JP2005306028A - Scroll for injection molding apparatus and injection molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、架台を不要としたモータ駆動方式の小型射出成形装置に関する。 The present invention relates to a small motor-driven injection molding apparatus that does not require a frame.
射出成形装置は、金型におけるキャビティが閉空間になるように当該金型を型締めする型締装置、可塑化された材料をキャビティーに射出する射出ユニット、材料を可塑化する可塑化ユニットを基本構成としている。 The injection molding apparatus includes a mold clamping device for clamping the mold so that the cavity in the mold becomes a closed space, an injection unit for injecting plasticized material into the cavity, and a plasticizing unit for plasticizing the material. Basic configuration.
しかし、このような従来の射出成形装置は大型高重量であるため小型軽量化が望まれ、種々の技術が提案されている。例えば、キャビティの周囲を入子式の交換可能なカセットとすることで、カセット金型を小型軽量化する技術や(特許文献1参照)、材料を可塑化するスクリューとモータとをギア噛合構造により略一体的に組付けて小型軽量化する技術(特許文献2参照)が提案されている。 However, since such a conventional injection molding apparatus is large and heavy, a reduction in size and weight is desired, and various techniques have been proposed. For example, by using a telescoping exchangeable cassette around the cavity, a technology for reducing the size and weight of the cassette mold (see Patent Document 1), and a screw and motor for plasticizing the material with a gear meshing structure. A technique (see Patent Document 2) for reducing the size and weight by assembling substantially integrally has been proposed.
また、型締機構を射出装置側に設たり、長尺スクリューを短尺円錐形スクリューに代えたり、空圧で駆動したりする小型軽量化技術が提案されている(特許文献3,4参照)。
しかしながら、このような小型軽量化技術においては、各構成要素に対する小型軽量化を提案し、結果的に射出成形装置全体の小型軽量化を図るものであるため十分な小型軽量化が図れていない問題があった。 However, in such a miniaturization and weight reduction technology, a proposal for miniaturization and lightening for each component, and as a result, miniaturization and weight reduction of the entire injection molding apparatus is achieved, so that sufficient miniaturization and weight reduction cannot be achieved. was there.
即ち、上述した各提案は、金型、型締装置、射出ユニット、可塑化ユニット等の基本構成をそれぞれ独立に小型軽量化して、射出成形装置を軽量化するものであるため、その基礎となる各要素のレイアウト等を含めた基本構成を受継がざるを得ず、例えば射出成形装置の長手寸法等は殆ど変わらず長尺のままであった。 That is, the above proposals are the basis for reducing the weight of the injection molding apparatus by independently reducing the basic structure of the mold, mold clamping device, injection unit, plasticizing unit, etc. The basic configuration including the layout and the like of each element must be inherited, and for example, the longitudinal dimension of the injection molding apparatus remains almost unchanged.
また、各要素を独立に小型軽量化するため、相互に連携して小型軽量化を実効を図ることができず、所謂デッドスペースが発生し易いと共に、本来ならば複数の要素で受持つことができる荷重でも、各要素で受持つように設計されがちであるため十分な小型軽量化が図れない問題があった。 In addition, since each element is reduced in size and weight independently, it is not possible to effectively reduce the size and weight in cooperation with each other, so that a so-called dead space is likely to occur, and originally it is handled by a plurality of elements. There is a problem that even a load that can be produced is not designed to be reduced in size and weight sufficiently because it tends to be designed to be handled by each element.
そこで、本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、射出成形装置全体として総合的に検討することで、射出成形装置の性能を低下させることなく、かつ、組立容易性を満たしながら、デッドスペースの発生を抑止し、また部品点数の削減を図って、小型軽量化及び簡素化を達成した射出成形装置及び射出成形装置用スクロールを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in consideration of such problems, and by comprehensively examining the injection molding apparatus as a whole, it is possible to achieve ease of assembly without degrading the performance of the injection molding apparatus. An object of the present invention is to provide an injection molding apparatus and a scroll for an injection molding apparatus that achieves miniaturization, weight reduction, and simplification by suppressing the occurrence of dead space and reducing the number of parts while satisfying the requirements.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、金型のキャビティーに可塑化した材料を射出して製品を射出成形する射出成形装置であって、材料を加熱して可塑化させると共に、混練しながら圧送する可塑化圧送機構が内設された可塑化ブロックと、該可塑化ブロックに密接して連結され、その内部に可塑化圧送機構により圧送されてきた材料を計量して送出する計量送出機構が設けられた計量ブロックと、内部に計量送出機構により計量送出された材料をキャビティに射出する射出機構が設けられた固定ダイプレートと、該固定ダイプレートに向かって進退して、当該固定ダイプレートに当接した際にはキャビティーを略閉空間にする可動ダイプレートと、可動ダイプレートがガイドされる複数のタイバーにより固定ダイプレートと所定距離離間して固設され、かつ、当該可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退させると共に、該可動ダイプレートが固定ダイプレートに当接した際には所定の型締力を発生させる可動ダイプレート駆動機構が内設された型締ハウジングとを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an injection molding apparatus for injecting a plasticized material into a cavity of a mold to inject a product, and heating the material to plasticize the product. , A plasticizing block having a plasticizing pumping mechanism for pumping while kneading, and a plastic block connected closely to the plasticizing block, and the material pumped by the plasticizing pumping mechanism is measured and sent inside A metering block provided with a metering delivery mechanism, a fixed die plate provided with an injection mechanism for injecting the material metered and delivered by the metering delivery mechanism into the cavity, and moving forward and backward toward the fixed die plate, When abutting against the fixed die plate, the fixed die plate and the fixed die plate are placed by a movable die plate that makes the cavity substantially closed and a plurality of tie bars that guide the movable die plate. A movable die plate that is fixedly spaced apart and that moves the movable die plate forward and backward with respect to the fixed die plate and generates a predetermined clamping force when the movable die plate contacts the fixed die plate. And a clamping housing in which a driving mechanism is provided.
また、請求項2に係る発明は、可塑化圧送機構が、材料を加熱して可塑化させるバレルと、材料を搬送する螺旋溝が形成されると共にバレルに面接しながら回転することにより螺旋溝内の材料の可塑化・混練を促し、その回転中心に形成された射出シリンダに圧送する概略短円柱状回転体のスクロールと、該スクロールを回転させるスクロール駆動部とを有することを特徴とする。 Further, in the invention according to claim 2, the plasticizing and feeding mechanism has a barrel for heating and plasticizing the material, a spiral groove for conveying the material, and rotating while in contact with the barrel. It is characterized by having a scroll of a substantially short cylindrical rotating body that promotes plasticization and kneading of the material and pumps it to an injection cylinder formed at the center of rotation, and a scroll driving unit that rotates the scroll.
また、請求項3に係る発明は、スクロールにおける螺旋溝が、当該スクロールの回転軸と平行にエンドミルを回転体の側面に宛がい切削して形成されて、材料の掻込みを担う掻込溝と、該掻込溝と連続して当該回転体の前面を回転中心に向かって縮小するように螺旋状に切削して形成されて、掻込まれた材料の搬送・可塑化・混練・圧送を担う送溝とからなることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、スクロールとバレルとのそれぞれの当接面が、円錐形状に形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the respective contact surfaces of the scroll and the barrel are formed in a conical shape.
また、請求項5に係る発明は、スクロールとバレルとのそれぞれの当接面が、スクロール側に窪んだ凹状円錐形状に形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the respective contact surfaces of the scroll and the barrel are formed in a concave conical shape recessed toward the scroll side.
また、請求項6に係る発明は、スクロール駆動部が、モータにより回転動力を得るウォームギアと、該ウォームギアと噛合してモータの回転数を減速すると共に、断熱板を介してスクロールと脱着可能に係合して減速された回転数で当該スクロールを回転させるウォームホイールとを有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the scroll driving unit is engaged with the worm gear that obtains rotational power by the motor, the worm gear meshes with the worm gear to reduce the rotational speed of the motor, and the scroll driving unit is detachable from the scroll through the heat insulating plate. And a worm wheel that rotates the scroll at a reduced rotational speed.
また、請求項7に係る発明は、計量送出機構が、射出シリンダに挿通する射出プランジャと、該射出プランジャとアリ溝により脱着可能に係合するプランジャ用ボールネジと、該プランジャ用ボールネジを駆動して射出プランジャを射出シリンダ内でピストン運動させることにより、当該射出プランジャに圧送されてきた材料の送出力を付与するプランジャ駆動部とを有することを特徴とする。 In the invention according to claim 7, the metering delivery mechanism drives the injection plunger inserted through the injection cylinder, the plunger ball screw detachably engaged with the injection plunger by the dovetail groove, and the plunger ball screw. And a plunger driving unit that applies a feed force of the material that has been pressure-fed to the injection plunger by moving the injection plunger in the injection cylinder.
また、請求項8に係る発明は、プランジャ駆動部が、モータにより回転動力を得るウォームギアと、該ウォームギアと噛合してモータの回転数を減速してプランジャ用ボールネジに伝達することにより、該プランジャ用ボールネジと脱着可能に係合した射出プランジャをピストン運動させるウォームホイールとを有することを特徴とする。 Further, in the invention according to claim 8, the plunger driving portion is engaged with the worm gear that obtains rotational power by the motor, and the rotational speed of the motor is reduced and transmitted to the plunger ball screw by meshing with the worm gear. And a worm wheel for piston-moving an injection plunger removably engaged with the ball screw.
また、請求項9に係る発明は、射出プランジャが、その先端面から穿孔して形成された先端孔と、長手方向の側面に溝掘りして形成されると共に、先端側の溝端が先端孔と連通するように形成された導入孔と、長手方向に先端孔を切欠して形成されて、当該先端孔からの材料を送出する送出用切欠と、先端孔に遊嵌しながら当該先端孔に係止されて、送出用切欠側の圧力が導入孔側の圧力より高くなると当該送出用切欠と導入孔との連通を遮断して材料の射出を停止し、送出用切欠側の圧力が導入孔側の圧力より低くなると送出用切欠と導入孔とを連通させて材料の射出を可能にする弁体とを有することを特徴とする。 In the invention according to claim 9, the injection plunger is formed by piercing from the tip surface thereof, and formed by grooving the side surface in the longitudinal direction, and the groove end on the tip side is the tip hole. An introduction hole formed so as to communicate, a notch for cutting out the tip hole in the longitudinal direction, a delivery notch for sending material from the tip hole, and a free engagement with the tip hole while engaging with the tip hole. When the pressure on the delivery notch side becomes higher than the pressure on the introduction hole side, the communication between the delivery notch and the introduction hole is cut off to stop the material injection, and the pressure on the delivery notch side is reduced to the introduction hole side. And a valve body that allows the material to be injected by communicating the delivery notch and the introduction hole when the pressure becomes lower than the pressure.
また、請求項10に係る発明は、射出機構が、射出プランジャにより送出されてきた材料が流入するホットランナと、射出成形する製品に応じて選択されてホットランナの先端に取付られることにより、材料をキャビティーに射出するノズルと、該ホットランナ及びノズルを挿脱自在に収容するホットランナ孔とを備えることを特徴とする。 In the invention according to claim 10, the injection mechanism is selected by attaching the hot runner into which the material delivered by the injection plunger flows and the hot runner selected according to the product to be injection-molded. And a hot runner hole that detachably accommodates the hot runner and the nozzle.
また、請求項11に係る発明は、可動ダイプレート駆動機構が、可動ダイプレートに取付られたボールネジナットと螺合する型締用ボールネジと、モータにより回転動力を得るウォームギアと、該ウォームギアと噛合してモータの回転数を減速して型締用ボールネジに伝達することにより可動ダイプレートを進退させるウォームホイールとを有することを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, the movable die plate drive mechanism meshes with a mold clamping ball screw that is screwed with a ball screw nut attached to the movable die plate, a worm gear that obtains rotational power by a motor, and the worm gear. And a worm wheel that moves the movable die plate forward and backward by decelerating the number of rotations of the motor and transmitting it to the mold clamping ball screw.
また、請求項12に係る発明は、キャビティーを形成する金型が、固定ダイプレートに取付られる固定金型ピースと、可動ダイプレートに取付られて、当該可動ダイプレートが固定ダイプレートに当接した際に、略閉空間のキャビティーを形成する可動金型ピースと、該可動金型ピース又は固定金型ピースの一方に形成されたテーパピンと、他方の金型ピースに形成されて、可動金型ピースが固定金型ピースに当接する際に、テーパピンが挿通して位置合わせを行うテーパ孔とを有することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, the mold for forming the cavity is fixed to the fixed die plate attached to the fixed die plate, and the movable die plate is in contact with the fixed die plate. A movable mold piece that forms a cavity in a substantially closed space, a taper pin formed on one of the movable mold piece or the fixed mold piece, and a movable mold piece formed on the other mold piece. When the mold piece comes into contact with the fixed mold piece, the taper pin has a taper hole through which a taper pin is inserted and aligned.
また、請求項13に係る発明は、可動金型ピースを貫通してキャビティに挿通するように設けられた複数の押出ピンが固着された押出部と、通常時には押出ピンの頭部がキャビティの壁面をなすように押出部を付勢するバネと、可動ダイプレートに形成されて、当該可動ダイプレートが所定量以上型締ハウジング側に後退すると、型締用ボールネジの頭部が挿通して押出部に当接し、当該押出部をバネに抗してキャビティ側に押すことにより当該キャビティ内の射出成形品を押出すことができるようにする挿通孔とを設けたことを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項14に係る発明は、それぞれ1の可塑化ブロックと計量ブロックとからなる可塑化ユニットが複数設けられると共に、それぞれ1の固定ダイプレート、可動ダイプレート及び型締ハウジングからなる型締ユニットが1設けられ、かつ、異なる材料を1のキャビティに射出できるように型締ユニットを各可塑化ユニットに対応して移動させる型締ユニット移動部を設けたことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項15に係る発明は、材料を掻込んで搬送し、その際に当該材料の可塑化及び混練を促進して可塑化した材料を圧送する射出成型装置用スクロールであって、該スクロールが、その回転軸と平行にエンドミルを回転体の側面に宛がい切削して形成されて、材料の掻込みを担う掻込溝と、該掻込溝と連続して当該回転体の前面を回転中心に向かって縮小するように螺旋状に切削して形成されて、掻込まれた材料の搬送・可塑化・混練・圧送を担う送溝とからなる螺旋溝とを有することを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項16に係る発明は、スクロールにおける送溝の溝頂部を連ねて形成される面が、円錐形状をなすことを特徴とする。 The invention according to claim 16 is characterized in that the surface formed by connecting the groove top portions of the feed groove in the scroll has a conical shape.
また、請求項17に係る発明は、スクロールにおける送溝の溝頂部を連ねて形成される面が、その中心に向かって窪む凹状円錐形状をなすことを特徴とする。 The invention according to claim 17 is characterized in that the surface formed by connecting the groove tops of the feed grooves in the scroll has a concave conical shape that is recessed toward the center thereof.
本発明によれば、材料を加熱して可塑化させると共に、混練しながら圧送する可塑化圧送機構が内設された可塑化ブロックと、該可塑化ブロックに密接して連結され、その内部に可塑化圧送機構により圧送されてきた材料を計量して送出する計量送出機構が設けられた計量ブロックと、内部に計量送出機構により計量送出された材料をキャビティに射出する射出機構が設けられた固定ダイプレートと、該固定ダイプレートに向かって進退して、当該固定ダイプレートに当接した際にはキャビティーを略閉空間にする可動ダイプレートと、可動ダイプレートがガイドされる複数のタイバーにより固定ダイプレートと所定距離離間して固設され、かつ、当該可動ダイプレートを固定ダイプレートに対し進退させると共に、該可動ダイプレートが固定ダイプレートに当接した際には所定の型締力を発生させる可動ダイプレート駆動機構が内設された型締ハウジングとを備えるので、射出成形装置の性能を低下させることなく、かつ、組立容易性を満たしながら、デッドスペースの発生を抑止し、また部品点数の削減を図って、小型軽量化及び簡素化を達成することができる。 According to the present invention, a material is heated and plasticized, and a plasticizing block in which a plasticizing pumping mechanism for pumping the material while kneading is provided is closely connected to the plasticizing block, and the plasticizing block is plasticized therein. A fixed die provided with a metering block provided with a metering delivery mechanism for metering and sending out the material pumped by the pressure feeding mechanism, and an injection mechanism for injecting the material metered out by the metering delivery mechanism into the cavity Fixed by a plate, a movable die plate that advances and retreats toward the fixed die plate and makes the cavity substantially closed when abutting against the fixed die plate, and a plurality of tie bars that guide the movable die plate The movable die plate is fixed at a predetermined distance from the die plate, and the movable die plate is moved forward and backward with respect to the fixed die plate. Equipped with a mold-clamping housing with a movable die-plate drive mechanism that generates a predetermined mold-clamping force when it comes into contact with the die plate, making it easy to assemble without degrading the performance of the injection molding device While satisfying the characteristics, the generation of dead space can be suppressed and the number of parts can be reduced, so that reduction in size and weight and simplification can be achieved.
また、スクロールが、その回転軸と平行にエンドミルを回転体の側面に宛がい切削して形成されて、材料の掻込みを担う掻込溝と、該掻込溝と連続して当該回転体の前面を回転中心に向かって縮小するように螺旋状に切削して形成されて、掻込まれた材料の搬送・可塑化・混練・圧送を担う送溝とからなる螺旋溝を有するので、小型で効率的に搬送・可塑化・混練・圧送が可能になる。 Further, the scroll is formed by cutting the end mill parallel to the rotation axis and cutting the end mill to the side surface of the rotating body, and a scoring groove for scrambling the material, It has a spiral groove that is formed by cutting the front surface in a spiral shape so that it shrinks toward the center of rotation, and it consists of a feed groove that carries transported, plasticized, kneaded, and pressure-fed materials. Efficient conveyance, plasticization, kneading, and pressure feeding are possible.
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は斜視図、図2は断面図を示している。なお、本実施例では、熱可塑化樹脂を射出成形する場合を例に説明するが、熱硬化樹脂、ワックス、バインダ処理されたセラミック・鉄粉を射出成形する場合も同様に適用できることを予め付言する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view, and FIG. 2 is a cross-sectional view. In this embodiment, a case where a thermoplastic resin is injection molded will be described as an example. However, it can be similarly applied to a case where a thermosetting resin, wax, binder-treated ceramic / iron powder is injection molded. To do.
射出成形装置は、材料を加熱して可塑化させると共に、混練しながら圧送する可塑化圧送機構が内設された可塑化ブロック(ボディ)11を備える可塑化部1、該可塑化ブロック11に密接して連結され、その内部に可塑化圧送機構により圧送されてきた材料を計量して送出する計量送出機構が設けられた計量ブロック(ボディ)31を備える計量射出部3を備えている。
The injection molding apparatus heats and plasticizes a material, and also includes a plasticizing block (body) 11 having a plasticizing pumping mechanism (body) 11 in which a material is pumped while being kneaded, and is in close contact with the plasticizing
さらに、本射出成形装置は、内部に計量送出機構により計量送出された材料をキャビティに射出する射出機構が設けられた金型の母型を兼ねる固定ダイプレート(固定側部材)211、該固定ダイプレート211に向かって進退して、当該固定ダイプレート211に当接した際にはキャビティーを略閉空間にする金型の母型を兼ねる可動ダイプレート(可動側部材)213、及び可動ダイプレート213が遊嵌してガイドされる複数のタイバー40により固定ダイプレート211と所定距離離間して固設され、当該可動ダイプレート213を固定ダイプレート211に対し進退させ、かつ、可動ダイプレート213が固定ダイプレート211に当接した際には所定の型締力を発生させる可動ダイプレート駆動機構が内設された型締ハウジング(固定側部材)212を備える金型部2を備えている。
Further, the present injection molding apparatus includes a fixed die plate (fixed side member) 211 that also serves as a mold die provided with an injection mechanism for injecting the material measured and delivered by the measurement delivery mechanism into the cavity, and the fixed die. A movable die plate (movable side member) 213 that also serves as a mold base for making the cavity substantially closed when the advancing and retreating toward the
以下、詳細に説明する。
可塑化ブロック11の1の側面(設置時に上側になる面)には、ペレット等の材料が投入される材料投入孔13が形成されている。
Details will be described below.
On one side surface of the plasticizing block 11 (the surface that becomes the upper side during installation), a
また、可塑化ブロック11の内部には可塑化圧送機構(混練機構)が設けられ、この可塑化圧送機構は、材料投入孔13から投入された材料を加熱するバレル121、材料を搬送する螺旋溝43が形成されると共にバレル121に当接しながら回転することにより材料が加熱されながら搬送,撹拌,可塑化,混練し、可塑化後はワイゼンベルグ効果を伴い、その回転中心に形成されたスクロール軸孔44に圧送するスクロール12、該スクロール12を回転駆動するスクロール駆動部42を備えている。
In addition, a plasticizing pumping mechanism (kneading mechanism) is provided inside the
スクロール12は、図3等に示すように概略短円柱状をなす回転体で、その回転体側面から固定ダイプレート211側の面に螺旋溝43が形成されている。この螺旋溝43は、回転軸に形成された射出プランジャ32が挿通するスクロール軸孔44の近傍までスクロール12の回転方向に従って縮小するように形成され、その裏面には凹状に形成された駆動部係合溝49が形成されている。なお、スクロール軸孔44は射出シリンダ41を兼ねている。
The
以下、固定ダイプレート211側の面をスクロール作用面47、その側面をスクロール側面48という。また、スクロール作用面47に形成されている螺旋溝43を送溝(混練溝)45、スクロール側面48に形成されている螺旋溝43を掻込溝(案内溝)46という。従って、螺旋溝43は、掻込溝46と送溝45とにより構成される。
Hereinafter, the surface on the fixed
なお、図3(a)はスクロール作用面47を望む斜視図、図3(b)は図3(a)におけるA−A矢視断面図、図3(c)は当該スクロール12の裏面図である。
3A is a perspective view of the
スクロール作用面47とバレル121とは密接して、当該バレル121からの熱で可塑化した材料が送溝45から漏れないように構成され、材料はこの送溝45に沿ってスクロール軸孔44に向かって圧送されるようになっている。
The
このとき、材料がバレル121との接触面での摩擦力(F=Nμ)を生じさせる直圧力(N)が小さいと、材料の滑り(空送り状態)となり圧送ができなくなってしまう。特に、ナイロン,PBT,含油ポリマー等の滑り易い材料の場合には圧送ができなくなる場合が多発する。
At this time, if the direct pressure (N) causing the material to generate a frictional force (F = Nμ) on the contact surface with the
そこで、本発明では、図3(b)に示すように、スクロール作用面47の頂角θがθ=176度〜174度の平面に近い凹状円錐形状となるように形成して直圧力(N)を生じさせることにより材料の圧送を可能にしている。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3B, the vertical angle θ of the
また、スクロール作用面47が凹状円錐形状に形成されていることは、送溝45がスクロール軸孔44に近づくに従いその溝深さが浅くなることを意味している。従って、送溝45がスクロール軸孔44に近づくに従い直圧力(N)は大きくなり、確実な圧送が可能になる。
In addition, the fact that the
さらに、ワイセンベルグ効果と周速度の変化も加わり、小径,薄型でありながら大きな圧送力を得ることができ、また優れた可塑化混練作用を得ることができるようになっている。 Further, the Weissenberg effect and changes in peripheral speed are added, so that a large pumping force can be obtained while being small and thin, and an excellent plasticizing and kneading action can be obtained.
図3(b)においては、スクロール作用面47を凹状円錐形状に形成した場合を示しているが凸状円錐形状に形成した場合であっても良い。
FIG. 3B shows the case where the
スクロール12の材質は鉄系の金属に限らず、例えば真鍮、またはポリテトラフロロエチレン、ポリピロメリットイミド等の耐熱性の高い高分子樹脂を材料として形成されてもよい。
The material of the
このような螺旋溝43は、先端が円弧状のエンドミルをスクロール作用面47に対して垂直(スクロール12の回転軸に平行)に宛って切削することにより形成されている。
Such a
即ち、スクロール側面48にエンドミルの側刃を当てて切削を行うことにより掻込溝46が形成され、この状態でエンドミルの送量を徐々に減少させながら(エンドミルをスクロール12から離す方向に動かす)、スクロール側面48の周面に沿って切削し、当該エンドミルの先端がスクロール作用面47に達するとエンドミルの送量を固定し、スクロール軸孔44まで螺旋状に切削する。
その後、スクロール作用面47が円錐形状になるように切削して形成されている。
That is, the cutting
Thereafter, the
従って、エンドミルの回転軸の方向を変えることなく一筆書きで螺旋溝43を形成することができ切削加工が容易になって、製造コストを抑制することが可能になる。
Accordingly, the
なお、本発明はスクロール12を1品切削品に限定するものではなく、鋳型に樹脂や金属を流して製造されたものであっても良い。
In the present invention, the
スクロール駆動部42は、ボスが駆動部係合溝49と断熱材を介して脱着可能に係合するウォームホイール14、該ウォームホイール14に噛合するウォームギア15、該ウォームギア15を回転させるモータ4、ウォームホイール14、スラストベアリング50等を有して、ウォームホイール14及びウォームギア15が減速機構を構成している。
The
そして、モータ4が回転することにより、その回転数がウォームホイール14及びウォームギア15により減速されながらスクロール12に伝達されて、当該スクロール12が回転する。
When the motor 4 rotates, the rotation speed is transmitted to the
バレル121は、図4に示すように、中心に射出シリンダ41が形成された概略円盤状で内部にヒータ穴84が射出シリンダ41の近傍の円に接する接線方向に放射状に形成されて該ヒータ穴84に棒状の図示しない電気ヒータが収容されるカートリッジヒータの内部加熱方式となっている。また、図示しない熱電対等の温度計測器が取付け可能になっている。
図4(a)はスクロール作用面47が当接する面を上面図として示した図、図4(b)は図4(a)におけるB−B矢視断面図、図4(c)は裏面図を示している。この図4(c)においては、ヒータ穴84を想像線で示している。
As shown in FIG. 4, the
4A is a diagram showing the surface with which the
上述したように、バレル121の面30は、スクロール作用面47に接するようにスクロール12側に凸状の円錐形状に形成されて、面30とスクロール作用面47とが当接することにより送溝45の溝空間が閉塞されるようになっている。
As described above, the
バレル121の中心にはスクロール軸孔44と連通する射出シリンダ41が形成され、この射出シリンダ41に後述する射出プランジャ32が挿入されてピストン運動するようになっている。
なお、射出成形する製品に応じて種々の外径の射出プランジャ32が利用できるようにするため、その外径に応じて図5に示すようなスリーブ状の射出シリンダ39が挿着可能になっている。
An
In order to make it possible to use the
図5(a)はこの射出シリンダ39の断面図であり、図5(b)は当該射出シリンダ39を射出シリンダ41に装着した際の断面図、図5(c)は射出プランジャ32の挿着途中の状態を示す断面図である。
このようなバレル121は、固定ダイプレート211及び可塑化ブロック11に形成されたバレルポケット52に収容固定される。
5A is a cross-sectional view of the
Such a
このようにヒータ穴84が複数形成され、かつ、当該ヒータ穴84が射出シリンダ41の近傍の円に接する接線方向放射状に形成したカートリッジヒータの内部加熱方式としたことにより、ヒータの熱容量及び容積の小容量化が図れると共に、外周部と中心部とで温度勾配を実現している。
As described above, by using the internal heating system of the cartridge heater in which a plurality of heater holes 84 are formed and the heater holes 84 are radially formed in contact with the circle in the vicinity of the
ヒータの熱容量が小さくなることは、内部加熱方式と相まって、その電源を含む温度コントローラも小型化できることを意味し、大容量のヒータを使用せず、過剰な熱供給も抑制できる効果をもたらす。 The reduction in the heat capacity of the heater means that the temperature controller including the power supply can be miniaturized in combination with the internal heating method, and an effect of suppressing excessive heat supply without using a large-capacity heater is brought about.
また、バレル121の中心部の温度が溶融温度で、外周部の温度が材料融点以下になるような温度分布を設けることにより、材料の温度は材料投入孔13側から射出シリンダ41に向かうに従い高くなるため、投入直後の材料が溶着して団子状になる不都合が防止できると共に、材料が粒状から徐々に軟化圧縮されるため空気の排出が自然に起こり可塑化した材料の空気の巻き込みが防止できるようになる。
Further, by providing a temperature distribution such that the temperature at the center of the
このような外周部の温度が低く、中心部に向かうに従い温度が高くなるような温度分布を作るためにカートリッジヒータを用いると共に、図7に示すように射出シリンダ41の近傍の円に接する接線方向に配列する構成としている。
A cartridge heater is used to create such a temperature distribution that the temperature at the outer peripheral portion is low and the temperature increases toward the central portion, and the tangential direction in contact with the circle near the
従来のスクリューは上述したように円柱棒状又は円錐棒状に形成されているので、スクリューおよびバレル121の熱容量が大きくなり、多量の熱が必要となってスタンバイするまでの時間が長くなると共に放熱量が多い構成であった。
さらに、従来のスクリューでは外部加熱であり大気中への放熱量が、本発明に係るスクロール12は内部加熱方式としているためこのような熱損失は非常に少なく、昇温時間も短くて済む利点がある。
Since the conventional screw is formed in the shape of a cylindrical rod or a conical rod as described above, the heat capacity of the screw and the
Furthermore, since the conventional screw is externally heated and the amount of heat released to the atmosphere is such that the
また、図2に示すように、可塑化ブロック11には、断熱材54が収容され、該断熱材54に隣接又は接して冷却水が流動する冷却水路55が形成されている。これら断熱材54及び冷却水路55は、バレル121の周囲を取巻くように環状に形成されて、当該バレル121からの熱が可塑化ブロック11に拡散するのを抑制する作用をなしている。
As shown in FIG. 2, the
一方、固定ダイプレート211におけるバレルポケット52は、このバレル121より適宜大きく形成されて、当該バレル121の裏面(金型部2側)が空洞をなすように形成されている。加えて、固定ダイプレート211には冷却水が流動する冷却水路53が形成されている。
On the other hand, the
バレルポケット52における空洞は、バレル121の熱が固定ダイプレート211を介して金型部2や後述するホットランナ57に伝達しないようにするための断熱作用をなすものであり、冷却水路53は空洞による断熱作用の不足分を冷却水を流動させることにより補うものである。
The cavity in the
また、射出シリンダ39,41には、射出プランジャ32が挿通し、その先にホットランナ57が金型部2側に突出して設けられている。このホットランナ57は、中空体のランナチューブ58、このランナチューブ58の先端に螺合するノズル59から構成されている。ノズル59は、例えば図6に示すように先端形状の異なるノズル59(59a〜59c)を準備し、射出成形する製品の厚み等のサイズに応じて選択して使用するようになっている。
従って、ノズル59の交換のみで、種々の製品の射出成形が可能になり、汎用性が高くなる利点がある。
An
Therefore, only by replacing the nozzle 59, various products can be injection-molded, and there is an advantage that versatility is enhanced.
計量射出部3における計量ブロック31には材料を計量してホットランナ57を介して金型部2に送出する計量送出機構が設けられている。
この計量送出機構は、図2,図7〜図10等に示すように、スクロール12のスクロール軸孔44等を挿通する射出プランジャ32、該射出プランジャ32と脱着可能に係合するプランジャ用ボールネジ33、該プランジャ用ボールネジ33を駆動して該射出プランジャ32をピストン運動させることにより当該射出プランジャ32に圧送されてきた材料を計量し送出させるプランジャ駆動部61を有する。
The
As shown in FIGS. 2, 7 to 10, and the like, the metering delivery mechanism includes an
図7は計量ブロック31を射出プランジャ32側から見た図であり、図8(a)は計量送出機構の要部を示す断面図、図8(b)は射出プランジャ32の斜視図である。
7 is a view of the
射出プランジャ32は、外観が棒状体をなして、その先端から内部に向けて穿孔された先端孔69、長手方向の側面に溝掘りして形成され、先端側の溝端が先端孔69に連通するように形成された導入孔65、先端孔69に沿って切欠して形成されて、当該先端孔69の材料を射出する送出用切欠64、先端孔69に遊嵌しながら当該先端孔69に係止されて材料が逆流しないようにする逆止弁の機能をなす弁体66を有する。この弁体66としては球体に限らず円錐台形状等であっても良い。
The
図9は弁体66として球体のボールを用いた場合の射出プランジャ32の詳細構成を示す図であり、図10は円錐台形状の弁体66を用いた場合の詳細構成を示す図である。なお、図9、図10における矢印は材料の流れを示し、図9(b)及び図10(b)は弁体66が上動した場合、図9(c)及び図10(c)は弁体66が下動した場合を示している。
FIG. 9 is a diagram showing a detailed configuration of the
そして、射出プランジャ32は射出シリンダをなすスクロール軸孔44及び射出シリンダ41に挿通されて、送出用切欠64側の圧力が導入孔65側の圧力より高くなると弁体66が上動して送出用切欠64と導入孔65との連通を遮断する。これにより材料の射出が停止する。
The
一方、送出用切欠64側の圧力が導入孔65側の圧力より低くなると弁体66が下動して送出用切欠64と導入孔65とが連通する。これにより材料の射出が行われる。
On the other hand, when the pressure on the
従来の射出成型装置においても、このような材料の逆流を防止するための逆止弁を設けているが、従来の構成の逆止弁はプランジャの先端に逆止リングを矢羽附きネジにより取付けて弁体の落脱防止を図っており、この矢羽附きネジが数ヶ月で疲労破損してしまう不都合が指摘されていた。
しかし、本発明にかかる逆止弁はネジ構造を要件としないので、疲労破損することはなく、このような不都合が発生しない特徴を備えている。
In the conventional injection molding equipment, a check valve is provided to prevent such backflow of material. However, the check valve of the conventional configuration has a check ring attached to the end of the plunger with a screw attached to the blade. In order to prevent the valve body from falling off, it has been pointed out that this Yaba screw has a problem of fatigue failure in several months.
However, since the check valve according to the present invention does not require a screw structure, the check valve does not break down due to fatigue and has such a feature that such inconvenience does not occur.
また、導入孔65等は可塑化した溶融材料の粘性を下げると同時に粘性を安定させるトーピードをなしている。本発明では、このような可塑化に欠かせない重要な要素を特別なスペースを設けることなく具備するため小型化が図られるようになっている。 The introduction holes 65 and the like form a torpedo that lowers the viscosity of the plasticized molten material and stabilizes the viscosity. In the present invention, since the important elements indispensable for such plasticization are provided without providing a special space, the size can be reduced.
プランジャ駆動部61は、モータ6、該モータ6により回転動力を得るウォームギア37、該ウォームギア37と噛合してモータ6の回転数を減速してプランジャ用ボールネジ33に伝達することにより、該プランジャ用ボールネジ33と脱着可能に係合した射出プランジャ32をピストン運動させるウォームホイール36を有する。
The
プランジャ用ボールネジ33はボールネジ構造になっており、ボールネジナット35は計量ブロック31に固着されているので、プランジャ用ボールネジ33が回動すると、その回転方向に応じてプランジャ用ボールネジ33が進退する。
The plunger ball screw 33 has a ball screw structure, and the
射出プランジャ32はプランジャ用ボールネジ33と連結されて、該プランジャ用ボールネジ33を介してプランジャ駆動部61から駆動力を受けて射出シリンダ内をピストン運動する。このとき装置の分解や組立が容易に行えるように射出プランジャ32とプランジャ用ボールネジ33との連結をカップリング等によらず図7に示すようにアリ溝34により係合する構成を採用している。
The
なお、プランジャ用ボールネジ33の回転動力は、モータ6からウォームギア37、ウォームホイール36を介して当該プランジャ用ボールネジ33に伝達されるが、その際にウォームホイール36にはプランジャ用ボールネジ33の軸方向に荷重が加わるので、かかる荷重を受けるスラストベアリング68がウォームホイール36を挟んで設けられている。
The rotational power of the plunger ball screw 33 is transmitted from the
ところで、従来行われているようなボールネジと大容量のモータとを直結したような構成や油圧若しくは空圧により射出プランジャ32を駆動する構成では保圧時(射出成型時)と可塑化計量時との射出プランジャ32の制御において、設定された保圧値に応じて射出プランジャ32が自在に後退して放圧できるようになっている。
By the way, in a configuration in which a ball screw and a large-capacity motor are directly connected as in the past, or in a configuration in which the
しかし、本発明のように省スペース化や保圧時における電力の低消費化等を図るためプランジャ駆動部61をウォームギア37とウォームホイール36とにより構成すると放圧が困難となり、弁体66が動かない場合が生じて材料をランナチューブ58に送込めないことがある。
However, if the
そこで、本発明では、図2に示すように、ボールネジナット35に当接して射出プランジャ32側に付勢するナット付勢用バネ100、当該ナット付勢用バネ100と当接して、射出プランジャ32に加わる荷重を制御するロードセル101を計量ブロック31に設けている。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2, the
そして、このナット付勢用バネ100によりボールネジナット35が、例えば1mm以下のストローク内で摺動できるようにロードセル101を制御して、弁体66がランナチューブ58に当接した際に放圧して材料が射出できるようにしている。
The
金型は、可動ダイプレート213に取付けられる可動金型ピース(可動側部材)222、固定ダイプレート211に取付けられる固定金型ピース(固定側部材)221からなるカセット金型22となっている。
The mold is a
図11はこのようなカセット金型22の構成を示す図で、図11(a)は射出プランジャ32側から見た固定金型ピース221の正面図、図11(b)及び図11(c)は図11(a)における固定金型ピース221及び可動金型ピース222のC−C矢視断面図である。
FIG. 11 is a view showing the configuration of such a
金型ピース221(222)の一方には、複数の位置決ピン74が設けられ、対向する金型ピース222(221)に該位置決ピン74が嵌合するピン受穴75が設けられている。
さらに、固定ダイプレート211に取付けられる固定金型ピース221にはホットランナ57が挿嵌されるランナ受穴76が形成されている。
One of the mold pieces 221 (222) is provided with a plurality of positioning pins 74, and a
Furthermore, a
また、可動金型ピース222には、成型品押出機構が設けられている。この成型品押出機構は、可動金型ピース222を貫通してキャビティに挿通するように設けられた複数の押出ピン92が固着された支持板93、支持板93に固着されると共に可動金型ピース222に挿嵌する支持棒95、該支持棒95に挿入されて通常時には押出ピン92の頭部99がキャビティの壁面をなすように支持板93を付勢するバネ97、支持板93と固着された押出板94、該押出板94に取付られたスラストベアリング98、可動ダイプレート213に形成された挿通孔106を備えている。なお、支持板93、押出板94及び支持棒95が押出部91を構成している。
The
そして、この成型品押出機構は、射出成形された製品を取り出す際に、可動ダイプレート213を所定量以上型締ハウジング212側に後退させると、型締用ボールネジ23の頭部105(図2参照)が挿通孔106を挿通してスラストベアリング98に当接して、支持板93をバネ97に抗してキャビティ側に押込む。これにより、キャビティ内の射出成形品は押出ピン92により押出される。
When the
なお、スラストベアリング98は、型締用ボールネジ23の頭部105が押出板94を傷つけたりしないようにするために設けられ、スラスト滑り軸受等であっても良い。
The
これにより、製品押出機構を別途設けることなく、人手を介さずに製品の取り出しが自動で行えるようになり、省スペース化が図れると共に利便性が向上する。 As a result, the product can be taken out automatically without providing a product push-out mechanism, and the space can be saved and the convenience is improved.
なお、射出成形装置の全長がやや長くなるが、エアーシリンダ・ピストン若しくは型開閉駆動機構の要素を1/5程度に縮小した装置を可動ダイプレートに装備しても良い。 Although the total length of the injection molding apparatus is slightly longer, an apparatus in which the elements of the air cylinder / piston or the mold opening / closing drive mechanism are reduced to about 1/5 may be mounted on the movable die plate.
上述したようにカセット金型22は、固定金型ピース221と可動金型ピース222とからなる片開きタイプで、固定金型ピース221は固定ダイプレート211にクランパ78でクランプされ、可動金型ピース222は可動ダイプレート213にクランパ78でクランプされるようになっている。
As described above, the
このクランパ78は、固定金型ピース221及び可動金型ピース222にそれぞれ設けられたクランプ溝79に係合するクランプ爪80、該クランプ爪80を押込むクランプボルト81、クランプ爪80を開くように付勢する図示しないスプリングを備えている。
The
クランプボルト81は先端が半球状に形成され、または先端に弁体66が取付けられ、後端は六角レンチ溝が形成されて、固定ダイプレート211や可動ダイプレート213に螺合している。
The
クランプ爪80は、固定ダイプレート211や可動ダイプレート213に揺動可能に取付られて、クランプボルト81を締めるとクランプ爪80がクランプ溝79に当接して、固定金型ピース221及び可動金型ピース222をそれぞれ固定ダイプレート211、可動ダイプレート213側に押付けてクランプする。
The
一方、クランプボルト81を緩めるとクランプ爪80が固定金型ピース221や可動金型ピース222から離れるようにスプリングが付勢してクランプが解除される。
On the other hand, when the
なお、図11に示すように、固定金型ピース221と可動金型ピース222との、一方には複数の位置決ピン74が設けられ、他方には該位置決ピン74が嵌合する複数のピン受穴75が形成されて、これらがカセット金型22の位置決め機構をなしている。位置決ピン74及びピン受穴75は、微少なテーパが付けられている。
As shown in FIG. 11, a plurality of positioning pins 74 are provided on one of the fixed
即ち、上述したようにカセット金型22は固定金型ピース221と可動金型ピース222とからなる片開きタイプで、可動金型ピース222が固定金型ピース221に当接してキャビティーが構成される。
That is, as described above, the
可動金型ピース222及び固定金型ピース221は、固定ダイプレート211や可動ダイプレート213にクランプされる構造であり、また可動ダイプレート213がタイバー40に遊嵌して移動する構成であるため、可動金型ピース222と固定金型ピース221との組み合わせ精度を高めるには、これらのクランプ精度や遊嵌精度も高める必要がある。
The
クランプ精度や遊嵌精度を求めると、加工精度や組立精度が高精度に要求されて、コストアップの要因になるので、本発明では、クランプ精度や遊嵌精度を求めず、可動金型ピース222が固定金型ピース221と当接して、位置決ピン74がピン受穴75に案内されて組み合わされることによりカセット金型22の組合精度が確保できるようにしている。
If the clamping accuracy and loose fitting accuracy are obtained, the machining accuracy and the assembly accuracy are required to be high, which causes a cost increase. Therefore, in the present invention, the
型締ハウジング212における可動ダイプレート駆動機構は、可動ダイプレート213に取付られたボールネジナット24に螺合する型締用ボールネジ23、該型締用ボールネジ23を回転させることにより可動ダイプレート213を進退させ、かつ、該可動ダイプレート213が固定ダイプレート211に当接した際には所定の型締力を発生させる可動ダイプレート駆動部27を有する。
The movable die plate driving mechanism in the
この可動ダイプレート駆動部27は、モータ5、該モータ5により回転動力を得るウォームギア26、該ウォームギア26と噛合してモータ5の回転数を減速して型締用ボールネジ23に伝達することにより、該型締用ボールネジ23が螺合する可動ダイプレート213を進退させるウォームホイール25を有する。
This movable die
従来は、ボールネジと大容量のモータの直結型組み合わせか、減速や大きなトルクを発生させる目的で減速機を用いることが一般的であり、減速機では平歯車の組み合わせにより減速比を稼ぐ構成であるため、大型化する問題があり、加えて保圧時においては、常に通電していなければならないので電力消費が大きくなる問題があった。 Conventionally, it is common to use a reduction gear for the purpose of generating a reduction or a large torque, or a reduction gear is gained by combining a spur gear with a direct connection type combination of a ball screw and a large capacity motor. Therefore, there is a problem of increasing the size, and in addition, there is a problem that power consumption becomes large because current must always be supplied during holding.
本発明では、これまで説明したように、スクロール駆動部42、プランジャ駆動部61及び可動ダイプレート駆動部27においては、それぞれウォームギア15,26,37及びウォームホイール14,25,36により構成して大減速比の減速機構を、それぞれを駆動容量の小さなモータ4,5,6により駆動するようにしているため、上述した問題が発生せず小型化及び低消費電力化が可能になる。
In the present invention, as described above, the
ところで、これまで説明した射出成形装置においては、可塑化ブロック11、計量ブロック、固定ダイプレート211、可動ダイプレート213及び型締ハウジング212をそれぞれ1設けて、単一の材料を射出成形する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、2色成形のように2種以上の材料からなる製品を射出成形する場合にも適用可能である。
By the way, in the injection molding apparatus described so far, the
この場合には、それぞれ1の可塑化ブロック11と計量ブロックとから可塑化ユニットを形成して、この可塑化ユニットを複数設けられて異なる材料を射出できるようにすると共に、当該複数の可塑化ユニットからの材料が1の金型のキャビティーに射出できるように、それぞれ1の固定ダイプレート211、可動ダイプレート213及び型締ハウジング212からなる型締ユニットを移動させる図示しない型締ユニット移動部を設ける。
In this case, a plasticizing unit is formed from one
そして、型締ユニット移動部により型締ユニットを各可塑化ユニットが材料を射出するのに合わせて移動させることにより、多色成形等が容易に行えるようになる。 Then, the multi-color molding can be easily performed by moving the mold clamping unit in accordance with each plasticizing unit injecting the material by the mold clamping unit moving portion.
本発明に係る射出成形装置は、熱可塑化樹脂、熱効果樹脂、ワックス、バインダを塗布した磁性粉・鉄粉・セラミックを射出成形して製品を製造する装置に適用できる。
また、組立ラインの部品製造供給装置として、研究・実験で卓上に置ける試験装置としても利用できる。
ちなみに、型締力1tf、射出圧力3,000kgf/cm2の能力の成形機の外形寸法が機幅12cm、機高12cm、機長36cmで構成できる。
さらに、可動金型を可動ダイプレート213上で回転もしくは摺動できる射出成形機の型締装置に可塑化・射出ユニットを2台以上搭載し、2種以上の材料または着色された材料を混合成形する射出成形方法により異材質・2色成形への展開も可能である。
The injection molding apparatus according to the present invention can be applied to an apparatus for producing a product by injection molding magnetic powder, iron powder, or ceramic coated with a thermoplastic resin, a heat effect resin, wax, or a binder.
It can also be used as a part manufacturing and supply device for assembly lines, as a testing device that can be placed on the table for research and experimentation.
Incidentally, the external dimensions of a molding machine having a mold clamping force of 1 tf and an injection pressure of 3,000 kgf / cm 2 can be configured with a machine width of 12 cm, a machine height of 12 cm, and a machine length of 36 cm.
Furthermore, two or more plasticizing / injecting units are mounted on the mold clamping device of an injection molding machine that can rotate or slide the movable mold on the
1 可塑化部
2 金型部
3 計量射出部
4,5,6 モータ
11 可塑化ブロック(ボディ)
12 スクロール
13 材料投入孔
14 ウォームホイール
14,25,36 ウォームホイール
15,26,37 ウォームギア
22 カセット金型
23 型締用ボールネジ
24 ボールネジナット
25 ウォームホイール
26 ウォームギア
27 可動ダイプレート駆動部
31 計量ブロック(ボディ)
32 射出プランジャ
33 プランジャ用ボールネジ
34 アリ溝
35 ボールネジナット
36 ウォームホイール
37 ウォームギア
39,41 射出シリンダ
40 タイバー
42 スクロール駆動部
43 螺旋溝
44 スクロール軸孔
45 送溝(混練溝)
46 掻込溝(案内溝)
47 スクロール作用面
48 スクロール側面
49 駆動部係合溝
50 スラストベアリング
52 バレルポケット
53 冷却水路
54 断熱材
55 冷却水路
57 ホットランナ
58 ランナチューブ
59(59a〜59c) ノズル
61 プランジャ駆動部
64 送出用切欠
65 導入孔
66 弁体
68 スラストベアリング
69 先端孔
74 位置決ピン
75 ピン受穴
76 ランナ受穴
78 クランパ
79 クランプ溝
80 クランプ爪
81 クランプボルト
84 ヒータ穴
91 押出部
92 押出ピン
93 支持板
94 押出板
95 支持棒
97 バネ
98 スラストベアリング
99 頭部
100 ナット付勢用バネ
101 ロードセル
105 頭部
106 挿通孔
121 バレル
211 固定ダイプレート(固定側部材)
212 型締ハウジング(固定側部材)
213 可動ダイプレート(可動側部材)
221 固定金型ピース(固定側部材)
222 可動金型ピース(可動側部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasticization part 2
12
32
46 Scratch groove (guide groove)
47
212 Clamping housing (fixed side member)
213 Movable die plate (movable side member)
221 Fixed mold piece (fixed side member)
222 Movable mold piece (movable side member)
Claims (17)
材料を加熱して可塑化させると共に、混練しながら圧送する可塑化圧送機構が内設された可塑化ブロックと、
該可塑化ブロックに密接して連結され、その内部に前記可塑化圧送機構により圧送されてきた材料を計量して送出する計量送出機構が設けられた計量ブロックと、
内部に前記計量送出機構により計量送出された材料をキャビティに射出する射出機構が設けられた固定ダイプレートと、
該固定ダイプレートに向かって進退して、当該固定ダイプレートに当接した際には前記キャビティーを略閉空間にする可動ダイプレートと、
前記可動ダイプレートがガイドされる複数のタイバーにより前記固定ダイプレートと所定距離離間して固設され、かつ、当該可動ダイプレートを前記固定ダイプレートに対し進退させると共に、該可動ダイプレートが前記固定ダイプレートに当接した際には所定の型締力を発生させる可動ダイプレート駆動機構が内設された型締ハウジングとを有することを特徴とする射出成形装置。 An injection molding apparatus for injecting a plasticized material into a mold cavity to inject a product,
A plasticizing block in which a plasticizing pumping mechanism for heating and plasticizing the material and pumping the material while kneading is provided;
A metering block that is closely connected to the plasticizing block and provided therein with a metering delivery mechanism for metering and delivering the material pumped by the plasticizing pumping mechanism;
A fixed die plate provided with an injection mechanism for injecting into the cavity the material metered and delivered by the metering mechanism;
A movable die plate that advances and retreats toward the fixed die plate to make the cavity substantially closed when abutting against the fixed die plate;
The movable die plate is fixedly spaced apart from the fixed die plate by a plurality of tie bars guided, and the movable die plate is moved forward and backward with respect to the fixed die plate, and the movable die plate is fixed. An injection molding apparatus comprising: a mold clamping housing having a movable die plate drive mechanism that generates a predetermined mold clamping force when abutting against the die plate.
材料を加熱して可塑化させるバレルと、
材料を搬送する螺旋溝が形成されると共に前記バレルに面接しながら回転することにより前記螺旋溝内の材料の可塑化・混練を促し、その回転中心に形成された射出シリンダに圧送する概略短円柱状回転体のスクロールと、
該スクロールを回転させるスクロール駆動部とを有することを特徴とする請求項1記載の射出成形装置。 The plasticizing pumping mechanism is
A barrel that heats and plasticizes the material;
A spiral groove that conveys the material is formed and rotated while being in contact with the barrel, thereby promoting plasticization and kneading of the material in the spiral groove, and sending it to an injection cylinder formed at the center of rotation. Scrolling columnar rotator,
The injection molding apparatus according to claim 1, further comprising a scroll driving unit that rotates the scroll.
当該スクロールの回転軸と平行にエンドミルを回転体の側面に宛がい切削して形成されて、材料の掻込みを担う掻込溝と、
該掻込溝と連続して当該回転体の前面を回転中心に向かって縮小するように螺旋状に切削して形成されて、掻込まれた材料の搬送・可塑化・混練・圧送を担う送溝とからなることを特徴とする請求項2記載の射出成形装置。 A spiral groove in the scroll,
A cutting groove formed by cutting an end mill parallel to the rotation axis of the scroll and cutting the end mill on the side surface of the rotating body;
Continuing with the scraping groove, it is formed by cutting the front surface of the rotating body into a spiral shape so as to be reduced toward the center of rotation, and is used to transport, plasticize, knead, and pump the scraped material. The injection molding apparatus according to claim 2, comprising a groove.
モータにより回転動力を得るウォームギアと、
該ウォームギアと噛合して前記モータの回転数を減速すると共に、断熱板を介して前記スクロールと脱着可能に係合して減速された回転数で当該スクロールを回転させるウォームホイールとを有することを特徴とする請求項2乃至5いずれか1項記載の射出成形装置。 The scroll driving unit is
A worm gear that obtains rotational power by a motor;
And a worm wheel that meshes with the worm gear to reduce the rotational speed of the motor and that removably engages the scroll via a heat insulating plate to rotate the scroll at the reduced rotational speed. The injection molding apparatus according to any one of claims 2 to 5.
前記射出シリンダに挿通する射出プランジャと、
該射出プランジャとアリ溝により脱着可能に係合するプランジャ用ボールネジと、
該プランジャ用ボールネジを駆動して前記射出プランジャを前記射出シリンダ内でピストン運動させることにより、当該射出プランジャに圧送されてきた材料の送出力を付与するプランジャ駆動部とを有することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載の射出成形装置。 The metering mechanism is
An injection plunger inserted through the injection cylinder;
A plunger ball screw detachably engaged with the injection plunger by a dovetail groove;
And a plunger driving unit that applies a feed force of the material pressure-fed to the injection plunger by driving the plunger ball screw to cause the injection plunger to move in the injection cylinder. Item 7. The injection molding apparatus according to any one of Items 1 to 6.
モータにより回転動力を得るウォームギアと、
該ウォームギアと噛合して前記モータの回転数を減速して前記プランジャ用ボールネジに伝達することにより、該プランジャ用ボールネジと脱着可能に係合した前記射出プランジャをピストン運動させるウォームホイールとを有することを特徴とする請求項7記載の射出成形装置。 The plunger drive
A worm gear that obtains rotational power by a motor;
A worm wheel that meshes with the worm gear and decelerates the rotational speed of the motor and transmits it to the plunger ball screw, thereby causing the injection plunger, which is detachably engaged with the plunger ball screw, to move the piston. The injection molding apparatus according to claim 7.
長手方向の側面に溝掘りして形成されると共に、先端側の溝端が前記先端孔と連通するように形成された導入孔と、
長手方向に先端孔を切欠して形成されて、当該先端孔からの材料を送出する送出用切欠と、
前記先端孔に遊嵌しながら当該先端孔に係止されて、前記送出用切欠側の圧力が導入孔側の圧力より高くなると当該送出用切欠と導入孔との連通を遮断して材料の射出を停止し、前記送出用切欠側の圧力が導入孔側の圧力より低くなると前記送出用切欠と導入孔とを連通させて材料の射出を可能にする弁体とを有することを特徴とする請求項7又は8記載の射出成形装置。 A tip hole formed by drilling the tip of the injection plunger;
An introduction hole formed by grooving on the side surface in the longitudinal direction and a groove end on the distal end side communicating with the distal end hole;
A delivery notch formed by notching a tip hole in the longitudinal direction and delivering material from the tip hole;
When the pressure on the delivery notch side becomes higher than the pressure on the introduction hole side, the communication between the delivery notch and the introduction hole is blocked and the material is injected. And a valve body that enables the material to be injected by connecting the delivery notch and the introduction hole when the pressure on the delivery notch side becomes lower than the pressure on the introduction hole side. Item 9. The injection molding apparatus according to Item 7 or 8.
前記射出プランジャにより送出されてきた材料が流入するホットランナと、
射出成形する製品に応じて選択されて前記ホットランナの先端に取付られることにより、材料を前記キャビティーに射出するノズルと、
該ホットランナ及びノズルを挿脱自在に収容するホットランナ孔とを備えることを特徴とする請求項1乃至9いずれか1項記載の射出成形装置。 The injection mechanism is
A hot runner into which the material delivered by the injection plunger flows,
A nozzle that injects material into the cavity by being selected according to the product to be injection molded and attached to the tip of the hot runner;
The injection molding apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a hot runner hole that detachably accommodates the hot runner and the nozzle.
前記可動ダイプレートに取付られたボールネジナットと螺合する型締用ボールネジと、
モータにより回転動力を得るウォームギアと、
該ウォームギアと噛合して前記モータの回転数を減速して前記型締用ボールネジに伝達することにより前記可動ダイプレートを進退させるウォームホイールとを有することを特徴とする請求項10記載の射出成形装置。 The movable die plate drive mechanism
A ball screw for clamping to be screwed with a ball screw nut attached to the movable die plate;
A worm gear that obtains rotational power by a motor;
11. An injection molding apparatus according to claim 10, further comprising: a worm wheel that meshes with the worm gear to reduce the rotational speed of the motor and transmit the speed to the clamping ball screw to advance and retract the movable die plate. .
前記固定ダイプレートに取付られる固定金型ピースと、
前記可動ダイプレートに取付られて、当該可動ダイプレートが前記固定ダイプレートに当接した際に、略閉空間のキャビティーを形成する可動金型ピースと、
該可動金型ピース又は前記固定金型ピースの一方に形成されたテーパピンと、
他方の金型ピースに形成されて、前記可動金型ピースが前記固定金型ピースに当接する際に、前記テーパピンが挿通して位置合わせを行うテーパ孔とを有することを特徴とする請求項1乃至11いずれか1項記載の射出成形装置。 The mold that forms the cavity is
A fixed mold piece attached to the fixed die plate;
A movable mold piece that is attached to the movable die plate and forms a cavity in a substantially closed space when the movable die plate contacts the fixed die plate;
A taper pin formed on one of the movable mold piece or the fixed mold piece;
2. A taper hole formed in the other mold piece, wherein the taper pin is inserted and aligned when the movable mold piece abuts on the fixed mold piece. The injection molding apparatus of any one of thru | or 11.
通常時には前記押出ピンの頭部がキャビティの壁面をなすように前記押出部を付勢するバネと、
前記可動ダイプレートに形成されて、当該可動ダイプレートが所定量以上前記型締ハウジング側に後退すると、前記型締用ボールネジの頭部が挿通して前記押出部に当接し、当該押出部を前記バネに抗してキャビティ側に押すことにより当該キャビティ内の射出成形品を押出すことができるようにする挿通孔とを設けたことを特徴とする請求項1乃至12いずれか1項記載の射出成形装置。 An extruding part to which a plurality of extruding pins provided so as to pass through the movable die piece and to be inserted into the cavity;
A spring that normally biases the pushing portion so that the head of the pushing pin forms the wall surface of the cavity;
When the movable die plate is formed on the movable die plate and the movable die plate moves backward toward the mold clamping housing by a predetermined amount or more, the head of the ball screw for mold clamping is inserted into contact with the push-out portion, and the push-out portion is The injection according to any one of claims 1 to 12, further comprising an insertion hole that allows the injection-molded product in the cavity to be pushed out by being pushed against the spring against the spring. Molding equipment.
該スクロールが、その回転軸と平行にエンドミルを回転体の側面に宛がい切削して形成されて、材料の掻込みを担う掻込溝と、
該掻込溝と連続して当該回転体の前面を回転中心に向かって縮小するように螺旋状に切削して形成されて、掻込まれた材料の搬送・可塑化・混練・圧送を担う送溝とからなる螺旋溝とを有することを特徴とする射出成型装置用スクロール。 It is a scroll for an injection molding apparatus that transports the material by scraping it, and at that time, promoting plasticization and kneading of the material to pump the plasticized material,
The scroll is formed by cutting an end mill parallel to the rotation axis of the end mill on the side surface of the rotating body,
Continuing with the scraping groove, it is formed by cutting the front surface of the rotating body into a spiral shape so as to be reduced toward the center of rotation, and is used to transport, plasticize, knead, and pump the scraped material. A scroll for an injection molding apparatus, comprising a spiral groove including a groove.
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