JP2005169728A - 成形品のゲート処理方法及びゲート処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲート切断時に成形品の側壁が剥離するのを防止できる成形品のゲート処理方法及びゲート処理装置を提供する。
【解決手段】成形品２のゲート接続部２ａを切断分離するようにした成形品のゲート処理方法において、金型により成形された成形品２のゲート接続部２ａにノッチ２ｃを形成するノッチ形成工程と、該ゲート接続部２ａをノッチの反対側から切断分離する切断分離工程とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、金型により成形された電子部品等の樹脂成形品のゲート処理方法及びゲート処理装置に関する。

一般に、樹脂成形品のゲート接続部を切断分離するようにしたゲート処理装置として、例えば、図６，図７に示すように、固定ダイ５０にこれの排出口５０ａを架け渡すように樹脂成形品５２，５３を配置するとともに、挟持手段５４，５５により位置決め固定し、樹脂成形品５２，５３のゲート５１のゲート接続部５１ａ，５１ｂに上方からレーザ光Ｌを照射してノッチ５７を形成し、この後、ゲートカットパンチ５６を上方から押圧することによりゲート接続部５１ａ，５１ｂを切断してゲート部分５１を排出口５０ａから排出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２０１８９８号公報

しかしながら、上記従来のゲート処理装置では、レーザ光Ｌによるノッチ加工方向と同じ方向からゲートカットパンチ５６により切断する方法を採用しているので、図７（ｃ）に示すように、ゲート接続部５１ｂが切断される前に樹脂成形品５３の側壁５３ａの一部が剥離して抉れ５３ｂが発生するという懸念がある。特に、繊維配向の強い樹脂成形品の場合には、ゲートカットパンチの剪断力に成形品の側壁部分が耐えられず、ゲートがカットされる前に側壁部が剥離してしまうという傾向があり、この点での対策が要請されている。

本発明は上記従来の状況に鑑みてなされたもので、ゲート切断時に成形品の側壁が剥離するのを防止できる成形品のゲート処理方法及びゲート処理装置を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、金型のキャビティ内にゲートを介して成形材料を供給することにより成形された成形品のゲート接続部を切断分離するようにした成形品のゲート処理方法において、上記金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成するノッチ形成工程と、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断分離する切断分離工程とを備えたことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記成形品の表面部分には繊維の配向層が形成されており、該配向層の少なくとも一部が上記ノッチ形成工程にて切断されることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記ノッチ形成工程は、上記ゲート接続部にノッチパンチを押圧するか、あるいはレーザ光を照射することにより上記ノッチを形成するように構成されていることを特徴としている。

請求項４の発明は、金型のキャビティ内にゲートを介して成形材料を供給することにより成形された成形品のゲート接続部を切断分離するようにした成形品のゲート処理装置において、上記金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成するノッチ形成機構と、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断分離する切断分離機構とを備えたことを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４において、上記成形品の表面部分には繊維の配向層が形成されており、該配向層の少なくとも一部が上記ノッチ形成機構により切断されることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項４又は５において、上記ノッチ形成機構は、上記ゲート接続部にノッチパンチを押圧するか、あるいはレーザ光を照射することにより上記ノッチを形成するように構成されていることを特徴としている。

請求項１の発明に係るゲート処理方法によれば、金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成した後、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断するようにしたので、即ち、ノッチ加工方向と反対方向から切断するようにしたので、切断時の負荷が成形品の側壁に加わるのを抑制することができる。これにより側壁を剥離させることなくゲート接続部を切断することができ、不良品の発生を防止できる。

請求項２の発明では、ゲート接続部の繊維配向層をノッチ形成時に切断するようにしたので、繊維配向の強い樹脂成形品のゲート接続部を切断分離する場合の剥離の問題を防止できる。

即ち、繊維配向の強い樹脂材料を使用した場合には、流路が絞られているゲート部に繊維配向が集中し易く、ゲート接続部の繊維配向が強くなる傾向にある。このような場合に、従来のようにノッチ加工方向と同じ方向から切断すると、成形品の側壁が剥離し易くなる。

これに対して本発明では、ゲート接続部の繊維配向の強い配向層の一部をノッチ形成工程で切断し、次の切断分離工程でノッチの反対側からゲート接続部の配向層を切断するようにしたので、ノッチ反対側の配向層を切断応力の集中によって容易に切断することができ、かつ、切断時の負荷が成形品の側壁に作用するのを抑制でき、側壁が剥離するのを防止できる。

ここで、上記ゲート接続部の繊維配向層を切断するには、成形した後の成形品にノッチを形成することによって可能となるものである。即ち、例えば金型による成形と同時にノッチを形成する方法を採用した場合には、成形後のノッチ部分にも繊維配向層が形成されることから、このノッチ部分の繊維配向層が切断時の抵抗となり、上述の剥がれの問題が生じ易くなる。

請求項３の発明では、ノッチパンチを押圧するか又はレーザ光を照射することによりノッチを形成するようにしたので、比較的簡単な方法で精度のよいノッチを形成することができる。

請求項４の発明では、金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成した後、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断するようにしたので、切断時の負荷が成形品の側壁に加わるのを抑制することができ、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項５の発明では、ゲート接続部の繊維配向層をノッチ形成機構により切断したので、繊維配向の強い樹脂成形品のゲート接続部を切断分離する場合の剥離の問題を防止でき、請求項２と同様の効果が得られる。

請求項６の発明では、ノッチパンチを押圧するか又はレーザ光を照射することによりノッチを形成したので、比較的簡単な構造で精度のよいノッチを形成することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態によるゲート処理装置を説明するための図であり、図１はゲート処理装置の全体構成図、図２（ａ）〜（ｆ）はゲート処理工程を示す図、図３（ａ），（ｂ）はゲート接続部の切断状態を模式的に示す図、図４はゲート接続部の繊維配向状態を模式的に示す断面図である。

図において、１はゲート処理装置を示しており、これは不図示の金型のキャビティ内にゲートを介して樹脂材料を供給することにより射出成形された樹脂成形品２のゲート接続部２ａを切断分離するためのものであり、装置本体１ａにノッチ形成機構３と切断分離機構４とを一体的に並列配置した構成となっている。

上記装置本体１ａは、固定下型５と、該固定下型５に対して型開き位置と型閉じ位置との間で昇降可能に配設された可動上型６との間にストリッパプレート７及びガイドプレート８を配設して構成されている。このガイドプレート８のノッチ形成機構３及び切断分離機構４に対応する部分には開口８ａ，８ａが形成されており、該ガイドプレート８の上面にはリードフレーム１５が矢印Ａ方向に移動可能に配置されている。

上記リードフレーム１５は、一対の樹脂成形品２を１セットとして長手方向に所定間隔をあけて保持しており、ノッチ形成機構３から切断分離機構４に間欠的に搬送するようになっている。

上記樹脂成形品２は、繊維配向の強い樹脂材料からなり、例えばＬＣＰ（液晶ポリマー）やガラス繊維等のフィラーを添加したものが採用されている。このような樹脂材料を使用することにより、樹脂成形品２には、図４に示すように、金型表面で冷やされた固化層（スキン層）１５と該固化層１５との境界で繊維が流動方向に一様に配向する配向層１６とが形成されている。なかでも流路が絞られているゲート接続部２ａでは、繊維配向が特に強くなっており、固化層１５及び配向層１６とともに、中心部に繊維が３次元にアットランダムに存在するランダム層１７が形成されている。

上記ストリッパプレート７は可動上型６に複数本の支持ピン９により上下方向に相対移動可能に支持されており、各ピン９にはストリッパプレート７を型閉じ方向に付勢するばね１０が装着されている。

上記固定下型５の上面のノッチ形成機構３及び切断分離機構４に対応する部分にはそれぞれダイ１１，１２が配置固定されており、該各ダイ１１，１２にはそれぞれ一対パイロットピン１３，１４が固定されている。この各パイロットピン１３，１４は上記ガイドプレート８の開口８ａを通してリードフレーム１５に形成された位置決め孔（不図示）に臨む位置に配置されている。

上記ノッチ形成機構３は、上記固定下型５及びダイ１１に一対のノッチ挿入孔２０を形成するとともに、該ノッチ挿入孔２０内にノッチパンチ２１を挿入配置するとともに固定下型５に固定した構造となっている。各ノッチパンチ２１の上端に形成された切込み刃２１ａはダイ１１の上面から僅かに突出しており、該切込み刃２１ａの突出量がノッチ切り込み量となっている。このノッチパンチ２１がゲート接続部２ａに切り込むことにより、ゲート接続部２ａの下面部にはノッチ２ｃが形成されることとなる。

上記切断分離機構４は、可動上型６にストリッパプレート７を挿通して下方に延びる一対のゲートカットパンチ２２，２２を固定するとともに、固定下型５及びダイ１２の上記各ゲートカットパンチ２０に臨む部分にランナ排出孔２３，２３を貫通させて形成した構造となっている。このゲートカットパンチ２２が下降してゲート接続部２ａの上面部を押圧することにより、該ゲート接続部２ａには上方向からの剪断力が加わることとなり、もって切断されたゲート接続部２ａがランナ２ｄとともに上記ランナ排出孔２３から外部に排出されることとなる。

次に上記ゲート処理装置によるゲート処理工程について説明する。

金型により射出成形された樹脂成形品２がリードフレーム１５によりノッチ形成機構３に搬送される。すると可動上型６が下降するとともにガイドプレート８が下降し、これに伴ってリードフレーム１５が下降し、該リードフレーム１５の位置決め孔（不図示）に各パイロットピン１３，１４が挿入され、該ガイドフレーム１５が仮位置決めされる。

可動上型６がさらに下降すると、ストリッパプレート７がリードフレーム１５に当接するとともに該リードフレーム１５をガイドプレート８に押圧し、もってリードフレーム１５がストリッパプレート７とガイドプレート８とで挟持されて位置決め固定される。

この状態から可動上型６がさらに下降すると、ノッチパンチ２１の切込み刃２１ａにゲート接続部２ａが押し付けられ、これによりゲート接続部２ａの下面部にノッチ２ｃが形成される。この後、可動上型６及びガイドプレート８が上昇し、リードフレーム１５の位置決め固定が解除される。

次に、リードフレーム１５が矢印Ａ方向に搬送され、ノッチ２ｃが形成された樹脂成形品２が切断分離機構４に搬送されるとともに、次の樹脂成形品２がノッチ形成機構３に搬送される。

上記同様に、可動上型６，ガイドプレート７が下降し、これによりリードフレーム１５が位置決め固定される。続いて可動上型６が下降すると、ゲートカットパンチ２２がストリッパプレート７の下面から突出してゲート接続部２ａを押圧する。これによる剪断力でもってゲート接続部２ａが切断され、ランナ２ｄとともにゲート部分がランナ排出孔２３から外部に排出される。

一方、上記可動上型６の下降動作に同期してノッチパンチ２１により樹脂成形品２のゲート接続部２ａにノッチ２ｃが形成される。このようにして樹脂成形品２のゲート処理が自動的にかつ連続して行なわれることとなる。

ここで、上記樹脂成形品２のゲート接続部２ａの切断過程について詳細に説明する。

ノッチパンチ２１の切り込みによって樹脂成形品２のゲート接続部２ａの下面部にノッチ２ｃが形成されると、図３（ａ）に示すように、ゲート接続部２ａの下面部の固化層１５及び配向層１６が切断されることとなる。

次に、ゲートカットパンチ２２によりノッチ２ｃの反対側からゲート接続部２ａを押圧すると、図３（ｂ）に示すように、ゲート接続部２ａの上面部の固化層１５′及び配向層１６′は繊維配向が強い部分となっているが剪断応力の集中によって容易に切断され、続くランダム層１７では繊維が配向していないことから容易に切断される。一方、下面部の配向層１６はノッチ加工により切断されていることから、剪断力が作用することはない。このようしてゲート処理された樹脂成形品２は、ノッチ切断面とカットパンチ切断面とが面一となっており、かつ抉れのない側壁２ｆとなっている。

このように本実施形態によれば、金型により射出成形された樹脂成形品２のゲート接続部２ａの下面部にノッチパンチ２１によりノッチ２ｃを形成し、該ゲート接続部２ａをノッチ２ｃの反対側の上面部からゲートカットパンチ２２により剪断力を加えて切断したので、剪断時の負荷が樹脂成形品２の側壁２ｆに加わるのを防止することができる。これにより側壁２ｆを剥離させることなくゲート接続部２ａを切断することができ、不良品の発生を防止できる。

本実施形態では、上記ノッチ形成時にゲート接続部２ａの固化層１５及び配向層１６を切断したので、繊維配向の強い樹脂成形品２のゲート接続部２ａを切断する際の剥離の問題を確実に防止できる。

即ち、ノッチ形成工程でゲート接続部２ａの配向層１６を切断し、次の切断分離工程でノッチ２ｃの反対側からゲート接続部２ａの配向層１６′を切断するようにしたので、ノッチ反対側の配向層１６′は剪断応力の集中によって容易に切断することができ、かつ剪断時の負荷を樹脂成形品２の側壁２ｆに与えることはないため、側壁２ｆが剥離するのを防止できる。

ここで、上記ゲート接続部２ａの配向層１６を切断するには、金型により射出成形した後の樹脂成形品２にノッチ形成することによって可能となるものである。即ち、図５（ａ），（ｂ）に示すように、例えば金型による成形と同時にノッチを形成する方法を採用した場合には、成形後のノッチ３０の表面部分にはこれを囲むように繊維の配向層３１が形成されることとなる。この状態でノッチ３０の反対側からゲートカットパンチ２２を押圧したとしても上記配向層３１は位置ずれを起こすだけで切断されないままに側壁が引きずられることとなり、結果的に側壁が剥離し、抉りを生じることとなる。

また本実施形態では、ノッチパンチ２１を切り込ませることによりゲート接続部２ａにノッチ２ｃを形成したので、比較的簡単な方法で精度のよいノッチを形成することができる。なお、本発明では、レーザ光を照射することによりノッチを形成してもよく、この場合にも同様の効果が得られる。

本発明の一実施形態によるゲート処理装置を説明するための構成図である。 上記ゲート処理装置によるゲート処理工程を示す図である。 上記ゲート処理装置によるゲート接続部の切断状態を模式的に示す図である。 上記ゲート接続部の繊維配向状態を示す断面図である。 金型成形と同時にノッチを成形した場合の問題点を模式的に示す図である。 従来の一般的なゲート処理装置の概略図である。 従来の問題点を示す図である。

符号の説明

１ ゲート処理装置
２ 樹脂成形品
２ａ ゲート接続部
２ｃ ノッチ
３ ノッチ形成機構
４ 切断分離機構
１６ 配向層
２１ ノッチパンチ
２２ ゲートカットパンチ

Claims (6)

1. 金型のキャビティ内にゲートを介して成形材料を供給することにより成形された成形品のゲート接続部を切断分離するようにした成形品のゲート処理方法において、上記金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成するノッチ形成工程と、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断分離する切断分離工程とを備えたことを特徴とする成形品のゲート処理方法。
2. 請求項１において、上記成形品の表面部分には繊維の配向層が形成されており、該配向層の少なくとも一部が上記ノッチ形成工程にて切断されることを特徴とする成形品のゲート処理方法。
3. 請求項１又は２において、上記ノッチ形成工程は、上記ゲート接続部にノッチパンチを押圧するか、あるいはレーザ光を照射することにより上記ノッチを形成するように構成されていることを特徴とする成形品のゲート処理方法。
4. 金型のキャビティ内にゲートを介して成形材料を供給することにより成形された成形品のゲート接続部を切断分離するようにした成形品のゲート処理装置において、上記金型により成形された成形品のゲート接続部にノッチを形成するノッチ形成機構と、該ゲート接続部をノッチの反対側から切断分離する切断分離機構とを備えたことを特徴とする成形品のゲート処理装置。
5. 請求項４において、上記成形品の表面部分には繊維の配向層が形成されており、該配向層の少なくとも一部が上記ノッチ形成機構により切断されることを特徴とする成形品のゲート処理装置。
6. 請求項４又は５において、上記ノッチ形成機構は、上記ゲート接続部にノッチパンチを押圧するか、あるいはレーザ光を照射することにより上記ノッチを形成するように構成されていることを特徴とする成形品のゲート処理装置。

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