JP2007283498A - 金型及びガス抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成形時に、ゲート部分に生じることの多いガス焼けの発生を防止することのできる金型を提供すること。
【解決手段】キャビティプレート１の上面のスプル８と対応した位置に連通孔４１ａが形成されると共に下端部にピン４２を挿入させた入れ子４１を設けて、連通孔４１ａを所謂コールドスラグウェルとし、その連通孔４１ａの下端部に追い込んだガスを、ピン４２と連通孔４１ａとの間に形成された微小間隙、入れ子４１とキャビティプレート１とで形成された第１の間隙Ｃ１、キャビティプレート１とストリッパープレート３とで形成された第２の間隙Ｃ２とを介して外部に排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製品を成形させる際に用いられる金型及びガス抜き方法に関する。

従来、樹脂製品を成形させる際に用いられる金型は、その溶融樹脂をキャビティ内に射出させる際、射出する前の湯道やキャビティ内を占めるエアや、溶融樹脂から生じたガスを外部に抜くためにベントを設けている。

このベントの代表的な構造としては、パーティングラインに沿うように、キャビティプレートまたはコアプレートに、ランナーと外部とを連通する溝を設けた構造が一般的である。

さらにこのベントを詳述すると、ランナーと溝との接続部分は、一般的に、型閉め時０．０２〜０．０５ｍｍ程度の間隙（キャビティプレートとコアプレートとの間隙）となるように、かつ、３〜１０ｍｍの長さに亘るような絞り部分が形成されており、溶融樹脂の漏出を防止するようになっている。

また、この他に、キャビティ内に発生するガスを簡単な構造で排出させるとしたものとして、例えば、充填される溶融樹脂が最後に到達するキャビティの最終充填部に、多孔質金属体からなる通気部を備えたガス抜き部材を設けたものがある。

特開２００４−２９９０９０（第１頁、図１）

しかしながら、前者のベント構造を採用した金型を用いて射出成形を行うと、樹脂成形品におけるゲート周囲が黒変してしまう所謂ガス焼けと呼称される成形不良が発生する場合が往々にしてあった。

これは、コールドスラグ直上で、スプルと略直交する方向に延設されるランナーと同じ直交方向上にベントの入り口部分が設けられている前者のベント構造では、射出時においてスプルを直進してきた勢いのあるガスが、ランナーによって、溶融樹脂と共に強制的にスプルと略直交する方向に曲げられて、一部のガスが上記した絞り部分を通過することができずに、ゲートへ流動してしまうことが考えられる。

また、後者のガス抜き手段、すなわち、キャビティの最終充填部に、多孔質金属体からなる通気部を備えたガス抜き部材を設けるとしたガス抜き手段は、製品を成形させるキャビティ内に設けるため、製品としての美観を損ねてしまうことが考えられる。

そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる金型及びガス抜き方法を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる金型は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる金型は、キャビティプレートと、そのキャビティプレートと係合されるコアプレートと、該キャビティプレートの上面側に配設されたストリッパープレートとを備えた３プレート構成の金型であって、前記キャビティプレートの上面に挿入され、固定側取付板に係合されたスプルと対応した位置に連通孔が形成された入れ子を備え、前記入れ子と前記キャビティプレートとの嵌合面に形成された第１の間隙と、前記キャビティプレートと前記ストリッパープレートとの当接面に形成された第２の間隙とを介して、前記連通孔下部に追い込んだガスを外部に排出させることを特徴とする。
請求項２にかかる金型は、請求項１において、前記入れ子または前記キャビティプレートに第１のベントが凹設されて前記連通孔と連通する前記第１の間隙が形成され、前記キャビティプレートまたは前記ストリッパープレートに第２のベントが凹設されて前記第１の間隙と外部とを連通する前記第２の間隙が形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかる金型は、請求項１または２において、前記連通孔の下部に挿入されたピンを備え、前記連通孔内面と前記ピンとで形成された微小間隙を介して、前記第１の間隙へ前記ガスを導くことを特徴とする。
請求項４にかかる金型は、請求項３において、前記ピンは、縮径部と拡径部を備えた段付軸状に形成され、該縮径部が前記ストリッパープレート側となるように前記連通孔の下部に挿入されていることを特徴とする。
請求項５にかかる金型は、請求項１または２において、前記第１の間隙は、前記連通孔の下縁部に位置した部位が、他の部位より幅狭となる微小間隙が形成されていることを特徴とする。
請求項６にかかるガス抜き方法は、キャビティプレートと、そのキャビティプレートと係合されるコアプレートと、溶融樹脂が流動路であるスプルが形成され該キャビティプレートの上面側に配設されたストリッパープレートとを備えた３プレート構成の金型におけるガス抜き方法であって、前記スプルと対応した位置に形成した形成したコールドスラグの下端部から外部へガス抜きすることを特徴とするガス抜き方法。

本発明によれば、キャビティプレートの上面のスプルと対応した位置に連通孔が形成された入れ子を設けて、連通孔を所謂コールドスラグとし、その連通孔の下端部に追い込んだガスを、入れ子とキャビティプレートとで形成された第１の間隙と、キャビティプレートとストリッパープレートとで形成された第２の間隙とを介して外部に排出し、一方、溶融樹脂をキャビティへ導くランナーには、ガスの混入が低下することから、樹脂成形品におけるゲート部分にガス焼けの生じる惧れを解消できる。

また、連通孔の下部にピンを挿入してコールドスラグの高さを調整すると共に、入れ子の底面に溶融樹脂のガスが廻り込むことによって生じるバリの発生を抑制するから、スラグ部分の離型性を向上することができる。

また、ピンの代わりに、連通孔の下縁部に位置した部位が、他の第１の間隙の部位より幅狭となる微小間隙を形成したことによって、入れ子の底面に溶融樹脂のガスが廻り込むことによって生じるバリの発生を抑制するから、スラグ部分の離型性を向上することができる。

次に、本発明にかかる金型の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる金型は、図１に示すように、意匠面を形成させる型であるキャビティプレート１と、そのキャビティプレート１と対向する型であるコアプレート２と、キャビティプレート１の上面側に配設されたストリッパープレート３と、入れ子部４と、ロケートリング７とスプル８が挿嵌され成形機の固定盤に螺着される固定側取付板９とを備えた所謂３プレート構成のピンポイントゲート金型が例示されている。

なお、この３プレート構成のピンポイントゲート金型自体は、夫々のプレートが型開き時に離間する周知構造のもので、金型を構成する他の部材や、射出成形機の取り付け等、詳細な説明は省略し、以下、本発明の要部であるキャビティプレート１と、入れ子部４について詳述する。

キャビティプレート１は、外観形状略矩形体状に形成され、キャビティプレート１の上面略中央には、後述する入れ子４１を収納させる角孔状の矩形凹部１ａが形成されている。

また、キャビティプレート１の上面には、キャビティプレート１側面に連通する溝状の第２のベント１ｂと、溶融樹脂の流動路となるランナー１ｃが凹設され、他方、キャビティプレート１の底面には、樹脂製品の意匠面となるキャビティ面１ｄが凹設され、さらに、このキャビティ面１ｄにはランナー１ｃと連通されたゲート１ｅ（２次スプル）が設けられている。

このように形成されたキャビティプレート１は、キャビティプレート１とストリッパープレート３との型閉め時に、第２のベント１ｂに第２の間隙C２が形成されるようになっている。

入れ子部４は、入れ子４１と、ピン４２とを備えて構成される。

入れ子４１は、上記の矩形凹部１ａに挿嵌された外観形状略矩形体状に形成され、ストリッパープレート３に設けられたスプル８と対応する位置に連通孔４１ａが形成されていると共に、入れ子４１の上面には、キャビティプレート１の上面に形成されたランナー１ｃと連通する入れ子４１側のランナー４１ｂが形成されている。

また、上記した連通孔４１ａの下部には、座繰り部４１ｃが形成され、入れ子４１の底面と側面に、その座繰り部４１ｃと第２のベント１ｂとを連通させる溝状の第１のベント４１ｄが凹設されて、入れ子４１とキャビティプレート１との嵌合面に第１の間隙C１が形成されている。

さらに、このように形成された入れ子４１は、図２に示すように、その四隅に配設されたボルト６によって、キャビティプレート１に着脱可能に螺着されており、適宜、キャビティプレート１から入れ子４１を取り外して、メンテナンスが行えるようになっている。

ピン４２は、連通孔４１ａと所要の微小間隙が形成されるような軸径からなる縮径部４２ａと、座繰り部４１ｃと所要の微小間隙が形成されるような軸径からなる拡径部４２ｂを備えた段付軸状に形成されており、連通孔４１ａと縮径部４２ａ、及び、座繰り部４１ｃと拡径部４２ｂとが係合するように、連通孔４１ａの下部に挿入されている。

また、ピン４２より上方の連通孔４１ａ部分が、コールドスラグとなり、縮径部４２ａの長さを替えることによって、コールドスラグの深さが容易に調整できるようになっている。

また、上記した微小間隙は、溶融樹脂が入り込まない所要の間隙であり、例えば、０．０２〜０．０３ｍｍ程度の間隙になっていることが好ましい。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる金型の射出成形時の作用を説明する。

射出成形機のノズルから射出した溶融樹脂は、ガスを伴いながらスプル８から連通孔４１ａに向かって勢い良く直進し、連通孔４１ａの下端部にガスを追い込む。なお、このガスは、溶融樹脂から発生したガスと、スプル８や連通孔４１ａ内に充満していた空気である。

連通孔４１ａの下端部に追い込まれたガスは、連通孔４１ａ内面及び座繰り部４１ｃとピン４２の外面とで形成された微小間隙を介して第１の間隙C１へ噴出する。
第１の間隙C１に噴出したガスは、第１のベント４１ｄと第２のベント１ｂを経由して、外部に排気する。

ピン４２より上方の連通孔４１ａは、コールドスラグとして機能し、清浄な溶融樹脂がベント及びゲート１ｅを流動する。そして、コアプレート２とキャブティプレートで形成したキャビティ５内に溶融樹脂が射出する。

キャビティ５内に射出した溶融樹脂は、所要時間を経て固化し、その後、キャビティプレート１、コアプレート２、ストリッパープレート３の夫々のプレートが離間して、樹脂製品と、第１のベント４１ｄや第２のベント１ｂ、ゲート１ｅ部分で固化したスラグの夫々が脱型する。

なお、このスラグの脱型は、連通孔４１ａの下部にピン４２を挿入して、入れ子４１の底面に溶融樹脂のガスが廻り込むことによって生じるバリの発生を抑制していることから、容易に脱型できるようになっている。

このようにして本実施の形態にかかる金型を用いて成形された樹脂製品は、溶融樹脂をキャビティ５へ導くランナー１ｃには、ガスの混入が低下することから、樹脂成形品のゲート１ｅ部分におけるガス焼けの生じる惧れを解消できるようになっている。

以上、本実施の形態にかかる金型を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

例えば、上記したピン４２の代わりに、図３に示すように、連通孔４１ａの下縁部に第１の間隙C１より幅狭となる微小間隙が形成されるように凹部４１ｅを設けても良い。あるいは、該下縁部に対応するキャビティプレート１上面を、第１の間隙C１より幅狭となる微小間隙が形成されるように第１のベント４１ｄに入り込ませても良い。なお、図３は、連通孔４１ａの下縁部に凸部４１ｅを設けたものを例示している。この微小間隙は、例えば、０．０２〜０．０３ｍｍ程度の間隙になっていることが好ましく、さらに、３〜１０ｍｍ程度の長さに亘って凸部４１ｅを形成することが好適である。

本実施の形態にかかる金型の縦断面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿える横断平面図である。 本実施の形態にかかる金型の他の態様の縦断面図である。

符号の説明

１ キャビティプレート
１ａ 矩形凹部
１ｂ 第２のベント
１ｃ ランナー
１ｄ キャビティ面
１ｅ ゲート（２次スプル）
２ コアプレート
３ ストリッパープレート
４ 入れ子部
４１ 入れ子
４１ａ 連通孔
４１ｂ 入れ子側のランナー
４１ｃ 座繰り部
４１ｄ 第１のベント
４１ｅ 凹部
４２ ピン
４２ａ 縮径部
４２ｂ 拡径部
５ キャビティ
６ ボルト
８ スプル
C１ 第１の間隙
C２ 第２の間隙

Claims (6)

1. キャビティプレートと、そのキャビティプレートと係合されるコアプレートと、該キャビティプレートの上面側に配設されたストリッパープレートとを備えた３プレート構成の金型であって、
   前記キャビティプレートの上面に挿入され、固定側取付板に係合されたスプルと対応した位置に連通孔が形成された入れ子を備え、
   前記入れ子と前記キャビティプレートとの嵌合面に形成された第１の間隙と、前記キャビティプレートと前記ストリッパープレートとの当接面に形成された第２の間隙とを介して、前記連通孔下部に追い込んだガスを外部に排出させることを特徴とする金型。
2. 前記入れ子または前記キャビティプレートに第１のベントが凹設されて前記連通孔と連通する前記第１の間隙が形成され、
   前記キャビティプレートまたは前記ストリッパープレートに第２のベントが凹設されて前記第１の間隙と外部とを連通する前記第２の間隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載の金型。
3. 前記連通孔の下部に挿入されたピンを備え、
   前記連通孔内面と前記ピンとで形成された微小間隙を介して、前記第１の間隙へ前記ガスを導くことを特徴とする請求項１または２記載の金型。
4. 前記ピンは、縮径部と拡径部を備えた段付軸状に形成され、該縮径部が前記ストリッパープレート側となるように前記連通孔の下部に挿入されていることを特徴とする請求項３記載の金型。
5. 前記第１の間隙は、前記連通孔の下縁部に位置した部位が、他の部位より幅狭となる微小間隙が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の金型。
6. キャビティプレートと、そのキャビティプレートと係合されるコアプレートと、溶融樹脂が流動路であるスプルが形成され該キャビティプレートの上面側に配設されたストリッパープレートとを備えた３プレート構成の金型におけるガス抜き方法であって、
   前記スプルと対応した位置に形成した形成したコールドスラグの下端部から外部へガス抜きすることを特徴とするガス抜き方法。

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