JPH09309113A

JPH09309113A - 成形型製造方法

Info

Publication number: JPH09309113A
Application number: JP8125797A
Authority: JP
Inventors: Yoshiichi Nakajima; 芳一中島; Isao Yokota; 功横田
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化し、製造時間を短くすること
ができる成形型製造方法を提供する。【解決手段】表面と裏面との間が、成形品の表面と裏面
との間より設定された距離だけ厚さ方向に離されるとと
もに、成形型のパーティングラインに沿ってフランジ部
４４を、成形品の貫通孔に対応する部分に仮想壁部をそ
れぞれ形成されたマスターモデル４０を形成し、該マス
ターモデル４０を樹脂注入容器５５内にセットし、該樹
脂注入容器５５に樹脂を注入して硬化させて、前記マス
ターモデル４０の両側にキャビティ及びコアを形成す
る。マスターモデル４０を樹脂注入容器５５内にセット
し、該樹脂注入容器５５に樹脂を注入して硬化させるだ
けでキャビティ及びコアを形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形型製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形に使用される成形型を製
造する場合、成形品と同じ形状を有するマスターモデル
を枠内にセットし、該枠内に成形型製造用の樹脂を注入
して硬化させるようにしている。図２は従来の成形型製
造方法の第１工程図、図３は従来の成形型製造方法の第
２工程図、図４は従来の成形型製造方法の第３工程図、
図５は従来の成形型製造方法の第４工程図、図６は従来
の成形型製造方法の第５工程図、図７は従来の成形型製
造方法によって製造された成形型の型締状態図である。

【０００３】図において、１１は成形品と同じ形状を有
するマスターモデル、１２は該マスターモデル１１をセ
ットするための見切盤であり、該見切盤１２の上面に
は、前記マスターモデル１１に対応する形状を有する凹
部１３が形成される。まず、第１工程において、図２に
示すように、前記マスターモデル１１を見切盤１２の上
に載置し、マスターモデル１１及び見切盤１２の表面に
図示しない離型剤を塗布する。次に、第２工程におい
て、図３に示すように、見切盤１２の上に前記凹部１３
を包囲する枠１４を載置し、該枠１４内に成形型製造用
の樹脂１５を注入する。

【０００４】そして、注入された樹脂１５が一次硬化す
ると、第３工程において、図４に示すように、装置全体
が反転させられ前記見切盤１２が取り外される。なお、
このとき、一次硬化した樹脂１５はキャビティ１７にな
っている。続いて、該キャビティ１７の周囲に枠１８を
セットし、マスターモデル１１及びキャビティ１７の表
面に前記離型剤を塗布する。

【０００５】次に、第４工程において、図５に示すよう
に、枠１８内に成形型製造用の樹脂１５を注入する。な
お、この場合、該樹脂１５には金属粉が含有される。そ
して、注入された樹脂１５が一次硬化すると、第５工程
において、図６に示すように、枠１８が取り外されると
ともに、マスターモデル１１が離型させられる。なお、
このとき、一次硬化した樹脂１５はコア２１になってい
る。このようにして、キャビティ１７及びコア２１を形
成することができる。

【０００６】そして、図７に示すように、前記キャビテ
ィ１７をモールドベース２３に、コア２１をモールドベ
ース２４にそれぞれ取り付け、かつ、キャビティ１７と
コア２１とを対向させて当接させると、キャビティ１７
とコア２１との間に、前記マスターモデル１１に対応す
る形状のキャビティ空間２５が形成される。したがっ
て、該キャビティ空間２５内に溶融樹脂を充填（てん）
し、固化させることによって、成形品を形成することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の成形型製造方法においては、マスターモデル１１を
セットするための見切盤１２を製造する必要があるだけ
でなく、キャビティ１７及びコア２１を形成するため
に、それぞれ樹脂１５を枠１４、１８内に注入し、一次
硬化させる必要があるので、製造工程が複雑になるだけ
でなく、製造時間が長くなってしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の成形型製造方法の問
題点を解決して、製造工程を簡素化することができるだ
けでなく、製造時間を短くすることができる成形型製造
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の成
形型製造方法においては、表面と裏面との間が、成形品
の表面と裏面との間より設定された距離だけ厚さ方向に
離されるとともに、成形型のパーティングラインに沿っ
てフランジ部を、成形品の貫通孔に対応する部分に仮想
壁部をそれぞれ備えたマスターモデルを形成し、該マス
ターモデルを樹脂注入容器内にセットし、該樹脂注入容
器に樹脂を注入して硬化させて、前記マスターモデルの
両側にキャビティ及びコアを形成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図８は本発明の
実施の形態における成形品の斜視図、図９は本発明の実
施の形態における成形品の断面図である。図において、
３１は、例えば、切頭角錐（すい）形の形状を有する成
形品であり、該成形品３１は、射出成形によって形成さ
れ、頂壁３２及び４個の側壁３３を有する。そして、前
記頂壁３２の中央には、矩（く）形の凹部３６が形成さ
れ、該凹部３６の底壁３５と前記頂壁３２とは、４辺の
うちの１辺において壁３７によって接続され、残りの３
辺においては接続されない。その結果、前記凹部３６
に、成形品３１の貫通孔として、例えば、押切部３４が
構成される。なお、Ｔは前記頂壁３２の厚さ、θ₁は前
記押切部３４と法線とが成す角度である。

【００１１】次に、前記成形品３１を成形するためのマ
スターモデルについて説明する。図１０は本発明の実施
の形態におけるマスターモデルの斜視図、図１１は本発
明の実施の形態におけるマスターモデルの断面図であ
る。図において、４０はマスターモデルであり、該マス
ターモデル４０は、成形品３１（図８）に対応する本体
部４３及びフランジ部４４から成る。

【００１２】また、前記本体部４３は、切頭角錐形の形
状を有し、頂壁部４５及び４個の側壁部４６を有する。
前記頂壁部４５の中央には、矩形の凹部４１が形成され
る。この場合、マスターモデル４０は、前記成形品３１
の表面と裏面との間を、図における上下方向に距離ｔだ
け離すことによって形成される。したがって、前記頂壁
部４５の厚さが（Ｔ＋ｔ）となるとともに、成形型のパ
ーティングラインに沿ってフランジ部４４が形成され
る。また、該凹部４１の底壁部４７と前記頂壁部４５と
は４辺において接続され、前記押切部３４に対応する部
分には、所定の厚さｔ_aを有する仮想壁部５２が形成さ
れる。すなわち、前記凹部４１には、マスターモデル４
０を貫通する押切部は形成されない。

【００１３】この場合、θ₂は仮想壁部５２と法線とが
成す角度であり、前記角度θ₁と等しいので、仮想壁部
５２の厚さｔ_aは、ｔ_a＝ｔ・ｓｉｎθ になる。なお、距離ｔは、成形品３１の大きさ、形状等
によって異なるが、本実施の形態においては、０．５〜
３〔ｍｍ〕程度とする。また、通常、成形型のパーティ
ングラインは平面状にされるが、パーティングラインが
湾曲している場合には、前記フランジ部４４もパーティ
ングラインに沿って湾曲させられる。

【００１４】ところで、前記マスターモデル４０は、成
形品３１の３次元ＣＡＤマスターデータに基づいて、エ
ポキシ系の光硬化性樹脂を使用し、光造形法によって形
成される。次に、前記マスターモデル４０の形成方法に
ついて説明する。図１２は本発明の実施の形態における
マスターモデルの形成装置の概念図である。

【００１５】図において、４８は樹脂収容槽、４９は該
樹脂収容槽４８内に収容された液体状の光硬化性樹脂、
５０は前記樹脂収容槽４８内を矢印Ａ方向に昇降させら
れるベース、５１は前記樹脂収容槽４８の上方におい
て、水平に移動自在に配設された光源である。なお、該
光源５１としてはＡｒレーザ、Ｈｅ−ｃｄレーザ等が使
用される。

【００１６】前記構成の形成装置によってマスターモデ
ル４０を形成する場合、まず、マスターモデル４０の形
状を定義する３次元ＣＡＤマスターデータを用意する。
続いて、成形型製造用の光硬化性樹脂４９及び成形品製
造用の樹脂が硬化するときにそれぞれ収縮することを考
慮して、前記３次元ＣＡＤマスターデータに収縮率を掛
け、マスターモデル４０の元データとする。この場合、
前記収縮率は、成形型を形成する際に成形型製造用の光
硬化性樹脂４９が硬化するときの収縮率と、成形品３１
を形成する際に成形品製造用の樹脂が硬化するときの収
縮率とを掛けることによって計算される。

【００１７】次に、前記マスターモデル４０の元データ
に基づいて、パーティング面、すなわち、後に成形品３
１（図９）を成形するときに図示しないキャビティとコ
アとが当接する面を設定する。この場合、型閉じ及び型
開きが行われるのに伴ってアンダーカットが形成されな
いようにパーティング面を設定する必要があり、型開閉
方向に対して垂直の方向において成形品３１が最も広く
なる面をパーティング面とするのがよい。また、成形品
３１に貫通孔がある場合には、該貫通孔の中心線とパー
ティング面とが平行にならないようにする。

【００１８】本実施の形態においては、パーティング面
は、成形品３１の各側壁３３の端部に沿って、かつ、底
壁３５と平行になるように設定される。また、貫通孔の
中心線とパーティング面とは平行ではない。続いて、前
記マスターモデル４０の元データにおいて、前記パーテ
ィング面のデータを基準にして、マスターモデル４０の
表面のデータ値に、キャビティ側に向けて距離ｔに相当
する値を加算し、それに伴って、前記パーティング面の
データ値にキャビティ側に向けて距離ｔに相当する値を
加算する。このようにして、前記マスターモデル４０の
最終データを得る。

【００１９】その結果、マスターモデル４０の厚さが距
離ｔの分だけ厚くされ、かつ、前記側壁部４６の端部
に、前記パーティング面に沿って距離ｔの厚さのフラン
ジ部４４が形成される。なお、マスターモデル４０の裏
面のデータ値から、キャビティ側に向けて距離ｔに相当
する値を減算し、それに伴って、前記パーティング面の
データ値からキャビティ側に向けて距離ｔに相当する値
を減算してもよい。

【００２０】また、計算の基準にされるオフセット値
（０値）を距離ｔに相当する値だけずらすことによっ
て、マスターモデル４０の厚さを距離ｔの分だけ厚く
し、かつ、前記側壁部４６の端部に、前記パーティング
面に沿って距離ｔの厚さのフランジ部４４を形成するこ
ともできる。前記マスターモデル４０の元データの形
成、パーティング面の設定、及びマスターモデル４０の
最終データの形成は、いずれもＣＡＤ装置を操作するこ
とによって行われる。

【００２１】また、面データ（立体データではなく、厚
さがないデータ）を使用することができないＣＡＤ装置
においては、前記マスターモデル４０の元データにおけ
る前記側壁部４６の端部のデータに、前記パーティング
面に沿って設定される極めて薄いフランジのデータをあ
らかじめ加える。続いて、前記パーティング面のデータ
を基準にして、マスターモデル４０の表面のデータ値
に、キャビティ側に向けて距離ｔに相当する値を加算
し、それに伴って、前記フランジのデータ値を距離ｔに
相当する値にする。

【００２２】次に、前記ベース５０が、光硬化性樹脂４
９の表面から０．２〔ｍｍ〕程度の深さまで下降させら
れ、ベース５０の上に光硬化性樹脂４９の薄層が形成さ
れる。そして、光源５１を前記元データのスライス図形
データに従って所定の範囲にわたって移動させながら点
灯させ、細く絞られた紫外線を、光硬化性樹脂４９の表
面から０．２〔ｍｍ〕程度の深さまで照射すると、照射
された部分において縮重合反応が生じ、０．２〔ｍｍ〕
程度の厚さの光硬化性樹脂４９が硬化させられ、固化層
が形成される。

【００２３】続いて、前記ベース５０を更に０．２〔ｍ
ｍ〕程度下降させ、前記光源５１を次のスライス図形デ
ータに従って所定の範囲にわたって移動させながら点灯
させ、細く絞られた紫外線を、前記光硬化性樹脂４９に
照射する。その結果、該光硬化性樹脂４９の照射された
部分において、縮重合反応が生じ、前回形成された固化
層と一体的に更に０．２〔ｍｍ〕程度の厚さの光硬化性
樹脂４９が硬化させられる。

【００２４】このように、ベース５０を０．２〔ｍｍ〕
程度の深さずつ順次下降させ、そのたびに紫外線を前記
光硬化性樹脂４９の所定の範囲に照射すると、固化層が
連続して形成され、マスターモデル４０となる。次に、
該マスターモデル４０を使用した成形型製造方法につい
て説明する。図１は本発明の実施の形態における成形型
製造方法の第１工程図、図１３は図１のＢ−Ｂ断面図、
図１４は本発明の実施の形態における成形型製造方法の
第２工程図、図１５は本発明の実施の形態における成形
型製造方法の第３工程図、図１６は本発明の実施の形態
における成形型製造方法によって製造された成形型の型
締状態図である。

【００２５】まず、第１工程において、図１に示すよう
に、樹脂注入容器５５内にマスターモデル４０をセット
する。この場合、該マスターモデル４０が樹脂注入容器
５５内において移動することがないように、前記樹脂注
入容器５５内には、マスターモデル４０のフランジ部４
４を保持する保持具５６が配設される。該保持部５６
は、フランジ部４４を収容するための溝５７を有し、フ
ランジ部４４の周縁に沿って配設され、樹脂注入容器５
５内の空間をキャビティ側とコア側とに分離する。

【００２６】次に、第２工程において、図１４に示すよ
うに、樹脂注入容器５５内に成形型製造用の樹脂１５を
注入して一次硬化させる。なお、該樹脂１５としては、
アルミニウム等の金属粉末に、エポキシの熱硬化性樹脂
を体積比で２０〔％〕程度混ぜたものが使用される。こ
の場合、アルミニウム等の金属粉末によって、成形型に
歪（ひず）みが生じるのを抑制し、耐摩耗性を高くする
ことができる。

【００２７】なお、樹脂注入容器５５に樹脂１５を注入
したときに、キャビティ側の樹脂１５ａの液面とコア側
の樹脂１５ｂの液面とが等しくなるように、樹脂注入容
器５５内のキャビティ側とコア側とが図示しない流路に
よって連通させられる。したがって、樹脂注入容器５５
内の樹脂１５の圧力がマスターモデル４０に作用するこ
とはない。

【００２８】そして、前記樹脂１５が一次硬化すると、
第３工程において、図１５に示すように、キャビティ側
の樹脂１５ａによってキャビティ５８が、コア側の樹脂
１５ｂによってコア５９がそれぞれ形成される。この場
合、前述したように、前記頂壁部４５（図１１）の厚さ
は（Ｔ＋ｔ）とされ、前記マスターモデル４０の表面と
裏面との間は、前記成形品３１（図９）の表面と裏面と
の間より距離ｔだけ離されているので、第３工程におい
て形成されるキャビティ５８とコア５９とは距離ｔだけ
離された状態で形成される。

【００２９】その後、前記樹脂注入容器５５が取り外さ
れ、キャビティ５８及びコア５９を得ることができる。
そして、図１６に示すように、前記キャビティ５８をモ
ールドベース２４に、コア５９をモールドベース２３に
それぞれ取り付け、かつ、キャビティ５８とコア５９と
を対向させて当接させると、キャビティ５８とコア５９
との間に、前記成形品３１に対応する形状のキャビティ
空間６０が形成される。

【００３０】したがって、図示しない型締装置によって
型締めを行い、前記キャビティ空間６０内に溶融樹脂を
充填し、固化させることによって、成形品３１を形成す
ることができる。この場合、キャビティ５８とコア５９
とを接触させると、キャビティ５８とコア５９とは、前
記フランジ部４４がない分だけ、すなわち、距離ｔだけ
近付く。したがって、成形品３１の頂壁３２の厚さをＴ
にすることができる。

【００３１】このように、マスターモデル４０を形成す
る際に、成形型のパーティングラインに沿ってフランジ
部４４を、押切部３４に対応する部分に仮想壁部５２を
それぞれ形成するようにしているので、マスターモデル
４０に対応する形状を有する図示しない見切盤を別途製
造する必要がないだけでなく、樹脂注入容器５５に樹脂
１５を１回注入するだけでキャビティ５８及びコア５９
を形成することができるので、製造工程を簡素化するこ
とができるだけでなく、製造時間を短くすることができ
る。

【００３２】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、これらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、成形型製造方法においては、成形型製造方法にお
いては、表面と裏面との間が、成形品の表面と裏面との
間より設定された距離だけ厚さ方向に離されるととも
に、成形型のパーティングラインに沿ってフランジ部
を、成形品の貫通孔に対応する部分に仮想壁部をそれぞ
れ備えたマスターモデルを形成し、該マスターモデルを
樹脂注入容器内にセットし、該樹脂注入容器に樹脂を注
入して硬化させて、前記マスターモデルの両側にキャビ
ティ及びコアを形成する。

【００３４】この場合、マスターモデルを樹脂注入容器
内にセットし、該樹脂注入容器に樹脂を注入して硬化さ
せるだけでキャビティ及びコアを形成することができ
る。したがって、マスターモデルに対応する形状を有す
る見切盤を別途製造する必要がなく、また、樹脂注入容
器に樹脂を１回注入するだけでよいので、製造工程を簡
素化することができるだけでなく、製造時間を短くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における成形型製造方法の
第１工程図である。

【図２】従来の成形型製造方法の第１工程図である。

【図３】従来の成形型製造方法の第２工程図である。

【図４】従来の成形型製造方法の第３工程図である。

【図５】従来の成形型製造方法の第４工程図である。

【図６】従来の成形型製造方法の第５工程図である。

【図７】従来の成形型製造方法によって製造された成形
型の型締状態図である。

【図８】本発明の実施の形態における成形品の斜視図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態における成形品の断面図で
ある。

【図１０】本発明の実施の形態におけるマスターモデル
の斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態におけるマスターモデル
の断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態におけるマスターモデル
の形成装置の概念図である。

【図１３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態における成形型製造方法
の第２工程図である。

【図１５】本発明の実施の形態における成形型製造方法
の第３工程図である。

【図１６】本発明の実施の形態における成形型製造方法
によって製造された成形型の型締状態図である。

【符号の説明】

１５樹脂３１成形品３４押切部４０マスターモデル４４フランジ部５２仮想壁部５５樹脂注入容器５８キャビティ５９コアｔ距離Ｔ厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）表面と裏面との間が、成形品の表
面と裏面との間より設定された距離だけ厚さ方向に離さ
れるとともに、成形型のパーティングラインに沿ってフ
ランジ部を、成形品の貫通孔に対応する部分に仮想壁部
をそれぞれ備えたマスターモデルを形成し、（ｂ）該マ
スターモデルを樹脂注入容器内にセットし、（ｃ）該樹
脂注入容器に樹脂を注入して硬化させて、前記マスター
モデルの両側にキャビティ及びコアを形成することを特
徴とする成形型製造方法。