(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にキャビティが形成された樹脂成形金型であって、形成されるキャビティと同じ形状の仮想キャビティを有する金型形成部材を形成し、この金型形成部材を任意の切断面で切断して切断面における仮想キャビティの輪郭の内周に接する多角形を想定し、この多角形の各辺に対応して上記金型形成部材を多角形の各辺を有するように複数のブロック体に分断し、分断した複数のブロック体の上記多角形の各辺と対応する部分を、形成しようとするキャビティに基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成ることを特徴とする樹脂成形金型の構造。
【請求項２】
コアを形成する樹脂成形金型であって、形成されるコアと同じ形状の仮想コアを有する金型形成部材を形成し、この金型形成部材を任意の切断面で切断して切断面における仮想コアの輪郭の外周に接する多角形を想定し、この多角形の各辺に対応して上記金型形成部材を多角形の各辺を有するように複数のブロック体に分断し、分断した複数のブロック体の上記多角形の各辺と対応する部分を、形成しようとするコアに基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成ることを特徴とする樹脂成形金型の構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の多角形が、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部を有する金型形成部材を任意の切断面で切断して、この切断面における仮想型部の輪郭に接する四角形であって、この四角形を一面とし且つ上記仮想型部に接する直方体が仮想型部の形状体積との差が最小となるように設定される四角形であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項４】
請求項１又は請求項２の多角形が、２つの分割四角形の対向する各一辺を接合して形成される四角形からなり、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部を有する金型形成部材を第１の切断面で切断し、さらに第１の切断面と直交する第２の切断面に沿って切断して、仮想型部を２つの分割仮想型部に分割すると共に金型形成部材を２つの分割金型形成部材に分割し、第２の切断面に一辺を有し且つ第１の切断面における一方の分割仮想型部の分割輪郭に接する一方の分割四角形であって、この一方の分割四角形を一面とし且つ一方の分割輪郭に接する一方の直方体を想定し且つこの一方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記一方の分割四角形を設定し、第２の切断面に一辺を有し且つ第１の切断面における他方の分割仮想型部の分割輪郭に接する他方の分割四角形であって、この他方の分割四角形を一面とし且つ他方の分割輪郭に接する他方の直方体を想定し且つこの他方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記他方の分割四角形を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項５】
仮想型部の輪郭が平面部と曲面部とからなる場合において、金型形成部材の切断面を平面部と曲面部の境界に設定することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項６】
加工したブロック体を組立てる際に、隣接するブロック体間の接合面を目張りすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項７】
ブロック体の加工時に、ブロック体の接合面内に温調回路を加工することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項８】
複数のブロック体の接合面を貫通して各ブロック体内部に組み込まれる温調回路形成用の熱伝導率の高い材料を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項９】
複数のブロック体を組み立てて構成されるキャビティ型とコア型との間のクリアランスを、キャビティ型及びコア型とは別の分割型部にて調整可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【請求項１０】
隣接するブロック体の一方の接合面に嵌合凸部を設け、他方の接合面に上記嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂成形金型の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形金型の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平９−１５０２２８号公報には、三次元ＣＡＤデータから金属板の厚さごとのスライスデータを求めて、複数の金属板を１枚ずつ精密切断し、切断した金属板を順次積層し、積層した金属板を順次接合し、その後金属板間の断差を除去することにより製造される樹脂成形金型が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のような方法で製造される樹脂成形金型にあっては、複数の金属板を１枚ずつ精密切断しなければならず、材料のみを効率的に加工することができないために、材料に無駄が生じるという問題がある。さらに、金属板を積層するために、金属板間の断差等の接合部跡が生じるという問題もある。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工の材料を削減して、コストの低減、材料の省資源化を図ることができ、しかも加工に要する時間を短縮して生産性の向上を図ることができ、さらに加工に使用する加工機の選択範囲を広げることができる樹脂成形金型の構造を提供するにあり、別の目的とするところは、ブロック体の材料取りを容易に行うことができ、また複雑な形状の仮想型部に容易に対応でき、通常の分割型よりも継ぎ目部分の外観品質を向上させることができ、また温調穴を別加工しないで、同一段取りで加工することができ、また型内に温調媒体を通過させても温調媒体漏れが型内には生じることがなく、また型間のクリアランスの調整が容易であり、さらに複数のブロック体をはめこみによって組立てることができる樹脂成形金型の構造を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、内部にキャビティ２が形成された樹脂成形金型であって、形成されるキャビティ２と同じ形状の仮想キャビティ２ａを有する金型形成部材４を形成し、この金型形成部材４を任意の切断面Ａで切断して切断面Ａにおける仮想キャビティ２ａの輪郭の内周に接する多角形５を想定し、この多角形５の各辺５ａに対応して上記金型形成部材４を多角形５の各辺５ａを有するように複数のブロック体７に分断し、分断した複数のブロック体７の上記多角形５の各辺５ａと対応する部分を、形成しようとするキャビティ２に基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成ることを特徴としており、このように構成することで、金型形成部材４のうちの多角形５の内側で囲まれた部分が非有効被加工部２６となり、この部分の加工を削減できると共に、複数のブロック体７を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に加工することができ、さらに、金型形成部材４をブロック体７に複数分割することによって、金型形成部材４の加工に際して大型の加工機を使用する必要がなくなり、加工速度を速めることが容易となる。
【０００６】
また本発明は、コア３を形成する樹脂成形金型であって、形成されるコア３と同じ形状の仮想コア３ａを有する金型形成部材４を形成し、この金型形成部材４を任意の切断面Ａで切断して切断面Ａにおける仮想コア３ａの輪郭の外周に接する多角形５を想定し、この多角形５の各辺５ａに対応して上記金型形成部材４を多角形５の各辺５ａを有するように複数のブロック体７に分断し、分断した複数のブロック体７の上記多角形５の各辺５ａと対応する部分を、形成しようとするコア３に基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成ることを特徴としており、このように構成することで、金型形成部材４のうちの多角形５よりも外側の部分が非有効被加工部２６となり、この部分の加工を削減できると共に、複数のブロック体７を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に加工することができ、さらに、金型形成部材４をブロック体７に複数分割することによって、金型形成部材４の加工に際して大型の加工機を使用する必要がなくなり、加工速度を速めることが容易となる。
【０００７】
ここで、上記多角形５が、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部９を有する金型形成部材４を任意の切断面Ａで切断して、この切断面Ａにおける仮想型部９の輪郭に接する四角形であって、この四角形を一面とし且つ上記仮想型部９に接する直方体が仮想型部の形状体積との差が最小となるように設定される四角形であるのが好ましく、この場合、ブロック体７の材料取りを仮想型部の形状体積との差が最小となる直方体によって容易に且つ無駄なく行うことができる。
【０００８】
また上記多角形５が、２つの分割四角形１１ａ，１１ｂの対向する各一辺を接合して形成される四角形からなり、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部９を有する金型形成部材４を第１の切断面Ａで切断し、さらに第１の切断面Ａと直交する第２の切断面Ｂに沿って切断して、仮想型部９を２つの分割仮想型部９ａ，９ｂに分割すると共に金型形成部材４を２つの分割金型形成部材４ａ，４ｂに分割し、第２の切断面Ｂに一辺を有し且つ第１の切断面Ａにおける一方の分割仮想型部９ａの分割輪郭に接する一方の分割四角形１１ａであって、この一方の分割四角形１１ａを一面とし且つ一方の分割輪郭に接する一方の直方体を想定し且つこの一方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記一方の分割四角形１１ａを設定し、第２の切断面Ｂに一辺を有し且つ第１の切断面Ａにおける他方の分割仮想型部９ｂの分割輪郭に接する他方の分割四角形１１ｂであって、この他方の分割四角形１１ｂを一面とし且つ他方の分割輪郭に接する他方の直方体を想定し且つこの他方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記他方の分割四角形１１ｂを設定するのが好ましく、この場合、ブロック体７の材料取りを分割仮想型部の形状体積との差が最小となる２つの直方体によって容易に且つ無駄なく行うことができると共に、複雑な形状の仮想型部９にも容易に対応できるものとなる。
【０００９】
また上記仮想型部９の輪郭が平面部１２と曲面部１３とからなる場合において、金型形成部材４の切断面Ａを平面部１２と曲面部１３の境界１４に設定するものであるのが好ましく、この場合、組立て後は、金型形成部材４の分断面にシャープエッジがなくなり、分割されたブロック体７の継ぎ目部分が合わせやすくなる。
【００１０】
また上記加工したブロック体７を組立てる際に、隣接するブロック体７間の接合面１５を目張り１７するのが好ましく、この場合、通常の分割型よりも継ぎ目部分の外観品質を向上させることができる。
【００１１】
また上記ブロック体７の加工時に、ブロック体７の接合面１５内に温調回路１６を加工するのが好ましく、この場合、温調穴を別加工しないで、同一段取りで加工することができる。
【００１２】
また上記複数のブロック体７の接合面１５を貫通して各ブロック体７内部に組み込まれる温調回路形成用の熱伝導率の高い材料１８を備えているのが好ましく、この場合、型内に温調媒体を通過させても温調媒体漏れが型内には生じなくなり、型内には温調のためのシール加工が不要となり、さらに低圧成形品の場合では型の位置決めが容易となる。
【００１３】
また上記複数のブロック体７を組み立てて構成されるキャビティ型１９とコア型２０との間のクリアランスを、キャビティ型１９及びコア型２０とは別の分割型部２１にて調整可能とするのが好ましく、この場合、分割型部２１の重量のみを支えてキャビティ型１９とコア型２０間のクリアランスを調整することが可能となり、作業上安全に且つ効率良く作業ができ、仕上げの調整時間の短縮化を図ることができる。
【００１４】
また上記隣接するブロック体７の一方の接合面１５に嵌合凸部２２を設け、他方の接合面１５に上記嵌合凸部２２が嵌合する嵌合凹部２３を設けるのが好ましく、この場合、複数のブロック体７をはめこみによって組立てることができるので、成形時に成形圧に十分に耐え得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例として、樹脂製の浴槽パネルを成形するための樹脂成形金型１の構造を例示する。
【００１６】
本実施形態では、図１〜図３に示すように、三次元曲面を成形形状として有する樹脂成形金型１を製造するにあたって、形成されるキャビティ２と同じ形状の仮想キャビティ２ａを有する金型形成部材４を形成し、この金型形成部材４を任意の切断面Ａで切断して切断面Ａにおける仮想キャビティ２ａの輪郭の内周に接する多角形５を想定し、この多角形５の５ａに対応して上記金型形成部材４を多角形５の各辺５ａを有するように複数のブロック体７に分断し、分断した複数のブロック体７の上記多角形５の各辺５ａと対応する部分を、形成しようとするキャビティ２に基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てるようにしたものである。
【００１７】
ここで図１は、樹脂成形金型１を任意の切断面Ａ（本例ではＰＬ面）から見た断面図を示しており、内部には成形形状と一致するキャビティ２が形成されている。図２はキャビティ２と同一形状の仮想キャビティ２ａの分割決定図を示している。つまり図２（ａ）に示すように、金型形成部材４の切断面Ａ（図１）における仮想キャビティ２ａの輪郭の内周に接する多角形５（本例では五角形）を想定する。このとき、想定される多角形５としては五角形に限られるものではなく、例えば四角形や六角形等であってもよいものである。要は分割数が少なく、しかも仮想キャビティ２ａの輪郭にできるだけ近づくような多角形状が好ましい。またこの分割時において、材料のコストを考慮して分割する場合には、その分割部品は一部結合しても構わないので、例えば図２（ｂ）のような少ない分割数で材料取りを行うのが好ましい。
【００１８】
図３は材料取りから型結合までの工程を示している。材料取りでは、多角形５の各辺５ａに対応して金型形成部材４を五角形の各辺を有するように５つのブロック体７に分断する。分断された５つのブロック体７は、組立て後のキャビティ２形状に対応する三次元曲面のＣＡＤ／ＣＡＭデータにより別々の加工機（マシニング、ワイヤー、放電等）により並列加工する。このとき分断した５つブロック体７の多角形５の各辺５ａと対応する部分（図３（ｂ）のイ〜ホで示す部分）を、形成しようとするキャビティ２に基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ切削加工し、加工後に図３（ｃ）に示すように、ブロック体７の分断を考えたときの配置に結合する。結合は、ガス溶接、レーザーザ溶接、ボルト締結等により行う。
【００１９】
従って、図３（ａ）に示す多角形５の内側で囲まれた部分が非有効被加工部２６となり、この部分の加工を削減できるので、材料の省資源化を図ることができる。またこのときの多角形５は、仮想キャビティ２ａに内接しており、この多角形５の各辺５ａを有するように複数のブロック体７に分断されるので、上記非有効被加工部２６をできるだけ大きく設定することができ、不要な材料取りができるだけ少なくて済むようにすることができる結果、加工に要する手間やコストを大幅に削減できるものである。また複数のブロック体７を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に並列加工することができるので、加工に要する時間を大幅に短縮でき、生産性の向上を図ることができると共に、金型形成部材４を複数のブロック体７に分割することによって、ブロック体７の加工時に大型の加工機を使用する必要がない。つまり、１つの大きな金型形成部材４を加工する場合は、それに合った大型の加工機を使用しなければならず、使用する加工機の種類が決まったものとなるが、本発明のように複数のブロック体７に分割して並列加工する方法にあっては、使用できる加工機の機種を広げることができる。これにより、加工に制限のある大型の加工機を用いなくて済み、小型のＭＣ、放電、ワイヤー等の使用が可能となり、加工速度がトータルで速くなるという利点がある。
【００２０】
図４〜図６は他の実施形態を示している。図４は、コア３を形成する樹脂成形金型１の切断面Ａ（ＰＬ面）を示し、図５はコア３と同じ形状の仮想コア３ａの分割決定図を示しており、図６は材料取りからブロック体７の型結合までの工程を示している。基本的には図１〜図３の実施形態と同様である。先ず、形成されるコア３と同形状の仮想コア３ａの輪郭の外周に接する多角形５を想定し、図５に示すように、多角形５の各辺５ａに対応して金型形成部材４を多角形５の各辺５ａを有するように３つのブロック体７に分断し、この分断した３つのブロック体７を、組立て後のコア３形状に対応する三次元曲面のＣＡＤ／ＣＡＭデータにより別々の加工機（マシニング、ワイヤー、放電等）により並列加工する。なお分断された５つのブロック体７の加工方法は前記実施形態と同様である。図６（ｃ）は最終型部を示している。
【００２１】
従って、図５（ａ）に示す多角形５の外側の部分が、図６（ａ）に示すような非有効被加工部２６となり、この部分の加工を削減できるので、図１〜図３の実施形態と同様、材料の省資源化を図ることができると共に、複数のブロック体７を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に並列加工することが可能となり、加工に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができ、さらに金型形成部材４をブロック体７に複数分割することによって、加工機の選択幅を拡大できるという効果が得られる。
【００２２】
図７、図８は、金型形成部材４の切断面Ａ（ＰＬ面）における仮想キャビティ２ａの輪郭の内周に接する多角形５が四角形６である場合を示している。本例では、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状として球状の仮想型部９を有する金型形成部材４を想定する。仮想型部９とは、仮想キャビティ又は仮想コアのいずれかを意味する概念であり、ここでは球状の仮想キャビティを意味している。この球状の仮想型部９を有する金型形成部材４を切断面Ａで切断してこの切断面Ａにおける仮想型部９の輪郭に接する四角形６を想定する。このとき四角形６を一面とし且つ上記仮想型部９に接する六面体からなる直方体１０が仮想型部９の形状体積との差が最小となるように上記四角形６を想定する。
【００２３】
ここで、上記球状の仮想型部９と直方体１０との接点条件を予め設定し、金型形成部材４を分断するための最適な分断値を数値的に求めることができる。図７では切断面Ａのセンターを中心に仮想型部９の一部を構成する半球が位置するものとし、その中心にＸＹＺ軸を設置したときの半球の式（１）と、切断面Ａに１平面を有し且つ半球に内接する直方体１０の体積の式（２）とから、接点条件を求めることができる。
【００２４】
ｘ2＋ｙ2＋ｚ2＝Ｒ2……（１）
なお、（Ｚ、Ｒ≧０）、Ｒは半球の半径である。
【００２５】
Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）＝４ＸＹＺ……（２）
なお、Ｘ、Ｙ、Ｚは内接点の座標の絶対値である。
【００２６】
ここで、上記式（１）と式（２）より、最大となる体積は、
Ｓ＝Ｒ3／４√２）……（３）である。
【００２７】
このとき、内接点（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）は、（Ｒ／２、Ｒ／２、Ｒ／√２）、（−Ｒ／２、Ｒ／２、Ｒ／√２）、（Ｒ／２、−Ｒ／２、Ｒ／√２）、（−Ｒ／２、−Ｒ／２、Ｒ／√２）となる。
【００２８】
この接点条件により、金型形成部材４の分断面が決まり、この分断面に沿って金型形成部材４を分断することによって、平面分断の最適化を図ることができる。しかも直方体１０の体積分である非有効被加工部だけ加工材料の減少を図ることができるという利点に加えて、ブロック体７の材料取りを仮想型部の形状体積との差が最小となる直方体１０によって無駄なく行えるという利点がある。
【００２９】
なお、図７、図８ではキャビティ型の場合を示しているが、コア型の場合にも同様に適用できるものである。
【００３０】
図９、図１０は図１〜図３の変形例を示している。この例では、多角形５を２つの四角形１１ａ，１１ｂで形成したものである。仮想キャビティ２ａを上下２区画に分けて、一方の区画内に２点ａ，ｂで内接する一方の四角形１１ａを想定し、他方の区画内に３点ｃ〜ｅで内接する他方の四角形１１ｂを想定し、さらにこれら２つの四角形１１ａ，１１ｂの対向する２辺を重ねあわせた多角形５を想定し、図９に示すように、多角形５の各辺５ａ，５ｂに対応して金型形成部材４を多角形５の各辺５ａ，５ｂを有するように６つのブロック体７に分断し、分断した６つのブロック体７の上記多角形５の各辺５ａと対応する部分を、形成しようとするキャビティ２に基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てるようにしたものである。このときの加工は図１〜図３の実施形態と同様、図１０のようにして行う。この例においても被加工部が内接する六面体の体積分である非有効被加工部２６だけ材料を削減できるという利点に加えて、複雑な仮想キャビティ２ａの形状にも容易に対応できるものとなる。なお、図９、図１０では、キャビティ型を例示しているが、もちろん、コア型についても同様に適用可能である。
【００３１】
図１１は、更に他の実施形態を示している。この例では、前記の多角形５が、２つの分割四角形１１ａ，１１ｂの対向する各一辺を接合して形成された場合を示している。本例では、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部９を有する金型形成部材４を第１の切断面Ａに沿って切断し、さらにこの第１の切断面Ａと直交する第２の切断面Ｂに沿って切断して、図１１（ｂ）に示すように、仮想型部９を２つの分割仮想型部９ａ，９ｂに分割すると共に金型形成部材４を２つの分割金型形成部材４ａ，４ｂに分割する。そして図１１（ｃ）に示すように、第２の切断面Ｂに一辺を有し且つ第１の切断面Ａにおける一方の分割仮想型部９ａの分割輪郭に接する一方の分割四角形１１ａを想定する。このとき一方の分割四角形１１ａを一面とし且つ一方の分割輪郭に接する一方の直方体を想定し且つこの直方体が分割仮想型部９ａの形状体積との差が最小となるように一方の分割四角形１１ａを設定する。同様にして、第２の切断面Ｂに一辺を有し且つ第１の切断面Ａにおける他方の分割仮想型部９ｂの分割輪郭に接する他方の分割四角形１１ｂを想定する。このとき他方の分割四角形１１ｂを一面とし且つ他方の分割輪郭に接する他方の直方体を想定し、且つこの直方体が分割仮想型部９ｂの形状体積との差が最小となるように上記他方の分割四角形１１ｂを設定する。このように２つの分割四角形１１ａ，１１ｂを想定して、図１１（ｄ）に示すように材料取りを行う。その後の加工は前記実施形態と同様である。この場合、ブロック体７の材料取りを分割仮想型部の形状体積との差が最小となる２つの直方体、つまり分割四角形１１ａ，１１ｂを一面とし且つ分割輪郭に接する直方体によって容易に且つ無駄なく行うことができると共に、複雑な形状の仮想型部９にも容易に対応できるものとなる。
【００３２】
図１２〜図１４は更に他の実施形態を示している。この例では、仮想型部９の輪郭が平面部１２と曲面部１３とからなる場合において、金型形成部材４の切断面Ａを平面部１２と曲面部１３の境界１４に設定すると共に、多面体の平面部１２を仮想型部９の平面部形状に近づくような面で分断して材料取りを行うようにしたものである。これにより、前記実施形態と同様な効果に加えて、組立て後は、図１４（ｂ）に示すように分断面にシャープエッジが生じないため、分割されたブロック体７の継ぎ目部分が合わせやすくなるという利点がある。
【００３３】
図１５は加工したブロック体７を組立てる際に、ブロック体７間の接合面１５を目張り１７するようにしたものである。本例では、樹脂成形金型１の結合方法として、結合部である継ぎ目部分に最小限の開先を入れ、低温溶接（またはロウ付け）により継ぎ目表面を目張り１７をし、最後に磨き仕上げを行う。なお、樹脂成形圧力は、ボルトやキー３０等の構造により受ける。これにより、通常の分割型よりも継ぎ目部分の外観品質を向上させることができるものである。
【００３４】
図１６、図１７は、ブロック体７の加工時に、ブロック体７同士の接合面１５に沿って温調回路１６を形成する場合を示している。温調回路１６とは、金型成形時に、金型内との熱交換を効率的に行うための媒体（例えば水、油、蒸気など）の流路をいう。この樹脂成形金型１における加工において、図１７に示すように、各ブロック体７において、型部加工面と同一面となる接合面１５（分割合わせ面）に温調回路１６を設けるための必要な温調断面を決定し、それに必要な温調穴１６ａを同時加工する。このとき、温調用媒体の漏れを防ぐためにシール溝３１を温調穴１６ａの両サイドに同時加工する。従って、ブロック体７の加工面と同時に温調回路１６を接合面１５内に同時加工することによって、温調穴を別加工しないで、同一段取りで加工でき、加工時間短縮を図ることができる。
【００３５】
図１８は複数のブロック体７の接合面１５を貫通して各ブロック体７内部に組み込まれる温調回路形成用の熱伝導率の高い材料１８を備えている場合を示している。本例では、熱伝導率の高い材料１８として銅パイプが用いられる。つまり分割合わせ面となる接合面１５を貫通する温調回路を設けるために必要な温調断面を決定し、それに必要な温調穴を加工し、分断したときの配置に結合し、熱伝導の高い銅パイプを隙間なく挿入する。そこに温調媒体を通過させても温調媒体漏れが型内には生じないため、型内には温調のためのシール加工が不要となる。また、低圧成形品の場合では、銅パイプを利用して型の位置決めも容易にできるようになる。
【００３６】
図１９は、複数のブロック体７を組み立てて構成されるキャビティ型１９とコア型２０との間のクリアランスを、キャビティ型１９及びコア型２０とは別の分割型部２１にて調整可能とする場合を示している。ここで、分割型部２１とは、射出、圧縮、ＳＭＣ成形、ＢＭＣ成形等で、成形型締め時に成形材料の流れを止めて、型内圧がかかり、且つエアー溜まりがないようなクリアランスを必要とする部分であり、ランド部、或いはシェアエッジとも呼ばれる。図１９，図２０において分割型部２１のクリアランスを調整する場合は、金型全ての重量を支えて調整作業をするよりも、分割型部２１のみの重量を単独で支えて調整する方が作業上安全に効率良く作業ができるため、分割型部２１を別の型部品で構成してある。従って、分割型部２１の重量のみを支えてキャビティ型１９とコア型２０間のクリアランスを調整することにより、作業上安全に且つ効率良く作業ができ、仕上げの調整時間の短縮化を図ることができるものである。
【００３７】
図２１，図２２は隣接するブロック体７の一方の接合面１５に嵌合凸部２２を設け、他方の接合面１５に上記嵌合凸部２２が嵌合する嵌合凹部２３を設けて、ブロック体７をはめこみ構造にした一例を示している。実施形態１と同様な樹脂成形金型１のキャビティ２を部分的に材料が重なるような形で、実施形態１と同様な平面で分断して、各ブロック体７を加工する。そのブロック体７を分断した配置に結合する時、分割合わせ面となる接合面１５に凹凸くさび形状をした嵌合凸部２２と嵌合凹部２３とを加工し、はめこみ式とすることによって、樹脂成形圧を受けることができる構造とする。このようにブロック体７をはめこみ構造とすることによって成形時に成形圧に十分に耐え得ることができると共に、接合加工工程の短縮化を図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
上記のように本発明のうち請求項１記載の発明は、内部にキャビティが形成された樹脂成形金型であって、形成されるキャビティと同じ形状の仮想キャビティを有する金型形成部材を形成し、この金型形成部材を任意の切断面で切断して切断面における仮想キャビティの輪郭の内周に接する多角形を想定し、この多角形の各辺に対応して上記金型形成部材を多角形の各辺を有するように複数のブロック体に分断し、分断した複数のブロック体の上記多角形の各辺と対応する部分を、形成しようとするキャビティに基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成るから、金型形成部材のうちの多角形の内側で囲まれた部分が非有効被加工部となり、この部分の加工を削減できるので、材料の省資源化を図ることができる。また複数のブロック体を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に加工することが可能であるので、加工に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。さらに、金型形成部材をブロック体に複数分割することによって、金型形成部材の加工に際して大型の加工機を使用する必要がなく、使用さる加工機の選択範囲を広げることができ、加工速度の速い加工機を選択できるという利点がある。
【００３９】
また請求項２記載の発明は、コアを形成する樹脂成形金型であって、形成されるコアと同じ形状の仮想コアを有する金型形成部材を形成し、この金型形成部材を任意の切断面で切断して切断面における仮想コアの輪郭の外周に接する多角形を想定し、この多角形の各辺に対応して上記金型形成部材を多角形の各辺を有するように複数のブロック体に分断し、分断した複数のブロック体の上記多角形の各辺と対応する部分を、形成しようとするコアに基づいて予め設定された三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づきそれぞれ加工して、金型に組立てて成るから、金型形成部材のうちの多角形よりも外側の部分が非有効被加工部となり、この部分の加工を削減できるので、材料の省資源化を図ることができる。また複数のブロック体を並べて三次元ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて同時に加工することが可能であるので、加工に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。さらに、金型形成部材をブロック体に複数分割することによって、金型形成部材の加工に際して大型の加工機を使用する必要がなく、使用加工機の選択範囲を広げることができる。
【００４０】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の多角形が、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部を有する金型形成部材を任意の切断面で切断して、この切断面における仮想型部の輪郭に接する四角形であって、この四角形を一面とし且つ上記仮想型部に接する直方体が仮想型部の形状体積との差が最小となるように設定される四角形であるから、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、ブロック体の材料取りを仮想型部の形状体積との差が最小となる直方体によって容易に且つ無駄なく行うことができる。
【００４１】
また請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２の多角形が、２つの分割四角形の対向する各一辺を接合して形成される四角形からなり、数値的に表現可能な三次元曲面を成形形状とした仮想型部を有する金型形成部材を第１の切断面で切断し、さらに第１の切断面と直交する第２の切断面に沿って切断して、仮想型部を２つの分割仮想型部に分割すると共に金型形成部材を２つの分割金型形成部材に分割し、第２の切断面に一辺を有し且つ第１の切断面における一方の分割仮想型部の分割輪郭に接する一方の分割四角形であって、この一方の分割四角形を一面とし且つ一方の分割輪郭に接する一方の直方体を想定し且つこの一方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記一方の分割四角形を設定し、第２の切断面に一辺を有し且つ第１の切断面における他方の分割仮想型部の分割輪郭に接する他方の分割四角形であって、この他方の分割四角形を一面とし且つ他方の分割輪郭に接する他方の直方体を想定し且つこの他方の直方体が分割仮想型部の形状体積との差が最小となるように上記他方の分割四角形を設定するものであるから、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、この場合、ブロック体の材料取りを分割仮想型部の形状体積との差が最小となる２つの直方体によって容易に且つ無駄なく行うことができると共に、複雑な形状の仮想型部にも容易に対応できるものである。
【００４２】
また請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４の効果に加えて、仮想型部の輪郭が平面部と曲面部とからなる場合において、金型形成部材の切断面を平面部と曲面部の境界に設定するものであるから、組立て後は、金型形成部材の分断面にシャープエッジがなくなり、分割されたブロック体の継ぎ目部分が合わせやすくなるという利点がある。
【００４３】
また請求項６記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、加工したブロック体を組立てる際に、隣接するブロック体間の接合面を目張りするので、通常の分割型よりも継ぎ目部分の外観品質を向上させることができる。
【００４４】
また請求項７記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、ブロック体の加工時に、ブロック体の接合面内に温調回路を加工するようにしたので、ブロック体の加工面と同時に温調回路を接合面内に加工することができ、温調穴を別加工しないで、同一段取りで加工することができ、加工時間の短縮を図ることができる。
【００４５】
また請求項８記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、複数のブロック体の接合面を貫通して各ブロック体内部に組み込まれる温調回路形成用の熱伝導率の高い材料を備えているので、型内の温調回路に温調媒体を通過させても温調媒体漏れが型内には生じなくなり、従って、型内に温調のためのシール加工が不要となる。また、低圧成形品の場合では、温調回路形成用の熱伝導率の高い材料を利用して型の位置決めが容易にできるものである。
【００４６】
また請求項９記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、複数のブロック体を組み立てて構成されるキャビティ型とコア型との間のクリアランスを、キャビティ型及びコア型とは別の分割型部にて調整可能としたので、分割型部の重量のみを支えてキャビティ型とコア型間のクリアランスを調整することが可能となり、作業上安全に且つ効率良く作業ができ、仕上げの調整時間の短縮化を図ることができる。
【００４７】
また請求項１０記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、隣接するブロック体の一方の接合面に嵌合凸部を設け、他方の接合面に上記嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたので、複数のブロック体をはめこみによって組立てることができるので、成形時に成形圧に十分に耐え得ることができると共に、接合加工工程の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上のＰＬ面から見た金型形成部材の分割面を説明する断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同上の材料取りから型結合までの工程を説明する断面図である。
【図４】他の実施形態を示す断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上のＰＬ面から見た金型形成部材の分割面を説明する断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は同上の材料取りから型結合までの工程を説明する断面図である。
【図７】（ａ）は更に他の実施形態の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は同上の金型形成部材の分割面を説明する断面図である。
【図９】更に他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は同上の材料取りから型結合までの工程を説明する断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は更に他の実施形態を示す断面図である。
【図１２】更に他の実施形態を示す断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は同上のＰＬ面から見た金型形成部材の分割面を説明する断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は同上の材料取りから型結合までの工程を説明する断面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を説明する断面図である。
【図１６】更に他の実施形態を説明する断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｆ）は同上の分割されたブロック体の加工面を説明する断面図である。
【図１８】（ａ）は更に他の実施形態の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態の型閉じ状態と型開き状態を説明する断面図である。
【図２０】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態の型閉じ状態と型開き状態を説明する断面図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を説明する断面図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は同上の材料取りから型結合までの工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
１  樹脂成形金型
２  キャビティ
２ａ  仮想キャビティ
３  コア
３ａ  仮想コア
４  金型形成部材
４ａ，４ｂ  分割金型形成部材
５  多角形
７  ブロック体
８  仮想型部
９ａ，９ｂ  分割仮想型部
１１ａ，１１ｂ  分割四角形
１２  平面部
１３  曲面部
１４  境界
１５  接合面
１６  温調回路
１７  目張り
２１  分割型部
２２  嵌合凸部
２３  嵌合凹部
Ａ  切断面
Ｂ  第２の切断面
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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