(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１型と第２型で一対となって成形空間を形成し、上記成形空間に成形材料が充満されて成型品を成型する金型装置であって、上記第１型と第２型の少なくとも一方が、成形空間を形成する成形面を有して成型品を成形する型部材と、上記型部材が取付ボルトで着脱可能に取り付けられて型部材を加熱する型加熱部材とを備え、上記型加熱部材には、それぞれ対面する面に、上記取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設され、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となっていることを特徴とする金型装置。
【請求項２】
上記型部材の周囲が断熱材で覆われている請求項１記載の金型装置。
【請求項３】
上記型部材に加熱手段が設けられている請求項１または２記載の金型装置。
【請求項４】
第１型と第２型が上型と下型である請求項１〜３のいずれか一項に記載の金型装置。
【請求項５】
プレス成形用の金型装置である請求項１〜４のいずれか一項に記載の金型装置。
【請求項６】
樹脂材料を成形するものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の金型装置。
【請求項７】
第１型と第２型の少なくとも一方が、成形空間を形成する成形面を有して成型品を成形する型部材と、上記型部材が取り付けられて型部材を加熱する型加熱部材とを備え、上記第１型と第２型で一対となって成形空間を形成し、上記成形空間に成形材料が充満されて成型品を成型する金型装置に用いられる上記型加熱部材であって、
上記型加熱部材には、上記型部材が取付ボルトで型加熱部材に着脱可能に取り付けられて、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となるよう、それぞれ対面する面に取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設されていることを特徴とする型加熱部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＳＭＣ等のシート状樹脂材料をプレス成形する成形金型に適した金型装置およびそれに用いる型加熱部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガラス繊維マットに不飽和ポリエステル樹脂等を含浸させたのち樹脂を増粘させたシート状の樹脂材料（ＳＭＣ）は、図５に示すように、上型２１と下型２２とで一対となる金型装置に成形材料を挿入し、加熱しながらプレス成形することにより、成形空間３内に成形材料を充満せさて所望の成形品に成形加工されている。
【０００３】
上記金型装置は、上型２１および下型２２ともに、スチール材料を切削加工することにより、型締めされたときに成形空間３を形成する成形面４が形成されている。また、上記上型２１および下型２２は、それぞれスチームパイプ１０が取り付けられ、内部の流路にスチームを流通させて型自体を加熱する昇温構造が設けられている。図において１１，１２は金型装置が搭載されるプレス機、２３は上型２１および下型２２の高さを調節するスペーサとして機能するライザーである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記金型装置では、上型２１および下型２２ともに、成形空間３を形成する成形面４と、スチームが流通される昇温構造との双方が設けられているため、１体の金型装置の製作コストはそれらを全て含んだものとなる。一方、最近の市場ニーズの多様化により、樹脂成形品にもますます多品種小ロット化が求められている。このような状況のもと、上記金型装置では、１体の金型装置の製作コストが高いうえ、成形する製品ごとにそれぞれ金型を製作しなければならないことから、金型製作費が大きな負担となっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金型製作コストを大幅に節減できて多品種小ロット生産に適した金型装置およびそれに用いる型加熱部材の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の金型装置は、第１型と第２型で一対となって成形空間を形成し、上記成形空間に成形材料が充満されて成型品を成型する金型装置であって、上記第１型と第２型の少なくとも一方が、成形空間を形成する成形面を有して成型品を成形する型部材と、上記型部材が取付ボルトで着脱可能に取り付けられて型部材を加熱する型加熱部材とを備え、上記型加熱部材には、それぞれ対面する面に、上記取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設され、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となっていることを要旨とする。
【０００７】
すなわち、本発明の金型装置は、第１型と第２型の少なくとも一方が、成形空間を形成する成形面を有して成型品を成形する型部材と、上記型部材が着脱可能に取り付けられて型部材を加熱する型加熱部材とを備えたものであることから、成形する製品の種類が変わる場合には、型部材だけを製作して型加熱部材に取り付けて成形することができる。このように、従来のように成形面と昇温構造の双方を備えた金型装置をすべてつくるのではなく、成形面を有する型部材だけを新しく製作し、型加熱部材は使いまわしが可能となることから、金型の製作コストを大幅に抑えることができるとともに、金型の製作期間も短縮化される。したがって、多品種小ロット生産に適しており、成形品の短納期化も可能となる。また、従来の金型装置と比べ、型部材が小型・軽量であることから、金型の交換作業の負担が軽減され、金型置場のスペースも有効活用できるようになる。また、上記型加熱部材には、それぞれ対面する面に、上記取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設され、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となっている。したがって、型加熱部材に複数の型部材を取り付けて１ショットで複数の製品を成形したり、大きさの異なる金型部材と交換したりして、多品種小ロット生産により適したものとすることができる。
【０００８】
本発明の金型装置において、上記型部材の周囲が断熱材で覆われている場合には、型加熱部材から伝導された型部材の熱を保持できて型部材の冷却を防止し、省エネルギー化と成形時間の延長を防止できるうえ、型部材の加熱ムラも少なくなって、成形品の表面光沢や平滑性等の均一性を保持できる。
【０００９】
本発明の金型装置において、上記型部材に加熱手段が設けられている場合には、型部材の昇温速度が速くなるとともに、型部材の加熱ムラが少なくなって成形品の表面光沢や平滑性等の均一性を保持できる。
【００１１】
本発明の金型装置において、第１型と第２型が上型と下型である場合や、プレス成形用の金型装置である場合、あるいは、樹脂材料を成形するものである場合には、樹脂製品のプレス成形に適したものとなる。
【００１２】
また、本発明の型加熱部材は、第１型と第２型の少なくとも一方が、成形空間を形成する成形面を有して成型品を成形する型部材と、上記型部材が取り付けられて型部材を加熱する型加熱部材とを備え、上記第１型と第２型で一対となって成形空間を形成し、上記成形空間に成形材料が充満されて成型品を成型する金型装置に用いられる上記型加熱部材であって、上記型加熱部材には、上記型部材が取付ボルトで型加熱部材に着脱可能に取り付けられて、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となるよう、それぞれ対面する面に取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設されていることを要旨とする。
【００１３】
したがって、本発明の型加熱部材は、成形する製品の種類が変わる場合には、型部材だけを製作して型加熱部材に取り付けて成形することができる。このように、従来のように成形面と昇温度構造の双方を備えた金型装置を１からつくるのではなく、成形面を有する型部材だけを新しく製作すればよく、型加熱部材は使いまわしが可能となることから、金型の製作コストを大幅に抑えることができるとともに、金型の製作期間も短縮化される。したがって、多品種小ロット生産に適しており、成形品の短納期化も可能となる。また、上記型加熱部材には、それぞれ対面する面に、上記取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設され、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となっている。したがって、型加熱部材に複数の型部材を取り付けて１ショットで複数の製品を成形したり、大きさの異なる金型部材と交換したりして、多品種小ロット生産により適したものとすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１５】
図１および図２は、本発明の金型装置の一実施の形態を示す図である。ここに例示した金型装置は、一対となって両者の間に成形空間３を形成する上型１と下型２とがそれぞれプレス１１，１２に搭載され、ＳＭＣ等のシート状樹脂材料をプレス成形する際に用いられる金型装置である。
【００１６】
上記上型１は、成形空間３を形成する成形面４を有して成型品を成形する型部材６と、上記型部材６が着脱可能に取り付けられて型部材６を加熱する型加熱プレート８とを備えて構成されている。また、上記下型２も同様に、型部材７と、上記型部材７が着脱可能に取り付けられる型加熱プレート９とを備えて構成されている。
【００１７】
上記型加熱プレート８，９には、それぞれスチームパイプ１０が取り付けられ、型加熱プレート８，９内部に設けられたスチーム流路にスチームを通過させることにより、型加熱プレート８，９自体を加熱する昇温構造（加熱手段）が設けられている。
【００１８】
上記型加熱プレート８，９には、それぞれ対面する面に、取付ボルト１３により型部材６，７を固定する多数の取付穴１４が穿設されている。このように取付穴１４が多数穿設されていることにより、大きさの異なる型部材６，７を取り付けたり、後述するように複数の型部材を取り付けることが可能となっている。
【００１９】
上記型部材６，７は、取付ボルト１３で型加熱プレート８，９に着脱可能に取り付けられている。上記型部材６，７は、それぞれ対面する面に、成形空間３を形成する成形面４が形成されている。そして、上記成形空間３に樹脂材料が充満されて成型品が成型される。
【００２０】
上記型部材６，７は、それぞれその周囲が断熱材５（図２には示していない）で覆われている。このようにすることにより、型加熱プレート８，９から伝導された熱を保持できて型部材６，７の冷却を防止し、省エネルギー化と成形時間の延長を防止できる。また、型部材６，７の加熱ムラも少なくなって、成形品の表面光沢や平滑性等の均一性を保持できる。
【００２１】
上記断熱材５としては、成形材料を成形する際の型温度に耐える程度の耐熱性があれば、特に限定するものではなく、各種のものを用いることができる。例えば、ガラスウール，セラミックウール，ベークライト等をあげることができる。
【００２２】
また、上記型部材６，７には、それぞれスチームパイプ１０が取り付けられ、型部材６，７内部に設けられたスチーム流路にスチームを通過させることにより、型部材６，７自体を加熱する昇温構造（加熱手段）が設けられている。このようにすることにより、型部材６，７の昇温速度が速くなるとともに、型部材６，７の加熱ムラが少なくなって成形品の表面光沢や平滑性等の均一性を保持できる。
【００２３】
このように、上記金型装置では、成形する製品の種類が変わる場合には、型部材６，７だけを製作して型加熱プレート８，９に取り付けて用いることができる。したがって、従来のように成形面と昇温構造の双方を備えた金型装置をすべてつくるのではなく、成形面４を有する型部材６，７だけを新しく製作すればよく、型加熱プレート８，９は使いまわしが可能となることから、金型の製作コストを大幅に抑えることができるとともに、金型の製作期間も短縮化される。また、従来の金型装置と比べ、型部材が小型・軽量であることから、金型の交換作業の負担が軽減され、金型置場のスペースも有効活用できるようになる。
【００２４】
図３は、上記金型装置に用いられる型部材６，７の一例を示す。図３（ａ）は、型部材６，７が、切り出された圧延鋼材１５を組み合わせることにより、成形空間３を形成する成形面４が形成されている。この例では、型部材６，７が安価な圧延鋼材１５から製造されるため、型部材６，７の製造コストがより節減できる。
【００２５】
図３（ｂ）は、型部材６，７が、型部材６，７が鋼材を削り出すことにより、成形空間３を形成する成形面４が形成されている。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施の形態の金型装置を示す図である。この金型装置は、１つの型加熱プレート８，９に複数（この例では３つ）の型部材６ａ，６ｂ，６ｃ，７ａ，７ｂ，７ｃが取り付けられるようになっている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この金型装置では、１ショットで複数の製品を成形できて多品種小ロット生産により適したものとなる。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００２７】
なお、上記各実施の形態では、型部材６，７にスチームパイプ１０を含む昇温構造を設けるようにしたが、これに限定するものではなく、型部材６，７には昇温構造を設けないようにしてもよいし、スチームパイプ以外の昇温構造を採用することもできる。また、プレス１１，１２と型加熱プレート８，９との間に、上型１や下型２の高さを調節する調節部材としてのライザーを設けてもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、本発明をＳＭＣのプレス成形用金型に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、射出成形金型やダイカスト金型等にも適用することができ、成形材料や成形方法を限定するものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、成形する製品の種類が変わる場合には、型部材だけを製作して型加熱部材に取り付けて成形することができる。このように、従来のように成形面と昇温構造の双方を備えた金型装置をすべてつくるのではなく、成形面を有する型部材だけを新しく製作し、型加熱部材は使いまわしが可能となることから、金型の製作コストを大幅に抑えることができるとともに、金型の製作期間も短縮化される。したがって、多品種小ロット生産に適しており、成形品の短納期化も可能となる。また、従来の金型装置と比べ、型部材が小型・軽量であることから、金型の交換作業の負担が軽減され、金型置場のスペースも有効活用できるようになる。また、上記型加熱部材には、それぞれ対面する面に、上記取付ボルトにより型部材を固定する多数の取付穴が穿設され、大きさの異なる型部材を取り付けたり、複数の型部材を取り付けることが可能となっている。したがって、型加熱部材に複数の型部材を取り付けて１ショットで複数の製品を成形したり、大きさの異なる金型部材と交換したりして、多品種小ロット生産により適したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】上記金型装置の開いた状態を示す斜視図である。
【図３】型部材の例を示す図である。
【図４】本発明の金型装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図５】従来の金型装置を示す図である。
【符号の説明】
１    上型
２    下型
３    成形空間
４    成形面
５    断熱材
６    型部材
７    型部材
８    型加熱プレート
９    型加熱プレート
１０    スチームパイプ
１１    プレス
１２    プレス
１３    取付ボルト
１４    取付穴
１５    圧延鋼材
２１    上型
２２    下型
２３    ライザー
【図１】
0003616359.tif 000002
【図２】
0003616359.tif 000003
【図３】
0003616359.tif 000004
【図４】
0003616359.tif 000005
【図５】
0003616359.tif 000006