JP2001315167A - 金 型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の成形機や型締め駆動装置を使用するこ
となく、薄肉の板状体を簡易に成形できる金型を提供す
る。 【解決手段】 固定型1と、固定型1に内蔵される第一の
スプル10と、固定型1に対してスライドする可動型20
と、固定型1と可動型20との間に介在されて型締め時に
可動型20との間に製品形成部32を形成するスライド可能
なピストンプレート30と、ピストンプレート30に内蔵さ
れて型締め時に第一のスプル10からの樹脂を製品形成部
32にゲート41を介し注入する複数の第二のスプル40とを
備える。固定型1を、固定側取付板2と、固定側取付板2
に支持されてピストンプレート30に接触するスライド可
能な固定側型板3とに分割し、ピストンプレート30の固
定側型板3との接触面に、第一、第二のスプル10・40の
間に介在する樹脂溜まり36を形成する。そして、樹脂溜
まり36の投影面積を製品形成部32の面積よりも広くし、
製品形成部32への樹脂の充填前に樹脂溜まり36を樹脂で
満たしてその圧力でピストンプレート30を可動型20側に
スライドさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用の金型
に関し、より詳しくは、薄肉の板状体の成形等に好適な
金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、射出成形の分野においては、様々
な物品の成形が要望されているが、その一つとして、薄
肉の板状体の成形があげられる。この薄肉の板状体、特
に肉厚が１ｍｍに満たない広面積で薄肉の板状体は、そ
の薄さや樹脂の流動性(例えば、ＰＶＣは流動性が良く
ない)の観点から通常の射出成形が非常に難しい。この
ような薄肉の板状体を射出成形する場合には、従来、射
出速度の高速な専用の成形機を使用するか、あるいは金
型を完全に閉じず、樹脂を射出した後に専用の型締め駆
動装置で型閉めして冷却前の樹脂を圧縮し、薄肉の板状
体を成形するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、肉厚が１ｍｍに
満たない広面積で薄肉の板状体を成形する場合には、以
上のように専用の成形機又は型締め駆動装置を使用しな
ければならないので、汎用の成形機を使用して薄肉の板
状体を実験等を目的に手軽に成形するのが実に困難であ
るという問題がある。

【０００４】本発明は、上記に鑑みなされたもので、専
用の成形機や型締め駆動装置を使用することなく、薄肉
の板状体を簡易に成形することのできる金型を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、上記課題を達成するため、固定型と、この固定
型に設けられる第一の樹脂通路と、該固定型に相対して
移動する可動型と、該固定型と該可動型との間に介在さ
れて型締め時に可動型との間に製品形成部を形成する型
開き方向に移動可能なピストンプレートと、このピスト
ンプレートに設けられて型締め時に上記第一の樹脂通路
からの樹脂を該製品形成部にゲートを介して注入する第
二の樹脂通路とを含んでなるものであって、上記固定型
を、固定側取付板と、この固定側取付板に支持されて上
記ピストンプレートに接触する型開き方向に移動可能な
固定側型板とに分割し、該ピストンプレートの該固定側
型板との接触面に、上記第一、第二の樹脂通路の間に介
在する樹脂溜まりを形成し、この樹脂溜まりの投影面積
を上記製品形成部の面積よりも広くし、該製品形成部へ
の樹脂の充填前に該樹脂溜まりを樹脂で満たしてその圧
力で上記ピストンプレートを上記可動型方向に移動させ
るようにしたことを特徴としている。

【０００６】なお、上記固定型の固定側型板と上記可動
型のいずれか一方に可撓性の係合部材を取り付け、他方
には係合部材に引っかかる被係合部材を取り付け、該固
定側型板から上記樹脂溜まり内にロックピンを突出させ
ることが好ましい。また、上記ピストンプレートに、上
記製品形成部内に突出する内部突出しピンを型開き方向
に進退動可能に取り付け、この内部突出しピンを上記可
動型側の突出しピンと対向させると良い。

【０００７】ここで、特許請求の範囲における樹脂は、
熱可塑性(例えば、ＰＡ、ＰＣ、ＰＥＴ等)でも良いし、
熱硬化性でも良い。第二の樹脂通路やロックピンは単数
複数いずれでも良い。また、係合部材は、固定型の固定
側型板に取り付けられるものでも良いし、可動型に取り
付けられるものでも良い。被係合部材についても同様で
ある。さらに、本発明に係る金型は、主に薄肉の板状体
の成形に使用されるが、板状体以外の成形に使用するこ
ともできるし、あるいは厚肉の成形品の成形にも使用す
ることができる。この金型は、横型の成形機に取り付け
ることもできるし、縦型の成形機に取り付けることも可
能である。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、樹脂溜まり
に流動性の樹脂が略完全に充填されると、樹脂は、樹脂
溜まり、第二の樹脂通路、及びゲートを流れて製品形成
部に注入される。この際、ゲートにおける圧力損失が大
きいので、製品形成部の樹脂に伝わる圧力は小さくな
る。このような状態で樹脂が注入されると、製品形成部
に樹脂が充填される前に樹脂溜まりの樹脂が圧力媒体と
して機能してピストンプレートを可動型方向に移動さ
せ、製品形成部の樹脂が圧縮される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態を説明すると、本実施形態における金型
は、図１ないし図１２に示すように、図示しない成形機
の射出側に固定される固定型１と、この固定型１の中央
部に内蔵される略円錐台形の第一のスプル１０と、固定
型１に相対して左右にスライドする可動型２０と、固定
型１と可動型２０との間に介在される型開き方向(図１
や図３の左右方向)にスライド可能なピストンプレート
３０と、このピストンプレート３０の略中央部に所定の
間隔をおき並べて内蔵される複数の第二のスプル４０と
を備え、肉厚が１ｍｍに満たない広面積で薄肉の板状体
Ｐを成形する。

【００１０】固定型１は、成形機取り付け用の固定側取
付板２と、この固定側取付板２に支持されてピストンプ
レート３０の裏面外周縁に接離する型開き方向にスライ
ド可能な固定側型板３とから積層構成されている。固定
側取付板２は、少なくとも２０ｍｍ以上の板厚に形成さ
れ、中央部の孔に第一のスプル１０に連通するロケート
リング４が嵌着されており、このロケートリング４が成
形機のノズルタッチを円滑化するよう機能する。この固
定側取付板２の上端部には、固定側型板３用のガイド支
持ピン５の一部が植設され、このガイド支持ピン５の残
部の拡径頭部等が図１等の左方向に指向している。

【００１１】固定側取付板２の略中央部には、複数のロ
ックピン６が所定の間隔をおき並べて植設され、この複
数のロックピン６のピン部分が固定側型板３を遊貫突出
する。各ロックピン６の先端部は、略円錐台状に形成さ
れ、可動型２０方向に向かうにしたがい徐々に広がる。
また、固定側型板３は、上端部にガイド支持ピン５用の
嵌合孔が穿設され、上端面には図５や図７に示す被係合
ピン７が立設されている。

【００１２】可動型２０は、図１等に示すように、成形
機取り付け用の可動側取付板２１と、この可動側取付板
２１に対向する可動側型板２２と、この可動側型板２２
表面の製品形成面２３から板状体Ｐを複数の突出しピン
２４で取り出す図１の左右方向にスライド可能な突出し
板２５と、可動側取付板２１と可動側型板２２との間に
介在されて板状体Ｐの突出し距離を確保する複数のスペ
ーサブロック２６とから構成されている。可動側型板２
２は、基本的には断面略凹字形に形成され、上端面に
は、図５や図７に示す可撓性・弾性の係合片２７が装着
されており、この係合片２７の先端部の丸い突起が型開
きの開始時に被係合ピン７に係止する。

【００１３】ピストンプレート３０は、図１に示すよう
に、断面略凸字形に形成され、可動型２０に複数のガイ
ドピン３１を介してスライド可能に支持されており、型
締め時に可動側型板２２表面の製品形成面２３との間に
製品形成部３２を形成する。このピストンプレート３０
の表面は、可動側型板２２の製品形成面２３に隙間を介
して対向する製品形成面３３に形成されている。ピスト
ンプレート３０の表面側の複数の取付孔には図２に示す
ように、製品形成面３３から突出する断面略Ｔ字形の内
部突出しピン３４がコイルバネ３５を介し並べて内蔵さ
れ、各内部突出しピン３４が型開き方向に進退動可能な
状態で可動型２０側の突出しピン２４と対向している。

【００１４】ピストンプレート３０の固定側型板３と接
触する裏面(接触面)には図２や図１０等に示すように、
第一のスプル１０に連通する断面略皿形の樹脂溜まり３
６が凹み形成され、この中空の樹脂溜まり３６には複数
のロックピン６の先端部が含まれており、各ロックピン
６の先端部が成形時に樹脂に囲まれるようになってい
る。樹脂溜まり３６は、その投影面積が反対側に位置す
る製品形成部３２の面積の１０倍、あるいは略１０倍以
上となるよう形成されている。

【００１５】さらに、各第二のスプル４０は、図１や図
１０等に示すように、断面略円錐形に形成され、第一の
スプル１０に樹脂溜まり３６を介して連通するととも
に、ロックピン６と対向している。各第二のスプル４０
は、縮径の先端が製品形成部３２に先細りのゲート４１
を介して連通し、型締め時に第一のスプル１０から樹脂
溜まり３６を通過して流動してきた樹脂を製品形成部３
２にゲート４１を介し注入するよう機能する。

【００１６】上記構成において、肉厚が１ｍｍに満たな
い広面積で薄肉の板状体Ｐを成形する場合には、先ず、
金型のピストンプレート３０を成形機の射出シリンダ側
(図１の右方向)に寄せ、固定型１と可動型２０とを型締
めして製品形成部３２を区画形成し、射出シリンダから
固定型１に溶融したＰＶＣ等の樹脂を射出する。する
と、図１に示すように、樹脂の一部が第一のスプル１０
を通過して樹脂溜まり３６に流入してこれを満たすとと
もに、樹脂の残部が樹脂溜まり３６、各第二のスプル４
０、及びゲート４１を順次通過して製品形成部３２に圧
入される。この際、樹脂は、樹脂溜まり３６を完全に満
たすが、図２に示すように、製品形成部３２を完全には
満たさない。

【００１７】樹脂溜まり３６に樹脂が完全に充填される
と、樹脂は、図３や図４に示すように、樹脂溜まり３
６、各第二のスプル４０、及びゲート４１を順次通過し
て製品形成部３２に圧入され、突出していた複数の内部
突出しピン３４がコイルバネ３５を圧縮しつつ後退して
製品形成面３３と面一となる。この際、ゲート４１での
圧力損失が大きいので、製品形成部３２の樹脂に伝わる
圧力は小さくなる。このような状態で樹脂がさらに射出
されると、製品形成部３２に樹脂が充填される前に樹脂
溜まり３６の樹脂の圧力でピストンプレート３０が可動
型２０方向にスライドする。

【００１８】このとき、ピストンプレート３０の製品形
成部３２と樹脂溜まり３６の面積の相違からパスカルの
原理(液体を容器中に密閉し、この一部に圧力を加えた
とき、液体を粘性、圧縮性を無視した完全液体と仮定す
ると、圧力は全ての部分にそのまま伝わる、という原
理)に基づく増圧がなされ、製品形成部３２の樹脂は、
ピストンプレート３０で押圧され、樹脂に製品形成面２
３・３３の形状が強く転写される。こうして樹脂に製品
形成面２３・３３の形状を転写したら、金型内を流れる
図示しない冷却水で樹脂を充分に冷却固化させ、薄肉の
板状体Ｐを成形する。この際、係合片２７と被係合ピン
７とは、図５に示すように、係止可能な関係を維持して
いる。

【００１９】次いで、板状体Ｐの冷却固化を確認した
ら、図６に示すように、可動型２０をスライドさせて固
定型１と可動型２０とを型開きする。この際、図７に示
すように、離れる係合片２７の先端部が被係合ピン７に
係止するので、可動型２０の開放に伴い固定型１の固定
側型板３が引っ張られて開き始める。また、樹脂溜まり
３６で固化した樹脂は、図８に示すように、複数のロッ
クピン６の円錐台を呈した先端部と一体化してゲート４
１が切断可能となり、樹脂溜まり３６から分離して固定
側型板３に支持される。

【００２０】こうして固定型１と可動型２０とを型開き
し、固定側型板３が開き始めると、固定側型板３がガイ
ド支持ピン５の拡径頭部に接触して停止(図９参照)し、
複数のロックピン６の先端部が固化した樹脂から抜け外
れる。さらに、可動型２０がスライドすると、バネ性の
係合片２７が撓んで被係合ピン７から外れ、可動型２０
が所定の位置までスライドして停止する(図１０参照)。

【００２１】そして、突出し板２５が固定型１方向にス
ライドして板状体Ｐを離型するとともに、ピストンプレ
ート３０が板状体Ｐを介して固定型１方向にスライド
(図１１参照)し、その後、各内部突出しピン３４がコイ
ルバネ３５の復帰で前進し、ピストンプレート３０と板
状体Ｐとが分離する(図１２参照)。この分離により、板
状体Ｐと樹脂溜まり３６で固化した樹脂とを金型から脱
型することが可能となる。

【００２２】上記構成によれば、射出シリンダから固定
型１に溶融した樹脂を射出し、樹脂の温度が下がる前に
樹脂を圧縮して薄肉の板状体Ｐを成形するので、専用の
成形機又は型締め駆動装置を使用する必要性が全くな
い。したがって、通常の成形機を使用して肉厚が１ｍｍ
に満たない広面積で薄肉の板状体Ｐを実験等を目的にき
わめて手軽に射出成形することができる。また、パスカ
ルの原理に基づき、大きな圧縮力で樹脂を圧縮するの
で、例え樹脂の流動性が悪くても、きわめて良好な射出
成形が大いに期待でき、しかも、専用の油圧圧縮機構を
なんら必要としないので、金型の構成の著しい簡素化を
図ることができる。

【００２３】また、ロックピン６の先端部が略円錐台状
に形成されて可動型２０方向に向かうにしたがい徐々に
拡開するので、固化した樹脂からきわめて容易に外れる
ことがない。さらに、各内部突出しピン３４が突出しピ
ン２４と対向するので、取り出し時に板状体Ｐが不必要
に屈曲して外観を損ねることがない。さらにまた、金型
が基本的には３プレート構造なので、ゲート４１の位置
を任意に設置したり、ゲート４１の切断に人手を必要と
しない。

【００２４】なお、上記実施形態では単一のガイド支持
ピン５を示したが、複数本のガイド支持ピン５を使用し
ても良い。係合片２７は、Ｌ字状にしたり、Ｊ字状等に
屈曲形成することもできる。また、ピストンプレート３
０のガイドピン３１も、２本でも４本でも良い。樹脂溜
まり３６は、断面略皿形でも良いし、断面略半楕円形等
でも良い。さらに、第二のスプル４０は、直線状でも良
いが、Ｌ字状やクランク状等の他形状とすることも可能
である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、専用の成
形機や型締め駆動装置を使用することなく、汎用の成形
機を使用して薄肉の板状体をも成形することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型の実施形態における固定型と
可動型とを型締めして製品形成部を形成し、固定型に溶
融した樹脂を射出する状態を示す断面説明図である。

【図２】本発明に係る金型の実施形態における樹脂が製
品形成部の一部に充填された状態を示す拡大断面説明図
である。

【図３】本発明に係る金型の実施形態における樹脂が樹
脂溜まり、各第二のスプル、及びゲートを通過して製品
形成部に圧入され、内部突出しピンが後退して製品形成
面と面一となる状態を示す断面説明図である。

【図４】図３の要部拡大断面説明図である。

【図５】本発明に係る金型の実施形態における薄肉の板
状体成形時の係合片と被係合ピンとの関係を示す説明図
である。

【図６】本発明に係る金型の実施形態における固定型と
可動型とを型開きする状態を示す断面説明図である。

【図７】本発明に係る金型の実施形態における型開き時
の係合片と被係合ピンとの関係を示す説明図である。

【図８】本発明に係る金型の実施形態における固化した
樹脂と複数のロックピンとが一体となる状態を示す要部
拡大説明図である。

【図９】本発明に係る金型の実施形態における固定側型
板がガイド支持ピンの拡径頭部に密嵌停止する状態を示
す断面説明図である。

【図１０】本発明に係る金型の実施形態における係合片
が屈曲して被係合ピンから外れ、可動型がスライドして
停止する状態を示す断面説明図である。

【図１１】本発明に係る金型の実施形態における突出し
板が固定型方向にスライドし、ピストンプレートが板状
体を介して固定型方向にスライドする状態を示す断面説
明図である。

【図１２】本発明に係る金型の実施形態におけるピスト
ンプレートと板状体とが分離する状態を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 固定側取付板 ３ 固定側型板 ６ ロックピン ７ 被係合ピン(被係合部材) １０ 第一のスプル(第一の樹脂通路) ２０ 可動型 ２１ 可動側取付板 ２２ 可動側型板 ２４ 突出しピン ２７ 係合片(係合部材) ３０ ピストンプレート ３４ 内部突出しピン ３６ 樹脂溜まり ４０ 第二のスプル(第二の樹脂通路) ４１ ゲート Ｐ 板状体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と、この固定型に設けられる第一
   の樹脂通路と、該固定型に相対して移動する可動型と、
   該固定型と該可動型との間に介在されて型締め時に可動
   型との間に製品形成部を形成する型開き方向に移動可能
   なピストンプレートと、このピストンプレートに設けら
   れて型締め時に上記第一の樹脂通路からの樹脂を該製品
   形成部にゲートを介して注入する第二の樹脂通路とを含
   んでなる金型であって、 上記固定型を、固定側取付板と、この固定側取付板に支
   持されて上記ピストンプレートに接触する型開き方向に
   移動可能な固定側型板とに分割し、該ピストンプレート
   の該固定側型板との接触面に、上記第一、第二の樹脂通
   路の間に介在する樹脂溜まりを形成し、この樹脂溜まり
   の投影面積を上記製品形成部の面積よりも広くし、該製
   品形成部への樹脂の充填前に該樹脂溜まりを樹脂で満た
   してその圧力で上記ピストンプレートを上記可動型方向
   に移動させるようにしたことを特徴とする金型。
2. 【請求項２】 上記固定型の固定側型板と上記可動型の
   いずれか一方に可撓性の係合部材を取り付け、他方には
   係合部材に引っかかる被係合部材を取り付け、該固定側
   型板から上記樹脂溜まり内にロックピンを突出させた請
   求項１記載の金型。
3. 【請求項３】 上記ピストンプレートに、上記製品形成
   部内に突出する内部突出しピンを型開き方向に進退動可
   能に取り付け、この内部突出しピンを上記可動型側の突
   出しピンと対向させた請求項１又は２記載の金型。