JP2010274425A - 射出成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】金型により成形する成形品に応じて適切な力によって離型することができるようになり、成形品に白化やクラックなどの損傷が生じることがない射出成形金型を提供すること。
【解決手段】型締めされた状態においてキャビティ１３が形成される可動側金型１１と固定側金型１２とを備え、型開きされたときに可動側金型１１と固定側金型１２とのうち成形品が残存する方には、成形品を先端側で突出す複数の突出しピン１４を備える射出成形金型１であって、突出しピン１４は、突出し力を吸収する緩衝部１５と突出しピン１４にかかる応力を計測する計測部とを有し、計測部での計測値に基づいて各突出しピン１４の突出し量をそれぞれ制御する突出し量制御部１６を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形金型に関する。

従来、成形品を突出しピンにより突出すことで金型から成形品を離型することが知られている。一般に、突出しピンの形状は細長い円柱形または角柱形であり、成形機に備わったエジェクタロッドにより突出しピンの基端側が押し上げられ、突出しピンは先端側に向かって突出される。そして、先端側と接触している成形品が突出しピンにより押し出されることで成形品は離型される。

このとき、成形品と突出しピンとが直接接触するため突出しピンが成形品に食い込むことでその痕跡が表面に出る白化などの成形品不良が引き起こされることが問題とされている。

そこで、突出しピンに突出し力緩衝部を設けることで、突出しピンを突出すときの突出し力を緩衝することが提案されている（例えば、特許文献１など）。

特開平９−３１４６１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、例えば、突出し力緩衝部によって緩衝しきれない力がかかったときには突出し力緩衝部だけでは対応することが困難である。

また、近年、成形品の材料として樹脂のみならず金属粉末やセラミック粉末などが用いられている。金属粉末やセラミック粉末が成形品の材料として用いられたときには、例えば、突出しピンにより多大な力が成形品にかかると、成形品にクラックなどの損傷を引き起こすおそれがある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、金型により成形する成形品に応じて適切な力によって離型することができるようになり、成形品に白化やクラックなどの損傷が生じにくい射出成形金型を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、型締めされた状態においてキャビティが形成される可動側金型と固定側金型とを備え、型開きされたときに可動側金型と固定側金型とのうち成形品が残存する方には、成形品を先端側で突出す突出しピンを備える射出成形金型であって、突出しピンは、突出し力を吸収する緩衝部と突出しピンにかかる応力を計測する計測部とを有し、計測部での計測値に基づいて突出しピンの突出し量を制御する突出し量制御部を備える構成とする。

また、本発明の射出成形金型は、緩衝部として突出しピンにコルゲート構造が設けられていることが好ましい。

また、本発明の射出成形金型は、突出しピンが軸方向に複数の部材がスライド可能に嵌合された構成であり、複数の部材間には、緩衝部として弾性体が介在されていることで突出し力が吸収されることが好ましい。そして、弾性体は多孔質体であることが好ましい。

本発明の射出成形金型は、突出しピンには、突出し力を吸収する緩衝部と突出しピンにかかる応力を計測する計測部とを有し、計測部での計測値に基づいて各突出しピンの突出し量をそれぞれ制御する突出し量制御部を備えるため、緩衝部だけでは吸収しきれず必要以上に成形品に力がかかってしまうことなく、成形品にかかる力を必要な量に制御することができる。このため、成形品全体に略同等な力を与えることができ、成形品に白化やクラックなどの損傷が生じにくくなる。

また、緩衝部として突出しピンにコルゲート構造が設けられている場合には、新たに部材を用いることなく簡便に突出しピンに緩衝部を設けることができる。

また、突出しピンが軸方向に複数の部材がスライド可能に嵌合された構成であり、複数の部材間には、緩衝部として弾性体が介在されていることで突出し力が吸収される場合には、構造が簡単となりかつ緩衝部の部材を選択することができるため力の緩衝具合を容易に調整することができる。このため、多様な成形品に対して適用することができる。そして、弾性体は多孔質体であることで、緩衝部に徐々に力を吸収させることができる。このため、突出しピンの急激な移動量変化をもたらすことなく緩衝部にて力を吸収することができるため、成形品に安定した力を与えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る射出成形金型の概略断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る射出成形金型の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る射出成形金型を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る射出成形金型１を示す。

射出成形金型１は、可動側金型１１と固定側金型１２とを備える。型締めされた可動側金型１１と固定側金型１２との間にはキャビティ１３が形成されている。型開きをしたときに成形品が残存する可動側金型１１には複数の突出しピン１４を備えている。そして、各突出しピン１４には、突出し力を吸収する緩衝部１５と突出しピン１４にかかる応力を計測する計測部とを有している。また、射出成形金型１には、計測部での計測値に基づいて各突出しピン１４の突出し量をそれぞれ制御する突出し量制御部１６を備えている。以下、各構成を詳細に説明する。

型締めされた状態において、可動側金型１１と固定側金型１２とで形成される空間によりキャビティ１３が形成される。キャビティ１３に例えば、樹脂や金属粉末を含むペースト状の成形材料を流しこむことで成形品が成形される。

可動側金型１１は、型開きするときに作動する金型である。一方の固定側金型１２は、型開きするときは作動せず不動である。可動側金型１１は、キャビティ１３に連通する複数のピン穴とピン穴に挿通し成形品を先端側で突出す複数の突出しピン１４とを備えている。

突出しピン１４には軸方向中程にコルゲート構造である緩衝部１５が設けられている。また、成形品側とは反対側となる突出しピン１４の基端側には、計測部として圧力センサ１７が設けられている。ここでいう計測部とは、突出しピン１４にかかる応力を計測するものであればよい。なお、計測部は、例えば荷重やひずみを計測することで、突き出しピン１４にかかる応力が算出されるものであってもよい。

キャビティ１３内に成形された成形品を取り出すとき、まず、可動側金型１１を駆動し型開きをする。型開きすると、キャビティ１３内の成形品は固定側金型１２から離型し可動側金型１１に残存する。

そして、突出しピン１４は、突出しピン１４の基端側から成形機に備わったエジェクタロッド５０により力を受けることにより、突出しピン１４の先端側にあたる成形品側に向けて突出される。可動側金型１１に残存した成形品は、突出しピン１４から力を受けることにより可動側金型１１から離型される。

このとき、各突出しピン１４では、緩衝部１５によりエジェクタロッド５０から受ける力が吸収される。また、各突出しピン１４に備わった圧力センサ１７により各突出しピン１４にかかる圧力が計測される。そして、計測された値は突出し量制御部１６に送られる。

突出し量制御部１６は、各突出しピン１４にかかる力が略同等となるようにエジェクタロッド５０から突出しピン１４に作用させる力を圧力センサ１７により計測された値に基づいて制御する。突出し量制御部１６は、例えば、エジェクタロッド５０から突出しピン１４にかける圧力やエジェクタロッド５０の移動速度などを制御することでエジェクタロッド５０の突出し量を制御する。

突出しピン１４に設けられた緩衝部１５によりエジェクタロッド５０から受ける力を吸収することで、受けた力をそのまま成形品に伝えることを避けることができる。そのため、必要以上の力を成形品に作用させることなく適正な力を成形品に与えることができる。また、突出しピン１４の移動量が急激に増加した場合には、緩衝部１５により応力が緩和することができる。そのため、成形品に与える衝撃を大きく低減することができる。そして、緩衝部１５として突出しピン１４にコルゲート構造が設けられていることで、新たに部材を用いることなく簡便に突出しピン１４に緩衝部１５を設けることができる。

また、各突出しピン１４には圧力センサ１７が設けられていることにより、それぞれの突出しピン１４にかかる力を測定することができる。そして、突出し量制御部１６にて、圧力センサ１７で測定した値に基づいて突出しピン１４の突出し量を制御することで、緩衝部１５だけでは吸収しきれず必要以上に成形品に力がかかることを防ぐことができる。このため成形品にかかる力を必要な量に制御することができる。また、各突出しピン１４において突出し量を制御することができるため、例えば、一部の突出しピン１４に力がかかること防ぐことができる。このため成形品に対して局所的に力がかかることなく成形品全体に対して略同等に力を与えることができる。

このように、突出しピン１４の突出し量を制御することができるため、金型から離型させるために必要な力を成形品全体に対して略同等に与えることができる。このため、成形品に白化やクラックなどの損傷を起こすことなく金型から離型することができる。

以下に述べる各実施形態では、上述した第１の実施形態と同様の構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、相違する構成について詳述する。

（第２の実施形態）
図２は第２の実施形態に係る射出成形金型１を示す。

突出しピン１４は、軸方向に２つの部材がスライド可能に嵌合されて構成されている。

成形品側に配置される先端側部材１４ａが突出しピン１４の基端側に配置される基端側部材１４ｂに嵌め込まれて配置されている。また、嵌め合い部には多孔質体の低反発ウレタンからなる緩衝部１５が設けられている。

成形品を可動側金型１１から離型させるとき、突出しピン１４はエジェクタロッド５０により力を受ける。力を受けた突出しピン１４では嵌め合い部で一定距離をスライド移動しつつ、嵌め合い部に設けられた緩衝部１５ではエジェクタロッド５０から受ける力が吸収される。そして、突出しピン１４はキャビティ１３に向けて突出される。

突出しピン１４の嵌め合い部に設けられた緩衝部１５によりエジェクタロッド５０から受ける力を吸収することで、受けた力をそのまま成形品に伝えることを避けることができる。そのため、必要以上の力を成形品に作用させることなく適正な力を与えることができる。

また、突出しピン１４が先端側部材１４ａと基端側部材１４ｂの２部材からなり、嵌め合い部に緩衝部１５が備わっていることにより、構造が簡単でありながら、例えば、突出しピン１４そのものを交換することなく緩衝部１５の部材を交換することができるため、緩衝部を選択することができ緩衝部１５における力の緩衝具合を容易に調整することができる。このため、多様な成形品に対して適用することができる。

また、緩衝部１５が多孔質体からなる低反発ウレタンであることで、緩衝部１５に徐々に力を吸収させることができる。このため、突出しピン１４の急激な移動量変化をもたらすことなく緩衝部１５にて力を吸収することができるため、成形品に安定した力を与えることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、計測部として圧力センサ１７を用いたが、その他にも、例えば、ひずみゲージなどを用いることができる。計測部としては、各突出しピン１４にかかる応力を計測または算出できるものであればよい。

また、上記実施形態において、突出しピン１４などを備える金型として可動側金型１１である場合を示したが、これに限られず、固定側金型１２に突出しピン１４などが備わっていてもよい。可動側金型１１を駆動し型開きをしたときに、成形品が残存する方の金型に突出しピン１４などが備わっていればよい。

また、上記実施形態において、緩衝部１５として、コルゲート構造や多孔質体を用いたが、その他にも、例えば弾性体であるバネなどを用いることができる。突出しピン１４の軸方向にかかるエジェクタロッド５０から力を緩衝できるものであればよい。

また、上記実施形態において、隣り合う突出しピン１４は基端側でリンク機構１９により繋がっていてもよい。リンク機構１９を設けることで、隣り合う突出しピン１４の突出し量に大きな差が生まれることを防ぐことができ、隣り合う突出しピン１４の突出し量の差を緩和することができる。

以上、各実施形態を説明したが、本発明は、上記構成に限られることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

１ 射出成形金型
１１ 可動側金型
１２ 固定側金型
１３ キャビティ
１４ 突出しピン
１４ａ 先端側部材
１４ｂ 基端側部材
１５ 緩衝部
１６ 突出し量制御部
１７ 計測部（圧力センサ）
１８ エジェクタロッド

Claims (4)

1. 型締めされた状態においてキャビティが形成される可動側金型と固定側金型とを備え、
   型開きされたときに前記可動側金型と前記固定側金型とのうち成形品が残存する方には、成形品を先端側で突出す複数の突出しピンを備える射出成形金型であって、
   前記突出しピンは、突出し力を吸収する緩衝部と突出しピンにかかる応力を計測する計測部とを有し、
   前記計測部での計測値に基づいて各突出しピンの突出し量をそれぞれ制御する突出し量制御部を備えることを特徴とする射出成形金型。
2. 前記緩衝部として突出しピンにコルゲート構造が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
3. 前記突出しピンは、軸方向に複数の部材がスライド可能に嵌合された構成であり、
   前記複数の部材間には、前記緩衝部として弾性体が介在されていることで突出し力が吸収されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
4. 前記弾性体が多孔質体であることを特徴とする請求項３に記載の射出成形金型。

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