JP2021020378A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品を金型内に保持した状態で、型開き動作のみで成形品からゲート内の固化樹脂のみを確実に切断することができる射出成形用金型を提供する。【解決手段】パーティングライン面で分離可能な固定型と可動型との間に、キャビティ、ゲートおよびランナが形成され、ランナから供給される溶融樹脂がゲートを介してキャビティ内に注入され成形品を成形する射出成形用金型であって、固定型との間でランナを形成するランナブロックと、ランナブロックに隣接し可動型の移動方向に移動可能に配置されゲートを形成するゲートブロックと、を備え、固定型と可動型が閉じた状態で、ゲートブロックが可動型の移動方向に移動して成形品からゲート内の固化樹脂を切断する。【選択図】図６

Description

本発明は、射出成形用金型に関する。

分離可能なコア型およびキャビティ型間にキャビティおよびゲートを形成してなる射出成形金型において、ゲートの幅および厚さを可変とするように、コア型内にゲートを横断する方向に移動可能に設けられたゲートブロックと、このゲートブロックの後端部と当接して設けられたスライドブロックと、このスライドブロックと連結され、ゲートブロックをスライドブロックを介して動作させる駆動装置とを備える射出成形金型が知られている（特許文献１）。

第一型と第二型との間に、スプル部から順に形成されるランナ部と、ゲート部と、製品部とを備えた樹脂充填領域を有し、第一型内に、製品部に当接し、かつ、成形品の離型方向に摺動する製品部押出し部材と、ランナ部に当接し、かつ、成形品の離型方向に摺動するランナ部押出し部材とを有する樹脂成形用金型において、第一型内に、製品部のゲート側端部に当接し、かつ、成形品の離型方向に摺動するたわみ防止部材を有する樹脂成形用金型も知られている（特許文献２）。

特開２００１−９８７８号公報 特開平１１−２９１３０１号公報

本発明は、成形品を金型内に保持した状態で、型開き動作のみで成形品からゲート内の固化樹脂のみを確実に切断することができる射出成形用金型を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の射出成形用金型は、
パーティングライン面で分離可能な固定型と可動型との間に、キャビティ、ゲートおよびランナが形成され、前記ランナから供給される溶融樹脂が前記ゲートを介して前記キャビティ内に注入され成形品を成形する射出成形用金型であって、
前記固定型との間で前記ランナを形成するランナブロックと、前記ランナブロックに隣接し前記可動型の移動方向に移動可能に配置され前記ゲートを形成するゲートブロックと、を備え、
前記固定型と前記可動型が閉じた状態で、前記ゲートブロックが可動型の移動方向に移動して前記成形品から前記ゲート内の固化樹脂を切断する、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形用金型において、
前記ゲートブロックは、可動型取り付け板に取り付けられたストリッパプレートに固定され前記ストリッパプレートの前記可動型に対する離反接近に協働して移動する、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の射出成形用金型において、
前記ゲートブロックは、前記ランナブロックと前記キャビティを連通する流路を有し、前記流路の前記キャビティ側の流路断面積は前記ランナブロック側の流路断面積よりも小さい、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の射出成形用金型において、
前記流路は、前記ゲートブロックの移動方向と交差する方向からみた断面形状が前記ランナブロック側から前記キャビティ側に向かって先細りのテーパ面を有し、キャビティ側の角度が鋭角である楔形状である、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、成形品を金型内に保持した状態で、型開き動作のみで成形品からゲート内の固化樹脂のみを確実に切断することができる。

請求項２に記載の発明によれば、パーティングライン面を開かずに、ゲートブロックを移動させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、成形品からゲート内の固化樹脂を容易に切断することができる。

請求項４に記載の発明によれば、成形品のゲートカット面における樹脂のかえりを抑制することができる。

本実施形態に係る射出成形用金型の概略断面模式図である。 ゲートカット前の射出成形用金型のゲートカット機構を部分的に示す部分断面模式図である。 ゲートカット後の射出成形用金型のゲートカット機構を部分的に示す部分断面模式図である。 本実施形態に係る射出成形用金型を用いた射出成形の動作の流れを示すフローチャートである。 スプルー樹脂固形部とランナ樹脂固形部とゲート樹脂固形部とを含む樹脂固形物を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図ある。 、パーティングロック状態でストリッパプレートを移動させてゲートカットする状態を示す図である。 パーティングロックを解除して型開放し樹脂成形品を突き出す状態を示す図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施形態の具体例を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
尚、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）射出成形用金型の全体構成
図１は本実施形態に係る射出成形用金型１の概略断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、射出成形用金型１の全体構成について説明する。

図１に示すように、射出成形用金型１は、ＰＬをパーティング面とする固定側型１０と可動側型２０とからなり、固定側型１０と可動側型２０との間に樹脂が充填されるキャビティＣが形成されている。

固定側型１０は、固定側取付板１１と、入れ子収納部が形成された固定側型板１２と、キャビティＣの一部を構成するキャビティ面及びパーティング面Ｐの一部が形成された入れ子１３からなる。

固定側取付板１１、入れ子１３が配設された固定側型板１２は順に接合され、固定側取付板１１には樹脂が供給されるロケートリング１４が設けられている。
固定側取付板１１には、ロケートリング１４に連通し溶融樹脂が最初に流入するスプルー１５が形成されたスプルーブッシュ１６が設けられている。また、入れ子１３にはスプルー１５から注入される溶融樹脂をキャビティＣに向かって流通させるランナ１７の一面側を形成するランナ部１７Ａが形成されている。

可動側型２０は、可動側取付板２１と、スぺーサブロック２２を介して可動側取付板２１に取付けられ可動側型２０の移動方向に移動可能なストリッパプレート２３と、ストリッパプレート２３に接合される可動側型板２４からなる。可動側型板２４の固定側型１０側には、入れ子１３のキャビティ面に望む凹部を有する入れ子２５が取付けられている。

可動側型板２４には、入れ子１３に形成されたランナ部１７Ａ（図２ 参照）と合わさってランナ１７の他面側を形成するランナ部１７Ｂ（図２ 参照）が形成されたランナブロック２７がストリッパプレート２３に固定されて移動可能に配設されている。
また、ランナブロック２７と隣接してランナ１７とキャビティＣを連通する注入空間としてのゲート２８が形成されたゲートブロック２９が配設されている。ゲートブロック２９は、ランナブロック２７に嵌め込まれてストリッパプレート２３に固定されている。

固定側型１０と可動側型２０には、可動側型２０とストリッパプレート２３の離間に一定の順序を持たせるパーティングロック装置ＰＬが設けられている。本実施形態においては、後述するように、ストリッパプレート２３が可動側型２０から離間するように移動する際には、パーティングロック装置ＰＬで固定側型１０と可動側型２０は閉鎖状態に維持されている。そして、ストリッパプレート２３が可動側型２０から離間した後、パーティングロック装置ＰＬのロック状態は解除され、固定側型１０から可動側型２０が離間して型開放される。

可動側型２０にはエジェクタ機構３０が設けられている。エジェクタ機構３０は、可動側取付板２１とストリッパプレート２３との間に架設されたエジェクタガイドピン３１及びサポートピン３２に沿って移動可能な一対のエジェクタプレート３３と、エジェクタプレート３３に設けられエジェクタプレート３３と同動する複数のエジェクタピン３４と、エジェクタプレート３３に設けられエジェクタプレート３３と同動してスプルー１５に形成される樹脂固形物Ｓ２（後述）をロックするとともに樹脂固形物Ｓ２を突き出すスプルーロックピン３５から構成されている。

エジェクタプレート３３は常時は不図示の付勢手段によって後退位置に位置させられ、脱型時に不図示の駆動手段によって進出させられて、エジェクタピン３４を入れ子２５から突出させて、キャビティＣ内の製品を突き出して入れ子２５から製品を離間させると同時にスプルーロックピン３５をランナブロック２７から突出させてランナブロック２７及びゲートブロック２９から樹脂固形物Ｓ２を離間させる。

（２）ゲートカット機構の構成と動作
図２はゲートカット前の射出成形用金型１のゲートカット機構を部分的に示す部分断面模式図、図３はゲートカット後の射出成形用金型１のゲートカット機構を部分的に示す部分断面模式図である。
以下、図面を参照しながら射出成形用金型１におけるゲートカット機構の構成と動作について説明する。

（２．１）ゲートカット機構
本実施形態に係る射出成形用金型１のゲートカット機構は、図２に示すように、ランナブロック２７と、ゲートブロック２９と、ストリッパプレート２３から構成されている。
ランナブロック２７は、ランナブロック２７に形成されたランナ部１７Ｂと入れ子１３に形成されたランナ部１７Ａとでスプルー１５から注入される溶融樹脂をキャビティＣに向かって流通させるランナ１７を形成している。

ランナブロック２７の側部には、ランナ１７とキャビティＣを連通する注入空間としてのゲート２８が形成されたゲートブロック２９が嵌め込まれている。ゲート２８は、図２に示すように、キャビティＣ側の流路断面積Ａ１はランナブロック２７側の流路断面積Ａ２よりも小さく形成されている。
具体的には、ゲート２８は、ゲートブロック２９の移動方向と交差する方向からみた断面形状がランナブロック２７側からキャビティＣ側に向かって先細りのテーパ面を有し、キャビティＣ側の角度が鋭角である楔形状となっている。本実施形態においては、図２に示すように、キャビティＣ側の流路高さｈは０．７ｍｍ、テーパ面の角度θは２５度となっている。

ストリッパプレート２３は、スぺーサブロック２２を介して可動側取付板２１に取付けられ可動側型２０の移動方向に移動可能に配置されている。ランナブロック２７はストリッパプレート２３に固定され、ゲートブロック２９はランナブロック２７に嵌め込まれている。そのために、型開き動作でストリッパプレート２３が固定側型１０から離反するように移動すると、この離反動作に協働してゲートブロック２９が移動する。

ゲート２８を介してキャビティＣに溶融樹脂を注入してキャビティＣ内で溶融樹脂が冷却されて固化した後、パーティングロック装置ＰＬでパーティングロックした状態で型開放動作を行うと、図３に示すように、ランナ１７とキャビティＣをゲート２８で連通させていたゲートブロック２９がキャビティＣに対して相対的に移動して（図３中 矢印Ｒ参照）キャビティＣ内に残る樹脂成形品Ｓからゲート２８内の固化樹脂が切断される。これにより、モータやシリンダ等の駆動アクチュエータを用いることなく、型開放動作のみで金型内でゲートカットを行うことができる。

（２．２）成形動作
図４は本実施形態に係る射出成形用金型１を用いた射出成形の動作の流れを示すフローチャート、図５はスプルー樹脂固形部１５ａとランナ樹脂固形部１７ａとゲート樹脂固形部２８ａとを含む樹脂固形物Ｓ２を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、図６はパーティングロック状態でストリッパプレート２３を移動させてゲートカットする状態を示す図、図７はパーティングロックを解除して型開放し樹脂成形品Ｓを突き出す状態を示す図である。

射出成形用金型１を型締め（Ｓ１０１）すると、固定側型１０の入れ子１３のパーティング面と可動側型２０の入れ子２５のパーティング面が当接してキャビティＣが形成される。また、固定側型１０の入れ子１３に形成されたランナ部１７Ａとランナブロック２７に形成されたランナ部１７Ｂが合わさってランナ１７が形成されると同時に、キャビティＣとランナブロック２７との間に位置したゲートブロック２９でランナ１７とキャビティＣを連通するゲート２８が形成される。

この状態で、射出成形装置のノズル（不図示）から溶融樹脂がスプルー１５に流入し、このスプルー１５に流入した溶融樹脂がランナ１７を経由してゲート２８からキャビティＣに注入される（Ｓ１０２）。

キャビティＣに注入された溶融樹脂は所定の保圧で保持されながら冷却固化して（Ｓ１０３）樹脂成形品Ｓとなる。また、スプルー１５、ランナ１７、ゲート２８の流路内に存在する溶融樹脂も冷却固化して、図５に示すように、スプルー樹脂固形部１５ａとランナ樹脂固形部１７ａとゲート樹脂固形部２８ａとを含む樹脂固形物Ｓ２となる。

ストリッパプレート２３は溶融樹脂の固化後に、図６に示すように、パーティングロック装置ＰＬでパーティングロックした状態で、すなわち固定側型１０の入れ子１３のパーティング面と可動側型２０の入れ子２５のパーティング面が当接してキャビティＣ内に樹脂成形品Ｓが固定された状態で可動側型２０から離間するように移動される（Ｓ１０４）。これによりゲートブロック２９がストリッパプレート２３とともに移動し（図６中 矢印Ｒ参照）、ゲート２８内で固化したゲート樹脂固形部２８ａが樹脂成形品Ｓから切断される。

ここで、ゲートブロック２９に形成された溶融樹脂の流路としてのゲート２８は、断面形状がランナブロック２７側からキャビティＣ側に向かって２５度の角度で先細りのテーパ面を有し、キャビティＣ側の角度が鋭角である楔形状となっている。これにより、固化した樹脂成形品Ｓからゲート樹脂固形部２８ａを容易に切断することができる。また、樹脂成形品Ｓのゲートカット面における樹脂のかえりを抑制することができる。

ストリッパプレート２３の可動側型２０からの離間により、スプルー樹脂固形部１５ａがスプルー１５から分離される。樹脂固形物Ｓ２はゲート樹脂固形部２８ａがゲートブロック２９に保持されているために、ストリッパプレート２３の移動とともにランナブロック２７及びゲートブロック２９に保持されて型開放後、除去される。

次に、図７に示すように、パーティングロック装置ＰＬのパーティングロックが解除され固定側型１０から可動側型２０を離間（図７中 矢印Ｒ１参照）させ型開放を行い（Ｓ１０５）、樹脂成形品Ｓが固定側型１０の入れ子１３から分離され、ついで、エジェクタプレート３３が不図示の駆動手段により駆動される。
これにより、エジェクタピン３４が樹脂成形品Ｓに向かって突き出されて（図７中 矢印Ｒ２参照）、樹脂成形品Ｓが可動側型２０の入れ子２５から離型される（Ｓ１０６）。また、同時に、スプルーロックピン３５が樹脂固形物Ｓ２を突き出して樹脂固形物Ｓ２がランナブロック２７及びゲートブロック２９から離間される。

このように本実施形態に係る射出成形用金型１によれば、キャビティＣに充填された溶融樹脂が固化した後、固定側型１０と可動側型２０が閉鎖された状態でゲートブロック２９がストリッパプレート２３に協働して移動することで、キャビティＣ内で固定されている樹脂成形品Ｓからゲート樹脂固形部２８ａを切断する。これにより、ピンゲートに比べてゲートサイズが大きいサイドゲートであっても、樹脂成形品Ｓからゲート樹脂固形部２８ａのみを確実に切断することができる。

また、ゲートブロック２９に形成されたゲート２８は、断面形状がランナブロック２７側からキャビティＣ側に向かって先細りのテーパ面を有し、キャビティＣ側の角度が鋭角である楔形状となっている。これにより、ストリッパプレート２３の移動速度によらず、金型温度として例えば９０℃〜１２０℃の広い金型温度で、樹脂成形品Ｓのゲートカット面における樹脂のかえりを抑制しながら安定して切断することができる。

また、固定側型１０と可動側型２０が閉鎖され、樹脂成形品ＳがキャビティＣ内で固定されているために、樹脂材料として、ガラス繊維を含有しない樹脂、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリ−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）やポリアミド（ＰＡ６６）等の熱可塑性樹脂であっても、樹脂成形品Ｓからゲート樹脂固形部２８ａのみを確実に切断することができる。

１・・・射出成形用金型
１０・・・固定側型
１１・・・固定側取付板
１２・・・固定側型板
１３・・・入れ子（固定側）
１４・・・ロケートリング
１５・・・スプルー
１６・・・スプルーブッシュ
１７・・・ランナ
２０・・・可動側型
２１・・・可動側取付板
２２・・・スペーサブロック
２３・・・ストリッパプレート
２４・・・可動側型板
２５・・・入れ子（可動側）
２７・・・ランナブロック
２８・・・ゲート
２９・・・ゲートブロック
３０・・・エジェクタ機構
３４・・・エジェクタピン
３５・・・スプルーロックピン
ＰＬ・・・パーティングロック装置

Claims (4)

1. パーティングライン面で分離可能な固定型と可動型との間に、キャビティ、ゲートおよびランナが形成され、前記ランナから供給される溶融樹脂が前記ゲートを介して前記キャビティ内に注入され成形品を成形する射出成形用金型であって、
   前記固定型との間で前記ランナを形成するランナブロックと、前記ランナブロックに隣接し前記可動型の移動方向に移動可能に配置され前記ゲートを形成するゲートブロックと、を備え、
   前記固定型と前記可動型が閉じた状態で、前記ゲートブロックが可動型の移動方向に移動して前記成形品から前記ゲート内の固化樹脂を切断する、
   ことを特徴とする射出成形用金型。
2. 前記ゲートブロックは、可動型取り付け板に取り付けられたストリッパプレートに固定され前記ストリッパプレートの前記可動型に対する離反接近に協働して移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 前記ゲートブロックは、前記ランナブロックと前記キャビティを連通する流路を有し、前記流路の前記キャビティ側の流路断面積は前記ランナブロック側の流路断面積よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形用金型。
4. 前記流路は、前記ゲートブロックの移動方向と交差する方向からみた断面形状が前記ランナブロック側から前記キャビティ側に向かって先細りのテーパ面を有し、キャビティ側の角度が鋭角である楔形状である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型。

Images