JP3499187B2 - Hot runner mold and molding method thereof - Google Patents

Hot runner mold and molding method thereof

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JP3499187B2
JP3499187B2 JP2000073783A JP2000073783A JP3499187B2 JP 3499187 B2 JP3499187 B2 JP 3499187B2 JP 2000073783 A JP2000073783 A JP 2000073783A JP 2000073783 A JP2000073783 A JP 2000073783A JP 3499187 B2 JP3499187 B2 JP 3499187B2
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hot runner
nozzle
mold
runner nozzle
cold plug
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毅 山口
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合
金、アルミニウム合金、亜鉛合金などの金属射出成形に
用いられる金型内加熱ランナ内に溶湯を保持するホット
ランナ金型と、その成形方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot runner mold for holding a molten metal in a heated runner in a mold used for metal injection molding of a magnesium alloy, an aluminum alloy, a zinc alloy, etc., and a molding method thereof. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来のホットランナ金型を使用し
た金属射出成形機の一部を示す側断面図を、図7に従来
のホットランナ成形においてコールドプラグが溶解した
状態を示す側断面図を、図8に従来のホットランナ成形
においてキャビティ内に溶湯を射出し、冷却固化した状
態を示す側断面図を、図9にホットランナノズル先端部
付近の拡大側断面図を、それぞれ示す。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a side sectional view showing a part of a metal injection molding machine using a conventional hot runner mold, and FIG. 7 is a side sectional view showing a state in which a cold plug is melted in the conventional hot runner molding. FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which molten metal is injected into a cavity and is cooled and solidified in the conventional hot runner molding, and FIG. 9 is an enlarged side sectional view near the tip of the hot runner nozzle.

【0003】これに示されるものは、内部にスクリュ1
0が設けられたシリンダーバレル12の外周部に、シリ
ンダ12を加熱するためのシリンダヒータ14と、シリ
ンダヒータ14を制御するためのシリンダ温度制御用熱
電対16とがそれぞれ設けられている。シリンダ12の
先端にはノズル18が設けられており、ノズル18の外
周部にはノズル18を加熱するためのノズルヒータ20
と、ノズルヒータ20を制御するための熱電対22とが
それぞれ設けられている。スクリュ10は、これが回転
することにより加熱された溶融又は半溶融の金属材料
(以下溶湯という)36をシリンダーバレル12先端に
輸送、計量する。スクリュヘッド10aとシリンダーバ
レル12先端との間にできる貯留部の溶湯36とスクリ
ュ10側の溶湯36とは逆流防止リング11により連通
又は遮断される。
What is shown in this is a screw 1 inside.
A cylinder heater 14 for heating the cylinder 12 and a cylinder temperature control thermocouple 16 for controlling the cylinder heater 14 are provided on the outer peripheral portion of the cylinder barrel 12 in which 0 is provided. A nozzle 18 is provided at the tip of the cylinder 12, and a nozzle heater 20 for heating the nozzle 18 is provided on the outer peripheral portion of the nozzle 18.
And a thermocouple 22 for controlling the nozzle heater 20. The screw 10 transports and measures the molten or semi-molten metal material (hereinafter referred to as molten metal) 36 heated by the rotation of the screw 10 to the tip of the cylinder barrel 12. The molten metal 36 in the reservoir formed between the screw head 10a and the tip of the cylinder barrel 12 and the molten metal 36 on the screw 10 side are connected or disconnected by the backflow prevention ring 11.

【0004】ホットランナ金型は、固定側金型26と可
動側金型28とにより構成されており、固定側金型26
は、固定側金型バックプレート25を介して成形機型締
め装置の固定側型盤24に固定されて移動が拘束されて
いる。可動側金型28は、図示されない可動側型盤に取
付けられて、固定側金型26に接触及び離隔するように
移動可能に構成されており、固定側金型26と可動側金
型28とが整合することによりキャビティ33及びオー
バーフロー37が形成される。
The hot runner mold comprises a stationary mold 26 and a movable mold 28.
Is fixed to the fixed-side mold plate 24 of the mold clamping device of the molding machine via the fixed-side mold back plate 25, and its movement is restricted. The movable side mold 28 is attached to a movable side mold plate (not shown) and is configured to be movable so as to come into contact with and separate from the fixed side mold 26, and the movable side mold 26 and the movable side mold 28 are separated from each other. Are aligned to form the cavity 33 and the overflow 37.

【0005】固定側金型バックプレート25内には、マ
ニホールド30とマニホールド30を加熱保持するマニ
ホールド加熱誘導コイル34とがそれぞれ収納されてお
り、固定側金型26内には、マニホールド30に接続し
先端がキャビティ33内に開口したホットランナノズル
32が設けられている。ホットランナノズル32の外周
部には、これを加熱するためのノズル加熱用誘導コイル
35と、ノズル加熱用誘導コイル35を制御する熱電対
37とがそれぞれ設けられている。ホットランナノズル
32の先端部付近には、ホットランナノズル内湯道32
aの直径よりも小さい直径を有するランド部32bが形
成されており、ランド部32bには、成型品とホットラ
ンナノズル32内の溶湯36とが切り離される際に溶湯
36が凝固して形成されるコールドプラグ38が成形さ
れる。このコールドプラグ38により溶湯36が外部に
漏れないようになっている。
The fixed mold back plate 25 accommodates a manifold 30 and a manifold heating induction coil 34 for heating and holding the manifold 30, and the fixed mold 26 is connected to the manifold 30. A hot runner nozzle 32 having a tip opening into the cavity 33 is provided. A nozzle heating induction coil 35 for heating the hot runner nozzle 32 and a thermocouple 37 for controlling the nozzle heating induction coil 35 are provided on the outer peripheral portion of the hot runner nozzle 32. In the vicinity of the tip of the hot runner nozzle 32, the runner 32 inside the hot runner nozzle 32
A land portion 32b having a diameter smaller than the diameter of a is formed, and the land portion 32b is formed by solidifying the molten metal 36 when the molded product and the molten metal 36 in the hot runner nozzle 32 are separated. The cold plug 38 is molded. The cold plug 38 prevents the molten metal 36 from leaking to the outside.

【0006】ノズル18の先端はマニホールド30に当
接しており、シリンダ12、ノズル18、マニホールド
30及びホットランナノズル32内には、シリンダヒー
タ14、ノズルヒータ20、誘導加熱コイル34及びノ
ズル加熱用誘導コイル35により加熱された溶湯36が
保持されている。
The tip of the nozzle 18 is in contact with the manifold 30, and in the cylinder 12, the nozzle 18, the manifold 30, and the hot runner nozzle 32, the cylinder heater 14, the nozzle heater 20, the induction heating coil 34, and the nozzle heating induction coil. The molten metal 36 heated by 35 is held.

【0007】可動側金型28には、複数本のエジェクタ
ピン40の一端が軸方向に移動可能に貫通しており、各
エジェクタピン40の一端が可動側金型28から突出す
ることにより成形品を押し出すことが可能である。各エ
ジェクタピン40の他端はこれらを軸方向へ移動可能な
図示してないエジェクタプレートに固定されている。
One end of a plurality of ejector pins 40 penetrates the movable mold 28 so as to be movable in the axial direction, and one end of each ejector pin 40 projects from the movable mold 28 to form a molded product. It is possible to extrude. The other end of each ejector pin 40 is fixed to an ejector plate (not shown) that is movable in the axial direction.

【0008】次に動作について説明する。マニホールド
30及びホットランナノズル32は、それぞれ誘導加熱
コイル34及びノズル加熱用誘導コイル35によって昇
温されており、ホットランナ内湯道32aの成形材料は
完全溶融もしくは半溶融状態で保持されている。ただ
し、通常時はノズル先端にコールドプラグ38が形成で
きるような温度に調整されている。
Next, the operation will be described. The manifold 30 and the hot runner nozzle 32 are heated by the induction heating coil 34 and the nozzle heating induction coil 35, respectively, and the molding material of the hot runner inner runner 32a is held in a completely molten or semi-molten state. However, normally, the temperature is adjusted so that the cold plug 38 can be formed at the tip of the nozzle.

【0009】溶湯36を射出する際には、まず、可動側
金型28を移動させて固定側金型26と可動側金型28
とを閉じた状態にする。次に、図7に示されるように、
ノズル加熱用誘導コイル35によりホットランナノズル
32の先端温度を溶湯36を加熱保持するための保持温
度から急上昇させてコールドプラグ38を溶かし、ピー
ク温度到達と同時にスクリュ10を高速で前進させて、
ホットランナ30、ノズル18及びシリンダ12内の溶
湯36を、図8に示されるように、ホットランナノズル
32から順次キャビティ33内に射出させる。
When injecting the molten metal 36, first, the movable mold 28 is moved to move the fixed mold 26 and the movable mold 28.
Make and closed. Next, as shown in FIG.
The tip coil temperature of the hot runner nozzle 32 is rapidly increased from the holding temperature for heating and holding the molten metal 36 by the nozzle heating induction coil 35 to melt the cold plug 38, and the screw 10 is advanced at high speed at the same time when the peak temperature is reached,
As shown in FIG. 8, the hot runner 30, the nozzle 18, and the molten metal 36 in the cylinder 12 are sequentially injected into the cavity 33 from the hot runner nozzle 32.

【0010】ここで、代表的なマグネシウム合金である
AZ91Dの場合、ホットランナノズル32先端近辺に
差し込まれた熱電対37によって測定される温度で制御
されるノズル保持温度は500℃〜560℃であり、射
出前昇温時には600℃〜650℃まで短時間の間に加
熱されてコールドプラグ38が完全に溶解される。
In the case of AZ91D, which is a typical magnesium alloy, the nozzle holding temperature controlled by the temperature measured by the thermocouple 37 inserted near the tip of the hot runner nozzle 32 is 500 ° C to 560 ° C. During the temperature rise before injection, the cold plug 38 is completely melted by being heated to 600 ° C. to 650 ° C. in a short time.

【0011】金型26及び28は、溶湯36よりもかな
り低い200℃に加熱保持されており、さらに金型26
及び28は注入される溶湯36の体積よりも十分に大き
いので、キャビティ33内へ充填された溶湯36の熱は
金型26及び28に直ちに奪われることになり、溶湯3
6は1秒以下という短時間で凝固する。
The molds 26 and 28 are heated and maintained at 200 ° C., which is considerably lower than the temperature of the molten metal 36.
And 28 are sufficiently larger than the volume of the molten metal 36 to be injected, the heat of the molten metal 36 filled in the cavity 33 is immediately absorbed by the molds 26 and 28, and the molten metal 3
6 coagulates in a short time of 1 second or less.

【0012】射出後、ホットランナノズル32の加熱出
力を落として、ホットランナノズル32の温度を保持温
度まで降温する。ホットランナノズル32先端部はキャ
ビティ33に面しているので、キャビティ33内と同じ
ように金型26及び28に熱を奪われて凝固相が形成さ
れる。
After the injection, the heating output of the hot runner nozzle 32 is reduced to lower the temperature of the hot runner nozzle 32 to the holding temperature. Since the tip of the hot runner nozzle 32 faces the cavity 33, heat is taken by the molds 26 and 28 in the same manner as in the cavity 33, and a solidification phase is formed.

【0013】この後、型開し、成形品が取り出される
が、その時にランド部32b内に残った凝固相がコール
ドプラグ38となり、ホットランナノズル32内の溶湯
36の漏出を防ぐ。
After that, the mold is opened and the molded product is taken out. At that time, the solidified phase remaining in the land portion 32b becomes the cold plug 38 and prevents the molten metal 36 in the hot runner nozzle 32 from leaking out.

【0014】成形品を取り出し後、次のショットのため
に金型26及び28表面に離型剤が噴霧されて1サイク
ルが終了する。
After taking out the molded product, the mold release agent is sprayed on the surfaces of the molds 26 and 28 for the next shot, and one cycle is completed.

【0015】次に、図10にホットランナ金型を使用し
て真空成形するときの金属射出成形装置の側断面図を、
図11にコールドプラグ38が完全溶解した状態の側断
面図を、図12に射出前のホットランナノズル32内の
溶湯36がキャビティ33内に吸い出されて凝固してし
まった状態の側断面図を、それぞれ示す。なお、上記真
空成型しないときの金属射出成形装置と同様の構成には
同一符号を付し、その説明を省略するとともに、同様の
動作に関しても説明を省略する。
Next, FIG. 10 is a side sectional view of a metal injection molding apparatus for vacuum forming using a hot runner die.
FIG. 11 is a side sectional view of the cold plug 38 in a completely melted state, and FIG. 12 is a side sectional view of a state in which the molten metal 36 in the hot runner nozzle 32 before injection is sucked into the cavity 33 and solidified. Are shown respectively. The same components as those of the metal injection molding device when not vacuum-molded are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the description of the same operation will also be omitted.

【0016】オーバーフロー37から真空引きする際に
キャビティ33内のガスのみ排出して溶湯36を冷却固
化させるための冷却ベントブロック42が金型26及び
28の上部に設けられており、冷却ベントブロック42
には、ホース44の一端が接続されている。ホース44
の他端は、型閉じ後の射出前に一定時間開く真空バルブ
46を介して常時真空保持されている真空タンク48に
接続されており、真空タンク48にはこれを排気する真
空ポンプ50が接続されている。
A cooling vent block 42 for discharging only the gas in the cavity 33 to cool and solidify the molten metal 36 when vacuum is drawn from the overflow 37 is provided on the upper portions of the molds 26 and 28, and the cooling vent block 42 is provided.
One end of a hose 44 is connected to the. Hose 44
The other end of is connected to a vacuum tank 48 which is always kept in vacuum via a vacuum valve 46 which is opened for a certain period of time after the mold is closed and before injection. A vacuum pump 50 for exhausting the vacuum tank 48 is connected to the vacuum tank 48. Has been done.

【0017】次に、動作について説明する。溶湯36の
射出前に、真空ポンプ50を駆動し、真空バルブ46を
開いて真空タンク48にキャビティ33内のガスを排出
し、その後、射出成形を行う。
Next, the operation will be described. Before injecting the molten metal 36, the vacuum pump 50 is driven, the vacuum valve 46 is opened to discharge the gas in the cavity 33 into the vacuum tank 48, and then injection molding is performed.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の真空成形を行わない場合の金属成形においては、次
のような問題がある。すなわち、射出時に溶湯36が型
表面に噴霧された離型剤など発生するガスを巻き込み、
成形品の内部欠陥や膨れを発生したり、ボスなどの突起
部への充填性が低下したり、背圧により湯流れ性が低下
したりすることなどがある。
However, there are the following problems in metal forming when the above-mentioned conventional vacuum forming is not performed. That is, at the time of injection, the molten metal 36 entrains a gas such as a release agent sprayed on the mold surface,
This may cause internal defects or swelling of the molded product, decrease the filling property of the protrusions such as bosses, and decrease the flowability of the molten metal due to back pressure.

【0019】また、真空成形を行う金属成形の場合は、
射出前にガスの巻き込みを防ぐためにキャビティ33内
を排気するため、上記課題は改善されるものの、射出前
にキャビティ33内を排気すると、キャビティ33内が
負圧になる。これにより、射出するためにコールドプラ
グ38を完全溶解させると、ホットランナノズル32内
に保持された溶湯36が射出前にキャビティ33内に吸
い込まれてしまう。吸い込まれた溶湯36は金型26及
び28に熱を奪われて直ちに凝固するので、キャビティ
33入口が凝固した金属によって塞がれてしまい、射出
しようとしてもできなくなり、成形が行われなくなるこ
とがあるという課題がある。本発明は、このような課題
を解決するためのものである。
In the case of vacuum metal forming,
Since the inside of the cavity 33 is exhausted in order to prevent gas entrapment before injection, the above problem is solved, but if the inside of the cavity 33 is exhausted before injection, the inside of the cavity 33 becomes a negative pressure. As a result, when the cold plug 38 is completely melted for injection, the molten metal 36 held in the hot runner nozzle 32 is sucked into the cavity 33 before injection. Since the molten metal 36 sucked in is solidified immediately by the heat absorbed by the molds 26 and 28, the entrance of the cavity 33 is blocked by the solidified metal, and even if an attempt is made to inject it, the molten metal 36 cannot be formed and molding cannot be performed. There is a problem that exists. The present invention is intended to solve such a problem.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来のものの課題を解決するためのものであり、ホット
ランナノズル先端にコールドプラグを形成したまま射出
成形することによりキャビティ内が排気されて負圧にな
っても、射出前にホットランナノズル内の溶湯がキャビ
ティ内に吸い込まれることがないようにしたホットラン
ナ金型とその成形方法を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the inside of the cavity is exhausted by injection molding with a cold plug formed at the tip of the hot runner nozzle. It is an object of the present invention to provide a hot runner die and its molding method that prevent the molten metal in the hot runner nozzle from being sucked into the cavity before injection even if the pressure becomes negative.

【0021】本発明のうちで請求項1記載の発明は、金
属射出成形機から射出された溶湯(36)をホットラン
ナノズル(32)を通してキャビティ(33)内に注入
するホットランナ金型において、 前記ホットランナノ
ズル(32)の温度を制御するホットランナノズル加熱
手段(52)を設け、射出時にコールドプラグ(38)
が完全溶解しない温度で成形を行うことができるように
構成したことを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, in the hot runner die for injecting the molten metal (36) injected from the metal injection molding machine into the cavity (33) through the hot runner nozzle (32), A hot runner nozzle heating means (52) for controlling the temperature of the hot runner nozzle (32) is provided, and a cold plug (38) is provided at the time of injection.
Is characterized in that it can be molded at a temperature at which it does not completely dissolve.

【0022】また、本発明のうちで請求項2記載の発明
は、請求項1記載の発明において、前記ホットランナノ
ズル(32)は、先端部付近にホットランナノズル内湯
道(32a)の直径を細くしたランド部(32b)を形
成し、前記ランド部(32b)は、ホットランナノズル
(32)先端に形成されたコールドプラグ(38)が射
出時の溶湯圧力によって塑性変形しながら押し出される
ような内径比としたことを特徴とするものである。
In the invention according to claim 2 of the present invention, in the invention according to claim 1, the hot runner nozzle (32) has a diameter of the runner (32a) in the hot runner nozzle near the tip. A thin land part (32b) is formed, and the land part (32b) is extruded while the cold plug (38) formed at the tip of the hot runner nozzle (32) is plastically deformed by the molten metal pressure at the time of injection. It is characterized by having an inner diameter ratio.

【0023】また、本発明のうちで請求項3記載の発明
は、請求項2記載の発明において、前記ホットランナノ
ズル(32)のホットランナノズル内湯道(32a)の
直径(a)とランド部(32b)の直径(b)の比(b
/a)が0.5〜0.8であることを特徴とするもので
ある。
In the invention according to claim 3 of the present invention, in the invention according to claim 2, the diameter (a) and the land portion of the hot runner nozzle inner runner (32a) of the hot runner nozzle (32). Ratio (b) of diameter (b) of (32b)
/ A) is 0.5 to 0.8.

【0024】また、本発明のうちで請求項4記載の発明
は、請求項2又は3記載の発明において、前記ホットラ
ンナノズル(32)は、ランド部(32b)から先端ま
での内径が、中心軸に対して3度以上の勾配をなすよう
に大きくなっていることを特徴とするものである。
In the invention according to claim 4 of the present invention, in the invention according to claim 2 or 3, the hot runner nozzle (32) has an inner diameter from a land portion (32b) to a tip as a center. It is characterized in that it is large so as to form a gradient of 3 degrees or more with respect to the axis.

【0025】また、本発明のうちで請求項5記載の発明
は、請求項1〜4のいずれか記載の発明において、前記
ホットランナノズル(32)を内蔵する固定側金型(2
6)には、該固定側金型(26)を冷却するための冷却
用媒体の通路(54)が設けられていることを特徴とす
るものである。
In the invention according to claim 5 of the present invention, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the fixed side mold (2) incorporating the hot runner nozzle (32) is provided.
6) is characterized in that a passage (54) for a cooling medium for cooling the fixed side mold (26) is provided.

【0026】また、本発明のうちで請求項6記載の発明
は、請求項1〜5のいずれか記載の発明において、前記
ホットランナ金型のうち可動側金型(28)には、前記
ホットランナノズル(32)口と対向する位置に充填口
を有し、該充填口からコールドプラグ(38)を受け入
れるコールドプラグキャッチャ(56)が形成されてい
ることを特徴とするものである。
The invention according to claim 6 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the movable-side mold (28) of the hot runner mold is the hot A cold plug catcher (56) having a filling port at a position facing the runner nozzle (32) port and receiving a cold plug (38) from the filling port is formed.

【0027】また、本発明のうちで請求項7記載の発明
は、請求項6のいずれか記載の発明において、前記コー
ルドプラグキャッチャ(56)の充填口は、ホットラン
ナノズル(32)口の大きさよりも大きいことを特徴と
するものである。
In the invention according to claim 7 of the present invention, in the invention according to any one of claims 6, the filling port of the cold plug catcher (56) is the size of the hot runner nozzle (32) port. It is characterized by being larger than Sa.

【0028】また、本発明のうちで請求項8記載の発明
は、請求項6又は7記載の発明において、前記コールド
プラグキャッチャ(56)は可動側金型(28)に形成
された凹部であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 8 of the present invention is the invention according to claim 6 or 7, wherein the cold plug catcher (56) is a recess formed in the movable side mold (28). It is characterized by that.

【0029】また、本発明のうちで請求項9記載の発明
は、請求項8記載の発明において、前記凹部の中心軸方
向への側面抜き勾配が中心軸に対して10度以下である
ことを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, the side surface draft of the recess in the central axis direction is 10 degrees or less with respect to the central axis. It is a feature.

【0030】また、本発明のうちで請求項10記載の発
明は、クレーム1のホットランナ金型において、射出時
にコールドプラグ(38)が完全溶解しない温度で成形
を行うようにしたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 10 of the present invention is characterized in that, in the hot runner die of claim 1, molding is performed at a temperature at which the cold plug (38) is not completely melted during injection. To do.

【0031】また、本発明のうちで請求項11記載の発
明は、請求項10記載の発明において、固定側金型(2
6)のホットランナノズル(32)先端近くに設けられ
ているノズル温度制御用熱電対(58)を用いてホット
ランナノズル(32)温度を制御し、ホットランナノズ
ル(32)先端付近に形成されるホットランナノズル内
湯道(32a)の直径よりも小さい直径を有するランド
部(32b)に形成されるコールドプラグ(38)を完
全溶解させない状態で、ランド部(32b)からホット
ランナノズル(32)先端にかけて内径が大きくなって
いる先端部(32c)を通って射出を行い、射出された
完全溶解していないコールドプラグ(38)を、可動側
金型(28)に形成されたコールドプラグキャッチャ
(56)が受け入れた後、キャビティ(33)内に成形
材料が充填され、成形材料が凝固して金型が開き成形品
が取り出されたとき、ホットランナノズル(32)内の
成形材料はランド部(32b)の先端から破断してコー
ルドプラグ(38)が形成されることを特徴とするもの
である。
The invention according to claim 11 of the present invention is the same as the invention according to claim 10, in which the fixed mold (2
The temperature of the hot runner nozzle (32) is controlled by using a nozzle temperature control thermocouple (58) provided near the tip of the hot runner nozzle (32) of 6), and is formed near the tip of the hot runner nozzle (32). Hot runner nozzle hot runner nozzle (32) from the land (32b) without completely melting the cold plug (38) formed in the land (32b) having a diameter smaller than the diameter of the runner (32a). Injection is performed through the tip portion (32c) whose inner diameter increases toward the tip, and the injected cold plug (38) that has not completely melted is injected into the cold mold catcher (28) formed on the movable side mold (28). 56), after receiving the molding material in the cavity (33), the molding material is solidified, the mold is opened, and the molded product is taken out. Molding hot runner nozzle (32) is characterized in that the cold plug fractured from the tip of the land portion (32 b) (38) is formed.

【0032】また、本発明のうちで請求項12記載の発
明は、請求項11記載の発明において、完全溶解してい
ないコールドプラグ(38)は、ホットランナノズル内
湯道(32a)の直径(a)とランド部(32b)の直
径(b)の比(b/a)が0.5〜0.8であるランド
部(32b)と、ランド部(32b)からホットランナ
ノズル(32)先端までの内径が中心軸に対して3度以
上の勾配を有するように大きくなっている先端部(32
c)とを通って射出され、射出されたコールドプラグ
(38)は、ホットランナノズル(32)口よりも充填
口が大きく、中心軸方向への側面抜き勾配が中心軸に対
して10度以下の凹部であるコールドプラグキャッチャ
(56)に受け入れられることを特徴とするものであ
る。
In the invention according to claim 12 of the present invention, in the invention according to claim 11, the cold plug (38) which is not completely melted is the diameter (a) of the runner (32a) in the hot runner nozzle. ) And the diameter (b) of the land portion (32b) (b / a) is 0.5 to 0.8, and from the land portion (32b) to the hot runner nozzle (32) tip. The inner diameter of the tip is increased so that it has a gradient of 3 degrees or more with respect to the central axis (32
The cold plug (38) that has been injected through c) has a larger filling port than the hot runner nozzle (32) port, and the side draft in the central axis direction is 10 degrees or less with respect to the central axis. It is characterized in that it is received in a cold plug catcher (56) which is a recess of the.

【0033】また、本発明のうちで請求項13記載の発
明は、請求項11又は12記載の発明において、使用さ
れる成形材料がマグネシウム合金であり、射出時におけ
る前記ホットランナノズル(32)の温度が液相線温度
以下であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 13 of the present invention is the invention according to claim 11 or 12, wherein the molding material used is a magnesium alloy, and the hot runner nozzle (32) at the time of injection is The temperature is below the liquidus temperature.

【0034】また、本発明のうちで請求項14記載の発
明は、請求項11〜13のいずれか記載の発明におい
て、固定側金型(26)及び可動側金型(28)により
形成されたキャビティ(33)内を排気する工程を有す
ることを特徴とするものである。なお、上記かっこ内の
符号は、後述する実施の形態の対応する部材を示す。
The invention according to claim 14 of the present invention is the invention according to any one of claims 11 to 13, which is formed by a fixed side mold (26) and a movable side mold (28). It is characterized by having a step of exhausting the inside of the cavity (33). The reference numerals in the parentheses indicate corresponding members in the embodiments described later.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
により説明する。図1にホットランナノズル先端近傍の
拡大側断面図を、図2に本発明のホットランナ成形にお
いて金型を型閉めした射出前の状態を示す側断面図を、
図3に本発明のホットランナ成形において射出直後の状
態を示す側断面図を、図4に本発明のホットランナ成形
においてキャビティ内に射出した溶湯が冷却固化された
状態を示す側断面図を、図5に本発明のホットランナ成
形において金型が開いた状態を示す側断面図を、それぞ
れ示す。なお、従来技術で説明した構成と重複する部分
に関しては同一符号を付し、その説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged side sectional view in the vicinity of the tip of the hot runner nozzle, and FIG. 2 is a side sectional view showing the state before injection when the mold is closed in the hot runner molding of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a state immediately after injection in the hot runner molding of the present invention, and FIG. 4 is a side sectional view showing a state in which the molten metal injected into the cavity in the hot runner molding of the present invention is cooled and solidified. FIG. 5 is a side sectional view showing a state where the mold is opened in the hot runner molding of the present invention. It should be noted that the same parts as those described in the related art are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0036】図2に示すように、内部にスクリュ10及
び逆流防止リング11が設けられたシリンダーバレル1
2の外周部に、シリンダヒータ14と、シリンダ温度制
御用熱電対16とがそれぞれ設けられている。シリンダ
12の先端にはノズル18が設けられており、ノズル1
8の外周部にはノズルヒータ20と、熱電対22とがそ
れぞれ設けられている。
As shown in FIG. 2, a cylinder barrel 1 having a screw 10 and a backflow prevention ring 11 therein is provided.
A cylinder heater 14 and a cylinder temperature control thermocouple 16 are provided on the outer peripheral portion of 2. A nozzle 18 is provided at the tip of the cylinder 12, and the nozzle 1
A nozzle heater 20 and a thermocouple 22 are provided on the outer peripheral portion of 8.

【0037】ホットランナ金型は、固定側金型26と可
動側金型28とにより構成されており、固定側金型26
は、固定側金型バックプレート25を介して固定側型盤
24に固定されている。可動側金型28は、サポートブ
ロック29、図示されない取付板などと共に図示されな
い可動側型盤に取付けられて、固定側金型26に接触及
び離隔するように移動可能に構成されており、固定側金
型26と可動側金型28とが整合することによりキャビ
ティ33及びオーバーフロー37が形成される。固定側
金型バックプレート25内にはマニホールド30が、ま
た固定側金型26内にはホットランナノズル32がそれ
ぞれ設けられており、マニホールド30とホットランナ
ノズル32とはそれぞれ電気ヒータ52により加熱され
る。
The hot runner die is composed of a fixed side die 26 and a movable side die 28.
Is fixed to the fixed-side mold plate 24 via the fixed-side mold back plate 25. The movable side mold 28 is attached to a movable side mold plate (not shown) together with a support block 29, a mounting plate (not shown), etc., and is configured to be movable so as to come into contact with and separate from the fixed side mold 26. The cavity 33 and the overflow 37 are formed by aligning the mold 26 and the movable mold 28. A manifold 30 is provided in the fixed mold back plate 25, and a hot runner nozzle 32 is provided in the fixed mold 26. The manifold 30 and the hot runner nozzle 32 are heated by an electric heater 52. It

【0038】ノズル18の先端はマニホールド30に当
接しており、シリンダ12、ノズル18、マニホールド
30及びホットランナノズル32内には、シリンダヒー
タ14、ノズルヒータ20及び電気ヒータ52により加
熱された溶湯36が保持されている。ホットランナノズ
ル32の先端にはコールドプラグ38が成形されてお
り、このコールドプラグ38により溶湯36が外部に漏
れないようになっている。
The tip of the nozzle 18 is in contact with the manifold 30, and in the cylinder 12, the nozzle 18, the manifold 30, and the hot runner nozzle 32, the molten metal 36 heated by the cylinder heater 14, the nozzle heater 20, and the electric heater 52 is held. Is held. A cold plug 38 is formed at the tip of the hot runner nozzle 32, and the cold plug 38 prevents the molten metal 36 from leaking to the outside.

【0039】可動側金型28には、複数本のエジェクタ
ピン40の一端が貫通しており、各エジェクタピン40
の他端は図示してないエジェクタプレートに固定されて
いる。
One end of a plurality of ejector pins 40 penetrates through the movable mold 28, and each ejector pin 40 passes through.
The other end of is fixed to an ejector plate (not shown).

【0040】固定側金型26及び可動側金型28の上部
には冷却ベントブロック42が設けられており、冷却ベ
ントブロック42にはホース44の一端が接続されてい
る。ホース44の他端は、真空バルブ46を介して真空
タンク48に接続されており、真空タンク48には真空
ポンプ50が接続されている。
A cooling vent block 42 is provided above the fixed mold 26 and the movable mold 28, and one end of a hose 44 is connected to the cooling vent block 42. The other end of the hose 44 is connected to a vacuum tank 48 via a vacuum valve 46, and a vacuum pump 50 is connected to the vacuum tank 48.

【0041】本実施の形態では、ホットランナノズル3
2の温度を制御するホットランナノズル加熱手段52に
より、射出時にコールドプラグ38が完全溶解しない温
度で成形を行うことができるように構成したものであ
る。さらに、図1に示すように、固定側金型26に設け
られたホットランナノズル32は、これの先端部付近に
ホットランナノズル内湯道32aの直径を細くしたラン
ド部32bが形成されており、ホットランナノズル内湯
道32aの直径(a)とランド部32bの直径(b)の
比(b/a)は0.5〜0.8である。これは、ホット
ランナノズル32先端に形成されたコールドプラグ38
が射出時の溶湯圧力によって塑性変形しながら押し出さ
れるような内径比であり、且つコールドプラグによって
溶湯を保持可能な内径比である。ホットランナノズル3
2のランド部32b近傍にはこの部分の温度を測定可能
な熱電対58が設けられている。また、ホットランナノ
ズル32は、ランド部32bからホットランナノズル3
2先端までの内径が、中心軸に対して3度以上の勾配を
なすように大きくなっている先端部32cを有してい
る。固定側金型26には、これが異常加熱されないよう
にするためにこれを冷却するための冷却用媒体が通る冷
却用通路54が設けられており、冷却媒体としてはエア
ーや油などが用いられる。
In this embodiment, the hot runner nozzle 3
By the hot runner nozzle heating means 52 for controlling the temperature of No. 2, molding can be performed at a temperature at which the cold plug 38 does not completely melt during injection. Further, as shown in FIG. 1, in the hot runner nozzle 32 provided in the stationary mold 26, a land portion 32b in which the diameter of the hot runner nozzle inner runner 32a is reduced is formed in the vicinity of the tip end thereof. The ratio (b / a) of the diameter (a) of the runner 32a in the hot runner nozzle and the diameter (b) of the land portion 32b is 0.5 to 0.8. This is a cold plug 38 formed at the tip of the hot runner nozzle 32.
Is an inner diameter ratio such that it is extruded while being plastically deformed by the molten metal pressure at the time of injection, and is an inner diameter ratio at which the molten metal can be held by a cold plug. Hot runner nozzle 3
In the vicinity of the second land portion 32b, a thermocouple 58 capable of measuring the temperature of this portion is provided. In addition, the hot runner nozzle 32 includes the hot runner nozzle 3 from the land portion 32b.
The inner diameter up to the two tips has a tip portion 32c that is large so as to form a gradient of 3 degrees or more with respect to the central axis. The stationary die 26 is provided with a cooling passage 54 through which a cooling medium for cooling the stationary die 26 is passed in order to prevent it from being abnormally heated, and air, oil, or the like is used as the cooling medium.

【0042】また、可動側金型28には、射出されたコ
ールドプラグ38を受け入れるコールドプラグキャッチ
ャ56が形成されており、コールドプラグキャッチャ5
6は、ホットランナノズル32口と対向する位置にホッ
トランナノズル32口の大きさよりも大きい充填口を有
するとともに、中心軸方向への側面抜き勾配が中心軸に
対して10度以下である凹部である。このようにコール
ドプラグキャッチャ56の中心軸に対する抜き勾配を1
0度以下にすることにより、型開時にコールドプラグキ
ャッチャ56側面の摩擦力によって成形品に可動側金型
28側へ付いていく力が働きやすくなる。
Further, a cold plug catcher 56 for receiving the injected cold plug 38 is formed on the movable side mold 28, and the cold plug catcher 5 is provided.
Reference numeral 6 denotes a concave portion having a filling opening larger than the size of the hot runner nozzle 32 opening at a position facing the hot runner nozzle opening 32 and having a side draft in the central axis direction of 10 degrees or less with respect to the central axis. is there. In this way, the draft of the cold plug catcher 56 with respect to the central axis is set to 1
By setting the angle to 0 degrees or less, the force of the frictional force on the side surface of the cold plug catcher 56 when the mold is opened tends to act on the molded product toward the movable mold 28 side.

【0043】次に動作について説明する。マニホールド
30及びホットランナノズル32は、それぞれ電気ヒー
タ52によって加熱保持されており、ホットランナ内湯
道32aの成形材料は完全溶融もしくは半溶融状態で保
持されている。ただし、ホットランナノズル32の先端
はコールドプラグ38が形成できるような温度に調整さ
れており、ランド部32bの働きによってホットランナ
ノズル32内の溶湯36が漏出しないようになってい
る。
Next, the operation will be described. The manifold 30 and the hot runner nozzle 32 are each heated and held by an electric heater 52, and the molding material of the hot runner inner runner 32a is held in a completely molten or semi-molten state. However, the tip of the hot runner nozzle 32 is adjusted to a temperature at which the cold plug 38 can be formed, and the molten metal 36 in the hot runner nozzle 32 does not leak due to the action of the land portion 32b.

【0044】図2に示されるように、溶湯36を射出す
る際には、まず、可動側金型28を移動させて固定側金
型26と可動側金型28とを閉じた状態にする。次に、
真空バルブ46が開いて数秒間キャビティ33内が排気
された後、スクリュ10が高速前進することにより溶湯
36が前に押し出されてキャビティ33内に溶湯36が
射出される。射出時に、ホットランナノズル32先端の
温度は待機温度と同じ温度でもコールドプラグ38は塑
性変形しながら排出可能であるし、塑性変形しやすいよ
うに型閉じ動作中もしくは排気中に完全溶解しない範囲
で昇温するような制御行ってもよい。射出時にコールド
プラグが排出可能かどうかということは、ホットランナ
ノズル32の温度、成形材料の種類によって決まるコー
ルドプラグ38の硬さ、射出時にコールドプラグ38に
かかる溶湯圧力、及びランド部32bの形状によって左
右されるが、射出時にコールドプラグ38が完全溶融し
ないような温度条件を選定する必要がある。
As shown in FIG. 2, when injecting the molten metal 36, first, the movable side mold 28 is moved so that the fixed side mold 26 and the movable side mold 28 are closed. next,
After the vacuum valve 46 is opened and the inside of the cavity 33 is exhausted for several seconds, the molten metal 36 is pushed forward by the screw 10 moving forward at high speed, and the molten metal 36 is injected into the cavity 33. At the time of injection, even if the temperature of the tip of the hot runner nozzle 32 is the same as the standby temperature, the cold plug 38 can be discharged while plastically deforming, and within the range where the cold plug 38 does not completely melt during mold closing operation or exhausting so as to be easily plastically deformed. You may perform control so that it may raise temperature. Whether the cold plug can be discharged at the time of injection depends on the temperature of the hot runner nozzle 32, the hardness of the cold plug 38 determined by the type of molding material, the molten metal pressure applied to the cold plug 38 at the time of injection, and the shape of the land portion 32b. Depending on the temperature, it is necessary to select a temperature condition that does not completely melt the cold plug 38 during injection.

【0045】例えば、代表的なマグネシウム合金である
AZ91Dの場合、ホットランナノズル32先端近辺に
差し込まれた熱電対58によって測定される温度で制御
されるノズル保持温度は500℃〜560℃であり、射
出前昇温時には500℃〜595℃までの間に加熱すれ
ばよいが、これらの設定温度とコールドプラグ38自体
の温度は熱電対58の位置などによって相対的に変わ
る。
For example, in the case of AZ91D which is a typical magnesium alloy, the nozzle holding temperature controlled by the temperature measured by the thermocouple 58 inserted near the tip of the hot runner nozzle 32 is 500 ° C to 560 ° C. The temperature before the injection may be raised between 500 ° C. and 595 ° C., but these set temperatures and the temperature of the cold plug 38 itself relatively change depending on the position of the thermocouple 58 and the like.

【0046】図3に示されるように、射出時に押し出さ
れたコールドプラグ38はコールドプラグキャッチャ5
6に補足され、コールドプラグ38に続くように射出さ
れる溶湯36はキャビティ33内に充填されていく。
As shown in FIG. 3, the cold plug 38 pushed out at the time of injection is the cold plug catcher 5
6, the molten metal 36 injected following the cold plug 38 fills the cavity 33.

【0047】図4に示されるように、固定側金型26及
び可動側金型28は、溶湯36よりもかなり低い200
℃程度に加熱保持されており、さらに両金型26及び2
8自体は注入される溶湯36の体積よりも十分に大きい
金属の塊であるので、キャビティ33内へ充填された溶
湯36の熱は両金型26及び28に奪われることにな
り、溶湯36は1秒以下という短時間で凝固する。
As shown in FIG. 4, the fixed side mold 26 and the movable side mold 28 are much lower than the molten metal 36.
It is heated and held at about ℃, and both dies 26 and 2
Since 8 itself is a metal mass that is sufficiently larger than the volume of the molten metal 36 to be poured, the heat of the molten metal 36 filled in the cavity 33 is taken by both molds 26 and 28, and the molten metal 36 is It solidifies in a short time of less than 1 second.

【0048】キャビティ33内で凝固した溶湯36を介
して金型に奪われる熱量はホットランナノズル32を加
熱する熱量よりも圧倒的に大きいので、キャビティ33
内と同じようにホットランナノズル32先端にも凝固相
が形成される。
Since the amount of heat absorbed by the mold through the molten metal 36 solidified in the cavity 33 is overwhelmingly larger than the amount of heat for heating the hot runner nozzle 32, the cavity 33
A solidified phase is formed at the tip of the hot runner nozzle 32 as in the case of the inside.

【0049】射出後にスクリュ10は回転しながら後退
し、スクリュ10の前の空洞部に次のショットのための
溶湯36を計量する。計量完了後、図5に示されるよう
に、金型26及び28を開き、エジェクタピン40が前
進して成形品が押し出され、図示してない取出しロボッ
トなどによって成形品が取り出される。この時、ホット
ランナノズル32内に残った凝固相においてランド部3
2bの先端が最も弱いのでそこから破断し、ホットラン
ナノズル32内に残った凝固相がコールドプラグ38と
なって、ホットランナノズル32内の溶湯36の漏出を
防ぐ。
After the injection, the screw 10 retreats while rotating, and the molten metal 36 for the next shot is measured in the cavity in front of the screw 10. After the measurement is completed, as shown in FIG. 5, the molds 26 and 28 are opened, the ejector pin 40 is moved forward to push out the molded product, and the molded product is taken out by a take-out robot (not shown) or the like. At this time, in the solidification phase remaining in the hot runner nozzle 32, the land portion 3
Since the tip of 2b is the weakest, it breaks from there, and the solidified phase remaining in the hot runner nozzle 32 becomes a cold plug 38, which prevents leakage of the molten metal 36 in the hot runner nozzle 32.

【0050】成形品取り出し後、次のショットのために
固定側金型26及び可動側金型28表面に離型剤が噴霧
されて1サイクルが終了する。
After the molded product is taken out, the mold release agent is sprayed on the surfaces of the fixed side mold 26 and the movable side mold 28 for the next shot, and one cycle is completed.

【0051】なお、上記実施の形態においては、インラ
インスクリュ方式の成形機について記述したが、成形機
の形式については限定せず、たとえば、スクリュ10で
はなくプランジャが前進して溶湯36を射出するような
方式のものでも構わない。
In the above embodiment, the in-line screw type molding machine is described, but the type of the molding machine is not limited. For example, not the screw 10 but the plunger is advanced to inject the molten metal 36. Any method may be used.

【0052】また、ホットランナノズル32及びマニホ
ールド30の加熱方式についても限定せず、抵抗加熱ヒ
ータ以外に、例えば誘導加熱法など他の加熱方法を使用
してもよい。
Further, the heating method of the hot runner nozzle 32 and the manifold 30 is not limited, and other heating methods such as an induction heating method may be used in addition to the resistance heater.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1記載の発明は、射出時にコールドプラグ(38)を
完全溶解しない状態で溶湯圧によって排出可能とする構
成としたため、キャビティ(33)内を排気しても射出
前にキャビティ(33)内に溶湯が吸い込まれることが
ない。また、キャビティ(33)内への溶湯(36)吸
い込みを防ぐためにホットランナノズル(32)先端に
シャットオフバルブを設けるといった複雑な構造も必要
ないので装置が安価にできる。また、射出前にホットラ
ンナノズル(32)を急速加熱してコールドプラグ(3
8)を完全溶解させる必要がないので、コールドプラグ
(38)が排出しやすいように昇温して軟化させるとし
ても完全溶解させる場合よりも少ない昇温幅でよいた
め、急速加熱するための誘導加熱などの特殊な加熱方法
を使わなくてもよいので装置のコストが安価に抑えられ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the cold plug (38) can be discharged by the molten metal pressure without completely melting it at the time of injection, the cavity (33) Even if the inside of () is exhausted, the molten metal is not sucked into the cavity (33) before the injection. Further, since a complicated structure such as a shut-off valve provided at the tip of the hot runner nozzle (32) in order to prevent the molten metal (36) from being sucked into the cavity (33) is not required, the apparatus can be made inexpensive. Also, before injection, the hot runner nozzle (32) is rapidly heated to cold plug (3
Since it is not necessary to completely dissolve 8), even if the temperature is softened by raising the temperature so that the cold plug (38) can be easily discharged, a smaller heating range than in the case of completely melting is sufficient. Since it is not necessary to use a special heating method such as heating, the cost of the device can be kept low.

【0054】また、本発明のうちで請求項2記載の発明
は、ランド部(32b)の内径比により、ランド部(3
2b)内にある完全溶解していないコールドプラグ(3
8)を射出時の溶湯圧力により塑性変形させながらキャ
ビティ(33)内に押し出すことができる。
Further, in the invention according to claim 2 of the present invention, the land portion (3b) is determined by the inner diameter ratio of the land portion (32b).
2b) not completely dissolved cold plug (3
8) can be extruded into the cavity (33) while being plastically deformed by the molten metal pressure at the time of injection.

【0055】また、本発明のうちで請求項3記載の発明
は、ホットランナノズル内湯道(32a)の直径(a)
とランド部(32b)の直径(b)の比が0.5〜0.
8であるため、ランド部(32b)内にある完全溶解し
ていないコールドプラグ(38)を射出時の溶湯圧力に
より効果的に塑性変形させながらキャビティ(33)内
に押し出すことができる。
The invention according to claim 3 of the present invention is the diameter (a) of the runner (32a) in the hot runner nozzle.
And the diameter (b) of the land portion (32b) are 0.5 to 0.
Since it is 8, the cold plug (38) which is not completely melted in the land portion (32b) can be pushed out into the cavity (33) while being effectively plastically deformed by the molten metal pressure at the time of injection.

【0056】また、本発明のうちで請求項4記載の発明
は、ランド部(32b)からホットランナノズル(3
2)先端までの内径が中心軸対して3度以上の勾配をな
すように大きくなっているため、型開時に成形品が固定
側金型(26)から離れやすくなり、ランド部(32
b)において凝固相が破断しやすい。
In the invention according to claim 4 of the present invention, the land (32b) to the hot runner nozzle (3).
2) Since the inner diameter up to the tip is large so as to form a gradient of 3 degrees or more with respect to the central axis, the molded product easily separates from the fixed side mold (26) when the mold is opened, and the land part (32
In b), the solidified phase easily breaks.

【0057】また、本発明のうちで請求項5記載の発明
は、冷却用媒体の通路に冷却用媒体を通すことにより、
ホットランナノズル(32)の加熱によって固定側金型
(26)が異常加熱することを防止することができる。
In the invention according to claim 5 of the present invention, the cooling medium is passed through the passage of the cooling medium,
The heating of the hot runner nozzle (32) can prevent abnormal heating of the stationary mold (26).

【0058】また、本発明のうちで請求項6記載の発明
は、排出された完全溶解されていないコールドプラグ
(38)が、ホットランナノズル(32)口と対向する
位置にある充填口からコールドプラグキャッチャ(5
6)に受け入れられるため、製品部へコールドプラグ
(38)が混入することがなく、これによる欠陥の発生
を防止することができる。
In the invention according to claim 6 of the present invention, the discharged cold plug (38) which is not completely melted is cold from the filling port located at the position facing the hot runner nozzle (32) port. Plug catcher (5
Since it is accepted by 6), the cold plug (38) is not mixed in the product part, and the occurrence of defects due to this can be prevented.

【0059】また、本発明のうちで請求項7記載の発明
は、充填口の大きさはホットランナノズル(32)口の
大きさよりも大きいため、ホットランナノズルから排出
されたコールドプラグ(38)を確実に充填口からコー
ルドプラグキャッチャ(56)に受け入れさせることが
できる。
In the invention according to claim 7 of the present invention, since the size of the filling port is larger than the size of the hot runner nozzle (32) port, the cold plug (38) discharged from the hot runner nozzle. Can be reliably received by the cold plug catcher (56) from the filling port.

【0060】また、本発明のうちで請求項8記載の発明
は、排出されたコールドプラグ(38)を凹部内に収納
することができる。
In the invention according to claim 8 of the present invention, the discharged cold plug (38) can be housed in the recess.

【0061】また、本発明のうちで請求項9記載の発明
は、凹部の中心軸方向への側面抜き勾配を中心軸に対し
て10度以下にすることにより、型開時にコールドプラ
グキャッチャ(56)側面の摩擦力によって成形品に可
動側金型(28)側へ付いていく力が働きやすくなる。
In the invention according to claim 9 of the present invention, the cold plug catcher (56) is opened at the time of mold opening by setting the side surface draft of the recess in the central axis direction to 10 degrees or less with respect to the central axis. ) Due to the frictional force on the side surface, the force of attaching to the movable side mold (28) side of the molded product becomes easy to work.

【0062】また、本発明のうちで請求項10記載の発
明は、射出時にコールドプラグが完全溶解しない温度で
成形を行うため、キャビティ(33)内を排気しても射
出前にキャビティ(33)内に溶湯(36)が吸い込ま
れることがない。
According to the tenth aspect of the present invention, since the molding is performed at a temperature at which the cold plug is not completely melted during injection, even if the cavity (33) is evacuated, the cavity (33) is injected before the injection. The molten metal (36) is not sucked in.

【0063】また、本発明のうちで請求項11記載の発
明は、ランド部(32b)の内径比により、コールドプ
ラグ(38)を完全溶解させない状態で射出させること
ができ、また、射出されたコールドプラグ(38)は可
動側金型(28)のコールドプラグキャッチャ(56)
に受け入れられるため、製品部に混入して欠陥を生じる
ことはなく、さらには、先端部(32c)の形状により
型開時に成形品が固定側金型(26)から離れやすくな
り、ランド部(32b)において凝固相が破断しやす
い。
According to the eleventh aspect of the present invention, the cold plug (38) can be injected without being completely melted by the inner diameter ratio of the land portion (32b), and the cold plug (38) is injected. The cold plug (38) is the cold plug catcher (56) of the movable mold (28).
Therefore, the molded product is not mixed with the product part to cause a defect, and the shape of the tip part (32c) makes it easier for the molded product to separate from the fixed side mold (26) when the mold is opened, and the land part ( The solidified phase easily breaks in 32b).

【0064】また、本発明のうちで請求項12記載の発
明は、射出時には、ランド部(32b)内にある完全溶
解していないコールドプラグ(38)を射出時の溶湯
(36)圧力により塑性変形させながらキャビティ(3
3)内に押し出しやすく、型開時には、ランド部(32
b)において破断して、成形品が固定側金型(26)か
ら離れやすく、且つ可動側金型(28)側へ付いていく
力が働きやすくなる。
Further, according to the twelfth aspect of the present invention, at the time of injection, the cold plug (38) which is not completely melted in the land portion (32b) is plasticized by the pressure of the molten metal (36) at the time of injection. While deforming the cavity (3
3) It is easy to extrude into the inside, and when the mold is opened, the land part (32
The fracture occurs in b), the molded product is easily separated from the fixed-side mold (26), and the force attached to the movable-side mold (28) side is easy to work.

【0065】また、本発明のうちで請求項13記載の発
明は、マグネシウム合金の成形材料を、液相線温度以下
のホットランナノズル(32)温度で射出することがで
きる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the magnesium alloy molding material can be injected at a hot runner nozzle (32) temperature lower than the liquidus temperature.

【0066】また、本発明のうちで請求項14記載の発
明は、射出中のガスの巻き込みを低減することができ、
成形品の品質を向上させることができる。
The invention according to claim 14 of the present invention is capable of reducing gas entrainment during injection,
The quality of the molded product can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ホットランナノズル先端近傍の拡大側断面図で
ある。
FIG. 1 is an enlarged side cross-sectional view near a tip of a hot runner nozzle.

【図2】本発明のホットランナ成形において金型を型閉
めした射出前の状態を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a state before injection in which the mold is closed in the hot runner molding of the present invention.

【図3】本発明のホットランナ成形において射出直後の
状態を示す側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view showing a state immediately after injection in hot runner molding of the present invention.

【図4】本発明のホットランナ成形においてキャビティ
内に射出した溶湯が冷却固化された状態を示す側断面図
である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a state where the molten metal injected into the cavity in the hot runner molding of the present invention is cooled and solidified.

【図5】本発明のホットランナ成形において金型が開い
た状態を示す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a state where the mold is opened in the hot runner molding of the present invention.

【図6】従来のホットランナ金型を使用した金属射出成
形機の一部を示す側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a part of a metal injection molding machine using a conventional hot runner die.

【図7】従来のホットランナ成形においてコールドプラ
グが溶解した状態を示す側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a state where a cold plug is melted in conventional hot runner molding.

【図8】従来のホットランナ成形においてキャビティ内
に溶湯を射出し、冷却固化した状態を示す側断面図であ
る。
FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which a molten metal is injected into a cavity and is cooled and solidified in the conventional hot runner molding.

【図9】ホットランナノズル先端部付近の拡大側断面図
である。
FIG. 9 is an enlarged side sectional view in the vicinity of the tip of the hot runner nozzle.

【図10】ホットランナ金型を使用して真空成形すると
きの金属射出成形装置の側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view of a metal injection molding apparatus when vacuum forming is performed using a hot runner die.

【図11】コールドプラグ38が完全溶解した状態の側
断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing a state where the cold plug 38 is completely melted.

【図12】射出前のホットランナノズル32内の溶湯3
6がキャビティ33内に吸い出されて凝固してしまった
状態の側断面図である。
FIG. 12: Molten metal 3 in the hot runner nozzle 32 before injection
6 is a side sectional view of a state in which 6 is sucked into the cavity 33 and solidified. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26 固定側金型 28 可動側金型 32 ホットランナノズル 32a ホットランナノズル内湯道 32b ランド部 32c 先端部 33 キャビティ 36 溶湯 38 コールドプラグ 56 コールドプラグキャッチャ 58 熱電対 26 Fixed mold 28 Movable mold 32 hot runner nozzle 32a Hot runner nozzle runner 32b Land section 32c tip 33 cavities 36 molten metal 38 Cold plug 56 cold plug catcher 58 thermocouple

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B22D 17/30 B22D 17/30 Z (72)発明者 坂本 隆一 広島県広島市安芸区船越南一丁目6番1 号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 比枝 敏昭 広島県広島市安芸区船越南一丁目6番1 号 株式会社日本製鋼所内 (56)参考文献 特開2001−252756(JP,A) 特開2001−138025(JP,A) 特開2001−170748(JP,A) 特開2001−79653(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/22 B22D 17/02 B22D 17/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI B22D 17/30 B22D 17/30 Z (72) Inventor Ryuichi Sakamoto 1-6-1, Funakoshi Minami, Aki-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Inside the Japan Steel Works (72) Inventor Toshiaki Hie, 1-6-1, Funakoshi Minami, Aki-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Inside the Japan Steel Works (56) Reference JP 2001-252756 (JP, A) JP 2001-138025 (JP, A) JP 2001-170748 (JP, A) JP 2001-79653 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B22D 17/22 B22D 17/02 B22D 17/14

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属射出成形機から射出された溶湯(3
6)をホットランナノズル(32)を通してキャビティ
(33)内に注入するホットランナ金型において、 前記ホットランナノズル(32)の温度を制御するホッ
トランナノズル加熱手段(52)を設け、射出時にコー
ルドプラグ(38)が完全溶解しない温度で成形を行う
ことができるように構成したことを特徴とするホットラ
ンナ金型。
1. A molten metal (3) injected from a metal injection molding machine.
In a hot runner die for injecting 6) into the cavity (33) through the hot runner nozzle (32), a hot runner nozzle heating means (52) for controlling the temperature of the hot runner nozzle (32) is provided, and a cold runner is provided at the time of injection. A hot runner mold characterized in that it can be molded at a temperature at which the plug (38) is not completely melted.
【請求項2】 前記ホットランナノズル(32)は、先
端部付近にホットランナノズル内湯道(32a)の直径
を細くしたランド部(32b)を形成し、前記ランド部
(32b)は、ホットランナノズル(32)先端に形成
されたコールドプラグ(38)が射出時の溶湯圧力によ
って塑性変形しながら押し出されるような内径比とした
ことを特徴とする請求項1記載のホットランナ金型。
2. The hot runner nozzle (32) forms a land portion (32b) having a thin diameter in the hot runner nozzle inner runner (32a) near the tip portion, and the land portion (32b) is a hot runner. The hot runner die according to claim 1, wherein the cold plug (38) formed at the tip of the nozzle (32) has an inner diameter ratio such that it is extruded while being plastically deformed by the molten metal pressure at the time of injection.
【請求項3】 前記ホットランナノズル(32)のホッ
トランナノズル内湯道(32a)の直径(a)とランド
部(32b)の直径(b)の比(b/a)が0.5〜
0.8であることを特徴とする請求項2記載のホットラ
ンナ金型。
3. A ratio (b / a) of the diameter (a) of the runner (32a) in the hot runner nozzle of the hot runner nozzle (32) and the diameter (b) of the land portion (32b) is 0.5 to.
The hot runner die according to claim 2, wherein the hot runner die is 0.8.
【請求項4】 前記ホットランナノズル(32)は、ラ
ンド部(32b)から先端までの内径が、中心軸に対し
て3度以上の勾配をなすように大きくなっていることを
特徴とする請求項2又は3記載のホットランナ金型。
4. The hot runner nozzle (32) is characterized in that the inner diameter from the land (32b) to the tip is large so as to form a gradient of 3 degrees or more with respect to the central axis. Item 2. A hot runner die according to item 2 or 3.
【請求項5】 前記ホットランナノズル(32)を内蔵
する固定側金型(26)には、該固定側金型(26)を
冷却するための冷却用媒体の通路(54)が設けられて
いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のホ
ットランナ金型。
5. The fixed mold (26) containing the hot runner nozzle (32) is provided with a cooling medium passage (54) for cooling the fixed mold (26). The hot runner die according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項6】 前記ホットランナ金型のうち可動側金型
(28)には、前記ホットランナノズル(32)口と対
向する位置に充填口を有し、該充填口からコールドプラ
グ(38)を受け入れるコールドプラグキャッチャ(5
6)が形成されていることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか記載のホットランナ金型。
6. The movable mold (28) of the hot runner molds has a filling port at a position facing the hot runner nozzle (32) port, and a cold plug (38) is provided from the filling port. Cold plug catcher (5
6) is formed, The hot runner metal mold | die in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 前記コールドプラグキャッチャ(56)
の充填口は、ホットランナノズル(32)口の大きさよ
りも大きいことを特徴とする請求項6記載のホットラン
ナ金型。
7. The cold plug catcher (56).
7. The hot runner die according to claim 6, wherein the filling port is larger than the size of the hot runner nozzle (32) port.
【請求項8】 前記コールドプラグキャッチャ(56)
は可動側金型(28)に形成された凹部であることを特
徴とする請求項6又は7記載のホットランナ金型。
8. The cold plug catcher (56).
The hot runner die according to claim 6 or 7, wherein is a recess formed in the movable die (28).
【請求項9】 前記凹部の中心軸方向への側面抜き勾配
が中心軸に対して10度以下であることを特徴とする請
求項8記載のホットランナ金型。
9. The hot runner die according to claim 8, wherein the side surface draft of the recess in the central axis direction is 10 degrees or less with respect to the central axis.
【請求項10】 金属射出成形機から射出された溶湯
(36)をホットランナノズル(32)を通してキャビ
ティ(33)内に注入するホットランナ金型において、 射出時にコールドプラグ(38)が完全溶解しない温度
で成形を行うようにしたことを特徴とするホットランナ
成形方法。
10. In a hot runner mold in which a molten metal (36) injected from a metal injection molding machine is injected into a cavity (33) through a hot runner nozzle (32), a cold plug (38) is not completely melted during injection. A hot runner molding method characterized in that molding is performed at a temperature.
【請求項11】 固定側金型(26)のホットランナノ
ズル(32)先端近くに設けられているノズル温度制御
用熱電対(58)を用いてホットランナノズル(32)
温度を制御し、ホットランナノズル(32)先端付近に
形成されるホットランナノズル内湯道(32a)の直径
よりも小さい直径を有するランド部(32b)に形成さ
れるコールドプラグ(38)を完全溶解させない状態
で、ランド部(32b)からホットランナノズル(3
2)先端にかけて内径が大きくなっている先端部(32
c)を通って射出を行い、射出された完全溶解していな
いコールドプラグ(38)を、可動側金型(28)に形
成されたコールドプラグキャッチャ(56)が受け入れ
た後、キャビティ(33)内に成形材料が充填され、成
形材料が凝固して金型が開き成形品が取り出されたと
き、ホットランナノズル(32)内の成形材料はランド
部(32b)の先端から破断してコールドプラグ(3
8)が形成されることを特徴とする請求項10記載のホ
ットランナ成形方法。
11. A hot runner nozzle (32) using a thermocouple (58) for controlling nozzle temperature, which is provided near the tip of the hot runner nozzle (32) of the stationary die (26).
The temperature is controlled to completely melt the cold plug (38) formed in the land (32b) having a diameter smaller than the diameter of the runner (32a) in the hot runner nozzle formed near the tip of the hot runner nozzle (32). In a state where the hot runner nozzle (3
2) The tip (32
Cavity (33) after injection through c) and after the cold plug (38) that has been injected is not received by the cold plug catcher (56) formed in the movable side mold (28) When the molding material is filled in the mold, the molding material is solidified, the mold is opened, and the molded product is taken out, the molding material in the hot runner nozzle (32) is ruptured from the tip of the land portion (32b) and cold plug. (3
The hot runner molding method according to claim 10, wherein 8) is formed.
【請求項12】 完全溶解していないコールドプラグ
(38)は、ホットランナノズル内湯道(32a)の直
径(a)とランド部(32b)の直径(b)の比(b/
a)が0.5〜0.8であるランド部(32b)と、ラ
ンド部(32b)からホットランナノズル(32)先端
までの内径が中心軸に対して3度以上の勾配を有するよ
うに大きくなっている先端部(32c)とを通って射出
され、射出されたコールドプラグ(38)は、ホットラ
ンナノズル(32)口よりも充填口が大きく、中心軸方
向への側面抜き勾配が中心軸に対して10度以下の凹部
であるコールドプラグキャッチャ(56)に受け入れら
れることを特徴とする請求項11記載のホットランナ成
形方法。
12. The cold plug (38) which is not completely melted has a ratio (b / b) of the diameter (a) of the runner (32a) in the hot runner nozzle and the diameter (b) of the land portion (32b).
a) The land portion (32b) having 0.5 to 0.8 and the inner diameter from the land portion (32b) to the tip of the hot runner nozzle (32) have a gradient of 3 degrees or more with respect to the central axis. The cold plug (38) that has been injected through the enlarged tip portion (32c) has a larger filling port than the hot runner nozzle (32) port, and the side draft in the central axis direction is the center. 12. The hot runner molding method according to claim 11, wherein the hot runner molding is received in a cold plug catcher (56) which is a recess of 10 degrees or less with respect to an axis.
【請求項13】 使用される成形材料がマグネシウム合
金であり、射出時における前記ホットランナノズル(3
2)の温度が液相線温度以下であることを特徴とする請
求項11又は12記載のホットランナの成形方法。
13. A molding material used is a magnesium alloy, and the hot runner nozzle (3) at the time of injection.
The hot runner molding method according to claim 11 or 12, wherein the temperature of 2) is equal to or lower than the liquidus temperature.
【請求項14】 固定側金型(26)及び可動側金型
(28)により形成されたキャビティ(33)内を排気
する工程を有することを特徴とする請求項11〜13の
いずれか記載のホットランナ成形方法。
14. The method according to claim 11, further comprising exhausting the inside of the cavity (33) formed by the fixed mold (26) and the movable mold (28). Hot runner molding method.
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