JP2005014317A

JP2005014317A - 射出成形方法と成形用金型装置

Info

Publication number: JP2005014317A
Application number: JP2003180164A
Authority: JP
Inventors: Fujio Murayama; 富士男村山; Yoshihiro Horikawa; 義広堀川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】スプルーを設けた型体の開閉箇所を削減し、高圧成形に適した射出成形方法を提供する。
【解決手段】スプルー２５を設けた固定型１とノズル１３との間にスプルー２５に着脱可能に接続する接続部材２９を設け、この接続部材２９にスプルーランナー固定部３３を設ける。前記接続部材２９をノズル１３に設ける。ピンゲート２４においてスプルーランナー部２５Ｒが切り離され、スプルー２５内に残ったスプルーランナー部２５Ｒは、ノズル１３に設けた接続部材２９のランナー固定部３３に固定されているから、ノズル１３を固定型１から離間する方向に移動することにより、ノズル１３と共に固定型１から接続部材２９が外れて離れ、スプルー２５よりスプルーランナー部２５Ｒが抜き取られる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピンゲートを備えた成形用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂の射出成形方法は、型締めした固定型と可動型との間に製品キャビティを形成し、この製品キャビティに成形材料である熱可塑性樹脂を溶融状態で充填し、冷却固化後に型開きして成形品を取り出すようにしており、前記製品キャビティにピンゲート（ピンポイントゲートとも称される。）を通して成形材料を充填する成形用金型装置が知られている。
【０００３】
上記成形用金型装置では、スプルー若しくはランナー等の材料通路と製品キャビティとを前記ピンゲートで接続し、型体の型開きにより成形品とスプルーとが前記ピンゲートで切断されるため、ゲート切断の手間を省ける利点がある。
【０００４】
一例として、固定側取付板、ランナストリッパプレート、固定側型板および可動側型板をこの順番に積層するとともに、同じ方向にランナロックピン、スプル、ゲートおよびキャビティを一列に並べてなり、以下の手順で型開き動作するスリープレート、ピンゲートおよび多数個取りの射出成形用金型（例えば特許文献１）が知られている。このような射出成形用金型では、型閉じ状態から、先ず、固定側型板および可動側型板が同時に図上左方向へ移動して、ランナストリッパプレートおよび固定側型板間のランナ取出し面が開かれ、次いで、可動側型板のみが更に移動して、固定側型板および可動側型板間の金型分割面が開かれる。成形品の製品部は、可動側型板に設けられたキャビティ内にあり、成形品のスプルランナ部は、ランナロックピンの先端に設けられたアンダーカット部に係合していて、ランナストリッパプレート側に残されている。
【０００５】
次いで、このスプルランナ部を取り出すために、ランナストリッパプレートが移動し、これに押されてスプルランナ部がランナロックピンのアンダーカット部から外される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１４１６９７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような装置では、固定側取付板、ランナストリッパプレート、固定側型板の３つの部材を積層し、これら３つの部材の間が開くことにより型体からスプルーランナ部を取り外すことができる。そして、ランナストリッパプレートと固定側型板との合わせ目に樹脂溜まりやランナーが設けられているため、高圧高速で樹脂を射出すると、その樹脂溜まりやランナーの周囲にバリが発生する問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、スプルーを設けた型体の開閉箇所を削減し、高圧成形に適した射出成形方法と成形用金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の射出成形方法は、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、これら型体のうち製品キャビティを形成する型体に設けられスプルーに連通するピンゲートと、前記スプルーに接続されるノズルを有する材料供給装置とを用い、前記ノズルから射出された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填し、前記型体の型開きにより前記ピンゲート内の成形材料と製品キャビティ内の成形材料とを切り離す成形方法において、前記ノズル側にスプルーランナー固定部が設けられており、前記ノズルから射出された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填した後、前記ノズルと前記型体との間を開くことにより前記スプルーからスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取る方法である。
【００１０】
成形に際しては、複数の型体を型閉し、材料供給装置から成形材料を射出する。この成形材料は、材料通路内を通って、ピンゲートから製品キャビティ内に充填される。製品キャビティ内の成形材料すなわち製品及びピンゲートに連通するスプルー内の成形材料が固化した後、型体を型開すると、ピンゲートにおいて成形材料であるスプルーランナー部が切り離され、製品キャビティ内に成形された成形品が残り、これを取り出す。そして、スプルー内に残ったスプルーランナー部は、ノズル側のランナー固定部に固定されているから、例えばノズルを型体から離間する方向に移動することにより、スプルーよりスプルーランナー部が抜き取られる。したがって、スプルーを設けた型体を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズルから製品キャビティに連続したスプルーを形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００１１】
請求項２の成形用金型装置は、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、これら型体のうち製品キャビティを形成する型体に設けられスプルーに連通するピンゲートと、前記スプルーに接続されるノズルを有する材料供給装置とを備え、前記ノズルから供給された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填し、前記型体の型開きにより前記ピンゲート内の成形材料と製品キャビティ内の成形材料とを切り離す成形用金型装置において、前記スプルーは、該スプルー内のスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取り可能に形成され、前記スプルーを設けた型体とノズルとの間に前記スプルーに着脱可能に接続する接続部材を設け、この接続部材にスプルーランナー固定部を設け、前記接続部材を前記ノズルに設けたものである。
【００１２】
この金型装置では、製品キャビティ内の成形材料すなわち製品及びピンゲートに連通するスプルー内の成形材料が固化した後、型体を型開すると、ピンゲートにおいて成形材料であるスプルーランナー部が切り離され、製品キャビティ内に成形された成形品が残り、これを取り出す。そして、スプルー内に残ったスプルーランナー部は、ノズルに設けた接続部材のランナー固定部に固定されているから、例えばノズルを型体から離間する方向に移動することにより、ノズルと共に型体から接続部材が外れて離れ、スプルーよりスプルーランナー部が抜き取られる。そして、次に射出成形時には、接続部材をスプルーの接続した後、ノズルから接続部材を通して射出を行うことができる。したがって、スプルーを設けた型体を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズルから製品キャビティに連続したスプルーを形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項２の成形用金型装置において、前記スプルーランナー固定部は、前記スプルーに設けられ前記ノズル側に拡大するテーパ孔である。
【００１４】
テーパ部にスプルーランナー部が固定され、ノズルと共に接続部材が移動することにより型体のスプルーからスプルーランナー部を抜き取ることができる。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明の成形用金型装置の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１〜図４において、１は第１の型体としての固定型、２は第２の型体としての可動型で、これら固定型１および可動型２は、図１、図２及び図４においては図中で上下方向（型開閉方向）へ移動して互いに開閉し、図３において図中で左右方向（型開閉方向）へ移動して互いに開閉し、型閉時に相互間に製品形状の製品キャビティ３を形成するものである。
【００１６】
前記固定型１は、製品キャビティ３を形成する固定側型板５と、この固定側型板５の裏側（可動型２と反対側）の裏側に積層配置された固定側取付板６とを備え、それら固定側型板５と固定側取付板６とは固定手段７により固定されて一体化されている。一方、前記可動型２には、図示しない突き出しピンが設けられ、この突き出しピンは、型締め時に先端が製品キャビティ３に臨んで位置し、突き出す前は、先端が製品キャビティの面と面一で、型開き時に先端が製品キャビティ３の面から突き出して成形品を離型するものである。
【００１７】
前記射出成形機１１は加熱シリンダ装置１２を備え、この加熱シリンダ装置１２の先端にはノズル１３が設けられ、加熱シリンダ装置１２の後部上側にはホッパー１４が設けられている。１５は固定側プラテン、１６は可動側プラテンで、この可動側プラテン１６は、タイバー１７に沿って図示左右方向に移動自在となっており、油圧シリンダにより型開閉装置たる型締用ラム１８を介して駆動されるものである。そして、固定側プラテン１５には前記固定型１の固定側取付板６が取り付けられ、可動側プラテン１５には前記可動型２が取り付けられ、それら固定型１及び可動型２は、可動側プラテン１５の移動に伴って開閉する。また、前記加熱シリンダ装置１２には進退駆動手段１９が設けられ、この進退駆動手段１９により加熱シリンダ装置１２が固定型１に対して進退すると共に、射出時にノズル１３を固定型１に所定の力で押し付ける。
【００１８】
前記固定側型板６はキャビティブロック２１を備え、このキャビティブロック２１との間に前記製品キャビティ３を形成するコアキャビティ２２が前記可動型２に設けられている。前記キャビティブロック２１にはゲートブッシュ２３が入れ子構造で設けられ、このゲートブッシュ２３の内部に位置する貫通孔が、ピンゲート２４とスプルー２５の先端部２５Ａとを形成する。前記ゲートブッシュ２３には、スプルーブッシュ２６が接続され、このスプルーブッシュ２６は前記固定側取付板６に固定されており、内部に前記スプルー２５の中央部２５Ｂを有する。前記スプルーブッシュ２６の基端側には幅広のフランジ部２６Ａが設けられ、このフランジ部２６Ａが前記固定側取付板６に固定されている。この固定側取付板６の裏側面には凹部２７が形成されており、この凹部２７の底面と前記フランジ部２６Ａの裏側面とが面一をなし、その凹部２７に位置決めリング２８が貫入固定されている。この位置決めリング２８内には接続部材２９が型開閉方向に着脱可能に接続され、この接続部材２９は前記ノズル１３の先端を接続する挿入受部３０を有し、この挿入受部３０の底部に前記スプルー２５の基端部２５Ｃが穿設されている。また、前記位置決めリング２８の先端側外周には、先端側に縮小するテーパ状挿入面３１を形成し、このテーパ状の挿入面３１が係入するテーパ状の受面３２が前記位置決めリング２８の内周面に形成されている。
【００１９】
そして、前記スプルー２５は、先端部２５Ａと中央部２５Ｂと基端部２５Ｃとが型開閉方向で同軸上に位置し、製品キャビティ３側に向って縮小する形状で、その先端部２５Ａと製品キャビティ３とを該スプルー２５に比べて断面積の小さい前記ピンゲート２４により接続している。前記スプルー２５の基端部２５Ｃには、スプルーランナー固定部３３が設けられている。このスプルーランナー固定部３３は前記基端部２５Ｃのアンダーカットのテーパ部により構成され、固定部３３より基端側では基端部２５Ｃは、同一径の円柱状に形成されている。
【００２０】
また、前記挿入受部３０に挿入したノズル１３を、固定手段たるボルト３４により接続部材２９に位置決め状態で固定している。
【００２１】
つぎに、前記の構成についてその作用を説明する。成形にあたって、まず、射出成形機１１の型締装置である型締用ラム１８は、一定の型締力で固定型１と可動型２とを型閉し、図１に示すように、これらの間に製品キャビティ３が形成され、また、進退駆動手段１９により、ノズル１３に固定した接続部材２９が位置決めリング２８に所定の力で押し付けられる。尚、この所定の力は、射出時の反力によりノズル１３が受ける力以上とする。そして、射出成形機１１のノズル１３から固定型１内に熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、スプルー２５を通り、先端のピンゲート２４を通って各製品キャビティ３に充填される。
【００２２】
製品キャビティ３内の樹脂すなわち成形品及びスプルー２５内の樹脂が冷却して固化した後、固定型１と可動型２とを型開する。そして、スプルー２５内で硬化した樹脂は、連続したスプルーランナー部２５Ｒとなり、前記型開きによりピンゲート２４において、成形品とスプルーランナー部２５Ｒが切り離される。さらに、進退駆動手段１９により加熱シリンダ装置１２が後退すると、ノズル１３に固定した接続部材２９が位置決めリング２８から外れて後退し、図３に示すように、接続部材２９のランナー固定部３３に固定されたスプルーランナー部２５Ｒがスプルー２５から抜き取られる。そして、この接続部材２９に固定されたスプルーランナー部２５Ｒを、次の射出工程の前に、ロボットアーム（図示せず）などにより取り外す。次の射出工程では、上述したように、一定の型締力で固定型１と可動型２とを型閉し、進退駆動手段１９によりノズル１３を固定型１側に進退すると、接続部材２９が位置決めリング２８に嵌合し、この際、テーパ状の挿入面３１と受面３２とにより固定型１のスプルー２５に対してノズル１３が正しく位置決めされる。
【００２３】
このように本実形態では、請求項１に対応して、互いに開閉し型閉時に製品キャビティ３を相互間に形成する複数の型体たる固定型１及び可動型２と、これら固定型１及び可動型２のうち製品キャビティ２を形成する固定型１に設けられスプルー２５に連通するピンゲート２４と、スプルー２５に接続されるノズル１３を有する材料供給装置たる加熱シリンダ装置１２とを用い、ノズル１３から射出された成形材料をピンゲート２４から製品キャビティ３に充填し、固定型１及び可動型２の型開きによりピンゲート２４内の成形材料たるスプルーランナー部２５Ｒと製品キャビティ３内の成形材料たる製品とを切り離す成形方法において、ノズル１３側にスプルーランナー固定部３３が設けられており、ノズル１３から射出された成形材料をピンゲート２４から製品キャビティ３に充填した後、ノズル１３と型体たる固定型１との間を開くことによりスプルー２５からスプルーランナー部２５Ｒをノズル１３側に抜き取るから、複数の型体を型閉し、ノズル１３から成形材料を射出し、この成形材料は、スプルー２５内を通って、ピンゲート２４から製品キャビティ３内に充填される。製品キャビティ３内の成形材料すなわち製品及びピンゲート２４に連通するスプルー２５内の成形材料が固化した後、固定型１と可動型２を型開すると、ピンゲート２４において成形材料が固化してなるスプルーランナー部２５Ｒが切り離され、製品キャビティ３内に成形された成形品が残り、これを取り出す。そして、スプルー２５内に残ったスプルーランナー部２５Ｒは、ノズル１３側のランナー固定部３３に固定されているから、例えばノズル１３を型体から離間する方向に移動することにより、スプルー２５よりスプルーランナー部２５Ｒが抜き取られる。
【００２４】
したがって、スプルー２５を設けた固定型１を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズル１３から製品キャビティ３に連続したスプルー２５を形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００２５】
このように本実施形態では、請求項２に対応して、互いに開閉し型閉時に製品キャビティ３を相互間に形成する複数の型体たる固定型１及び可動型２と、これら固定型１及び可動型１のうち製品キャビティ３を形成する固定型１に設けられスプルー２５に連通するピンゲート２４と、スプルー２５に接続されるノズル１３を有する材料供給装置たる加熱シリンダ装置１２とを備え、ノズル１３から供給された成形材料をピンゲート２４から製品キャビティ３に充填し、固定型１及び可動型２の型開きによりピンゲート２４内の成形材料と製品キャビティ３内の成形材料とを切り離す成形用金型装置において、スプルー２５は、該スプルー２５内のスプルーランナー部２５Ｒをノズル１３側に抜き取り可能なようにノズル１３側に向かって縮小する形状に形成され、スプルー２５を設けた固定型１とノズル１３との間にスプルー２５に着脱可能に接続する接続部材２９を設け、この接続部材２９にスプルーランナー固定部３３を設け、接続部材２９をノズル１３に設けたから、ピンゲート２４において成形材料であるスプルーランナー部２５Ｒが切り離され、スプルー２５内に残ったスプルーランナー部２５Ｒは、ノズル１３に設けた接続部材２９のランナー固定部３３に固定されているため、例えばノズル１３を固定型１から離間する方向に移動することにより、ノズル１３と共に固定型１から接続部材２９が外れて離れ、スプルー２５よりスプルーランナー部２５Ｒが抜き取られる。そして、次に射出成形時には、接続部材２９をスプルー２５の接続した後、ノズル１３から接続部材２９を通して射出を行うことができる。
【００２６】
したがって、スプルー２５を設けた固定型１を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズル１３から製品キャビティ３に連続したスプルー２５を形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００２７】
また、このように本実施形態では、請求項３に対応して、スプルーランナー固定部３３は、スプルー２５に設けられノズル１３側に拡大するテーパ部であるから、テーパ部にスプルーランナー部２５Ｒが固定され、ノズル１３と共に接続部材２９が移動することにより固定型１のスプルー２５からスプルーランナー部２５Ｒを抜き取ることができる。
【００２８】
また、実施形態上の効果として、挿入面３１と受面３２の係合により、位置決めリング２８に接続部材２９を貫入することにより、接続部材２９の基端部２５Ｃが固定型１のスプルー２５に正確に位置合わせされる。
【００２９】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施形態では、ノズルに接続部材を着脱可能に設けたが、ノズルに接続部材を一体に設けたり、一体に形成したりしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、前記ノズル側にスプルーランナー固定部が設けられており、前記ノズルから射出された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填した後、前記ノズルと前記型体との間を開くことにより前記スプルーからスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取る方法であり、スプルーを設けた型体を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズルから製品キャビティに連続したスプルーを形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００３１】
請求項２の発明は、前記スプルーは、該スプルー内のスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取り可能に形成され、前記スプルーを設けた型体とノズルとの間に前記スプルーに着脱可能に接続する接続部材を設け、この接続部材にスプルーランナー固定部を設け、前記接続部材を前記ノズルに設けたであり、スプルーを設けた型体を型開閉方向に分割する必要がなく、ノズルから製品キャビティに連続したスプルーを形成でき、高圧射出成形に適したものとなる。
【００３２】
また、請求項３の発明は、請求項２の成形用金型装置において、前記スプルーランナー固定部は、前記スプルーに設けられ前記ノズル側に拡大するテーパ孔であり、テーパ部にスプルーランナー部が固定され、ノズルと共に接続部材が移動することにより型体のスプルーからスプルーランナー部を抜き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形用金型装置の一実施形態を示す型体の断面図である。
【図２】同上、スプルー回りの断面図である。
【図３】同上、射出成形機の全体正面図である。
【図４】同上、型開き時の型体の断面図である。
【符号の説明】
１固定型（型体）
２可動型（型体）
３製品キャビティ
１２加熱シリンダ装置（材料供給装置）
１３ノズル
２４ピンゲート
２５スプルー
２９接続部材
３３スプルーランナー固定部

Claims

互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、これら型体のうち製品キャビティを形成する型体に設けられスプルーに連通するピンゲートと、前記スプルーに接続されるノズルを有する材料供給装置とを用い、前記ノズルから射出された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填し、前記型体の型開きにより前記ピンゲート内の成形材料と製品キャビティ内の成形材料とを切り離す成形方法において、前記ノズル側にスプルーランナー固定部が設けられており、前記ノズルから射出された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填した後、前記ノズルと前記型体との間を開くことにより前記スプルーからスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取ることを特徴とする射出成形方法。
互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、これら型体のうち製品キャビティを形成する型体に設けられスプルーに連通するピンゲートと、前記スプルーに接続されるノズルを有する材料供給装置とを備え、前記ノズルから供給された成形材料を前記ピンゲートから前記製品キャビティに充填し、前記型体の型開きにより前記ピンゲート内の成形材料と製品キャビティ内の成形材料とを切り離す成形用金型装置において、前記スプルーは、該スプルー内のスプルーランナー部を前記ノズル側に抜き取り可能に形成され、前記スプルーを設けた型体とノズルとの間に前記スプルーに着脱可能に接続する接続部材を設け、この接続部材にスプルーランナー固定部を設け、前記接続部材を前記ノズルに設けたことを特徴とする成形用金型装置。
前記スプルーランナー固定部は、前記スプルーに設けられ前記ノズル側に拡大するテーパ孔であることを特徴とする請求項２記載の成形用金型装置。