JP2003117950A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価でコンパクトで交換が容易な射出成形用金
型を提供する。 【解決手段】射出成形機の固定側型板ホルダー４に固定
される固定側金型１２と、射出成形機の可動側型板ホル
ダー３に固定され、成形品を離型させるための離型機構
１７，１８を有する可動側金型と、固定側金型に出入り
可能に配置され、樹脂材料が通過するランナ２５の一部
分を形成するランナ形成部を有するランナロック部材１
９と、ランナロック部材を固定側金型に出入りさせるた
めの駆動シリンダ２２と、射出成形時にランナロック部
材が固定側金型に対して動かないように固定する固定ピ
ン２０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機と一体に
構成されるホルダーに脱着自在に装着可能なカセット式
の射出成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より射出成形用金型としてごく普通
に用いられている金型の構造を図８に示す。

【０００３】図８において、３５は成形機と金型の位置
決めをするロケートリング、３８は成形機ノズルと接す
るノズルタッチ面と溶融樹脂の通り道である１次スプー
ル部４７ａが形成されたスプールブッシュ、４７は溶融
樹脂を成形品２６が成形されるキャビティ２６に注入す
るためのスプールランナー、３６は金型を成形機に取り
付けるための固定側取付け板、４１はランナー形状が加
工され、２次スプール部が形成された固定側型板、４２
は成形品形状のキャビティ２６が加工された可動側型
板、４６は型開き後成形品２６ａを金型から突き出すた
めのエジェクターピン、４３は金型の剛性を増し可動側
型板４２に入れられた入れ子などを受けるための受板、
４４はエジェクターピン４６を保持するエジェクタープ
レート４５が突き出しの動きをするための空間を形成す
るスペーサブロック、３７は金型を成形機に固定するた
めの可動側取付け板である。

【０００４】図８は、金型が閉じた状態で溶融樹脂がス
プールブッシュ３８を介し、更にランナー４７を介して
成形品２６ａが形成されるキャビティ２６に注入された
状態を示す。この時ランナーロックピン３９の先端はア
ンダーカット形状に加工されておりアンダーカット形状
部を包み込むように溶融樹脂が冷却固化される。

【０００５】この金型方式は３プレート方式と呼ばれゲ
ート方式としてはピンポイントゲートである。

【０００６】図９は、従来例の金型が開かれランナーロ
ックピン３９が外れた状態を示す図である。金型の開く
順序としてはバネ５０の開く力によりストリッパープレ
ート４０と固定側型板４１の間が開かれる、この時ラン
ナー４７はランナーロックピン３９により保持されるた
めストリッパープレート４０に固着しゲートが切断され
る。更に型が開かれると固定側型板４１に組み込まれた
プラーボルト４９によりストリッパープレート４０と固
定側取付け板３６の間が開かれ、その開き量はストップ
ボルト４８により規制されている。ランナーロックピン
３９は固定側取付け板３６に固定されているためストリ
ッパープレート４０が移動することによりランナー４７
からランナーロックピン３９が強制的に抜かれる。これ
によりランナーロックが外された状態になり、ランナー
取り出し機、もしくは金型に組み込まれたランナーエジ
ェクターピンなどによりランナー４７は金型外に取り除
かれる。

【０００７】従来、金型の射出成形機への取付けは、射
出成形機固定側プラテンに固定側取付け板３６がボルト
などで固定され、可動側プラテンに可動側取付け板３７
がボルトなどで固定される。

【０００８】また金型交換時の手間などから、成形に必
要な構成要素を盛込んだカセット金型構造とし、そのカ
セット金型のみを交換する方法もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の金
型ではランナー４７をロックするために、ランナーロッ
クピン３９、ストリッパープレート４０、プラーボルト
４９、ストップボルト４８等の金型部品を必要とし金型
構造が複雑になっていた。

【００１０】またストリッパープレート４０の板厚分だ
け１次スプール４７ａが長くなり樹脂材料を多く必要と
した。またランナー４７からランナーロックピン３９の
アンダーカット形状部を強制的に外すため、削れた樹脂
カスの発生が有り、金型つぶれ、成形品への付着の原因
の一つになっていた。またランナーロックピン３９が樹
脂の流れの障害になる場合も有る。

【００１１】また、金型が開きランナーロックが外れた
後、ランナーを金型外に取り除くためには金型内に組み
込まれたランナーエジェクターピンなどによりランナを
跳ね出して抜く方法がある。この方法ではランナーが固
定側型板４１に飛び込んだ状態や、プラーボルト４９や
サポートピンに引っ掛った状態で金型を閉じてしまうこ
とにより金型を潰し、成形が中断してしまうことがよく
あった。

【００１２】またランナーをランナー取出し機で取り除
く方法も有るが、高価な取り出し機を必要とし、また金
型が開いてから取出し機が作動するため、成形サイクル
が長くなってしまう等の問題があった。

【００１３】また従来、金型の取付け方法は金型のロー
ケートリング３５を射出成形機の固定側プラテンに設け
られた孔に嵌合させて、金型の固定側取付け板３６を射
出成形機の固定側プラテンにボルトなどで固定する方法
が多く用いられている。同様に、可動側も金型の可動側
取付け板３７を射出成形機の可動側プラテンにボルトな
どで固定するため、固定に時間がかかり、更に、金型の
厚み、型開き量、エジェクター突出し量など、射出成形
機側の設定を調整する必要があるため、段取り時間の削
減が進まない等の問題があった。

【００１４】また、従来から上記問題を解決するため、
コア部分とキャビティ部分の必要な構成のみをカセット
金型方式として、そのカセット金型を装着できるホルダ
ーを成形機金型取付けプラテンに固定し、カセット金型
のみを交換する構造とすることがある。通常サイドゲー
ト・ダイレクトゲートやピンポイントゲートなどゲート
形状により、２プレート方式・３プレート方式に区別さ
れるが、前記カセット金型では、２プレート方式・３プ
レート方式それぞれ専用となることが多い。

【００１５】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、安価でコンパクトで交
換が容易な射出成形用金型を提供することである。

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型
は、射出成形機の固定側型板ホルダーに固定される固定
側金型と、前記射出成形機の可動側型板ホルダーに固定
され、成形品を離型させるための離型機構を有する可動
側金型と、前記固定側金型に出入り可能に配置され、樹
脂材料が通過するランナの一部分を形成するランナ形成
部を有するランナロック部材と、該ランナロック部材を
前記固定側金型に出入りさせるための駆動手段と、射出
成形時に前記ランナロック部材が前記固定側金型に対し
て動かないように固定する固定手段とを具備する。

【００１６】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記ランナロック部材を着脱することにより、
２プレート方式の金型と３プレート方式の金型に変更可
能であることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記ランナロック部材は、成形品の成形後に形
成されたランナ部分を保持して前記固定側金型から取り
出し可能であることを特徴としている。

【００１８】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記ランナ部分は、前記ランナロック部材が前
記固定側金型から抜け出す動作に連動して、前記ランナ
ロック部材から分離されることを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記ランナロック部材は、ランナの抜きテーパ
ー形状を利用して成形されたランナ部分の移動をロック
することを特徴としている。

【００２０】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記固定側金型が前記射出成形機の固定側プラ
テンから離れることにより成形品のゲート部分が切断さ
れる時に、前記ランナロック部材を前記固定側プラテン
に押し付ける押し付け手段をさらに具備することを特徴
としている。

【００２１】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記固定側金型及び可動側金型は、前記固定側
型板ホルダーと可動側型板ホルダーに形成されたポケッ
ト部に装着され、該ポケット部の側壁面に引き寄せて固
定されることを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について説明する。

【００２３】まず、一実施形態の概要について説明す
る。

【００２４】本実施形態では金型から出入り可能な部材
にランナー形状の一部を加工し固定側型板に加工された
ランナー形状とで一つのランナーとしたものである。こ
の時出入り可能な部材（ランナーロック部材）に形成さ
れたランナー位置に２次スプールがくるようにする。ま
たランナーは抜きテーパ部を持った台形形状とする。こ
のランナーロック部材が金型内で適正な位置に位置決め
され、かつ射出成形圧力により動かされることを防止す
るための機構を設ける。

【００２５】また、型開き時、ランナーロック部材を固
定側プラテンに押付ける機構を設けても良い。ランナー
ロック部材は金型の外でエアーシリンダーなどの移動手
段と連結し金型に出入り可能とする。

【００２６】ランナーロック部材に加工したランナー形
状部に２次スプール部が位置する様にして、ゲート切断
時にかかる力、更に２次スプール形状が金型から離型す
る力を受けるようにすることにより、ランナーロック部
材にランナーロックピンと同じ働きをさせる。この時断
面が台形のランナーの抜きテーパ形状を利用してランナ
ーをランナーロック部材に保持することが出来る。

【００２７】また、ランナーロック部材を金型内の適正
な位置に位置決めするためのガイドピンを設け固定側型
板とランナーロック部材が干渉することを防ぐと同時
に、射出圧力によりランナーロック部材と固定側型板の
合わせの部分が開かれそこから樹脂が漏れることを防止
することが必要である。

【００２８】またこの時、固定側型板にバネを組み込ん
だ部材を置き、金型が開き始める時ランナーロック部材
を固定側プラテンに押付けることによりゲート切断、離
型によるランナーロック部材のたわみを防止することも
可能である。

【００２９】ランナーロック部材を連結されたエアーシ
リンダーなどにより金型外に抜き出し、その時ランナー
をランナーロック部材から外す方法としては、ランナー
分離のためのブロックを設け、ランナーを金型外に抜き
出す動きを利用してランナーの一部をランナー分離ブロ
ックに当てて強制的に分離させる。

【００３０】また、ランナーロック部材はその取付け部
にボルトのみで固定されるため、脱着が簡単にできる。
ランナーロック部材を取り外せば、サイドゲート方式や
ダイレクトゲート方式等の２プレート方式にも、カセッ
ト構造やホルダー構造を変えることなく対応できるよう
になっている。

【００３１】更に金型取付け等の段取り時間を短縮させ
るため、金型構造はカセット金型とし、固定側カセット
を保持する固定側ホルダーと、可動側カセットを保持す
る可動側ホルダーを射出成形機の型締め機構部と一体構
造とする。また極僅かな型開閉量でカセット金型が脱着
可能となるように横入れ方式とし、カセット金型の固定
方法は、ホルダー部のポケット壁面側へ密着させるよ
う、ホルダー部横からボルト等で引っ張る構造とする。

【００３２】以下、本実施形態について具体的に説明す
る。

【００３３】図１は、本発明のカセット金型方式を適用
した射出成形機の型締め機構部の一実施形態を示す図で
ある。図１中の斜線部がカセット金型である。ゲート形
状はピンポイントゲート方式で、３プレート構造となっ
ている。

【００３４】構成としては、固定側プラテン２と、この
固定側プラテン２と金型のカセット型固定側型板１２を
保持する固定側型板ホルダー４と、カセット金型の可動
側金型を保持する可動側プラテンとしての可動側型板ホ
ルダー３と、金型を開閉するように型締め力を作用させ
るための型締め油圧シリンダー８と、可動側型板ホルダ
ー３と型締め油圧シリンダー８を連結する型締めシリン
ダー連結部７とを有している。

【００３５】カセット金型の可動側金型は、成形品を形
成するキャビティ部を加工したカセット型可動側型板１
３とカセット型受板１４とエジェクターピン１８とリタ
ーンピン１６と戻しバネ１７とカセット型エジェクター
プレート１５から構成される。

【００３６】図２は図１におけるカセットホルダー部の
詳細図である。

【００３７】カセット型の取付けは、固定側型板ホルダ
ー４及び可動側型板ホルダー３から構成されるカセット
ホルダー部Ｂに設けられたポケット部１００に成形機前
面方向から、カセット金型Ａを挿入する。具体的には、
カセット金型Ａを、固定側及び可動側を一対として、固
定側カセット金型突き当て面３０と可動側カセット突き
当て面３１に当たるまで挿入する。そして、カセット型
固定ボルト３４ａ、３４ｂで、固定側型板ホルダー４及
び可動側型板ホルダー３のポケット内面に設けられた、
固定側カセット固定基準板２８及び可動側カセット固定
基準板２９に引きつけて固定する。この時、型開閉方向
の位置決めは、型の開閉方向に形成された固定側カセッ
ト受部３２ａ、３２ｂおよび可動側カセット受部３３
ａ、３３ｂで受けることにより行われる。

【００３８】固定側カセット固定基準板２８及び可動側
カセット固定基準板２９は固定側型板ホルダー４と別部
材で構成され、ボルトで固定されるが、固定側型板ホル
ダー４と同一部材で構成しても良い。また固定側カセッ
ト金型突き当て面３０及び可動側カセット突き当て面３
１は固定側型板ホルダー４及び可動側型板ホルダー３と
同一部材であるが、固定側カセット固定基準板２８及び
可動側カセット固定基準板２９と同様に別部材としてボ
ルトなどで固定しても良い。

【００３９】図３、図４はランナーロックの状態を拡大
した図である。

【００４０】１９はランナーの抜きテーパーを利用した
ロック形状が作られたランナーロック取出しバーであ
り、エアーシリンダー２２などに連結されて金型からの
出入りが可能となっている。２４はランナー分離ブロッ
クであり、２０はランナーロック取出しバー１９の位置
決めピンであり、ランナーロック取出しバー１９に形成
された位置決め穴２７に型締め時挿入され嵌合する。

【００４１】図５は図１の部分的な拡大図である。図６
はその金型開き後の図である。

【００４２】ノズル１から注入された溶融樹脂は、カセ
ット型固定側型板１２の所定の位置に位置決めピン２０
により保持されたランナーロック取出しバー１９に形成
されたランナー形状部２５に充填された後、スプール２
５ａを介してゲートを通過し、成形品２６ａが成形され
るキャビティ２６に注入される。その時位置決めピン２
０は充填圧力によりランナーロック取出しバー１９が金
型の外方向に移動しない様に保持する働きも兼ねてい
る。

【００４３】樹脂が冷却固化後、固定側プラテン２と固
定側型板ホルダー４に固定されたカセット型固定型板１
２との間が開かれる。この時ランナー２５はランナーロ
ック取出しバー１９に形成されたテーパー形状１９ａに
より保持される。またランナーロック取出しバー１９は
位置決めピン２０の後方に組み込まれた押付けバネ２１
の力により固定側プラテン２に押付けられている。この
状態で型開きの動作によりゲート部２５ｂが切断され
る。

【００４４】次にランナーロック取出しバー１９に連結
されたエアーシリンダー２２等の移動手段を作動させラ
ンナーロック取出しバー１９を金型の外に移動する。こ
の時金型外に設置されたランナー分離ブロック２４にラ
ンナー２５の一部を当てることにより、ランナーロック
取出しバー１９よりランナー２５を強制的に分離させ
る。これによりランナーを除去した後ランナーロック取
出しバー１９を金型内に移動させる。 金型が閉まるこ
とによりカセット固定側型板１２に設けられた位置決め
ピン２０の位置決め部がランナーロック取出しバー１９
に形成された位置決め穴２７に飛び込み所定の位置に位
置決め保持される。

【００４５】また図７はサイドゲート方式及びダイレク
トゲート方式での実施形態を示しており、２プレート構
造である。

【００４６】この場合のカセット型固定側の構成は３プ
レート方式と共通であり、ランナーロック取出しバー１
９のみ取り外すだけで、カセット金型やホルダーの構造
を変えることなく２プレート方式にも３プレート方式に
も対応できるようになっている。

【００４７】更に上記の実施形態では、位置決めピン２
０をカセット型固定側型板１２に設けているが、固定側
型板ホルダー４に設けてもよい。また位置決めピン２０
の形状も円錐形状の代わりに四角推形状、台形形状等で
も良い。

【００４８】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、以下のような効果が得られる。

【００４９】固定側型板で構成される固定側金型を固定
側型板ホルダーに装着固定し、可動側型板及び受板、エ
ジェクターピン、エジェクタープレート、リターンピン
とバネから構成される可動側金型を可動側ホルダーに装
着固定し、金型に出入り可能なランナーロック部材を固
定側金型の所定の位置に嵌合させて型締めするカセット
金型を採用することにより、カセット金型を取付けるホ
ルダーを射出成形機型締め機構側に配設したため、金型
構造が簡略化され、金型製作時間及び費用の削減と金型
の段取り時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００５０】また、ランナーロック部材を脱着すること
により、サイドゲート、ダイレクトゲートなどの２プレ
ート方式とピンポイントゲートなどの３プレート方式の
両方にも対応可能なカセット金型を採用することによ
り、ランナーロック部材のみの着脱で、カセット金型や
ホルダーの構造を変えることなく２プレート方式にも３
プレート方式にも対応することが可能となる。

【００５１】また、ランナーロック部材を金型に出入り
可能とすることにより、ランナーロックピン、ストップ
ボルト、プラーボルト、ランナーストリッパープレート
をなくすことができ、金型構造の簡略化と金型製作時間
及び費用の削減が可能となる。またランナーストリッパ
ープレートの板厚分だけスプールを短くでき、材料費の
削減が可能となる。

【００５２】また、ランナーロック部材によりランナー
を金型外に取出し可能とすることにより、ランナーエジ
ェクターピンなどによるランナー跳ね出し構造が不要と
なり、プラーボルトやサポートピンに引っ掛かるなどし
た状態で金型を閉じてしまい金型を潰し、成形が中断す
ることもなくなり、稼動率を上げることが可能となる。
また高価な取出しロボットなどを必要せず、簡単な方法
でランナーの排出が可能となるため、設備投資金額の削
減が可能になる。また、ロボットで取り出す場合に比較
して、ランナーを掴む工程がなくなるため成形サイクル
の短縮が可能となる。

【００５３】また、金型の外にランナー分離ブロックを
設けることにより、ランナーをランナーロック部材が金
型外に排出すると同時に、ランナーの一部分を分離ブロ
ックに接触させ強制的に分離させ、排出することが可能
となる。

【００５４】また、ランナーロック部材に設けられたラ
ンナー形状の抜きテーパー形状をランナーロックとして
機能させるため、ランナーロックピンが不要となり、金
型の構造がシンプルにでき、金型製作時間及び費用の削
減が可能となる。またランナーから強制的にランナーロ
ックピンを抜く必要が無いため、樹脂カスの発生が無
く、樹脂カスによる金型のつぶれ、成形品への付着によ
るトラブルが無くなる。

【００５５】また、ランナーロック部材の位置決めを、
金型内に設けたピン等により行うため、ランナーロック
部材がカセット型の固定側と型締め時に干渉することを
防ぐと同時に、射出圧力によりランナーロック部材と固
定側型板の合わせの部分が開かれそこから樹脂が漏れる
ことを防止することが可能となる。

【００５６】また、型開き開始時に、ランナーロック部
材を位置決めピンと押付けバネによりを固定側プラテン
にに押し付け、ゲートカットを先に行うことができる。

【００５７】また、ホルダー外側よりホルダーに設けら
れたポケット壁面側にカセット金型を引っ張り込む形で
固定することにより、ホルダーの変形を防ぐことが可能
となる。またカセット挿入口を大きくできるためカセッ
トを挿入しやすく、固定もボルト２本のみで行えるた
め、カセット金型交換時間も短くすみ、金型交換等の段
取り時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価でコンパクトで交換が容易な金型を提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる射出成形機の型締
め機構部を示した図である。

【図２】カセットホルダー部の詳細図である。

【図３】ランナーロック部材がランナーをロックしてい
る状態を示す図である。

【図４】図３のＣ−Ｄ線での断面図である。

【図５】図１のランナーロック部の拡大図である。

【図６】金型が開いた状態でのランナーロック部の拡大
図である。

【図７】ダイレクトゲート及びサイドゲートでの２プレ
ート構造の実施形態を示す図である。

【図８】従来のランナーロック方法を示す射出成形用金
型の断面図である。

【図９】従来の金型の型開き動作おけるランナーロック
が外れた状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 固定側プラテン ３ 可動側型板ホルダー ４ 固定側型板ホルダー ５ タイバー ６ アングル ７ 型締めシリンダー連結部 ８ 型締めシリンダーロッド ９ 突出しロット １０ エジェクター用連結バー １１ 戻しバネ １２ カセット型固定側型板 １３ カセット型可動側型板 １４ カセット型受板 １５ カセット型エジェクタープレート １６ カセット型リターンピン １７ エジェクタープレート戻しバネ １８ カセット型エジェクターピン １９ ランナーロック取出しバー ２０ ランナーロック取出しバー位置決めピン ２１ 押付けバネ ２２ ランナーロック取出しユニット固定プレート ２３ ランナーロック取出し用シリンダー ２４ ランナー分離ブロック ２５ ランナー ２５ａ スプール ２５ｂ スプール ２６ 成形品 ２７ 位置決め用穴 ２８ 固定側カセット固定基準板 ２９ 可動側カセット固定基準板 ３０ 固定側カセット突き当て面 ３１ 可動側カセット突き当て面 ３２ａ，３２ｂ 固定側カセット型受部 ３３ａ，３３ｂ 可動側カセット型受板 ３４ａ，３４ｂ カセット型固定ボルト ３５ ロケートリング ３６ 固定側取付け板 ３７ 可動側取付け板 ３８ スプールブッシュ ３９ ランナーロックピン ４０ ストリッパープレート ４１ 固定側型板 ４２ 可動側型板 ４３ 受板 ４４ スペーサーブロック ４５ エジェクタープレート ４６ エジェクターピン ４７ 従来型スプールランナー ４７ａ １次スプール ４８ ストップボルト ４９ プラーボルト ５０ バネ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機の固定側型板ホルダーに固定
   される固定側金型と、 前記射出成形機の可動側型板ホルダーに固定され、成形
   品を離型させるための離型機構を有する可動側金型と、 前記固定側金型に出入り可能に配置され、樹脂材料が通
   過するランナの一部分を形成するランナ形成部を有する
   ランナロック部材と、 該ランナロック部材を前記固定側金型に出入りさせるた
   めの駆動手段と、 射出成形時に前記ランナロック部材が前記固定側金型に
   対して動かないように固定する固定手段とを具備するこ
   とを特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記ランナロック部材を着脱することに
   より、２プレート方式の金型と３プレート方式の金型に
   変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の射出
   成形用金型。
3. 【請求項３】 前記ランナロック部材は、成形品の成形
   後に形成されたランナ部分を保持して前記固定側金型か
   ら取り出し可能であることを特徴とする請求項１に記載
   の射出成形用金型。
4. 【請求項４】 前記ランナ部分は、前記ランナロック部
   材が前記固定側金型から抜け出す動作に連動して、前記
   ランナロック部材から分離されることを特徴とする請求
   項３に記載の射出成形用金型。
5. 【請求項５】 前記ランナロック部材は、ランナの抜き
   テーパー形状を利用して成形されたランナ部分の移動を
   ロックすることを特徴とする請求項１に記載の射出成形
   用金型。
6. 【請求項６】 前記固定側金型が前記射出成形機の固定
   側プラテンから離れることにより成形品のゲート部分が
   切断される時に、前記ランナロック部材を前記固定側プ
   ラテンに押し付ける押し付け手段をさらに具備すること
   を特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
7. 【請求項７】 前記固定側金型及び可動側金型は、前記
   固定側型板ホルダーと可動側型板ホルダーに形成された
   ポケット部に装着され、該ポケット部の側壁面に引き寄
   せて固定されることを特徴とする請求項１に記載の射出
   成形用金型。