JP2015217581A

JP2015217581A - 金型および金型を用いた成形品の製造方法

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Publication number: JP2015217581A
Application number: JP2014102303A
Authority: JP
Inventors: 杉原　真吾; Shingo Sugihara; 真吾杉原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: CN106457638A; CN106457638B; US10265888B2; WO2015174076A1; US20170080605A1; JP5852174B2

Abstract

【課題】成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型、および、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型を用いた成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の金型は、軸O₁の延在方向に間隔を置いて配置されて軸O₁の延在方向に移動可能な第１型Aと第２型Bと、第１型Aと第２型Bとの間に配置されて、軸O₁と直交する方向に分割して開閉可能な複数の第３型Cとを有し、型閉めされた型A-Cの内部に、成形品Maの外観形状を形作るキャビティDが形成され、型開きにより、成形品Maと各型A-Cとの密着が解除されて、成形品Maが取り出される。第１型Aまたは第２型Bのいずれか一方は、型閉めしたとき、第３型Cのキャビティ面3fとともに成形品Maの外側面形状を形作る、第３型Cとの合わせ面1aから第３型C側に張り出した、張出しキャビティ面2fを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、金型および金型を用いた成形品の製造方法に関するものである。

金型を用いた成形の直後の成形品の表面には若干の粘着性があるため、金型からの成形品の脱型（取り外し）に不便であることは既知であり、これを解決する手段としては、割型（金型の合わせ面）の位置を所定位置からずらして型閉めするものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−６６３号公報

しかしながら、市場においては、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外せる、他の金型に対する要望もある。

本発明の目的は、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型、および、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型を用いた成形品の製造方法を提供することである。

本発明に係る、金型は、任意の軸の延在方向に間隔を置いて配置されるとともに、少なくともいずれか一方が前記軸の延在方向に移動可能な第１型と第２型と、
前記第１型と前記第２型との間に配置されて、前記軸と直交する方向に分割して開閉可能な第３型とを有し、
型閉めされた前記第１型、前記第２型および前記第３型の内部に、成形品の外観形状を形作るキャビティが形成され、前記第１型、前記第２型および前記第３型の型開きにより、前記成形品が取り出される金型であって、
前記第１型または第２型のいずれか一方は、型閉めしたとき、前記第３型のキャビティ面とともに前記成形品の外側面形状を形作る、前記第３型との合わせ面から当該第３型側に張り出した、張出しキャビティ面を有するものである。
本発明に係る、金型によれば第３型と成形品との接触面積が減少するため、成形品の取り出しの際に、密着を防止して成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる。

本発明において、前記張出しキャビティ面と前記第３型のキャビティ面とは、型閉めしたとき、同一の平面を形成するものであることが好ましい。
この場合、成形品を金型から成型品の変形無く、よりスムーズに取り外すことができる。

本発明において、前記同一の平面は、前記軸の延在方向の一方から他方に向かうに従って前記軸から遠ざかる方向に向かって傾斜する傾斜面であることが好ましい。
この場合、第１型又は第２型の型開きの開始とともに成形品と金型との間に隙間が生じて密着が解除され、成形品を金型から成型品の変形無く、よりスムーズに取り外すことができる。

本発明において、前記張出しキャビティ面は、前記第３型のキャビティ面を切り欠いて形成された凹所に配置される突起部に形成されたものであることが好ましい。
この場合、型閉めの際に、型同士を位置決めすることができることから、型同士のずれに伴う、成形品の変形などを防止できるため、よりスムーズに取り外すことができる。

本発明に係る、金型を用いた成形品の製造方法は、鉛直軸の延在方向に間隔を置いて配置される上型と下型との間に、前記鉛直軸と直交する方向に分割して開閉可能な中型を配置して型閉めすることにより、前記上型、前記下型および前記中型の内部にキャビティを形成するとともに、前記上型に設けられて前記中型との合わせ面から当該中型側に張り出した、張出しキャビティ面が前記中型のキャビティ面とともに成形品の外側面形状を形作ることにより、前記キャビティの内部で成形を行う成形ステップと、
前記成形ステップの後、前記上型および前記下型を前記中型から分離させる第１の型開きステップと、
前記第１の型開きステップの後、前記中型を分割する第２の型開きステップと、
を有する。
本発明に係る、金型を用いた成形品の製造方法によれば、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる。

本発明によれば、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型、および、成形品を金型から成型品の変形無く、スムーズに取り外すことができる、金型を用いた製造方法を提供することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係る、金型、および、本発明の一実施形態に係る、金型を用いた成形品の製造方法における成形ステップを模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）を模式的に示す側面図である。（ａ）は、図１の金型を用いた成形品の製造方法における第１の型開きステップを模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）を模式的に示す側面図である。（ａ）は、図１の金型を用いた成形品の製造方法における第１の型開きステップを模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）を模式的に示す側面図である。（ａ）は、図１の金型を用いた成形品の製造方法における第２の型開きステップを模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）を模式的に示す側面図である。（ａ）は、図１の金型における上型を、中型との合わせ面の側から模式的に示す底面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。（ａ）は、図１の金型における中型を、上型との合わせ面の側から模式的に示す底面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、金型および金型を用いた成形品の製造方法を詳細に説明する。本実施形態の金型は、未加硫ゴムを原料として射出成形を行う射出成形装置とともに説明する。本実施形態では、成形品Ｍa（図３および図４参照）として、未加硫ゴムからなる、例えば、芯金を備えるゴムクローラ又は芯金を備えないゴムクローラの内周側に設けられるガイド部材、または、外周側に設けられるラグ部材等が成形される。また、以下の説明において、図面上下方向を上下方向と規定し、図面左右方向を水平方向と規定する。

図１中、符号Ａと符号Ｂは、それぞれ、任意の軸Ｏ₁の延在方向に間隔を置いて配置されるとともに、少なくともいずれか一方が軸Ｏ₁の延在方向に移動可能な第１型と第２型である。本実施形態では、軸Ｏ₁は鉛直軸（以下、「鉛直軸Ｏ₁」ともいう）であり、鉛直軸Ｏ₁と直交する方向は水平方向である。また、本実施形態では、第１型Ａが上型を構成し（以下、「上型Ａ」ともいう）、第２型Ｂが下型を構成する（以下、「下型Ｂ」ともいう）。

符号Ｃは、上型Ａと下型Ｂとの間に配置されて、水平方向に分割して開閉可能な複数の第３型である。本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第３型Ｃは、割型Ｃ₁および割型Ｃ₂の２つの割型で構成されており、割型Ｃ₁および割型Ｃ₂を型閉めすることにより中型を構成する（以下、「中型Ｃ」ともいう）。なお、中型Ｃは、少なくとも２つ以上の割型で構成することができる。

本実施形態に係る、金型は、例えば、図１（ａ），（ｂ）の破線に示すように、型閉めされた上型Ａ、下型Ｂおよび中型Ｃの内部に、成形品Ｍaの外観形状を形作るキャビティＤが形成される。

さらに、詳細には、図５に示すように、上型Ａは、本体部１および突起部２で形成されている。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、上型Ａは、本体部１に、矩形の平面として形成された、中型Ｃとの合わせ面１ａを有する。また、上型Ａは、本体部１に、合わせ面１ａに矩形の窪みとして形成された上側キャビティ面１ｆを有する。本実施形態では、上側キャビティ面１ｆは、矩形の平坦な底面１ｆ₁と、底面１ｆ₁の外縁に繋がる環状の縁面１ｆ₂とで形成されている。図５（ｂ）に示すように、縁面１ｆ₂は、上側キャビティ面１ｆの底面１ｆ₁から合わせ面１ａに向かうに従って本体部１の外側面に向かって傾斜する傾斜面として形成されている。すなわち、本実施形態では、上型Ａの合わせ面１ａには、四角錐台に形作られた窪みとしてなるキャビティ空間が形成されている。

突起部２は、張出しキャビティ面２ｆを有し、中型Ｃとの合わせ面１ａから突出する。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、突起部２は、上側キャビティ面１ｆの短手方向に、互いに向かう合う２箇所の位置に配置されている。また、本実施形態では、張出しキャビティ面２ｆは、後述のとおり、上型Ａおよび中型Ｃを型閉めしたとき、中型Ｃとの合わせ面１ａから中型Ｃ側に張り出して、中型Ｃのキャビティ面３ｆとともに成形品Ｍaの外側面形状の少なくとも一部を形作る。さらに本実施形態では、張出しキャビティ面２ｆは、図５（ｂ）に示すように、突起部２の先端に向かうに従って合わせ面１ａの外縁側に傾斜する傾斜面として形成されている。本実施形態では、張出しキャビティ面２ｆは、本体部１に形成された上側キャビティ面１ｆの縁面１ｆ₂と同一平面を形成する。

一方、図６（ａ），（ｂ）に示すように、中型Ｃは、割型Ｃ₁および割型Ｃ₂で形成されている。中型Ｃは、割型Ｃ₁の合わせ面３ｃと割型Ｃ₂の合わせ面３ｃとを合わせて型閉めすることにより、キャビティＤの一部を形成する。割型Ｃ₁および割型Ｃ₂は、それぞれ、図６（ａ）に示すように、型閉めしたとき、上型Ａの合わせ面１ａに合わさる、上型Ａとの合わせ面３ａと、下型Ｂの合わせ面４ｂに合わさる、下型Ｂとの合わせ面３ｂとを有する。本実施形態では、合わせ面３ａおよび合わせ面３ｂは、それぞれ、割型Ｃ₁の合わせ面３ｃと割型Ｃ₂の合わせ面３ｃとが互いに合わさることで形成される。また、割型Ｃ₁および割型Ｃ₂の合わせ面３ｃには、それぞれ、図６（ａ）に示すように、上型Ａとの合わせ面３ａから下型Ｂとの合わせ面３ｂに向かって切り欠かれた溝部が形成されている。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、前記溝部は、基本的に、上型Ａとの合わせ面３ａから下型Ｂとの合わせ面３ｂに向かうに従って、合わせ面ｃと反対の側に向かって傾斜する溝底面３ｆ₁と、溝底面３ｆ₁に繋がる２つの溝側面３ｆ₂とで形成されている。本実施形態では、図１（ａ）等に示すように、溝側面３ｆ₂は、それぞれ、上型Ａとの合わせ面３ａから下型Ｂとの合わせ面３ｂに向かうに従って、互いの間隔が大きくなるように傾斜する。このため、本実施形態では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、割型Ｃ₁と割型Ｃ₂とを型閉めすることにより、中型Ｃの内部には、互いの溝底面３ｆ₁および溝側面３ｆ₂で形作られた中間キャビティ面（第３のキャビティ面）ｆが形成される。この中間キャビティ面３ｆで形作られたキャビティ空間は、合わせ面３ａから合わせ面３ｂに向かって拡大する、四角錐台に形作られた貫通穴としてなる。

加えて、本実施形態の中型Ｃには、中間キャビティ面３ｆの一部を切り欠いて形成された凹所３ｄが形成されている。また、本実施形態では、凹所３ｄは、割型Ｃ₁および割型Ｃ₂の合わせ面３ｃのそれぞれに形成されている。本実施形態では、凹所３ｄには、それぞれ、上型Ａおよび中型Ｂを型閉めしたとき、上型Ａの突起部２が挿置される。これにより、上型Ａを中型Ｃに型閉めしたとき、上型Ａの張出しキャビティ面２ｆは、上型Ａに形成された上側キャビティ面１ｆの縁面１ｆ₂および中型Ｃに形成された中間キャビティ面３ｆとともに、成形品の外側面形状を形作る。

特に、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、上型Ａの張出しキャビティ面２ｆと、中型Ｃの中間キャビティ面３ｆとは、型閉めしたとき、同一の平面を形成する。すなわち、本実施形態では、張出しキャビティ面２ｆと中間キャビティ面３ｆで形成される、前記同一の平面（２ｆ，３ｆ）は、鉛直軸Ｏ₁の上方から下方に向かう従って第１軸Ｏ₁から遠ざかる方向に向かって傾斜する傾斜面である。

下型Ｂは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、中型Ｃとの合わせ面４ｂが矩形の平面として形成されている。下型Ｂは、中型Ｃとの合わせ面４ｂを、中型Ｃの合わせ面３ｂに合わせることで型閉めされる。なお、本実施形態では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、中型Ｃの合わせ面３ｂは、割型Ｃ₁と割型Ｃ₂と互いに合わせることで、同一平面を形成する。

次に、本実施形態に係る、金型を用いた成形品の製造方法を説明する。本実施形態に係る成形品の製造方法では、上述した本発明の一実施形態に係る金型を用いることができ、本実施形態の製造方法では、これを用いている。

先ず、本実施形態に係る、製造方法では、図１（ａ），（ｂ）に示す、成形ステップを実行する。成形ステップでは先ず、鉛直軸Ｏ₁の延在方向に間隔を置いて配置される上型Ａと下型Ｂとの間に鉛直軸Ｏ₁と直交する水平方向に分割して開閉可能な複数の割型Ｃ₁、Ｃ₂からなる中型Ｃを配置して型閉めすることにより、上型Ａ、下型Ｂおよび中型Ｃの内部には、キャビティＤが形成される。このとき、図１（ａ）に示すように、上型Ａに設けた張出しキャビティ面２ｆが中型Ｃの中間キャビティ面３ｆとともに成形品Ｍaの外側面形状の一部を形作る。次いで、成形ステップでは、上型Ａに設けた導入部１ｂからキャビティＤ内に、原料（本実施形態では、未加硫ゴム）Ｍrを射出する。これにより、キャビティＤの内部では、原料Ｍrからなる成形品Ｍaの成形が行われる。

次に、本実施形態に係る、製造方法では、第１の型開きステップを実行する。第１の型開きステップでは、前記成形ステップの後、中型Ｃから上型Ａおよび下型Ｂを分離させる。

本実施形態に係る、製造方法では、第１の型開きステップは先ず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、下型開きステップを実行する。下型開きステップでは、前記成形ステップの後、上型Ａおよび中型Ｃを型閉めしたまま、下型Ｂから分離させる。本実施形態では、上型Ａおよび中型Ｃを型閉めしたまま、鉛直軸Ｏ₁の上方向に移動させることにより、上型Ａおよび中型Ｃを下型Ｂから分離する。本実施形態では、下型Ｂを分離したのちは、中型Ｃを上型Ａとともに、成形品Ｍaの収納部（例えば、カゴ）の上に水平移動させる。

次に、本実施形態では、第１の型開きステップとしてさらに、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上型開きステップを実行する。上型開きステップでは、前記下型開きステップの終了後、さらに上型Ａを中型Ｃから分離する。本実施形態では、上型Ａを鉛直軸Ｏ₁の上方向に移動させることにより、上型Ａを中型Ｃから分離する。なお、本実施形態では、中型Ｃから分離した上型Ａは、別の場所に水平移動させる。

さらに、本実施形態に係る、製造方法では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、中型開きステップ（第２の型開きステップ）を実行する。中型開きステップでは、前記第１の型開きステップの終了後、さらに、中型Ｃを各割型Ｃ₁およびＣ₂に分割させることにより、成形品Ｍaを取り出す。本実施形態では、割型Ｃ₁，Ｃ₂は、それぞれ、水平方向に移動させることにより分割させることができる。

本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、上型Ａを中型Ｃから分離させれば、中型Ｃ側では、成形品Ｍaとの接触が中間キャビティ面３ｆ（溝底面３ｆ₁および溝側面３ｆ₂）だけとなり、中型Ｃと成形品Ｍaとの接触面積が減少する。このため、成形直後で粘着性を有する成形品Ｍaと中型Ｃとの密着を防ぐことができる。従って、中型Ｃを２つの割型Ｃ₁，Ｃ₂に分割した後の成形品Ｍaは、成形品Ｍaの上方からエジェクタ（押圧部材）を降下させて、当該エジェクタにより成形品Ｍaを押し出しても、成形品Ｍaと中型Ｃとの間に引っ掛かりを生じさせることない。このため、成形品Ｍaの変形を伴うことなく、金型Ａ〜Ｃから成形品Ｍaを取り出すことができる。なお、本実施形態では、金型Ａ〜Ｃから取り出された成形品Ｍaは、前記収納部に落下させることで、ストックされる。
また、本実施形態によれば、割型Ｃ₁，Ｃ₂のそれぞれのキャビティ面３ｆと成形品Ｍaとが密着してしまうことがないため、成形品Ｍaが割型Ｃ₁，Ｃ₂のいずれか一方に密着することにより、割型Ｃ₁，Ｃ₂の水平方向の分割に伴って成形品Ｍaが引き伸ばされて変形することを防止することが出来る。
さらに、少なくとも中間キャビティ面３ｆに密着を防止する表面処理を施せば、中型Ｃを各割型Ｃ₁およびＣ₂に分割させるだけで、成形品Ｍaを中型Ｃから分離させることができる。すなわち、本実施形態に係る、金型によれば、成形品Ｍaを金型からスムーズに取り外すことができる。

また、本実施形態では、上型Ａの張出しキャビティ面２ｆと中型Ｃのキャビティ面３ｆとは、型閉めしたとき、同一の平面を形成する。この場合、成形品Ｍaを中型Ｃから、よりスムーズに取り外すことができる。

さらに、本実施形態では、上記同一の平面（２ｆ，３ｆ）は、鉛直軸Ｏ₁の延在方向の上方から下方に向かうに従って鉛直軸Ｏ₁から遠ざかる方向に向かって傾斜する傾斜面である。この場合も、成形品Ｍaを中型Ｃから、よりスムーズに取り外すことができる。

さらに、本実施形態では、上型Ａの張出しキャビティ面２ｆは、中型Ｃの中間キャビティ面３ｆを切り欠いて形成された凹所３ｄに配置される突起部２に形成されたものである。この場合、型閉めの際に、型同士を位置決めすることができることから、型同士のずれに伴う、成形品Ｍaの変形などを防止できるため、よりスムーズに取り外すことができる。また、突起部を設けない場合に比べて、上型Ａの重量を抑えることができる。

このように、本実施形態に係る、成形品の製造方法によれば、成形品Ｍaを金型からスムーズに取り外すことができる。

従って、本発明に従う、実施形態によれば、成形品Ｍaを金型からスムーズに取り外すことができる、金型、および、成形品Ｍaを金型からスムーズに取り外すことができる、金型を用いた製造方法を提供することができる。

上述したところは、本発明の一実施形態にすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、張出しキャビティ面２ｆを有する突起部２は、下型Ｂにもうけることができる。また、上型Ａおよび下型Ｂは、鉛直軸Ｏ₁の延在方向に間隔を置いて配置されるものに限定されることはなく、水平方向に配置する構成とすることもできる。すなわち、本発明に従う、第１型および第２型は、任意の軸の延在方向に間隔を置いて配置されるとともに、少なくともいずれか一方が前記軸の延在方向に移動可能であればよい。

本発明は、型閉めされた第１型、第２型および第３型の内部に、成形品の外観形状を形作るキャビティが形成され、第１型、第２型および第３型の型開きにより、前記成形品と各型との密着が解除されて、前記成形品が取り出される金型、および、金型を用いた成形品の製造方法に適用することができる。

１：本体部，２：突起部，２ｆ：張出しキャビティ面，３ｄ：凹所，３ｆ：中間キャビティ面（第３型のキャビティ面），Ａ：上型（第１型），Ｂ：下型（第２型），Ｃ：中型（第３型），Ｄ：キャビティ，Ｍa：成形品，Ｍr：原料

Claims

任意の軸の延在方向に間隔を置いて配置されるとともに、少なくともいずれか一方が前記軸の延在方向に移動可能な第１型と第２型と、
前記第１型と前記第２型との間に配置されて、前記軸と直交する方向に分割して開閉可能な第３型とを有し、
型閉めされた前記第１型、前記第２型および前記第３型の内部に、成形品の外観形状を形作るキャビティが形成され、前記第１型、前記第２型および前記第３型の型開きにより、前記成形品が取り出される金型であって、
前記第１型または第２型のいずれか一方は、型閉めしたとき、前記第３型のキャビティ面とともに前記成形品の外側面形状を形作る、前記第３型との合わせ面から当該第３型側に張り出した、張出しキャビティ面を有するものであることを特徴とする、金型。
請求項１において、前記張出しキャビティ面と前記第３型のキャビティ面とは、型閉めしたとき、同一の平面を形成するものである、金型。
請求項２において、前記同一の平面は、前記軸の延在方向の一方から他方に向かうに従って前記軸から遠ざかる方向に向かって傾斜する傾斜面である、金型。
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記張出しキャビティ面は、前記第３型のキャビティ面を切り欠いて形成された凹所に配置される突起部に形成されたものである、金型。
鉛直軸の延在方向に間隔を置いて配置される上型と下型との間に、前記鉛直軸と直交する方向に分割して開閉可能な中型を配置して型閉めすることにより、前記上型、前記下型および前記中型の内部にキャビティを形成するとともに、前記上型に設けられて前記中型との合わせ面から当該中型側に張り出した、張出しキャビティ面が前記中型のキャビティ面とともに成形品の外側面形状を形作ることにより、前記キャビティの内部で成形を行う成形ステップと、
前記成形ステップの後、前記上型および前記下型を前記中型から分離させる第１の型開きステップと、
前記第１の型開きステップの後、前記中型を分割する第２の型開きステップと、
を有する、金型を用いた成形品の製造方法。