JPS5952059B2 - hot runner mold - Google Patents

hot runner mold

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Publication number
JPS5952059B2
JPS5952059B2 JP1041282A JP1041282A JPS5952059B2 JP S5952059 B2 JPS5952059 B2 JP S5952059B2 JP 1041282 A JP1041282 A JP 1041282A JP 1041282 A JP1041282 A JP 1041282A JP S5952059 B2 JPS5952059 B2 JP S5952059B2
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JP
Japan
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nozzle
hot runner
bushing
diameter cylindrical
torpedo
Prior art date
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JP1041282A
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Japanese (ja)
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JPS58128827A (en
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和雄 前原
功 上之薗
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/30Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホットランナ金型、詳しくは多数個取り用ホッ
トランナ成形に広く用いられるところの、ホットランナ
ノズルの軸に対して直角方向から溶融樹脂がノズル部に
流入する形式の、いわゆるトピード型ホットランナ金型
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a hot runner mold, which is widely used in hot runner molding for multi-cavity molding, in which molten resin flows into a nozzle part from a direction perpendicular to the axis of the hot runner nozzle. This relates to a so-called torpedo hot runner mold.

近時熱可塑性樹脂の射出成形において、成形時に成型品
のランナ部、スプル部のスクラップ発生を防ぐためホラ
I・ランナ成形が普及しはじめている。
In recent years, in injection molding of thermoplastic resins, hollow I/runner molding has become popular in order to prevent scrap from occurring at the runner and sprue parts of the molded product during molding.

ホットランナには種々の方式があるがトピード方式は構
造が簡単であるため、広く普及している。
There are various types of hot runners, but the torpedo type is popular because it has a simple structure.

トピード方式のホットランナ金型は、ホットランナノズ
ルの中心にゲート側の先端がとがっているトピードを設
け、ゲート部の樹脂の溶融−固化が成形サイクルに応じ
て都合良く出来るようにする。
The torpedo type hot runner mold has a torpedo with a pointed tip on the gate side provided at the center of the hot runner nozzle, so that the resin at the gate part can be melted and solidified conveniently according to the molding cycle.

金型構造的にみると、このトピードをどのように固定す
るかが問題となる。
From a mold structural perspective, the problem is how to fix this torpedo.

第1図は従来多数個取りホットランナに良く用いられて
いる。
The diagram in FIG. 1 has been commonly used in conventional multi-cavity hot runners.

ホットランナノズルの横から溶融樹脂が供給されるタイ
プのホットランナ金型の構造例である。
This is an example of the structure of a hot runner mold in which molten resin is supplied from the side of the hot runner nozzle.

この金型はトピード2がホットランナノズル3と同軸に
なるようにその基部がマニホールドブロック12に取付
けられ、先端のとがらせた一端がゲート1に近接してい
る。
The base of this mold is attached to the manifold block 12 so that the torpedo 2 is coaxial with the hot runner nozzle 3, and one end with a pointed tip is close to the gate 1.

この構造ではホットランナノズル3の基部内面、すなわ
ち、第1図11の部分に樹脂が滞留し、はとんど流動し
ない。
In this structure, the resin stays on the inner surface of the base of the hot runner nozzle 3, that is, the part shown in FIG. 11, and hardly flows.

従って、高温で長時間放置すると劣化しやすい樹脂では
、11の部分の樹脂が劣化分解し、成形品の品質を低下
させたり、成形を困難にしたりする。
Therefore, if the resin is easily deteriorated when left at high temperatures for a long time, the resin in the portion 11 will deteriorate and decompose, reducing the quality of the molded product or making molding difficult.

このように第1図に例示する形式の金型は形状が比較的
簡単なので工作が容易である反面、樹脂滞留部分がある
と言う欠点がある。
As described above, the mold of the type illustrated in FIG. 1 has a relatively simple shape and is easy to work with, but it has the disadvantage that it has a portion where resin accumulates.

なお、第1図において、8はキャビティ、4は溶融樹脂
ランナ、5はスプル、7は移動側キャビティプレート、
6は固定側キャビティプレート、1はゲート、12はマ
ニホールドである。
In addition, in FIG. 1, 8 is a cavity, 4 is a molten resin runner, 5 is a sprue, 7 is a moving side cavity plate,
6 is a fixed side cavity plate, 1 is a gate, and 12 is a manifold.

]1の部分の溶融樹脂滞留を防ぐためには、ホットラン
ナノズルの基部内面を第2図に示す如く、溶融樹脂の流
線Cに沿った傾斜曲面14とすることが考えられる。
] In order to prevent the molten resin from stagnation in the portion 1, it is conceivable to form the inner surface of the base of the hot runner nozzle into an inclined curved surface 14 along the streamline C of the molten resin, as shown in FIG.

傾斜曲面14の実際的な形状は必ずしも流線Cに沿った
曲面である必要はない。
The actual shape of the inclined curved surface 14 does not necessarily have to be a curved surface along the streamline C.

これは、傾斜曲面の形状によって、溶融樹脂の流動状態
が変化するためである。
This is because the flow state of the molten resin changes depending on the shape of the inclined curved surface.

又、成形条件や流動特性、加熱分解の起き易さなどによ
り、最適の曲面も変わってくるし、許容される曲面の範
囲もことなってくる。
Furthermore, the optimum curved surface varies depending on the molding conditions, flow characteristics, ease of thermal decomposition, etc., and the range of allowable curved surfaces also varies.

現実には工作上の制約もあるため、傾斜曲面14の形状
は、金型毎に実態に則して決定される。
In reality, there are manufacturing constraints, so the shape of the inclined curved surface 14 is determined for each mold according to the actual situation.

結局、傾斜曲面14の要件は溶融樹脂の流入口4′に対
し、該流入口4′とホットランナノズル3の中心軸を中
心とする180°位相のずれたゲート方向に向うなめら
かな曲面であれば滞留防止効果は認められる。
In the end, the requirement for the inclined curved surface 14 is that it should be a smooth curved surface facing the gate direction with a 180° phase shift between the inlet 4' and the central axis of the hot runner nozzle 3 with respect to the inlet 4' of the molten resin. The effect of preventing stagnation is recognized.

第2図のようにホットランナノズル3のゲート側と反対
側の内壁14を傾斜曲面に実際に構成するためには、第
3図に示すように、ホットランナノズル3の円筒部に内
接し、かつ一端が傾斜曲面14となっているブッシング
15を、ホットランナノズル3に装入し、なおかつトピ
ード2を該ブッシング15と同心に装入する方法が工作
上張も有利である。
In order to actually configure the inner wall 14 on the side opposite to the gate side of the hot runner nozzle 3 into an inclined curved surface as shown in FIG. It is also advantageous to insert the bushing 15, which has an inclined curved surface 14 at one end, into the hot runner nozzle 3, and to insert the torpedo 2 concentrically with the bushing 15.

しかし、第3図のような金型を実際に製作し、成形に供
してみると、ブッシング15とトピード2との隙間から
の溶融樹脂洩れが解決出来ないことが判明した。
However, when a mold as shown in FIG. 3 was actually manufactured and used for molding, it was found that the leakage of molten resin from the gap between the bushing 15 and the torpedo 2 could not be solved.

これはトピード2が傾斜曲面14で支持されているため
、射出圧力を加えた時トピード2は矢印り方向にたおれ
る反面、ブッシング15のゲートに近い部分は矢印Eの
方向に扁荷重を受けて変形し、トピード2とブッシング
15との間に隙間が出来るためと推定される。
This is because the torpedo 2 is supported by the inclined curved surface 14, so when the injection pressure is applied, the torpedo 2 collapses in the direction of the arrow, while the part of the bushing 15 near the gate is deformed by the flattening load in the direction of the arrow E. However, it is presumed that this is because a gap is created between the torpedo 2 and the bushing 15.

隙間が生ずると、その部分に溶融樹脂が滞留し、劣化や
分解を引き起す。
When a gap occurs, molten resin stays in that area, causing deterioration and decomposition.

このため発明者らは、隙間の生じない滞留防止ブッシン
グの開発を目指し、種々の検討を行なった結果、ノズル
内面を溶融樹脂が流動し易い形状とし、滞留をなくし、
操作性や成形品の品質が改良できるものであって、容易
かつ安価に製作できるトピード型のホットランナ金型構
造を発明した。
For this reason, the inventors aimed to develop a stagnation-preventing bushing that does not create gaps, and as a result of various studies, they created a nozzle inner surface with a shape that allows the molten resin to flow easily, eliminating stagnation,
We have invented a torpedo-type hot runner mold structure that can improve operability and quality of molded products, and can be manufactured easily and inexpensively.

これはつぎのような構成からなっている。すなわち、ノ
ズル部の溶融樹脂流入口がノズル中心軸と直角方向にあ
るトピード型のホットランナ金型においてトピードに同
心的に外嵌され、かつマニホルドに装着されるブッシン
グをノズル内径と等しい大径円筒部の先端部に小径円筒
部を連設したもので構成して両回筒部の連設段部はラン
ナからノズルへの溶融樹脂流入口に対応した位置からノ
ズル軸を中心とする180°位相のずれたゲート側位置
に向うなめらかな傾斜曲面に形成し、該傾斜曲面と小径
円筒部とのなす隅部は全周に亘って丸みをもたせると共
に小径円筒部の先端全周はノズル軸と直角な円錐台形状
のシャープエツジに形成した。
This consists of the following structure. In other words, in a torpedo-type hot runner mold in which the molten resin inlet of the nozzle part is perpendicular to the nozzle center axis, a bushing that is externally fitted concentrically to the torpedo and attached to the manifold is a large diameter cylinder that is equal to the inner diameter of the nozzle. The continuous step part of both cylinder parts has a 180° phase centering on the nozzle axis from the position corresponding to the molten resin inlet from the runner to the nozzle. A smooth inclined curved surface is formed toward the shifted gate side position, and the corner formed by the inclined curved surface and the small diameter cylindrical part is rounded over the entire circumference, and the entire circumference of the tip of the small diameter cylindrical part is perpendicular to the nozzle axis. It was formed into a truncated cone-shaped sharp edge.

本発明によれは斗ピードを小径円筒部と大径円筒部とか
らなるブッシングで支持し、その両回筒;部の連設段部
がランナからノズルへの溶融樹脂流入口に対応した位置
からノズル軸を中心とする180°位相のずれたゲート
側位置に向うなめらかな傾斜曲面に形成されていること
・、傾斜曲面と小径円筒部とのなす隅部が全周に亘って
丸みをもたせであることによって溶融樹脂が傾斜曲面に
案内されながらランナ流入口からノズル口に向って流動
してノズル内に滞留することがないと共に小径円筒部は
樹脂圧力により全周から均等にしめつけ圧力を受けるた
めトピードとブッシングは崩脂流動時にはしまり方向と
なりしたがってトピードとブッシングとの間に射出圧力
によって隙間が生ずることがなく溶融樹脂が洩れること
がないので樹脂の劣化や柑脂洩れによる成形中のトラブ
ルが大巾に軽減出来るという特徴がある。
According to the present invention, the dowel is supported by a bushing consisting of a small-diameter cylindrical part and a large-diameter cylindrical part, and the continuous stepped part of both the cylinder parts is arranged from a position corresponding to the molten resin inlet from the runner to the nozzle. It is formed into a smooth inclined curved surface facing the gate side position with a 180° phase shift around the nozzle axis, and the corner formed by the inclined curved surface and the small diameter cylindrical part is rounded around the entire circumference. This prevents the molten resin from flowing from the runner inlet to the nozzle port while being guided by the inclined curved surface and stagnates inside the nozzle, and the small diameter cylindrical part receives tightening pressure evenly from the entire circumference due to the resin pressure. The torpedo and bushing close together when the fat is flowing, so no gap is created between the torpedo and the bushing due to the injection pressure, and the molten resin does not leak, causing problems during molding due to resin deterioration or fat leakage. It has the characteristic that it can be reduced in width.

加えて小径円筒部の先端全周は円錐台形状のシャープエ
ツジになっているので樹脂圧力によるしめつけが均一で
しかも変形が起き易くなって甜脂洩れ防止効果が大きく
なり、その継目の樹脂滞留もなくなるという特徴がある
In addition, the entire circumference of the tip of the small-diameter cylindrical part has a truncated conical sharp edge, so the tightening by resin pressure is uniform, and deformation is more likely to occur, which increases the effect of preventing sugar leakage and prevents resin retention at the joint. It has the characteristic of disappearing.

以下図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

第4〜6図は本発明の金型に使用するブッシング20の
形状を示した図である。
4 to 6 are diagrams showing the shape of the bushing 20 used in the mold of the present invention.

第4〜6図において14は傾斜曲面であり、必要性と、
加工能力に応じて種々の曲面をとりうる。
In Figures 4 to 6, 14 is an inclined curved surface, and the necessity and
Various curved surfaces can be obtained depending on processing capacity.

21はホットランナトピードをそう人するために設けら
れたブッシングの穴であり、トピードの外径と等しい円
径を有する。
Reference numeral 21 denotes a hole in the bushing provided for inserting the hot runner torpedo, and has a circular diameter equal to the outer diameter of the torpedo.

又、大径円筒部19の外径はホットランナノズルの内径
に等しい。
Further, the outer diameter of the large diameter cylindrical portion 19 is equal to the inner diameter of the hot runner nozzle.

円筒部16は外径がブッシングの大径円筒部19の外径
より小さい小径円筒部であり、傾斜曲面14にホットラ
ンナノズルと同心に設けられている。
The cylindrical portion 16 is a small diameter cylindrical portion having an outer diameter smaller than the outer diameter of the large diameter cylindrical portion 19 of the bushing, and is provided on the inclined curved surface 14 concentrically with the hot runner nozzle.

円筒部16と傾斜曲面14との間は一体化されており、
かつ隅部18は全周に亘って所定以上のRとなっている
The cylindrical portion 16 and the inclined curved surface 14 are integrated,
In addition, the corner portion 18 has a radius greater than a predetermined value over the entire circumference.

又、小径円筒部16の先端には外側に円錐面17を構成
しており、シャープエツジになっている。
Further, a conical surface 17 is formed on the outside at the tip of the small diameter cylindrical portion 16, resulting in a sharp edge.

このようなブッシング20を使用した金型の構造例を第
7図に示す。
An example of the structure of a mold using such a bushing 20 is shown in FIG.

第7図の金型において溶融樹脂は、流入口4′よりホッ
トランナノズル3に流入する。
In the mold shown in FIG. 7, the molten resin flows into the hot runner nozzle 3 through the inlet 4'.

その際、ノズルの基部壁面は傾斜曲面14をなしている
ため、ノズルの元部で樹脂が滞留することはない。
At this time, since the base wall surface of the nozzle forms an inclined curved surface 14, the resin does not accumulate at the base of the nozzle.

のみならず、傾斜曲面14と小径円筒部16の間の隅部
18もシャープコーナーになっていないため、この部分
で樹脂が滞留することもない。
Furthermore, since the corner 18 between the inclined curved surface 14 and the small-diameter cylindrical portion 16 is not a sharp corner, the resin will not remain in this portion.

なお隅部18のRを種々変えて実験を行なった所、Rを
大きくするほど、この部分の滞留は少なかった。
In addition, when experiments were carried out by varying the radius of the corner 18, the larger the radius was, the less the retention in this area was.

効果の限界は大径円筒部19の外半径R2と、小径円筒
部16の外半径R1との差、すなわち、第4〜6図tと
関係があり、Rをt/10より小さくすると隅部の滞留
がみられることが分かった。
The limit of the effect is related to the difference between the outer radius R2 of the large-diameter cylindrical portion 19 and the outer radius R1 of the small-diameter cylindrical portion 16, that is, t in Figs. 4 to 6. If R is smaller than t/10, the corner It was found that there was a retention of

又、小径円筒部は、樹脂圧力により全周から均等にしめ
つけた圧力Fを受けるため、トピード2とブッシング2
0は樹脂流動時にはむしろしまり方向になるため、トピ
ード2とブッシング20の間の隙間から溶融樹脂が洩れ
ることがない。
In addition, since the small diameter cylindrical part receives pressure F evenly tightened from the entire circumference by resin pressure, the torpedo 2 and bushing 2
0 is rather in the tight direction when the resin flows, so the molten resin does not leak from the gap between the torpedo 2 and the bushing 20.

トピード2とブッシング20との間の隙間防止効果は、
小径円筒部16の先端に円錐状の部分17を設け、先端
をシャープエツジにすると、樹脂圧力によるしめつけが
均一でしかも変形が起き易くなり、樹脂洩れ防止効果が
大きくなる。
The gap prevention effect between the torpedo 2 and the bushing 20 is as follows:
By providing a conical portion 17 at the tip of the small-diameter cylindrical portion 16 and making the tip a sharp edge, the tightening by resin pressure is uniform and deformation occurs easily, and the effect of preventing resin leakage is increased.

さらに先端をシャープエツジにしているため、その継目
の樹脂滞留が無くなる。
Furthermore, since the tip has a sharp edge, there is no resin retention at the joint.

シャープエツジはその先端Gがt/10以下にすると効
果が大きい。
Sharp edges are most effective when their tip G is t/10 or less.

以上に詳述したような形状のブッシングを装入した本発
明のホットランナ金型は、成形中に溶融樹脂がノズル内
に滞留しにくい上、射出圧力による変形による隙間が生
じないため、樹脂の劣化や樹脂洩れがないため、成形中
のトラブルが大巾に軽減出来る。
The hot runner mold of the present invention, which is equipped with a bushing having the shape described in detail above, does not allow the molten resin to stay in the nozzle during molding, and does not create gaps due to deformation due to injection pressure. Since there is no deterioration or resin leakage, troubles during molding can be greatly reduced.

又、このため、従来ホットランナ成形が困難であった熱
劣化しやすい樹脂についてもホットランナ成形が可能と
なる。
Moreover, for this reason, hot runner molding becomes possible even for resins that are susceptible to thermal deterioration, which has conventionally been difficult to perform hot runner molding.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来から熱可塑性樹脂の多数個取り射出成形に
広く用いられているトピード型のホットランナ金型の構
造例であり、ゲー1〜を含む断面を示している。 第2図は、第1図に示す形式のホットランナ金型におい
て溶融樹脂の滞留を防ぐため、ホットランナノズルの基
部内面を傾斜曲面とした金型の例であり、金型のホット
ランナノズル付近のゲートを含む断面図である。 第3図は、第2図の金型の実際的な構造例を示したもの
であり、ホラ1ヘランナノズル付近のゲートを含む断面
を示している。 第4〜6図は本発明の金型に使用するブッシングの側面
図であり、各々第4図か゛樹脂流入口と90°位相のず
れた方向、第5図が樹脂流入方向と反対側方向、第6図
が樹脂流入方向からの側面を各々示している。 第7図は本発明の金型の構造を示した図であり、ホット
ランナノズル付近のゲートを含む断面を示している。 1・・・・・・ゲート、2・・・・・・ホットランナト
ピード、3・・・・・・ホットランナノズル、4・・・
・・・溶融樹脂ランナ、4′・・・・・・ホットランナ
ノズルへ溶融樹脂が流入する流入口、5・・・・・・ス
プルー、6・・・・・・固定側キャビティプレート、7
・・・・・・移動側キャビティプレート、8・・・・・
・キャビティ、9・・・・・・冷却水孔、10・・・・
・・マニホールドホルダー、11・・・・・・溶融樹脂
滞留部、12・・・・・・マニホールドブロック、14
・・・・・・溶融樹脂の滞留を防ぐために樹脂流動線に
沿って設けた傾斜曲面、15・・・・・・ブッシング、
16・・・・・・本発明の金型に使用するブッシングの
小径円筒部、17・・・・・・同上円筒部の外側先端に
設けた円錐面、18・・・・・・同上円筒部と傾斜曲面
とのなす隅部、19・・・・・・大径円筒部、20・・
・・・・本発明の金型に使用するブッシング、21・・
・・・・本発明の金型に使用するブッシングの内孔。
FIG. 1 shows an example of the structure of a torpedo-type hot runner mold, which has been widely used in multi-cavity injection molding of thermoplastic resins, and shows a cross section including the gates 1 to 1. Figure 2 is an example of a hot runner mold of the type shown in Figure 1, in which the inner surface of the base of the hot runner nozzle is an inclined curved surface in order to prevent stagnation of molten resin. FIG. 3 is a sectional view including a gate. FIG. 3 shows a practical example of the structure of the mold shown in FIG. 2, and shows a cross section including the gate near the hole 1 heranna nozzle. 4 to 6 are side views of the bushing used in the mold of the present invention, respectively. FIG. 4 shows the direction 90 degrees out of phase with the resin inlet, FIG. 5 shows the direction opposite to the resin inflow direction, FIG. 6 shows the side view from the resin inflow direction. FIG. 7 is a diagram showing the structure of the mold of the present invention, showing a cross section including the gate near the hot runner nozzle. 1...Gate, 2...Hot runner topedo, 3...Hot runner nozzle, 4...
... Molten resin runner, 4'... Inflow port through which the molten resin flows into the hot runner nozzle, 5... Sprue, 6... Fixed side cavity plate, 7
...Moving side cavity plate, 8...
・Cavity, 9...Cooling water hole, 10...
... Manifold holder, 11 ... Molten resin retention section, 12 ... Manifold block, 14
...Inclined curved surface provided along the resin flow line to prevent stagnation of molten resin, 15...Bushing,
16... Small diameter cylindrical part of the bushing used in the mold of the present invention, 17... Conical surface provided at the outer tip of the cylindrical part as above, 18... Cylindrical part as above Corner formed by and inclined curved surface, 19...Large diameter cylindrical part, 20...
...Bushing used in the mold of the present invention, 21...
...Inner hole of the bushing used in the mold of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 トピードに同心的に外嵌され、かつマニホルドに装
着されるブッシングをノズル内径と等しい大径円筒部の
先端に小径円筒部を連設したもので構成して両用筒部の
連設段部はランナからノズルへの溶融樹脂流入口に対応
した位置からノズル軸を中心とする180°位相のずれ
たゲート側位置に向うなめらかな傾斜曲面に形成し、該
傾斜曲面と小径円筒部とのなす隅部は全周に亘って丸み
をもたせると共に小径円筒部の先端全周はノズル軸と直
角な円錐台形状のシャープエツジに形成したことを特徴
とするノズル部の溶融樹脂流入口がノズル中心軸と直角
方向にあるトピード型のホットランナ金型。
1. A bushing that is fitted concentrically to the torpedo and attached to the manifold is composed of a large-diameter cylindrical part that is equal to the nozzle inner diameter, and a small-diameter cylindrical part connected to the tip of the bushing, and the continuous stepped part of the dual-purpose cylinder part is A smooth inclined curved surface is formed from a position corresponding to the molten resin inlet from the runner to the nozzle to a gate side position that is 180° out of phase with respect to the nozzle axis, and the corner formed by the inclined curved surface and the small diameter cylindrical part. The molten resin inlet of the nozzle part is rounded over the entire circumference, and the entire circumference of the tip of the small diameter cylindrical part is formed into a truncated conical sharp edge perpendicular to the nozzle axis. Torpedo-shaped hot runner mold in right angle direction.
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