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JP5399673B2 - Molding apparatus and method for manufacturing molded product - Google Patents
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JP5399673B2 - Molding apparatus and method for manufacturing molded product - Google Patents

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Description

本発明は、例えばガラスレンズ、プリズム等の光学ガラス素子の成形装置及び成形品の製造方法に係わり、詳しくは、型の間にガラス素材等の被成形材(プリフォーム)を配置し、型および被成形材を加熱して被成形材をプレスすることにより、光学ガラス素子等の成形品を成形する成形装置、及び成形品の製造方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus for optical glass elements such as glass lenses and prisms, and a method for producing a molded product. Specifically, a molding material (preform) such as a glass material is disposed between molds, and the mold and The present invention relates to a molding apparatus for molding a molded product such as an optical glass element by heating the molded material and pressing the molded material, and a method for manufacturing the molded product.

プリフォーム等を熱軟化させるとともにプレス成形する成形装置において、互いに接離可能な上下の金型を備え、上下の金型が互いに離間した状態で、下金型の上にプリフォームを設置し、上金型を下降させ、プリフォームの加熱・プレス成形・冷却の一連の作業を行う、成形処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In a molding apparatus that heat-softens preforms and press-molds, and includes upper and lower molds that can be contacted and separated from each other, with the upper and lower molds spaced apart from each other, the preform is placed on the lower mold, A molding processing apparatus is known that lowers an upper mold and performs a series of operations of heating, press molding, and cooling a preform (see, for example, Patent Document 1).

このようなガラス成形装置において、通常、プレス工程の終了後すぐに型を開き、型によるプレス力を解除して冷却工程を開始する。
特開平5−186230号公報
In such a glass forming apparatus, the mold is usually opened immediately after the pressing process is completed, and the cooling force is started by releasing the pressing force of the mold.
JP-A-5-186230

しかしながら、上記の技術では、以下のような問題がある。すなわち上記技術では成形品の厚さ精度が低いという問題がある。   However, the above technique has the following problems. That is, the above technique has a problem that the thickness accuracy of the molded product is low.

そこで本発明は、成形品の厚さ精度を向上することができる成形装置及び成形品の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a molding apparatus and a method for manufacturing a molded product that can improve the thickness accuracy of the molded product.

本発明の一例にかかる成形品の製造方法は、開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、前記プレス工程の後、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持したまま所定時間経過させる維持工程と、前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、を備え、前記維持工程終了時におけるプレス力は、前記プレス工程における最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内であることを特徴とする。 A method of manufacturing a molded product according to an example of the present invention includes disposing a molding material between a plurality of molds that are opened and closed, heating the molding material, and sandwiching the molding material with the mold closed. A pressing process for forming by pressing, and after the pressing process, the moving axis of the mold is stopped to control the relative positional relationship of the mold, thereby maintaining the relative positional relationship of the mold for a predetermined time. And a cooling step of cooling the workpiece after the maintenance step with the mold open, and the pressing force at the end of the maintenance step is the maximum pressing force in the pressing step. It is within the range of 1/20 to 1/5 .

本発明の他の一例にかかる成形品の製造方法は、開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、前記プレス工程の後、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持したまま、最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内のプレス力に到達するまで経過させる維持工程と、前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、を備えたことを特徴とする。 According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a molded article, wherein a molding material is disposed between a plurality of molds that are opened and closed, the molding material is heated, and the mold is closed to place the molding material. A pressing process for forming by sandwiching and pressing, and after the pressing process, the moving axis of the mold is stopped to control the relative positional relationship of the mold, thereby maintaining the relative positional relationship of the mold , A maintaining step for allowing the pressing force to reach a pressing force within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force, and a cooling step for cooling the material to be molded by opening the mold after the maintaining step. And.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、互いに接離することで開閉する一対の型と、前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、を備え、前記移動機構は、前記被成形材の前記プレス成形処理の終了後、前記プレス工程における最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内のプレス力に到達するまでの間、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする。 A molding apparatus according to another example of the present invention opens and closes by moving at least one of a pair of molds that open and close by being brought into contact with each other, a heating unit that heats the mold and the molding material, and the mold. Thus, a moving mechanism that press-molds the molding material and a cooling unit that cools the molding material after press molding, the moving mechanism after the press-molding process of the molding material is completed. Until the pressing force within the range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force in the pressing step is reached, by controlling the relative positional relationship of the die by stopping the moving shaft of the die, The relative positional relationship of the mold is maintained.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、互いに接離することで開閉する一対の型と、前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、を備え、前記移動機構は、前記被成形材をプレス成形処理の終了後所定時間が経過し、前記プレス処理の最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内に到達するまでの間、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする。 A molding apparatus according to another example of the present invention opens and closes by moving at least one of a pair of molds that open and close by being brought into contact with each other, a heating unit that heats the mold and the molding material, and the mold. Thus, a moving mechanism for press-molding the material to be molded and a cooling unit for cooling the material to be molded after press-molding are provided, and the moving mechanism is predetermined after the press-molding process is finished. By controlling the relative positional relationship of the mold by stopping the moving axis of the mold until time passes and reaches within the range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force of the pressing process. The relative positional relationship of the mold is maintained.

本発明によれば、成形品の厚さ精度を向上することができる成形装置及び成形品の製造方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the shaping | molding apparatus which can improve the thickness precision of a molded article, and the manufacturing method of a molded article.

以下、本発明の第1実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大、縮小、省略して示している。図1は本発明の第1実施形態にかかる成形装置を示す全体構成図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In each drawing, the configuration is appropriately enlarged, reduced, or omitted. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a molding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

成形装置は、成形装置の外郭を構成するフレーム2、第1の軸としての固定軸1(上軸)、断熱部材3、固定ダイプレート4、固定ダイ5、上キャビティダイ6、第2の軸としての移動軸7(下軸)、断熱部材8、移動ダイプレート9、移動ダイ10、下キャビティダイ11、及びこれらの動作を制御する制御部18を備えている。なお、上型20(型)は、固定ダイプレート4、固定ダイ5、および上キャビティダイ6の組立体からなり、下型21(型)は、移動ダイプレート9、移動ダイ10、および下キャビティダイ11の組立体からなる。   The molding apparatus includes a frame 2 that constitutes an outline of the molding apparatus, a fixed shaft 1 (upper shaft) as a first shaft, a heat insulating member 3, a fixed die plate 4, a fixed die 5, an upper cavity die 6, and a second shaft. As a moving shaft 7 (lower shaft), a heat insulating member 8, a moving die plate 9, a moving die 10, a lower cavity die 11, and a control unit 18 for controlling these operations. The upper die 20 (die) is an assembly of the fixed die plate 4, the fixed die 5, and the upper cavity die 6. The lower die 21 (die) is the moving die plate 9, the moving die 10, and the lower cavity. It consists of an assembly of dies 11.

第1の軸としての固定軸1は、その上端側がフレーム2の天井部に固定さている。この固定軸1の下端には断熱部材3を介して固定ダイプレート4が取り付けられている。   The fixed shaft 1 as the first shaft has its upper end fixed to the ceiling of the frame 2. A fixed die plate 4 is attached to the lower end of the fixed shaft 1 via a heat insulating member 3.

断熱部材3は、Si3 N4、のようなセラミックスなどの断熱材で作られた中空軸部材3aおよび透明石英硝子のような赤外線を透過する透明な断熱材で作られたリング部材3bからなる。   The heat insulating member 3 includes a hollow shaft member 3a made of a heat insulating material such as ceramics such as Si3N4 and a ring member 3b made of a transparent heat insulating material that transmits infrared rays such as transparent quartz glass.

この断熱部材3に、固定ダイプレート4が図示しないボルトなどにより連結されている。固定ダイプレート4には、固定ダイ5と共にセラミックスなどで作られた上キャビティダイ6が取り付けられている。   A fixed die plate 4 is connected to the heat insulating member 3 by a bolt or the like (not shown). An upper cavity die 6 made of ceramics or the like is attached to the fixed die plate 4 together with the fixed die 5.

第2の軸としての移動軸7は固定軸1と同軸状態に配置されている。この移動軸7の上端には、前記と同様に、中空軸部材8aが取り付けられるとともに、リング部材8bからなる断熱部材8を介して移動ダイプレート9が取り付けられている。   The moving shaft 7 as the second shaft is arranged coaxially with the fixed shaft 1. As described above, a hollow shaft member 8a is attached to the upper end of the moving shaft 7, and a moving die plate 9 is attached via a heat insulating member 8 composed of a ring member 8b.

移動ダイプレート9には、移動ダイ10と共にセラミックスなどで作られた下キャビティダイ11が取り付けられている。   A lower cavity die 11 made of ceramics or the like is attached to the moving die plate 9 together with the moving die 10.

上キャビティダイ6と下キャビティダイ11とが互いに離間する開状態において、下キャビティダイ11上には、被成形材として、レンズ素材(硝材)であるプリフォーム15が載せられる。上キャビティダイ6と下キャビティダイ11が加熱され、所定温度になった時点で、駆動装置であるサーボモータ16により移動軸7(移動部)に連なる系が上昇し、固定ダイ5と移動ダイ10の合せ面が密着する閉状態となる。なお、駆動装置であるサーボモータ16の動作は制御部18によって制御される。   In an open state in which the upper cavity die 6 and the lower cavity die 11 are separated from each other, a preform 15 that is a lens material (glass material) is placed on the lower cavity die 11 as a material to be molded. When the upper cavity die 6 and the lower cavity die 11 are heated and reach a predetermined temperature, the system connected to the moving shaft 7 (moving portion) is raised by the servo motor 16 as a driving device, and the fixed die 5 and the moving die 10 are moved. It will be in the closed state where the mating surfaces of the two are in close contact. The operation of the servo motor 16 that is a driving device is controlled by the control unit 18.

これにより、上キャビティダイ6と下キャビティダイ11により構成されるキャビティ17部によってプリフォーム15が加圧され、所定の形状にプリフォーム15が変形するようにプレスされ、光学ガラス素子(この実施例では凸レンズ)15′が成形されるようになっている。   As a result, the preform 15 is pressurized by the cavity 17 formed by the upper cavity die 6 and the lower cavity die 11 and pressed so that the preform 15 is deformed into a predetermined shape. Then, a convex lens) 15 'is formed.

また、固定ダイプレート4、固定ダイ5、および上キャビティダイ6の組立体からなる上型20、および、移動ダイプレート9、移動ダイ10、および下キャビティダイ11等の組立体からなる下型21は、ベース22およびブラケット23によって両端開口部が閉塞された円筒状のチャンバ24により囲繞される不活性ガス雰囲気下の成形室25内にある。   Further, an upper mold 20 composed of an assembly of the fixed die plate 4, the fixed die 5, and the upper cavity die 6, and a lower mold 21 composed of an assembly such as the moving die plate 9, the moving die 10, and the lower cavity die 11. Is in a molding chamber 25 under an inert gas atmosphere surrounded by a cylindrical chamber 24 whose openings at both ends are closed by a base 22 and a bracket 23.

例えば、光学ガラス素子15′(成形品)として、外径15mmのレンズを2個取りで成形する場合、固定ダイ5及び移動ダイ10の外形を夫々65mmとし、上型20及び下型21の外周を囲繞するチャンバ24として外径φ124、肉厚3mmの透明な石英ガラスからなる石英管を用いた。   For example, when two lenses having an outer diameter of 15 mm are molded as the optical glass element 15 ′ (molded product), the outer shape of the upper die 20 and the lower die 21 is set to 65 mm for the fixed die 5 and the movable die 10. A quartz tube made of transparent quartz glass having an outer diameter of φ124 and a wall thickness of 3 mm was used as the chamber 24 that surrounds the chamber.

さらに、石英管からなるチャンバ24の外周には、加熱源である複数の環状の赤外線ランプ30と、これら赤外線ランプ30の背面を囲繞する状態に設けられたアルミニウムを磨いてその上に金メッキした反射ミラー31とからなる赤外線ランプユニット32が配置された状態となっている。   Further, on the outer periphery of the chamber 24 made of quartz tube, a plurality of annular infrared lamps 30 as heating sources and aluminum provided in a state surrounding the back of the infrared lamps 30 are polished and gold-plated thereon. An infrared lamp unit 32 composed of a mirror 31 is arranged.

そして、赤外線ランプ30(加熱部)に通電することにより赤外線をチャンバ24を透過して上型20および下型21に照射するようになっている。   Then, when the infrared lamp 30 (heating unit) is energized, infrared rays are transmitted through the chamber 24 to irradiate the upper mold 20 and the lower mold 21.

このときの固定ダイ5および移動ダイ10の材料は、例えばタングステン合金であり、上キャビティダイ6および下キャビティダイ11はSiCを用い、また、硝材は最高屈伏温度約600℃の光学ガラスを用いた。   The material of the fixed die 5 and the moving die 10 at this time is, for example, a tungsten alloy, the upper cavity die 6 and the lower cavity die 11 are made of SiC, and the glass material is an optical glass having a maximum yield temperature of about 600 ° C. .

赤外線ランプ30は、200V、max2kW/1本のものを5段10本用い、出力調整しながら加熱し、熱電対35の表示温度が約570℃でプレスした。プレス圧力は、サーボモータ16によるプレス力で4kNで成形した結果、良好な光学ガラス素子(レンズ)15′が得られた。   Infrared lamps 30 of 200 V, max 2 kW / 1 were used in 10 stages, heated while adjusting the output, and the thermocouple 35 was pressed at a display temperature of about 570 ° C. As a result of molding with a pressing pressure of 4 kN by the pressing force of the servomotor 16, a good optical glass element (lens) 15 'was obtained.

なお、実施例では赤外線ランプ30は、2本の赤外線ランプ30,30を略円形になるように配置した。   In the embodiment, the infrared lamp 30 has the two infrared lamps 30 and 30 arranged in a substantially circular shape.

また、赤外線ランプユニット32の外側には、反射ミラー31の背面部に水冷パイプ38を配置した冷却ユニット39が設けられており、前記反射ミラー31の過熱による損傷を防止するようになっている。この冷却ユニット39は必要に応じて取り付ける。   A cooling unit 39 having a water cooling pipe 38 disposed on the back surface of the reflection mirror 31 is provided outside the infrared lamp unit 32 so as to prevent the reflection mirror 31 from being damaged by overheating. The cooling unit 39 is attached as necessary.

また、赤外線ランプ30は、タングステンのコイル状フィラメントを用いたハロゲンランプであり、その波長範囲は広いが、一般にピーク波長として1.2μm〜1.8μmの波長領域の赤外線ランプである。   The infrared lamp 30 is a halogen lamp using a coil coil of tungsten, and although its wavelength range is wide, it is generally an infrared lamp having a peak wavelength range of 1.2 μm to 1.8 μm.

この波長は、透明石英管からなるチャンバ24を90%以上透過する。   This wavelength passes through the chamber 24 made of a transparent quartz tube by 90% or more.

なお、硝材により若干の相違はあるが、一般に光学ガラスは、1.2μm〜1.8μmの赤外線を殆ど透過するため、実質的にプリフォーム15を赤外線ランプ30で直接加熱することはせずに、間接的に加熱している。   Although there are some differences depending on the glass material, optical glass generally transmits most of infrared rays of 1.2 μm to 1.8 μm, so that the preform 15 is not substantially directly heated by the infrared lamp 30. Indirect heating.

成形室25には、矢印A,B,Cで示すように不活性ガスであるN2 ガスが導入されて矢印Dで示すように排気され、成形室25中の酸素濃度がガラスの品質に影響しない濃度まで低下してから、加熱するようになっている。なお、ガス供給管およびガス排気管は図中省略してある。   N2 gas, which is an inert gas, is introduced into the molding chamber 25 as indicated by arrows A, B, and C and exhausted as indicated by arrow D, so that the oxygen concentration in the molding chamber 25 does not affect the quality of the glass. Heating is performed after the concentration is lowered. A gas supply pipe and a gas exhaust pipe are omitted in the figure.

また、赤外線ランプユニット32、冷却ユニット39、および透明石英管からなるチャンバ24は、ブラケット23と一体的に組み立てられており、これらは図示しない駆動装置としてのエアシリンダにより一体的に上方に移動できるようになっており、必要に応じて、成形室25を開放できるようになっている。   The chamber 24 composed of the infrared lamp unit 32, the cooling unit 39, and the transparent quartz tube is integrally assembled with the bracket 23, and these can be integrally moved upward by an air cylinder as a driving device (not shown). The molding chamber 25 can be opened as necessary.

そして、下型21の下キャビティダイ11に対するプリフォーム15の装填およびプレスされた光学ガラス素子(レンズ)15′の取り出しが容易に行えるようになっている。   The preform 15 can be easily loaded into the lower cavity die 11 of the lower mold 21 and the pressed optical glass element (lens) 15 'can be easily taken out.

以下、本実施形態に係るガラス成形装置における成形品の製造方法について図2を参照して説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the molded article in the glass forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、成形室25を開放するとともに、上型20と下型21を離間させた開状態とし、下キャビティダイ11上に、レンズ素材(硝材)であるプリフォーム15を載せる。   First, the molding chamber 25 is opened and the upper mold 20 and the lower mold 21 are separated from each other, and the preform 15 that is a lens material (glass material) is placed on the lower cavity die 11.

ついで、成形室25中の酸素濃度がガラスの品質に影響しない濃度まで低下してから赤外線ランプ30によって加熱処理を行う。   Next, heat treatment is performed by the infrared lamp 30 after the oxygen concentration in the molding chamber 25 has decreased to a concentration that does not affect the quality of the glass.

所定温度になった時点で、駆動装置であるサーボモータ16が動作して移動軸7とこれに伴って移動する下型21が上昇し、プレス成形処理が行われる。   When the temperature reaches a predetermined temperature, the servo motor 16 as a driving device operates to raise the moving shaft 7 and the lower die 21 that moves with the moving shaft 7, and press molding processing is performed.

下型21の上昇によりプリフォーム15が上型20に接触する閉状態となると、プリフォーム15にプレス力がかかり始める。プレス成形処理において、設定したプレス終了位置まで移動軸7を移動させ、設定したプレス力で印加する。このプレス成形処理中の最大プレス力をP2とする。   When the lower mold 21 is raised and the preform 15 is in a closed state in contact with the upper mold 20, a pressing force starts to be applied to the preform 15. In the press forming process, the moving shaft 7 is moved to the set press end position and applied with the set press force. The maximum pressing force during this press forming process is defined as P2.

ついで、プレス終了位置で移動軸7を停止させ、予め設定された停止時間tが経過するまで、上型20と下型21との相対位置関係を維持する(維持工程)。なお、移動軸7が停止した後はガラスに印加されるプレス力が低下する。   Next, the moving shaft 7 is stopped at the press end position, and the relative positional relationship between the upper mold 20 and the lower mold 21 is maintained until a preset stop time t elapses (maintenance step). In addition, after the moving shaft 7 stops, the press force applied to glass falls.

設定される停止時間tは、プレス力が十分低下するのに必要な時間であり、例えば維持工程終了時点(冷却工程開始時点)におけるプレス力P1が最大プレス力P2の5%〜20%の範囲内となる時間に設定される。例えば停止時間t=数秒〜1分程度である。   The set stop time t is a time required for the press force to sufficiently decrease. For example, the press force P1 at the end of the maintenance process (start of the cooling process) is in the range of 5% to 20% of the maximum press force P2. Set to the inner time. For example, the stop time t is about several seconds to 1 minute.

停止時間tの経過後、移動軸7を下降させて開状態とし、冷却工程に入る。なお、図2において、プレス力がかかり始める時点の位置と冷却工程に入る位置とでは位置が異なっているが、プリフォーム15とレンズの厚さ方向(上下方向)の寸法が変化したことにより開閉状態の切換位置がずれたことによるものである。すなわち、最初にプレス力がかかり始める位置、すなわち開状態から閉状態に切り替わる時点における、移動軸と固定軸との距離の方が大きく、閉状態から開状態となる位置の方が、移動軸と固定軸との距離が小さい。   After elapse of the stop time t, the moving shaft 7 is lowered to the open state, and the cooling process is started. In FIG. 2, the position at which the pressing force starts to be applied is different from the position at which the cooling process starts, but the opening / closing is performed by changing the dimensions of the preform 15 and the lens in the thickness direction (vertical direction). This is because the state switching position is shifted. That is, the position where the pressing force starts to be applied first, that is, the distance between the moving shaft and the fixed shaft at the time of switching from the open state to the closed state is larger, and the position where the closed state is opened is the moving shaft. The distance from the fixed shaft is small.

冷却工程では、上型20及び下型21の温度を所定の勾配でゆっくりと降温させる。冷却工程は、例えば上型20及び下型21に不活性ガスを流すことにより行う。また、冷却ユニット39により水冷する。他に、赤外線ランプ30の出力を下げることにより除冷してもよい。   In the cooling process, the temperature of the upper mold 20 and the lower mold 21 is slowly lowered with a predetermined gradient. The cooling step is performed, for example, by flowing an inert gas through the upper mold 20 and the lower mold 21. Further, water cooling is performed by the cooling unit 39. In addition, the cooling may be performed by reducing the output of the infrared lamp 30.

以上により、移動ダイ10が固定ダイ5に密着してキャビティ17部の形状に見合った成形品としての光学ガラス素子15′がプレス成形される。   As described above, the optical glass element 15 ′ as a molded product corresponding to the shape of the cavity 17 is press-molded with the movable die 10 in close contact with the fixed die 5.

本実施形態にかかるガラス成形装置及びガラス成形方法によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、プレス工程の後、プレス軸を停止させて上型20と下型21との相対位置関係を維持する維持工程を設けたことにより、成形品の厚さ方向の変形を規制することができ、成形品の厚さ方向の精度が向上する。   According to the glass forming apparatus and the glass forming method according to the present embodiment, the following effects can be obtained. In other words, after the pressing step, by providing a maintenance step for stopping the press shaft and maintaining the relative positional relationship between the upper die 20 and the lower die 21, deformation in the thickness direction of the molded product can be regulated. The accuracy in the thickness direction of the molded product is improved.

例えば光学ガラス素子15′の厚さが3.5mmの場合において、比較例として上述したプレス工程後すぐに開状態として冷却工程に入る場合の厚さ精度が誤差±数十μmであったが、上記実施形態の成形装置及び成形品の製造方法によれば成形品の厚さ精度は誤差±数μm程度、たとえば2.3μmにまで向上することが出来る。   For example, in the case where the thickness of the optical glass element 15 ′ is 3.5 mm, the thickness accuracy when entering the cooling process as an open state immediately after the pressing process described above as a comparative example was an error ± several tens of μm. According to the molding apparatus and the method for manufacturing a molded product of the above embodiment, the thickness accuracy of the molded product can be improved to an error of about ± several μm, for example, 2.3 μm.

なお本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては経過時間に基づいて移動軸7の動作を制御する場合について例示したが、これに限るものではなく、例えば、収集間隔0.1secとしてプレス力を検出し、このプレス力に応じて経過の移動軸の動作を制御してもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case where the operation of the moving shaft 7 is controlled based on the elapsed time is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the pressing force is detected at a collection interval of 0.1 sec, and this pressing force is detected. The movement of the moving axis may be controlled according to the above.

すなわち、維持工程において、プレス成形工程の終了後そのプレス終了位置で移動軸7を停止させて上型20と下型21との相対位置関係を維持しプレス力が所定のプレス力に低下するまで経過させる。そして、プレス力が所定のプレス力、例えばP1、まで低下した時点で、移動軸を下降させ、開状態とする。このとき、所定の値として設定されるプレス力P1の範囲は、最大プレス力P2に対して例えば5〜20%程度が望ましい。実験結果より5〜20%になれば、軸フレームなどからの反力が緩和され、安定すると判断できる。   That is, in the maintenance process, after the press molding process is finished, the moving shaft 7 is stopped at the press finish position until the relative positional relationship between the upper mold 20 and the lower mold 21 is maintained, and the press force is reduced to a predetermined press force. Let it pass. When the pressing force decreases to a predetermined pressing force, for example, P1, the moving shaft is lowered to an open state. At this time, the range of the pressing force P1 set as the predetermined value is preferably about 5 to 20% with respect to the maximum pressing force P2. If it becomes 5 to 20% from the experimental result, it can be determined that the reaction force from the shaft frame or the like is relaxed and stable.

また、プリフォーム15等を所定温度まで加熱する加熱手段として、高周波誘導加熱(RF誘導加熱)により、固定ダイプレート4、固定ダイ5、移動ダイプレート9、および移動ダイ10を誘導加熱し、誘導加熱した部材からの熱伝導や輻射により、間接的に上キャビティダイ6、下キャビティダイ11およびプリフォーム15を加熱することも可能である。   In addition, as a heating means for heating the preform 15 and the like to a predetermined temperature, the fixed die plate 4, the fixed die 5, the moving die plate 9, and the moving die 10 are induction heated by high frequency induction heating (RF induction heating), and induction is performed. It is also possible to indirectly heat the upper cavity die 6, the lower cavity die 11 and the preform 15 by heat conduction or radiation from the heated member.

また、プリフォーム15となる光学ガラス硝材は、種類が多く、屈折率などの物性値をその使用目的に合わせ選択するが、そのガラス転移点、屈伏点などが変わるため、赤外線ランプ30の出力や必要数も変わる。したがって、出力制御や赤外線ランプユニット32の交換で調整すると良い。   The optical glass glass material used as the preform 15 has many types, and the physical properties such as the refractive index are selected according to the purpose of use. However, since the glass transition point, the sag point, etc. change, the output of the infrared lamp 30 The required number also changes. Therefore, adjustment may be made by output control or replacement of the infrared lamp unit 32.

上述の実施形態では、キャビティダイ6,11にSiCを用いたが、TiC,Si3 N4,TiNなどのセラミックスあるいは、これらのセラミックスの表面にさらに他のセラミックスや貴金属等のコーティングをしても良く、ダイプレート4,9も高周波誘導加熱方式(RF)の場合と違いセラミックスでも良く、種々のアレンジができることは勿論である。   In the above-described embodiment, SiC is used for the cavity dies 6 and 11, but ceramics such as TiC, Si3N4, and TiN, or the surface of these ceramics may be further coated with other ceramics or noble metals, Of course, the die plates 4 and 9 may be made of ceramics unlike the case of the high frequency induction heating method (RF), and various arrangements are possible.

その他、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。また複数の実施形態の特徴を組み合わせて実施することも可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(1)
開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、
前記プレス工程の後、前記型の相対位置関係を維持したまま所定時間経過させる維持工程と、
前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、
を備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
(2)
開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、
前記プレス工程の後、前記型の相対位置関係を維持したまま所定のプレス力に到達するまで経過させる維持工程と、
前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、
を備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
(3)
前記維持工程の終了時における前記型の間のプレス力は前記プレス工程における最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内に設定されることを特徴とする(1)または(2)に記載の成形品の製造方法。
(4)
互いに接離することで開閉する一対の型と、
前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と
前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、
プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、
を備え、
前記移動機構は、前記被成形材の前記プレス成形処理の終了後所定のプレス力に到達するまでの間、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする成形装置。
(5)
前記所定のプレス力は、前記プレス処理の最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内に設定されることを特徴とする(4)に記載の成形装置。
(6)
互いに接離することで開閉する一対の型と、
前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と
前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、
プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、
を備え、
前記移動機構は、前記被成形材をプレス成形処理の開始から、前記プレス成形処理の終了後所定時間が経過するまでの間、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする成形装置。
(7)
前記プレス成形処理の終了後前記所定時間の経過時における前記型の間のプレス力は、前記プレス処理の最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内に設定されることを特徴とする(6)に記載の成形装置。
In addition, it goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention. It is also possible to combine the features of a plurality of embodiments.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
(1)
A pressing step in which a molding material is disposed between a plurality of molds to be opened and closed, the molding material is heated, and the molding is closed by pressing the molding material in a closed state;
After the pressing step, a maintaining step of allowing a predetermined time to pass while maintaining the relative positional relationship of the mold,
After the maintaining step, a cooling step of cooling the molding material with the mold in an open state,
A method for producing a molded product, comprising:
(2)
A pressing step in which a molding material is disposed between a plurality of molds to be opened and closed, the molding material is heated, and the molding is closed by pressing the molding material in a closed state;
After the pressing step, a maintaining step for allowing the predetermined pressing force to pass while maintaining the relative positional relationship of the mold,
After the maintaining step, a cooling step of cooling the molding material with the mold in an open state,
A method for producing a molded product, comprising:
(3)
(1) or (2), wherein the pressing force between the dies at the end of the maintaining step is set within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force in the pressing step. The manufacturing method of the molded article of description.
(4)
A pair of molds that open and close by contacting and separating from each other;
A heating section for heating the mold and the molding material;
A moving mechanism for press-molding the material to be molded by opening and closing by moving at least one of the molds;
A cooling unit for cooling the material to be molded after press molding;
With
The said moving mechanism maintains the relative positional relationship of the said mold | type until it reaches | attains a predetermined press force after completion | finish of the said press molding process of the said to-be-molded material.
(5)
The molding apparatus according to (4), wherein the predetermined pressing force is set within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force of the pressing process.
(6)
A pair of molds that open and close by contacting and separating from each other;
A heating section for heating the mold and the molding material;
A moving mechanism for press-molding the material to be molded by opening and closing by moving at least one of the molds;
A cooling unit for cooling the material to be molded after press molding;
With
The said moving mechanism maintains the relative positional relationship of the said mold from the start of a press molding process until the predetermined time passes after the completion of the said press molding process.
(7)
The pressing force between the dies when the predetermined time elapses after the press molding process is finished is set within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force of the press process. (6) The molding apparatus according to (6).

本発明の第1実施形態に係る成形装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the shaping | molding apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る成形品の製造方法を説明するグラフ。The graph explaining the manufacturing method of the molded article which concerns on 1st Embodiment of this invention. 成形品の製造方法の一例を説明するグラフ。The graph explaining an example of the manufacturing method of a molded article.

符号の説明Explanation of symbols

1…第1の軸(固定軸)、7…第2の軸(移動軸)、3…断熱部材、3a…中空軸部材、3b…リング部材、8…断熱部材、8a…中空軸部材、8b…リング部材、15…プリフォーム(レンズ素材、被成形材)、15′…光学ガラス素子(レンズ、成形品)、20…上型(型)、21…下型(型)、24…チャンバ、25…成形室、30…赤外線ランプ(加熱部)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st axis | shaft (fixed axis | shaft), 7 ... 2nd axis | shaft (moving axis), 3 ... Heat insulation member, 3a ... Hollow shaft member, 3b ... Ring member, 8 ... Heat insulation member, 8a ... Hollow shaft member, 8b ... Ring member, 15 ... Preform (lens material, material to be molded), 15 '... Optical glass element (lens, molded product), 20 ... Upper mold (mold), 21 ... Lower mold (mold), 24 ... Chamber, 25 ... Molding chamber, 30 ... Infrared lamp (heating unit).

Claims (4)

開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、
前記プレス工程の後、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持したまま所定時間経過させる維持工程と、
前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、
を備え、前記維持工程終了時におけるプレス力は、前記プレス工程における最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内であることを特徴とする成形品の製造方法。
A pressing step in which a molding material is disposed between a plurality of molds to be opened and closed, the molding material is heated, and the molding is closed by pressing the molding material in a closed state;
After the pressing step, by maintaining the relative positional relationship of the mold by maintaining the relative positional relationship of the mold by stopping the movement axis of the mold and controlling the relative positional relationship of the mold,
After the maintaining step, a cooling step of cooling the molding material with the mold in an open state,
And the pressing force at the end of the maintaining step is within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force in the pressing step .
開閉する複数の型の間に被成形材を配置し、前記被成形材を加熱するとともに、前記型を閉状態として前記被成形材を挟んでプレスすることにより成形処理するプレス工程と、
前記プレス工程の後、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持したまま、最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内のプレス力に到達するまで経過させる維持工程と、
前記維持工程の後、前記型を開状態として前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、
を備えたことを特徴とする成形品の製造方法。
A pressing step in which a molding material is disposed between a plurality of molds to be opened and closed, the molding material is heated, and the molding is closed by pressing the molding material in a closed state;
After the pressing step, the movement axis of the mold is stopped and the relative positional relationship of the mold is controlled, so that the relative pressing relationship of the mold is maintained and the maximum pressing force is 1/20 to 1/5. A maintenance step to elapse until a pressing force within the range is reached,
After the maintaining step, a cooling step of cooling the molding material with the mold in an open state,
A method for producing a molded product, comprising:
互いに接離することで開閉する一対の型と、
前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と
前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、
プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、
を備え、
前記移動機構は、前記被成形材の前記プレス成形処理の終了後、前記プレス工程における最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内のプレス力に到達するまでの間、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする成形装置。
A pair of molds that open and close by contacting and separating from each other;
A heating unit that heats the mold and the molding material; and a moving mechanism that press-molds the molding material by opening and closing by moving at least one of the molds;
A cooling unit for cooling the material to be molded after press molding;
With
The moving mechanism moves the mold after the press molding process of the molding material is completed until a pressing force within a range of 1/20 to 1/5 of the maximum pressing force in the pressing step is reached. A molding apparatus that maintains the relative positional relationship of the mold by stopping the shaft and controlling the relative positional relationship of the mold.
互いに接離することで開閉する一対の型と、
前記型及び前記被成形材を加熱する加熱部と
前記型の少なくとも一方を移動させることにより開閉することで、前記被成形材をプレス成形する移動機構と、
プレス成形後の前記被成形材を冷却する冷却部と、
を備え、
前記移動機構は、前記被成形材をプレス成形処理の終了後所定時間が経過し、前記プレス処理の最大プレス力の1/20〜1/5の範囲内に到達するまでの間、前記型の移動軸を停止させて前記型の相対位置関係を制御することにより、前記型の相対位置関係を維持することを特徴とする成形装置。
A pair of molds that open and close by contacting and separating from each other;
A heating unit that heats the mold and the molding material; and a moving mechanism that press-molds the molding material by opening and closing by moving at least one of the molds;
A cooling unit for cooling the material to be molded after press molding;
With
The moving mechanism is configured so that a predetermined time elapses after the press molding process is completed for the material to be molded , and it reaches the range of 1/20 to 1/5 of the maximum press force of the press process . A molding apparatus that maintains the relative positional relationship of the mold by stopping the moving shaft and controlling the relative positional relationship of the mold.
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JP3143572B2 (en) * 1995-01-30 2001-03-07 東芝機械株式会社 Glass element molding apparatus and glass element molding method
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