(57)【要約】【課題】射出圧縮成形において、高射出力の射出であっても型開き量が増加せず良好な圧縮が行えて高品質の成形品が得られる射出圧縮成形用の金型とそれによる射出圧縮成形方法を提供することを目的とする。【解決手段】射出圧縮成形用の金型１において、固定金型２と可動金型３との型合わせ面２２，２３に設け溶融材料６の圧縮代に相当する板厚を有するスペーサ７と、該スペーサ７を型合わせ面２２，２３に挿脱する挿脱装置１４と、固定金型２と可動金型３がスペーサ７を介して型合わせしたとき固定金型２と可動金型３とを離隔させるように作用する弾発部材１５とを備える。【選択図】図１
2005238559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出圧縮成形用の金型において、
固定金型と可動金型との型合わせ面に設け溶融材料の圧縮代に相当する板厚を有するスペーサと、該スペーサを型合わせ面に挿脱する挿脱装置と、固定金型と可動金型がスペーサを介して型合わせしたとき固定金型と可動金型とを離隔させるように作用する弾発部材とを備えることを特徴とする射出圧縮成形用の金型。
【請求項２】
前記スペーサと挿脱装置は固定金型に設けられる請求項１に記載の射出圧縮成形用の金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出圧縮成形用の金型を用いて行う成形方法であって、
前記スペーサを型合わせ面に挿入しキャビティへ溶融材料を射出するとき、溶融材料の射出に基づく射出力により型合わせ面が開かないように固定金型と可動金型を圧締した後、該圧締力を低下してスペーサを型合わせ面から抜脱し、キャビティ内の溶融材料を圧縮するため再度固定金型と可動金型を圧締することを特徴とする射出圧縮成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出圧縮成形用の金型とそれによる射出圧縮成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出圧縮成形は、可動金型を固定金型との型合わせ面から所定量開いた位置で位置決めし、容積を拡大させたキャビティへ溶融材料を射出し、その後、可動金型と固定金型を圧締してキャビティ内の溶融材料を圧縮し展延させてキャビティに溶融材料を充填させる成形方法である。
【０００３】
特許文献１には、前記射出圧縮成形における可動金型（可動盤）の位置決めを位置決め用シリンダで高精度に行う技術が開示されている。しかしながら、特許文献１による可動金型の位置決めは、ブースタラムにより発生する低い出力に基づく力で行われているため、高射出圧力あるいは高射出速度で溶融材料を射出したときには可動盤は射出力に負けて位置決め位置から開いて、型開き位置が変化してしまう。その結果、容積がより拡大されたキャビティへ射出され厚くなった溶融材料を、所定の成形品厚さまで圧縮・展延させることが困難となる。特に、流動性の低い溶融材料を用いる燃料電池用セパレータの成形ではこの問題は顕著であり、歪みのない均一な板厚のセパレータを成形することができなかった。
【０００４】
【特許文献１】実公昭６１−２７７１３号公報（第１〜２頁、第１〜３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、射出圧縮成形において、高射出力の射出であっても型開き量が増加せず良好な圧縮が行えて高品質の成形品が得られる射出圧縮成形用の金型とそれによる射出圧縮成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、射出圧縮成形用の金型において、固定金型と可動金型との型合わせ面に設ける射出圧縮代に相当する板厚のスペーサと、該スペーサを型合わせ面に挿脱する挿脱装置と、固定金型と可動金型がスペーサを介して型合わせしたとき固定金型と可動金型とを離隔させるように作用する弾発部材とを備えることを特徴とする射出圧縮成形用の金型に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の射出圧縮成形用の金型によれば、高射出力の射出であっても型開き量が増加せず良好な圧縮が行えて高品質の成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の金型がスペーサにより位置決めされた状態を射出成形機とともに示す断面側面図である。図２は、図１における可動金型が固定金型から離隔したときの固定金型を射出成形機とともに示す平面図である。図３は、本発明の金型が溶融材料を圧縮している状態を射出成形機とともに示す断面側面図である。
【０００９】
図１ないし図３に示すように、固定金型２と可動金型３からなる金型１は、型合わせされてキャビティ４を形成する。キャビティ４は、固定金型２の型合わせ面２２の略中央部に設けられた凹部２６に、可動金型３の型合わせ面２３の略中央部に設けられた凸部２７が嵌入することにより形成される。このとき、可動金型３は固定金型２の型合わせ面２２に立設した複数のガイドピン１６に案内される。キャビティ４の高さすなわち成形品の厚さは、凸部２７の凹部２６への嵌入の程度に応じて変化し、型合わせ面２２と型合わせ面２３が当接したときに最小となる。キャビティ４には、固定金型２に設けられたスプル５が連通している。スプル５の端面には、射出成形機２１の図示しない射出装置が当接して溶融材料６が射出されキャビティ４へ流入する。
【００１０】
固定金型２と可動金型３は、射出成形機２１の固定盤１８と可動盤１９にそれぞれ取付板２４，２５を介して取付ボルト１７により取り付けられる。可動盤１９は、射出成形機２１の図示しない型締装置により複数のタイバ２０を摺動して、固定盤１８に離隔、近接または圧締する。
【００１１】
スペーサ７，７は、キャビティ４へ射出された溶融材料６を圧縮する圧縮代に相当する厚さを有する薄板部材であり、凹部２６と凸部２７等を除く型合わせ面２２，２３の当接可能部分に、金型１の外周から挿脱可能で可及的に広い面積を占めるような同一形状として対称に二設けられる。スペーサ７は、図２に示すように、凹部２６が矩形であれば凹部２６の両端面に沿った矩形とする。また、凹部が円形であれば、スペーサは端面が半円形状の対で形成することが好ましい。スペーサ７の板厚は、燃料電池用セパレータを成形する場合であれば１ｍｍ以下であるが、成形品に応じて様々な板厚に対応するため容易に交換可能に構成されている。
【００１２】
スペーサ７の外方端部は、角棒状のコネクタ９に複数のボルト８で固着されている。コネクタ９の反スペーサ７側中央部には、エアシリンダ装置１２のロッド１３が固着されている。エアシリンダ装置１２はブラケット１１に固着され、ブラケット１１は取付板２４に固着されている。また、ブラケット１１の端面には溝状の案内部１０が設けられ、該案内部１０にコネクタ９の端部が係合して摺動することにより、エアシリンダ装置１２によるスペーサ７の挿脱移動を安定かつ精確に実施させる。なお、前記案内部１０をブラケット１１の両端面に設けて、コネクタ９がその両端部で案内されるように構成してもよい。
【００１３】
このように、コネクタ９、ブラケット１１、案内部１０、エアシリンダ装置１２およびロッド１３により挿脱装置１４が構成され、挿脱装置１４は金型１の両側方に設けられる。また、挿脱装置１４は固定金型２の取付板２４に取り付けることが、その組み付けや操作を容易にする上で有利である。
【００１４】
皿バネ１５は、固定金型２の型合わせ面２２における可動金型３の型合わせ面２３と直接対向する部分に複数設けられる。皿バネ１５の弾発力は、固定金型２と可動金型３がスペーサ７を介して圧締力のない状態で型合わせしたとき、弾発力により可動金型３を０．１ｍｍ程度押し開くことができるように設定される。皿バネ１５は、前記のように作用する弾発部材であればコイルバネ等であってもよい。
【００１５】
次に、本発明の金型１を用いた射出圧縮成形方法について詳細に説明する。可動金型３が固定金型２から離隔しているとき、挿脱装置１４はスペーサ７を固定金型２の型合わせ面２２の所定位置まで挿入する。型締装置は、可動金型３を固定金型２に接近させ、型合わせ面２３を型合わせ面２２にスペーサ７を介して当接させ、さらに、型締装置が発生し得る最大の型締力で可動金型３と固定金型２を圧締する。このとき、可動金型３は位置決めされた状態となる。
【００１６】
射出装置は、キャビティ４を充満する所定量の溶融材料６を、スペーサ７の厚さ分容積が広がったキャビティ４へ射出する。図１はこのときの状態を示すものであり、溶融材料６は容積が広がったキャビティ４の全部を満たしていない。このとき、溶融材料６は、通路断面積の狭いキャビティ４に広く均一に流動される必要があることから、可及的高速に射出しなければならない。そのため、高い射出圧力が発生して可動金型３には押し開く方向の大きな射出力が加わる。もし、この力が圧締力より大きいときには、可動金型３はスペーサ７で規定された位置決め位置より開いてしまい、容積がより大きくなったキャビティ４へ射出され厚くなった溶融材料６を、所定の成形品厚さまで圧縮・展延させることが困難となる。したがって、型締装置の型締力は射出力より十分大きくして、射出力により可動金型３が開かないように設定する。
【００１７】
上記射出の工程が終了後、型締力を一瞬低下させたとき、皿バネ１５の弾発力により可動金型３が僅かに開くので、挿脱装置１４でスペーサ７を抜脱する。型締力の低下とスペーサ７が抜脱するまでの時間は無駄時間となり、圧縮工程の難易に大きく影響するので、できるだけ短くしたい。そのため、エアシリンダ装置１２は、金型１の圧締中常にスペーサ７を抜脱するように作動させておいて、実際にスペーサ７が抜脱したことをエアシリンダ装置１２の後端部に設けたリミットスイッチ２８で確認したら、図３に示す圧縮工程を開始させることが好ましい。
【００１８】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の金型がスペーサにより位置決めされた状態を示す部分断面の側面図である。
【図２】図１における可動金型が固定金型から離隔したときの固定金型を示す平面図である。
【図３】本発明の金型が溶融材料を圧縮している状態を示す部分断面の側面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    金型
２    固定金型
３    可動金型
４    キャビティ
５    スプル
６    溶融材料
７    スペーサ
８    ボルト
９    コネクタ
１０  案内部
１１  ブラケット
１２  エアシリンダ装置
１３  ロッド
１４  挿脱装置
１５  皿バネ（弾発部材）
１６  ガイドピン
１７  取付ボルト
１８  固定盤
１９  可動盤
２０  タイバ
２１  射出成形機
２２  型合わせ面
２３  型合わせ面
２４  取付板
２５  取付板
２６  凹部
２７  凸部
２８  リミットスイッチ
【図１】
2005238559.tif 000003
【図２】
2005238559.tif 000004
【図３】
2005238559.tif 000005