JPH03253314A - 成形用の型 - 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） 本発明は合成樹脂のような熱可塑性材料の成形に利用さ
れる型に係り、特に型の温度調節機構に関するものであ
る。

（従来技術） 合成樹脂或は合成樹脂をバインダーとする金属粉末のよ
うな熱可塑性材料の成形においては、成形材料の型内で
の流れを良くし外観が良好で内部ひずみの無い良好な成
形品を得るとともに、成形サイクルを短くし作業性を高
めるために型の温度管理が極めて重要である。

特に、本質的に成形性の悪い合成樹脂のような場合は勿
論であるが、ガラス繊維、金属粉末、セラミックス粉末
等が多量に配合された合成樹脂のような成形材料も成形
性が悪いので、この成形に当っては型の温度管理が極め
て重要である。

このため、成形性の悪い熱可塑性材料を成形する場合に
は、型に水或油のような熱媒体を循環させる流路が設け
られていて、この熱媒体流路に所定温度に加熱した熱媒
体を流通させて型の温度管理を行っている。

また、最近は、型交換を頻繁に行う必要のある多品種少
量生産においては、型の製作及び交換の合理化のために
、第１６図に示すようにパーティング面にキャビティ或
はコアの型形状部５を設けた入子型４を、モールドベー
スｌに設けた入子穴３に嵌め合わせた後固着して成形型
とすることが多くなった。

この場合、入子型４の加工を極力少なくするため、モー
ルドベース１の入子穴３の上下に２本の貫通穴が熱媒体
流路２として設けられていて、熱媒体流路２にはコネク
ター６を介して熱媒体供給ホース７、連結ホース８、熱
媒体排出ホース９等が接続して熱媒体の循環路が作られ
ている。

（従来技術の課題） しかしながら、モールドベースｌに熱媒体流路２を設け
たのでは、熱媒体流路２が温度調節を必要とする入子型
４の型形状ｆ！ｉＳ５から離れてしまって、速やかに型
形状部５を所定温度にするのが難しかった。

こ杷は、モールドベース１には製品形状すなわち型形状
部の大きさか種々変化してら対応できるよう比較的大き
な入子型４を嵌合てきるような大きさの入子穴３が設け
ら犯でおり、入子型４の型形状ＫＳ５が小さな場合には
、モールドベース１の熱媒体流路２と入子型４の型形状
部５との距離が大きく離れてしまうからである。

例えば、８０℃の熱媒体（水）を熱媒体流路に流しても
型形状部５は３０〜４０℃にしかならない場合があり、
この場合は数十ショットの成形をした後にようやく８０
℃となるので、時間及び材料の無駄が多くなるとともに
型温度がばらついて良品を成形しにくかった。

また、熱媒体流路をモールドベースに代って個々の入子
型の型形状部の近くに加工によって設けることも考えら
れるが、これては入子型の加工費が上ってしまいモール
ドベースを利用する本来の意味がなくなってしまう。

したがって、型形状部の近くに熱媒体流路を設すた入子
型を如何にして経済的に製作するかが第１の課題である
。

第１７図には、入子型４に熱媒体流路１０を設けた場合
の熱媒体循環路が示されているか、入子型４を嵌着した
モールドベース１はベースブロック１３にＬ字型に突設
し熱媒体排出口１５とこの熱媒体排出口１５に接続する
熱媒体排出路１６とが設けられた型ホールド板１４に取
り付けら乙ている。

この場合、入子型４の熱媒体流路ＩＯは、熱媒体給出ホ
ース７及び型ホールド板１３の熱媒体排出口１５と、モ
ールドベース１に取り付けられた流入側コネクター１１
及び流出側コネクター１２によって接続され、型ホール
ド板Ｉ４の熱媒体排出路１６がコネクター１７を介して
、排出ホース９に接続されて熱媒体の循環路が形成され
ている。

従来の入子型４の熱媒体流路１０に対するコネクターと
して流入側コネクター１１が第１８図に示され、この流
入側コネクター１１は中央が位置決め用の突き当て部を
兼ねたつまみ部１１ｃ、その前方がねじ部１１ａ、その
後方が給出ホース接続部１１ｂとなっており、軸心に熱
媒体流通穴ＩＩｄが設けられており、流出側コネクター
１２ら基本的には同一構造である。

このコネクター１１のモールドベース１への取り付けは
、ねし部１１ａをモールドベースＩに設けられた入子型
４の熱媒体流路ＩＯに連接するねし穴につまみ部１１ｃ
かモールドベースＩの側面に突き当る迄ねし込んて行わ
れ、これによりコネクターＩＩのせんたんかＯリングＩ
８を介して入子型４の側面に密着し、熱媒体の漏れのな
い接続か行われる。

しかし、このような熱媒体の漏れのない接続をするため
には、入子型４は横幅が５０〜１５０ｍｍで±００２〜
±（１，０５ｍｍといった高い寸法精度で仕上げること
が要求され、こｔ３は加工費が極めて高くなる原因とな
る。

このため第１９図に示すように入子型４の加工精度を落
すとモールドベースｌと入子型４との間に隙間ができて
、コネクター１１による接続が不完全となって熱媒体が
漏れてしまう。

また、入子型４を鋳造により作成する場合は、特に鋳造
ひずみを少なくして型合せ精度を良くするために入子型
４はできるだけ小さくすることか望まれる。

この場合は第２０図に示すような状態となり、モールド
ベース１に連結流路１９及び２０を設けることが必要に
なるとともに、入子型４とモールドベースｌとの嵌合面
でのシールが難しいのて、入子型４の加工精度が悪く隙
間がある場合は勿論、加工精度が良くても熱媒体が漏れ
てしまう。

したがって、入子型の加工精度やその大きさに関係なく
、入子型の熱媒体流路とこの熱媒体流路に対する熱媒体
の給排出路とを、容易に完全に接続できる接続機構を提
供するのが第２の課題である。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、モールドベースの入子穴に嵌着する
入子型が、製品形状のマスター部を底面に持つとともに
、温度調節用熱媒体を流通させる温調パイプを側面で位
置決め固定した型枠内に熔融金属のような液状型取り材
を注入硬化させ、マスター形状を模写し、且つ熱媒体流
路としての温調パイプを埋設して形成され、また入子型
に設けら乙た熱媒体流路と、この熱媒体流路に対する熱
媒体給排出路が、外筒の熱媒体流通穴に連接した内筒嵌
合穴に熱媒体流通穴を設けた内筒を、バネ材を介して摺
動自在に嵌合させた加圧力によって、軸心方向に伸縮自
在の２重管構造の接続距離調節コネクターを少なくとも
含む接続機構によって、接続されたことを特徴とする成
形用の型である。

（作用） 本発明は前記したように構成され、温調パイプをしっか
りと位置決め固定しての液状型取り材を利用してのキャ
スティングによって入子型を作成するので、型形状部近
くの型の温度調節に最も効果的な位置に熱媒体流路を設
けた入子型が安価で容易に得られ、また入子型の熱媒体
流路とこの熱媒体流路に対する熱媒体の給排出路との接
続が、軸心方向の加圧力によって伸縮自在の接続距離調
節用コネクターを介在させて行われるので、入子型の加
工精度が悪くモールドベースの入子穴との間に隙間があ
ったり、或は入子型を小さくしたために接続距離が長く
なっても容易に密着させた接続とし、熱媒体か漏れるこ
とはない。

（実施例） 第１〜第３図は、液状型取り材によるキャスティングに
よって温調パイプを埋設しつつ入子型を作成する第１の
実施例が示すものである。

第１図は温調パイプを埋設して入子型のキャスティング
を行う状態を示す図で、２１は製品形状のマスターを石
膏で型取りして形成した石膏鋳型で、このマスク一部２
１ａを持つ石膏鋳型２１を底面として枠板２３で四方を
囲んで型枠２２を作る。

枠板２３にはねじ穴２４が設けられており、石膏鋳型２
１の製品形状部２１ａ近くに配備されるよう温調パイプ
２７を型枠２２内に位置決めし、左右の枠板２３に設け
たねし穴２４にねじ２５を通し先端で温調パイプ２７の
両端を支持しつつねじ締めし、ナツト２６を締めて温調
パイプ２７が回動しないようしっかり固定する。

このようにして温調パイプ２７を型枠２２内に位置決め
固定した後、溶融金属、石膏、金属粉入り液状樹脂等の
液状型取り材を注入固化させ、その後ナツト２６及びね
じ２４を取り外した後型枠２２を外して熱媒体流路とし
ての温調パイプを埋設した入子型を得る。

前記した温調パイプ２７を型枠２２の側面に位置決め固
定する方法の具体的な例が第２図及び第３図に示されて
いる。

ｆｉＬｎバイブ２７の支持固定に利用されるねじ２５は
、先端部と後端部の２ケ所にねじが切られており、先端
のねじ部２５ａは温調パイプ２７をしっかりと支持する
ため温調パイプ２７の端部に螺合させるためであり、後
端のねじ部２５ｂは枠板２３のねじ穴２４のねじ部と螺
合するとともにナツト２６とも螺合しダブルナツト効果
でしっかりと枠板２３に固定され、これによって温調パ
イプ２７の固定がしっかりしたものとなる。

第２図は、ねじ２５の先端ねじ部２３ａを温調パイプ２
７を端部に設けたねし部２７ａと螺合させて支持した例
であり、第３図は、先端ねじ部２５ａ’がタップインね
しとなっている例である。

第４図〜第１Ｏ図は、液状型取り材によるキャスティン
グによって、温調パイプを埋設しつつ入子型を作成する
第２の実施例を示すものである。

第４図に示すように温調パイプ３１は、円筒状の保持具
２８によって両側で保持され型枠に装着されるもので、
保持具２８には型枠に装着した際に型枠内面の一部を構
成する平面部２８ａが形成されるとともに、この平面部
側から保持する温調パイプ３１の外径と同一の径の所定
長さのパイプ保持丸穴２９とこのバイブ保持丸穴２９に
接続するパイプ保持丸穴２９の径と同一幅のパイプ回り
止め用長穴３０とより成る貫通穴が設けられている。

したがって温調パイプ３１は、保持具２８にパイプ保持
丸穴２９側から貫挿した後、端部を持って上方に少し曲
げることによって全く回動することなく保持される。

さらに、パイプ保持丸穴２９を精度良く加工しておくと
、温調パイプ３１は軸心方向にも殆と動かなくなる。

前記したように、保持具２８を用いて温調パイプ３Ｉを
型枠の側面に位置決め固定するため型枠３２は、第５図
に示すように製品形状のマスターを型取りしたマスター
部２１ａを持つ石膏鋳型２１の底面上に保持具２８を嵌
合する保持具取付穴３４及び保持具固定用ねし穴３５を
対向する側面に各々持つ囲み枠ブロック３３を載置して
形成されている。

この型枠３２に保持具２８を用いて温調バイブ３１を側
面に位置決め固定する方法を第６図の縦断面図により説
明する。

先ず／Ｘ”Ａバイブ３１の両端を保持具２８のパイプ保
持丸穴２９側から貫挿する。

次にこの温調パイプ３１を保持した保持具２８を囲み枠
ブロック３３の対向する側面に設けられた保持具取付穴
３４に嵌合させ、この保持具２８の平面部２８ａを囲み
枠ブロック３３の内面と一致させた後蝶ねじ３６をねし
穴３５にねし込んて固定部２８ｃを押えて保持具２８を
囲み枠ブロック３３の側面にしっかりと固定する。

その後、温調バイブ３１を左右に動かしたり或は回動さ
せたりして鋳型２１のマスターｆ！！Ｉ２１ａに対し熱
媒体流路として最も適当な位置となるように位置決めし
、最後に温調パイプ３１の両端を持って上方に少し折り
曲げる。

これにより、温調バイブ３１は図から明らかなように丸
穴２９の後端部を支点として上方に曲げられ、前記した
ように長穴３０は丸穴２９の径と同一幅すなわち温調バ
イブ３１の外径と同一幅であるので、全く回動しないよ
うになるとともに、丸穴２９の加工精度が良く温調バイ
ブ３１との間にガタがない場合には、軸心方向すなわち
左右方向にも殆ど動かない状態で固定される。

このようにして、保持具２８に保持されて側面に温調パ
イプ３１を位置決め固定した型枠３２は、第７図の斜視
図に示す通りとなり、この型枠３２内に溶融金属のよう
な液状型取り材を注入固化させ、入子型のキャスティン
グ法による形成を行う。

型枠３２内に注入された液状型取り材か固化しｆ二ら蝶
ねし２６を取り外し、保持具２８の先端のつまみ部２８
ｂを持って上方に引き上げ固化物を保持具２８と一緒に
型枠３２から取り出す。

型枠３２から取り出さ乙た固化物は、温調バイブ３１の
折り曲げら杷た部分を水平に戻した後保持具２８を抜き
取り、続いて温調バイブ３１の外周側面からの突出部を
切断して、熱媒体流路として温調パイプ３Ｉを埋設する
とともに、製品形状のマスターを型取りしｆ二人子型が
完成する。

次に入子型の形状としてパーティング面部に突出部を設
けることが望まれる場合がある。

このような場合には、前記したように固化物を型枠から
上方に抜くことができないので逆に固化物を型枠から下
方に抜くことが必要となるが、これに対応した例が第８
図から第１Ｏ図に示しである。

この場合は、第８図に示すように先の例と同様に温調バ
イブ３１を左右両端側から保持具２８に保持させ、この
保持具２８１こ保持された温調パイプ３１を第９図に示
す製品形状を型取ったマスター部２１ａを持つ底板とし
ての石膏鋳型２１の上に載せる。

次に第１０図に示すような底面に入子型のパーティング
面に突出部を形成するための凹み部３８を持つとともに
、底面側からの保持具取付穴３９を形成した囲み枠ブロ
ック３７を用意し、この囲み枠ブロック３７を保持具２
８を保持具取付穴３９に嵌合しつつ石膏鋳型２１の上に
載置して型枠を形成する。

この型枠内に液状型取り材を注入固化させた後、固化物
を下方Ｉこ引き抜くことｊこよって型枠３７から取り出
し、前に第４図〜第７図に示した例の場合と同様に、所
定位置に熱媒体流路としての温調パイプを埋設した入子
型を得ることができる。

以上は熱媒体流路として温調パイプを埋設しキャスティ
ングによって入子型を作成する実施例を説明したが、次
に入子型の熱媒体流路とこの熱媒体流路に対する熱媒体
の給排出路との接続機構に関する実施例を第１１図〜第
１５５！Ｊに基づいて説明する。

尚実施例に示されるのは、熱媒体流路と熱媒体の給出路
としての給水ホースの接続機構である給出側接続機構で
あるが、熱媒体流路と熱媒体の排出路とを接続する接続
機構も全く同様となるのでこの説明は省略する。

第１１図には、本発明の接続機構の基本となる基本コネ
クターを用いての接続機構が示されている。

基本コネクター４０は、内周に給出ホース接続側から延
びる熱媒体流通穴４２及びこの熱媒体流通穴４２に接続
して内筒嵌合穴４３が貫通し、外周は中央が突き当て部
を兼ねたつまみ部４４、その前方がねじ部４５、その後
方が給出ホース接続部４６となった外筒４１の内筒嵌合
穴４３に、コイルばね４９を介して、熱媒体流通穴４８
の貫通した円筒状の内筒４７が摺動自在に嵌合されてい
る。

このような基本コネクター４０のモールドベース１への
取り付けは、従来のコネクターの取り付けと同様にモー
ルドベースｌに設けられたねじ穴に外筒４Ｉのつまみ部
４４がモールドベースｌの側面に突き当る迄ねじ込んで
行われるが、この際内筒４７は、ばね４９の圧力で入子
型４の側面に押圧さ礼ているのでモールドベースＩと入
子型４との隙間の大きさに関係なく密着した状態となり
、しかも内筒４７の前面及び外周にシール材としてのＯ
リング５０及び５１が装着されているので熱媒体の漏れ
の恐れのむい熱媒体流路１０に対する接続ができる。

第１２図〜第１４図は、入子型４が小さくモールドベー
スｌの接続距離が長くて前記した基本コネクター４０の
みでは接続できない場合の接続機構を示したものである
。

第１２図は基本コネクター４０と、この基本コネクター
４０と基本構造が同一で、熱媒体流通穴５４及び内筒嵌
合穴５５を設けた円筒である外筒５３の内筒嵌合穴５５
にばね５６を介して熱媒体流通穴５８を設けた円筒であ
る内筒５７を摺動自在に嵌合した中間コネクター５２と
て接続した例である。

この場合は、モールドベースＩに熱媒体の検出側に基本
コネクター４０のねじ部４５がねじ込まれるねじ部を持
った貫通穴であるコネクター取付穴６１が設けられてい
る。

この例では、モールドベースｌのコネクター取付穴６１
に先ず中間コネクター５２を嵌合した後基本コネクター
４０を取り付けると、基本コネクター４０の内筒４７の
押圧力で中間コネクター５２は入子型方向に押され、こ
の中間コネクター５２の内筒５７がＯリング５９を介し
て入子型４に密着した接続が行われ、勿論基本コネクタ
ー４０と中間コネクター５２とはＯリング５０を介して
密着し、基本コネクター４０の内筒４７にはＯリング５
１が、中間コネクター５２の内筒５７にはＯリング６０
が外周に装着されていることから、熱媒体の漏れの恐れ
は全くない。

第１３図は、第１２図に示した例の場合よりもさ４に接
続距離が長いので、熱媒体流通穴６３を設けるととしに
、先端にＯリング６４を装着しｒ二延長コネクター６２
を、さらに加えて接続した例であり、第１４図は複数の
延長コネクター６２と基本コネクター４０とで接続した
例である。

いずれにしろ、ばねの押圧力に応じて内筒が伸縮するよ
うな２重円筒式のコネクターを接続機構の中で少なくと
し１個利用すると接続距離の調節か容易に行え、如何む
る条件てし完全な接続が行えることが前記実施例から明
らかとなる。

第１５図には基本コネクターの熱媒俸給山路との接続構
造が示され、（ａ）及び（ｂ）に示すような雌雄のワン
タッチジヨイント式、或は（Ｃ）及び（ｄ）に示すよう
な雌雄のねし込み式とすると素速く確実な接続ができ好
都合である。

（効果） 本発明は、以上のような構成及び作用のものであり、そ
の効果として先ず熱媒体流路が型形状部に対して、最適
位置に形成された入子型が安価に容易に提供され、金型
の温度調節かより容易と通る。

この結果、最近利用が盛λになったガラス繊維、金属粉
等を配合した合成樹脂のような成形性の悪い熱可塑性材
料の成形が容易になるとともに、成形品は外観、寸法精
度等を含めて極めて高品質のものが得られるようになる
。

また本発明のコネクターの利用による熱媒体流路の接続
は、例えば低融点合金を利用した鋳漬型のようないわゆ
る簡易型を入子型としてもモールドベースの入子穴との
嵌合精度を問題としないので簡単な加工でモールドベー
スに装着でき、金型コストの低減に大いに効果がある。

さらに従来のように各モールドベースに合わせた専用の
コネクターを製作する必要がなく、汎用のコネクターを
用意しておき、この汎用コネクターをモールドベースの
入子穴の大きさ等によって定まる接続距離に応して適当
に組合せて熱媒体流路を接続することができるので、こ
の面からも金型コストの低減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本発明の第１請求項の第１の実施例を示
す図、第４図〜第１Ｏ図は第１請求項の第２の実施例を
示す図、第１１図〜第１５図は第２請求項の実施例を示
す図、第１６〜第２０図は従来例を示す図である。 ２２．３３・・型枠、２５．２８・・・位置決め固定具
、２７．３１・・温調パイプ、４０．５２．６２・　コ
ネクター、４１．５３・・・外筒、４７．５７・・・内
筒、４９．５６・・・ばね 第　２　阿

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モールドベースの入子穴に嵌着する入子型が、製
   品形状のマスター部を底面に持つとともに温度調節用熱
   媒体を流通させる温調パイプを側面で位置決め固定した
   型枠内に熔融金属のような液状型取り材を注入固化させ
   、マスター形状を模写し且つ、熱媒体流路としての温調
   パイプを埋設して形成されることを特徴とする成形用の
   型。
2. （２）入子型に設けられた熱媒体流路とこの熱媒体流路
   に対する熱媒体給排出路とが、外筒の熱媒体流通穴に連
   接した内筒嵌合穴に熱媒体流通穴を設けた内筒をバネ材
   を介して摺動自在に嵌合させた加圧力によって軸心方向
   に伸縮自在の二重管構造の接続距離調節コネクターを少
   なくとも含む接続機構によって接続されたことを特徴と
   する成形用の型。