JP2014151465A

JP2014151465A - 成形用金型

Info

Publication number: JP2014151465A
Application number: JP2013020716A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Akutagawa; 明裕芥川
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】アンダーカット部の原因となる凸部又は凹部がさらにスライドコアのスライド方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有し、スライドコアをスライドさせる際にスライドコアとこれらの部位が干渉する場合に、干渉部位を損傷、変形させることなくスライドコアをスライドさせる。
【解決手段】スライドコア３３が、成形品側に傾斜面５１ｆを有するとともに可動型３２に連動してスライドする第１コア５１と、傾斜面５１ｆ上に載置され傾斜面５１ｆに沿って第１コア５１に対して相対変位可能、かつ、最大相対変位量が規制された第２コア５２と、第２コア５２に対して、第１コア５１のスライド方向には相対変位不能、かつ、第２コア５２が傾斜面５１ｆ上を変位する際の第２コア５２の変位方向には相対変位可能に第２コア５２に連結され、アンダーカット部となる凹部４１に対応する形状を有する第３コア５３と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、成形用金型に関し、特に、アンダーカット部の処理にスライドコアを用いる成形用金型に関する。

樹脂成形品を成形するにあたり、成形品が型開き方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有するとその部位がアンダーカット部となる。成形品がアンダーカット部を有すると、型開き時に成形品と金型が干渉する。

このため、アンダーカット部を有する成形品を成形する場合には、可動型と連動して型開き方向とは異なる方向にスライドするスライドコアが用いられる。

例えば、特許文献１に開示される熱交換器用タンクは、タンクの開口部に沿って設けられるリブとタンクから側方に延びるパイプとを有しており、金型のパーティングラインがパイプの外周面の直径線上に形成される。そして、リブとパイプの間にかしめ用の凹部が形成されるが、該凹部がアンダーカット部となるため、凹部の成形にはスライドコアが用いられる。

特開平９−１２６６８２号公報

しかしながら、アンダーカット部の原因となる凸部又は凹部がさらにスライドコアの変位方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有すると、スライドコアがスライドする際にこれら凸部又は凹部とスライドコアとが干渉する。例えば、特許文献１では、パイプがホース抜け止め用の凸部を端部に有しているので、スライドコアを用いた場合、該凸部とスライドコアが干渉する。

このような干渉があってもスライドコアに力を掛ければスライドコアをスライドさせることは可能であるが（いわゆる無理抜き）、干渉部位が損傷したり変形したりする可能性があり、好ましくない。

本願発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、アンダーカット部の原因となる凸部又は凹部がさらにスライドコアのスライド方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有し、スライドコアをスライドさせる際にスライドコアとこれらの部位が干渉する場合に、干渉部位を損傷、変形させることなくスライドコアをスライドさせることを目的とする。

本発明のある態様によれば、固定型と、前記固定側に対向して配置される可動型と、前記可動型に連動してスライドし成形品のアンダーカット部を成形するスライドコアとを備えた成形用金型であって、前記スライドコアが、前記成形品側に傾斜面を有するとともに前記可動型に連動してスライドする第１コアと、前記傾斜面上に載置され前記傾斜面に沿って前記第１コアに対して相対変位可能、かつ、最大相対変位量が規制された第２コアと、前記第２コアに対して、前記第１コアのスライド方向には相対変位不能、かつ、前記第２コアが前記傾斜面上を変位する際の前記第２コアの変位方向には相対変位可能に前記第２コアに連結され、前記アンダーカット部に対応する形状を有する第３コアと、を備えたことを特徴とする成形用金型が提供される。

上記態様によれば、アンダーカット部の原因となる凸部又は凹部がさらにスライドコアの変位方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有していても、第１コアをスライドさせると第２コアが第１コアのスライド方向とは異なる方向に変位するので、これら凸部又は凹部を損傷、変形させることなく成形品を離型させることができる。

また、第１コアに対する第２コアの相対変位量が最大相対変位量に達すると、第１コア、第２コア及び第３コアが一体となってスライドするので、アンダーカット部の処理も適切に行われる。

熱交換器の全体図である。アッパータンク単体の斜視図である。成形用金型を説明するための図である。成形用金型を説明するための図である。成形用金型の動作を説明するための図である。成形用金型の動作を説明するための図である。成形用金型の動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここでは、熱交換器用タンクを射出成形するための成形用金型を例に挙げて説明する。

図１に示す熱交換器１は、熱交換器本体２と、熱交換器本体２にかしめ固定される樹脂製のアッパータンク３及びロアータンク４とで構成される。

図２はアッパータンク３単体を示している。アッパータンク３は、下側が開いたＵ字形断面の細長いタンクであり、タンク下側には開口部に沿ってタンク本体１２から側方に延びるリブ１１が設けられている。アッパータンク３には、このほか、タンク本体１２から側方に延びるパイプ１３〜１９、ラジエータファンやサブ熱交換器の取り付けに用いられるブラケット２０、２１等が設けられている。以下、タンク本体１２から側方に延びる部位（リブ１１、パイプ１３〜１９及びブラケット２０、２１）を総称して側方部位という。

アッパータンク３と熱交換器本体２とは、熱交換器本体２の上面を構成するアッパープレートに複数のツメ２２を設けておき、これら複数のツメ２２を内側に折り曲げてリブ１１を挟み込むことによって、かしめ固定される。

アッパータンク３は、金型内部にアッパータンク３の形状に対応する空隙を形成し、該空隙に樹脂を射出注入することによって成形される。金型のパーティングラインは、側方部位がパイプ１３〜１９のように円筒形状であれば、外周面の直径線上に設定される。金型の具体的構造については後述する。

パイプ１８とリブ１１のように、型開き方向に離間して二つの側方部位が存在すると、二つの側方部位の間の凹部はアンダーカット部（以下、一次アンダーカット部という）となり、この部位の成形には型開き方向とは異なる方向にスライドするスライドコアが用いられる。

さらに、いくつかの側方部位はスライドコアのスライド方向とは異なる方向に凸部又は凹部（ホース抜け止めの凸部、ブラケット、固定用の穴等）を有しているため、通常のスライドコアではスライドする際にスライドコアとこれら凸部又は凹部とが干渉する。すなわち、側方部位が有する凸部又は凹部が、さらにアンダーカット部（以下、二次アンダーカット部という）となる。

そこで、本実施形態では、一次アンダーカット部のみを有する部位に対しては通常のスライドコアを用い、一次アンダーカット部及び二次アンダーカット部を有する部位の成形には、複数の分割コアで構成される分割スライドコアを用いる。

図３は、アッパータンク３を成形する成形用金型３０の、特に、パイプ１８を有する部位を成形する部分を示している。

パイプ１８は、側方管部１８１と注水部１８２とからなるＬ字形のパイプである。側方管部１８１とリブ１１との間の凹部４１、及び、注水部１８２のフランジ部１８３と側方管部１８１との間の凹部４２が一次アンダーカット部となり、側方管部１８１の拡径部１８４とタンク本体１２との間の凹部４３が二次アンダーカット部となる。

成形用金型３０は、固定型３１と、固定型３１に対して型開き方向に移動可能な可動型３２と、左スライドコア３３と、右スライドコア３４と、ロッキングブロック３５と、中子３６を備える。

固定型３１にはアンギュラピン３８が傾斜した状態で固定されており、左スライドコア３３、右スライドコア３４はそれぞれアンギュラピン３８に挿通されている。これにより、可動型３２が型締め方向又は型開き方向に移動すると、左スライドコア３３、右スライドコア３４がそれぞれ型締め方向又は型開き方向（図中上下方向）に対して直交する方向（図中左右方向）にスライドする。

ロッキングブロック３５は、型締め状態で左スライドコア３３及び右スライドコア３４に接触するように配置され、射出圧力が左スライドコア３３及び右スライドコア３４に作用した時に左スライドコア３３及び右スライドコア３４がスライドするのを防止する。

中子３６は、側方管部１８１を中空の管に成形するためのものである。中子３６は、左スライドコア３３にボルト３７によって固定され（図４参照）、左スライドコア３３がスライドする際には、左スライドコア３３と一体となってスライドする。なお、側方管部１８１の左側の開口は、成形後に図示しないキャップによって封止される。

左スライドコア３３は、一次アンダーカット部となる凹部４１及び二次アンダーカット部となる凹部４３を成形するために用いられ、複数のコア５１〜５３で構成される。右スライドコア３４は、一次アンダーカット部となる凹部４２を成形するために用いられる。

左スライドコア３３の構成について詳述すると、左スライドコア３３は、第１コア５１、第２コア５２及び第３コア５３で構成される。

第１コア５１は、アンギュラピン３８に挿通され、可動型３２の動きに連動してスライドする。第１コア５１は成形品側に傾斜面５１ｆを有している。

第２コア５２は、二次アンダーカット部となる凹部４３に対応する形状を上側に有するコアである。第２コア５２は、第１コア５１の傾斜面５１ｆ上に載置され、第１コア５１がスライドすると、第１コア５１の傾斜面５１ｆ上を傾斜面５１ｆに沿って変位する。ただし、第２コア５２の第１コア５１に対する最大相対変位量を規制するストッパ５４が第１コア５１に設けられており（図４参照）、第２コア５２の下面に設けられる図示しない受け部がストッパ５４に接触すると、第１コア５１と第２コア５２は一体となって第１コア５１のスライド方向に移動する。本実施形態においてストッパ５４は、第１コア５１の下側から螺合され、ネジ部の一部が第２コア５２側に露出するボルトである。また、第２コア５２の両側には、第２コア５２が第１コア５１の傾斜面５１ｆに沿って変位する際の第２コア５２の変位方向、この例では、型開き方向に延びるレール部５２ｒが形成されている（図４参照）。

第３コア５３は、一次アンダーカット部となる凹部４１に対応する形状を成形品側に有するコアである。第３コア５３の両側には、第２コア５２が第１コア５１の傾斜面５１ｆに沿って変位する際の第２コア５２の変位方向、この例では、型開き方向に延びる溝５５ｇを内側に有する一対のガイド部材５５がボルト５６によって連結されている（図４参照）。そして、ガイド部材５５の溝５５ｇに第２コア５２のレール部５２ｒを嵌合させると、第２コア５２と第３コア５３とが、第１コア５１のスライド方向に相対変位不能、かつ、型開き方向に相対変位可能に連結される。

図５Ａ〜図５Ｃは、上記成形用金型３０の動作を示した図である。図５Ａ〜図５Ｃでは、左スライドコア３３の動作が理解しやすいよう、固定型３１、可動型３２、右スライドコア３４及び中子３６は省略している。

図５Ａは、成形用金型３０が型締めされた状態を示している。この状態で金型内部の空隙に溶融した樹脂が注入され、アッパータンク３が成形される。

硬化後、成形品を取り出すために可動型３２を下降させると、図５Ｂに示すように、左スライドコア３３の第１コア５１が連動して左側にスライドする。この時、第２コア５２は、側方管部１８１の拡径部１８４に接触し、図中左側への変位が規制された状態で第１コア５１の傾斜面５１ｆの上を変位するので、図中左右方向の位置を保ったまま第１コア５１のスライド方向に対して直交する方向、すなわち下方に移動する。

側方管部１８１の拡径部１８４には、第２コア５２から第１コア５１−第２コア５２間の摩擦力の左右方向成分を最大として力が作用するが、これによって拡径部１８４が損傷したり変形したりすることはない。また、第２コア５２と第３コア５３とは、型開き方向にのみ相対変位可能なので、この時点では第３コア５３は変位しない。

なお、ここでは第２コア５２が下方に変位するが、第２コア５２の変位方向は、第１コア５１の傾斜面５１ｆの角度、第２コア５２の形状、成形品であるアッパータンク３の形状等に依存し、第２コア５２を下方以外の方向に変位するように構成することも可能である。

第１コア５１がさらにスライドし、第１コア５１に対する第２コア５２の相対変位量が最大相対変位量に達すると、図５Ｃに示すように、第１コア５１と第２コア５２とが一体となって左側にスライドする。この時点では、第２コア５２の位置が十分下がっているので、第２コアは側方管部１８１の拡径部１８４と接触することなく図中左側にスライドする。

そして、第２コア５２と第３コア５３とが第１コア５１のスライド方向に相対変位不能に連結されているので、第３コア５３も第１コア５１及び第２コア５２と一体となって図中左側にスライドする。

したがって、上記成形用金型３０によれば、可動型３２に連動して左スライドコア３３がスライドする際に、左スライドコア３３から側方管部１８１の拡径部１８４に無理な力が作用することがなく、側方管部１８１の拡径部１８４が損傷又は変形するのを防止することができる。

また、第１コア５１に対する第２コア５２の相対変位量が最大相対変位量に達すると、第１コア５１、第２コア５２及び第３コア５３が一体となってスライドするので、アンダーカット部（凹部４１）の処理も適切に行われる。

なお、ここではパイプ１８を有する部分を成形する部位を例に挙げて説明したが、その他の側方部位が凸部又は凹部を有し、これら凸部又は凹部が二次アンダーカット部となる部位についても上記左スライドコア３３と同様の分割スライドコアが用いられる。また、アッパータンク３を成形するための成形用金型３０を例に挙げて説明したが、ロアータンク４を成形する為の成形用金型についても同様である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、本実施形態は本発明を熱交換器用タンクの成形に用いる金型に適用したものであるが、その他の成形品の成形に用いる金型に適用することも可能である。

３アッパータンク（成形品）
１１リブ（側方部材）
１８〜１９パイプ（側方部材）
２０、２１ブラケット（側方部材）
３０成形用金型
３１固定型
３２可動型
３３左スライドコア
３４右スライドコア
４１〜４３凹部（アンダーカット部）
５１第１コア
５１ｆ傾斜面
５２第２コア
５３第３コア
１８３フランジ部（凸部）
１８４拡径部（凸部）

Claims

固定型と、前記固定側に対向して配置される可動型と、前記可動型に連動してスライドし成形品のアンダーカット部を成形するスライドコアとを備えた成形用金型であって、
前記スライドコアが、
前記成形品側に傾斜面を有するとともに前記可動型に連動してスライドする第１コアと、
前記傾斜面上に載置され前記傾斜面に沿って前記第１コアに対して相対変位可能、かつ、最大相対変位量が規制された第２コアと、
前記第２コアに対して、前記第１コアのスライド方向には相対変位不能、かつ、前記第２コアが前記傾斜面上を変位する際の前記第２コアの変位方向には相対変位可能に前記第２コアに連結され、前記アンダーカット部に対応する形状を有する第３コアと、
を備えたことを特徴とする成形用金型。
請求項１に記載の成形用金型であって、
前記第１コアがスライドする時、前記第２コアは前記第１コアのスライド方向に対して直交する方向に変位する、
ことを特徴とする成形用金型。
請求項２に記載の成形用金型であって、
前記第１コアがスライドする時、前記第２コアは下方に変位する、
ことを特徴とする成形用金型。
請求項１から３のいずれかに記載の成形用金型であって、
前記成形品は熱交換器のタンクである、
ことを特徴とする成形用金型。
請求項４に記載の成形用金型であって、
前記タンクは前記タンクから側方に延びる側方部位を型開き方向に離間して二つ有し、少なくとも一方の側方部位が型開き方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有する、
ことを特徴とする成形用金型。
請求項５に記載の成形用金型であって、
前記少なくとも一方の側方部位は、前記タンクから側方に延び、かつ、型開き方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有するパイプであり、
他方の側方部位は、前記タンクから側方に延び、かつ、前記タンクを前記熱交換器にかしめ固定するためのリブである、
ことを特徴とする成形用金型。
請求項５に記載の成形用金型であって、
前記少なくとも一方の側方部位は、前記タンクから側方に延び、かつ、型開き方向とは異なる方向に凸部又は凹部を有するブラケットであり、
他方の側方部位は、前記タンクから側方に延び、かつ、前記タンクを前記熱交換器にかしめ固定するためのリブである、
ことを特徴とする成形用金型。