JP5473347B2 - Extrusion mold - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂を環状のシームレス(無継目)製品になるよう成形する押出成形金型に関する。 The present invention relates to an extrusion mold for molding a thermoplastic resin so as to be an annular seamless (seamless) product.
従来、シームレス製品を成形するのに、軸状のマンドレルをシリンダ状のダイボディーに挿入した押出成形金型が使用されている。しかしながら、マンドレルとダイボディーとの間隙の全周に、熱可塑性樹脂を一様な圧力、又は速度で流し込むことは困難であるため、シームレス製品の肉厚に偏りのできることを避けられない。また、マンドレルの周面に複数のスパイラル溝を形成し、これらのスパイラル溝に、複数に分岐した導入路を経て熱可塑性樹脂をそれぞれ流入させる技術はある。しかしながら、個々のスパイラル溝に分かれて案内される熱可塑性樹脂が互いに接触することで境界ができ、これを原因とするウェルドがシームレス製品の品質を低下させる。下記の特許文献は押出成形金型を開示している。 Conventionally, an extrusion mold in which a shaft-shaped mandrel is inserted into a cylindrical die body is used to mold a seamless product. However, since it is difficult to flow the thermoplastic resin around the gap between the mandrel and the die body at a uniform pressure or speed, it is inevitable that the thickness of the seamless product can be biased. In addition, there is a technique in which a plurality of spiral grooves are formed on the peripheral surface of the mandrel, and a thermoplastic resin is caused to flow into these spiral grooves through a plurality of introduction paths. However, the thermoplastic resin guided by being divided into individual spiral grooves makes a boundary when they are in contact with each other, and the weld caused by this causes the quality of the seamless product to deteriorate. The following patent document discloses an extrusion mold.
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、熱可塑性樹脂の流れを制御し、シームレス製品の品質を安定させることのできる押出成形金型を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an extrusion mold capable of controlling the flow of a thermoplastic resin and stabilizing the quality of a seamless product.
本発明は上記目的を達成するため、周面を有し一端と他端が画定された軸状のマンドレルを、シリンダ状のダイボディーに挿入し、前記マンドレルと前記ダイボディーとの間隙に供給される熱可塑性樹脂を、前記マンドレルの一端から他端へ向かう押出方向に導く押出成形金型において、前記マンドレルの周面に形成され、前記周面の周方向に両端部を互いに反対向きに延ばし、前記両端部がそれぞれ延びるに従って狭くなる凹状拡流部と、前記凹状拡流部を前記周方向で二分する位置で、前記凹状拡流部に接続し、前記凹状拡流部に熱可塑性樹脂を導入する導入路と、前記マンドレルの周面の前記凹状拡流部から前記押出方向に隔たる位置を始端とし、前記マンドレルの他端へ向けて前記始端から螺旋状に延び、前記始端から延びるに従って狭くなる複数のスパイラル溝と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention inserts a shaft-shaped mandrel having a peripheral surface and one end and the other end into a cylindrical die body, and is supplied to the gap between the mandrel and the die body. In an extrusion mold that guides the thermoplastic resin in the extrusion direction from one end to the other end of the mandrel, formed on the peripheral surface of the mandrel, extending both ends in opposite directions in the circumferential direction of the peripheral surface, A concave flow-spreading portion that becomes narrower as each of the both ends extends, and a position at which the concave flow-spreading portion bisects in the circumferential direction are connected to the concave flow-spreading portion, and a thermoplastic resin is introduced into the concave flow-spreading portion. The starting path is a position spaced from the concave flow-spreading portion of the peripheral surface of the mandrel in the extrusion direction, extends from the starting end in a spiral shape toward the other end of the mandrel, and extends from the starting end. Narrow a plurality of spiral grooves, characterized in that it comprises a.
また、本発明は、前記凹状拡流部に前記複数のスパイラル溝の始端が対向し、前記マンドレルの周面の前記凹状拡流部から前記複数のスパイラル溝の始端までの領域に、前記凹状拡流部の両端部がそれぞれ延びる方向へ向かうに従って、前記マンドレルと前記ダイボディーとの間隙が広がるよう起伏面を設けたことを特徴とする。 In the present invention, the concave ends of the plurality of spiral grooves are opposed to the concave expanding portions, and the concave expanding portions are formed in a region from the concave expanding portions of the peripheral surface of the mandrel to the starting ends of the plurality of spiral grooves. A undulating surface is provided so that a gap between the mandrel and the die body is widened as both ends of the flow part extend in the extending direction.
また、本発明は、前記複数のスパイラル溝の始端同士の間を熱可塑性樹脂が通過するのを規制する凸部を、前記マンドレルの周面に設けたことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that a convex portion for restricting a thermoplastic resin from passing between the start ends of the plurality of spiral grooves is provided on the peripheral surface of the mandrel.
本発明に係る押出成形金型によれば、導入路から凹状拡流部に供給される熱可塑性樹脂は、マンドレルとダイボディーとの間隙を通り抜け、複数のスパイラル溝に達する。この過程で、複数のスパイラル溝にそれぞれ流入する熱可塑性樹脂の流れは一様になる。更に、熱可塑性樹脂は、複数のスパイラル溝に案内されながら押出方向へ導かれ、マンドレルとダイボディーとの間隙が熱可塑性樹脂によって満たされる。このような熱可塑性樹脂から成形されるシームレス製品は全周の肉厚が均一に仕上がる。また、当該押出成形金型によれば、シームレス製品にウェルドが発生する原因を上記の過程から排除できるので、品質の安定したシームレス製品を量産することができる。 According to the extrusion mold according to the present invention, the thermoplastic resin supplied from the introduction path to the concave flow expanding portion passes through the gap between the mandrel and the die body and reaches a plurality of spiral grooves. In this process, the flow of the thermoplastic resin flowing into each of the plurality of spiral grooves becomes uniform. Further, the thermoplastic resin is guided in the extrusion direction while being guided by the plurality of spiral grooves, and the gap between the mandrel and the die body is filled with the thermoplastic resin. A seamless product molded from such a thermoplastic resin has a uniform thickness on the entire circumference. Further, according to the extrusion mold, the cause of welds in the seamless product can be eliminated from the above process, so that a seamless product with stable quality can be mass-produced.
また、本発明に係る押出成形金型は、マンドレルの周面に凸部を設けても良い。この場合、複数のスパイラル溝の始端同士の間を熱可塑性樹脂が通過するのを凸部によって規制し、凹状拡流部から流出する熱可塑性樹脂がスパイラル溝の始端を指向するように、熱可塑性樹脂を整流することができる。 The extrusion mold according to the present invention may be provided with a convex portion on the peripheral surface of the mandrel. In this case, the thermoplastic resin is controlled such that the thermoplastic resin passes between the start ends of the plurality of spiral grooves by the convex portion, and the thermoplastic resin flowing out from the concave flow expanding portion is directed to the start end of the spiral groove. Resin can be rectified.
図1,2に示すように、押出成形金型1は、周面3を有する軸状のマンドレル5を、シリンダ状のダイボディー7に挿入し、マンドレル5とダイボディー7との間隙9に供給される熱可塑性樹脂を、マンドレル5の一端11から他端13へ向かう押出方向に導くものである。矢印Fは押出方向を指している。マンドレル5の周面3には、凹状拡流部15と導入路17と複数のスパイラル溝19とが形成されている。矢印Sは周面3の周方向を指している。符号8,10は、押出成形金型1のダイ、及びアジャストリングを各々指している。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the extrusion mold 1, an
マンドレル5は、その一端11に設けたフランジ21をボルト等を用いてダイボディー7に取付けられる。マンドレル5の他端13は、マンドレル5に接合されたコア23に滑らかに連なる。マンドレル5の周面3の直径は、一端11から凹状拡流部15までの範囲で最大である。周面3を展開して表した図3にドットを付した領域は、周面3の直径が最小になるよう絞られた縮径部25である。図示のマンドレル5は他端13を上向きにしているが、この姿勢に押出成形金型1の使用される向きが限定されることはない。
The
図3のB−B線は、マンドレル5の周面3の約180°に相当する区間であり、周面3の全周には、2つの凹状拡流部15が配置されている。凹状拡流部15は、その両側の端部27を周方向に沿って互いに反対向きに延ばした三日月形の凹部である。凹状拡流部15の内側には傾斜面16が設けられている。凹状拡流部15の形状は、両側の端部27が互いに反対向きに延びるに従って狭くなるものであれば良い。ここで、狭くなるとは、両側の端部27の幅の減少すること、図4に仮想線で表したダイボディー7の内周面29から凹状拡流部15の底面31までの奥行きが浅くなること、又はこれらの両方を含むことを意味する。
3 is a section corresponding to about 180 ° of the
図2,3に示すように、導入路17は、凹状拡流部15を周方向で2等分する位置で、凹状拡流部15に接続した溝形の流路である。上記の2等分する位置は、凹状拡流部15の幾何学的中心線に相当する。また、導入路17は、アダプターノズル33から供給される熱可塑性樹脂を凹状拡流部15に導入するものであり、その全長、幅、又は形状が限定されことはない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
スパイラル溝19は、マンドレル5の周面3において凹状拡流部15から押出方向に隔たる位置を始端35とし、マンドレル5の他端13へ向けて始端35から螺旋状に延びている。スパイラル溝19の形状は、始端35から延びるに従って狭くなるものであれば良い。ここで、狭くなるとは、溝幅の減少すること、ダイボディー7の内周面29からスパイラル溝19の底面37までの奥行きが浅くなること、又はこれらの両方を含むことを意味する。また、周面3のスパイラル溝19が形成される領域には、図4に示すように周面3の直径が押出方向へ向かうに従って減少するように、テーパーを設けることが好ましい。
The
以上に述べた押出成形金型1によれば、図3に示す導入路17から凹状拡流部15に熱可塑性樹脂が供給されると、熱可塑性樹脂は図4に示す傾斜面16に沿って凹状拡流部15から流出し、マンドレル5の縮径部25とダイボディー7の内周面29との間を通り抜け、複数のスパイラル溝19に流入する。この過程で、熱可塑性樹脂の流れは、次のように制御される。
According to the extrusion mold 1 described above, when the thermoplastic resin is supplied from the
即ち、導入路17から凹状拡流部15に導入させる熱可塑性樹脂が凹状拡流部15の内側で広がろうとする速度は、凹状拡流部15に達した直後が最も速い。言い換えると、凹状拡流部15を周方向で2等分する位置で最も速い。この位置から離れる程、上記の速度は遅くなる傾向を示すことから、凹状拡流部15の両側の端部27が互いに反対向きに延びるに従ってそれぞれ狭くなるようにしておけば、その分、熱可塑性樹脂が凹状拡流部15の内側で加速されることになる。これにより、凹状拡流部15から流出する熱可塑性樹脂の速度は、凹状拡流部15の周方向の全域において一様化されるので、個々のスパイラル溝19へ流入する熱可塑性樹脂の流れに差が生じることはない。
That is, the speed at which the thermoplastic resin introduced from the
続いて、熱可塑性樹脂は、複数のスパイラル溝19に案内されながら押出方向へ導かれ、マンドレル5とダイボディー7との間隙9が熱可塑性樹脂によって満たされる。更に、図2に示す押出成形金型1のリップ部24から押出される熱可塑性樹脂が硬化し、全周で肉厚の均一なシームレス製品が得られる。
Subsequently, the thermoplastic resin is guided in the extrusion direction while being guided by the plurality of
上記のように凹状拡流部15から流出する熱可塑性樹脂は、縮径部25と内周面29との間を通り抜ける過程で、縮径部25の全周に広がるので、従来のように個々のスパイラル溝に分かれて案内されることがない。このため、押出成形金型1は、シームレス製品にウェルドが発生する原因を排除できるので、品質の安定したシームレス製品を量産することができる。
As described above, the thermoplastic resin flowing out from the concave
また、周面3の凹状拡流部15から複数のスパイラル溝19の始端35までの領域の断面は、図5(a)に示すように円形であることが好ましいが、同図(b)に示すように、上記の領域に起伏面39を設けても良い。例えば、粘性の比較的高い熱可塑性樹脂は、凹状拡流部15で上記のような加速を十分に成されないことがある。この場合、凹状拡流部15の両側の端部27がそれぞれ延びる方向へ向かうに従って、起伏面39とダイボディー7の内周面29との間隙が広がるようにする。これにより、熱可塑性樹脂が凹状拡流部15の両側の端部27から押出方向に流出するのを促せるので、上記と同様に熱可塑性樹脂の速度の一様化を図ることができる。
Further, the cross section of the region from the concave
ムレス製品を量産することができる。
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施でき、以下の態様で実施しても良い。図3は、1つの凹状拡流部15に4条のスパイラル溝19のそれぞれの始端35を対向させた例を示しているが、凹状拡流部15とスパイラル溝19の数は限定されるものではない。図6に示すように、凹状拡流部15の両側の端部27に、スパイラル溝19の始端35を1つずつ対向させても良い。
Mass production of mules products is possible.
In addition, this invention can be implemented also in the aspect which added various improvement, correction, or a deformation | transformation based on the knowledge of those skilled in the art within the range which does not deviate from the meaning, and may be implemented in the following aspects. FIG. 3 shows an example in which the respective start ends 35 of the four
更に、図7,8に示すように、周面3のスパイラル溝19同士の間に凸部41を設けても良い。凸部41は、周面3からダイボディー7の内周面29に接するよう突出するものであり、複数のスパイラル溝19の始端35同士の間を熱可塑性樹脂が通過するのを規制できる。これにより、凹状拡流部15から流出した熱可塑性樹脂は、スパイラル溝19の始端35を指向するよう整流される。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a
本発明は、精密な電子部品の製造に加え、あらゆる環状の製品を成形するのに有益な技術である。 The present invention is a useful technique for molding any annular product in addition to the manufacture of precision electronic components.
1…押出成形金型、3…周面、5…マンドレル、7…ダイボディー、9…間隙、11…一端、13…他端、15…凹状拡流部、16…傾斜面、17…導入路、19…スパイラル溝、21…フランジ、23…コア、25…縮径部、24…リップ部、27…端部、29…内周面、31,37…底面、33…アダプターノズル、35…始端、39…起伏面、41…凸部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Extrusion metal mold | die, 3 ... Peripheral surface, 5 ... Mandrel, 7 ... Die body, 9 ... Gap, 11 ... One end, 13 ... Other end, 15 ... Concave flow expansion part, 16 ... Inclined surface, 17 ... Introduction path , 19 ... Spiral groove, 21 ... Flange, 23 ... Core, 25 ... Reduced diameter part, 24 ... Lip part, 27 ... End part, 29 ... Inner peripheral surface, 31, 37 ... Bottom face, 33 ... Adapter nozzle, 35 ... Starting end , 39 ... undulating surface, 41 ... convex portion.
Claims (2)
前記マンドレルの周面に形成され、前記周面の周方向に両端部を互いに反対向きに延ばし、前記両端部がそれぞれ延びるに従って狭くなる凹状拡流部と、
前記凹状拡流部を前記周方向で二分する位置で、前記凹状拡流部に接続し、前記凹状拡流部に熱可塑性樹脂を導入する導入路と、
前記マンドレルの周面の前記凹状拡流部から前記押出方向に隔たる位置を始端とし、前記マンドレルの他端へ向けて前記始端から螺旋状に延び、前記始端から延びるに従って狭くなる複数のスパイラル溝と、を備え、
前記凹状拡流部に前記複数のスパイラル溝の始端が対向し、前記マンドレルの周面の前記凹状拡流部から前記複数のスパイラル溝の始端までの領域に、前記凹状拡流部の両端部がそれぞれ延びる方向へ向かうに従って、前記マンドレルと前記ダイボディーとの間隙が広がるよう起伏面を設けたことを特徴とする押出成形金型。 An axial mandrel having a peripheral surface and defined at one end and the other is inserted into a cylindrical die body, and a thermoplastic resin supplied to a gap between the mandrel and the die body is inserted into one end of the mandrel. In the extrusion mold leading to the extrusion direction from the other end,
A concave current spreading portion formed on the circumferential surface of the mandrel, extending both ends in opposite directions in the circumferential direction of the circumferential surface, and narrowing as the both ends extend;
Introducing the thermoplastic resin into the concave flow spreading portion, connected to the concave flow spreading portion at a position that bisects the concave flow spreading portion in the circumferential direction;
A plurality of spiral grooves starting from a position spaced in the extrusion direction from the concave flow expanding portion of the peripheral surface of the mandrel, extending spirally from the starting end toward the other end of the mandrel, and narrowing as extending from the starting end and, with a,
The start ends of the plurality of spiral grooves are opposed to the concave flow spreading portions, and both end portions of the concave flow spreading portions are located in a region from the concave flow spreading portions to the start ends of the plurality of spiral grooves on the peripheral surface of the mandrel. An extrusion mold characterized in that a relief surface is provided so that a gap between the mandrel and the die body is widened in the extending direction .
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