JP2019119184A - Injection mold and injection molding method - Google Patents

Abstract

To provide an injection mold or an injection molding method capable of improving strength degradation of a molten material merged portion of a molding.SOLUTION: In an injection mold 18 provided with least one material introduction gate 30 which is communicated with a mold cavity C and a merging part G where a molten material is merged in the mold cavity C, a material discharge-only gate 25 is provided at the merging part G or on its neighbor mold cavity forming face 34b for discharging a molten material to the outside of the mold cavity C, and when molding, a molten resin material at around the merging part G is discharged from the material discharge-only gate 25 to the outside of the mold cavity C.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、キャビティに連通される少なくとも一つの材料導入用ゲートを備えるとともにキャビティ内で溶融材料が合流する合流部を備えた射出成形金型、または少なくとも一つの材料導入用ゲートを介してキャビティ内に溶融材料を射出し、キャビティ内の合流部で溶融材料が合流する射出成形方法に関するものである。 According to the present invention, there is provided an injection molding die having at least one material introduction gate in communication with the cavity and a junction where the molten materials merge in the cavity, or the inside of the cavity via the at least one material introduction gate. The present invention relates to an injection molding method in which a molten material is injected and the molten material merges at a junction in a cavity.

従来、中央に空間部分を備えた成形品を成形するためには、キャビティに連通される少なくとも一つの材料導入用ゲートを備えるとともにキャビティ内で溶融材料が合流する合流部を備えた射出成形金型が用いられる。前記金型により成形される成形品において溶融材料が合流部で合流して接合された部分はウエルドと呼ばれるが、この部分は強度的に弱く、また成形品によっては接合した際に形成されたラインが問題となることもある。 Conventionally, in order to form a molded article having a space at the center, an injection mold having at least one material introduction gate communicated with the cavity and a junction where the molten materials merge in the cavity Is used. The part where the molten materials join and join at the junction in the molded product formed by the mold is called weld, but this part is weak in strength, and the line formed when joined depending on the molded product Can be a problem.

従来、成形品のウエルドの対策を行うものとして、特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１は複数のゲートから金型キャビティに樹脂を充填後、金型キャビティを圧縮しつつ、金型キャビティ内の樹脂の一部を任意のゲートからキャビティ外に排出するものである。その結果、特許文献１ではウエルドがなく外観に優れると共に、ウエルド部における変形、物性の低下もない成形品を成形できる旨が記載されている。 Heretofore, those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been known as measures against welding of molded articles. According to Patent Document 1, after filling a resin into a mold cavity from a plurality of gates, a part of the resin in the mold cavity is discharged from the arbitrary gate to the outside of the cavity while compressing the mold cavity. As a result, Patent Document 1 describes that it is possible to form a molded article having no weld and excellent in appearance, as well as deformation in the weld portion and deterioration in physical properties.

また特許文献２は溶融樹脂が合流する会合面を境にしてその両側にそれぞれコアの移動により容積を変化可能な樹脂溜りを設け、溶融樹脂をキャビティ内に射出後に一方の樹脂溜りのコアを圧縮方向に移させるとともに他方の樹脂溜りのコアを拡張方向に移動させる。このような作動を行うことにより特許文献２では成形品のウエルド発生防止による強度低下及び外観不良の改善を行うことができる旨が記載されている。 Moreover, patent document 2 provides the resin reservoir which can change volume by movement of a core on the both sides bordering the meeting side where molten resin merges, compresses the core of one resin reservoir after injecting molten resin in a cavity. While moving in the direction, move the core of the other resin reservoir in the expansion direction. By performing such an operation, Patent Document 2 describes that strength reduction and appearance failure improvement can be performed by preventing the occurrence of welds in molded articles.

特開平９−５７７９４号公報（請求項１）、（０００６）、（図１）JP-A-9-57794 (claim 1), (0006), (FIG. 1) 特開２０１４−１９１１４号公報（請求項１）、（０００１、図３）JP, 2014-19114, A (claim 1), (0001, FIG. 3)

しかしながら特許文献１については、溶融樹脂を排出するゲートの位置がウエルドの形成される部分から遠いために例え圧縮成形したとしてもキャビティ内のウエルドが形成される部分で大きな溶融樹脂の流れを作り出すことは難しいという問題があった。また特許文献２も一方のコア内の材料が押し出されて他方のコア内に移動するので大きな溶融樹脂の流れを作り出そうとしたら装置が大がかりになるという問題があった。また特許文献２は成形品に余分な部分が形成されてしまい成形後に切除する必要があるという問題もあった。 However, according to Patent Document 1, the flow of the molten resin is created at the portion where the weld is formed in the cavity even if compression molding is performed because the position of the gate for discharging the molten resin is far from the portion where the weld is formed. Was a difficult problem. Moreover, since the material in one core is extruded in Patent Document 2 and moves into the other core, there is a problem that the apparatus becomes large if it is intended to create a large flow of molten resin. In addition, Patent Document 2 has a problem that an extra portion is formed on a molded product and it is necessary to cut out after molding.

そこで本発明はこれらの問題に対応するものであり、成形品の溶融材料合流部分の強度低下を改善することができる射出成形金型または射出成形方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention addresses these problems, and it is an object of the present invention to provide an injection mold or an injection molding method that can improve the reduction in strength of the molten material joining portion of a molded article.

本発明の請求項１に記載の射出成形金型は、キャビティに連通される少なくとも一つの材料導入用ゲートを備えるとともにキャビティ内で溶融材料が合流する合流部を備えた射出成形金型において、前記合流部またはその近傍のキャビティ形成面に溶融材料をキャビティ外に排出する材料排出専用ゲートを備えたことを特徴とする。 The injection mold according to claim 1 of the present invention is an injection mold having at least one material introduction gate communicated with the cavity and a junction where the molten materials merge in the cavity. A material-exclusive gate for discharging the molten material to the outside of the cavity is provided on a cavity forming surface at or near the junction.

本発明の請求項２に記載の射出成形金型は、請求項１に記載の射出成形金型において、前記材料導入用ゲートと材料排出専用ゲートとの間にはホットランナからなる連通流路が形成されていることを特徴とする。 In the injection mold according to claim 2 of the present invention, in the injection mold according to claim 1, a communication flow path comprising a hot runner is provided between the material introduction gate and the material discharge gate. It is characterized in that it is formed.

本発明の請求項３に記載の射出成形方法は、少なくとも一つの材料導入用ゲートを介してキャビティ内に溶融材料を射出し、キャビティ内の合流部で溶融材料が合流する射出成形方法において、前記合流部またはその近傍のキャビティ形成面に設けられた材料排出専用ゲートから溶融材料をキャビティ外に排出することを特徴とする。 The injection molding method according to claim 3 of the present invention is the injection molding method in which the molten material is injected into the cavity through at least one material introduction gate, and the molten material merges at a junction in the cavity. It is characterized in that the molten material is discharged out of the cavity from the material discharge dedicated gate provided on the cavity forming surface in the vicinity of the confluence part or the like.

本発明の請求項４に記載の射出成形方法は、請求項３に記載の射出成形方法において、前記キャビティは溶融材料を圧縮可能に設けられていることを特徴とする。 An injection molding method according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the injection molding method according to the third aspect, the cavity is provided such that the molten material can be compressed.

本発明の射出成形金型は、キャビティに連通される少なくとも一つの材料導入用ゲートを備えるとともにキャビティ内で溶融材料が合流する合流部を備えた射出成形金型において、前記合流部またはその近傍のキャビティ形成面に溶融材料をキャビティ外に排出する材料排出専用ゲートを備えているので成形品の溶融材料合流部分の強度低下を改善することができる。また本発明の射出成形方法も同様に成形品の溶融材料合流部分の強度低下を改善することができる。 The injection molding mold of the present invention comprises an injection molding mold including at least one material introduction gate communicated with the cavity and a merging portion where the molten materials merge in the cavity, wherein the merging portion or the vicinity thereof Since the cavity forming surface is provided with a dedicated material discharge gate for discharging the molten material out of the cavity, it is possible to improve the reduction in strength of the molten material joining portion of the molded product. The injection molding method of the present invention can also improve the reduction in strength of the molten material joining portion of the molded article.

本実施形態の成形金型の断面図である。It is sectional drawing of the molding die of this embodiment. 本実施形態の成形金型の下型の平面である。It is a plane of the lower mold of the molding die of this embodiment. 別の実施形態の成形金型の断面図である。It is sectional drawing of the molding die of another embodiment. 更に別の実施形態の成形金型により成形された成形品を示す図である。It is a figure which shows the molded article shape | molded by the shaping | molding die of another embodiment.

本実施形態の射出成形機について図１を参照して説明する。射出成形機１１は射出装置１２と型締装置１３とから主要部が構成される。射出装置１２は加熱筒１４の前部にノズル１５が取付けられ図示しない作動機構により溶融材料（溶融樹脂）の射出や計量が行われる。本実施形態において型締装置１３は竪方向に型開閉されるものであり、下側の固定盤１６に対して上側の可動盤１７が図示しない型開閉機構および型締機構により型開閉移動され型締が行われる。また型締機構は射出圧縮成形のためのキャビティ内の溶融材料の圧縮が可能となっている。なお射出成形機１１の構造や作動方法は上記に限定されない。 The injection molding machine of the present embodiment will be described with reference to FIG. The injection molding machine 11 mainly comprises an injection device 12 and a clamping device 13. The injection device 12 has a nozzle 15 attached to the front of the heating cylinder 14, and injection and measurement of the molten material (molten resin) are performed by an operation mechanism (not shown). In the present embodiment, the mold clamping device 13 is opened and closed in the wedge direction, and the upper movable disc 17 is moved relative to the lower fixed disc 16 by a mold opening and closing mechanism and a mold clamping mechanism (not shown). It takes place. The clamping mechanism is also capable of compressing the molten material in the cavity for injection compression molding. The structure and operation method of the injection molding machine 11 are not limited to the above.

次に射出成形機１１に取り付けられる射出成形金型１８について図１および図２を参照して説明する。射出成形金型１８は、射出圧縮成形用の成形金型であって、固定盤１６に取り付けられる下型である固定金型１９と、可動盤１７に取り付けられる上型である可動金型２０から構成され、両者が型合わせされた際に容積が可変のキャビティＣが形成されるようになっている。 Next, the injection molding die 18 attached to the injection molding machine 11 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The injection molding die 18 is a molding die for injection compression molding, and from the fixed die 19 which is a lower die attached to the fixed platen 16 and the movable die 20 which is an upper die attached to the movable platen 17 A cavity C having a variable volume is formed when both are configured.

固定金型１９についてはノズル１５が当接されるノズルタッチ面２１から内部にホットランナ２２が形成されている。そして主流路２３から上方に向けて屈曲したホットランナ２２のノズル部２４の先端はキャビティＣに連通されるゲート２５（ここでは材料の排出を専用に行う材料排出専用ゲート２５）が形成されている。ノズル部２４の前記材料排出専用ゲート２５はバルブゲートである。ノズル部２４の内部にはゲートを開閉するための開閉ピン２６がノズル開閉手段の油圧シリンダ２７により進退可能に設けられている。 For the fixed mold 19, a hot runner 22 is formed inside from the nozzle touch surface 21 with which the nozzle 15 abuts. The tip of the nozzle portion 24 of the hot runner 22 bent upward from the main flow path 23 is formed with a gate 25 (here, a material discharge gate 25 dedicated to discharge of material) communicated with the cavity C. . The material discharge dedicated gate 25 of the nozzle portion 24 is a valve gate. An open / close pin 26 for opening and closing the gate is provided inside the nozzle portion 24 so as to be able to advance and retract by a hydraulic cylinder 27 of the nozzle opening / closing means.

また固定金型１９のホットランナ２２の主流路２３のノズル部２４が分岐する部分よりも前方は連通流路２８となっている。そして前記連通流路２８を介して上方に屈曲したホットランナ２２のノズル部２９の先端には、キャビティＣに連通されるゲート３０（ここでは材料導入を行う材料導入用ゲート３０）が形成されている。ノズル部２９の前記材料導入用ゲート３０はバルブゲートであって、ノズル部２９の内部にはゲートを開閉するための開閉ピン３１がノズル開閉手段の油圧シリンダ３２により進退可能に設けられている。この配置に限定されるものではないが、本実施形態では、ノズルタッチ面２１からホットランナ２２を介して距離が短い側に材料排出専用ゲート２５が設けられ、距離が長い側に材料導入用ゲート３０が設けられている。また本実施形態ではノズル開閉手段の駆動機構に油圧シリンダ２７，３２を用いているが、空気圧シリンダや電動機構を用いるものでもよい。 Further, a communication flow path 28 is formed on the front side of a portion where the nozzle portion 24 of the main flow path 23 of the hot runner 22 of the fixed mold 19 is branched. A gate 30 (here, a material introduction gate 30 for introducing a material) communicated with the cavity C is formed at the tip of the nozzle portion 29 of the hot runner 22 bent upward through the communication flow path 28. There is. The material introduction gate 30 of the nozzle unit 29 is a valve gate, and an open / close pin 31 for opening and closing the gate is provided inside the nozzle unit 29 so as to be able to advance and retract by a hydraulic cylinder 32 of the nozzle opening / closing means. Although not limited to this arrangement, in the present embodiment, the material discharge gate 25 is provided on the side where the distance is short from the nozzle touch surface 21 via the hot runner 22 and the gate for introducing the material on the side where the distance is long. 30 are provided. Further, in the present embodiment, the hydraulic cylinders 27 and 32 are used as the drive mechanism of the nozzle opening / closing means, but a pneumatic cylinder or an electric mechanism may be used.

図２は下型である固定金型１９の平面図であるが、固定金型１９の突出部３４はパーティング面３３から一定高さに突出して形成されている。平面視した突出部３４の形状は、中央部分３６を除き四角形の額縁状の形状をしている。そして突出部３４の前面がキャビティ形成面３５となっており、側面が可動金型２０の凹部３７との摺動面３８となっている。そして前記キャビティ形成面３５のうちのノズルタッチ面２１から遠方の一辺３５ａの中央に一つの材料導入用ゲート３０が形成されている。また前記一辺３５ａと対向する他辺３５ｂの中央の合流部Ｇの部分に一つの材料排出専用ゲート２５が開口されている。なお本実施形態では材料導入用ゲート３０、材料排出専用ゲート２５の数についてはぞれぞれ少なくとも一つが設けられているが、２個以上の複数でもよい。 FIG. 2 is a plan view of the fixed mold 19 which is the lower mold, but the protruding portion 34 of the fixed mold 19 is formed to project from the parting surface 33 at a constant height. The shape of the projecting portion 34 in plan view has a square frame shape except for the central portion 36. The front surface of the projection 34 is a cavity forming surface 35, and the side surface is a sliding surface 38 with the recess 37 of the movable mold 20. A single material introduction gate 30 is formed at the center of one side 35 a of the cavity forming surface 35 remote from the nozzle touch surface 21. In addition, a single material discharge gate 25 is opened at the central merging portion G of the other side 35b opposed to the one side 35a. In the present embodiment, at least one is provided for the number of material introduction gates 30 and the number of material discharge gates 25. However, two or more may be provided.

上型である可動金型２０については、前記固定金型１９のキャビティ形成面３５やゲート２５，３０を含む突出部３４が嵌合されて挿入されるように凹部３７が形成され、凹部３７によりキャビティ形成面３９が形成されている。そして前記突出部３４と凹部３７が嵌合・挿入された際に、両者の間から溶融樹脂が漏れないで容積の変更可能なキャビティＣが形成されるようになっている。これらの固定金型１９と可動金型２０の内部については温調用の媒体を流通する流路が形成されている。なお成形材料に熱可塑性樹脂を成形に用いる場合は少なくとも成形品を冷却用の媒体を流通させる流路が形成されるが、成形金型を加熱するためのヒータや加熱媒体を流通させる流路も設けることも望ましい。 In the movable mold 20 which is the upper mold, a recess 37 is formed so that the projection 34 including the cavity forming surface 35 of the fixed mold 19 and the gates 25 and 30 can be fitted and inserted. A cavity forming surface 39 is formed. When the projection 34 and the recess 37 are fitted and inserted, a cavity C whose volume can be changed is formed without leakage of the molten resin from between the two. Inside the fixed mold 19 and the movable mold 20, a flow path for circulating a temperature control medium is formed. When a thermoplastic resin is used for forming the molding material, at least a channel for circulating a medium for cooling a molded article is formed, but a heater for heating a molding die and a channel for circulating a heating medium are also used. It is also desirable to provide.

次に射出成形金型１８が取付けられた射出成形機１１による射出成形方法について説明する。前回の成形により型開きされて成形品が取り出されると射出装置１２においては溶融材料（溶融樹脂）の計量工程が行われる。また型締装置１３においては図示しない型開閉装置により上型である可動金型２０が下型である固定金型１９に向けて再び下降移動され、可動金型２０と固定金型１９の間に額縁状のキャビティＣが形成される。射出装置１２のノズル１５は常時当接かまたは後退位置から前進移動して固定金型１９のノズルタッチ面２１に当接している。次の射出工程では射出装置１２の図示しないスクリュが前進され、加熱筒１４内の溶融樹脂がノズル１５からホットランナ２２の主流路２３、連通流路２８および材料導入用ゲート３０を介してキャビティＣ内に射出される。この際に固定金型１９の材料導入用ゲート３０は射出開始よりも少し前か射出開始と油圧シリンダ３２の作動により同時に開かれるが、材料排出専用ゲート２５は少なくとも射出開始から所定の間は閉鎖されている。 Next, an injection molding method by the injection molding machine 11 to which the injection molding die 18 is attached will be described. When the mold is opened by the previous molding and the molded product is taken out, a measurement process of the molten material (molten resin) is performed in the injection device 12. In the mold clamping device 13, the movable mold 20, which is the upper mold, is lowered again toward the fixed mold 19, which is the lower mold, by a mold opening and closing device (not shown). Thus, between the movable mold 20 and the fixed mold 19. A frame-shaped cavity C is formed. The nozzle 15 of the injection device 12 is always in contact or is moved forward from the retracted position and is in contact with the nozzle touch surface 21 of the fixed mold 19. In the next injection step, the screw (not shown) of the injection device 12 is advanced, and the molten resin in the heating cylinder 14 is fed from the nozzle 15 through the main flow passage 23 of the hot runner 22, the communication flow passage 28 and the material introduction gate 30 It is injected inside. At this time, the material introduction gate 30 of the fixed mold 19 is opened a little earlier than the injection start or simultaneously by the injection start and the operation of the hydraulic cylinder 32, but the material discharge dedicated gate 25 is closed at least for a predetermined time after the injection start. It is done.

従って射出された溶融樹脂は材料導入用ゲート３０を介してキャビティＣ内に射出され、溶融樹脂によりキャビティＣの容積は一旦拡大される。なお成形品の容積よりもキャビティＣの容積を大きく保った状態で射出を行う射出プレス法を用いてもよく、その場合は特に通常よりも射出速度や射出圧力を低くすることができる。図２に示されるようにキャビティＣ内に導入された溶融樹脂は、材料導入用ゲート３０から辺３５ａに沿って２方向に向けて流動し、図２において上下の辺３５ｃ、３５ｄを経て、材料排出専用ゲート２５が設けられた辺３５ｂに到達する。この際の成形金型のキャビティ形成面３５等の表面温度にもよるが流動する溶融樹脂は先端側が冷却されつつ合流部Ｇで合流・当接されるので通常であるのでその当接部分がウエルドとなり強度が弱くなる。 Therefore, the injected molten resin is injected into the cavity C through the material introduction gate 30, and the volume of the cavity C is once enlarged by the molten resin. An injection press method may be used in which injection is performed with the volume of the cavity C kept larger than the volume of the molded product, in which case the injection speed and the injection pressure can be made lower than usual. As shown in FIG. 2, the molten resin introduced into the cavity C flows from the material introduction gate 30 in two directions along the side 35a and passes through the upper and lower sides 35c and 35d in FIG. It reaches the side 35 b where the discharge gate 25 is provided. At this time, depending on the surface temperature of the cavity forming surface 35 of the molding die, etc., the molten resin which flows is joined and abutted at the joining portion G while the tip end side is cooled, and therefore the contact portion is welded. And the strength becomes weak.

本実施形態では溶融材料が合流部Ｇで合流するとともにスクリュが射出完了位置に到達すると材料導入用ゲート３０は閉鎖され、前記材料導入用ゲート３０の閉鎖と同時か前後してノズル開閉手段の油圧シリンダ２７が作動されて材料排出専用ゲート２５が開放される。本実施形態では保圧工程は行わない。また射出時にスクリュが前記射出完了位置に到達する前、または前記射出完了位置に到達するのと同時に型締装置１３の図示しない型締機構を作動させてキャビティＣ内の溶融樹脂を圧縮する。この際の材料導入用ゲート３０の閉鎖と材料排出専用ゲート２５の開放のタイミングは成形金型のキャビティＣの形状、前記各ゲート２５，３０の配置、成形材料の種類や温度等により様々に設定されるが、少なくとも材料排出専用ゲート２５からは溶融材料のキャビティＣ外への排出のみが行われるように制御が行われる。ただしこの場合の排出のみについては、射出時に材料排出専用ゲート２５から僅かな量の溶融樹脂がキャビティＣ内に導入され、圧縮により再びほぼ全て排出されるものも含まれる。また材料導入用ゲート３０からはキャビティＣの圧縮の際に溶融樹脂がキャビティＣ外へ排出されホットランナ２２側に逆流するものを除外しない。または材料排出専用ゲート２５とは別のバルブ等を閉鎖しておくことにより、射出工程や保圧工程において材料排出専用ゲート２５から溶融材料が入り込まない構造の成形金型であれば、材料導入用ゲート３０を閉鎖せずに射出工程や保圧工程を行うようにしてもよい。 In this embodiment, when the molten materials merge at the junction G and the screw reaches the injection completion position, the material introduction gate 30 is closed, and hydraulic pressure of the nozzle opening / closing means simultaneously with or before closing the material introduction gate 30. The cylinder 27 is actuated to open the material discharge gate 25. In the present embodiment, the pressure holding step is not performed. Further, at the time of injection, before the screw reaches the injection completion position or at the same time the injection completion position is reached, the mold clamping mechanism (not shown) of the mold clamping device 13 is operated to compress the molten resin in the cavity C. The timing of closing the material introduction gate 30 and opening timing of the material discharge gate 25 at this time are variously set according to the shape of the cavity C of the molding die, the arrangement of the respective gates 25 and 30, the kind of molding material, and the temperature. However, at least the material discharge gate 25 controls so that only the discharge of the molten material out of the cavity C is performed. However, with regard to the discharge only in this case, a slight amount of molten resin is introduced into the cavity C from the material discharge dedicated gate 25 at the time of injection, and it is also included that almost all is discharged again by compression. In addition, from the material introduction gate 30, the one in which the molten resin is discharged to the outside of the cavity C and flows back to the hot runner 22 when the cavity C is compressed is not excluded. Or if it is a mold having a structure in which the molten material does not enter from the material discharge exclusive gate 25 in the injection process or the pressure holding process by closing a valve or the like separate from the material discharge dedicated gate 25, for material introduction The injection process and the pressure holding process may be performed without closing the gate 30.

そのことにより射出装置側から圧力が付与されていないホットランナ２２のノズル部２４周辺の溶融樹脂の圧力よりもキャビティＣ内の溶融樹脂の圧力のほうが相対的に高くなる。そのためキャビティＣ内の溶融樹脂の圧縮により合流部Ｇにおいてやや固化しつつ合流した部分の溶融樹脂は材料排出専用ゲート２５からキャビティＣ外のホットランナ２２のノズル部２４の周囲の流路へまとめて排出される。その結果キャビティＣ内を辺３５ｂに沿って２方向から流れてきた溶融樹脂の先端部以外の溶融状態の部分同士が接合されることにより接合部分の強度がアップする。なお本実施形態ではキャビティＣにおいて溶融材料の合流部Ｇに対応するキャビティ形成面３５の辺３５ｂに材料排出専用ゲート２５を設けている。しかし場合によっては当初に当接した合流部Ｇよりも僅かにずらした合流部Ｇの近傍位置の辺３５ｂに材料排出専用ゲート２５を設けたほうがよい場合も考えられる。または合流部Ｇと想定される位置に対応するキャビティ形成面３５に材料排出専用ゲート２５を設けても射出時の成形条件や金型温度等の成形条件の設定値次第では成形時に合流部Ｇが材料排出専用ゲート２５とは完全に一致せずに僅かに外れる場合もあるがそれらのケースも本発明に含まれる。 As a result, the pressure of the molten resin in the cavity C becomes relatively higher than the pressure of the molten resin around the nozzle portion 24 of the hot runner 22 to which no pressure is applied from the injection device side. Therefore, the molten resin in the portion joined while being slightly solidified in the joining portion G due to the compression of the molten resin in the cavity C is collectively collected from the material discharge dedicated gate 25 to the flow passage around the nozzle portion 24 of the hot runner 22 outside the cavity C. Exhausted. As a result, the portions in the molten state other than the front end portion of the molten resin that has flowed in the cavity C along the side 35b from the two directions are joined together, thereby increasing the strength of the joined portion. In the present embodiment, the material discharge gate 25 is provided on the side 35 b of the cavity forming surface 35 corresponding to the merging portion G of the molten material in the cavity C. However, in some cases, it may be considered that it is better to provide the material discharge gate 25 on the side 35b near the junction G which is slightly shifted from the junction G which is initially in contact. Or even if the material forming gate 35 for material discharge is provided on the cavity forming surface 35 corresponding to the position assumed to be the joining portion G, the joining portion G is at the time of molding depending on the setting conditions of injection and molding conditions such as mold temperature. Although the material discharge-dedicated gate 25 may be slightly out of alignment with the material discharge-only gate 25 in some cases, those cases are also included in the present invention.

そして材料排出専用ゲート２５からホットランナ２２のノズル部２４の周囲の流路に押し出された樹脂は、１回ないし複数回の成形のうちにホットランナ２２の主流路２３へ押し出されて合流され、射出の際に主流路２３の連通流路２８と材料導入用ゲート３０を介して再びキャビティＣに射出・充填される。従って本実施形態では溶融樹脂には無駄が生じない。そして通常は合流部Ｇ付近の溶融樹脂が一定量の押し出されると材料排出専用ゲート２５は閉鎖される。キャビティＣの溶融樹脂が冷却収縮して容積が減少する分は、可動金型２０の押圧によりキャビティ容積が減少され、成形品のヒケを防止する。そしてこの際同時に射出装置１２では計量工程が行われる。そして型締装置１３および射出成形金型１８の側で冷却工程が完了すると離型され、成形品の取り出しが行われる。 Then, the resin pushed out from the material discharge dedicated gate 25 into the flow passage around the nozzle portion 24 of the hot runner 22 is pushed out and merged into the main flow passage 23 of the hot runner 22 in one or more moldings. At the time of injection, the cavity C is injected and filled again via the communication flow path 28 of the main flow path 23 and the material introduction gate 30. Therefore, no waste occurs in the molten resin in the present embodiment. Usually, when the molten resin in the vicinity of the joining portion G is pushed out by a fixed amount, the material discharge gate 25 is closed. As the molten resin in the cavity C cools and shrinks and the volume decreases, the cavity volume is reduced by the pressing of the movable mold 20 and the sink of the molded product is prevented. At this time, at the same time, a measuring step is performed in the injection device 12. Then, when the cooling process is completed on the side of the mold clamping device 13 and the injection molding die 18, the mold is released and the molded product is taken out.

次に図３に示される別の実施形態の射出成形金型４１と射出成形機４２について相違点を中心に説明する。射出成形機４２は、型締装置４３の固定盤４４に対して水平方向に可動盤４５が型開閉移動する横型の射出成形機４２である。固定盤４４に取り付けられる固定金型４６の内部にはノズルタッチ面４７からホットランナ４８が形成されている。そしてホットランナ４８のノズル部４９の先端には材料導入用ゲート５０が形成され、材料導入用ゲート５０はキャビティ形成面５１に開口されている。ノズル部４９はバルブゲートであり、ノズル開閉手段の油圧シリンダ５２等により進退する開閉ピン５３が設けられている。本実施形態のキャビティＣ１は所定厚さを備えたリング形状のものであり、リングの中心を挟んで反対側の合流部Ｇ１に対応するキャビティ形成面５１には材料排出専用ゲート５４が設けられている。そして材料排出専用ゲート５４を先端に有するホットランナ５５のノズル部５６には、ノズル開閉手段の油圧シリンダ５７により進退する開閉ピン５８が設けられている。ただし図３に示される別の実施形態のホットランナ５５とノズル部５６は、金型外部に向けて接続されており、ノズルタッチ面４７に連通する流路には接続されていない。 Next, the injection molding die 41 and the injection molding machine 42 of another embodiment shown in FIG. 3 will be described focusing on differences. The injection molding machine 42 is a horizontal injection molding machine 42 in which the movable platen 45 moves in a mold opening and closing direction in the horizontal direction with respect to the fixed platen 44 of the clamping device 43. A hot runner 48 is formed from the nozzle touch surface 47 inside the fixed mold 46 attached to the fixed platen 44. A material introduction gate 50 is formed at the tip of the nozzle portion 49 of the hot runner 48, and the material introduction gate 50 is opened in the cavity forming surface 51. The nozzle portion 49 is a valve gate, and is provided with an open / close pin 53 advanced / retracted by a hydraulic cylinder 52 or the like of the nozzle open / close means. The cavity C1 of the present embodiment is a ring shape having a predetermined thickness, and the material forming gate 51 is provided on the cavity forming surface 51 corresponding to the confluence portion G1 on the opposite side across the center of the ring. There is. In the nozzle portion 56 of the hot runner 55 having a material discharge dedicated gate 54 at its tip end, an open / close pin 58 advanced / retracted by the hydraulic cylinder 57 of the nozzle open / close means is provided. However, the hot runner 55 and the nozzle portion 56 of another embodiment shown in FIG. 3 are connected to the outside of the mold, and are not connected to the flow path communicating with the nozzle touch surface 47.

可動金型５９は前面にパーティング面６０を備えたリング形状のキャビティＣ１の外側枠ブロック６１やキャビティＣ１の内側の円形の当接ブロック６２の部分が金型本体に対してバネ６３等により進退移動可能となっている。これらの構造により射出成形金型４１のキャビティＣ１は型当接後にその容積が可変であり、可動盤４５の移動によりキャビティＣ１内の溶融樹脂が圧縮できる。 In the movable mold 59, the ring-shaped outer frame block 61 of the ring-shaped cavity C1 having the parting surface 60 on the front surface and the portion of the circular contact block 62 inside the cavity C1 advance and retract with the spring 63 etc. It is movable. Due to these structures, the cavity C1 of the injection mold 41 has a variable volume after contact with the mold, and the movement of the movable plate 45 can compress the molten resin in the cavity C1.

射出成形機４２および射出成形金型４１による成形方法は、材料導入用ゲート５０からの溶融樹脂のキャビティＣ１内への射出については図１の実施形態と同じである。しかしキャビティＣ１の合流部Ｇまたはその近傍の材料排出専用ゲート５４を開放し、可動盤４５および可動金型５９を前進させてキャビティＣ１内の溶融樹脂を圧縮してキャビティＣ１外に放出される溶融樹脂は、再利用されずに射出成形金型４１の外部に放出される。従って材料コストの点では図１の例よりも不利であるが、材料導入用ゲート５０の開閉や保圧の有無の影響を受けずに、材料排出専用ゲート５４の開閉のタイミングを設定できるので、ウエルドの影響を小さくする目的の上では優れている場合もある。 The injection molding machine 42 and the molding method using the injection molding die 41 are the same as in the embodiment of FIG. 1 for injection of the molten resin from the material introduction gate 50 into the cavity C1. However, the material discharge gate 54 at or near the junction G of the cavity C1 is opened, and the movable plate 45 and the movable mold 59 are advanced to compress the molten resin in the cavity C1 and release it to the outside of the cavity C1. The resin is released to the outside of the injection mold 41 without being reused. Therefore, the material cost is more disadvantageous than the example shown in FIG. 1, but the timing for opening / closing the material discharge gate 54 can be set without being affected by the opening / closing of the material introduction gate 50 and the presence or absence of pressure holding. Sometimes it is good for the purpose of reducing the influence of welds.

また図３のような材料排出専用ゲート５４がノズルタッチ面４７の側に接続されずに金型側面等から外部に接続される射出成形金型４１は射出圧縮成形を行わないものでも本発明の成形を実施できる。即ち射出時にキャビティＣ１内にて溶融樹脂の合流よりも前か同時に材料排出専用ゲート５４を開放して溶融樹脂を排出可能とするともに、材料供給用ゲートは閉鎖せずに、射出装置６４から充填または保圧の形で溶融樹脂を送り続けることによりキャビティ内の溶融樹脂の圧縮をしなくても、材料排出専用ゲート５４からの材料排出ができる。なお図３の例は３枚型板のサブマリン構造などを用いることにより排出専用ゲートをホットランナのノズルではなく加熱手段を伴わないゲートとすることも不可能ではない。 Further, the injection molding die 41 in which the material discharge dedicated gate 54 as shown in FIG. 3 is not connected to the side of the nozzle touch surface 47 and is connected to the outside from the die side or the like is not limited to injection compression molding. Molding can be performed. That is, at the time of injection, the material discharge gate 54 is opened before or simultaneously with the joining of the molten resin in the cavity C1 to enable the molten resin to be discharged, and the material supply gate is not closed, and filling from the injection device 64 Alternatively, by continuously feeding the molten resin in the form of pressure holding, material can be discharged from the material discharge dedicated gate 54 without compression of the molten resin in the cavity. In the example of FIG. 3, by using a submarine structure of three-plates, etc., it is not impossible to make the discharge-dedicated gate not a hot runner nozzle but a gate without a heating means.

また本発明はいずれの例も射出成形金型１８，４１は加熱可能な金型を用いて行うほうがウエルドの発生をより一層防止することができ、成形物が薄い場合にもより好適に対応することができる。また加熱可能な金型は、上記した低速射出または低圧射出を行う場合にも一層有効となる。また成形金型のキャビティ形成面全体を加熱温調することが射出成形機外部の加熱温調装置の設置も含めてコストアップになる場合は、合流部Ｇ，Ｇ１であり材料排出専用ゲート２５，５４が設けられる部分の周囲のみに加熱手段であるヒータを設けてもよい。 In the present invention, the use of a heatable mold for the injection molding molds 18 and 41 in any of the examples can further prevent the occurrence of welds, and more suitably copes with thin molded articles. be able to. The heatable mold is also more effective when performing the above-mentioned low speed injection or low pressure injection. In the case where it is necessary to heat and temperature control the entire cavity forming surface of the molding die including the installation of the heat temperature controller outside the injection molding machine, the joining portions G and G1 are the material discharge exclusive gates 25, A heater which is a heating means may be provided only around the portion where 54 is provided.

次に図４に示される成形品７１を参照して成形について説明する。図４に示される成形品７１は四輪車両のバックドアであり、中央には窓を嵌め込むための空間７２が形成されている。金属に替わって成形される樹脂製のバックドア、サイドドア、ボディ等は一定以上の強度が必要となるので炭素繊維またはガラス繊維といった強化繊維を含有した樹脂により射出成形される。また炭素繊維またはガラス繊維といった強化繊維を含有した樹脂材料は、射出時の材料の流動性が劣るので、特に薄肉で大面積なものを成形する場合、射出成形の一分野である射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）により行うことが望ましい。またこれらの強化繊維を含有する樹脂材料の場合、高速で射出すると繊維を折損して所望の繊維長を確保できないので、低圧射出を行うことが望ましく、低圧射出を実現するためにも前記射出圧縮成形を行うことが望ましい。 Next, molding will be described with reference to the molded product 71 shown in FIG. A molded product 71 shown in FIG. 4 is a back door of a four-wheeled vehicle, and a space 72 for fitting a window is formed at the center. A resin-made back door, side door, body or the like, which is molded instead of metal, is required to have a certain strength or more, so it is injection molded from a resin containing reinforcing fibers such as carbon fiber or glass fiber. In addition, since resin materials containing reinforcing fibers such as carbon fibers or glass fibers have poor fluidity at the time of injection, injection compression molding (one of the fields of injection molding) is particularly useful in forming thin-walled large-area products. It is desirable to carry out by injection press molding. Further, in the case of a resin material containing these reinforcing fibers, it is desirable to perform low pressure injection since the fibers are broken when injecting at high speed and the desired fiber length can not be secured. Therefore, the injection compression is desirable to realize low pressure injection. It is desirable to carry out molding.

またこれらのバックドア等の成形品７１は大面積であるので材料導入用ゲート７３，７４は複数設けられることが一般的である。図４の例では窓枠７５の部分の上方に材料導入用ゲート７３が設けられ、下方の本体部分に材料導入用ゲート７４が設けられている。実際には更に本体部分には複数の材料導入用ゲートを設ける等、更に多数の材料導入用ゲートを設ける場合もあるがここでは簡易的に２箇所の例で説明する。その材料導入用ゲート７３，７４の配置の場合、材料導入用ゲート７３，７４からキャビティ内に射出された溶融樹脂は、両側の窓枠７５の部分が合流部Ｇ２となり、ウエルドができる可能性がある。また炭素繊維またはガラス繊維といった強化繊維を含有した樹脂を成形する場合は、繊維を含有するために合流部の接合強度も弱くなる。 Moreover, since these molded products 71 such as backdoors have a large area, it is general that a plurality of material introduction gates 73 and 74 are provided. In the example of FIG. 4, the material introduction gate 73 is provided above the window frame 75, and the material introduction gate 74 is provided on the lower main body. In practice, a plurality of material introduction gates may be further provided, such as providing a plurality of material introduction gates in the main body portion. In the case of the arrangement of the material introduction gates 73 and 74, the molten resin injected from the material introduction gates 73 and 74 into the cavity has a possibility that welding can be performed because the portions of the window frame 75 on both sides become the joining portion G2. is there. In addition, in the case of molding a resin containing reinforcing fibers such as carbon fibers or glass fibers, since the fibers are contained, the bonding strength of the joining portion also becomes weak.

従って合流部Ｇ２またはその近傍位置に対応するキャビティ形成面の部分の２箇所に材料排出専用ゲート７６，７７を設け、なるべくウエルドの解消を図ることが望ましい。または窓枠７５の細い部分が合流部Ｇ２となると強度的に問題がある場合は、上部の材料導入用ゲート７３からの射出を先に行い、下部の材料導入用ゲート７４からの射出を後に行うことにより合流部を図３のＧ３，Ｇ３の位置にずらすこともでき、合流部Ｇ３，Ｇ３の長さを長くすることもできる。そしてその場合はその合流部Ｇ３，Ｇ３に対応する位置、またはその近傍位置に材料排出専用ゲート７８，７９を設けることが望ましく、合流部Ｇ３，Ｇ３の長さが長い場合は、１箇所の合流部Ｇ３に２個以上の材料排出専用ゲート７８を設けてもよい；更には上記したどの例においても、材料排出専用ゲート２５，５４，７６，７８は一方の金型に設けられるとは限らず、固定金型または可動金型の少なくとも一方の金型（両方を含む）に設けてもよい。 Therefore, it is desirable to provide the material discharge exclusive gates 76 and 77 at two places of the cavity forming surface corresponding to the confluence part G2 or its neighboring position, and to eliminate the weld as much as possible. Alternatively, if there is a problem in strength if the narrow portion of the window frame 75 becomes the joining portion G2, the injection from the upper material introduction gate 73 is performed first, and the injection from the lower material introduction gate 74 is performed later Thus, the junction can be shifted to the positions G3 and G3 in FIG. 3, and the lengths of the junctions G3 and G3 can be lengthened. In this case, it is desirable to provide the material discharge gates 78 and 79 at positions corresponding to the junctions G3 and G3 or in the vicinity thereof, and when the junctions G3 and G3 are long, one junction is The part G3 may be provided with two or more material discharge dedicated gates 78; furthermore, in any of the above-described examples, the material discharge dedicated gates 25, 54, 76, 78 may not necessarily be provided in one mold. It may be provided in at least one of the fixed mold and the movable mold (including both).

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、上記の各記載を組み合わせたものや当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。 The present invention will not be listed one by one, but is not limited to the above-described embodiment, but also to combinations of the above-mentioned descriptions and those modified by persons skilled in the art based on the spirit of the present invention. It goes without saying that it applies.

１１ 射出成形機
１２ 射出装置
１３ 型締装置
１８ 射出成形金型
１９ 固定金型
２０ 可動金型
２２ ホットランナ
２５ 材料排出専用ゲート
２８ 連通流路
３０ 材料導入用ゲート
３５ キャビティ形成面
Ｃ キャビティ
Ｇ 合流部
11 Injection Molding Machine 12 Injection Device 13 Clamping Device 18 Injection Molding Mold 19 Fixed Mold 20 Movable Mold 22 Hot Runner 25 Material Discharge Dedicated Gate 28 Connecting Channel 30 Material Introduction Gate 35 Cavity Forming Surface C Cavity G Merged Part

Claims (4)

キャビティに連通される少なくとも一つの材料導入用ゲートを備えるとともにキャビティ内で溶融材料が合流する合流部を備えた射出成形金型において、
前記合流部またはその近傍のキャビティ形成面に溶融材料をキャビティ外に排出する材料排出専用ゲートを備えたことを特徴とする射出成形金型。 In an injection mold having at least one material introduction gate in communication with the cavity and a junction where the molten materials merge in the cavity,
An injection molding die provided with a material discharge-dedicated gate for discharging the molten material to the outside of the cavity on a cavity forming surface in the vicinity of the confluence part or the confluence part. 前記材料導入用ゲートと材料排出専用ゲートとの間にはホットランナからなる連通流路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。 The injection molding die according to claim 1, wherein a communication flow path consisting of a hot runner is formed between the material introduction gate and the material discharge gate. 少なくとも一つの材料導入用ゲートを介してキャビティ内に溶融材料を射出し、キャビティ内の合流部で溶融材料が合流する射出成形方法において、
前記合流部またはその近傍のキャビティ形成面に設けられた材料排出専用ゲートから溶融材料をキャビティ外に排出することを特徴とする射出成形方法。 In the injection molding method, the molten material is injected into the cavity through at least one material introduction gate, and the molten material merges at a junction in the cavity,
An injection molding method comprising: discharging a molten material to the outside of a cavity from a material discharge dedicated gate provided on a cavity forming surface in the vicinity of the confluence part or the confluence part. 前記キャビティは溶融材料を圧縮可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の射出成形方法。
The injection molding method according to claim 3, wherein the cavity is provided to compress the molten material.

Images