JP2010240900A

JP2010240900A - トンネルゲート式成形金型

Info

Publication number: JP2010240900A
Application number: JP2009089865A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Masuya; 一則舛屋; Masaru Sato; 勝佐藤
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd; Tekunohama Co Ltd
Current assignee: Tekunohama Co Ltd; Kojima Industries Corp
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2029-04-02
Also published as: JP5313013B2

Abstract

【課題】樹脂成形のための金型において、トンネルゲートを採用することによる利点を維持したまま、トンネルゲートの問題点を解消する。
【解決手段】スプルー５４に注入された溶融樹脂が、金型のパーティング面３０に対して傾斜するランナー５６からトンネルゲート５８を通って個々のキャビティ３２に達する構成のトンネルゲート式成形金型であって、固定型１０に中空形状のスプルーブッシュ１４が組み込まれ、かつ、このスプルーブッシュの中に溶融樹脂を加熱するための加熱体４０が組み込まれている。スプルーブッシュと加熱体との間の空間部によって、スプルー５４と該スプルー５４から個々のキャビティ３２に向かうランナー５６とが構成されている。そして、スプルーブッシュ１４に各ランナー５６から個々のキャビティ３２に通じるトンネルゲート５８がそれぞれ構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、スプルーに注入された溶融樹脂がランナーからトンネルゲートを通ってキャビティに達するトンネルゲート式成形金型に関する。

この種のトンネルゲートを用いた樹脂成形用の金型は、例えば特許文献１に開示された技術が既に知られている。この技術で示すように、スプルーに注入された溶融樹脂がランナーからトンネルゲートを通ってキャビティに流入する金型では、成形後の型開きによって製品とゲート部とが自動でカットされ、かつ、ゲート跡が目立たないことから仕上げ加工が不要になるといった利点を有する。

特開平６−３２８５１１号公報

しかし、トンネルゲートは通路の径が0.8〜2.0mmと小さいことから、樹脂の硬化に伴うゲートシールが早く、キャビティ内に保圧をかけにくい。また、薄肉の製品を成形する場合には、ゲート箇所から欠けが生じやすい。

本発明は、上記の課題を解決しようとするもので、その目的は、トンネルゲートを採用することによる利点を維持したまま、トンネルゲートの問題点を解消することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第１の発明は、固定型と可動型とからなるツープレート形式の金型内に複数のキャビティが構成されているとともに、固定型のスプルーに注入された溶融樹脂が、金型のパーティング面に対して傾斜するランナーからトンネルゲートを通って個々のキャビティに達する構成のトンネルゲート式成形金型であって、固定型に中空形状のスプルーブッシュが組み込まれ、かつ、このスプルーブッシュの中に溶融樹脂を加熱するための加熱体が組み込まれている。スプルーブッシュと加熱体との間の空間部によって、スプルーと該スプルーから個々のキャビティに向かうランナーとが構成されている。そして、スプルーブッシュに、各ランナーから個々のキャビティに通じるトンネルゲートがそれぞれ構成されている。

この構成においては、一般に通路の径が小さいトンネルゲートを採用しているにもかかわらず、キャビティ内に封入された樹脂が硬化し始めた時点でも加熱体によってランナーおよびトンネルゲートの部分の樹脂を溶融状態に保つことができる。この結果、トンネルゲートの長所であるゲートカットの自動化、ゲート跡の仕上げ加工が不要といった利点を維持したまま、トンネルゲートの短所であるキャビティ内に対する保圧をかけにくい、薄肉の製品ではゲート箇所から欠けが生じるといった問題点を解消することができる。

第２の発明は、第１の発明において、固定型に組み込まれているスプルーブッシュの端部が、パーティング面から突出して可動型の凹部に嵌り合う嵌合部になっている。
これにより、スプルーブッシュを金型のコッターピンと兼用することができ、金型の構造の簡素化を図ることができる。

トンネルゲート式成形金型を表した断面図である。図1の一部を拡大して表した断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
図１で示されている成形金型は、図面上側の固定型１０と図面下側の可動型２０とを備えたツープレート形式のものである。これらの固定型１０および可動型２０は、個々の取付け板１２，２２に固定されている。固定型１０は後述する構成のスプルー５４を有し、このスプルー５４の周囲には、固定型１０と可動型２０とによって複数個（4〜6個）のキャビティ３２が構成されている。これらのキャビティ３２に溶融樹脂を封入して硬化させることにより、樹脂製の製品６０がそれぞれ成形される。
なお、図面で示す製品６０は、車載用のオーバーヘッドコンソールにおけるアクリル製のマップランプ用レンズである。

可動型２０は、その取付け板２２を通じて金型のパーティング面３０と垂直な方向（図面の下方向）へ作動することができ、それによって金型は図面で示す型締め状態から型開き状態に切替えられる。可動型２０と取付け板２２との間には、スペーサ２４によって所定のスペースが確保されている。このスペース内に組み込まれている突き出しプレート２６は、可動型２０の作動に対して相対的に移動することが可能である。また、突き出しプレート２６は二枚合わせになっており、それによって複数本の突き出しピン２８の基端が固定されている。これらの突き出しピン２８は可動型２０を貫通し、それぞれの先端が個々に対応するキャビティ３２の可動型２０側の底面に達している。

固定型１０の内部には、中空形状のスプルーブッシュ１４が組み込まれている。このスプルーブッシュ１４は、固定型１０の上面側から内部に挿入されている。そして、スプルーブッシュ１４は、その上端のフランジ部１６が固定型１０と取付け板１２とによって挟み付られた状態で固定されており、その下端の嵌合部１８は可動型２０の凹部３４に嵌り合っている。したがって、金型の型開き状態でのスプルーブッシュ１４の嵌合部１８は、固定型１０のパーティング面３０から突出している。
なお、嵌合部１８の外周面と、凹部３４の内周面とはテーパーコーン面になっており、型締め時に嵌合部１８が凹部３４に嵌り合うことで、この嵌合部１８は金型のコッターピンとして機能する。

スプルーブッシュ１４は、通常「入れ子」と称されるもので、縦割りに二分割された構造になっている。そして、スプルーブッシュ１４の内部には、つぎに説明する加熱体４０と共にスプルー５４、このスプルー５４から個々のキャビティ３２に向かうランナー５６とが構成される。また、スプルーブッシュ１４の周壁には、図２で明らかなように各ランナー５６と各キャビティ３２とを連通させるためのトンネルゲート５８がそれぞれ構成される。このようにスプルーブッシュ１４の内部には、スプルー５４、ランナー５６およびトンネルゲート５８を構成するための加工が必要であるが、スプルーブッシュ１４が縦割りに分割されていることから、精度の高い加工が可能である。

スプルーブッシュ１４の中空内には、加熱体４０が組み込まれている。この加熱体４０の基部４２は、固定型１０に対して取付け板１２の上面側において固定されている。この基部４２には、射出機構（図示省略）のノズルから溶融樹脂が注入される注入口５０と、この注入口５０からスプルーブッシュ１４内のスプルー５４に通じる通路５２とが設けられている（図１）。
基部４２と一体の軸部４４は、電気ヒーターを絶縁した状態で内蔵している。この軸部４４は、スプルーブッシュ１４の中において該スプルーブッシュ１４と同軸上に位置しているとともに、軸部４４の先端部分４８はスプルーブッシュ１４における嵌合部１８の軸心部に内面側から嵌り合うことで支持されている。しかも軸部４４は、その先端寄りの外周面から各キャビティ３２に向かって突出した嘴形状の突出部分４６を備えている。

スプルーブッシュ１４の内周面と加熱体４０における軸部４４の外周面との間の空間部は、金型内で溶融樹脂の流路を構成するスプルー５４になっている。また、スプルーブッシュ１４の内部は、加熱体４０における軸部４４の各突出部分４６が収まる形状になっており、これらの空間部がそれぞれランナー５６になっている。各ランナー５６は、突出部分４６の外面形状とスプルーブッシュ１４の内面形状とにより、パーティング面３０に対して所定の傾斜角度（45°程度）を有するように設定されている。そして、各ランナー５６は小径（直径0.8〜2.0mm）のトンネルゲート５８を通じて個々のキャビティ３２に連通している。

つづいて、樹脂成形について説明する。
図面で示す金型の型締め状態において、注入口５０から通路５２を通じてスプルー５４に注入された溶融樹脂は、各ランナー５６からトンネルゲート５８を経て個々のキャビティ３２に流入する。このとき、スプルー５４およびランナー５６を流れる溶融樹脂は、加熱体４０（軸部４４）によって加熱された状態に保たれおり、成形金型は「ホットランナー方式」として機能している。

各キャビティ３２に充満した溶融樹脂が冷却するにつれて硬化し、それによって複数個の製品６０が同時に成形される。成形後は、可動型２０を図１の下方へ作動させることにより、パーティング面３０において固定型１０から可動型２０が離れて金型の型開きが行われる。この型開きによって可動型２０側に残る各製品６０と、固定型１０側の各ランナー５６とは、個々のトンネルゲート５８の部分で相互の結合が自動的にカットされる。
これと併行して可動型２０の作動に伴い、突き出しプレート２６が図１の上方へ相対的に変位することになり、各突き出しピン２８によって個々の製品６０が可動型２０の成形面から突上げられて脱型される。

このように、トンネルゲート５８とホットランナー方式とを併用することにより、キャビティ３２内において溶融樹脂が冷却して硬化し始めた時点でも、ランナー５６およびトンネルゲート５８の部分の樹脂を溶融状態に保つことができる。このため、ゲートシールを遅らせてキャビティ３２内に充分な保圧をかけることが可能となり、また、製品６０が薄肉であっても型開き時にゲート部分の箇所から欠けが生じるといった不具合も解消される。そして、トンネルゲート５８を採用したことによる長所、つまりゲートカットの自動化あるいはゲート跡が目立たないため仕上げ加工が不要になる等の利点は維持される。

１０固定型
１４スプルーブッシュ
２０可動型
３０パーティング面
３２キャビティ
４０加熱体
５４スプルー
５６ランナー
５８トンネルゲート

Claims

固定型と可動型とからなるツープレート形式の金型内に複数のキャビティが構成されているとともに、固定型のスプルーに注入された溶融樹脂が、金型のパーティング面に対して傾斜するランナーからトンネルゲートを通って個々のキャビティに達する構成のトンネルゲート式成形金型であって、
固定型に中空形状のスプルーブッシュが組み込まれ、かつ、このスプルーブッシュの中に溶融樹脂を加熱するための加熱体が組み込まれ、スプルーブッシュと加熱体との間の空間部によって、スプルーと該スプルーから個々のキャビティに向かうランナーとが構成され、スプルーブッシュに各ランナーから個々のキャビティに通じるトンネルゲートがそれぞれ構成されているトンネルゲート式成形金型。
請求項１に記載されたトンネルゲート式成形金型であって、
固定型に組み込まれているスプルーブッシュの端部が、パーティング面から突出して可動型の凹部に嵌り合う嵌合部になっているトンネルゲート式成形金型。