JP2005297061A

JP2005297061A - 成型装置

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Publication number: JP2005297061A
Application number: JP2005055057A
Authority: JP
Inventors: Akira Ito; 彰伊藤; Kiyoshi Sawada; 喜代司澤田
Original assignee: Toshihara Kanagata Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toshihara Kanagata Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: TW200600228A; JP4319996B2; CN1669702A; US7111664B2; EP1598130A1; KR20060043751A; US20050205231A1

Abstract

【課題】製品の成型作業の能率を向上することができるとともに、貯留室内に余剰の溶湯が注入されても、成型作業を適正に行うことができる成型装置を提供する。
【解決手段】下型３７に溶湯Ｙの貯留室４７を設ける。下型３７の第１成型面３７１と上型５４の第２成型面５４１とによりキャビティＫを形成する。キャビティＫに面して上型５４の第２成型面５４１にダンパー室Ｒを形成する。このダンパー室Ｒにシリンダ７４によって往復動される加圧ロッド７７を進入する。押出ロッド４０によって貯留室４７内の溶湯ＹがキャビティＫ内に押し出されたとき、余剰の溶湯Ｙをダンパー室Ｒに進入させ、成型作業の最終段階で余剰の溶湯Ｙを加圧ロッド７７によって加圧する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の製品をキャビティ内で成型するための成型装置に関するものである。

従来の成型装置として、図１２に示すものが提案されている。この成型装置はベッド１１１に固定された金型把持体１１２に対し取り外し可能に装着された固定金型１１３と、前記金型把持体１１２に対し上下一対の案内レール１１４に沿って前後方向（図１２の左右）の往復動可能に装着された金型把持体１１５とを備えている。この金型把持体１１５に可動金型１１６が取り外し可能に装着されている。又、前記ベッド１１１の右側方には型閉めされた固定金型１１３と可動金型１１６によって形成されるキャビティ内にアルミニウム等の溶湯を流し込んで製品を成型するための射出機構１１７が装着されている。この射出機構１１７は前記金型把持体１１２を貫通して固定金型１１３に連通された溶湯の貯留室１１９を有するスリーブ１１８を備えている。このスリーブ１１８の外端部には溶湯の注入口１２０が設けられている。前記貯留室１１９の内部には射出ロッド１２１が挿入され、シリンダ１２２によって往復動されるようになっている。

ところが、上記従来の成型装置は、固定金型１１３に対し可動金型１１６を型閉めした状態で、注入口１２０から溶湯を貯留室１１９内に注入し、その後、シリンダ１２２を作動して射出ロッド１２１を前進させる。そして、貯留室１１９内の溶湯をキャビティ内に圧入する必要があるため、成型作業の工程数が型閉め・溶湯注入・溶湯圧入の三行程と多くなり、成型作業の能率が低下し製造コストの低減を図ることができないという問題があった。

又、上記従来の成型装置は、型閉めした後にキャビティ内の圧力を減圧することにより射出成型時にキャビティ内の空気が溶湯に混入しないようにしている。しかしながら、この減圧動作を高い負圧力で行うと、射出ロッド１２１の外周面とスリーブ１１８の内周面との細隙のシールが確保できないので、外部の空気がシール不足の細隙から貯留室１１９内の上部に侵入する。この空気がキャビティ側に引き込まれ、この過程で溶湯に微細な空気の気泡が混入し、製品の品質を低下するという問題があった。従来の減圧機構では前記負圧力を大きくすることが難しいので、製品の品質を向上する上で限界があった。

本願発明者は上記問題を解決するため新しいタイプの成型装置を提案した。この成型装置は、成型用のキャビティを形成可能な第１型ユニットと、第２型ユニットを接近又は離間可能に対向して配置し、前記第１型ユニットと第２型ユニットの少なくとも一方の型ユニットの内部に成型用のキャビティに連通する被成型材料の貯留室を設けている。又、この成型装置は、前記貯留室を有する型ユニットに対応して前記両型ユニットの型閉め動作の後に前記貯留室内の被成型材料をキャビティ内に押し出す押出手段を設けている。

ところが、上記成型装置は、貯留室に貯留された溶湯が多過ぎる場合には、余剰の溶湯が型ユニットの型合わせ面から外部に漏出して、製品の外形形状を損なうという問題が生じた。このため、貯留室に貯留する溶湯の量を最初に厳密に計量しなければならず、成型作業の能率を低下させるという問題が生じた。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、製品の成型作業の能率を向上することができるとともに、貯留室内に余剰の溶湯が注入されても、成型作業を適正に行うことができる成型装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、成型用のキャビティを形成可能な第１型ユニットと第２型ユニットを接近又は離間可能に対向して配置し、前記両型ユニットの少なくとも一方の型ユニットの内部に前記キャビティに連通する被成型材料の貯留室を設け、該貯留室を有する型ユニットに対応して前記両型ユニットの型閉め動作の後に前記貯留室内の被成型材料をキャビティ内に押し出す押出手段を設け、前記型ユニットに対し前記キャビティ内の余剰被成型材料を収容するダンパー室を設けるとともに、余剰被成型材料を加圧する加圧手段を設けたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記加圧手段は、流体圧シリンダであって、そのピストンロッドにより往復動される加圧部材がダンパー室に収容されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記加圧手段の加圧部材は、前記押出手段による被成型材料の押し出し動作の開始時に前記ダンパー室の容積を最小にする位置に保持され、前記貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階で容積が最大となる位置に切り換えられるように構成されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、前記加圧手段の加圧部材は、前記押出手段による被成型材料の押し出し動作の開始時に前記ダンパー室の容積を最大にする位置に保持され、貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階で容積が最小となる位置に切り換えられるように構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作が終了した後に加圧部材により低圧力で前記ダンパー室の余剰溶湯を加圧し、次に、高圧力で余剰溶湯を加圧するように構成されていることを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか一項において、前記流体圧シリンダのピストン側シリンダ室とロッド側シリンダ室には圧力流体供給源から流体が第１管路、第２管路及び両管路に設けた第１電磁切換弁を介して交互に供給されるようになっており、前記ピストン側シリンダ室に接続された第１管路には第１圧力調整弁が設けられ、前記ピストン側シリンダ室が第１電磁切換弁によってドレンポートに切り換えられた状態で、制御装置からの信号によって前記第１圧力調整弁を制御して前記ピストン側シリンダ室内の流体の圧力を設定圧力に制御するように構成されていることを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、第１型ユニットとしての下型ユニットの上方に第２型ユニットとしての上型ユニットが装設され、前記押出手段は、前記貯留室を形成した下型ユニットに対し、該貯留室の底部から該貯留室に進退可能に挿入された押出ロッドにより構成されていることを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記貯留室には前記ダンパー室の機能が付与され、下型ユニットの下部には、前記押出ロッドを作動する流体圧シリンダが配設され、該流体圧シリンダのピストン側シリンダ室とロッド側シリンダ室には圧力流体供給源から流体が第１管路、第２管路及び両管路に設けた第１電磁切換弁を介して交互に供給されるようになっており、前記ピストン側シリンダ室に接続された第１管路には第１圧力調整弁が設けられ、前記ピストン側シリンダ室が第１電磁切換弁によってドレンポートに切り換えられた状態で、制御装置からの信号によって前記第１圧力調整弁を制御して前記ピストン側シリンダ室内の流体の圧力を設定圧力に制御するように構成されていることを要旨とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記圧力流体供給源と流体圧シリンダのピストン側シリンダ室との間には、第３管路及び第４管路が並列に接続され、前記第３管路には第２圧力調整弁、第２電磁切換弁、増速シリンダ及び第１逆止弁が直列に接続され、前記第４管路には、第３圧力調整弁、第３電磁切換弁及び第２逆止弁が直列に接続され、前記第２電磁切換弁は、前記両型ユニットの型閉め工程初期において前記制御装置からの信号によってドレンポートから供給ポートに切り換えられて、ピストン側シリンダ室を加圧し、前記第３電磁切換弁は、制御装置からの信号によって、貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階でドレンポートから供給ポートに切り換えられて、ピストン側シリンダ室を加圧するように構成されていることを要旨とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９において、前記流体圧シリンダのピストン側シリンダ室には、該シリンダ室を加圧するロッドレスタイプの増圧用シリンダが設けられ、前記流体圧シリンダと増圧用シリンダの間のピストン側シリンダ室には前記第３管路が接続され、前記増圧用シリンダの加圧室には前記第４管路が接続されていることを要旨とする。

この発明によれば、従来の外部装着タイプの射出機構を無くして、構造を簡素化して装置の小型化及びコストの低減を図ることができるとともに、製品の成型作業の能率を向上することができる。又、貯留室内に余剰被成型材料が収容されても、ダンパー室によって吸収することができ、このため、型合わせ面に余剰被成型材料が侵入するのを防止して、製品の成型作業を適正に行うことができる。又、貯留室に貯留する余剰被成型材料の貯留量を厳密に管理しなくてもよいので、成型作業を迅速に行うことができる。

以下、本発明を具体化した成型装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
最初に、図７に基づいて成型装置全体の概略構成について説明する。
下部支持台１１の下面には脚部１２が設けられ、下部支持台１１の上面には複数箇所（この実施形態では４箇所で二箇所のみ図示）に案内支柱１３が上方に向けて互いに平行に立設されている。前記案内支柱１３の上端部間には上部支持台１４が架設されている。前記各案内支柱１３の上部には水平方向に指向する昇降板１５が上下方向の往復動可能に装着されている。この昇降板１５は前記上部支持台１４に下向きに固定した複数（一箇所のみ図示）の昇降用シリンダ１６のピストンロッド１７によって昇降動作されるようになっている。前記上部支持台１４には型締シリンダ１８が下向き固定され、そのピストンロッド１９の下端が前記昇降板１５に連結されている。

前記下部支持台１１の上面には前記複数の案内支柱１３の間に位置するように第１型ユニットとしての下型ユニット２１が装設されている。又、前記昇降板１５の下面には第２型ユニットとしての上型ユニット２２が装設されている。この下型ユニット２１と上型ユニット２２によって金型ユニット２３が構成されている。

そこで、金型ユニット２３の下型ユニット２１と上型ユニット２２の構成を図３を中心に説明する。
図３に示す下型ユニット２１を構成する基板２４は、図７に示す前記下部支持台１１の上面に図示しないクランプ機構によって取り付けられるようになっている。この基板２４の上面には水平支持板２５がヒンジ機構２６を介して上下方向の傾動可能に装着されている。前記基板２４と水平支持板２５との間には水平支持板２５を傾動させるための傾動機構２７が設けられている。この傾動機構２７は前記基板２４の上面に水平に支持した傾動用シリンダ２８と、その傾動用シリンダ２８のピストンロッド２９によって作動されるカム部材３０とにより構成されている。前記基板２４の左端部にはロックレバー３１が左右方向の傾動可能に支持され、前記傾動用シリンダ２８の左端部に突出したピストンロッド３３によってロックされた位置に保持されるようになっている。

前記水平支持板２５の上面には左右１対（二箇所のみ図示）の円筒状をなす案内筒３４が上方に向けて互いに平行に立設されている。各案内筒３４には支持ロッド３５が上向きにそれぞれ装設され、前記各案内筒３４及び各支持ロッド３５には鉄等の金属材料よりなる下型把持体３６が上下方向の往復動可能に装着されている。前記下型把持体３６の上面に設けた凹部には下型３７が取り外し可能にボルト３８によって締め付け固定されている。前記案内筒３４の内部にはガスが封入され、支持ロッド３５は、下型把持体３６を常には所定高さ位置に弾性的に浮上保持するようにしている。

前記水平支持板２５の中央部上面には円筒状をなす台座３９がボルトによって固着され、この台座３９の上端部に形成された雄ネジ部３９１には、押出手段を構成する押出ロッド４０の下部に形成した雌ネジ部４０１が螺合されている。前記台座３９の中心部には、前記押出ロッド４０に設けた冷却用ジャケット４０２に冷却水を供給するための冷却水供給部材４１が収容され、外部から冷却水を供給するようになっている。

前記下型把持体３６と下型３７の中心部には円筒体４２が上下方向に嵌入され、その下端外周に形成されたフランジがボルト４３によって下型把持体３６に締め付け固定されている。前記円筒体４２の内周面にはライナー４４が嵌入され、前記円筒体４２の下端部にボルト４５によって取り付けられたストッパー４６によって所定位置に保持されている。前記押出ロッド４０の上端部は前記ストッパー４６に形成した挿通孔４６１と前記ライナー４４の内周面４４１内に挿入されている。前記ライナー４４の内周面４４１と押出ロッド４０の上端面によって形成される有底円筒状の空間を溶湯等の被成型材料の貯留室４７としている。この貯留室４７内に溶湯Ｙが上方から注入されるようになっている。

前記水平支持板２５の上面には案内ロッド４８が複数箇所に立設され、各案内ロッド４８には昇降可能に座金４９が嵌装され、各座金４９は積層された皿バネ５０によって上方に付勢されている。前記下型把持体３６の下面には前記案内ロッド４８の頭部の進入を許容する凹部３６１が形成されている。

次に、前記昇降板１５に装着される上型ユニット２２について説明すると、金属材よりなる第１上型把持体５１の上面には連結部材５１１が複数箇所に連結され、この連結部材５１１が図７に示す前記昇降板１５の下面に対し図示しないクランプ機構により固着されるようになっている。前記第１上型把持体５１の下面には第２上型把持体５２がボルト５３によって締め付け固定されている。この第２上型把持体５２の下面には上型５４が取り外し可能にボルト５５によって締め付け固定されている。この上型５４に形成された第２成型面５４１と、前記下型３７に形成された第１成型面３７１とによって図１に示すように所定形状の製品を成型するためのキャビティＫが形成されるようになっている。

前記第１上型把持体５１には、図３に示すように案内支柱５６が複数箇所（四箇所のうち二箇所のみ図示）に設けられ、この案内支柱５６には第１昇降板５７及び第２昇降板５８がボルト５９によって連結された状態で図示しないシリンダにより同時に昇降可能に装着されている。前記第２昇降板５８には案内ロッド６０が複数箇所（図３に四箇所のうち一箇所図示）に下向きに連結され、各案内ロッド６０は前記第２上型把持体５２に形成された案内通路５２１及び上型５４に形成された案内通路５４２に摺動可能に挿入されている。

前記第２昇降板５８には押出ピン７１の上端部が連結され、押出ピン７１は第２上型把持体５２、上型５４に設けた案内通路５２３，５４４に挿入されている。
次に、図１，２を中心に本発明の特徴的構成について説明する。

前記第２上型把持体５２の中央部上面には円筒状をなす支持部材７２が複数箇所にボルト７３（図３参照）によって第２上型把持体５２に締め付け固定されている。前記支持部材７２の上面にはシリンダ７４が下向きに設置され、ボルト７５（図３参照）によって前記支持部材７２の上面に締め付け固定されている。

図１に示すように、前記シリンダ７４のピストンロッド７６には加圧部材としての加圧ロッド７７が連結されている。この加圧ロッド７７の上端部に形成された雄ネジ７７１は、前記ピストンロッド７６に形成された雌ネジ７６１に螺合されている。

前記加圧ロッド７７の中心部には冷却水の通路７７２が形成され、外部から冷却水が供給されるようにしている。前記加圧ロッド７７の上端部にはフランジ部７７３が１体に形成されている。このフランジ部７７３には上下方向にキー溝７７４が形成され、前記第２上型把持体５２の上部にはボルト８２によってキー８１が上下方向に指向するように固定され、このキー８１が前記キー溝７７４に係合され、加圧ロッド７７の回動が阻止されるようになっている。前記通路７７２の下端は密栓８３によって閉鎖されている。

前記第２上型把持体５２及び上型５４には、前記加圧ロッド７７を上下方向に案内移動する案内通路５２４，５４５が形成されている。前記上型５４に設けた案内通路５４５にはシール部材８４が嵌入され、前記加圧ロッド７７がこのシール部材８４によって上下方向に案内移動されるようになっている。前記案内通路５４５と、加圧ロッド７７の下端面とによって余剰の溶湯を収容するためのダンパー室Ｒが形成されている。

前記シリンダ７４のピストン側シリンダ室９１は、第１管路Ｌ１によって油タンク８６及び油圧ポンプ８７により構成された圧力流体供給源と接続されている。前記第１管路Ｌ１にはアキュームレータ８８及び第１電磁切換弁８９が接続され、第１電磁切換弁８９とシリンダ７４のロッド側シリンダ室９２は、第２管路Ｌ２によって接続されている。前記第１電磁切換弁８９は前記第１管路Ｌ１を介してピストン側シリンダ室９１に圧油を供給して加圧ロッド７７を前進させる供給ポート８９ａと、前記両室９１，９２をともにドレン状態とするドレンポート８９ｂとの間で切換可能になっている。

前記アキュームレータ８８には油タンク８６に油を還流する管路Ｌが接続され、該管路Ｌにはリリーフバルブ９３が設けられ、制御装置９４からの制御信号によって、アキュームレータ８８内の圧力をほぼ一定の圧力に調整するようになっている。前記第１電磁切換弁８９とシリンダ７４の間の第１管路Ｌ１には第１圧力調整弁９５が配設され、前記第１電磁切換弁８９が加圧ロッド７７を前進させる供給ポート８９ａに切り換えられた状態において、前記制御装置９４からの制御信号によって、前記ピストン側シリンダ室９１に供給する油圧力を調整するようになっている。又、第１電磁切換弁８９が供給ポート８９ａからドレンポート８９ｂに切り換えられると、ピストン側シリンダ室９１内の油が第１管路Ｌ１を通して油タンク８６に排出されるようになっている。このとき、前記第１圧力調整弁９５は、制御装置９４からの制御信号によって、ピストン側シリンダ室９１から外部に排出される油の量を調整して、ピストン側シリンダ室９１内の圧力を予め設定された設定圧力に制御する機能も兼用している。

この実施形態では、前記シリンダ７４、ピストンロッド７６、加圧ロッド７７、油圧ポンプ８７、アキュームレータ８８、第１電磁切換弁８９及び第１圧力調整弁９５等によって加圧手段が構成されている。

なお、前記下型ユニット２１、上型ユニット２２には図示しないが、下型３７と上型５４を冷却するための冷却機構が設けられている。
次に、前記のように構成した成型装置の動作について説明する。

図３は図１に示す第１電磁切換弁８９がドレンポート８９ｂに保持され、下型ユニット２１から上型ユニット２２が上方に離隔された型開き状態を示し、加圧ロッド７７が最下端位置に移動され、ダンパー室Ｒが最小の容積となっている。この状態において傾動用シリンダ２８のピストンロッド３３を後退（図３において右方へ移動）させ、手動によりロックレバー３１のロック状態を解除する。そして、傾動機構２７の傾動用シリンダ２８のピストンロッド２９を前進（図３において右方に移動）させてカム部材３０を回動する。すると、図４に示すように水平支持板２５及び下型把持体３６等がヒンジ機構２６を中心にして時計回り方向に回動される。この傾斜状態において前記貯留室４７内に溶湯Ｙを注入する。なお、この傾斜角はカム部材３０の形状を変更することにより例えば１０°〜６０°の範囲に設定が可能である。

次に、前記傾動機構２７のピストンロッド２９を図４において後退させ、水平支持板２５及び下型把持体３６を図５に示すように元の水平状態に復帰する。その後、ピストンロッド３３を左方へ移動させてロックレバー３１を回動することにより水平支持板２５の左端部を該ロックレバー３１によりロックする。

次に、図６に示すように上型ユニット２２を下方に移動して、上型５４の下面が下型把持体３６及び下型３７の上面に接触する型閉め高さ位置に移動し、さらに、上型５４によって下型把持体３６を下方へ移動する。この下型把持体３６の下降行程において押出ロッド４０がライナー４４内を上方に相対移動することになるので、貯留室４７に貯留されていた溶湯ＹがキャビティＫ内に圧入される。このようにしてキャビティＫの形状に倣った製品９０が成型される。

図６においては、水平支持板２５の上面に下型把持体３６の下面に形成したストロークエンドを設定するストッパー（図示略）が接触して停止され、この状態で蓄勢された皿バネ５０によって下型３７が上型５４に押圧される。下型３７に対する上型５４の型締め動作は、前記型締シリンダ１８によって行われる。

前記キャビティＫ内に流入した溶湯Ｙのうちの余剰分は、加圧ロッド７７を上方に移動しつつ、ダンパー室Ｒ内に進入する。この過程では両シリンダ室９１，９２がともにドレンポートになっているが、加圧ロッド７７を上方に押し上げるときに所定の抵抗が付与されるように、第１管路Ｌ１に接続された第１圧力調整弁９５によりピストン側シリンダ室９１内の圧力が予め設定された設定圧力となるように制御される。

加圧ロッド７７が成型作業の最終段階で最上限位置に移動された後に、第１電磁切換弁８９を制御装置９４からの切換信号によりドレンポート８９ｂから供給ポート８９ａに切り換えて、ピストン側シリンダ室９１に圧油を供給し、シリンダ７４の加圧ロッド７７を下方に移動してダンパー室Ｒ内の余剰溶湯Ｙを加圧する。このとき、前記第１圧力調整弁９５によりダンパー室Ｒの加圧力が予め設定された設定圧力に制御される。

このようにして、製品９０の製造が完了すると、型締シリンダ１８が停止されるとともに、昇降用シリンダ１６が作動されて、上型ユニット２２が上方に移動され、上型把持体５１及び上型５４が製品９０とともに上昇し、型開き状態に保持される。製品９０は図示しないシリンダにより第１及び第２昇降板５７，５８を下方に移動して押出ピン７１を下方に移動させることによって第２成型面５４１から分離される。

上記実施形態の成型装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、下型ユニット２１の下型把持体３６及び下型３７内に溶湯Ｙの貯留室４７を形成し、下型ユニット２１と上型ユニット２２の型閉め動作と同期して、貯留室４７内の溶湯Ｙを押出ロッド４０によってキャビティＫに圧入するようにした。このため、従来のような外部装着タイプの射出機構が不要となり、構造を簡素化して成型装置を小型化することができるとともに、装置の製造を容易に行いコストの低減を図ることができる。又、下型ユニット２１と上型ユニット２２の型閉め動作と同期して貯留室４７内の溶湯ＹをキャビティＫに圧入する動作を行うことができ、成型作業の行程を一行程減らして作業能率を向上することができる。

（２）上記実施形態では、前記上型５４にダンパー室Ｒを形成し、加圧ロッド７７を作動するシリンダ７４のピストン側シリンダ室９１の圧力が第１圧力調整弁９５によって予め設定された設定圧力になるようにした。このため、貯留室４７からキャビティＫ内に供給された溶湯Ｙの１部が前記加圧ロッド７７を上方に押動してダンパー室Ｒに流入するので、余剰被成型材料としての余剰溶湯ＹをキャビティＫから外部に逃すことができる。従って、下型３７と上型５４の型合わせ面に溶湯が侵入して製品の外形形状が損なわれるのを防止することができる。

又、貯留室４７に対する溶湯Ｙの貯留量を厳密に管理しなくてもよいので、貯留室４７への溶湯Ｙの注入作業を迅速に行い、成型作業の能率を向上することができる。
（３）前記実施形態では、押出ロッド４０による溶湯Ｙの押し出し動作の開始時において、加圧ロッド７７が前記ダンパー室Ｒの容積を最小にする位置に保持され、押し出し動作の最終段階で容積が最大となる位置に移動されるようにした。このため、貯留室４７から押出ロッド４０によってキャビティＫ内全域に溶湯Ｙが押し出された後に余剰の溶湯Ｙがダンパー室Ｒに進入するので、成型不良を未然に防止することができる。

（４）上記実施形態では、押出ロッド４０による溶湯ＹのキャビティＫへの押し出し動作の最終段階で、前記第１電磁切換弁８９をドレンポート８９ｂから供給ポート８９ａに切り換えて、シリンダ７４のピストンロッド７６を下方に移動させるようにした。このため、加圧ロッド７７によって余剰の溶湯を収容したダンパー室Ｒを加圧して、巣の発生を防止することができ、製品の硬度（密度）及び品質を向上することができる。

（５）上記実施形態では、図３に示す型開き状態で下型ユニット２１の下型把持体３６を傾動機構２７によって傾斜位置に保持するようにした。このため、貯留室４７内に溶湯Ｙを容易に注入することができるとともに、溶湯Ｙの泡立ち状態を無くして気泡が混入するのを防止することができる。

（６）上記実施形態では、シリンダ７４及び加圧ロッド７７等により加圧手段を構成したので、該手段を安価に製造することができる。
（７）上記実施形態では、押出手段が押出ロッド４０によって構成されているので、構成を簡素化し製造を容易に行いコストを低減することができる。

次に、この発明の別の実施形態を図８〜図１０に基づいて説明する。なお、この実施形態において、前述した実施形態と同様の機能を有する構成については、説明を省略あるいは簡略化する。

この実施形態の成型装置においては、図８に示すように前記上型５４側のダンパー室Ｒ及びその加圧手段が省略されている。前記第２上型把持体５２に前記上型５４を直接取り付けるとともに、前記水平支持板２５の上面に支持台６３を介して支持ロッド６４を複数箇所に立設し、各支持ロッド６４に対し前記下型把持体３６に取り付けた案内筒６５を昇降可能に装着している。前記案内筒６５の下端面と、前記支持台６３の上端面の間には、コイルバネ６６が介在され、前記下型把持体３６を常には上方に付勢するようにしている。前記第２上型把持体５２の下面には前記支持ロッド６４の上端部を挿入するための案内筒６７が取り付けられている。

前記下型把持体３６の下部には前記円筒体４２の下端を支持する支持部材６８が図示しないボルトによって下型把持体３６に固着されている。前記水平支持板２５の上面には、案内部材６９が前記押出ロッド４０を貫通するように取り付けられている。

前記水平支持板２５の下面にはブラケット７０を介して前記シリンダ７４が上向きに装着され、前記ピストンロッド７６の上端部は、前記押出ロッド４０の下端部に連結されている。

前記アキュームレータ８８と、シリンダ７４のピストン側シリンダ室９１とは、第３管路Ｌ３及び第４管路Ｌ４によって並列に接続されている。前記第３管路Ｌ３には、第２電磁切換弁９７、増速シリンダ９８及び第１逆止弁９９が接続されている。又、前記第４管路Ｌ４には第３電磁切換弁１００及び第２逆止弁１０１が接続されている、前記増速シリンダ９８はピストン９８ａ、ロッド９８ｂ、加圧室９８ｃ及び該加圧室９８ｃよりも容積の大きい作動室９８ｄによって構成されている。そして、加圧室９８ｃに圧油が供給されると、作動室９８ｄ内の圧油が前記ピストン側シリンダ室９１に高速で供給されるようになっている。前記第２電磁切換弁９７は、増速シリンダ９８の加圧室９８ｃに圧油を供給する供給ポート９７ａと、加圧室９８ｃを油タンク８６に連通するドレンポート９７ｂとの間で切り換えるようになっている。前記第３電磁切換弁１００は、前記ピストン側シリンダ室９１に圧油を供給するための供給ポート１００ａと、第４管路Ｌ４を油タンク８６に連通するドレンポート１００ｂとの間で切り換えるようになっている。

前記第３管路Ｌ３にはシリンダ７４のピストン側シリンダ室９１に付加する圧力を低圧力に設定するための第２圧力調整弁１０２が接続され、第４管路Ｌ４には高圧力に設定するための第３圧力調整弁１０３が接続されている。

前記制御装置９４は、前記第１電磁切換弁８９、第１圧力調整弁９５の他に、前記第２，第３電磁切換弁９７，１００及び第２，第３圧力調整弁１０２，１０３に制御信号を出力するようになっている。その他の構成は、前述した実施形態の成型装置と同様である。

この実施形態においては、前記貯留室４７に前記ダンパー室Ｒの機能を兼用させ、押出ロッド４０及びシリンダ７４等に加圧手段の機能を兼用させている。
次に、上記のように構成した成型装置の成型動作について説明する。

図８は、前記下型３７がコイルバネ６６によって所定高さ位置に保持されるとともに、上型５４が下型３７から上方に離隔された型開き状態を示す。この状態においては、前記第１電磁切換弁８９、第２電磁切換弁９７及び第３電磁切換弁１００がそれぞれドレンポート８９ｂ，９７ｂ，１００ｂに切り換えられ、前記シリンダ７４のピストンロッド７６及び押出ロッド４０が最下限位置に保持されている。

この状態において、成型装置により成型動作が開始されると、図１０に示すタイミングチャートに基づいて、製品の成型動作が以下のように行われる。すなわち、前記上型５４が図１０の上型５４の下降曲線Ｔ５４に示すように早送りで下降動作される。そして、成型開始位置（時刻Ｈ１）に移動されると、上型５４の下降速度が低減されて、上型５４が低速で下降動作される。上型５４が成型開始位置（時刻Ｈ１）に移動された時点で、前記第１電磁切換弁８９がドレンポート８９ｂから供給ポート８９ａに切り換えられるとともに、第２電磁切換弁９７もドレンポート９７ｂから供給ポート９７ａに切り換えられる。これによって、前記シリンダ７４が作動されて、押出ロッド４０が該押出ロッド４０の上昇直線Ｔ４０で示すように上方に移動され、貯留室４７内に貯留されていた溶湯Ｙが型開き状態においてキャビティＫ（第１成型面３７１）へ移動される。

前記時刻Ｈ１から所定時間が経過した時刻Ｈ２になると、上型５４が下型３７の下降曲線Ｔ３７で示すように、所定高さ位置に保持されていた下型３７に接触され、下型３７と上型５４は同時に下降される。この型閉め時刻Ｈ２から所定時間が経過した時刻Ｈ３になると、下型３７が下限位置に移動されて下型３７及び上型５４の下降動作が停止される。前記時刻Ｈ２以降においては、型閉め状態で、押出ロッド４０が上昇されるので、キャビティＫの圧力は、圧力曲線ＰＫで示すように圧力上昇が開始される。又、時刻Ｈ３以降においては、下型３７と上型５４の移動が停止された状態で押出ロッド４０が上昇されるので、圧力曲線ＰＫに示すようにキャビティＫの圧力が上昇する。さらに、前記時刻Ｈ３において前記型締シリンダ１８が作動されて、下型３７と上型５４の型締めが行われ、時刻Ｈ４において型締め動作が完了する。前記型締シリンダ１８による上型５４の型締め圧力は、図１０に圧力曲線Ｐｃで示されている。この型締め動作が完了した時刻Ｈ４において、前記第２電磁切換弁９７が供給ポート９７ａからドレンポート９７ｂに切り換えられるとともに、第３電磁切換弁１００がドレンポート１００ｂから供給ポート１００ａに切り換えられ、シリンダ７４のピストンロッド７６によって押出ロッド４０がさらに高い圧力で上方向に移動される。このため圧力曲線ＰＫに示すように、キャビティＫの圧力が上昇し、溶湯Ｙが加圧される。なお、時刻Ｈ４から所定時間経過した時刻Ｈ５において成型動作が終了し、第１電磁切換弁８９がドレンポート８９ｂに、第３電磁切換弁１００もドレンポート１００ｂにそれぞれ切り換えられ、下型３７及び上型５４が上昇され、シリンダ７４のピストンロッド７６及び押出ロッド４０が下降動作される。

図１０の時刻Ｈ３において制御装置９４からの制御信号により第２電磁切換弁９７がドレンポート９７ｂに切り換えられた後、例えば０．１〜２．０秒が経過してから同じく制御装置９４からの制御信号により第３電磁切換弁１００が供給ポート１００ａに切り換えられる。このため、圧力曲線ＰＫはその間ほぼ一定圧力に保持される。このようにした理由は、キャビティＫ内の溶湯Ｙが凝固開始温度に達してから高圧で溶湯Ｙを加圧することによりヒケ巣（気泡）の発生を効果的に防止できるからである。前記０．１〜２．０秒の範囲のいずれにするかは、製品の肉厚寸法の厚薄によって前記凝固開始温度に達する時刻が異なるので、それに合うように制御装置９４から出力される第２及び第３電磁切換弁９７，１００の切り換え制御信号を変更できるように構成されている。

上記の実施形態の成型装置の効果を以下に説明する。
（１）上記実施形態では、図１０に示すように、時刻Ｈ１から時刻Ｈ２の間の型開き状態において、シリンダ７４により押出ロッド４０を上昇させて、貯留室４７内の溶湯ＹをキャビティＫに移動するようにした。このため、製品９０が薄い肉厚寸法の場合に溶湯ＹをキャビティＫ内の薄肉形成部全体に迅速に供給することができ、この結果、薄い肉厚寸法の製品の成型を確実に行うことができる。

前記上型ユニット２２の下降速度には限界があり、通常は０．４メートル／秒レベルであり、薄い肉厚寸法の製品９０の成型には、１メートル／秒レベルの速度が要求される。このため、前記第３管路Ｌ３に増速シリンダ９８を装着し、上型ユニット２２が下降動作されて成型を行う際に、前記増速シリンダ９８によりシリンダ７４の押出ロッド４０を速やかに上方へ移動して、成型速度の増速を図り、薄い肉厚寸法の製品９０の成型を行うことができる。

（２）上記実施形態では、時刻Ｈ４において、前記第３電磁切換弁１００を供給ポート１００ａに切り換えて、シリンダ７４のピストン側シリンダ室９１に高い圧力を作用させ、押出ロッド４０を上方へ押動し、溶湯Ｙを高い圧力で加圧するようにしたので、溶湯Ｙの内部のヒケ巣（気泡）を無くして製品の品質（硬度）を向上することができる。

（３）上記実施形態では、前記貯留室４７にダンパー室Ｒとしての機能を兼用させたので、前述した実施形態の成型装置と比較し、部品点数を低減し、製造を容易に行いコストの低減を図ることができる。

次に、この発明の別の実施形態を図１１に基づいて説明する。
この実施形態においては、図８に示す実施形態のシリンダ７４の下部に、ロッドレスタイプの加圧シリンダ１０５を装着するとともに、加圧シリンダ１０５のピストン１０６の上面側に前記ピストン側シリンダ室９１を設け、下面側に加圧室１０７を形成している。前記ピストン側シリンダ室９１には、第３管路Ｌ３が接続され、加圧室１０７には、第４管路Ｌ４が接続されている。又、前記第１逆止弁９９及び第２逆止弁１０１は省略されている。その他の構成は、図８に示す実施形態の構成と同様である。

この実施形態においては、加圧シリンダ１０５を設けたので、キャビティＫ内の圧力を高い圧力に設定することができる。その他の作用及び効果は図８に示す実施形態の作用及び効果と同様である。

なお、この発明は次のように変更して具体化することもできる。
○ 前記実施形態では溶湯を用いて製品の製造を行うようにしたが、被成型材料として個体と液体が共存する半凝固材料を用いて製品の成型を行うようにしてもよい。又、例えば２００〜３００℃に加熱された固体のアルミニウム等の金属の被成型材料を前記貯留室４７内に収容して熱間成型するようにしてもよい。

○ ヒンジ機構２６及び傾動機構２７を省略してもよい。
○ 前記各実施形態において前記下型ユニット２１を、型閉め位置から前方又は後方に退避した位置に切り換えるようにしてもよい。

○ 前記加圧ロッド７７を成型作業の開始前に上方に移動しておき、成型作業の途中でダンパー室Ｒに余剰溶湯を進入させ、成型作業の最終段階で加圧ロッド７７を下方に移動して、ダンパー室Ｒの余剰溶湯を加圧するようにしてもよい。

○ 前記ダンパー室Ｒの形成位置を、下型３７の第１成型面３７１又は上型５４の第２成型面５４１の任意の位置に設定してもよい。
○ 図１に示す実施形態において、前記加圧ロッド７７を成型作業の開始前に上方に移動してダンパー室Ｒを開放しておき、下型３７と上型５４の型合わせ後に押出ロッド４０により溶湯ＹをキャビティＫ及びダンパー室Ｒに進入させる。その後、第１圧力調整弁９５によりピストン側シリンダ室９１の圧力を制御することにより、加圧ロッド７７を低圧力で下方に移動しダンパー室Ｒの余剰溶湯を加圧し、所定時間経過後に高圧力で加圧ロッド７７をさらに下方に移動するようにしてもよい。

この別例では、ダンパー室Ｒの余剰溶湯をキャビティＫへ流入させてキャビティ内の溶湯の充填状態のバラツキを無くすことができる。又、高圧力で余剰溶湯を加圧するので、成型された製品にヒケ巣（気泡）ができるのを防止することができる。

○ 図１に示す実施形態において、加圧手段の加圧部材（加圧ロッド７７）が、押出手段（押出ロッド４０）による被成型材料の押し出し動作の開始時にダンパー室Ｒの容積を最大にする位置に保持され、貯留室４７の被成型材料のキャビティＫへの押し出し動作が終了した後に加圧部材により低圧力でダンパー室Ｒの余剰溶湯を加圧し、次に、高圧力で余剰溶湯を加圧するように構成してもよい。

この別例では、貯留室４７の溶湯ＹのキャビティＫへの押し出し動作が終了した後に加圧部材により低圧力で前記ダンパー室Ｒの余剰溶湯を加圧するので、ダンパー室Ｒの余剰溶湯をキャビティＫへ流入させてキャビティ内の溶湯の充填状態のバラツキを無くすことができる。又、高圧力で余剰溶湯を加圧するので、成型された製品にヒケ巣ができるのを防止することができる。

○ 前記押出ロッド４０の配設位置を適宜に変更してもよい。
○ 第１型ユニットと第２型ユニットを水平方向に接近又は離間可能に対向して配置し、前記両型ユニットの少なくとも一方の型ユニットの内部にキャビティに連通する被成型材料の貯留室を設け、該貯留室に押出ロッドを設けた成型装置に具体化してもよい。

○ 前記第１圧力調整弁９５の設置位置を、第１電磁切換弁８９のドレンポート８９ｂと油タンク８６の間の第２管路Ｌ２に変更してもよい。
○ 前記増速シリンダ９８を省略してもよい。

この発明の成型装置の要部を示す型合わせ状態の縦断面図。成型装置の成型完了状態の縦断面図。下型ユニットと上型ユニットの型開き状態を示す縦断面図。下型ユニットと上型ユニットの型開き状態を示す縦断面図。溶湯を貯留室に貯留した状態を示す型開き状態の縦断面図。下型ユニットと上型ユニットによる成型完了状態を示す縦断面図。成型装置全体を示す正断面図。この発明の成型装置の別例を示す型合わせ状態の縦断面図。図８の成型装置の型合わせ状態の縦断面図。図８の成型装置の動作を説明するタイミングチャート。この発明の成型装置の別例を示す型合わせ状態の縦断面図。従来の成型装置を示す断面図。

符号の説明

Ｋ…キャビティ、Ｌ…管路、Ｒ…ダンパー室、Ｙ…余剰溶湯、Ｌ１…第１管路、Ｌ２…第２管路、Ｌ３…第３管路、Ｌ４…第４管路、１７，１９，２９，３３，７６…ピストンロッド、２１…下型ユニット、２２…上型ユニット、４０…押出ロッド、４７…貯留室、８９…第１電磁切換弁、８９ａ，９７ａ，１００ａ…供給ポート、８９ｂ，９７ｂ，１００ｂ…ドレンポート、９１，９２…シリンダ室、９１…ピストン側シリンダ室、９２…ロッド側シリンダ室、９４…制御装置、９５…第１圧力調整弁、９７…第２電磁切換弁、９８…増速シリンダ、９８ｃ，１０７…加圧室、９９…第１逆止弁、１００…第３電磁切換弁、１０１…第２逆止弁、１０２…第２圧力調整弁、１０３…第３圧力調整弁。

Claims

成型用のキャビティを形成可能な第１型ユニットと第２型ユニットを接近又は離間可能に対向して配置し、前記両型ユニットの少なくとも一方の型ユニットの内部に前記キャビティに連通する被成型材料の貯留室を設け、該貯留室を有する型ユニットに対応して前記両型ユニットの型閉め動作の後に前記貯留室内の被成型材料をキャビティ内に押し出す押出手段を設け、前記型ユニットに対し前記キャビティ内の余剰被成型材料を収容するダンパー室を設けるとともに、余剰被成型材料を加圧する加圧手段を設けたことを特徴とする成型装置。
請求項１において、前記加圧手段は、流体圧シリンダであって、そのピストンロッドにより往復動される加圧部材がダンパー室に収容されている成型装置。
請求項１又は２において、前記加圧手段の加圧部材は、前記押出手段による被成型材料の押し出し動作の開始時に前記ダンパー室の容積を最小にする位置に保持され、前記貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階で容積が最大となる位置に切り換えられるように構成されている成型装置。
請求項１又は２において、前記加圧手段の加圧部材は、前記押出手段による被成型材料の押し出し動作の開始時に前記ダンパー室の容積を最大にする位置に保持され、貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階で容積が最小となる位置に切り換えられるように構成されている成型装置。
請求項４において、前記貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作が終了した後に加圧部材により低圧力で前記ダンパー室の余剰溶湯を加圧し、次に、高圧力で余剰溶湯を加圧するように構成されている成型装置。
請求項２〜５のいずれか一項において、前記流体圧シリンダのピストン側シリンダ室とロッド側シリンダ室には圧力流体供給源から流体が第１管路、第２管路及び両管路に設けた第１電磁切換弁を介して交互に供給されるようになっており、前記ピストン側シリンダ室に接続された第１管路には第１圧力調整弁が設けられ、前記ピストン側シリンダ室が第１電磁切換弁によってドレンポートに切り換えられた状態で、制御装置からの信号によって前記第１圧力調整弁を制御して前記ピストン側シリンダ室内の流体の圧力を設定圧力に制御するように構成されている成型装置。
請求項１〜６のいずれか一項において、第１型ユニットとしての下型ユニットの上方に第２型ユニットとしての上型ユニットが装設され、前記押出手段は、前記貯留室を形成した下型ユニットに対し、該貯留室の底部から該貯留室に進退可能に挿入された押出ロッドにより構成されている成型装置。
請求項７において、前記貯留室には前記ダンパー室の機能が付与され、下型ユニットの下部には、前記押出ロッドを作動する流体圧シリンダが配設され、該流体圧シリンダのピストン側シリンダ室とロッド側シリンダ室には圧力流体供給源から流体が第１管路、第２管路及び両管路に設けた第１電磁切換弁を介して交互に供給されるようになっており、前記ピストン側シリンダ室に接続された第１管路には第１圧力調整弁が設けられ、前記ピストン側シリンダ室が第１電磁切換弁によってドレンポートに切り換えられた状態で、制御装置からの信号によって前記第１圧力調整弁を制御して前記ピストン側シリンダ室内の流体の圧力を設定圧力に制御するように構成されている成型装置。
請求項８において、前記圧力流体供給源と流体圧シリンダのピストン側シリンダ室との間には、第３管路及び第４管路が並列に接続され、前記第３管路には第２圧力調整弁、第２電磁切換弁、増速シリンダ及び第１逆止弁が直列に接続され、前記第４管路には、第３圧力調整弁、第３電磁切換弁及び第２逆止弁が直列に接続され、前記第２電磁切換弁は、前記両型ユニットの型閉め工程初期において前記制御装置からの信号によってドレンポートから供給ポートに切り換えられて、ピストン側シリンダ室を加圧し、前記第３電磁切換弁は、制御装置からの信号によって、貯留室の被成型材料のキャビティへの押し出し動作の最終段階でドレンポートから供給ポートに切り換えられて、ピストン側シリンダ室を加圧するように構成されている成型装置。
請求項９において、前記流体圧シリンダのピストン側シリンダ室には、該シリンダ室を加圧するロッドレスタイプの増圧用シリンダが設けられ、前記流体圧シリンダと増圧用シリンダの間のピストン側シリンダ室には前記第３管路が接続され、前記増圧用シリンダの加圧室には前記第４管路が接続されている成型装置。