JP2013000774A - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型を大型化することなく、成形品のバリや肉厚の増加などを抑制する。
【解決手段】型締装置は、固定金型５を取り付け可能な第１の取付部１５と、可動金型４を取り付け可能な第２の取付部１６と、第１の取付部に関して第２の取付部とは反対側に設けられた固定盤９と、第１の取付部と固定盤との間に設けられた少なくとも１つの可動ブロック１２と、可動ブロックを移動可能にし、且つ可動ブロックを所定の位置で固定する駆動機構１１と、を備えている。第２の取付部１６は、可動金型を固定金型に当接および離間させるように第１の取付部１５に対して移動可能である。可動ブロック１２は、第１の取付部側の一面１７と、当該一面１７に対して傾斜した固定盤側の一面１８との両方に接触する。駆動機構１１は、固定盤側の一面１８から第１の取付部側の一面１７までの距離を調節可能なように可動ブロック１２をスライド移動可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は射出成形機に用いられる金型の型締装置に関するものである。

金属材料を射出成形する金属射出成形機は、金属材料を成形するための金型を型締する型締装置を備えている（特許文献１参照）。このような型締装置を備えた従来の金属射出成形機について、図３を参照して説明する。

図３に示すように、射出成形機は、原料を射出する射出装置と、当該原料を所定の形状に成形する金型４，５と、金型４，５を型締する型締装置と、を備えている。

射出装置はヒータ１、シリンダ２およびスクリュ３を備えている。ヒータ１によりシリンダ２を加熱しておき、図３の右側より原料をシリンダ２内に投入する。シリンダ２内のスクリュ３が回転しながら後退することにより、投入された原料はシリンダ２の前方に搬送される。そして原料はシリンダ２を介してヒータ１により加熱されて溶融状態となってスクリュ３の前方に貯留される。

型締装置は、固定金型５が固定された固定盤９と、固定金型５に対して移動可能なように可動金型４を保持する可動盤１３と、を有する。可動盤１３を移動させて、可動金型４と固定金型５と合わせて金型を閉じると、金型にキャビティ８が形成される。この状態でシリンダ２が前進し、シリンダ２の前方に設けられたノズル６を金型に形成されたスプル７に接触させる。溶融した原料が漏れないようにノズル６と金型とを高圧で押し付け、スクリュ３を高速で移動させることにより、溶融状態となった原料がノズル６を介して湯口であるスプル７からランナを経由してキャビティ８内に充填される。

キャビティ８内に充填された溶融状態の原料は金型内で冷却凝固する。その後、可動金型４を移動して金型を開き、金型から成形後の製品を取り外す。成形後の製品は、不図示のエジェクタプレートに連結されている不図示のエジェクタピンが成形品を押し出すことにより離型される。

特開２０１０−２４７３８５号公報

高温かつ高圧でキャビティ内に充填される溶融原料は、エネルギーが高く、溶融原料を受容する金型に高い負荷を与える。最近では、薄くて軽い成形品の需要が高く、射出装置からの原料の射出速度が高まっている。このため、金型の温度が上昇したり金型にかかる圧力が高まったりするなど、金型に更に高い負荷がかかるようになってきている。その結果、金型の剛性が不足して成形品を所定の形状にすることが困難になってきている。

具体的には、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、型締力の不足により成形品３２の肉厚が要求された設計値よりも厚くなることがある。また、金型の剛性、厚み、材質などに応じて、成形品にバリが生じることもある。

金型の剛性力を増大させるには金型を大型化することが考えられる。しかしながら、金型の大型化により金型の設計変更が必要になり、場合によっては金型が取り付けられる型締装置の設計変更が必要になる。

本発明は、このような課題を解決するため、金型を大型化することなく、成形品のバリや肉厚の増加などを抑制することができる型締装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の型締装置は、固定金型を取り付け可能な第１の取付部と、可動金型を取り付け可能な第２の取付部と、第１の取付部に関して第２の取付部とは反対側に設けられた固定盤と、第１の取付部と固定盤との間に設けられた少なくとも１つの可動ブロックと、可動ブロックを移動可能にし、且つ可動ブロックを所定の位置で固定する駆動機構と、を備えている。第２の取付部は、可動金型を固定金型に当接および離間させるように第１の取付部に対して移動可能である。可動ブロックは、第１の取付部側の一面と、当該一面に対して傾斜した固定盤側の一面との両方に接触している。駆動機構は、固定盤側の一面から第１の取付部側の一面までの距離を調節可能なように可動ブロックをスライド移動可能にする。

本発明の型締装置によれば、固定盤と第１の取付部との間の可動ブロックを移動させて、可動ブロックにより固定盤を圧接することにより、金型の型締力を任意に調整することができる。これにより、金型の剛性増大のために金型を大型化すること無く、成形品のバリや肉厚の増加などを抑制することができる。

本発明の型締装置を備えた射出成形機を示す断面図である。 （ａ）は図１に示す射出成形機を用いて成形した成形品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図である。 従来の型締装置を備えた射出成形機を示す断面図である。 （ａ）は金型の型締力が不足した場合における成形品の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図である。

以下、本発明の一実施形態における型締装置を備えた射出成形機について説明する。本発明は、射出成形の際に用いられる金型を型締する型締装置全般に適用できる。射出される原料は、マグネシウム合金または亜鉛合金など様々なものを使用することができる。

図１は、本発明の型締装置を備えた射出成形機を示している。型締装置は、原料を射出する射出装置と、可動金型４と固定金型５とを型締する型締装置と、を備えている。射出装置の構成は、図３に示す射出装置と同様であるため、その説明を省略する。

型締装置は、固定金型５を取り付け可能な第１の取付部１５と、可動金型４を取り付け可能な第２の取付部１６と、を備えている。固定金型５および可動金型４は、互いに対向するように、これらの取付部１５，１６に取り付けられる。

第２の取付部１６は、第１の取付部１５に取り付けられている固定金型５に、可動金型４を当接および離間させるように、第１の取付部１５に対して移動可能に構成されている。図１に示す例では、第２の取付部１６は、移動機構２０によって移動可能に構成された可動盤１９に固定されている。第１の取付部１５に対して第２の取付部１６の反対側には、固定盤９が設けられている。固定盤９は型締装置本体に強く固定されている。

固定盤９および可動盤１９は同一のレール１４に保持されており、可動盤１９はレール１４に沿って移動可能に構成されている。可動盤１９を移動させて、可動金型４と固定金型５と合わせて金型を閉じると、金型にキャビティ８が形成される。

第１の取付部１５と固定盤９との間には、少なくとも１つの可動ブロック１２が設けられている。可動ブロック１２は、第１の取付部側の一面１７と、当該一面１７に対して傾斜した固定盤側の一面１８との両方に接触したテーパ形状となっている。

また、型締装置は、固定盤側の一面１８から第１の取付部側の一面１７までの距離を調節可能なように可動ブロック１２をスライド移動可能にし、且つ可動ブロック１２を所定の位置で固定する駆動機構１１を有している。このような駆動機構１１として、シリンダ、ネジまたはボールネジを用いることができる。

上記構成の型締装置では、固定盤側の一面１８から第１の取付部側の一面１７までの距離を、可動ブロック１２により任意に調整することで、金型の開き量を調節することができる。可動ブロック１２により第１の取付部１５を圧接して金型の型締力を任意に調整することができるため、成形品の肉厚のバラツキを少なくすることができ、寸法精度の高い成形品を形成することができる。特に、可動ブロック１２が図１に示すような鋭角のテーパ部を有していれば、固定盤側の一面１８と第１の取付部側の一面１７との間に可動ブロック１２を挿入して金型に強い型締力を作用させることができる。このようにして、射出時に金型が開くことを防止し、予期せず成形品の肉厚が厚くなったりバリが生じたりすることを防止できる。

上記構成の型締装置では、可動ブロック１２により金型の剛性力を増大させることができるため、金型を大型化する必要が無い。また、可動ブロック１２は、固定金型５が取り付けられる第１の取付部１５と固定盤９との間に設けられているため、可動ブロック１２が金型の設計に影響を与える事は無い。これにより、金型の設計は容易であり、従来の金型装置で用いられていた金型を本発明の型締装置に使用できるという利点もある。

図１に示す例では、固定盤９に取り付けプレート１０が固定されている。さらに、固定ブロック１３が、取り付けプレート１０を介して固定盤９に固定されている。可動ブロック１２および固定ブロック１３は剛性の高い部材からなることが好ましい。

図１では、固定盤側の一面１８は、固定盤９に固定された固定ブロック１３の一面であり、可動ブロック１２は、固定ブロック１３と第１の取付部１５との間に挟まれている。第１の取付部１５と固定ブロック１３によって、Ｖ字状に傾斜した一対の面１７，１８が形成されている。可動ブロック１２は、この一対の面１７，１８に接している。

図１に示す例では、Ｖ字状に傾斜した一対の面１７，１８を容易に形成するために、取り付けプレート１０とは別の部材から成る固定ブロック１３が用いられている。しかしながら、固定ブロック１３は、取り付けプレート１０と一体的に形成された部材の一部、すなわち取り付けプレート１０の一部分であっても良い。

図１に示す例に限らず、第１の取付部側の一面１７が第１の取付部に固定された別の固定ブロックの一面であり、可動ブロックが固定ブロックと固定盤との間に挟まれていても良い。つまり、可動ブロック１２および固定ブロック１３は、図１に示す例とは逆の配置であっても良い。この場合、固定ブロック１３は、第１の取付部１５と一体的に形成された部材の一部、すなわち第１の取付部１５の一部分であっても良い。

図１に示すように、可動ブロック１２は複数設けられていることが好ましい。各々の可動ブロック１２は第１の取付部側の一面１７のうちの異なる部分と接触している。図１に示す例では、射出成形機の据付面２１、例えば床面に対して垂直方向に２つの可動ブロック１２が並んで配置されている。駆動機構１１は、各々の可動ブロック１２に対応して複数設けられていることが好ましい。各々の駆動機構１１は、各可動ブロック１２を図１の上下方向に移動させる。

このように、２つもしくは３つ以上の可動ブロック１２を用いることで、固定金型５に対して、場所ごとに異なる大きさの型締力を付加することができるという利点がある。例えば、成形品の下方にバリが形成されたり成形品の下方の肉厚が増大したりし易い場合には、図１に示す下側の可動ブロック１２に対する移動機構１１であるシリンダまたはネジを締め込む。これにより、固定金型５の下方に大きな型締力を付加して、成形品の形状を安定させる。同様に、成形品の上方にバリが形成されたり成形品の上方の肉厚が増大したりし易い場合、図１の上側の可動ブロック１２によって型締力を調整する。このようにして、金型の上下方向に関して型締力のバランスを調節することで、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、寸法精度の高い成形品３０を形成することができる。

複数の可動ブロック１２で型締力のバランスを調節することで、可動金型４と固定金型５の突き当て調整を何度も行う必要がなくなるという利点がある。また、可動ブロック１２毎に局所的に金型の剛性を増加することができるため、短時間で安定した成形品を得るように型締力を調節することができる。その結果、成形品の量産体制への移行を敏速に行うことができる。さらに、量産中に金型のメンテナンス間隔を長くすることができるので、型締装置のダウンタイムを少なくすることができ、成形品の生産効率が向上する。

上記例に代えて、２つの可動ブロック１２は、据付面２１に対して水平方向に並んで配置されていても良い。この場合、駆動機構１１は、各可動ブロック１２を水平方向に移動させる。この場合、複数の可動ブロック１２によって、金型の左右方向に関して型締力のバランスを調節することができる。

これらの例に限らず、複数の可動ブロックは、金型の型締力のバランスを考慮して任意の箇所に配置されていれば良い。また、可動ブロックのスライド移動の方向は、固定盤側の一面１８から第１の取付部側の一面１７までの距離を調節可能であれば、どのような方向であっても良い。

以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。

４ 可動金型
５ 固定金型
９ 固定盤
１０ 取り付けプレート
１１ 駆動機構
１２ 可動ブロック
１３ 固定ブロック
１５ 第１の取付部
１６ 第２の取付部
１７ 第１の取付部側の一面
１８ 固定盤側の一面
１９ 可動盤

Claims (5)

1. 固定金型を取り付け可能な第１の取付部と、
   可動金型を取り付け可能であり、前記可動金型を前記固定金型に当接および離間させるように前記第１の取付部に対して移動可能な第２の取付部と、
   前記第１の取付部に関して前記第２の取付部とは反対側に設けられた固定盤と、
   前記第１の取付部と前記固定盤との間に設けられた少なくとも１つの可動ブロックであって、前記第１の取付部側の一面と、該一面に対して傾斜した前記固定盤側の一面との両方に接触する可動ブロックと、
   前記固定盤側の一面から前記第１の取付部側の一面までの距離を調節可能なように前記可動ブロックをスライド移動可能にし、且つ前記可動ブロックを所定の位置で固定する駆動機構と、を有する射出成形機の型締装置。
2. 前記可動ブロックを複数有し、各々の前記可動ブロックは前記第１の取付部側の一面のうちの異なる部分と接触しており、
   前記駆動機構は、各々の前記可動ブロックに対応して複数設けられている、請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
3. 前記駆動機構は、シリンダ、ネジまたはボールネジである、請求項１または２に記載の射出成形機の型締装置。
4. 前記固定盤側の一面は、前記固定盤に固定された固定ブロックの一面であり、
   前記可動ブロックは、前記固定ブロックと前記第１の取付部との間に挟まれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の射出成形機の型締装置。
5. 前記第１の取付部側の一面は、前記第１の取付部に固定された固定ブロックの一面であり、
   前記可動ブロックは、前記固定ブロックと前記固定盤との間に挟まれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の射出成形機の型締装置。

Images