JP2013166314A - Mold for high heat efficiency injection molding, and injection molding method - Google Patents

Mold for high heat efficiency injection molding, and injection molding method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a molded article with excellent quality and productivity by enabling heat exchange of a product transfer surface with high efficiency.SOLUTION: Highly-efficient heat exchange is made possible by including assist blocks which abut on a cavity block and a core block directly relating to heat conduction of filled resin, and increase a heat conduction area of mold temperature control. More preferably, a heat shield layer formed of a low-heat conductivity member and an air insulation layer are included in a fitting and abutting part between the cavity block and a mold base for supporting and fixing the core block.

Description

本発明は、樹脂製品を射出成形する金型と射出成形法に関するものである。   The present invention relates to a mold for injection molding a resin product and an injection molding method.

射出成形により作られる樹脂製品は、成型金型内に設けた製品形成空間に溶融樹脂を射出充填、固化させることによって造形される。従って、射出成形金型は、溶融樹脂の熱を金型で奪って固化させる熱交換器であると言える。   A resin product made by injection molding is shaped by injection-filling and solidifying a molten resin in a product forming space provided in a molding die. Therefore, it can be said that the injection mold is a heat exchanger that takes the heat of the molten resin by the mold and solidifies it.

成形金型により溶融樹脂を固化させる熱交換速度の観点において、金型温度が低温であれば固化時間が短くなり成形サイクルの短縮が可能である。しかしながら、低温の金型内に射出充填された高温の樹脂は、金型によって瞬時に熱を奪われ、その表層のみが固化しスキン層を形成する。その際、樹脂流動に合流が生じた部位では、表層部にウェルドラインを形成し意匠性や加飾性の低下を招く原因になる。また、表層と内部層の冷却速度の差は、成形品にひずみを生み、変形やヒケなど様々な品質不具合を招く原因になる。従って、従来の射出成形法では、品質と生産性双方の要件を満たすため、中間温度領域で金型温度をコントロールする成形方法が一般的であった。   From the viewpoint of the heat exchange rate at which the molten resin is solidified by the molding die, if the die temperature is low, the solidification time is shortened and the molding cycle can be shortened. However, the high-temperature resin injected and filled in the low-temperature mold is instantly deprived of heat by the mold, and only the surface layer is solidified to form a skin layer. At that time, a weld line is formed in the surface layer portion at a portion where the resin flow is merged, which causes a decrease in designability and decoration. In addition, the difference in the cooling rate between the surface layer and the inner layer causes distortion in the molded product and causes various quality defects such as deformation and sink marks. Therefore, in the conventional injection molding method, in order to satisfy both requirements of quality and productivity, a molding method in which the mold temperature is controlled in an intermediate temperature range is general.

一方、近年では生産性の低下を招くこと無く、樹脂製品の意匠性や加飾性を向上させる様々な取り組みがなされており、代表される以下の特許文献でその手段が開示されている。   On the other hand, in recent years, various efforts have been made to improve the design and decorating properties of resin products without causing a decrease in productivity, and the following patent documents represented by the representatives disclose such means.

特許文献1には、『本発明による熱可塑性樹脂射出成形用金型は、キャビティ型と、コアプレートに嵌合されたコア型と、該キャビティ型と該コア型との間で形成された、溶融樹脂が充填されるキャビティ部と、を有し、該キャビティ型の表面には断熱層が設けられ、該コア型には加熱手段が設けられ、該コア型と該コアプレートの間には両者を断熱し得る断熱壁が設けられ、該コア型はその全面又は一部が多孔性金属部材で形成され、該コア型の内部を通って該コア型の底面に気体を供給し得る気体供給手段を有し、そのことにより上記目的が達成される。』との記載がある。   Patent Document 1 states that “a thermoplastic resin injection mold according to the present invention is formed between a cavity mold, a core mold fitted to a core plate, and the cavity mold and the core mold. A cavity part filled with a molten resin, a heat insulating layer is provided on the surface of the cavity mold, a heating means is provided on the core mold, and both are provided between the core mold and the core plate. A gas supply means capable of supplying a gas to the bottom surface of the core mold through the inside of the core mold, wherein the core mold is formed entirely of a porous metal member, and a heat insulating wall is provided. Thereby achieving the above object. Is described.

特許文献2には、『第1の金型と、第1の金型に進退自在に、かつ、対向させて配設された第2の金型と、凹凸のパターンから成る転写面をキャビティ空間C1、C2に向けて第1、第2の金型のうちの一方の金型に取り付けられた転写プレートと、一方の金型と転写プレートとの間に配設され、金属ガラスから成る断熱材層とを有する。一方の金型と転写プレートとの間に、金属ガラスから成る断熱材層が配設されるので、金型装置の温度を低く設定することができる。転写後の成形材料を冷却し、固化させるのに必要な時間を短くすることができるので、成形サイクルを短くすることができる。』との記載がある。   Patent Document 2 states that “a first mold, a second mold that can be moved forward and backward with respect to the first mold, and a transfer surface made up of concavity and convexity patterns in a cavity space. A transfer plate attached to one of the first and second molds toward C1 and C2, and a heat insulating material disposed between the one mold and the transfer plate and made of metal glass And having a layer. Since a heat insulating material layer made of metal glass is disposed between one mold and the transfer plate, the temperature of the mold apparatus can be set low. Since the time required for cooling and solidifying the molding material after transfer can be shortened, the molding cycle can be shortened. Is described.

特許文献3には、『固定側ダイベースに支持されたキャビティブロックと可動側ダイベースに支持されたコアブロックとの間に形成されるキャビティ部に溶融樹脂を充填して射出成形する樹脂製品の成形金型において、キャビティブロックと固定側ダイベースとの間に、断熱層を設け、キャビティブロックを110℃以上に保持させるための第1の温調部を設け、コアブロック等キャビティブロック以外の周囲温度を90℃以下に保持させるための固定側温調部及び可動側温調部を設けたことを特徴とする。』との記載がある。   Patent Document 3 states that “a mold for a resin product in which a cavity formed between a cavity block supported by a fixed-side die base and a core block supported by a movable-side die base is filled with molten resin and injection-molded. In the mold, a heat insulating layer is provided between the cavity block and the fixed-side die base, a first temperature control unit for holding the cavity block at 110 ° C. or higher is provided, and an ambient temperature other than the cavity block such as the core block is set to 90 ° C. A fixed-side temperature control unit and a movable-side temperature control unit for maintaining the temperature at or below ° C. are provided. Is described.

特許第3366739号公報Japanese Patent No. 336639 特開2010−149421号公報JP 2010-149421 A 特開2008−105229号公報JP 2008-105229 A

溶融樹脂が当接する製品転写面に、低熱伝導率の部材からなる断熱層を形成する手段により、成形金型内に充填した樹脂の急激な温度低下が抑制され、転写性の向上、及び低圧での樹脂充填が可能になる。しかしながら、断熱層に用いる低熱伝導率の各種部材は脆弱な性質を併せ持ち、急激な温度変化と高圧環境にさらされる転写面の長期耐久性が懸念される。   By means of forming a heat insulating layer made of a low thermal conductivity member on the product transfer surface that comes into contact with the molten resin, a rapid temperature drop of the resin filled in the molding die is suppressed, transferability is improved, and low pressure is achieved. Can be filled with resin. However, various members having low thermal conductivity used for the heat insulating layer have fragile properties, and there is a concern about rapid temperature change and long-term durability of the transfer surface exposed to a high pressure environment.

溶融樹脂が当接する転写面を、転写プレートと金属ガラスからなる断熱層を有する複合構造にする手段により、転写プレートに当接した溶融樹脂のスキン層の成長を一瞬防止させることにより転写性を向上させることが可能になる。しかしながら、複合構造である転写面断熱層の構造上、複雑な製品形状を有する金型には適用が困難であると考えられる。   Improving transferability by instantly preventing the growth of the skin layer of the molten resin in contact with the transfer plate by means of a composite structure with a transfer plate and a heat insulating layer made of metal glass on the transfer surface that contacts the molten resin It becomes possible to make it. However, it is considered difficult to apply to a mold having a complicated product shape because of the structure of the transfer surface heat insulating layer which is a composite structure.

溶融樹脂が当接するキャビティブロックと、これを支持固定する固定側ダイベースの間に断熱層を設け、キャビティブロックから固定側ダイベースへの熱の逃げを抑制する手段により、キャビティブロックの温度を周囲の金型よりも高い温度にコントロールし、キャビティ部を流れる樹脂の温度低下を遅らせることが可能になる。しかしながら、高温で保持する転写面がキャビティブロック側に限られることから、比較的低温であるコアブロック側の転写性や意匠性が劣る点、及びキャビティブロックとコアブロックに設ける温度差は、成形品に冷却速度の差を生じ、成形品にひずみを生じさせることが懸念される。   A heat insulating layer is provided between the cavity block that contacts the molten resin and the fixed die base that supports and fixes the molten resin, and the temperature of the cavity block is controlled by the means that suppresses the escape of heat from the cavity block to the fixed die base. It becomes possible to control the temperature higher than that of the mold and delay the temperature drop of the resin flowing through the cavity. However, since the transfer surface held at high temperature is limited to the cavity block side, the transferability and design properties on the core block side, which is relatively low temperature, and the temperature difference provided between the cavity block and the core block are the molded products. Therefore, there is a concern that a difference in cooling rate is caused to cause distortion in the molded product.

係る問題点を鑑み、本発明の目的は、充填樹脂の急激な温度低下を抑制し、かつ熱交換器たる金型の特性を損なわず、長期耐久性に優れた熱効率の高い射出成形用金型を用いることにより、品質や生産性に優れた成形品を製造する方法を提供することである。   In view of such problems, the object of the present invention is to suppress a rapid temperature drop of the filled resin, and without impairing the characteristics of the mold as a heat exchanger, and having high thermal efficiency and excellent long-term durability. It is to provide a method for producing a molded article excellent in quality and productivity.

射出成形用金型は、キャビティブロックとコアブロック、及びこれらを支持固定するモールドベースに大別され、キャビティブロックとコアブロックが形成する製品形成空間に溶融樹脂を射出充填し固化させる。   Injection molds are roughly divided into a cavity block, a core block, and a mold base that supports and fixes them, and a molten resin is injected and filled into a product forming space formed by the cavity block and the core block and solidified.

射出充填する溶融樹脂の温度は、概ね250℃を超える高温であり、この熱をいかに速く効率良く金型で奪うかが生産性を大きく左右する。   The temperature of the molten resin to be injected and filled is generally higher than 250 ° C., and how quickly and efficiently this heat is taken away by the mold greatly affects the productivity.

一方、射出充填中の樹脂の挙動として、金型の製品転写面に接触することによる樹脂の急激な温度低下は、様々な品質不具合を招く原因であり、充填過程における急激な温度低下は避けることが望ましい。従って、これら相反した要件を満たす手段として、熱効率の高い射出成形用金型を開発した。   On the other hand, as the behavior of the resin during injection filling, the rapid temperature drop of the resin due to contact with the product transfer surface of the mold is a cause of various quality defects, and avoid sudden temperature drop during the filling process. Is desirable. Therefore, as a means to satisfy these contradictory requirements, an injection mold having high thermal efficiency has been developed.

本発明では、充填樹脂の熱を奪うキャビティブロックとコアブロックに対し、これらに当接し金型温調の熱伝導面積を増大させるアシストブロックを具備することにより、高効率な熱交換を可能にすることを特徴とする。更に好ましくは、キャビティブロックとコアブロック、及びアシストブロックを支持固定するモールドベースとの嵌合当接部に低熱伝導率部材による遮熱層、及び空気断熱層を有し、熱交換効率を向上させることを特徴とする。   In the present invention, the cavity block and the core block that take away the heat of the filling resin are provided with an assist block that abuts against these to increase the heat conduction area of the mold temperature control, thereby enabling highly efficient heat exchange. It is characterized by that. More preferably, a heat shield layer and an air heat insulating layer made of a low thermal conductivity member are provided at the fitting contact portion between the cavity block, the core block, and the mold base that supports and fixes the assist block, thereby improving the heat exchange efficiency. It is characterized by that.

本発明に係る射出成形用金型を用い、キャビティブロックとコアブロック、及びアシストブロックに対し、成形工程に準じた金型の加熱と冷却を行うことで、溶融樹脂が接触する製品転写面を意図した温度に効率良くコントロールすることが可能になる。   By using the injection mold according to the present invention, heating and cooling the mold according to the molding process for the cavity block, the core block, and the assist block, the product transfer surface that the molten resin contacts is intended. It becomes possible to control the temperature efficiently.

本発明に係る高熱効率射出成形用金型を用い、成形工程に準じた金型の加熱と冷却を行うことで、溶融樹脂が接触する製品転写面を意図した温度に効率良くコントロールし、充填過程での樹脂の急激な温度低下の抑制が可能である。従って、低粘度、低圧力、低ひずみ状態での樹脂充填が可能になり、バリ発生の低減、外観品質の向上、保圧力の均一分布による変形低減など、品質と生産性に優れた成形品を製造することが可能である。   By using the high thermal efficiency injection mold according to the present invention, by heating and cooling the mold according to the molding process, the product transfer surface with which the molten resin contacts can be efficiently controlled to the intended temperature, and the filling process It is possible to suppress a rapid temperature drop of the resin. Therefore, it is possible to fill the resin with low viscosity, low pressure, and low strain, and it is possible to produce molded products with excellent quality and productivity such as reduced burr generation, improved appearance quality, and reduced deformation due to uniform distribution of holding pressure. It is possible to manufacture.

第1実施例の高熱効率射出成形用金型の半裁断面図である。It is a half-cut sectional view of the high thermal efficiency injection mold of the first embodiment. 参考例としての成形金型の半裁断面図である。It is a half-cut sectional view of a molding die as a reference example. 図1に示す成形金型の略平面図である。It is a schematic plan view of the molding die shown in FIG. 遮熱層の設置形態例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the example of an installation mode of a heat shield layer. 第2実施例の成形金型の半裁断面図である。It is a half section view of the molding die of the 2nd example.

本発明に係る高熱効率射出成形用金型の実施形態を、図面に基づき説明する。   An embodiment of a high thermal efficiency injection mold according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態である高熱効率射出成形用金型の半裁断面図である。   FIG. 1 is a half sectional view of a high thermal efficiency injection mold according to an embodiment of the present invention.

キャビティブロック1とコアブロック2は、樹脂製品を造形する製品形成空間3を形成しており、射出充填された溶融樹脂は、図示しないスプルー、ランナ、及びゲートからなる成形金型内の樹脂充填空間を通過し、製品形成空間3内部を充填し固化する。   The cavity block 1 and the core block 2 form a product forming space 3 for modeling a resin product, and the injection-filled molten resin is a resin-filling space in a molding die including a sprue, a runner, and a gate (not shown). The product forming space 3 is filled and solidified.

キャビティブロック1とコアブロック2には、各々の温度をコントロールするキャビ側温調穴4、コア側温調穴5を夫々備えており、内部に水や油等の加温媒体を通し温度コントロールされる。   The cavity block 1 and the core block 2 are respectively provided with a cavity side temperature adjusting hole 4 and a core side temperature adjusting hole 5 for controlling the respective temperatures, and the temperature is controlled by passing a heating medium such as water or oil inside. The

製品形成空間3を形成する転写面は、全体を均一な温度分布にコントロールすることが理想的であるが、温調穴の配置バランスによっては、溶融樹脂の熱を効率良く取り除くことができずに熱溜まりを生じる場合がある。従って、キャビティブロック1とコアブロック2の温調穴の配置設計にあたっては、均一な温度分布を実現することに細心の注意が払われる。   The transfer surface that forms the product formation space 3 is ideally controlled to have a uniform temperature distribution as a whole, but depending on the placement balance of the temperature control holes, the heat of the molten resin cannot be removed efficiently. Heat accumulation may occur. Therefore, in designing the arrangement of the temperature control holes in the cavity block 1 and the core block 2, careful attention is paid to realizing a uniform temperature distribution.

しかしながら、図2(参考例)に示すような製品形成空間3を有する射出成形用金型においては、コアブロック2に配設される中子ピン6や図示しない製品取り出し用のイジェクタピンの配設等による構造的な制約から、均一な温度分布を実現させる意図したコア側温調穴5の配置が困難な場合がある。   However, in an injection mold having a product forming space 3 as shown in FIG. 2 (reference example), a core pin 6 provided in the core block 2 and an ejector pin for taking out a product (not shown) are provided. In some cases, it is difficult to arrange the core-side temperature adjusting holes 5 intended to achieve a uniform temperature distribution due to structural restrictions due to the above.

本発明では、温調穴の配置に構造的な制約が生じる射出成形用金型についても、溶融樹脂の熱を効率良く取り除くことを可能にするキャビ側アシストブロック7、及びコア側アシストブロック8を具備することを特徴とする。   In the present invention, the mold-side assist block 7 and the core-side assist block 8 that can efficiently remove the heat of the molten resin are also provided for an injection mold in which structural restrictions are imposed on the arrangement of the temperature control holes. It is characterized by comprising.

図1に示す通り、キャビ側アシストブロック7とコア側アシストブロック8は、キャビ側アシスト温調穴9、コア側アシスト温調穴10を各々備えており、内部に水や油等の加温媒体を通し温度コントロールされる。   As shown in FIG. 1, the cab-side assist block 7 and the core-side assist block 8 are each provided with a cab-side assist temperature adjustment hole 9 and a core-side assist temperature adjustment hole 10, and a heating medium such as water or oil inside. The temperature is controlled through.

キャビ側アシストブロック7とコア側アシストブロック8は、キャビティブロック1とコアブロック2に各々面接触した構造であり、キャビ側熱伝導面11、及びコア側熱伝導面12を通じて、キャビティブロック1とコアブロック2の温度コントロールをアシストする。従って、各アシストブロックには、自身の温度コントロールを短時間に行う性能が求められるため、熱伝導率や温度伝導率が高い部材を用いる必要がある。   The cavity side assist block 7 and the core side assist block 8 have a structure in which the cavity block 1 and the core block 2 are in surface contact with each other, and the cavity block 1 and the core side through the cavity side heat conduction surface 11 and the core side heat conduction surface 12. Assist block 2 temperature control. Therefore, since each assist block is required to have a performance for controlling its own temperature in a short time, it is necessary to use a member having high thermal conductivity and high temperature conductivity.

キャビティブロック1やコアブロック2に用いられるプラスチック金型用鋼は、耐食性や耐摩耗性を重視した鋼材であり、その熱伝導率は概ね40(W/m・k)以下である。直接的に溶融樹脂に接触しないアシストブロックに用いる部材としては、この3倍以上の高い熱伝導率を有し、かつ比較的高強度な部材(例えば銅合金材など)を用いることが望ましい。また、キャビ側アシストブロック7とコア側アシストブロック8が、キャビティブロック1とコアブロック2に各々面接触してなすキャビ側熱伝導面11、及びコア側熱伝導面12は、その接触面積を増やすことで熱交換効率を上げることが可能であり、アシストブロックはキャビティブロック1とコアブロック2を取り囲む形態で複数配設することが可能である。   Plastic mold steel used for the cavity block 1 and the core block 2 is a steel material that emphasizes corrosion resistance and wear resistance, and its thermal conductivity is approximately 40 (W / m · k) or less. As a member used for the assist block that does not directly contact the molten resin, it is desirable to use a member (for example, a copper alloy material) having a high thermal conductivity of three times or more and a relatively high strength. The cavity side heat conduction surface 11 and the core side heat conduction surface 12 formed by the cavity side assist block 7 and the core side assist block 8 in surface contact with the cavity block 1 and the core block 2 respectively increase the contact area. Thus, the heat exchange efficiency can be increased, and a plurality of assist blocks can be arranged in a form surrounding the cavity block 1 and the core block 2.

製品形成空間3を形成する製品転写面を、効率良く意図した温度にコントロールするためには、キャビティブロック1がキャビ側モールドベース13内に収まる領域100、及びコアブロック2がコア側モールドベース14内に収まる領域200において、キャビティブロック1とコアブロック2が有する表面積に対し、キャビ側熱伝導面11、及びコア側熱伝導面12は夫々35%以上の熱伝導面積を占める様に、アシストブロックを配設することが望ましい。   In order to efficiently control the product transfer surface forming the product formation space 3 to the intended temperature, the region 100 in which the cavity block 1 is accommodated in the mold side mold base 13 and the core block 2 are in the core side mold base 14. In the region 200 that fits in the area, the cavity side heat conduction surface 11 and the core side heat conduction surface 12 occupy 35% or more of the heat conduction area with respect to the surface area of the cavity block 1 and the core block 2. It is desirable to arrange.

以上の高熱効率射出成形用金型により、製品形成空間3を形成するキャビティブロック1とコアブロック2の熱交換効率を上げることが可能であるが、更に熱交換効率を向上させるには、金型温調によりキャビティブロック1とコアブロック2、及びキャビ側アシストブロック7とコア側アシストブロック8に与える熱の外部への逃げを低減することが望ましい。その手段として、キャビティブロック1とコアブロック2、及びキャビ側アシストブロック7とコア側アシストブロック8を各々支持固定するキャビ側モールドベース13、及びコア側モールドベース14との嵌合当接部を遮熱することが望ましい。   With the above high heat efficiency injection mold, it is possible to increase the heat exchange efficiency between the cavity block 1 and the core block 2 that form the product forming space 3, but in order to further improve the heat exchange efficiency, the mold It is desirable to reduce the escape of heat to the cavity block 1 and the core block 2 and the cab side assist block 7 and the core side assist block 8 to the outside by temperature control. As a means for this, the fitting contact portions of the cavity side mold base 13 and the core side mold base 14 that support and fix the cavity block 1 and the core block 2 and the cavity side assist block 7 and the core side assist block 8 are blocked. It is desirable to heat.

図3は、図1に示す半裁断面図の射出成形金型を、キャビティブロック1側からコアブロック2側を見た状態での略平面図を示す。   FIG. 3 shows a schematic plan view of the injection mold of the half-cut cross section shown in FIG. 1 when the core block 2 side is viewed from the cavity block 1 side.

コアブロック2の外形輪郭面17と、コア側モールドベース14に設けたポケット穴による支持当接面18間が形成する隙間空間19には、熱伝導率が低い部材(例えば金属ガラスなど)による遮熱層15が嵌合当接しており、コアブロック2を支持固定している。更に遮熱層15が当接しない空間は空気断熱層16を形成する。   A gap space 19 formed between the outer contour surface 17 of the core block 2 and the support contact surface 18 formed by pocket holes provided in the core-side mold base 14 is shielded by a member having low thermal conductivity (for example, metal glass). The heat layer 15 is fitted and abutted to support and fix the core block 2. Furthermore, the air insulation layer 16 is formed in the space where the heat shield layer 15 does not contact.

金型温調によりコアブロック2やコア側アシストブロック8に与えた熱が、コア側モールドベース14へ逃げることを低減するには、遮熱層15が当接する接触面積を減少させることが望ましいが、高い樹脂圧力が印加されるコアブロック2とコア側アシストブロック8の位置精度を確保するには、コアブロック2とコア側アシストブロック8の外形輪郭面17が有する表面積に対し、その70%以上の接触面積で遮熱層15が嵌合当接し、X・Y方向の位置を支持固定することが望ましい。また、図1において、コア側アシストブロック8の底部に配設した遮熱層15aとコア側モールドベース14の接触面300は、印加される樹脂圧力を広い面積で分散して受ける必要があり、可能な限り広い接触面積を確保し、Z方向の位置を支持固定することが望ましい。   In order to reduce the heat given to the core block 2 and the core side assist block 8 by the mold temperature control from escaping to the core side mold base 14, it is desirable to reduce the contact area with which the heat shield layer 15 contacts. In order to ensure the positional accuracy of the core block 2 and the core-side assist block 8 to which a high resin pressure is applied, 70% or more of the surface area of the outer contour surface 17 of the core block 2 and the core-side assist block 8 It is desirable that the heat shield layer 15 is fitted and brought into contact with the contact area, and the positions in the X and Y directions are supported and fixed. Further, in FIG. 1, the heat shield layer 15 a disposed at the bottom of the core-side assist block 8 and the contact surface 300 of the core-side mold base 14 need to receive the applied resin pressure dispersed over a wide area. It is desirable to secure the widest possible contact area and to support and fix the position in the Z direction.

以上、コアブロック2側についてのみ説明したが、キャビティブロック1側についても同様の構造を用いることにより同じ効果が得られる。   Although only the core block 2 side has been described above, the same effect can be obtained by using the same structure on the cavity block 1 side.

以上の本発明に係る高熱効率射出成形用金型を用い、キャビ側温調穴4、コア側温調穴5、キャビ側アシスト温調穴9、コア側アシスト温調穴10に対し、予め設定した高温の加温媒体を通し、キャビティブロック1とコアブロック2が形成する製品形成空間3の転写面温度を、使用する樹脂材料の熱変形温度付近まで加熱して溶融樹脂を射出充填することにより、転写性や意匠性に優れた状態での樹脂充填が可能になる。   Using the above-described high thermal efficiency injection mold according to the present invention, the cavity side temperature adjusting hole 4, the core side temperature adjusting hole 5, the cavity side assist temperature adjusting hole 9, and the core side assist temperature adjusting hole 10 are set in advance. The molten resin is injected and filled by heating the transfer surface temperature of the product forming space 3 formed by the cavity block 1 and the core block 2 to near the heat deformation temperature of the resin material to be used. In addition, the resin can be filled in a state excellent in transferability and designability.

次に、樹脂充填が完了する前の所定のタイミングで、キャビ側温調穴4、コア側温調穴5、キャビ側アシスト温調穴9、コア側アシスト温調穴10に対し、予め設定した低温の加温媒体を通してキャビティブロック1とコアブロック2を冷却することにより、製品転写面の熱を効率良く奪い、短時間での成形品取り出しが可能になる。従って、上記成形工程に準じた金型の加熱と冷却を繰り返すことで、充填過程での樹脂の急激な温度低下を抑制し、バリ発生の低減、外観品質の向上、保圧力の均等分布による変形低減などを実現する成形品を、生産性の低下を招くこと無く製造することが可能である。   Next, at a predetermined timing before resin filling is completed, the cavity side temperature adjusting hole 4, the core side temperature adjusting hole 5, the cavity side assist temperature adjusting hole 9, and the core side assist temperature adjusting hole 10 are set in advance. By cooling the cavity block 1 and the core block 2 through a low-temperature heating medium, the heat on the product transfer surface can be efficiently removed and the molded product can be taken out in a short time. Therefore, by repeating heating and cooling of the mold in accordance with the above molding process, the rapid temperature drop of the resin during the filling process is suppressed, the generation of burrs is reduced, the appearance quality is improved, and the deformation is caused by the uniform distribution of the holding pressure. It is possible to manufacture a molded product that achieves reduction and the like without causing a decrease in productivity.

遮熱層15に用いる部材として金属ガラスを例に挙げたが、熱を遮蔽し、かつキャビティブロック1やコアブロック2の位置精度が確保できる部材であればこれに限定されるものではない。プラスチック金型用鋼程度の靱性と硬度、及び熱膨張率を有し、熱伝導率は5.5(W/m・k)以下であることが望ましい。   Although metal glass was mentioned as an example of the member used for the heat shielding layer 15, it is not limited to this as long as it is a member that shields heat and can secure the positional accuracy of the cavity block 1 and the core block 2. It is desirable to have toughness, hardness and thermal expansion coefficient comparable to steel for plastic molds, and the thermal conductivity is 5.5 (W / m · k) or less.

また、遮熱層15は単一部材に限定されるものではなく、セラミックスやガラス、高分子材料からなる低熱伝導率部材をコーティングした複合部材によっても遮熱効果が得られる。従って図4に示す通り、基材20に対し遮熱する方向の両面、又は片側端面に低熱伝導率部材21をコーティングした複合形態であっても良く、これを重畳的に用いて遮熱効果を高めても良い。   The heat shielding layer 15 is not limited to a single member, and a heat shielding effect can be obtained by a composite member coated with a low thermal conductivity member made of ceramics, glass, or a polymer material. Therefore, as shown in FIG. 4, it may be a composite form in which the low thermal conductivity member 21 is coated on both surfaces in the direction of heat insulation with respect to the base material 20 or on one side end surface, and the heat shielding effect is obtained by using this in a superimposed manner. May be raised.

図5は、熱溜まりを生じ易い形状のコアブロック2を有する成形金型についての実施例を示す。   FIG. 5 shows an embodiment of a molding die having a core block 2 having a shape that easily causes heat accumulation.

コアブロック2内部に嵌合い固定され、熱溜まり形状22に向かって伸び、コア側アシストブロック8に接触する高熱伝導率部材23を配設することにより、熱溜まり形状22部の熱を効率良くコア側アシストブロック8に伝導させ冷却することが可能になる。尚、高熱伝導率部材23は、コア側アシストブロック8と同等の熱伝導率を有することが望ましく、内部に温調路24を設けることにより更に熱交換効果が向上する。   The high heat conductivity member 23 that is fitted and fixed inside the core block 2, extends toward the heat accumulation shape 22, and contacts the core side assist block 8 is disposed, so that the heat of the heat accumulation shape 22 can be efficiently absorbed into the core. It is possible to conduct the cooling to the side assist block 8 and cool it. The high thermal conductivity member 23 desirably has a thermal conductivity equivalent to that of the core-side assist block 8, and the heat exchange effect is further improved by providing the temperature control path 24 therein.

1 キャビティブロック
2 コアブロック
3 製品形成空間
4 キャビ側温調穴
5 コア側温調穴
6 中子ピン
7 キャビ側アシストブロック
8 コア側アシストブロック
9 キャビ側アシスト温調穴
10 コア側アシスト温調穴
11 キャビ側熱伝導面
12 コア側熱伝導面
13 キャビ側モールドベース
14 コア側モールドベース
15、15a 遮熱層
16 空気断熱層
17 外形輪郭面
18 支持当接面
19 隙間空間
20 基材
21 低熱伝導率部材
22 熱溜まり形状
23 高熱伝導率部材
24 温調路
100 キャビティブロックがキャビ側モールドベース内に収まる領域
200 コアブロックがコア側モールドベース内に収まる領域
300 接触面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cavity block 2 Core block 3 Product formation space 4 Cavity side temperature control hole 5 Core side temperature control hole 6 Core pin 7 Cavity side assist block 8 Core side assist block 9 Cavity side assist temperature control hole 10 Core side assist temperature control hole DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cavity side heat conduction surface 12 Core side heat conduction surface 13 Cavity side mold base 14 Core side mold base 15, 15a Heat insulation layer 16 Air heat insulation layer 17 External outline surface 18 Support contact surface 19 Crevice space 20 Base material 21 Low heat conduction The rate member 22 The heat accumulation shape 23 The high thermal conductivity member 24 The temperature control path 100 The region 200 where the cavity block fits in the mold side mold base 200 The region where the core block fits inside the core side mold base 300 Contact surface

Claims (8)

キャビティブロックとコアブロックとによって形成される製品形成空間に溶融樹脂を射出充填して固化させる射出成形用金型において、
前記キャビティブロックと前記コアブロックの双方又は何れかに当接し、金型温調の熱伝導面積を増大させるアシストブロックを備えた
射出成形用金型。
In an injection mold for injecting and filling a molten resin into a product forming space formed by a cavity block and a core block and solidifying it,
An injection mold having an assist block that abuts either or both of the cavity block and the core block and increases the heat conduction area of the mold temperature control.
キャビティブロックとコアブロックが形成する製品形成空間に溶融樹脂を射出充填して固化させる射出成形用金型において、
前記キャビティブロックと前記コアブロックの双方又は何れかを支持固定するモールドベースを設け、
前記キャビティブロックと前記コアブロックの双方又は何れかと当該モールドベースとの嵌合当接部に低熱伝導率部材による遮熱層、及び空気断熱層を備えた
射出成形用金型。
In the mold for injection molding in which molten resin is injected and filled into the product forming space formed by the cavity block and the core block and solidified,
Provide a mold base that supports and fixes both the cavity block and the core block or any one of them,
An injection mold comprising a heat shielding layer made of a low thermal conductivity member and an air heat insulating layer at a fitting contact portion between the cavity block and / or the core block and the mold base.
請求項1に記載の射出成形用金型において、
前記アシストブロックに用いられる金型用鋼の熱伝導率が前記キャビティブロックあるいはコアブロックに用いられるプラスチック金型用鋼の熱伝導率に対し3倍以上の熱伝導率を有する
射出成形用金型。
In the injection mold according to claim 1,
An injection mold in which the thermal conductivity of the mold steel used for the assist block is three times or more the thermal conductivity of the plastic mold steel used for the cavity block or core block.
請求項1もしくは3のいずれかに記載の射出成形用金型において、
前記キャビティブロックとコアブロックが前記モールドベース内に収まる領域が有する各々の表面積に対し、
前記キャビティブロックと前記コアブロックが前記アシストブロックに面接触してなす熱伝導面積が、
夫々35%以上を占める
射出成形用金型。
The injection mold according to any one of claims 1 and 3,
For each surface area of the area where the cavity block and core block fit within the mold base,
The heat conduction area formed by the cavity block and the core block being in surface contact with the assist block,
Injection molds that occupy over 35% of each.
請求項2に記載の射出成形用金型において、
前記キャビティブロックと前記コアブロック、及び前記アシストブロックの外形輪郭面が有する表面積に対し、
その70%以上の接触面積で前記遮熱層が前記モールドベースに当接し、支持固定する
射出成形用金型。
In the injection mold according to claim 2,
For the surface area of the outer contour surface of the cavity block, the core block, and the assist block,
An injection molding die in which the heat shielding layer abuts on the mold base and supports and fixes with a contact area of 70% or more.
請求項2もしくは5のいずれかに記載の射出成形用金型において、
前記遮熱層に用いる部材の熱伝導率は5.5(W/m・k)以下であり、
前記遮熱層に用いる部材は単一部材もしくは低熱伝導率部材をコーティングした複合部材で形成されている
射出成形用金型。
In the injection mold according to claim 2 or 5,
The thermal conductivity of the member used for the heat shield layer is 5.5 (W / m · k) or less,
The member used for the heat shield layer is an injection mold formed of a single member or a composite member coated with a low thermal conductivity member.
請求項1、3および4のいずれかに記載の射出成形用金型を用い、
前記キャビティブロックと前記コアブロック、及び前記アシストブロックに対し、金型の加熱と冷却を制御して、前記溶融樹脂が接触する製品転写面の温度を制御する
射出成形法。
Using the injection mold according to any one of claims 1, 3, and 4,
An injection molding method for controlling heating and cooling of a mold for the cavity block, the core block, and the assist block to control the temperature of the product transfer surface that is in contact with the molten resin.
請求項2、5および6のいずれかに記載の射出成形用金型を用い、
前記キャビティブロックと前記コアブロック、及び前記アシストブロックに対し、金型の加熱と冷却を制御して、前記溶融樹脂が接触する製品転写面の温度を制御する
射出成形法。
Using the injection mold according to any one of claims 2, 5 and 6,
An injection molding method for controlling heating and cooling of a mold for the cavity block, the core block, and the assist block to control the temperature of the product transfer surface that is in contact with the molten resin.
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