JP2002307445A - 成型用金型装置 - Google Patents
成型用金型装置Info
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Abstract
入れ子又は中子を両型の一方に安定的に保持しておくこ
とが可能な成型用金型装置を提供する。 【解決手段】固定型21内に、成型用凹部22の底部と
真空ポンプPとを結ぶ吸引通路26を設け、その吸引通
路26を介して前記底部を真空ポンプPで減圧吸引可能
とする。固定型21と可動型31との接合(型締め)前
に、成型用凹部22の底部に入れ子又は中子10と一体
化した巾木11を嵌合し、当該底部と巾木11との密接
領域に減圧吸引力を及ぼす。この吸引作用により、入れ
子又は中子10及び巾木11は成型用凹部22内に安定
保持され、型締め後も成型空間内の正規の位置に配置可
能となる。
Description
なる成型材料を成型して所望形状の成型品を得るための
成型用金型装置に関する。特に、第1及び第2の割型を
備え、これら二つの割型の接合により内部に成型空間を
形成可能な成型用金型装置に関する。
する場合、目的とする成型品の内部に異材質の部材(入
れ子)を鋳ぐるんで成型したり、成型品にアンダーカッ
ト部を付与したりすることがある。その場合には、成型
用金型によって区画される成型空間(キャビティ)内
に、金属又は樹脂の導入以前に異材質の入れ子やアンダ
ーカット形状に対応した中子(崩壊性中子)を配置する
必要がある。一般に成型用金型は、固定型及び可動型か
らなる一対の割型として構成されており、固定型に対し
可動型を接合することで閉じた成型空間を構築する。こ
のため、固定型に可動型を接合する際、入れ子や中子を
成型空間内の所望位置に正しく配置すべく、巾木や落下
防止ピンを用いて入れ子又は中子を一方の型に仮保持す
るのが通例となっている。
中子)に一体化させた巾木を使用する場合には、一方の
型の成型用凹部の底壁部分にその巾木が嵌合可能な嵌合
凹部を設け、その嵌合凹部と巾木との嵌入関係によって
当該入れ子を一方の型に保持している。また、落下防止
ピンによる場合には、一方の型の成型用凹部の底壁部分
に落下防止ピンを突設すると共に、入れ子には落下防止
ピンの先端部が嵌合可能な嵌合孔を形成し、その嵌合孔
と落下防止ピンとの嵌入関係によって当該入れ子を一方
の型に保持している。
に材料を充填して成型品を成型した後にはその成型品を
金型から取り外す必要があり、そのために、上記巾木と
嵌合凹部との間及び上記落下防止ピンと嵌合孔との間
に、抜け勾配を予め付与している。しかし、この抜け勾
配のために、巾木や落下防止ピンの使用にもかかわらず
入れ子(又は中子)は非常に動き易くその仮保持は極め
て不安定である。このため、可動型の移動時やそれが固
定型に接合される際の振動等により、入れ子が正規の位
置からずれた状態で成型空間内に配置されたり、固定型
と可動型との接合前に成型空間から脱落してしまうこと
がある。その場合には、入れ子が位置ずれした低品質の
成型品や、入れ子が欠落した不良な成型品ができること
になる。
により入れ子又は中子が挟持される前でも、入れ子又は
中子を二つの割型の一方に安定的に保持しておくことが
可能な成型用金型装置を提供することにある。
及び第2の割型を備え、前記二つの割型の接合により内
部に成型空間を形成可能な成型用金型装置であって、入
れ子又は中子を直接的又は間接的に装着すべく前記二つ
の割型の少なくとも一方に設けられた装着部と、前記装
着部に吸引力を及ぼすための減圧吸引手段とを備え、前
記減圧吸引手段からの吸引力によって入れ子又は中子を
前記装着部に吸引保持可能としたことを特徴とする。
接合(型締め)以前に、二つの割型の少なくとも一方に
設けられた装着部に入れ子又は中子を直接的又は間接的
に配置した状態で当該箇所を減圧吸引手段で減圧吸引す
ることにより、その吸引力によって入れ子又は中子を装
着部に吸引保持することができる。つまり、前記二つの
割型が接合されて両割型間に入れ子又は中子が挟まれ成
型空間内での配置が確定する前の段階で、入れ子又は中
子が前記吸引力によって一方の割型に安定保持される。
このため、入れ子が正規の位置からずれた状態で成型空
間内に配置されたり、二つの割型を接合する前に成型空
間から脱落したりするといった事態が未然に回避され、
その結果、成型空間への成型材料の導入により得られる
成型品の品質向上が図られる。なお、「入れ子又は中子
を間接的に装着」とは、例えば入れ子又は中子と装着部
との間に介在物(例えば巾木)が存在するような場合を
意味する。
用金型装置において、前記装着部と前記減圧吸引手段と
の間には、両者の連通及び遮断を切り替えるための切替
え手段が設けられていることを特徴とする。
着部と減圧吸引手段との連通状態を連通許容状態と遮断
状態(連通禁止状態)との間で適宜切り替えることが可
能となる。故に例えば、装着部への入れ子又は中子の減
圧吸引保持が必要な場合には切替え手段よって連通許容
状態とするが、成型空間内に成型材料を導入する際には
予め切替え手段よって遮断状態とし、減圧吸引に起因す
る不都合(例えば、成型材料導入時に減圧吸引を維持す
ることで装着部と減圧吸引手段とを結ぶ通路に成型材料
が進入しその通路が塞がれる等の不都合)を未然に回避
することが可能となる。
用金型装置において、前記第1の割型と第2の割型との
接近離間状況に基づいて、前記切替え手段を制御する制
御手段を更に備えることを特徴とする。
の割型の接近離間状況に基づいて、装着部と減圧吸引手
段との連通状態が連通許容状態と遮断状態(連通禁止状
態)との間で適宜切り替えられる。故に例えば、二つの
割型が離れている場合には、装着部と減圧吸引手段とを
連通させて入れ子又は中子の減圧吸引保持を維持する
が、二つの割型が接合した場合には、それに呼応して装
着部と減圧吸引手段との連通を遮断し、減圧吸引に起因
する不都合(例えば、成型材料導入時に減圧吸引を維持
することで装着部と減圧吸引手段とを結ぶ通路に成型材
料が進入しその通路が塞がれる等の不都合)を未然に回
避することが可能となる。
か一項に記載の成型用金型装置において、前記装着部
は、入れ子もしくは中子又はそれと一体化した介在物の
少なくとも一部が嵌合可能な嵌合凹部又は嵌合凸部であ
ることを特徴とする。
少なくとも一方に設けられた装着部としての嵌合凹部又
は嵌合凸部と、入れ子もしくは中子又はそれと一体化し
た介在物の少なくとも一部との嵌合関係によって、当該
一方の割型に対する入れ子又は中子の位置決め及び仮保
持が可能となる。なお、入れ子又は中子と一体化した介
在物としては、「巾木」を例示することができる。
用金型装置において、前記嵌合凹部又は嵌合凸部は、前
記入れ子もしくは中子又はそれと一体化した介在物の一
側面と密接可能な壁面を備え、その壁面には、当該嵌合
凹部又は嵌合凸部と前記減圧吸引手段とを結ぶ吸引通路
の開口端が形成されていることを特徴とする。
はそれと一体化した介在物の一側面と嵌合凹部又は嵌合
凸部の壁面との密接領域に対し、吸引通路を介して減圧
吸引手段からの吸引作用が及ぶ。前記一側面と嵌合凹部
又は嵌合凸部の壁面との面接触は密であるため、減圧吸
引の効果は最大限に高まり、嵌合凹部又は嵌合凸部に対
する入れ子もしくは中子又はそれと一体化した介在物の
吸引保持力が極めて強固になる。
置に具体化した一実施形態について図面を参照して説明
する。本実施形態では、図4(A)に示すような形状の
入れ子10を用いて、図4(B)に示すような断面構造
の成型品を一体成型する事例を示す。尚、この入れ子1
0には、その中央部後端位置における第1の巾木11
と、上下部後端位置における第2の巾木12(複数)が
予め一体化されている(図4(A)参照)。
定プラテン20、可動プラテン30、固定プラテン20
に配設された第1の割型としての固定型21および可動
プラテン30に配設された第2の割型としての可動型3
1を備えている。可動プラテン30及び可動型31は、
図示しない駆動機構によって固定型21に対し接近離間
可能となっている。固定型21及び可動型31の各々に
は、相対向する成型用凹部22,32が形成されてい
る。可動型31が固定型21に接合し両成型用凹部2
2,32が組み合わさることで、目的とする成型品の形
状に対応した内形状を有する単一の成型空間Sが金型装
置内に確保される(図3参照)。
部22の直立した底壁部分には、装着部としての第1嵌
合凹部23と、複数の第2嵌合凹部24とが形成されて
いる。第1嵌合凹部23には前記第1の巾木11が嵌合
可能であり、同様に第2嵌合凹部24の各々には第2の
巾木12が嵌合可能となっている。但し、成型後におけ
る製品の型抜きを考慮して、巾木11及び12並びに嵌
合凹部23及び24には、各図に示すように抜け勾配が
付与されている。
れぞれ落下防止ピン25が突設されている。この落下防
止ピン25は、可動型31に向かって延びる略円錐台状
の嵌合凸部(固定型の一部)である。図4(A)及び
(B)に示すように、第2の巾木12及びそれが取着さ
れた入れ子10の各部には、落下防止ピン25の略円錐
台形状に対応した嵌合孔13が形成され、各嵌合孔13
に対し落下防止ピン25が嵌入可能となっている。な
お、落下防止ピン25及び嵌合孔13の略円錐台形状
は、型抜きを考慮した抜け勾配付与の一例である。
後において固定型21の内部には、吸引通路26が設け
られている。この吸引通路26は、減圧吸引手段として
の真空ポンプPと第1嵌合凹部23とを結んでおり、そ
の吸引通路26の一端(開口端)が第1嵌合凹部23の
底壁面に開口している。第1の巾木11を第1嵌合凹部
23に嵌合する際には、第1の巾木11の背面(一側
面)11aが前記第1嵌合凹部23の底壁面に密接され
る。
6内に出没可能な遮断ピン27が設けられている。この
遮断ピン27は油圧駆動機構(例えば油圧シリンダ)2
8に作動連結されており、油圧駆動機構28の作用によ
り吸引通路26に対して出没する。即ち図1に示すよう
に、遮断ピン27が油圧駆動機構28内に没入する没入
位置にあるときには、吸引通路26は全開放されて第1
嵌合凹部23と真空ポンプPとの連通が許容される(連
通許容状態)。他方、図3に示すように、遮断ピン27
が油圧駆動機構28から突出する突出位置にあるときに
は、遮断ピン27の先端部が吸引通路26の開口端に達
する形で遮断ピン27により吸引通路26の一部が完全
に閉塞され、第1嵌合凹部23と真空ポンプPとの連通
が遮断される(遮断状態=連通禁止状態)。この意味
で、遮断ピン27及び油圧駆動機構28は、第1嵌合凹
部23と真空ポンプPとの間の連通及び遮断を切り替え
るための切替え手段を構成する。
ッチ40aを有する型締め検知装置40が設けられてい
る。又、レバースイッチ40aに対向して可動型31の
下端部付近には、係合体41が設けられている。そし
て、型締め検知装置40のレバースイッチ40aと係合
体41との組み合わせにおいて一種のリミットスイッチ
が構成されている。つまり、可動型31が固定型21に
接合するときに係合体41がレバースイッチ40aを押
すことで、可動型31と固定型21との接合(即ち型締
め)を型締め検知装置40が検知する。この型締め検知
装置40は油圧駆動機構28に電気的に接続されてお
り、可動型31と固定型21との接合完了に同期して油
圧駆動機構28に遮断指令(信号)を送る。この遮断指
令を受けた油圧駆動機構28は、遮断ピン27を没入位
置から突出位置に移動させて吸引通路26を遮断する。
この意味で、型締め検知装置40及び係合体41は、固
定型21と可動型31との接近離間状況に基づいて前記
切替え手段を制御する制御手段を構成する。
内部には、成型材料(溶融状態の金属又は樹脂)を成型
空間S内に圧入するための圧入機構が設けられている。
この圧入機構は、材料導入孔43aが形成されたスリー
ブ43、そのスリーブ43内を摺動可能なチップ体44
及び射出ロッド45から構成されている。他方、可動型
31の接合面には導入溝33が形成され、この導入溝3
3は、可動型31と固定型21との接合時にスリーブ4
3内の成型材料を成型空間Sに導くためのゲートとして
機能する。
4からなる押出機構が設けられている。各押出ピン34
は図示しない駆動機構によって成型用凹部32内に出没
可能となっている。この押出機構は、成型空間Sへの材
料導入後に可動型31を固定型21から離間させた際
に、成型用凹部32に保持されている成型品を当該凹部
32から押し出して取り外すために用いられる。
方法等について説明する。金型成型を開始するにあたっ
ては、まず図1に示すように、可動プラテン30及び可
動型31を固定型21から離間配置する。そして、図4
(A)に示すような巾木11,12と一体化した入れ子
10を、図2に示すように固定型21の成型用凹部22
に装着する。より具体的には、第1の巾木11を第1嵌
合凹部23に嵌合すると共に、入れ子10の嵌合孔13
に落下防止ピン25を嵌入しつつ第2の巾木12を第2
嵌合凹部24に対して嵌合する。
階で(又はその前から)真空ポンプPを駆動し、連通許
容状態の吸引通路26を介して第1嵌合凹部23内に減
圧吸引力を及ぼす。すると、第1の巾木11の背面11
aと、それに対向する第1嵌合凹部23の底壁面との間
の僅かな隙間領域に存在する空気が前記減圧吸引作用に
よって排気され、当該隙間領域は真空又は超低圧状態と
なる。すると、第1の巾木11と一体化した入れ子10
に作用する大気圧との圧力差に起因して、第1の巾木1
1の背面11aを第1嵌合凹部23の底壁面に押しつけ
る押圧力が働き、第1の巾木11と一体化した入れ子1
0が第1嵌合凹部23に対し強力に吸引保持される結果
となる。なお、前記圧力差に起因する押圧力によって、
第2の巾木12の各々が第2嵌合凹部24内に強く押し
込まれる格好となり、第2の巾木12と第2嵌合凹部2
4との嵌合および落下防止ピン25と嵌合孔13との嵌
合も強化される。
30及び可動型31を固定型21に接近移動して接合さ
せる。可動型31が固定型21に接合することで、この
金型装置内には二つの成型用凹部22,32によって成
型空間Sが区画される。成型空間Sの軸方向長さ(凹部
22と凹部23との底面間の距離)は、入れ子10と第
1の巾木11との合計長に等しいため、可動型31と固
定型21との接合によって入れ子10が両型21,31
間に挟まれ、成型空間S内で入れ子10が機械的に安定
保持される。両型21,31に挟まれるまでの間、前述
のように入れ子10は真空ポンプPによって強力に吸引
保持されるため、少々の振動等によって入れ子10が成
型用凹部22内で位置ずれを起こしたり、両型21,3
1の接合前に成型用凹部22から脱落したりすることは
ない。従って、両型21,31の接合時には、入れ子1
0は成型空間S内の正規の位置に正確に配置される。
係合体41によってレバースイッチ40aが押されて型
締め検知装置40から遮断指令が発される。これに同期
して油圧駆動機構28が遮断ピン27を突出位置に切替
え配置することで吸引通路26が閉塞され、第1嵌合凹
部23に対する減圧吸引が遮断される。その後、スリー
ブ43内に導入された成型材料をチップ体44及び射出
ロッド45によりゲート33を介して成型空間S内に圧
入することにより、入れ子10を含んだ成型品の金型成
型が完了する。
21から可動型31を引き離すと、抜型抵抗の関係で成
型品が可動型31側に固着した状態で現れるが、押出ピ
ン34によって成型用凹部32から成型品を離脱させる
ことができる。離脱させた成型品から巾木11,12を
切り離すことにより、図4(B)に示すような、入れ子
10を成型材料14で鋳くるんだ成型品が得られる。
0を「入れ子」として説明したが、部材10は「中子」
であってもよい。中子10の場合には、図4(B)に示
す状態の成型品から中子10を崩壊又は溶解等して除去
することにより、図4(C)に示すような中子10の形
状に対応した内部空間15(俗にアンダーカットと呼
ぶ)を有する成型品を得ることができる。中子10の構
成材料としては砂や塩(えん)を例示できるが、事後的
に成型品本体から除去可能な材料であれば何でもよい。
効果を得ることができる。可動型31が固定型21に接
合される前に、入れ子又は中子10と一体化した第1の
巾木11を第1嵌合凹部23に嵌合配置した状態で当該
凹部23を真空ポンプPで減圧吸引することにより、そ
の吸引力によって入れ子又は中子10を第1嵌合凹部2
3に対し吸引保持することができる。つまり、巾木1
1,12及びそれらに対応する嵌合凹部23,24、並
びに、落下防止ピン25及びそれに対応する嵌合孔13
に付与された抜け勾配のために、それらの相互嵌合関係
だけでは位置ズレや脱落を生じ易いという事情がある場
合でも、そのような欠点を補いつつ、入れ子又は中子1
0を固定型21の成型用凹部22内に安定的に吸引保持
することができる。このため、入れ子又は中子10が正
規の位置からずれた状態で成型空間S内に配置された
り、両型21,31が接合する前に成型空間Sから脱落
したりするといった事態が未然に回避される。その結
果、成型空間Sへの成型材料14の導入により製造され
る成型品の品質が向上する。
との接合に同期して遮断ピン27により吸引通路26を
閉塞するようにした。このため、型締め完了に続く成型
空間Sへの成型材料導入時には少なくとも、吸引通路2
6の開口端や第1嵌合凹部23内には真空ポンプPによ
る減圧吸引作用が及ばない。従って、成型空間Sへの成
型材料導入に起因して吸引通路26内にも成型材料が進
入し、そこで成型材料が固まって吸引通路26が塞がれ
る等の不都合を未然に回避できる。
変更してもよい。・上記実施形態では、巾木11を介在
させつつ入れ子又は中子10を嵌合凹部23に吸引保持
したが、巾木11のような介在物を用いることなく入れ
子又は中子10の背面に減圧吸引力を直接及ぼして、入
れ子又は中子10を直接的に吸引保持するようにしても
よい。
合する第1嵌合凹部23を「装着部」とし、そこに吸引
通路26を介して真空ポンプPを接続した。この他に
も、第2の巾木12が嵌合する第2嵌合凹部24を「装
着部」とし、そこに真空ポンプPからの減圧吸引力が及
ぶように構成してもよい。又、例えば落下防止ピン25
の内部に、真空ポンプPと嵌合孔13とを連通させる吸
引通路を確保し、落下防止ピン25と嵌合孔13との隙
間領域に真空ポンプPからの減圧吸引力が及ぶように構
成してもよい。この場合には落下防止ピン25を、固定
型21に設けられた「装着部」と位置づけることができ
る。
0の減圧吸引保持に利用した真空ポンプPを、成型空間
S内全体を真空引きするための手段として利用(兼用)
してもよい。つまり、圧入機構によって成型材料を成型
空間S内に導入する前に当該成型空間S内を真空引きし
ておくことにより、成型空間Sの隅々までに成型材料が
行き渡り易くなって成型品の形状品質を向上させること
ができる。
は、入れ子又は中子と一体化した状態で使用される、入
れ子又は中子を割型に仮保持するための部材又は介在物
をいう。また、「落下防止ピン」とは、入れ子又は中子
を割型に仮保持するために割型側に設けられた凸部の総
称であり、その形態が外見上ピン形状であるか否かは本
質ではない。
成型用金型装置によれば、第1及び第2の割型が接合さ
れて両割型間に入れ子又は中子が挟まれ成型空間内での
配置が確定する前でも、減圧吸引手段の吸引力によって
入れ子又は中子が一方の割型に安定保持される。従っ
て、入れ子又は中子が正規の位置からずれた状態で成型
空間内に配置されたり、二つの割型を接合する前に成型
空間から脱落したりするといった事態が未然に回避さ
れ、成型空間への成型材料の導入によって製造される成
型品の品質が向上する。
図。
部分断面図。
面図。
面図、(B)入れ子を含んだ成型品の断面図、(C)中
子を除去した後の成型品の断面図。
中子と一体化した介在物)、11a…巾木の背面(介在
物の一側面)、21…固定型(第1の割型)、23…第
1嵌合凹部(装着部)、24…第2嵌合凹部、25…落
下防止ピン、26…吸引通路、27…遮断ピン、28…
油圧駆動機構(27,28は切替え手段を構成する)、
31…可動型(第2の割型)、40…型締め検知装置、
41…係合体(40,41は制御手段を構成する)、P
…(減圧吸引手段)、S…成型空間。
Claims (5)
- 【請求項1】第1及び第2の割型を備え、前記二つの割
型の接合により内部に成型空間を形成可能な成型用金型
装置であって、 入れ子又は中子を直接的又は間接的に装着すべく前記二
つの割型の少なくとも一方に設けられた装着部と、前記
装着部に吸引力を及ぼすための減圧吸引手段とを備え、
前記減圧吸引手段からの吸引力によって入れ子又は中子
を前記装着部に吸引保持可能としたことを特徴とする成
型用金型装置。 - 【請求項2】前記装着部と前記減圧吸引手段との間に
は、両者の連通及び遮断を切り替えるための切替え手段
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の成
型用金型装置。 - 【請求項3】前記第1の割型と第2の割型との接近離間
状況に基づいて、前記切替え手段を制御する制御手段を
更に備えることを特徴とする請求項2に記載の成型用金
型装置。 - 【請求項4】前記装着部は、入れ子もしくは中子又はそ
れと一体化した介在物の少なくとも一部が嵌合可能な嵌
合凹部又は嵌合凸部であることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか一項に記載の成型用金型装置。 - 【請求項5】前記嵌合凹部又は嵌合凸部は、前記入れ子
もしくは中子又はそれと一体化した介在物の一側面と密
接可能な壁面を備え、その壁面には、当該嵌合凹部又は
嵌合凸部と前記減圧吸引手段とを結ぶ吸引通路の開口端
が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の成
型用金型装置。
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