JP2024014260A - 射出成形用金型における固定型構造 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形用の３プレート方式の金型において、製品から分離されるスクラップ部の形成のために消費される溶融樹脂量を抑える。【解決手段】射出成形用金型１の固定型１００は、第１貫通穴１１２を有する固定板１１０、第１貫通穴１１２と連通する孔１２５を形成するよう厚さ方向に形成された第２貫通穴１２２を有し、かつ、固定板１１０の主表面１１１に対して主表面１２１が離合可能に密接して配置されたランナーストリッパプレート１２０、及び、溶融樹脂を導入するためのノズルを装着するための台座４２１とフランジ４２０とを有する筒状のスプルブッシュ４００を含む。スプルブッシュ４００は、孔１２５内に配置されており、固定板１１０の側の主表面１１１に設けた座繰り１１４にフランジ４２０が収容されるとともに、固定板１１０に対してフランジ４２０がボルト４３０を用いて脱着可能に固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形用金型における固定型構造、特に、固定型と可動型とを備えかつノズルを通じて溶融樹脂を導入可能な射出成形用の金型における固定型の構造に関する。

ノズルから供給される溶融樹脂を導入して樹脂成形品を製造する射出成形用の金型として、溶融樹脂の流路に由来のスクラップ部と製品である成形品とを型開きのときに分離可能な３プレート方式のものが知られている。３プレート方式の金型は、可動型と固定型とを備えたものである点において２プレート方式の金型と同じであるが、その固定型は、固定板と、当該固定板の可動型の側の主表面に対して主表面が離合可能に密接して配置されたランナーストリッパプレートとを有するとともに、ノズルからの溶融樹脂を金型の内部に導入するための筒状のスプルブッシュを備えている。スプルブッシュは、固定板からランナーストリッパプレートにかけて貫通した状態で装着されており、このスプルブッシュが固定板に対して固定されている。

このような３プレート方式の金型では、可動型と固定型とを閉じた状態でスプルブッシュを通じてノズルからの溶融樹脂を内部に導入して冷却すると、成形品が形成される。金型内で形成された成形品は、スプルブッシュから金型の内部に至る溶融樹脂の流路において溶融樹脂が固化することで形成されるスクラップ部と一体化した状態となるが、このスクラップ部は、固定型に対して可動型を開くことで成形品から分離され、続いて固定板からランナーストリッパプレートを離隔することでスプルブッシュから抜き取られ、廃棄物として金型外へ離脱する。

３プレート方式の金型においてスプルブッシュは、通常、特許文献１に記載のように、ランナーストリッパプレートとの密接側とは反対側の固定板の主表面側に固定されている。このため、スプルブッシュにおける溶融樹脂の流路が固定板の厚さに従って長くなることから、廃棄対象となるスクラップ部の形成のために消費される溶融樹脂量が多くなる。

特開２０１９－１８１８８７号公報

本発明は、射出成形用の３プレート方式の金型において、製品から分離されるスクラップ部の形成のために消費される溶融樹脂量を抑えようとするものである。

本発明は、固定型と可動型とを備えかつノズルを通じて溶融樹脂を導入可能な射出成形用の金型における固定型の構造に関するものである。この固定型構造は、厚さ方向に形成された第１貫通穴を有する固定板と、第１貫通穴と連通する孔を形成するよう厚さ方向に形成された第２貫通穴を有し、かつ、固定板の可動型の側の主表面に対して主表面が離合可能に密接して配置されたランナーストリッパプレートと、一端にノズルを装着するための台座とフランジとを有する、金型の内部にノズルから溶融樹脂を導入するための筒状のスプルブッシュとを含む。スプルブッシュは、上述の孔内に配置されており、互いに離合可能な固定板の側の主表面およびランナーストリッパプレートの側の主表面のいずれかに設けた座繰りに上述のフランジが収容されかつ固定板に対して脱着可能に固定されている。

本発明の一形態では、固定板が第１貫通穴の内方向に突出する鍔を有し、スプルブッシュは上述のフランジが当該鍔に対して脱着可能に固定されている。

本発明の固定型構造は、互いに離合可能な固定板の側の主表面およびランナーストリッパプレートの側の主表面のいずれかに設けた座繰りにスプルブッシュのフランジが収容されかつ固定板に対して脱着可能に固定されていることから、製品から分離されるスクラップ部の形成のために消費される溶融樹脂量を抑えることができる。

本発明の実施の一形態に係る固定型構造を採用した射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の一工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 前記射出成形用金型を用いた射出成形の他の工程を示す、前記射出成形用金型の縦断面概要図。 本発明の他の実施の形態に係る固定型構造の縦断面概要図。

図１を参照し、本発明の実施の一形態に係る固定型構造を採用した射出成形用金型を説明する。図１において、射出成形用金型１は、ノズルを通じて供給される溶融樹脂による成形品を製造するための３プレート方式のものであり、固定型１００、可動型２００、ランナーロックピン３００およびスプルブッシュ４００を主に備えている。固定型１００と可動型２００とは互いの主表面が対面するよう並置されており、可動型２００は固定型１００に対して図の下側に配置されている。図１に示す射出成形用金型１は、固定型１００と可動型２００との互いに対面する主表面が密接した状態、すなわち、固定型１００と可動型２００との密接面が第１パーティング面Ｐ１となる閉じた状態である。可動型２００は、作動機構（図示省略）により固定型１００から離隔するよう平行移動可能であり、これにより固定型１００と所定距離をもって離合可能である（図３参照）。

固定型１００は、互いの主表面が対面するよう並置された固定板１１０とランナーストリッパプレート１２０とを備えている。ランナーストリッパプレート１２０は、可動型２００と対面するよう配置されており、作動機構（図示省略）により固定板１１０から離隔するよう平行移動可能である。これにより、ランナーストリッパプレート１２０は、固定板１１０側の主表面１２１が対面する固定板１１０の主表面１１１（固定板１１０の可動型２００の側の主表面）に対し、所定距離を限度として離合可能に密接している。

固定板１１０は、中心部の厚さ方向に第１貫通穴１１２が形成されている。第１貫通穴１１２は、円状の穴であり、中心に向けて突出する環状の鍔１１３が設けられている。この鍔１１３により、固定板１１０のランナーストリッパプレート１２０側の主表面１１１は、環状の座繰り１１４が形成されている。

ランナーストリッパプレート１２０は、中心部の厚さ方向に第２貫通穴１２２が形成されている。第２貫通穴１２２は、第１貫通穴１１２と同心の円状の穴であり、主表面１２１側の径が座繰り１１４よりも小さく設定されているとともに、第１パーティング面Ｐ１方向に向けて径が漸次縮小するように設定されている。固定型１００において、第１貫通穴１１２と第２貫通穴１２２とは一連の孔１２５を形成している。

可動型２００は、キャビティプレート２１０、コアプレート２２０および突き出しピン２３０を主に備えている。キャビティプレート２１０とコアプレート２２０とは互いの主表面が対面するよう並置されており、コアプレート２２０はキャビティプレート２１０に対して図の下側に配置されている。図１に示す可動型２００は、キャビティプレート２１０とコアプレート２２０との互いに対面する主表面が密接した状態、すなわち、キャビティプレート２１０とコアプレート２２０との密接面が第２パーティング面Ｐ２となる閉じた状態である。コアプレート２２０は、作動機構（図示省略）によりキャビティプレート２１０から離隔するよう平行移動可能であり、これによりキャビティプレート２１０に対して所定距離をもって離合可能である。

キャビティプレート２１０は、第１パーティング面Ｐ１において第２貫通穴１２２と対面するランナー溝２１１と、成形品を形成するための所定形状のキャビティ２１２とを有している。キャビティ２１２は、第２パーティング面Ｐ２側が開口し、ゲート２１３を通じてランナー溝２１１と連絡している。コアプレート２２０は、キャビティ２１２内に挿入可能な入れ子形状であって第２パーティング面Ｐ２から突出するコア２２１を有している。コア２２１は、キャビティ２１２に挿入された状態において第２パーティング面Ｐ２により閉鎖される、成形品の型となる隙間２５０を形成可能である。

突き出しピン２３０は、先端部がコア２２１から突出可能にコアプレート２２０を貫通しており、他端が突出板２３１に固定されている。突出板２３１は、それを支える固定台２３２に対して離合可能であり、作動機構（図示省略）により固定台２３２から離隔方向に押されることで、突き出しピン２３０をコア２２１から突出するよう押出し可能である。固定台２３２は、コア２２１からの突き出しピン２３０の突出量を確保するとともに規制するために、コアプレート２２０に対しスペーサーブロック２３３を挟んで所要の間隔を隔てて固定されている。

ランナーロックピン３００は、先端部にアンダーカット（図示省略）が形成された棒状の部材であり、固定板１１０内に保持された係止部３１０からランナーストリッパプレート１２０内へ摺動可能に突出するとともに貫通しており、固定板１１０の主表面１１１とランナーストリッパプレート１２０の主表面１２１とが密接した状態において先端部がランナー溝２１１内に突出している。

スプルブッシュ４００は、可動型２００に対して溶融樹脂を導入するためのものであり、溶融樹脂の流路となるスプル４１１を中心に有する筒部４１０と、筒部４１０の一端に設けられたフランジ部４２０とを備えており、固定型１００の孔１２５内に配置されている。筒部４１０は、第２貫通穴１２２に対応したテーパー状に形成されており、第２貫通穴１２２内に嵌め込まれている。フランジ部４２０は、座繰り１１４内に収容されており、中心部においてスプル４１１に通じる台座４２１を有している。台座４２１は、孔１２５内で露出しており、溶融樹脂を供給するノズルを密接させるためのものである。スプルブッシュ４００は、フランジ部４２０が複数のボルト４３０により固定板１１０の鍔１１３に対して固定されており、これにより孔１２５内に固定されている。

次に、射出成形用金型１を用いた射出成形工程を説明する。
先ず、第１パーティング面Ｐ１と第２パーティング面Ｐ２とが閉じた状態の図１に示す射出成形用金型１において、図２に示すように、溶融樹脂を供給するためのノズル２を固定型１００の孔１２５内に挿入し、その先端をスプルブッシュ４００の台座４２１に対して当接させる。そして、ノズル２から溶融樹脂を射出し、スプル４１１を通じて第１パーティング面Ｐ１に向けて導入する。導入された溶融樹脂は、ランナー溝２１１およびゲート２１３を通じて隙間２５０内に充填される。そして、導入された溶融樹脂を保圧した後に冷却すると、射出成形用金型１内には、冷却固化した溶融樹脂による成形物５００が形成される（図２の塗りつぶし部分）。

次に、射出成形用金型１において第１パーティング面Ｐ１を型開きする。ここでは、図３に示すように、作動機構により可動型２００を平行移動させ、固定型１００から離す。これにより、成形物５００は、ゲート２１３において切断され、隙間２５０において形成された製品５１０と、スプル４１１およびランナー溝２１１において形成されたスクラップ部５２０とに分離される。ここで、スクラップ部５２０は、ランナーロックピン３００の先端部により保持され、ランナーストリッパプレート１２０の主表面に保持される。

次に、固定型１００において、図４に示すように、作動機構によりランナーストリッパプレート１２０を平行移動させ、固定板１１０からランナーストリッパプレート１２０を離隔する。これにより、成形物５００のスクラップ部５２０がランナーストリッパプレート１２０によりスプル４１１から押し出されるとともにランナーロックピン３００から分離され、スクラップ部５２０が射出成形用金型１外に離脱する。

次に、可動型２００において、第２パーティング面Ｐ２を型開きする。ここでは、図５に示すように、作動機構によりコアプレート２２０を平行移動させ、キャビティプレート２１０から離隔する。このとき、製品５１０はキャビティ２１２から離れ、コアプレート２２０とともに移動する。

次に、図６に示すように作動機構により固定台２３２から突出板２３１を押出し、突き出しピン２３０をコア２２１から突出させる。これにより、製品５１０が突き出しピン２３０に押されてコア２２１から分離される。そして、図７に示すように作動機構により突出板２３１を固定台２３２へ戻すと、製品５１０が射出成形用金型１外に離脱する。

次に、作動機構によりコアプレート２２０をキャビティプレート２１０方向へ移動させることで図８に示すように第２パーティング面Ｐ２を閉じ、続けて作動機構によりランナーストリッパプレート１２０を移動させて固定板１１０と密接させるとともに可動型２００を移動させて第１パーティング面Ｐ１を閉じると、射出成形用金型１は図１に示す状態に復帰する。以上の行程を繰り返すことで、射出成形用金型１は、製品５１０を連続的に量産することができる。

射出成形用金型１は、固定板１１０のランナーストリッパプレート１２０側の主表面１１１に形成された座繰り１１４にスプルブッシュ４００のフランジ部４２０を固定していることから、成形物５００のスクラップ部５２０は、従来の射出成形用金型を用いた場合よりもスプル４１１に対応する部分５２１（図４）の長さを短縮することができる。このため、射出成形用金型１は、従来のものに比べてスクラップ部５２０の形成に消費される溶融樹脂の量を抑えることができる。

固定型１００においてスプルブッシュ４００は、ボルト４３０の取り外しにより固定板１１０から脱着可能であり、必要により交換可能である。

図９を参照し、上述の射出成形用金型１における固定型１００の変形例を説明する。この変形例に係る固定型１００は、上述の実施の形態に係る射出成形用金型１のものと同じく固定板１１０とランナーストリッパプレート１２０とを備えている。固定板１１０は、中心部の厚さ方向に第１貫通穴１１２が形成されている。第１貫通穴１１２は、円状の穴であり、ランナーストリッパプレート１２０側の主表面１１１において中心に向けて突出する環状の鍔１１３が設けられている。

ランナーストリッパプレート１２０は、中心部の厚さ方向に第２貫通穴１２２が形成されている。第２貫通穴１２２は、第１貫通穴１１２と同心の円状の穴であり、固定板１１０側の主表面１２１側において環状の座繰り１１４が形成されており、この座繰り１１４の中央部から第１パーティング面Ｐ１方向に向けて径が漸次縮小するように設定されている。固定板１１０において、第２貫通穴１２２と第１貫通穴１１２とは一連の孔１２５を形成している。

スプルブッシュ４００は、溶融樹脂の流路となるスプル４１１を中心に有する筒部４１０と、筒部４１０の一端に設けられたフランジ部４２０とを備えており、固定型１００の孔１２５内に配置されている。筒部４１０は、第２貫通穴１２２に対応したテーパー状に形成されており、第２貫通穴１２２内に挿入されている。フランジ部４２０は、座繰り１１４内に収容されており、中心部においてスプル４１１に通じる台座４２１を有している。台座４２１は、孔１２５内で露出しており、溶融樹脂を供給するノズルを当接可能である。スプルブッシュ４００は、フランジ部４２０が複数のボルト４３０により固定板１１０の鍔１１３に対して固定されることで、孔１２５内に固定されている。

この変形例に係る固定型１００は、先の実施の形態に係る固定型１００よりもスプルブッシュ４００におけるスプル４１１の長さをより短縮できることから、成形物５００のスクラップ部５２０においてスプル４１１に対応する部分の長さをより短縮することができる。このため、この変形例に係る固定型１００を用いた射出成形用金型１は、スクラップ部５２０の形成に消費される溶融樹脂の量をさらに抑えることができる。

上述の実施の形態およびその変形例では、ランナーストリッパプレート１２０において第２貫通穴１２２を第１パーティング面Ｐ１方向に向けて径が漸次縮小するように設定し、スプルブッシュ４００の筒部４１０を第２貫通穴１２２に対応したテーパー状に形成しているが、第２貫通穴１２２を全体の径が同じの円穴に設定し、筒部４１０をそれに対応した円筒状に形成してもよい。

１ 射出成形用金型
２ ノズル
１００ 固定型
１１０ 固定板
１１１ 主表面
１１２ 第１貫通穴
１１３ 鍔
１１４ 座繰り
１２０ ランナーストリッパプレート
１２１ 主表面
１２２ 第２貫通穴
１２５ 孔
２００ 可動型
４００ スプルブッシュ
４２０ フランジ
４２１ 台座

Claims (2)

1. 固定型と可動型とを備えかつノズルを通じて溶融樹脂を導入可能な射出成形用の金型における前記固定型の構造であって、
   厚さ方向に形成された第１貫通穴を有する固定板と、
   第１貫通穴と連通する孔を形成するよう厚さ方向に形成された第２貫通穴を有し、かつ、前記固定板の前記可動型の側の主表面に対して主表面が離合可能に密接して配置されたランナーストリッパプレートと、
   一端に前記ノズルを装着するための台座とフランジとを有する、前記金型の内部に前記ノズルから前記溶融樹脂を導入するための筒状のスプルブッシュと、
   を含み、
   前記スプルブッシュは、前記孔内に配置されており、互いに離合可能な前記固定板の側の主表面および前記ランナーストリッパプレートの側の主表面のいずれかに設けた座繰りに前記フランジが収容されかつ前記固定板に対して脱着可能に固定されている、
   射出成形用金型における固定型構造。
2. 前記固定板が前記第１貫通穴の内方向に突出する鍔を有し、前記スプルブッシュは前記フランジが前記鍔に対して脱着可能に固定されている、請求項１に記載の射出成形用金型における固定型構造。

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