JP2966707B2 - 射出成形方法及び射出成形金型の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形技術に係り、
特に成形品のヒケやゲート痕等の傷の発生を防止すると
共に、成形品の離型を容易にする射出成形方法及び射出
成形金型の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、樹脂材料を金型内腔に射出し
て成形品を製造する射出成形として、図１０に示すよう
に、固定型５０に対して可動型５１を型締し、樹脂材料
をランナー５２からゲート５３を経た後、ゲートカット
ピン押し込み部５４を介してキャビティ５５内に射出す
ると共に、固化後にゲートカットピン５６をゲートカッ
トピン駆動用シリンダ（図示せず）によって昇降駆動す
る突き出し軸５７を固設した押上板５８を介してゲート
５３とキャビティ５５を分断（「ゲートカット」と称す
る）し、型開きして成形品を取り出す成形方法が一般に
行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の射出成形方法においては、ゲートカット後のキャビテ
ィ５５内の圧力が不足するため、成形品にヒケや反り等
の変形による不具合が発生するという問題を有してい
た。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みて創案されたも
のであり、熱可塑性樹脂の射出成形において、樹脂材料
を射出充填するゲートを固定型と可動型との間に形成し
たコアゲート型の金型内でゲートとワーク（キャビティ
内の樹脂材料）を分断し、ゲート痕を残さずに成形し、
成形品の外観品質を向上することができる射出成形方法
を提案すると共に、その方法を実施するための射出成形
金型を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る射出成形方法は、固定型と可動型との
接合面間に構成されるキャビティ、ランナー及びゲート
を備えた金型による射出成形方法において、樹脂材料を
前記ランナーから前記ゲートを経た後、ゲートカットピ
ン押し込み部を介して前記キャビティ内に射出し、前記
樹脂材料を前記キャビティ内に射出充填した直後に、ゲ
ートカットピンによって前記キャビティの外側にある樹
脂材料を該キャビティ内に押し込んでコンプレッション
圧力を増加させ、前記ゲートとワーク（キャビティ内の
樹脂材料）を切断し、その後、充填した樹脂材料を固化
させることを要旨とするものである。

【０００６】そして、上記射出成形方法に用いる金型
は、固定型と可動型との接合面間に構成されるキャビテ
ィと、該キャビティに連通するランナー及びゲートとを
備え、該キャビティの一端に構成したゲートカットピン
押し込み部を介して樹脂材料を前記キャビティ内に射出
する射出成形金型において、前記ゲートカットピン押し
込み部に、前記キャビティの壁面に対して交差する方向
に進退すると共に、先端が該キャビティの一部を構成し
てなるゲートカットピンを内挿し、前記ゲート閉止時に
前記ゲートカットピンにより前記ランナーの終端部にあ
る樹脂材料を前記キャビティ内に押し込むように構成し
たものである。

【０００７】また、上記ゲートカットピンは、キャビテ
ィの壁面と一致する位置まで進出する第一ストローク
と、該第一ストロークを越えて固化したワークをキャビ
ティから押し出す位置まで進出する第二ストロークを持
たせることにより、上記第一ストローク位置で樹脂材料
をカットした後、型開き時に固化したワークを第二スト
ローク位置まで離型することを従たる要旨とするもので
ある。

【０００８】

【作用】上記射出成形方法は、固定型と可動型との接合
面間に構成されるキャビティ、ランナー及びゲートを備
えた射出成形金型により樹脂材料を成形することができ
る。このような射出成形金型において、上記ゲートカッ
トピン押し込み部に、上記キャビティの壁面に対して交
差する方向に進退すると共に、先端が該キャビティの一
部を構成してなるゲートカットピンを内挿した構成にな
っているため、樹脂材料をキャビティ内に射出充填直後
にゲートカットすると、ゲートカットピンによってラン
ナーの終端部にあるキャビティ外側の樹脂材料がキャビ
ティ内に押し込まれるように作動する。

【０００９】この樹脂材料の押し込みによって、コンプ
レッション圧力を増加させると同時にゲートとワークを
切断し、その後、樹脂材料を固化させるようになること
から、金型内でゲートとワークを分断し、成形品にヒケ
や反り等の変形による不具合が発生することを抑制する
だけでなく、ゲート痕を残さず成形し、成形品の外観品
質の向上を図ることができる。なお、上記射出成形金型
は、樹脂材料を射出充填するゲートを固定型と可動型と
の接合面間に形成したコアゲート型であるため、例え
ば、サブマリンゲート方式の金型に比べて、その金型を
容易に製作することができる。更に、本発明に係る射出
成形金型は、サブマリンゲート方式の金型のようにゲー
トを引き抜くための温度調整、突き出し調整等の操作が
不要であるから、使用中におけるメンテナンスも容易に
行うことができ、故障も起きにくい。

【００１０】また、上記構成ではゲートカットピンに、
キャビティの壁面と一致する位置まで進出する第一スト
ロークと、該第一ストロークを越えて固化したワークを
キャビティから押し出す位置まで進出する第二ストロー
クを持たせたことにより、上記第一ストローク位置で樹
脂材料をカットした後、型開き時に固化したワークを第
二ストローク位置まで離型する兼用構造になり、ゲート
カット部に別に離型機構を構成する必要がなくなるため
金型の構造を簡単にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る射出成形方法を実施する
ための金型の構造原理を図面に従って説明する。 〔実施例１〕図１乃至図３は第一の実施例を示すもので
あり、割型方向とゲートカットピンの進退方向が平行に
なるコアゲート型のものであり、１は固定型、２は可動
型で、両型１，２によって構成されるキャビティ３は、
材料加圧抽出装置（図示せず）の出力ポートと連通する
ランナー４とゲート５を介して連通した構造になってい
る。

【００１２】また上記ゲート５は、キャビティ３の一端
に開口してゲートカットピン押し込み部６を構成してお
り、該ゲートカットピン押し込み部６を横断するように
ゲートカットピン７が進退するピン挿通孔８が穿設され
ている。このゲートカットピン７は油圧式のゲートカッ
トピン駆動用シリンダ９等の進退駆動機構によって、キ
ャビティ３の壁面と略直行するように所定のストローク
で変位し、ゲート５を開放又は閉止すると共に、該ゲー
トカットピン７の先端がキャビティ３の壁面と連続した
キャビティ端１０を構成しており、ゲート５の閉止時に
は該キャビティ端１０がキャビティ３の壁面と並ぶ摺動
ストロークを有している。

【００１３】上記のように構成した射出成形金型を使用
して成形品を得る場合には、固定型１と可動型２のパー
ティング部（矢印Ａ）の隙間が、溶融した樹脂材料が侵
入しない程度の隙間になるような若干弱い型締力と型締
位置を調節制御して材料加圧抽出装置から樹脂材料を金
型のキャビティ３内に射出する（図２参照）。この時、
キャビティ３内に抽出した樹脂材料の射出力、即ち内圧
により両型１，２間が若干開くように作用し（型締力＜
樹脂材料の内圧）、この開いた分だけ樹脂材料が余分に
キャビティ３内に充填される。而して、樹脂材料の射出
充填が完了した直後又は完了するまでに、ゲート５を横
断するように配置したゲートカットピン７をゲートカッ
トピン駆動用シリンダ９によりゲート５に向かって進出
させ、キャビティ３の外側にある樹脂材料を該キャビテ
ィ３内に押し込むように動作して樹脂材料の内圧を増加
しながらこれを閉止し、同時に材料加圧抽出装置からの
保圧がなくなり、ゲート５とワークＷを分断する。ま
た、同時にキャビティ端１０によってキャビティ３を完
全な密封空間とする（図３参照）。

【００１４】射出力（内圧）がなくなったワークＷが冷
却し、該冷却によってワークＷが収縮すると両型１，２
が閉じる（型締力＞樹脂材料の内圧）。即ち、ゲートカ
ットピン７の進出によってキャビティ３の外側にある樹
脂材料を該キャビティ３内に押し込むように動作し、そ
の結果コンプレッション圧力が付加されるようになるた
め、キャビティ３内への樹脂材料の充填が完全になり、
成形品のゲート部近傍の外観が美麗になると共に、全体
外観も向上して「ヒケ」等の不具合の発生を防止する。
また、射出力が消滅した時点で両型１，２の型締力を増
強するように動作させればワークＷ全体に圧力が掛かる
ため、材料内部の歪みが均一になり、「ヒケ」等の発生
が殆どなくなり、成形品の精度をより安定させることが
できる。

【００１５】即ち、上記金型による成形方法は、樹脂材
料をキャビティ３内に射出充填直後にゲートカットピン
７によって、該キャビティ３の外側にある樹脂材料をキ
ャビティ３内に押し込んでコンプレッション圧力を増加
させ、ゲート５とワークＷを切断し、その後、樹脂材料
を固化させるものである。そして、型締力を固定型１と
可動型２のパーティング部Ａに溶融した樹脂材料が流れ
込まない程度の隙間になるような型締力にして、本来必
要とされる型締力より若干弱い状態で一定に保つことに
より、また樹脂材料が完全に溶融している状態でゲート
カットをすることができるため、上記の如く成形品に歪
が残らないだけでなく、ヒケを出さないゲートカット方
法を得ることができる。

【００１６】〔実施例２〕次に図４乃至図６は、割型方
向とゲートカットピンの進退方向が異なるキャビティゲ
ート型の第二の実施例を示すものであり、上記コアゲー
ト型のものと同一構造又は作用をなす部材は同一符号を
付して構造の説明を省略する。この場合、ゲート５はキ
ャビティ３の壁面と平行になるように配置され、ゲート
カットピン押し込み部６で屈折すると共に、該部に向か
ってゲートカットピン７が進出後退するように構成した
ものであり、この金型の作用は上記コアゲート型のもの
と全く同様である。

【００１７】〔実施例３〕図７は、第三の実施例に係る
ゲートカットピン７の具体的な駆動機構を示すものであ
り、金型内に固定型１と可動型２を駆動する型締め駆動
機構とは別に、各ゲートカットピン７，７毎に進退駆動
用のゲートカットピン駆動用シリンダ９，９を独立させ
て設けたものである。符号１１は突き出しプレートであ
り、ゲートカットピン駆動用シリンダ９，９は該突き出
しプレート１１に固設してある。また、該突き出しプレ
ート１１上には成形品を突き出して離型させる突き出し
ピン１２，１２を配設してある。

【００１８】上記構成では、金型内にゲートカットピン
駆動用シリンダ９を有し、専用回路で且つ自由なタイミ
ングで該ゲートカットピン７を進退駆動することができ
るように構成してあり、上記突き出しプレート１１を駆
動（矢印Ｂ）することにより、離型時の突き出しピン１
２として該ゲートカットピン７を兼用使用することがで
きるようになっている。

【００１９】〔実施例４〕図８は、二重ストロークをゲ
ートカットピン７にもたせ、突き出しピンと兼用する構
造にした第四の実施例を示すものであり、金型内には突
き出しロッド１３の先端に固設したゲートカットピンプ
レート１４にゲートカットピン７が突設してあり、第一
の実施例によって説明したように、キャビティ端１０を
ゲート５に対向してなるものである。符号１５は、上記
ゲートカットピンプレート１４の前面に向かって移動量
を規制するように進退するストッパーであり、後述する
ゲートカットピン７の進退ストロークＳ１，Ｓ２を得る
ようになっている。

【００２０】そして、金型内部に位置してゲートカット
ピン７を突設したゲートカットピンプレート１４が上記
ストッパー１５に当接し、該ゲートカットピン７がゲー
ト部をキャビティ３内に押し込む位置まで進出する（こ
の時ゲートカットピンプレート１４の上面が突き出しプ
レート１１の下面に当接する）第一ストロークＳ１と、
型開きに連動してストッパー１５がスライド（矢印Ｃ）
し、ゲートカットピンプレート１４から離れると共に、
該ゲートカットピンプレート１４と突き出しプレート１
１が同時に上昇し、上記ストロークＳ１を越えてゲート
カットピン７と突き出しピン１２が固化したワークＷを
該キャビティ３から押し出す位置まで進出する第二スト
ロークＳ２を有するようになっている。即ち、第一スト
ローク位置Ｓ１でキャビティ３内のワークＷに続く樹脂
材料をカットした後、型開き時に固化したワークＷを第
二ストロークＳ２位置まで突き出して成形品を離型する
ものである。

【００２１】〔実施例５〕更に図９は、ゲートカットピ
ン７と突き出しピン１２を一つの駆動シリンダ１６によ
って兼用駆動する構造にした第五の実施例を示すもので
ある。本実施例において、油圧等によって駆動する駆動
シリンダ１６を突き出しロッド１３端部に固設してなる
スラスト軸１７には、金型内部に位置してゲートカット
ピン７を突設したゲートカットピンプレート１４が固設
してあり、キャビティ端１０をゲート５に対向させたも
のである。また、ストッパー１５が上記ゲートカットピ
ンプレート１４の前面に向かってその移動量を規制する
ように進退自在に枢設してある。

【００２２】また、上記スラスト軸１７にはその下端に
段差部１８が形成してあり、該段差部１８と、該段差部
１８を収容するため突き出しピン１２を突設した突き出
しプレート１１の下面に形成した凹段部１９との間で段
差構造２０を構成し、該段差構造２０によって所定の二
段階のストローク差Ｓ３（Ｓ１−Ｓ０），Ｓ４（Ｓ２−
Ｓ１）を形成するように軸方向へ摺動自在に軸設してあ
る。即ち、樹脂材料の射出前におけるゲートカットピン
７（ゲートカットピンプレート１４）と突き出しピン１
２（突き出しプレート１１）が下がった状態では、該ス
ラスト軸１７はその段差部１８の上面が突き出しプレー
ト１１の凹段部１９内面からその下方に離れた位置Ｓ０
まで下降している。スラスト軸１７は、この位置Ｓ０か
らゲートカットピン７がゲート部をキャビティ３内に押
し込んでゲートカットをするため、ゲートカットピンプ
レート１４を上記ストッパー１５に当接する位置まで上
昇させる第一ストロークＳ１と、型開きに連動してスト
ッパー１５がスライド（矢印Ｃ）し、ゲートカットピン
プレート１４から離れると共に、該ゲートカットピンプ
レート１４と突き出しプレート１１が同時に上昇し、上
記第一ストロークＳ１を越えてゲートカットピン７と突
き出しピン１２を上昇させ、固化したワークＷを該キャ
ビティ３から突き出す位置まで進出する第二ストローク
Ｓ２を有するように構成してある。

【００２３】而して、ゲートカットピンプレート１４と
突き出しプレート１１を駆動シリンダ１６によってスト
ローク差Ｓ３とＳ４間に駆動するように制御し、先ずゲ
ートカットピン７を第一ストローク位置Ｓ１に移動して
キャビティ３内のワークＷに続く樹脂材料をカットした
後、次に突き出しピン１２とゲートカットピン７を第二
ストローク位置Ｓ２まで突き出して型開き時に固化した
成形品を離型する。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る射出成形方法及び射出成形
金型の構造によれば、樹脂材料をキャビティ内に射出充
填直後に、上記ゲートカットピンによってキャビティの
外側にある樹脂材料を該キャビティ内に押し込んでコン
プレッション圧力を増加させると同時にゲートとワーク
を切断し、その後、樹脂材料を固化させるように構成し
たものであるため、成形品にヒケや反り等の変形による
不具合が発生することを防止するだけでなく、ゲート痕
を残さず成形し、成形品の外観品質の向上を図ることが
できる等の特徴を有するものであり、本発明の実施によ
り得られる効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形方法を実施する金型の構
造原理を説明するコアゲート型金型の縦断面略図であ
る。

【図２】同じくゲートを開放し、樹脂材料充填直後の縦
断面略図である。

【図３】同じくゲートカットした状態の縦断面略図であ
る。

【図４】本発明に係る射出成形方法を実施する金型の構
造原理を説明するキャビティゲート金型の縦断面略図で
ある。

【図５】同じく平断面略図である。

【図６】樹脂材料充填直後ゲートカットした状態の縦断
面略図である。

【図７】ゲートカットピンの具体的な駆動構造を示す金
型の第三の実施例を示す縦断面略図である。

【図８】ゲートカットピンの具体的な構造原理を示す金
型の第四の実施例を示す縦断面略図である。

【図９】ゲートカットピンの具体的な駆動構造を示す金
型の第五の実施例を示す縦断面略図である。

【図１０】従来の射出成形金型の構造を示す要部略図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ キャビティ ４ ランナー ５ ゲート ６ ゲートカットピン押し込み部 ７ ゲートカットピン ９ ゲートカットピン駆動用シリンダ １０ キャビティ端 １１ 突き出しプレート １２ 突き出しピン １３ 突き出しロッド １４ ゲートカットピンプレート １５ ストッパー １６ 駆動シリンダ １７ スラスト軸 １８ 段差部 １９ 凹段部 ２０ 段差構造

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と可動型との接合面間に構成され
   るキャビティ、ランナー及びゲートを備えた金型による
   射出成形方法において、 樹脂材料を前記ランナーから前記ゲートを経た後、ゲー
   トカットピン押し込み部を介して前記キャビティ内に射
   出し、 前記樹脂材料を前記キャビティ内に射出充填した直後
   に、ゲートカットピンによって前記キャビティの外側に
   ある樹脂材料を該キャビティ内に押し込んでコンプレッ
   ション圧力を増加させ、 前記ゲートとワーク（キャビティ内の樹脂材料）を切断
   し、その後、充填した樹脂材料を固化させることを特徴
   とする射出成形方法。
2. 【請求項２】 固定型と可動型との接合面間に構成され
   るキャビティと、該キャビティに連通するランナー及び
   ゲートとを備え、該キャビティの一端に構成したゲート
   カットピン押し込み部を介して樹脂材料を前記キャビテ
   ィ内に射出する射出成形金型において、 前記ゲートカットピン押し込み部に、前記キャビティの
   壁面に対して交差する方向に進退すると共に、先端が該
   キャビティの一部を構成してなるゲートカットピンを内
   挿し、 前記ゲート閉止時に前記ゲートカットピンにより前記ラ
   ンナーの終端部にある樹脂材料を前記キャビティ内に押
   し込むように構成したことを特徴とする射出成形金型。
3. 【請求項３】 前記ゲートカットピンがゲート部をキャ
   ビティ内に押し込む位置まで進出する第一ストローク
   と、該第一ストロークを越えて固化したワークをキャビ
   ティから押し出す位置まで進出する第二ストロークを有
   してなり、 前記第一ストローク位置で樹脂材料をカットした後、型
   開き時に固化したワークを第二ストローク位置まで離型
   することを特徴とする請求項２の射出成形金型。