JP2005297534A - 射出成形用金型装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形異常により底浅に形成されてしまった不完全な成形品を押し出すことを可能にする。
【解決手段】固定側金型２と、固定側金型２に対して開閉可能であるとともに、固定側金型２との間にキャビティ６を形成する可動側金型３と、可動側金型３又は固定側金型２の少なくとも一方の金型に設けられ、キャビティ６に形成される成形品２１の端面２１ａを押し出すストリッパープレート４とを備える射出成形用金型装置において、ストリッパープレート４が設けられた金型は先細り状の凸部８を有し、ストリッパープレート４は凸部の周りに少なくとも２分割され、２分割されたストリッパープレート４のうち端面２１ａに当接するブロック１１を凸部８を挟持する方向に付勢するバネ１３を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般射出成形における底が浅い成形品の離型が容易な射出成形用金型装置及び射出成形方法に関するものである。

従来、底が深い成形品を金型から離型する際に、成形品が長尺であるためにスリーブ突き出しピンでの内面突き出しができない場合、ストリッパープレートを使用して、成形品の全周囲を平行に押し出す構造の射出成形用金型装置が用いられている。

特許文献１には、ストリッパープレートが成形品の全周囲を平行に押し出す射出成形用金型装置が開示されている。

特開平６−３４４３９７号公報

しかしながら、内径の少なくとも一部が底方向に向って一様の勾配を保ちながら滑らかに小さくなっていく形状の成形品をストリッパープレートで平行に押し出す場合、ストリッパープレートは完全な形状で形成された成形品の端面に当接するように設計されているため、成形品が完全な形状であれば問題なく成形品を押し出せるが、初期の成形条件調節やトラブルにより樹脂が十分に充填されず、成形品が底浅に形成されてしまった場合、つまり、端面の内径が完全な形状と比べて小さく形成された場合、ストリッパープレートは内径が小さい不完全な成形品（以下、ショートショット品という）の端面に当接しない。よって、ストリッパープレートはショートショット品を金型から押し出すことができず、ショートショット品は金型に残ったままとなり、これを取り出す作業が別途必要になり、膨大な時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、成形異常により底浅に形成されてしまった不完全な成形品（ショートショット品）を押し出すことが可能な射出成形用金型装置及び射出成形方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の射出成形用金型装置は、固定側金型と、前記固定側金型に対して開閉可能であるとともに、前記固定側金型との間にキャビティを形成する可動側金型と、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられ、前記キャビティに形成される成形品の端面を押し出すストリッパープレートとを備える射出成形用金型装置において、前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートは前記凸部の周りに少なくとも２分割され、前記ストリッパープレートのうち少なくとも前記端面に当接する部分を前記凸部に近接させる近接手段を設けたことを特徴とする。

本発明によると、ストリッパープレートのうち、少なくとも成形品の端面に当接する部分を金型の凸部に近接させる構成にされているため、成形品の底の深さに拘わらずストリッパープレートを確実に成形品の端面に当接させて、金型から離型させ、押し出すことができる。よって、例え成形異常によりショートショット品になったとしても、これを取り出す特別な作業を必要とせず、膨大な時間を浪費することもない。ここで、金型の凸部への近接とは、金型の凸部への当接を含む。

このとき、前記近接手段が、２分割された前記ストリッパープレートのうち前記端面に当接する部分を前記凸部を挟持する方向に付勢する付勢手段であることが好ましい。これによると、ストリッパープレートのうち成形品の端面に当接する部分を凸部を挟持する方向に付勢するため、成形品の底の深さに拘わらずストリッパープレートを確実に成形品の端面に当接させることができる。

さらにこのとき、２分割された前記ストリッパープレートの各々は、前記凸部の表面を摺動するローラーと、該ローラーが組み込まれて前記端面に当接するブロックと、該ブロックを前記凸部を挟持する方向に摺動自在に保持するガイドプレートとを備え、前記付勢手段は前記ガイドプレートと前記ブロックとの間に設けられることが好ましい。これによると、ローラーが組み込まれたブロックが付勢手段によって凸部を挟持する方向に付勢されているため、ストリッパープレートは簡単な構成で確実に金型の滑らかな一様勾配の斜面を摺動し、成形品の端面を押し出すことができる。

また、本発明においては、前記近接手段が、２分割された前記ストリッパープレートの各々に接続されて、前記ストリッパープレートを前記凸部の傾斜に沿って突き出すガイドピンであることが好ましい。これによると、ストリッパープレートが凸部の傾斜に沿って突き出るため、成形品の底の深さに拘わらずストリッパープレートを確実に成形品の端面に当接させることができる。

本発明の射出成形方法は、固定側金型とこれに対して開閉可能な可動側金型との間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して成形品を形成し、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられたストリッパープレートで前記成形品の端面を押し出す射出成形方法において、前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートを前記凸部の周りに少なくとも２分割し、２分割された前記ストリッパープレートのうち前記端面に当接する部分を前記凸部を挟持する方向に付勢し、前記ストリッパープレートを先細り状の前記凸部に沿わせながら押し出すようにしたことを特徴とする。

本発明によると、凸部を挟持する方向に付勢されたストリッパープレートは成形品の底の深さに拘わらず、確実に成形品を押し出すことができるため、ショートショット品を押し出すことができる。

また、本発明の射出成形方法は、固定側金型とこれに対して開閉可能な可動側金型との間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して成形品を形成し、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられたストリッパープレートで前記成形品の端面を押し出す射出成形方法において、前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートを前記凸部の周りに少なくとも２分割し、２分割された前記ストリッパープレートを先細り状の前記凸部の傾斜に沿って突き出すようにしたことを特徴とする。

本発明によると、凸部の傾斜に沿って突き出るストリッパープレートは成形品の底の深さに拘わらず、確実に成形品を押し出すことができるため、ショートショット品を押し出すことができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る射出成形用金型装置及び射出成形方法の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置の構成を図１〜図４に基づいて説明する。
図１において、射出成形用金型装置１は、固定側金型２と、固定側金型２に対して開閉可能な可動側金型３と、ストリッパープレート４と、ガイドプレート１４と、ガイドプレート１４を突き出す突き出し棒５と、突き出し棒５を押し出すエジェクタプレート９と、エジェクタプレート９を押圧する押圧手段１０とを備える。固定側金型２と可動側金型３との間にはキャビティ６が形成される。また、ノズルタッチ部２４から溶融樹脂がキャビティ６に射出される。成形異常の場合には、キャビティ６に不完全な成形品（ショートショット品）２１が形成される。

図１において、固定側金型２には凹部７が形成されており、可動側金型３には凹部７に対向する凸部８が設けられている。凸部８の少なくとも一部は平滑な一様勾配の斜面８ａとなっている。図示しない係合手段により固定側金型２と可動側金型３とが接触状態で固定されると、凹部７と凸部８との間にキャビティ６が形成され、ここに溶融樹脂がノズルタッチ部２４から射出され、後述するショートショット品２１が成形される。また、可動側金型３は図示しない移動手段によりｂ方向に移動する（図２参照）。

図４に示す完全な成形品３１は、内径の少なくとも一部が底方向に向って一様の勾配を保ちながら滑らかに小さくなっていく形状となっていることを特徴とする。本実施形態においては、成形品３１は斜面を４面に有する角錐のコップ状であり、その斜面は凸部８の斜面８ａにより形成される（図１参照）。また、本実施形態においては、成形品３１は内側に２つの立ち壁２２、外側に１つの突部２３を有する。図１において、突部２３はノズルタッチ部２４から射出された溶融樹脂がキャビティ６に流入するための流路に成形された樹脂である。尚、立ち壁２２の位置や数は特に限定されないが、立ち壁が多ければ金型からショートショット品２１を取り出す作業がより困難になるため、後述する２組以上のストリッパープレート４，４がショートショット品２１を平行に押し出すことが好ましい。

図１〜図３に示すショートショット品２１は、トラブルや初期条件調節等の成形異常によりキャビティ６内に樹脂が十分に充填されず、完全な成形品３１に比して底浅に形成されたものである。

図１において、ガイドプレート１４は、突き出し棒５、エジェクタプレート９、押圧手段１０、ストリッパープレート４とともに突き出し機構を構成している。図４は完全な成形品３１を突き出し機構により突き出しているところを表している。このガイドプレート１４には４本の突き出し棒５が連結されている。尚、突き出し棒５の数は４本に限られず、配置される位置も限定されない。図１に戻って、押圧手段１０がエジェクタプレート９をａ方向に平行に突き出すことで、突き出し棒５はａ方向に進出し、ガイドプレート１４をａ方向に突き出す。ガイドプレート１４は図４のように枠状となっており、完全な成形品３１の端面３１ａに全周に渡って当接し、完全な成形品３１を突き出すことができるストリッパープレートとして機能する。

図１において、このガイドプレート１４は、対向する２辺において、ストリッパープレート４，４に２分割されている。ストリッパープレート４は、ブロック１１と、ローラー１２と、付勢手段であるバネ１３と、ガイドプレート１４から構成されている。バネ１３は常時ブロック１１を凸部８を挟持する方向に付勢している。尚、付勢手段はバネに限定されない。ストリッパープレート４，４は枠状のガイドプレート１４に埋設されている。図３、図４のように、ガイドプレート１４が突き出し棒５によりａ方向に突き出されることで、ストリッパープレート４はローラー１２の回転により滑らかに斜面８ａ上を摺動し、ショートショット品２１の端面２１ａにブロック１１を当接させてショートショット品２１をａ方向に押し出す。また、ブロック１１と斜面８ａとの間には僅かな隙間が保たれているが、この隙間は斜面８ａ上を摺動するローラー１２を阻害するものではなく、ショートショット品２１の端面２１ａとブロック１１との当接に支障をきたすものでもない。ストリッパープレート４，４は２組設けられ、ショートショット品２１を凸部８の長手方向に対して平行に押し出せるように配設されることが好ましい。また、ストリッパープレート４，４は斜面８ａ上を摺動して先細りの凸部８の先端に向って互いの間隔を狭めながら進出するため、ガイドプレート１４と干渉しないように、その幅が完全な成形品３１の端面の幅より狭く設定される。

上記の構成において、本実施形態に係る射出成形用金型装置の動作を通じて射出成形方法を説明する。

図１において、図示しない係合手段により接触状態で固定された固定側金型２と可動側金型３との間のキャビティ６に、ノズルタッチ部２４から溶融樹脂が射出される。このとき、成形異常によりキャビティ６内に樹脂が十分に充填されず、キャビティ６に空洞が残る。その後、冷却過程を経て溶融樹脂は固化し、底浅のショートショット品２１が形成される。

次に、図２において、図示しない移動手段により可動側金型３はｂ方向へ移動する。形成されたショートショット品２１は固定側金型２から離型し、可動側金型３の凸部８に添着した状態となる。可動側金型３が固定側金型２に対して離間する距離は、完全な成形品３１を押し出すのに十分な距離である。

次に、図３において、押圧手段１０（図示せず）により突き出し棒５がａ方向に進出する。このとき、ガイドプレート１４は突き出し棒５により突き出され、ａ方向に直進するが、完全な成形品３１の端面３１ａに当接するように設けられているため、ショートショット品２１の端面２１ａに当接できない。一方、ストリッパープレート４，４はブロック１１，１１を凸部８の斜面８ａに近接させた状態でローラー１２，１２の回転により平滑な一様勾配の斜面８ａ上を摺動する。よって、ストリッパープレート４，４はブロック１１，１１をショートショット品２１の端面２１ａに当接させてショートショット品２１を可動側金型３の凸部８から離型させ、可動側金型３から完全に突き出すことができる。尚、図４に示す完全な成形品３１を押し出す場合、ガイドプレート１４は完全な成形品３１の端面３１ａに有効に当接して完全な成形品３１を突き出すことができることはいうまでもない。

その後、突き出し棒５がｂ方向に後退することにより、ストリッパープレート４，４はブロック１１，１１を凸部８の斜面８ａに近接させた状態でローラー１２，１２の回転により平滑な一様勾配の斜面８ａ上を摺動しながら後退し、ガイドプレート１４と共に可動側金型３に収まる。

以上のように、本実施形態の射出成形用金型装置は、ストリッパープレートが可動側金型の凸部の平滑な一様勾配の斜面上を摺動する構成にされているため、成形品の底の深さに拘わらず確実にストリッパープレートを成形品の端面に当接させて、可動側金型から離型させ、押し出すことができる。よって、例え成形異常によりショートショット品になったとしても、これを取り出す特別な作業は不要で、膨大な時間を浪費することがない。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る射出成形用金型装置の構成を図５〜図８に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。第２実施形態の構成が第１実施形態と異なる点は、突き出し機構が、突き出しブロック（ストリッパープレート）４１ａ，４１ｂと、突き出しブロック４１ａ，４１ｂの各々に一端が接続したガイドピン４５ａ，４５ｂと、ガイドピン４５ａ，４５ｂの各々の移動方向を案内するガイドブッシュ４２ａ，４２ｂと、ガイドピン４５ａ，４５ｂの各々の他端に接続したエジェクタプレート４９ａ，４９ｂと、エジェクタプレート４９ａ，４９ｂを押圧する押圧手段５０ａ，５０ｂとで構成されている点である。

図５において、ガイドピン４５ａは可動側金型３の図中左側に示した凸部８の斜面８ａと同じ角度の勾配を有して、その一部が可動側金型３に内挿されている。また、ガイドピン４５ｂは可動側金型３の図中右側に示した凸部８の斜面８ａと同じ角度の勾配を有して、その一部が可動側金型３に内挿されている。そして、図６に示すように、可動側金型３がｂ方向に移動することで固定側金型２から離型した後、可動側金型３の外部に設けられた図中左側に示したエジェクタプレート４９ａが押圧手段５０ａによって図中左側に示した凸部８の斜面８ａに平行な方向であるｃ方向に押圧される。また、図中右側に示したエジェクタプレート４９ｂは押圧手段５０ｂによって図中右側に示した凸部８の斜面８ａに平行な方向であるｄ方向に押圧される。

図７に示すように、図中左側のガイドピン４５ａはエジェクタプレート４９ａの進出に伴って、ガイドブッシュ４２ａに案内されながらｃ方向に進出し、突き出しブロック４１ａをｃ方向に移動させる。一方、図中右側のガイドピン４５ｂはエジェクタプレート４９ｂの進出に伴って、ガイドブッシュ４２ｂに案内されながらｄ方向に進出し、突き出しブロック４１ｂをｄ方向に移動させる。ガイドピン４５ａの進出とガイドピン４５ｂの進出は同時に行われる。突き出しブロック４１ａは図中左側に示した凸部８の斜面８ａに対してわずかな隙間を保ちながらｃ方向に進出していくため、ショートショット品２１の図中左側の端面２１ａに確実に当接する。また、突き出しブロック４１ｂもまた、図中右側に示した凸部８の斜面８ａに対してわずかな隙間を保ちながらｄ方向に進出していくため、ショートショット品２１の図中右側の端面２１ａに確実に当接する。これにより、ショートショット品２１を凸部８の長手方向に対して平行に突き出して確実に離型させ、可動側金型３から押し出すことができる。図８は本実施形態に係る射出成形用金型装置を示した斜視図であり、突き出しブロック４１ａ，４１ｂを同時に進出させて完全な成形品３１を押し出している状態を示した図である。尚、突き出しブロック４１ａ，４１ｂの進出方向が夫々異なるため、突き出しブロック４１ａ，４１ｂに対応するエジェクタプレート４９ａ，４９ｂ及び押圧手段５０ａ，５０ｂを夫々備えた構成としたが、突き出しブロック４１ａ，４１ｂを異なる２方向に同時に進出させる構成であれば、エジェクタプレート及び押圧手段の数は２つに限定されない。他の点については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

以上のように、本実施形態の射出成形用金型装置は、突き出しブロック（ストリッパープレート）が可動側金型の凸部の平滑な一様勾配の斜面と平行な方向に移動する構成にされているため、成形品の底の深さに拘わらず確実にストリッパープレートを成形品の端面に当接させて、可動側金型から離型させ、押し出すことができる。よって、例え成形異常によりショートショット品になったとしても、これを取り出す特別な作業は不要で、膨大な時間を浪費することがない。

また、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、第１実施形態においては、直進するガイドプレート１４が完全な成形品を突き出す構成となっており、ショートショット品の場合には、斜面を摺動可能な２つのストリッパープレート４，４が有効にショートショット品の端面を突き出す構成となっているが、図９に示すように、４分割されたストリッパープレート４，４，３２，３３が各々の斜面に摺動可能に設けられていても良い。この場合、互いのストリッパープレートが干渉しないように、各々の幅をショートショット品２１（完全な成形品３１）の底面の幅より狭く設定する必要がある。また、斜面上を摺動可能な２つのストリッパープレートが埋設されたガイドプレートが大枠であって、完全な成形品３１に当接しない構成であっても良い。

同様に、第２実施形態において、４分割された突き出しブロックが、互いに干渉しない程度の幅を有して各々の斜面に設けられている構成であっても良い。係る場合、突き出し機構を４つ設けて、４分割された突き出しブロックの各々を４方向に同時に進出させることはいうまでもない。

また、成形品の形状は断面４角の角錐に限られず、ストリッパープレート（第２実施形態においては突き出しブロック）を略対向配置できるように、斜面を２面有する形状であるなら、５角錐、６角錐であっても良い。

また、成形品の断面形状の一部或いは全部が、円弧形状であっても良い。例えば、成形品が断面円形の円錐であっても、第１実施形態においては、ローラーが円錐の側面上を摺動することで、ストリッパープレートを円錐の端面に当接させることができるし、第２実施形態においては、突き出しブロックが円錐の側面に平行な方向に進出することで、突き出しブロックを円錐の端面に当接させることができる。

また、第１実施形態のストリッパープレート、或いは、第２実施形態の突き出しブロックが、可動側金型３に設けられた構成としたが、固定側金型２に設けられた構成であっても良い。

本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、射出後の状態を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、射出成形後に固定側金型と可動側金型とを開いた状態を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、２分割されたストリッパープレートを進出させて成形品を押し出している状態を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置を示した斜視図であり、ストリッパープレートを進出させて成形品を押し出している状態を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、射出後の状態を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、射出成形後に固定側金型と可動側金型とを開いた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る射出成形用金型装置を示した断面図であり、突き出しブロックを進出させて成形品を押し出している状態を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る射出成形用金型装置を示した斜視図であり、突き出しブロックを進出させて成形品を押し出している状態を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る射出成形用金型装置の変形例を示した斜視図であり、４分割されたストリッパープレートを進出させて成形品を押し出している状態を示した図である。

符号の説明

１ 射出成形用金型装置
２ 固定側金型
３ 可動側金型
４ ストリッパープレート
５ 突き出し棒
６ キャビティ
７ 凹部
８ 凸部
８ａ 斜面
９ エジェクタプレート
１０ 押圧手段
１１ ブロック
１２ ローラー
１３ バネ（付勢手段）
１４ ガイドプレート
２１ 成形品（ショートショット品）
２１ａ 端面
２２ 立ち壁
２３ 突部
２４ ノズルタッチ部
３１ 成形品（完全な成形品）
３１ａ 端面
４１ａ，４１ｂ 突き出しブロック（ストリッパープレート）
４２ａ，４２ｂ ガイドブッシュ
４５ａ，４５ｂ ガイドピン
４９ａ，４９ｂ エジェクタプレート
５０ａ，５０ｂ 押圧手段

Claims (6)

1. 固定側金型と、前記固定側金型に対して開閉可能であるとともに、前記固定側金型との間にキャビティを形成する可動側金型と、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられ、前記キャビティに形成される成形品の端面を押し出すストリッパープレートとを備える射出成形用金型装置において、前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートは前記凸部の周りに少なくとも２分割され、前記ストリッパープレートのうち少なくとも前記端面に当接する部分を前記凸部に近接させる近接手段を設けたことを特徴とする射出成形用金型装置。
2. 前記近接手段が、２分割された前記ストリッパープレートのうち前記端面に当接する部分を前記凸部を挟持する方向に付勢する付勢手段である請求項１に記載の射出成形用金型装置。
3. ２分割された前記ストリッパープレートの各々は、前記凸部の表面を摺動するローラーと、該ローラーが組み込まれて前記端面に当接するブロックと、該ブロックを前記凸部を挟持する方向に摺動自在に保持するガイドプレートとを備え、前記付勢手段は前記ガイドプレートと前記ブロックとの間に設けられた請求項２に記載の射出成形用金型装置。
4. 前記近接手段が、２分割された前記ストリッパープレートの各々に接続されて、前記ストリッパープレートを前記凸部の傾斜に沿って突き出すガイドピンである請求項１に記載の射出成形用金型装置。
5. 固定側金型とこれに対して開閉可能な可動側金型との間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して成形品を形成し、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられたストリッパープレートで前記成形品の端面を押し出す射出成形方法において、
   前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートを前記凸部の周りに少なくとも２分割し、２分割された前記ストリッパープレートのうち前記端面に当接する部分を前記凸部を挟持する方向に付勢し、前記ストリッパープレートを先細り状の前記凸部に沿わせながら押し出すようにしたことを特徴とする射出成形方法。
6. 固定側金型とこれに対して開閉可能な可動側金型との間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して成形品を形成し、前記可動側金型又は前記固定側金型の少なくとも一方の金型に設けられたストリッパープレートで前記成形品の端面を押し出す射出成形方法において、
   前記ストリッパープレートが設けられた金型は先細り状の凸部を有し、前記ストリッパープレートを前記凸部の周りに少なくとも２分割し、２分割された前記ストリッパープレートを先細り状の前記凸部の傾斜に沿って突き出すようにしたことを特徴とする射出成形方法。

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