JP6512508B2 - Method of manufacturing mold apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、金型装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a mold apparatus.
樹脂成形に用いられる金型装置は、通常、上金型と下金型とによってこれらの間に所定の形状、構造の樹脂成形品の成形を可能とするためのキャビティを備えた構造を有している。 The mold apparatus used for resin molding usually has a structure provided with a cavity for enabling molding of a resin molded article of a predetermined shape and structure between them by the upper mold and the lower mold. ing.
従来より、この金型装置については様々な観点からの工夫、改善が施されてきている。例えば、キャビティ内への樹脂の流入やその硬化を制御するための加熱温度の調整手段についての工夫がある。また、樹脂成形品の表面平滑性の向上や樹脂に接する金型表面の劣化、損傷の抑制のための金型の表面処理についての工夫がある。 In the past, devices and improvements have been applied to this mold apparatus from various points of view. For example, there are devices for adjusting the heating temperature for controlling the inflow of the resin into the cavity and the curing thereof. In addition, there are devices for improving the surface smoothness of the resin molded product, for the deterioration of the mold surface in contact with the resin, and for the surface treatment of the mold for the suppression of damage.
具体的には、上金型と下金型それぞれのキャビティ側とは反対側の面に、温度調整用の流体を通過させるための温度調整用配管を溶着することが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 Specifically, it has been proposed to weld a temperature control pipe for passing a temperature control fluid on the surface of each of the upper mold and the lower mold opposite to the cavity side (for example, See Patent Document 1).
また、近年では、キャビティ側の面の耐久性を高めるため、そして、樹脂成形品の意匠面を鏡面に仕上げるために、キャビティ側の面にメッキ処理を施してメッキ層を形成することが行われている。 Also, in recent years, in order to enhance the durability of the surface on the cavity side and to finish the design surface of the resin molded product to a mirror surface, the surface on the cavity side is plated to form a plated layer. ing.
図5には、このような工夫、改善が施された従来の金型装置の製造方法の概略断面工程図を示している。この方法では、まず、金型2の材料である鋼材1を金型2のキャビティ側の面21と、キャビティとは反対側の面22とが所定の設計寸法となるまで削り込み、両面側に最終仕上げの加工を施して金型2を作製する(工程S3−1)。
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional process drawing of a method of manufacturing a conventional mold apparatus to which such a device or improvement is applied. In this method, first, the steel material 1 which is a material of the mold 2 is scraped until the
次に、金型2をメッキ浴5のメッキ液51に浸漬してメッキ処理を施し、金型2の表面にメッキ層6を形成する(工程S3−2)。次に、キャビティ側の面21とは反対側の面22に温度調整用の流体を通過させるための温度調整用配管3を溶着する(工程S3−3)。そして、金型2に型枠部材7等を取り付けて金型装置を完成させる(工程S3−4)。
Next, the mold 2 is immersed in the
しかしながら、前記の従来方法においては、キャビティ側の面21の最終仕上げ工程(工程S3−1)やメッキ処理工程(工程S3−2)の後に、キャビティとは反対側の面22に温度調整用配管3の溶着工程(工程S3−3)を行っている。そのため、溶着の高熱により金型2全体に予期しない変形が生じる場合があった。そして、この金型2の予期しない変形により、成形した樹脂成形品に設計通りの寸法、精度がでないという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional method, after the final finishing step (step S3-1) of the
また、メッキ処理の工程(工程S3−2)後に温度調整用配管3の溶着工程(工程S3−3)を行うため、メッキ層6が局所的に高温となり、メッキ層6に歪み、ムラ等が発生し、図6に示すように、成形した樹脂成形品10の意匠面に歪み11やムラ12が表出する場合があった。
In addition, since the welding step (step S3-3) of the
このような、金型2の変形やメッキ層6の歪みやムラの発生を抑制するためには、温度調整用配管3の溶着時に加熱温度を十分に考慮して溶着作業をする必要がある。しかしながら、これらの溶着作業は人手によるため、高品質の金型装置を安定的に製造するのが非常に困難であった。
In order to suppress the deformation of the mold 2 and the distortion and unevenness of the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、温度調整用配管を備える金型装置において、金型の変形を抑え、金型精度を維持向上させ、キャビティ側の面に形成したメッキ層に歪みやムラが発生しないようにする金型装置の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in a mold apparatus provided with piping for temperature control, deformation of the mold is suppressed, mold accuracy is maintained and improved, and formation is made on the surface on the cavity side. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a mold apparatus which prevents distortion and unevenness in the plated layer.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。 The present invention is characterized by the following in order to solve the above-mentioned problems.
温度調整可能に形成された上金型と下金型の間にキャビティを備えた金型装置の製造方法であって、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面に、前記上金型および前記下金型の温度を調整するための温度調整用の流体を通過させる温度調整用配管を溶着する第1工程と、この第1工程の後に、溶着した前記温度調整用配管が露出しないように、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面を被覆部材で被覆する工程と、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面を前記被覆部材で被覆した状態で前記キャビティ側の面にメッキ処理を施す第3工程と、この第3工程の後に、前記被覆部材を取り外す第4工程とを備えることを特徴とする。 A method of manufacturing a mold apparatus comprising a cavity between an upper mold and a lower mold which are formed so as to be temperature adjustable, wherein the upper mold and the lower mold have a surface opposite to the cavity. A first step of welding a temperature control pipe for passing a temperature control fluid for controlling the temperature of the upper mold and the lower mold, and the temperature control welded after the first step Covering the opposite side of the upper mold and the lower mold with a covering member in the upper mold and the lower mold so as not to expose the pipe, and in the upper mold and the lower mold, Is characterized in that it comprises a third step of plating the cavity-side surface in a state in which the opposite surface is covered with the covering member, and a fourth step of removing the covering member after the third step. I assume.
本発明によれば、温度調整用配管を備える金型装置において、金型の変形を抑え、金型精度を維持向上させ、キャビティ側の面に形成したメッキ層に歪みやムラが発生しないようにすることが可能な金型装置の製造方法が提供される。 According to the present invention, in a mold apparatus provided with piping for temperature control, deformation of the mold is suppressed, mold precision is maintained and improved, and distortion or unevenness does not occur in the plated layer formed on the surface on the cavity side. A method of manufacturing a mold apparatus is provided.
以下、発明を実施するための形態についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
金型装置の製造方法は、温度調整可能に形成された上金型と下金型の間にキャビティを備えた金型装置を製造する。この金型装置の製造方法は、少なくとも、以下の第1工程から第4工程を備えている。
(1)第1工程:キャビティとは反対側の面に、金型の温度を調整するための温度調整用の流体を通過させる温度調整用配管を溶着する工程。
(2)第2工程:溶着した温度調整用配管が露出しないように、キャビティとは反対側の面を被覆部材で被覆する工程。
(3)第3工程:キャビティとは反対側の面を被覆部材で被覆した状態で、キャビティ側の面にメッキ処理を施す工程。
(4)第4工程:メッキ処理を施す工程の後に被覆部材を取り外す工程。
The method of manufacturing a mold apparatus manufactures a mold apparatus having a cavity between an upper mold and a lower mold which are formed to be temperature adjustable. The method of manufacturing the mold apparatus includes at least the following first to fourth steps.
(1) First step: a step of welding a temperature control pipe through which a fluid for temperature control for controlling the temperature of the mold is allowed to pass on the surface opposite to the cavity.
(2) Second step: a step of covering the surface opposite to the cavity with a covering member so that the welded temperature control pipe is not exposed.
(3) Third step: a step of plating the surface on the cavity side in a state where the surface opposite to the cavity is covered with the covering member.
(4) Fourth step: a step of removing the covering member after the step of applying a plating treatment.
図1に、本発明の金型装置の製造方法の一実施形態(第1実施形態)の概略断面工程図を示す。以下、図1の各工程に沿って詳細に説明する。
(工程S1−1:準備工程)
まず、従来と同様に、後に上金型2aおよび下金型2bとして用いる金型2の材料である鋼材1を金型2のキャビティ側の面(以下、単に型面と略称する)21と、キャビティとは反対側の面(以下、単に裏面と略称する)22から所定の設計肉厚まで削り込む。そして、型面および裏面22の両面とも最終仕上げまでの加工を行い、金型2を作製する。金型2の材質やその肉厚は特に制限はなく、金型2の目的、用途に応じた形状や大きさ等を考慮して適宜決定することができるが、通常、材質としては、例えば、炭素工具鋼等の工具鋼等が、また、肉厚としては3〜50mm程度が考慮される。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional process drawing of an embodiment (first embodiment) of a method of manufacturing a mold apparatus of the present invention. Hereafter, it demonstrates in detail along each process of FIG.
(Step S1-1: Preparation Step)
First, as in the conventional case, the steel material 1 which is the material of the mold 2 used later as the upper mold 2a and the lower mold 2b is a cavity side surface (hereinafter simply referred to as mold surface) 21 of the mold 2; It is scraped to a predetermined design thickness from a surface (hereinafter simply referred to as a back surface) 22 opposite to the cavity. Then, both the mold surface and the
なお、本発明において金型の最終仕上げとは、樹脂成形品を鏡面仕上げする場合には鏡面加工し、樹脂成形品にシボを形成する場合には、シボに対応する凹凸を形成すること等の加工を意味する。
(工程S1−2:第1工程)
次に、金型2の裏面22に温度調整用の流体を通過させるための温度調整用配管3を溶着する。温度調整用配管3の材質、その径や長さ、配置設計等は、金型2が均一に所定の設定温度に加熱されれば特に制限はなく、適宜決定することができる。
In the present invention, the final finishing of the mold means mirror-finishing the resin molded product in the mirror-finishing process, and forming irregularities corresponding to the resin-embossed product in forming the emboss on the resin molded product. It means processing.
(Step S1-2: First Step)
Next, the
また、温度調整用配管3の溶着方法は、金型2の裏面22に温度調整用配管3が強固に固着される溶着方法であれば特に制限はなく、例えば、溶接、ロウ付け、ハンダ付け等を適用することができる。
(工程S1−3:第2工程)
次に、溶着した温度調整用配管3が露出しないように、金型2の裏面22を被覆するように被覆部材4を装着する。図2には(a)上金型2aと(b)下金型2bの各々の場合について示している。
Further, the welding method of the
(Step S1-3: second step)
Next, the covering
被覆部材4は、次の第3工程(工程S1−4)において、メッキ液51が温度調整用配管3に付着しないようにするために装着するものである。被覆部材4の材質は、メッキ液51により浸食されないものであれば特に制限はない。このような材質としては、例えば、樹脂成形品や金属成形品の表面に樹脂被覆を形成したもの等を挙げることができる。
(工程S1−4:第3工程)
次に、被覆部材4を装着した金型2の型面21をメッキ浴5のメッキ液51に浸漬してメッキ処理を施し、型面21にメッキ層6を形成する。メッキ処理の種類は特に制限されないが、例えば、クロムメッキ、ニッケルメッキ等のメッキ処理を適用することができる。これらの中でも、特に、硬質クロムメッキを好適に適用することができる。
The covering
(Step S1-4: third step)
Next, the
なお、温度調整用配管3が銅製の場合、温度調整用配管3にメッキ液51が付着すると、メッキ液51の種類によってはその付着部分が侵食する場合がある。また、温度調整用配管3の溶着時に使用したフラックス等がメッキ液51中に異物として浮遊し、これらがメッキ処理時に型面21に付着してメッキ層6にピンホール等を発生させることがある。そのため、メッキ処理工程においては、温度調整用配管3にメッキ液51を付着させないことが重要となる。
In the case where the
その対策として、金型2の縁部と被覆部材4の接合部に防水機構を設けるのが望ましい。図3に、金型2と被覆部材4の接合部の部分拡大断面図を示す。
As a countermeasure, it is desirable to provide a waterproof mechanism at the joint between the edge of the mold 2 and the covering
図3に示す接合部では、金型2のキャビティの縁部に沿って二重のパッキン9からなる防水機構を設け、ボルト8により強固に接合してメッキ液51の侵入を防止している。
(工程S1−5:第4工程)
上記第3工程が完了した段階で、金型2から被覆部材4を取り外す。
(工程S1−6:第5工程)
次に、被覆部材4を取り外した金型2に、型枠部材7等を取り付けることにより金型装置を完成させる。
At the joint portion shown in FIG. 3, a waterproof mechanism consisting of a double packing 9 is provided along the edge of the cavity of the mold 2 and is firmly joined by the
(Step S1-5: Fourth Step)
When the third step is completed, the covering
(Step S1-6: fifth step)
Next, the mold member 7 and the like are attached to the mold 2 from which the covering
第1工程(工程S1−2)、第2工程(工程S1−3)、第3工程(工程S1−4)、第4工程(工程S1−5)および第5工程(工程S1−6)による金型装置の製造方法によれば、第1工程(工程S1−2)の後に、第3工程(工程S1−4)を行うので、形成したメッキ層6に局所的に熱が加わることがなくなる。このため、型面21のメッキ層6に発生する歪みやムラ等を抑制することができる。すなわち、製造した金型装置により成形した樹脂成形品の意匠面に発生する歪みやムラ等の発生による不良を防止することが可能となる。
By the first step (step S1-2), the second step (step S1-3), the third step (step S1-4), the fourth step (step S1-5) and the fifth step (step S1-6) According to the method of manufacturing the mold apparatus, since the third step (step S1-4) is performed after the first step (step S1-2), heat is not locally applied to the formed
本発明の金型装置の製造方法は、上記実施形態のほか、第1工程(工程S1−2)の前に、型面21の所定の設計肉厚よりも厚みを残した状態に切削しておき、第1工程(工程S1−2)の後に、型面21の最終仕上げを行うこともできる。図4に、この場合の実施形態(第2実施形態)の概略断面工程図を示す。以下、第2実施形態の金型装置の製造方法について図4の各工程に沿って詳細に説明する。
(工程S2−1:第1予備工程)
まず、金型2の材料である鋼材1の型面21を所定の設計肉厚よりも厚みを残した状態の中間体23まで削り込む。所定の設計肉厚よりも残す厚みは特に限定されるものではないが、通常、所定の設計肉厚よりも0.5mm程度厚く残すことが考慮される。一方、裏面22はこの段階で所定の設計肉厚まで削り込み金型2を作製する。
(工程S2−2:第1工程)
次に、上記第1実施形態と同様に、金型2の裏面22に温度調整用の流体を通過させるための温度調整用配管3を溶着する。
(工程S2−3:第2予備工程)
次に、第1予備工程(工程S2−1)において、所定の設計肉厚よりも厚みを残した状態に加工した中間体23に対して、型面21の所定の設計肉厚まで削り込む。この段階で、金型2の全ての面が所定の設計肉厚まで削り込まれた状態となる。
In the method of manufacturing a mold apparatus according to the present invention, in addition to the above embodiment, before the first step (step S1-2), cutting is performed so as to leave a thickness greater than a predetermined design thickness of the
(Step S2-1: first preliminary step)
First, the
(Step S2-2: First Step)
Next, similarly to the first embodiment, the temperature control piping 3 for passing the temperature control fluid is welded to the
(Step S2-3: second preliminary step)
Next, in the first preliminary step (step S2-1), the
その後、作製した金型2に対して、上記第1実施形態と同様に、第2工程(工程S2−4)、第3工程(工程S2−5)、第4工程(工程S2−6)、第5工程(工程S2−7)を行う。 Thereafter, the second step (step S2-4), the third step (step S2-5), the fourth step (step S2-6), and the second step are performed on the produced mold 2 as in the first embodiment. The fifth step (step S2-7) is performed.
以上の第2実施形態の金型装置の製造方法によれば、型面21の第2予備工程(工程S2−3)を第1工程(工程S2−2)の後に行うことにより、高い寸法精度の金型装置とすることが可能となる。すなわち、温度調整用配管3の溶着時の熱により、金型2の型面21に歪みやムラが発生した場合であっても、型面21の最終仕上げにより歪みやムラが削り取られることになり、高い寸法精度の金型装置とすることができる。
According to the method of manufacturing a mold apparatus of the second embodiment described above, high dimensional accuracy can be achieved by performing the second preliminary step (step S2-3) of the
また、第1工程(工程S2−2)の後に、型面21の第2予備工程(工程S2−3)を行い、さらに、型面21に対して第3工程(工程S2−5)を行うため、型面21のメッキ層6に歪みやムラ等が発生することがない。すなわち、成形した樹脂成形品の意匠面に発生する歪みやムラ等の不良を防止することが可能となる。
In addition, after the first step (step S2-2), the second preliminary step (step S2-3) of the
以上、本発明の金型装置の製造方法を実施形態に基づいて説明したが、本発明の金型装置の製造方法は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the manufacturing method of the metallic mold device of the present invention was explained based on the embodiment, the manufacturing method of the metallic mold device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various changes are possible in.
例えば、第1予備工程(工程S2−1)では、型面21を最終仕上げよりも厚みを残した状態まで切削しているが、意匠面の型面21のみを最終仕上げよりも厚みを残した状態まで切削するようにしてもよい。これにより、少なくとも樹脂成形品における意匠面の歪みやムラの発生を防止することが可能となる。
For example, in the first preliminary step (step S2-1), although the
2a 上金型
2b 下金型
21 キャビティ側の面(型面)
22 キャビティとは反対側の面(裏面)
23 最終仕上げよりも厚みを残した状態の中間体
3 温度調整用配管
4 被覆部材
2a upper mold 2b
22 Surface opposite to the cavity (back side)
23
Claims (2)
前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面に、前記上金型および前記下金型の温度を調整するための温度調整用の流体を通過させる温度調整用配管を溶着する第1工程と、
この第1工程の後に、溶着した前記温度調整用配管が露出しないように、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面を被覆部材で被覆する工程と、
前記上金型および前記下金型において、前記キャビティとは反対側の面を前記被覆部材で被覆した状態で前記キャビティ側の面にメッキ処理を施す第3工程と、
この第3工程の後に、前記被覆部材を取り外す第4工程
とを備えることを特徴とする金型装置の製造方法。 What is claimed is: 1. A method of manufacturing a mold apparatus comprising a cavity between an upper mold and a lower mold which are formed so as to be temperature adjustable.
In the upper mold and the lower mold, on a surface opposite to the cavity, a temperature control pipe for passing a temperature control fluid for adjusting the temperature of the upper mold and the lower mold The first step of welding;
After the first step, covering a surface of the upper mold and the lower mold opposite to the cavity with a covering member so that the welded temperature control pipe is not exposed;
A third step of plating the surface on the cavity side in a state in which the surface opposite to the cavity is covered with the covering member in the upper mold and the lower mold;
And a fourth step of removing the covering member after the third step.
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