JPH05116194A - 射出成形用金型及びそれを用いた射出成形方法 - Google Patents
射出成形用金型及びそれを用いた射出成形方法Info
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 部分的に厚肉部を有する成形型物の射出成形
において、より確実にヒケの発生を防止する。 【構成】 厚肉部成形部分２の一部を可動金型キャビテ
ィ壁部３とし、この可動金型キャビティ壁部３を内方へ
押圧しながら冷却を行う。 【効果】 光沢のある塗装を施した製品としても、反射
像に歪みのない良好な外面状態が得られる。
において、より確実にヒケの発生を防止する。 【構成】 厚肉部成形部分２の一部を可動金型キャビテ
ィ壁部３とし、この可動金型キャビティ壁部３を内方へ
押圧しながら冷却を行う。 【効果】 光沢のある塗装を施した製品としても、反射
像に歪みのない良好な外面状態が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形に用いる金型
及びこの金型を用いた射出成形方法に関するもので、更
に詳しくは、特に部分的に厚肉部を有する成形型物の射
出成形時に生じやすいヒケの防止に関する。
及びこの金型を用いた射出成形方法に関するもので、更
に詳しくは、特に部分的に厚肉部を有する成形型物の射
出成形時に生じやすいヒケの防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、射出成形において、金型キャビテ
ィ内の樹脂の冷却に伴う体積縮によって発生する表面の
くぼみ、即ちヒケを防止するために、金型キャビティ内
に過剰の溶融樹脂を射出することで、金型キャビティ内
の溶融樹脂を圧縮しておき、冷却による樹脂の体積収縮
と均衡させることが行われている（樹脂保圧法）。
ィ内の樹脂の冷却に伴う体積縮によって発生する表面の
くぼみ、即ちヒケを防止するために、金型キャビティ内
に過剰の溶融樹脂を射出することで、金型キャビティ内
の溶融樹脂を圧縮しておき、冷却による樹脂の体積収縮
と均衡させることが行われている（樹脂保圧法）。
【０００３】また、金型キャビティ内に射出された溶融
樹脂中に加圧流体を圧入し、加圧流体による内圧を加え
ながら金型キャビティ内の樹脂を冷却することも知られ
ている（中空成形法）。
樹脂中に加圧流体を圧入し、加圧流体による内圧を加え
ながら金型キャビティ内の樹脂を冷却することも知られ
ている（中空成形法）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、成形型
物が部分的に厚肉部を有する場合、冷却による樹脂の体
積収縮がその厚肉部に集中するため、上記樹脂保圧法や
中空成形法によっても、樹脂の種類や目的とする成形型
物のデザイン等によっては、極端なものではないにし
ろ、ヒケが発生してしまうことがある。特に、厚肉部の
幅を、その成形型物の基本的な肉厚（厚肉部以外の箇所
の肉厚）の２／３以上とした場合に発生しやすく、この
ような成形型物を、表面が鏡面あるいは表面に光沢のあ
る塗装を施した製品とすると、厚肉部の表面に反射した
像の歪みとしてヒケの存在が現れ、製品の高い品質要求
を満たすことができない問題がある。従って、このよう
な反射像の歪みを生じない高い品質が要求される製品に
ついては、厚肉部のデザインが制限されている。
物が部分的に厚肉部を有する場合、冷却による樹脂の体
積収縮がその厚肉部に集中するため、上記樹脂保圧法や
中空成形法によっても、樹脂の種類や目的とする成形型
物のデザイン等によっては、極端なものではないにし
ろ、ヒケが発生してしまうことがある。特に、厚肉部の
幅を、その成形型物の基本的な肉厚（厚肉部以外の箇所
の肉厚）の２／３以上とした場合に発生しやすく、この
ような成形型物を、表面が鏡面あるいは表面に光沢のあ
る塗装を施した製品とすると、厚肉部の表面に反射した
像の歪みとしてヒケの存在が現れ、製品の高い品質要求
を満たすことができない問題がある。従って、このよう
な反射像の歪みを生じない高い品質が要求される製品に
ついては、厚肉部のデザインが制限されている。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、部分的に厚肉部を有する成形型物の
射出成形において、より確実にヒケの発生を防止できる
ようにすることを目的とする。
てなされたもので、部分的に厚肉部を有する成形型物の
射出成形において、より確実にヒケの発生を防止できる
ようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】このために本発
明で講じられた手段を説明すると、請求項１の発明で
は、図１及び図２に示されるように、部分的に厚肉部を
有する成形型物を成形する金型キャビティ１を有し、厚
肉部成形部分２の金型キャビティ壁部の少なくとも一部
が、厚肉部成形部分２の内外方向への進退が可能な可動
金型キャビティ壁部３となっており、この可動金型キャ
ビティ壁部３を内方向へ押圧する押圧手段４を有してい
る射出成形用金型としているものである。
明で講じられた手段を説明すると、請求項１の発明で
は、図１及び図２に示されるように、部分的に厚肉部を
有する成形型物を成形する金型キャビティ１を有し、厚
肉部成形部分２の金型キャビティ壁部の少なくとも一部
が、厚肉部成形部分２の内外方向への進退が可能な可動
金型キャビティ壁部３となっており、この可動金型キャ
ビティ壁部３を内方向へ押圧する押圧手段４を有してい
る射出成形用金型としているものである。
【０００７】また、請求項２の発明では、上記請求項１
の射出成形用金型の金型キャビティ１内への溶融樹脂の
射出と加圧流体の圧入を行う一方、可動金型キャビティ
壁部３を内方向に押圧し、金型キャビティ１内の樹脂の
冷却に伴う体積収縮と共に可動金型キャビティ壁部３を
前進させなながら、金型キャビティ１内の溶融樹脂を冷
却固化させることとしているものである。
の射出成形用金型の金型キャビティ１内への溶融樹脂の
射出と加圧流体の圧入を行う一方、可動金型キャビティ
壁部３を内方向に押圧し、金型キャビティ１内の樹脂の
冷却に伴う体積収縮と共に可動金型キャビティ壁部３を
前進させなながら、金型キャビティ１内の溶融樹脂を冷
却固化させることとしているものである。
【０００８】更に請求項３の発明では、上記請求項１の
射出成形用金型の金型キャビティ１に溶融樹脂を射出し
て満たす一方、可動金型キャビティ壁部３を内方向へ押
圧し、金型キャビティ１内の樹脂の冷却に伴う体積収縮
と共に可動金型キャビティ壁部３を前進させながら、金
型キャビティ１内の溶融樹脂を冷却固化させることとし
ているものである。
射出成形用金型の金型キャビティ１に溶融樹脂を射出し
て満たす一方、可動金型キャビティ壁部３を内方向へ押
圧し、金型キャビティ１内の樹脂の冷却に伴う体積収縮
と共に可動金型キャビティ壁部３を前進させながら、金
型キャビティ１内の溶融樹脂を冷却固化させることとし
ているものである。
【０００９】更に本発明を説明する。
【００１０】図１及び図２に示されるように、本射出成
形用金型は、通常の射出成形用金型と同様に、固定型５
と移動型６で構成されており、固定型５は溶融樹脂の射
出路である樹脂通路７（スプルー、ランナー、ゲート
等）を備え、固定型５と移動型６の間には金型キャビテ
ィ１が形成されている。
形用金型は、通常の射出成形用金型と同様に、固定型５
と移動型６で構成されており、固定型５は溶融樹脂の射
出路である樹脂通路７（スプルー、ランナー、ゲート
等）を備え、固定型５と移動型６の間には金型キャビテ
ィ１が形成されている。
【００１１】固定型５には、金型キャビティ１内へ加圧
流体を圧入路である加圧流体通路８が形成されている。
この加圧流体通路８は、必須のものではないが、本射出
成形用金型を用いて中空成形法を行う場合で、樹脂通路
７以外の箇所からの加圧流体の圧入を行う場合に必要と
なる。また、図示される加圧流体通路８は金型キャビテ
ィ１に接続されているが、その接続位置は、最終的に金
型キャビティ１へ加圧流体を送り込める位置であれば、
例えば樹脂通路７の途中等であってもよい。
流体を圧入路である加圧流体通路８が形成されている。
この加圧流体通路８は、必須のものではないが、本射出
成形用金型を用いて中空成形法を行う場合で、樹脂通路
７以外の箇所からの加圧流体の圧入を行う場合に必要と
なる。また、図示される加圧流体通路８は金型キャビテ
ィ１に接続されているが、その接続位置は、最終的に金
型キャビティ１へ加圧流体を送り込める位置であれば、
例えば樹脂通路７の途中等であってもよい。
【００１２】金型キャビティ１は、部分的に厚肉部を有
する成形型物を成形するためのもので、このような成形
型物の形状に対応する空間形状となっていて、厚肉部成
形部分２を有している。
する成形型物を成形するためのもので、このような成形
型物の形状に対応する空間形状となっていて、厚肉部成
形部分２を有している。
【００１３】成形体の部分的な厚肉部としては、例えば
補強用のリブ部、ボス、更には加圧流体を用いた中空成
形法において加圧流体を導くために設けられる加圧流体
誘導路等が挙げられる。
補強用のリブ部、ボス、更には加圧流体を用いた中空成
形法において加圧流体を導くために設けられる加圧流体
誘導路等が挙げられる。
【００１４】厚肉部成形部分２の金型キャビティ壁部の
内、金型開閉方向と直角な移動型６側の壁部は、厚肉部
成形部分２の内外方向に進退可能な可動金型キャビティ
壁部３となっている。この可動金型キャビティ壁部３の
移動ストロークは、厚肉部成形部分２の大きさ等にもよ
るが、通常は０．０５ｍｍ以上である。
内、金型開閉方向と直角な移動型６側の壁部は、厚肉部
成形部分２の内外方向に進退可能な可動金型キャビティ
壁部３となっている。この可動金型キャビティ壁部３の
移動ストロークは、厚肉部成形部分２の大きさ等にもよ
るが、通常は０．０５ｍｍ以上である。
【００１５】本発明で成形する成形型物の基本的な肉厚
は、特に制限はないが、一般的には０．５ｍｍ、好まし
くは２〜３．５ｍｍである。特に本発明は、成形型物の
厚肉部の幅が、その成形型物の基本的な肉厚の２／３以
上の場合に有効で、厚肉部成形部分２の金型キャビティ
壁部の内でも、このような厚肉部の幅方向に広がる面を
成形する金型キャビティ壁部を可動金型キャビティ壁部
３とすることが好ましい。
は、特に制限はないが、一般的には０．５ｍｍ、好まし
くは２〜３．５ｍｍである。特に本発明は、成形型物の
厚肉部の幅が、その成形型物の基本的な肉厚の２／３以
上の場合に有効で、厚肉部成形部分２の金型キャビティ
壁部の内でも、このような厚肉部の幅方向に広がる面を
成形する金型キャビティ壁部を可動金型キャビティ壁部
３とすることが好ましい。
【００１６】また、この可動金型キャビティ壁部３は、
図３に示されるように厚肉部として突出する部分の全面
に対応するものとしたり、図示される位置と相対向する
固定型５側の位置に設けることもできる。
図３に示されるように厚肉部として突出する部分の全面
に対応するものとしたり、図示される位置と相対向する
固定型５側の位置に設けることもできる。
【００１７】本射出成形用金型は、可動金型キャビティ
壁部３を内方向（厚肉部成形部分２の内方向）へ押圧す
るスプリングを押圧手段４として備えている。
壁部３を内方向（厚肉部成形部分２の内方向）へ押圧す
るスプリングを押圧手段４として備えている。
【００１８】押圧手段４として設けられているスプリン
グは、金型キャビティ１内に溶融樹脂又は溶融樹脂と加
圧流体を充満させたときに、金型キャビティ１内の圧力
によって可動金型キャビティ壁部３を後退させる得る程
度の力で可動金型キャビティ壁部３を内方向へ押圧して
いるものである。
グは、金型キャビティ１内に溶融樹脂又は溶融樹脂と加
圧流体を充満させたときに、金型キャビティ１内の圧力
によって可動金型キャビティ壁部３を後退させる得る程
度の力で可動金型キャビティ壁部３を内方向へ押圧して
いるものである。
【００１９】押圧手段４は、上記のスプリングの他、流
体圧シリンダーや他の機械的手段でもよい。次に、本射
出成形用金型を用いた射出成形方法について説明する。
体圧シリンダーや他の機械的手段でもよい。次に、本射
出成形用金型を用いた射出成形方法について説明する。
【００２０】請求項２の射出成形方法は、本射出成形用
金型を用いた中空成形法で、金型キャビティ１内に溶融
樹脂の射出と加圧流体の圧入を行う。
金型を用いた中空成形法で、金型キャビティ１内に溶融
樹脂の射出と加圧流体の圧入を行う。
【００２１】溶融樹脂の射出と加圧流体の圧入は、予定
射出量の内の一部の溶融樹脂の射出後、残りの溶融樹脂
の射出と共に加圧流体を圧入することで行っても、予定
量の溶融樹脂の射出完了後加圧流体を圧入することで行
ってもよい。また、金型キャビティ１内を溶融樹脂で満
たした後に加圧流体の供給を開始し、金型キャビティ１
内の樹脂の冷却による体積収縮に伴って加圧流体を圧入
するようにしてもよい。
射出量の内の一部の溶融樹脂の射出後、残りの溶融樹脂
の射出と共に加圧流体を圧入することで行っても、予定
量の溶融樹脂の射出完了後加圧流体を圧入することで行
ってもよい。また、金型キャビティ１内を溶融樹脂で満
たした後に加圧流体の供給を開始し、金型キャビティ１
内の樹脂の冷却による体積収縮に伴って加圧流体を圧入
するようにしてもよい。
【００２２】加圧流体の圧入は、図１に示されるような
加圧流体通路８から行っても、加圧流体ノズルを内蔵し
た射出ノズル（図示されていない）によって、樹脂通路
７から行ってもよい。
加圧流体通路８から行っても、加圧流体ノズルを内蔵し
た射出ノズル（図示されていない）によって、樹脂通路
７から行ってもよい。
【００２３】樹脂としては、一般の射出成形あるいは押
出成形等に使用される熱可塑性樹脂全般を用いることが
でき、必要に応じて、熱硬化性樹脂も使用できる。ま
た、樹脂には必要に応じて各種添加剤を添加することが
できる。
出成形等に使用される熱可塑性樹脂全般を用いることが
でき、必要に応じて、熱硬化性樹脂も使用できる。ま
た、樹脂には必要に応じて各種添加剤を添加することが
できる。
【００２４】加圧流体としては、常温常圧でガス状又は
液状のもので、射出時の温度と圧力下において、使用樹
脂と反応又は混合されないものが使用される。具体的に
は例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、ヘリウムガス、
水、グリセリン、流動パラフィン等であるが、窒素ガ
ス、ヘリウムガス等の不活性ガスが好ましい。また、加
圧流体の圧力は、一般的には１０〜５００ｋｇ／ｃｍ2
程度である。
液状のもので、射出時の温度と圧力下において、使用樹
脂と反応又は混合されないものが使用される。具体的に
は例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、ヘリウムガス、
水、グリセリン、流動パラフィン等であるが、窒素ガ
ス、ヘリウムガス等の不活性ガスが好ましい。また、加
圧流体の圧力は、一般的には１０〜５００ｋｇ／ｃｍ2
程度である。
【００２５】金型キャビティ１内が溶融樹脂又は溶融樹
脂と加圧流体で満たされた状態において、押圧手段４と
して図１に示されるようなスプリングを用いた場合、こ
のスプリングは金型キャビティ１内の圧力に押されて収
縮し、可動金型キャビティ壁部３はやや後退した位置で
スプリングによって内方向へ押圧された状態となる。ま
た、押圧手段４として流体圧シリンダー等を用いた場合
は、金型キャビティ１を溶融樹脂又は溶融樹脂と加圧流
体で満たした後に押圧手段４を作動させて可動金型キャ
ビティ壁部３を内方向へ押圧すればよい。
脂と加圧流体で満たされた状態において、押圧手段４と
して図１に示されるようなスプリングを用いた場合、こ
のスプリングは金型キャビティ１内の圧力に押されて収
縮し、可動金型キャビティ壁部３はやや後退した位置で
スプリングによって内方向へ押圧された状態となる。ま
た、押圧手段４として流体圧シリンダー等を用いた場合
は、金型キャビティ１を溶融樹脂又は溶融樹脂と加圧流
体で満たした後に押圧手段４を作動させて可動金型キャ
ビティ壁部３を内方向へ押圧すればよい。
【００２６】本発明は、このように厚肉部成形部分２内
の樹脂を可動金型キャビティ壁部３で押圧しながら冷却
を進めるもので、冷却によって樹脂が体積収縮すると、
樹脂中に圧入されている加圧流体もしくは体積収縮に伴
って樹脂中に圧入される加圧流体の圧力では吸収し切れ
ない体積収縮量に対応する量だけ可動金型キャビティ壁
部３が前進し、これを吸収する。
の樹脂を可動金型キャビティ壁部３で押圧しながら冷却
を進めるもので、冷却によって樹脂が体積収縮すると、
樹脂中に圧入されている加圧流体もしくは体積収縮に伴
って樹脂中に圧入される加圧流体の圧力では吸収し切れ
ない体積収縮量に対応する量だけ可動金型キャビティ壁
部３が前進し、これを吸収する。
【００２７】請求項３の発明は、本射出成形用金型を用
いた樹脂保圧法で、金型キャビティ１内に過剰の溶融樹
脂を射出して圧縮した状態で冷却を進めると共に可動金
型キャビティ壁部３による押圧を行う以外、上記本射出
成形用金型を用いた中空成形法と同様である。
いた樹脂保圧法で、金型キャビティ１内に過剰の溶融樹
脂を射出して圧縮した状態で冷却を進めると共に可動金
型キャビティ壁部３による押圧を行う以外、上記本射出
成形用金型を用いた中空成形法と同様である。
【００２８】但し、この樹脂保圧法の場合、厚肉部が中
実で、その熱収縮量も大きくなるので、厚肉部内に中空
部を形成することで当該部分の熱収縮量を抑えることが
できる中空成形法を用いることが好ましい。
実で、その熱収縮量も大きくなるので、厚肉部内に中空
部を形成することで当該部分の熱収縮量を抑えることが
できる中空成形法を用いることが好ましい。
【００２９】
【実施例】図１及び図２に示されるような構造の射出成
形用金型を用いて、幅２００ｍｍ、長さ、５００ｍｍ、
厚さ３ｍｍの平板に、幅５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、高さ
２０ｍｍのリブを厚肉部として有する成形型物の射出成
形を行った。
形用金型を用いて、幅２００ｍｍ、長さ、５００ｍｍ、
厚さ３ｍｍの平板に、幅５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、高さ
２０ｍｍのリブを厚肉部として有する成形型物の射出成
形を行った。
【００３０】樹脂としては、メルトインデックス１４、
密度０．９０のポリプロピレン（旭化成工業社製「旭化
成ポリプロＭ８６００」）を使用した。射出成形は、射
出圧１２００ｋｇ／ｃｍ2 、射出シリンダー温度２２０
℃、冷却時間４０ｓｅｃ、加圧流体（窒素ガス）圧力１
５０ｋｇ／ｃｍ2 、加圧流体圧入時間１０ｓｅｃ、圧入
加圧流体の圧力保持時間３０ｓｅｃで行った。
密度０．９０のポリプロピレン（旭化成工業社製「旭化
成ポリプロＭ８６００」）を使用した。射出成形は、射
出圧１２００ｋｇ／ｃｍ2 、射出シリンダー温度２２０
℃、冷却時間４０ｓｅｃ、加圧流体（窒素ガス）圧力１
５０ｋｇ／ｃｍ2 、加圧流体圧入時間１０ｓｅｃ、圧入
加圧流体の圧力保持時間３０ｓｅｃで行った。
【００３１】射出充填時間６ｓｅｃで溶融樹脂を充填し
た後、加圧流体を圧入して保持し、冷却後金型を開いて
成形型物を取り出した。
た後、加圧流体を圧入して保持し、冷却後金型を開いて
成形型物を取り出した。
【００３２】得られた成形型物を肉眼で観察したとこ
ろ、厚肉部（リブ部分）にも凹凸は認められず、良好な
表面状態のものであった。また、この成形型物の方面に
光沢のある塗装を施したところ、反射像にも歪みは見ら
れず、良好な塗装製品が得られた。
ろ、厚肉部（リブ部分）にも凹凸は認められず、良好な
表面状態のものであった。また、この成形型物の方面に
光沢のある塗装を施したところ、反射像にも歪みは見ら
れず、良好な塗装製品が得られた。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、部分的に厚肉部を設けた成形型物についてのヒケを
確実に防止することができ、このような成形型物につい
て高度の品質を付与できるものである。
り、部分的に厚肉部を設けた成形型物についてのヒケを
確実に防止することができ、このような成形型物につい
て高度の品質を付与できるものである。
【図１】本発明に係る射出成形用金型の一例を示す断面
図である。
図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】可動金型キャビティ壁部の他の例を示す断面図
である。
である。
１ 金型キャビティ ２ 厚肉部成形部分 ３ 可動金型キャビティ壁部 ４ 押圧手段 ５ 固定型 ６ 移動型 ７ 樹脂通路 ８ 加圧流体通路
Claims (3)
- 【請求項１】 部分的に厚肉部を有する成形型物を成形
する金型キャビティを有し、厚肉部成形部分の金型キャ
ビティ壁部の少なくとも一部が、厚肉部成形部分の内外
方向への進退が可能な可動金型キャビティ壁部となって
おり、この可動金型キャビティ壁部を内方向へ押圧する
押圧手段を有していることを特徴とする射出成形用金
型。 - 【請求項２】 請求項１の射出成形用金型の金型キャビ
ティ内への溶融樹脂の射出と加圧流体の圧入を行う一
方、可動金型キャビティ壁部を内方向に押圧し、金型キ
ャビティ内の樹脂の冷却に伴う体積収縮と共に可動金型
キャビティ壁部を前進させなながら、金型キャビティ内
の溶融樹脂を冷却固化させることを特徴とする射出成形
方法。 - 【請求項３】 請求項１の射出成形用金型の金型キャビ
ティに溶融樹脂を射出して満たす一方、可動金型キャビ
ティ壁部を内方向へ押圧し、金型キャビティ内の樹脂の
冷却に伴う体積収縮と共に可動金型キャビティ壁部を前
進させながら、金型キャビティ内の溶融樹脂を冷却固化
させることを特徴とする射出成形方法。
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|---|---|---|---|
| JP30382291A JP3253991B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 射出成形方法 |
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|---|---|---|---|
| JP30382291A JP3253991B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 射出成形方法 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-10-24 JP JP30382291A patent/JP3253991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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