JP2008062622A - 射出成形金型及び合成樹脂製鍔付き成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の鍔部にゲート痕が残ることなく、成形品の品質を向上できる射出成形金型を提供する。
【解決手段】固定金型１３と、この固定金型１３と接離可能な可動金型１４と、固定金型１３と可動金型１４との間に設けられた胴部成形キャビティ２７部及びこの胴部成形キャビティ部２７の開口端に鍔部成形キャビティ部２８を有し、鍔付き成形品Ａを成形するキャビティ２６と、固定金型１３に設けられた樹脂注入口と連通する樹脂通路１７を有するホットランナ１６と、このホットランナ１６に設けられ溶融樹脂をキャビティ２６に充填するエッジゲート１９とからなり、鍔部成形キャビティ部２８に、鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の一部に胴部Ａ２の軸方向に突出するリブＡ３を成形するリブ成形キャビティ部２８ａを設けて鍔部Ａ２の肉厚方向にシャーリング壁Ａ４を形成し、このシャーリング壁Ａ４に対向して前記エッジゲート１９の開口穴２１ａ，２１ｂを設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、試験管、筆記具等の鍔付き成形品を成形する射出成形金型及び合成樹脂製鍔付き成形品に関する。

試験管、筆記具等の筒状成形品を成形する射出成形金型は、１台の成形用金型に複数のキャビティを設け、樹脂注入口から注入された溶融樹脂をホットランナで分配して各キャビティに導くように構成されている。

この射出成形金型は、１回の射出成形によって複数個の成形品を同時に成形できるように構成したもので、基本的には、中央部に設けられたスプルー部に１つの樹脂注入口と、これと連通して複数に分岐する分岐ゲートを有している。一方、金型本体には複数のキャビティが設けられ、これらキャビティに連通するエッジゲートを有したホットランナが設けられている。そして、ホットランナの樹脂通路からの樹脂圧力が分岐ゲートを介してキャビティの胴部成形用キャビティ部に開口するエッジゲートに均一に分配するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

また、射出成形金型として、胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形するキャビティ有し、ホットランナから鍔部成形キャビティ部の側部に通じるエッジゲートを設けた注射器シリンジの射出成形金型が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００５−４１０２０号公報 特許第３４９６８８０号公報

しかしながら、特許文献１の射出成形金型は、エッジゲートがキャビティの胴部成形用キャビティ部に開口しているため、成形品の胴部にゲート痕が残るという問題がある。また、特許文献２の射出成形金型は、エッジゲートがキャビティの鍔部成形用キャビティ部に開口しているため、成形品の胴部にゲート痕が残らないため、特許文献１の問題は解消できる。
しかし、鍔部成形用キャビティ部に充填された樹脂が冷却されると、収縮してエッジゲートの開口穴との間に隙間ができ、この隙間にエッジゲートから溶融樹脂が流れ出て成形品の鍔部に樹脂残りが発生して成形品の品質が低下するという問題がある。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、キャビティの鍔部成形用キャビティ部に連通するエッジゲートを設けても、成形品の鍔部にゲート痕が残ることなく、成形品の品質を向上できる射出成形金型及び合成樹脂製鍔付き成形品を提供することにある。

この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、固定金型と、この固定金型と接離可能な可動金型と、前記固定金型と可動金型との間に設けられた胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形するキャビティと、前記固定金型に設けられた樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、このホットランナに設けられ溶融樹脂を前記キャビティに充填するエッジゲートとからなり、前記鍔部成形キャビティ部に、前記鍔付き成形品の鍔部の一部に胴部の軸方向に突出するリブを成形するリブ成形キャビティ部を設けて前記鍔部の肉厚方向にシャーリング壁を形成し、このシャーリング壁に対向して前記エッジゲートの開口穴を設けたことを特徴とする射出成形金型にある。

請求項２は、請求項１の前記エッジゲートの開口穴は、前記鍔付き成形品の型抜き時に、シャーリング壁で前記開口穴を摺擦して樹脂切りすることを特徴とする。

請求項３は、射出成形により形成される合成樹脂製鍔付き成形品であって、円筒状の胴部と、この胴部の基端部に一体に形成された鍔部と、この鍔部の一部に一体に設けられ、該鍔部の外周面と面一のシャーリング壁を有するリブとからなり、前記シャーリング壁に対応するゲート位置から射出成形により形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、鍔部成形キャビティ部に、鍔付き成形品の鍔部の一部に胴部の軸方向に突出するリブを成形するリブ成形キャビティ部を設けて鍔部の肉厚方向にシャーリング壁を形成し、このシャーリング壁に対向してエッジゲートの開口穴を設けたことにより、鍔付き成形品を型抜きするとき、シャーリング壁を摺擦して樹脂切れされ、鍔付き成形品の鍔部にゲート痕が残ることはなく、成形品の品質を向上できるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は射出成形金型の縦断側面図、図２は図１のＸ部を拡大した縦断側面図、図３は合成樹脂製鍔付き成形品の斜視図である。射出成形金型１１は鍔付き成形品Ａを成形する金型であって、図１に示すように、１台の射出成形金型１１には複数個の鍔付き成形品Ａを同時に成形することができる成形部１２が設けられている。

射出成形金型１１について説明すると、固定金型１３と可動金型１４とからなり、分割面１５で分割されるようになっている。固定金型１３には樹脂注入口（図示しない）と連通するホットランナ１６が設けられ、樹脂注入口から注入された溶融樹脂を複数の成形部１２に分岐して導くようになっている。

ホットランナ１６の軸心部には樹脂通路１７が設けられ、この樹脂通路１７の外周囲にはヒータ１８が巻装されている。ホットランナ１６の下端部、つまり樹脂通路１７の下流側にはエッジゲート１９が設けられている。エッジゲート１９は、例えば、Ｂｅ−Ｃｕ等の熱伝導合金によって形成され、樹脂通路１７と連通する樹脂通路１９ａを有する円筒部１９ｂと、この円筒部１９ｂと一体に設けられた末広がりの拡幅部１９ｃを有している。拡幅部１９ｃには成形部１２の数に対応して複数、本実施形態では左右に二股に分岐される分岐ゲート２０ａ，２０ｂが設けられている。これら分岐ゲート２０ａ，２０ｂの下流側にはエッジゲート１９の左右側面に開口する開口穴２１ａ，２１ｂが設けられている。なお、エッジゲート１９の周囲には樹脂断熱層１９ｃが設けられている。

このように構成されたエッジゲート１９の円筒部１９ｂはホットランナ１６の下端部に軸心に沿って穿設された取付け穴２２に挿入され、円筒部１９ｂの上端面は取付け穴２２の底面２２ａに当接している。エッジゲート１９の軸心上の下端部には取付け穴２３が穿設され、この取付け穴２３にはセラミック等の耐熱性を有し、かつ熱膨張係数の小さい材料からなる受け駒２４が固定されている。この受け駒２４は前記可動金型１４に設けられたゲートパッド２５に当接されている。そして、エッジゲート１９に樹脂圧が加わってもエッジゲート１９が図面上、下方へ下がるのを防止している。

次に、成形部１２について説明すると、鍔付き成形品Ａを成形するキャビティ２６は、胴部成形キャビティ部２７と鍔部成形キャビティ部２８とから構成されている。胴部成形キャビティ部２７及び鍔部成形キャビティ部２８は、固定金型１３に設けられたキャビティ外筒部２９と、可動金型１４に設けられ、キャビティ外筒部２９の内部に挿入されるキャビティ内筒部３０との間の間隙によって構成されている。

さらに、図２に示すように、鍔部成形キャビティ部２８の外周部における一部には鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の一部に胴部Ａ２の軸方向に突出するリブＡ３を成形するリブ成形キャビティ部２８ａが設けられている。そして、鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の肉厚方向に高いシャーリング壁Ａ４を形成し、このシャーリング壁Ａ４にはエッジゲート１９の開口穴２１ａ（２１ｂ）が対向しており、エッジゲート１９の開口穴２１ａ（２１ｂ）から射出される溶融樹脂がシャーリング壁Ａ４に対応する箇所から鍔部成形キャビティ部２８に充填されるようになっている。
さらに、キャビティ内筒部３０の内腔３０ａには外周面に間隙部３１を存して軸方向にパイプ３２が同心的に設けられている。このパイプ３２の内部は冷却水往路３３、間隙部３１は冷却水往路３３とパイプ３２の先端部で連通する冷却水復路３４が設けられている。冷却水往路３３は冷却水供給源（図示しない）の吐出側と連通し、冷却水復路３４は冷却水供給源の吸込み側と連通する冷却水循環路が構成されている。そして、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を内側から均一に冷却するようになっている。

キャビティ外筒部２９の外周部にはその全長に亘って螺旋状の冷却水路（図示しない）が設けられ、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却するようになっている。

さらに、前記胴部成形キャビティ部２７の先端部には半球状部３５が設けられている。胴部成形キャビティ部２７の先端側には固定金型１３に固定されるブロック３６が設けられている。このブロック３６には半球状部３５を形成する凹陥部３７が設けられている。

次に、前述のように構成された射出成形金型の作用について説明する。

射出成形機から溶融樹脂が樹脂注入口（図示しない）から射出成形金型１１に射出されると、溶融樹脂はホットランナ１６の樹脂通路１７に導かれる。樹脂通路１７の溶融樹脂は、ホットランナ１６からエッジゲート１９の樹脂通路１９ａを介して分岐ゲート２０ａ,２０ｂに導かれ、このエッジゲート１９の周囲に設けられた樹脂断熱層１９ｂ、開口穴２１ａ，２１ｂを介してキャビティ２６に充填される。すなわち、分岐ゲート２０ａ,２０ｂから開口穴２１ａ，２１ｂを介してキャビティ２６に溶融樹脂が充填される際に、樹脂断熱層１９ｃ内の半溶融状態の樹脂の一部は射出された溶融樹脂と一緒にキャビティ２６に充填されるが、溶融樹脂は、鍔部成形キャビティ部２８から胴部成形キャビティ部２７及び半球状部３５の順に充填される。

このとき、エッジゲート１９は溶融樹脂の圧力によって下方へ押圧されるが、エッジゲート１９に固定された受け駒２４は可動金型１４に設けられた受け台２５に当接しているため、エッジゲート１９が下がるのを防止できる。

また、キャビティ２６の外側を囲むように冷却水路が設けられているため、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却される。キャビティ２６の内側には冷却水供給源から流入された冷却水が冷却水往路３３を流れ、パイプ３２の先端部で折り返して冷却水復路３４に流れる冷却水循環路が形成されているため、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂は内側からも均一に冷却される。

従って、キャビティ２６内の樹脂は短時間に冷却固化される。樹脂が冷却固化された後、固定金型１３に対して可動金型１４が後退すると、固定金型１３と可動金型１４は分割面１５で分割され、キャビティ２６の形状に倣った鍔付き成形品Ａが得られる。

このとき、鍔部成形キャビティ部２８の外周部には鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の一部に胴部Ａ２の軸方向に突出するリブＡ３を成形するリブ成形キャビティ部２８ａが設けられ、鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の肉厚方向に高いシャーリング壁Ａ４が形成されている。したがって、型抜き時に鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１のシャーリング壁Ａ４が開口穴２１ａ，２１ｂを摺擦して樹脂切りする。従って、図３に示すような、鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１にゲート痕が残ることはなく、合成樹脂製鍔付き成形品の品質を向上できる。すなわち、型抜き時に開口穴２１ａ，２１ｂが鍔付き成形品Ａのシャーリング壁Ａ４と摺擦するが、鍔部Ａ１にはリブＡ３が設けられ、高いシャーリング壁Ａ４が形成されているため、このシャーリング壁Ａ４の部分で樹脂切れされるため、鍔付き成形品Ａの鍔部Ａ１の樹脂が残ることはなく品質の高い成形品を得ることができる。
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示す射出成形金型の縦断側面図。 同実施形態を示し、図１のＸ部を拡大した縦断側面図。 同実施形態を示し、鍔付き成形品の斜視図。

符号の説明

１１…射出成形金型、１３…固定金型、１４…可動金型、１５…分割面、１６…ホットランナ、１７…樹脂通路、１９…エッジゲート、２１ａ，２１ｂ…開口穴、２６…キャビティ、２７…胴部成形キャビティ部、２８…鍔部成形キャビティ部、２８ａ…リブ成形キャビティ部、Ａ…鍔付き成形品、Ａ１…鍔部、Ａ２…胴部、Ａ３…リブ、Ａ４…シャーリング壁

Claims (3)

1. 固定金型と、この固定金型と接離可能な可動金型と、前記固定金型と可動金型との間に設けられた胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形するキャビティと、前記固定金型に設けられた樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、このホットランナに設けられ溶融樹脂を前記キャビティに充填するエッジゲートとからなり、
   前記鍔部成形キャビティ部に、前記鍔付き成形品の鍔部の一部に胴部の軸方向に突出するリブを成形するリブ成形キャビティ部を設けて前記鍔部の肉厚方向にシャーリング壁を形成し、このシャーリング壁に対向して前記エッジゲートの開口穴を設けたことを特徴とする射出成形金型。
2. 前記エッジゲートの開口穴は、前記鍔付き成形品の型抜き時に、シャーリング壁で前記開口穴を摺擦して樹脂切りすることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
3. 射出成形により形成される合成樹脂製鍔付き成形品であって、円筒状の胴部と、この胴部の基端部に一体に形成された鍔部と、この鍔部の一部に一体に設けられ、該鍔部の外周面と面一のシャーリング壁を有するリブとからなり、前記シャーリング壁に対応するゲート位置から射出成形により形成されたことを特徴とする合成樹脂製鍔付き成形品。

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