JP4659286B2 - Cylindrical molded product injection mold and injection molding method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形状の成形品を精度よく成形するための射出成形型および射出成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、円筒成形品の射出成形型として、内周面にヘリコイドネジ等のアンダーカットを有する成形品を成形するための射出成形型が特公昭59−14333号公報に開示されている。図16〜図20を用いてこの従来技術を説明する。図16および図17において、上部側の傾斜角度が交互に異なっている錐形の外面を備えたコア棒101の周囲には、第1スライド部材102および第2スライド部材103が交互にしかも軸心方向に摺動自在に配置されており、これらスライド部材の上端外周側には所望するヘリコイド形状のアンダーカット形状が彫り込まれた構成になっている。
【0003】
つぎに、上記構成のコア棒を備えた射出成形型の射出成形時の作動について説明する。射出成形作業の際には、図18に示すように、成形型107が閉じられて可動側金型105と固定側金型106とが閉じ合わされて、これらの間の空間部(キャビティ)にノズル109を通して成形材料が射出され射出成形品108が形成される。成形後に成形型107が開かれた後に、すなわち可動側金型105と固定側金型106とが相離されて射出成形品108の外周面が露出したのちに、図19に示すように、最初に基板151に対して板152、153、154が行程Sだけ型開き方向に動かされると、コア棒101は基板151に固定されているので、コア棒101の錐形の外面に沿って、第2スライド部材103および第1スライド部材102が動く、即ち、コア棒101に対し相対的に第1スライド部材102および第2スライド部材103が型開き方向に摺動するとともに、コア棒101の軸心に向けて動く。これにより、射出成形品108の内周部より第1スライド部材102および第2スライド部材103のアンダーカット形状が半径中心方向に移動して離脱し、図20に示すように、板153に対して板154を上昇させると、射出成形品108が取り出し可能となる。
【0004】
これにより、内周部に複雑なヘリコイドネジやカム溝等のアンダーカットを自由に付加することが可能となり、射出成形品へのアンダーカット作成のための2次加工が不要で、安価で安定した生産が可能となるというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術にはつぎのような問題点があった。すなわち、上記従来技術では、コア棒101の周囲に配置されたスライド部材102、103により内周部にアンダーカットが形成された射出成形品を成形した後に、可動側金型と固定側金型とをパーティングラインに沿って分離して成形型を開き、ついで各スライド部材102、103を移動するようになっている。この際、樹脂材料を用いた射出成形の場合、射出充填時に射出成形品に十分な圧力を与え、圧力保持したまま樹脂を冷却する。冷却によって射出成形品は体積収縮しようとするが、中心部にコア棒や第1スライド部材や第2スライド部材等のコア部材が存在するため収縮できず、射出成形品の外周部を成形する固定側金型の内周面を強く押し付けた状態(すなわち、射出成形品に内部ひずみが発生した状態)となっている。従って、そのまま成形型を開くと、射出成形品の外周部を形成する成形型の内周面によって、射出成形品の外周部にはキズや変形などのいわゆる「とられ」が発生してしまい、外観品質を損なうという問題点があった。
【0006】
また、そのような「とられ」を発生させないために成形品に与える射出成形機側の圧力設定を小さくすると、「とられ」の問題は低減するが完全に解消できるものではなく、また、射出成形機側の圧力設定を小さくしすぎると、射出成形品に「ヒケ」が発生したり、成形収縮率の異方性が発生し、真円度、円筒度などの形状精度を悪化させてしまうので、量産においての品質のばらつきの原因にもなっていた。また、成形型内における射出成形品の冷却時間を延ばすことによっても「とられ」の問題は低減できるが、やはり同様に完全に解消できるものではなく、また成形サイクルが延びることで生産性を著しく阻害するものであった。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項1、2に係る発明の課題は、従来の成形サイクルを変更することなく、キズや変形などを低減し、量産での品質を安定させることができる円筒成形品の射出成形型を提供することである。
【0008】
請求項3、4に係る発明の課題は、請求項1、2に係る発明の射出成形型を用いて成形材料を射出成形する円筒成形品の射出成形方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、請求項1、2に係る発明は、対向する可動側金型および固定側金型のパーティング面を当接させた型閉じ状態において生じる空間部によって円筒成形品を成形する射出成形型において、前記円筒成形品の内周部を成形するように前記可動側金型に取り付けられ、それぞれが組み合わされたときにその外周面が円筒状となる複数のコア部材と、前記円筒成形品の外周部を成形するように前記可動側金型または前記固定側金型の構成要素として用いられるとともに、前記複数のコア部材の外周面と対向する円形孔状の孔成形面を形成したキャビティ部材と、前記可動側金型および前記固定側金型が閉じた状態で形成される前記複数のコア部材の外周面と前記キャビティ部材の孔成形面との間の前記空間部に溶融材料を射出充填した後から、前記パーティング面を離反させる前までである型開き初期動作時に前記可動側金型と前記固定側金型とを締結し、前記パーティング面を離反させたとき以降である型開きの後半動作時に前記可動側金型と前記固定側金型との締結を開放する締結手段と、前記型開き初期動作時に前記複数のコア部材のすべてを前記円筒成形品の内周部より退避位置に移動させるセンタコアと、前記型開き後半動作時に前記円筒成形品の外周部を保持するように前記キャビティ部材と対向して配置されるスライド保持部材に取り付けられたワーク保持手段と、を具備する。
【0011】
請求項3に係る発明は、対向する可動側金型および固定側金型のパーティング面を当接させた型閉じ状態において生じる空間部によって円筒成形品を成形する射出成形方法において、前記円筒成形品の内周部を成形するように前記可動側金型に取り付けられ、それぞれが組み合わされたときにその外周面が円筒状となる複数のコア部材と、前記円筒成形品の外周部を成形するように前記可動側金型または前記固定側金型の構成要素として用いられるとともに、前記複数のコア部材の外周面と対向する円形孔状の孔成形面を形成したキャビティ部材と、前記円筒成形品の一方の端部側を成形するように前記キャビティ部材に対向して配置されたスライド保持部材と、を、前記可動側金型および前記固定側金型を型閉じ状態にして前記パーティング面を当接させて、前記複数のコア部材の外周面と前記キャビティ部材の孔成形面との間に前記空間部を形成し、その後、前記空間部に溶融材料を射出充填し、しかる後、前記パーティング面の当接を締結したまま前記コア部材の外周面を前記円筒成形品の軸心に向けて移動させて、該円筒成形品の内周部より前記複数のコア部材のすべての外周面を退避させた後、前記可動側金型と前記固定側金型との締結を解除して前記パーティング面を離反させて前記円筒成形品の外周部を前記キャビティ部材の孔成形面から離脱し、前記円筒成形品を前記キャビティ部材を有しない固定側金型または可動側金型に保持したまま型開き動作を完了させ、前記円筒成形品を取り出す。
【0012】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の円筒成形品の射出成形方法において、前記円筒成形品を前記キャビティ部材を有しない固定側金型または可動側金型に保持したまま型開き動作を完了させ、前記円筒成形品を取り出すことに替えて、前記円筒成形品を前記スライド保持部材に取り付いたワーク保持手段に保持したまま型開き動作を完了させ、前記円筒成形品を取り出す。
【0013】
請求項1、2に係る発明の円筒成形品の射出成形型では、射出成形後の射出成形機による型開き初期動作時では、可動側金型および固定側金型のパーティング面(パーティングライン)が開くことなく、このパーティング面が開くことよりも先に成形品の内周部を成形する複数のコア部材のすべての外周面を、円筒成形品の内周部より離れる向きの半径方向内側へ移動させて退避させることにより、円筒成形品はその軸心方向に成形収縮することが可能となり、成形品外周部のキャビティ部材側への押圧力が減少する。ついで、射出成形機による型開き後半の動作では、円筒成形品の外周部の一端側をスライド保持部材に取り付けられたワーク保持手段により保持して、円筒成形品の外周部の大部分を成形するキャビティ部材の孔成形面より引き出すことにより、キャビティ部材より円筒成形品を容易に離脱できる。
【0016】
請求項2に係る発明の円筒成形品の射出成形型では、上記作用に加え、ワーク保持手段は、円筒成形品の外周部に凸または凹となる外部アンダーカット部を形成する複数の外スライド部材から構成され、可動側金型が型開きを開始するまで外部アンダーカット部を介して円筒成形品をスライド保持部材に保持させることにより、円筒成形品の外周部に外部アンダーカット部を形成し、かつ、この外部アンダーカット部を利用して確実に円筒成形品をキャビティ部材から離脱させる。
【0017】
請求項3に係る発明の円筒成形品の射出成形方法では、空間部に溶融材料を射出充填してから、パーティング面の当接を締結したまま、複数のコア部材のすべての外周面を円筒成形品の軸心に向けて移動させて円筒成形品の内周部より複数のコア部材のすべての外周面を退避させ、しかる後、可動側金型と固定側金型との締結を解除して互いのパーティング面を離反させ、円筒成形品の外周部をキャビティ部材の孔成形面から離脱し、円筒成形品をキャビティ部材を有しない固定側金型または可動側金型に保持したまま型開き動作を完了させ、円筒成形品を取り出すことにより、円筒成形品と射出成形型の各部材との離型を円滑にし、円筒成形品を固定側金型または可動側金型に保持して、取り出し易い状態にする。
【0018】
請求項4に係る発明の円筒成形品の射出成形方法では、空間部に溶融材料を射出充填してから、パーティング面の当接を締結したまま、複数のコア部材のすべての外周面を円筒成形品の軸心に向けて移動させて円筒成形品の内周部より複数のコア部材のすべての外周面を退避させ、しかる後、可動側金型と固定側金型との締結を解除して互いのパーティング面を離反させ、円筒成形品の外周部をキャビティ部材の孔成形面から離脱し、この離脱した円筒成形品をスライド保持部材に取り付いたワーク保持手段に保持したまま型開き動作を完了させ、円筒成形品を取り出すことにより、円筒成形品と射出成形型の各部材との離型を円滑にし、円筒成形品をワーク保持手段に保持して、取り出し易い状態にする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態における成形材料は、樹脂材料、金属材料等であって、溶融可能で且つ冷却後に固化することによって成形加工が可能な材料に適用できるものである。
【0020】
(実施の形態1)
図1〜図11は実施の形態1を示し、図1は円筒成形品の射出成形型の縦断面図、図2は第1スライド部材の斜視図、図3はコア棒の斜視図、図4は円筒成形品の縦断面図、図5はアンギュラカムと外スライド部材との係合を示す縦断面図、図6は型閉じ状態の射出成形型の縦断面図、図7は第1段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図、図8は第2段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図、図9は第3段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図、図10は最終段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図、図11は円筒成形品の突き出し状態の射出成形型の縦断面図である。
【0021】
図1において、固定側金型1は、固定側型板4、ランナ落下板6および固定側取り付け板3を有し、固定側取り付け板3に植設されたサポートピン36aにランナ落下板6および固定側型板4が摺動自在に嵌装されている。また、ランナ落下板6には、段付き頭部を有するストップピン30a、30bが互いに異なる方向から螺着され、固定側型板4、ランナ落下板6および固定側取り付け板3は、互いに図示しない射出成形機の型開き方向に所定量だけ隔離可能になっている。固定側型板4は、円筒成形品20の外周部20a(図4参照)を形成するためのキャビティ部材として機能する円形孔状の孔成形面4aを有するものであり、この固定側型板4には、孔成形面4aに直交するようにして円筒成形品20の内周部20b(図4参照)の一部とともに端面を形成する端部成形面を有する固定側コア部材5がバネ32を介して成形位置と退避位置とに移動可能に保持されている。このバネ32は、固定側型板4に設けたザグリ穴内に型開き方向に付勢されて収納されている。
【0022】
また、固定側型板4に設けたザグリ穴の底面とランナ落下板6との間には、ストップピン30bを貫通するとともに型開き方向に付勢されたバネ31を挟持する。さらに、固定側取り付け板3には、成形機のノズルから樹脂流路7aを形成するスプルーブッシュ7がランナ落下板6を貫通して具備され、この樹脂流路7aと連通するランナ5aと円筒成形品20まで連通するピンポイントゲート5bとが固定側コア部材5に形成されている。また固定側型板4のザグリ穴に収納されたバネ32によって持ち上げられる固定側コア部材5の移動量を規制するように、固定側型板4にそのネジ部を螺着するとともに、固定側コア部材5を貫通した状態の軸部とその端に頭部を有するストップピン9が配備されている。また、固定側取り付け板3には、ランナ落下板6を貫通してランナ5a内の樹脂を保持可能にするランナロックピン8が植設されている。
【0023】
一方、可動側金型2は、固定側型板4と対向するストリッパプレート10と、スライド保持プレート11と、コア保持プレート12と、可動側取り付け板13とから構成され、コア保持プレート12に植設されたガイドピン36bに、ストリッパプレート10とスライド保持プレート11とに加え、固定側金型1の固定側型板4が摺動自在に嵌装されている。コア保持プレート12と可動側取り付け板13とは固着され、スライド保持プレート11は、このスライド保持プレート11にそのネジ部を螺着するとともに、コア保持プレート12および可動側取り付け板13を貫通した状態の軸部とその端に頭部を有する制限ボルト33によって、射出成形機の型開き方向に所定量だけ隔離可能な状態でコア保持プレート12と型閉じ時には当接している。また、ストリッパプレート10は、このストリッパプレート10にそのネジ部を螺着するとともに、スライド保持プレート11と、コア保持プレート12と、可動側取り付け板13とを貫通した状態の軸部とその端に頭部を有する突き出しロッド34によって射出成形機の型開き方向に所定量だけ摺動可能な状態でスライド保持プレート11と型閉じ時には当接している。制限ボルト33の軸部の長さ、および突き出しロッド34の軸部の長さは、スライド保持プレート11とコア保持プレート12とが分離したときに、あるいはストリッパプレート10とスライド保持プレート11とが分離したときに前記所定量だけ隔離するように設定されている。
【0024】
このストリッパプレート10の中央には、後述のセンタコアとしてのコア棒14の周囲に配設される第1スライド部材15、第2スライド部材16の各傾斜面15d(図2参照)、16dと当接する傾斜面を備えた押さえブロック10aが一体に取り付けられている。以下の説明では、押さえブロック10aを有するストリッパプレート10の全体をストリッパプレート10と称する。このストリッパプレート10は、スライド保持部材として機能する。コア保持プレート12におけるスライド保持プレート11側には、段部を有する穴が形成されており、この穴にコア棒14の基端側(図1では左側)が固定されている。従って、コア保持プレート12と可動側取り付け板13は従来技術における基板151(図17参照)に相当する。コア保持プレート12から突出していて、先端側(図1では右側)の傾斜角度が交互に異なるように形成された錐形の外面を備えたコア棒14の周囲に円筒成形品20(図4参照)の内周部20b(図4参照)を形成する第1スライド部材15および第2スライド部材16を交互に配置する。図1および図2では、各3個を配置している。これらはコア部材として機能する。
【0025】
図2および図3において、コア棒14の傾斜角度が互いに異なる外面14a、14b(傾斜角度は第1スライド部材15と係合する外面14aが外面14bよりも大きい)は、外面14a、14bとその底面が平行に形成された蟻溝14cが軸心方向(コア棒14の中心軸線に対して傾斜角度分だけ傾いて上下方向に形成されるが、便宜上このように呼ぶ)に延びるとともに、この蟻溝14cに係合させて第1スライド部材15のアリ15c、第2スライド部材16のアリ16cをそれぞれ摺動自在に具備している。また、第1スライド部材15と第2スライド部材16とは、第1スライド部材15および第2スライド部材16の基端側(大径側)で外向きに形成された円周突出部15a、16a(図1参照)を放射方向に摺動自在に、かつ、スライド保持プレート11を貫通した状態でスライド保持プレート11に保持されている。なお、ネジ転写部15bは、円筒成形品20にアンダーカットとなる内周部20b(例えばヘリコイドネジ)を形成する部位である。ネジ転写部16b(図1参照)も同様である。
【0026】
また、ストリッパプレート10の固定側型板4との対向面には、円筒成形品20の外周アンダーカット部20c(図4参照)を形成するための外スライド部材17を当接させるとともに、この外スライド部材17を半径方向(即ち、コア棒14の軸心に対して放射方向)に摺動自在に具備している。この外スライド部材17は、スライド保持部材(ストリッパプレート10に相当)に取り付けられるワーク保持手段として機能し、内側に円筒成形品20の外周アンダーカット部20cを形成すると共に、型開き時にこれを保持するフック状段部17bを有する。この外スライド部材17は円筒成形品20の外周アンダーカット部20cを形成するため、周方向に6等分して配置されている。なお、図1では、外スライド部材17の上側の一部を破断線で表示して、図示を省略している。PLはパーティングラインの略で固定側型板4とストリッパプレート10との当接面を示す。従って、可動側金型2と固定側金型1との各板が当接するパーティング面ということができる。以下PLと略す。
【0027】
また、図5に示すように、アンギュラカム21はテーパ部21bとストレート部21aとを有し、その断面は略長方形(図5のA矢視図参照)をなしている。型締め初期動作時に、外スライド部材17のテーパ孔17a(具体的には、テーパ孔17aのテーパ面と対向する面部)にテーパ部21b(具体的には、テーパ部21bの前記テーパ孔17aのテーパ面とは反対側の面部)がテーパ嵌合することにより、外スライド部材17を円周内側方向に移動せしめ、型締め後半動作ではストレート部21aによって外スライド部材17は停止する。図1に示すように、アンギュラカム21は、ストレート部21aの基端側が固定側型板4に植設されている。このアギュラカム21は、外スライド部材17と同じくコア棒14の周囲の6ヶ所に配置されている。このアンギュラカム21のテーパ部21bを型締め時に収納するように、ストリッパプレート10には、孔が6ヶ所形成されている。
【0028】
図1において、マグネット18、18はストリッパプレート10および固定側型板4の外周面にそれぞれ取り付けられて、互いに吸着維持可能となっており、所望する力にてストリッパプレート10と固定側型板4とを締結することができ、締結手段として機能している。引張りリンク35はスライド保持プレート11と固定側型板4とを所定量だけ型開き可能に連結固定する部材であって、スライド保持プレート11および固定側型板4の各側面に植設したボルト(ボルトの頭部だけが見えている)によって支持されている。
【0029】
つぎに、上記構成の射出成形型を用いた円筒成形品の射出成形方法を図6〜図11を用いて説明する。図6〜図11は、射出成形機に取り付けた射出成形型の成形ステップを順番に図示しており、射出成形機は図示を省略している。また、図7〜図11では、固定側コア部材5に形成されたランナ5aは図示を省略している。図6は型閉じ状態であり、樹脂流路7a、ランナ5a、ピンポイントゲート5bを介して、固定側型板4、第1スライド部材15、第2スライド部材16、固定側コア部材5のそれぞれで形成される空間部(キャビティ)内で射出成形された溶融材料としての樹脂材料により、円筒成形品20を成形した状態にある。適正な樹脂冷却が完了後、図7に示すように、射出成形機の型開き動作によってピンゲート5bがゲートカットされ、固定側型板4とランナ落下板6とが隔離する。また、同時に固定側コア部材5は、バネ32の付勢によって固定側取り付け板3側へ移動するので、図4に示す成形品20の内周部20bより固定側コア部材5の端部成形面は退避する。このとき、固定側コア部材5の移動量は、固定側型板4に螺着したストップピン9により規制されている。
【0030】
つぎに、図8に示すように、射出成形機の型開き動作が継続し、PLは閉じたままでスライド保持プレート11に対して、コア保持プレート12と可動側取り付け板13とは一体的に型開き方向に離脱する。このとき、コア保持プレート12に取り付けられたコア棒14は、第1スライド部材15、第2スライド部材16に対して相対的に離脱(移動)すると同時に、第1スライド部材15の円周突出部15a、第2スライド部材16の円周突出部16aが、スライド保持プレート11によって案内されるので、第1スライド部材15、第2スライド部材16は半径中心方向(コア棒14の軸心に向かう方向)に移動する。従って、円筒成形品20の内周部20bより、第1スライド部材15、第2スライド部材16のアンダーカットとなるヘリコイドネジを形成するネジ転写部15b、16b(図1参照)は離脱する。図6〜図8までの型開き動作は、型開き初期動作に対応する。
【0031】
さらに、射出成形機の型開き動作が進行し、図9に示すように、マグネット18の吸着が離れPLが開く。このとき、固定側型板14に植設したアンギュラカム21のテーパ部21bが外スライド部材17のテーパ孔17aと当接するまで外スライド部材17は移動することがないので、円筒成形品20の外周アンダーカット部20cによって円筒成形品20は可動側金型2に保持され、固定側型板4の孔成形面4aから離脱する。
【0032】
さらに、射出成形機の型開き動作が進行すると、図10で示すように、引張りリンク35によって可動側金型2と固定側金型1との移動が制限され、この際にアンギュラカム21のテーパ部21bが外スライド部材17のテーパ孔17aを押圧するので、外スライド部材17は円筒成形品20の外周アンダーカット部20cの固定保持状態を解除するようになり、そしてランナ落下板6が固定側取り付け板3よりストップピン30aでの規制量分だけ開き、ランナ5aよりランナロックピン8が抜ける。この状態で型開き動作は完了である。図9、図10までの型開き動作は型開き後半動作に対応する。
【0033】
図11はさらに円筒成形品20を取り出すための突き出し状態を示しており、本例では、突き出しロッド34を射出成形機の突き出し機構(図示省略)によって押し出すことで、固定側型板4に向かってストリッパプレート10を移動させている。このストリッパプレート10の移動により、スライド保持プレート11とストリッパプレート10との間隔が広がり、スライド保持プレート11に保持されている第1スライド部材15、第2スライド部材16に対して、円筒成形品20がストリッパプレート10の移動方向に移動することになる。この円筒成形品20の移動により、円筒成形品20の内側に入り込んだ状態となっている第1スライド部材15、第2スライド部材16の先端部側の長さが少なくなるので、円筒成形品をストリッパプレート10から容易に取り出せるようになる。勿論、図10までの状態でも、円筒成形品20を取り出せるのであれば、本動作は不要である。以上の動作によって、円筒成形品に、変形、キズを発生させることなく、成形することができる。
【0034】
本実施の形態によれば、従来の成形サイクルを変更することなく、型開き時の各型構成要素の順序立った動きにより、成形されたアンダーカット部を内外周部に有する円筒成形品にキズや変形を与えることなく、射出成形型内から取り出すことができ、量産での品質を安定させることができる。
【0035】
(実施の形態2)
図12〜図15は実施の形態2を示し、図12は円筒成形品の射出成形型の縦断面図、図13は型閉じ状態の射出成形型の縦断面図、図14は第1段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図、図15は第2段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。本実施の形態は、実施の形態1と成形された円筒成形品が固定側金型に残る点が異なり、他の部分は実施の形態1と同一のため、異なる部分のみ説明し、同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。
【0036】
図12に示す本実施の形態の射出成形型では、図4に図示した円筒成形品20において、外周部に形成される外周アンダーカット部20cの成形を、固定側型板4に取り付けられる外スライド部材17によって成形するようにしている。従って、実施の形態1に対して、円筒成形品20の外周部に形成される外周アンダーカット部20cを成形する外スライド部材17の配置位置が、固定側金型1側になっている。また、成形品20の外周部20aを成形する部分は可動側金型2におけるストリッパプレート10になっており、図1における固定側コア部材5を用いていない。
【0037】
図12において、実施の形態1と同様に、固定側金型1は、固定側型板4とランナ落下板6と固定側取り付け板3とを有し、固定側取り付け板3に植設されたサポートピン36aにランナ落下板6および固定側型板4が摺動自在に嵌装されている。また、ランナ落下板6には、段付き頭部を有するストップピン30a、30bが互いに異なる方向から螺着され、固定側型板4、ランナ落下板6および固定側取り付け3は、互いに図示しない射出成形機の型開き方向に所定量だけ隔離可能になっている。スライド保持部材として機能する固定側型板4は、円筒成形品20の外周アンダーカット部20cを形成する外スライド部材17(ワーク保持手段として機能する)を半径方向に摺動自在に具備している。PLはパーティングラインの略で、固定側型板4とストリッパープレート10との当接面を示す。従って、可動側金型2と固定側金型1との各板が当接するパーティング面ということができる。以下、PLと略称する。
【0038】
可動側金型2のストリッパプレート10には、アンギュラカム21が配設され、図5に示すように、アンギュラカム21はストレート部21aとテーパ部21bとを有し、ストレート部21a側をストリッパプレート10に植設している。アンギュラカム21のテーパ部21bは、外スライド部材17のテーパ孔17aと対応する位置に形成された固定側型板4の孔およびランナ落下板6の孔のそれぞれに入るようになっている。型締め初期動作時では、外スライド部材17のテーパ孔17a(具体的には、テーパ孔17aのテーパ面と対向する面部)にテーパ部21b(具体的には、テーパ孔17aのテーパ面とは反対側のテーパ部21bの面部)がテーパ嵌合することにより、外スライド部材17を円周内側方向に移動せしめ、型締め後半動作では、ストレート部21a(図5参照)によってスライド部材17は停止する。また、ストリッパプレート10は、円筒成形品20の外周部20aを形成するための、即ち、円筒成形品20の外周アンダーカット部20cがない外周面を形成するための円形孔状の孔成形面10bを有しており、キャビティ部材として機能する。また、固定側金型1の固定側型板4(スライド保持部材)の側面と可動側金型2のストリッパプレート10の側面とには、締結手段としての磁石18、18がそれぞれ取り付けられている。その他の射出成形型の構成は実施の形態1と同様である。
【0039】
つぎに、上記構成の射出成形型を用いた円筒成形品の射出成形方法を図13〜図15を用いて説明する。図13〜図15は、射出成形機に取り付けた射出成形型の成形ステップを順番に図示しており、射出成形機の図示は省略されている。図13は型閉じ状態であり、実施の形態1と同様に、円筒成形品20を成形した状態である。適正な樹脂冷却が完了後、図14に示すように、射出成形機の型開き動作によって、ピンポイントゲート5bがゲートカットされ、固定側型板4とランナ落下板6が隔離する。さらに射出成形機の型開き動作が継続し、PLは閉じたままコア保持プレート12と可動側取り付け板13は一体的に型開き方向に、スライド保持プレート11に対して離脱する。以後、センタコアとしてのコア棒14が型開き方向に後退することにより、第1スライド部材15、第2スライド部材16の円周突出部15a、16aによって、第1スライド部材15、第2スライド部材16がコア棒14の軸心に向かって移動し、円筒成形品20の内周部20bより第1スライド部材15、第2スライド部材16のネジ転写部15b、16b(図12参照)が離脱する。図13および図14の型開き動作は、型開き初期動作に対応する。
【0040】
さらに、射出成形機の型開き動作が進行すると、可動側金型2と固定側金型1とのパーティング面(PL面)が開き、図15になる前に、まずストリッパプレート10と固定側型板4が隔離し、この隔離の際の初期時にはアンギュラカム21のストレート部21a(図5参照)に沿って外スライド部材17のテーパ孔17aのストレート部が相対的に動くことになり、よって、外スライド部材17は動くことがないので、円筒成形品20の外周アンダーカット部20cが外スライド部材17の内側に形成されたフック状段部17b(図5参照)によって保持されることによって円筒成形品20は固定側型板4に保持された状態となり、この状態で円筒成形品20の外周部20aはストリッパプレート10の円形孔状の孔成形面10b(図12参照)から密着状態が解除されて移動する。この状態から型開きが進行すると、図15に示すように、アンギュラカム21のテーパ部21bによって外スライド部材17のテーパ孔17aが押され、外スライド部材17は半径方向の外向きに移動して円筒成形品20から離脱する。
【0041】
さらに、成形機の型開き動作が進行すると、図15に示すように、固定側型板4に形成したランナ5aよりランナロックピン8が抜ける。この状態で型開き動作は完了する。図15までの型開き動作は、型開き後半動作に対応する。
【0042】
本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果に加え、円筒成形品が可動側金型に残るのではなく、固定側金型に保持されるため、可動側金型に配備されていた円筒成形品の突き出し機構(実施の形態1の図1における突き出しロッド34および射出成形機に備えられた突き出し手段等)を使う必要がなく、型構造を簡素化することができる。
【0043】
【発明の効果】
請求項1、2に係る発明によれば、円筒成形品は軸心方向に成形収縮することが可能となり、成形品外周部のキャビティ部材側への押圧力が減少し、円筒成形品の外周部の一端側をスライド保持部材に取り付けられたワーク保持手段により保持して、成形品の外周部の大部分を成形するキャビティ部材の孔成形面より引き出すことにより、キャビティ部材より円筒成形品を容易に離脱できるので、従来の成形サイクルを変更することなく、円筒成形品のキズや変形などを低減し、量産での品質を安定させることができる。
【0046】
請求項2に係る発明によれば、上記効果に加え、円筒成形品の外周部にアンダーカット部を形成し、かつ、このアンダーカット部を利用して確実に円筒成形品をキャビティ部材から離脱させるようにしたので、円筒成形品とキャビティ部材とのとられによる変形、キズを確実に防ぐことができる。
【0047】
請求項3に係る発明によれば、円筒成形品と射出成形型の各部材との離型を円滑にし、円筒成形品を固定側金型または可動側金型に保持して、取り出し易い状態にしたので、成形された円筒成形品の変形やキズを確実に防ぎ、量産での品質を安定させることができる。
【0048】
請求項4に係る発明によれば、円筒成形品と射出成形型の各部材との離型を円滑にし、円筒成形品をワーク保持手段に保持して取り出し易い状態にしたので、成形された円筒成形品の変形やキズを確実に防ぎ、量産での品質を安定させることができるとともに、円筒成形品のハンドリングを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の円筒成形品の射出成形型の縦断面図である。
【図2】実施の形態1の第1スライド部材の斜視図である。
【図3】実施の形態1のコア棒の斜視図である。
【図4】実施の形態1の円筒成形品の縦断面図である。
【図5】実施の形態1のアンギュラカムと外スライド部材との係合を示す縦断面図である。
【図6】実施の形態1の型閉じ状態の射出成形型の縦断面図である。
【図7】実施の形態1の第1段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図8】実施の形態1の第2段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図9】実施の形態1の第3段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図10】実施の形態1の最終段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図11】実施の形態1の円筒成形品の突き出し状態の射出成形型の縦断面図である。
【図12】実施の形態2の円筒成形品の射出成形型の縦断面図である。
【図13】実施の形態2の型閉じ状態の射出成形型の縦断面図である。
【図14】実施の形態2の第1段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図15】実施の形態2の第2段階の型開き状態の射出成形型の縦断面図である。
【図16】従来技術の成形型に取り付けた射出成形状態におけるコアを図17のy方向から見た平面図である。
【図17】従来技術の図16のw−w線に沿った軸線を通る断面図である。
【図18】従来技術の開きコアを取り付けた成形型の構成要素の型開き第1段階における位置を示す図である。
【図19】従来技術の開きコアを取り付けた成形型の構成要素の型開き第2段階における位置を示す図である。
【図20】従来技術の開きコアを取り付けた成形型の構成要素の型開き第3段階における位置を示す図である。
【符号の説明】
1 固定側金型
2 可動側金型
4 固定側型板
10 ストリッパプレート
14 コア棒
15 第1スライド部材
16 第2スライド部材
17 外スライド部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection mold and an injection molding method for accurately molding a cylindrical molded product.
[0002]
[Prior art]
For example, as an injection mold for a cylindrical molded product, an injection mold for molding a molded product having an undercut such as a helicoid screw on its inner peripheral surface is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-14333. This prior art will be described with reference to FIGS. 16 and 17, the
[0003]
Next, an operation at the time of injection molding of an injection mold having the core rod having the above-described configuration will be described. At the time of the injection molding operation, as shown in FIG. 18, the
[0004]
This makes it possible to freely add undercuts such as complex helicoid screws and cam grooves to the inner periphery, eliminating the need for secondary processing for creating undercuts on injection-molded products, and making it cheap and stable. Production is possible.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has the following problems. That is, in the above prior art, after molding an injection molded product in which an undercut is formed in the inner peripheral portion by the
[0006]
In addition, if the pressure setting on the injection molding machine applied to the molded product is reduced in order not to cause such “taken off”, the problem of “taken off” is reduced but not completely eliminated. If the pressure setting on the molding machine side is too small, “sinking” will occur in the injection molded product, or anisotropy of the molding shrinkage rate will occur, deteriorating the shape accuracy such as roundness and cylindricity. Therefore, it was also a cause of quality variation in mass production. In addition, the problem of “taken off” can be reduced by extending the cooling time of the injection molded product in the mold, but it cannot be completely eliminated as well, and the productivity is significantly increased by extending the molding cycle. It was an obstacle.
[0007]
The present invention has been made in view of the above conventional problems,
[0008]
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[0010]
To solve the above problem,
[0011]
[0012]
[0013]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments will be described. The molding material in the embodiment of the present invention is a resin material, a metal material or the like, and can be applied to a material that can be melted and can be molded by solidification after cooling.
[0020]
(Embodiment 1)
1 to 11
[0021]
In FIG. 1, the fixed-
[0022]
Further, a
[0023]
On the other hand, the
[0024]
At the center of the
[0025]
2 and 3, the
[0026]
Further, an
[0027]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0028]
In FIG. 1,
[0029]
Next, an injection molding method of a cylindrical molded product using the injection mold having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 11 sequentially illustrate the molding steps of the injection mold attached to the injection molding machine, and the illustration of the injection molding machine is omitted. 7 to 11, the
[0030]
Next, as shown in FIG. 8, the mold opening operation of the injection molding machine continues, and the
[0031]
Further, the mold opening operation of the injection molding machine proceeds, and as shown in FIG. 9, the
[0032]
Further, when the mold opening operation of the injection molding machine proceeds, as shown in FIG. 10, the movement between the
[0033]
FIG. 11 shows a protruding state for further taking out the cylindrical molded
[0034]
According to the present embodiment, without changing the conventional molding cycle, it is possible to damage the cylindrical molded product having the molded undercut portions on the inner and outer peripheral portions by the sequential movement of each mold component when the mold is opened. It can be taken out from the injection mold without giving any deformation, and the quality in mass production can be stabilized.
[0035]
(Embodiment 2)
12 to 15 show the second embodiment, FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an injection molding die of a cylindrical molded product, FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an injection molding die in a closed state, and FIG. 14 is a first stage. FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the mold opening state, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the second stage of the mold opening state. The present embodiment is different from the first embodiment in that the molded cylindrical molded product remains in the fixed mold, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0036]
In the injection mold according to the present embodiment shown in FIG. 12, in the cylindrical molded
[0037]
In FIG. 12, as in the first embodiment, the fixed-
[0038]
The
[0039]
Next, an injection molding method of a cylindrical molded product using the injection mold having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIGS. 13 to 15 sequentially show the molding steps of the injection mold attached to the injection molding machine, and the illustration of the injection molding machine is omitted. FIG. 13 shows a state in which the mold is closed, and is a state in which the cylindrical molded
[0040]
Further, when the mold opening operation of the injection molding machine proceeds, the parting surfaces (PL surfaces) of the
[0041]
Further, when the mold opening operation of the molding machine proceeds, the
[0042]
According to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the cylindrical molded product is not left in the movable mold, but is held in the fixed mold, so that it is arranged in the movable mold. It is not necessary to use the cylindrical cylindrical product ejection mechanism (the
[0043]
【The invention's effect】
[0046]
[0047]
[0048]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an injection mold of a cylindrical molded product according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a first slide member according to the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of a core rod according to the first embodiment.
4 is a longitudinal sectional view of a cylindrical molded product according to
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing engagement between the angular cam and the outer slide member according to the first embodiment.
6 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the mold closed state according to the first embodiment. FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the mold opening state in the first stage of the first embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the mold opening state in the second stage of the first embodiment.
9 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the third stage of the mold opening state of the first embodiment. FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an injection mold in the mold opening state at the final stage of the first embodiment.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an injection molding die in a protruding state of a cylindrical molded product according to the first embodiment.
12 is a longitudinal sectional view of an injection mold for a cylindrical molded product according to
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the injection mold in the mold closed state according to the second embodiment.
14 is a longitudinal sectional view of an injection mold in a mold opening state in the first stage of the second embodiment. FIG.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an injection mold in a mold opening state in the second stage of the second embodiment.
16 is a plan view of a core in an injection molding state attached to a conventional mold as seen from the y direction in FIG. 17;
17 is a cross-sectional view through an axis along the line ww of FIG. 16 of the prior art.
FIG. 18 is a view showing positions of components of a molding die attached with a conventional open core in a first stage of mold opening.
FIG. 19 is a diagram showing the positions in the mold opening second stage of the components of the molding die attached with the conventional open core.
FIG. 20 is a diagram showing positions of components of a molding die attached with a conventional open core in a third stage of mold opening.
[Explanation of symbols]
1 Fixed mold
2 Movable mold
4 Fixed side template
10 Stripper plate
14 Core stick
15 First slide member
16 Second slide member
17 Outer slide member
Claims (4)
前記円筒成形品の内周部を成形するように前記可動側金型に取り付けられ、それぞれが組み合わされたときにその外周面が円筒状となる複数のコア部材と、
前記円筒成形品の外周部を成形するように前記可動側金型または前記固定側金型の構成要素として用いられるとともに、前記複数のコア部材の外周面と対向する円形孔状の孔成形面を形成したキャビティ部材と、
前記可動側金型および前記固定側金型が閉じた状態で形成される前記複数のコア部材の外周面と前記キャビティ部材の孔成形面との間の前記空間部に溶融材料を射出充填した後から、前記パーティング面を離反させる前までである型開き初期動作時に前記可動側金型と前記固定側金型とを締結し、前記パーティング面を離反させたとき以降である型開きの後半動作時に前記可動側金型と前記固定側金型との締結を開放する締結手段と、
前記型開き初期動作時に前記複数のコア部材のすべてを前記円筒成形品の内周部より退避位置に移動させるセンタコアと、
前記型開き後半動作時に前記円筒成形品の外周部を保持するように前記キャビティ部材と対向して配置されるスライド保持部材に取り付けられたワーク保持手段と、を具備することを特徴とする円筒成形品の射出成形型。In an injection mold for molding a cylindrical molded product by a space portion generated in a mold closed state in which the facing movable part mold and the parting surface of the fixed mold are in contact with each other,
A plurality of core members that are attached to the movable mold so as to mold the inner peripheral part of the cylindrical molded product, and whose outer peripheral surfaces are cylindrical when they are combined,
A circular hole-shaped hole forming surface that is used as a component of the movable mold or the fixed mold so as to mold the outer peripheral portion of the cylindrical molded product and that faces the outer peripheral surfaces of the plurality of core members. A formed cavity member;
After the molten material into the space between the outer peripheral surface and the hole forming surface of the cavity member of the plurality of core members, wherein the movable mold and the fixed mold is formed in a closed injected and filled From the second half of the mold opening after the parting surface is separated after the movable side mold and the stationary side mold are fastened during the initial stage opening operation before the parting surface is separated. Fastening means for releasing the fastening between the movable mold and the fixed mold during operation;
A center core for moving all of said plurality of core members at the initial opening operation the mold to the retreat position from the inner circumferential portion of the cylindrical molded article,
And a workpiece holding means attached to a slide holding member arranged to face the cavity member so as to hold the outer peripheral portion of the cylindrical molded product during the latter half of the mold opening operation. Product injection mold.
前記円筒成形品の内周部を成形するように前記可動側金型に取り付けられ、それぞれが組み合わされたときにその外周面が円筒状となる複数のコア部材と、
前記円筒成形品の外周部を成形するように前記可動側金型または前記固定側金型の構成要素として用いられるとともに、前記複数のコア部材の外周面と対向する円形孔状の孔成形面を形成したキャビティ部材と、
前記円筒成形品の一方の端部側を成形するように前記キャビティ部材に対向して配置されたスライド保持部材と、を、前記可動側金型および前記固定側金型を型閉じ状態にして前記パーティング面を当接させて、前記複数のコア部材の外周面と前記キャビティ部材の孔成形面との間に前記空間部を形成し、
その後、前記空間部に溶融材料を射出充填し、
しかる後、前記パーティング面の当接を締結したまま前記コア部材の外周面を前記円筒成形品の軸心に向けて移動させて、該円筒成形品の内周部より前記複数のコア部材のすべての外周面を退避させた後、
前記可動側金型と前記固定側金型との締結を解除して前記パーティング面を離反させて前記円筒成形品の外周部を前記キャビティ部材の孔成形面から離脱し、前記円筒成形品を前記キャビティ部材を有しない固定側金型または可動側金型に保持したまま型開き動作を完了させ、前記円筒成形品を取り出すことを特徴とする円筒成形品の射出成形方法。In an injection molding method for molding a cylindrical molded product by a space portion generated in a mold closed state in which the facing movable part mold and the parting surface of the fixed mold are brought into contact with each other,
A plurality of core members that are attached to the movable mold so as to mold the inner peripheral part of the cylindrical molded product, and whose outer peripheral surfaces are cylindrical when they are combined ,
Together used as the components of the movable die or the stationary die so as to mold the outer peripheral portion of the cylindrical molded article, the outer peripheral surface and the circular Katachiana shaped hole forming surface facing said plurality of core members A cavity member formed with,
A slide holding member disposed opposite to the cavity member so as to mold one end side of the cylindrical molded product, and the movable side mold and the fixed side mold are in a mold-closed state. Contacting the parting surface to form the space between the outer peripheral surface of the plurality of core members and the hole forming surface of the cavity member;
After that, the molten material is injected and filled into the space,
Thereafter, the still entered into abutting parting surface of the outer peripheral surface of the core member is moved toward the axis of the cylindrical molded article, the plurality of core members from the inner peripheral portion of the cylindrical molded article After retracting all the outer peripheral surfaces,
The fastening between the movable side mold and the fixed side mold is released to separate the parting surface, so that the outer peripheral portion of the cylindrical molded product is separated from the hole molding surface of the cavity member, and the cylindrical molded product is removed. An injection molding method for a cylindrical molded product, wherein a mold opening operation is completed while being held by a fixed mold or a movable mold without the cavity member, and the cylindrical molded product is taken out.
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