JP3222568U - 射出成形用ミニゲートブッシュ - Google Patents
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Abstract
【課題】ゲート付近の摩耗を抑制して該ゲート付近の寿命を確実に伸ばせると共に、万一の交換作業も容易、迅速かつ低コストで行える射出成形用ミニゲートブッシュを提供する。【解決手段】射出成形装置におけるゲートGを内設し且つキャビティ入子の前記ゲートG側に位置する段付き孔に取り付けられ、中心部にゲートGを内設する先端側の細径部2と、該細径部2の基端側に連設され、前記細径部2よりも大径であり、且つ中心部にゲートGに連通する円錐形状の中空部6を内設する太径部4と、を備え、硬度がキャビティ入子よりもHRCで10以上硬く、細径部2の外径は8mm以下であり、太径部4の外径は10mm以下であると共に、これら細径部2および太径部4全体の軸方向の長さLは5mm以下である。【選択図】図2
Description
本考案は、ホツトランナー形式の射出成形装置に用いられ、ゲートを内設した射出成形用ミニゲートブッシュに関する。
ホツトランナー形式の射出成形金型において、例えば、溶融樹脂をキャビティ内に向かって射出するゲート付近の摩耗が生じ易いプラスチック磁石材料を用いた場合でも、摩耗損傷部品の交換を容易かつ迅速に行うため、固定側金型の凹部に支持ブロックを固定し、該支持ブロックでキャビティに面するパーティクル面の反対側から取り外し可能に嵌着され、且つ前記パーティクル面に臨むゲートが先端面に開口するノズルチップを備え、前記ゲート内にゲートピンを進退可能に配置した射出成形金型が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
前記射出成形金型によれば、前記ノズルチップのゲート付近が摩耗した場合、前記支持ブロックを固定側金型から取り外し、該支持ブロックに嵌着されていたノズルチップを新たなものと交換した後、再び前記支持ブロックを固定側金型に固定することにより、射出作業を迅速に再開することが可能となる。尚、前記特許文献1には、前記ノズルチップを構成する材料や該ノズルチップの寸法は記載されていない。
しかし、前記ノズルチップは、特許文献1の図1に示すように、ノズルホルダ(ノズル本体)の先端側に装着され、該ノズルチップの基端側の外径は、該ノズルホルダ内を貫通し且つ溶融樹脂材料が圧送される樹脂流路の内径よりも大である。即ち、前記ノズルチップは、特許文献2の図1に示すゲートブッシュに比べた場合、実質的にはやや小径のゲート入子に過ぎず、その交換作業を容易かつ迅速に行うには、自ずと限界があると共に、そのゲート付近における形状の寿命を積極的に伸ばすことも困難であった。
本考案は、背景技術で説明した問題点を解決し、ゲート付近の摩耗を抑制して該ゲート付近の形状の寿命を確実に伸ばせると共に、万一の交換作業も容易、迅速かつ低コストで行える射出成形用ミニゲートブッシュを提供する、ことを課題とする。
本考案は、前記課題を解決するため、ゲートを内設する細径部を含み、且つキャビティ入子よりも硬度(HRC)が10以上硬く、且つ寸法を最小限としたミニゲートブッシュを、キャビティ入子のゲート側に取り付ける、ことに着想して成されたものである。
即ち、本考案の射出成形用ミニゲートブッシュ(請求項1)は、射出成形装置におけるゲートを内設し且つキャビティ入子のゲート側に位置する段付き孔に取り付けられる射出成形用ミニゲートブッシュであって、
中心部にゲートを内設する先端側の細径部と、該細径部の基端側に連設され、前記細径部よりも大径であり、且つ中心部に上記ゲートに連通する円錐形状の中空部を内設する太径部と、を備え、硬度が上記キャビティ入子よりもHRCで10以上硬く、上記細径部の外径は8mm以下であり、上記太径部の外径は10mm以下であると共に、これら細径部および太径部全体の軸方向の長さは5mm以下である、ことを特徴とする。
即ち、本考案の射出成形用ミニゲートブッシュ(請求項1)は、射出成形装置におけるゲートを内設し且つキャビティ入子のゲート側に位置する段付き孔に取り付けられる射出成形用ミニゲートブッシュであって、
中心部にゲートを内設する先端側の細径部と、該細径部の基端側に連設され、前記細径部よりも大径であり、且つ中心部に上記ゲートに連通する円錐形状の中空部を内設する太径部と、を備え、硬度が上記キャビティ入子よりもHRCで10以上硬く、上記細径部の外径は8mm以下であり、上記太径部の外径は10mm以下であると共に、これら細径部および太径部全体の軸方向の長さは5mm以下である、ことを特徴とする。
前記ミニゲートブッシュによれば、以下の効果(1)〜(3)が得られる。
(1)前記ミニゲートブッシュは、前記細径部および太径部からなり、前記キャビティ入子の段付き孔に取り付けられ、且つ該キャビティ入子よりも硬度がHRCで10以上硬いので、その寿命を確実に伸ばせると共に、これを用いる射出成形装置の耐久性を一層向上させることも可能となる。
(2)前記キャビティ入子を構成する鋼材の種類を、前記ミニゲートブッシュよりも硬度がHRCで10以上柔らかな鋼種に拡大することができる。
(3)前記ミニゲートブッシュは、前記各サイズの細径部および太径部からなり、前記キャビティ入子の段付き孔に取り付けられ、前記のように可及的に小型化されているので、比較的低コストで製作できると共に、万一の交換作業も極めて容易且つ迅速に行うことが可能となる。
(1)前記ミニゲートブッシュは、前記細径部および太径部からなり、前記キャビティ入子の段付き孔に取り付けられ、且つ該キャビティ入子よりも硬度がHRCで10以上硬いので、その寿命を確実に伸ばせると共に、これを用いる射出成形装置の耐久性を一層向上させることも可能となる。
(2)前記キャビティ入子を構成する鋼材の種類を、前記ミニゲートブッシュよりも硬度がHRCで10以上柔らかな鋼種に拡大することができる。
(3)前記ミニゲートブッシュは、前記各サイズの細径部および太径部からなり、前記キャビティ入子の段付き孔に取り付けられ、前記のように可及的に小型化されているので、比較的低コストで製作できると共に、万一の交換作業も極めて容易且つ迅速に行うことが可能となる。
尚、前記細径部のゲート内には、軸方向に沿って進退することで前記ゲートを開閉するバルブステム(バルブピン)の先端部が出入り可能とされている。即ち、前記ゲートは、バルブステムの先端部が進入した際に該ゲートが閉鎖され、前記バルブステムの先端部が基端側に抜け出して後退した際に該ゲートが開放される。
また、前記細径部の外径の下限は、例えば、5mmが推奨され、且つ前記太径部の外径の下限は、例えば、7mmが推奨される。更に、前記ミニゲートブッシュ全体の軸方向の長さ(中心軸の長さ)の下限は、2mmである。
更に、前記太径部における円錐形状の中空部内には、上記バルブステムの先端側を囲むノズルチップの外側面に被着されたチップインシュレータの先端側が接触し、この接触によって前記ミニゲートブッシュの脱落を防止している。
また、前記細径部の外径の下限は、例えば、5mmが推奨され、且つ前記太径部の外径の下限は、例えば、7mmが推奨される。更に、前記ミニゲートブッシュ全体の軸方向の長さ(中心軸の長さ)の下限は、2mmである。
更に、前記太径部における円錐形状の中空部内には、上記バルブステムの先端側を囲むノズルチップの外側面に被着されたチップインシュレータの先端側が接触し、この接触によって前記ミニゲートブッシュの脱落を防止している。
また、本考案には、前記ミニゲートブッシュを構成する材料の硬度は、HRC50以上である、射出成形用ミニゲートブッシュ(請求項2)も含まれる。
これによれば、前記効果(1),(2)を一層確実に得ることが可能となる。
尚、前記ミニゲートブッシュを構成する材料は、前記冷間ダイス鋼に限らず、冷間または熱間工具鋼、WCなどの超硬、または金属−セラミックの複合材(例えば、SiALON)でも良い。
これによれば、前記効果(1),(2)を一層確実に得ることが可能となる。
尚、前記ミニゲートブッシュを構成する材料は、前記冷間ダイス鋼に限らず、冷間または熱間工具鋼、WCなどの超硬、または金属−セラミックの複合材(例えば、SiALON)でも良い。
更に、本考案には、前記細径部の先端面には、中心部に前記ゲートの先端側が開口する円錐形状の円環部が突出している、射出成形用ミニゲートブッシュ(請求項3)も含まれる。
これによれば、射出成形される樹脂製品の前記ゲート付近に隣接する表面に、比較的浅く丸い凹部が形成されるので、前記ゲート内に残った樹脂が硬化した不用意な凸部が外側に突出する円形状のバリなどの発生を確実に予防することができる(以下、効果(4)と称する)。
これによれば、射出成形される樹脂製品の前記ゲート付近に隣接する表面に、比較的浅く丸い凹部が形成されるので、前記ゲート内に残った樹脂が硬化した不用意な凸部が外側に突出する円形状のバリなどの発生を確実に予防することができる(以下、効果(4)と称する)。
以下において、本考案を実施するための形態について説明する。
図1(A)は、本考案のミニゲートブッシュ1を用いた射出成形装置10の断面図、図1(B)は、そのゲートG付近を示す拡大断面図である。尚、図1(A),(B)では、図示で左側を先端側と称し、図示で右側を基端側と称する。
上記ミニゲートブッシュ1を含む射出成形装置10は、図1(A),(B)に示すように、軸方向に沿った溶融樹脂(図示せず)の流路15を内設した円筒形状のノズル16と、該ノズル16の先端側17に取り付けられたノズルチップ18と、該ノズルチップ18の先端側に位置する円錐形部19の先端側に隣接して配置され、全体が円錐形状であるチップインシュレータ20と、これらを円筒形状の空間Sを挟んで包囲するゲートブッシュ11およびキャビティプレート22と、を備えている。
図1(A)は、本考案のミニゲートブッシュ1を用いた射出成形装置10の断面図、図1(B)は、そのゲートG付近を示す拡大断面図である。尚、図1(A),(B)では、図示で左側を先端側と称し、図示で右側を基端側と称する。
上記ミニゲートブッシュ1を含む射出成形装置10は、図1(A),(B)に示すように、軸方向に沿った溶融樹脂(図示せず)の流路15を内設した円筒形状のノズル16と、該ノズル16の先端側17に取り付けられたノズルチップ18と、該ノズルチップ18の先端側に位置する円錐形部19の先端側に隣接して配置され、全体が円錐形状であるチップインシュレータ20と、これらを円筒形状の空間Sを挟んで包囲するゲートブッシュ11およびキャビティプレート22と、を備えている。
前記キャビティ入子11における先端側12の中心部には、段付き孔13が開設され、該段付き孔13は、前記ノズルチップ18の円錐形部19の頂部、および前記インシュレータ20の円錐形部21の頂部に個別に開設された貫通孔19h,21hと同軸心で連通している。
上記段付き孔13内には、図1(A),(B)に示すように、本考案のミニゲートブッシュ1が基端側から嵌め込まれ、該ミニゲートブッシュ1は、チップインシュレータ20の円錐形部21によって、段付き孔13から基端側に抜け出し不能とされている。
尚、前記ノズル16の外周面には、任意数のバンドヒータHが巻き付けられ、前記流路15内を先端側に圧送される溶融樹脂を所定温度域に加熱・保温している。また、前記インシュレータ20は、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる。
上記段付き孔13内には、図1(A),(B)に示すように、本考案のミニゲートブッシュ1が基端側から嵌め込まれ、該ミニゲートブッシュ1は、チップインシュレータ20の円錐形部21によって、段付き孔13から基端側に抜け出し不能とされている。
尚、前記ノズル16の外周面には、任意数のバンドヒータHが巻き付けられ、前記流路15内を先端側に圧送される溶融樹脂を所定温度域に加熱・保温している。また、前記インシュレータ20は、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる。
更に、図1(A),(B)の実線と破線の矢印で示すように、前記ノズル16内の流路15の中心部には、バルブステム9が先端側および基端側に向かって進退可能に配置され、該バルブステム9の先端部9aは、前記ノズルチップ18および前記インシュレータ20の貫通孔19h,21h内と、前記ミニゲートブッシュ1の中心部を貫通する円柱形のゲートG内および円錐形の中空部6内とに進退可能とされている。尚、図示の状態は、前記ゲートGがバルブステム9の先端部9aによって閉鎖された状態である。
即ち、同図中の破線の矢印で示すように、上記バルブステム9を基端側に後退させた際には、その先端部9aが上記貫通孔19h,21h、およびゲートGが離脱して開放され、前記流路15内で滞留していた溶融樹脂(図示せず)が前記ゲートGを通過して、キャビティC内に射出および充填される。尚、バルブステム9を基端側は、図示しないエア(流体圧)シリンダー内のピストンに接続されている。
即ち、同図中の破線の矢印で示すように、上記バルブステム9を基端側に後退させた際には、その先端部9aが上記貫通孔19h,21h、およびゲートGが離脱して開放され、前記流路15内で滞留していた溶融樹脂(図示せず)が前記ゲートGを通過して、キャビティC内に射出および充填される。尚、バルブステム9を基端側は、図示しないエア(流体圧)シリンダー内のピストンに接続されている。
図2(A)は、前記ミニゲートブッシュ1の斜視図、図2(B)は、その垂直断面図である。該ミニゲートブッシュ1は、例えば、SKD11のような冷間ダイス鋼からなり、少なくとも硬度(HRC)が50以上(好ましくは60以上)である。係るミニゲートブッシュ1は、中心部に円柱形のゲートGが貫通して内設され且つ先端面3に開口する細径部2と、該細径部2の基端側に連設され、外径が細径部2よりも大径で且つ中心部に上記ゲートGと連通する円錐形状の中空部6を内設する太径部4と、を備えている。該太径部4におけるリング形状の段部5が、前記キャビティ入子11の段付き孔13内に位置する同様なリング形状の段部に面接触するように、当該ミニゲートブッシュ1は、前記キャビティ入子11の基端側から前記段付き孔13内に嵌め込まれる。
また、前記ミニゲートブッシュ1の硬度は、前記キャビティ入子11などの硬度よりもHRCで少なくとも10以上硬くなるように設定されている。尚、該ミニゲートブッシュ1は、主に精密な金属切削加工によって製作される。
更に、前記ミニゲートブッシュ1の細径部2の外径D1は、5〜8mm、太径部4の外径D2は、7〜10mm、細径部2および太径部4全体の軸方向(中心軸)の長さLは、2〜5mm(例えば、3mm)の範囲内に設定されている。即ち、該ミニゲートブッシュ1は、少なくも、周囲の装置構成部材よりもHRCで10以上硬質であると共に、従来(前記特許文献1)のノズルチップに比べても、著しく小型化および軽量化されている。
更に、前記ミニゲートブッシュ1の細径部2の外径D1は、5〜8mm、太径部4の外径D2は、7〜10mm、細径部2および太径部4全体の軸方向(中心軸)の長さLは、2〜5mm(例えば、3mm)の範囲内に設定されている。即ち、該ミニゲートブッシュ1は、少なくも、周囲の装置構成部材よりもHRCで10以上硬質であると共に、従来(前記特許文献1)のノズルチップに比べても、著しく小型化および軽量化されている。
前記のようなミニゲートブッシュ1によれば、前記細径部2および太径部4からなり、前記キャビティ入子11の段付き孔13に取り付けられ、且つ該キャビティ入子11よりもHRCで10以上硬いので、その寿命を確実に伸ばせると共に、これを用いる前記射出成形装置10の耐久性を一段と向上させることも可能となる。換言すれば、前記キャビティ入子11の鋼種をミニゲートブッシュ1よりもHRCで10以上柔らかな鋼材にすることができる。
しかも、前述のように、細径部2および太径部4における各寸法を可及的に小型化しているので、比較的低コストで製作できると共に、万一の交換作業も極めて容易且つ迅速に行うことが可能となる。
従って、前記ミニゲートブッシュ1によれば、前記効果(1)〜(3)を確実に得ることができる。
しかも、前述のように、細径部2および太径部4における各寸法を可及的に小型化しているので、比較的低コストで製作できると共に、万一の交換作業も極めて容易且つ迅速に行うことが可能となる。
従って、前記ミニゲートブッシュ1によれば、前記効果(1)〜(3)を確実に得ることができる。
図3(A)は、前記ミニゲートブッシュ1の応用形態であるミニゲートブッシュ1aを示す前記同様の斜視図、図3(B)は、その垂直断面図である。
上記ミニゲートブッシュ1aは、図示のように、前記同様のゲートGを内設した細径部2と、前記同様の中空部6を内設した太径部4とに加えて、更に前記細径部2の先端面3に、上記ゲートGが中心部に開口する円錐形状の円環部8が前記キャビティC側に突出している。該円環部8の先端面7は、リング形状を呈し、前記図1(B)中で示したキャビティC内に、約0.2〜0.5mm程度進入する厚みを有する。
以上のようなミニゲートブッシュ1aによれば、前記効果(1)〜(3)に加えて、キャビティC内に射出成形される樹脂製品の前記ゲートG付近に隣接する表面に、比較的浅く丸い凹部が形成されるので、前記ゲートG内に残った樹脂が硬化した不用意な凸部が突出する円形状のバリなどの発生を確実に予防できる前記効果(4)を更に得ることもできる。
上記ミニゲートブッシュ1aは、図示のように、前記同様のゲートGを内設した細径部2と、前記同様の中空部6を内設した太径部4とに加えて、更に前記細径部2の先端面3に、上記ゲートGが中心部に開口する円錐形状の円環部8が前記キャビティC側に突出している。該円環部8の先端面7は、リング形状を呈し、前記図1(B)中で示したキャビティC内に、約0.2〜0.5mm程度進入する厚みを有する。
以上のようなミニゲートブッシュ1aによれば、前記効果(1)〜(3)に加えて、キャビティC内に射出成形される樹脂製品の前記ゲートG付近に隣接する表面に、比較的浅く丸い凹部が形成されるので、前記ゲートG内に残った樹脂が硬化した不用意な凸部が突出する円形状のバリなどの発生を確実に予防できる前記効果(4)を更に得ることもできる。
本考案は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記ミニゲートブッシュ1,1aを構成する材料は、所要の耐熱性と硬度を併有したものであれば、前記SKD11以外の冷間または熱間金型用鋼、冷間または熱間工具鋼、超硬、金属とセラミックとからなる複合材、あるいは、硬質のセラミック(例えば、アルミナ)からなるものとしても良い。
また、前記太径部4に内設される中空部は、前記中空部6のように直線的な円錐形状に限らず、軸方向に沿って緩くカーブしたラッパ状、あるいは、半楕円球状の円錐形状となる湾曲面からなる形態としても良い。
例えば、前記ミニゲートブッシュ1,1aを構成する材料は、所要の耐熱性と硬度を併有したものであれば、前記SKD11以外の冷間または熱間金型用鋼、冷間または熱間工具鋼、超硬、金属とセラミックとからなる複合材、あるいは、硬質のセラミック(例えば、アルミナ)からなるものとしても良い。
また、前記太径部4に内設される中空部は、前記中空部6のように直線的な円錐形状に限らず、軸方向に沿って緩くカーブしたラッパ状、あるいは、半楕円球状の円錐形状となる湾曲面からなる形態としても良い。
更に、前記太径部の外形状は、前記円柱形に限らず、断面が四角形以上の正多角形である正多角柱を呈する形態としても良い。この場合、前記段付き孔13内の段部およびその基端側に位置する大径部も、上記正多角柱と相似形とされる。
加えて、前記太径部4は、ミニゲートブッシュ1,1aの軸方向に沿って前記外径D2が互いに相違する2段以上が連設された形態としても良い。この場合、前記段付き孔13内の段部も同数で且つ相似形とされる。
加えて、前記太径部4は、ミニゲートブッシュ1,1aの軸方向に沿って前記外径D2が互いに相違する2段以上が連設された形態としても良い。この場合、前記段付き孔13内の段部も同数で且つ相似形とされる。
本考案の射出成形用ミニゲートブッシュによれば、ゲート付近の摩耗を抑制して該ゲート付近の形状の寿命を確実に伸ばせると共に、万一の交換作業も容易、迅速かつ低コストで行える射出成形用ゲートチップを提供できる。
1,1a……ミニゲートブッシュ
2……………細径部
3……………先端面
4……………太径部
6……………中空部
8……………円環部
10…………射出成形装置
11…………キャビティ入子
13…………段付き孔
D1,D2…外径
G……………ゲート
L……………軸方向の長さ
2……………細径部
3……………先端面
4……………太径部
6……………中空部
8……………円環部
10…………射出成形装置
11…………キャビティ入子
13…………段付き孔
D1,D2…外径
G……………ゲート
L……………軸方向の長さ
Claims (3)
- 射出成形装置(10)におけるゲート(G)を内設し且つキャビティ入子(11)の前記ゲート(G)側に位置する段付き孔(13)に取り付けられる射出成形用ミニゲートブッシュ(1,1a)であって、
中心部にゲート(G)を内設する先端側の細径部(2)と、
上記細径部(2)の基端側に連設され、前記細径部(2)よりも大径であり、且つ中心部に上記ゲート(G)に連通する円錐形状の中空部(6)を内設する太径部(4)と、を備え、
硬度が上記キャビティ入子(11)よりもHRCで10以上硬く、
上記細径部(2)の外径(D1)は8mm以下であり、上記太径部(4)の外径(D2)は10mm以下であると共に、これら細径部(2)および太径部(4)全体の軸方向の長さ(L)は5mm以下である、
ことを特徴とする射出成形用ミニゲートブッシュ(1,1a)。 - 前記ミニゲートブッシュ(1,1a)を構成する材料の硬度は、HRC50以上である、
ことを特徴とする請求項1に記載の射出成形用ミニゲートブッシュ(1,1a)。 - 前記細径部(2)の先端面(3)には、中心部に前記ゲート(G)の先端側が開口する円錐形状の円環部(8)が突出している、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の射出成形用ミニゲートブッシュ(1a)。
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