JP2017019175A - 成形品の突き出しに特徴を有する成形方法および射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】成形するためのキャビティが型開閉方向に長い深物成形品であっても、型開閉のストロークが短い射出成形機で成形することができ、成形のコストが小さい成形方法を提供する。【解決手段】一方が他方に対してスライドする一対の金型（８、９）を使用して成形するように構成する。まず一対の金型（８、９）が整合する整合位置にして型締めし射出材料を射出して成形品（２０）を得る。次いで一対の金型（８、９）のいずれかに成形品（２０）を残して型開きする。この状態で一対の金型（８、９）の一方（９）を他方（８）に対してスライドさせて一対の金型（８、９）が非整合となる非整合位置にする。この非整合位置において金型（８、９）から成形品（２０）を突き出す。【選択図】 図２

Description

本発明は、金型から成形品を突き出す方法に特徴を有する成形方法と、そのような成形方法が実施される射出成形機に関するものであり、限定するものではないが、型締めされた金型内に形成されるキャビティが型開閉方向において比較的長い、そのような金型によっていわゆる深物成形品を成形するのに好適な成形方法と射出成形機に関するものである。

型締めされた金型に射出材料を射出して成形品を得る成形方法は、色々な形状の成形品を得ることができる。例えば、本出願人が特許文献１、２等により提案しているように、中空成形品も成形することができる。中空成形品の成形に使用される金型は、固定金型とスライド金型あるいは可動金型とから構成され次のように成形する。スライド金型を第１のスライド位置にして型締めして射出する１次成形を実施する。そうすると一対の半中空成形品が成形される。固定金型に一方の半中空成形品が、そしてスライド金型に他方の半中空成形品が残るようにして、固定金型とスライド金型を開く。スライド金型を第２のスライド位置にすると一対の半中空成形品が対向する。この位置で型締めし射出する２次成形を実施する。そうすると一対の半中空成形品が、それぞれの端面において接合される。すなわち中空成形品が成形される。

特公平２−３８３７７号公報 特開平６−２３７８９号公報

成形品には、いわゆる深物成形品もある。例えば樹脂製の注射器は、円筒状の注射筒すなわちシリンジが所定の深さに中空に形成されておりこのようなシリンジも深物成形品といえる。図３の（ア）には、深物成形品を成形することができる金型５４、５５と型締装置５０とが示されている。図において型締装置５０は、固定盤５１と可動盤５２とが図示されていない駆動機構によって駆動されるようになっている。このような固定盤５１と可動盤５２に固定側金型５４と可動側金型５５とが設けられている。固定盤５１には射出装置５７が設けられ、そのノズルが固定側金型５４の図示されないスプルに当接している。金型５４、５５は深物成形品を得る金型であり、固定側金型５４に明けられている凹部５８は軸方向に深く形成され、可動側金型５５に設けられている凸部５９も凹部５８に対応するように軸方向に長い。型締装置５０を型締めして射出材料を射出すると、図３の（イ）に示されているように、深物成形品６０が成形される。冷却固化を待って型締装置５０を開くと、図３の（ウ）に示されているように深物成形品６０が得られる。これらの金型５４、５５において、凹部５８と凸部５９の深さ方向あるいは長さ方向は、軸方向すなわち型開閉方向に一致している。これは成形品が型開によって金型５４、５５から抜けるようにするためであり、必然的にこのような方向になっている。

深物成形品は、図３に示されているような金型５４、５５を使用すれば成形することができる。しかしながら問題も見受けられる。具体的には深物成形品の突き出しに問題が見受けられる。これを説明する。前記したように深物成形品を得る金型５４、５５において、凹部５８と凸部５９は型開閉方向に深い、あるいは長い。そうするとこれらの金型５４、５５を型締めして形成されるキャビティも型開閉方向に長い。このようなキャビティによって成形された深物成形品６０を突き出すには、型締装置５０の型開き量を大きく採る必要がある。型締装置５０を開くと、深物成形品６０は凸部５９に残った状態で凹部５８からは離脱するが、深物成形品６０を完全に露出した状態にするだけであれば、符号６１と符号６３で示された長さの合計だけ、すなわち固定側金型５４の軸方向の長さと、可動側金型５５の軸方向の長さの合計だけ型締装置５０を開けばよい。しかしながらこの型開状態では深物成形品６０は凸部５９から取り出すことができない。固定側金型５４が妨げになるからである。そこで型締装置５０は符号６２で示されている深物成形品６０の長さと、若干の余裕分を加えて、さらに型開きする必要がある。そうすると固定側金型５４に妨げられることなく深物成形品６０を突き出すことができる。ところで深物成形品６０は長いので、型締装置５０の型開き量は大きくしなければならない。射出成形機において型開閉のストロークは機種によって決まっており、型開閉のストロークが短い射出成形機では型開き量を大きく採れない。そうすると深物成形品を得るには、型開閉のストロークが長い機種を採用しなければならないが、このような射出成形機は大型で型締力が大きく高価である。そうすると設置場所が広くなるし、コストが大きくなる。

本発明は、上記したような問題点を解決した成形方法、および射出成形機を提供することを目的とし、具体的には、成形品の突き出しは型開き量が比較的小さくても実施でき、従って型開閉のストロークが短い機種であっても成形することができ、成形のコストが小さい成形方法、および射出成形機を提供することを目的としている。限定するものではないが、深物成形品を成形するのに好適な成形方法および射出成形機を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、一方が他方に対してスライドする一対の金型を使用して成形するように構成する。まず一対の金型が整合する整合位置にして型締めし射出材料を射出して成形品を得る。次いで一対の金型のいずれかに成形品を残して型開きする。この状態で一対の金型の一方を他方に対してスライドさせて一対の金型が非整合となる非整合位置にする。この非整合位置において金型から成形品を突き出す。

かくして、請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、一対の金型が整合する整合位置にして型締めし射出材料を射出して成形品を得る成形工程と、前記一対の金型のいずれかに前記成形品を残して型開きする型開工程と、型開した状態で前記一対の金型の一方を他方に対してスライドさせて前記一対の金型が非整合となる非整合位置にする退避工程と、前記非整合位置において前記成形品を突き出す突き出し工程とからなる成形品の成形方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、前記一対の金型は型締装置の一対の型盤の取付面に取付けられており、前記退避工程は前記一対の金型の一方を少なくともその一部が前記型盤の前記取付面を超えて外方に突き出る非整合位置にスライドさせ、前記突き出し工程は前記型盤の側方に設けられているエジェクタロッドによって突き出すことを特徴とする成形品の成形方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、一対の型盤を備えた型締装置と、該一対の型盤の取付面に取付けられている一対の金型とからなり、前記一対の金型は互いに整合する整合位置と非整合となる非整合位置とに相対的にスライドされるようになっており、前記整合位置において型締めされると前記一対の金型内に射出材料を射出して成形品が得られ、そして型開きされて前記非整合位置にスライドされると前記成形品が突き出されるようになっていることを特徴とする射出成形機として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の射出成形機において、前記非整合位置は前記一対の金型の一方の少なくとも一部が前記型盤の取付面を越えて外方に突き出る位置になっており、前記型盤には該型盤の側方にエジェクタロッドを備えた突き出し装置が設けられていることを特徴とする射出成形機として構成される。

以上のように、本発明は、一対の金型が整合する整合位置にして型締めし射出材料を射出して成形品を得る成形工程と、一対の金型のいずれかに成形品を残して型開きする型開工程と、型開した状態で一対の金型の一方を他方に対してスライドさせて一対の金型が非整合となる非整合位置にする退避工程と、非整合位置において成形品を突き出す突き出し工程とから構成されているので、非整合位置において一方の金型に残った状態の成形品は、他方の金型と干渉しない位置にある。従って突き出し工程は他方の金型が妨げにならずに実施できる。一般的に型開工程における型開き量は、一方の金型から成形品が突き出されるときに他方の金型が妨げにならないように、成形品の長さだけ余計に大きく開く必要がある。しかしながら本発明は突き出し工程において他方の金型が妨げにならないので型開き量をその分だけ小さくすることができる。これによって比較的小型の射出成形機によっても成形が実施でき、コストを小さくすることができる。このことは、特に深物成形品に対して効果が大きい。他の発明によると、一対の金型は型締装置の一対の型盤の取付面に取付けられており、退避工程は一対の金型の一方を少なくともその一部が型盤の取付面を超えて外方に突き出る非整合位置にスライドさせ、突き出し工程は型盤の側方に設けられているエジェクタロッドによって突き出すように構成される。例えば、中空成形品を成形するいわゆるＤＳＩ成形方法においても、金型を型盤においてスライドさせるようにしているが、どのスライド位置においても型締めする必要があるので金型がスライドされる位置は型盤の取付面内に制限されている。この発明では非整合位置は型締めしないのでこのような制限がなく、非整合位置は型盤の取付面を越えた位置で実施できる。この位置で突き出しが実施できるので、型盤の取付面が小さい射出成形機でも実施が可能になる。また型盤の取付面を越えた位置で成形品が突き出されるので成形品の取出しも容易になるという効果も得られる。

本発明の実施の形態に係る一対の金型と射出成形機の一部を断面で示す正面断面図である。 本発明の実施の形態に係る深物成形品の成形方法を模式的に示す図で、その（ア）〜（カ）は各工程における金型と射出成形機の正面断面図である。 従来例に係る深物成形品の成形方法を模式的に示す図で、その（ア）〜（ウ）は成形方法の各工程における金型と射出成形機の正面断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る射出成形機１は、図１にその一部が示されているが、概略従来の射出成形機と同様に構成されている。すなわち金型を型締めする型締装置２と、金型に射出材料を射出する射出装置３とから構成されている。型締装置２は固定盤５、可動盤６、図示されない型締機構等から構成され、型締機構を駆動すると可動盤６が固定盤５に対して駆動されて型開閉されるようになっている。このような固定盤５と可動盤６にはそれぞれの取付面に本実施の形態に係る固定側金型８とスライド金型９とが設けられている。

本実施の形態に係る固定側金型８とスライド金型９は、深物成形品を成形する金型、具体的には樹脂製の注射器のシリンジを成形する金型になっている。固定側金型８は型開閉方向に長く、そのパーティングラインの中央にはシリンジを形成するための円柱状の深い凹部１１が明けられている。図には詳しく示されていないが、固定側金型８にはスプルが設けられこのスプルに射出装置２のノズル１３がタッチしている。スプルは凹部１１において所定のゲートを介して連通している。スライド金型９には、その中央部に型締方向に長い円柱状の凸部１４が設けられている。金型８、９を型締めすると、凸部１４が凹部１１に挿入されてシリンジを成形するためのキャビティが構成されるようになっている。

本実施の形態に係るスライド金型９は、型開状態でスライドできるようになっている点に特徴がある。すなわちスライド金型９は、スライド板１５を介して可動盤６に取付けられており、固定側金型８と整合する整合位置と、固定側金型８に対して垂直位置あるいは水平位置がずれて非整合となる非整合位置の２つのスライド位置にスライドされるようになっている。整合位置は型締めされるときのスライド位置であり、型締めすると前記したようにスライド金型９の凸部１４が固定側金型８の凹部１１に挿入されてキャビティが構成されることになる。これに対して非整合位置は、成形品を突き出すためのスライド位置になっており、突き出し工程において固定側金型８が妨げにならないようになっている。なおスライド金型９をスライドする駆動機構は図１には示されていない。

本実施の形態に係る射出成形機１ではエジェクタ装置１６にも特徴がある。エジェクタ装置１６は可動盤６の側方に設けられている。後で説明するように、本実施の形態においてスライド金型９がスライドされる非整合位置は可動盤６の縁部を越えた位置になる。このような非整合位置にあるとき、エジェクタ装置１６のエジェクタロッド１７によって成形品を突き出すことができるようになっている。

本実施の形態に係る射出成形機１によって、シリンジを成形する方法、すなわち本実施の形態に係る深物成形品の成形方法を説明する。型締装置２を駆動して型開した状態で、図２の（ア）に示されているように、スライド金型９を整合位置にスライドする。この整合位置で型締めするとスライド金型９の凸部１４が固定側金型８の凹部１１に挿入され、図２の（イ）に示されているようにキャビティが形成される。射出装置３において溶融樹脂を計量し射出する成形工程を実施する。そうすると、図２の（ウ）に示されているように、キャビティに深物成形品すなわちシリンジ２０が成形される。冷却固化を待ち、型締装置２を開く型開工程を実施する。そうするとシリンジ２０は、図２の（エ）に示されているように、スライド金型９の凸部１４に残った状態で固定側金型８の凹部１１から離脱する。この型開工程における型開き量は、シリンジ２０が凹部１１から完全に露出する程度でよく、大きく開く必要はない。型開きした状態で退避工程を実施する。すなわち、図２の（オ）に示されているようにスライド金型９をスライドして、固定側金型８と非整合の状態になる非整合位置にする。本実施の形態において、この非整合位置はスライド金型９が少なくともその一部が可動盤６の取付面を越えるようなスライド位置になっている。このような非整合位置にスライドされるのでシリンジ２０は可動盤６の範囲を越えて外方に位置している。非整合位置において突き出し工程を実施する。すなわちエジェクト装置１６を駆動してエジェクタロッド１７を突き出すと、図２の（カ）に示されているように、シリンジ２０が突き出される。突き出し工程においては、深物成形品つまりシリンジ２０は固定側金型８に妨げられずに突き出されることになる。従って型開工程において型開き量は比較的小さくしても問題がない。

本実施の形態は色々な変形が可能である。例えば、本実施の形態においてはスライドされる金型は可動盤６に設けられている金型であるように説明したが、固定盤５に設けられている金型がスライドされるようになっていてもよい。一対の金型のどちらがスライドされても、非整合の状態となる非整合位置になるようにすれば突き出し工程が実施できるからである。また型開工程において深物成形品がスライド金型９に残るように説明したが、固定側金型８に残るようにしてもよい。この場合、エジェクタ装置は固定盤５側に設ける必要がある。さらには、非整合位置についても変形が可能である。本実施の形態においてはスライド金型９は可動盤６の取付面を越える位置を非整合位置としているが、必ずしも取付面を越える必要はない。取付面内になるように非整合位置を設定しても、突き出し工程において固定側金型８が妨げにならなければ問題がないからである。

１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ５ 固定盤
６ 可動盤 ８ 固定側金型
９ スライド金型 １１ 凹部
１３ ノズル １４ 凸部
１５ スライド板 １６ エジェクタ装置
１７ エジェクタロッド ２０ 深物成形品

Claims (4)

1. 一対の金型が整合する整合位置にして型締めし射出材料を射出して成形品を得る成形工程と、
   前記一対の金型のいずれかに前記成形品を残して型開きする型開工程と、
   型開した状態で前記一対の金型の一方を他方に対してスライドさせて前記一対の金型が非整合となる非整合位置にする退避工程と、
   前記非整合位置において前記成形品を突き出す突き出し工程とからなる成形品の成形方法。
2. 請求項１に記載の成形方法において、前記一対の金型は型締装置の一対の型盤の取付面に取付けられており、前記退避工程は前記一対の金型の一方を少なくともその一部が前記型盤の前記取付面を超えて外方に突き出る非整合位置にスライドさせ、前記突き出し工程は前記型盤の側方に設けられているエジェクタロッドによって突き出すことを特徴とする成形品の成形方法。
3. 一対の型盤を備えた型締装置と、該一対の型盤の取付面に取付けられている一対の金型とからなり、前記一対の金型は互いに整合する整合位置と非整合となる非整合位置とに相対的にスライドされるようになっており、前記整合位置において型締めされると前記一対の金型内に射出材料を射出して成形品が得られ、そして型開きされて前記非整合位置にスライドされると前記成形品が突き出されるようになっていることを特徴とする射出成形機。
4. 請求項３に記載の射出成形機において、前記非整合位置は前記一対の金型の一方の少なくとも一部が前記型盤の取付面を越えて外方に突き出る位置になっており、前記型盤には該型盤の側方にエジェクタロッドを備えた突き出し装置が設けられていることを特徴とする射出成形機。

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