JP2001277318A - 射出成形装置の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多孔質材料で作られた型部材を均一にかつ効
率良く冷却すること。 【解決手段】 多孔質金属材料で作られたコア型１４を
取り囲むコア支持体１２に、冷却水が供給される冷却水
通路１２Ｐｉおよび冷却空気が供給される空気通路１２
ａｉを具備した金型冷却装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型部材を効率よく
冷却することができる射出成形装置の冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】射出成形装置においては、金型部材内に
形成されるキャビティからのガス抜きを確実にするため
に例えば、特開平７−０３２４２６号公報にも示される
ように、金型部材が多孔質金属材料で作られたものが提
案されている。

【０００３】このような多孔質金属材料で作られた金型
部材を一連の成形工程中において冷却する場合、その材
質の特性から冷却水等を直接的に金型部材内部に循環さ
せることが困難なので金型部材の冷却は、その金型部材
の周囲への放熱または熱伝導による自然冷却により行わ
れることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような自然冷却のみの場合、多孔質金属材料で作られた
金型部材、が十分にかつ均一に冷却されない虞がある。
かかる場合、金型部材が十分にかつ均一に冷却されない
状態で成形が繰り返されるとき、引き込みによるひけの
原因、あるいは、型開きの際、変形または反りの原因と
なる場合がある。

【０００５】このような場合、冷却性能を高めるために
多孔質材料で作られた金型部材の熱の蓄積が比較的小と
なるように型部材を小型化することも考えられるが、し
かし、多孔質材料で作られた金型部材は目詰まりを起こ
し易くなる場合があり小型化にも一定の限界がある。

【０００６】以上の問題点を考慮し、本発明は、型部材
を効率よく冷却することができる射出成形装置の冷却装
置であって、多孔質材料で作られた型部材を均一にかつ
効率良く冷却することができる射出成形装置の冷却装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る射出成形装置の冷却装置は、多孔質
金属材料で作られ成形品を形成する型部材を支持する型
支持部材に形成され冷却ガスを型部材に対し導く冷却ガ
ス通路と、型支持部材に形成され冷却媒体を循環させる
冷却媒体循環通路と、型部材の所定の冷却期間におい
て、冷却媒体循環通路に冷却媒体を供給する冷却媒体供
給部と、型部材の所定の冷却期間において、冷却ガス通
路に冷却ガスを供給する冷却ガス供給部とを備えて構成
される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図２は、本発明に係る射出成形装
置の冷却装置の一例を、それが適用された成形装置の要
部と共に示す構成図である。

【０００９】図２において、成形装置は、図示が省略さ
れるタイバーに固定される固定支持板４と、そのタイバ
ーに摺動可能に支持され固定支持板４に対して近接した
位置または離隔した位置をとる可動支持板２と、固定支
持板４と可動支持板２との間に配され、それぞれに固定
される固定側金型１６と、可動側金型６および８とを含
んで構成されている。

【００１０】固定側金型１６は、固定支持板４における
可動支持板２に対向する面に固定されている。固定側金
型１６における可動側金型８に対向する部分には、固定
側金型１８が配されている。固定側金型１８は、溶融さ
れた成形材料が注入されるキャビティの一部を形成する
凹部を有している。また、固定側金型１８の内部におけ
る凹部の周囲には、冷却水循環通路の一部を形成する冷
却水通路１８ａおよび１８ｂが形成されている。冷却水
通路１８ａおよび１８ｂは、それぞれ、冷却水循環装置
２０に接続される一方の冷却水循環通路に接続されてい
る。その冷却水循環装置２０は、一連の成形工程におけ
る所定の冷却期間に応じて所定の温度の冷却水を所定量
循環通路を通じて循環させるものである。冷却水循環装
置２０が接続される他方の冷却水循環通路は、後述する
コア支持体１２内に形成される複数の冷却水通路１２Ｐ
ｉに接続されている。また、固定側金型１６および固定
側金型１８には、固定側金型１８の凹部に連通するスプ
ール１５、ランナおよびゲート（図２では図示されてい
ない）が形成されている。スプール１５の一端には、図
示が省略される射出装置のノズルが連結されるスプール
ブッシュが設けられている。

【００１１】一方、可動支持板２は、図示が省略される
型締めシリンダ部のロッドに連結されている。その型締
めシリンダ部が作動状態とされるとき、可動支持板２
は、図２に示されるように可動側金型６および８を伴っ
て固定支持板４に対し近接した位置、または、図３に示
されるように可動側金型６および８を伴って固定支持板
４に対し離隔した位置をとるように構成されている。

【００１２】可動側金型６は、その一端面が可動支持板
２における固定支持板４に対向する面に固定されてい
る。また、可動側金型６の他端面には、可動側金型８
が、固定されている。可動側金型８の凹部８ａには、コ
ア支持体１２を内蔵するコア支持体固定部材１０が嵌合
されている。

【００１３】コア支持体固定部材１０は、例えば、合金
鋼で作られ（ＮＡＫ５５：大同特殊鋼製）図１に拡大さ
れて示されるように、コア支持体１２が嵌合される凹部
１０ａを有している。凹部１０ａの底面部には、図５に
示されるように、後述するコア支持体１２と協働して冷
却ガス供給路を形成する複数の溝が形成されている。複
数の溝は、互いに平行に所定距離離隔して形成される溝
１０Ｇａおよび１０Ｇｄと、溝１０Ｇａの両端部にそれ
ぞれ連結して形成されるＨ状の溝１０Ｇｃおよび１０Ｇ
ｂと、溝１０Ｇｄの両端部にそれぞれ連結して形成され
るＨ状の溝１０Ｇｆおよび１０Ｇｅと、溝１０Ｇａと１
０Ｇｄとを連結する溝１０Ｇｈとを含んでなる。

【００１４】Ｈ状の溝１０Ｇｃは、その二つの溝に対し
それぞれ垂直に交わる溝における略中央部に溝１０Ｇａ
の一端が連結されている。また、Ｈ状の溝１０Ｇｂは、
その二つの溝に対しそれぞれ垂直に交わる溝における略
中央部に溝１０Ｇａの他端が連結されている。

【００１５】Ｈ状の溝１０Ｇｅは、その二つの溝に対し
それぞれ垂直に交わる溝における略中央部に溝１０Ｇｄ
の一端が連結されている。また、Ｈ状の溝１０Ｇｆは、
その二つの溝に対しそれぞれ垂直に交わる溝における略
中央部に溝１０Ｇｄの他端が連結されている。

【００１６】溝１０Ｇｈの略中央部には、可動側金型８
の内部に形成される空気供給路２４の一端に連通する透
孔１０ｂが開口している。

【００１７】コア支持体固定部材１０の底面に当接され
るコア支持体１２には、図１に示されるように、その厚
さ方向に貫通する複数の空気通路１２ａｉ（ｉ＝１〜１
６）が形成されている。各空気通路１２ａｉは、コア支
持体固定部材１０における各溝１０Ｇｂ、１０Ｇｃ、１
０Ｇｆ、および１０Ｇｅの各端部に対応した位置にそれ
ぞれ形成されている。

【００１８】従って、コア支持体固定部材１０の底面と
コア支持体１２の当接面とにより空気供給路２４の一端
に連通する空気供給路が形成されることとなる。

【００１９】また、コア支持体１２は、比較的高い熱伝
導率を有する例えば、合金鋼（ＨＲ７５０：（株）神戸
製鋼所製）で作られており、コア型１４が嵌合される凹
部１２ｃを有している。その凹部１２ｃの一部を形成す
る底部には、図４に示されるように、各空気通路１２ａ
ｉの一端が開口している。従って、コア支持体１２の各
空気通路１２ａｉを通じて空気供給路２４からの冷却空
気がコア型１４に供給されることとなる。

【００２０】また、コア支持体１２の各空気通路１２ａ
ｉの相互間、および、コア支持体１２の両端には、図１
および図４に示されるように、それぞれ、冷却水循環装
置２０からの冷却水が循環される冷却水通路１２Ｐｉ
（ｉ＝１〜５）が形成されている。冷却水通路１２Ｐｉ
は、互いに平行に形成されている。また、各冷却水通路
１２Ｐｉの両端は、それぞれ、冷却水循環通路に接続さ
れている。

【００２１】コア型１４は、例えば、多孔質金属材料、
ポーセラックスII（ＰＭ３０：新東工業（株）製）で作
られている。コア型１４の厚さは、射出圧力に応じた許
容応力を満足するように極力薄く設定されている。コア
型１４とコア支持体１２とは、互いに研磨合わせされて
嵌合されている。これにより、コア型１４とコア支持体
１２との相互間の熱伝導が良好となる。コア型１４は、
固定側金型１８に対向する部分にキャビティを固定側金
型１８の凹部と協働して形成する凹部を有している。

【００２２】かかる構成において、図２に示されるよう
に、可動側金型８が固定側金型１６に対し当接され型締
めが行われるとき、スプール１５を通じて溶融した成形
材料が注入され、所定期間、保圧された後、冷却され
る。その冷却の場合、冷却水循環装置２０が作動状態と
され、冷却水が冷却水循環通路を通じて冷却水通路１２
Ｐｉに供給される。これにより、コア型１４は、冷却水
の循環により強制的に所定温度まで均等に効率よく冷却
されることとなる。

【００２３】次に、図６に示されるように、可動側金型
８が固定側金型１６に対し離隔され、型開きが行われ
る。その際、成形された成形品３０が可動側金型８の移
動に伴ない突き出されるとき、冷却空気供給部２２が次
の型締め完了直前まで作動状態とされる。

【００２４】これにより、冷却空気が，冷却空気供給
路、空気供給路２４、透孔１０ｂ、溝１０Ｇａ〜１０Ｇ
ｈ、および、空気通路１２ａｉを通じてコア型１４に供
給されることとなる。

【００２５】従って、図６に示されるように、気流Ａｉ
がコア型１４を通過せしめられることにより、コア型１
４の表面温度が所定の温度まで冷却されることとなる。
特に圧肉部を有する成形品が成形される場合、そのコア
型１４の冷却効果を高めることとなる。

【００２６】その結果、成形材料から発生しコア型１４
の空孔に溜まったガスは、気流Ａｉにより除去されるの
で通気性回復処理（目詰まり防止処理）も兼ねることと
なる。

【００２７】なお、空気通路１２ａｉおよび冷却水通路
１２Ｐｉの数量は、それぞれ、上述の例に限られること
なく、射出圧および型締め圧により許容される強度に応
じて設定されてもよい。

【００２８】また、冷却空気供給部が、外気温度よりも
低い温度を有する冷却空気を使用することにより,さら
に冷却効率が高められることとなる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る射出成形装置の冷却装置によれば、多孔質金属材
料で作られ成形品を形成する型部材を支持する型支持部
材に形成され冷却ガスを型部材に対し導く冷却ガス通路
と、型支持部材に形成され冷却媒体を循環させる冷却媒
体循環通路とを備えるので多孔質材料で作られた型部材
を均一にかつ効率良く冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形装置の冷却装置の一例の
要部を、型部材とともに拡大して示す断面図である。

【図２】本発明に係る射出成形装置の冷却装置の一例の
全体構成を概略的に示す構成図である。

【図３】図２に示される例において動作説明に供される
断面図である。

【図４】図１に示されるIIII−IIII線に沿って示す断面
図である。

【図５】図１に示されるＶ−Ｖ線に沿って示す断面図で
ある。

【図６】図２に示される例における動作説明に供される
断面図である。

【符号の説明】

１０ コア支持体固定部材 １０ｂ 透孔 １０Ｇａ、１０Ｇｂ、１０Ｇｃ、１０Ｇｄ、１０Ｇｅ、
１０Ｇｆ、１０Ｇｈ溝 １２ コア支持体 １２ａｉ 空気通路 １２Ｐｉ 冷却水通路 １４ コア型 ２０ 冷却水循環装置 ２２ 冷却空気供給部 ２４ 空気供給路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質金属材料で作られ成形品を形成す
   る型部材を支持する型支持部材に形成され、冷却ガスを
   該型部材に対し導く冷却ガス通路と、 前記型支持部材に形成され冷却媒体を循環させる冷却媒
   体循環通路と、 前記型部材の所定の冷却期間において、前記冷却媒体循
   環通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、 前記型部材の所定の冷却期間において、前記冷却ガス通
   路に前記冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、 を具備して構成される射出成形装置の冷却装置。
2. 【請求項２】 前記型支持部材は、比較的熱伝導率の高
   い材料で作られていることを特徴とする請求項１記載の
   射出成形装置の冷却装置。
3. 【請求項３】 前記冷却ガスは、冷却空気であることを
   特徴とする請求項１記載の射出成形装置の冷却装置。
4. 【請求項４】 前記冷却媒体は、冷却水であることを特
   徴とする請求項１記載の射出成形装置の冷却装置。
5. 【請求項５】 前記型支持部材と前記型部材とは、互い
   に研磨された嵌合面により嵌合されていることを特徴と
   する請求項１記載の射出成形装置の冷却装置。
6. 【請求項６】 冷却ガス供給部における前記所定期間
   は、型開き開始から型締め直前までの期間であることを
   特徴とする請求項１記載の射出成形装置の冷却装置。
7. 【請求項７】 冷却ガス通路からの冷却ガスは、成形品
   を成形するキャビティを有する前記型部材内を貫通する
   ことを特徴とする請求項１記載の射出成形装置の冷却装
   置。