(57)【要約】【課題】金型保持体及び金型の耐久性を向上することができる成形型を提供する。【解決手段】上型ユニット１２を構成する金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａに凹部２２ｂを形成し、この凹部２２ｂに対し低硬度板３３をボルト３４によって固定する。一方、前記金型案内ブロック２２に取り付けられた位置規制板２５の傾斜案内溝２５ａ、平行案内溝２５ｂに沿って案内移動されるローラ２７によって金型２６を昇降可能に装着する。下型ユニット１１の上昇によって、前記両金型２６が上方向に移動され、前記金型２６に形成された被案内斜面２６ｂが、金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａに摺動接触される際に前記低硬度板３３のみが被案内斜面２６ｂよりも先に摩耗するようにする。前記低硬度板３３の摩耗量が所定値以上になったとき、前記ボルト３４を外して低硬度板３３を新しい低硬度板３３と交換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、
前記案内斜面及び被案内斜面の少なくともいずれか一方に対し、前記金型保持体又は金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料よりも硬度の低い材料よりなる低硬度部材を取り外し可能に取り付けたことを特徴とする成形型。
【請求項２】
左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、
前記案内斜面及び被案内斜面に対し、前記金型保持体及び金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料の硬度と同じ硬度の材料よりなる同硬度部材をそれぞれ取り外し可能に取り付けたことを特徴とする成形型。
【請求項３】
左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、
前記案内斜面及び被案内斜面に対し、前記金型保持体及び金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料の硬度よりも高い硬度の材料よりなる高硬度部材をそれぞれ取り外し可能に取り付けたことを特徴とする成形型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記金型保持体には左右一対の案内斜面が形成され、前記両金型には、左右一対の被案内斜面が形成されていることを特徴とする成形型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記案内斜面及び被案内斜面の少なくともいずれか一方に対し前記低硬度部材、同硬度部材又は高硬度部材を埋め込むための凹部が形成され、各部材はボルトにより凹部の底面に固定されていることを特徴とする成形型。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記金型保持体には、前記両金型を型開き位置と、型締め位置との間で案内移動するための前後一対の案内溝が設けられ、両案内溝は、前記両金型が型締め方向に行くほど間隔が小さくなるようにテーパ状に形成された左右一対の傾斜案内溝と、両傾斜案内溝の型締め方向の両端部に接続され、かつ互いに平行に形成された左右一対の平行案内溝とにより構成されていることを特徴とする成形型。
【請求項７】
請求項１、４、５又は６において、前記金型保持体及び金型はロックウェル硬度が３０〜３６ＨＲＣの鋼材により形成され、前記低硬度部材はロックウェル硬度が１０〜１６ＨＲＣの鋼材により形成されていることを特徴とする成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ゴム製品を射出成形するために用いられる成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形型として、上下一対の金型を上下方向に移動させて型締めを行うものがある。この成形型は前記両金型の型合わせ面が互いに摺動しないので、型合わせ面の磨耗の問題は起きない。
【０００３】
従来の射出成形型として、左右一対の案内斜面をテーパ状に形成した金型保持体と、前記両案内斜面に案内される被案内斜面が形成された左右一対の金型とを備えたものがある。この成形型は、前記両金型を型締め時に前記両案内斜面に沿って案内移動して、楔作用により互いに接近させて型締めするようになっている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−１２２７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の成形型は、前記両金型の型締め時に、両案内斜面に被案内斜面が摺動されて強固に押し付けられるので、案内斜面及び被案内斜面が磨耗し易く、金型保持体及び金型の耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解消して、金型保持体及び金型の耐久性を向上することができる成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、前記案内斜面及び被案内斜面の少なくともいずれか一方に対し、前記金型保持体又は金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料よりも硬度の低い材料よりなる低硬度部材を取り外し可能に取り付けたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、前記案内斜面及び被案内斜面に対し、前記金型保持体及び金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料の硬度と同じ硬度の材料よりなる同硬度部材をそれぞれ取り外し可能に取り付けたことを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、左右一対の案内面のうち少なくとも一方の案内面を案内斜面とした金型保持体と、左右一対の被案内面のうち少なくとも一方の被案内面を被案内斜面とした左右一対の金型とを備え、前記両金型の型締め時に前記案内斜面に前記被案内斜面を摺動案内させて前記両金型に型締め力を付与するようにした成形型において、前記案内斜面及び被案内斜面に対し、前記金型保持体及び金型と別体で形成され、かつ前記金型保持体及び金型の材料の硬度よりも高い硬度の材料よりなる高硬度部材をそれぞれ取り外し可能に取り付けたことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記金型保持体には左右一対の案内斜面が形成され、前記両金型には、左右一対の被案内斜面が形成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記案内斜面及び被案内斜面の少なくともいずれか一方に対し前記低硬度部材、同硬度部材又は高硬度部材を埋め込むための凹部が形成され、各部材はボルトにより凹部の底面に固定されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５において、前記金型保持体には、前記両金型を型開き位置と、型締め位置との間で案内移動するための前後一対の案内溝が設けられ、両案内溝は、前記両金型が型締め方向に行くほど間隔が小さくなるようにテーパ状に形成された左右一対の傾斜案内溝と、両傾斜案内溝の型締め方向の両端部に接続され、かつ互いに平行に形成された左右一対の平行案内溝とにより構成されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１、４、５又は６において、前記金型保持体及び金型はロックウェル硬度が３０〜３６ＨＲＣの鋼材により形成され、前記低硬度部材はロックウェル硬度が１０〜１６ＨＲＣの鋼材により形成されていることを要旨とする。
【００１３】
（作用）
請求項１記載の発明は、両金型の型締め動作が繰り返し行われると、金型保持体の案内斜面に金型の被案内斜面が繰り返し摺動される。この摺動により前記低硬度部材が金型保持体又は金型よりも先に磨耗する。この低硬度部材の磨耗量が所定量になると、低硬度部材を新しいものと交換する。このため、金型保持体及び金型自体の磨耗が抑制される。
【００１４】
請求項２又は３記載の発明は、両金型の型締め動作が繰り返し行われると、金型保持体の案内斜面に金型の被案内斜面が繰り返し摺動される。この摺動により前記両同硬度部材又は両高硬度部材が磨耗する。この両同硬度部材又は両高硬度部材の磨耗量が所定量になると、両同硬度部材又は両高硬度部材を新しいものと交換する。このため、金型保持体及び金型自体の磨耗が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金型保持体及び金型自体の磨耗が抑制されるので、金型保持体及び金型の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した成形型の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、この成形型は、下型ユニット１１と、上型ユニット１２とによって構成されている。前記下型ユニット１１は、図示しない油圧シリンダ等の昇降機構によって、上下方向に昇降動作される昇降支持台１３と、この昇降支持台１３の上面に固定された取付台座１４と、該取付台座１４の上面に嵌入固定され、かつボルト１６によって締め付け固定された中子１５とによって構成されている。
【００１７】
次に、前記上型ユニット１２について説明する。所定位置に取り付け固定された固定支持台２１の下面には、左右一対の金型案内ブロック２２が図示しないボルトによって取り付けられている。前記金型案内ブロック２２の下部には、左右一対の案内ピン２３が下向きに指向するようにボルト２４によって取り付けられている。前記案内ピン２３によって、前記下型ユニット１１の昇降支持台１３が上方に移動されたとき、案内孔１３ａが前記案内ピン２３に嵌入され、下型ユニット１１が案内移動されるようになっている。
【００１８】
前記両金型案内ブロック２２の前後（図１の紙面直交方向）両側面には、位置規制板２５（紙面裏側のみ図示する）がそれぞれ図示しないボルトによって接合固定され、前記両位置規制板２５には、左右及び前後各一対の案内溝が形成されている。左右一対の前記案内溝は、前後方向から見て型締め方向（上方）に行くほど間隔が狭くなるテーパ状の傾斜案内溝２５ａと、該傾斜案内溝２５ａの上端部に接続され、かつ上下方向に互いに平行に形成された左右一対の平行案内溝２５ｂとにより形成されている。
【００１９】
前記両位置規制板２５の案内溝２５ａ，２５ｂに装着される左右一対の金型２６は、その前後両側面に前記案内溝２５ａ，２５ｂに案内移動されるローラ２７がピン２８によって連結されている。前記両金型２６の対向面には半蛇腹状の成形面２６ａがそれぞれ形成されている。前記両金型２６の上部には、成形部材２９がボルト３０によって取り付けられている。前記金型２６と成形部材２９を一体にしてもよい。前記固定支持台２１の中央下面には前記中子１５と接合される中子３１が取り付けられている。
【００２０】
前記左右一対の金型案内ブロック２２の対向面には、平面状の案内斜面２２ａがそれぞれ形成され、両案内斜面２２ａは下端ほど間隔が大きくなるテーパ状に形成されている。又、両金型２６の背面には前記案内斜面２２ａに案内される平面状の被案内斜面２６ｂがそれぞれ形成され、両被案内斜面２６ｂは下端ほど互いに離隔するテーパ状となっている。前記金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａと、金型２６の被案内斜面２６ｂとは、水平線に対する傾斜角が同じに設定されている。前記案内斜面２２ａには、凹部２２ｂが形成され、この凹部２２ｂには、低硬度部材としての低硬度板３３が嵌合され、ボルト３４によって低硬度板３３が金型案内ブロック２２に固定されている。前記金型案内ブロック２２及び金型２６はそれぞれ同じ硬度の鋼材により形成され、前記低硬度板３３は前記鋼材よりも硬度が低い鋼材により形成されている。前記金型２６の鋼材として、例えば大同特殊鋼(株)製のロックウェル硬度が３３ＨＲＣの商品番号「ＰＸ５」や日立金属(株)製のロックウェル硬度が３３ＨＲＣの商品番号「ＨＰＭ２」が用いられている。前記低硬度板３３の鋼材として、ロックウェル硬度が１３ＨＲＣのＪＩＳ規格「Ｓ−５５Ｃ」の鋼材が用いられている。この実施形態では、前記金型２６と低硬度板３３の硬度差を２０ＨＲＣとしている。前記硬度差が１５ＨＲＣより小さい場合には、金型２６と低硬度板３３が摺動したときに、低硬度板３３が選択的に磨耗し難いので好ましくない。又、硬度差が大きくても効果上問題がない。しかし、硬度差が２５ＨＲＣ以上の場合には、低硬度板３３の塑性変形を防止するためそのロックウェル硬度を１０ＨＲＣ以下にできないので、金型２６の材料の選択が難しく、高価な鋼材の選択を強いられることとなりこの点から好ましくない。
【００２１】
この実施形態では、前記固定支持台２１、金型案内ブロック２２及び位置規制板２５によって金型２６を左右方向及び前後方向から保持する金型保持体が構成されている。
次に、前記のように構成した成形型の動作について説明する。
【００２２】
図１は、下型ユニット１１が上型ユニット１２から下方に離隔されるとともに、前記金型２６のローラ２７が傾斜案内溝２５ａの下端部に支持され、金型２６が左右方向に離隔された型開き状態を示す。この状態において、図示しない昇降機構により下型ユニット１１が上昇されると、前記取付台座１４の上面が最初に金型２６の下面に当接され、両金型２６が上方に移動される。このとき、両金型２６はローラ２７が傾斜案内溝２５ａに沿って転動されるので、両金型２６が互いに接近しながら上昇され、図２に示すように、ローラ２７が傾斜案内溝２５ａの上端部に移動された状態で両金型２６が型締め位置に移動される。
【００２３】
その後、下型ユニット１１の昇降支持台１３が図２においてさらに上昇されると、前記両金型２６が平行案内溝２５ｂに沿って転動されるローラ２７とともに上方向に案内移動される。そして、前記金型案内ブロック２２の両案内斜面２２ａに対し金型２６の両被案内斜面２６ｂが接触された状態（図３参照）で、前記昇降支持台１３によって金型２６がさらに上方に移動されると、両案内斜面２２ａの楔作用により両金型２６が互いに型締め位置に締め付け固定される。この図３に示す型締め完了状態で、前記中子１５、金型２６の成形面２６ａ、固定支持台２１及び中子３１等によって、ゴム製品を射出成型するためのキャビティＫが形成される。この状態で前記キャビティＫの上部の左右両側と対応するように、前記固定支持台２１及び成形部材２９によって形成されたゴムの注入口（図示略）から図４に示すようにゴムが注入され、製品３５が成形される。
【００２４】
図４に示すように、製品３５が成形された後、前記下型ユニット１１を図５に示すように下方に移動すると、前記金型２６が型開き状態に移動されるとともに、下型ユニット１１の中子１５に保持された製品３５を手作業により中子１５から取り外す。
【００２５】
上記実施形態の成形型によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａに対し、凹部２２ｂを形成し、この凹部２２ｂの内部に低硬度板３３を嵌入して、ボルト３４により金型案内ブロック２２に低硬度板３３を固定したので、該低硬度板３３の表面に金型２６の被案内斜面２６ｂが摺動状態で押し付けられる。この低硬度板３３に対する金型２６の押圧動作によって、低硬度板３３が金型２６よりも硬度が低いので、低硬度板３３の表面が先に摩耗される。このため、成形型が繰り返し使用されて、前記低硬度板３３の摩耗量が所定値以上になると、ボルト３４を取り外して、摩耗した低硬度板３３を新しい低硬度板３３と交換することができ、前記金型案内ブロック２２全体又は金型２６全体を交換する必要がなくなる。従って、金型案内ブロック２２及び金型２６の耐久性を向上することができる。
【００２６】
（２）上記実施形態では、前記位置規制板２５に形成された傾斜案内溝２５ａに案内されるローラ２７によって、両金型２６を型締め動作時に斜め上方に移動して互いに接近するようにした。このため、金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａに対する金型２６の被案内斜面２６ｂの摺動距離（時間）が少なくなり、前記低硬度板３３の摩耗量が抑制され、低硬度板３３の交換期間を長くすることができる。
【００２７】
次に、この発明の別の実施形態を図６及び図７に基づいて順次説明する。
図６に示す成形型は、前記金型２６の被案内斜面２６ｂに凹部２６ｃを形成し、この凹部２６ｃに前記低硬度板３３と同様の低硬度板３６を嵌め込み、ボルト３４によって、該低硬度板３６を金型２６に固定している。この成形型においては、型開き状態において、前記金型２６が下方に移動された状態で、前記低硬度板３６の交換作業を容易に行うことができる。
【００２８】
図７に示す成形型は、前記金型案内ブロック２２及び金型２６に、前記低硬度板３３，３６をそれぞれ嵌め込み固定するとともに、前記低硬度板３３及び低硬度板３６のロックウェル硬度を前記金型案内ブロック２２及び金型２６のロックウェル硬度（３３ＨＲＣ）よりも低い同じ硬度（例えば１３ＨＲＣ）に設定している。
【００２９】
この実施形態においては、両低硬度板３３，３６を交換することにより、金型案内ブロック２２及び金型２６の案内斜面２２ａ及び被案内斜面２６ｂの摩耗を極力軽減することができる。
【００３０】
図示しないが、図７に示す成形型において、前記低硬度板３３，３６に代えて、前記金型案内ブロック２２及び金型２６のロックウェル硬度（例えば３３ＨＲＣ）よりも高いロックウェル硬度（例えば４０ＨＲＣ）の高硬度部材を高硬度板として使用してもよい。この場合には、高硬度板の取り換え頻度が低くなるという利点がある。
【００３１】
図示しないが、図７に示す成形型において、前記低硬度板３３，３６に代えて、前記金型案内ブロック２２及び金型２６のロックウェル硬度（例えば３３ＨＲＣ）よりも高いロックウェル硬度が５０ＨＲＣ以上の焼き入れ焼き戻し鋼（例えば６０ＨＲＣ）の超高硬度部材を高硬度板として使用してもよい。仮に、５０ＨＲＣ以上の鋼材を金型案内ブロック２２及び金型２６全体に使用した場合には、鋼材の硬度が非常に高いので、それらの加工に長時間を要するという問題がある。しかし、この別の実施形態では、超硬度の部材の加工は平板にボルト穴を開けたシンプルな形状の前記超高硬度板のみであるため、その加工に要する時間が長くなることはない。又、焼き入れ焼き戻し鋼はロックウェル硬度が例えば６０ＨＲＣと非常に高いので、摺動抵抗が低くなるために、超高硬度板の取り換え頻度が一層低くなるという利点もある。
【００３２】
前記金型案内ブロック２２及び金型２６の硬度が例えば３３ＨＲＣ、３８ＨＲＣというように異なる場合においては、それぞれの硬度よりも高い硬度が例えば４０ＨＲＣ、５２ＨＲＣのものを二枚の高硬度板としてもよく、例えば５２ＨＲＣの二枚の同じ高硬度板としてもよい。
【００３３】
図７に示す成形型において、前述した金型案内ブロック２２及び金型２６にそれぞれ装着された両高硬度板の硬度を例えば５２ＨＲＣ、６０ＨＲＣのように相違させてもよい。
図示しないが、図７に示す成形型において、前記低硬度板３３，３６に代えて、前記金型案内ブロック２２及び金型２６のロックウェル硬度（例えば３３ＨＲＣ）と同じロックウェル硬度（例えば３３ＨＲＣ）の同硬度部材を同硬度板として使用してもよい。前記金型案内ブロック２２及び金型２６の硬度が例えば３３ＨＲＣ、３８ＨＲＣというように異なる場合においては、金型案内ブロック２２に用いる同硬度板の硬度をブロック２２と同じ硬度の３３ＨＲＣとし、金型２６に用いる同硬度板の硬度を金型２６と同じ硬度の３８ＨＲＣとしてもよい。
【００３４】
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記低硬度板３３の材料として、例えば、ＪＩＳ規格の「Ｓ−４５Ｃ、Ｓ−５０Ｃ」の鋼材を用いてもよい。又、高硬度板の材料として、日本高周波鋼業(株)製の商品番号「ＨＰＭ１」、住友金属工業(株)製の商品番号「ＮＡＫ５５」、「ＮＡＫ８０」を用いてもよい。超高硬度部材として日本高周波鋼業(株)製の商品番号「ＨＰＭ３１」、大同特殊鋼(株)製の「ＰＤ６１３」を用いてもよい。
【００３５】
・図示しないが、前記金型案内ブロック２２の案内斜面２２ａに取り付けた前記低硬度板３３を省略し、前記金型２６の被案内斜面２６ｂに形成した凹部に低硬度板３３を取り付けるようにしてもよい。又、金型案内ブロック２２の凹部と金型２６の凹部とにそれぞれ低硬度板３３を取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
・前記金型案内ブロック２２及び金型２６の少なくとも一方に形成した前記低硬度板３３、同硬度板又は高硬度板を取り付けるための凹部２２ｂを省略し、案内斜面２２ａの全域又は被案内斜面２６ｂの全域に低硬度板３３、同硬度板又は高硬度板を複数のボルト３４により取り外し可能に取り付けるようにしてもよい。
【００３７】
・前記両金型案内ブロック２２の両案内斜面２２ａのうちいずれか一方を金型２６の型締め方向と平行な案内面にするとともに、前記両金型２６の被案内斜面２６ｂを金型２６の型締め方向と平行な被案内面にした成形型に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明を具体化した成形型の一実施形態を示す型開き状態の縦断面図。
【図２】下型ユニットを中間高さまで上昇した状態を示す縦断面図。
【図３】成形型の型締め状態を示す縦断面図。
【図４】成形型のキャビティにゴムを注入して製品を成形した状態を示す縦断面図。
【図５】成形型の型開き状態を示す縦断面図。
【図６】この発明の別の実施形態を示す成形型の型締め状態の縦断面図。
【図７】この発明の別の実施形態を示す成形型の型締め状態の縦断面図。
【符号の説明】
【００３９】
３４…ボルト、２２ａ…案内斜面、２２ｂ，２６ｃ…凹部、２５ａ…傾斜案内溝、２５ｂ…平行案内溝、２６…金型、２６ｂ…被案内斜面。
【図１】
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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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