JPH0558248U - 射出成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、薄肉の成形品を射出成形する際で
も比較的低圧で成形出来、しかもヒケ等の不良の生じに
くい射出成形型の改良に関する。 【構成】 金型２、３のゲート６近傍からキャビティ５
の充填末端側に延出するランナ溝部９を設け、このラン
ナ溝部９内に摺動自在に設けたスライドコア１８を押圧
機構４によって薄肉キャビティ８に向けて押込み可能と
する。そして、射出された溶融樹脂をランナ溝部９を介
して充填するとともに、その後前進させて加圧し凝固さ
せる。又、押圧機構４に代えて押圧シリンダ３２を設
け、この押圧シリンダ３２によってスライドコア１８を
所定圧で前進側に付勢しておき、樹脂を射出した際、射
出樹脂圧によって後退可能にするとともに、樹脂圧の減
衰につれてスライドコア１８を元の位置に復帰させるよ
うにしてもよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、薄肉の成形品を射出成形する際でも比較的低圧で成形出来、しかも ヒケ等の不良の生じにくい射出成形型の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば熱可塑性樹脂の射出成形において、ヒケ等の成形不良を防止する 成形法として特公昭３９―１８２５号のような方法が知られている。この方法は 樹脂の射出成形に際しその一部に突出部を形成し、加圧成形中に冷却効果が未だ 成形物の芯層部にまで波及しない時期に該突出部を加圧し、射出圧に頼らず内圧 を高めることによって冷却収縮等に起因するヒケの発生等を防止するようにした ものである。 そしてかかる方法は、比較的肉厚の厚い成形品の場合は溶融樹脂の流れがスム ースであるため加圧が有効に作用し、射出圧や型締圧を高める必要がなくなると いう効果を有していた。 一方、ヒケ発生防止機構として例えば実開昭５６―５７８１８号のような装置 も提案されている。 この装置はキャビティ内の突出部成形用のコアの空腔に、スプリングで付勢さ れる作動ピンを摺動可能に設け、キャビティ内に充填された樹脂圧によって作動 ピンを後退させ、樹脂圧の減衰に伴って作動ピンを突出させるようにしたもので あり、この作動ピンの突出によってキャビティを加圧しようとするものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のような技術は特に前者の特公昭３９―１８２５号の場合には薄 肉の製品を成形するような際には有効な解決策とはなり得なかった。すなわち、 特に肉厚の薄い製品ではキャビティ内の樹脂が冷えやすくなって流動性が低下し 、溶融樹脂を射出、充填する段階で大きな射出圧力や、大きな型締力を必要とす ることになるばかりでなく、上記のような加圧技術では、冷却固化段階で加圧す ることになって実効があがらないからである。 又、後者の実開昭５６―５７８１８号の場合も同様に、局部的な加圧であるた め、薄肉の平板状の製品を成形するような際には限界があった。すなわち、キャ ビティ全体を均一に加圧することが出来ないため残留応力に差が生じ、変形、ソ リ等の不具合が生じるからである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するため、本考案の第１実施例では金型のキャビティに樹脂 溜め部を形成し、この樹脂溜め部に溜めた樹脂を押圧手段によってキャビティに 向けて押圧するようにした射出成形型において、金型のゲート近傍からキャビテ ィの充填末端側に向けて延出するランナ溝部を設け、このランナ溝部を樹脂溜め 部とするようにした。 又、第２実施例では、前記押圧手段を樹脂溜め部内で摺動自在なスライドコア と、このスライドコアを押圧側に付勢する押圧源と、押圧側へのスライドコアの 前進位置を規制する位置決め手段によって構成し、この位置決め手段によって通 常時のスライドコアの先端面を前記樹脂溜め部の付根部に臨ませるとともに、前 記押圧源の付勢力を、射出樹脂圧によってスライドコアが樹脂溜め部内に後退し 且つ樹脂圧の減衰につれてスライドコアが元の位置に復元可能となる圧力とした 。

【０００５】

【作用】

金型のゲート近傍からキャビティ末端側に向けて延出するランナ溝部によって 樹脂の充填性を向上させ、充填後はこのランナ溝部に溜めた樹脂を押圧して冷却 凝固させれば、射出圧を然程高めなくても有効にヒケ防止が図れる。従って型締 力も小さく出来る。 又、かかるランナ溝部に押圧手段を設ければ、成形品の全体を均一に加圧する ことが出来、残留応力に差が生じない。 又、第２実施例のように当初スライドコアを前進させておいて射出前の段階で は樹脂溜め部内を塞ぐ状態にすることで、樹脂充填時にキャビティから排出すべ きエア量が少なくなり、エア抜き不足によって生じる強度の低下、寸法精度の狂 いといった成形不良が抑制され、又、スライドコアの後退によって樹脂圧が吸収 されるため、低圧で成形することが出来る。

【０００６】

【実施例】

本考案の射出成形型の実施例について添付した図面に基づき説明する。 図１は本考案の第１実施例の射出成形型の一例を示す型全体の縦断面図、図２ 、図３はは押圧手段による作用図であり、図２は加圧前、図３は加圧後、図４は 加圧する前の樹脂の形状を示す斜視図である。

【０００７】 図１に示すように、本考案の射出成形型１は、上下一対の金型２、３と、成形 型本体の押圧機構４を備えており、両金型２、３が型合せして形成するキャビテ ィ５内にはゲート６を介して溶融樹脂が注入される。そしてこの金型３のゲート ６には、不図示の射出機に連なるスプル７が連通される。

【０００８】 キャビティ５の形状は、例えば図４Ａに示すような成形過程途中の樹脂Ｗの形 状に合せた形状に形成されており、薄肉平板部Ｗｏに対応する薄肉キャビティ部 ８（図１、図２）と、突出部Ｗｒに対応するランナ溝部９（図１、図２）を備え ている。

【０００９】 そしてランナ溝部９は一端側が前記ゲート６に直接連通し、他端側が溶融樹脂 の充填末端側に向けて延出している。

【００１０】 又、例えば前記薄肉平板部Ｗｏの厚み、すなわち薄肉キャビティ部８の厚みは 約２ｍｍ程度であり、突出部Ｗｒの高さ、すなわちランナ溝部９の深さは約２ｍ ｍから５ｍｍ程度、幅約１．５ｍｍ程度である。

【００１１】 押圧機構４は固定板１１と、この固定板１１と下型３間に取り付けられた押出 板ガイド１２と、この押出板ガイド１２によって案内されて上下動可能な３枚の 第１、第２、第３押出板１３、１４、１５を備えている。

【００１２】 そして第１押出板１３には、圧縮ロッド１６を挿通せしめる挿通孔１３ａとリ ターンピン１７を設けているが、その細部について説明する。

【００１３】 図２に示す圧縮ロッド１６は、第１押出板１３に設けた挿通孔１３ａを摺動自 在に貫き、その上端にはスライドコア１８を取り付けている。そしてこのスライ ドコア１８は前記ランナ溝部９の形状に合せて形成され、該ランナ溝部９内に入 り込んで中を摺動自在に上下動出来るようにしている。

【００１４】 又、圧縮ロッド１６の下端側には大径部１６ａが設けられており、一方、前記 挿通孔１３ａにはこの大径部１６ａと略同径の大径孔部１３ｂが設けられている 。

【００１５】 そして大径孔部１３ｂの上下方向の深さは、大径部１６ａの高さ方向の厚みよ り大きく形成されており、このため大径部１６ａの下面が第１押出板１３の下面 と面一になった際、大径孔部１３ｂ内に上下間隔ｓの遊動空間部が形成されるよ うにしている。そしてこの遊動空間部の間隔ｓは、概略、図４に示す突出部Ｗｒ の高さ、すなわちランナ溝部９の深さに一致させている。

【００１６】 一方、リターンピン１７は、その下端が第１押出板１３に固着されており、下 型３と第１押出板１３の間の中間部にリターンスプリング２０を巻装せしめてい る。そして後述するように、このリターンスプリング２０は押出板１３、１４復 帰用のものである。

【００１７】 又、前記スライドコア１８には、コア引戻しバー２１を設けている。すなわち このコア引戻しバー２１は、スライドコア１８の復帰用のものであり、下型３に 対して摺動自在とされるとともに下端延出部が下型３外に突出して、この突出部 に引戻しスプリング２２を設けている。

【００１８】 ところで第２押出板１４は、以上のような第１押出板１３の下方に設けられて いるが、第１押出板１３の挿通孔１３ａの位置に対応して貫通孔１４ａを備えて いる。そしてこの貫通孔１４ａ内を、以下に述べる第３押出板１５の押出しブロ ック１５ａが挿通している。

【００１９】 第３押出板１５は最下方の押出板であり、上記のように上面に押出しブロック １５ａを備え、この押出しブロック１５ａによって前記圧縮ロッド１６の大径部 １６ａ下面に当接可能にしている。すなわち、この押出しブロック１５ａの高さ は第２押出板１４の板厚より大きくし、この押出しブロック１５ａの高さと第２ 押出板１４の板厚の差は、略々第１押出板１３の大径孔部１３ｂの遊動空間部の 間隔ｓに一致させている。

【００２０】 そして固定板１１には図１に示すようなノックアウト孔１１ａを設けており、 このノックアウト孔１１ａを通して下方からエジェクタロッド２３が昇降動する 。

【００２１】 以上のような構成による射出成形型１において、不図示の射出ノズルからゲー ト６を介してキャビティ５内に溶融樹脂を射出する。すると溶融樹脂はランナ溝 部９を通して薄肉キャビティ部８内に充填されることとなり、ランナ溝部９によ って流動性が向上しているため充填が極めて円滑となり、且つ均一に充填される 。

【００２２】 充填が終えると、例えば油圧駆動によってエジェクタロッド２３を所定ストロ ーク前進させてランナ溝部９内の溶融樹脂を加圧する。すなわち、エジェクタロ ッド２３によって第３押出板１５を、例えば遊動空間部の間隔ｓ程度のストロー ク分押し込むことによって、図３に示すように、第１押出板１３の位置を元の位 置に保ったままキャビティ内を加圧することが出来る。

【００２３】 そして実施例では、スライドコア１８の先端面１８ａをランナ溝部９の付根部 ９ａの位置、つまり薄肉キャビティ部８と面一になる位置まで押し込んで成形品 に突出部を形成しないようにしている。勿論このスライドコア１８による押し込 みの位置は自由である。

【００２４】 この状態で冷却固化を待つが、内部圧力の増加によってヒケ等の成形不良が抑 制される。そして凝固が完了すると型開きして成形品を取り出す。つまり、エジ ェクタロッド２３を更に前進させ、第１押出板１３を上昇させて圧縮ロッド１６ 、スライドコア１８を前進させて成形品を突出す。

【００２５】 尚、以上のようなランナ溝部９は、例えば製品の大きさ、形状等によって複数 設けるようにしてもよく、又、この複数のランナ溝部９を交差させて図４Ｂに示 すような交差状の突出部Ｗｒを形成するようにしてもよい。

【００２６】 次に、押圧機構の形態のみを変えた本考案の第２実施例について図５及至図７ に基づき説明する。 図５から図７は本押圧機構の作動を示す作用図であり、図５は射出前、図６は 射出時、図７は最終成形時の状態図である。

【００２７】 本形態の押圧機構３１は、固定板１１に取り付けられた押圧源としての押圧シ リンダ３２を備えており、この押圧シリンダ３２には、該シリンダ３２内を摺動 自在なピストン３３と、このピストン３３に連結するロッド３４が設けられてい る。

【００２８】 そして、このロッド３４は継手３５を介して圧縮ロッド１６に連結されており 、この圧縮ロッド１６の延出端部にスライドコア１８が取り付けられている。 そして、このスライドコア１８は第１実施例の場合と同じくランナ溝部９内で 摺動自在とされている。

【００２９】 ところで、押圧シリンダ３２には、図５に示すような一対の加圧エア給排ポー ト３２ａ、３２ｂが設けられ、ピストン３３を一定圧Ｐoで付勢している。 つまり、この付勢方向はスライドコア１８が薄肉キャビティ部８に向けて進む 方向であり、薄肉キャビティ部８を押圧出来る方向である。

【００３０】 又、下型３の下面には位置決め手段としてのストッパ部材３６が取り付けられ ている。そして、前記圧縮ロッド１６は、このストッパ部材３６を摺動自在に貫 いており、このストッパ部材３６の下面に前記継手３５の上面が当接することで 、スライドコア１８の押圧側への移動量を規制する。

【００３１】 又このストッパ部材３６下面に前記継手３５の上面が当接した時点で、スライ ドコア１８の先端面１８ａがランナ溝部９の付根部９ａに臨むようにし、つまり 、押圧側に付勢されるスライドコア１８によって常時ランナ溝部９が塞がれるよ うにしている。

【００３２】 ところで、前記押圧シリンダ３２に供給される加圧エアの圧力Ｐoと、射出さ れた樹脂のキャビティ５内の圧力との関係は図８の通りである。

【００３３】 すなわち、射出された溶融樹脂のキャビティ５内における圧力は、当初急カー ブで上昇し、最大ピークに達した後凝固が進行するにつれて減衰してゆく。そし て押圧シリンダ３２の設定圧Ｐoは最大圧力Ｐ1より小さく、しかも溶融樹脂の凝 固が完了する前の段階で樹脂の流動性が残っている状態での圧力としている。

【００３４】 従ってキャビティ５内の樹脂圧の時間的変化の曲線は、キャビティ５内の樹脂 圧が設定圧Ｐoに達する前の段階のステージＡ、キャビティ５内の樹脂圧が設定 圧Ｐoより高くなるステージＢ、再びキャビティ５内の樹脂圧が設定圧Ｐoより低 くなるステージＣの三態様に区分される。

【００３５】 以上のような押圧機構３１を備えた射出成形型の作用について説明する。

【００３６】 溶融樹脂を射出する前の段階では、図５に示すように、スライドコア１８は押 圧シリンダ３２の設定圧Ｐoによって継手３５がストッパ部材３６に当接する位 置まで押されており、その先端面１８ａをランナ溝部９の付根部９ａに臨ませて いる。つまり、スライドコア１８によってランナ溝部９を塞いだ状態にしている 。

【００３７】 次いで、溶融樹脂がゲート６を介してキャビティ５内に射出されると、溶融樹 脂は当初のステージＡのうちはキャビティ末端に向けて薄肉キャビティ８内を流 動する。そして、樹脂圧が押圧シリンダ３２の設定圧Ｐoを越えてステージＢに 達すると、スライドコア１８は樹脂圧によってランナ溝部９内を摺動して後退し 、それ以降に供給される溶融樹脂はこのランナ溝部９を介して充填される（図６ ）。 従ってランナ溝部９内には熱い溶融樹脂が充填完了まで供給され続けられるこ とになる。

【００３８】 この際、射出充填される樹脂量は一定値になるよう制御されているが、例えば 温度条件、ペレット等の材料との関係、射出時間等によって僅かながら変化する ことがあり、このような場合に事前に一定の深さのランナ溝部９をキャビティ内 に設定しておくと、各ショットごとに樹脂の流れが微妙に変化しやすくなること があるともいわれており、かかる点で本案のように当初ランナ溝部９を塞いでお けば問題とならない。

【００３９】 又、ランナ溝部９を塞いでおくことで、予め一定の深さのランナ溝部９をキャ ビティ内に設定することに較べてキャビティ５内のエア含有量（樹脂充填時のエ ア排出量）が少なくなり、エア排出不良に起因する例えば表面状態の悪化、強度 の低下、寸法精度の狂い等の不具合を抑制することも出来る。

【００４０】 こうしてキャビティ５内に充填された樹脂が凝固し始め、圧力が設定圧Ｐoよ り下がってステージＣに至るとスライドコア１８は復元を始め、薄肉キャビティ ８を加圧しつつ前進する。そして最終的に元の状態まで戻るとストッパ部材３６ によって停止する（図７）。

【００４１】 この間、キャビティ５内の樹脂圧は図８の破線で示すように最大圧力が低下し て、ステージＢ以降概略設定圧Ｐoに近い均一な加圧力を受け、低圧成形が可能 となる。

【００４２】 尚、本実施例のように押圧手段を加圧エアとすることで、例えば加圧力の調整 、変更が容易に行える。

【００４３】

【考案の効果】

以上のように、本考案の射出成形型は、キャビテイ空間内にランナ溝部を設け 、このランナ溝部を活用して溶融樹脂を充填するとともに、充填後はこのランナ 溝部内の樹脂を加圧するようにしたため、充填時には樹脂の流動性が確保されて 充填性が向上し、充填後は内圧を高めた状態で凝固させて成形品質を高めること が出来る。 又、射出成形機の射出圧をむやみに高める必要がないため装置の小型化が可能 となり、設備経費を安価に抑えることが出来る。 しかも、ランナ溝部を介して成形品全体を均一に加圧することから、特に薄肉 製品であってもヒケ等を有効に抑制することが出来、変形、ソリ等のない製品を 寸法精度良く成形出来る。 又、樹脂溜め部内に設けたスライドコアによって当初樹脂溜め部を塞いでおき 、所定の圧力に達したところでスライドコアを移動させ圧力を吸収するようにす ることで、キャビティ内における最大樹脂圧が低下し低圧で成形することが出来 、しかもキャビティ内から排出すべきエアが少なくなってエア排出不良に伴う不 具合の発生頻度も少なくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の射出成形型の一例を示す
型全体の縦断面図

【図２】押圧機構の作動を示す作用図であり、加圧前の
状態図

【図３】押圧機構の作動を示す作用図であり、加圧後の
状態図

【図４】加圧する前の段階の樹脂形状を示す斜視図で、
Ａはランナ溝部を１本としたもの、Ｂはランナ溝部を複
数としたもの

【図５】本考案の第２実施例の射出成形型の押圧機構の
作動を示す作用図であり、射出前の状態図

【図６】同押圧機構の作動を示す作用図であり、射出時
の状態図

【図７】同押圧機構の作動を示す作用図であり、最終成
形時の状態図

【図８】樹脂圧の時間的変化を示すグラフ

【符号の説明】

１ 射出成形型 ４、３１ 押圧機構 ５ キャビティ ６ ゲート ８ 薄肉キャビティ部 ９ ランナ溝部 ９ａ 付根部 １６ 圧縮ロッド １８ スライドコア １８ａ 先端面 ３２ 押圧シリンダ ３６ ストッパ部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティに樹脂溜め部を形成
   し、この樹脂溜め部にキャビティ内の溶融樹脂を加圧す
   るための押圧手段を設けるようにした射出成形型におい
   て、前記樹脂溜め部は、金型のゲート近傍からキャビテ
   ィの充填末端側に延出するランナ溝部で形成したことを
   特徴とする射出成形型。
2. 【請求項２】 前記ランナ溝部は、前記ゲートに直接連
   通せしめたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形
   型。
3. 【請求項３】 前記押圧手段は、樹脂溜め部内で摺動自
   在なスライドコアと、このスライドコアを押圧側に付勢
   する押圧源と、押圧側へのスライドコアの前進位置を規
   制する位置決め手段を備え、この位置決め手段によっ
   て、押圧側に付勢されるスライドコアの先端面を前記樹
   脂溜め部の付根部に臨ませるとともに、前記押圧源の付
   勢力を、射出樹脂圧によってスライドコアが樹脂溜め部
   内に後退し且つ樹脂圧の減衰につれてスライドコアが元
   の位置に復元可能となる圧力としたことを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載の射出成形型。