(57)【要約】      （修正有）【課題】  金型を簡単且つ効率的に研磨することができるだけでなく、境界縁を研磨で丸めてしまいにくく、従って成形品にバリを残しにくい研磨を可能にする金型研磨方法及び金型研磨装置を提供する。【解決手段】  成形面５６と協働して研磨用閉空間５４を形成する閉空間形成部材を、成形面５６とＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型５０に合わせる。そして、このとき研磨用閉空間５４の一部に形成される流入口５８から別の一部に形成される流出口５９へ粉粒状の研磨材２を流体とともに流すことにより成形面５６を研磨する。【選択図】  図１
2006007392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬ面で分割された金型の、前記ＰＬ面から凹んだ成形面を研磨する方法において、
前記成形面と協働して研磨用閉空間を形成する閉空間形成部材を、前記成形面と前記ＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型に合わせた状態で、前記研磨用閉空間の一部に形成された流入口から別の一部に形成された流出口へ粉粒状の研磨材を流体とともに流すことにより前記成形面を研磨することを特徴とする金型研磨方法。
【請求項２】
ＰＬ面で分割された金型の、前記ＰＬ面から凹んだ成形面を研磨する装置において、
前記成型面と協働して研磨用閉空間を形成し、前記成形面と前記ＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型に合わせられる閉空間形成部材と、
前記研磨用閉空間の一部に形成された流入口から別の一部に形成された流出口へ粉粒状の研磨材を流体とともに流す研磨材流動装置とからなることを特徴とする金型研磨装置。
【請求項３】
前記閉空間形成部材は、ＰＬ面で分割された前記金型の相手方の金型であり、前記研磨用閉空間は両金型を型閉じした時に形成されるキャビティである請求項１記載の金型研磨方法又は請求項２記載の金型研磨装置。
【請求項４】
前記閉空間形成部材は、金型とは別に形成したカバー部材であり、前記研磨用閉空間は前記カバー部材を金型に取り付けた時に形成される請求項１記載の金型研磨方法又は請求項２記載の金型研磨装置。
【請求項５】
前記流入口及び流出口は、前記成形面の両端が金型の側面に開通していることで形成される前記キャビティの両端の開口である請求項３記載の金型研磨方法又は金型研磨装置。
【請求項６】
前記流入口及び流出口は、前記カバー部材に形成されたものである請求項４記載の金型研磨方法又は金型研磨装置。
【請求項７】
前記流体を前記流入口に吐出すると同時に、前記流出口から吸入する請求項１〜６のいずれか一項に記載の金型研磨方法又は金型研磨装置。
【請求項８】
前記研磨材流動装置は、
前記研磨材を前記流体に混合する研磨材混合器と、前記流入口に着脱可能に接続する流入口接続部材とを備えた研磨材供給部と、
前記研磨材を前記流体から分離して貯留する研磨材分離器と、前記流出口に着脱可能に接続する流出口接続部材とを備えた研磨材回収部と、
前記研磨材供給部又は前記研磨材回収部の少なくとも一方に接続されて前記流体の流れを作る流体駆動装置とからなる請求項２記載の金型研磨装置。
【請求項９】
前記流体駆動装置は、空気を吸入し圧縮して吐出させるコンプレッサであって、その空気吐出口が前記研磨材供給部に接続され、その空気吸入口が研磨材回収部に接続される請求項８記載の金型研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の成形面を研磨する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型加工の一工程である金型研磨作業は、図６ａに示すように、金型９０を、下型９１から上型９２及び中子９３をはずした型開き状態に設置し、表面から成形面９６を研石９９、又は研石９９を備えた器具を使い手作業で行うことが一般的であった。また、上記作業を手作業に代えて、作業用ロボットがアームの先に取り付けられた研石を使い自動で行うものも提案されており、例えば、特許文献１に記載された自動金型研磨装置等がある。
【特許文献１】特開平１１−１０４９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の金型研磨方法のように、金型９０を型開きした状態で手作業又は作業用ロボット等により成形面９６を研磨するのは、あまり効率的ではない。また、ＰＬ面９５と成形面９６との境界縁９７を、図６ｂに示すように研磨し丸めてしまうことが多い。このように境界縁９７が丸まった金型９０に成形材料を流し込み成形した場合には、成形材料が該丸まった境界縁９７付近にも流れ込み、成形品にバリを残してしまうこととなる。その際には、成形品の仕上げる段階でバリ取り作業が必要となり、好ましくない。
【０００４】
本発明では、金型を簡単且つ効率的に研磨することができるだけでなく、境界縁を研磨で丸めてしまいにくく、従って成形品にバリを残しにくい研磨を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の金型研磨方法では、ＰＬ面で分割された金型の、前記ＰＬ面から凹んだ成形面を研磨する方法において、前記成形面と協働して研磨用閉空間を形成する閉空間形成部材を、前記成形面と前記ＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型に合わせた状態で、前記研磨用閉空間の一部に形成された流入口から別の一部に形成された流出口へ粉粒状の研磨材を流体とともに流すことにより前記成形面を研磨することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の金型研磨装置は、ＰＬ面で分割された金型の、前記ＰＬ面から凹んだ成形面を研磨する装置において、前記成型面と協働して研磨用閉空間を形成し、前記成形面と前記ＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型に合わせられる閉空間形成部材と、前記研磨用閉空間の一部に形成された流入口から別の一部に形成された流出口へ粉粒状の研磨材を流体とともに流す研磨材流動装置とからなることを特徴とする。
【０００７】
前記閉空間形成部材及び前記研磨用閉空間は、特に限定されないが、以下の態様を例示できる。
（ア）前記閉空間形成部材は、ＰＬ面で分割された前記金型の相手方の金型であり、前記研磨用閉空間は両金型を型閉じした時に形成されるキャビティである。
（イ）前記閉空間形成部材は、金型とは別に形成したカバー部材であり、前記研磨用閉空間は前記カバー部材を金型に取り付けた時に形成される閉空間である。このとき、前記カバー部材は、特に限定されないが、前記研磨用閉空間の内壁を形成する部分が、取り付け時には前記成形面の延長線上に連続するものが好ましい。
【０００８】
前記流入口及び流出口としては、特に限定されず、例えば、
（ア）の場合等においては、
ａ．前記成形面の端が金型の側面に開通していることで前記キャビティに形成されるもの
（ア）及び（イ）の場合等においては、
ｂ．前記成形面から外部にかけて、前記金型を貫通し形成されているもの
（イ）の場合等においては、
ｃ．前記カバー部材に形成されたもの
ｄ．前記カバー部材と前記金型との間に形成されたもの
等が挙げられる。
特に限定されるものではないが、具体的な一例としては、前記成形面の両端が金型の側面に開通していることで形成される前記キャビティの両端を前記流入口及び流出口としたものを例示することができる。
【０００９】
前記研磨用閉空間の形状においても、特に限定されるものではない。細長い形状等をした研磨用閉空間の場合には、その一端を流入口とし、他端を流出口とすることが好ましく、また、三次元的に拡がった研磨用閉空間の場合には、その内部に流体の直線的な流れを妨げて拡散させるための邪魔板等を設置することにより、研磨用閉空間全体に研磨材が衝突するようにしてもよい。
【００１０】
また、前記研磨用閉空間の流入口及び流出口はそれぞれ１つに限定されず、複数でもよい。すなわち、流入口が１つで流出口が複数、流入口が複数で流出口が１つ、流入口が複数で流出口が複数の各態様がありうる。また、流入口及び流出口の形状や大きさも特に限定されないが、その形状が複雑であったり、大きさが大きすぎたりした場合には、その流入口又は流出口に適当な形状及び大きさの開口を備えた覆いを被せ、その開口を流入口又は流出口としてもよい。
【００１１】
前記流体は、特に限定されず、気体、液体又は粘性体を例示できる。コスト等の諸問題を考えた場合、空気を使用するのが最も実用的であるが、成形面の酸化が懸念される場合等には不活性ガス等を使用するなど、特殊な場合等には空気以外のものを使用してもよい。
【００１２】
前記粉粒状の研磨材を流体とともに流す際には、前記流体を前記流入口に吐出すると同時に、前記流出口から吸入することが好ましい
【００１３】
なお、本発明の金型研磨方法は、単独での実施に限定されるものではなく、例えば、前記研磨用閉空間内に流体が流れ込みにくいポケット部分が存在する場合等には、該ポケット部分を従来の金型研磨方法で研磨し、その他の部分を本発明の金型研磨方法で研磨する等、従来の金型研磨方法と組み合わせて実施してもよい。
【００１４】
前記研磨材流動装置は、前記研磨材を前記流体に混合する研磨材混合器と、前記流入口に着脱可能に接続する流入口接続部材とを備えた研磨材供給部と、前記研磨材を前記流体から分離して貯留する研磨材分離器と、前記流出口に着脱可能に接続する流出口接続部材とを備えた研磨材回収部と、前記研磨材供給部又は前記研磨材回収部の少なくとも一方に接続されて前記流体の流れを作る流体駆動装置とからなるものが好ましい。
【００１５】
前記研磨材混合器は、特に限定されないが、以下のような形態を例示できる。
１．前記流体駆動装置から吐出された流体が、前記研磨材供給部が備えるタンクの底部に蓄えられた前記研磨材を、上面付近から順次巻き上げる形態。
２．流路に絞り部等を設けて前記流体を加速させ、このときに発生する負圧を利用し、前記絞り部等に接続されたタンク等から、蓄えられている前記研磨材を吸い込む形態。
【００１６】
前記研磨材分離器は、特に限定されないが、前記流出口から流出された流体を、フィルターにかける形態を例示することができる。
【００１７】
前記流入口接続部材及び流出口接続部材は特に限定されないが、流入口又は流出口の周囲の金型表面又は前記覆いに密着して接続するゴム等の柔軟材料からなるパッドを例示できる。
【００１８】
前記流体駆動装置は、特に限定されず、例えば流体として空気を使用する場合には、空気を吸入し圧縮して吐出させるコンプレッサを例示でき、その空気吐出口が前記研磨材供給部に接続され、その空気吸入口が研磨材回収部に接続される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の金型研磨方法及び金型研磨装置によれば、金型を簡単に且つ効率よく研磨することができる。また、金型に閉空間形成部材を、成形面とＰＬ面との境界縁がＰＬ面直方向に現れないように、正確に金型に合わせた状態に設置し、成形面を研磨するため、研磨材は該境界縁にＰＬ面直方向から衝突することがない。そのため、該境界縁を研磨で丸めてしまいにくく、従って成形品にバリを残しにくい研磨を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ＰＬ面５５で分割された金型５０の、ＰＬ面５５から凹んだ成形面５６を研磨する際、分割された相手方の金型を互いに閉空間形成部材として、それぞれの金型に合わせ型閉じする。このとき、成形面５６とＰＬ面５５との境界縁５７が、ＰＬ面直方向に現れないように正確に合わせられる。成形面５６の両端は、金型５０の側面に開通しており、そのため、このとき形成されるキャビティ５４の両端には開口が形成される。該開口の一方を流入口５８、他方を流出口５９とし、流入口５８から流出口５９へ粉粒状の研磨材２を空気とともに流すことにより成形面５６を研磨する。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の金型研磨方法及び金型研磨装置１における実施例を、図面に基づいて説明する。
本実施例では、自動車に使用するウェザーストリップのコーナー部分を成形するための金型５０を実施の対象としている。図２ａに示すように、該金型５０はＰＬ面５５で複数の金型に分割されており、下型５１、上型５２及び複数の中子５３から構成されている。下型５１の上面、上型５２の下面、及び中子５３には、ＰＬ面５５から凹んだ成形面５６が設けられている。この金型５０は、押出成形された２本のウェザーストリップ（図示略）の端部を、それぞれ成形面５６の両端部分に差し込んだ状態で、両ウェザーストリップの間にコーナー部分を型成形するものであるため、成形面５６の両端が金型５０の側面に開通している。よって、型閉じ時には図２ｂに示すように、下型５１、上型５２及び中子５３の成形面５６が協働して形成するキャビティ５４の両端に、該２本のウェザーストリップの端部を差し込むための開口５８，５９が形成される。
【００２２】
金型５０の成形面５６を研磨するための図１に示す金型研磨装置１を以下に説明する。本発明の金型研磨装置１は、閉空間形成部材と研磨材流動装置９とから構成されている。
【００２３】
本実施例では、下型５１、上型５２及び中子５３のそれぞれを、相手方となる他の金型に対し、互いに閉空間形成部材、すなわち、相手方の成形面５６と協働して研磨用閉空間を形成するための部材として利用している。これらの型閉じ時の通常の精度は高いため、これらを通常どおりに型閉じするだけで、成形面５６とＰＬ面５５との境界縁５７がＰＬ面直方向に現れないように、正確に合わせられる利点がある。そして、これらを型閉じした時に形成されるキャビティ５４を研磨用閉空間として利用している。また、前記のとおり、キャビティ５４の両端に開口５８，５９があるので、一方の開口５８を流入口として利用し、他方の開口５９を流出口として利用している。よって以下、流入口５８、流出口５９とする。
【００２４】
研磨材流動装置９は、研磨用閉空間５４に流体及び研磨材２を流し成形面５６を研磨するための装置であり、コンプレッサ１０、研磨材供給部２０、及び研磨材回収部３０から構成されている。
【００２５】
コンプレッサ１０は、流体駆動装置として、研磨用閉空間５４に空気を流すためのものであり、空気を吸入するための空気吸入口１２と、吸入した空気を吐き出すための空気吐出口１１とを備えている。
【００２６】
研磨材供給部２０は、流入口５８に着脱可能に接続する流入口接続部材２８と、研磨材２を空気に混合する研磨材混合器２１とを備えいる。研磨材混合器２１は、空気吐出管２２、研磨材供給タンク２３及び研磨材供給管２４から構成されており、研磨材供給タンク２３の内部には研磨材２が蓄えられている。研磨材供給タンク２３には、空気吐出管２２を介し空気吐出口１１が接続されているほか、研磨材供給管２４を介し流入口接続部材２８が接続されている。流入口接続部材２８は、空気及び研磨材２が通過するための開口を中心部に備えた円形状のパッドから構成されている。
【００２７】
研磨材回収部３０は、流出口５９に着脱可能に接続する流出口接続部材３９と、研磨材２を流体から分離して貯留する研磨材分離器３１とを備えている。研磨材分離器３１は、研磨材回収管３２、研磨材回収タンク３３、及び空気吸入管３４から構成されている。研磨材回収管３２は、内部に研磨材２を貯留するためのものであり、該研磨材回収タンク３３には、研磨材回収管３２を介し、流出口接続部材３９が接続されている。該流出口接続部材３９は流入口接続部材２８と同じ形状をしている。また、研磨材回収管３２の中程には、空気吸入管３４を介し空気吸入口１２が接続されている。空気吸入管３４は、研磨材回収管３２との接続部付近にフィルター３６を備えており、研磨材２が通り抜けないように構成されている。
【００２８】
以上に記した金型研磨装置を用いて実施する、本発明の金型研磨方法を以下に示す。
該研磨方法を実施する際には、金型５０を型閉じして、成形面５６とＰＬ面５５との境界縁５７がＰＬ面直方向に現れることのないように合わせ、研磨用閉空間としてのキャビティ５４を作成する。そして、流入口５８に対しその周りの金型端面に流入口接続部材２８を密着させることにより接続し、また、流出口５９にに対しその周りの金型端面に流出口接続部材３９を密着させることにより接続する。
【００２９】
以上のように金型５０を設置した後、研磨材流動装置９を作動させる。このとき、コンプレッサ１０の空気吐出口１１から吐出された空気は接続された空気吐出管２２を通って研磨材供給タンク２３に流入する。研磨材供給タンク２３に流入した空気は、底部に蓄えられている研磨材２を上面付近から順次巻き上げ、巻き上げた研磨材２を含んだ状態で、研磨材供給管２４に流れ込む。その後、研磨材供給管２４から、流入口５８を通ってキャビティ５４に流れ込む。
【００３０】
このとき、研磨材供給タンク２３に蓄えられた研磨材２は、その貯留量にかかわらず、常に上面付近のものが略一定量ずつ巻き上げられるため、研磨材２の貯留量が消費により徐々に減っても、研磨材２が該空気に安定して混合される。
【００３１】
研磨材２を含んだ空気は、流入口５８からキャビティ５４に流入した後、キャビティ５４を通り抜け、流出口５９から流出する。その間に、研磨材２はキャビティ５４の内壁である成形面５６に衝突を繰り返し、成形面５６を研磨する。このとき、本実施例では、コンプレッサ１０の吐出作用を利用し流入口５８に空気を吐出しているだけでなく、それと同時に吸入作用も利用し、流出口５９から空気を吸入している。その理由を以下に説明する。
【００３２】
本実施例のキャビティ５４のように細長くてしかも途中で湾曲した形状の研磨用閉空間に、検討当初、吐出のみで空気を流した場合、成形面５６が局所的に（例えば流入口５８付近や湾曲部分が）過熱されて、研磨がやや不均一になることがあった。そこで、その対策を種々検討し、前記のとおり吐出と吸入とを同時に行ったところ、そのような局所的な過熱が生じなくなり、より均一に研磨できるようになったのである。これは、キャビティ５４内での空気の流れがスムーズになり、一様になったためと考えられる。
【００３３】
流出口５９から研磨材回収管３２の一端に流出した研磨材２を含んだ空気は、空気吸入管３４との接続部にまで流れる。コンプレッサ１０の吸入作用によって、ここで、空気は空気吸入管３４に流れ込むが、研磨材２は、フィルター３６がついているため通り抜けることができず、そのまま、研磨材回収管３２を通って研磨材回収タンク３３に流れ込む。
【００３４】
以上の方法及び装置を用いれば、金型５０の成形面５６全体を簡単に且つ同時に効率よく研磨することができる。特に本実施例では、下型５１、上型５２及び中子５３を前記のとおり互いに閉空間形成部材として利用し、それぞれが備える成形面５６を同時に研磨するので、より効率的である。
【００３５】
また、図３に示すように、境界縁５７がＰＬ面直方向に現れないように、金型５０を正確に型閉じした状態に設置し、成形面５６を研磨しているため、研磨材は該境界縁５７にＰＬ面直方向から衝突することがない。そのため、境界縁５７を研磨で丸めてしまいにくく、成形品にバリを残しにくい研磨が可能となる。特に本実施例では、下型５１、上型５２及び中子５３のそれぞれの成形面５６が相手方の成形面５６に対して略延長面となるように境界縁５７で連続する。そのため、境界縁５７付近には安定した空気の流れが形成され、境界縁５７付近の成形面５６がムラなく研磨される。
【実施例２】
【００３６】
研磨する対象としての金型及び閉空間形成部材については、上記のもの以外にも、図４に示す実施例２を例示できる。本実施例において研磨対象とする金型６０は、実施例１とほぼ同様に、下型６１、上型６２、ＰＬ面６５、成形面６６及び境界縁６７を備えているが、型閉じ時に成形面６６により形成されるキャビティ（図示略）が、外部への開口を備えない点で相違する。本実施例では該キャビティを研磨用閉空間として利用できないため、成形面６６と協働して研磨用閉空間７を形成するための閉空間形成部材として、カバー部材８を別途用意する。カバー部材８は、成形面６６とＰＬ面６５との境界縁６７がＰＬ面６５直方向に現れないように、正確に金型６０に合わせられる形状をしている。また、カバー部材８の研磨用閉空間７の内壁を形成する部分は、金型６０に取り付けられた際には成形面６６の延長線上に連続するように上方に膨らんだ形状をしており、両端付近には外部へ通じる開口６８・６９を備えている。その一方の開口６８を流入口として利用し、他方の開口６９を流出口として利用する。よって以下、流入口６８、流出口６９とする。
【００３７】
本実施例では、図４ａに示すよう、型を開いた状態に金型６０を設置し、成形面６６、及びその周辺部一帯におけるＰＬ面６５上にカバー部材８を、境界縁６７がＰＬ面６５直方向に現れないよう正確に取り付ける。このとき、カバー部材８と成形面６６とが協働することにより研磨用閉空間７が、成形面６６付近に形成される。そして、流入口６８に流入口接続部材２８を、流出口６９に流出口接続部材３９をそれぞれ接続する。上記以外においては、実施例１と同様であり、このときも、流入口６８から流出口６９にかけて、研磨用閉空間７内に研磨材２を流すことにより、成形面６６を研磨する。
【００３８】
本実施例においても図４ｂに示すよう、カバー部材８を、境界縁６７がＰＬ面６５直方向に現れないよう正確に金型６０に取り付けて研磨しているため、境界縁６７を研磨で丸めてしまいにくく、実施例１と同様の効果を得ることができる。このような方法を用いれば、実施の対象とする金型６０等が、型閉じ時に外部からキャビティー内部に通じる開口を、実施例１の場合とは相違し備えていない、本実施例のような場合にも、実施例１と同じ研磨材流動装置９を用い、成形面６６を研磨することができる。
【００３９】
なお、本実施例においても、カバー部材８は、研磨用閉空間７の内壁を形成する部分が成形面６６の延長線上に連続するような形状をしているため、カバー部材８と成形面６６との接続個所にあたる境界縁６７付近には連続的な壁面が形成されることとなる。そのため、ここでも実施例１と同様、境界縁６７付近の成形面６６が、ムラなく研磨されることとなる。
【実施例３】
【００４０】
本発明の金型研磨装置の形態は、実施例１以外にも、図５に示す実施例３を例示することができる。本実施例は、研磨材供給部４０の研磨材混合器４１のみが実施例１で示した研磨材混合器２１と相違し、その他の部分においては同様である。本実施例では、一端が空気吐出口１１に接続された空気吐出管４２の他端と、一端が流入口接続部材２８に接続された研磨材供給管４４の他端とが直接、接続されている。空気吐出管４２と研磨材供給管４４との接続部分には、絞り部４７が設けられており、更に該絞り部４７には、研磨材吸引管４６を介して研磨材供給タンク４３が接続されている。該研磨材供給タンク４３には、研磨材２が蓄えられている。
【００４１】
この研磨材混合器４１においては、空気吐出口１１から吐出された空気は空気吐出管４２から、絞り部４７を通り抜け、研磨材供給管４４に流れ込むが、該空気は絞り部４７を通過する際には、加速される。このとき、負圧が発生するため該空気は、研磨材供給タンク４３から研磨材２を吸い込みこれを取り込む。この形態で実施すれば、研磨材２をより均一に、より高い濃度で空気に含ますこともできる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、上記以外にも発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を具体化した実施例１の金型研磨装置を示す概略図である。
【図２】同実施例の金型を示す斜視図である。
【図３】同実施例の金型を示す断面図である。
【図４】実施例２の金型を示す斜視図及び断面図である。
【図５】実施例３の研磨材供給部を示す概略図である。
【図６】従来例の金型研磨方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    金型研磨装置
２    研磨材
７    研磨用閉空間
８    閉空間形成部材としてのカバー部材
９    研磨材流動装置
１０    流体駆動装置としてのコンプレッサ
１１    空気吐出口
１２    空気吸入口
２０    研磨材供給部
２１    研磨材混合器
２８    流入口接続部材
３０    研磨材回収部
３１    研磨材分離器
３９    流出口接続部材
５０    金型
５４    研磨用閉空間としてのキャビティ
５５    ＰＬ面
５６    成形面
５７    境界縁
５８    流入口
５９    流出口
６０    金型
６５    ＰＬ面
６６    成形面
６７    境界縁
６８    流入口
６９    流出口
【図１】
2006007392.tif 000003
【図２】
2006007392.tif 000004
【図３】
2006007392.tif 000005
【図４】
2006007392.tif 000006
【図５】
2006007392.tif 000007
【図６】
2006007392.tif 000008