JP2553868Y2 - 薄肉樹脂平板の射出成形型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、薄肉の成形品を射出成
形する際でも比較的低圧で成形出来、しかもヒケ等の不
良の生じにくい射出成形型の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば熱可塑性樹脂の射出成形に
おいて、ヒケ等の成形不良を防止する成形法として特公
昭３９―１８２５号のような方法が知られている。この
方法は樹脂の射出成形に際しその一部に突出部を形成
し、加圧成形中に冷却効果が未だ成形物の芯層部にまで
波及しない時期に該突出部を加圧し、射出圧に頼らず内
圧を高めることによって冷却収縮等に起因するヒケの発
生等を防止するようにしたものである。そしてかかる方
法は、比較的肉厚の厚い成形品の場合は溶融樹脂の流れ
がスムースであるため加圧が有効に作用し、射出圧や型
締圧を高める必要がなくなるという効果を有していた。
一方、ヒケ発生防止機構として例えば実開昭５６―５７
８１８号のような装置も提案されている。この装置はキ
ャビティ内の突出部成形用のコアの空腔に、スプリング
で付勢される作動ピンを摺動可能に設け、キャビティ内
に充填された樹脂圧によって作動ピンを後退させ、樹脂
圧の減衰に伴って作動ピンを突出させるようにしたもの
であり、この作動ピンの突出によってキャビティを加圧
しようとするものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記のような
技術は特に前者の特公昭３９―１８２５号の場合には薄
肉の製品を成形するような際には有効な解決策とはなり
得なかった。すなわち、特に肉厚の薄い製品ではキャビ
ティ内の樹脂が冷えやすくなって流動性が低下し、溶融
樹脂を射出、充填する段階で大きな射出圧力や、大きな
型締力を必要とすることになるばかりでなく、上記のよ
うな加圧技術では、冷却固化段階で加圧することになっ
て実効があがらないからである。又、後者の実開昭５６
―５７８１８号の場合も同様に、局部的な加圧であるた
め、薄肉の平板状の製品を成形するような際には限界が
あった。すなわち、キャビティ全体を均一に加圧するこ
とが出来ないため残留応力に差が生じ、変形、ソリ等の
不具合が生じるからである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本考案は、金型のキャビティの底部に設けられ、該金
型のキャビティ内と連通し、且つ該金型のゲート部に直
接連通し、該キャビティの充填端末まで設けられたラン
ナ溝部と、ランナ溝部内に上下動可能に嵌合され、前記
キャビティ内の溶融樹脂を加圧する先端面を備え、キャ
ビティ、及びランナ溝部内への溶融樹脂充填後に、ラン
ナ溝部内の樹脂を、キャビティ内に押出すようにキャビ
ティの底部と先端面とが同レベルとなるように上動する
押圧手段とからなることを特徴とする薄肉樹脂平板の射
出成形型である。

【０００５】

【作用】金型のゲート近傍からキャビティ末端側に向け
て延出するランナ溝部によって樹脂の充填性を向上さ
せ、充填後はこのランナ溝部に溜めた樹脂を押圧して冷
却凝固させれば、射出圧を然程高めなくても有効にヒケ
防止が図れる。従って型締力も小さく出来る。又特にラ
ンナ溝部に押圧手段は、樹脂の充填後にキャビティの底
部と面一となるように溶融樹脂をキャビティ内に押込
み、キャビティ内の樹脂を均一に加圧し、残留応力に差
が生じないように加圧することができ、薄肉平板状の樹
脂成形品に生じ易い変形、ソリ等を防止し、以上を低圧
の充填圧で行える。

【０００６】

【実施例】本考案の射出成形型の実施例について添付し
た図面に基づき説明する。図１は本考案の第１実施例の
射出成形型の一例を示す型全体の縦断面図、図２、図３
はは押圧手段による作用図であり、図２は加圧前、図３
は加圧後、図４は加圧する前の樹脂の形状を示す斜視図
である。

【０００７】図１に示すように、本考案の射出成形型１
は、上下一対の金型２、３と、成形型本体の押圧機構４
を備えており、両金型２、３が型合せして形成するキャ
ビティ５内にはゲート６を介して溶融樹脂が注入され
る。そしてこの金型３のゲート６には、不図示の射出機
に連なるスプル７が連通される。

【０００８】キャビティ５の形状は、例えば図４Ａに示
すような成形過程途中の樹脂Ｗの形状に合せた形状に形
成されており、薄肉平板部Ｗｏに対応する薄肉キャビテ
ィ部８（図１、図２）と、突出部Ｗｒに対応するランナ
溝部９（図１、図２）を備えている。

【０００９】そしてランナ溝部９は一端側が前記ゲート
６に直接連通し、他端側が溶融樹脂の充填末端側に向け
て延出している。

【００１０】又、例えば前記薄肉平板部Ｗｏの厚み、す
なわち薄肉キャビティ部８の厚みは約２ｍｍ程度であ
り、突出部Ｗｒの高さ、すなわちランナ溝部９の深さは
約２ｍｍから５ｍｍ程度、幅約１．５ｍｍ程度である。

【００１１】押圧機構４は固定板１１と、この固定板１
１と下型３間に取り付けられた押出板ガイド１２と、こ
の押出板ガイド１２によって案内されて上下動可能な３
枚の第１、第２、第３押出板１３、１４、１５を備えて
いる。

【００１２】そして第１押出板１３には、圧縮ロッド１
６を挿通せしめる挿通孔１３ａとリターンピン１７を設
けているが、その細部について説明する。

【００１３】図２に示す圧縮ロッド１６は、第１押出板
１３に設けた挿通孔１３ａを摺動自在に貫き、その上端
にはスライドコア１８を取り付けている。そしてこのス
ライドコア１８は前記ランナ溝部９の形状に合せて形成
され、該ランナ溝部９内に入り込んで中を摺動自在に上
下動出来るようにしている。

【００１４】又、圧縮ロッド１６の下端側には大径部１
６ａが設けられており、一方、前記挿通孔１３ａにはこ
の大径部１６ａと略同径の大径孔部１３ｂが設けられて
いる。

【００１５】そして大径孔部１３ｂの上下方向の深さ
は、大径部１６ａの高さ方向の厚みより大きく形成され
ており、このため大径部１６ａの下面が第１押出板１３
の下面と面一になった際、大径孔部１３ｂ内に上下間隔
ｓの遊動空間部が形成されるようにしている。そしてこ
の遊動空間部の間隔ｓは、概略、図４に示す突出部Ｗｒ
の高さ、すなわちランナ溝部９の深さに一致させてい
る。

【００１６】一方、リターンピン１７は、その下端が第
１押出板１３に固着されており、下型３と第１押出板１
３の間の中間部にリターンスプリング２０を巻装せしめ
ている。そして後述するように、このリターンスプリン
グ２０は押出板１３、１４復帰用のものである。

【００１７】又、前記スライドコア１８には、コア引戻
しバー２１を設けている。すなわちこのコア引戻しバー
２１は、スライドコア１８の復帰用のものであり、下型
３に対して摺動自在とされるとともに下端延出部が下型
３外に突出して、この突出部に引戻しスプリング２２を
設けている。

【００１８】ところで第２押出板１４は、以上のような
第１押出板１３の下方に設けられているが、第１押出板
１３の挿通孔１３ａの位置に対応して貫通孔１４ａを備
えている。そしてこの貫通孔１４ａ内を、以下に述べる
第３押出板１５の押出しブロック１５ａが挿通してい
る。

【００１９】第３押出板１５は最下方の押出板であり、
上記のように上面に押出しブロック１５ａを備え、この
押出しブロック１５ａによって前記圧縮ロッド１６の大
径部１６ａ下面に当接可能にしている。すなわち、この
押出しブロック１５ａの高さは第２押出板１４の板厚よ
り大きくし、この押出しブロック１５ａの高さと第２押
出板１４の板厚の差は、略々第１押出板１３の大径孔部
１３ｂの遊動空間部の間隔ｓに一致させている。

【００２０】そして固定板１１には図１に示すようなノ
ックアウト孔１１ａを設けており、このノックアウト孔
１１ａを通して下方からエジェクタロッド２３が昇降動
する。

【００２１】以上のような構成による射出成形型１にお
いて、不図示の射出ノズルからゲート６を介してキャビ
ティ５内に溶融樹脂を射出する。すると溶融樹脂はラン
ナ溝部９を通して薄肉キャビティ部８内に充填されるこ
ととなり、ランナ溝部９によって流動性が向上している
ため充填が極めて円滑となり、且つ均一に充填される。

【００２２】充填が終えると、例えば油圧駆動によって
エジェクタロッド２３を所定ストローク前進させてラン
ナ溝部９内の溶融樹脂を加圧する。すなわち、エジェク
タロッド２３によって第３押出板１５を、例えば遊動空
間部の間隔ｓ程度のストローク分押し込むことによっ
て、図３に示すように、第１押出板１３の位置を元の位
置に保ったままキャビティ内を加圧することが出来る。

【００２３】そして本考案では、スライドコア１８の上
面である先端面１８ａをランナ溝部９の付根部９ａの位
置、つまり薄肉キャビティ部８と面一になる位置まで押
し込んで成形品に突出部を形成しないようにする。即
ち、キャビティ８の底面と上動したスライドコア１８の
上面である先端面１８ａとが面一となるようにし、キャ
ビティ８内にランナ溝部９内の溶融樹脂の全てを押込
み、キャビティ８で得られる樹脂成形品である薄肉樹脂
平板の底面に、ランナ溝部９による突出部を形成しない
ようにする。

【００２４】この状態で冷却固化を待つが、内部圧力の
増加によってヒケ等の成形不良が抑制される。そして凝
固が完了すると型開きして成形品を取り出す。つまり、
エジェクタロッド２３を更に前進させ、第１押出板１３
を上昇させて圧縮ロッド１６、スライドコア１８を前進
させて成形品を突出す。

【００２５】尚、以上のようなランナ溝部９は、例えば
製品の大きさ、形状等によって複数設けるようにしても
よく、又、この複数のランナ溝部９を交差させて図４Ｂ
に示すような交差状の突出部Ｗｒを形成するようにして
もよい。

【００２６】次に、押圧機構の形態のみを変えた本考案
の第２実施例について図５及至図７に基づき説明する。
図５から図７は本押圧機構の作動を示す作用図であり、
図５は射出前、図６は射出時、図７は最終成形時の状態
図である。

【００２７】本形態の押圧機構３１は、固定板１１に取
り付けられた押圧源としての押圧シリンダ３２を備えて
おり、この押圧シリンダ３２には、該シリンダ３２内を
摺動自在なピストン３３と、このピストン３３に連結す
るロッド３４が設けられている。

【００２８】そして、このロッド３４は継手３５を介し
て圧縮ロッド１６に連結されており、この圧縮ロッド１
６の延出端部にスライドコア１８が取り付けられてい
る。そして、このスライドコア１８は第１実施例の場合
と同じくランナ溝部９内で摺動自在とされている。

【００２９】ところで、押圧シリンダ３２には、図５に
示すような一対の加圧エア給排ポート３２ａ、３２ｂが
設けられ、ピストン３３を一定圧Ｐoで付勢している。
つまり、この付勢方向はスライドコア１８が薄肉キャビ
ティ部８に向けて進む方向であり、薄肉キャビティ部８
を押圧出来る方向である。

【００３０】又、下型３の下面には位置決め手段として
のストッパ部材３６が取り付けられている。そして、前
記圧縮ロッド１６は、このストッパ部材３６を摺動自在
に貫いており、このストッパ部材３６の下面に前記継手
３５の上面が当接することで、スライドコア１８の押圧
側への移動量を規制する。

【００３１】又このストッパ部材３６下面に前記継手３
５の上面が当接した時点で、スライドコア１８の先端面
１８ａがランナ溝部９の付根部９ａに臨むようにし、つ
まり、押圧側に付勢されるスライドコア１８によって常
時ランナ溝部９が塞がれるようにしている。

【００３２】ところで、前記押圧シリンダ３２に供給さ
れる加圧エアの圧力Ｐoと、射出された樹脂のキャビテ
ィ５内の圧力との関係は図８の通りである。

【００３３】すなわち、射出された溶融樹脂のキャビテ
ィ５内における圧力は、当初急カーブで上昇し、最大ピ
ークに達した後凝固が進行するにつれて減衰してゆく。
そして押圧シリンダ３２の設定圧Ｐoは最大圧力Ｐ1より
小さく、しかも溶融樹脂の凝固が完了する前の段階で樹
脂の流動性が残っている状態での圧力としている。

【００３４】従ってキャビティ５内の樹脂圧の時間的変
化の曲線は、キャビティ５内の樹脂圧が設定圧Ｐoに達
する前の段階のステージＡ、キャビティ５内の樹脂圧が
設定圧Ｐoより高くなるステージＢ、再びキャビティ５
内の樹脂圧が設定圧Ｐoより低くなるステージＣの三態
様に区分される。

【００３５】以上のような押圧機構３１を備えた射出成
形型の作用について説明する。

【００３６】溶融樹脂を射出する前の段階では、図５に
示すように、スライドコア１８は押圧シリンダ３２の設
定圧Ｐoによって継手３５がストッパ部材３６に当接す
る位置まで押されており、その先端面１８ａをランナ溝
部９の付根部９ａに臨ませている。つまり、スライドコ
ア１８によってランナ溝部９を塞いだ状態にしている。

【００３７】次いで、溶融樹脂がゲート６を介してキャ
ビティ５内に射出されると、溶融樹脂は当初のステージ
Ａのうちはキャビティ末端に向けて薄肉キャビティ８内
を流動する。そして、樹脂圧が押圧シリンダ３２の設定
圧Ｐoを越えてステージＢに達すると、スライドコア１
８は樹脂圧によってランナ溝部９内を摺動して後退し、
それ以降に供給される溶融樹脂はこのランナ溝部９を介
して充填される（図６）。従ってランナ溝部９内には熱
い溶融樹脂が充填完了まで供給され続けられることにな
る。

【００３８】この際、射出充填される樹脂量は一定値に
なるよう制御されているが、例えば温度条件、ペレット
等の材料との関係、射出時間等によって僅かながら変化
することがあり、このような場合に事前に一定の深さの
ランナ溝部９をキャビティ内に設定しておくと、各ショ
ットごとに樹脂の流れが微妙に変化しやすくなることが
あるともいわれており、かかる点で本案のように当初ラ
ンナ溝部９を塞いでおけば問題とならない。

【００３９】又、ランナ溝部９を塞いでおくことで、予
め一定の深さのランナ溝部９をキャビティ内に設定する
ことに較べてキャビティ５内のエア含有量（樹脂充填時
のエア排出量）が少なくなり、エア排出不良に起因する
例えば表面状態の悪化、強度の低下、寸法精度の狂い等
の不具合を抑制することも出来る。

【００４０】こうしてキャビティ５内に充填された樹脂
が凝固し始め、圧力が設定圧Ｐoより下がってステージ
Ｃに至るとスライドコア１８は復元を始め、薄肉キャビ
ティ８を加圧しつつ前進する。そして最終的に元の状態
まで戻るとストッパ部材３６によって停止する（図
７）。

【００４１】この間、キャビティ５内の樹脂圧は図８の
破線で示すように最大圧力が低下して、ステージＢ以降
概略設定圧Ｐoに近い均一な加圧力を受け、低圧成形が
可能となる。

【００４２】尚、本実施例のように押圧手段を加圧エア
とすることで、例えば加圧力の調整、変更が容易に行え
る。

【００４３】

【考案の効果】以上のように、本考案の射出成形型は、
金型のキャビティの底部に設けられ、該金型のキャビテ
ィ内と連通し、且つ該金型のゲート部に直接連通し、該
キャビティの充填端末まで設けられたランナ溝部と、ラ
ンナ溝部内に上下動可能に嵌合され、前記キャビティ内
の溶融樹脂を加圧する先端面を備え、キャビティ、及び
ランナ溝部内への溶融樹脂充填後に、ランナ溝部内の樹
脂を、キャビティ内に押出すようにキャビティの底部と
先端面とが同レベルとなるように上動する押圧手段とで
構成したので、薄肉樹脂平板を突出部を表面に形成する
ことなく成形することができる。又本考案は、ランナ溝
部に押圧手段は、樹脂の充填後にキャビティの底部と面
一となるように溶融樹脂をキャビティ内に押込み、キャ
ビティ内の樹脂を均一に加圧し、残留応力に差が生じな
いように加圧することができ、薄肉平板状の樹脂成形品
に生じ易い変形、ソリ等を防止し、以上を低圧の充填圧
で行える。従って本考案は、ランナ溝部をゲートからキ
ャビティの末端部まで形成することで、成形品が薄肉の
平板であっても低圧の樹脂充填圧で効率良く、確実に充
填することができ、低圧で樹脂を充填しつつ、ヒケ等を
抑制して変形、ソリ等の無い、又表面に突出部の無い、
品質、外観共に良好な薄肉樹脂平板を得ることができ
る。又射出成形機の射出圧をむやみに高める必要がない
ため、装置の小型化が可能となり、設備経費を安価に抑
えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の射出成形型の一例を示す
型全体の縦断面図

【図２】押圧機構の作動を示す作用図であり、加圧前の
状態図

【図３】押圧機構の作動を示す作用図であり、加圧後の
状態図

【図４】加圧する前の段階の樹脂形状を示す斜視図で、
Ａはランナ溝部を１本としたもの、Ｂはランナ溝部を複
数としたもの

【図５】本考案の第２実施例の射出成形型の押圧機構の
作動を示す作用図であり、射出前の状態図

【図６】同押圧機構の作動を示す作用図であり、射出時
の状態図

【図７】同押圧機構の作動を示す作用図であり、最終成
形時の状態図

【図８】樹脂圧の時間的変化を示すグラフ

【符号の説明】

１ 射出成形型 ４、３１ 押圧機構 ５ キャビティ ６ ゲート ８ 薄肉キャビティ部 ９ ランナ溝部 ９ａ 付根部 １６ 圧縮ロッド １８ スライドコア １８ａ 先端面 ３２ 押圧シリンダ ３６ ストッパ部材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティの底部に設けられ、該
   金型のキャビティ内と連通し、且つ該金型のゲート部に
   直接連通し、該キャビティの充填端末まで設けられたラ
   ンナ溝部と、 前記ランナ溝部内に上下動可能に嵌合され、前記キャビ
   ティ内の溶融樹脂を加圧する先端面を備え、キャビテ
   ィ、及びランナ溝部内への溶融樹脂充填後に、ランナ溝
   部内の樹脂を、キャビティ内に押出すようにキャビティ
   の底部と先端面とが同レベルとなるように上動する押圧
   手段と、 からなることを特徴とする薄肉樹脂平板の射出成形型。