CN102166811B - 注射成型用模具 - Google Patents

Abstract

本发明是树脂部的表面形成了装饰层的树脂成形品的制造所使用的注射成型用模具，具备浇口(1)，该浇口(1)具有向树脂形成用的型腔(3)注入树脂的扁平状的树脂流通路，在该浇口(1)的两缘部中的至少一方的缘部(1A)，设置有树脂流通路的宽度朝向型腔(3)侧更宽的第1弯曲部(1b)，使位于与该第1弯曲部(1b)相比更靠下游的浇口(1)的缘部(1A)，在相对于该缘部(1A)所连接的型腔(3)的内壁面(3A)具有规定角度的状态下与内壁面连接并在该位置构成第2弯曲部(1d)，位于第1弯曲部(1b)和第2弯曲部(1d)之间的缘部(1A)具有至少一个直线状的缘部(S)。

Description

注射成型用模具

技术领域

本发明涉及注射成型所使用的模具的浇口形状。

背景技术

在树脂注射成型中，使用浇口向型腔注入溶融树脂。浇口是配合树脂成形品的厚度或大小而有各种选择，例如，对于薄壁的树脂成形品，如图15所示，使用与型腔3连通的部分的宽度宽的扇形浇口1(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平11-77758号公报

如图15及图16所示，使用与型腔3连通的部分的宽度宽的扇形浇口1时，能够将溶融树脂均匀地充填到整个型腔3。但是，溶融树脂流入型腔3内时，扇形浇口1的两侧部被施加大的压力，溶融树脂的流动速度增加。其结果，使用具有扇形浇口1的注射成型用模具制造树脂部的表面形成有装饰层的树脂成形品时，注射成型时形成装饰层的油墨层会随着流动速度快的溶融树脂流动，因而有时制造出装饰层不良的树脂成形品。

发明内容

因此，本发明的目的是提供能够抑制溶融树脂的装饰层的油墨流动并进行良好的树脂成形品的制造的注射成型用模具。

本发明的注射成型用模具的第1特征结构是，用于在树脂部的表面形成装饰层的树脂成形品的制造，其特征在于，具备浇口，该浇口具有向树脂形成用的型腔注入树脂的扁平状的树脂流通路，在该浇口的两缘部中的至少一方的缘部上，设有所述树脂流通路的宽度朝向所述型腔侧更宽的第1弯曲部，并且使位于与该第1弯曲部相比更靠下游的所述浇口的缘部，在相对于该缘部所连接的所述型腔的内壁面具有规定角度的状态下与该内壁面连接，而在该位置构成第2弯曲部，位于所述第1弯曲部和所述第2弯曲部之间的缘部具有至少一个直线状的缘部。

根据本结构，由于树脂流通路的宽度从第1弯曲部在下游侧变宽，所以首先在第1弯曲部的附近，树脂的流通速度变高。也就是说，这是因为与第1弯曲部相比更靠下游的空间急剧变宽，所以在第1弯曲部的下游侧流通的树脂的压力急剧地降低。在与第1弯曲部相比更靠上游侧流动的树脂的流通方向因产生上述压力降低部而使其方向偏向。由此，在上述第1弯曲部附近流动的树脂的量相对变多，压力局部地变高，流速增大。

在以往的浇口中，这样的浇口宽度的偏向点唯一存在于浇口和型腔的边界位置。因此，如上所述地产生装饰层的油墨流动等的不良情况。

但是，在本结构中，在浇口相对于型腔最终开口的位置，即，在与第2弯曲部相比更靠上游位置设有第1弯曲部。由此，尤其是在缘部附近流通的树脂，通过了第1弯曲部的树脂的流通方向突然大幅度偏向。接着，树脂通过第2弯曲部附近时，也根据上述效果，树脂的流速以某程度上升。但是，由于树脂流的方向已经在第1弯曲部以某程度偏向，所以第2弯曲部的树脂的偏向角度不会比其大。因此，第2弯曲部的下游，即，型腔内部的树脂压的急剧降低被防止，树脂的高速流动难以发生。

根据这样构成的模具，制造表面具有装饰层的树脂成形品时，能够抑制溶融树脂的装饰层的油墨流动来制造良好的树脂成形品。

本发明的射出球形用模具的第2特征结构是，在从所述第1弯曲部向树脂的流通方向下游侧连续的所述树脂流通路上，具备相对于所述型腔的所述内壁面平行的呈直线状的阶梯部的第1直线部、和连接该第1直线部的终点位置和所述第2弯曲部的第2直线部。

根据本结构，通过与型腔的内壁面平行地构成与第1弯曲部连续的下游的树脂流通路，能够使通过了第1弯曲部附近之后的树脂的流动方向接近与型腔的内壁面平行的方向。由此，在第2弯曲部附近的上游侧流动的树脂的流动方向、和在下游侧流动的树脂的流动方向之间的角度差变小。其结果，能够进一步降低第2弯曲部附近的树脂压的升高，并可靠地防止装饰层的油墨流动。

本发明的注射成型用模具的第3特征结构是，在所述浇口相对于所述型腔的开口部中，该开口部的长度方向的宽度a和所述第1直线部的长度b为0.1≤b/a≤0.2的关系。

根据本结构，通过规定与型腔连通的浇口的开口部的宽度a和设于树脂流通路的第1直线部的长度b之间的关系，能够最佳地设定树脂的流通状态。

即，相对于上述宽度a，过大地设定长度b时，通过了第1弯曲部附近的树脂还未达到第2弯曲部就到达了型腔。该情况下，浇口的开口部的两端部就不能够为树脂注入而发挥功能，其结果，导致设置了过大的开口部。于是，不能够均匀地分散树脂的流动，油墨流动发生的风险变大。

另外，所谓长度b过大也可以解释成宽度a过窄。在该情况下，树脂的充填效率恶化，而不能高效率地制造树脂成形品。

另一方面，过小地设定长度b时，在与第1弯曲部相比更靠下游区域，不能够充分地确保树脂压降低的区域，第1弯曲部附近的树脂流动的偏向程度减少。其结果，在树脂进入型腔的时刻，流速变得过大，而不优选。

因此，如上述结构那样，将b/a设定成0.1≤b/a≤0.2，由此能够防止树脂流速变得过大，并且，能够得到能够简化制造工序的模具。

本发明的注射成型用模具的第4特征结构是，所述第1直线部的长度b、和从所述第1直线部的终点位置相对于所述内壁面垂直的方向的长度L1为0.6≤L1/b≤1.2的关系。

如该结构那样，规定第1直线部的长度b、和所谓从第1直线部到型腔的长度L1，也能够控制树脂的流通状态。

即，长度L1相对于长度b过小时，第1弯曲部附近增大的树脂的流速被维持，在该状态下，树脂到达型腔内，引发油墨流动。

另一方面，长度L1相对于长度b过大时，在第1弯曲部附近突然减速的溶融树脂的流速再次变大，在第2弯曲部的附近，树脂的流速会再次升高。

由此，如本结构那样，通过设定成0.6≤L1/b≤1.2，能够得到能够形成没有油墨流动的健全的树脂成形品的模具。

本发明的注射成型用模具的第5特征结构是，从所述第2弯曲部相对于所述内壁面垂直的方向上且设定于与所述型腔相反侧的基准线和所述第2直线部所成的角度θ为20°≤θ≤40°。

本结构的角度θ用于最终地确定注入型腔的树脂的流动方向。

也就是说，所谓该角度θ过大是指开口部的宽度相对于浇口的平均宽度大。该情况下，与上述第3特征结构所说明的同样地，树脂的注入效率降低。

另外，如果角度θ过大，通过了第1弯曲部附近的树脂不流通到第2弯曲部的位置就进入型腔的比例增大。也就是说，通过形成了具有多余长度的开口部，如前所述，不能够均匀地分散树脂的流动，油墨流动发生的风险变大。

另一方面，如果角度θ过小，沿第2直线部流通的树脂的流动方向、和进入型腔而偏向后的树脂的流动方向之间的角度变化变大。树脂的压力以通过了第1弯曲部的部分后降低某程度。因此，在第2弯曲部的下游的型腔中，树脂压的降低变大，在树脂成形品的表面会发生因树脂的收缩差导致的应变或气孔。

但是，如本结构那样，通过设定成20°≤θ≤40°，能够得到能够有效地防止油墨流动或气孔的发生的模具。

附图说明

图1是对第1实施方式的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的主视图。

图2是沿图1的II-II方向的剖视图。

图3是对第1实施方式的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的立体图。

图4是第1实施方式的注射成型用模具的浇口的形状的放大图。

图5是表示第1实施方式的注射成型用模具的成形工序的图。

图6是表示第1实施方式的注射成型用模具的成形工序的图。

图7是第2实施方式的注射成型用模具的浇口的形状的放大图。

图8是对第3实施方式的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的俯视图。

图9是沿图8的IX-IX方向的剖视图。

图10是对第3实施方式的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的立体图。

图11是第3实施方式的注射成型用模具的浇口的形状的放大图。

图12是表示第3实施方式的注射成型用模具的成形工序的图。

图13是表示第3实施方式的注射成型用模具的成形工序的图。

图14是第4实施方式的注射成型用模具的浇口的形状的放大图。

图15是对以往的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的主视图。

图16是对以往的注射成型用模具的型腔及浇口的形状进行说明的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

〔第1实施方式〕

图1～图3表示制造树脂部表面形成有装饰层的树脂成形品P时所使用的注射成型用模具所具有的浇口1及由注射成型用模具形成的型腔3的形状。图1是表示模具内的浇口1及型腔3的形状的主视图，图2是沿图1的II-II方向的剖视图，图3是图1的立体图。此外，本实施方式的浇口1是从型腔3的侧方注入树脂的侧浇口。

如图1所示，向树脂部形成用的型腔3注入树脂的浇口1具有扁平状的树脂流通路，浇口1的宽度窄的部分与浇道2连通，宽度宽的部分与型腔3连通。从注射成型装置注射的溶融树脂通过浇道2流入浇口1内，通过浇口1被注入型腔3内后，在模具内冷却、固化，由此，得到与型腔3对应的形状的树脂成形品P。

浇口1是如下地形成：从其缘部1A与浇道2连通的开口部的端部1a朝向与型腔3连通的开口部1B，树脂流通路的宽度逐渐变宽。

如图4所示，在浇口1的缘部1A，以树脂流通路的宽度朝向型腔3侧进一步变宽的方式设置第1弯曲部1b，使位于与第1弯曲部1b相比更靠下游的浇口1的缘部1A，在相对于缘部1A连接的型腔3的内壁面3A成规定角度的状态下与端部1d连接，该端部1d成为第2弯曲部。

在位于第1弯曲部1b和第2弯曲部1d之间的缘部1A，具有至少一个直线状的缘部S。在本实施方式中，在从缘部1A的第1弯曲部1b向树脂的流通方向下游侧连续的树脂流通路上，作为直线状的缘部S，具有相对于型腔3的内壁面3A平行的直线状的呈阶梯部的第1直线部S1、和连接第1直线部S1的终点位置1c和第2弯曲部1d的第2直线部S2。

这样，在与浇口1相对于型腔3最终开口的第2弯曲部1d相比更靠上游位置设置第1弯曲部1b。由此，尤其，在缘部1A附近流通的树脂在通过了第1弯曲部1b后，流通方向大幅度偏向。接着，树脂通过第2弯曲部1d附近时，也因上述效果，树脂的流速以某程度上升。但是，由于树脂流动的方向已经在第1弯曲部1b以某程度偏向，所以第2弯曲部1d中的树脂的偏向角度不会变得更大。因此，第2弯曲部1d的下游即型腔3内部的树脂压的急剧降低被防止，难以产生树脂的高速流动。

另外，通过与型腔3的内壁面3A平行地构成与第1弯曲部1b连接的下游的树脂流通路，能够使通过了第1弯曲部1b附近之后的树脂的流动方向接近与型腔3的内壁面3A平行的方向。由此，在第2弯曲部1d附近的上游流动的树脂的流动方向、和在下游流动的树脂的流动方向的角度差变小。其结果，能够进一步降低第2弯曲部1d附近的树脂压的升高，并可靠地防止装饰层的油墨流动。

此外，在该实施方式中，如图2所示，浇口1的厚度朝向型腔3逐渐变薄，并且，浇口1以与型腔3的下端部连通的方式从中途弯曲。通过这样使浇口1弯曲，能够防止装饰片被模具的型面弯折这样的不良情况。另外，在接近浇口1的浇道2的区域，形成了用于除去事先被冷却固化而形成的树脂的滞留部。

[关于浇口的尺寸比]

如图1及图4所示，在相对于型腔3的浇口1的开口部1B中，优选该开口部1B的长度方向的宽度a、和浇口1的第1直线部S1的长度b以0.1≤b/a≤0.2的关系构成。通过规定与型腔3连通的浇口1的开口部1B的宽度a、和设于树脂流通路的第1直线部S1的长度b之间的关系，能够最适当地设定树脂的流通状态。

相对于宽度a过大地设定长度b时，通过了第1弯曲部1b附近的树脂会在没有被供给到第2弯曲部1d之前就到达型腔3。在该情况下，浇口1的开口部1B的两端部就不能为树脂注入发挥功能，其结果，产生设置了过大的开口部1B的问题。于是，不能够均匀地分散树脂的流动，油墨流动发生的风险变大。另外，由于长度b过大也能够解释成宽度a过窄，所以树脂的充填效率恶化，树脂成形品的制造效率降低。

另一方面，过小地设定长度b时，在比第1弯曲部1b更靠下游的区域，不能充分地确保树脂压降低的区域，第1弯曲部1b附近的树脂流的偏向程度减少。其结果，在树脂进入型腔3的时刻，流速变得过大，从而不优选。

另外，浇口1的第1直线部S1的长度b、和从第1直线部S1的终点位置1c相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L1优选以0.6≤L1/b≤1.2的关系构成。通过规定第1直线部S1的长度b、和所谓从第1直线部S1到型腔3的长度L1，能够控制树脂的流通状态。

长度L1相对于长度b过小时，在第1弯曲部1b附近增大的树脂的流速被维持，在该状态下，树脂达到型腔3内，引发油墨流动。

另一方面，长度L1相对于长度b过大时，在第1弯曲部1b附近暂时减速的溶融树脂的流速再次变大，在第2弯曲部1d的附近，树脂的流速会再次变高。

另外，在从浇口1的缘部1A的第2弯曲部1d相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向上且设定在与型腔3的相反侧的基准线A、和缘部1A的第2直线部S2所成的角度θ优选为20°≤θ≤40°。角度θ是用于最终地确定注入型腔的树脂的流动方向。

也就是说，该角度θ过大是指相对于浇口1的平均宽度，开口部1B的宽度大，树脂的注入效率降低。

另外，如果角度θ过大，通过了第1弯曲部1b附近的树脂不流通到第2弯曲部1d的位置就进入型腔3的比例变多。也就是说，形成了具有多余的长度的开口部1B，如上所述地，不能均匀地分散树脂的流动，油墨流动发生的风险变大。

另一方面，如果角度θ过小，沿第2直线部S2流通的树脂的流动方向、和进入型腔3偏向后的树脂的流动方向所成的角度变化变大。树脂的压力在通过了第1弯曲部1b后，以某程度降低。因此，在第2弯曲部1d的下游的型腔3中，树脂压的降低变大，在树脂成形品的表面存在发生树脂的收缩差引起的应变或气孔的可能。

另外，从与浇口1的浇道2连通的开口部的端部1a相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L、和从第1直线部S1的终点位置1c相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L1是，在确保与第1弯曲部1b相比更靠下游的树脂流通路的基础上，优选为0.2≤L1/L≤0.5的关系。

[树脂成形的处理顺序]

如图5所示，在第1模具11上设有浇口1、浇道2、注嘴13，在第2模具12上设有将转印片14作为装饰片保持的夹具15。转印片14由装饰层(转印层)14a和基体片14b构成，装饰层(转印层)14a对树脂部4的表面进行装饰。在第2模具12的型腔面配置了转印片14之后，对第1模具11和第2模具12进行合模，在第1模具11和配置在第2模具12上的转印片14之间形成型腔3。从第1模具11所具有的注嘴13经由浇道2及浇口1向型腔3注入溶融树脂。

树脂固化后，如图6所示，开放合模，通过设置在第1模具11上的推杆(未图示)，取出树脂成形品P。之后，切掉浇口1及浇道2的部分不需要的树脂部4b，从而得到在树脂部4a的表面形成有装饰层14a的最终制品。

〔第2实施方式〕

在第1实施方式中，示出了将浇口1的缘部1A的第1直线部S1作为阶梯部形成的结构，但也不必须将第1直线部S1作为阶梯部形成，如图7所示，也可以在位于第1弯曲部1b和第2弯曲部1d之间的缘部1A，具有向外侧倾斜的第1直线部S1。

〔第3实施方式〕

图8～图10表示制造在树脂部的表面形成了装饰层的树脂成形品P时所使用的注射成型用模具所具有的浇口1及由注射成型用模具形成的型腔3的形状。图8是表示模具内的浇口1及型腔3的形状的俯视图，图9是沿图8的IX-IX方向的剖视图，图10是图8的立体图。此外，本实施方式的浇口1是向型腔3直接注入溶融树脂的肋状的直接浇口。

如图8所示，用于向树脂形成用的型腔3注入树脂的浇口1具有扁平状的树脂流通路，浇口1的宽度窄的部分与浇道2连通，宽度宽的部分与型腔3连通。从注射成形装置被注射的溶融树脂通过浇道2流入浇口1内，通过浇口1被注入型腔3内之后，在模具内冷却、固化，由此得到与型腔3对应的形状的树脂成形品P。

浇口1是以如下方式形成：其缘部1A从与浇道2连通的开口部的端部1a朝向与型腔3连通的开口部1B，树脂流通路的宽度逐渐变宽。

如图11所示，在浇口1的缘部1A上，设有树脂流通路的宽度朝向型腔3侧更宽的第1弯曲部1b，使位于与第1弯曲部1b相比更靠下游的浇口1的缘部1A，相对于缘部1A所连接的型腔3的内壁面3A，在具有规定角度状态下，与端部1d连接，该端部1d成为第2弯曲部。

在位于第1弯曲部1b和第2弯曲部1d之间的缘部1A，具有至少一个直线状的缘部S。在本实施方式中，在从缘部1A的第1弯曲部1b向树脂的流通方向下游侧连续的树脂流通路上，作为直线状的缘部S，具有相对于型腔3的内壁面3A平行的呈直线状的阶梯部的第1直线部S1、和连接第1直线部S1的终点位置1c和第2弯曲部1d的第2直线部S2。

此外，在该实施方式中，如图9所示，浇口1的厚度朝向型腔3逐渐变薄，浇道附近的厚度大的区域的一部分，形成了用于除去事先被冷却固化而形成的树脂的滞留部。

[关于浇口的尺寸比]

在浇口1为肋状的直接浇口的第3实施方式中，也与第1实施方式同样地，如图8及图11所示，在浇口1相对于型腔3的开口部1B中，该开口部1B的长度方向的宽度a、和浇口1的第1直线部S1的长度b优选为0.1≤b/a≤0.2的关系。

另外，浇口1的第1直线部S1的长度b、和从第1直线部S1的终点位置1c相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L1优选为0.6≤L1/b≤1.2的关系。

另外，从浇口1的缘部1A的第2弯曲部1d相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向上且设定于与型腔3相反侧的基准线A、和缘部1A的第2直线部S2所成的角度θ优选成为20°≤θ≤40°。

另外，从第1直线部S1的终点位置1c相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L1、和从浇口1的与浇道2连通的开口部的端部1a相对于型腔3的内壁面3A垂直的方向的长度L是，在确保与第1弯曲部1b相比更靠下游的树脂流通路的基础上，优选为0.2≤L1/L≤0.5的关系。

[树脂成形的处理顺序]

如图12所示，在第1模具11上设有肋状的直接浇口1、浇道2、注嘴13，在第2模具12上设有将转印片14作为装饰片保持的夹具15。在第2模具12的型腔面配置了转印片14之后，对第1模具11和第2模具12进行合模时，在第1模具11和配置于第2模具12的转印片14之间形成型腔3。从第1模具11所具有的注嘴13经由肋状的直接浇口1向型腔3注入溶融树脂。

树脂固化之后，如图13所示，开放合模，通过设于第1模具11的推杆，取出树脂成形品P。之后，切掉不需要的浇口1及浇道2的部分树脂部4b，从而得到在树脂部4a的表面上形成有装饰层14a的最终制品。

〔第4实施方式〕

在第3实施方式中，示出了将浇口1的缘部1A的第1直线部S1作为阶梯部形成的结构，但不必须将第1直线部S1作为阶梯部形成，如图7所示，也可以在位于第1弯曲部1b和第2弯曲部1d之间的缘部1A，具有向外侧倾斜的第1直线部S1。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，关于浇口1的两缘部1A、1A，示出了第1弯曲部1b和第2弯曲部1d之间具有直线状的缘部S的结构，但在两缘部1A、1A中，也可以只在任意一方上形成上述直线状的缘部S。

(2)在上述实施方式中，作为形成装饰层的装饰片使用了转印片，但也可以代替转印片使用基体片和装饰层成为一体来装饰树脂部的表面的嵌入片。

工业实用性

本发明的注射成型用模具能够广泛利用于在树脂的表面形成装饰层的树脂成形品的制造中。

Claims (4)

1.一种注射成型用模具，用于制造在树脂部的表面形成装饰层的树脂成形品，其特征在于，

具备浇口，该浇口具有向树脂形成用的型腔注入树脂的扁平状的树脂流通路，

在该浇口的两缘部中的至少一方的缘部上，设有所述树脂流通路的宽度朝向所述型腔侧更宽的第1弯曲部，并且

使位于与该第1弯曲部相比更靠下游的所述浇口的缘部，在相对于该缘部所连接的所述型腔的内壁面具有规定角度的状态下与该内壁面连接，而在该位置构成第2弯曲部，

位于所述第1弯曲部和所述第2弯曲部之间的缘部具有至少一个直线状的缘部，

在从所述第1弯曲部向树脂的流通方向下游侧连续的所述树脂流通路上，具备相对于所述型腔的所述内壁面平行的呈直线状的阶梯部的第1直线部、和连接该第1直线部的终点位置和所述第2弯曲部的第2直线部，

在所述浇口的相对于所述型腔的开口部中，该开口部的长度方向的宽度a和所述第1直线部的长度b为0.1≤b/a≤0.2的关系。

2.一种注射成型用模具，用于制造在树脂部的表面形成装饰层的树脂成形品，其特征在于，

具备浇口，该浇口具有向树脂形成用的型腔注入树脂的扁平状的树脂流通路，

在该浇口的两缘部中的至少一方的缘部上，设有所述树脂流通路的宽度朝向所述型腔侧更宽的第1弯曲部，并且

使位于与该第1弯曲部相比更靠下游的所述浇口的缘部，在相对于该缘部所连接的所述型腔的内壁面具有规定角度的状态下与该内壁面连接，而在该位置构成第2弯曲部，

位于所述第1弯曲部和所述第2弯曲部之间的缘部具有至少一个直线状的缘部，

在从所述第1弯曲部向树脂的流通方向下游侧连续的所述树脂流通路上，具备相对于所述型腔的所述内壁面平行的呈直线状的阶梯部的第1直线部、和连接该第1直线部的终点位置和所述第2弯曲部的第2直线部，

所述第1直线部的长度b、和从所述第1直线部的终点位置相对于所述内壁面垂直的方向的长度L1为0.6≤L1/b≤1.2的关系。

3.如权利要求1所述的注射成型用模具，其特征在于，所述第1直线部的长度b、和从所述第1直线部的终点位置相对于所述内壁面垂直的方向的长度L1为0.6≤L1/b≤1.2的关系。

4.如权利要求1～3中任一项所述的注射成型用模具，其特征在于，在从所述第2弯曲部相对于所述内壁面垂直的方向上且设定于与所述型腔相反侧的基准线、和所述第2直线部所成的角度θ为20°≤θ≤40°。