JP2001088168A - 金 型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑形状の成形品や、センサ配置スペースのな
い成形品のショートモールドの検出が可能な金型を提供
する。 【解決手段】キートップのキャビティ２０は、ゲート２
１の成形部分２１を介してランナ２２の成形部分２２で
連結される。２３はスプルに相当する。線Ｌはキャビテ
ィとコアの境界線である。ゲートと同一条件でランナ２
２にダミーゲート３０が形成される。キャビティ２０と
は異形のダミーキャビティ３１が、ダミーゲート３０を
介してランナ２２に形成される。ダミーキャビティ３１
内の圧力を検出するエジェクタピン１３と圧力センサ１
５が設けられる。成形時のダミーキャビティ３１内の圧
力は、製品用のキャビティ２０内の圧力と実質的に同一
となる。圧力センサの検出結果からキャビティ内でショ
ートモールドが起きれば確実に検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプルーから供給
された樹脂をランナからゲートを介してコアとキャビテ
ィの間に充填し、製品を成形する射出成形用の金型に係
り、特にキャビティ内の成形時の圧力をより正確に検出
して製品部キャビティのショートモールドを検出できる
金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の一般的な射出成形用の金
型の断面図である。この金型は、図示しない成形機の固
定側ホルダに取り付けられる固定側取付板２と、成形機
の可動側ホルダに取り付けられる可動側取付板３を有し
ている。

【０００３】固定側取付板２は、雌型となる固定側型板
４が取り付けられている。固定側取付板２には、成形機
のシリンダのノズルから成形用金型内に溶融した樹脂を
注入する際の経路となるスプル１０が取り付けられてい
る。スプル１０から注入された樹脂は、詳細は図示しな
いが、固定側型板４側に形成されたランナに入り、ゲー
トを通過してキャビティに入る。

【０００４】可動側取付板３には、雄型となる可動側型
板５が、受け板６とスペーサブロック７を介して取り付
けられている。

【０００５】この成形用金型１は、固定側型板４と可動
側型板５の間で分割可能である。成形機のホルダの動き
に合わせ、可動側型板５は板面に垂直な方向に沿って固
定側型板４に対して移動し、これによって固定側型板４
と可動側型板５の開閉が行われる。固定側型板４と可動
側型板５が閉じた際に、成形品と対応するキャビティＡ
が形成される。

【０００６】図示しないが、固定側型板４と可動側型板
５の間にはガイド機構が設けられており、固定側型板４
と可動側型板５の開閉はこのガイド機構によって案内さ
れる。

【０００７】可動側取付板５には、スペーサブロック７
の空隙部内で所定量移動可能なエジェクトプレート１２
が設けられている。エジェクトプレート１２には、成形
用金型が開いた時に可動側型板５から突出して成形品を
金型外に突き出すエジェクターピン１３が設けられてい
る。図示しないが、スプル１０内に形成された不要部分
であるランナを成形品とともに突き出すエジェクターピ
ンも設けられている。

【０００８】この成形用金型を用いて成形を行なうに
は、固定側型板４と可動側型板５を閉止状態とし、キャ
ビティＡ形成し、成形機のシリンダのノズルから、スプ
ル１０を介して成形用金型内に溶融した樹脂が注入され
る。樹脂はランナに入り、ゲートを通過してキャビティ
Ａ内に充填され、所定の形状に成形される。固定側型板
４と可動側型板５が開方向に作動して両者が開き、エジ
ェクターピン１３が移動して成形品を可動側型板５から
突き出す。

【０００９】このような成形用金型を用いた成形作業に
おいては、キャビティ内で樹脂が充填されないところが
あると、得られた成形品は不良となる。このような不良
をショートモールドと呼び、特に成形品の形状が複雑な
場合や型構造が複雑な場合などに発生しやすい。

【００１０】このようなショートモールドの発生を検出
するために、キャビティ内の圧力を直接検出することが
ある。例えば、図４に示すように、エジェクタピンの根
元に圧力センサ１５を設けてキャビティ内の樹脂の圧力
を直接検出したり、一般的な圧力センサ１６でキャビテ
ィ内の樹脂の圧力を直接検出する。図では２つのセンサ
が示してあるが、実際には一方のみを使用する。

【００１１】以下に、圧力センサーを用いたショートモ
ールドの検出方法を説明する。まず、成形条件は、金型
の形状や成形材料によって変わってくるので、成形材料
の溶融温度、射出圧力等、成形の際の最適条件を求める
必要がある。その際に、キャビティー内の樹脂が注入さ
れる末端がショートモールドが発生しやすいので、この
位置の近傍に圧力センサ１５，１６を配設し、圧力セン
サーで圧力が検出されているかどうか、検出圧力が既定
値の範囲にあるかどうか等を検出するものである。圧力
センサーによって圧力が検出されない場合は、当然ショ
ートモールドが発生しているが、たとえ圧力が検出され
ているとしても、圧力の値が小さいとショートモールド
の発生が予測される。

【００１２】圧力の検出結果と、出来上がった成形品を
観察して比較することにより、ショートモールドやその
他の成形不良が発生しない圧力条件を求めておく。その
後は、成形のサイクル毎にあるいは複数サイクルに１回
圧力を検出しながら、求めた条件で成形が繰り返されて
いるかを確認していくものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】圧力センサー１５，１
６を用いてショートモールドを検出する場合、圧力セン
サーは、できる限りショートモールドが発生しやすい部
分に配設することが求められる。

【００１４】しかしながら、成形品の形状が複雑になる
と、圧力センサー１５，１６が思うように配設できな
い。また、成形品によっては、圧力センサー１５，１６
の痕が残っては困るものがある。このように、従来の金
型形状では、圧力センサー１５，１６の配設位置にどう
しても制約を受けてしまう。

【００１５】樹脂の注入位置から遠く、しかも形状が複
雑で肉厚の薄いキャビティーほどショートモールドが発
生しやすくなるが、このような金型形状ほど、圧力セン
サー１５，１６をショートモールドを検出するのにより
最適な位置に配設することができず、ショートモールド
の発生を圧力センサー１５，１６の検出圧から予測する
のが困難であった。

【００１６】本発明は、従来検出不可能であった複雑形
状の成形品や、センサ配置スペースのない成形品のショ
ートモールドの検出が可能な金型を提供することを目的
としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された金
型は、供給された樹脂をランナ（２２）からゲート（２
１）を介して固定側型板と可動側型板間に形成されるキ
ャビティ（Ａ）に充填し、製品を成形する金型におい
て、前記ゲートと同一の条件となるように前記ランナに
形成されたダミーゲート（３０）と、前記キャビティと
は異なる形状を有し、前記ダミーゲートを介して前記ラ
ンナに連通して形成されたダミーキャビティ（３１）
と、前記ダミーキャビティ内の圧力を検出するように前
記固定側型板もしくは可動側型板に設けられた圧力セン
サ（１５）とを有している。

【００１８】請求項２に記載された金型は、請求項１記
載の金型において、前記ダミーキャビティ（３１）内の
成形時の圧力が、前記キャビティ内の圧力と実質的に同
一となるように、前記ダミーキャビティ（３１）と前記
ダミーゲート（３０）の位置と形状が設定されているこ
とを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本例の金型で成
形した製品であるキートップを用いて示した金型のキャ
ビティ付近の平面図及び側面図である。製品となる複数
個のキートップ２０（キャビティ２０）は、ゲートに相
当する成形部分２１（又はゲート２１）を介してランナ
に相当する成形部分２２（又はランナ２２）で連結され
ている。２３はスプルに相当する成形部分（又はスプル
２３）である。なお、図１中に示す線Ｌは、この金型に
おいて固定側型板と可動側型板を組み合わせた際の境界
線を示している。

【００２０】本例によれば、ゲートと同一の条件となる
ようにランナ２２にダミーゲート３０が形成されてい
る。また、キャビティ２０とは異なる形状（本例では略
円板形状）を有し、ダミーゲート３０を介してランナ２
２に連通してダミーキャビティ３１が形成されている。
ダミーキャビティ３１は製品を成形するためのものでは
なく、ダミーキャビティ３１内の圧力を検出するように
コアには圧力センサが設けられている。本例の圧力セン
サは、エジェクタピン１３に加わった圧力をピンの根元
のセンサ１５で検知する圧力センサ付きエジェクタピン
であり、このエジェクタピン１３の先端がダミーキャビ
ティ３１内に面している。

【００２１】ダミーキャビティ３１とダミーゲート３０
の位置と形状は、成形時のダミーキャビティ３１内の圧
力が、製品用のキャビティ２０内の圧力と実質的に同一
となるように設定されている。即ち、図２に示すよう
に、ランナ２２の分岐点からゲート２１までの距離と、
ランナ２２の分岐点からダミーゲート３０までの距離を
同じにし、またダミーゲート３０の開口面積は通常のゲ
ート２１の開口面積と同一にし、ダミーキャビティ３１
の容積は製品となるキャビティ２０の容積と略同一にす
る。

【００２２】もちろん、圧力センサを設けるためのダミ
ーキャビティ３１を、製品用のキャビティ２０と全く同
一に加工すれば、ダミーと製品用の内部の圧力条件は全
く同一になる。しかしながら、製品用のキャビティ２０
と同一のダミーキャビティを作るには、上下両方の型板
を加工しなければならず、よってこのような製品用のキ
ャビティと同一のダミーキャビティはコスト等の面から
実際性がない。

【００２３】そこで本例では、上述のように、上側の型
板に形成されたランナ２２の一部を延長するだけの簡単
な加工で、製品用のキャビティ２０と実質的に同一の圧
力条件となるダミーキャビティ３１を形成した。

【００２４】本例の金型のその他の構成は、図４を参照
して説明した従来の金型と略同一である。

【００２５】図３は、本例の金型を用いた成形作業にお
ける金型内圧力と経過時間との関係の一例を示すグラフ
（圧力曲線）である。同図において上側の曲線が正常な
成形が行なわれている場合を示している。圧力センサで
検出されるダミーキャビティ内の圧力がこのような状態
になれば、製品用のキャビティ内の圧力は正常であり、
ショートモールドは発生せず良好な製品が得られる。

【００２６】図３において下側の曲線はショートモール
ドが発生している場合を示している。圧力センサで検出
されるダミーキャビティ内の圧力がこのような状態にな
れば、製品用のキャビティ内の圧力は正常であり、ショ
ートモールドは発生せず良好な製品が得られる。

【００２７】成形用金型における注入開始からシールに
至るまでの成形の圧力曲線は、製品の形状、材料、その
他の条件で異なるが、ゲートシール以前のダミーキャビ
ティ内の圧力は、近隣のキャビティの充填状態に反応す
るので、ダミーキャビティに設けた圧力センサの検出結
果からキャビティ内でショートモールドが起きれば確実
に検出することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、キャビティの充填状態
に対応した内圧を示すようなダミーキャビティを形成
し、ここの圧力をセンサで検出するようにしたので、従
来検出不可能であった複雑形状の成形品やセンサ配置ス
ペースのない成形品のショートモールドを確実に検出す
ることが可能となった。

【００２９】また、本発明の金型では、圧力センサを設
けて金型内の圧力を直接検出しているにもかかわらず、
成形品の外観には何らの悪影響もない。また、金型への
加工は部分的なので、測定後に復旧する場合も作業が簡
単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型の一例を用いて成形した製品を用
いて示した同金型のキャビティ付近の側面図である。

【図２】本発明の金型の一例を用いて成形した製品の平
面図である。

【図３】金型を用いた成形におけるキャビティ内の圧力
曲線である。

【図４】従来の一般的な金型の断面図である。

【符号の説明】

２２…ランナ、２１…ゲート、２０…キャビティ、３０
…ダミーゲート、３１…ダミーキャビティ、１５，１６
…圧力センサ、１３…エジェクタピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石綿 靖雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 秋成 千里 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AP03 CA11 CB01 CK02 4F206 AP035 JA07 JN14 JN25 JP11 JQ81

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給された樹脂をランナからゲートを介
   して固定側型板と可動側型板間に形成されるキャビティ
   に充填し、製品を成形する金型において、 前記ゲートと同一の条件となるように前記ランナに形成
   されたダミーゲートと、 前記キャビティとは異なる形状を有し、前記ダミーゲー
   トを介して前記ランナに連通して形成されたダミーキャ
   ビティと、 前記ダミーキャビティ内の圧力を検出するように前記固
   定側型板もしくは可動側型板に設けられた圧力センサ
   と、 を有する金型。
2. 【請求項２】 前記ダミーキャビティ内の成形時の圧力
   が、前記キャビティ内の圧力と実質的に同一となるよう
   に、前記ダミーキャビティと前記ダミーゲートの位置と
   形状が設定されている請求項１記載の金型。