JPS63268619A - 型締方法およびその装置 - 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１ 本発明は、合成樹脂等の可塑物を成形割型に圧入して成
形する場合に用いる型締方法およびその装置に関し、更
に詳しくは、成形割型の側部に勾配を形成し、該割型の
開閉方向に対して直交する方向から前記勾配に合致した
形状をもつ型締部材を押圧し、クサビ効果を利用して小
さな力で割型が開かないように保持できるようにした技
術に関するものである。

［従来の技術］ 圧入成形機における型締装置は、割型内に圧入した高圧
の可塑性材料によって割型が押し開かれないように強力
に締め付けておく機能を有する。

代表的な型締機構としては直圧式とトグル式とがある。

これらの型締装置は、型締シリンダと固定盤、可動盤、
および４本のタイバー等で構成されており、型締シリン
ダの油圧力によって可動盤を摺動させ可動盤と固定盤と
にそれぞれ取り付けた割型を締め付ける構成が採られて
いる。

直圧式は往復動型のピストンに油圧を加えて前進後退さ
せ、それによって直接金型の開閉を行わせる。

それに対してトグル式はトグルリンクを型締シリンダで
駆動する構造であり、トグルリンクの突っ張りによって
タイバーが延ばされ、その弾性回復力で型締力が発生し
割型を保持する。

［発明が解決しようとする問題点］ 何れにしても粘性のある可塑性材料を高圧で成形割型内
に圧入して成形するから、成形平面積が大きくなればな
るほど大型で強固な型締装置が必要となる。

成形機の能力は一般に型締トン数で表示される６例えば
合成樹脂の射出成形機で成形平面積１ｍ８もある大型成
形品を精度よく成形する場合に必要な４００ｋｇ／ｃｍ
”の射出圧を加えると、成形割型を開こうとする内圧は
４０００　ｔにも達する。従って型締能力４０００　を
以上の超大型の射出成形機が必要となる。

このような超大型の成形機について、その重量と型締能
力とを比較すると、平均して型締力２０ｔに対して成形
機重量は約ＩＬの割合となる。また成形機の重置におけ
る型締装置の重量割合は６５％以上にも達する。このよ
うな平均値を前述した超大型射出成形機に当てはめると
、成形機の重量は約２００１以上となり、しかもそのう
ち型締装置に要する重量は１３０を以上にもなる。

このように大型成形品を射出成形する設備にかかる費用
は膨大となり、広い設置スペースが必要となるし、機械
償却費および動力費等を考慮すると成形品の価格は著し
く高価となってしまう、特に成形個数がロント当たり１
０００個程度以下の少量生産の場合には、単価が更に高
くなり、コスト的な面で製造が難しかった。つまり射出
成形による大型成形品を安価に市場に供給することは難
しく、樹脂化が可能な大型製品の開発は経済的な面から
大きな制約があった。

しかし近時、各産業分野において、製造工程の合理化や
洗練されたデーイン等の観点から大型成形品を経済的に
生産したいという要望が非常に強くなってきている。

本発明の目的は、上記のような要請に応え、成形能力や
型締力を損なわずに機械重量を大幅に低減でき、経済的
に且つ省エネルギー、省スペースで成形できるような型
締方法およびその装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、型
締方法とその装置の２発明から構成される。

第１番目の発明は、内面に勾配を有する型締部材を成形
割型の開閉方向に対して直交する内向き方向に移動して
゛、成形割型の側部に形成した型締用の勾配に嵌合させ
て押圧保持し、成形割型の開閉方向にかかる成形圧をそ
れとほぼ直交する方向の分力に対抗することで型締する
ようにした型締方法である。

また第２番目の発明は、固定盤と可動盤とにそれぞれ取
り付けられて開閉自在の成形割型と、該割型の側部に設
けられた型締用の勾配を有する凸状嵌合部と、該凸状嵌
合部に合致する形状の凹状嵌合部を有する型締部材と、
該型締部材を割型の開閉方向比対して直交する方向に移
動自在で且つ前記凸状嵌合部に嵌合した型締位置で保持
可能な型締部材用の作動手段を具備している型締装置で
ある。

より好ましくは、割型の４側部にそれぞれ勾配を設け、
それらに対向してそれぞれ凹状嵌合部を有する型締部材
とその作動手段とを配置し、２方向でバランスよく締め
付けるのが望ましい。

この型締装置は、横型成形機のみならず縦型成形機にも
適用できる。

［作用］ 成形割型は移動手段等により開閉自在となっている。こ
の移動手段は単に割型を開閉するためだけでよいから、
型締力を及ぼす必要がなく、それ飲手型のもので十分で
ある。

成形割型は側部に勾配が設けられており、それらが組み
合わされた時に凸状嵌合部を構成する。この凸状嵌合部
に丁度合致するような凹状の嵌合部を持つ型締部材を割
型開閉方向に対して直角な方向に駆動することによって
型締が行われる。成形時に割型を開こうとする大きな力
が働くが、その力は勾配に応じて勾配に対し直角な方向
の成分と平行な方向の成分に分けることができる。その
うち勾配に対して直角方向の成分は強固な型締部材を用
いることによって、それ自身の強度で保持され、平行な
方向の分力のみが型締部材を移動させようとする力とな
って現れる。従ってこの比較的小さな力に対抗しうるよ
うに型締部材用の作動手段を設けておけば、比較的小さ
な作動手段でも強固に両割型を保持することができる。

これらの結果、装置は著しく小型化でき、且つ大幅な軽
量化を実現できる。

［実施例］ 第１図〜第４図は本発明に係る型締装置の一実施例を示
しており、第１図は割型を開いた状態での正面断面図、
第２図はその平面図であり、第３図は割型を閉じた状態
での正面断面図、第４図はその平面図である。

一方の割型１０は固定盤１２に取り付けられており、該
固定盤１２は型締ボックス１３内に設置される。そして
型締ボックス１３は基礎１４上の受台１５から立設され
た支柱１６上で支持される。他方の割型１８は可動盤２
ｏに取り付けられ、ステー２２で支持される。ステー２
２は摺動台２５と嵌合し、油圧シリンダ等からなる上下
方向移動手段２４により昇降自在である。なお固定側の
割型１０には可塑物の圧入口２６が形成される０割型１
０の内面１０ａと他方の割型１８の上面１８ａがそれぞ
れ成形面となる。

さて本発明の一つの特徴は、このような成形割型１０，
１Ｂの側部に型締用の勾配２８が形成され、両割型が合
致したとき凸状嵌合部３゜を構成する（第３図参照）点
である。この実施例では各成形割型１０，１８の４辺に
それぞれ側方に凸部が設けられており、その凸部の外側
面、即ち固定側の割型ｌＯでは上方の面が、可動側の割
型１８では下方側の面がそれぞれ勾配２８となっている
。

そしてそれら凸状嵌合部３ｏに合致する形状の凹状嵌合
部３２を有する断面はほぼコの字型の型締部材３４が対
向して位置し、型締ボックス１３に取り付けられている
横方向に移動自在の作動手段３６によって横方向に動か
すことができるように構成されている。

このように構成した型締装置の動作は次の如くである。

上下方向への移動手段２４によって可動盤２０に取り付
けられている割型１８は上下動し割型の開閉を行う。こ
の可動盤２０は摺動台２５内のガイドによって横振れす
ることなく上下のみに摺動し、その必要ストローク分は
受台１５．の下まで降りている。

成形に際して型締を行う場合には、第３図および第４図
に示すように、移動手段２４により可動盤２０を上昇し
固定側の割型１０と可動側の割型１８を閉じる。これに
よって４方側面には凸状嵌合部３０が構成される。この
凸状嵌合部３０には型締部材３４の凹状嵌合部３２が対
向しており、作動手段３６により水平方向に駆動されて
４方向から型締が行われる。このような状Ｂ４した後、
圧入口２６から高圧力で可塑物を圧入する。

この高圧圧入によって割型１０と割型１８が開こうとす
る向きに力がかかるが、凹状嵌合部３２を有する型締部
材３４は十分な機械的強度を持つ厚い鋼材等から構成さ
れており、両方の割型１０．１８が開こうとする力の大
部分はこの型締部材３４により保持され、勾配２８に対
応した分力が作動手段３６にががる。それ故その分力に
対抗できるような力を作動手段３６によって与えること
で、両割型１０，１８を閉じた状態で強固に保持するこ
とができる。

可塑物の高圧圧入が完了し冷却されると、充填された樹
脂等は収縮するから、上下方向の力は消失し容易に割型
を開き成形体を取り出すことができる。それには作動手
段３６を動かして型締部材３４を外方向に開き、可動盤
２０を降下させればよい。

このように型締は専ら型締部材３４とその作動手段３６
が受は持つため、可動盤２０を上下動させるための移動
手段２４は型締ボンクス１３に固定している固定側の割
型ｌＯに対して可動用の割型１８を閉じ圧着する程度の
圧力を印加でき、これを開閉のために必要なストローク
だけ動かすことができればよいから、比較的小型の駆動
機構（油圧シリンダ等）で十分であり動力消費は少ない
。

例えば４０００　ｔの型締力の場合について考えてみる
と、凹状嵌合部３２の嵌合深さを約１２ｃｍ程度とし、
１７２０程度の勾配２８を設け、型締勾配と抜は勾配を
兼ねさせる。このような勾配２８を設けておくと、型締
部材３４を上下方向に押し広げる力は嵌合面の両側の勾
配面にかかるから、横方向の分力は約１／Ｉ　Ｏの４０
０ｔとなる。この４００ｔの分力を４個所の型締部材用
の作動手段３６に分割すると、それぞれ１００を以下の
圧力となり、それらによって成形圧４０００　ｔに対抗
することができる。しかもその作動手段の移動距離は僅
か１５ｃｍ程度でよく、油圧シリンダは比較的小型のも
ので十分堪えることができ、それに用いる動力も極めて
少なくなる。

従って型締能力４０００　ｔの射出成形機の場合、従来
技術では前述のように、その装置重量は約２００以上で
あったが、本発明によればその約１／４の５０を程度で
製作可能であり、また必要な動力も従来技術の約１７３
程度で済む。

第５図および第６図は本発明を利用した合成樹脂の縦型
射出成形機の構成を示す正面図と平面図である。型締装
置５０の部分は前記実施例の場合と同様であってよいか
ら、それらについての説明は省略する。押出機５１で熱
可塑化した樹脂を押出しチャンバー５２に充填して貯留
し、型締ボックス内で第３図に示すような圧入口を有す
る成形割型に押出しチャンバー内の貯留樹脂を高圧で圧
入して成形する。

第７図〜第９図は本発明を横型の射出成形機に適用した
場合を示している。基本的な考え方は第１図〜第４図で
述べたものと同様である。

従って説明を簡略化するため対応する部分には同一符号
を付す。横に長い下台フレーム６０の片側上に射出手段
を有する押出機６２が配され、型締装置６４が横置きさ
れている。

可動側の割型１８はこの実施例では水平方向に移動する
。第７図および第９図からも明らかなように、可動盤２
０は図面右手方向に移動手段２４により駆動され、垂直
面内で中心方向に向かって移動する型締部材３４によっ
ｔ型締される。可動盤２０を移動し割型１０，１Ｂを開
閉する移動手段２４′は単に可動側割型１８を型締ボッ
クス１３の固定側割型ｌＯに圧着したり型開きをする役
割りが主であるから、ストロークが長くて外径の小さな
油圧シリンダを用いればよい。

成形割型１０，１８にかかる強大な成形圧は、割型の開
閉方向に対し直交する方向から型締する型締部材３４が
保有する自らの強度とその背後に設けられている作動手
段３６により十分対抗できる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発
明はこのような構成のみに限定されるものではない、前
記の各実施例では型締ボックス１３の４隅にそれぞれ型
締部材３４とその作動手段３６を配置しているが、場合
によっては相対向する１方向のみにそれら型締部材とそ
の作動手段を設けてもよい、また相対向して配置される
両方の型締部材はそれぞれ作動手段により移動できるよ
うな構造とするのが望ましいが、場合によっては一方を
固定式とし他方のみ作動手段により移動できるような構
成としてもよい。

更に本発明で用いる割型は、それ自体が金型としての機
能を有するものであるが、場合によっては型締用のホル
ダと金型本体との組み合わせとし、金型本体のみを交換
できるような構造とするのも有効である。つまりその場
合には型締用のホルダと金型本体とが本発明で言う成形
割型を構成する。そのようにすると、形状の異なる種々
の成形体に対して容易に対応可能となる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように内面に勾配を有する型締部材を成
形割型の開閉方向に対して直交する方向に移動して成形
割型の側部に形成した型締用の勾配に嵌合させて保持し
、成形割型の開閉方向にかかる成形圧の大部分を型締部
材自身の強度で保持するとともに、残りの分力を割型開
閉方向とほぼ直交する方向の押圧力で型締するように構
成したから、従来の直圧式あるいはトグル式の型締機構
と異なり成形機重量に対する型締機構の重量比を大幅に
減少することができる効果がある。

従って本発明は特に合成樹脂やセラミックス等の可塑物
を成形平面積の大きな成形割型で成形する際に有効であ
る０本発明ｆは、割型を開こうとする力の大部分は型締
部材が保有する自らの強度で型開きを阻止し、比較的小
さな押圧力の作動手段で型締部材の移動を規制している
ため、小型軽量で経済性の高い型締装置を得ることがで
き、従来経済的に見合わなかった多品種少量生産の大型
の成形体でも十分対応することができる。特に成形割型
を型締ホルダとして用いることで、種々の形状の成形体
を容易に製造することができる。

更に本発明では成形割型を開閉する移動手段は単に割型
の開閉のみの機能を有すればよく、また前述のように型
締に用いられる作動手段の力も小さくて済むため、必要
な設置スペースも小さくなり動力も従来の型締技術より
も大幅に少なくで済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る型締装置の一実施例の割型を開い
た状態を示す正面断面図、第２図はその平面図、第３図
はその割型を閉じた状態を示す正面断面図、第４図はそ
の平面図、第５図は本発明に係る装置を縦型射出成形機
に適用した場合の一例を示す正面図、第６図はその平面
図、第７図は本発明に係る装置を適用した横型射出成形
機の一例を示す正面ｉ、第８図はその側面図、第９図は
その平面図である。 １０・・・固定側の割型、１２・・・固定盤、１４・・
・基礎、１８・・・可動側の割型、２ｏ・・・可動盤、
２４・・・移動手段、２８・・・勾配、３ｏ・・・凸状
嵌合部、３２・・・凹状嵌合部、３４・・・型締部材、
３６・・・作動手段。 特許出願人　　　内　１）　優　明 特許出願人　　　内　１）　正　油 化　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図
　　　　第３ｙＪ 第２図　　　　　１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内面に勾配を有する型締部材を成形割型の開閉方向
   に対して直交する内向き方向に移動して、成形割型の側
   部に形成した型締用の勾配に嵌合させて押圧保持し、成
   形割型の開閉方向にかかる成形圧をそれとほぼ直交する
   方向の分力に対抗することで型締することを特徴とする
   型締方法。 ２、固定盤と可動盤とにそれぞれ取り付けられて開閉自
   在の成形割型と、該割型の側部に設けられた型締用の勾
   配を有する凸状嵌合部と、該凸状嵌合部に合致する形状
   の凹状嵌合部を有する型締部材と、該型締部材を割型の
   開閉方向に対して直交する方向に移動自在で且つ前記凸
   状嵌合部に嵌合した型締位置で保持可能な型締部材用の
   作動手段を具備していることを特徴とする型締装置。