(57)【要約】【課題】簡単な構成で、方案部の収縮による曲がりや割れを防止し、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことができる成形金型および成形方法を提供する。【解決手段】成形金型１は、相対向して相対的に近接・遠退可能に配置され、型閉じすることにより内部に、所定形状のキャビティ３０と、プランジャスリーブ２０の先端と各キャビティ３０を連通する鋳造方案３１とを形成する固定金型１０および可動金型１１を少なくとも備えており、可動金型１１には成形品Ｐを押し出すための押し出しピン７０、７１を備えた押し出し機構７を備えており、成形品Ｐの方案部Ｐ１に収縮防止部Ｐ１ａを形成する収縮防止部成形部分９が押し出しピン７１と対応して設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融された成形材料を充填することにより、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する成形金型であって、
前記成形品の方案部に収縮防止部を形成する収縮防止部成形部分を有することを特徴とする成形金型。
【請求項２】
溶融された成形材料を充填して、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する方法であって、
方案部に収縮防止部を形成することを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形金型および成形方法に関し、特に、溶融された成形材料を充填することにより、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する成形金型、および、溶融された成形材料を充填して、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば従来のダイカストマシンおいては、一般に図７〜図９に示すように、衝合されることにより内部に成形しようとする製品Ｐ０’と対応したキャビティ３０’を形成する成形金型１’と、この成形金型１’のキャビティ３０’に溶融化された金属からなる成形材料を射出充填するためのプランジャ装置２とを備えている。従来の一般的な成形金型１’は、固定金型１０’と可動金型１１’とを備えており、また必要に応じて、固定金型１０’に対する可動金型１１’の開閉方向と交差する方向に移動するスライドコア１２’を備えている。プランジャ装置２は、固定金型１０’に接続されたプランジャスリーブ２０と、プランジャスリーブ２０内に摺動可能に嵌挿されてプランジャスリーブ２０内に供給された成形材料をキャビティ３０’内に射出充填するためのプランジャチップ２１とを備えている。固定金型１０’に対して可動金型１１’を衝合させることにより、プランジャスリーブ２０の先端とキャビティ３０’との間には、湯口、湯道、およびゲート等からなる鋳造方案３１’が形成されており、成形材料が凝固した成形品Ｐ’は、キャビティ３０’によって所望の形状に成形された製品Ｐ０’と、鋳造方案３１’によって成形された製品Ｐ０’以外の部分の方案部Ｐ１’とが成形されている。また、必要に応じて成形金型１’ のキャビティ３０’の上方にはオーバーフロー部３２’が設けられ、図１０および図１２に示すように、成形品Ｐ’にオーバーフローＰ２’を成形することもある。
【０００３】
図７に示すように、キャビティ３０’内に射出充填された成形材料が凝固して成形が完了すると、図８に示すように固定金型１０’に対して可動金型１１’を離間させるように移動させて型開きする。このとき、プランジャチップ２１が成形品Ｐ’のビスケット部Ｐ３’を突き出すように前進し、成形品Ｐ’が可動金型１１’に保持されている。その後、図９に示すように、押し出しピン７０’を突き出して成形品Ｐ’を可動金型１１’から押し出し、ロボットなどにより成形品Ｐ’の方案部Ｐ１’を掴んで成形金型１’から自動的に取り出すことが一般に行われている。そして、成形金型１’には、単一の製品Ｐ０’を成形する所謂１個取りのもの（図６を参照）である場合だけでなく、複数の製品Ｐ０’を成形する複数個取りのものである場合もあり、かかる場合には、図１０に示すように、方案部Ｐ１’が単一のビスケット部Ｐ３’と各製品Ｐ０’との間に成形される。
【０００４】
ところで、このようなダイカスト成形においては、溶融された成形材料が金型内で凝固するときに収縮することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。そして、図１０に示すように、所謂２個取りのダイカスト成形の場合においては、方案部Ｐ１’が凝固するときにその中央のビスケット部Ｐ３’に向かって収縮することとなる（図１０の矢印Ｓを参照）。
【０００５】
なお、特許文献１は、壁部とその壁部に交差する交差壁部とを有するダイカスト成形品において、湯じわの発生や酸化物の混入等の不具合を発生させずに凝固収縮巣の発生を防止することを課題としたもので（０００８）、壁部とその壁部に交差する交差壁部とを有するダイカスト成形品を成形するダイカスト用金型であって、前記交差壁部に交差した前記壁部の端面部分に沿って延びる長細状のゲート部を設け、前記ゲート部には、そのゲート部の一部から前記交差壁部に向けて膨出した膨大部を設けたことなどを特徴とするダイカスト用金型が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図８に示したように型開きしてから図９に示したように成形品Ｐ’を取り出すまでの間に、図１０に矢印Ｓで示したように方案部Ｐ１’が凝固するときにその中央のビスケット部Ｐ３’に向かって収縮することにより、図１１に示すように方案部Ｐ１’が成形金型１’の鋳造方案３１’から浮き上がり、その結果として、製品Ｐ０’と方案部Ｐ１’との間などが曲ったり、図１２に鎖線で示すように割れたりすることがある。このような場合には、成形品Ｐ’の方案部Ｐ１’をロボットにより掴んで成形金型１’から自動的に取り出すことができなくなるなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、方案部の収縮による曲がりや割れを防止し、もって、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことができる成形金型および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】
【０００９】
請求項１の成形金型に係る発明は、上記目的を達成するため、溶融された成形材料を充填することにより、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する成形金型であって、前記成形品の方案部に収縮防止部を形成する収縮防止部成形部分を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、溶融された成形材料を充填して、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する方法であって、方案部に収縮防止部を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、収縮防止部成形部分によって成形品の方案部に収縮防止部が形成されるため、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを防止することができ、したがって、方案部の曲がりや割れを防止して、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことが可能な成形金型を提供することができる。
また、請求項２に係る発明によれば、方案部に収縮防止部を形成することにより、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを防止することができ、したがって、方案部の曲がりや割れを防止して、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことが可能な成形方法を提供することができる。
【００１１】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（５）項が請求項２に相当する。
【００１２】
（１）  溶融された成形材料を充填することにより、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する成形金型であって、
前記成形品の方案部に収縮防止部を形成する収縮防止部成形部分を有することを特徴とする成形金型。
【００１３】
（１）項に記載の発明では、収縮防止部成形部分によって成形品の方案部に収縮防止部が形成されるため、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを防止することができ、したがって、方案部の曲がりや割れを防止して、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことができる。
【００１４】
（２）  前記収縮防止部成形部分が、方案部に凸状の収縮防止部を形成する凹部であることを特徴とする（１）項に記載の成形金型。
【００１５】
（２）項に記載の発明では、（１）項に記載の発明において、成形品の方案部と対応する部分に収縮防止部成形部分を凹設することにより、成形品の方案部に凸状の収縮防止部が形成されるため、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを確実に防止することができる。
【００１６】
（３）  前記収縮防止部成形部分が、押し出しピンの周囲に形成された環状の凹部であることを特徴とする（２）項に記載の成形金型。
【００１７】
（３）項に記載の発明では、（２）項に記載の発明において、押し出しピンの周囲に環状の収縮防止部成形部分を凹設することにより、成形品の方案部の収縮防止部が押し出しピンの先端に抱き付くように成形されるため、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを確実に防止することができ、また、収縮防止部を含めて成形品を確実に離型することができる。
【００１８】
（４）  前記環状の凹部からなる収縮防止部成形部分の内側面が、押し出しピンが嵌挿されたブッシュにより構成されていることを特徴とする（３）項に記載の成形金型。
【００１９】
（４）項に記載の発明では、（３）項に記載の発明において、押し出しピンの少なくとも先端近傍にブッシュを外嵌して、このブッシュの周囲に環状の収縮防止部成形部分を凹設することにより、収縮防止部の内周面がブッシュに抱き付くように成形されるため、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを確実に防止することができ、また、収縮防止部を含めて成形品を確実に離型してからさらに押し出しピンの先端から確実に取り外すことができる。
【００２０】
（５）  溶融された成形材料を充填して、所望の形状の製品と該製品以外の方案部とからなる成形品を成形する方法であって、
方案部に収縮防止部を形成することを特徴とする成形方法。
【００２１】
（５）項に記載の発明では、方案部に収縮防止部を形成することにより、型開きしてから取り出すまでの間に成形品の方案部が凝固により収縮するのを防止することができ、したがって、方案部の曲がりや割れを防止して、確実に成形品をロボットにより自動的に取り出すことが可能な成形方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
最初に、本発明の成形金型の実施の一形態を、所謂２個取りのダイカスト成形金型の場合により、図１〜図４に基づいて説明する。同一符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の成形金型１は、概略、相対向して相対的に近接・遠退可能に配置され、型閉じすることにより内部に、所定形状のキャビティ３０と、プランジャスリーブ２０の先端と各キャビティ３０を連通する鋳造方案３１とを形成する固定金型１０および可動金型１１を少なくとも備えており、可動金型１１には成形品Ｐを押し出すための押し出しピン７０、７１を備えた押し出し機構７を備えており、さらに、成形品Ｐの方案部Ｐ１に収縮防止部Ｐ１ａを形成する収縮防止部成形部分９が押し出しピン７１と対応して設けられている。
【００２３】
固定金型１０は、ダイカストマシンの固定盤４に取り付けられており、可動金型１１と対向する面にプランジャ装置２のプランジャスリーブ２０の先端が貫通して同一面を形成するように配設されている。プランジャスリーブ２０内にはプランジャチップ２１が摺動可能に嵌挿されている。また固定金型１０の可動金型１１と対向する面には、ロケートピン８０が設けられている。
【００２４】
可動金型１１は、ダイカストマシンの可動盤５に取付けられている。可動盤５には、可動金型１１を固定金型１０に対して開閉移動するとともに成形時に所定の圧力で型締するための型締装置が接続されている。可動金型１１の固定金型１０と対向する面であってロケートピン８０と対応する位置には、ブッシュ８１を担持した穴が形成されている。可動金型１１のキャビティ３０と鋳造方案３１との所定位置には押し出し機構７の押し出しピン７０、７１が設けられており（鋳造法案３１と対応する押し出しピン７１については後述する）、各押し出しピン７０、７１の基端部は押し出しプレート７２に接続されている。各押し出しピン７０、７１の先端面は、後退した状態のときには、それぞれキャビティ３０および鋳造方案３１と同一面を形成するように配置されている。
【００２５】
そして、この実施の形態では、固定金型１０に対する可動金型１１の開閉方向と交差する方向に移動するスライドコア１２を備えている。スライドコア１２は、可動金型１１の固定金型１０と対向する面の上方に摺動可能に配設されており、シリンダなどからなるアクチュエータ６に支持されている。さらに、各キャビティ３０の上方にはオーバーフロー部３２が形成されている。
【００２６】
各キャビティ３０と連通する鋳造方案３１には、図５に参照されるように成形品Ｐの方案部Ｐ１に形成する収縮防止部Ｐ１ａと対応して、押し出しピン７１が複数配置されている。そして、図４に示すように、押し出しピン７１が挿通されている穴の鋳造方案３１側の端部には、それぞれ凹部９０が形成されている。さらに、押し出しピン７１が挿通されている穴の鋳造方案３１側には、それぞれブッシュ７５が、凹部９０内に突出し、且つ、後退した状態の押し出しピン７１（図４の（ａ）を参照）と互いの先端面が同一平面を形成するように配設されている。したがって、この実施の形態においては、ブッシュ７５の外周面と凹部９０の内周面および底面によって環状の収縮防止部成形部分９が構成されている。なお、ブッシュ７５の外周面と凹部９０の内周面（収縮防止部成形部分９の内周側面と外周側面と言換えることもできる）には抜き勾配が形成されている。
【００２７】
次に、本発明の成形方法を、上述したように構成された成形金型１を使用する場合によって、その作動とともに詳細に説明する。
本発明の成形方法は、概略、溶融された成形材料を充填して、所望の形状の製品Ｐ０と該製品Ｐ０以外の方案部Ｐ１とからなる成形品Ｐを成形するに際して、成形品Ｐの方案部Ｐ１に金型１１と係合する収縮防止部Ｐ１ａを形成するものである。
【００２８】
上述したように、可動金型１１の鋳造方案３１に位置する押し出しピン７１の先端の周囲には、環状の収縮防止部成形部分９が形成されている。このような成形金型１を用いて成形品Ｐを成形するに際しては、最初に、型締装置により固定金型１０に対して可動金型１１を衝合させて所定の圧力で型締する。このとき、スライドコア１２は、シリンダなどからなるアクチュエータ６の駆動によって可動金型１１の固定金型１０に対する対向面上の所定の位置に配置されており、固定金型１０に対する可動金型１１の型締によって固定されている。また、押し出しピン７０、７１の基端部が接続された押し出しプレート７２は後退位置にあり、したがって、鋳造方案３１とキャビティ３０の所定の位置に配設された押し出しピン７０、７１の先端面は、それぞれキャビティ３０と鋳造方案３１の表面と同一面を形成している。
【００２９】
この状態で、図１に示すように、プランジャ装置２のプランジャチップ２１を前進させてプランジャスリーブ２０内に供給された成形材料である溶融金属を鋳造方案３１から各キャビティ３０内へと射出充填し、オーバーフロー部３２まで溢れ出させる。そして、溶融金属が凝固すると、図５に示した実施の形態では、ビスケット部Ｐ３を介して方案部Ｐ１と製品Ｐ０と複数のオーバフローＰ２とをそれぞれ一対で連続した一体の成形品Ｐが成形されることとなる。そして、図４の（ａ）に拡大断面図で示したように、可動金型１１の押し出しピン７１のブッシュ７５の周囲に環状に形成された収縮防止部成形部分９によって、成形品Ｐの方案部Ｐ１には収縮防止部Ｐ１ａがブッシュ７５に抱き付くように形成される。そのため、成形品Ｐの方案部Ｐ１ａが凝固する際に、ビスケット部Ｐ３に向かって収縮しようとする（図１０の矢印Ｓを参照）ことが防止される。
【００３０】
溶融金属が凝固して成形品Ｐが成形されると、図２に示すように、プランジャスリーブ２０の先端からプランジャチップ２１を突き出すように前進させるとともに、ダイカストマシンの型締装置の駆動によって可動金型１１を固定金型１０から引き離すようにして型開きする。このとき成形品Ｐは、固定金型１０から離型されて、可動金型１１に張り付いた状態となっている。成形品Ｐの方案部Ｐ１は、その収縮防止部Ｐ１ａが押し出しピン７１のブッシュ７５に抱き付くように形成されているため、型開きによって浮き上がる（図１１を参照）ことがなく、したがって、製品Ｐ０と方案部Ｐ１との間などが曲ったり割れたりする（図１２の鎖線を参照）ことがないため、成形品Ｐの方案部Ｐ１をロボットにより確実に掴んで成形金型１から自動的に取り出すことができる。
【００３１】
その後、スライドコア１２をアクチュエータ６によって上昇退避させ、成形品Ｐの方案部Ｐ１をロボットなどによって掴んだ状態で、押し出し機構７の押し出しプレート７２を図３の左方へ前進させることにより押し出しピン７０、７１を突き出して、成形品Ｐを可動金型１１から離型させて取り出す。
【００３２】
このとき、図４の（ａ）に示したように成形品Ｐの方案部Ｐ１の収縮防止部Ｐ１ａがブッシュ７５に抱き付くように形成されているため、このブッシュ７５内の押し出しピン７１を突き出すと、図４の（ｂ）に示すように成形品Ｐの方案部Ｐ１の収縮防止部Ｐ１ａがブッシュ７５から引き離され、しかも、収縮防止部Ｐ１ａが押し出しピン７１から離れているため、成形品Ｐを曲げたり割ったりすることなく、容易に且つ確実に取り出すことができる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態では、ダイカスト成形金型の場合により説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、重力鋳造など他の溶融された金属からなる成形材料をキャビティ３０内で成形し、或は、溶融された樹脂からなる成形材料をキャビティ３０内で成形する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の型締めした状態のダイカスト成形金型の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１の状態から型開きした状態を示す断面図である。
【図３】図２の状態から成形品を突き出した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の収縮防止部成形部分により形成された成形品の方案部に収縮防止部と、これを押し出しピンにより突き出した状態を説明するために示した部分各台断面図である。
【図５】本発明により成形された２個取りの場合の成形品の正面図である。
【図６】本発明により成形された１個取りの場合の成形品の正面図である。
【図７】従来の型締めした状態のダイカスト成形金型の実施の一形態を示す断面図である。
【図８】図７の状態から型開きした状態を示す断面図である。
【図９】図８の状態から成形品を突き出した状態を示す断面図である。
【図１０】従来の成形金型により成形された成形品の方案部の凝固時における収縮を説明するために示した正面図である。
【図１１】従来の技術により成形された方案部が凝固時の収縮により浮き上がった状態を説明するために示した部分拡大断面図である。
【図１２】従来の技術により成形された成形品の、方案部が凝固時に収縮することにより浮き上がって製品と方案部との間が曲がり割れる状態を説明するために示した断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｐ：成形品、  Ｐ０：製品、  Ｐ１：方案部、  Ｐ１ａ：収縮防止部、  １：成形金型、  ２：プランジャ装置、  ７：押し出し機構、  ９：収縮防止部成形部分  １０：固定金型、  １１：可動金型、  ７１：押し出しピン、  ７５：ブッシュ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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