JP2019043046A - Injection molding die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形用金型に関する。 The present invention relates to an injection mold.
従来、樹脂成形品の射出成形にあっては、ウェルド部や樹脂流動端末にキャビティ内の空気やキャビティ内に射出された樹脂からの放出ガスが圧縮されて、ウェルド部や樹脂流動端末が目立つ、樹脂未充填、ガス焼け、といった不良を発生させることがあった。
このような問題に対して、例えば、金型のウェルド部や樹脂流動端末に対応する位置に通気性の入れ子を挿入し、金型外まで連通した排気口を設ける対策(例えば特許文献1)が多く採用されている。
Conventionally, in the injection molding of a resin molded product, the air in the cavity and the gas released from the resin injected into the cavity are compressed into the weld part and the resin flow terminal, and the weld part and the resin flow terminal stand out. Defects such as unfilled resin and gas burn may occur.
For such a problem, for example, there is a countermeasure (for example, Patent Document 1) in which an air-permeable insert is inserted at a position corresponding to a mold weld or a resin flow terminal and an exhaust port communicating to the outside of the mold is provided. Many have been adopted.
しかしながら、金型のウェルド部や樹脂流動端末に対応する位置に通気性の入れ子を挿入し、金型外まで連通した排気口を設ける対策は、金型の加工に労力を要し、コストも高く付く、という問題があった。 However, measures to insert an air-permeable insert at a position corresponding to the mold weld or resin flow terminal and to provide an exhaust port communicating to the outside of the mold are laborious and costly. There was a problem of sticking.
本発明の態様が解決しようとする課題は、ウェルド部や樹脂流動端末のガス排出が悪いことに起因する樹脂成形上の不良発生を安価で抑制できる射出成形用金型を提供することである。 The problem to be solved by the aspect of the present invention is to provide an injection mold that can suppress the occurrence of defects in resin molding due to poor gas discharge at the weld part and the resin flow terminal at low cost.
上記課題を解決するために、本発明では以下の態様を提供する。
第1の態様の射出成形用金型は、樹脂成形品の成形用の凹部が形成された第1金型と、前記第1金型に対して開閉自由に存在し、前記第1金型に閉じ合わせたときに前記第1金型との間に前記凹部を含むキャビティを形成する第2金型と、前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせた状態において前記第2金型の前記キャビティの内面の一部である第2金型成形面から窪んで形成された第2金型凹所の前記第2金型成形面に開口する開口部を覆って前記第2金型凹所内にガス格納空間を確保する凹所カバー部材とを有し、前記凹所カバー部材は、前記第1金型の前記凹部内面から突出され前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記第2金型成形面に当接される孔形成用突部、あるいは前記第2金型凹所の前記開口部内に設けられた蓋部材であり、前記ガス格納空間は、前記孔形成用突部及び前記第2金型成形面の一方又は両方に形成された溝によって前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記孔形成用突部と前記第2金型成形面との間に確保される通気路、あるいは前記第2金型凹所の前記開口部の内周面と前記蓋部材との間または前記蓋部材を貫通する孔状に確保された通気路、を介して前記キャビティと連通する。
前記第2金型の前記蓋部材は、前記キャビティに流入される溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に設けられていても良い。
前記蓋部材と前記第2金型凹所の底面との間に前記ガス格納空間が確保され、前記蓋部材は前記第2金型成形面に面一に配置されたおもて面を有していても良い。
前記孔形成用突部及び前記第2金型成形面の一方又は両方に形成された溝によって前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記孔形成用突部と前記第2金型成形面との間に確保される通気路の1以上は、前記キャビティに流入される溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に開口されていても良い。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following aspects.
The mold for injection molding according to the first aspect includes a first mold in which a recess for molding a resin molded product is formed, and the first mold can be freely opened and closed. A second mold that forms a cavity including the recess between the first mold and the second mold when the second mold is closed to the first mold when the two molds are closed. The second mold recess covering an opening opening to the second mold molding surface of the second mold recess formed to be recessed from the second mold molding surface, which is a part of the inner surface of the cavity. A recess cover member that secures a gas storage space in the chamber, the recess cover member protruding from the inner surface of the recess of the first mold and closing the second mold to the first mold. Provided in the opening of the second mold recess or the hole forming projection that is brought into contact with the second mold molding surface. It is a lid member, and the gas storage space is configured such that the second mold is closed to the first mold by a groove formed on one or both of the hole forming protrusion and the second mold molding surface. Sometimes the air passage secured between the hole forming projection and the second mold molding surface, or between the inner peripheral surface of the opening of the second mold recess and the lid member or It communicates with the cavity through a vent passage secured in a hole shape penetrating the lid member.
The lid member of the second mold may be provided at a position corresponding to a flow path end or a weld portion in the cavity of the molten resin flowing into the cavity.
The gas storage space is secured between the lid member and the bottom surface of the second mold recess, and the lid member has a front surface disposed flush with the second mold molding surface. May be.
When the second mold is closed to the first mold by a groove formed in one or both of the hole forming protrusion and the second mold forming surface, the hole forming protrusion and the first One or more of the air passages secured between the two mold forming surfaces may be opened at positions corresponding to flow path ends or welds in the cavity of the molten resin flowing into the cavity.
本発明の態様に係る射出成形用金型によれば、互いに閉じ合わせた第1金型と第2金型との間のキャビティへの溶融樹脂の充填進行に伴い圧縮されていくキャビティ内のガス(空気、溶融樹脂からの放出ガス等)を第2金型のガス格納空間に格納できる。このため、キャビティ内のガスがキャビティ内に残存することを減少できる。また、キャビティ内のガスがキャビティへの溶融樹脂の充填進行に伴いウェルド部や樹脂流動経路端末に圧縮されて高圧になり樹脂のガス焼けを生じることも防止できる。その結果、本発明の態様に係る射出成形用金型によれば、ウェルド部や樹脂流動端末が目立つ、樹脂未充填、ガス焼け、といった不良の発生を防止できる。
本発明の態様に係る射出成形用金型は、金型外まで連通した排気口を設ける必要が無く、通気路以外に内外へのガス流通の流路が存在しないガス格納空間にキャビティ内のガスを格納する構成のため、金型の加工コストを低く抑えることができ、ウェルド部や樹脂流動端末のガス排出が悪いことに起因する樹脂成形上の不良発生を安価に抑制できる。
According to the injection mold according to the aspect of the present invention, the gas in the cavity that is compressed as the molten resin fills the cavity between the first mold and the second mold that are closed together. (Air, gas released from molten resin, etc.) can be stored in the gas storage space of the second mold. For this reason, it can reduce that the gas in a cavity remains in a cavity. Further, it is possible to prevent the gas in the cavity from being compressed to the weld part or the resin flow path terminal as the molten resin is filled into the cavity and becoming high pressure, thereby causing the resin gas to burn. As a result, according to the injection mold according to the aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of defects such as unfilled resin and gas burning, where the weld portion and the resin flow terminal are conspicuous.
The injection mold according to the embodiment of the present invention does not require an exhaust port communicating to the outside of the mold, and there is no gas in the cavity in the gas storage space in which there is no gas flow path to the inside or outside other than the ventilation path. Therefore, the processing cost of the mold can be kept low, and the occurrence of defects on the resin molding due to poor gas discharge at the weld part and the resin flow terminal can be suppressed at a low cost.
以下、本発明の実施形態に係る射出成形金型について、図面を参照して説明する。
図1〜図3は本発明の1実施形態の射出成形金型10を示す図であり、図1は射出成形金型10について樹脂成形品の孔部(貫通孔)を形成する孔形成用突部24の第1金型20の凹部内面22からの突出方向に垂直の横断面から第2金型30側を見た構造を示す平断面図である。図2は図1のA−A線断面矢視図であり、型締め状態の射出成形金型10のキャビティ11に充填する溶融樹脂2のウェルド部3付近を示す側断面図、図3は図1のB−B線断面矢視図である。
なお、図1、図2は、キャビティ11への溶融樹脂2の充填途中の状態を示すが、図3はキャビティ11への溶融樹脂2の充填が完了し、キャビティ11内に溶融樹脂2から成形された樹脂成形品1が存在する状態を示す。
Hereinafter, an injection mold according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 are views showing an
1 and 2 show a state in the middle of filling the
図1〜図3に示す射出成形金型10は、樹脂成形品1(図3参照)の意匠面1a形成用の凹部21(以下、成形用凹部、とも言う)が形成された第1金型20(以下、キャビティ型、とも言う)と、キャビティ型20に対して開閉する第2金型30とを有する。図3に示すように、第2金型30は、樹脂成形品1の意匠面1aとは反対の裏面1b側の成形のための成形面31(第2金型成形面。以下、裏側成形面、とも言う)を有する。
第2金型30を、以下、コア型、とも言う。
The
Hereinafter, the
樹脂成形品1の意匠面1aは、キャビティ型20の成形用凹部21の内底面22によって形成される。キャビティ型20の成形用凹部21の内底面22を、以下、意匠面成形面、とも言う。
コア型30の裏側成形面31は、コア型30をキャビティ型20と閉じ合わせたときにコア型30とキャビティ型20との間に確保される樹脂成形用空間であるキャビティ11を介してキャビティ型20の意匠面成形面22とは反対の側に位置する。
意匠面成形面22及び裏側成形面31はそれぞれキャビティ11内面の一部である。
The
The back-
The design
図1〜図3に示す射出成形金型10のキャビティ11は、キャビティ型20の意匠面成形面22とは反対の開口部(コア型30側開口部)をキャビティ型20に閉じ合わせたコア型30によって塞いで確保される。
図1〜図3に示すように、コア型30の裏側成形面31は、キャビティ型20に閉じ合わせたコア型30におけるキャビティ11に臨む面である。
The
As shown in FIGS. 1 to 3, the back-
図1〜図3に示す射出成形金型10のコア型30は金属製のコア型本体32(第2金型本体)を有する。
コア型30の裏側成形面31は、コア型本体32に形成された裏側成形主面31aと、コア型本体32に固定された蓋部材35に裏側成形主面31aに連続するように形成されたおもて面35a(以下、蓋部材おもて面、とも言う)とによって構成されている。
The
The back-
コア型本体32には、キャビティ型20のパーティング面23に重ね合わせされるパーティング面33も形成されている。
キャビティ型20のパーティング面23は成形用凹部21の開口部(コア型30側開口部)を取り囲むように形成されている。
コア型本体32のパーティング面33は裏側成形面31を取り囲むように形成されている。コア型30は、コア型本体32のパーティング面33をキャビティ型20のパーティング面23に重ね合わせてキャビティ型20に閉じ合わされる。
The
The
The
なお、図1〜図3に示すコア型30の裏側成形面31は、コア型30のパーティング面33から連続する平坦面となっている。
但し、コア型30の裏側成形面31は、その一部または全体が、型締め時にキャビティ型20の成形用凹部21内に入り込むようにキャビティ型20の成形用凹部21に向かって突出する形状であっても良い。
The back
However, the back-
図1〜図3の射出成形金型10では、射出成形機から図1、図3においてキャビティ11の左側に位置する図示略のゲートを介してキャビティ11内に溶融樹脂2が射出、充填される。図1、図3において左側を、以下、ゲート側、とも言う。
キャビティ11のゲート側には、射出成形機からゲートを介してキャビティ11内に射出される溶融樹脂2の出口である射出口12が開口されている。
射出口12からキャビティ11内に射出された溶融樹脂2は、図1、図3において右側のウェルド部形成領域3Aに向かって流動し、キャビティ11内に充填されていく。
ウェルド部形成領域3Aは、射出口12からキャビティ11内に射出された溶融樹脂2のウェルド部3が形成される領域である。
1 to 3, the
On the gate side of the
The
The weld
図1〜図3の射出成形金型10は、キャビティ型20の意匠成形面22から突出され、その先端がコア型30をキャビティ型30に閉じ合わせたときに裏側成形面31に当接される孔形成用突部24を有する。孔形成用突部24は、樹脂成形品1(図3参照)を貫通して樹脂成形品1の意匠面1a及び裏面1bに開口する孔部(貫通孔)を成形する。
図1〜図3の射出成形金型10の孔形成用突部24はキャビティ型20の意匠成形面22の中央部から突出され、その先端はコア型30の裏側成形面31の中央部に当接される。
The
1-3, the
ウェルド部形成領域3Aは、射出成形金型10の射出口12から射出された溶融樹脂2のキャビティ11内における流動経路(樹脂流動経路)によって設定される。
図1、図3に示すように、図示例の射出成形金型10のウェルド部形成領域3Aは、キャビティ11内において、孔形成用突部24を介して射出口12とは反対の側に確保されたスペース13(以下、合流スペース、とも言う)内に設定されている。
The weld
As shown in FIGS. 1 and 3, the weld
図1、図3に示す射出成形金型10において、射出口12からキャビティ11内に射出された溶融樹脂2は、孔形成用突部24の両側に分流し、キャビティ11内において孔形成用突部24を介して射出口12とは反対の側の合流スペース13にその対向する両側から流入する。
図1〜図3に示すように、ウェルド部形成領域3Aは、合流スペース13の裏側成形面31に沿う方向における中央部に確保設定されている。合流スペース13にその対向する両側から流入した溶融樹脂2はウェルド部形成領域3Aにて互いに接触する。
キャビティ11内には、射出口12と孔形成用突部24との間から分流して合流スペース13のウェルド部形成領域3Aに到達する2つの樹脂流動経路が確保されている。
In the
As shown in FIGS. 1 to 3, the weld
In the
図1〜図3に示すように、コア型30のコア型本体32には、その裏側成形主面31aから窪む凹所34(第2金型凹所。以下、格納空間用凹所、とも言う)が形成されている。
格納空間用凹所34は、コア型本体32の裏側成形主面31aにおけるキャビティ11内のウェルド部形成領域3Aに対応する位置から窪んでコア型本体32に形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
また、コア型30は、格納空間用凹所34内に挿入、固定された蓋部材35を有する。
蓋部材35は、格納空間用凹所34の裏側成形主面31aにおける開口部を塞ぐように設けられている。また、蓋部材35のキャビティ11に臨むおもて面35a(蓋部材おもて面)は、裏側成形主面31aに連続するように形成され、裏側成形主面31aに位置合わせされている。蓋部材おもて面35aは裏側成形主面31の一部を構成する。
The
The
図1〜図3に示すように、蓋部材35は、格納空間用凹所34の内底面34aからキャビティ11側に離隔させてコア型本体32に固定されている。
コア型30は、コア型本体32の格納空間用凹所34のその内底面34aと蓋部材35との間(すなわち蓋部材35のおもて面35aとは反対の裏面35b側)に確保されたガス格納空間36を有する。
蓋部材35は、格納空間用凹所34(凹所)の裏側成形面31に開口する開口部を覆って格納空間用凹所34内にガス格納空間36を確保する凹所カバー部材として機能する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
The
格納空間用凹所34の開口部は、格納空間用凹所34のその深さ方向(図1〜図3において上下方向)における裏側成形主面31a側の端部を、該端部から内底面34a側の部分(凹所主部)に比べて格納空間用凹所34深さ方向に垂直の断面寸法を拡張した拡張部34bによって形成されている。
蓋部材35は、その裏面35bの外周部を、格納空間用凹所34の拡張部34b(以下、凹所拡張開口部、とも言う)と凹所主部との間の段差に当接させて凹所拡張開口部34bに収容されている。
図1〜図3に示す蓋部材35は具体的にはそのおもて面35aに垂直の方向を板厚とする板状に形成されている。
The opening of the
The
The
蓋部材35について、そのおもて面35aに沿う方向を、以下、面方向、とも言う。
蓋部材35は、凹所拡張開口部34bに圧入、嵌合してコア型本体32に固定されている。
図1〜図3の蓋部材35は、金属部材等の非通気性部材を用いている。
蓋部材35はその面方向外周の側周面35cを凹所拡張開口部34b内周面に当接させて凹所拡張開口部34bに嵌合されている。
Hereinafter, the direction along the
The
The
The
図4(a)、(b)に示すように、蓋部材35側周と凹所拡張開口部34b内周面との間には、蓋部材35の側周面35c及び凹所拡張開口部34b内周面のそれぞれの微小な凹凸によってガス格納空間36とキャビティ11との間のガス流通を可能にする通気路37が確保される。通気路37の一端はガス格納空間36に開口され、他端はコア型30の裏側成形面31に開口されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the side
蓋部材35側周と凹所拡張開口部34b内周面との間には、蓋部材35の側周面35c及び凹所拡張開口部34b内周面のそれぞれの微小な凹凸によって、凹所拡張開口部34b内周面に垂直の方向の寸法が0.05〜0.15mm程度の通気路37が確保される。
通気路37は、蓋部材35の側周面35cと凹所拡張開口部34b内周面との間に確保された非常に狭い空間であるため、キャビティ11に供給された溶融樹脂2の入り込みが生じないか、溶融樹脂2の入り込みが生じるとしても極僅かである。
通気路37は、ガス格納空間36とキャビティ11との間のガス流通を許可し、キャビティ11から格納空間用凹所34への溶融樹脂2の侵入を規制する。
Between the side periphery of the
Since the
The
ガス格納空間36の蓋部材35側以外の内面はその全体がコア型本体32の形成金属によって形成されている。
ガス格納空間36は、通気路37のみがガス格納空間36の内外へのガス流通を可能にする流路となっている。
ガス格納空間36は、通気路37以外に内部のガスの出口が無く、例えばそのキャビティ11側を気密に封止すればガスを大気圧よりも高圧の状態を保ったまま収容可能である。
The entire inner surface of the
In the
The
図1〜図3に示す射出成形金型10を用いた樹脂成形品1の製造は、型締め状態の射出成形金型10のゲートに接続された射出成形機(図示略)から溶融樹脂2をキャビティ11内に射出、充填し(図1、図2)、射出成形金型10の型締め状態を維持したままキャビティ11内の溶融樹脂2を冷却、固化させ樹脂成形品1を成形する(図3)。そして、コア型30をキャビティ型20から離隔させて射出成形金型10を型開きし、樹脂成形品1をキャビティ11から取り出す。
型開き後の射出成形金型10は型締めすることで、以下、上記の手順にて再び樹脂成形品1の製造に用いることができる。
The resin molded
After the mold opening, the
キャビティ11への充填を完了した溶融樹脂2は、急速に冷却、固化されて、キャビティ11内面によって成形された樹脂成形品1を形成する。
なお、本明細書では、キャビティ11に充填された溶融樹脂2全体の固化が完了したもの以外、キャビティ11への充填完了後、冷却固化途中の溶融樹脂2についても「樹脂成形品」として説明する。
樹脂成形品1は、射出成形金型10の型開きまでにその全体の固化を完了し、全体の固化完了後の射出成形金型10の型開きによって射出成形金型10から取り出される。
The
In the present specification, the
The resin molded
射出成形機から溶融樹脂2をキャビティ11内に射出、充填するとき、キャビティ11内の空気、溶融樹脂2からの放出ガスといったキャビティ11内のガスは、射出口12からキャビティ11内へ射出された溶融樹脂2の樹脂流動経路末端への充填進行に伴いキャビティ11内における存在範囲が溶融樹脂2のウェルド部形成領域3Aに限定(圧縮)されていき、その圧力も上昇していく。
When the
但し、図1〜図3に示す射出成形金型10では、キャビティ11内のガスは、キャビティ11内への溶融樹脂2の充填進行に伴いキャビティ11から通気路37を介してガス格納空間36へ押し出されガス格納空間36に収容されていく。ガス格納空間36は、キャビティ11の容積、キャビティ11内における溶融樹脂2からのガス放出量、射出口12からキャビティ11内へ射出される溶融樹脂2の樹脂圧、等に鑑みて、キャビティ11内のガスの全量を収容可能なサイズに形成されている。
However, in the
図3に示すように、キャビティ11内への溶融樹脂2の充填は、その進行によってキャビティ11内の全てのガスを通気路37及びガス格納空間36へ押し出し、溶融樹脂11をキャビティ11内のウェルド部形成領域3Aまで隙間無く行き渡らせてキャビティ11内全体に充填することが可能である。
このため、射出成形金型10を用いた樹脂成形品1の製造では、樹脂成形品1においてウェルド部3が目立たないようにするか、あるいは外観上、ウェルド部3を目視不可能とすることが可能である。また、射出成形金型10を用いた樹脂成形品1の製造では、ウェルド部3に圧縮されたガスの存在による樹脂未充填(充填不足)が生じることを防ぐこともできる。
As shown in FIG. 3, the filling of the
For this reason, in the production of the resin molded
また、射出成形金型10を用いた樹脂成形品1の製造では、キャビティ11内への溶融樹脂2の充填進行に伴いキャビティ11内のガスがキャビティ11から通気路37を介してガス格納空間36へ押し出されガス格納空間36に収容されることで、キャビティ11内のウェルド部形成領域3Aのガス圧上昇を抑制できる。その結果、射出成形金型10を用いた樹脂成形品1の製造では、キャビティ11内への溶融樹脂2の充填進行に伴うキャビティ11内のウェルド部形成領域3Aのガス圧上昇に起因する樹脂のガス焼けを防ぐことが可能である。
ガス格納空間36は、キャビティ11の容積、キャビティ11内における溶融樹脂2からのガス放出量、射出口12からキャビティ11内へ射出される溶融樹脂2の樹脂圧、等に鑑みて、キャビティ11内への溶融樹脂2の充填進行に伴うャビティ11内のウェルド部形成領域3Aのガス圧上昇に起因する樹脂のガス焼けを防ぐことが可能な容積を確保して形成される。
Further, in the production of the resin molded
The
射出成形用金型10は、通気路37以外に内外へのガス流通の流路が存在しないガス格納空間36にキャビティ11内のガスを格納する構成のため、キャビティから金型外まで連通した排気口を設ける必要が無く、金型の加工コストを低く抑えることができる。その結果、射出成形用金型10は、ウェルド部や樹脂流動端末のガス排出が悪いことに起因する樹脂成形上の不良発生を安価で抑制できる。
The
ガス格納空間36内にはキャビティ11内のガスが圧縮状態で格納される。
溶融樹脂2はキャビティ11内への充填完了時点で所定圧力に保圧されている。キャビティ11内の樹脂圧は、キャビティ11内の樹脂成形品1の冷却固化に伴う体積収縮によって低下していく。
In the
The
ガス格納空間36は、キャビティ11内の樹脂成形品1の体積収縮に伴い、ガス格納空間36内のガスがその内圧によって通気路37を介して、キャビティ11内の樹脂成形品1をキャビティ型20の意匠面成形面22に向かって押圧し、樹脂成形品1と裏側成形面31との間に排出されるように、その容積を調整して形成しても良い。すなわち、ガス格納空間36は、保圧完了時に、その後の樹脂成形品1の体積収縮によってガス格納空間36内のガスを樹脂成形品1と裏側成形面31との間に排出可能なガス圧を確保できるように容積を確保する。
As the volume of the resin molded
但し、樹脂成形品1の体積収縮によってガス格納空間36内のガスを樹脂成形品1と裏側成形面31との間に排出可能とするためにガス格納空間36に保圧完了時に確保するガス圧は、ガス焼けを防止可能なガス圧上限値よりも低くする。
射出成形金型の設計上、樹脂成形品1の体積収縮によってガス格納空間36内のガスを樹脂成形品1と裏側成形面31との間に排出可能とするためにガス格納空間36に保圧完了時に確保するガス圧が、ガス焼けを防止可能なガス圧上限値よりも高くなる場合は、ガス格納空間36にガス焼けを防止可能な上限値以下のガス圧を確保することを優先する。
However, the gas pressure to be secured in the
Due to the design of the injection mold, the gas in the
樹脂成形品を通常の金型で成形した場合は、金型内のガスは、金型内への成形樹脂(溶融樹脂)の充填進行に伴い最終的にはその体積が限りなく0近くまで圧縮される。このため金型内のガス圧は最大で樹脂圧力まで上昇する。
金型内へ射出供給される溶融樹脂の供給圧(樹脂圧力)は一般的にポリプロピレンを成形する場合で30MPaといわれている。このため、金型内のガスの圧力も最大30MPaまで上昇する可能性がある。一方、本願発明に係る実施形態の金型を使用する場合、圧縮されたガスはガス格納空間に格納される。このためウェルド部に元々存在するガスの体積に対してガス格納空間の体積がおよそ1/300以下の場合に初めてガス格納空間の効果がなくなるが、それ以上であればガス格納空間の存在によるガス圧力の低下効果を見込める。ここでウェルド部でガスが圧縮を開始する部分の面積を幅10cmと長さ5cm、成形品板厚を2.5mmとすると、この空間に存在するガスの容積は12.5cm3である。このためガス格納空間の体積を仮に2cm3とすれば金型内への溶融樹脂の充填進行により圧縮されたガスの圧力は最大でも元の圧力の7倍を超えることはなく、ガス格納空間の圧力は大幅に低減できる。
When a resin molded product is molded with a normal mold, the gas in the mold is finally compressed to nearly zero as the mold resin (molten resin) fills the mold. Is done. For this reason, the gas pressure in the mold rises up to the resin pressure at the maximum.
The supply pressure (resin pressure) of the molten resin injected and supplied into the mold is generally 30 MPa in the case of molding polypropylene. For this reason, the pressure of the gas in the mold may also rise up to a maximum of 30 MPa. On the other hand, when using the metal mold | die of embodiment which concerns on this invention, the compressed gas is stored in gas storage space. For this reason, the effect of the gas storage space disappears only when the volume of the gas storage space is approximately 1/300 or less of the volume of the gas originally present in the weld portion. Expected to reduce pressure. Here, assuming that the area where the gas starts to be compressed in the weld part is 10 cm wide and 5 cm long, and the thickness of the molded product is 2.5 mm, the volume of the gas existing in this space is 12.5 cm 3 . Therefore, if the volume of the gas storage space is 2 cm 3 , the pressure of the gas compressed by the progress of filling the molten resin into the mold does not exceed 7 times the original pressure at the maximum, and the gas storage space The pressure can be greatly reduced.
ガス格納空間36から樹脂成形品1と裏側成形面31との間に排出されたガスは、樹脂成形品1をコア型30の裏側成形面31から引き剥がす。これにより、樹脂成形品1の裏面1bとコア型30の裏側成形面31に入り込んだガスが、その圧力によって、キャビティ11内の樹脂成形品1をキャビティ型20の意匠面成形面22に向かって押圧し、樹脂成形品1の意匠面1aをキャビティ型20の意匠面成形面22に押し付ける。
The gas discharged from the
その結果、樹脂成形品1の意匠面1aは、キャビティ型20の意匠面成形面22への押し付け、密着状態が維持されたまま樹脂成形品1の形成樹脂のさらなる固化進行により精度良く形成される。また、意匠面1aのキャビティ型20の意匠面成形面22への押し付け、密着状態の維持によって、意匠面1aにおけるキャビティ11内面に対する密着箇所と離間箇所との境界にラインが形成されるといった不都合の発生を防止できる。
As a result, the
射出成形金型10は、溶融樹脂2の充填開始から予め設定した型締め保持時間が経過するまで型締め状態を維持し、型締め保持時間が経過した後に型開きする。
型締め保持時間は、その途中で、ガス格納空間36から樹脂成形品1とコア型30の裏側成形面31との間へのガス排出が生じ、ガス格納空間36からのガス排出後、樹脂成形品1の冷却がさらに進行したタイミングで射出成形金型10を型開きするように設定する。
The
During the mold clamping holding time, gas is discharged from the
(変形例)
図5、図6は射出成形金型の変形例を示す。
図6に示すように、射出成形金型は、第1金型20に対して開閉する第2金型30Aにその第2金型成形面31から窪み、第2金型30の第1金型20に対する開閉に伴い、第1金型20の凹部21内面から突出されている孔形成用突部24によって開閉される第2金型凹所41(格納空間用凹所)が形成されているものである。図5、図6の射出成形金型10Aの第2金型凹所41を、以下、開閉凹所、とも言う。
(Modification)
5 and 6 show a modification of the injection mold.
As shown in FIG. 6, the injection mold is recessed from the second
図5、図6に示す射出成形金型10Aは、図1〜図3の射出成形金型10についてその第2金型30に開閉凹所41を形成した構成の第2金型30A(以下、コア型、とも言う)を有するものである。開閉凹所41は第2金型30Aの第2金型成形面31(裏側成形面)の中央部に形成されている。
An
孔形成用突部24は、第2金型30を第1金型20に閉じ合わせたとき(型締め状態)にその先端面が第2金型30Aの第2金型成形面31(裏側成形面)に当接され、開閉凹所41の第2金型成形面31に開口する開口部を覆って第2金型凹所41内にガス格納空間42を確保する。
孔形成用突部24の先端面は、開閉凹所41の周囲の第2金型成形面31に重ね合わされる。開閉凹所41周囲の第2金型成形面31の孔形成用突部24先端面が重ね合わせる部分を、以下、突部当接部31b、とも言う。
When the
The front end surface of the
図5、図6に示す射出成形金型10Aは、図6に示す型締め状態においてキャビティ11への溶融樹脂2の充填を開始すると、第2金型成形面31の突部当接部31b及び孔形成用突部24先端面の一方または両方に形成された溝によって確保された通気路43を介してキャビティ11内のガスを開閉凹所41内のガス格納空間42に流入させて格納できる。図6の通気路43は具体的には孔形成用突部24先端面に形成された溝によって確保されている。
通気路を形成する溝は、例えば、深さが0.02〜0.07mm、幅1〜3mm程度の断面サイズで延在するものである。但し、突部当接部31b及び孔形成用突部24先端面のそれぞれに形成された溝同士が互いに合わされて孔状に形成される通気路43は、互いに合わされる溝の深さの合計が0.02〜0.07mmであることが好ましい。
When the
The groove forming the air passage extends, for example, with a cross-sectional size of about 0.02 to 0.07 mm in depth and about 1 to 3 mm in width. However, in the
通気路43は、ガス格納空間42とキャビティ11との間のガス流通を許可し、キャビティ11からガス格納空間42への溶融樹脂2の侵入を規制する。
また、通気路43を構成する溝の断面サイズは、ガス格納空間42とキャビティ11との間のガス流通を許可し、キャビティ11からガス格納空間42への溶融樹脂2の侵入を規制するものであれば特に限定は無く、適宜設定可能である。
The
Further, the cross-sectional size of the groove constituting the
第2金型30を第1金型20に閉じ合わせたとき、開閉凹所41の内側空間であるガス格納空間42は、通気路43を介してキャビティ11とガス流通可能に連通される。
図5、図6に示すように、射出成形金型10Aの通気路43は、キャビティ11の孔形成用突部24から射出口12側とガス格納空間42との間、及びキャビティ11のウェルド部形成領域3Aとガス格納空間42との間、にそれぞれ延在形成されている。ガス格納空間42は、連通路43を介して、キャビティ11の孔形成用突部24から射出口12側の領域、及びキャビティ11のウェルド部形成領域3Aに連通されている。
When the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図5に示すように、ガス格納空間42からキャビティ11へ伸びる連通路43は、その一端がキャビティ11の孔形成用突部24から射出口12側の領域、及びキャビティ11のウェルド部形成領域3Aに開口するものに限定されず、孔形成用突部24を介して両側の樹脂流動経路のそれぞれの途中部に一端が開口するものも形成されている。
各連通路43は、ガス格納空間42とは反対側の端部がキャビティ11に開口、連通するように形成されている。開閉凹所41内のガス格納空間42(以下、開閉ガス格納空間、とも言う)は、キャビティ11のウェルド部形成領域3Aよりも樹脂流動経路上流側(射出口12側)からのガス流入が可能である。
As shown in FIG. 5, one end of the
Each
図5、図6に示す射出成形金型10Aは、その第2金型30Aの第2金型成形面31(裏側成形面)のウェルド部形成領域3Aに対応する位置に、図1〜図3にて説明したものと同様の構造の格納空間用凹所34、蓋部材35、ガス格納空間36(以下、蓋裏ガス格納空間、とも言う)も有している。
但し、図5、図6に示す射出成形金型10Aの格納空間用凹所34及び蓋部材35は、第2金型成形面31の突部当接部31bからその外側に離隔させた位置に設けられている。
The
However, the
ところで、キャビティ11にその射出口12から射出、流入された溶融樹脂2は、必ずしも、キャビティ11内の樹脂流動経路を隙間無く埋め込みながらウェルド部3への流動を進行していくとは限らない。樹脂流動経路内を流動する溶融樹脂2は、その一部の流動が極端に先行進行して溶融樹脂2の流動先頭部の形状が樹脂流動経路延在方向に沿う非常に細長い形状になるケースもある。
また、開閉ガス格納空間42とキャビティ11とを連通させる通気路43、蓋裏ガス格納空間36とキャビティ11とを連通させる通気路37、は、キャビティ11側の開口部がキャビティ11内に射出された溶融樹脂2によって塞がれてしまうと、溶融樹脂2によってキャビティ11からガス格納空間へのガス流入が阻害されてしまう。
By the way, the
In addition, an
例えば、樹脂流動経路内を流動する溶融樹脂2の一部の流動の極端な先行進行によって蓋裏ガス格納空間36とキャビティ11とを連通させる通気路37のキャビティ11側の開口部が塞がれてしまうとキャビティ11から蓋裏ガス格納空間36へのガス格納が行なわれない。このため、その後の樹脂流動経路内の溶融樹脂2の充填進行によるキャビティ11内のガスのウェルド部形成領域3Aから蓋裏ガス格納空間36への格納も、通気路37のキャビティ11側の開口部を塞ぐ溶融樹脂2によって規制される。
For example, the opening on the
しかしながら、図5、図6の射出成形金型10Aは、上述のように、キャビティ11のウェルド部形成領域3Aよりも樹脂流動経路上流側(射出口12側)の複数箇所から通気路43を介してガス流入可能な開閉ガス格納空間42を有している。このため、図5、図6の射出成形金型10Aは、樹脂流動経路内を流動する溶融樹脂2の一部の流動の極端な先行進行によって蓋裏ガス格納空間36とキャビティ11とを連通させる通気路37のキャビティ11側の開口部が塞がれても、樹脂流動経路に通気路43を介して開閉ガス格納空間42と連通する樹脂未充填領域への溶融樹脂2の充填進行に伴い樹脂未充填領域内のガスを開閉ガス格納空間42に流入させ格納することが可能である。その結果、図5、図6の射出成形金型10Aでは、開閉ガス格納空間42へのガス格納によってウェルド部形成領域3Aへのキャビティ11内のガスの圧縮を低減できる。また、図5、図6の射出成形金型10Aは、樹脂流動経路に存在する樹脂未充填領域内のガスを開閉ガス格納空間42に流入させ格納することで、樹脂流動経路内の樹脂未充填領域への樹脂充填を円滑かつ確実に行なうことができる。
However, as described above, the
格納空間用凹所34及び開閉ガス格納空間42を有していない金型を使用した樹脂成形では、キャビティ内に流入されキャビティ内の孔形成用突部の両側に回り込んだ溶融樹脂はそのフローフロント同士の衝突箇所から外側(キャビティ外側方向)及び内側(孔形成用突部)へ流動する。フローフロント同士の衝突箇所から外側へ向かう溶融樹脂とキャビティ内面との間に存在するガスはパーティング面を通って排出することが可能である。これに対して、フローフロント同士の衝突箇所から内側へ向かう溶融樹脂と孔形成用突部との間に存在するガスは溶融樹脂と孔形成用突部との間に閉じ込められ、実質的に体積が0になるまで圧縮される。このガスの圧力は、キャビティ内に射出供給される溶融樹脂の供給圧まで到達する。
これに対して、本発明に係る実施形態の射出成形金型10Aは、キャビティ11内の樹脂流動経路と通気路43を介して連通する開閉ガス格納空間42を有する。このため、射出成形金型10Aは、ウェルド部形成領域3Aのフローフロント同士の衝突箇所から内側へ向かう溶融樹脂2によって押圧されるキャビティ11内のガスを通気路43を介して開閉ガス格納空間42内に格納できる。射出成形金型10Aは、蓋裏ガス格納空間36とキャビティ11とを連通させる通気路37のウェルド部形成領域3A側開口部が溶融樹脂2によって塞がれてしまっても、ウェルド部形成領域3Aのフローフロント同士の衝突箇所から内側へ向かう溶融樹脂2によって押圧されるキャビティ11内のガスを通気路43を介して開閉ガス格納空間42内に格納できる。その結果、射出成形金型10Aは、開閉ガス格納空間42が無い場合に比べてガス圧の上昇を低く抑えることができる。
In resin molding using a mold that does not have the
On the other hand, the
以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
図1〜図3の射出成形金型10のコア型30は、キャビティ11内のウェルド部形成領域3Aに対応する位置に蓋部材35及び蓋裏ガス格納空間36を有する。但し、蓋部材及び蓋裏ガス格納空間は、例えば、第2金型における、キャビティ内の樹脂流動経路端末に対応する位置に設けても良い。
射出成形用金型は、キャビティ内におけるウェルド部形成領域3A及び樹脂流動経路端末の一方又は両方を有する構成を採用できる。蓋部材及びガス格納空間は、キャビティのウェルド部形成領域3A、樹脂流動経路端末の1以上に設けることができる。
Although the present invention has been described based on the best mode, the present invention is not limited to the above-described best mode, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
The
The injection mold can employ a configuration having one or both of the weld
射出成形金型は、その第2金型に、蓋部材及び蓋裏ガス格納空間と、開閉凹所、の一方または両方が設けられた構成を採用可能である。 The injection mold can adopt a configuration in which one or both of a lid member and a lid back gas storage space and an opening / closing recess are provided in the second mold.
蓋部材は、例えばセラミックス等の耐熱性に優れた材料によって形成された通気性を有する多孔質材(以下、通気性多孔質材、とも言う)や、通気路として機能する内径数ミクロン〜数十ミクロン程度の貫通孔が形成された金属部材(以下、貫通孔形成金属部材、とも言う)も採用可能である。
通気性多孔質材は通気路として機能する空孔を有する。通気性多孔質材を有し通気性多孔質材の空孔によって通気路を確保した蓋部材を用いる場合あるいは貫通孔形成金属部材を蓋部材に採用した場合は、格納空間用凹所の開口部内周面と蓋部材との間に通気路を確保した構成、格納空間用凹所の開口部内周面と蓋部材との間に通気路を確保していない構成のいずれも採用可能である。
The lid member is made of, for example, a porous material having air permeability (hereinafter, also referred to as an air-permeable porous material) formed of a material having excellent heat resistance such as ceramics, and an inner diameter of several microns to several tens that functions as an air passage. A metal member in which a through hole of about a micron is formed (hereinafter also referred to as a through hole forming metal member) can be employed.
The breathable porous material has pores that function as a ventilation path. When using a lid member that has a breathable porous material and has a ventilation path secured by air holes in the breathable porous material, or when a through-hole-forming metal member is used as the lid member, the inside of the opening of the recess for the storage space Either a configuration in which an air passage is secured between the peripheral surface and the lid member, or a configuration in which no air passage is secured between the inner peripheral surface of the opening of the storage space recess and the lid member can be employed.
1…樹脂成形品、1a…(樹脂成形品の)意匠面、1b…(樹脂成形品の)裏面、2…溶融樹脂、3…ウェルド部、3A…ウェルド形成領域、10…射出成形用金型、11…キャビティ、20…第1金型(キャビティ型)、21…凹部(成形用凹部)、22…(成形用凹部の)内底面、23…パーティング面、24…凹所カバー部材、孔形成用突部、30、30A…第2金型(コア型)、31…第2金型成形面(裏側成形面)、31a…第2金型成形主面、裏側成形主面、32…第2金型本体、コア型本体、33…パーティング面、34…第2金型凹所、格納空間用凹所、35…凹所カバー部材、蓋部材、36…ガス格納空間、37…通気路、41…第2金型凹所、格納空間用凹所(開閉凹所)、42…ガス格納空間(開閉ガス格納空間)、43…通気路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記凹所カバー部材は、前記第1金型の前記凹部内面から突出され前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記第2金型成形面に当接される孔形成用突部、あるいは前記第2金型凹所の前記開口部内に設けられた蓋部材であり、
前記ガス格納空間は、前記孔形成用突部及び前記第2金型成形面の一方又は両方に形成された溝によって前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記孔形成用突部と前記第2金型成形面との間に確保される通気路、あるいは前記第2金型凹所の前記開口部の内周面と前記蓋部材との間または前記蓋部材を貫通する孔状に確保された通気路、を介して前記キャビティと連通する射出成形用金型。 A first mold in which a concave portion for molding a resin molded product is formed, and the first mold is openable and closable with respect to the first mold, and when the first mold is closed with the first mold A second mold that forms a cavity including the recess therebetween, and a second mold that is part of the inner surface of the cavity of the second mold when the second mold is closed to the first mold A recess cover member that covers an opening of the second mold recess formed to be recessed from the mold molding surface and that opens to the second mold molding surface to secure a gas storage space in the second mold recess. And
The recess cover member protrudes from the inner surface of the recess of the first mold, and forms a hole that comes into contact with the second mold forming surface when the second mold is closed to the first mold. A projection member, or a lid member provided in the opening of the second mold recess,
The gas storage space is formed when the second mold is closed to the first mold by a groove formed on one or both of the hole forming protrusion and the second mold forming surface. A ventilation path secured between the projection for projection and the second mold molding surface, or between the inner peripheral surface of the opening of the second mold recess and the lid member, or through the lid member An injection mold that communicates with the cavity through a vent passage secured in a hole shape.
前記第2金型の前記蓋部材は、前記キャビティに流入される溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に設けられている射出成形用金型。 In the injection mold according to claim 1,
The lid member of the second mold is an injection mold provided at a position corresponding to a flow path end or a weld portion in the cavity of the molten resin flowing into the cavity.
前記蓋部材と前記第2金型凹所の底面との間に前記ガス格納空間が確保され、前記蓋部材は前記第2金型成形面に面一に配置されたおもて面を有する射出成形用金型。 The injection mold according to claim 1 or 2,
The gas storage space is secured between the lid member and the bottom surface of the second mold recess, and the lid member has a front surface disposed flush with the second mold molding surface. Mold for molding.
前記孔形成用突部及び前記第2金型成形面の一方又は両方に形成された溝によって前記第2金型を前記第1金型に閉じ合わせたときに前記孔形成用突部と前記第2金型成形面との間に確保される通気路の1以上は、前記キャビティに流入される溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に開口されている射出成形用金型。 In the injection mold according to claim 1,
When the second mold is closed to the first mold by a groove formed in one or both of the hole forming protrusion and the second mold forming surface, the hole forming protrusion and the first One or more air passages secured between two mold forming surfaces are for injection molding opened at a position corresponding to a flow path end or weld in the cavity of the molten resin flowing into the cavity. Mold.
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