JP2557805Y2 - 冷却機能付き金型構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はプラスチック射出成形用
金型の金型構造、詳しくは冷却水管の配置構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック部材を射出成形する際は、
熱可塑性樹脂片を熔融するために２００℃程度の高温で
成形加工するのが一般的である。このため成形された製
品は加工直後は高温であるが、外気によってしだいに冷
却されてきて、金型より取り出されるときには８０〜１
００℃程度になるものである。従ってプラスチック成形
品は、冷却されるときの熱収縮により変形し、この変形
に伴い寸法の変化が生じる。

【０００３】以下従来の技術を図面を用いて説明する。
図３は従来の金型構造を示す断面図で、可動側金型の要
部を示している。４０は可動側金型であり、４１は可動
側受板、４２は中央に可動側キャビティを形成した可動
側型板である。４３は可動側キャビティ受板で、可動側
キャビティ受板４３には製品形状に応じて第一突起部４
３ａや第二突起部４３ｂが形成されており、エジェクタ
ピン４３ｃが摺動するように配設され、また中心には４
４の中心ピンが植え込まれている。４５は外周コアであ
り、前述の第一突起部４３ａや第二突起部４３ｂと共に
パイプ状製品である後述のローラーを成形するときの可
動側キャビティを形成している。４６ａは成形時点での
ローラーを表す。可動側型板４２には成形直後のローラ
ー４６ａを冷却するための冷却水管４２ａが設けられて
いる。

【０００４】図４は従来のローラーの形状を示す断面図
である。図４において、４６は最終的に完成したローラ
ーであり、４６ｂは中心穴、４６ｃは内リング、４６ｄ
は外リング、４６ｅは内リング４６ｃと外リング４６ｄ
とをつなぐ役目を持っているリム部である。４６ｆ、４
６ｇは外リング４６ｄの長手方向の端部であり、４６ｈ
は長手方向の中央部である。ところで、このローラー４
６は磁気テープなどを巻き付けるのに用いられる。

【０００５】以上の構成の射出成形金型を閉じて、図示
しない固定側金型のゲートより樹脂をキャビティ内に流
し込んで、点々のハッチングで図示したローラー４６ａ
を成形する。成形直後のローラー４６ａの外リング４６
ｄの外周の形状は、外周コア４５の内周に添ってきれい
な円筒度を成している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、成形後
にローラー４６ａを可動側金型４０より取り出すまでに
は製品の外周側で且つ長手方向端部より樹脂が冷やされ
てゆき、冷えたところより固まっていく。ところで熱可
塑性樹脂の場合は固まるまでは収縮する性質を有してい
るので、端部４６ｆ、４６ｇ側は早く温度が下がるため
外形寸法はあまり収縮しないうちに固まるのに対して、
長手方向の中央部４６ｈは温度の下がる速度が遅いため
収縮率が高くなり外形寸法が非常に細くなってしまう。

【０００７】これを改良するために図３の如く、可動側
型板４２に冷却水管４２ａを設けて少しでも早くパイプ
状製品４６ａの全体を冷却しようと試みているが、冷却
水管４２ａはローラー４６からの距離が遠いことなどか
ら冷却がまだまだ不十分であるため、結果的には多少の
寸法差はあってもやはり図４のような形状になってしま
っている。このような外形の長手方向の寸法変化はパイ
プ状製品に限るものではなく、断面がどのような形状で
あっても同様の事が言える。

【０００８】本考案は上記欠点を除去し、特にパイプ状
の製品に適用して形状精度の良い製品が得られるプラス
チック射出成形用金型の金型構造を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本考案の要旨は、可動側金型と固定側金型とでキャビ
ティを形成し、該キャビティ近傍に冷却水管を配設して
プラスチック部材を射出する金型の金型構造において、
前記可動側金型の前記キャビティを構成する受け板に前
記キャビティ内を横切る中心ピンを配設し、該中心ピン
内部に金型外に連通する貫通穴を形成したことを特徴と
する。

【００１０】最適な実施例としては、前記冷却水管は少
なくとも２巻以上の螺旋形状を有していると共に、前記
受け板を経由して外部に連通していることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】上記構成において、プラスチック部材を射出成
形する時に、あらかじめ冷却水管に冷却水を流して金型
を効率良く冷却しておくと同時に、射出したプラスチッ
ク部材を均一に冷却することができる。

【００１２】

【実施例】以下本考案の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本考案の実施例である射出成形用金型の要部
を示す断面図である。図において、１は固定側金型、２
は可動側金型で、２９は固定側金型１と可動側金型２と
の接触面であるパーティングライン（以下ＰＬと称す）
である。１１は固定側型板であり、固定側型板１１の中
央にキャビティを有し、該キャビティには外側よりゲー
トバックプレート１２が形成され、その内側に固定側キ
ャビティＡとしてのゲートプレート１３を有している。
ゲートプレート１３にはゲート穴１３ａ、製品の一部を
成形するための突起１３ｂ、及び中心部に形成されたエ
アー冷却用の空気穴１３ｃとを有している。ゲートバッ
クプレート１２にはゲートプレート１３の空気穴１３ｃ
より金型の外側へ続いている空気逃げ穴１２ａが形成さ
れている。

【００１３】次に可動側金型２には可動側型板２１と、
その下方に可動側受け板２２とを有し、更に可動側型板
２１には前述のゲートプレート１３に対応する位置に可
動側キャビティを形成する部材である外周コア２３と、
該外周コア２３の下に可動側キャビティ受け板２４とが
形成されている。外周コア２３は熱伝導の良い黄銅のよ
うな比較的柔らかい材質で出来ているため、成形時の繰
り返し加熱に対して耐えられるように、樹脂と接する部
分には合金工具鋼などで出来たキャビティ２５が形成さ
れている。

【００１４】又外周コア２３にはキャビティ２５に出来
るかぎり接近させたところに冷却水管２６が配設されて
いる。冷却水管２６の入口２６ａと出口２６ｂは可動側
受け板２２に形成されている。そして冷却水管２６は外
周コア２３の中において４巻程度の螺旋形状で出来てい
る。

【００１５】外周コア２３の冷却水管２６の両口と可動
側受け板２２の入口２６ａ及び出口２６ｂとを接続する
可動側キャビティ受け板２４のそれぞれの接続部の接触
面にはそれぞれにパッキン３０、パッキン３１が配設さ
れていて、冷却水の漏れを防止している。

【００１６】可動側キャビティ受け板２４には、製品が
成形される部分に製品のリム部３５ｅとリム部３５ｅ
（図２において説明）との間の空間を形成するための第
一突起２４ａや第二突起２４ｂが形成されており、又中
央部には中心ピン２７が、型閉じした時にキャビティ内
を横切って固定側金型１のゲートプレート１３に達する
ように植え込まれている。中心ピン２７には固定側金型
１の冷却用の空気穴１３ｃに連通する空気穴２７ａが貫
通して設けられており、更に可動側キャビティ受け板２
４に摺動可能に保持されたエジェクタピン２８が固定さ
れている。

【００１７】図２に図１で示す金型で成形されたローラ
ーを示す。図２（ａ）はその断面図であり、（ｂ）はそ
の上面図を示す。図において３５はローラーであり、中
央に中心穴３５ａを有している。３５ｂは中心穴３５ａ
を形成する内リング、３５ｃは外周３５ｄを形成する外
リング、３５ｅは内リング３５ｂと外リング３５ｃとを
連結するリム部である。

【００１８】以下に図１に示す金型で図２のローラー３
５を成形する成形方法を説明する。まず射出成形機に固
定された固定側金型１にＰＬ２９において合致するよう
に可動側金型２を合わせ型閉めをする。そしてゲート穴
１３ａより、固定側キャビティのゲートプレート１３と
可動側キャビティのキャビティ２５及び可動側キャビテ
ィ受け板２４とで形成されるキャビティ空間に、熔融さ
れた樹脂を流し込む。

【００１９】樹脂を流し込む際に、あらかじめ可動側受
け板２２側にある冷却水管２６の入口２６ａより可動側
キャビティ受け板２４を介して外周コア２３のキャビテ
ィ２５の極く近傍を螺旋状に回って再び可動側受け板２
２の冷却水管の出口２６ｂまで冷却水を流してやると同
時に、やはり可動側受け板２２側にあるエアー導入口２
７ｂより可動側キャビティ受け板２４を介して中心ピン
２７の空気穴２７ａへ向けて冷却エアーを送り込む。こ
のエアーは固定側金型１のゲートプレート１３の空気穴
１３ｃからゲートバックプレート１２の逃げ穴１２ａを
通って金型外へ抜ける。

【００２０】これによって金型内のローラー３５を内と
外の両方より、しかも長手方向の全面に渡って均一に且
つ急速に冷却することができ、このことによってローラ
ー３５の収縮を均一にする。この後金型を開いてエジェ
クタピン２８を用いてローラー３５を金型より取り出す
頃には、ローラー３５は常温近辺まで冷却されているた
め、図２に示すように外周３５ｄは変形や変寸をするこ
となく、円筒度の良い寸法に仕上がることになる。

【００２１】ここでキャビティを形成する部材である外
周コア２３の製法について説明する。図５は外周コア２
３の製法を示す断面図である。図５に示すように、まず
受け部材５０に螺旋状に４周ほど巻いた部分を有するパ
イプ５１を立てておく。次にこのパイプ５１と、更にＳ
ＫＤ材で出来たキャビティ２５を形成する部材である心
材５２とを共に台座５３に取り付けた上でヒーター５４
であらかじめ余備加熱された鋳型５５にセットし、この
鋳型５５に熔融したベリリュウム銅を流し込んでから冷
却して固める。更に必要部分５６を切り出してキャビテ
ィ２５と外形とを仕上げることにより、熱伝導率が高く
て冷却効果が大きい冷却水管２６がキャビティ２５の近
傍に形成された外周コア２３が得られる。

【００２２】この外周コア２３を可動側キャビティ受け
板２４と共に冷却水管２６の位置を合わせて水漏れを防
ぐためのパッキン３０、３１と共に可動側型板２１に組
み込むことによって可動側金型２を完成させる。

【００２３】

【考案の効果】以上述べたところから明らかなように、
製品を成形するキャビティを形成する部材の外周コアの
キャビティ近傍に冷却水管を配設し、更に冷却水管を螺
旋状に複数巻きで形成したので、プラスチック部品の外
周を均一に冷却することができ、その結果外周が変寸す
ることなく、形状の安定した精度の良いプラスチック成
形部品を達成するのに大きな効果をあげることが出来
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す成形金型の要部断面図
である。

【図２】図１に示す成形金型で成形されるローラーで
（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。

【図３】従来の成形金型の要部断面図である。

【図４】図３に示す成形金型で作られたローラーの断面
図である。

【図５】外周コアの製法を説明するための断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定側金型 ２ 可動側金型 １１ 固定側型板 １２ ゲートバックプレート １３ ゲートプレート １３ａ ゲート穴 ２１ 可動側型板 ２２ 可動側受け板 ２３ 外周コア ２４ 可動側キャビティ受け板 ２５ キャビティ ２６ 冷却水管 ２７ 中心ピン ２７ａ 空気穴 ３５ ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−22026（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10814（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−141953（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−164712（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動側金型と固定側金型とでキャビティ
   を形成し、該キャビティ近傍に冷却水管を配設してプラ
   スチック部材を射出する金型の金型構造において、前記
   可動側金型の前記キャビティを構成する受け板に前記キ
   ャビティ内を横切る中心ピンを配設し、該中心ピン内部
   に金型外に連通する貫通穴を形成したことを特徴とする
   冷却機能付き金型構造。
2. 【請求項２】 前記冷却水管は少なくとも２巻以上の螺
   旋形状を有していると共に、前記受け板を経由して外部
   に連通していることを特徴とする請求項１記載の冷却機
   能付き金型構造。