JP5562083B2 - 成形用金型 - Google Patents

Description

この発明は、アンダーカットのある成形品を射出成形するための成形用金型に関するものである。

アンダーカットのある成形品は金型が開く方向に係止する凹凸を有するため、単に金型を開いても成形品の抜き出しができない。そのため、アンダーカット成形用の金型には抜き出し用のスライド機構を設ける必要がある。従来は、可動型及び固定型を設置するダイセットにスライド機構を組み込んでいたが、そうすると金型自体が大型化するという問題があった。また、成形する製品の形状毎に専用のダイセットを製作する必要があるため、コストが高いという問題もあった。

そこで、例えば特許文献１には、スライド機構をダイセットではなく可動型及び固定型からなる金型に組み込んだ構成が開示されている。この金型には２組のスライド機構が組み込まれており、一方のスライド機構で製品外形を成形し、他方のスライド機構でアンダーカットを成形する。各スライド機構は、スライドブロックの貫通孔に傾斜ピンが嵌合することによって、型締めと共にスライドブロックが傾斜ピンに沿って移動してキャビティを形成する。型開きの際はスライドブロックが傾斜ピンに沿って型締めとは反対の方向に移動して、アンダーカットに掛からない位置まで後退して、成形品の抜き出しを可能にする。

特開２００８−１１９９１７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の成形用金型はスライド機構を２組設けるため、それに伴ってスライド用の傾斜ピンも２組必要となり、可動型及び固定型の構造が複雑になるという課題があった。このため、金型の製作コストが高くなったり、組み付けに時間を要したりする。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で組み付け時間を短縮することのできる、アンダーカット成形可能な成形用金型を提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係る成形用金型は、可動型と固定型とを備え、外形の一部にアンダーカット部を有する成形品の成形用金型であって、可動型は、固定型との対向面に形成され、成形品の外形の一部を成形する可動型側キャビティ部と、一端に、成形品のアンダーカット部を含む外形の一部を成形するキャビティ板が固定され、他端に、固定型と当該可動型の型開き及び型締め方向に対して傾斜したスライド板が固定され、可動型側キャビティ部の方向へスライド自在なスライド手段とを有し、固定型は、可動型の対向面に形成され、成形品の外形の一部を成形する固定型側キャビティ部と、可動型のスライド板と同じ角度に傾斜したスライドガイド溝が形成され、可動型が型締め方向に移動するときにスライド板をガイドしてキャビティ板を可動型側キャビティ部の方向へスライドさせると共に、可動型が型開き方向に移動するときにスライド板をガイドしてキャビティ板を可動型側キャビティから離間させる方向へスライドさせるスライド助勢手段とを有し、スライド手段を可動型側キャビティ部の左右両側に取り付け、スライド助勢手段を固定側キャビティ部の左右両側に取り付け、可動型が型開き方向へ移動する際に、それぞれのスライド手段がスライド助勢手段にガイドされてスライドすると共に、成形品の対向する側面にそれぞれ形成されたアンダーカット部と、スライド手段に固定されたキャビティ板との係合が外れ、成形品は可動型から突出されるエジェクトピンにより抜き出されることを特徴とするものである。

この発明の請求項２に係る成形用金型は、固定型のスライド助勢手段が、スライド手段に固定したスライド板の外側片面をガイドする、傾斜したスライドガイド面を有するようにしたものである。

この発明の請求項３に係る成形用金型は、スライド板が、成形品のアンダーカット部の外形のみを成形するようにしたものである。

この発明の請求項４に係る成形用金型は、スライド手段とスライド助勢手段を複数組有するようにしたものである。

この発明の請求項１によれば、可動型は、固定型との対向面に形成され、成形品の外形の一部を成形する可動型側キャビティ部と、一端に、成形品のアンダーカット部を含む外形の一部を成形するキャビティ板が固定され、他端に、固定型と当該可動型の型開き及び型締め方向に対して傾斜したスライド板が固定され、可動型側キャビティ部の方向へスライド自在なスライド手段とを有し、固定型は、可動型の対向面に形成され、成形品の外形の一部を成形する固定型側キャビティ部と、可動型のスライド板と同じ角度に傾斜したスライドガイド溝が形成され、可動型が型締め方向に移動するときにスライド板をガイドしてキャビティ板を可動型側キャビティ部の方向へスライドさせると共に、可動型が型開き方向に移動するときにスライド板をガイドしてキャビティ板を可動型側キャビティから離間させる方向へスライドさせるスライド助勢手段とを有し、スライド手段を可動型側キャビティ部の左右両側に取り付け、スライド助勢手段を固定側キャビティ部の左右両側に取り付け、可動型が型開き方向へ移動する際に、それぞれのスライド手段がスライド助勢手段にガイドされてスライドすると共に、成形品の対向する側面にそれぞれ形成されたアンダーカット部と、スライド手段に固定されたキャビティ板との係合が外れ、成形品は可動型から突出されるエジェクトピンにより抜き出されるようにしたので、簡易な構成で組み付け時間を短縮することのできる、アンダーカット成形可能な成形用金型を提供することができる。

この発明の請求項２によれば、固定型のスライド助勢手段が、スライド手段に固定したスライド板の外側片面をガイドする、傾斜したスライドガイド面を有するようにしたので、スライド手段のスライド動作をより安定させることができ、特に、可動型が型開き方向に移動するときにスライド手段を確実にスライドさせることができる。

この発明の請求項３によれば、スライド板が成形品のアンダーカット部の外形のみを成形するようにしたので、アンダーカット部のみからなる成形品を成形可能な成形用金型にすることができる。

この発明の請求項４によれば、スライド手段とスライド助勢手段を複数組有するようにしたので、アンダーカット部を複数有する成形品を成形可能な成形用金型にすることができる。

この発明の実施の形態１に係る成形用金型の構成を示す分解斜視図である。 図１に示す成形用金型で成形する、アンダーカット部を有する成形品の構成を示す外観斜視図である。 図１に示すスライド助勢手段とスライド手段を抜き出して組み付けた構成を示す側面図である。 固定型に組み付けたスライド助勢手段の構成を示す外観斜視図である。 可動型に組み付けたスライド手段が開いた場合の構成を示す外観斜視図であり、図５（ａ）は成形品がある状態、図５（ｂ）は成形品がない状態である。 可動型に組み付けたスライド手段が閉じた場合の構成を示す外観斜視図であり、図６（ａ）は成形品がある状態、図６（ｂ）は成形品がない状態である。 実施の形態１に係る成形用金型の変形例を示す外観斜視図であり、可動型の構成を抜粋して示す。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る成形用金型の構成を示す分解斜視図である。この成形用金型は、４個のガイドブッシュ２０３それぞれに４本のガイドポスト１０３が挿入され、ダイホルダ１０１に対してパンチホルダ２０１が可動するダイセットに、一定寸法の固定型１１０及び可動型２１０を設置してなる。固定部１００は、ダイホルダ１０１と、ダイホルダ１０１の固定型設置穴１０２に設置した固定型１１０と、固定型１１０に固定したスライド助勢手段１２０とを備える。他方、可動部２００は、パンチホルダ２０１と、パンチホルダ２０１の可動型設置穴２０２に設置した可動型２１０と、可動型２１０に移動自在に取り付けたスライド手段２２０とを備える。なお、図１では、固定型設置穴１０２及び可動型設置穴２０２を２組設ける構成であるが、これに限定されるものではなく、何組設けてもよい。以下、パンチホルダ２０１がダイホルダ１０１と合わさって閉じる方向を型締め方向、パンチホルダ２０１がダイホルダ１０１から離間して開く方向を型開き方向と称する。

図２は、実施の形態１に係る成形用金型で射出成形した成形品３００の外観斜視図である。本実施の形態１に係る成形用金型は、図２に示すように、両側面にアンダーカット部３０１，３０２を有する成形品３００を射出成形するためのものである。

図３は、図１のスライド助勢手段１２０とスライド手段２２０を抜き出して組み付けた側面図であり、図３（ａ）はスライド手段２２０が閉じた状態、図３（ｂ）は開いた状態を示す。また、図４に、固定型１１０に組み付けたスライド助勢手段１２０の構成を示し、図５に、可動型２１０に組み付けたスライド手段２２０が開いた場合の成形品３００がある状態（図５（ａ））とない状態（図５（ｂ））を示し、図６に、可動型２１０に組み付けたスライド手段２２０が閉じた場合の成形品３００がある状態（図６（ａ））とない状態（図６（ｂ））を示す。

固定型１１０と可動型２１０には、互いに向き合う位置に溝がそれぞれ設けられている。固定型１１０の溝中央の一部の面は、成形品３００の外形の一部を成形する固定型側キャビティ部１１２になる。この固定型側キャビティ部１１２の両側の溝に、２つのスライド助勢手段１２０が左右対称に固定される。スライド助勢手段１２０の対向する一対の側面それぞれにはスライドガイド溝１２１が斜めに設けられ、このスライドガイド溝１２１が可動型２１０のスライド板２２３を表裏両面からガイドする。また、このスライドガイド溝１２１の外側の縁を、対向するもう一方の側面のスライドガイド溝１２１の外側の縁と連結して、スライドガイド面１２２にする。

可動型２１０の溝中央の一部の面は、成形品３００の外形の一部を成形する可動型側キャビティ部２１２になる。この可動型側キャビティ部２１２の溝の両側に、２つのスライド手段２２０が左右対称に固定される。スライド手段２２０の可動型側キャビティ部２１２側の一端には、成形品３００のアンダーカット部３０１（又はアンダーカット部３０２）を含む側面を成形するキャビティ板２２１（又はキャビティ板２２２）が取り付けられ、スライド手段２２０の他端には、スライド助勢手段１２０のスライドガイド溝１２１に噛み合うスライド板２２３が斜めに設けられている。このスライド板２２３が、型締め及び型開きの際に、スライドガイド溝１２１及びスライドガイド面１２２に沿って摺動することにより、スライド手段２２０が可動型２１０の溝内をスライドする。

スライド助勢手段１２０とスライド手段２２０からなるスライドユニットは、固定型１１０と可動型２１０の内部に収容できるので、ダイセットにスライドユニットを組み付ける必要がない。このため、成形品３００とは形状の異なる新たな成形品をこのダイセットで成形する際には、固定型１１０と可動型２１０を新たな成形品用の固定型と可動型に交換するだけでよい。

次にこの成形用金型の動作を説明する。
ダイセットの型締め時、可動型２１０が型締め方向Ａ（図３に示す）に移動すると、スライド板２２３がスライドガイド溝１２１及びスライドガイド面１２２にガイドされながら摺動することにより、可動型２１０の溝の両端に位置する２つのスライド手段２２０が可動型側キャビティ部２１２の方向（図３に示す型締め時スライド方向Ｂ）に向ってスライドする。この結果、図５（ｂ）に示す状態の可動部２００が図６（ｂ）に示す状態に遷移する。固定型側キャビティ部１１２、可動型側キャビティ部２１２、キャビティ板２２１，２２２で囲まれた空間が成形品３００のキャビティになり、固定型側スプル１１１と可動型側スプル２１１とが合わさって構成されるスプルからキャビティ内に樹脂が射出されて、図４及び図６（ａ）に示すように成形品３００が成形される。

ダイセットの型開き時、可動型２１０が型開き方向Ａ’（図３に示す）に移動すると、スライド板２２３がスライドガイド溝１２１及びスライドガイド面１２２にガイドされながら摺動することにより、可動型２１０の溝の中央側に位置する２つのスライド手段２２０が可動型側キャビティ部２１２から離間する方向（図３に示す型開き時スライド方向Ｂ’）に向ってスライドする。この結果、図６（ａ）に示す状態の可動部２００が図５（ａ）に示す状態に遷移する。このとき、成形品３００の側面に形成されたアンダーカット部３０１，３０２と、可動型２１０のキャビティ板２２１，２２２との係合が外れるので、可動型２１０のエジェクトピン穴２１３からエジェクトピンを突出させて成形品３００を抜き出すことができる。

このように、スライド助勢手段１２０とスライド手段２２０からなるスライドユニットは、型締め方向Ａ及び型開き方向Ａ’の運動を、型締め方向Ａ及び型開き方向Ａ’に直交する型締め時スライド方向Ｂ及び型開き時スライド方向Ｂ’の運動に変換する機構である。

以上より、本実施の形態１によれば、可動型２１０は、固定型１１０との対向面に形成され、成形品３００の外形の一部を成形する可動型側キャビティ部２１２と、一端に、アンダーカット部３０１を含む外形の一部を成形するキャビティ板２２１（又はキャビティ板２２２）が固定され、他端に、型締め方向Ａ及び型開き方向Ａ’に対して傾斜したスライド板２２３が固定され、可動型側キャビティ部２１２の方向へスライド自在なスライド手段２２０とを有し、固定型１１０は、可動型２１０の対向面に形成され、成形品３００の外形の一部を成形する固定型側キャビティ部１１２と、可動型２１０のスライド板２２３と同じ角度に傾斜したスライドガイド溝１２１が形成され、可動型２１０が型締め方向Ａに移動するときにスライド板２２３をガイドしてキャビティ板２２１（又はキャビティ板２２２）を可動型側キャビティ部２１２へスライドさせると共に、可動型２１０が型開き方向Ａ’に移動するときにスライド板２２３をガイドしてキャビティ板２２１（又はキャビティ板２２２）を可動型側キャビティ部２１２から離間させる方向へスライドさせるスライド助勢手段１２０とを有するように構成した。
このため、スライド助勢手段１２０とスライド手段２２０からなるスライドユニットを固定型１１０及び可動型２１０の内部に組み込むことができるようになり、成形品３００のアンダーカット部３０１，３０２の有無に関わらず、同じダイセットを使用できる。よって、アンダーカットの有無に応じてスライドユニットをダイセットに組み込んだり、取り外したりといった作業が不要になり、設計時間及び製作時間の短縮、ダイセットへの組み付け時間の短縮、並びにコスト削減が可能になる。また、多品種少ロットに対応可能となる。

また、本実施の形態１によれば、固定型１１０のスライド助勢手段１２０が、スライド手段２２０のスライド板２２３の外側片面をガイドするスライドガイド面１２２を有する構成にしたので、スライド手段２２０のスライド動作がより安定し、特に型開き時に、型開き時スライド方向Ｂ’へ確実にスライドできる。

なお、上記実施の形態１では、スライド助勢手段１２０とスライド手段２２０からなるスライドユニットを２組設けたが、これに限定されるものではなく、成形品３００の形状に応じた組数設ければよい。例えば、１つのアンダーカット部を有する成形品を、スライド手段２２０とスライド助勢手段１２０を１組用いて成形してもよい。１つのアンダーカット部を有する成形品を成形する場合、例えば図７に示すように可動型２１０の溝の片側にスライド手段２２０を取り付け、同様に、固定型１１０の溝の片側にもスライド助勢手段１２０を取り付けた構成にする。

また、上記実施の形態１の図示例では、キャビティ板２２１，２２２に、アンダーカット部３０１，３０２に相当する形状と成形品３００の側面に相当する形状とを形成したが、これに限定されるものではなく、キャビティ板２２１，２２２の形状は成形品３００の形状に応じて形成すればよい。例えば、図７のキャビティ板２２２のように、アンダーカット部相当の形状のみ形成してもよい。

１００ 固定部
１０１ ダイホルダ
１０２ 固定型設置穴
１０３ ガイドポスト
１１０ 固定型
１１１ 固定型側スプル
１１２ 固定型側キャビティ部
１２０ スライド助勢手段
１２１ スライドガイド溝
１２２ スライドガイド面
２００ 可動部
２０１ パンチホルダ
２０２ 可動型設置穴
２０３ ガイドブッシュ
２１０ 可動型
２１１ 可動型側スプル
２１２ 可動型側キャビティ部
２１３ エジェクトピン穴
２２０ スライド手段
２２１，２２２ キャビティ板
２２３ スライド板
３００ 成形品
３０１，３０１ アンダーカット部
Ａ 型締め方向
Ａ’ 型開き方向
Ｂ 型締め時スライド方向
Ｂ’ 型開き時スライド方向

Claims (4)

1. 可動型と固定型とを備え、外形の一部にアンダーカット部を有する成形品の成形用金型であって、
   前記可動型は、
   前記固定型との対向面に形成され、前記成形品の外形の一部を成形する可動型側キャビティ部と、
   一端に、前記成形品のアンダーカット部を含む外形の一部を成形するキャビティ板が固定され、他端に、前記固定型と当該可動型の型開き及び型締め方向に対して傾斜したスライド板が固定され、前記可動型側キャビティ部の方向へスライド自在なスライド手段とを有し、
   前記固定型は、
   前記可動型の対向面に形成され、前記成形品の外形の一部を成形する固定型側キャビティ部と、
   前記可動型のスライド板と同じ角度に傾斜したスライドガイド溝が形成され、前記可動型が前記型締め方向に移動するときに前記スライド板をガイドして前記キャビティ板を前記可動型側キャビティ部の方向へスライドさせると共に、前記可動型が前記型開き方向に移動するときに前記スライド板をガイドして前記キャビティ板を前記可動型側キャビティから離間させる方向へスライドさせるスライド助勢手段とを有し、
   前記スライド手段を前記可動型側キャビティ部の左右両側に取り付け、前記スライド助勢手段を前記固定側キャビティ部の左右両側に取り付け、前記可動型が前記型開き方向へ移動する際に、それぞれの前記スライド手段が前記スライド助勢手段にガイドされてスライドすると共に、前記成形品の対向する側面にそれぞれ形成された前記アンダーカット部と、前記スライド手段に固定された前記キャビティ板との係合が外れ、前記成形品は前記可動型から突出されるエジェクトピンにより抜き出されることを特徴とする成形用金型。
2. 固定型のスライド助勢手段は、スライド手段に固定したスライド板の外側片面をガイドする、傾斜したスライドガイド面を有することを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
3. スライド板は、成形品のアンダーカット部の外形のみを成形することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成形用金型。
4. スライド手段とスライド助勢手段を複数組有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成形用金型。

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