JP2602894B2 - プラスチック成形用押出ピン - Google Patents
プラスチック成形用押出ピンInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/40—Removing or ejecting moulded articles
- B29C45/4005—Ejector constructions; Ejector operating mechanisms
- B29C45/401—Ejector pin constructions or mountings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金型を用いて成形されるプラスチック製品
を金型から押出離型するために用いられるプラスチック
成形用押出ピンに関し、特に引張強度、靭性、耐摩耗性
を共に向上させたものである。
を金型から押出離型するために用いられるプラスチック
成形用押出ピンに関し、特に引張強度、靭性、耐摩耗性
を共に向上させたものである。
金型からプラスチックの被成形物を離型するために用
いられる押出ピンは、一般に真直な長い軸部、該軸部よ
り大径の短い頭部からなる形状である。この押出ピンは
1mmから5mm径等比較的細いものであるため、折損に対す
る抵抗性を有することが必要であり、プラスチックとの
接触や金型との摺動に対する摩耗に耐えるものでなけれ
ばならない。したがって、押出ピンに要求される特性と
しては、（１）引張強度が大きいこと、（２）靭性に優
れること、（３）耐摩耗性が良好であることが重要であ
る。
いられる押出ピンは、一般に真直な長い軸部、該軸部よ
り大径の短い頭部からなる形状である。この押出ピンは
1mmから5mm径等比較的細いものであるため、折損に対す
る抵抗性を有することが必要であり、プラスチックとの
接触や金型との摺動に対する摩耗に耐えるものでなけれ
ばならない。したがって、押出ピンに要求される特性と
しては、（１）引張強度が大きいこと、（２）靭性に優
れること、（３）耐摩耗性が良好であることが重要であ
る。
現状、押出ピンの素材としては、SKS31クラスまたはS
KD61相当材が主として使用されているが、これらは上記
要求（２）の靭性についてはほぼ満たしているが、
（１）の引張強度と（３）の耐摩耗性については十分満
足できるものであるとは言えない。
KD61相当材が主として使用されているが、これらは上記
要求（２）の靭性についてはほぼ満たしているが、
（１）の引張強度と（３）の耐摩耗性については十分満
足できるものであるとは言えない。
この耐摩耗性を改善する目的で、C:0.85％、Cr:4％、
Mo:8％、W:6％、V:2％を含有するSKH51や、特公昭63−9
581に開示されるような粉末高速度鋼が提案されてい
る。一方、SKD61の表面に窒化処理を施して耐摩耗性を
改善した押出ピンも実用化されている。
Mo:8％、W:6％、V:2％を含有するSKH51や、特公昭63−9
581に開示されるような粉末高速度鋼が提案されてい
る。一方、SKD61の表面に窒化処理を施して耐摩耗性を
改善した押出ピンも実用化されている。
しかし、前述の高速度鋼の押出ピンは、Cr、Mo、Ｗ、
Coのような高価な合金が含有されており、コスト的に問
題がある。また一般に高速度鋼は組織的にマルテンサイ
ト基地にM6CやMC炭化物が多量に分散して、その硬さと
耐摩耗性を発揮しているものであるが、本発明の利用分
野であるプラスチック成形の押出ピンのようにピンの長
手方向に大きな力の加わる用途には、逆にこれらの炭化
物の脆さの原因となり、靭性の面で必ずしも十分とは言
えず、使用中に無理な力が加わると折損してしまうとい
う問題が残されている。
Coのような高価な合金が含有されており、コスト的に問
題がある。また一般に高速度鋼は組織的にマルテンサイ
ト基地にM6CやMC炭化物が多量に分散して、その硬さと
耐摩耗性を発揮しているものであるが、本発明の利用分
野であるプラスチック成形の押出ピンのようにピンの長
手方向に大きな力の加わる用途には、逆にこれらの炭化
物の脆さの原因となり、靭性の面で必ずしも十分とは言
えず、使用中に無理な力が加わると折損してしまうとい
う問題が残されている。
一方、SKD61の表面に窒化処理を施した押出ピンは、
前記の要求特性のうち（２）、（３）は一応満足してい
るが、内部硬度HRC40〜45と低いために、引張強度が低
いこと、および表面の窒化層が剥離すると、急激にかじ
りが生じやすいという問題があった。
前記の要求特性のうち（２）、（３）は一応満足してい
るが、内部硬度HRC40〜45と低いために、引張強度が低
いこと、および表面の窒化層が剥離すると、急激にかじ
りが生じやすいという問題があった。
本発明はこうした事情を考慮してなされたものであっ
て、上記要求特性である引張強度と耐摩耗性および靭性
を共に向上させたプラスチック成形用押出ピンを提供す
るものである。
て、上記要求特性である引張強度と耐摩耗性および靭性
を共に向上させたプラスチック成形用押出ピンを提供す
るものである。
本発明は、重量％でC:0.7〜1.0％、Si:1.0％以下、M
n:1.2を越え2.2％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種
または２種を（Mo＋1/2W）で1.0〜1.8％含有し、残部が
Feおよび不純物からなる鋼の表面に窒化処理を施したこ
とを特徴とするプラスチック成形用押出ピン、および重
量％でC:0.7〜1.0％、Si:1.0％以下、Mn:1.2を越え2.2
％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種または２種を（M
o＋1/2W）で1.0〜1.8％、およびＶを0.5％以下含有し、
残部がFeおよび不純物からなる鋼の表面に窒化処理を施
したことを特徴とするプラスチック成形用押出ピンであ
る。
n:1.2を越え2.2％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種
または２種を（Mo＋1/2W）で1.0〜1.8％含有し、残部が
Feおよび不純物からなる鋼の表面に窒化処理を施したこ
とを特徴とするプラスチック成形用押出ピン、および重
量％でC:0.7〜1.0％、Si:1.0％以下、Mn:1.2を越え2.2
％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種または２種を（M
o＋1/2W）で1.0〜1.8％、およびＶを0.5％以下含有し、
残部がFeおよび不純物からなる鋼の表面に窒化処理を施
したことを特徴とするプラスチック成形用押出ピンであ
る。
本発明は、低コストの素材でありながら、プラスチッ
ク成形用押出ピンの特性のうち、引張強度、靭性、耐摩
耗性を共に向上させ、３つの特性を兼ね備えたところに
最大の特徴を有するものである。以下、本発明に用いら
れる鋼の各成分の組成範囲の限定理由を説明する。
ク成形用押出ピンの特性のうち、引張強度、靭性、耐摩
耗性を共に向上させ、３つの特性を兼ね備えたところに
最大の特徴を有するものである。以下、本発明に用いら
れる鋼の各成分の組成範囲の限定理由を説明する。
Ｃはその一部がマトリックスに溶け込み基地の硬さを
向上させて引張強度を大とし、またCr、Moと炭化物を形
成し硬さを向上させるために添加するが、0.7％未満で
はその効果が十分でなく、1.0％を越えると靭性を低下
させるので0.7〜1.0％とした。
向上させて引張強度を大とし、またCr、Moと炭化物を形
成し硬さを向上させるために添加するが、0.7％未満で
はその効果が十分でなく、1.0％を越えると靭性を低下
させるので0.7〜1.0％とした。
Siは、鋼を溶製するときの脱酸の目的と耐酸化性向上
のため添加するが、多すぎると熱伝導性を低下させるの
で1.0％以下とした。
のため添加するが、多すぎると熱伝導性を低下させるの
で1.0％以下とした。
従来のプラスチック用鋼のように比較的高Cr、高Mo鋼
に代わってMnは、本発明では特に重要な元素である。Mn
は焼入性を向上させるという一般的な目的以外に、本発
明では次のような作用を有するため、従来の同系統の鋼
に比較して高Mnの範囲で添加する点に特徴がある。すな
わち、本発明のプラスチック成形用押出ピンの熱処理
は、焼入温度を800℃ないし900℃とする必要があり、し
かも硬さをHRC59以上とするために低温（例えば150℃〜
200℃）の焼もどしが必要である。この焼もどし硬さと
引張強さを共に向上させるために、Mnを1.2％を越えて
添加することが良いことがわかった。しかし、2.2％を
越えると被加工性が劣化するので、Mnの範囲を1.2％を
越え2.2％までとする。
に代わってMnは、本発明では特に重要な元素である。Mn
は焼入性を向上させるという一般的な目的以外に、本発
明では次のような作用を有するため、従来の同系統の鋼
に比較して高Mnの範囲で添加する点に特徴がある。すな
わち、本発明のプラスチック成形用押出ピンの熱処理
は、焼入温度を800℃ないし900℃とする必要があり、し
かも硬さをHRC59以上とするために低温（例えば150℃〜
200℃）の焼もどしが必要である。この焼もどし硬さと
引張強さを共に向上させるために、Mnを1.2％を越えて
添加することが良いことがわかった。しかし、2.2％を
越えると被加工性が劣化するので、Mnの範囲を1.2％を
越え2.2％までとする。
CrはＣと炭化物を形成することにより、耐摩耗性を向
上させ、さらに十分な表面の窒化硬さを得るために、0.
8％以上含有させるが、1.2％を越えると逆に被加工性と
靭性を低下させるので0.8〜1.2％とする。
上させ、さらに十分な表面の窒化硬さを得るために、0.
8％以上含有させるが、1.2％を越えると逆に被加工性と
靭性を低下させるので0.8〜1.2％とする。
MoとＷは、単独または複合で添加することができ、硬
さを向上させるために（Mo＋1/2W）で1.0％以上含有さ
せるが、この値が1.8％を越えると逆に靭性を低下させ
るので1.0〜1.8％とする。
さを向上させるために（Mo＋1/2W）で1.0％以上含有さ
せるが、この値が1.8％を越えると逆に靭性を低下させ
るので1.0〜1.8％とする。
Ｖは、さらに耐摩耗性を向上させたい場合に添加する
と効果がある。しかし0.5％を越えると靭性が劣化して
くるので、その量を0.5％以下とする。
と効果がある。しかし0.5％を越えると靭性が劣化して
くるので、その量を0.5％以下とする。
また靭性を低下させるような不純物元素は、それぞれ
P:0.025％以下、S:0.01％以下、Ni:0.20％以下とするこ
とが望ましい。
P:0.025％以下、S:0.01％以下、Ni:0.20％以下とするこ
とが望ましい。
こうして得られた本発明に用いられる鋼は、従来プラ
スチック成形用押出ピン素材として使用していた工具鋼
より、引張強さ、靭性が優れている。
スチック成形用押出ピン素材として使用していた工具鋼
より、引張強さ、靭性が優れている。
しかも押出ピンの内部を硬さHRC59以上にすることが
できる上に、表面に窒化処理を施して、表面の硬さを一
段と向上させるので、耐摩耗性に優れていることはもち
ろん、たとえ表面の窒化層が剥離しても、十分な耐摩耗
性を維持することができるのである。
できる上に、表面に窒化処理を施して、表面の硬さを一
段と向上させるので、耐摩耗性に優れていることはもち
ろん、たとえ表面の窒化層が剥離しても、十分な耐摩耗
性を維持することができるのである。
本発明の押出ピンは、さらに表面に窒化処理を施して
いることが特徴である。表面の硬い窒化層のために、金
型との摺動による摩耗が大幅に低減でき、最近のガラス
繊維強化型プラスチックのように耐摩耗性や耐焼付性を
要求される用途に対しても、十分な性能を発揮できる。
そして本発明に使用される鋼は、窒化処理に必要な最適
な化学成分であり、しかも基地がHRC59以上と高いた
め、窒化層を支えるのに十分な強さであり、窒化層の剥
離が生じても急激な摩耗を避けられるように設計されて
いる。窒化処理は、通常のガス窒化、ガス軟窒化、イオ
ン窒化などが適用できる。押出ピンは細長い形状のため
に、特に起損の原因となる因子は排除する必要があり、
特に窒化処理においては、最表層部に生じやすい白色脆
化層の発生防止または除去に努めなければならない。こ
の点からは、ガス軟窒化またはイオン窒化がより望まし
い。
いることが特徴である。表面の硬い窒化層のために、金
型との摺動による摩耗が大幅に低減でき、最近のガラス
繊維強化型プラスチックのように耐摩耗性や耐焼付性を
要求される用途に対しても、十分な性能を発揮できる。
そして本発明に使用される鋼は、窒化処理に必要な最適
な化学成分であり、しかも基地がHRC59以上と高いた
め、窒化層を支えるのに十分な強さであり、窒化層の剥
離が生じても急激な摩耗を避けられるように設計されて
いる。窒化処理は、通常のガス窒化、ガス軟窒化、イオ
ン窒化などが適用できる。押出ピンは細長い形状のため
に、特に起損の原因となる因子は排除する必要があり、
特に窒化処理においては、最表層部に生じやすい白色脆
化層の発生防止または除去に努めなければならない。こ
の点からは、ガス軟窒化またはイオン窒化がより望まし
い。
実施例１ 以下、本発明の実施例を比較例と共に説明する。第１
表に示す化学成分の鋼を溶製し、鋼塊とした後、鍛錬比
13の鋼材に鍛伸した。この鋼材から焼入焼もどし硬さ比
較用の試験片、摩耗試験片、シャルピー衝撃試験片およ
び引張試験片を各試料番号ごとに採取し、試験を行なっ
た。第１表のうち、試料番号１〜12が本発明に係る押出
ピンの実施例であり、試料番号13、14、15および16はそ
れぞれSKD61、SKS31、SKD11、およびSKH51に相当する鋼
から製造した押出ピンである。
表に示す化学成分の鋼を溶製し、鋼塊とした後、鍛錬比
13の鋼材に鍛伸した。この鋼材から焼入焼もどし硬さ比
較用の試験片、摩耗試験片、シャルピー衝撃試験片およ
び引張試験片を各試料番号ごとに採取し、試験を行なっ
た。第１表のうち、試料番号１〜12が本発明に係る押出
ピンの実施例であり、試料番号13、14、15および16はそ
れぞれSKD61、SKS31、SKD11、およびSKH51に相当する鋼
から製造した押出ピンである。
第１表の鋼について試験評価を行なった結果を第２表
に示す。
に示す。
なお、各試験方法は次のとおりである。
摩耗試験:SCM420焼なまし材を相手材として大越式摩耗
試験による比摩耗量（mm3/mm/mm2）を求めた。摩擦速度
は2.0m/secである。
試験による比摩耗量（mm3/mm/mm2）を求めた。摩擦速度
は2.0m/secである。
靭性試験:10Rノッチのシャルピー衝撃試験を行なった。
硬さ試験：ロックウェルＣスケールで測定した。
引張強さ：引張試験を行ない、引張強さ（kgf/mm2）を
求めた。
求めた。
従来鋼で製造された試料番号13は引張強さが相対的に
低く、摩耗量も最も大きい。試料番号14のものも同様の
傾向にある。試料番号15、16のものは摩耗量は少ないも
のの衝撃値が相対的にかなり低い、これ等に対して、本
発明の押出ピンの素材である試料番号１ないし12は耐摩
耗性、靭性、引張強さともバランスがとれて、これらの
値が優れていることがわかる。
低く、摩耗量も最も大きい。試料番号14のものも同様の
傾向にある。試料番号15、16のものは摩耗量は少ないも
のの衝撃値が相対的にかなり低い、これ等に対して、本
発明の押出ピンの素材である試料番号１ないし12は耐摩
耗性、靭性、引張強さともバランスがとれて、これらの
値が優れていることがわかる。
実施例２ 実施例１で試験を行なった残りの鋼材を使用して、引
抜法により素材を製造し、センタレスグラインダで2.0m
mφの押出ピンを得た。これをガス軟窒化により、窒化
処理を施し、ガラス繊維強化型プラスチック成形の押出
ピンとして使用した。それぞれの試料番号の寿命を第２
表の最右欄に示す。
抜法により素材を製造し、センタレスグラインダで2.0m
mφの押出ピンを得た。これをガス軟窒化により、窒化
処理を施し、ガラス繊維強化型プラスチック成形の押出
ピンとして使用した。それぞれの試料番号の寿命を第２
表の最右欄に示す。
従来の鋼から製造した試料番号13の押出ピンは摩耗
で、試料番号14ないし16の押出ピンは折損で寿命に至っ
た。寿命をショット数はせいぜい23000ショットであ
る。これらに対して、本発明の押出ピンは少なくとも38
200ショット以上の長寿命化を図ることができる。
で、試料番号14ないし16の押出ピンは折損で寿命に至っ
た。寿命をショット数はせいぜい23000ショットであ
る。これらに対して、本発明の押出ピンは少なくとも38
200ショット以上の長寿命化を図ることができる。
本発明によれば、以下の如き優れた効果が発揮でき
る。
る。
（１） 本発明のプラスチック成形用押出ピンは、化学
成分的に比較的低コストにできるにもかかわらず、硬さ
をHRC59以上とし、耐摩耗性を更に向上させ、かつ引張
強さと靭性をも向上させることができる。
成分的に比較的低コストにできるにもかかわらず、硬さ
をHRC59以上とし、耐摩耗性を更に向上させ、かつ引張
強さと靭性をも向上させることができる。
（２） 本発明のプラスチック成形用押出ピンの表面に
は、窒化処理を施しているので、更に耐摩耗性が向上し
ており、ガラス繊維強化型プラスチックのような過酷な
条件のプラスチック成形にも安定して長期感使用するこ
とができる。
は、窒化処理を施しているので、更に耐摩耗性が向上し
ており、ガラス繊維強化型プラスチックのような過酷な
条件のプラスチック成形にも安定して長期感使用するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/38 Ｃ２２Ｃ 38/38
Claims (2)
- 【請求項１】重量％でC:0.7〜1.0％、Si:1.0％以下、M
n:1.2を越え2.2％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種
または２種を（Mo＋1/2W）で1.0〜1.8％含有し、残部が
Feおよび不純物からなる鋼の表面に窒化処理を施したこ
とを特徴とするプラスチック成形用押出ピン。 - 【請求項２】重量％でC:0.7〜1.0％、Si:1.0％以下、M
n:1.2を越え2.2％以下、Cr:0.8〜1.2％、MoとＷの１種
または２種を（Mo＋1/2W）で1.0〜1.8％、およびＶを0.
5％以下含有し、残部がFeおよび不純物からなる鋼の表
面に窒化処理を施したことを特徴とするプラスチック成
形用押出ピン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891288A JP2602894B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック成形用押出ピン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891288A JP2602894B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック成形用押出ピン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269514A JPH01269514A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2602894B2 true JP2602894B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=14232340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9891288A Expired - Lifetime JP2602894B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | プラスチック成形用押出ピン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602894B2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP9891288A patent/JP2602894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01269514A (ja) | 1989-10-27 |
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