JPH0647472B2 - 金型保持装置 - Google Patents

金型保持装置

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JPH0647472B2
JPH0647472B2 JP23740086A JP23740086A JPH0647472B2 JP H0647472 B2 JPH0647472 B2 JP H0647472B2 JP 23740086 A JP23740086 A JP 23740086A JP 23740086 A JP23740086 A JP 23740086A JP H0647472 B2 JPH0647472 B2 JP H0647472B2
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毅直 藤村
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/50Structural details of the press-mould assembly

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば光学素子等を高温で高精度にしてプレ
ス成形する際に用いる金型保持装置に関する。
[従来の技術] 一般に、光学ガラス素子等を加熱・軟化させ、所望の形
状にプレス成形するような、高温で高精度を要求される
プレス成形機において、金型保持装置は、金型と金型保
持部材とを嵌合固定させて構成されている。
従来、金型と金型保持部材との嵌合による位置出しは、
金型保持部材に穿設した円柱状の凹部に金型の円柱状の
凸部を嵌合させたり、例えば第4図に示すように、金型
保持部材1の截頭円錐体状の凹部2に金型3の截頭円錐
体状の凸部4を嵌合させたりして行っていた。第4図に
おいて、5で示すのは金型3の止め具、6は金型保持部
材1内に設けられたヒータである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、金型および金型保持部材の両者の熱膨張
係数を考慮せずに、単に両者の嵌合部分の寸法精度を高
くして位置出しをしようとしても、完全に寸法を合致さ
せることは不可能であり、かじり等を発生し易かった。
また、金型の熱膨張係数が金型のそれよりも小さな場合
には、金型保持装置を高温下に曝した際に更に精度が低
下するという不具合も生じた。
一方、第4図に示すように、金型保持部材1と金型3と
の嵌合部分をテーパ形状としたものにあっても、比較的
位置出しの精度は高いものの、高温時に軸方向に圧力が
加わり、室温にもどした場合にいわゆる焼きばめ状態と
なって金型3を金型保持部材1から離脱させるのが極め
て困難であった。また、その際、テーパ面に打痕等を生
じさせ易く、更にはテーパ形状の凹部2および凸部4の
加工が難しく高価であるという問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、常温(室温)時に金型と金型保持部材との着脱
が容易で、かつ高温(200℃以上)時に高い新精度で
自動調心し得るようにした金型保持装置を提供すること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段] 金型と金型保持部材とを嵌合により固定する金型保持装
置において、線膨張率の小さい材質よりなる金型と線膨
張率の小さい外周部材とで線膨張率の大きな部材をはさ
み込むようにして配置して構成することにより、常温時
には金型の着脱を容易にし、かつ所定の高温時(使用
時)には自動的に高精度にて調心できるようにしたもの
である。
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。
(第1実施例) 第1図a,b,cは、本発明に係る金型保持装置10の
第1の実施例を示すものであり、a,bは常温時、cは
高温時の状態を示すものである。
図において11で示すは円柱状の金型で、線膨張率α1
が8×10-6以下の線膨張率の小さな材質、例えば超硬
合金、セラミックス等にて構成してある。12で示すの
は、常温時(20℃)において金型11の外形dより
も若干大径dの孔13を有するコレット部で線膨張率
αが12×10-6〜18×10-6程度の耐熱性に優れ
た金属、例えばステンレス、超耐熱金等より構成してあ
る。14で示すのは、ベース(金型ホルダー)15と一
体的に構成されたリング部で、リング部14の内径d
は常温時においてコレット部12の外形よりも若干量大
径に形設してある。リング部14は、金型11と同様の
線膨張率αからなる材質にて構成してある。16で示
すのはヒーターである。常温時における金型11の外形
は予め所定の寸法に設定してあり、コレット部12
の孔径dは、前述したごとく金型11が常温でスムー
ズに着脱できるように金型11の外形よりも大径に形設
してある。又、コレット部12の外形dとリング部1
4の内径dは、それぞれの温度を以下のように定めた
とき、 t;常温(約20℃) t;加熱定常時金型温度 t;加熱定常時コレット部温度 t;加熱定常時リング部温度 t;加熱定常時ヒータ温度 {1+(t−t)×α}×d −[{1+(t−t)×α}×d +{1+(t−t)×α}×(d−d)] ≧A の式を満足するように設定してある。このAの値は、0
〜0.05mmの範囲で金型11の外径dにより決定さ
れるものである。即ち、上記式により各寸法d
,d,dは、ヒーター16を介して各部材1
1,12,14を加熱した際に金型11、コレット部1
2、リング部14の各部材間のスキマがゼロもしくは若
干の締り嵌めとなるように所定寸法に設定してある。1
7で示すのは、コレット部12に放射状に設けたスリッ
ト(切欠き溝)で、その下部はつながっている。
上記構成によれば、常温時には第1図a,bにて示すご
とく金型11とコレット部12との間に空隙を有するの
で、金型11と金型保持部材12,14との着脱が容易
となる。又、ヒーター16による加熱時には、第1図c
にて示すごとく金型11とコレット部12との空隙がゼ
ロとなるので、金型11と金型保持部材12,14とが
高精度にて自動的に心出しされる。
(第2実施例) 第2図a,b,cは、本発明に係る金型保持装置10の
第2の実施例を示すものであり、aは常温時、b,cは
高温時の状態(加熱定常状態)を示すものである。な
お、以下の説明において、第1図a,b,cにて示した
部材と同様の機能を有する部材には同一符号を付して説
明する。
図において11で示すのは円柱状の金型で、金型胴部2
0を有している。金型11、金型胴部20は金型ベース
(金型ホルダー)15と一体的に設けられた環状のコレ
ット部12の中央部に挿入されている。金型胴部20
は、常温時(20℃)においては第2図aにて示すよう
にコレット部12の内周面との間に適宜空隙21が形成
されるように挿入されている。金型11は、コレット部
12の外周面に螺設したねじ部22と螺合するナット部
材23を介して金型ホルダー15に固定されている。金
型ホルダー15のコレット部12には、第2図cにて示
すごとくホルダー15の中心を中心とする放射状のスリ
割り17が設けてある。コレット部12は、薄肉に形設
された弾性部24により金型ホルダーリング押え25と
連通構成してある。コレット部12の外周部には円筒状
のリング14が配設してあり、リング14内周面とコレ
ット部12外周面との間には、第2図aにて示すごとく
常温時に適宜空隙26が形成されるように設定してあ
る。そして、リング14の外周部にはヒーター16が装
着してある。
金型11は、線膨張室αが8×10-6以下の小さな材
質、例えば超硬合金,セラミックス等にて構成してあ
り、金型ホルダー15は線膨張率αが12×10-6
18×10-6程度の耐熱性に優れた金属、たとえばステ
ンレス,超耐熱合金等にて構成してある。リング14
は、合金11と同様の材質(線膨張率α)にて構成し
てある。
図においてdで示すのはリング14の内径寸法、d
で示すのは金型ホルダーリング押え25の外径寸法、d
で示すのは金型胴部20の外径寸法、。dで示すの
はコレット部(リング押え25も同じ)の内径寸法、l
で示すのはコレット厚さを示すものである。
寸法dとdは、次式に基づいて決定してあり、リン
グ14とリング押え25との間の線膨張率差を利用して
加熱定常状態において締り嵌めとなるように設定してあ
る。
{1+(t2 -t0)×α}d - {1+(t3 -t0)×α}d≧A>0 ここで、t;常温(約20℃) t;加熱定常金型温度 t;加熱定常時リング押え(コレット部と同様)温度 t;加熱定常時リング温度である。
の値は、d(もしくはd)の大きさにより一概
には決定できないが、0.05mm以下の範囲で常識的に決定
される。
又、寸法d,d,lは次式に基づいて決定してあ
り、上記式を満足するように決められたd,dとの
関係において、金型11,金型ホルダー15及びリング
14との線膨張率差を利用して加熱定常状態においてガ
タなく締り嵌めとなるように設定してある。
[{1+(t1 -t0)×α}×d +2 ×{1+(t2 -t0)×α}×l] −1+(t3 -t0)×α}×d=A≧0 この際、A−A>0となるようにd,d
,d,lを決定する。
上記各式に基づいて各寸法d,d,d,d,l
を決定して製作すれば、第2図aにて示すように常温
時には金型11の着脱を容易にでき、かつ第2図b、c
にて示すように加熱定常状態においては自動的に高精度
に調心される。そして、この状態で金型ホルダー15が
断熱材(図示せず)を介して駆動装置(図示せず)によ
り上下に駆動される。又、第2図と同様な金型保持装置
が第2図の金型面と対抗するように機械本体と固定され
ており(図示せず)ガラス搬送装置(図示せず)により
成形可能状態に加熱されたガラス(図示せず)を供給す
る事により光学素子の成形が行なわれる。
(第3実施例) 第3図a,bは本発明の第3実施例を示すものである。
直方体の胴部20を持つ金型11の側平面部と内側に締
付け部材30を固定するための段部31を持つ升形状の
金型ホルダー15とに空隙を持って締付け部材30が配
置されており、金型ホルダー15にはヒーター16が埋
め込まれている。金型11を常温時に固定するための金
型押え32がボルト33により金型ホルダー15と固定
されている。各構成部材の条件は第2実施例と同様であ
るので説明を省略する。本実施例によれば、所定加熱温
度で、熱膨張率の大きな締付け部材30により自動的に
金型11が調心固定される。又、締付け部材の形状が直
方体で有り、スリ割りも必要がないので簡単に製作でき
る利点がある。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、常温時に金型と金型保持
部との着脱が容易で、かつ高温時(使用時)に高い精度
で自動調心することができ、成形時の金型の位置精度を
極めて高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,cは、本発明に係る装置の第1の実施例
を示す説明図、 第2図a,b,cは、本発明に係る装置の第2の実施例
を示す説明図、 第3図a,bは本発明に係る装置の第3実施例を示す説
明図、 第4図は従来技術の説明図である。 11……金型 12……コレット部 14……リング部 15……金型ホルダー 16……ヒーター

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金型と金型保持部材とを嵌合により固定す
    る金型保持装置において、 線膨張率の小さい材質よりなる金型と線膨張率の小さい
    外周部材とで線膨張率の大きな部材をはさみ込むように
    して配置して構成したことを特徴とする金型保持装置。
  2. 【請求項2】前記金型と外周部材の線膨張率は8×10
    -6以下であり、前記線膨張率の大きな部材の線膨張率は
    12×10-6〜18×10-6程度であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の金型保持装置。
  3. 【請求項3】前記線膨張率の大きな部材は、金型の胴部
    に対応して環状,短形状等に形設されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の金型保持装置
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JP4857931B2 (ja) * 2006-06-14 2012-01-18 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子用成形金型

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