JP2011230382A - 射出成形用金型装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】射出成形金型において、キャビティからのガス排気をさらに促進して、欠陥のない高精度、高品質の射出成形品を提供する。
【解決手段】固定側金型Aのキャビティプレート5に嵌入した入れ子13のキャビティCの外端部に直接連通した環状ガスベント溝20を刻設し、その周囲に連通したより深い環状ガス抜き溝21を形成し、さらに環状ガス抜き溝に対して鉛直かつ固定側取付け板3方向に総流路横断面積が大きい複数のガスベント孔16を、入れ子及びキャビティプレートを貫通するように形成する。そして、複数のガスベント孔の開口端を固定側取付け板3にパーティング面に平行に穿って形成した複数のガス逃げ孔17に連通させ、その開口端にガスタップ19を形成する。これによって、キャビティから環状ガスベント溝、環状ガス抜き溝、ガスベント孔及びガス逃げ孔とを介してキャビティ内の溶融樹脂から発生したガスを排気する。
【選択図】図2

Description

本発明は、円筒状射出成形品の射出成形に用いる金型装置に関する。
従来のこの種の射出成形品の射出成形に用いられる金型装置を図11及び図12に基づいて説明する。
図11は、従来の射出成形用金型装置が閉鎖、かつ型締めされた状態を示し、この金型装置は、固定側金型部材Aと可動側金型部材Bとから構成されている。
固定側金型部材Aは、図11に示すように、射出成形機の4本のタイバー(図示せず)に4本のガイドピン(図示せず)を介して固着された固定側取付板42と、これに当接する固定側型板40とからなる。そして、固定側取付板42には、射出ヘッドのノズル(射出口)と整合して溶融樹脂をキャビティC内に導入するスプルーブッシュ41aがロケートリング43を介して取り付けられている。なお、この従来例の金型装置は、キャビティCを1個のみ備えた1個取りになっている。
さらに、固定側型板40には、固定入子41が嵌入され、固定入子41には、キャビティCの片半分を構成する凹部が刻設されている。
他方、可動側金型部材Bは、同じく図11に示すように、4本のガイドピン(図示せず)に案内されて図示しない駆動装置によって床面に対して水平方向に移動して金型部材を開閉する可動側取付板35と、エジェクターピン37を横設した下側エジェクタープレート35と、エジェクターピン37を案内する上側エジェクタープレート34と、から構成されている。
また、上記した可動側型板30には、可動入子31が嵌入され、可動入子31には射出成形品キャビティCの片半部が刻設されている。
さらに、図11と図12(図11にY矢視で示す部分の一部拡大縦断面図)に示すように、可動側型板30の固定側型板40との当接面(パーティング面)には、キャビティCに連通した所定の巾を有し、かつ、深さが0.01mm程度の溝状の環状のエアベント溝30aと、このエアベント溝30aに連通し、かつ、深さが0.2mm程度の環状のエアベント溝30bが連設されている。
またさらに、この環状のエアベント溝30bに連通するように、例えば4個のガス逃げ孔33a,33bが、可動側型板30と可動側受板33bを金型の移動方向に貫いて設けられ、ガス逃げ孔33bの開放端は上側エジェクタープレート34と可動側受板32の間に形成される空間Sに開口している。
そして、図11及び図12に示すように、キャビティC内のエアーあるいは溶融樹脂から生じたガスがエアベント溝30a、環状エアベント溝30b、このベント溝30bと連通し、流路面積の大きいガス逃げ孔33a,33bから空間(大気)S内に排気されるようになる。
特開2005−238603号公報
しかしながら、前述した従来例の射出成形用金型装置によりガスの逃げが良く、かつ、ヒケ、フクレ、スラグウェル等の欠陥がなくなったが、射出成形品のさらなる不良率の改善が期待されていた。
また、前述した従来の射出成形用金型装置では、キャビティCからのガスの排気系統(エアベント溝、ガス逃げ孔等)が可動側型板に設けられているため、その移動に伴う故障、構造の複雑さ、あるいは強制排気用の真空排気系のガス逃げ孔への接続が極めて困難である等の問題点があった。
そこで、上記した課題を解決するために、本発明では、キャビティからのガス逃げ孔を可動側型板に設ける代りに、移動しない固定側型板に複数個設け、キャビティからのガスの排気を促進して、射出成形品の不良率のさらなる改善を促進する。
そのため、本発明の射出成形用金型装置は、固定側金型部材のキャビティプレートに嵌入したキャビティ入れ子のキャビティ側の面に、キャビティの外端部に直接連通した所定巾かつ所定深さの環状ガスベント溝を刻設し、さらに、該環状ガスベント溝の周囲に前記環状ガスベント溝に連通した所定巾かつ前記所定深さより深い環状ガス抜き溝を前記キャビティに近接して形成し、またさらに、該環状ガス抜き溝に対して鉛直かつ固定側取付け板方向に総流路横断面積が前記環状ガス抜き溝の流路横断面積より大である複数のガスベント孔を、前記キャビティ入れ子及び前記キャビティプレートを貫通するように形成し、該複数のガスベント孔の開口端を前記固定側取付け板にパーティング面に平行に穿って形成した複数のガス逃げ孔に連通させ、かつ、該複数のガス逃げ孔の開口端にガスタップを形成し、もって、前記キャビティから前記環状ガスベント溝、前記環状ガス抜き溝、前記ガスベント孔及び前記ガス逃げ孔とを介してキャビティ内の溶融樹脂から発生したガスを射出圧力により大気中に排気するようにする。
また、本発明では、前記複数のガス逃げ孔をx−x方向(据付け床面に平行な方向)中心線上に配置した2個の前記ガスベント孔からy−y方向(据付け床面に垂直な方向)に互に平行に延出して形成し、かつ、該ガス逃げ孔の開口端にそれぞれ前記ガスタップを形成する。
さらに、本発明では、前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のいずれか1個からx−x方向に延出して形成し、さらに前記固定側取付け板の端部近傍でy−y方向に上向きに延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成する。
またさらに、本発明では、前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のいずれか1個からx−x方向に延出して形成し、さらに、前記固定側取付け板の端部近傍でy−y方向に下向きに延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成する。
本発明では、前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上及びy−y方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のすべて、またいずれかからx−x方向及びy−y方向に前記固定側取付け板の上下端及び/または左右端に向けて十字状に貫通させて延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成する。
本発明では、前記ガスタップを真空源に接続してもよい。
金型のキャビティ内の溶融樹脂から発生したガスの排気が促進されて、ヒケ、フクレ、スラグウェル等の欠陥のない射出成形品が得られるようになる。
本発明の射出成形用金型装置により成形される円筒状射出成形品の斜視図である。 本発明の射出成形用金型装置の縦断面図(タイバーの方向に縦断面した)であって、射出成形金型を型締めして閉じた状態を示す。 図2のX矢視部の部分拡大断面図である。 図2に示すパーティング面から右方向に見た固定側型板Aの正面図である。 図2に示した本発明の射出成形用金型装置の縦断面図であって、可動側金型Bを開いてランナーを金型から取り出した状態を示す。 図2に示した本発明の射出成形用金型装置の縦断面図であって、可動側金型Bをさらに開いて、射出成形品を金型から取り出した状態を示す。 図2に示した固定側型板Aに設けたガス抜き孔の第1変形例の正面図である。 図2に示した固定側型板Aに設けたガス抜き孔の第2変形例の正面図である。 図2に示した固定側型板Aに設けたガス抜き孔の第3変形例の正面図である。 図2に示した本発明の射出成形用金型装置のパーティング面から左方向に見た可動側型板Bの正面図である。 従来の射出成形用金型装置の縦断面図であって、射出成形金型を型締めして閉じた状態を示す。 図11のY矢視の部分拡大断面図である。
まず、本発明の射出成形用金型装置では、図1のような成形品M(例えば、直径37mm、厚さ16mm程度のポリカーボネート樹脂等からなる成形品)を射出成形する。
また、図2は、本発明の射出成形用金型装置をタイバーの方向に切断して見た縦断面図であって、射出成形金型を型締めして閉じた状態を示す。この金型装置は、固定側金型部材Aと可動側金型部材Bとからなる。
固定側金型部材Aは、図2と図4に示すように、射出成形機の4本のタイバー(図示せず)に4本のガイドピン18(図4参照)を介して固着された固定側取付け板3と、これに一体に取り付けられたランナーストリッパープレート4とキャビティプレート5とからなる。
そして、固定側取付け板3には、図2に示すように、射出成形機の射出ヘッドのノズル(射出口)と同心に整合して溶融樹脂をキャビティC内に導入するスプルーブッシュ2がロケートリング1を介して取り付けられている。
また、キャビティプレート5には、図2に示すように、ランナープレート12とキャビティ入れ子13とが嵌入されて、ランナープレート12には、ランナー孔とガスベント孔16が、また、キャビティプレート5には、キャビティCの上片半分を構成する凹部が刻設されている。本実施の形態では、キャビティCを1個のみ備えた成形品1個取りとなっているが、キャビティCを複数個形成して多数個取りとしてもよい。
とくに、本発明の射出成形用金型装置の実施形態では、図2のX矢視部の部分拡大断面図である、図3に示すように、固定側金型部材Aのキャビティプレート5と可動側金型部材Bのコアプレート6との当接面(パーティング面)であって、キャビティプレート5に嵌入したキャビティ入れ子13のキャビティC側の面に、キャビティCに連通した所定の巾を有し、かつ、深さが0.01mm程度の環状のガスベント溝(ギャップ)20を形成し、さらに、この環状ガスベント溝20の周囲に、これと連通した、所定巾を有し、かつ、深さが0.2mm程度の環状のガス抜き溝(真空引き溝)21を形成する。
またさらに、このガス抜き溝21に連通するように、複数個、例えば4個、の直径が6mm程度のガスベント孔16をガイドピン18の配置方向(型締め・型開き方向)に、キャビティプレート5、ランナーストリッパープレート4を貫通して形成する。そして、固定側取付け板3内に、これらのガスベント孔16に同心に整合する、例えば2個の、ガス逃げ孔17を図4に示すy−y方向に射出成形機の設置床面に向って、固定側取付け板3を貫いて垂下させて大気に連通するように形成する。ガス逃げ孔17の開口端部には、ガスタップ19を形成して、強制排気時には、真空引き源(真空ポンプ)へ流体的に接続させガスを排気する。
そして、図2と図3に示すように、キャビティC内のエアーあるいは溶融樹脂から発生したガスが環状ガスベント溝20、環状ガス抜き溝21、この環状ガス抜き溝21と連通し、流路面積の大きいガスベント孔16、ガス逃げ孔17から大気中に排気されるようになる。
ここで、射出製品形状1cm2当り、射出時に1,000kgfの射出圧力がかかるので、これらのガスベント部は、さらに圧縮(パワーアップ)され、大気中への排気が促進される。また、成形品の重量が大きい場合には、ガスタップ19を真空ポンプ等に接続して強制排気する。とくに、ガスベント孔16は、キャビティCに出来るだけ近接して設けられているので、ガスの逃げが良く、ヒケ、フクレ、スラグウェル等の欠陥がなくなり、本発明者の検証によると、例えば、射出成形品の不良率も大巾に減少した。
ここで、図5は、射出成形が終了し、成形品Mが冷却され、可動側金型がガイドピン18に沿って後退して型開し、ランナー23がスプルーブッシュ2から取り出されているが、射出成形品Mが依然として、可動側金型内に残された状態を示す。
また、図6は、上側エジェクタープレート10と下側エジェクタープレート11とが型締方向に移動してエジェクターピン15により射出成形品Mを金型内から押出した状態を示す。金型内から押出された射出成形品Mは、射出成形機のシュート(図示せず)内に収納され、その後、ランナー23が、射出成形品Mから除去され、最終の射出成形品Mが得られる。
さらに、図2に示すように、キャビティプレート5に嵌入されたランナープレート12とキャビティ入れ子13を貫いてガイドピン18の配置方向に形成された複数のガスベント孔16は、固定側取付け板3内に形成されたガス逃げ孔17に連通し、ガス逃げ孔17の大気中に開口した開口端部から大気中に排気されるようになっている。
これらのガス逃げ孔17は、図4に示すように、x−x方向中心線(射出成形機の据付け床面に平行な方向)上に配置した2個のガスベント孔16(ここで、ガス逃げ孔17に連通しないガスベント孔16がある場合に(例えば、図6、図8に示す変形例)はこれを形成しなくてもよい。)からy−y方向(据付け床面に垂直な方向)にガス逃げ孔17を平行に延出して形成し、それらの開口端にガスタップ19を設ける。このガスタップ19を直接大気中に開放させ自然排気させるか、あるいは真空ポンプ等の排気系統に接続して強制排気してもよい。
また、図7に示すように、x−x方向中心線上に配置した、ガスベント孔16のいずれか1個からガス逃げ孔17をx−x方向に延出し、さらに固定側取付け板3の端部付近(近傍)でガス逃げ孔17をy−y方向に上向き延出させ、その上端部で開口させ、その開口端にガスタップ19を設けてもよい。
あるいは、図8に示すように、x−x方向中心線上に配置したガスベント孔16のいずれか1個からガス逃げ孔17を平行に延出して形成し、固定側取付け板3の端部付近でガス逃げ孔17をy−y方向に下向きに延出(垂下)させ、その下端部で開口させ、その開口端にガスタップ19を設けてもよい。
また、さらに、図9に示すように、x−x方向中心線上及びy−y方向中心線上に配置したガスベント孔16の全て、またはいずれかからx−x方向及びy−y方向にガス逃げ孔17を固定側取付け板3の上下端及び/または左右端に向って十字状に貫通させて延出させ、それらの開口にガスタップ19を設けてもよい。
他方、可動側金型部材Bは、同じく図2及び図10に示すように、4本のガイドピン18に案内されて図示しない駆動装置によって床面に水平方向に移動して金型部材を開閉する可動側取付板9と、エジェクターピン15を横設した下側エジェクタープレート11と、エジェクターピン15を案内する上側エジェクタープレート10と、から構成されている。また、コアプレート6には、コア入れ子14が嵌入され、コア入れ子14にはキャビティCの片半部が刻設されている。
1 ロケートリング
2 スプルーブッシュ
3 固定側取付け板
4 ランナーストリッパープレート
5 キャビティプレート
6 コアプレート
7 バックプレート
8 スペーサブロック
9 可動側取付け板
10 上側エジェクタープレート
11 下側エジェクタープレート
12 ランナープレート
13 キャビティ入れ子
14 コア入れ子
15 エジェクターピン
16 ガスベント孔
17 ガス逃げ孔
18 ガイドピン
19 ガスタップ
20 ガスベント溝
21 ガス抜き溝
23 ランナー
A 固定側金型
B 可動側金型
C キャビティ
M 射出成形品

Claims (6)

  1. 固定側金型部材のキャビティプレートに嵌入したキャビティ入れ子のキャビティ側の面に、キャビティの外端部に直接連通した所定巾かつ所定深さの環状ガスベント溝を刻設し、さらに、該環状ガスベント溝の周囲に前記環状ガスベント溝に連通した所定巾かつ前記所定深さより深い環状ガス抜き溝を前記キャビティに近接して形成し、またさらに該環状ガス抜き溝に対して鉛直かつ固定側取付け板方向に総流路横断面積が前記環状ガス抜き溝の流路横断面積より大である複数のガスベント孔を、前記キャビティ入れ子及び前記キャビティプレートを貫通するように形成し、該複数のガスベント孔の開口端を前記固定側取付け板にパーティング面に平行に穿って形成した複数のガス逃げ孔に連通させ、かつ、該複数のガス逃げ孔の開口端にガスタップを形成し、もって、前記キャビティから前記環状ガスベント溝、前記環状ガス抜き溝、前記ガスベント孔及び前記ガス逃げ孔とを介してキャビティ内の溶融樹脂から発生したガスを射出圧力により大気中に排気するようにした射出成形用金型装置。
  2. 前記複数のガス逃げ孔をx−x(据付け床面に平行な方向)方向中心線上に配置した2個の前記ガスベント孔からy−y方向(据付け床面に垂直な方向)に互に平行に延出して形成し、かつ、該ガスベント孔の開口端にそれぞれ前記ガスタップを形成したことを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型装置。
  3. 前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のいずれか1個からx−x方向に延出して形成し、さらに前記固定側取付け板の端部近傍でy−y方向に上向きに延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成したことを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型装置。
  4. 前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のいずれか1個からx−x方向に延出して形成し、さらに、前記固定側取付け板の端部近傍でy−y方向に下向きに延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成したことを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型装置。
  5. 前記複数のガス逃げ孔をx−x方向中心線上及びy−y方向中心線上に配置した前記ガスベント孔のすべて、またいずれかからx−x方向及びy−y方向に前記固定側取付け板の上下端及び/または左右端に向けて十字状に貫通させて延出して形成し、かつ、前記ガス逃げ孔の開口端に前記ガスタップを形成したことを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型装置。
  6. 前記ガスタップを真空源に接続したことを特徴とする請求項1から5のいずれかの請求項に記載の射出成形用金型装置。
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