時に前記キャビティ面１２との間で成形用のキャ
ビティを形成するもので、コア３１の先端には成形品の
内形および外周端面を規制するキャビティ面が設けられ
る。

なお、３２は長い細棒状に形成された押しピンで、コア
３１の下面から上金型３０を鉛直方向に貫通して設けら
れた貫通孔内に摺入される。この実施例ではキャビティ
面１２とコア３１のキャビティ面で形成されるキャビテ
ィに連通させて貫通孔を２つ設けているが、この貫通孔
は製品の構造上で不具合にならない個所に設ける。なお
、製品の構造上、貫通孔を開１］させる適当な個所がな
い場合、あるいは不要個所を後工程で削除する処理を考
慮すれば、貫通孔の開口個所をとくに不具合にならない
個所に限定する必要はない。

前記押しピン３２の上端は、」二金型３０内で上下方向
に可動に収容された支持板３３の下面に固定され、支持
板３３の上方には支持板３３の上面に当接して支持板３
３を下方に押動するロッド３４が配される。３５は支持
板３３の下面に固定されたガイドで、ガイド３５の下部
はガイド孔３６に摺入される。支持板３３はガイド３５
に外挿されたコイルスプリングによって常時鉛直上方に
向けて付勢して支持されている。

３７はガイドピンで、３７ｒ１．３７ｂはそれぞれ中間
プレート２０および下金型１０に設けたガイドピンブツ
シュである。

続いて、上記実施例の圧縮成形用金型の動作およびこの
金型を用いた圧縮成形方法について説明する。

まず、第１図に示す型開き状態から、ベース１１ととも
に下金型１０を」】昇させ中間プレート２０と下金型１
０とを型合わせする。これによりキャビティ面１２およ
びコア嵌入孔２３が接続される。

このキャビティ面１２およびコア嵌入孔２３が接続され
た状態で所定量の成形材料をキャビティ面１２内に供給
する。供給された成形材料は、下金型１０と中間プレー
ト２０が完全に型合わせされているから外に漏れるよう
なことはない、下金型１０は成形材料を溶融する温度に
あらかじめ熱せられる。

次いで、成形材料を収容した中間プレート２０と下金型
１０を連結させたまま上金型３０に向けて上昇させ、上
金型３０と型合わせする。このとき、コア３１はコア嵌
入孔２３内に徐々に進入し、第２図に示すようにキャビ
ティ面１２との間で成形用のキャビティを形成し、溶融
された成形材料を所定形状に成形する。成形時には中間
プレート２０から下金型１０にたいして圧力をかけ、中
間プレート２０と下金型１０との型合わせ面からパリが
出ないようにする。

この成形の際、成形材料はキャビティに連通して開口す
る貫通孔内にも充填されるが、コア３１とキャビティ面
１２とが組み合りさった後、ロッド３４によって支持板
３３を下方に押動させて押しピン３２を突入させる。押
しピン３２を突入させることにより、未充填部に成形材
料を補充し完全な成形を行う、第２図では押しピン３２
を突入させる前と突入した後の状態を説明的に示してい
る。

成形終了後は、まず下金型１０を中間プレート２０から
離して下降させる。成形後に成形品は収縮するので、成
形品はコア３１に付着して残る。

次いで、中間プレート２０を上金型３０から離して下降
させる。成形品の外周端面ば中間プレー］−２０のコア
嵌入孔２３の下面周辺部に当接しているので、成形品は
中間プレート２０によって突き出されるようにしてコア
３１から分離される。

以上により、成形材料の供給から成形材料の成形および
成形品の離型までの工程が完了する。

１−述した作用で、押しピン３２を用いた操作は、供給
される成形材料の供給量が秤量誤差によってばらつき、
それによって製品にばらつきが生じる問題を解消させる
ものである。すなわち、成形材料を成形する際、押しピ
ン３２は成形材料がやや少なめであればキャビティ面１
２の底面の近くまで押し込まれ、成形材料がやや多めで
あれば押しピンは少し押し込まれるだけで、このときは
成形品に予備成形部が残留する。予備成形部は製品に形
成されても構造上不具合にならない部位にある場合はそ
のままでよいし、また構造上除去が必要な場合は後工程
で削除することにより完全製品とすることができる。貫
通孔はあらかじめ所定位置に設けであるから、成形後は
決まった位置に削除個所が発生し後工程での除去作業も
簡単である。

このように、押しピン；３２は供給された成形材料のば
らつきに応じて押しピン３２の突入量を調節することに
より、成形材料が余分にあった場合は成形材料の逃げと
して作用してパリを出さないようにし、成形材料が少な
めであったときは貫通孔内に充填される成形材料で補う
ことにより未充填個所が出ないようにすることができる
。すなわち、成形材料の供給量のばらつきを貫通孔内に
充填される量で吸収することにより、製品のばらつきを
なくすことができる。

また、押しピン３２はコア３１とキャビティ面１２とで
成形する際の成形圧力を微妙に調整することにも利用す
ることができ、より確実な成形を行うようにすることも
できる。この場合、押しピン３２の抑圧力を制御するた
め、押しピン制御用に別個に制御機構を設けることがで
き、制御機構としてはたとえばシリンダに押しピンを連
繋したリ、サーボモータに連繋する等の各種制御手段を
採用することができる。

また、押しピン：３２の作用としで、成形品を離型させ
る突き出し川として用いることもできる。

なお、−１−記実施例で成形している製品は第３図に示
す上部が開口した箱形をなす製品である。

この製品は、上部の外周面に凹凸を有するフランジ４０
が周設されたものである。このように外面に複雑な凹凸
があるような製品は、従来の圧縮成形金型を用いたので
は容易に成形できない。しかしながら、−１−記実施例
の金型であれば、フランジ４０以下の外面形成部分を下
金型１０のキャビティ面１２部分で構成し、コア嵌入孔
２３は第３図（ａ）の２点鎖線へで示す単純な矩形状の
領域とすることで筒中、に成形できる。コア３１は製品
の内部構造、肉厚に応じて所定の形状に製作する。

」全屈実施例の金型であれば、製品の外面部の複雑な形
状が下金型、１０のみの形状で処理でき、またコア３１
の形状も従来用いる金型と変わらない。

したがって、金型を製作する際に複雑な外面形状に合わ
せて摺り合オ）せ而を作るなどの必要がなく、金型製作
に才９ける困難さが解消でき、コス１〜的にも１・分製
作可能となる。図で４１は上記貫通孔に充填されて残っ
た予備成形部である。

なお、−１−述した実施例では複雑な形状を有する製品
であっても容易に成形できるように、中間プレートなど
を備えた金型について説明したが１．１−記し′ｒ通孔
および押しピンの構成を第４図に示すような通常一般に
用いられている圧縮成形用金型に設けることももちろん
可能である。図で５０は一ド金型、５０ａはキャビティ
部、５１は−１−金型であり、５２は」−金型に設けら
れたｔ′（通孔に摺入した押しピンである。押しピン５
２の作用は上記実施例と同様で、押しピンの突入量を調
節することにより成形材料の秤量誤差を吸収して精度の
よい製情を成形することができる。また、押しピン５２
を成形品の突き出しに用いることもできる。

」二連した各実施例では、何れも−１−金型側に押しピ
ンを設けた例について述べたが、押しピンの配置位置は
」−金型のみに限定されるものではなく。

下金型などにおいても同様に配置することができる。押
しピンは秤量誤差を補正したり、成形圧力を調節したり
するために用いられるので、キャビティに連通ずる個所
であれば金型の適当な個所に設けることができる。製品
として外部に露出するような個所に設けた場合は、前述
したように後処理で不要Ｍｒ分を削除して製品化するこ
とができる。

なお、この場合一定個所に不要部分が生じるから後処理
においても機械的な処理が行えるので好都合である。

以」−１本発明について好適な実施例を挙げて種々説明
したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく
、成形品の形状やサイズ等に合わせてキャビティ、コア
の形状など適宜形状に形成でき、押しピン、貫通孔の数
およびサイズ等適宜設定することができる。

（発明の効果） 本発明の圧縮成形用金型によれば、上述したように構成
したことにより、以下のような顕著な作用効果を奏する
。すなわち、 ■　金型に貫通孔を設け、貫通孔に押しピンを摺入して
押しピンの突入量を調節できるようにしたことにより、
秤量誤差による成形材料の供給量のばらつきを押しピン
の突入量で吸収でき。

成形品の肉厚などのばらつきを抑えることができ、精度
の良い製品を提供できる。

■　また、押しピンの突入量を適度に調節することによ
り成形品にパリを出さなくしたり、未充填個所が生じな
いようにすることができる。

■　］二全金型下金型、中間プレートを有する金型を用
いた場合は、さらに、外面形状が複雑な製品であっても
容易に成形することができ、金型の製作も容易になって
、従来不可能であったような形状の製品であっても容易
に製品化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る圧縮成形用金型の型
開き時および型閉じ時の状態を示す説明図、第３図（ａ
）、（ｂ）は成形品の一例を示す平面図、側面図、第４
図は圧縮成形用金型の他の実施例を示す説明図である。 １０・・・下金型。 ２０・・・中間プレート、 孔、　３０・・・上金型、 ３２・・・押しピン、　　３５ ４０・・・フランジ、　　５２ １２　・　・ ２；３ ３ト キャビティ面、 ・・・コア嵌入 ・・・コア。 ・ガイド、 ・押しピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、得るべき成形品の外形を規制するキャビティを形成
   する金型内面で開口し、余分の成形材料を吸収する貫通
   孔をキャビティを形成する金型を貫通して設け、該貫通
   孔内に摺入されて金型外部から進退自在に操作される押
   しピンを設けたことを特徴とする圧縮成形用金型。 ２、押しピンを押圧して成形圧力を制御する制御手段を
   押しピンに連繋させて設けたことを特徴とする請求項１
   記載の圧縮成形用金型。 ３、得るべき成形品の外形を規制するキャビティ面が凹
   設された下金型と、得るべき成形品の内形および外周端
   面を規制するキャビティ面が先端に形成されたコアを有
   し、下金型に対して型閉じされた際成形用のキャビティ
   を形成する上金型と、前記コアが嵌入しうるコア嵌入孔
   が透設され、下金型と上金型との間で型開閉方向に移動
   自在に介設された中間プレートとを有する圧縮成形用金
   型において、前記上金型を貫通して、前記コアのキャビ ティ面上で開口し、余分の成形材料を吸収する貫通孔を
   設け、該貫通孔内に摺入されて金型外部から進退自在に
   操作される押しピンを設けたことを特徴とする圧縮成形
   用金型。 ４、下金型に対向する中間プレートのコア嵌入孔周辺部
   面が、得るべき成形品の外周端面の全部もしくは一部を
   規制するキャビティ面に形成されていることを特徴とす
   る請求項３記載の圧縮成形用金型。 ５、型閉じ時には、下金型と中間プレートとを型合わせ
   した後上金型と型合わせして型閉じし、型開き時には、
   まず下金型を中間プレートから離し、次いで中間プレー
   トを上金型から離す型閉じ・型開き機構を設けたことを
   特徴とする請求項３または４記載の圧縮成形用金型。