JP2003170467A - インサート成形方法及び金型装置 - Google Patents

インサート成形方法及び金型装置

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JP2003170467A
JP2003170467A JP2001370341A JP2001370341A JP2003170467A JP 2003170467 A JP2003170467 A JP 2003170467A JP 2001370341 A JP2001370341 A JP 2001370341A JP 2001370341 A JP2001370341 A JP 2001370341A JP 2003170467 A JP2003170467 A JP 2003170467A
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cavity
resin
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pins
filling
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Makoto Nakazawa
誠 中沢
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Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nissei Plastic Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート成形における保持ピン跡の樹脂の
未充填部位を、押圧ピンにより射出充填時に蓄積した補
填用樹脂を圧入して補填することにより、補填時のイン
サートの横ずれを防止する。 【解決手段】 一対の分割型2,3により形成したキャ
ビティ4と、キャビティ4の両側面の対向位置出没自在
に設けた所要本数の保持ピン9,10と、保持ピン9,
10と並設した進退自在な補填用の押圧ピン15,16
と、キャビティ側面に開口した押圧ピン先端の補填用樹
脂を蓄積するピン孔13,14とからなる。ピン孔1
3,14の容積を保持ピン9,10による樹脂の未充填
部位の容積と等しく又は大きく構成する。ピン孔13,
14を含めてキャビティ4に樹脂を射出充填する。保持
ピン9,10をキャビティ面まで没入する。押圧ピン1
5,16の前進によりピン孔13,14の補填用樹脂を
キャビティに圧入して、保持ピンによる樹脂の未充填部
位を補填する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、キャビティ内に
出没自在に設けた保持ピンによりインサートを保持し、
そのキャビティに樹脂を射出充填してインサート成形を
行う方法と金型装置に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】この種のインサート成
形方法では、キャビティの型開時に挿入したインサート
を、型閉後の保持ピンの前進作動によりキャビティ内に
保持したのち、インサート側部のゲートからインサート
周囲に樹脂を射出充填し、充填後に保持ピンをキャビテ
ィ外に没入させて樹脂から抜き出している。
【0003】このような成形方法では、保持ピンの抜き
出しを樹脂が冷却固化した後に行うと、ピン跡が孔とし
て成形品に表面に残る。このピン跡は製品として好まし
くな瑕疵となることが多く、その解決策として、保持ピ
ンの抜き出し時期を樹脂が固化する前に早め、保持ピン
による未充填部位の樹脂の補填を、射出装置から樹脂を
二次的に射出充填して行い、それによりピン跡が残らな
いようにしている。
【0004】しかしながら、保持ピンの後退移動により
インサートは、流動性を有する樹脂に支えられているだ
けで固定されておらず、樹脂と共に移動し易い状態にあ
るこので、そこに補填用の樹脂を射出装置からキャビテ
ィに充填すると、インサートが充填圧力による樹脂の流
れ方向、すなわち、反ゲート方向に樹脂圧により移動し
て設定位置からずれ、不良品となることが多い。
【0005】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めに考えられたものであって、その目的は、保持ピンに
よる樹脂の未充填部位を、射出充填後の押圧ピンによる
樹脂の圧入により補填することによって、補填時の樹脂
圧によるインサートの移動を防止し、ピン跡による瑕疵
のない製品をインサート成形することができる新たな方
法と金型装置とを提供することある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
の方法は、一対の割型により形成されたキャビティに、
所要本数の保持ピンを出没自在に設け、その保持ピンに
よりインサートをキャビティ内に保持して、樹脂の射出
充填を行うインサート成形において、上記キャビティに
補填用の押圧ピンを進退自在に設け、その押圧ピンの先
端のピン孔を含めてキャビティに樹脂を射出充填したの
ち、キャビティへの樹脂の流入を防止してから、上記保
持ピンをキャビティ面まで没入して除去すると共に、上
記押圧ピンの前進によりピン孔に蓄積した補填用樹脂を
キャビティに圧入し、保持ピンによる樹脂の未充填部位
を補填するというものであり、補填用樹脂の容量≧総未
充填部位の容量とするものでもある。
【0007】またこの発明は、樹脂の射出充填後の上記
保持ピンと押圧ピンの作動を、射出充填後の射出圧力を
キャビティ内圧まで下げて、キャビティへの樹脂の流入
を防止してから行い、又はキャビティのゲートにバルブ
ゲートを採用し、樹脂の射出充填後の上記保持ピンと押
圧ピンの作動を、バルブゲートを閉じてキャビティへの
樹脂の流入を防止してから行うというものでもある。
【0008】この発明の金型装置は、一対の分割型によ
り形成されたキャビティと、そのキャビティの両側面の
対向位置又は片側面に出没自在に設けた所要本数の保持
ピンと、その保持ピンと並設した補填用の押圧ピンを進
退自在に備え、かつキャビティ側面に開口した押圧ピン
先端の補填用樹脂を蓄積するピン孔とからなり、そのピ
ン孔の容積を上記保持ピンによる樹脂の未充填部位の容
積と等しく又は大きく構成してなる、というものであ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】図1〜4図は、この発明の金型装
置の第1実施形態を示すものである。図中1は上下一対
の分割型2,3により形成された射出金型で、平面形状
が長方形のキャビティ4を有する。この射出金型1は図
では省略したが、通常構造の竪型の型締装置を備える機
台上の型置盤に下側の分割型3を載置固定し、上側の分
割型2を可動盤に取付けて、竪方向に開閉作動するよう
に型締装置に取り付けてある。
【0010】5は分割型2,3のパーティングに設けた
キャビティ側部のゲート、6は射出スクリュ7を加熱筒
内に回転かつ進退自在に備えた射出装置で、ゲート5と
接続したスプル8にノズルタッチしてある。
【0011】9,10はキャビティ4の両側面の対向位
置に、一対ごとに出没自在に設けた二組の保持ピンで、
後端を分割型2,3のそれぞれに埋設した油圧シリンダ
11,12のピストンに連結して、キャビティ内外に出
没自在にピン孔に埋設してある。
【0012】13,14はキャビティ側面に開口した補
填用の樹脂を蓄積するピン孔、15,16は補填用の押
圧ピンで、この押圧ピンの先端に上記ピン孔15,16
が形成されている。また押圧ピン15,16は後端を分
割型2,3に埋設した油圧シリンダ17,18のピスト
ンに連結して、保持ピン9,10と並行にキャビティ側
面まで進退自在に設けてある。なお、押圧ピン15,1
6の設置位置はキャビティ中央が最も好ましい。
【0013】またピン孔13,14による補填用樹脂の
量は、図5から保持ピン1本当たりの樹脂の未充填部位
の容量、 π/4d1 2×S1 但、d1 :保持ピンの直径、 S1 :保持ピンの突出
長さ、 ピン孔1個所の容量、 π/4d2 2×S2 但、d2 :ピン孔の直径、 S2 :ピン孔の深さ、 となることから、図示の保持ピン4本、ピン孔2個所の
場合、 (π/4d2 2×S2 )×2≧(π/4d1 2×S1 )×4 に設定すればよく、未充填部位の樹脂の補填を不足なく
行うことができる。
【0014】上記実施形態による金型装置を用いて、樹
脂中に長方形のインサート20をインサート成形するに
は、先ず型開時に油圧シリンダ12の作動により、下側
の分割型3からキャビティ4に保持ピン10,10を、
設定寸法だけ突出してさせておき、その上にインサート
20を載せてキャビティ4の中央に設置する。
【0015】次に上側の分割型2を可動盤の作動により
下ろして型閉じを行うとともに、油圧シリンダ11によ
り保持ピン9,9を、設定寸法だけ突出して上下一対の
保持ピン9,10によりインサート20の両端を挟持
し、分割型2,3に固定する。この際、押圧ピン17,
18は後退位置に待機させて、その先端に上記ピン孔1
3,14をキャビティ面に開口しておく。
【0016】型締後、射出装置6の先端内に予め可塑化
して計量した樹脂21を、射出スクリュ7の前進移動に
よりスプル8からパーティング上のゲート5を経てキャ
ビティ4に射出充填する。樹脂21はキャビティ側部か
らインサート20の上下空間を流動してキャビティ4に
満ちるとともに、樹脂の一部がピン孔13,14にも流
入して補填用樹脂21aとして蓄えられる。
【0017】樹脂21の射出充填が完了すると、保持ピ
ン9,10と押圧ピン15,16の相対的な移動によ
り、押圧ピン15,16による樹脂の未充填部位の補填
となるが、図6に示すように、充填完了時の射出圧力P
1 はキャビティ内圧P2 より高く、そのまま保持ピン
9,10をキャビティ外に没入移動すると、圧力差によ
り射出装置側の樹脂21がゲート5からキャビティ側に
流入し、未充填部位を埋めると共に樹脂流が生じてイン
サート20が横ずれするようになる。
【0018】そこで図7に示すように、射出圧力P1
キャビティ内圧P2 の近くまで下げて、射出装置側から
キャビティ内に樹脂21が流入するのを防止してから、
保持ピン9,10の没入移動と押圧ピン15,16の前
進移動とを、各油圧シリンダを同時作動して行う。これ
によりピン孔13,14の補填用樹脂21aが、キャビ
ティ内の樹脂21に強制的に押し入れられる。
【0019】補填用樹脂21aは、キャビティ側面から
インサート20に突き当たり、図4に示すように、矢印
方向に左右に分かれて、樹脂21を両端の未充填部位へ
と加圧する。これにより従来の課題である射出装置側の
樹脂の圧入による補填に生じがちなインサート20の横
ずれが解決され、未充填部位は保圧ピン9,10の後退
移動に伴い確実に埋め尽くされて、ピン跡が完全に補填
されたインサート成形品となる。
【0020】図8及び図9は、キャビティ4に開閉ピン
22を備えたバルブゲート23を採用し、そのバルブゲ
ート23を、樹脂21の射出充填後に油圧シリンダ24
により開閉ピン22を前進移動して閉鎖し、ホットラン
ナー25の樹脂21がキャビティ側へ流入しないように
してから、上記押圧ピン15,16により保持ピン9,
10による樹脂の未充填部位の補填を行うようにした実
施形態を示すものである。
【0021】図10及び図11は、インサート20の片
面を露出させた製品のインサート成形を示すもので、下
側の分割型3にのみ保持ピン10と押圧ピン16を設け
て、上側の分割型2のキャビティ面をインサート20の
受け面となし、両端の保持ピン10,10によりインサ
ート20を分割型2のキャビティ面に押し付けて片面を
被覆した実施形態を示すものである。
【0022】またキャビティ4に開閉ピン26を備えた
トンネルゲート27を採用し、そのトンネルゲート27
を、樹脂21の射出充填後に油圧シリンダ28により開
閉ピン26を前進移動して閉鎖し、射出装置側から樹脂
21がキャビティ側へ流入しないようにしてから、上記
押圧ピン16により保持ピン10,10による樹脂の未
充填部位の補填を行うようにした実施形態を示すもので
ある。
【0023】なお、上記実施形態はいずれも保持ピン及
び押圧ピンを油圧シリンダにより作動するものである
が、サーボモータなどによる電動モータと運動変換装置
との組合わせによる電動駆動装置を採用して、同様な手
段によりインサート成形を行い得るので、この発明は図
示の実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係わるインサート成形方法を実施
し得る金型装置のインサート時の縦断側面図である。
【図2】 インサート後の樹脂の射出充填過程を示す金
型装置の縦断側面図である。
【図3】 射出充填完了時の金型装置の縦断側面図であ
る。
【図4】 樹脂の補填によるインサート成形終了時の金
型装置の縦断側面図である。
【図5】 補填樹脂の容量計算図である。
【図6】 射出充填完了時の射出圧力とキャビティ内圧
とを示す図である。
【図7】 インサートの保持ピンと補填用の押圧ピンを
同時作動する際の射出圧力とキャビティ内圧とを示す図
である。
【図8】 バルブゲートを採用した他の実施形態の金型
装置における射出充填完了時の縦断側面図である。
【図9】 同上のインサート成形終了時の金型装置の縦
断側面図である。
【図10】 キャビティの片面をインサート保持面とし
てトンネルゲートを採用した他の金型装置における射出
充填完了時の縦断側面図である。
【図11】 同上のインサート成形終了時の金型装置の
縦断側面図である。
【符号の説明】
1 射出金型 2 上側の分割型 3 下側の分割型 4 キャビティ 5 ゲート 9,10 保持ピン 13,14 ピン孔 15,16 押圧ピン 20 インサート 21 樹脂 21a 補填用の樹脂 22 開閉ピン 23 バルブゲート 25 開閉ピン 26 トンネルゲート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の分割型により形成されたキャビテ
    ィに、所要本数の保持ピンを出没自在に設け、その保持
    ピンによりインサートをキャビティ内に保持して、樹脂
    の射出充填を行うインサート成形において、 上記キャビティに補填用の押圧ピンを進退自在に設け、
    その押圧ピンの先端のピン孔を含めてキャビティに樹脂
    を射出充填したのち、キャビティへの樹脂の流入を防止
    してから、上記保持ピンをキャビティ面まで没入して除
    去すると共に、上記押圧ピンの前進によりピン孔に蓄積
    した補填用樹脂をキャビティに圧入し、保持ピンによる
    樹脂の未充填部位を補填することを特徴とするインサー
    ト成形方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、補填用樹脂の容量≧
    総未充填部位の容量とすることを特徴とするインサート
    成形方法。
  3. 【請求項3】 樹脂の射出充填後の上記保持ピンと押圧
    ピンの作動は、射出充填後の射出圧力をキャビティ内圧
    まで下げて、キャビティへの樹脂の流入を防止してから
    行うことを特徴とする請求項1又は2記載のインサート
    成形方法。
  4. 【請求項4】 キャビティのゲートにバルブゲートを採
    用し、樹脂の射出充填後の上記保持ピンと押圧ピンの作
    動は、そのバルブゲートを閉じてキャビティへの樹脂の
    流入を防止してから行うことを特徴とする請求項1又は
    2記載のインサート成形方法。
  5. 【請求項5】 一対の分割型により形成されたキャビテ
    ィと、そのキャビティの両側面の対向位置又は片側面に
    出没自在に設けた所要本数の保持ピンと、その保持ピン
    と並設した補填用の押圧ピンを進退自在に備え、かつキ
    ャビティ側面に開口した押圧ピン先端の補填用樹脂を蓄
    積するピン孔とからなり、そのピン孔の容積を上記保持
    ピンによる樹脂の未充填部位の容積と等しく又は大きく
    構成してなることを特徴とするインサート成形金型装
    置。
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