JP3505439B2 - 軽合金射出成形機用ノズル - Google Patents
軽合金射出成形機用ノズルInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽合金材料、例え
ばマグネシュウム合金やアルミニュウム合金等の射出成
形に適用される射出成形機用ノズルに関するものであ
る。
ばマグネシュウム合金やアルミニュウム合金等の射出成
形に適用される射出成形機用ノズルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック射出成形機において、スク
リュを回転してプラスチック材料を計量するとき、ノズ
ル先端から溶融した材料が漏れ出ることがある。この漏
洩を防ぐため、ノズル孔にバルブ機構を設ける方法が採
られている。
リュを回転してプラスチック材料を計量するとき、ノズ
ル先端から溶融した材料が漏れ出ることがある。この漏
洩を防ぐため、ノズル孔にバルブ機構を設ける方法が採
られている。
【０００３】軽合金材料の射出成形においては、軽合金
材料は溶融温度が高く、かつ冷却固化すると周囲の部材
に強く固着するため、ノズル孔に、上記のバルブ機構を
設けることができない。そのため、軽合金射出成形機用
ノズルは、図３に示すようなオープン型ノズルが適用さ
れている。このノズルは、構造が簡単で保守管理が容易
等の利点があるが、軽合金チップを計量するとき、ノズ
ル先端から溶融ないし半溶融状態の材料（以下、溶湯と
いう。）が漏れ出ることがある。この漏洩を防ぐため
に、ノズル先端の温度を低く設定してノズル先端孔内の
溶融材料を固化させて、ノズル孔を塞ぐ方法が採られて
いる。
材料は溶融温度が高く、かつ冷却固化すると周囲の部材
に強く固着するため、ノズル孔に、上記のバルブ機構を
設けることができない。そのため、軽合金射出成形機用
ノズルは、図３に示すようなオープン型ノズルが適用さ
れている。このノズルは、構造が簡単で保守管理が容易
等の利点があるが、軽合金チップを計量するとき、ノズ
ル先端から溶融ないし半溶融状態の材料（以下、溶湯と
いう。）が漏れ出ることがある。この漏洩を防ぐため
に、ノズル先端の温度を低く設定してノズル先端孔内の
溶融材料を固化させて、ノズル孔を塞ぐ方法が採られて
いる。
【０００４】このノズル先端孔内で固化した軽合金材料
は、プラグと呼ばれている。このプラグは、射出工程に
おいて、溶湯に押されてノズル先端から離脱し、金型内
のスプル穴を経てプラグキャッチャ部に到達し、型開時
にスプルと一緒に取り出される。
は、プラグと呼ばれている。このプラグは、射出工程に
おいて、溶湯に押されてノズル先端から離脱し、金型内
のスプル穴を経てプラグキャッチャ部に到達し、型開時
にスプルと一緒に取り出される。
【０００５】図３に示すように、ノズルは、固定盤のノ
ズル挿入穴の狭い空間を通って、金型のスプルブッシュ
に当接させる必要があるため、ノズル先端は球面１５と
され、その直径が先端から漸増する形状になっている。
このため、ノズル用熱電対１３は、先端から比較的離れ
て取り付けられ、ノズル用ヒータ１０も同じく先端から
離れて取り付けられている。また、前記プラグを確実に
形成するため、ノズル孔１７よりも一段と径の小さいノ
ズル先端孔１２の直径Ｄ´に対するその長さＬ１´の比
（Ｌ１´／Ｄ´）が１．５〜２．５の範囲に設定されて
いる。
ズル挿入穴の狭い空間を通って、金型のスプルブッシュ
に当接させる必要があるため、ノズル先端は球面１５と
され、その直径が先端から漸増する形状になっている。
このため、ノズル用熱電対１３は、先端から比較的離れ
て取り付けられ、ノズル用ヒータ１０も同じく先端から
離れて取り付けられている。また、前記プラグを確実に
形成するため、ノズル孔１７よりも一段と径の小さいノ
ズル先端孔１２の直径Ｄ´に対するその長さＬ１´の比
（Ｌ１´／Ｄ´）が１．５〜２．５の範囲に設定されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の成形に
おいては、例えばマグネシュウム合金の場合、ノズル先
端部が当接する金型（またはスプルブッシュ）の温度が
１５０〜２００℃と低いため、約６００℃に設定された
ノズル先端部から熱が奪われ、温度が低下し、プラグが
過大に生成されてしまう。そうすると、プラグの抜け圧
が異状に高くなったり、抜けなくなり、計量された軽合
金材料がホッパ側へ逆流し、計量不良や計量不安定等の
トラブルを引き起こす。従って、プラスチック射出成形
で一般に採用されているノズルとスプルブッシュを当接
させた状態で成形サイクルを繰り返す方法（タッチ成形
という。）を採用することができなかった。そのため、
計量工程終了後に一度ノズルを後退させ、ノズルとスプ
ルブッシュとの当接を解除し、射出工程直前にノズルを
前進させてスプルブッシュと当接する方法（シフト成形
という。）が採用され、過大なプラグの生成を防いでい
る。
おいては、例えばマグネシュウム合金の場合、ノズル先
端部が当接する金型（またはスプルブッシュ）の温度が
１５０〜２００℃と低いため、約６００℃に設定された
ノズル先端部から熱が奪われ、温度が低下し、プラグが
過大に生成されてしまう。そうすると、プラグの抜け圧
が異状に高くなったり、抜けなくなり、計量された軽合
金材料がホッパ側へ逆流し、計量不良や計量不安定等の
トラブルを引き起こす。従って、プラスチック射出成形
で一般に採用されているノズルとスプルブッシュを当接
させた状態で成形サイクルを繰り返す方法（タッチ成形
という。）を採用することができなかった。そのため、
計量工程終了後に一度ノズルを後退させ、ノズルとスプ
ルブッシュとの当接を解除し、射出工程直前にノズルを
前進させてスプルブッシュと当接する方法（シフト成形
という。）が採用され、過大なプラグの生成を防いでい
る。
【０００７】シフト成形の場合は、サイクル毎にノズル
を前進および後退させる必要があるため、サイクル時間
が長くなるという問題がある。また、サイクル毎にノズ
ルがスプルブッシュと衝突することになるため、ノズル
先端およびスプルブッシュの当接面が損傷しやすい。さ
らに、プラグの生成が不十分な状態でノズルを後退させ
た場合には、プラグがノズル先端から飛び出し、溶湯が
ノズル先端孔から漏出したり、場合によっては激しく飛
び散るという問題があった。
を前進および後退させる必要があるため、サイクル時間
が長くなるという問題がある。また、サイクル毎にノズ
ルがスプルブッシュと衝突することになるため、ノズル
先端およびスプルブッシュの当接面が損傷しやすい。さ
らに、プラグの生成が不十分な状態でノズルを後退させ
た場合には、プラグがノズル先端から飛び出し、溶湯が
ノズル先端孔から漏出したり、場合によっては激しく飛
び散るという問題があった。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであつて、ノズルをスプルブッシュに当接さ
せた状態を保ちながら成形する、いわゆるタッチ成形で
も、適度な大きさのプラグを生成することができる軽合
金射出成形機用ノズルを提供することを課題とする。
されたものであつて、ノズルをスプルブッシュに当接さ
せた状態を保ちながら成形する、いわゆるタッチ成形で
も、適度な大きさのプラグを生成することができる軽合
金射出成形機用ノズルを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を次
のようにして解決する。すなわち、先端に球面、内部に
ノズル孔とそれに連通するノズル先端孔が形成されてい
る円筒部を有する軽合金射出成形用ノズルにおいて、前
記球面に続く位置に、ノズル軸心と垂直な垂直面を設け
て、該垂直面と前記円筒部を接続させて円筒部の先端を
先端側に寄せ、ノズル用熱電対の取り付け位置を円筒部
の最前部に設け、それに続く位置にノズル用ヒータを設
ける。前記ノズル先端孔の直径Ｄに対する長さＬ１との
比（Ｌ１／Ｄ）は０．８〜１．２である。
のようにして解決する。すなわち、先端に球面、内部に
ノズル孔とそれに連通するノズル先端孔が形成されてい
る円筒部を有する軽合金射出成形用ノズルにおいて、前
記球面に続く位置に、ノズル軸心と垂直な垂直面を設け
て、該垂直面と前記円筒部を接続させて円筒部の先端を
先端側に寄せ、ノズル用熱電対の取り付け位置を円筒部
の最前部に設け、それに続く位置にノズル用ヒータを設
ける。前記ノズル先端孔の直径Ｄに対する長さＬ１との
比（Ｌ１／Ｄ）は０．８〜１．２である。
【００１０】このように軽合金射出成形機用ノズルを構
成したので、ノズル先端部の温度制御が容易になり、ノ
ズル先端孔が過冷却されることなく、適度の大きさのプ
ラグの生成が可能となる。これによって、ノズルをスプ
ルブッシュに当接した状態を保ちながら成形するタッチ
成形が可能になる。
成したので、ノズル先端部の温度制御が容易になり、ノ
ズル先端孔が過冷却されることなく、適度の大きさのプ
ラグの生成が可能となる。これによって、ノズルをスプ
ルブッシュに当接した状態を保ちながら成形するタッチ
成形が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１２】図１は、本発明の軽合金射出成形機用ノズ
ルの構成図である。
ルの構成図である。
【００１３】同図に示すように、シリンダ１の内部に
は、スクリュ２が回転および前後動可能に設けられてい
る。シリンダ１の外周には、シリンダヒータ３と、ヒー
タ制御に使用するシリンダ用熱電対４が取り付けられて
いる。シリンダ１の先端には内部にノズル孔１７とそれ
に連通するノズル先端孔１２を有するノズル５が取り付
けられ、ノズル５の外周には、ノズル用ヒータ１０およ
びノズル用熱電対１３が取り付けられている。
は、スクリュ２が回転および前後動可能に設けられてい
る。シリンダ１の外周には、シリンダヒータ３と、ヒー
タ制御に使用するシリンダ用熱電対４が取り付けられて
いる。シリンダ１の先端には内部にノズル孔１７とそれ
に連通するノズル先端孔１２を有するノズル５が取り付
けられ、ノズル５の外周には、ノズル用ヒータ１０およ
びノズル用熱電対１３が取り付けられている。
【００１４】前記ノズル５が挿入されるノズル挿入穴１
１を有する固定盤６には、金型７が取り付けられ、この
金型７のスプルブッシュ８には、前記ノズル先端孔１２
と連通するスプル孔９が形成されている。
１を有する固定盤６には、金型７が取り付けられ、この
金型７のスプルブッシュ８には、前記ノズル先端孔１２
と連通するスプル孔９が形成されている。
【００１５】図示しないホッパからシリンダ１に軽合金
材料のチップを供給し、スクリュ駆動装置によりスクリ
ュ２を回転駆動すると、軽合金材料は、シリンダ１内で
加熱されると共に、スクリュ２の回転によるせん断、摩
擦作用により発熱溶融し、例えばマグネシュウム合金の
場合、約６００℃の溶湯となって、シリンダ前室１４に
計量、貯蔵される。
材料のチップを供給し、スクリュ駆動装置によりスクリ
ュ２を回転駆動すると、軽合金材料は、シリンダ１内で
加熱されると共に、スクリュ２の回転によるせん断、摩
擦作用により発熱溶融し、例えばマグネシュウム合金の
場合、約６００℃の溶湯となって、シリンダ前室１４に
計量、貯蔵される。
【００１６】計量、貯蔵された溶融軽合金材料は、次の
射出工程でスクリュ２の前進により前方に押し出され、
連通されているノズル５のノズル孔１７と金型７のスプ
ル孔９を通って、金型内の図示しないランナやキャビテ
ィなどに充填される。金型内に充填された溶湯は、冷
却、固化された後、金型７が開かれて成形品として取り
出される。その後、金型内のキャビティ表面に離型剤が
噴霧され、金型７が閉じられ、前サイクル中の射出工程
終了直後に計量された溶融軽合金材料が射出される。こ
れらの工程が繰り返されることにより、軽合金の成形品
が連続的に効率よく生産される。
射出工程でスクリュ２の前進により前方に押し出され、
連通されているノズル５のノズル孔１７と金型７のスプ
ル孔９を通って、金型内の図示しないランナやキャビテ
ィなどに充填される。金型内に充填された溶湯は、冷
却、固化された後、金型７が開かれて成形品として取り
出される。その後、金型内のキャビティ表面に離型剤が
噴霧され、金型７が閉じられ、前サイクル中の射出工程
終了直後に計量された溶融軽合金材料が射出される。こ
れらの工程が繰り返されることにより、軽合金の成形品
が連続的に効率よく生産される。
【００１７】図２は、本発明の一実施例のノズル先端部
の断面図である。
の断面図である。
【００１８】同図に示すように、本発明によるノズル５
のノズル先端部は、ノズル先端の球面１５に続く位置
に、ノズル軸心と垂直な垂直面１６を設けて、この垂直
面１６にノズル外周の円筒部１８を接続して構成されて
いる。この円筒部１８の最前部に、ノズル用熱電対１３
を取り付け、それに続く位置にノズル用ヒータ１０を取
り付けている。
のノズル先端部は、ノズル先端の球面１５に続く位置
に、ノズル軸心と垂直な垂直面１６を設けて、この垂直
面１６にノズル外周の円筒部１８を接続して構成されて
いる。この円筒部１８の最前部に、ノズル用熱電対１３
を取り付け、それに続く位置にノズル用ヒータ１０を取
り付けている。
【００１９】ノズル先端孔１２は、ストレートとし、そ
の孔Ｄに対する長さＬ１との比（Ｌ１／Ｄ）が０．８〜
１．２になるように短くしている。ノズル先端から前記
垂直面１６までの長さＬ２とＬ１との比（Ｌ２／Ｌ１）
は０．５〜０．８とすることが好ましい。また、ノズル
先端からノズル用熱電対１３までの水平距離Ｌ３とＬ１
との比（Ｌ３／Ｌ１）は０．６〜１．１とすることが好
ましい。
の孔Ｄに対する長さＬ１との比（Ｌ１／Ｄ）が０．８〜
１．２になるように短くしている。ノズル先端から前記
垂直面１６までの長さＬ２とＬ１との比（Ｌ２／Ｌ１）
は０．５〜０．８とすることが好ましい。また、ノズル
先端からノズル用熱電対１３までの水平距離Ｌ３とＬ１
との比（Ｌ３／Ｌ１）は０．６〜１．１とすることが好
ましい。
【００２０】上記実施態様では、ノズル先端孔１２をス
トレートな形状としたが、使用する軽合金材料の種類に
よっては、ノズル先端孔１２を先端から遠ざかる方向に
向って縮径したテーパー孔にすることもできる。また、
ノズル５とスプルブッシュ８との当接面圧が高い場合
や、ノズル先端部の設定温度が高い場合には、ノズル先
端孔１２が押しつぶされて小さくなることを防ぐため
に、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの角部面取りを設けてもよ
い。
トレートな形状としたが、使用する軽合金材料の種類に
よっては、ノズル先端孔１２を先端から遠ざかる方向に
向って縮径したテーパー孔にすることもできる。また、
ノズル５とスプルブッシュ８との当接面圧が高い場合
や、ノズル先端部の設定温度が高い場合には、ノズル先
端孔１２が押しつぶされて小さくなることを防ぐため
に、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの角部面取りを設けてもよ
い。
【００２１】本発明では、上記のように、ノズル先端部
の球面１５に続く位置に垂直面１６を設け、ノズル先端
孔１２の孔径Ｄに対する長さＬ１の比（Ｌ１／Ｄ）を
０．８〜１．２としたので、ノズル用ヒータ１０の取り
付け位置が、ノズル先端に近づき、ノズル先端部の加熱
が容易になる。また、ノズル用熱電対１３の位置がノズ
ル先端に近づき、ノズル先端部の温度検出がより正確に
なり、ノズル用ヒータ１０によるノズル先端部の加熱制
御がより精密になる。また、ノズル先端から垂直面１６
までの長さが、ノズル５とスプルブッシュ８との当接に
必要な最小限に抑えられ、ノズル５の機能に寄与せず、
大気への熱放出のみを行う無機能部（図３のＬ４）が無
くなるので、加熱効率が向上し、タッチ成形に必要なノ
ズル先端部の制御が可能となる。また、ノズル先端孔１
２の長さを必要最小限とすることができるので、適度の
長さにプラグが生成される。
の球面１５に続く位置に垂直面１６を設け、ノズル先端
孔１２の孔径Ｄに対する長さＬ１の比（Ｌ１／Ｄ）を
０．８〜１．２としたので、ノズル用ヒータ１０の取り
付け位置が、ノズル先端に近づき、ノズル先端部の加熱
が容易になる。また、ノズル用熱電対１３の位置がノズ
ル先端に近づき、ノズル先端部の温度検出がより正確に
なり、ノズル用ヒータ１０によるノズル先端部の加熱制
御がより精密になる。また、ノズル先端から垂直面１６
までの長さが、ノズル５とスプルブッシュ８との当接に
必要な最小限に抑えられ、ノズル５の機能に寄与せず、
大気への熱放出のみを行う無機能部（図３のＬ４）が無
くなるので、加熱効率が向上し、タッチ成形に必要なノ
ズル先端部の制御が可能となる。また、ノズル先端孔１
２の長さを必要最小限とすることができるので、適度の
長さにプラグが生成される。
【００２２】
【実施例】型締力２００トンクラスのマグネシウム成形
機に使用するノズルにおいて、ノズル先端孔１２の孔径
Ｄを１５ｍｍ、長さＬ１を約１５ｍｍとし、垂直面１６
の位置をノズル先端から約１０ｍｍとし、ノズル用熱電
対１３の位置をノズル先端から約１５ｍｍとし、それに
応じて、ノズル用ヒータ１０の位置も先端側へ移動させ
たノズル５を製作した。このノズル５を用いて、携帯電
話器ケースをマグネシュウム合金ＡＺ９１Ｄを使用して
タッチ成形した。その際、ノズル用熱電対１３による検
出温度は、約５４０℃で安定しており、長時間連続的に
問題なく成形できた。成形サイクルは約３９秒で、従来
より約１秒短縮できた。
機に使用するノズルにおいて、ノズル先端孔１２の孔径
Ｄを１５ｍｍ、長さＬ１を約１５ｍｍとし、垂直面１６
の位置をノズル先端から約１０ｍｍとし、ノズル用熱電
対１３の位置をノズル先端から約１５ｍｍとし、それに
応じて、ノズル用ヒータ１０の位置も先端側へ移動させ
たノズル５を製作した。このノズル５を用いて、携帯電
話器ケースをマグネシュウム合金ＡＺ９１Ｄを使用して
タッチ成形した。その際、ノズル用熱電対１３による検
出温度は、約５４０℃で安定しており、長時間連続的に
問題なく成形できた。成形サイクルは約３９秒で、従来
より約１秒短縮できた。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上述したように構成されてい
るので、ノズル先端部の温度制御が容易になり、ノズル
先端孔が過冷却されることなく、適度の大きさのプラグ
の生成が可能となる。これにより、ノズルをスプルブッ
シュに当接した状態を保ちながら成形するタッチ成形が
可能になる。従って、シフト成形時よりもサイクル時間
を短縮できる。また、サイクル毎に、ノズルがスプルブ
ッシュに衝突しないため、ノズルおよびスプルブッシュ
の当接面が損傷することもない。
るので、ノズル先端部の温度制御が容易になり、ノズル
先端孔が過冷却されることなく、適度の大きさのプラグ
の生成が可能となる。これにより、ノズルをスプルブッ
シュに当接した状態を保ちながら成形するタッチ成形が
可能になる。従って、シフト成形時よりもサイクル時間
を短縮できる。また、サイクル毎に、ノズルがスプルブ
ッシュに衝突しないため、ノズルおよびスプルブッシュ
の当接面が損傷することもない。
【図１】本発明の軽合金射出成形機用ノズルの構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例のノズル先端部の断面図であ
る。
る。
【図３】従来のノズル先端部の断面図である。
１ シリンダ
２ スクリュ
３ シリンダヒータ
４ シリンダ用熱電対
５ ノズル
６ 固定盤
７ 金型
８ スプルブッシュ
９ スプル孔
１０ ノズル用ヒータ
１１ ノズル挿入穴
１２ ノズル先端孔
１３ ノズル用熱電対
１４ シリンダ前室
１５ 球面
１６ 垂直面
１７ ノズル孔
１８ 円筒部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松井 伸司
広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１
号 株式会社日本製鋼所内
(56)参考文献 特開 平11−33694（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−97019（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 17/02,17/20
Claims (3)
- 【請求項１】 先端に球面（１５）、内部にノズル孔
（１７）とそれに連通するノズル先端孔（１２）が形成
されている円筒部（１８）を有する射出成形用ノズルに
おいて、前記球面（１５）に続く位置に、ノズル軸心と
垂直な垂直面（１６）を設けて、該垂直面（１６）と前
記円筒部（１８）を接続させて円筒部（１８）の先端を
先端側に寄せ、ノズル用熱電対（１３）の取り付け位置
を円筒部（１８）の最前部に設け、それに続く位置にノ
ズル用ヒータ（１０）を設け、前記ノズル先端孔（１
２）の孔径（Ｄ）に対する長さ（Ｌ１）との比（Ｌ１／
Ｄ）を０．８〜１．２としたことを特徴とする軽合金射
出成形機用ノズル。 - 【請求項２】 前記ノズル先端から前記垂直面（１６）
までの長さ（Ｌ２）と前記（Ｌ１）との比（Ｌ２／Ｌ
１）が０．５〜０．８であることを特徴とする、請求項
１に記載の軽合金射出成形機用ノズル。 - 【請求項３】 前記ノズル先端から前記ノズル用熱電対
（１３）までの水平距離（Ｌ３）と前記（Ｌ１）との比
（Ｌ３／Ｌ１）が０．６〜１．１であることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の軽合金射出成形機用ノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21503099A JP3505439B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 軽合金射出成形機用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21503099A JP3505439B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 軽合金射出成形機用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001038457A JP2001038457A (ja) | 2001-02-13 |
| JP3505439B2 true JP3505439B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=16665597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21503099A Expired - Fee Related JP3505439B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 軽合金射出成形機用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505439B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3560581B2 (ja) * | 2001-10-30 | 2004-09-02 | 筑波ダイカスト工業株式会社 | ダイカストマシンのノズル装置 |
| CN102941647A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-27 | 凡嘉科技（无锡）有限公司 | 压铸机射嘴和浇口套配合结构 |
-
1999
- 1999-07-29 JP JP21503099A patent/JP3505439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001038457A (ja) | 2001-02-13 |
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