JP3822143B2

JP3822143B2 - Chip type nozzle for injection molding machine for thermoplastic resin

Info

Publication number: JP3822143B2
Application number: JP2002180286A
Authority: JP
Inventors: 玲井上
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP2004017631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂用射出成形機のノズルに関し、特に小型精密部品を成形する射出成形機に適するチップ式ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱可塑性樹脂用射出成形機は、例えば図３（ノズル近傍のみ）に示すように、シリンダ１と、その内部で回転及び前後進可能なスクリュー２、シリンダ１の先端に固定されたノズル３、及びノズル３の前方に前後に開閉可能な分割金型４、５を備え、シリンダ１とスクリュー２は外部ヒーター６、７により加熱されている。ノズル３の先端部にはランドと称される径が絞られた射出口路８が形成され、その射出口路８は前方に向けて縮径する縮径部位８ａと、前方に向けて拡径する拡径部位８ｂからなり、その境界８ｃにおいて最も断面積が縮小されている。
射出成形は、型締め、射出（スクリュー２の前進）、保圧、計量、型開き等の周知のサイクルで行われる。このうち、計量はスクリュー２が回転及び後退しながら樹脂を可塑化し該スクリュー２の前方へ送り出す工程であり、図３に示す型開きのときは、すでにノズル３の後部に計量された一定量の溶融樹脂９が送り出されている。
なお、図３において、黒く塗りつぶした箇所は型開き時に固化した樹脂、網掛け箇所は固化していない樹脂を意味する（図１、図４においても同じ）。
【０００３】
オープンノズルタイプのノズル３の射出口路８は境界８ｃにおいて最も断面積が小さく、従って樹脂の熱容量が最も小さくなるように設定されている。また、ノズル３は内部の樹脂の溶融状態を維持するためにヒーター７で加熱されているので、その熱がノズル３の先端部まで伝達し、一方、ノズル３の先端は相対的に温度が低い金型４に接触しているため、ノズル先端部には連続的な温度勾配ができている。このことにより、金型内に射出された樹脂が冷却するとき、ノズル３の射出口路８内にある樹脂の固化は、境界８ｃ及びその前方側（拡径部位８ｂ）のどこかで生じる傾向がある。分割金型４、５を型開きして成形品１０を取り出すとき、ノズル３の射出口路８内において固化した樹脂（ランド部１０ａ）は、スプルー部１０ｂの後端にくっついた状態で射出口路８内から成形品１０と共に取り出される。
【０００４】
理想的にいえば、ランド切れ（ランド部１０ａの分離点）をちょうど境界８ｃ又はそのごく近傍において生じさせることが望ましく、ノズル３の温度調整を極めて精密に行えば、それが可能と思われるが、実際には難しい。一般的には、ヒーター７で加熱されたノズル３の熱がその先端部まで伝達し、その結果、ノズル３の先端部の温度が上がり過ぎて図３に示すようにランド切れが境界８ｃの前方で生じ、一方、計量によりノズル内部の溶融樹脂の内圧が高まっていることから、ランド切れの箇所から溶融樹脂がノズル３の前方に漏れ出る、いわゆるはなたれ現象（ドルーリング）が生じる。ドルーリングにより漏れた樹脂は冷却して固化し、これが次のショットにおいて射出圧等の成形条件を変動させて充填量にばらつきを生じさせ、それが製品重量に影響し、また、固化した樹脂が成形品に巻き込まれることもあり、いずれにしても不良品発生の原因となる。
しかも、ノズル３の温度のわずかな変動で、ショット毎にランド切れの位置が前後にばらつき、それが射出圧等の成形条件を変動させ、樹脂の充填量にばらつきを生じさせる。成形品が大きいものであれば無視できるレベルのわずかなばらつきであっても、小型精密部品の成形の場合、製品重量への影響が無視できず、不良品発生の原因となる。
【０００５】
一方、特開平９−８５７８２号公報では、図４に示すように（図２のノズル３と同じ部位には同じ番号を付与している）、ノズル１３の先端部の射出口路８の始まる手前において、ノズル１３の外周に溝１１を形成し、その溝に石綿等の断熱材１２を挿入することにより、ノズル３を加熱するヒーター７の熱がノズル先端部に伝達しにくくなるようにし、これでノズル先端部の温度上昇を抑えドルーリングを低減している。
【０００６】
しかし、このノズル１３の場合、相対的に低い温度に設定された金型４に接触するノズル先端部の温度が逆に下がり過ぎ、固化範囲が縮径部位８ａにまで広がる傾向が強くなる。その場合、ノズル１３が詰まって次のショットにおいて射出圧が過大となるなど、成形条件の変動が大きくなり、樹脂の充填量及び製品質量のばらつきや不良品発生の原因となる。なお、固化範囲が広がるのを防止するにはノズル温度を上昇させる必要があるが、その場合、熱により樹脂の物性が影響を受け、樹脂の劣化や焼けが生じる恐れがある。
また、この場合も、ノズル１３の温度の変動があれば、ショット毎にランド切れの位置が前後にばらつくことにもなり、それが射出圧等の成形条件を変動させるとともに、樹脂の充填量及び製品質量のばらつきを生じさせる。
さらに、ノズル１３の場合、溝１１の部分において折損しやすいという問題がある。これは、ノズル１３の先端を金型４に押し付けたとき（ノズルタッチ）、半球状に形成されたノズル１３の先端凸部１３ａが金型４側の半球状の凹部４ａに当接して沿おうとし、このとき仕上げ精度の不足等により両者の軸心が少しでもずれていると、ノズル１３に偏心荷重がかかり、前記溝１１の部分に過大な曲げモーメントが加わるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の射出成形機におけるノズルについての前記問題点に鑑みてなされたもので、ランド切れを安定化し、同時にドルーリングの発生を抑えることを主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る熱可塑性樹脂用射出成形機のノズルは、外部ヒーターを備えたノズル本体部とその先端に着脱自在に取り付けられたノズルチップからなり、ノズル本体部に形成された射出口路が前方に向けて縮小し、ノズルチップに形成された射出口路が前方に向けて拡大し、ノズル本体部の射出口路が開口した端面にノズルチップの射出口路が開口した端面が密着して前記ノズル本体部の射出口路とノズルチップの射出口路が接合している。
このノズルは、ノズルがノズル本体部とノズルチップに別れ、射出口路が最も絞られた箇所において両者が密着している。そのため、ノズル本体側の熱がノズルチップ側に伝達するが、当該箇所を境に温度差ができ（ノズルチップ側が低温となる）、射出口路の最も絞られた箇所、すなわち接合部においてランド切れが発生する傾向が強くなる。接合部でランド切れが発生すると、ここは射出口路が最も絞られている箇所であるのでドルーリングが本来起きにくく、かつ当該接合部において樹脂が容易に半固化又は固化してドルーリングが防止され、また仮にドルーリングが発生しかけても、低温のノズルチップ内において直ちに半固化又は固化して終息する。
【０００９】
上記ノズルにおいて、ノズルチップはノズル本体部に螺合し、ノズルチップをノズル本体部に螺合させ前記両端面を密着させたとき、ノズルチップの後端面が前記端面より後方において金属製のシムを介して前記後端面に対向して形成されたノズル本体部の対向面に当接し、かつ前記シムは前記後端面と対向面の間で挟圧されている。
さらに具体的には、ノズルチップはカップ状をなし、その前方側に前記射出口路が形成され、後方側にメネジが形成され、ノズル本体部に前記メネジに螺合するオネジが形成され、かつノズルチップの後端面に対向する対向面が形成され、ノズルチップをノズル本体部に螺合させ前記両端面を密着させたとき、前記後端面が金属製のシムを介して前記対向面に当接し、かつ前記シムは前記後端面と対向面の間で挟圧されている。
【００１０】
金属性のシムは熱伝導性が良好で、ノズル本体部の熱をノズルチップ側に適度に伝達して、ノズル本体部からノズルチップへかけて自然な温度勾配ができる。また、金型へノズルタッチした際にノズルチップに偏心荷重がかかっても、シムの存在によりノズル本体部の折損が防止される。シムはノズルチップの後端面とノズル本体部の対向面に挟圧されて弾性変形を起こし（挟圧の程度により塑性変形も起こす）、それによりシムを介したノズルチップとノズル本体部の接触が強固になり、熱伝達が良好に行われ、かつノズル本体部の折損の防止効果が高くなる。あわせて、弾性変形の反力によるゆるみ止め作用により、ノズル本体部の射出口路が開口した端面とノズルチップの射出口路が開口した端面の密着が強固に維持され、接合部からの樹脂漏れが防止される。
【００１１】
金属製のシムとして、熱伝達を考慮すれば、熱伝導性の良好な例えば銅又はアルミニウム（いずれも合金を含む）が望ましい。ゆるみ止めの作用を考慮すれば、８０〜１５０ＧＰａ前後のヤング率を有する金属が望ましい。８０ＧＰａ以上あれば弾性変形させたときの反力が十分に得られるが、１５０ＧＰａを超えると弾性変形しにくくなり、シム本来の機能である隙間調整機能が阻害される。同じくゆるみ止めの作用を考慮すれば、線膨張係数がノズルチップ及びノズル本体部（双方とも通常鋼材からなる）より大きい金属が望ましい。加熱したときにゆるみ止め機能が阻害されないからである。銅（銅合金を含む）製のシムは以上の条件をすべて満たしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照して、本発明にかかる射出成形機のノズルについて説明する。なお、図１において、図３と同じ部位には同じ番号を付与している。
このノズル２１は、外部ヒーター７を備えたノズル本体部２２と、外部ヒーター７が配置されていないノズル本体部２２の先端部に着脱自在に取り付けられたノズルチップ２３からなり、ノズル本体部２２に形成された射出口路２４が前方に向けて縮小し（ノズル３の縮径部位８ａに対応）、ノズルチップ２３に形成された射出口路２５が前方に向けて拡大し（ノズル３の拡径部位８ｂに対応）ている。ノズル本体部２２の射出口路２４が開口した端面２２ａにノズルチップ２３の射出口路２５が開口した端面２３ａが密着して、ノズル本体部２２の射出口路２４とノズルチップ２３の射出口路２５が接合し、射出口路２４、２５の両者がこのノズル２１におけるランドを構成している。
【００１３】
ノズルチップ２３はカップ状、より具体的には袋ナット状をなし、その前方側（カップの底部側）に射出口路２５が形成され、後方側（カップの側壁側）にメネジ２３ｂが形成され、ノズル本体部２２の小径とされた先端部に前記メネジ２３ｂに螺合するオネジ２２ｂが形成され、かつオネジ２２ｂの後方側に逃げ溝２２ｄを介して、ノズルチップ２３の後端面２３ｃに対向する対向面２２ｃが形成されている。
前記後端面２３ｃ及び対向面２２ｃの間に銅製のシム２６が配置されている。このシムは、ノズルチップ２３をノズル本体部２２に螺合して締め付けるとき、前記両端面２２ａ、２３ａが完全に密着する前から前記後端面２３ｃと対向面２２ｃの間で挟圧され、弾性変形（締め付けの程度によってはさらに塑性変形）を起こし、前記両端面２２ａ、２３ａが密着した時点では、ノズルチップ２３に弾性変形による反力を作用させる。
【００１４】
このノズル２１によれば、ノズル本体部２２からノズルチップ２３側に、シム２６を介して適度の熱伝達があり、これによりノズル本体部２２からノズルチップ２３にかけて自然な温度勾配ができ、従来のノズルのように過剰な熱伝達（ノズル３）や熱伝達の不足（ノズル１３）が防止できる。一方、端面２２ａと端面２３ａの接合部を境に温度差ができてノズルチップ２３側の温度が低く、かつ前記接合部は射出口路２４、２５の中で最も絞られた箇所であるから樹脂の熱容量が小さく、従って、前記接合部においてランド切れが安定して生じ、同時にランド部の樹脂が抜けた後、前記接合部において樹脂が半固化又は固化するためドルーリングも防止される。
なお、端面２２ａと端面２３ａの接合部において温度差ができることから、例えばノズル本体部２３側の温度が多少高めにばらついても、ランド切れが接合部において安定して生じ、ノズル本体部２３の温度調整の条件幅が従来に比べて大きく緩和される。
また、ノズル本体部２２の先端部のオネジ２２ｂの付け根の部分（後方側）には逃げ溝２２ｄが形成されているが、シム２６の存在により、ノズルチップ２３に偏心荷重がかかってもオネジ２２ｂの付け根の部分（特に逃げ溝２２ｄの部分）に過大な曲げモーメントが加わることがなく、当該部位での折損が防止される。
【００１５】
【実施例】
本発明に係るチップ式ノズル（図１参照）を有するインラインスクリュー型射出成形機により、樹脂としてグラスファイバーを３０容量％含むＰＡ４６を用い、常法に従い、ストローク制御（速度制御）により一次圧力を負荷して射出し、続いて圧力制御により保圧を行い、２個取りで重量約０．１７６ｇ（２個合計）の製品を得る射出成形を行った。また、チップ式ノズルを従来の一体型ノズル（図３参照）に代え、同一条件で同様の射出成形を行った。
各ショット毎に、一次圧力（保圧への切換点での圧力）、最大圧力（一次圧力の最大値）、製品質量、スプルー質量及び合計質量を測定し、本発明例及び従来例とも５０ショットの平均値（Ｘ）と、５０ショットのうちの最大値と最小値の差（Ｒ）を求め、変動率（Ｒ／Ｘ）を求めた。その結果を図２に示す。
【００１６】
図２に示すように、本発明例ではランド切れが安定したことにより、スプルー質量のばらつきが１／２以下になり、その結果、充填圧力が安定し、製品質量についても、ばらつきが約１／２となり、成形安定性が向上した。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズル本体部とノズルチップの接合部でランド切れが安定し、ドルーリングも防止できるので、充填圧力が安定し、製品重量の安定性が向上する。特に小型精密部品の射出成形が良好に行われる。しかも、ノズル本体部の温度調整の条件幅が従来に比べて緩和される利点がある。
また、金属製シムを用いた場合、適度な熱伝達によりノズルチップに自然な温度勾配ができ、これが前記接合部における安定したランド切れに寄与し、同時に、金型へのノズルタッチによりノズルチップに偏心荷重がかかっても、ノズル本体部の折損が防止でき、かつノズルチップとノズル本体部の密着を強固に維持することができる。
さらに、ノズル先端をチップ方式で別体にしたことにより、先端部摩耗による交換費用が一体式ノズルに比べて低減でき、またメンテナンス性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機のノズルの断面図（ａ）及びその一部拡大図（ｂ）である。
【図２】本発明に係るノズルと従来のノズルの性能を比較した実施例のグラフである。
【図３】従来のノズルの断面図（ａ）及びその一部拡大図（ｂ）である。
【図４】従来の他のノズルの断面図（ａ）及びその一部拡大図（ｂ）である。
【符号の説明】
１シリンダ
２スクリュー
４、５分割金型
６、７ヒーター
９溶融樹脂
１０固化した樹脂
１０ａランド部
２１ノズル
２２ノズル本体部
２２ａノズル本体部の射出口路が開口した端面
２２ｂオネジ
２２ｃノズル本体部の対向面
２３ノズルチップ
２３ａノズルチップの射出口路が開口した端面
２３ｂメネジ
２３ｃノズルチップの後端面
２４ノズル本体部の射出口路
２５ノズルチップの射出口路
２６シム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle of an injection molding machine for thermoplastic resin , and more particularly to a chip type nozzle suitable for an injection molding machine for molding small precision parts.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 3 (only in the vicinity of the nozzle), a conventional thermoplastic resin injection molding machine includes a cylinder 1, a screw 2 that can be rotated and moved forward and backward, and a nozzle 3 that is fixed to the tip of the cylinder 1. In addition, split molds 4 and 5 that can be opened and closed in front and rear are provided in front of the nozzle 3, and the cylinder 1 and the screw 2 are heated by external heaters 6 and 7. An injection port path 8 having a narrowed diameter called a land is formed at the tip of the nozzle 3, and the injection port path 8 has a reduced diameter portion 8 a that decreases in diameter toward the front and a diameter that increases toward the front. The cross-sectional area is most reduced at the boundary 8c.
The injection molding is performed by a known cycle such as mold clamping, injection (advance of the screw 2), holding pressure, measurement, mold opening, and the like. Among these, the metering is a process of plasticizing the resin while the screw 2 is rotated and retracted, and feeding it to the front of the screw 2. When the mold is opened as shown in FIG. Molten resin 9 is sent out.
In FIG. 3, the blacked out portions indicate the resin that is solidified when the mold is opened, and the shaded portions indicate the resin that is not solidified (the same applies to FIGS. 1 and 4).
[0003]
The injection nozzle path 8 of the open nozzle type nozzle 3 is set to have the smallest cross-sectional area at the boundary 8c, and therefore the heat capacity of the resin is minimized. Further, since the nozzle 3 is heated by the heater 7 in order to maintain the molten state of the internal resin, the heat is transmitted to the tip of the nozzle 3, while the tip of the nozzle 3 has a relatively low temperature. Since it is in contact with the mold 4, a continuous temperature gradient is formed at the nozzle tip. As a result, when the resin injected into the mold cools, solidification of the resin in the injection port 8 of the nozzle 3 tends to occur somewhere on the boundary 8c and the front side (the enlarged diameter portion 8b). There is. When the divided molds 4 and 5 are opened and the molded product 10 is taken out, the resin (land portion 10a) solidified in the injection port path 8 of the nozzle 3 is stuck to the rear end of the sprue portion 10b. The molded product 10 is taken out from the path 8.
[0004]
Ideally, it is desirable to cause a land cut (separation point of the land portion 10a) just at or near the boundary 8c, and it seems possible if the temperature of the nozzle 3 is adjusted very precisely. Actually difficult. In general, the heat of the nozzle 3 heated by the heater 7 is transmitted to the tip thereof, and as a result, the temperature of the tip of the nozzle 3 rises too much, and as shown in FIG. On the other hand, since the internal pressure of the molten resin inside the nozzle is increased by measurement, a so-called drooling phenomenon (drooling) occurs in which the molten resin leaks out from the land cut portion to the front of the nozzle 3. The resin leaked by the drooling is cooled and solidified, and this changes the molding conditions such as injection pressure in the next shot, causing variations in the filling amount, which affects the product weight. In some cases, the product may be caught in a molded product, and in any case, it may cause defective products.
In addition, a slight change in the temperature of the nozzle 3 causes the land cut position to vary forward and backward from shot to shot, which fluctuates the molding conditions such as the injection pressure and causes the resin filling amount to vary. Even small variations that can be ignored if the molded product is large, in the case of molding small precision parts, the influence on the product weight cannot be ignored, causing defective products.
[0005]
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-85782, as shown in FIG. 4 (the same number is assigned to the same part as the nozzle 3 in FIG. 2), it is just before the injection port 8 at the tip of the nozzle 13 starts. In this embodiment, the groove 11 is formed on the outer periphery of the nozzle 13 and the heat insulating material 12 such as asbestos is inserted into the groove so that the heat of the heater 7 for heating the nozzle 3 is hardly transmitted to the nozzle tip. The drooling is reduced by suppressing the temperature rise at the nozzle tip.
[0006]
However, in the case of this nozzle 13, the temperature of the nozzle tip contacting the mold 4 set at a relatively low temperature is excessively lowered, and the tendency of the solidification range to extend to the reduced diameter portion 8a becomes strong. In that case, the nozzle 13 is clogged, and the injection pressure becomes excessive in the next shot. For example, variations in molding conditions become large, which causes variations in the resin filling amount, product mass, and generation of defective products. In order to prevent the solidification range from expanding, it is necessary to raise the nozzle temperature, but in that case, the physical properties of the resin are affected by heat, which may cause deterioration or burning of the resin.
Also, in this case, if the temperature of the nozzle 13 varies, the position of the land cut varies from shot to shot, and this changes the molding conditions such as the injection pressure, as well as the resin filling amount and This causes variations in product mass.
Furthermore, in the case of the nozzle 13, there exists a problem that it is easy to break in the groove | channel 11 part. This is because when the tip of the nozzle 13 is pressed against the mold 4 (nozzle touch), the tip convex portion 13a of the nozzle 13 formed in a hemispherical shape comes into contact with the hemispherical concave portion 4a on the mold 4 side. At this time, if the axial centers of the two are slightly shifted due to insufficient finishing accuracy, an eccentric load is applied to the nozzle 13 and an excessive bending moment is applied to the groove 11 portion.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems with nozzles in conventional injection molding machines, and has as its main object to stabilize land breakage and simultaneously suppress drooling.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The nozzle of the injection molding machine for thermoplastic resin according to the present invention comprises a nozzle body portion having an external heater and a nozzle chip that is detachably attached to the tip of the nozzle body portion. The injection port path formed in the nozzle tip expands forward, the end surface of the nozzle body where the injection port path is opened is in close contact with the end surface where the injection port path of the nozzle body is opened, and The injection port path of the nozzle body and the injection port path of the nozzle tip are joined .
In this nozzle, the nozzle is divided into a nozzle body and a nozzle tip, and the two are in close contact with each other at the place where the injection port path is most narrowed. For this reason, the heat on the nozzle body side is transferred to the nozzle tip side, but there is a temperature difference at that point (the nozzle tip side becomes low temperature), and the land is cut off at the most narrowed part of the injection port path, that is, at the joint. The tendency to occur becomes stronger. When a land break occurs at the joint, drooling is not likely to occur because this is the place where the injection passage is most narrowed, and the resin is easily semi-solidified or solidified at the joint to prevent drooling. In addition, even if drooling occurs, it is immediately semi-solidified or solidified in the low-temperature nozzle tip and ends.
[0009]
The nozzle smell Te, nozzle tip screwed into the nozzle body portion, when allowed screwed a nozzle tip to the nozzle body is in close contact with the both end faces, a metal shim rear end face of the nozzle tip at the rear than said end face The abutment is in contact with the opposing surface of the nozzle body formed opposite to the rear end surface through the shim, and the shim is sandwiched between the rear end surface and the opposing surface.
More specifically , the nozzle tip has a cup shape, the injection passage is formed on the front side, the female screw is formed on the rear side, the male screw that is screwed to the female screw is formed on the nozzle body, and A facing surface is formed opposite the rear end surface of the nozzle tip, and when the nozzle tip is screwed into the nozzle body and the both end surfaces are brought into close contact with each other, the rear end surface comes into contact with the facing surface through a metal shim. The shim is sandwiched between the rear end surface and the opposing surface.
[0010]
The metallic shim has good thermal conductivity, and the heat of the nozzle main body is appropriately transmitted to the nozzle tip side, so that a natural temperature gradient is formed from the nozzle main body to the nozzle tip. Further, even when an eccentric load is applied to the nozzle tip when the nozzle is touched to the mold, breakage of the nozzle body is prevented by the presence of the shim. The shim is pinched between the rear end surface of the nozzle tip and the opposing surface of the nozzle body, causing elastic deformation (plastic deformation is also caused by the degree of pinching), and thereby contact between the nozzle tip and the nozzle body via the shim It becomes strong, heat transfer is performed well, and the effect of preventing breakage of the nozzle body is enhanced. At the same time, due to the anti-loosening action due to the reaction force of elastic deformation, the close contact between the end surface of the nozzle body where the injection port is opened and the end surface of the nozzle tip where the injection port is opened is firmly maintained, and resin leakage from the joint Is prevented.
[0011]
In consideration of heat transfer, for example, copper or aluminum (both including an alloy) having good thermal conductivity is desirable as the metal shim. Considering the action of locking, a metal having a Young's modulus of about 80 to 150 GPa is desirable. If it is 80 GPa or more, a sufficient reaction force can be obtained when it is elastically deformed, but if it exceeds 150 GPa, it is difficult to elastically deform and the gap adjusting function, which is the original function of the shim, is hindered. Similarly, considering the action of locking, a metal having a larger linear expansion coefficient than the nozzle tip and the nozzle main body (both are usually made of steel) is desirable. This is because the anti-loosening function is not hindered when heated. The shim made of copper (including copper alloy) satisfies all the above conditions.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the nozzle of the injection molding machine according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the same parts as those in FIG.
The nozzle 21 includes a nozzle main body 22 having an external heater 7 and a nozzle chip 23 detachably attached to the tip of the nozzle main body 22 where the external heater 7 is not disposed. The formed injection passage 24 is reduced forward (corresponding to the reduced diameter portion 8a of the nozzle 3), and the injection passage 25 formed in the nozzle tip 23 is enlarged forward (expansion of the nozzle 3). Corresponding to the part 8b). The end surface 23a of the nozzle body 23 is in close contact with the end surface 22a of the nozzle body portion 22 where the ejection port passage 24 is opened, so that the injection port passage 24 of the nozzle body portion 22 and the ejection port passage of the nozzle chip 23 are in close contact. 25 is joined, and both of the injection port paths 24 and 25 form a land in the nozzle 21.
[0013]
The nozzle tip 23 has a cup shape, more specifically, a cap nut shape. An injection port 25 is formed on the front side (the bottom side of the cup), and a female screw 23b is formed on the rear side (the side wall side of the cup). A male screw 22b that is screwed into the female screw 23b is formed at the tip of the nozzle body 22 having a small diameter, and is opposed to the rear end surface 23c of the nozzle tip 23 via a relief groove 22d on the rear side of the male screw 22b. A facing surface 22c is formed.
A copper shim 26 is disposed between the rear end face 23c and the opposing face 22c. This shim is sandwiched between the rear end face 23c and the opposing face 22c before the both end faces 22a, 23a are completely brought into contact with each other when the nozzle tip 23 is screwed into the nozzle main body portion 22 and is elastically deformed. When the both end faces 22a and 23a are brought into close contact with each other, a reaction force due to elastic deformation is applied to the nozzle tip 23.
[0014]
According to this nozzle 21, there is an appropriate heat transfer from the nozzle body 22 to the nozzle tip 23 via the shim 26, thereby creating a natural temperature gradient from the nozzle body 22 to the nozzle tip 23. Excessive heat transfer (nozzle 3) and insufficient heat transfer (nozzle 13) can be prevented like a nozzle. On the other hand, since a temperature difference can be made at the junction between the end surface 22a and the end surface 23a, the temperature on the nozzle tip 23 side is low, and the junction is the most narrowed portion in the injection port paths 24 and 25. Accordingly, the land break is stably generated in the joint portion, and at the same time, the resin is semi-solidified or solidified in the joint portion after the resin in the land portion is removed, so that drooling is also prevented.
In addition, since a temperature difference can be made at the joint between the end face 22a and the end face 23a, for example, even if the temperature on the nozzle body 23 side varies slightly higher, the land breakage occurs stably at the joint, and the temperature of the nozzle body 23 The range of conditions for adjustment is greatly relaxed compared to the conventional case.
In addition, a relief groove 22d is formed at the base (rear side) of the male screw 22b at the tip of the nozzle body 22; however, due to the presence of the shim 26, even if an eccentric load is applied to the nozzle tip 23, the male screw 22b. An excessive bending moment is not applied to the base portion (particularly, the portion of the relief groove 22d), and breakage at the portion is prevented.
[0015]
【Example】
Using an inline screw type injection molding machine having a tip type nozzle (see FIG. 1) according to the present invention, using PA46 containing 30% by volume of glass fiber as a resin, a primary pressure is applied by stroke control (speed control) according to a conventional method. Then, pressure holding was performed by pressure control, and injection molding was performed to obtain a product having a weight of about 0.176 g (total of two) by taking two pieces. Moreover, the chip type nozzle was replaced with a conventional integrated nozzle (see FIG. 3), and the same injection molding was performed under the same conditions.
For each shot, the primary pressure (pressure at the switching point to holding pressure), maximum pressure (maximum value of primary pressure), product mass, sprue mass and total mass are measured. The average value (X) and the difference (R) between the maximum value and the minimum value of 50 shots were obtained, and the variation rate (R / X) was obtained. The result is shown in FIG.
[0016]
As shown in FIG. 2, in the example of the present invention, the variation in the sprue mass is reduced to 1/2 or less due to the stable land cut, and as a result, the filling pressure is stabilized, and the variation in the product mass is also approximately 1/2. 2 and the molding stability was improved.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, land breakage is stable at the joint between the nozzle body and the nozzle tip, and drooling can be prevented, so that the filling pressure is stabilized and the stability of the product weight is improved. In particular, injection molding of small precision parts is performed well. In addition, there is an advantage that the condition range for temperature adjustment of the nozzle body is relaxed compared to the conventional case.
In addition, when a metal shim is used, a natural temperature gradient can be generated in the nozzle tip by appropriate heat transfer, which contributes to stable land cutting at the joint, and at the same time, by nozzle touch to the mold, Even if an eccentric load is applied, breakage of the nozzle body can be prevented, and adhesion between the nozzle tip and the nozzle body can be maintained firmly.
Furthermore, since the tip of the nozzle is separated by a tip method, the replacement cost due to wear of the tip can be reduced as compared with the integrated nozzle, and the maintainability is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view (a) and a partially enlarged view (b) of a nozzle of an injection molding machine according to the present invention.
FIG. 2 is a graph of an example comparing the performance of a nozzle according to the present invention and a conventional nozzle.
FIG. 3 is a cross-sectional view (a) of a conventional nozzle and a partially enlarged view (b) thereof.
FIG. 4 is a cross-sectional view (a) and a partially enlarged view (b) of another conventional nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Screw 4, 5 Divided metal mold 6, 7 Heater 9 Molten resin 10 Solidified resin 10a Land part 21 Nozzle 22 Nozzle main part 22a End surface 22b where the nozzle injection port opened The male screw 22c Opposing the nozzle main part Surface 23 Nozzle tip 23a End face 23b female nozzle 23c where the nozzle tip injection port is opened Nozzle tip rear end surface 24 Nozzle body injection port 25 Nozzle tip injection 26

Claims

外部ヒーターを備えたノズル本体部とその先端に着脱自在に取り付けられたノズルチップからなり、ノズル本体部に形成された射出口路が前方に向けて縮小し、ノズルチップに形成された射出口路が前方に向けて拡大し、ノズル本体部の射出口路が開口した端面にノズルチップの射出口路が開口した端面が密着して前記ノズル本体部の射出口路とノズルチップの射出口路が接合し、さらに、前記ノズルチップはカップ状をなし、その前方側に前記射出口路が形成され、後方側にメネジが形成され、ノズル本体部に前記メネジに螺合するオネジが形成され、かつノズルチップの後端面に対向する対向面が形成され、ノズルチップをノズル本体部に螺合させ前記両端面を密着させたとき、前記後端面が金属製のシムを介して前記対向面に当接し、かつ前記シムは前記後端面と対向面の間で挟圧されていることを特徴とする熱可塑性樹脂用射出成形機のチップ式ノズル。 It consists of a nozzle body with an external heater and a nozzle tip that is detachably attached to the tip of the nozzle body. The injection passage formed in the nozzle body shrinks forward and the injection passage formed in the nozzle tip Is enlarged toward the front, and the end surface of the nozzle tip is opened in close contact with the end surface of the nozzle body, and the nozzle tip and the nozzle tip of the nozzle tip are connected. Further, the nozzle tip has a cup shape, the injection port path is formed on the front side thereof, a female screw is formed on the rear side, and a male screw that is screwed to the female screw is formed on the nozzle body part, and A facing surface is formed opposite the rear end surface of the nozzle tip, and when the nozzle tip is screwed into the nozzle body and the both end surfaces are brought into close contact with each other, the rear end surface comes into contact with the facing surface through a metal shim. , One said shim chip Nozzle thermoplastic resin injection molding machine, characterized by being clamped between the rear end surface and the facing surface.