JPH0741646B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金型装置に関し、より詳細には入れ子型を用い
た金型装置に関する。

（従来の技術） 射出成形機は固定盤と可動盤に金型を装着し、射出ノズ
ルから金型に設けられた樹脂路を経由してキャビティ内
に溶融樹脂を充填して成形する。

従来の金型装置では成形時にきわめて大きな圧力が加わ
るため、この圧力に耐えられる構造とする必要があるこ
と、成形精度を向上させるため型開閉をスムーズに行っ
たり、成形品の突き出しをスムーズに行ったりするため
金型をガイドするガイドピンなどを高精度で設ける必要
があること等の理由から金型装置はより複雑化し、また
大型化している。

また、最近は多種製品を製造する必要性が高まってお
り、製造サイクルの短縮化も進んでいるため、金型の製
作時間の短縮化が求められ、また製造作業においては、
多種製品の製造に合わせて成形機への金型の装着、取り
外しなど作業性を向上できる金型装置が求められてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような多種少量生産に好適に対応できる金型装置
として、たとえば入れ子を用いる方法がある。この入れ
子を用いる方法は、固定盤あるいは可動盤にホルダ部を
設け、このホルダ部に入れ子を嵌装して金型装置とする
もので、入れ子は共通規格に設定し、製品ごとに取り替
えてホルダ部に装着できるようになっている。この入れ
子を用いた金型装置によれば、別製品を製造する場合に
は入れ子を取り替えるだけですむから取扱いが容易であ
り、またホルダ部に複数個の入れ子が装着できるように
することによって異種製品を同時成形できるといった利
点がある。

しかしながら、この従来の入れ子を用いた金型装置で
は、ホルダ部の側方から入れ子を装着するようにしたり
するため、入れ子の装着保持性が十分でなかったり、入
れ子そのものにガイドピン等を設けて位置決め精度を得
るといった構成によるため入れ子の構成が複雑になると
いう問題点があった。

また、従来の入れ子を用いた金型装置では型合わせ時の
精度を得るため、ホルダ部どうしでガイドピンとガイド
ブッシュによるクリアランスをとるとともに、入れ子ど
うしでもガイドピンとガイドブッシュによるクリアラン
スをとっている。このため、二重のクリアランスが必要
となって高精度の型合わせが困難であるという問題点が
あった。

本発明はこれら問題点を解消すべくなされたものであ
り、その目的とするところは、金型の構成を簡素化する
ことができて金型の製作組み立てを容易にし、金型をコ
ンパクトにすることができるとともに、精度のよい樹脂
成形を可能にする金型装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。

すなわち、固定盤と可動盤に固定入れ子型と可動入れ子
型とを交換可能に装着する取り付け盤及び支持盤を固定
し、前記支持盤の前記取り付け盤との当接面にガイドピ
ンを設けるとともに、前記取り付け盤に前記ガイドピン
が摺入するガイドブッシュを設けて支持盤と取り付け盤
とを位置決め可能とし、前記固定入れ子型と可動入れ子
型に設ける型本体部を、製品を成形するコアとコアの外
側面に当接してコアを保持する所定の規格サイズに形成
したホルダとによって形成し、前記ホルダの端面上に、
型閉じ時に互いに凹凸嵌合して前記固定入れ子型と可動
入れ子型との相互位置を位置決めするとともに、型締め
時に前記固定入れ子型と可動入れ子型のコアを締め付け
るテーパ面を形成したフランジを設けたことを特徴とす
る。

（作用） 本発明に係る金型装置では固定盤と可動盤に各々固定し
た取り付け盤と支持盤に固定入れ子型と可動入れ子型を
装着して使用する。取り付け盤と支持盤とはガイドピン
とガイドブッシュにより位置決めされ、固定入れ子型と
可動入れ子型とは型閉じ時にコアの外側面に配置したホ
ルダが相互に嵌合して位置決めされる。ホルダの端面上
に形成したフランジにはテーパ面が形成され、型締め力
によって固定入れ子型と可動入れ子型のコアが締め付け
られて支持される。

（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図は本発明に係る金型装置の一実施例を示す説明図
で、固定盤10および可動盤12に互いに組となる入れ子型
を嵌装している。以下、固定盤10に嵌装する入れ子型を
固定入れ子型、可動盤12に嵌装する入れ子型を可動入れ
子型という。なお、11は断熱板、13は定盤である。

前記固定入れ子型14は固定盤10に固設した取り付け盤20
に設けた嵌合凹部内に嵌装して固定する。固定盤10の背
後には射出ノズルが配置され、射出ノズルは固定入れ子
型14に設ける射出ブッシュ22の後面に当接する。取り付
け盤20には型合わせする際にガイドピンが摺入して固定
入れ子型14と可動入れ子型16とをガイドして位置決めす
るガイドブッシュ24を設ける。ガイドピン26は可動盤12
に取り付ける支持盤30の取り付け盤20との当接面に立設
する。また、取り付け盤20には固定入れ子型14を温調す
るための水孔28を設ける。固定入れ子型14は製品を成形
する部分であるコアとコアを固定保持するホルダとを有
する。

前記可動入れ子型16は可動盤12に固設される支持盤30に
固定する。支持盤30には第１図に示すように可動入れ子
型16を嵌装するための嵌合孔32を設け、この嵌合孔32内
に可動入れ子型16を嵌装する。嵌合孔32は支持盤30を貫
通して設けるもので、その後面は可動盤12によって規制
される。

可動入れ子型16は上記固定入れ子型14と同様に製品を成
形する部分であるコアとコアを収納するホルダとを有す
るもので、実施例では第３図に示すようにホルダ40によ
ってコア42の外側面を保持するようにして組み立てる。

第１図に示すように、ホルダ40によって支持されたコア
42の後方の嵌合孔32内部は可動入れ子型16の可動部分を
収納する空間であって、押動プレート44に設けた透孔に
ホルダ40後壁面の各コーナー部で立設されたガイドバー
46が挿通して押動プレート44が進退可能に支持されてい
る。押動プレート44は板状体であって実施例においては
２枚の板状体を一体に重ねて用いている。前記透孔は各
ガイドバー46の配置位置に合わせて穿設するもので、進
退動の際のガイドバー46と押動プレート44とのガタをな
くすため、押動プレート44の透孔にカラー48を内設して
いる。ガイドバー46とカラー48とのすり合わせ精度はで
きるだけ高精度に設定して成形精度を高めるようにす
る。押動プレート44が正確に平行移動することは成形品
を正しく取り出すうえで重要であり、高品質、長寿命化
のポイントとなる。なお、ガイドバー46はホルダ40後部
に、図のようにねじ止め等により一定精度で固定する。

ホルダ40の後壁面と押動プレート44との間には、ガイド
バー46に外挿してホルダ40と押動プレート44間を弾発す
べく付勢されたスプリング50を配置する。また、ガイド
バー46の可動盤12側の先端部には押動プレート44の戻り
位置を規制するストッパ52を固定する。押動プレート44
は常時はスプリング50によって弾発されストッパ52に当
接している。ストッパ52は押動プレート44の戻り位置を
規制するから、ストッパ52の厚さを適宜設定することに
よって押動プレート44の戻り位置を適当に設定すること
ができる。なお、押動プレート44の戻り位置を可動盤12
から若干離間させて設定するのは、押動プレート44と可
動盤12との間に異物がはいったりした場合でも常に一定
位置に戻るようにするためでもある。従来の金型装置に
おいてもストップピンなどを用いて戻り位置を規制して
いるが、上記のストッパ52はこれと同様な機能を有して
いる。また、ガイドバー46およびストッパ52は従来装置
でのサポートピンの機能を有している。

なお、押動プレート44にはコア42と組になって設置され
る突き出しピン54をコアに向けて立設する。上記の押動
プレート44の進退動作は突き出しピン54の突出入操作に
相当している。押動プレート44の戻り位置が正確に設定
できるということは製品の成形精度を向上させるうえで
きわめて重要である。実施例の使用方法ではコアには複
数個のキャビティを形成するのがふつうであり、これら
のキャビティに対応して複数本の突き出しピン54を配設
している。

前記可動盤12は型締シリンダ等に連繋して進退し、押し
出しピン56は前記押動プレート44の後面に対向する盤面
から突出入して、押動プレート44の後面を押圧する。押
し出しピン56の可動盤12の盤面からの突出長はふつう成
形機によって一定に設定されているから、前記ストッパ
52の厚さを適当に設定することによって押動プレート44
の実質的な押動範囲を可変に設定することができる。

なお、製品の設計上の要請などにより、突き出しピン54
の突き出し長さを長くとったりする必要がある場合に
は、ガイドバー46の長さを長くしたりすることによって
ストローク長を可変にすることができる。

支持盤30には前記取り付け盤20と同様に温調用の水孔28
を設けている。

第２図は支持盤30に可動入れ子型16を嵌装した状態を示
す正面図である。可動入れ子型16は図のように支持盤30
の嵌合穴32内に嵌装されるが、支持盤30に位置決めして
固定するため、矩形状の嵌合穴32の隣接する２辺にテー
パ凹部60を設け、テーパ凹部60の内壁面と嵌合穴32内に
嵌装される可動入れ子型16のホルダ40の外壁面にウェッ
ジ体62を嵌挿する。テーパ凹部60は嵌合穴32の内壁面は
型開閉面から奥側に進むにつれて徐々にホルダ40の外面
に接近するテーパ面に形成され、ウェッジ体62は嵌合穴
32の内壁面に当接する面がテーパ面に形成されている。

可動入れ子型16を支持盤30にセットする場合は、嵌合穴
32内に型開閉方向からホルダ40によってコア42の外側面
を保持した可動入れ子型16を挿入し、ウェッジ体62を嵌
挿してボルト締めすることによって行う。テーパ凹部60
が形成されていない嵌合穴32の残りの２面が位置決め面
となり、この２面にホルダ40の外側面が当接して位置決
めされる。

なお、第１図に示す押動プレート44およびガイドバー46
等ももちろんホルダ40と共に嵌合穴32内にセットされ
る。第２図で押動プレート44を破線で示す。押動プレー
ト44は図のように略Ｈ形に形成される。

前述した固定入れ子型14を取り付け盤20に固定する方法
も上記可動入れ子型16の固定方法と同様で、ウェッジ体
を嵌入して二方から締め付ける方法によっている。

第３図は前記固定入れ子型14と可動入れ子型16のパーテ
ィング面を示す。第３図（ａ）は固定入れ子型14、第３
図（ｂ）が可動入れ子型16を示す。40aは固定入れ子型1
4のホルダ、42aは固定入れ子型14のコアである。コア42
aの外側にホルダ40aが配置され、コア42aが保持されて
いる。

なお、ホルダ40、40aはコア42、42aの外側面に当接して
コア42、42aを保持するもので、コア42、42aの各辺に合
わせて形成した４つの組み立て片を組み合わせ、コア4
2、42aの下面に設置する支持板にボルト締めして固定す
る。これらコア42とホルダ40、コア42aとホルダ40aが型
本体部を構成する。

型閉じ時にコア42、42aが嵌合して樹脂充填用のキャビ
ティを形成するが、同時にホルダ40、40aの端面も相互
に凹凸嵌合するようホルダ40、40aの端面を形成する。
前述したように、型締め時においては取り付け盤20と支
持盤30とはガイドピン26がガイドブッシュ24に摺入して
位置決めされるが、実施例では、同時にホルダ40、40a
の端面が相互に嵌合することによって固定入れ子型14と
可動入れ子型16が相互に位置決めされる。ホルダ40とホ
ルダ40aとの嵌合は、ホルダ40、40aの端面上にフランジ
60、60aを突設することによって行う。フランジ60、60a
は型閉じ時にホルダ40、40aが相互に嵌合するようホル
ダ40、40aの端面の内縁側と外縁側で段差形状になるよ
う形成する。第１図に示すようにフランジ60、60aは型
締め方向で接する面をテーパ面に形成し、型締めした際
にコア42、42aに締め付け力が作用するようにする。

実施例ではホルダ40、40aの端面上に設けるフランジ60
とフランジ60aは第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、
各々の固定入れ子型14と可動入れ子型16で対向する２辺
のフランジ60、60aをともに内縁側あるいはともに外縁
側に設け、可動入れ子型16でフランジ60を内縁側に設け
たホルダ40の辺についてはこれに嵌合する固定入れ子型
14のホルダ40aの辺上のフランジ60bを外縁側に設け、可
動入れ子型16でフランジ60を外縁側に設けたホルダ40の
辺についてはこれに嵌合する固定入れ子型14のホルダ40
aの辺上のフランジ60aを内縁側に設けるようにした。

型締め時には上記のようにフランジ60、60aの嵌合面を
テーパ面としたことによって、フランジ60、60aはコア4
2、42aの対向する辺間を圧縮するように作用し、ホルダ
40とホルダ40aの嵌合によって第３図でコア42に対して
は左右の辺から締め付け、コア42aについては上下の辺
から締め付けるようにすることができる。実施例では、
第３図に示すように隣り合うフランジの連結部にＬ形の
係合部62を設けて型締め時にフランジ60、60aが外側に
撓むのを防止してコア42、42aの締め付けが有効に作用
するようにした。

このようにコア42、42aの外面をホルダ40、40aによって
保持するとともに、ホルダ40、40aの端面に互いに嵌合
するフランジ60、60aを設けたことによって、従来のガ
イドピンとガイドブッシュを用いずに高精度の型合わせ
が可能となった。

上記ホルダ40、40aに嵌装されるコア42、42aには製品に
応じて適宜加工を行う。第３図（ｂ）はコア42に設ける
ランナ64およびキャビティ66の一例を示す。コア42に形
成するキャビティの数等はもちろん限定されるものでは
ないが、小型製品の場合は複数個設けて製造効率を上げ
るようにするのがふつうである。コア42aで68は樹脂注
入孔を示すが、コア42、42aは製品によって異なる部分
であって製品ごと適宜形状に形成する。

なお、きわめて微細で高精度が要求されるような製品に
あっては、コア42の加工はきわめて複雑になり、コア42
が単一の構成部材から成るとは限らない。したがって、
このような場合はコア42は複数のユニットから成り立つ
ことになるが、このように複数のユニットから成り立つ
ような場合は、実際の製造作業においてまず一つのキャ
ビティの製作ができた段階でコア42を組み立てて生産に
移ることができる。

本格生産では、たとえば図３（ｂ）のように最終的に６
つのキャビティを製作して生産を行うような場合、一つ
のキャビティを製作するに時間がかかるような場合は、
まず一つのキャビティができたところで１個取りで生産
に移り、次にキャビティができたらこれをコアに組み込
んで２個取り生産するというように金型の製作段階に合
わせて生産することが可能である。この方法はキャビテ
ィ部分が複雑な形状で短時間で組み上げができないよう
な場合に好適である。本実施例の入れ子型では、ホルダ
40、40aは共通部分として使用し、コア42、42aは製品に
よって製作する部分であるから、コア42、42aが複数の
構成部材から成る場合に部分的に完成した構成部材を組
み込んで入れ子型を構成することが容易に可能である。

なお、上記固定入れ子型14および可動入れ子型16は固定
盤10および可動盤12に対して複数個取り付けることもも
ちろん可能であって、この場合も上述したと同様にコア
部分等の金型製作の進行状況に合わせて固定入れ子型1
4、可動入れ子型16を適宜取り付けて用いることができ
る。また、同時に異種の入れ子型を取り付けることによ
って異種製品を製造することも可能である。

上記構成に係る実施例の金型装置の動作を以下説明す
る。

可動盤12が押動されることによって固定入れ子型14と可
動入れ子型16とが型閉じし、射出ノズルからキャビティ
66内に樹脂が充填されて成形され、型開きするとともに
押し出しピン56が押し出され、押動プレート44が押動さ
れ、突き出しピン54が突き出されて成形品が離型され
る。押し出しピン56が戻るとともにスプリング50の付勢
力によって押動プレート44がストッパ52に当接する元位
置まで戻される。これらの動作を繰り返すことによって
連続的な樹脂成形を行う。

本実施例の金型装置はコア42、42aの外側面をホルダ4
0、40aによって枠体状に保持するように構成したから、
ホルダ40、40aを共通規格としておけば、コア42、42a部
分のみを製品ごとに製作することによってホルダ40、40
aを共通に使用することができる。また、これによって
取り付け盤20、支持盤30も共通に使用できて、固定入れ
子型14、可動入れ子型16の取り付けも共通化することが
できる。

また、本実施例で使用する固定入れ子型14および可動入
れ子型16は製品を成形するのに必要とするコア42、42a
部分が入れ子型の主要部であって、ホルダ40、40aはコ
ア42、42aの保持用に使用するのみであるから、固定入
れ子型14と可動入れ子型16は入れ子型として可能な最小
のサイズにでき、従来の入れ子型よりもさらにコンパク
トに形成することが可能である。

（発明の効果） 本発明に係る金型装置によれば、上述したように、型本
体部をコアとコアの外側面に当接して保持するホルダに
よって構成したことによって、入れ子型の構造を簡素化
することができる。また、ホルダの端面にフランジを設
けて型締め時にホルダが嵌合するように構成したことに
よってガイドピンを用いずに固定入れ子型と可動入れ子
型を精度よく位置決めすることができる。また、入れ子
型がコンパクトに形成でき取扱いやすい金型装置として
提供することができる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金型装置の一実施例を示す説明
図、第２図は支持盤に可動入れ子型を取り付けた状態を
示す正面図、第３図（ａ）、（ｂ）は固定入れ子型と可
動入れ子型の入れ子型面を示す平面図である。 10……固定盤、12……可動盤、14……固定入れ子型、16
……可動入れ子型、20……取り付け盤、26……ガイドピ
ン、30……支持盤、32……嵌合穴、40、40a……ホル
ダ、42、42a……コア、44……押動プレート、46……ガ
イドバー、50……スプリング、52……ストッパ、56……
押し出しピン、60、60a……フランジ、64……ランナ、6
6……キャビティ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定盤と可動盤に固定入れ子型と可動入れ
   子型とを交換可能に装着する取り付け盤及び支持盤を固
   定し、 前記支持盤の前記取り付け盤との当接面にガイドピンを
   設けるとともに、前記取り付け盤に前記ガイドピンが摺
   入するガイドブッシュを設けて支持盤と取り付け盤とを
   位置決め可能とし、 前記固定入れ子型と可動入れ子型に設ける型本体部を、
   製品を成形するコアとコアの外側面に当接してコアを保
   持する所定の規格サイズに形成したホルダとによって形
   成し、 前記ホルダの端面上に、型閉じ時に互いに凹凸嵌合して
   前記固定入れ子型と可動入れ子型との相互位置を位置決
   めするとともに、型締め時に前記固定入れ子型と可動入
   れ子型のコアを締め付けるテーパ面を形成したフランジ
   を設けたことを特徴とする金型装置。