JP2012011627A - Molding die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形用金型に関する。 The present invention relates to a molding die.
熱可塑性樹脂の射出成形に使用される射出成形用金型は、一般に一対の金型を有し、それらの金型を閉じることで、成形する成形品の形状に対応する形状のキャビティを形成する。そして、該キャビティに溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填し、冷却することで成形品を得る。成形品は、金型を開いた際にはその一方の金型に密着しており、該金型に設けられたエジェクターピンにより押し出されることで金型から取り外される。このような射出成形用金型は、通常、キャビティを形成する取り外し可能なキャビティブロックを有しており、成形する成形品の形状を変える際には、その形状に応じたキャビティを形成するキャビティブロックに交換する。 An injection mold used for injection molding of a thermoplastic resin generally has a pair of molds, and by closing these molds, a cavity having a shape corresponding to the shape of a molded product to be molded is formed. . The cavity is filled with a molten thermoplastic resin and cooled to obtain a molded product. When the mold is opened, the molded product is in close contact with one of the molds, and is removed from the mold by being pushed out by an ejector pin provided on the mold. Such an injection mold usually has a removable cavity block that forms a cavity, and when changing the shape of a molded product to be molded, a cavity block that forms a cavity according to the shape. Replace with.
例えば、図9に例示した射出成形用金型100を例にして説明する。射出成形用金型100は、可動金型110と固定金型120を有している。
可動金型110は、固定金型120側にキャビティを形成する凹部111aが形成されたキャビティブロック111と、可動側受板112と、スペーサーブロック113と、エジェクタープレート114と、可動側取付板115とを有している。エジェクタープレート114は、エジェクターピン116とリターンピン117が設けられており、可動側受板112と可動側取付板115との間に設置されている。エジェクターピン116は、その先端が凹部111aの内面と揃うように、キャビティブロック111および可動側受板112に挿通しており、エジェクタープレート114の移動によりキャビティブロック111の凹部111a内に突き出すようになっている。また、可動金型110の可動側受板112には、可動金型110と固定金型120を閉じる際にそれらを位置決めするためのガイドピン118が設けられている。
固定金型120は、固定側ブロック121が固定側取付板122に取り付けられている。また、熱可塑性樹脂を射出ノズルから射出充填するためのスプルー123が形成されており、固定側取付板122の固定側ブロック121と反対側に射出ノズルを位置決めするロケートリング124が設けられている。また、固定金型120の固定側ブロック121には、可動金型110のガイドピン118が嵌め込まれる挿入孔125が形成されている。
射出成形用金型100は、可動金型110と固定金型120がそれぞれ射出成形機に取り付けられ、該射出成形機の射出ノズルから、スプルー123を通じてキャビティ100aに樹脂を射出充填して成形品の成形を行うものである。
For example, the
The
In the
In the
射出成形用金型100では、図10(A)に示すように、可動金型110のガイドピン118を固定金型120の挿入孔125に挿入して金型を閉じ、それにより形成されるキャビティ100a内に熱可塑性樹脂を射出充填する。その後、樹脂を冷却し、図10(B)に示すように、金型を開き、図示しないエジェクターロッドによってエジェクタープレート114をキャビティブロック111側に移動させてエジェクターピン116を凹部111a内に突き出し、凹部111aから成形品130を押し出す。成形を連続して行う場合は、再度可動金型110と固定金型120を閉じ、同様の操作を繰り返す。可動金型110と固定金型120を閉じる際、リターンピン117が固定金型120と接触して押し込まれ、エジェクタープレート114が元の位置に戻り、エジェクターピン116の先端が凹部111aの内面と揃えられる。
In the
この射出成形用金型100において、厚みの異なる成形品を成形する場合は、可動金型110からキャビティブロック111を取り外して、次に成形する成形品の形状に合わせた深さの凹部を有するキャビティブロックに交換する。また、キャビティブロック111を凹部の深さの異なるキャビティブロックに交換する際は、エジェクターピン116もそれに応じた長さのものに交換する必要がある。例えば、キャビティブロックを凹部が深いものに交換した場合、成形の際にエジェクターピンの先端が凹部内に突き出さないように、エジェクターピンを短いものに交換する。反対に、キャビティブロックを凹部が浅いものに交換した場合は、成形の際にエジェクターピンの先端が凹部の内面と揃うように、エジェクターピンを長いものに交換する。エジェクターピンの交換は、通常、エジェクターピンを設けたエジェクタープレートごと交換する。そのため、厚みの異なる成形品を成形する場合は、射出成形機から可動金型110を取り外したうえで、キャビティブロック111とエジェクターピン116の両方を交換する必要がある。
このように、射出成形用金型100のような金型では、成形品の厚みを変える場合に金型部材の交換作業が大掛かりとなり長い時間を要する。そのため、様々な形状の成形品を高い生産性で製造することは困難である。
In the
As described above, in a mold such as the
一方、キャビティブロックの内側に、キャビティブロック内を移動してキャビティの深さを変えられる可動式ブロックを有する射出成形用金型が知られている(例えば、特許文献1、2)。
具体的には、図11(A)に例示した、キャビティ200aを形成する型210と型220を有する射出成形用金型200が挙げられる。型210は、キャビティブロック211と、キャビティブロック211の内側に設けられ、キャビティブロック211内を移動する可動式ブロック212とを有している。型220は、キャビティ200a内に熱可塑性樹脂を射出充填するスプルー221が形成されている。射出成形用金型200による成形では、キャビティ200a内に熱可塑性樹脂を射出充填し、樹脂を冷却した後、可動式ブロック212により成形品231を押し出す。
On the other hand, there is known an injection mold having a movable block that can move inside the cavity block and change the depth of the cavity inside the cavity block (for example,
Specifically, an
この射出成形用金型200では、型210の可動式ブロック212がキャビティ面の一部を形成しており、可動式ブロック212を移動させることでキャビティ200aの深さが変えられる。そのため、射出成形用金型200のような金型を使用すれば、厚みの異なる成形品を成形する場合でも、金型部材を交換せずに簡便に成形品を製造できる。しかし、射出成形用金型200による成形では、成形品231を金型から取り出す際に、キャビティブロック211の内面211aと成形品231の表面231aが擦れるため、成形品231の表面231aに傷が付きやすい。
In this
この問題を解決する方法としては、図11(B)に示すように、キャビティブロック211の内面211aを、キャビティ200aが型220側に向かうほど大きくなるように傾斜させる、いわゆる抜きテーパーを設ける方法が挙げられる。このようにすれば、金型から成形品232を取り出す際に、成形品232の表面232aとキャビティブロック211の内面211aとが擦れず、成形品232の表面232aが傷付くことを抑制できる。
しかし、この方法では、可動式ブロック212を移動させて成形品の厚みだけを変えることができなくなる。つまり、断面台形状の成形品232の厚みを薄くするために可動式ブロック212を型220側に移動させると、図12(A)に示すように、突起233aが形成された成形品233が得られ、厚みが変化するだけでなくその形状も変わってしまう。同様に、断面台形状の成形品233の厚みを厚くするために可動式ブロック212を引き込んでキャビティ200aを深くすると、図12(B)に示すように、抜きテーパー面234a、234aと、互いに平行な表面234b、234bとからなる側面を有する断面六角形状の成形品234が得られてしまい、成形品の厚みが変化するだけでなくその形状も変わってしまう。
As a method for solving this problem, as shown in FIG. 11B, there is a method of providing a so-called draft taper in which the
However, this method makes it impossible to move the
また、前記射出成形用金型200において、可動式ブロック212の代わりに固定式のブロックを使用し、該固定式のブロックを厚みの違うものに交換することによって成形品の厚みを変える方法も考えられる。しかし、この方法でも前記前記射出成形用金型200と同様に、抜きテーパーを設けない場合は、エジェクターピン等で成形品を押し出す際に成形品表面が傷付きやすく、抜きテーパーを設けた場合は成形品の形状を変えずに厚みだけを変えることはできない。
Further, in the
本発明は、射出成形等の樹脂の成形において、様々な形状の成形品の成形に対応でき、かつそれらの成形品を高い生産性で製造できる成形用金型の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a molding die that can cope with molding of various shapes of molded products such as injection molding, and can produce these molded products with high productivity.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
[1]一対の金型を有し、それらの金型により形成したキャビティ内に成形用樹脂を充填して成形する成形用金型であって、
一方の金型が、
前記キャビティを形成する凹部が形成されたキャビティブロックと、
前記キャビティブロックの他方の金型の反対側に設けられたエジェクタープレートと、
前記エジェクタープレートの前記キャビティブロックの反対側に接触させて設けられ、その接触面と交差する方向に沿って移動して、前記エジェクタープレートを前記キャビティブロック側に押し出すまたは引き戻すスライドブロックとを有し、
前記エジェクタープレートに、前記キャビティブロックの凹部内に突き出されて該凹部内で成形された成形品を押し出すエジェクターピンが設けられている成形用金型。
[2]前記エジェクタープレートと前記スライドブロックの接触面が、前記エジェクタープレートの移動方向に対して傾斜している、前記[1]に記載の成形用金型。
[3]前記スライドブロックに、表面に螺旋状に凹凸が形成され、回動により前記スライドブロックを移動させるボールネジが挿通されている、前記[1]または[2]に記載の成形用金型。
[4]前記キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填して成形する射出成形用の金型である、前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の成形用金型。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
[1] A molding die having a pair of molds and filling a molding resin into a cavity formed by these molds,
One mold is
A cavity block formed with a recess for forming the cavity;
An ejector plate provided on the opposite side of the other mold of the cavity block;
A slide block which is provided in contact with the opposite side of the cavity block of the ejector plate, moves along a direction intersecting the contact surface, and pushes or pulls back the ejector plate to the cavity block side;
A mold for molding, wherein an ejector pin is provided on the ejector plate to push out a molded product formed in the recess by protruding into the recess of the cavity block.
[2] The molding die according to [1], wherein a contact surface between the ejector plate and the slide block is inclined with respect to a moving direction of the ejector plate.
[3] The molding die according to [1] or [2], wherein a concave and convex portion is formed on the surface of the slide block in a spiral shape, and a ball screw that moves the slide block by rotation is inserted.
[4] The molding die according to any one of [1] to [3], which is an injection molding die that is molded by injection filling a thermoplastic resin into the cavity.
本発明の射出成形用金型は、射出成形等の樹脂の成形において、様々な形状の成形品の成形に対応でき、かつそれらの成形品を高い生産性で製造できる。 The mold for injection molding of the present invention can cope with molding of molded products of various shapes in molding of resin such as injection molding, and can manufacture these molded products with high productivity.
以下、本発明の成形用金型の一例である射出成形用金型を、図1〜7に基づいて説明する。
本実施形態の射出成形用金型1は、図1(A)、図1(B)および図2に示すように、可動金型10と固定金型20を有する。
可動金型10は、キャビティブロック11と、可動側受板12と、第1スペーサーブロック13と、エジェクタープレート14と、スライドブロック15と、第2スペーサーブロック16と、可動側取付板17とを有している。可動金型10では、第1スペーサーブロック13によって可動側取付板17と可動側受板12の間に空間が設けられ、該空間内で可動側取付板17に第2スペーサブロック16、スライドブロック15およびエジェクタープレート14がこの順に設置される。また、可動側受板12の固定金型20側にキャビティブロック11が設置される。
Hereinafter, an injection mold which is an example of the mold according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
The
キャビティブロック11は、可動金型10と固定金型20を閉じた際にキャビティを形成する凹部11aが形成されている。可動金型10と固定金型20を閉じることで、図3に示すように、キャビティ1aが形成される。
キャビティブロック11の凹部11aの形状は、成形する成形品に応じた形状であればよい。キャビティブロック11の凹部11aの形状としては、成形品表面に傷が付き難い点から、固定金型20側にいくほど広がった形状、すなわち抜きテーパーが設けれた形状が好ましい。
また、キャビティブロック11の凹部11aの上側には、図1(B)および図2に示すように、固定金型20から樹脂が注入される注入部11bが設けられている。
The
The shape of the recessed
Further, as shown in FIGS. 1B and 2, an
可動側受板12は、キャビティブロック11と反対側に凹部12aが形成されている。可動側受板12の凹部12a内は、エジェクタープレート14がX軸方向に沿って移動できるようになっている。つまり、エジェクタープレート14の移動方向が凹部12aにより規定されており、エジェクタープレート14が凹部12a中をキャビティブロック11に向かって前進または後退するようになっている。
また、可動側受板12には、固定金型20側の四隅にそれぞれ4つのガイドピン12bが設けられている。可動金型10と固定金型20を閉じる際に、ガイドピン12bが固定金型20の挿入孔25に挿入されて、可動金型10と固定金型20が互いに位置決めされる。
The movable
The movable
エジェクタープレート14には、キャビティブロック11側に向かって延び、可動側受板12およびキャビティブロック11を挿通する、エジェクターピン18が設けられている。この例では、4本のエジェクターピン18が、キャビティブロック11の凹部11a内の四隅にそれぞれ突き出されることで、該凹部11a内から成形品を押し出せるようになっている。また、1本のエジェクターピン18が、キャビティブロック11の注入部11bに突き出されることで、同様に成形品を押し出せるようになっている。
エジェクターピン18の先端の位置は、エジェクタープレート14を移動させることで調節できる。
エジェクターピン18の本数は、この例では5本であるが、エジェクターピン18による作用が充分に得られる本数であれば5本には限定されない。
The
The position of the tip of the
The number of ejector pins 18 is five in this example, but the number is not limited to five as long as the effect of the ejector pins 18 can be sufficiently obtained.
エジェクタープレート14は、キャビティブロック11の反対側がスライドブロック15と接触するように設置される。本実施形態では、図1(A)に示すように、エジェクタープレート14のスライドブロック15側の面のY軸方向の中央に、該面に沿って上下に凸条14aが設けられている。また、スライドブロック15のエジェクタープレート14側の面の前記凸条14aに対応する位置に、凸条14aの形状に相補的な形状の凹条15aが上下に設けられている。エジェクタープレート14は、エジェクタープレート14の凸条14aがスライドブロック15の凹条15aに嵌め込まれることでスライドブロック15に連結され、凸条14aが凹条15aに嵌め込まれた状態で、エジェクタープレート14とスライドブロック15がそれらの接触面に沿って相対移動できるようになっている。
The
エジェクタープレート14の凸条14aの断面形状は、この例では第2スペーサーブロック16側が広がった台形状である。ただし、凸条14aの断面形状は前記のような台形状には限定されず、エジェクタープレート14とスライドブロック15を相対移動可能に連結できる形状であればよく、例えば、正五角形等でもよい。
スペーサーブロック15の凹条15aは、エジェクタープレート14の凸条14aの形状に対応する形状とすればよい。
In this example, the cross-sectional shape of the
The
スライドブロック15には、表面に螺旋状に凹凸が形成されたボールネジ31がZ軸方向に沿って挿通されている。これにより、ボールネジ31を回動させることで、スライドブロック15がZ軸方向に沿って移動するようになっている。
スライドブロック15は、エジェクタープレート14と反対側の面が第2スペーサーブロック16と接触するように設置される。本実施形態では、スライドブロック15の第2スペーサーブロック16側の面のY軸方向の中央の両側に、該面に沿って上下に2つの凸条15bが設けられている。また、第2スペーサーブロック16のスライドブロック15側の面における前記各々の凸条15bにそれぞれ対応する位置に、凸条15bの形状に相補的な形状の凹条16aが上下に設けられている。スライドブロック15は、スライドブロック15の2つの凸条15bが第2スペーサブロック16の2つの凹条16bにそれぞれ嵌め込まれることで第2スペーサーブロック16に連結されている。そして、スライドブロック16は、それら凸条15b、15bが凹条16a、16aに嵌め込まれた状態で、第2スペーサーブロック16に対してZ軸方向に相対移動できるようになっている。
A
The
スライドブロック15の凸条15bの断面形状は、この例では可動側取付板17側が広がった台形状である。ただし、凸条15bの断面形状は前記のような台形状には限定されず、スライドブロック15と第2スペーサブロック16を相対移動可能に連結できる形状であればよく、例えば、正五角形等でもよい。
第2スペーサブロック16の凹条16aは、スライドブロック15の凸条15bの形状に対応する形状とすればよい。
In this example, the cross-sectional shape of the
The
本実施形態の射出成形用金型1では、エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面が、エジェクタープレート14の移動方向、すなわちX軸方向に対して傾斜している。また、スライドブロック15の移動方向がZ軸に沿った方向に設定されている。つまり、エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面が、スライドブロック15の移動方向と交差している。ここで、エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面とは、本実施形態のように凸条14aおよび凹条15aが形成されている場合、エジェクタープレート14およびスライドブロック15の互いに接触している面において、凸条14aおよび凹条15aを除く面とする。
エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面と、スライドブロック15の移動方向とが交差していれば、スライドブロック15を移動させることで、エジェクタープレート14とスライドブロック15が接触する部分が変化し、エジェクタープレート14を押し出したり、引き戻したりできる。具体的には、図2に示すように、スライドブロック15をボールネジ31によってZ軸に沿って下に移動させると、スライドブロック15におけるエジェクタープレート14と接触している部分が、スライドブロック15のよりキャビティブロック11に近い上側の部分となるので、エジェクタープレート14がキャビティブロック11側に押し出される。反対に、図7に示すように、スライドブロック15をボールネジ31によってZ軸に沿って上に移動させると、スライドブロック15におけるエジェクタープレート14と接触している部分が、スライドブロック15のよりキャビティブロック11から距離のある下側の部分となるので、エジェクタープレート14が引き戻される。このように、本実施形態では、スライドブロック16のZ軸方向に沿った移動により、エジェクタープレート14がX軸方向に移動し、エジェクターピン18をX軸方向に移動させることができる。
In the
If the contact surface of the
エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面と、スライドブロック15の移動軸(本実施形態ではZ軸)とがなす角度θ(図4)は、1°以上15°以下が好ましく、3°以上10°以下がより好ましい。前記角度θが下限値以上であれば、スライドブロック15のZ軸方向に沿った移動幅に対するエジェクタープレート14のX軸方向に沿った移動幅がより大きくなるので、射出成形用金型1が過大になることを抑制しやすい。また、前記角度が上限値以下であれば、スライドブロック15をZ軸方向に沿って移動させる際、エジェクタープレート14をより小さい力で効率良く移動させることができる。なお、本発明においては、エジェクタープレートとスライドブロックの接触面と、スライドブロックの移動軸とがなす角度θとは、該接触面と移動軸により形成される角のうち、0°以上90°以下の範囲内にある角の角度をいう。
The angle θ (FIG. 4) formed by the contact surface between the
また、スライドブロック15の上側および下側のそれぞれに、スライドブロック26が必要以上に移動しすぎないように、ストッパー32が設けられている。スライドブロック26の上側のストッパー32の位置は、キャビティブロック11を交換する際、リターンピン19がキャビティブロック11に挿通した状態でエジェクターピン18をキャビティブロック11から完全に抜くことができる位置とすることが好ましい。これにより、キャビティブロック11の交換の際にエジェクターピン18が可動側受板12内に隠れるため、エジェクターピン18が損傷することを抑制できる。また、スライドブロック15の下側のストッパー32の位置は、使用するキャビティブロック11のうち最も凹部11aが浅いものに対して、成形の際に該凹部11aの内面(キャビティ面)とエジェクターピン18の先端とが揃う位置とすることが好ましい。これにより、凹部11aが最も浅いキャビティブロック11の使用時にエジェクターピン18の先端の位置調整が容易になる。
Further,
第2スペーサーブロック16は、可動側取付板17に取り付けられている。第2スペーサーブロック16は、図5に示すように、成形品を脱型する際、図示しないエジェクターロッドによりキャビティブロック11側に押し出せるようになっており、それによりスライドブロック15と共にエジェクタープレート14がキャビティブロック11側に押し出され、エジェクターピン18がキャビティブロック11の凹部11a内に突き出し、凹部11a内の成形品を押し出せるようになっている。
また、図1および図2に示すように、第2スペーサーブロック16の四隅には、キャビティブロック11側に向かって延び、可動側受板12およびキャビティブロック11を挿通するリターンピン19がそれぞれ設けられている。これにより、成形品の脱型の後、可動金型10と固定金型20を再度閉じる際、固定金型20がリターンピン19を押し込むことで、第2スペーサーブロック16、スライドブロック15およびエジェクタープレート14が元の位置に戻るようになっている。リターンピン19の本数は、この例では4本であるが、リターンピン19による作用が充分に得られる本数であれば4本には限定されない。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, return pins 19 extending toward the
可動金型10では、エジェクタープレート14とスライドブロック15が互いに接触面を滑り合わせながら相対移動する。そのため、エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触する面は、凸条14aおよび凹条15aの表面も含めて、充分に磨いて摩擦抵抗を低くすることが好ましい。また、エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触する面においては、特にその接触面積が大きい場合、該面にブロックの移動方向に沿って凹凸状の浅い溝を形成し、互いの接触面積を小さくして滑りやすくすることも好ましい。
また、スライドブロック15と第2スペーサーブロック16との接触面、およびエジェクタープレート15と可動側受板12の凹部12aの内面との接触面についても、前記と同様に、表面を充分に磨いて摩擦抵抗を低くすること、および凹凸状の浅い溝を形成して互いの接触面積を小さくことの少なくとも一方を行うことが好ましい。
In the
In addition, the contact surface between the
固定金型20は、図1および図2に示すように、固定側ブロック21が固定側取付板22に取り付けられている。また、可動金型10の注入部11bに対応する位置に、熱可塑性樹脂を射出ノズルから射出充填するためのスプルー23が形成されており、固定側取付板22の固定側ブロック21と反対側に射出ノズルを位置決めするロケートリング24が設けられている。また、固定側ブロック21には、可動金型10のガイドピン12bが嵌め込まれる挿入孔25が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
可動金型10および固定金型20は、図示しない射出成形機に取り付けられる。射出成形機は、特に限定されず、成形用樹脂を溶融するシリンダ、該シリンダ内の溶融樹脂を射出成形用金型1のキャビティ1a内に射出充填する射出ノズルを備えた公知の射出成形機を使用できる。可動金型10および固定金型20は、射出成形機の射出ノズルを固定金型20のロケートリング24内に位置させ、スプルー23を通じて溶融樹脂をキャビティ1a内に射出充填できるように設置される。
The
以下、射出成形用金型1の作用について説明する。射出成形用金型1は、成形用樹脂である熱可塑性樹脂の射出成形に使用できる。
図1および図2に示すように、キャビティブロック11を設置し、ボールネジ31を回動させてスライドブロック15を移動させ、エジェクタープレート14を移動させて、エジェクターピン18の先端がキャビティブロック11の凹部11aの内面と揃うように、エジェクターピン18の位置を調整する。
成形を行う際は、図3に示すように、可動金型10のガイドピン12bを固定金型20の挿入孔25内に嵌め込み、可動金型10と固定金型20を閉じる。これにより、キャビティ1aが形成される。次いで、射出ノズルから溶融状態の熱可塑性樹脂を射出し、スプルー23を通じてキャビティ1a内に樹脂を充填する。
Hereinafter, the operation of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
When molding, as shown in FIG. 3, the
熱可塑性樹脂は、射出成形に使用される通常の熱可塑性樹脂を使用でき、結晶性樹脂であってもよく、非結晶性樹脂であってもよい。
前記結晶性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール等が挙げられる。
非結晶性樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、アクリルニトリル・スチレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルメタクリレート・スチレン樹脂、ポリカーボネート、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂等が挙げられる。
As the thermoplastic resin, a normal thermoplastic resin used for injection molding can be used, and it may be a crystalline resin or an amorphous resin.
Examples of the crystalline resin include polyethylene, polypropylene, unsaturated polyester resin, polyamide, polyacetal, and the like.
Examples of the amorphous resin include polystyrene resin, acrylonitrile / styrene resin, methacrylic resin, methyl methacrylate / styrene resin, polycarbonate, methyl methacrylate / butadiene / styrene resin, acrylonitrile / butadiene / styrene resin, and the like.
熱可塑性樹脂は、ペレットと称される粒状のものを使用することが好ましい。熱可塑性樹脂のペレットは、射出成形機のシリンダー内で加熱溶融して、射出成形用金型1のキャビティ1a内に射出充填できる。具体的には、熱可塑性樹脂のペレットが、前記シリンダー内のスクリュー根本部に供給され、スクリューの回転による剪断発熱とシリンダー外周に配設されたヒータの熱によって溶融される。溶融した熱可塑性樹脂はスクリュー先端部に貯留された後、スクリューの回動より射出ノズルから射出成形用金型1内に射出充填される。
It is preferable to use a granular resin called pellets. The thermoplastic resin pellets can be heated and melted in a cylinder of an injection molding machine and injected into the
その後、キャビティ1a内の樹脂を冷却して成形品とした後に金型を開き、図5に示すように、図示しないエジェクターロッドにより第2スペーサーブロック16、スライドブロック15およびエジェクタープレート14をキャビティブロック11側へと押し出し、エジェクターピン18を凹部11a内に突き出して成形品40を押し出す。
再度、成形品を成形する場合は、再び可動金型10と固定金型20を閉じて前記と同様に成形を行う。可動金型10と固定金型20を再度閉じる際に、固定金型20がリターンピン19を押し込み、第2スペーサーブロック16、スライドブロック15およびエジェクタープレート14が元の位置に戻り、エジェクターピン18の先端が再びキャビティブロック11の凹部11aの内面と揃えられる。
Thereafter, the resin in the
When molding the molded product again, the
成形品の厚みを変える等、成形する成形品の形状を異なった形状に変える場合には、それまで使用していたキャビティブロック11を、その凹部11aの形状が異なるものに交換する。
具体的には、図6および図7に示すように、金型を開き、キャビティブロック11を別の形状の凹部を有するキャビティブロックに交換する。このとき、ボールネジ31を回動させてスライドブロック15をZ軸方向に沿って上方向に移動させ、エジェクタープレート14をX軸方向に沿ってキャビティブロック11側からスライドブロック15側へと引き戻し、エジェクターピン18をキャビティブロック11から完全に引き抜いて、エジェクターピン18が可動側受板12内に隠れるようにすることが好ましい。このように、リターンピン19がキャビティブロック11内に挿通し、エジェクターピン18がキャビティブロック11内に挿通していない状態としてからキャビティブロック11の交換を行うことで、交換時にエジェクターピン18が損傷することを抑制できる。
When the shape of the molded product to be molded is changed to a different shape, such as changing the thickness of the molded product, the
Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the mold is opened, and the
キャビティブロック11の交換後、再びボールネジ31を回動させてスライドブロック15をZ軸方向に沿って下方向に移動させ、エジェクタープレート14と共にエジェクターピン18を押し出し、交換後のキャビティブロックの凹部の内面とエジェクターピン18の先端が揃うように、エジェクターピン18の位置調整を行う。交換後のキャビティブロック11の凹部11aが、交換前のキャビティブロック11の凹部11aよりも浅い場合、スライドブロック15を交換前より高い位置とすることで、交換後のキャビティブロック11の凹部11aの内面とエジェクターピン18の先端を揃えることができる。一方、交換後のキャビティブロック11の凹部11aが、交換前のキャビティブロック11の凹部11aよりも深い場合、スライドブロック15を交換前よりも低い位置とすることで、交換後のキャビティブロック11の凹部11aの内面とエジェクターピン18の先端を揃えることができる。
エジェクターピン18の位置調整の後、前記と同様にして成形を行う。
After the replacement of the
After adjusting the position of the
以上のように、射出成形用金型1は、キャビティブロック11の凹部11aの深さが変わっても、同じエジェクターピン18を使用できる。つまり、射出成形用金型1では、厚み等の形状の異なる成形品を製造する際、エジェクターピン18を交換することなく、可動金型10の最も外側に位置するキャビティブロック11のみを交換することで対応できる。そのため、図9および図10に示した前記射出成形用金型100のように、可動金型110を射出成形機から取り外して、キャビティブロック111の交換に加えて、エジェクターピン116が設けられたエジェクタープレート114も交換する必要がある従来の射出成形用金型に比べて、射出成形用金型1は形状の異なる成形品の成形に容易に対応できる。また、射出成形用金型1では、キャビティを形成する凹部11aに抜きテーパーを設ける場合の成形にも対応可能である。よって、射出成形用金型1を使用すれば、様々な形状の高品質な成形品を高い生産性で製造できる。
As described above, the
なお、本発明の成形用金型は、前述した射出成形用金型1には限定されない。例えば、射出成形用金型1における第2スペーサーブロック、スライドブロックおよびエジェクタープレートがX軸を回転軸として90度回転された状態で設置された金型であってもよい。つまり、スライドブロックがY軸方向に沿って移動し、そのスライドブロックの移動方向(Y軸)と、スライドブロックとエジェクタープレートの接触面がY軸と交差するように傾斜されており、スライドブロックのY軸方向に沿った移動により、エジェクタープレートがX軸方向に沿って移動する金型であってもよい。
また、図8に示すように、第2スペーサーブロック16Aとスライドブロック15Aとの接触面がZ軸に対して傾斜し、スライドブロック15Aに前記接触面の傾斜に沿うようにボールネジ31が挿通しており、スライドブロック15Aとエジェクタープレート14Aとの接触面がZ軸に沿っている以外は、射出成形用金型1と同じ形態の射出成形用金型2であってもよい。射出成形用金型2では、スライドブロック15Aが、第2スペーサーブロック16Aとスライドブロック15Aとの接触面に沿って、Z軸に対して傾斜した方向に移動することで、スライドブロック15AのX軸方向の位置が変化するため、そのスライドブロック15Aの移動によってエジェクタープレート14AがX軸方向に移動する。
本発明の成形用金型としては、可動金型をより小さく装置が過大になるのを抑制しやすい点から、射出成形用金型1のようにスライドブロックがZ軸に沿って移動してエジェクターブロックをX軸に沿って移動させる金型、スライドブロックがY軸に沿って移動してエジェクターブロックをX軸に沿って移動させる金型が好ましい。
The molding die of the present invention is not limited to the injection molding die 1 described above. For example, the second spacer block, the slide block, and the ejector plate in the
Also, as shown in FIG. 8, the contact surface between the
As the molding die of the present invention, the slide block moves along the Z-axis like the injection molding die 1 from the point that the movable die is smaller and the apparatus is easily suppressed from being excessive, and the ejector is moved. A mold for moving the block along the X axis and a mold for moving the ejector block along the X axis by moving the slide block along the Y axis are preferable.
また、本発明の射出成形用金型は、ストッパーが設けられていなくてもよい。
また、スライドブロックの移動は、ボールネジによるものでなくてもよく、ハンマー等を用いて衝撃を加える等の他の手段によるものであってもよい。
また、前述の射出成形用金型1、2は、射出成形用の金型であったが、本発明の成形用金型は射出成形用には限定されず、圧縮成形用の金型であってもよい。
Further, the injection mold of the present invention may not be provided with a stopper.
Further, the movement of the slide block may not be performed by a ball screw, but may be performed by other means such as applying an impact using a hammer or the like.
Further, although the above-described
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[射出成形機]
射出成形機として、商品名「IS80FPA3」(東芝機械株式会社製、スクリュー径:φ32mm、型締め圧力:78トン)を使用した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by the following description.
[Injection molding machine]
The product name “IS80FPA3” (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., screw diameter: φ32 mm, clamping pressure: 78 tons) was used as the injection molding machine.
[熱可塑性樹脂]
熱可塑性樹脂として、商品名「アクリペットVH」(メタクリル樹脂、三菱レイヨン株式会社製)を使用した。
[Thermoplastic resin]
As the thermoplastic resin, a trade name “Acrypet VH” (methacrylic resin, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was used.
[実施例1]
射出成形用金型として、図1〜7に例示した射出成形用金型1を使用し、前記射出成形機に設置した。射出成形用金型1におけるキャビティブロック11は、ブロック厚みが10mm、凹部11aの寸法が縦(Z軸)50mm×横(Y軸)50mm×深さ(X軸)1mmのものを使用した。エジェクタープレート14とスライドブロック15の接触面と、スライドブロック15の移動軸、すなわちZ軸とがなす角度θは、スライドブロック15がZ軸方向に沿って100mm移動したときに、エジェクタープレート14がX軸方向に沿って10mm移動するように、約5.7゜とした。また、スライドブロック15に挿通したボールネジ31のピッチは、ボールネジ31が1回転することでスライドブロック15がZ軸方向に沿って5mm移動するようにし、ボールネジ31の回転方向に目盛りを設けた。スライドブロック15と第2スペーサーブロック16とが接触する面は、スライドブロック15が移動しやすいように充分に磨いた。また、スライドブロック15とエジェクタープレート14の接触する面、およびエジェクタープレート14と可動側受板12の凹部12aの内面との接触面も同様に、エジェクタープレート14が移動しやすいように充分に磨いた。
[Example 1]
As the injection mold, the
アクリペットVHのペレットを80℃で16時間乾燥し、下記成形条件で射出成形を複数回行った。これにより、縦50mm×横50mm×厚み1.04mmの成形品が得られた。
シリンダー温度:250℃
金型温度 :60℃
射出速度 :50%
射出圧力 :70%
保圧 :適宜調整
成形サイクル :50秒
The pellets of Acrypet VH were dried at 80 ° C. for 16 hours, and injection molding was performed a plurality of times under the following molding conditions. As a result, a molded product having a length of 50 mm × width of 50 mm × thickness of 1.04 mm was obtained.
Cylinder temperature: 250 ° C
Mold temperature: 60 ℃
Injection speed: 50%
Injection pressure: 70%
Holding pressure: Adjust as appropriate Molding cycle: 50 seconds
次いで、成形品の厚みを1mmから2mmに変更するため、キャビティブロック11を、凹部11aの寸法が縦50mm×横50mm×深さ2mmのものに交換した。その後、ボールネジ31を回転させてスライドブロック15を移動させ、エジェクターピン18の先端と凹部11aの内面とを揃えた。
キャビティブロック11の交換に要した時間は10〜12分であった。また、エジェクターピン18の位置調整に要した時間は1〜2分であった。
その後、前記成形条件と同条件で成形品の成形を再開したところ、縦50mm×横50mm×厚み2.03mmの成形品が得られた。
Next, in order to change the thickness of the molded product from 1 mm to 2 mm, the
The time required for exchanging the
Then, when the molding of the molded product was restarted under the same conditions as the molding conditions, a molded product having a length of 50 mm × width 50 mm × thickness 2.03 mm was obtained.
[実施例2]
実施例1における前記成形品の成形の後、成形品の厚みを2mmから5mmに変更するため、キャビティブロック11を、凹部11aの寸法が縦50mm×横50mm×深さ5mmのものに交換した。その後、ボールネジ31を回転させてスライドブロック15を移動させ、エジェクターピン18の先端と凹部11aの内面とを揃えた。
キャビティブロック11の交換に要した時間は10〜12分であった。また、エジェクターピン18の位置調整に要した時間は1〜2分であった。
その後、前記成形条件と同条件で成形品の成形を再開したところ、縦50mm×横50mm×厚み4.97mmの成形品が得られた。
[Example 2]
After the molding of the molded product in Example 1, the
The time required for exchanging the
Then, when molding of the molded product was resumed under the same conditions as the molding conditions, a molded product having a length of 50 mm × width 50 mm × thickness 4.97 mm was obtained.
[比較例1]
図9および図10に例示した比較用の射出成形用金型100を用いて、実施例1と同様にして、厚み1mmの成形品の射出成形を行った。
その後、可動金型110を射出成形機から取り外し、金型を分解してキャビティブロック111をその凹部111aの厚みが1mmのものから2mmのものに交換し、さらにエジェクターピン116もそれに合わせて交換して組み立て、さらに射出成形機に可動金型110を取り付けた後、射出成形を再開した。
キャビティブロック111とエジェクターピン116の交換に要した時間は40〜45分であった。また、交換後の成形では、縦100mm×横100mm×厚み2.03mmの成形品が得られた。
[Comparative Example 1]
Using a
Thereafter, the
The time required for exchanging the
[比較例2]
比較例1における前記成形品の成形の後、成形品の厚みを2mmから5mmに変更するため、キャビティブロック111を、凹部111aの寸法が縦50mm×横50mm×深さ5mmのものに交換し、それに合わせてエジェクターピン116も交換した後、射出成形を再開した。
キャビティブロック111とエジェクターピン116の交換に要した時間は40〜45分であった。また、交換後の成形では、縦100mm×横100mm×厚み4.95mmの成形品が得られた。
実施例および比較例において、成形品の厚み変更のため、金型の交換作業に要した時間の結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
After the molding of the molded product in Comparative Example 1, in order to change the thickness of the molded product from 2 mm to 5 mm, the
The time required for exchanging the
In Examples and Comparative Examples, Table 1 shows the results of the time required for the mold replacement work for changing the thickness of the molded product.
表1に示すように、本発明の射出成形用金型を使用した実施例1および2では、従来の射出成形用金型を使用した比較例1および2に比べて、成形品の厚みを変えるために要する金型部材の交換作業の時間が短く、高い生産性で様々な形状の成形品を製造できた。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 using the injection mold of the present invention, the thickness of the molded product is changed as compared with Comparative Examples 1 and 2 using the conventional injection mold. Therefore, the time required for exchanging the mold members required is short, and molded products of various shapes can be manufactured with high productivity.
本発明の成形用金型を使用すれば、射出成形等の樹脂の成形において、厚みおよび意匠面等の形状の異なる成形品を高い生産性で製造できるため、試験片、導光体、および装飾品等の製造に非常に有効である。 If the molding die of the present invention is used, a molded product having a different shape such as thickness and design surface can be produced with high productivity in resin molding such as injection molding. It is very effective for manufacturing products.
1、2 射出成形用金型
10 可動金型
11 キャビティブロック
11a 凹部
14 エジェクタープレート
15 スライドブロック
18 エジェクターピン
20 固定金型
31 ボールネジ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一方の金型が、
前記キャビティを形成する凹部が形成されたキャビティブロックと、
前記キャビティブロックの他方の金型の反対側に設けられたエジェクタープレートと、
前記エジェクタープレートの前記キャビティブロックの反対側に接触させて設けられ、その接触面と交差する方向に沿って移動して、前記エジェクタープレートを前記キャビティブロック側に押し出すまたは引き戻すスライドブロックとを有し、
前記エジェクタープレートに、前記キャビティブロックの凹部内に突き出されて該凹部内で成形された成形品を押し出すエジェクターピンが設けられている成形用金型。 A molding die that has a pair of molds and fills and molds a molding resin in a cavity formed by the molds,
One mold is
A cavity block formed with a recess for forming the cavity;
An ejector plate provided on the opposite side of the other mold of the cavity block;
A slide block which is provided in contact with the opposite side of the cavity block of the ejector plate, moves along a direction intersecting the contact surface, and pushes or pulls back the ejector plate to the cavity block side;
A mold for molding, wherein an ejector pin is provided on the ejector plate to push out a molded product formed in the recess by protruding into the recess of the cavity block.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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