(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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金型装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程の前に、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティ側の面を所定の設計肉厚よりも厚みを残した状態に切削する第１予備工程と、前記第１工程の後に、前記上金型および前記下金型において、前記キャビティ側の面を前記所定の設計肉厚となるまで削り込んだ後、鏡面加工またはシボに対応する凹凸を形成する最終仕上げを行う第２予備工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載の金型装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【０００７】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−７６７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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）を示す概略断面工程図である。
【図２】（ａ）は、被覆部材を装着した上金型の概略断面図であり、（ｂ）は、下金型の概略断面図である。
【図３】金型と被覆部材の接合部の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の金型装置の製造方法の第２実施形態を示す概略断面工程図である。
【図５】従来の金型装置の製造方法を示す概略断面工程図である。
【図６】樹脂成形品の意匠面に歪みやムラが表出した状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。             
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【符号の説明】
【００３３】
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
【図１】
0006512508.tif 000002
【図２】
0006512508.tif 000003
【図３】
0006512508.tif 000004
【図４】
0006512508.tif 000005
【図５】
0006512508.tif 000006
【図６】
0006512508.tif 000007