JP2000190371A - 成形用金型 - Google Patents
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Abstract
って高精度の成形品を成形する。 【解決手段】 相対向して配置された固定側金型1と可
動側金型2における少なくとも固定側型板4及び可動側
型板6のそれぞれに熱媒体が通る温度調節用配管11を
設ける。温度調節用配管11を熱媒体の出入り口となる
温調開口部11aと、固定側金型1及び可動側金型2に
設けられているキャビティ20の温度調節を行うキャビ
ティ温調部11dとを備え、温調開口部1aに低熱伝導
部11bを設ける。
Description
ズなどの成形品を射出成形によって成形する成形用金型
に関する。
記載された射出成形を行う従来の成形用金型を示し、1
00は可動側金型の可動側型板である。この可動側型板
100には図示を省略した固定側金型の固定側型板が対
向して配置される。可動側型板100及び固定側型板に
は、レンズなどの成形品を成形するためのキャビティ1
10,120,130,140が複数設けられている。
これらのキャビティ110,120,130,140に
はランナ150及びゲート160を介して溶融樹脂が供
給されて成形が行われる。
び固定側型板の内部に温度調節用配管170が設けられ
ると共に、断熱部材180,190が設けられている。
温度調節用配管170は複数のキャビティ110,12
0,130,140を囲むように矩形状に配置されてお
り、内部に熱媒体200が流通する。断熱部材180,
190は熱媒体の出口側に近いキャビティ130,14
0における温度調節用配管170の外側に、温度調節用
配管170を囲むように設けられており、出口側の熱媒
体の温度低下を抑制している。これらの構造によって金
型の温度の制御を均一化し、キャビティ110,12
0,130,140間の温度差を低減させて、均一な冷
却を行うことができ、成形品のバラツキを低減させるこ
とができる。
型では、温度調節用配管170における熱媒体の出入り
口170aの流路の配置はキャビティを囲む流路170
bの配置と異なっている。すなわち、出入り口170a
の周辺はキャビティ110,120,130,140を
囲む流路170bと比べ、金型に占める割合が高くなる
ため、熱媒体と接する面積が大きくなり、出入り口部分
に相対的に熱だまりが発生する。これにより、金型全体
の熱分布のバラツキの原因となる。特に、金型の一定保
温を目的とした熱媒体の循環の場合には、出入り口17
0aの温度が金型の他の部分に比べて数度高くなる。
度調節用配管170の流路170bとキャビティとの距
離が一定であっても、温度調節用配管170の出入り口
170a部分に起因する金型全体の熱分布バラツキに影
響され、出入り口170a部分に近いキャビティ11
0,140の温度が高くなり、キャビティ間の均一な温
度制御が難しくなる。これにより成形精度が厳しい光学
素子の成形においては、各キャビティ間の温度バラツキ
によって光学素子の光学機能面の曲率半径rに数10μ
mのバラツキが生じる。又、単一のキャビティが形成さ
れた成形用金型であっても、体積が大きい光学素子の場
合にはキャビティを囲む周囲の温度が不均一となるた
め、部分によって収縮量が異なり、これにより光学素子
の面精度が低下する原因となっている。
たものであり、簡単な構造で各キャビティの温度を均一
にでき、成形品の収縮バラツキを少なくすることが可能
な成形用金型を提供することを目的とする。
め、請求項1の発明は、相対向して配置された固定側金
型と可動側金型における少なくとも固定側型板及び可動
側型板のそれぞれに熱媒体が通る温度調節用配管が設け
られており、前記温度調節用配管は、前記熱媒体の出入
り口となる温調開口部と、前記固定側金型及び可動側金
型に設けられているキャビティの温度調節を行うキャビ
ティ温調部とを備えると共に、前記温調開口部に低熱伝
導部を設けたことを特徴とする。
るキャビティ温調部へ熱媒体を導く温調開口部に低熱伝
導部を配置することにより、温度調節用配管に熱媒体を
流した場合に温調開口部からの放熱が抑えられるので不
均一な熱の発生が減少する。このため、温度調節用配管
から略等距離離れた位置にある複数のキャビティ間の温
度差が低減する。また一個取りのキャビティにおいても
同様に各部位に対する温度差を低減できる。以上のこと
から冷却時において異なるキャビティ間或いはキャビテ
ィの部分間での温度差が低減或いは均一となるため、収
縮差のない高精度な成形品を成形することができる。
あって、前記温度調節用配管は金型のパーティング面に
対する投影形状が略一致するように前記固定側金型及び
可動側金型に設けられていることを特徴とする。
ーティング面に対する投影形状が略一致するように設け
られるため、複数のキャビティの間での温度差あるいは
単一のキャビティにおける各部分間での温度差を確実に
低減又は均一とすることができ、収縮差のない成形品を
成形することができる。
発明であって、前記固定側金型及び可動側金型に複数の
キャビティが設けられており、前記キャビティ温調部は
複数のキャビティに対し略等しい距離で離れた位置に設
けられていることを特徴とする。
キャビティに対して略等しい距離となっているため、複
数のキャビティの温度差が少なくなり、収縮差のない成
形品を成形することができる。
の発明であって、前記固定側金型及び可動側金型に単一
のキャビティが設けられており、前記キャビティ温調部
は単一のキャビティに対し略等しい距離で離れた位置に
設けられていることを特徴とする。
キャビティ温調部が略等しい距離で離れているため、キ
ャビティの各部分での温度差が少なくなり、大きな成形
品であっても収縮差のない成形品を成形することができ
る。
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。
施の形態1を示し、図1は成形用金型全体の部分破断断
面図、図2はその可動側型板6のパーティング方向から
の正面図、図3は温度調節用配管における温調開口部の
部分断面図である。
て配置されることにより成形用金型が構成されている。
固定側金型1は固定側取付板3に固定側型板4が取り付
けられることにより形成されており、固定側型板4には
成形品としてのレンズの光学機能面の一面を形成するた
めの固定側入り子5が取り付けられている。可動側金型
2は可動側取付板13に受け板12が取り付けられ、こ
の受け板12に可動側型板6が取り付けられて形成され
ている。可動側型板6にはレンズの光学機能面の他の一
面を形成するための可動側入り子7が取り付けられてい
る。これらの固定側金型1及び可動側金型2はステンレ
ス鋼板、炭素鋼板、アルミニウム合金、銅合金、ニッケ
ル合金などの熱伝導性の良好な金属によって形成される
ものである。
り子7の間は、成形を行うためのキャビティ20となっ
ている。この実施の形態において、キャビティ20は4
カ所に形成されており、それぞれのキャビティ20がス
プルー8、ランナ9及びゲート10に連通しており、こ
れらを介して図示を省略した射出成形機からの溶融樹脂
が射出されてレンズを成形する。各キャビティ20は直
径15mm程度の外径を有しており、レンズの光学機能
面を形成する形成面は20〜50mm程度の曲率半径と
なっている。
図2のように、可動側型板6は矩形の外形となってお
り、その外周の略中心となる位置にスプルー8が形成さ
れており、4カ所のキャビティ20はこのスプルー8に
対して軸対称の位置に設けられている。そして、可動側
型板6には4個のキャビティ20を囲むように、温度調
節用配管11が設けられている。
ものであり、その出入り口となる2カ所の温調開口部1
1aと、温調開口部11aに連通したキャビティ温調部
11dとを備えている。温調開口部11aは可動側型板
6の一端面に開口しており、熱媒体供給装置の供給管
(図示省略)と接続されることにより温調開口部1aか
ら熱媒体が流入し及び流出する。キャビティ温調部11
dは直径8mm程度の流路となっており、4カ所のキャ
ビティ20の外側を囲むように設けられている。
1dは、いずれのキャビティ20に対しても均等となる
ように配置されるものである。この実施の形態において
は、各キャビティ20とのx方向の距離h1が等しいと
共に、各キャビティ20とのy方向の距離h2 が等しく
なっていると共に、これらの距離h1 及びh2 も等しい
ように設定されている(h1 =h2 )。また、各キャビ
ティ20と各キャビティ20に近接するキャビティ温調
部11dまでの深さ方向の距離h3 (図1参照)も等し
いように設定されている。さらに、キャビティ温調部1
1dの全長における深さ方向(紙面に垂直な方向)も一
定の深さとなっている。
したが、h1 とh2 は異なっていても、各キャビティ2
0相互におけるh1 が等しく且つ各キャビティ20相互
におけるh2 が等しい場合には、各キャビティがキャビ
ティ温調部11dから受ける熱影響がほぼ同じになる。
従って、この場合にも、各キャビティ20とキャビティ
温調部11dとの距離は等しくなり、均等に囲まれるこ
とになる。
1aにおける縦断面図を示し、温調開口部11aには、
低熱伝導部11bが設けられている。低熱伝導部11b
は筒状に形成されており、この筒体を温調開口部11a
に圧入などによって嵌め込むことにより設けられるもの
である。
mk以下のプラスチックあるいはセラミックスなどによ
って形成されており、厚さは例えば、1〜5mm程度で
ある。かかる低熱伝導部11bはキャビティ20を囲む
キャビティ温調部11d付近の熱分布に極力、影響を与
えないように放熱を抑えるものであり、これにより温調
開口部11aと接続されるキャビティ温調部11dの周
囲の温度上昇を抑制することができる。
部11bは可動側型板6の外面から温調開口部11aの
直線部分の根元付近までを覆う程度でも良く、また、図
4に示すように、キャビティ温調部11dの一部を含め
て覆うように構成しても良く、必要な断熱効果の程度に
より適宜、変更することができる。図2において、11
hは隣接した温調開口部11aの間隔、すなわち熱媒体
の入り口と出口の間隔であり、この間隔11hが開きす
ぎると、入り口と出口との間では低熱となるため、間隔
11hは温度調節用配管11の管径の3倍以下とするこ
とが良好である。
かなように、可動側受け板12、固定側型板4、固定側
取付板3にも、パーティング面から見て可動側型板4に
設けられたものとほぼ同形状で、キャビティ20に対し
て均等に、すなわち各温度調節用配管11の投影面が重
なるように設置されている。この温度調節用配管11の
設置本数は図1では、固定側取付板3、固定側型板4、
可動側型板6、可動側受け板12の4枚のプレートに各
1本ずつ設置しているが、可動側金型2、固定側金型1
に各々少なくとも1本設置されていれば良い。
管11における熱媒体の出入り口となる温調開口部11
aに低熱伝導部材11bを設けるため、温調開口部11
a付近の温度上昇を抑えることができる。従って、各キ
ャビティ20を囲むキャビティ温調部11dへの温調開
口部11aの周囲からの熱の伝達が抑えられ、キャビテ
ィ温調部11dと等しい位置関係にある各キャビティ2
0間の温度差、即ち各キャビティ温調部11dと各キャ
ビティ20とのx方向、y方向および深さ方向の距離が
ほぼ等しい関係になっている状態での各キャビティ20
間の温度差を1度以下に抑えるように温度制御すること
ができる。これにより成形される成形品は各キャビティ
20間の冷却過程が均一になるため、キャビティ20相
互間での収縮率が少ない成形品を得ることができ、高精
度に成形することができる。
温度調節用配管11におけるキャビティ温調部11dが
略円形となっている。また、この形態では、キャビティ
温調部11dの全体が熱媒体が通る流路溝11fと、こ
の流路溝11fを塞ぐ温調管シール11cとによって形
成されている。この形態においても、各キャビティ20
とキャビティ温調部11dとのX方向の距離h1及びy
方向の距離h2が各キャビティ20間で等しく設定され
ていると共に、温調開口部11aに低熱伝導部11bを
設けることにより、同様に作用することができる。
し、温度調節用配管11のキャビティ温調部11dが各
キャビティ20の下側を通るように配置されている。こ
の場合においても、温調開口部11aに低熱伝導部11
bを設けると共に、各キャビティ20に対するキャビテ
ィ温調部11bのx及びy方向の距離h1 ,h2 を上述
した実施の形態と同様にすることにより、成形品の冷却
を均一にすることができ、高精度に成形することができ
る。
節用配管11の配設例を示す。温度調節用配管11は図
8に示すように、少なくとも成形を行う固定側型板4及
び可動側型板6に配置するものであれば良く、図1に示
す固定側取付板3、固定側型板4、可動側型板6及び可
動側受け板12に対する配置のみならず、図7に示すよ
うに、可動側型板6などの一のプレートに複数本設ける
ことも可能である。なお、これらの図では、キャビティ
温調管11dによって温度調節用配管11を示すもので
ある。
ィ20及びランナ9の配置例を示す。この実施の形態で
は、キャビティ20とキャビティ温調管11dとの配置
が均等であれば、キャビティ20、ランナ9の配置は自
由に選択できるものである。すなわち、その一例として
の図9では、一のキャビティ20aとキャビティ温調管
11dとの関係は、x軸方向でh5 、y軸方向でh6と
なり、他のキャビティ20bとキャビティ温調管11d
との関係はx軸方向でh7、y軸方向でh8となる場
合、h5 とh8 は等しく、またh6 とh7 は等しくなる
ように設定することにより、キャビティ20a、20b
はキャビティ温調管11dから同じ温度の影響を受ける
ことができる。この関係をその他のキャビティに同様に
適用することにより全てのキャビティを同じ温度環境と
することができる。
置されているが、一のキャビティ20c及び他のキャビ
ティ20dで示すように、全てのキャビティ20がキャ
ビティ温調管11dからの距離h9が等距離に離れるよ
うに配置することにより、全てのキャビティ20がキャ
ビティ温調管11dから同じ温度影響を受けることがで
き、同じ温度環境で成形を行うことができる。
形態2における可動側型板6の温調開口部11aを示
す。この実施の形態では、低熱伝導部としての低熱伝導
部材を設置する代わりに温調開口部11aの外周部を厚
さ1mmから3mm程度残して彫り込むことにより断熱
用間隙11eを形成している。この断熱用間隙11eで
は、間隙内の気体(空気)が断熱材として作用するた
め、熱の伝導が抑えられる。このため、温調開口部11
a付近の温度上昇を抑制することができる。このような
断熱用間隙11eは低熱伝導部として作用するものであ
り、低熱伝導部を構成するための部材を設ける必要がな
くなり、構造が簡単となる。
示す。同図は可動側型板6および可動側受け板12を有
した可動側金型2を可動側型板6のパーティング面側か
ら見た側面図であり、可動側型板6および可動側受け板
12の内部に温度調節用配管11がそれぞれ設置されて
いる。
は、可動側型板6と可動側受け板12に対してパーティ
ング面側から見たとき対称となる位置に設置されてい
る。図示する形態では、可動側型板6には、右側に一の
温調開口部11aが設置され、可動側受け板12には左
側に別の温調開口部11aが設置されている。また、こ
れらの温調開口部11aには、実施の形態1及び実施の
形態2と同様に、低熱伝導部11bが設けられている。
以上の構造は、図示を省略するが固定側金型1において
も同様となっており、その固定側取付板3及び固定側型
板4には温調開口部11bを固定側型板4のパーティン
グ面から見たときの対称となる位置に設けらる。
2および固定側金型1の各パーティング面側から見たと
き各プレートで対称位置となるように、即ち各プレート
で逆向きになるように、交互に設置することにより、温
調開口部11aの影響をさらに分散させることができ
る。このため、キャビティ20間の温度差を少なくする
ことができる。
あり、同図(a)は可動側金型2の可動側型板6をパー
ティング面から見た図であり、(b)はそのB−B線断
面図である。
を行うものであり、単一のキャビティが形成されてい
る。すなわち、可動側型板6の略中央にはキャビティを
構成する可動側入れ子7が設置されている。この可動側
入れ子7は直径φ25mmの外径を有し、成形面の曲率
半径は100mmとなっている。この可動側入れ子7を
均等に囲むように、温度調節用配管11のキャビティ温
調部11dは可動側型板6の内部に設けられている。キ
ャビティ温調部11dは略円形に形成されている。な
お、成形品の形状が矩形の場合は、可動側入れ子7の外
周面からキャビティ温調部11dまでの距離がほぼ等し
くなるように矩形に囲むのが好ましい。
図1に示すような状態で相対向しており、その固定側型
板内に固定側入れ子が設けられると共に、この固定側入
れ子を均等に囲むように温度調節用配管11のキャビテ
ィ温調部11dが設けられている。このため、温度調節
用配管11は可動側金型2の可動側型板6と可動側受け
板12および固定側金型1の固定側型板4と固定側取付
板3とにそれぞれ形成されている。
られたスプルー8および固定側金型1と可動側金型2の
それぞれに設けられてスプルー8と連通するランナ9及
びゲート10はキャビティが中央付近にあるため中央か
らずれた位置に配置される。また、温度調節用配管11
の温調開口部11aには、低熱伝導部材11bが設置さ
れる。
温度調節用配管11が均等に囲み、かつ温調開口部11
aに低熱伝導材11bを設けるため、キャビティを取り
囲む温度分布を等しく、すなわち中心に対して対称に制
御することが可能となる。このため、キャビティ全体で
均一な収縮が得られ、高精度な成形品を得ることができ
る。
調開口部に低熱伝導部を配置するため、温調開口部から
の放熱を抑えることができ、不均一な熱の発生が減少
し、温度調節用配管から略等距離離れた位置にある複数
のキャビティ間の温度差を低減することができる。この
ため、成形品に収縮差がなくなり、高精度に成形するこ
とができる。
ング面に対する投影形状が略一致するように温度調節用
配管が設けられるため、キャビティでの温度差を確実に
低減又は均一とすることができ、収縮差のない成形品を
成形することができる。
部が複数のキャビティに対して略等しい距離となってい
るため、複数のキャビティの温度差が少なくなり、収縮
差のない成形品を成形することができる。
ィに対してキャビティ温調部が略等しい距離で離れてい
るため、キャビティの各部分での温度差が少なくなり、
大きな成形品であっても収縮差のない成形品を成形する
ことができる。
の部分破断断面図である。
ング方向からの正面図である。
口部の部分断面図である。
である。
(b)はそのA−A線断面図である。
る。
る。
る。
のB−B線断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 相対向して配置された固定側金型と可動
側金型における少なくとも固定側型板及び可動側型板の
それぞれに熱媒体が通る温度調節用配管が設けられてお
り、前記温度調節用配管は、前記熱媒体の出入り口とな
る温調開口部と、前記固定側金型及び可動側金型に設け
られているキャビティの温度調節を行うキャビティ温調
部とを備えると共に、前記温調開口部に低熱伝導部を設
けたことを特徴とする成形用金型。 - 【請求項2】 前記温度調節用配管は金型のパーティン
グ面に対する投影形状が略一致するように前記固定側金
型及び可動側金型に設けられていることを特徴とする請
求項1記載の成形用金型。 - 【請求項3】 前記固定側金型及び可動側金型に複数の
キャビティが設けられており、前記キャビティ温調部は
複数のキャビティに対し略等しい距離で離れた位置に設
けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の成
形用金型。 - 【請求項4】 前記固定側金型及び可動側金型に単一の
キャビティが設けられており、前記キャビティ温調部は
単一のキャビティに対し略等しい距離で離れた位置に設
けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の成
形用金型。
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