JP2857841B2 - カセット式射出成形金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ランナーと成形品（製
品）を分離して回収可能な３プレート金型に適用したカ
セット式射出成形金型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より成形品（製品）とランナーとを
分離して回収可能な３プレート金型があり、異なる成形
品を成形するために異なる形状のキャビティ部を有する
カセット金型をその３プレート金型へ挿置して成形作業
をする方法がある。３プレート金型は、固定側金型と可
動側金型とからなる金型において、固定側金型が固定側
取付板とランナーストリッパープレートと固定側ベース
プレートとから構成され、ランナーストリッパープレー
トは固定側取付板に対して所定のストロークだけ接離自
在であり、固定側ベースプレートはランナーストリッパ
ープレートに対して所定のストロークだけ接離自在な金
型である。

【０００３】一般的な３プレート金型は以下の工程で成
形作業が行なわれている。型締め状態にある金型にノズ
ルから溶融された樹脂が射出され、それがランナー部を
通ってキャビティ部に充填され冷却される。冷却完了
後、型開きが開始して可動側金型が離れ出すと、スプリ
ングの力で固定側ベースプレートとランナーストリッパ
ープレートとの間が最初に開き、ランナーはランナーロ
ックピンによって固定側に引きつけられているので、最
も弱いゲート部で切断される。さらに型開きが進むと、
パーティングライン面が開いて成形品が取り出せる状態
となる。成形品は、一部の特殊な構造を除いて可動側金
型の成形面に残っている。ランナーが落下する固定側ベ
ースプレートとランナーストリッパープレートとの間と
成形品が落下するパーティングライン面の間との型開き
が制限いっぱいになり、更に可動側金型が固定側金型か
ら離れて型開きが進むと、引張リンクや制限ボルトによ
りランナーストリッパープレートが引っ張られて、ラン
ナーロックピンとランナーの結合部を強制的に離す結
果、ランナーが落下する。型開き完了後、成形機のエジ
ェクターロッドの作動を利用して、エジェクターピンを
保持しているエジェクタープレートが作動し、成形品は
エジェクターピンによって突き出されて落下する。成形
品およびランナーの落下を確認後、型締めが開始されて
最初に戻る。

【０００４】カセット式射出成形金型装置が３プレート
金型に適用されている場合、従来と同様にカセット金型
の交換作業は金型が型開き状態にあるときに行なわれ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に金型装置の型開
きストロークに対して成形機の可動部材の移動ストロー
ク（型開きストローク）は余裕を持って設定される。な
ぜなら、型開きの際に移動する成形機の可動部材の移動
ストロークにばらつきがあるからである。したがって、
その金型が有する型開きストロークを全て開くように設
定して運転した場合、成形機の可動部材の移動ストロー
クのばらつきによって余分に開いてしまったときに、そ
の余分の型開きストロークを吸収できなくて金型を破損
してしまう恐れがある。

【０００６】従来までの３プレート金型は、固定側金型
が固定側取付板とランナーストリッパープレートと固定
側ベースプレートとから構成され、ランナーストリッパ
ープレートは固定側取付板に、固定側ベースプレートは
ランナーストリッパープレートに対して接離自在である
が、金型が開く度に型開きストロークに持たせてある余
裕がいずれかのプレート間に含まれてしまい、どのプレ
ート間にいくら含まれているか判別することはほとんど
不可能であった。それは成形品やランナーが開いている
金型の間から落下する場合の型開きストロークの余裕と
その含まれ先には影響ないものであるが、例えば、カセ
ット金型の交換をカセット金型自動交換装置によって交
換する場合には、カセット金型を装着する固定側ベース
プレートの位置が一定しないため不具合があるという問
題点を有していた。

【０００７】そこで本発明は、３プレート金型におい
て、型開き状態にある金型の型開きストロークを制御す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、固定側金型と可動側金型とによって構
成されており、上記両金型には１組以上のカセット金型
が各々装着してあり、カセット金型は異なる成形品を成
形するごとに異なるキャビティ部を有するものに交換可
能であり、固定側金型は固定側取付板とランナーストリ
ッパープレートと固定側ベースプレートとから構成さ
れ、ランナーストリッパープレートは固定側取付板に対
して所定のストロークだけ接離自在であり、固定側ベー
スプレートはランナーストリッパープレートに対して所
定のストロークだけ接離自在であるカセット式射出成形
金型装置において、ランナーストリッパープレートは付
勢手段によって固定側取付板に向けて付勢されている。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示した好適
な実施例にそって説明する。

【００１０】図１は本発明のランナーと成形品（製品）
を分離して回収可能な典型的な３プレート金型のカセッ
ト式射出成形金型装置を上方からみた断面図である。な
お、本図は説明のため実際にはない型開き状態で描いて
いるもので、実際の型開き状態は図２から図５に示すよ
うになる。

【００１１】図１に示すように、本発明に係るカセット
式射出成形金型装置は、固定側金型Ｐと可動側金型Ｑと
からなり、両金型Ｐ，Ｑに異なる成形品Ｗを成形するご
とに異なるキャビティ部１ｄ，２ｄを有する複数のカセ
ット金型１，２が交換可能に装着してある。

【００１２】固定側金型Ｐと可動側金型Ｑは、型締めの
際に固定側金型Ｐ側に固着してある４本のガイド軸１１
（図１には１本だけ図示）が可動側金型Ｑ側の可動側ベ
ースプレート１０に設けられている４個のガイド軸受１
０ａ（図１には１本だけ図示）に挿通してガイドされ
る。

【００１３】まず初めに、固定側金型Ｐについて説明す
る。

【００１４】固定側取付板３の左側には固定側受板４が
固着されおり、固定側受板４の左側にはランナーストリ
ッパープレート５および固定側ベースプレート６がその
順に配設されている。

【００１５】固定側取付板３には、スプルー１２ａが形
成されたスプルーブッシュ１２がロケートリング１３を
介して取り付けてある。スプルーブッシュ１２には成形
機のノズル（図示せず）が嵌合する。また、固定側取付
板３には４本のサポート軸１４が固着してある（図１に
は１本だけ図示）。固定側取付板３にはその先端部がア
ンダーカット状に形成されていて固定側カセット金型１
のランナー部１ｆに至っているランナーロックピン１５
が取り付けてある。固定側ベースプレート６およびラン
ナーストリッパープレート５には４個のサポート軸受５
ａ，６ａ（図１には１個だけ図示）が各々設けられてい
る。固定側ベースプレート６およびランナーストリッパ
ープレート５の４個のサポート軸受５ａ，６ａに４本の
サポート軸１４が挿通することによって固定側ベースプ
レート６およびランナーストリッパープレート５は固定
側取付板３および固定側受板４に対してスライド自在に
軸支された状態にある。

【００１６】本実施例においては、固定側ベースプレー
ト６にはその厚み方向に所定の間隔をおいて左右方向に
２列、上下方向に２段の合計４個の固定側カセット金型
収納凹部６ｂが同一矩形断面形状で開けられている。そ
の固定側カセット金型収納凹部６ｂには固定側カセット
金型１が装着されている。固定側カセット金型１は、固
定側ベースプレート６に前つば部１ｂが係止した状態
で、固定側ベースプレート６の裏面側に面方向上下に固
定側カセット金型収納凹部６ｂとオーバーラップする形
で形成されているキー溝６ｃに固定キー１６を挿置する
ことで後つば部１ｃが係止されて固定されている。

【００１７】固定側カセット金型１には、成形面にラン
ナー部１ｆより通じているゲート部１ｅが形成されてお
り、ゲート部１ｅから型締め時に形成されるキャビティ
部１１ｄ，２ｄに溶融樹脂が充填される。また、固定側
カセット金型１の前つば部１ｂには型面の対角線上に２
本（１本だけ図示）のガイドピン１ａが植設されてお
り、後述する可動側カセット金型２のガイド孔２ａと対
向しており、固定側金型Ｐおよび可動側金型Ｑの開閉時
にカセット金型単位で型の開閉のガイドを行なってい
る。

【００１８】ランナーストリッパープレート５と固定側
ベースプレート６の間には数本の制限ボルト１７（図１
には１本だけ図示）が貫設されている。この制限ボルト
１７は両プレート５，６が一定の幅以上に開かないよう
に制限するものである。また、ランナーストリッパープ
レート５と固定側ベースプレート６との間にはこの制限
ボルト１７を軸に付勢手段として圧縮コイルばね１８が
挿置されている。この圧縮コイルばね１８を挿置するた
めに、本実施例では固定側ベースプレート６に座ぐり穴
６ｄが穿設されている。この圧縮コイルばね１８は、金
型が型締め状態から型開きしていく際に、この両プレー
ト５，６間が優先的に最初に開き始めるように付勢して
いるものである。

【００１９】ランナーストリッパープレート５を貫通し
て固定側受板４に制限ボルト１９が固定されている。そ
の制限ボルト１９を軸にして付勢手段として圧縮コイル
ばね２０が挿置されており、ランナーストリッパープレ
ート５は固定側取付板３側に付勢されている。

【００２０】固定側金型Ｐの固定側ベースプレート６と
後述する可動側金型Ｐの可動側ベースプレート１０とは
引張リンク２１により連結されている。引張リンク２１
は、型締め状態から型開きしていく際に、上述のランナ
ーストリッパープレート５と固定側ベースプレート６と
の間が制限ボルト１７の範囲まで開き、固定側ベースプ
レート６と可動側ベースプレート１０との間がこの引張
リンク２１の範囲まで開ききったときに可動側金型Ｑの
移動（固定側金型Ｐから離れる方向）を固定側金型Ｐに
伝えて、固定側受板４に付勢されていたランナーストリ
ッパープレート５を最後に移動させるものである。

【００２１】次に、可動側金型Ｑについて説明する。

【００２２】可動側金型Ｑは成形機の可動部材（図示せ
ず）に取り付けてあり、固定側金型Ｐに対して進退可能
となっている。

【００２３】可動側取付板７の右側にはスペーサブロッ
ク８が固着されており、スペーサブロック８の右側には
可動側受板９および可動側ベースプレート１０がその順
に固着してある。

【００２４】固定側金型Ｐの固定側ベースプレート６と
同様に、可動側ベースプレート１０にもその厚み方向に
所定の間隔をおいて左右方向に２列、上下方向に２段の
合計４個の可動側カセット金型収納凹部１０ｂが同一矩
形断面形状で開けられている。その可動側カセット金型
収納凹部１０ｂには可動側カセット金型２が装着されて
いる。固定側カセット金型１と同様に可動側カセット金
型２も可動側ベースプレート１０に前つば部２ｂが係止
した状態で、可動側ベースプレート１０の裏面側に面方
向上下に可動側カセット金型収納凹部１０ｂとオーバー
ラップする形で形成されているキー溝１０ｃに固定キー
２２を挿置することで後つば部２ｃが係止されて固定さ
れている。

【００２５】可動側カセット金型２は、底板２ｆ、受板
２ｇ、スペーサプレート２ｈ、第１の型板２ｉおよび第
２の型板２ｊをこの順で固着して構成してある。底板２
ｆは受板２ｇに対して左右方向に長くなっており、この
部分が後つば部２ｃとなっている。第２の型板２ｊは前
つば部２ｂに相当し、第２の型板２ｊにはキャビティ部
２ｄが形成してあり、コアピン２ｅが取り付けてある。
また、第２の型板２ｊには上述の固定側カセット金型１
のガイドピン１ａと対向する位置にガイド孔２ａが穿設
してある。

【００２６】可動側カセット金型２内には第１の突き出
し機構が設けられている。第１の突き出し機構は第１の
エジェクタープレート２ｋ，２ｌと第１のエジェクター
プレート２ｋ，２ｌに固定されている第１のエジェクタ
ーピン２ｍおよびリターンピン（図示せず）から構成さ
れている。第１の突きだし機構はスペーサプレート２ｈ
の内部に形成された空間に収められていて、第１のエジ
ェクターピン２ｍがこの空間と第２の型板２ｊのキャビ
ティ部２ｄとを結ぶ貫通孔にスライド自在に軸支されて
おり、キャビティ部２ｄに形成された成形品Ｗを突き落
とすことが可能である。この空間と第２の型板２ｊのキ
ャビティ部２ｄ以外の部分にはリターンピンが第１のエ
ジェクターピン２ｍと同様に設けられていて、このリタ
ーンピンの第１のエジェクタープレート２ｋ，２ｌと第
１の型板２ｉとの間に圧縮コイルばねからなる戻しばね
（図示せず）が設けてあり、第１のエジェクタープレー
ト２ｋ，２ｌを後退する方向へ付勢している。

【００２７】第１の突き出し機構を進退させるため、可
動側取付板７と可動側受板９との間にスペーサブロック
８によって設けられている空間に第２の突き出し機構が
配設されている。第２の突き出し機構は、第２のエジェ
クタープレート２３ａ，２３ｂと第２のエジェクタープ
レート２３ａ，２３ｂに固定されている第２のエジェク
ターピン２４およびリターンピン（図示せず）から構成
されている。第２の突き出し機構は、第２のエジェクタ
ーピン２４が可動側受板９に穿設された透孔９ａおよび
可動側カセット金型２の底板２ｆ、受板２ｇに穿設され
た透孔２ｎより進入して第１のエジェクタープレート２
ｋ，２ｌを突き出し可能に配設されている。リターンピ
ンには戻しばねが設けてあり、第２のエジェクタープレ
ート２３ａ，２３ｂを後退する方向へ付勢している。

【００２８】可動側取付板７のほぼ中央部には透孔７ａ
が設けられており、成形機のエジェクターロッドが進退
可能である。

【００２９】本実施例の動作について説明する。

【００３０】カセット金型１、２はカセット式射出成形
金型装置（図示せず）によって挿脱される。型を開いた
状態において、固定側カセット金型１を固定する前に可
動側カセット金型２を可動側カセット金型収納凹部１０
ｂにパーティングライン面Ｒより挿置し、固定キー２２
をキー溝１０ｃに差し込んで可動側カセット金型２の後
つば部２ｃを係止し、可動側カセット金型２を固定す
る。なお、可動側カセット金型収納凹部１０ｃに可動側
カセット金型２が挿置されると、透孔２ｎに第２のエジ
ェクターピン２４が貫通している状態になる。可動側カ
セット金型２と同様に、可動側カセット金型２とペアの
固定側カセット金型１を固定側カセット金型収納凹部６
ｂにパーティングライン面Ｒより挿置し、固定キー１６
をキー溝６ｃに差し込むことによって固定側カセット金
型１の後つば部１ｃを係止し、固定側カセット金型１を
固定する。

【００３１】次に、型締めが行なわれる。成形機の可動
部材に固定されている可動側金型Ｑが固定側金型Ｐに近
づき固定側ベースプレート６と可動側ベースプレート１
０との間のパーティングライン面Ｒが閉じて、固定側カ
セット金型１と可動側カセット金型２とによって成形面
が形成される（図２の状態）。

【００３２】成形機のホッパより投入されたペレットが
シリンダ内のスクリューにより前進し加熱され溶融状態
になっている成形材料は、スプルーブッシュ１２のスプ
ルー１２ａ、ランナー部１ｆ、ゲート部１ｅを通ってキ
ャビティ部１ｄ，２ｄ内に射出される。成形材料の射出
後、キャビティ部１ｄ，２ｄ内の成形材料が冷却されて
固まる。

【００３３】次に型開きが開始される。可動側金型Ｑが
固定側金型Ｐから離れ始める。金型の開く場所は、パー
ティングライン面Ｒ（固定側ベースプレート６と可動側
ベースプレート１０の間）、固定側ベースプレート６と
ランナーストリッパープレート５との間、ランナースト
リッパープレート５と固定側受板４の間の３ヶ所（図５
参照）であるが、これらは順不同で開くのではなく、以
下に述べる順序で開いていく。

【００３４】最初に開き始めるのは、固定側ベースプレ
ート６とランナーストリッパープレート５との間であ
る。これは、固定側ベースプレート６とランナーストリ
ッパープレート５との間に配設されている制限ボルト１
７を軸に挿置されている圧縮コイルばね１８が型締め時
に圧縮された状態にあるように挿置されているため、両
プレート５，６間を開く方向に付勢しているためであ
る。固定側ベースプレート６とランナーストリッパープ
レート５との間が開くと、ランナー部１ｆのランナー２
５はランナーロックピン１５により固持されているので
最も弱いゲート部１ｅで切断される（図３の状態）。

【００３５】さらに型開きが進むと、次に開くのはパー
ティングライン面Ｒである。これは、ランナーストリッ
パープレート５はランナーストリッパープレート５を貫
通して固定側受板４に固定されている制限ボルト１９を
軸にして挿置されている圧縮コイルばね２０がランナー
ストリッパープレート５を固定側受板４側に付勢してい
るが、パーティングライン面Ｒは閉じる方向にも開く方
向にも付勢されていないからである。この時、成形品Ｗ
は固定側金型Ｐ（固定側カセット金型１）ではなく可動
側金型Ｑ（可動側カセット金型２）の側に残っている必
要がある（図４の状態）。

【００３６】ランナー落下部（固定側ベースプレート６
とランナーストリッパープレート５との間）と成形品落
下部（パーティングライン面Ｒ）の開きが制限一杯であ
り、引張リンク２１および制限ボルト１７の両方ともが
両端で引っ掛けている状態になると、最後にランナース
トリッパープレート５が開く。そして、開くランナース
トリッパープレート５はランナーロックピン１５とラン
ナー２５の各々の結合部１５ａ，２５ａを強制的に離
す。この時、離された勢いでランナー２５はランナー落
下部に落下していく（図５の状態）。

【００３７】ランナーストリッパープレート５が開くこ
とによってランナー２５が落下していかない場合にはラ
ンナーエジェクターピン（図示せず）を設けて突き出す
ことによって落下させたりする。

【００３８】型開き完了後、成形機のエジェクターロッ
ドの作動を利用して第２のエジェクタープレート２３
ａ，２３ｂが突き出すことによって第２のエジェクター
ピン２４が突き出して、第２のエジェクターピン２４が
第１のエジェクタープレート２ｋ，２ｌを突き出すこと
によって第１のエジェクターピン２ｍが突き出して、可
動側金型Ｑの可動側カセット金型２のキャビティ部２ｄ
に残っている成形品Ｗを突き出す。突き出された成形品
Ｗは成形品落下部に落下していき回収される。成形機の
エジェクターロッドが引き込むと、第２のエジェクター
プレート２３ａ，２３ｂが引き込んで第２のエジェクタ
ーピン２４が引き込み、第２のエジェクターピン２４が
引き込むと、第１のエジェクタープレート２ｋ，２ｌが
引き込んで第１のエジェクターピン２ｍが引き込む。そ
して再び型締めが行なわれ、同様の工程が繰り返されて
目的の生産数が成形される。

【００３９】本実施例においては、成形機の可動部材の
移動ストロークの設定に対して金型の型開きストローク
を余裕を持って設定してある。圧縮コイルばね２０はラ
ンナーストリッパープレート５を固定側受板４側へ付勢
しており、その付勢力に逆らってランナーストリッパー
プレート５を引くため、引張リンク２１と制限ボルト１
７とは常に制限一杯開いて両端で引っ掛けている状態が
保たれ、全て余裕はランナーストリッパープレート５と
固定側受板４の間の開きが持つことになる。ゆえに、３
プレート金型において、型開き状態にある金型の可動側
ベースプレート１０、固定側ベースプレート６、ランナ
ーストリッパープレート５、および、固定側受板４の各
々の間の型開きストロークを制御することとなる。

【００４０】本実施例においては、ランナーストリッパ
ープレート５を固定側受板４（固定側取付板３側）に向
けて付勢している付勢手段として圧縮コイルばね２０を
使用しているが、これに限るものでなく、固定側取付板
３の側から引張コイルばねで付勢したりしても構わな
い。

【００４１】

【発明の効果】本発明の構成によれば、ランナーストリ
ッパープレートを固定側受板側へ付勢し、その付勢力に
逆らってランナーストリッパープレートを引くため、引
張リンクおよび制限ボルトは常に制限一杯開いて両端で
引っ掛けている状態が保たれ、全て余裕はランナースト
リッパープレートと固定側受板の間の開きに持たせるよ
うになっている。よって、３プレート金型において、型
開き状態にある金型の可動側ベースプレート、固定側ベ
ースプレート、ランナーストリッパープレート、およ
び、固定側受板の各々の間の型開きストロークを制御す
ることが可能となる。

【００４２】ゆえに、例えば、カセット金型の自動金型
装置によってカセット金型を交換する際に、カセット金
型の挿脱位置（固定側ベースプレートおよび可動側ベー
スプレートの型開き時の位置）が制御可能なことは金型
交換の自動化にたいへん有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の典型的な３プレート金型構造のカセッ
ト式射出成形金型装置を上方からみた断面図である。

【図２】本発明のカセット式射出成形金型装置が型締め
された状態を示す一部断面図である。

【図３】図２の状態から固定側ベースプレートとランナ
ーストリッパープレートの間が開いた状態を示す一部断
面図である。

【図４】図３の状態からさらにパーティングライン面が
開いた状態を示す一部断面図である。

【図５】本発明のカセット式射出成形金型装置の型開き
状態を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１ （固定側）カセット金型 １ｄ，２ｄ キャビティ部 ２ （可動側）カセット金型 ３ 固定側取付板 ５ ランナーストリッパープレート ６ 固定側ベースプレート １９ 付勢手段 Ｐ 固定側金型 Ｑ 可動側金型

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側金型と可動側金型とによって構成
   されており、上記両金型には１組以上のカセット金型が
   各々装着してあり、上記カセット金型は異なる成形品を
   成形するごとに異なるキャビティ部を有するものに交換
   可能であり、上記固定側金型は固定側取付板とランナー
   ストリッパープレートと固定側ベースプレートとから構
   成され、上記ランナーストリッパープレートは上記固定
   側取付板に対して所定のストロークだけ接離自在であ
   り、上記固定側ベースプレートは上記ランナーストリッ
   パープレートに対して所定のストロークだけ接離自在で
   あるカセット式射出成形金型装置において、 上記ランナーストリッパープレートは付勢手段によって
   上記固定側取付板に向けて付勢されていることを特徴と
   するカセット式射出成形金型装置。