(57)【要約】  この成形金型は、底部及び側壁部を有する下部成形金型と；前記下部成形金型の前記側壁部に平行な軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な上部成形金型と；前記下部成形金型の前記側壁部と前記上部成形金型との間を前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な押し込み金型と；を備える。
2015170574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部及び側壁部を有する下部成形金型と；
前記下部成形金型の前記側壁部に平行な軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な上部成形金型と；
前記下部成形金型の前記側壁部と前記上部成形金型との間を前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な押し込み金型と；
を備え、
前記上部成形金型が、
中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在に設けられた金型本体と、
前記金型本体の底面に当接し、且つ前記軸線を中心として放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第１分割コアと、
中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記金型本体の前記底面から下方に離脱不能に且つ前記軸線に沿って前記金型本体の前記底面から内部に挿入自在に設けられた可動軸部材と、
前記軸線を中心として前記可動軸部材の下端から放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第２分割コアと
を有し、
前記第１及び前記第２分割コアが、前記軸線の周りに交互に配置されており、
前記第１及び前記第２分割コアのそれぞれが、前記延びる方向に沿って前記軸線から離れるにしたがって、前記金型本体より離間する成形面を有し、
前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記金型本体の外縁の内側に前記第１及び前記第２分割コアが存在し、前記第２分割コアが前記第１分割コアより下方に配置され、
前記可動軸部材が前記金型本体の前記内部に挿入される過程において、前記第２分割コアが前記第１分割コアと摺接しながら前記金型本体の前記底面に向かって接近することにより、前記第１及び前記第２分割コアは、前記第１および前記第２分割コアの前記成形面が前記金型本体の前記外縁の外側に突出する位置まで、それぞれ移動する
ことを特徴とする成形金型。
【請求項２】
前記第１分割コアが、前記第１分割コアの上面を間に挟んでかつ、前記第１分割コアの前記上面を中心として狭まるように連なる一対の第１斜面をさらに有し；
前記第２分割コアが、前記第１分割コアとの合わせ面であって、前記第１分割コアの前記第１斜面に接触する第２斜面をさらに有し；
前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記第１分割コアの前記第１斜面の一部が前記第２分割コアの前記第２斜面に重なっており；
前記可動軸部材が前記金型本体の内部に挿入される過程において、前記第１分割コアおよび前記第２分割コアは、前記第１分割コアの前記第１斜面と前記第２分割コアの前記第２斜面とが合わさるまで、前記第１分割コアの前記第１斜面と前記第２分割コアの前記第２斜面とが互いに摺接しながら移動する
ことを特徴とする請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
前記金型本体が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第１ガイド部を有し；
前記可動軸部材が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第２ガイド部を有し；
前記第１分割コアが、
前記第１ガイド部に対し、前記第１ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第１ガイド部を収容する第１収容部をさらに有し；
前記第２分割コアが、
前記第２ガイド部に対し、前記第２ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第２ガイド部を収容する第２収容部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成形金型。
【請求項４】
前記第１ガイド部の硬度が、前記第１分割コアの硬度よりも低く；
前記第２ガイド部の硬度が、前記第２分割コアの硬度よりも低い
ことを特徴とする請求項３に記載の成形金型。
【請求項５】
前記第１分割コアが、前記第１分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し；
前記第２分割コアが、前記第２分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し；
前記金型本体が、前記第１分割コアの前記凸部および前記第２分割コアの前記凸部に当接する突き当て面をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形金型。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形金型を用いて、開口部を有する素材にアンダーカット部を成形する方法であって、
前記底部および前記側壁部に沿って、前記素材を前記下部成形金型に載置する第１工程と；
前記素材の前記開口部内の所定位置で、前記第２分割コアを前記第１分割コアと摺接させながら前記金型本体の前記底面に向かって接近させ、前記第１及び前記第２分割コアの前記成形面を前記金型本体の前記外縁の外側に突出させる第２工程と；
前記押し込み金型を前記素材に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させ、前記第１および前記第２分割コアの前記成形面に前記素材の内側側面の一部を当接させる第３工程と；
前記上部成形金型を、前記下部成形金型の前記底部から離れる向きに移動させる第４工程と；
を有することを特徴とするアンダーカット成形方法。
【請求項７】
前記第１工程で、前記素材の外側側面を、前記下部成形金型の前記側壁部に当接させ；
前記第３工程で、前記押し込み金型を前記素材の上端面に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させる
ことを特徴とする請求項６に記載のアンダーカット成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形金型、及びアンダーカット成形方法に関する。
本願は、２０１４年５月９日に日本に出願された特願２０１４−０９７７９６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
アンダーカット部を有する製品を成形する方法として、アンダーカット部を後工程で切削により形成する方法、およびコラプシブルコアまたはスライドコアを有する成形金型を用いる方法が知られている。コラプシブルコアは、円周方向に沿って配置された複数のコアと、その中央に配置されたセンターピンとから構成されている。コラプシブルコアでは、センターピンを押込むことにより各コアが拡径し、センターピンを引抜くことにより各コアが縮径する。【０００３】
また、特許文献１および特許文献２には、スライドコアを有する成形金型が開示されている。特許文献１の成形金型では、中心コアに小傾斜角と大傾斜角の摺動面を交互に設け、各摺動面に対応した角度を有する分割コアを中心コアの周りに交互に配置し、各摺動面に設けられた逆台形形状の溝を介して分割コアを摺動させることにより、分割コアのアンダーカット成形部を縮径させている。【０００４】
特許文献２の成形金型では、センターコアの外周に第１分割コア及び第２分割コアが交互に配置され、第１分割コアをセンターコアの中心軸線に向かって縮径させた後に、第２分割コアを、型抜き方向および第１分割コアの縮径方向に対して交差する方向に沿って移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平５−５７７６０号公報
【特許文献２】日本国特開２０１３−２３７２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、切削によりアンダーカット部を形成する方法では、工程数の増加により、コストが増加する。また、コラプシブルコアを用いた方法では、コラプシブルコアの駆動機構が複雑であり、組立て調整に時間を要するため、低コスト化が難しい。【０００７】
また、特許文献１では、負角を有する逆台形形状の溝、及びこれと対となる分割コアに設けた係合突起部の加工が難しく、金型コストが高くなる。また、特許文献２では、分割コアを駆動する為の支持部材およびホルダー等の追加部品が必要となり、金型の部品点数が多くなって金型コストが高くなる。【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる、成形金型およびアンダーカット成形方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下を採用した。
（１）本発明の第１の態様に係る成形金型は、底部及び側壁部を有する下部成形金型と；前記下部成形金型の前記側壁部に平行な軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な上部成形金型と；前記下部成形金型の前記側壁部と前記上部成形金型との間を前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な押し込み金型と；を備え、前記上部成形金型が、中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在に設けられた金型本体と、前記金型本体の底面に当接し、且つ前記軸線を中心として放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第１分割コアと、中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記金型本体の前記底面から下方に離脱不能に且つ前記軸線に沿って前記金型本体の前記底面から内部に挿入自在に設けられた可動軸部材と、前記軸線を中心として前記可動軸部材の下端から放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第２分割コアとを有し、前記第１及び前記第２分割コアが、前記軸線の周りに交互に配置されており、前記第１及び前記第２分割コアのそれぞれが、前記延びる方向に沿って前記軸線から離れるにしたがって、前記金型本体より離間する成形面を有し、前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記金型本体の外縁の内側に前記第１及び前記第２分割コアが存在し、前記第２分割コアが前記第１分割コアより下方に配置され、前記可動軸部材が前記金型本体の前記内部に挿入される過程において、前記第２分割コアが前記第１分割コアと摺接しながら前記金型本体の前記底面に向かって接近することにより、前記第１及び前記第２分割コアは、前記第１および前記第２分割コアの前記成形面が前記金型本体の前記外縁の外側に突出する位置まで、それぞれ移動する。
（２）上記（１）に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記第１分割コアが、前記第１分割コアの上面を間に挟んでかつ、前記第１分割コアの前記上面を中心として狭まるように連なる一対の第１斜面をさらに有し；前記第２分割コアが、前記第１分割コアとの合わせ面であって、前記第１分割コアの前記第１斜面に接触する第２斜面をさらに有し；前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記第１分割コアの前記第１斜面の一部が前記第２分割コアの前記第２斜面に重なっており；前記可動軸部材が前記金型本体の内部に挿入される過程において、前記第１分割コアおよび前記第２分割コアが、前記第１分割コアの前記第１斜面と前記第２分割コアの前記第２斜面とが合わさるまで、前記第１分割コアの前記第１斜面と前記第２分割コアの前記第２斜面とが互いに摺接しながら移動する。
（３）上記（１）または（２）に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記金型本体が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第１ガイド部を有し；前記可動軸部材が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第２ガイド部を有し；前記第１分割コアが、前記第１ガイド部に対し、前記第１ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第１ガイド部を収容する第１収容部をさらに有し；前記第２分割コアが、前記第２ガイド部に対し、前記第２ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第２ガイド部を収容する第２収容部をさらに有する。
（４）上記（３）に記載の態様において、前記第１ガイド部の硬度が、前記第１分割コアの硬度よりも低くてもよく、前記第２ガイド部の硬度が、前記第２分割コアの硬度よりも低くてもよい。
（５）上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記第１分割コアが、前記第１分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し；前記第２分割コアが、前記第２分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し；前記金型本体が、前記第１分割コアの前記凸部および前記第２分割コアの前記凸部に当接する突き当て面をさらに有する。【００１０】
（６）本発明の他の態様に係るアンダーカット成形方法は、上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の成形金型を用いて、開口部を有する素材にアンダーカット部を成形する方法であって、前記底部および前記側壁部に沿って、前記素材を前記下部成形金型に載置する第１工程と；前記素材の前記開口部内の所定位置で、前記第２分割コアを前記第１分割コアと摺接させながら前記金型本体の前記底面に向かって接近させ、前記第１及び前記第２分割コアの前記成形面を前記金型本体の前記外縁の外側に突出させる第２工程と；前記押し込み金型を前記素材に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させ、前記第１および前記第２分割コアの前記成形面に前記素材の内側側面の一部を当接させる第３工程と；前記上部成形金型を、前記下部成形金型の前記底部から離れる向きに移動させる第４工程と；を有する。
（７）上記（６）の態様において、前記第１工程で、前記素材の外側側面を、前記下部成形金型の前記側壁部に当接させ；前記第３工程で、前記押し込み金型を前記素材の上端面に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の上記各態様によれば、簡易な構造の成形金型で、アンダーカット部を有する成形品を成形することができる。したがって、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る成形金型を示す図であって、その軸線を含む断面において軸線よりも左半分を示す縦断面図である。
【図１Ｂ】同成形金型を示す図であって、上部成形金型を下死点まで下降させた状態を示す縦断面図である。
【図１Ｃ】同成形金型を示す図であって、押し込み金型により素材を押圧した状態を示す縦断面図である。
【図１Ｄ】同成形金型を示す図であって、上部成形金型を素材から引き抜いた状態を示す縦断面図である。
【図１Ｅ】同成形金型を示す図であって、押し込み金型を上昇させた状態を示す縦断面図である。
【図２】同成形金型の中心コアを示す斜視図である。
【図３】同成形金型の、ガイドコア、第１分割コア、および第２分割コアを示す斜視図である。
【図４】同成形金型の上部成形金型を示す図であって、成形前の縮径状態を示す斜視図である。
【図５】同上部成形金型を示す図であって、同上部成形金型を下死点まで下降させた際の拡径状態を示す斜視図である。
【図６】同上部成形金型の、第１分割コアおよび第２分割コアの動作を説明するための図であって、成形前の縮径状態を示す平面模式図である。
【図７】同上部成形金型の、第１分割コアおよび第２分割コアの動作を説明するための図であって、同上部成形金型の軸線を含む断面で見た場合の縦断面図である。
【図８】同上部成形金型の、第１分割コアおよび第２分割コアの変形例を示す斜視図である。
【図９Ａ】上記第１実施形態に係る成形金型を用いたアンダーカット成形方法の変形例を示す縦断面である。
【図９Ｂ】同変形例による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１０Ａ】本発明の第２実施形態に係る成形金型を示す図であって、その軸線を含む断面において軸線よりも左半分を示す縦断面図である。
【図１０Ｂ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１０Ｃ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１０Ｄ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係る成形金型を示す図であって、その軸線を含む断面において軸線よりも左半分を示す縦断面図である。
【図１１Ｂ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１１Ｃ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１１Ｄ】同成形金型による成形方法の続きを示す縦断面図である。
【図１２】上記第３実施形態に係る成形金型の変形例を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る成形金型を示す図であって、その軸線を含む断面において軸線よりも左半分を示す縦断面図である。
【図１４】上記第３実施形態に係る成形金型において、成形前に、第１分割コアと第２分割コアとが径方向外側に向かって移動した状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一符号を付することにより、それらの重複説明を省略する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る成形金型１（アンダーカット成形金型）について説明する。図１Ａ〜図１Ｅは、本実施形態に係る成形金型１を示す縦断面図であって、素材８０にアンダーカット部８６を成形する方法を説明するための図である。図１Ａ〜図１Ｅに示すように、成形金型１は、底壁部８４、および底壁部８４の外縁に形成された縦壁部８２を有するカップ状（有底円筒形状）の素材８０にアンダーカット部８６を成形する際に用いられる。ここで、アンダーカット部８６とは、素材８０の縦壁部８２の内面（内側側面）が、素材８０の径方向外側に向かって膨らんだ部分、または素材８０の縦壁部８２の内面が、素材８０の径方向外側に向かって突出した部分を意味する。
なお、成形金型１を用いてアンダーカット部８６を成形する方法については、後述する。
【００１５】
素材８０の材質は、例えば、鉄、ステンレス、アルミ、チタン、マグネシウム、または合金鋼等の金属である。なお、素材８０の材質は、上記に列挙したもののみに限らず、塑性変形可能な材料であればよい。
【００１６】
本実施形態に係る成形金型１は、図１Ａに示すように、上部成形金型１０と、凹型の下部成形金型６０と、押し込み金型７０とを備える。なお、上部成形金型１０、下部成形金型６０、及び押し込み金型７０は、プレス機（不図示）に設置されている。プレス機は、通常のプレス機でもよいが、駆動側の金型の下死点位置および下死点までの下降速度を任意に調整可能なサーボ型プレス機であることが好ましい。
【００１７】
下部成形金型６０は、素材８０の底壁部８４に当接して支える底部６１と、素材８０の縦壁部８２に当接して周囲より支える側壁部６２とを有する。そして、成形を行う際には、素材８０が下部成形金型６０内に載置される。
【００１８】
図１Ａ及び図３に示すように、上部成形金型１０は、円柱形状の中心コア１１（金型本体）と、中心コア１１の中心軸線ＣＬと同軸をなすように中心コア１１の内部に挿入された円柱形状のガイドコア２１（可動軸部材）と、３つの第１分割コア３１と、３つの第２分割コア４１とを有する。中心コア１１は、前記プレス機の駆動軸に取り付けられ、中心軸線ＣＬに沿って直線的に往復動する。上部成形金型１０は、素材８０の上方から、素材８０の縦壁部８２および底壁部８４により形成された凹部内に、その開口部より挿入される。
図１Ａにおいて、符号ＣＬは、前記中心軸線であってかつ、下部成形金型６０の側壁部６２に平行をなす、上部成形金型１０の移動軸線を表す。なお、上記移動軸線ＣＬは、中心コア１１の中心軸線およびガイドコア２１の中心軸線と一致している。
【００１９】
ガイドコア２１の上端には、ストッパ２３が設けられている。ストッパ２３は、中心コア１１の内部に設けられた段部１４に当接し、自重によるガイドコア２１の落下を防止している。すなわち、ガイドコア２１は、ストッパ２３により、中心コア１１から下方に離脱不能となっている。
【００２０】
押し込み金型７０は、移動軸線ＣＬに沿って移動可能となっており、素材８０の縦壁部８２の上端面８２ａを鉛直方向下方に向かって押圧する。
【００２１】
図２は、中心コア１１を示す図であって、底面１１ｂ側から見た斜視図である。図２に示すように、中心コア１１は、中心軸線ＣＬに対して垂直な底面１１ｂ（下端面）を有する。中心コア１１の底面１１ｂの中央には、底面１１ｂから中心コア１１の鉛直方向下方へ向かって突出する円筒状のボス部１２（円筒状の突起）が設けられている。このボス部１２の中心軸線は、中心コア１１の中心軸線ＣＬと一致する。ボス部１２には、ボス部１２の中心軸線に沿ってボス部１２の下端面から中心コア１１の内部へ向かって貫通する円孔１３が設けられている。この円孔１３の中心軸線も中心コア１１の中心軸線と一致する。円孔１３は、ガイドコア２１を取り付けるための取り付け穴１３（挿入穴）として用いられる。さらに、中心コア１１の底面１１ｂには、中心軸線を中心としてボス部１２の外周面から中心コア１１の径方向外側に向かって放射状に延びる６つの溝部１５が設けられている。これらの溝部１５は、中心軸線回りに６０°間隔で設けられている。そして、各溝部１５の一方の端部（中心コア１１の径方向外側に位置する端部）には、それぞれ、突き当て面１６が設けられている。
【００２２】
ボス部１２は、中心軸線を中心としてボス部１２の下端近傍の外周面からボス部１２の径方向外側へ向かって放射状に延びる３つのガイドピン１９（第１ガイド部）を有している。これらのガイドピン１９は、中心軸線回りに１２０°間隔で設けられている。なお、ボス部１２の外周面には、中心軸線回りに１２０°間隔で３個の取り付け穴１７が設けられ、各取り付け穴１７にガイドピン１９（第１ガイド部）が挿入されている。
ガイドピン１９の形状は、円柱形状に限られず、例えば四角柱形状や三角柱形状などを採用してもよい。なお、後述するが、ガイドピン１９には、第１分割コア３１が取り付けられる。
【００２３】
ボス部１２は、ボス部１２の下端面からボス部１２の長手方向内側（上方）に向かって延びる３つの切欠き部１８（凹部）を有する。これら切欠き部１８は、ボス部１２の中心軸線回りに１２０°間隔で３箇所（より具体的には、ガイドピン１９から中心軸線回りに６０°ずれた位置）に設けられている。
なお、中心コア１１の底面１１ｂを対向視したとき、切欠き部１８と溝部１５とが中心コア１１の径方向に沿って連続して存在する領域と、ガイドピン１９と溝部１５とが中心コア１１の径方向に沿って重なって存在する領域とが、中心軸線回りに６０°間隔で交互に存在している。
【００２４】
図３は、ガイドコア２１、３つの第１分割コア３１、および３つの第２分割コア４１を示す斜視図である。図３に示すように、３つの第１分割コア３１、および３つの第２分割コア４１は、ガイドコア２１を囲むように、中心軸線の周りに交互に配置されている。また、ガイドコア２１は、中心軸線を中心としてガイドコア２１の下端近傍の外周面からガイドコア２１の径方向外側に向かって放射状に延びる３つのガイドピン２２（第２ガイド部）を有している。これらのガイドピン２２は、中心軸線回りに１２０°間隔で設けられている。
【００２５】
第１分割コア３１は、中心コア１１の底面１１ｂに対向するように設けられ、且つ中心コア１１の底面１１ｂに当接する上面３５と、中心軸線に対して傾斜する一対の斜面３７（第１斜面）と、素材８０の縦壁部８２の内面に当接する成形部３２と、上面３５に設けられた凸部３３とを有する。一対の斜面３７は、第１分割コア３１の周方向における両端面であり、上面３５を間に挟んでかつ、上面３５を中心として狭まるように連なっている。
【００２６】
第１分割コア３１の成形部３２は、上面３５に接続され、中心軸線に対して傾斜する斜面３２ａ（成形面）と、斜面３２ａに接続され、上面３５に対して垂直な（中心軸線に対して平行な）垂直面３２ｂとから構成されている。なお、斜面３２ａは、平面視した場合に、上面３５から径方向外側に向かって広がる面である。言い換えれば、斜面３２ａは、径方向（中心軸線を中心として放射状に延びる方向）に沿って中心軸線から離れるにしたがって、中心コア１１より離間するアンダーカット成形面である。
【００２７】
また、第１分割コア３１には、径方向内側の面に取り付け穴３８（第１収容部）が設けられている。そして、第１分割コア３１は、凸部３３を、中心コア１１の底面１１ｂを平面視したときにガイドピン１９と重なっている溝部１５に組み込んだ状態で、中心コア１１のガイドピン１９（図２参照）を取り付け穴３８に挿入することによって、中心コア１１に取り付けられる。
【００２８】
第２分割コア４１は、中心コア１１の底面１１ｂに対向するように設けられ、且つ中心コア１１の底面１１ｂに当接する上面４５と、中心軸線に対して傾斜する一対の斜面４７（第１分割コア３１との合わせ面：第２斜面）と、素材８０の縦壁部８２の内面に当接する成形部４２と、上面４５（第２当接面）に設けられた凸部４３とを有する。一対の斜面４７は、第２分割コア４１の周方向における両端面であり、上面４５を間に挟んでかつ、上面４５を中心として広がるように連なっている。
【００２９】
第２分割コア４１の成形部４２は、上面４５に接続され、中心軸線に対して傾斜する斜面４２ａ（成形面）と、斜面４２ａに接続され、上面４５に対して垂直な（中心軸線に対して平行な）垂直面４２ｂから構成されている。なお、斜面４２ａは、平面視した場合に、上面４５から径方向外側に向かって広がる面である。言い換えれば、斜面４２ａは、径方向（中心軸線を中心として放射状に延びる方向）に沿って中心軸線から離れるにしたがって、中心コア１１より離間するアンダーカット成形面である。
【００３０】
また、第２分割コア４１には、径方向内側の面に取り付け穴４８（第２収容部）が設けられている。そして、第２分割コア４１は、凸部４３を、中心コア１１の底面１１ｂを平面視したときに切欠き部１８と連続している溝部１５に組み込んだ状態で、ガイドコア２１のガイドピン２２を取り付け穴４８に挿入することによって、ガイドコア２１に取り付けられる。
【００３１】
ここで、３つの第１分割コア３１、および３つの第２分割コア４１は、例えば、円環形状の成形コアを、その周方向に沿って６つに分割することにより得られる。
【００３２】
図４は、上部成形金型１０を示す斜視図であって、成形開始前の状態を示す図である。上述のように、第１分割コア３１は中心コア１１に取り付けられ、第２分割コア４１はガイドコア２１に取り付けられている。図４に示すように、ガイドコア２１は、ガイドコア２１のガイドピン２２が、中心コア１１のガイドピン１９から中心軸線回りに６０°ずらした位置になるように、中心コア１１の取り付け穴１３（図２参照）に移動可能に取り付けられ、中心軸線に沿って移動可能となっている。なお、ガイドコア２１を中心コア１１に取り付ける際は、ストッパ２３がない状態のガイドコア２１を中心コア１１の下方から挿入した後に、ガイドコア２１の上端にストッパ２３を固定すればよい。
【００３３】
ガイドコア２１を中心コア１１に取り付けた状態では、ストッパ２３が中心コア１１に形成された段部１４に当接することにより（図１Ａ参照）、ガイドコア２１が自重により中心コア１１の取り付け穴１３から抜け落ちることを防止することができる。このとき、ガイドコア２１は、中心コア１１から最も露出した状態となる。なお、ガイドコア２１は、中心コア１１から中心軸線方向に所定距離離れた位置にあり、第１分割コア３１と第２分割コア４１との間の距離（第１分割コア３１の上面３５と第２分割コア４１の上面４５との間の距離）がＨとなっている。すなわち、ガイドコア２１のガイドピン２２は、中心コア１１のガイドピン１９に対して、中心軸線方向の下側に距離Ｈ分、離して配置されている。
【００３４】
また、図４に示すように、成形開始前の状態（ガイドコア２１が中心コア１１から最も露出した状態）では、中心軸線方向から見た場合に、第１分割コア３１の底面３６の一部が第２分割コア４１の底面４６に重なるように、第１分割コア３１および第２分割コア４１は、中心軸線の周りに交互に配置されている。なお、本明細書では、第１分割コア３１の底面３６の一部が第２分割コア４１の底面４６に重なった状態を「縮径状態」と称する。すなわち、縮径状態では、第１分割コア３１の斜面３７の一部が、第２分割コア４１の斜面４７に重なっている。また、縮径状態では、中心軸線方向から見た場合に、３つの第１分割コア３１、および３つの第２分割コア４１が、中心コア１１に覆われている（中心コア１１の外縁の内側に存在している）。
【００３５】
各第１分割コア３１は、第１分割コア３１の取り付け穴３８に中心コア１１のガイドピン１９が挿入されているため、ガイドピン１９に沿って（径方向に沿って）摺動する。そして、各第１分割コア３１の成形部３２の垂直面３２ｂから中心コア１１の中心軸線までの距離は、縮径状態において、中心コア１１の底面１１ｂの半径よりも小さくなっている。
【００３６】
各第２分割コア４１は、各第２分割４１の取り付け穴４８にガイドコア２１のガイドピン２２が挿入されているため、ガイドピン２２に沿って摺動する。そして、各第２分割コア４１の成形部４２の垂直面４２ｂから中心軸線までの距離は、縮径状態において中心コア１１の底面１１ｂの半径よりも小さくなっている。
【００３７】
次に、本実施形態に係る成形金型１を用いて、素材８０にアンダーカット部８６を成形する方法について説明する。まず、図１Ａに示すように、下部成形金型６０の内面にカップ状の素材８０の外面が接触するように、下部成形金型６０内に素材８０を載置する。下部成形金型６０内に素材８０を載置した状態では、素材８０の底壁部８４が下部成形金型６０の底部６１に当接し、素材８０の縦壁部８２が下部成形金型６０の側壁部６２に当接している。
【００３８】
続いて、上部成形金型１０を素材８０内に挿入する。この際、ガイドコア２１は、中心コア１１から最も露出した状態となっており、第１分割コア３１および第２分割コア４１は、中心コア１１の底面１１ｂよりも径方向外側に突出しない縮径状態となっている。すなわち、中心軸線方向から見た場合に、第１分割コア３１および第２分割コア４１は、中心コア１１の底面１１ｂに覆われた状態となっている。
【００３９】
また、図１Ａに示すように、中心コア１１の外周面１１ａと素材８０の縦壁部８２の内面との間には、所定の隙間が設けられている。そして、押し込み金型７０は、下部成形金型６０の内面と中心コア１１の外周面１１ａとに接するように、下部成形金型６０と上部成形金型１０との間でかつ、素材８０の上方に配置されている。
【００４０】
次に、図１Ｂに示すように、中心コア１１を中心軸線に沿って下降させて、第２分割コア４１の底面４６を素材８０の底壁部８４に接触させる。第２分割コア４１の底面４６を素材８０の底壁部８４に接触させることにより、ガイドコア２１が押し上げられ、中心コア１１の段部１４に接触しているストッパ２３が中心コア１１から離脱する。そのため、中心コア１１をさらに下降させることにより、中心コア１１は、ガイドコア２１に対して相対的に下降することになる。
【００４１】
つまり、図１Ａに示す状態において、第１分割コア３１は第２分割コア４１よりも距離Ｈだけ高い位置にあり、中心コア１１が下降することにより、距離Ｈが徐々に小さくなる。そして、周方向に隣り合う第１分割コア３１の斜面３７と第２分割コア４１の斜面４７とが接触することにより、第１分割コア３１は中心コア１１のガイドピン１９に沿って移動し、第２分割コア４１はガイドコア２１のガイドピン２２に沿って移動する。すなわち、第１分割コア３１が、中心コア１１の下降により、第２分割コア４１に押し当てられ、第２分割コア４１は径方向外側に向かって移動し、さらに、第１分割コア３１は第２分割コア４１から受ける反力により径方向外側に向かって移動する。
【００４２】
その結果、図５に示すように、第１分割コア３１および第２分割コア４１は、それぞれ径方向外側へ移動し、第１分割コア３１の上面３５と第２分割コア４１の上面４５とが、第１分割コア３１の底面３６と第２分割コア４１の底面４６とが中心軸線に沿って見た場合に合致する。言い換えれば、周方向に隣り合う第１分割コア３１の斜面３７と第２分割コア４１の斜面４７とが互いに合わさった状態となる。なお、本実施形態では、図５に示す、周方向に隣り合う第１分割コア３１の斜面３７と第２分割コア４１の斜面４７とが互いに合わさった状態を「拡径状態」と称する。この拡径状態では、第１分割コア３１の成形部３２、および第２分割コア４１の成形部４２は、平面視で、中心コア１１の外周面１１ａから突出している。
【００４３】
なお、図５に示すように、第１分割コア３１および第２分割コア４１には、それぞれ、切欠き部３４、４４が設けられている。そのため、第１分割コア３１および第２分割コア４１が径方向に移動する際、第１分割コア３１と第２分割コア４１とが干渉することを防止することができる。
【００４４】
また、図５に示すように、拡径状態では、第１分割コア３１の成形部３２、及び第２分割コア４１の成形部４２が滑らかに連続し、３つの第１分割コア３１および３つの第２分割コア４１は、一つの円盤形状を形成する。以上により、素材８０にアンダーカット部８６を形成するための準備が完了する。
【００４５】
なお、拡径状態では、第１分割コア３１は、第１分割コア３１の凸部３３の側面３３ａ（径方向外側の面）が中心コア１１の溝部１５の突き当て面１６に当接するとともに、第１分割コア３１の上面３５が中心コア１１の底面１１ｂに当接することにより、中心コア１１に対して位置決めされる（図２および図３参照）。また、第２分割コア４１は、第２分割コア４１の凸部４３の側面４３ａが中心コア１１の溝部１５の突き当て面１６に当接するとともに、第２分割コア４１の上面４５が中心コア１１の底面１１ｂに当接することにより、中心コア１１に対して位置決めされる。
【００４６】
次に、図１Ｃに示すように、押込み金型７０を下降させ、素材８０の縦壁部８２の上端面８２ａを押圧する。この際、素材８０の縦壁部８２は、下部成形金型６０の側壁部６２によって拘束されるので、素材８０の縦壁部８２の上端面８２ａを押圧することにより、素材８０の縦壁部８２の一部が増肉される。その結果、素材８０にアンダーカット部８６を成形することができる。
【００４７】
続いて、図１Ｄに示すように、上部成形金型１０を素材８０から抜き出すため、中心コア１１を中心軸線に沿って上昇させる。この際、第１分割コア３１は、成形部３２の斜面３２ａが素材８０のアンダーカット部８６に接触しているため、径方向内側へ押されることになる。同様に、第２分割コア４１は、成形部４２の斜面４２ａが素材８０のアンダーカット部８６に接触しているため、径方向内側へ押されることになる。
【００４８】
中心コア１１を上昇させる際、ガイドコア２１のストッパ２３は、中心コア１１の段部１４から中心軸線の上側に距離Ｈ離れている（図１Ｃ参照）。そのため、中心コア１１が中心軸線に沿って上昇すると、第２分割コア４１は中心軸線に沿って中心コア１１から離れることになる。したがって、第１分割コア３１および第２分割コア４１に径方向内側に向かう力が作用した際に、第１分割コア３１と第２分割コア４１との干渉を避けることができる。そのため、第１分割コア３１および第２分割コア４１を、それぞれ、径方向内側へ向かって移動させることができ、上部成形金型１０を素材８０から抜き出すことができる。
【００４９】
最後に、図１Ｅに示すように、押込み金型７０を上昇させることにより、素材８０を下部成形金型６０より取り出すことができる。
【００５０】
上述のように、第１分割コア３１の拡径動作及び縮径動作は、第１分割コア３１の取り付け穴３８と、中心コア１１のガイドピン１９とにより行われる。そのため、第１分割コア３１の拡径動作及び縮径動作により、第１分割コア３１の凸部３３の側面３３ａ、第１分割コア３１の上面３５、中心コア１１の突き当て面１６、および中心コア１１の底面１１ｂは摩耗することがなく、位置決め精度の低下を防止することができる。
【００５１】
同様に、第２分割コア４１の拡径及び縮径動作は、第２分割コア４１のガイド穴４８と、ガイドコア２１のガイドピン２２により行われる。そのため、第２分割コア４１の拡径動作及び縮径動作により、第２分割コア４１の凸部４３の側面４３ａ、第２分割コア４１の上面４５、中心コア１１の突き当て面１６、および中心コア１１の底面１１ｂは摩耗することがなく、位置決め精度の低下を防止することができる。
【００５２】
次に、図６および図７を用いて、第１分割コア３１および第２分割コア４１の各パラメーターについて説明する。図６は、縮径状態において、中心軸線方向から見た第１分割コア３１および第２分割コア４１を示す平面模式図である。なお、図６において、第１分割コア３１が第２分割コア４１に対してオーバーラップする領域をハッチングで示している。
【００５３】
拡径状態における第１分割コア３１および第２分割コア４１の半径をＲＬ、縮径状態における第１分割コア３１および第２分割コア４１の半径をＲＳ、第１分割コア３１および第２分割コア４１の径方向可動距離を△Ｒ、第１分割コア３１と第２分割コア４１とのコア数の総和（コア分割数）をＮ、第１分割コア３１および第２分割コア４１のコア角度を２θｃ［ｒａｄ］、および中心コア１１の半径をｒと定義する。この時、コア角度２θｃは、θｃ＝π／Ｎとなる。そして、第１分割コア３１の成形部３２、および第２分割コア４１の成形部４２をアンダーカット部８６が成形された素材８０から引き抜く為の条件（ＲＳ≦ｒ）を考慮すると、第１分割コア３１および第２分割コア４１の半径方向可動距離ΔＲは、幾何形状から下記の式（１）で表される。
【００５４】
【数１】
2015170574.tif 000003
【００５５】
また、第１分割コア３１の底面３６と斜面３７のなす角をθ１［ｒａｄ］、第２分割コア４１の底面４６と斜面４７のなす角をθ２［ｒａｄ］と定義すると（図３参照）、θ１＝π−θ２の関係がある。そして、図６に示した縮径状態における第１分割コア３１と第２分割コア４１のオーバーラップ量をＯＬと定義すると、ＯＬは下記の式（２）で表される。
【００５６】
【数２】
2015170574.tif 000004
【００５７】
ガイドコア２１の中心軸線に沿った移動量の必要最小距離をΔＨと定義すると、ΔＨは下記の式（３）で表される。
【００５８】
【数３】
2015170574.tif 000005
【００５９】
上記式（３）に、上記式（１）および（２）を代入することにより、ΔＨは、下記の式（４）で表される。
【００６０】
【数４】
2015170574.tif 000006
【００６１】
図７は、第１分割コア３１および第２分割コア４１を示す正面模式図である。なお、図７の右図は、図４のＡ−Ａ断面図を示し、図７の左図は、図５のＢ−Ｂ断面図を示す。第１分割コア３１の成形部３２の斜面３２ａと、第１分割コア３１の底面３６との成す角、及び第２分割コア４１の成形部４２の斜面４２ａと第２分割コア４１の底面４６との成す角をそれぞれθ３［ｒａｄ］と定義すると、第１分割コア３１と第２分割コア４１との間の中心軸線の方向における距離Ｈは、下記の式（５）で表される。
【００６２】
【数５】
2015170574.tif 000007
【００６３】
上記式（３）および（５）から、必要最小距離ΔＨは、下記の式（６）で表される。
【００６４】
【数６】
2015170574.tif 000008
【００６５】
上記の式（６）に上記の式（３）を代入することにより、θ３は下記の式（７）で表される。
【００６６】
【数７】
2015170574.tif 000009
【００６７】
上記の式（１）〜（７）により、アンダーカット部８６を素材８０に成形する際の各パラメーターを決定することができる。本実施形態では、コア分割数Ｎが６の場合を示しているが、Ｎの数は４以上の偶数であればよい。なお、コア分割数Ｎは、部品点数が少ないことから６であることが好ましい。また、金型部品に作用する力が一方向に集中するのを防ぐため、第１分割コア３１の角度θ1は、２π／３≦θ1≦５π／６であることが好ましく、第１分割コア３１および第２分割コア４１の角度θ３は、π／６≦θ３≦π／３であることが好ましい。
【００６８】
また、本実施形態では、第１分割コア３１および第２分割コア４１の材質をＳＫＤ１１とし、中心コア１１のガイドピン１９およびガイドコア２１のガイドピン２２の材質をＳ４５Ｃとしている。このように、第１分割コア３１および第２分割コア４１の硬度に対し、中心コア１１のガイドピン１９およびガイドコア２１のガイドピン２２の硬度が低くなるように材料選定を行うと、硬度の低いガイドピン１９、２２の方が優先的に摩耗する。そのため、摩耗起因のメンテナンスを行う際、ガイドピン１９、２２の交換頻度を高めて相対的に高価な第１分割コア３１および第２分割コア４１の交換頻度を抑えることができる。したがって、摩耗起因による金型コストの上昇を抑えることができる。
【００６９】
以上に説明した本実施形態によれば、縮径状態において第１分割コア３１と第２分割コア４１とが重なるように配置され、中心コア１１が、第２分割コア４１の斜面４７に対して第１分割コア３１の斜面３７を押し当てるので、第１分割コア３１および第２分割コア４１が互いに摺接しながら径方向外側に向かって移動する。
また、第１分割コア３１の成形部３２が斜面３２ａを有し、第２分割コア４１の成形部４２が斜面４２ａを有しているので、上部成形金型１０を素材８０から中心軸線方向に沿って引き抜く際に、第１分割コア３１および第２分割コア４１は径方向内側に移動する。
したがって、アンダーカットを成形する金型のスライド機構を簡易なものとすることができるので、低コストに、アンダーカット部８６を素材８０に成形することができる。
【００７０】
ここで、従来技術では、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形する場合、切削加工により、厚肉の素材からアンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形している。これに対して、本実施形態では、アンダーカット部８６を素材８０に成形するとともに、素材８０を増肉させることができる。そのため、例えば、薄肉の素材から、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形することができる。したがって、プレス加工により、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形することができるので、コスト低減を図ることができる。
【００７１】
[成形金型の変形例]
本実施形態では、円環形状の成形コアを第１分割コアと第２分割コアとに分割する場合を示した。しかしながら、平面視で多角形状を有する成形コアを、第１分割コアと第２分割コアとに分割してもよい。例えば、図８に示すように、平面視して六角形の成形コアを、３つの第１分割コアと、３つの第２分割コアとに分割してもよい。このように、多角形状を有する成形コアを分割する場合には、その多角形の頂点の数は偶数である必要がある。なお、多角形の頂点の数が、第１分割コア３１と第２分割コア４１とを合計した数に等しい場合は、第１分割コア３１および第２分割コア４１の半径方向可動距離ΔＲを小さくするため、中心コア１１の中心軸線ＣＬと多角形の頂点が成す面上に、各ガイドピン２２の軸中心を配置するのが好ましい。
【００７２】
また、本実施形態では、押し込み金型７０が素材８０の上端面８２ａを押圧して、素材８０を増肉することにより、アンダーカット部８６を成形する場合を示した。しかしながら、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、素材８０の縦壁部８２に予め段部８２ｂを成形しておき、先端に斜面を設けた押し込み金型７０を縦壁部８２と下部成形金型６０の側壁部６２との間に押し込むことにより、素材８０の縦壁部８２を第１分割コア３１の成形部３２および第２分割コア４１の成形部４２に沿った形状としてもよい。この場合にも、アンダーカット部８６を素材８０に成形することができる。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る成形金型２００について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での重複説明を省略する。
【００７４】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、本実施形態に係る成形金型２００を示す縦断面図である。図１０Ａに示すように、成形金型２００は、ガイドコア２１の下端に、円柱形状のパンチ部２２７が設けられている点、および下部成形金型２６０の側壁部６２の下端に段部２６３が設けられている点で、上記第１実施形態に係る成形金型１と異なっている。
また、上記第１実施形態では、底壁部８４に穴が設けられていない素材８０にアンダーカット部８６を成形する場合を示した。これに対して、本実施形態に係る成形金型２００は、円孔が設けられた底壁部２８４を有する素材２８０に、アンダーカット部８６およびボス部２８５を成形する際に用いられる（図１０Ｄ参照）。
【００７５】
図１０Ａ〜図１０Ｄを用いて、素材２８０に、アンダーカット部８６およびボス部２８５を成形する方法について説明する。まず、図１０Ａに示すように、素材２８０の底壁部２８４が下部成形金型２６０の段部２６３に当接するように、素材２８０を下部成形金型２６０に載置する。その後、素材２８０に上部成形金型２１０を挿入し、パンチ部２２７を素材２８０の底壁部２８４に当接させる。
【００７６】
続いて、図１０Ｂに示すように、中心コア１１を下降させる。この際、パンチ部２２７の上面２２７ａに第２分割コア４１の底面４６が当接するので、第２分割コア４１の中心軸線方向に沿った移動が規制される。そのため、中心コア１１を下降させることにより、第１分割コア３１は第２分割コア４１に押し当てられる。これにより、第１分割コア３１および第２分割コア４１は、径方向外側に向かって拡径し始める。そして、第１分割コア３１および第２分割コア４１が拡径状態に達すると、中心コア１１の加圧力が、第１分割コア３１および第２分割コア４１を介してパンチ部２２７に伝わる。
【００７７】
続いて、図１０Ｂに示す状態からさらに中心コア１１を押込むと、図１０Ｃに示すように、素材２８０の底壁部２８４はパンチ部２２７により穴広げ成形され、ボス部２８５が成形される。その後、第１実施形態と同様に、押し込み金型７０を下降させて素材２８０の上端面８２ａを押圧することにより、図１０Ｄに示すように、素材２８０にアンダーカット部８６を成形する。なお、これ以降は、第１実施形態と同様の為、説明を省略する。
【００７８】
上述の成形方法により、素材２８０にアンダーカット部８６およびボス部２８５を成形することができる。なお、素材２８０の代わりに、円孔を有する円板を用いることもできる。この場合、上記円板は、パンチ部２２７、第１分割コア３１の底面３６、第２分割コア４１の底面４６、及び下部成形金型２６０によりカップ絞りされ、図１０Ｃの状態に成形される。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る成形金型３００について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での重複説明を省略する。
【００８０】
図１１Ａ〜図１１Ｄは、本実施形態に係る成形金型３００を示す縦断面図である。図１１Ａに示すように、成形金型３００では、上部成形金型３１０が、曲面形状（凸曲面）の成形部３３２を有する第１分割コア３３１と、曲面形状（凸曲面）の成形部３４２を有する第２分割コア３４１と、ガイドコア２１の下端に設けられた半球状のパンチ部３２７とを有する。また、成形金型３００では、下部成形金型３６０に湾曲部３６４（凹曲面）が設けられている。
【００８１】
上記第１実施形態では、カップ状の素材８０の縦壁部８２を増肉することによりアンダーカット部８６を成形する場合を示したが、本実施形態では、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１が素材３８０の内面を押圧することによりアンダーカット部３８６を成形すると共に、素材３８０の縦壁部８２の上端面８２ａを押込み金型７０で押込むことにより、アンダーカット部３８６の減肉を抑制する。
【００８２】
図１１Ａ〜図１１Ｄを用いて、素材３８０にアンダーカット部３８６を成形する方法について説明する。まず、図１１Ａに示すように、中心軸線に対して直交する方向に窪んだ湾曲部３６４が形成された下部成形金型３６０内に、素材３８０をセットする。なお、素材３８０では、球体状の張出し形状をプレス成形するため、素材３８０の底壁部３８４は、半球状に予備成形されている。そして、上部成形金型３１０を下降させると、パンチ部３２７が素材３８０の底壁部３８４に当接する。
【００８３】
図１１Ｂは、図１１Ａに示す状態から、中心コア１１を下死点まで下降させた状態を示す図である。図１１Ｂに示すように、中心コア１１が下死点まで到達すると、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１は拡径状態になる。第１分割コア３３１および第２分割コア３４１が拡径状態となることにより、素材３８０の縦壁部８２の一部が下部成形金型３６０の湾曲部３６４に押し込まれて屈曲する。
【００８４】
さらに、中心コア１１の下降、及び第１分割コア３３１および第２分割コア３４１の拡径動作に連動して、押込み金型７０を下降させ、素材３８０の縦壁部８２の上端面８２ａを押込むことにより、素材３８０の縦壁部８２の材料を、素材３８０の屈曲部へ流動させながらアンダーカット部３８６を成形する。そして、素材３８０の縦壁部８２の上端面８２ａの押込み量をコントロールすることで、アンダーカット部３８６の板厚の減肉を抑制することができる。
【００８５】
続いて、図１１Ｃに示すように、中心軸線に沿って、押込み金型７０を上昇させるとともに、中心コア１１を上昇させる。この際、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１は、中心コア１１の上昇に伴って縮径するので、成形後の素材３８０から上部成形金型３１０を引き抜くことができる。また、図１１Ｄに示すように、下部成形金型３６０は、中心軸線を通る面で２分割されており、径方向への移動機構（不図示）を用いて下部成形金型３６０を径方向外側に移動させることで、素材３８０を取り出すことができる。本実施形態によれば、カップの底に球体状の張出し形状を有し、かつ厚みが均一な成形品を得ることができる。
【００８６】
本実施形態では、成形後の素材３８０を取り出すため、下部成形金型３６０を分割構造とする場合を示した。しかしながら、図１２に示すように、下部成形金型３６０を、中心軸線に垂直かつ湾曲部３６４を通る面で分割してもよい。すなわち、下部成形金型３６０が、第１分割下部成形金型３６０ａと、第２分割下部成形金型３６０ｂとから構成されてもよい。この場合、成形後の素材３８０の取り出しに際し、下部成形金型３６０を径方向へ移動させる移動機構は必要なく、中心軸線に沿って、中心コア１１、押込み金型７０、第１分割下部成形金型３６０ａを移動させるだけで、成形後の素材３８０を取り出すことができる。
【００８７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る成形金型４００について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での重複説明を省略する。
【００８８】
図１３は、本実施形態に係る成形金型４００を示す縦断面図である。図１３に示すように、成形金型４００では、上部成形金型４１０が分割コア駆動機構４５１を有する点で、第３実施形態に係る成形金型３００と異なっている。
【００８９】
第３実施形態では、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１の縮径は、素材３８０のアンダーカット部３８６との接触により生じていたが（第１、第２実施形態についても同様）、本実施形態では、分割コア駆動機構４５１を用いることで第１分割コア３３１および第２分割コア３４１の縮径動作を行う。
【００９０】
量産への適用時には、中心コア１１の動作速度を上げる必要があり、例えば、第３実施形態に係る成形金型３００では、図１４に示すように、中心コア１１の下降の反動で、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１が素材３８０に挿入される前に拡径状態となる可能性がある。この場合、第１分割コア３３１および第２分割コア３４１が素材３８０の縦壁部８２の上端面８２ａに接触し、プレス装置の異常停止を招いてしまう。また、素材３８０のアンダーカット部３８６の表面精度が性能に影響を及ぼす製品においては、縮径時の第１分割コア３３１および第２分割コア３４１との接触は好ましくない。
【００９１】
そこで、図１３に示す分割コア駆動機構４５１を用いることにより、無負荷状態で縮径状態を保つことができる。分割コア駆動機構４５１として、例えば、コイルバネ、ソレノイドなどを用いることができる。また、大型の部品成形においては、油圧機構を用いてもよい。
【００９２】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲がこれらの実施形態のみに限定されるものではない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９３】
例えば、上記第１実施形態では、下部成形金型６０を固定し、中心コア１１及び押込み金型７０を移動させることで素材８０を所定の形状に成形したが、中心コア１１及び押込み金型７０を固定とし、下部成形金型６０を上昇させてもよい。また、中心コア１１、押込み金型７０、下部成形金型６０の全てを独立して駆動することにより、素材８０を所定の形状に成形してもよい。
【００９４】
また、例えば、上記の各実施形態では、カップ状の素材にアンダーカット部を成形する方法を示したが、本発明に係る成形金型を用いて中空のパイプの内面にアンダーカット部を成形してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によれば、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる、成形金型およびアンダーカット成形方法を提供することができる。従って、本発明は、産業上の利用可能性を十分に具備するものである。
【符号の説明】
【００９６】
１：  成形金型（第１実施形態）
１０：  上部成形金型
１１：  中心コア（金型本体）
１１ａ：  中心コア外周面
１１ｂ：  底面
１２：  ボス部
１３：  取り付け穴（挿入穴）
１４：  段部
１５：  溝部（スライド溝）
１６：  突き当て面
１７：  取り付け穴（挿入穴）
１８：  切欠き部（凹部）
１９：  ガイドピン（第１ガイド部）
２１：  ガイドコア（可動軸部材）
２２：  ガイドピン（第２ガイド部）
２３：  ストッパ
３１：  第１分割コア
３２：  成形部
３２ａ：  成形部の斜面（成形面）
３２ｂ：  成形部の垂直面
３３：  第１分割コアの凸部
３４：  第１分割コアの切欠き部
３５：  第１分割コアの上面
３６：  第１分割コアの底面
３７：  第１分割コアの斜面（第１斜面）
３８：  取り付け穴（第１収容部）
４１：  第２分割コア
４２：  第２分割コアの成形部
４２ａ：  成形部の斜面（成形面）
４２ｂ：  成形部の垂直面
４３：  第２分割コアの凸部
４４：  第２分割コアの切り欠き部
４５：  第２分割コアの上面
４６：  第２分割コアの底面
４７：  第２分割コアの斜面（第１分割コア３１との合わせ面：第２斜面）
４８：  取り付け穴（第２収容部）
６０：  下部成形金型
６１：  底部
６２：  側壁部
７０：  押込み金型
８０：  素材
８２：  縦壁部
８２ａ：  縦壁部の上端面
８４：  底壁部
８６：  アンダーカット部
ＣＬ：  中心軸線（移動軸線）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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