JP2590826Y2 - 成形金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、成形金型に関し、特に
成形品を離型する際に損傷を発生させることなく、段階
に離型するようにした成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂やゴム材料などを射出成形して
所望の成形品を得る場合、複数の金型を型締めした状態
でキャビティ内に溶融材料を注入し、加熱および冷却を
施した後に金型を型開きして成形品を金型から離型す
る。この成形品の離型工程では、何れのショットにおい
ても常に同じ金型に成形品が残るようにしておかない
と、成形品の取り出しが極めて煩雑となる。

【０００３】例えば、従来の成形金型は、一方の金型が
成形機に固定され、他方の金型が移動するように構成さ
れており、移動する側の金型に成形品が残ると取り出し
が容易となるが、逆に成形機に固定された金型に成形品
が付着してしまうと、成形品の取り出しが極めて困難と
なり、ラインストップの原因となったりして生産性を低
下させる虞がある。したがって、従来では金型の形状や
構造面から成形品が何れか一方の金型に付着するような
対策が施されていた。又、成形品の離型を一度に行うた
め離型が困難な部分に損傷を発生させることがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、成形品
の形状や構造によっては、金型の形状や構造面の対策に
より所望の金型に成形品を残すことが困難な場合もあっ
た。すなわち、射出成形などの金型設計においては、上
型と下型との合わせ位置（以下、型割位置あるいはパー
ティングラインとも言う）、金型の抜き方向、スプルー
位置などを検討する際に、成形品の形状や構造を考慮し
ながら成形品が残る側の金型も決定されるが、射出成形
における成形品質からすれば、射出条件の他に、型割位
置や金型の抜き方向、スプルー位置などの諸条件が最優
先されるべき重要項目であり、成形品を何れの金型に残
すかというような離型工程における生産性については、
これらの諸条件を満足した上で対策されるのが実情であ
った。

【０００５】したがって、成形品の形状や構造如何で
は、離型工程における生産性が犠牲になっていることも
少なくなかった。しかも、成形品の形状・構造に応じ
て、その都度成形品の離型手法を考案するという従来の
設計思想では汎用性に乏しく、その意味で、離型工程に
おける金型設計や生産技術開発の抜本的な改良が希求さ
れていた。

【０００６】本考案は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、成形品の形状や構造に拘ら
ず、成形品の離型を円滑に行うことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の成形金型は、成形材料を注入するスプルー
（１０）と前記スプルー（１０）の出口側に合わせ面
（６）とを有する第１の型（１）、第１の型（１）の合
わせ面（６）に接合する合わせ面（６）とスプルー（１
０）に連通する成形キャビティ（５）の形成面とを有し
て合わせ面（６）が互に接離自在に組み合された第３の
型（２）、第３の型（２）と第１の型（１）の合わせ面
（６、６）に圧力流体を供給して合わせ面（６、６）を
離間させる流体通路（７、８）、第１の型（１）の合わ
せ面（６）に第３の型（２）の合わせ面（６）を接合さ
せるとともに第３の型（２）より大きく型開き可能な第
２の型（４）および第３の型（２）の成形キャビティ
（５）の形成面との間に成形キャビティ（５）を形成す
る成形周面を有して第２の型（４）に支持されたばね手
段（１４）により第２の型（４）へ押圧されている中子
型（３）を具備するものである。

【０００８】

【作用】第２の型（４）を第１の型（１）へ型締するこ
とにより成形キャビティ（５）が形成される。この成形
キャビティ（５）にスプルー（１０）より成形材料を注
入する。注入された成形材料は、成形キャビティ（５）
に対応した形に成形される。成形が完了すると、流体通
路（７、８）から圧力流体が流入し、合わせ面（６、
６）間の圧力を上昇させる。そして、成形品と第１の型
（１）の合わせ面６および第３の型（２）の成形キャビ
ティ（５）の形成面との接合面間を剥離させることにな
る。同時に、第２の型（４）を型開きすると、第２の型
（４）により型締されていた第１の型（１）と第３の型
（２）の合わせ面（６）は圧力流体により型開きされ
る。この合わせ面６は面積が広いので強い力によりスプ
ルーの成形部の付根のバリの部分からスプルーの成形部
と成形品（Ｍ）とを切断する。更に、第２の型（４）の
型開きによりばね手段（１４）を介して中子型（３）を
第３の型（２）から型開きする。この型開きは、ばね手
段（１４）の圧縮力に応じて型開きされるので、成形品
（Ｍ）と第３の型（２）の成形キャビティ（５）の形成
面との離型が無理な作用力を受けることなく行なわれ
る。このため、成形品（Ｍ）は、スプルーの成形部との
切断分離とともに、第１の型（１）と第３の型との離型
がスムーズに行なうことが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案の一実施例に係る成形金型を示す
縦断面図、図２は同実施例における離型工程の成形金型
の作用を説明する縦断面図、図３は同実施例の中子型の
構成を説明する要部縦断面図である。

【００１０】本実施例の成形金型は、スプルー１０が形
成された第１の型（以下、上型と言う）１、成形品Ｍが
最終的に残る中子型３、この中子型３を支持する第２の
型（以下、下型と言う）４、および、成形品Ｍを離型す
る際に上型１に対して僅かに上下移動する補助上型２を
有している。上型１は、射出ノズルが当接するスプルー
１０を有しており、このスプルー１０から溶融材料が成
形キャビティ（以下、キャビティと言う）以下５内に導
かれるようになっている。この上型１は、補助上型２お
よび下型４の周囲に配設された盤板１１と共に図示しな
い成形機に固定されて、本実施例の成形金型では固定側
の金型を構成している。

【００１１】この上型１の下方には、上述した固定側の
盤板１１に支持された第３の型（以下、補助上型と言
う）２が設けられている。補助上型２は、盤板１１との
間に形成された隙間Ｓによって、上型１に接触する位置
（図１参照）と、この位置から僅かに下降して離間する
位置（図２参照）との間を上下移動可能になっている。

【００１２】特に本実施例の成形金型では、上型１と補
助上型２との合わせ面６に、流体通路を形成している。
本実施例における流体通路は、上型１側に環状凹部７を
形成すると共に、補助上型２側に環状凹部７に連通する
流路８を複数形成することにより構成されている。この
流路８は盤板１１に形成された環状流路１２に連通して
おり、エアー供給源（不図示）から送られた圧縮エアー
は、盤板１１の環状流路１２に導かれ、ここから補助上
型２に形成された複数の流路８に分岐し、さらに、これ
らの流路８から上型１の環状凹部７に導かれる。そし
て、型締めを行った状態では、上型１の環状凹部７は気
密状態にあるので、上型１と補助上型２との間に圧縮エ
アーの圧力が作用することになる。なお、補助上型２に
流路８を複数形成するのは、上型１の環状凹部７に対し
て圧力を均等に作用させるためであり、これにより、上
型１と補助上型２と離間動作が円滑になる。

【００１３】さらに、補助上型２の下方には、下型４が
設けられており、この下型４は図示しない成形機のラム
に取り付けられて、上型１に対して接近離反移動可能に
なっている。すなわち、溶融材料をスプルー１０から注
入する際には、下型４を図１に示すように上昇させて、
上型１、補助上型２、中子型３および下型４により製品
形状に応じたキャビティ５を形成する。この状態を型締
め状態と称するが、この型締め状態においては、補助上
型２が上型１に接触し、さらに下型４も補助上型２に接
触して、キャビティ５内が気密状態に保持されている。
一方、成形を終了して成形品Ｍを取り出したり、あるい
は、成形を開始する前にキャビティ５内にインサート物
１３をセットする場合には、下型４を下降させて型開き
が行われる。この動作については後述する。

【００１４】下型４には、成形品Ｍの内面を形成する中
子型３が設けられており、下型４との間に介装されたス
プリング１４によって、この中子型３は下型４方向にバ
ネ付勢されている。このスプリング１４は、成形品Ｍの
離型工程において下型４を開いた際に、補助上型２から
成形品Ｍを離型する機能を司る。つまり、図２は成形品
Ｍが上型１からスプルーの成形部を切断して離型された
瞬間の状態を示しているが、中子型３と下型４との間に
介装されたスプリング１４は収縮しており、中子型３に
対して下方に引っ張り力が作用している。したがって、
中子型３は補助上型２に対して離間しようとし、このと
き、成形品Ｍはその形状の抜け易さが起因して、補助上
型２から離型されることになる。

【００１５】中子型３の中央には、補助中子型１５が設
けられており、スプリング１６によって突出方向にバネ
付勢されると共に、スペーサ１７とボルト１８の頭部が
ストッパの機能を司っている。この補助中子型１５は、
成形開始前にインサート物１３を位置決めする機能と、
成形終了後に成形品Ｍを中子型３から離型する機能とを
有している。

【００１６】インサート物１３の位置決めは、図３に示
すように、補助中子型１５に形成されたハット部１９に
インサート物であるリング１３を挿入することにより行
われ、この状態のままで型締めが行われる。そして、上
型１のスプルー１０から溶融材料を注入すると、射出圧
力によって補助中子型１５がスプリング１６の弾性力に
抗して後退し、図１に示すように、リング１３を所定の
位置に位置決めする。

【００１７】また、成形を終了して中子型３に残った成
形品Ｍを当該中子型３から離型する場合には、成形品Ｍ
と中子型３との間にエアーを吹き込むことにより成形品
Ｍを膨張させ、これにより離型を行う。エアーは、例え
ば中子型３の通孔２０から供給するように構成すれば、
このエアーは中子型３と補助中子型１５との隙間を通過
して成形品Ｍと中子型３との間に至ることになる。そし
て、ゴム材などの成形品では弾性を有しているため成形
品Ｍはエアー圧によって、あたかも風船のように膨張
し、これによって成形品Ｍは中子型３から剥離されるこ
とになる。

【００１８】次に作用を説明する。まず最初に、成形金
型を開いた状態でインサート物１３，２１を下型４およ
び中子型３にセットする。本実施例におけるインサート
物は、樹脂製リング１３と金属製リング２１であるが、
樹脂製リング１３は、図３に示すように、補助中子型１
５のハット部１９に挿入することにより位置決めが行わ
れる。また、金属製リング２１は、これを下型４に載置
した後に、型締めを行なうと、補助上型２により位置決
めが行われるようになっている。

【００１９】このようにインサート物１３，２１をセッ
トした後に、成形金型の型締めを行う。型締めは、下型
４を上昇させることにより行われるが、下型４によって
補助上型２を押し上げて、補助上型２が上型１に接触す
るようにしておく。また、中子型３はスプリング１４の
弾性力によって下型４側に引き込まれる。このようにし
て、図１に示すように、上型１、補助上型２、中子型３
および下型４によって成形品Ｍに応じたキャビティ５が
形成される（厳密に言えば、この状態では補助中子型１
５が中子型３に対して浮き上がった状態であるので、後
述する真空引きあるいは射出工程で、成形品に応じたキ
ャビティが形成されることになる）。

【００２０】次に、上述したキャビティ５内にゴムなど
の溶融材料を注入するにあたり、キャビティ５全体に材
料が行きわたるように、そして、成形品にエアー入りを
防止いするために、キャビティ５内の真空引きを行う。
この真空引きは、スプルー１０や通孔２０などに真空ポ
ンプを接続して行うことができる。キャビティ５内が真
空状態で低下したら、スプルー１０から溶融材料を注入
する。この注入時の射出圧力や前述した真空引きによっ
て、補助中子型１５は中子型３に押し込まれたり引き込
まれたりすることになり、これによって最終的に成形品
Ｍの形状に応じたキャビティ５が形成される

【００２１】所定の射出成形条件で成形を終了すると、
次に成形品Ｍの離型を行う。まず、下型４を下降させ、
これとほぼ同時に盤板１１の環状流路１２に圧縮エアー
を供給する。すると、この圧縮エアーは、盤板１１の環
状流路１２から補助上型２に形成された複数の流路８に
分岐して流入し、さらに、これらの流路８から上型１の
環状凹部７に導かれる。そして、型締めを行った状態で
は上型１の環状凹部７は気密状態にあるので、上型１と
補助上型２との間に圧縮エアーの圧力が作用することに
なる。

【００２２】一方、このとき下型４は下降を開始してい
るので、補助上型２に作用している外力は、成形品Ｍと
補助上型２との接着力および成形品Ｍと上型１との接着
力によって上型方向に引き寄せられる力のみである。し
たがって、上述した圧縮エアーが上型１に対して補助上
型２を押し下げる方向に作用し、この圧縮エアーの空気
圧が成形品Ｍとの接着力より大きくなると、補助上型２
が隙間Ｓ分だけ下降することになる（図２に示す高さ
「ｈ」だけ下降する）。このとき、環状凹部７に導かれ
た圧縮エアーは、上型１と成形品Ｍとの境界面９に浸入
しながら補助上型２を押し下げるので、成形品Ｍは上型
１から剥離されることになる。

【００２３】補助上型２の下降は隙間Ｓ分だけであるた
め、図２に示すように、下型４が下降すると中子型３と
下型４との間に介装されたスプリング１４によって中子
型３が下型４方向に引き寄せられる。このとき、成形品
Ｍの形状に起因して（すなわち、成形品Ｍと中子型３と
は形状的に嵌合しているので）、成形品Ｍは補助上型２
から剥離されることになる。

【００２４】最後に、中子型３に残った成形品Ｍを離型
する。この離型は、エアーを例えば中子型３の通孔２０
から供給し、中子型３と補助中子型１５との隙間を通過
させて成形品Ｍと中子型３との間に至らしめる。そし
て、ゴム材などの成形品Ｍでは弾性を有しているため、
この弾性を利用して、成形品Ｍをエアー圧によって、あ
たかも風船のように膨張させ、これによって成形品Ｍを
中子型３から剥離させる。

【００２５】なお、本考案の成形金型は、上述した実施
例にのみ限定されることなく種々に改変することが可能
である。例えば、上述した実施例では、成形金型を上
型、補助上型、中子型、補助中子型および下型という４
つの金型により構成したが、補助中子型などを省略する
ことは可能である。また、本考案の成形金型は、上述し
た実施例で説明した成形品の形状や構造に何ら限定され
ることなく、種々の成形品に対して適用することができ
る。さらに、インサート物を行う必要もない。

【００２６】

【考案の効果】本考案の成形金型は、第１の型と第３の
型の合わせ面に圧力流体が作用するので、この圧力流体
により合わせ面が型開きする。この型開きは、スプルー
の成形部の付根のばり面をもむしり取るようにして分離
させる。このスプルーの成形部の分離が完了した後に、
ばね手段が第３の型の成形キャビティの形成面から中子
型に嵌合している成形品を徐々に無理なく離型させる。
このため、成形品は、成形金型の分離型から段階的に離
型させられるので、成形品に離型時に発生する損を効果
的に防止することができる。そして、成形品を中子型に
必ず付着させることができる。 又、スプルー成形部は、
成形品から分離させるから、スプルーと成形品とを連結
するバリを旋盤等で回転させながら仕上切断するとき、
スプルー成形部が不釣合に回転して仕上面を不良にする
のを効果的に防止し、仕上面の機能を向上させることが
期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る成形金型を示す縦断面
図である。

【図２】同実施例における離型工程の成形金型の作用を
説明する縦断面図である。

【図３】同実施例の中子型の構成を説明する要部縦断面
図である。

【符号の説明】

１…第１の型（上型） ２…第３の型（補助上型） ３…中子型 ４…第２の型（下型） ５…キャビティ ６…合わせ面 ７…環状凹部（流体通路） ８…流路（流体通路） ９…境界面 １０…スプルー １１…盤板 １２…環状流路 １３…樹脂製リング（インサート物） １４…スプリング １５…補助中子型 １６…スプリング １７…スペーサ １８…ボルト １９…ハット部 ２０…通孔 ２１…金属製リング（インサート物） Ｍ…成形品 Ｓ…隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 33/00 - 33/76

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】成形材料を注入するスプルー（１０）と前
   記スプルー（１０）の出口側に合わせ面（６）とを有す
   る第１の型（１）、前記第１の型（１）の合わせ面
   （６）に接合する合わせ面（６）と前記スプルー（１
   ０）に連通する成形キャビティ（５）の形成面とを有し
   て前記合わせ面（６）が互に接離自在に組み合された第
   ３の型（２）、前記第３の型（２）と第１の型（１）の
   合わせ面（６、６）に圧力流体を供給して前記合わせ面
   （６、６）を離間させる流体通路（７、８）、前記第１
   の型（１）の合わせ面（６）に第３の型（２）の合わせ
   面（６）を接合させるとともに前記第３の型（２）より
   大きく型開き可能な第２の型（４）および前記第３の型
   （２）の前記成形キャビティ（５）の形成面との間に前
   記成形キャビティ（５）を形成する成形周面を有して前
   記第２の型（４）に支持されたばね手段（１４）により
   前記第２の型（４）へ押圧されている中子型（３）を具
   備すること、を特徴とする成形金型。