JP2002052580A - 中空成形品の成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外周に樹脂の流れと直行方向に凹凸部を有する
中空成形品４の凸部４ａの表面にジェッティングを防止
する試作テストにおいて，ガス射出成形機に取り付けた
金型が開口様態で，金型から堰部材を取り除いて堰の形
状調整と堰の位置調整を行いながらジェッティング防止
テストができる中空成形品の成形金型を提供する。 【解決手段】型本体１のキャビティ３に堰部材５を付設
した堰部装着部材６が設けられており，堰部装着部材６
は入れ子７に係合されている。入れ子７は型本体１に設
けられた入れ子固定部１ａで固定される。金型が開口様
態で，入れ子固定部１ａを取外し，入れ子７から堰部装
着部材６を取外すことにより，堰部材５に設けられた突
起部９形状の調整が行え，且つ，堰部材５がキャビティ
３内で位置調整ができるように配設させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，溶融樹脂を金型のキャ
ビティに圧入した後，更に加圧ガスを金型のキャビティ
に圧入して中空成形品を成形するガス射出成形法におい
て，ジェッティングが発生し易い形状を有する中空成形
品を成形するためのガス射出成形用金型であって，ガス
射出成形機に金型を取り付けた様態で，堰部材５に設け
られた突起部９の形状および突起部９の位置を調整する
ことで，樹脂ゲートから溶融樹脂が多方向へ流れる流れ
の方向を調整しながらジェッティングの防止テストを行
うことができる成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】成形品の内部を中空にして成形品を所定
の肉厚まで薄くし，成形サイクルの向上，材料費の削減
等の効果を高める成形方法としてはガス射出成形法が知
られている。このガス射出成形方法により，図４（１）
〜（８）に示すような中空成形品４の外周に樹脂流れに
直行方向に凹凸部を有する形状であり，該凹凸部の凸部
４ａの表面が摺動面の役目を果たすような中空成形品４
の場合，凸部４ａの表面にジェッティングによる縞模様
等の傷が付くのを防止するために樹脂ゲート径の太さを
変化させたり，樹脂ゲートから溶融樹脂を射出する時間
とガス注入口からガスを注入する時間の差のタイミング
を変化させたり，溶融樹脂を射出する射出圧力，射出速
度やガス注入圧力等を変化させて，ジェッティングを防
止するために様々な方法が講じられている。

【０００３】この場合，中空成形品の外周が平面的であ
り，凹凸部がないものについてはジェッティングの防止
に必要な成形条件の設定までの試作テストが比較的に少
回数で見出すことができ良好な中空成形品が得られる
が，図４（１）〜（８）に示すような中空成形品４の外
周に樹脂の流れと直行方向に凹凸部を有する場合には，
凹凸部肉厚の断面積の変化で中空成形品４の凸部４ａの
表面に樹脂ゲートの部分から樹脂の流れ方向に沿ってジ
ェッティングによる縞模様の傷が発生し易く，このジェ
ッティングを和らげるには非常にシビアな成形条件を設
定することが必要となり，成形管理に困難を伴ってい
る。

【０００４】一方，金型の構造においても，図５（１）
〜（３）に示すように金型を構成する下部金型１０のキ
ャビティ１０ａ内に円柱状の突起１０ｂを直接設けて，
樹脂ゲートからキャビティ１０ａに溶融樹脂が射出する
際に，溶融樹脂の流れが多方向へ分散させることでジェ
ッティングを防止する方法が特開平１１−１９２６４４
号公報等に開示されているが，この場合，中空成形品の
外周が平面的であり，凹凸部が樹脂流れと平行方法にあ
るものついては，下部金型１０に直接設けられた円柱状
の突起１０ｂが単純な形状でも比較的良好な中空成形品
が得られることが多い。

【０００５】しかしながら，図４（１）〜（８）に示す
ような中空成形品の外周に樹脂の流れと直行方向に凹凸
部を有する場合には，凹凸部肉厚の断面積の変化で樹脂
ゲートの部分から樹脂の流れ方向に複雑な流れ変化が生
じ，このためにジェッティングを防止する最適な条件，
すなわち下部金型１０に直接設けられた円柱状の突起１
０ｂがどのような形状をもってすれば最適かを見出すま
でには様々な形状を示す突起１０ｂで試作テストが必要
となり，この度毎にガス射出成形機から金型を取付，取
外す作業が必要となりこれに要する経費と，金型本体を
取外した後金型の突起１０ｂ形状の追加工費の負担がか
かる。そのためにある程度ジェッティングを和らげた設
定条件を見出した段階で成形を行い，金型から取り出さ
れた中空成形品の凸部表面の縞模様等の傷をバフ仕上げ
を施して無くしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のような，外周に
樹脂の流れと直行方向に凹凸部を有する中空成形品４の
凸部４ａの表面にジェッティングを防止するために，金
型，成形条件等の設定を行うに必要な試作テストにおい
て，ガス射出成形機から金型の取付け取外しに要する作
業経費の削減，テスト回数の低減，堰形状の追加工費の
削減および中空成形品の仕上工程の省略化を図るため
に，ガス射出成形機から金型を取付，取外す作業をなく
し，ガス射出成形機に取り付けた金型が開口様態で，金
型から堰部材を取り除いて堰の形状調整と堰の位置調整
を行いながらジェッティング防止テストができる中空成
形品の成形金型を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，図１（１）〜（３）に示すように金型を構
成する型本体１のキャビティ３の所定位置に，堰部材５
を付設した堰部装着部材６が設けられており，該堰部材
５には堰８の役目をする突起部９が設けられている。堰
部材５を付設した堰部装着部材６は入れ子７に係合され
ている。図２（２）示すように堰部装着部材６には凹部
溝６ａが設けられており，該凹部溝６ａは，図３（２）
示す入れ子７に設けられた凸部７ａに嵌合されている。
該嵌合部を介して堰部装着部材６は所定範囲で移動可能
にしている。

【０００８】これによって本発明は金型が開口様態にお
いて，型本体１から堰部装着部材６を取外し，堰部装着
部材６に付設した堰部材５を取外すだけで堰部材５に設
けられた突起部９形状の調整加工が行え，且つ，堰部装
着部材６に付設した堰部材５がキャビティ３内で位置調
整ができる。これによりガス射出成形機に金型を取付け
た様態でジェッティングを防止するために，堰部材５に
設けられた突起部９形状がどのような形状が最適か，あ
るいは突起部９がキャビティ３内でどのような位置が最
適かテストを行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下，本発明について詳細に説明
する。本発明のガス射出成形用金型は，ジェッティング
が発生し易い形状を有する中空成形品を対象としてお
り，例えば，外周に樹脂の流れと直行方向に凹凸部を有
する中空成形品をガス射出成形する場合において，凹凸
部の凸部にジェッティングによる縞模様等の傷が付くと
相手側にダメージを与える成形品，例えばフイルム現像
装置のフイルム搬送ガイド部品，プリンターの用紙送り
ローラー部品，ＯＡ機器のローラー部品等の凸部を摺動
する部品が挙げられる。

【００１０】上記ような外周に樹脂の流れと直行方向に
凹凸部を有する等の複雑な形状をした中空成形品の凸部
の表面にジェッティングによる縞模様の発生が予測され
る中空成形品をガス射出成形するような場合，あらかじ
め樹脂流動解析を行い，この流動解析データーにしたが
い金型に堰を設け，樹脂ゲートからキャビティ内に溶融
樹脂が射出する際に溶融樹脂の流れが多方向へ分散させ
ることでジェッティングを防止する方法がある。

【００１１】しかしながら，流動解析データーで推測し
た堰の形状ではジェッティングの防止が思惑通りにいか
ず，必要に応じて試行テストを通して堰の形状が決定さ
れる。この場合，試行テスト毎にガス射出成形機から金
型を取外し，金型に設けられた堰の形状を追加工する作
業が必要であり金型の取外し取付作業に要するトータル
時間が非効率的であり，経費削減の妨げとなっている。

【００１２】従って，本発明では，堰の形状を決定する
に必要な試行テストを行う際に従来行われている金型を
取外す作業を無くし，ガス射出成形機に金型を取り付け
られた様態で，型本体１のキャビティ３に設けられた堰
部材５の突起部９形状および突起部９の位置を調整しな
がら試行テストをできることを特徴としている。

【００１３】本発明の実施様態について添付図面を参照
に説明する。図２（２）の断面図に示すように，堰部材
５は堰部装着部材６に付設しており，堰部装着部材６の
端面から突起した突起部９の形状が中空成形品において
は堰８となり凹部形状を示す。突起部９の突起高さは型
締め時にキャビティ３内で溶融樹脂が流れる適切な所定
高さに設定する。また，堰部材５の突起部９の横，長
さ，高さは共にキャビティ３内で変えることができる。
例えば図２（１）〜（３）に示す堰部材５に設けた突起
部９，図２（４）〜（５）に示す堰部材５ａに設けた突
起部９ａあるいは図２（６）〜（７）に示す堰部材５ｂ
に設けた突起部９ｂの形状等を予め準備あるいは突起形
状を追加工しながら試作テストを実施する。

【００１４】図２（１）〜（３）に示すように堰部装着
部材６には，一対の凹部溝６ａおよび複数の長孔座ぐり
６ｂが設けられている。堰部材５は堰部装着材６に付設
しており，ネジ等で取付取外し可能にしている。一方，
図３（１）〜（２）に示すように入れ子７には，堰部装
着部材６に設けられた一対の凹部溝６ａと対応する凸部
７ａと複数のネジ孔７ｂが設けられている。堰部材５が
キャビティ３内で移動できるように長孔座ぐり６ｂとネ
ジ孔７ｂにはあそびが設けられており，堰部装着部材６
と入れ子７はネジ等で取付取外し可能にしている。

【００１５】図３（３）〜（４）に示すように堰部装着
部材６に設けられた一対の凹部溝６ａは，入れ子７に設
けられた凸部７ａに嵌合しており，凹部溝６ａは凸部７
ａ上で移動可能にしている。入れ子７に嵌合された堰部
装着部材６は，本型１のキャビティ３内に堰部材５が収
まる位置で入れ子７に固定される。また，入れ子７は，
図１（１）〜（２）に示すように入れ子固定部１ａで固
定された後に試作テストを実施する。

【００１６】試作テストにおいて，ガス射出成形機に金
型を取付けた様態でキャビティ３内で堰部材５に設けた
突起部９形状と，堰部材５を付設した堰部装着部材６の
位置を変化させながらジェッティング防止テストを行う
が，堰部材５に設けた突起部９形状を調整加工する際に
は金型を開口し，図１（１）〜（３）に示す本体１の開
口面側に設けた入れ子固定部１ａを取外し，次いで入れ
子７に取り付けた堰部装着部材６を取外す。取外された
堰部装着部材６から堰部材５を取外し，堰部材５に設け
た突起部９形状を調整加工するか，あるいは予め準備し
た堰部材５と取り換えてテストを行いながらジェッティ
ング防止効果大の突起部９形状を設定する。

【００１７】前記突起部９形状を設定後，効果的な突起
部９形状の位置調整を行うが，堰部材５を付設した堰部
装着部材６の位置調整は，入れ子７に設けられた凸部７
ａ上で行いながら最適な位置を見出した段階で，堰部装
着部材６は入れ子７にネジ等で固定されるが，更にノッ
クピン等で固定することもできる。堰部装着部材６を入
れ子７に固定後，堰部装着部材６と入れ子７は入れ子固
定部１ａで更に固定する。

【００１８】本発明において堰部材５に設けられた突起
部９の形状は，図示していないが中空成形品の形状如何
によりキャビティー内であれば円形，楕円形，湾曲形，
波形等あらゆる形状を用いることができ，堰部材５の配
置は金型を構成する固定型または移動型の何れかに設け
ることができる。また，堰部材５は樹脂ゲートと，樹脂
ゲートから始めに存在する凸部の間に設ける方がジェッ
ティングの防止効果が大きい。

【００１９】

【実施例】本発明について，実施例を用いて詳細に説明
する。図４（１）〜（８）に示す，フイルム現像装置の
フイルム搬送ガイド部品を以下に示す主条件でガス射出
成形した。（１）成形品の略サイズ：Ｌ３６０ｍｍ，凹
部Ｗ３５ｍｍ，凸部Ｗ４４ｍｍ，凹部Ｈ１２ｍｍ，凸部
Ｈ２２ｍｍ，凹部肉厚２．５ｍｍ，凸部肉厚３．５ｍｍ
（２）成形機：３５０トン ガス射出成形機（３）成形
条件：射出圧力 ７８４０ＭＰａ，射出時間 １０秒，
ガス圧縮量 ５５ｍｍ，ガス保圧時間 ６０秒，金型温
度 ４０℃，樹脂温度 ２５０〜２８０℃，（４）使用
材料： ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）［三菱ガ
ス化学製ユピエースＡＨ４０・９００１］

【００２０】（実施例１）は，図４（１）〜（２）に示
すように中空成形品には，樹脂ゲート位置ａから樹脂流
れ方向ｃに対して直交方向に凹凸部形状を有している。
中空成形品の樹脂ゲート位置ａと，樹脂流れ方向に対し
て最初に存在する凸部４ａの間に予め流動解析データー
で推測した突起部９形状を設けられた堰部材５を用いて
形成された堰８でテストした中空成形品。テスト結果，
最初の凸部４ａの表面に，図示していないがジェッティ
ングによる２ヶ所の爪があたる傷と縞模様が発生した。

【００２１】（実施例２）は，図４（３）〜（４）に示
すように，堰８ａを用いたテスト中空成形品。堰８ａの
形状は，実施例１で用いた堰部材５を取外し突起部９の
端面を追加工した形状を用いている。図４（３）の樹脂
ゲートから最初の凸部４ａの表面に，図示していないが
ジェッティングによる１ヶ所の爪があたる傷と縞模様が
発生した。（実施例３）は，図４（５）に示すように，
堰８ｂを用いたテスト中空成形品。堰８ｂの形状は，実
施例２で用いた堰部材５を取外し突起部９の端面を更に
追加工した形状を用いている。図４（５）の樹脂ゲート
から最初の凸部４ａの表面に，図示していないがジェッ
ティングによる縞模様が残る。

【００２２】（実施例４）は，図４（６）〜（７）に示
すように実施例１〜実施例３に用いた堰８〜８ｂ形状を
参考にして，新規加工した堰部材５に設けられた突起部
９を用いて形成された堰８ｃを用いたテスト中空成形品
であり，堰８ｃの突起部に窪みを設けている。図４
（６）の樹脂ゲートから最初の凸部４ａの表面に，図示
していないがジェッティングによる縞模様がわずかに残
る。（実施例５）は，図４（８）に示すように実施例４
に用いた堰部材５に設けられた突起部９を用いて，堰８
ｃの形状位置をキャビティーの中央よりに位置調整した
テスト中空成形品。図４（８）の樹脂ゲートから最初の
凸部４ａおよび残りの凸部４ａの表面に，ジェッティン
グによる傷および縞模様がなく防止効果が示される。

【００２３】

【発明の効果】本発明によるガス射出成型時に発生する
ジェッティング防止のための成型金型によれば，金型が
開口様態において型本体１の開口面側から堰部装着材６
を取外し，堰部装着材６に付設したコンパクトな堰部材
５のみを取外すだけで突起部９の形状調整が行えるため
に追加工に要する費用が削減できる。一方，堰部材５が
キャビティ３内で位置調整ができるように配設させてい
る。これによりガス射出成形機に金型を取付けた様態で
金型を開口し，ジェッティングを防止テストが行えるた
めに，金型の取外し作業が不要となり作業経費の削減効
果が大である。また，堰部材５の突起部９の形状を決定
するに必要な試行テストにおいて，堰部材５の突起部９
の形状調整と突起部９の位置調整が相乗効果となり，こ
れによりジェッティング防止効果が大でとなり，中空成
形品の表面仕上げが不要となるとともに最適条件を見出
すまでに要するテスト数が減少した。一方，本発明にお
いて堰部材５の突起部９の形状は，キャビティー内であ
れば円形，楕円形，湾曲形，波形等あらゆる形状を用い
ることができるために，ジェッティングの発生し易い形
状を示す各種中空成形品にもジェッティングの防止に対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は，本発明の中空成形品の成形金型の一例を示
す。（図１）１は，型本体１の開口面側の正面図を示
し，（図１）２は，（図１）１のＢ−Ｂ断面図を示し，
（図１）３は，（図１）１のＡ−Ａ断面図を示す。

【図２】は，本発明の堰部材５に設けられた突起部形状
の一例を示す。（図２）１は，（図２）３の平面図を示
し，（図２）２は，（図２）１のＣ−Ｃ断面図を示し，
（図２）３は，堰部材５が堰装着部材６に付設した様態
の正面図を示す。（図２）４は，堰部材５ａの正面図を
示し，（図２）５は，（図２）４の右側面図を示す。
（図２）６は，突起部形状の応用例を示しており堰部材
５ｂの正面図を示している。（図２）７は，（図２）６
の右側面図を示す。

【図３】は，堰部材５を付設した堰装着部材６が入れ子
７に係合した様態の一例を示す。（図３）１は，入れ子
７の正面図を示し，（図３）２は，（図３）１の右側面
図を示す。（図３）３は，堰部材５を付設した堰装着部
材６が入れ子７に係合された様態の正面図を示し，（図
３）４は，（図３）３Ｄ−Ｄ断面図を示す。

【図４】は，本発明の実施例に用いた中空成形品の外周
部に樹脂流れに直交方向に凹凸部を有する中空成形品を
示し，中空成形品の樹脂ゲート位置ａと，樹脂流れ方向
に対して最初に存在する凸部４ａの間に突起部９で形成
された堰８の形状と位置を部分図で示す。（図４）１は
正面図を示し，（図４）２は，（図４）１のＥ−Ｅ断面
図を示す。（図４）３は，突起部９の側面を追加工して
形成された堰８ａ形状の正面図を示し，（図４）４は，
（図４）３のＦ−Ｆ断面図を示す。（図４）５は，突起
部９の側面を更に追加工しして形成された堰８ｂ形状の
正面図を示す。（図４）６は，改めて製作した突起部９
で形成された堰８ｃ形状の正面図を示し，（図４）７
は，（図４）６のＨ−Ｈ断面図を示す。（図４）８は，
（図４）６に示す堰８ｃを中空成形品の幅方向の中央寄
りに位置調整した正面図を示す。

【図５】は，従来技術の実施例を示す。（図５）１は，
下部金型１０の開口面側の正面図を示し，上部金型は略
している。（図５）２は，（図５）１のＪ−Ｊ断面図を
示し，（図５）３は，（図５）１のＫ−Ｋ断面図を示
す。

【図面の符号】

１・・・・型本体（固定型） １ａ・・・・入れ子固定部 ２・・・・型本体（移動型） ３・・・・キャビティ ４・・・・中空成形品 ４ａ・・・・凸部 ４ｂ・・・・凹部 ５，５ａ，５ｂ・・・・堰部材 ６・・・・堰部装着部材 ６ａ・・・・凹部溝 ６ｂ・・・・座ぐり長孔 ７・・・・入れ子 ７ａ・・・・凸部 ７ａ・・・・ネジ孔 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ・・・・堰形状 ９，９ａ・・・・突起部 １０・・・・下部金型 １０ａ・・・・キャビティ １０ｂ・・・・円柱状の突起 ａ・・・・樹脂ゲート位置 ｂ・・・・ガス注入位置 ｃ・・・・樹脂流れ方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空成形品を成形するためのガス射出成形
   用金型であって，金型の樹脂ゲートａ近傍のキャビティ
   ー３に堰部材５を付設し，該堰部材５に設けられた突起
   部９の形状および突起部９の位置がキャビティー３内で
   調整できることを特徴とする中空成形品の成形金型。
2. 【請求項２】前記堰部材５は堰部装着部材６に付設し，
   該堰部装着部材６は入れ子７に係合されており，該堰部
   装着部材６に設けられた凹部溝６ａが入れ子７に設けら
   れた凸部７ａに嵌合され，該嵌合部で堰部装着部材６が
   移動することにより，堰部材５に設けられた突起部９の
   位置を調整できることを特徴とする請求項１記載の中空
   成形品の成形金型。
3. 【請求項３】前記堰部材５を付設した堰部装着部材６
   は，金型が開口様態において該金型の開口面側から取外
   し取付できる構造としたことを特徴とする請求項１およ
   び２記載の中空成形品の成形金型。