JP4101991B2 - Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product - Google Patents
Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product Download PDFInfo
- Publication number
- JP4101991B2 JP4101991B2 JP30900999A JP30900999A JP4101991B2 JP 4101991 B2 JP4101991 B2 JP 4101991B2 JP 30900999 A JP30900999 A JP 30900999A JP 30900999 A JP30900999 A JP 30900999A JP 4101991 B2 JP4101991 B2 JP 4101991B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- female
- male
- female mold
- male mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自己調芯成形金型及び回転体状薄肉成形品の製造方法に関し、回転体状薄肉成形品を射出成形、圧縮成形により製造するのに適したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、雄型と雌型との間に形成されるキャビティ内で溶融した合成樹脂を硬化することにより、合成樹脂を成形する方法が一般的に用いられている。例えば、射出成形法によれば、雄型と雌型とを型締めした後に、その雄型と雌型との間に形成されたキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出し、これを冷却等により硬化して、成形品が成形される。また、圧縮成形法によれば、型開き状態の雌型に合成樹脂材料を投入し、この雌型内に雄型を進入させてキャビティ内に溶融合成樹脂材料を均一に分散させ、この合成樹脂を加熱等により硬化して、成形品が成形される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、肉厚1mm以下(例えば0.1〜0.3mm程度)の薄肉ボトル等の成形品を成形する場合には、極めて高精度(誤差±0.01〜0.05mm程度)な金型加工、並びに、雄型と雌型との正確な芯合わせが要求される。しかし、現在、国内において上記精度の金型を製造し得るメーカーは限られており、一般的な金型の数倍〜10数倍のコストを要している。
【0004】
そこで、本発明は、比較的安価な金型を用いて薄肉部を有する成形品を確実且つ容易に得ることができる成形型及び成形方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
【0006】
即ち、本発明は、雄型と雌型とを備え、これら雄型と雌型とを型締めすることで回転体状成形品を形成するためのキャビティが形成される成形金型であって、雄型と雌型とを相対的に回転駆動する回転駆動機構を備えているとともに、雄型と雌型とがキャビティの軸心に直交する方向に相対的に移動可能に構成されていることにある。なお、この雄型と雌型の水平方向の相対移動は、型締め状態(樹脂硬化過程)で行われるものである。
【0007】
本発明に係る成形型では、雄型及び雌型が形成するキャビティ内の溶融成形材料は型と接触する部分から順次硬化するが、この硬化の過程において回転駆動機構によって雄型及び雌型を相対的に回転させることで、両者の軸心が一致するように自動的に調芯され、所望肉厚の成形品を得ることができる。つまり、雄型及び雌型の相対的回転により、雄型の成形面に接触し硬化した成形材料層と、雌型の成形面に接触し硬化した成形材料層とが、互いに接触して、雄型と雌型とはその接触部分において互いに離間する方向に相対的に移動する。この接触は間隔が狭い部分に起こり易いため、雄型又は/及び雌型はその軸心が他方の軸心側に位置すべく移動することになり、この自己調芯により所望の形状に形成されたキャビティ内で成形材料が硬化を行い、所望厚みを有する成形品を成形することができる。したがって、特に薄肉成形品を成形する場合において、本発明の成形型を使用することによって予め高い精度での調芯を行わずとも、自動的に調芯されることで全体に均一な薄い肉厚の成形品を得ることができ、比較的安価な成形型によって良品質の回転体状薄肉成形品を成形することが可能である。
【0008】
なお、本願発明において成形品は合成樹脂成形品が好ましく、特に射出成形法、圧縮成形法に好適に用いられる。また、成形品としては最終成形品のみならず、その後に更に真空成形等の成形加工或いはアフターベーキング等の二次加工が施されるもの(パリソンなど)も含まれる。成形品は軸心方向に沿って径が略一定である円筒状部分を有するものに限られず、軸心方向に沿って順次径が減少・増加する断面テーパー状の部分を有するもの、或いは皿状形状の部分を有するもの等も含まれる。
【0009】
上記回転駆動機構は、雄型と雌型とを相対的に回転駆動するものであればどのような構成を採用してもよく、例えば、雄型と雌型の両者を回転駆動するものでもよいし、雄型と雌型のいずれか一方を固定し、他方を回転駆動するものでもよい。具体的には、例えば、回転駆動機構は、雄型をその軸心回りに回転駆動するものとし、雌型をその軸心に直交する方向に移動自在とすることができる。また、回転駆動機構は、雌型をその軸心回りに回転駆動するものとし、雄型をその軸心に直交する方向に移動自在とすることもできる。これらの構成によれば、回転駆動機構により回転駆動される型の他方側の型が、軸心に直交する方向に移動して、自己調芯を行い、所望の成形品を得ることができる。このように回転駆動される型と、調芯のために微小移動する型とを別々にすることにより、機構の簡素化が図ることが可能である。
【0010】
また、回転駆動機構を、雄型又は雌型の何れか一方をその軸心回りに回転駆動するものとし、回転駆動機構により回転させられる型をその軸心に直交する方向に移動自在とすることもできる。かかる構成によれば、回転駆動機構により回転駆動される型が、軸心に直交する方向に移動して、自己調芯を行い、所望の成形品を得ることができる。
【0011】
また、回転駆動機構を、雄型及び雌型の何れか一方をその軸心回りに回転駆動するものとし、他方の型をその軸心に直交する方向に移動自在とすることもできる。かかる構成によれば、回転駆動機構により回転駆動される型の他方側の型が、軸心に直交する方向に移動して、自己調芯を行い、所望の成形品を得ることができる。
【0012】
さらに、本発明の成形金型は、射出成形金型や圧縮成形金型など、成形法に応じた適宜の用途に適用することが可能である。射出成形金型に本発明を適用する場合には、雄型若しくは雌型に、溶融成形材料を射出するためのゲートを、軸心に対して略均等に設けることが好ましい。これによれば、雄型と雌型とを型締めして、両者により形成されるキャビティ内にゲートから溶融成形材料を射出して、所謂射出成形法により成形加工を行うことができる。なお、ここでゲートが軸心に対して略均等に設けられたとは、雄型の軸心中央部若しくは雌型の軸心中央部にゲートを設ける場合を含む。
【0013】
また、圧縮成形金型に本発明を適用する場合には、型開き時に雌型の軸心中央部に溶融成形材料を投入する材料供給ノズルを有するものとする。これによれば、雄型と雌型との型開き時に雌型の軸心中央部に溶融成形材料を投入し、雄型及び雌型を型締めして、成形材料をキャビティ全体に分散させる際に、成形樹脂が軸心位置を基準に均一に径方向に拡がっていく。成形樹脂が金型に接触した直後から樹脂の硬化が始まるが、上記構成によれば、周方向に均一な肉厚の硬化層が形成されるから、調芯が正確かつ確実に行われるようになる。
【0014】
本発明の回転体状薄肉成形品の製造方法としての特徴は、雄型と雌型との間に形成されるキャビティ内で溶融した成形材料を硬化させて回転体状薄肉成形品を製造する方法であって、キャビティ内の溶融成形材料が硬化する過程で、雄型と雌型とを相対的に回転させ、雄型の成形面に接触し硬化した成形材料層と雌型の成形面に接触し硬化した成形材料層とを接触させることで雄型と雌型とを軸心に直交する方向に相対的に微少移動させて、雄型と雌型とを調芯することにある。
【0015】
本発明に係る回転体状薄肉成形品の製造方法では、雄型及び雌型が形成するキャビティ内の溶融成形材料は型と接触する部分から順次硬化し、この硬化の過程において雄型及び雌型を相対的に回転させるため、両者の位置ずれが修正され、所望肉厚の成形品を得ることかできる。つまり、雄型及び雌型夫々の成形面に接触し硬化した成形材料層同士が、雄型及び雌型の相対回転により互いに接触し、雄型と雌型とはその接触部分において離間する方向に相対的に微少移動する。この接触は所定以下の間隔を有する部分に起こり易く、また、硬化層の厚さは時間の経過とともに均一に進行するため、雄型又は/及び雌型はその軸心が他方の軸心側に位置すべく移動することとなり、この自己調芯により所望の形状に形成されたキャビティ内で成形材料が硬化を行い、所望厚みを有する成形品を製造することができる。
【0016】
また、成形材料が全て硬化する前に雄型と雌型の相対回転を停止する構成を採用することが好ましい。
【0017】
さらに、成形材料の硬化が進行するに従って雄型と雌型の相対回転速度を遅くする構成を採用することができる。かかる構成によれば、成形材料の硬化の進行に伴い雄型と雌型との相対回転に対する負荷が大きくなるものの、相対回転速度を遅くするよう操作することで、回転駆動機構に対する負荷を軽減することができる。
【0018】
また、本願発明に係る製造方法は、雄型と雌型とにより射出成形金型を構成した射出成形法に適用することが可能である。この場合、溶融成形材料のキャビティ内への射出を、雄型と雌型との型締め完了後に行う構成を採用することができる。かかる構成からなる製造方法にあっては、まず、雄型と雌型との型締めを行い、そして雄型と雌型との相対回転させつつ両者により形成されるキャビティ内にゲートから溶融成形材料を射出して、所謂射出成形法により成形加工を行うことができる。
【0019】
また、本願発明に係る製造方法は、雄型と雌型とにより圧縮成形金型を構成した圧縮成形法に適用することが可能である。この場合、溶融成形材料は、雄型と雌型とを型開きした状態で雌型の軸心中央部に投入し、雄型と雌型とを型締めする過程で雄型と雌型の相対回転による調芯を行い、型締め完了時には雄型と雌型との相対回転を停止する構成を採用することができる。かかる構成からなる製造方法によれば、雄型と雌型との型開き時に雌型の軸心中央部に溶融成形材料を投入し、雄型及び雌型を型締めしつつ両者を相対回転することにより、所謂圧縮成形法により成形加工を行うことができる。また、型締めが行われている際に成形材料がキャビティ内に分散されるとともに成形面と接触し硬化し、硬化した成形材料層同士が雄型と雌型との相対回転により互いに接触して、自己調芯が行われることになる。型締め完了時には両者の相対回転は停止されているので、雄型と雌型との接触部分に回転による摩擦力が働かず、製造装置の簡素化が図られる利点を有する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
まず第1実施形態として、円筒状部分を有する有底形状の合成樹脂成形品を所謂圧縮成形法により成形する成形金型を図面を参酌して詳細に説明する。なお、図1は、本実施形態における成形金型の正面図で、図2は雌型の平面図である。図3は、同実施形態において成形金型の雌型に雄型を挿入する段階における図2のA−A線断面図である。
【0022】
第1実施形態の成形金型1は、互いに接離可能に設けられた雄型10及び雌型30とを有し、図示例では雌型30の基台34が金型装置本体(図示せず)に固定され、雄型10の基台34が金型装置本体に上下動するように設けられている。
【0023】
前記雌型30及び雄型10は、接近した際に両者の間に所定の隙間が形成されるように設けられており、型締めされた際のこの隙間部分は合成樹脂材料が硬化するキャビティとなる。ここで、雌型30の内径及び雄型10の外径は、成形される合成樹脂成形品の円筒状部分に対応すべく、夫々軸心と平行な断面が円形になるように形成されている。雌型30は、図3に示すように内径が軸心に略平行な垂下部分31を有し、その垂下部分31の底側が底方向につれて順次狭まって、底部には溶融した合成樹脂が投入され貯留される貯留部32(凹部)が形成されている。また、雄型10は、外径が軸心に略平行で前記雌型30の垂下部分31に対応する垂下部分11を有し、その垂下部分11の底側が底方向につれて順次狭まって、更に底方向には前記貯留部32に対応した突出部12が形成されている。なお、雄型10と雌型30の垂下部分11は成形後の成形品の抜き取りを考慮して下方(雄型10の突出方向)につれて若干径が狭められている。また、雄型10と雌型30との隙間部分は、0.1mm〜0.3mmの範囲に設けられている。また、雌型30の開口部分には、余剰の合成樹脂材料を溜めるための溝部33が形成されている。
【0024】
前記雌型30の基台34には、基台34に載置固定された台座部35aと、この台座部35aに載置固定された立設部35bとから成る雌型ホルダー35が固定されている。この雌型ホルダー35は、その台座部35aが四隅の固定具36により固定されることにより、基台34に固定されている。そして、雌型ホルダー35には、ベアリング5を介して前記雌型30が軸心を中心として回転可能に保持されている。このため、雌型30は、基台34に軸心を中心として回転可能に保持されており、また、ベアリング5の若干の遊びにより、軸心と垂直な方向に移動自在に設けられている。つまり、雌型30は、図に示す左側に力が作用した際にベアリング5の遊びの範囲内で左側に移動することができる。
【0025】
また、雌型30には回転モータ等の駆動手段を有する回転駆動機構7が連結されている。この回転駆動機構7は、図示例ではスプロケット7b、チェーン7c及び回転モータ7aからなり、具体的には、雌型30にスプロケット7bが固着され、このスプロケット7bには図1及び図2に示すように回転モータ7aに巻回されたチェーン7cが巻回されており、回転モータ7aの駆動により雌型30が回転するように設けられている。この回転モータ7aはCPU等からなる制御部(図示省略)によりその駆動が制御されている。なお、回転モータ7aは雌型30の基台34にフランジ部材を介して固定されている。また、前記雌型ホルダー35にはスプロケット7bと干渉しないように切り欠き部35cが形成されており、この切り欠き部35cは雌型ホルダー35の立設部35bの底部に2箇所形成されている。
【0026】
また、雌型30の基台34には、雌型30の中央部の貯留池32に成形樹脂材料を投入するための材料供給ノズル(図示省略)が雌型30の開口部に向けて出退可能に取付けられている。該材料供給ノズルの出退を行う駆動機構も前記制御部によりその駆動が制御されている。かかる材料供給ノズルとしては、従来周知の適宜のものを採用することが可能である。
【0027】
前記雄型10の基台14には、四隅の固定具16により台座15が載置固定されており、この台座15には中央部に孔部15aが形成されており、雄型10はこの孔部15aに嵌合されて基台14に固定されている。
【0028】
また、雄型10及び雌型30は、夫々加熱冷却手段により、その成形面の温度が調整されるように設けられており、この加熱冷却手段も前記制御部により制御されている。図示例において、雌型30は隣接する雌型ホルダー35によって加熱冷却され、雌型ホルダー35は内部に形成された流通孔に流体が循環されることにより加熱冷却されるように設けられている。また、雄型10は台座15によって加熱冷却され、雄型ホルダー15は内部に形成された流通孔に流体が循環されることにより加熱冷却されるように設けられている。さらに、雄型10は中空状に形成され、その内部の空間部18には管路17の流出口が突出して設けられている。この管路17は、雄型10の底面部及び台座15の底面部に形成された溝部内に嵌めこまれ、台座15の外部へと表出しており、この管路17は、雄型冷却加熱用の流体の給排用に用いられる。なお、本実施形態においては、空間部18には前記管路17から流体が流入され、雄型10に形成された流出口(図示省略)から流体が排出されるように構成されている。
【0029】
第1実施形態における成形金型1は上記構成からなるが、次にこの成形金型1を用いて、例えばポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂からなる成形品の成形方法について説明する。
【0030】
まず、雄型10及び雌型30を離反して型開き状態として、高周波加熱等により予備過熱された合成樹脂材料を材料供給ノズルから雌型30内に投入する。この投入された合成樹脂材料は貯留池32に貯留される。
【0031】
そして、材料供給ノズルが雌型30の開口部から離反した後に、雄型10を雌型30内に進入させて、型締めを開始する。この型締め開始の際には、回転駆動機構7を駆動させて、雌型30を回転させておく。また、型締めを行う際には雄型10及び雄型10の成形面が所定温度となるように加熱冷却手段を制御する。具体的には、型締め開始時には、成形材料の流動性が高まるように架橋反応が起こらない程度に加熱する。その後雄型10が雌型30内に一定距離進入した段階で、成形面と接触している合成樹脂材料が硬化する程度に更に加熱する。またこの型締めの段階において、相対回転する雄型10及び雌型30の夫々の成形面に接触し硬化した成形樹脂層同士が互いに接触して、両者の軸心にズレが生じている場合には雌型30が軸心と直交方向に微小移動し、自己調芯がなされる。
【0032】
上記型締めが行われている段階において、雌型30の回転速度を徐々に遅くなるように制御し、型締め完了時には雌型30の回転を停止させておく。
【0033】
そして、上記型締めが完了した後に、成形材料の熱硬化反応を起こさせるように加熱加圧を行う。なお、上記加熱加圧を行う前に成形材料中の揮発性物質を抜くためのガス抜きを行っても良いが、高周波予備加熱を行っている場合には特に必要はない。
【0034】
上記加熱加圧工程が完了し、合成樹脂がすべて硬化した後に、型開きを行い、成形品を取り出す。なお、型開きの前に成形品を冷却し、冷却工程終了後に成形品を取り出しても良い。また、取り出された成形品にアフターベーキング等の後処理を施しても良い。
【0035】
次に、本願発明の第2の実施形態として、円筒状部分を有する有底形状の合成樹脂成形品を所謂射出成形法により成形する成形金型を図面を参酌して詳細に説明する。なお、図4は、第2実施形態において成形金型の雌型に雄型を挿入する段階における縦断面図である。なお、第1実施形態と同様の構成からなる部分については、図番を共通のものとし、その詳細説明を省略する。
【0036】
第2実施形態における成形金型1は、上記第1実施形態と同様に、互いに接離可能に設けられるとともに型締めされた際にキャビティを形成する雄型10及び雌型30が、回転駆動機構7によって相対的に回転操作されるとともにキャビティの軸心に直交する方向に相対的に微小移動可能に構成されている。なお、図示例では雌型30の基台34が金型装置本体(図示せず)に固定され、雄型10の基台14が金型装置本体に上下動するように設けられている。また、後述するように雄型10が回転駆動機構7によって回転操作されるとともに軸心に直交する方向に微小移動可能に設けられている。
【0037】
この第2実施形態においては、雄型10の基台14には、基台14に載置固定された台座部19aと、この台座部19aに載置固定された立設部19bとから成る雄型ホルダー19が固定されている。この雄型ホルダー19は、その台座部19aが四隅の固定具16により固定されて基台14に固定されている。そして、前記雄型10は、雄型ホルダー19にベアリング5を介して軸心を中心として回転可能に保持されて、また軸心に直交する方向に微小移動可能となる。そして、雄型10は回転駆動機構7が連結されており、この回転駆動機構7は、雄型10に固着されたスプロケット7b、該スプロケット7bに券回されたチェーン(図示省略)及びこのチェーンが巻回された回転モータ(図示省略)から構成されている。
【0038】
前記雌型30及び雄型10は、第1実施形態と同様に、型締めされた際にキャビティとして機能するものであるが、雌型30の軸心中央部には、射出装置(図示省略)により溶融された成形材料をキャビティ内に射出するゲート9が設けられている。なお、ゲート9に溶融成形材料を供給するランナー38はヒーター等のランナー加熱手段によって加熱されるホットランナー式を採用することが好ましく、また雌型30は二段スプール式の金型から構成することも可能である。
【0039】
また、雄型10及び雌型30は、第1実施形態と同様に、加熱冷却手段により、その成形面の温度を調整可能に設けられており、雄型10は雄型ホルダー19によって、雌型30は基台34に固定され雌型30を固定する台座39によって加熱冷却されている。なお、上述のホットランナー式のランナーを採用する場合には、ランナー加熱手段は雌型30と隙間をもって配して、ランナー加熱手段による雌型30の成形面の温度変化を防止することが好ましい。
【0040】
第2実施形態における成形金型1は上記構成からなるが、次にこの成形金型1を用いて、例えばポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなる成形品の成形方法について説明する。
【0041】
まず、雄型10及び雌型30を近接させて型締め状態とし、雄型10及び雌型30の相対回転を開始し、射出装置により溶融された成形材料をゲート9からキャビティ内に射出する。ここで、射出速度、射出圧力等は使用する成形材料の特性、製品形状等によって定められ、射出に際してその射出圧等を一定とすることもでき、多段階で変更することも可能である。
【0042】
このようにキャビティ内に射出された成形材料は雄型10及び雌型30の成形面と接触する部分から順次硬化を開始し、相対回転する雄型10及び雌型30の夫々の成形面に接触し硬化した成形樹脂層同士が互いに接触して、両者の軸心にズレが生じている場合には雄型10が軸心と直交方向に微小移動し、自己調芯がなされる。
【0043】
上記射出が行われている段階において、雄型10の回転速度を徐々に遅くなるように制御し、射出終了前には雌型30の回転を停止させる。
【0044】
そして、上記射出作業が終了後は、射出装置の圧力を下げて、所謂保圧を行い、合成樹脂材料を硬化させる。合成樹脂がすべて硬化した後に、型開きを行い、成形品を取り出す。
[その他の実施形態]
【0045】
なお、本願発明は上記実施形態の態様に限定されるものではなく、本願発明の意図する範囲内で適宜設計変更可能である。
【0046】
すなわち、上記何れの実施形態においても、雄型10と雌型30のうち、回転操作される型が軸心に対して直交する方向に移動可能に設けられているものについて説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、例えば図5に示すように回転操作される型(図5では雄型10)の他方側の型(図5では雌型30)が直交する方向に移動可能に設けられているものも本願発明の意図する範囲内である。なお、図5においては圧縮成形による例を図示したが、射出成形による場合も同様である。
【0047】
また、雄型10若しくは雌型30を軸心と直交方向に移動可能に設ける手段は、ベアリング5の遊びを利用するものに限定されるものではなく、例えば図5に示すように一方の型(図5では雌型30)をその基台34にスライド可能に載置することも可能である。図5に示す例においては、雌型30は、基台34のベアリング41(ボールベアリング)上に載置されており、その周囲が基台34の台座ホルダー35に囲まれている。なお、この場合、雌型30には、型締めを行う際に雄型10との衝突を防止すべく予備的な位置決めを行う位置決め手段を設けることが好ましい。
【0048】
さらに、第2実施形態のように溶融成形材料を射出するためのゲート9が設けられ、雄型10と雌型30とにより射出成形金型1を構成するものに熱硬化性樹脂を射出することも可能であり、また第1実施形態の金型で熱可塑性樹脂を成形することも可能である。
【0049】
また、上記第2実施形態においては、回転操作される型(雄型10)の他方側の型(雌型30)にゲート9を設けたものについて説明したが、回転操作される型(例えば雄型10)にゲート9を設けることも可能である。さらに、上記第2実施形態においては、軸心と直交する方向に移動可能に設けられた型(雄型10)の他方側の型(雌型30)にゲート9を設けたものについて説明したが、本願発明はこれに限定されない。すなわち、軸心に直交する方向に移動可能に設けられた型(例えば雄型10)にゲート9を設けることも可能である。さらに、ゲート9は雌型30の軸心中央部に設ける他、雄型10の軸心中央部に設けることも可能である。また、ゲートが、リング状のリングゲートとすること、或いは複数個設けることも可能である。但し、何れの場合においても、ゲートは軸心に対して略均等に配されていることが好ましい。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本願発明にあっては、成形材料が硬化していく段階において雄型及び雌型を相対回転させることにより、雄型及び雌型双方の軸心にずれがある場合であっても、雄型及び雌型双方の軸心の位置ずれを正確かつ確実に調整するので、成形品の円筒状部分に所望の厚み分の成形材料が供給され、所望厚みを有する成形品を成形することができる。このように本願発明は成形材料が型と接触している側から順次硬化していく性質を利用して、軸心の位置ずれを修正するものであるので、雄型と雌型とを極めて高い精度で芯合わせした状態で型締めし得るように構成された高価な金型に比して、比較的安価に金型を製造することができ、成形品コストの低減をも図り得るという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1実施形態における成形金型の正面図である。
【図2】第1実施形態の雌型の平面図である。
【図3】第1実施形態において雌型に雄型を挿入する段階における図2のA−A線断面図である。
【図4】本願発明の第2実施形態における成形金型の雌型に雄型を挿入する段階における縦断面図である。
【図5】本願発明の他の実施形態における成形金型の雌型に雄型を挿入する段階における縦断面図である。
【符号の説明】
1 成形金型
7 回転駆動機構
9 ゲート
10 雄型
30 雌型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a self-aligning mold and a rotating thin-walled molded article, and is suitable for manufacturing a rotating thin-walled molded article by injection molding or compression molding.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method of molding a synthetic resin by curing a synthetic resin melted in a cavity formed between a male mold and a female mold is generally used. For example, according to the injection molding method, after a male mold and a female mold are clamped, a molten synthetic resin material is injected into a cavity formed between the male mold and the female mold, and this is cooled. Is cured to form a molded product. Further, according to the compression molding method, the synthetic resin material is put into the female mold in the mold open state, the male mold is inserted into the female mold, and the molten synthetic resin material is uniformly dispersed in the cavity. Is cured by heating or the like to form a molded product.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when molding a molded product such as a thin bottle having a wall thickness of 1 mm or less (for example, about 0.1 to 0.3 mm), mold processing with extremely high accuracy (error ± 0.01 to 0.05 mm) is performed. In addition, accurate alignment between the male mold and the female mold is required. However, at present, there are only a limited number of manufacturers that can manufacture molds with the above-mentioned accuracy in Japan, and the cost is several to ten times that of general molds.
[0004]
Then, an object of this invention is to provide the shaping | molding die and molding method which can obtain the molded article which has a thin part reliably and easily using a comparatively cheap metal mold | die.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
[0006]
That is, the present invention is a molding die provided with a male mold and a female mold, and a cavity for forming a rotary molded product is formed by clamping the male mold and the female mold, It is provided with a rotational drive mechanism that relatively rotationally drives the male and female dies, and the male and female dies are configured to be relatively movable in a direction perpendicular to the axis of the cavity. is there. The relative movement of the male mold and the female mold in the horizontal direction is performed in a clamped state (resin curing process).
[0007]
In the mold according to the present invention, the melt molding material in the cavity formed by the male mold and the female mold is sequentially cured from the portion in contact with the mold. Rotating automatically, it is automatically aligned so that both axes coincide with each other, and a molded product having a desired thickness can be obtained. That is, due to the relative rotation of the male mold and the female mold, the molding material layer that comes into contact with the molding surface of the male mold and the molding material layer that comes into contact with the molding surface of the female mold and comes into contact with each other come into contact with each other. The mold and the female mold move relatively in the direction of separating from each other at the contact portion. Since this contact is likely to occur in a narrow interval, the male mold and / or female mold moves so that its axis is located on the other axis side, and this self-alignment forms the desired shape. The molding material is cured in the cavity, and a molded product having a desired thickness can be molded. Therefore, in the case of molding a thin-walled molded product, by using the mold according to the present invention, it is possible to align the thin wall uniformly by the automatic alignment without using high-precision alignment in advance. It is possible to obtain a good-quality rotating thin-walled molded product with a relatively inexpensive mold.
[0008]
In the present invention, the molded product is preferably a synthetic resin molded product, and particularly preferably used for injection molding and compression molding. Further, the molded product includes not only the final molded product but also a product that is further subjected to a molding process such as vacuum molding or a secondary process such as after baking (parison or the like). The molded product is not limited to one having a cylindrical portion whose diameter is substantially constant along the axial direction, and one having a tapered section having a diameter that gradually decreases or increases along the axial direction, or a dish shape. Those having a shape portion are also included.
[0009]
The rotation drive mechanism may adopt any configuration as long as it can relatively rotate the male and female dies, for example, may rotate both the male and female dies. Alternatively, one of the male mold and the female mold may be fixed and the other may be rotationally driven. Specifically, for example, the rotation drive mechanism can rotate the male mold around its axis and make the female mold movable in a direction orthogonal to the axis. In addition, the rotation drive mechanism can rotate the female mold around its axis, and can move the male mold in a direction perpendicular to the axis. According to these configurations, the mold on the other side of the mold that is rotationally driven by the rotational drive mechanism moves in a direction orthogonal to the axis, performs self-alignment, and a desired molded product can be obtained. The mechanism can be simplified by separating the rotationally driven die and the minutely moving die for alignment.
[0010]
In addition, the rotational drive mechanism shall drive either the male mold or the female mold around its axis, and the mold rotated by the rotation drive mechanism should be movable in the direction perpendicular to the axis. You can also. According to such a configuration, the mold that is rotationally driven by the rotational drive mechanism moves in a direction perpendicular to the axis, performs self-alignment, and a desired molded product can be obtained.
[0011]
In addition, the rotation drive mechanism may be configured to rotate one of the male mold and the female mold around the axis thereof, and to move the other mold in a direction perpendicular to the axis. According to such a configuration, the mold on the other side of the mold that is rotationally driven by the rotational drive mechanism moves in a direction orthogonal to the axial center, performs self-alignment, and a desired molded product can be obtained.
[0012]
Furthermore, the molding die of the present invention can be applied to appropriate uses according to the molding method, such as an injection molding die and a compression molding die. When the present invention is applied to an injection mold, it is preferable that a gate for injecting a melt molding material is provided substantially uniformly with respect to the axis of the male or female mold. According to this, the male mold and the female mold are clamped, and the melt molding material is injected from the gate into the cavity formed by both, and the molding process can be performed by a so-called injection molding method. Here, the phrase “the gate is provided substantially evenly with respect to the axial center” includes the case where the gate is provided at the central part of the male axial center or the central part of the female axial center.
[0013]
In addition, when the present invention is applied to a compression molding die, a material supply nozzle for injecting a melt molding material into the central portion of the axial center of the female die when the die is opened is provided. According to this, when the male mold and the female mold are opened, the melt molding material is introduced into the central portion of the axial center of the female mold, the male mold and the female mold are clamped, and the molding material is dispersed throughout the cavity. Furthermore, the molding resin spreads in the radial direction uniformly with reference to the axial center position. Curing of the resin starts immediately after the molding resin comes into contact with the mold, but according to the above configuration, a cured layer having a uniform thickness is formed in the circumferential direction so that alignment is performed accurately and reliably. Become.
[0014]
A feature of the present invention as a method for producing a rotating thin-walled molded article is a method for producing a rotating thin-walled molded article by curing a molding material melted in a cavity formed between a male mold and a female mold. In the process of hardening the melt molding material in the cavity, the male mold and the female mold are rotated relative to each other to contact the molding surface of the male mold and contact the cured molding material layer and the molding surface of the female mold. Then, the male mold and the female mold are relatively moved slightly in the direction perpendicular to the axial center by bringing the hardened molding material layer into contact with each other, thereby aligning the male mold and the female mold.
[0015]
In the method for manufacturing a rotating thin-walled molded product according to the present invention, the melt molding material in the cavity formed by the male mold and the female mold is sequentially cured from the portion in contact with the mold, and the male mold and the female mold are cured in this curing process. Therefore, the misalignment between the two is corrected, and a molded product having a desired thickness can be obtained. That is, the molding material layers that have contacted and cured the molding surfaces of the male mold and the female mold are brought into contact with each other by the relative rotation of the male mold and the female mold, and the male mold and the female mold are separated in the contact portion. Move relatively slightly. This contact is likely to occur in a portion having a predetermined distance or less, and the thickness of the hardened layer progresses uniformly over time, so that the male and / or female molds have their axis on the other axis side. The molding material is cured in the cavity formed in a desired shape by this self-alignment, and a molded product having a desired thickness can be manufactured.
[0016]
Moreover, it is preferable to employ a configuration in which the relative rotation between the male mold and the female mold is stopped before all the molding material is cured.
[0017]
Furthermore, it is possible to adopt a configuration in which the relative rotational speed of the male mold and the female mold is decreased as the molding material hardens. According to such a configuration, the load on the relative rotation between the male mold and the female mold increases as the molding material progresses, but the load on the rotational drive mechanism is reduced by operating to reduce the relative rotation speed. be able to.
[0018]
In addition, the manufacturing method according to the present invention can be applied to an injection molding method in which an injection mold is constituted by a male mold and a female mold. In this case, it is possible to adopt a configuration in which the melt molding material is injected into the cavity after completion of the clamping between the male mold and the female mold. In the manufacturing method having such a configuration, first, the male mold and the female mold are clamped, and the male mold and the female mold are rotated relative to each other while the male mold and the female mold are rotated relative to each other. Can be molded by a so-called injection molding method.
[0019]
In addition, the manufacturing method according to the present invention can be applied to a compression molding method in which a compression mold is constituted by a male mold and a female mold. In this case, the melt molding material is introduced into the center of the axial center of the female mold while the male mold and the female mold are opened, and the male mold and the female mold are relative to each other in the process of clamping the male mold and the female mold. It is possible to adopt a configuration in which alignment by rotation is performed and the relative rotation between the male mold and the female mold is stopped when the mold clamping is completed. According to the manufacturing method having such a configuration, when the male mold and the female mold are opened, the melt molding material is introduced into the central portion of the axial center of the female mold, and both of the male mold and the female mold are relatively rotated while being clamped. Thus, molding can be performed by a so-called compression molding method. In addition, when the mold clamping is performed, the molding material is dispersed in the cavity and is cured by contact with the molding surface, and the cured molding material layers are brought into contact with each other by the relative rotation of the male mold and the female mold. Self-alignment will be performed. Since the relative rotation of the two is stopped when the mold clamping is completed, the frictional force due to the rotation does not act on the contact portion between the male mold and the female mold, and the manufacturing apparatus can be simplified.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
First, as a first embodiment, a molding die for molding a bottomed synthetic resin molded product having a cylindrical portion by a so-called compression molding method will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a molding die in the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a female die. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 at a stage where the male mold is inserted into the female mold of the molding die in the same embodiment.
[0022]
The molding die 1 of the first embodiment includes a
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
In addition, a material supply nozzle (not shown) for feeding the molding resin material into the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
The molding die 1 in the first embodiment has the above-described configuration. Next, a molding method of a molded product made of a thermosetting resin such as a polyester resin will be described using the molding die 1.
[0030]
First, the
[0031]
Then, after the material supply nozzle is separated from the opening of the
[0032]
At the stage where the mold clamping is performed, the rotation speed of the
[0033]
And after the said mold clamping is completed, it heat-presses so that the thermosetting reaction of a molding material may be caused. Note that degassing for removing volatile substances in the molding material may be performed before the heating and pressurization, but this is not particularly necessary when high-frequency preheating is performed.
[0034]
After the heating and pressing step is completed and all the synthetic resin is cured, the mold is opened and the molded product is taken out. The molded product may be cooled before opening the mold, and the molded product may be taken out after the cooling process is completed. Further, post-treatment such as after baking may be applied to the taken out molded product.
[0035]
Next, as a second embodiment of the present invention, a molding die for molding a bottomed synthetic resin molded product having a cylindrical portion by a so-called injection molding method will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view at the stage where the male mold is inserted into the female mold of the molding die in the second embodiment. In addition, about the part which consists of the same structure as 1st Embodiment, a drawing number is made into a common thing, The detailed description is abbreviate | omitted.
[0036]
As in the first embodiment, the molding die 1 in the second embodiment is provided so as to be able to contact and separate from each other, and the
[0037]
In the second embodiment, the
[0038]
Similar to the first embodiment, the
[0039]
Similarly to the first embodiment, the
[0040]
The molding die 1 according to the second embodiment has the above-described configuration. Next, a molding method of a molded product made of a thermoplastic resin such as polystyrene resin, for example, using the molding die 1 will be described.
[0041]
First, the
[0042]
In this way, the molding material injected into the cavity starts to harden sequentially from the portion that contacts the molding surfaces of the
[0043]
At the stage where the injection is performed, the rotation speed of the
[0044]
Then, after the injection operation is completed, the pressure of the injection device is lowered to perform so-called holding pressure, and the synthetic resin material is cured. After all the synthetic resin is cured, the mold is opened and the molded product is taken out.
[Other Embodiments]
[0045]
In addition, this invention is not limited to the aspect of the said embodiment, A design change is possible suitably within the range which this invention intends.
[0046]
That is, in any of the above embodiments, the description has been given of the
[0047]
Further, the means for providing the
[0048]
Further, as in the second embodiment, a
[0049]
Further, in the second embodiment, the description has been given of the type in which the
[0050]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, even when the male and female molds are rotated relative to each other at the stage where the molding material is cured, both the male mold and the female mold have misalignments. Since the misalignment of the axial center of both the male mold and the female mold is accurately and reliably adjusted, a molding material having a desired thickness is supplied to the cylindrical portion of the molded article, and a molded article having the desired thickness is molded. Can do. As described above, the present invention corrects the misalignment of the axial center by utilizing the property that the molding material is sequentially cured from the side in contact with the mold, so that the male mold and the female mold are extremely high. Compared to expensive molds that can be clamped in a state where the cores are aligned with high accuracy, the mold can be manufactured at a relatively low cost and the cost of the molded product can be reduced. Have.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a molding die according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a female mold according to the first embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 in a stage where a male mold is inserted into a female mold in the first embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view at a stage of inserting a male die into a female die of a molding die according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view at the stage of inserting a male mold into a female mold of a molding die according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Mold
7 Rotation drive mechanism
9 Gate
10 Male
30 female
Claims (12)
雄型(10)と雌型(30)とを相対的に回転駆動する回転駆動機構(7)を備えているとともに、雄型(10)と雌型(30)とがキャビティの軸心に直交する方向に相対的に移動可能に構成されていることを特徴とする自己調芯成形金型。Molding comprising a male mold (10) and a female mold (30), and forming a cavity for molding a rotating body shaped product by clamping the male mold (10) and the female mold (30). Mold,
A rotation drive mechanism (7) for relatively rotating the male mold (10) and the female mold (30) is provided, and the male mold (10) and the female mold (30) are orthogonal to the cavity axis. A self-aligning mold, characterized in that it is configured to be relatively movable in the direction of movement.
キャビティ内の溶融成形材料が硬化する過程で、雄型(10)と雌型(30)とを相対的に回転させ、雄型(10)の成形面に接触し硬化した成形材料層と雌型(30)の成形面に接触し硬化した成形材料層とを接触させることで雄型(10)と雌型(30)とを軸心に直交する方向に相対的に微少移動させて、雄型(10)と雌型(30)とを調芯することを特徴とする回転体状薄肉成形品の製造方法。A method for producing a rotating thin thin molded article by curing a molding material melted in a cavity formed between a male mold (10) and a female mold (30),
In the process in which the melt molding material in the cavity is cured, the male mold (10) and the female mold (30) are relatively rotated to come into contact with the molding surface of the male mold (10) and harden the molding material layer and the female mold. The male mold (10) and the female mold (30) are moved slightly in the direction perpendicular to the axial center by bringing the molding material layer (30) into contact with the cured molding material layer and contacting the male mold. (10) A method for producing a rotating thin-walled molded product characterized by aligning the female mold (30).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30900999A JP4101991B2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30900999A JP4101991B2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001121546A JP2001121546A (en) | 2001-05-08 |
JP4101991B2 true JP4101991B2 (en) | 2008-06-18 |
Family
ID=17987803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30900999A Expired - Fee Related JP4101991B2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4101991B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4923351B2 (en) * | 2001-08-02 | 2012-04-25 | ジェクス株式会社 | Condom manufacturing method |
JP2006159566A (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | Manufacturing method of hollow molded product |
AU2021248179A1 (en) | 2020-03-31 | 2022-11-24 | Daikyo Seiko, Ltd. | Medical syringe barrel and method for producing same |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30900999A patent/JP4101991B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001121546A (en) | 2001-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100920811B1 (en) | Multi component injection mold and injection method | |
US7820084B2 (en) | Minute shape molding method and apparatus thereof | |
JP5077341B2 (en) | Compression mold | |
US20020071886A1 (en) | Molding machine | |
JP4101991B2 (en) | Self-aligning mold and method for producing rotating thin-walled molded product | |
KR20100012799A (en) | Multi component injection mold and injection method | |
JP4176246B2 (en) | Tire vulcanization molding method and vulcanization mold heating apparatus | |
JP3934807B2 (en) | Injection molding method and apparatus | |
KR101001519B1 (en) | helical gear molding apparatus | |
JP2009214465A (en) | Skin material insert molding apparatus and molding process | |
JPWO2005009713A1 (en) | Tire vulcanizing method and vulcanizer for carrying out the method | |
WO2003002326A1 (en) | Method of manufacturing molded product and valve gate type metal mold device | |
JP3326752B2 (en) | Molding method and molding die for molded article having joint | |
JP2001246638A (en) | Method for injection molding multicolored molded article and rotor of pm type stepping motor | |
KR100818580B1 (en) | Disc molding die, mirror-surface plate and molded object | |
US20210187802A1 (en) | Device and method for producing plastics components | |
TWI768697B (en) | Friction roller molding die and friction roller | |
JP2512586Y2 (en) | Injection mold | |
JP7222532B2 (en) | RESIN MOLDING APPARATUS AND RESIN MOLDED PRODUCT MANUFACTURING METHOD | |
JP4116745B2 (en) | Manufacturing method of multilayer resin molded product | |
JP4786085B2 (en) | Apparatus for molding minute parts and molding method of minute parts | |
JP4179751B2 (en) | Optical disc molding method | |
JP2003320546A (en) | Method and apparatus for injection molding molded article having partly protruding insert | |
JP4226886B2 (en) | Injection compression molding apparatus and injection compression molding method for annular molded product | |
JP2000043100A (en) | Method for molding hollow product and molding die |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080312 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080321 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |