JP3506559B2 - Metal injection mold - Google Patents
Metal injection moldInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の射出成形金
型に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal injection molding die.
It is about the type .
【０００２】[0002]
【従来の技術】 溶融金属の射出成形時、金型のキャビ
ティ内は、空気、溶融金属に混入している気体、離型剤
が高温に曝されることにより気化する気体が充満してい
る。2. Description of the Related Art At the time of injection molding of molten metal, the cavity of a mold is filled with air, a gas mixed with the molten metal, and a gas that is vaporized by exposing a release agent to a high temperature.
【０００３】これらの気体は、通常、射出ノズルからキ
ャビティ内に射出される溶融金属の圧力によって、金型
の接触面などから金型の外部に排出される。These gases are usually discharged to the outside of the mold from the contact surface of the mold by the pressure of the molten metal injected from the injection nozzle into the cavity.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶融金
属は高速で射出されるため、その流動は乱流、渦流など
の非常に複雑な挙動を示す。そのため、キャビティ内の
気体が排出されずキャビティ内に閉じ込められる場合が
多々発生し、湯まわり不良、湯じわ、未充填などの不良
を発生させている。However, since the molten metal is injected at a high speed, its flow exhibits very complicated behavior such as turbulence and vortex flow. For this reason, the gas in the cavity is often discharged and trapped in the cavity, which causes defects such as defective molten metal, wrinkles and unfilling.
【０００５】キャビティ内の気体を排出するために、金
型に金型排気孔を形成する方法があるが、金型排気孔の
最適位置を予測することは難しく、熟練者が長年の経験
によって決め、試作時に修正を加えながら、上記不良が
発生しないようにしている。また、金型排気孔からの気
体の吸引により、金型の接合面に形成され前記金型排気
孔と連通するガス逃げ溝に、溶融金属が進入して連続成
形運転ができなくなることを、発明者等は、たびたび経
験している。Although there is a method of forming a die exhaust hole in the die in order to exhaust the gas in the cavity, it is difficult to predict the optimum position of the die exhaust hole, and a skilled person determines it by many years of experience. While making corrections during trial production, the above defects are prevented. Further, since the molten metal enters the gas escape groove formed on the joint surface of the mold and communicating with the mold exhaust hole by suction of gas from the mold exhaust hole, continuous molding operation cannot be performed. Are often experienced.
【０００６】また、金型のキャビティ内を真空にして射
出成形する方法も有るが、溶融金属に混入している気
体、離型剤の気化成分により発生する気体は排出できな
いので、問題解決の有効な手段にはなり得ていない。There is also a method in which the cavity of the mold is evacuated to perform injection molding, but the gas mixed in the molten metal and the gas generated by the vaporized component of the release agent cannot be discharged, so that the problem can be solved effectively. It can't be an effective means.
【０００７】 本発明は、従来の技術の有するこのよう
な問題点に鑑みてなされたもので、金型のキャビティ内
の、空気、溶融金属に混入している気体、離型剤の気化
成分により発生する気体を金型のキャビティ内に残留さ
せることなく、速やかに排出し、かつ、溶融金属が吸引
手段にまで到達するのを防止することができる金属の射
出成形金型を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and is due to air in the cavity of the mold, gas mixed with the molten metal, and vaporized components of the release agent. The generated gas is quickly discharged without remaining in the mold cavity, and the molten metal is sucked in.
Metal shots that can prevent reaching the means
An object is to provide a mold for injection molding .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の金属の射出成形金型は、固定側金型と、可動側
金型とを有し、溶融金属の射出工程中、キャビティ内の
気体を溶融金属の射出速度より速い吸引速度で吸引する
ように制御される吸引シリンダと金型排気孔を介して連
通するガス逃げ溝が、可動側金型の、固定側金型との接
触面に形成されている金属の射出成形金型であって、吸
引シリンダと常時連通し、冷却されるガス逃げ溝が、キ
ャビティの上部に垂直に形成された第１気体流路と、第
１気体流路から左右に９０度以上傾斜して形成された第
２気体流路と、第２気体流路と金型排気孔間に設けられ
た第３気体流路とからなり、第１気体流路の末端と、第
２気体流路の末端に湯だまりが形成されているものであ
る。また、本発明の金属の射出成形金型は、吸引シリン
ダが金型排気孔に対して直接取り付けられているもので
あってもよいし、金型排気孔に対して配管を介して接続
されているものであってもよい。 [Means for Solving the Problems] To achieve the above object
The metal injection mold of the present invention includes a fixed mold and a movable mold.
With a mold, during the molten metal injection process, inside the cavity
Suction gas at a suction speed faster than the injection speed of molten metal
Controlled through the suction cylinder and the mold exhaust hole.
The gas escape groove through which the movable side mold contacts the fixed side mold
It is a metal injection molding die formed on the touch surface,
The gas escape groove that is in continuous communication with the drawing cylinder and is cooled
A first gas channel formed vertically on the upper part of the cavity,
No. 1 formed by inclining 90 degrees or more to the left and right from one gas flow path
2 gas flow passages, provided between the second gas flow passage and the mold exhaust hole
A third gas flow path, and a first gas flow path end and a first gas flow path
2 A pool of water is formed at the end of the gas flow path.
It In addition, the metal injection mold of the present invention is a suction cylinder.
Da is directly attached to the die exhaust hole.
Yes, it may be connected to the mold exhaust hole via piping
It may be one that has been.
【０００９】 本発明によれば、溶融金属を金型のキャ
ビティ内に射出する直前に、キャビティ内の気体を吸引
することにより気流を作り、溶融金属を気流に従って流
動させることができる。キャビティ内に気流を発生させ
るためには、気体の吸引速度を溶融金属の速度より速く
することが必要である。また、溶融金属の射出工程中、
吸引動作を行っていることが必要である。 According to the present invention , immediately before the molten metal is injected into the cavity of the mold, the gas in the cavity is sucked to create an air flow, and the molten metal can be caused to flow in accordance with the air flow . In order to generate an air flow in the cavity, it is necessary to make the suction speed of the gas faster than the speed of the molten metal. Also, during the molten metal injection process,
It is necessary to perform suction operation.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１２】図１から図３は本発明による金属の射出成
形金型を示す図であり、図１は金属の射出成形金型を示
す縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２のＢ
−Ｂ線断面図である。1 to 3 are views showing a metal injection molding die according to the present invention, FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a metal injection molding die, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 3 shows B of FIG.
It is a -B line sectional view.
【００１３】図１に示すように、金型は、固定側金型１
と金型排気孔２ａを有する可動側金型２とから構成さ
れ、可動側金型２の上部には吸引手段としての吸引シリ
ンダ３が載設されている。As shown in FIG. 1, the mold is a fixed mold 1
And a movable side mold 2 having a mold exhaust hole 2a, and a suction cylinder 3 as a suction means is mounted on the upper side of the movable side mold 2.
【００１４】図２に示すように、吸引シリンダ３は、可
動側金型２の上部に取り付けられ金型排気孔２ａに連通
する吸引孔４ａを有するブロック４と、このブロック４
の上部に取り付けられているシリンダ５と、このシリン
ダ５の内部に上下動可能に嵌合されているピストン６
と、前記シリンダ５の上部に同心に取り付けられ、前記
ピストン６を上下動可能とする流体圧シリンダ７とから
構成されている。この実施例では、吸引シリンダ３は金
型の上部に載設されているが、金型外に配置し、配管を
介して金型排気孔２ａに接続してもよい。As shown in FIG. 2, the suction cylinder 3 is a block 4 having a suction hole 4a attached to the upper part of the movable mold 2 and communicating with the mold exhaust hole 2a, and this block 4
A cylinder 5 attached to the upper part of the cylinder and a piston 6 fitted inside the cylinder 5 so as to be vertically movable.
And a fluid pressure cylinder 7 concentrically attached to the upper portion of the cylinder 5 and capable of moving the piston 6 up and down. In this embodiment, the suction cylinder 3 is mounted on the upper part of the mold, but it may be arranged outside the mold and connected to the mold exhaust hole 2a through piping.
【００１５】図３に示すように、可動側金型２の固定側
金型１との接触面には金型排気孔２ａと連通しているガ
ス逃げ溝８が形成されている。このガス逃げ溝８は、キ
ャビティ９の上部に垂直に形成された第１気体流路１０
と、該第１気体流路１０から左右に９０度以上傾斜して
形成された第２気体流路１１と、第２気体流路１１と金
型排気孔２ａ間に設けられた第３気体流路１２とから構
成されている。前記第２気体流路１１により流路抵抗が
増大し、溶融金属が吸引シリンダ３にまで到達しなくな
る。また、第１気体流路１０の末端と、第２気体流路１
１の末端に湯だまり１３，１４を設けることにより、あ
るいは、ガス逃げ溝８を冷却することにより一層確実に
なる。As shown in FIG. 3, a gas escape groove 8 communicating with the die exhaust hole 2a is formed on the contact surface of the movable die 2 with the fixed die 1. The gas escape groove 8 is formed in the upper part of the cavity 9 so as to be perpendicular to the first gas passage 10.
And a second gas flow channel 11 formed to be inclined 90 degrees or more to the left and right from the first gas flow channel 10, and a third gas flow provided between the second gas flow channel 11 and the mold exhaust hole 2a. And the path 12. The flow resistance increases due to the second gas flow path 11, and the molten metal does not reach the suction cylinder 3. In addition, the end of the first gas flow channel 10 and the second gas flow channel 1
It becomes more reliable by providing the ponds 13 and 14 at the end of 1 or by cooling the gas escape groove 8.
【００１６】次に、図４を参照して前記吸引シリンダ３
の油圧回路の構成について説明する。Next, referring to FIG. 4, the suction cylinder 3
The configuration of the hydraulic circuit will be described.
【００１７】タンク２１内の作動油をサクションフィル
タを介して吸い込み、圧油として吐出する油圧ポンプ２
２の吐出側は、第１管路２３を介して連通位置（イ位
置、ロ位置）および中立位置を有する電磁式方向切替弁
２４のＰポートに接続されている。この切替弁２４のＡ
ポートは吸引側流量調整弁２５を有する第２管路２６を
介して、流体圧シリンダ７の前方油室に接続され、前記
切替弁２４のＢポートは、排気側流量調整弁２７を有す
る第３管路２８を介して、流体圧シリンダ７の後方油室
に接続されている。なお、第１管路２３には圧力調整弁
２９が設けられている。A hydraulic pump 2 for sucking the working oil in the tank 21 through a suction filter and discharging it as pressure oil.
The discharge side of 2 is connected to the P port of the electromagnetic directional control valve 24 having the communication position (a position, b position) and the neutral position via the first conduit 23. A of this switching valve 24
The port is connected to the front oil chamber of the fluid pressure cylinder 7 via a second conduit 26 having a suction side flow rate adjusting valve 25, and the B port of the switching valve 24 is a third port having an exhaust side flow rate adjusting valve 27. It is connected to the rear oil chamber of the fluid pressure cylinder 7 via a pipe line 28. A pressure adjusting valve 29 is provided in the first conduit 23.
【００１８】次に、図４〜図６を参照して、上述した射
出成形金型の作用について説明する。Next, the operation of the above-mentioned injection molding die will be described with reference to FIGS.
【００１９】図５は金属射出成形の行程図である。同図
に示すように、射出成形機に射出指令が発せられると、
射出遅延タイマＴ１が作動し、実際の射出動作を遅らせ
る。この射出指令により、電磁式方向切替弁２４がイ位
置に切り換えられ、流体圧シリンダ７を吸引方向（後退
方向）に作動させる。射出遅延タイマＴ１の満了によ
り、射出保圧タイマＴ２が作動して射出成形機は、射出
保圧行程に入り、溶融金属を金型のキャビティ内に射出
する。FIG. 5 is a process diagram of metal injection molding. As shown in the figure, when an injection command is issued to the injection molding machine,
The injection delay timer T1 is activated to delay the actual injection operation. By this injection command, the electromagnetic directional control valve 24 is switched to the a position, and the fluid pressure cylinder 7 is operated in the suction direction (retraction direction). When the injection delay timer T1 expires, the injection pressure holding timer T2 is activated, and the injection molding machine enters the injection pressure holding process to inject the molten metal into the cavity of the mold.
【００２０】その際、図６に示すように、吸引シリンダ
（気体）の吸引速度（Ｖ１ｃｍ3／ｓ）を溶融金属の射
出速度（Ｖ２ｃｍ3／ｓ）より速くすれば、キャビティ
９内は常に溶融金属を吸引する方向に気流Ａが発生し、
溶融金属が気流Ａに導かれて流動する。そのため、溶融
金属に混入している気体、離型剤の気化成分により発生
する気体は、吸引シリンダ３により吸引されてキャビテ
ィ９内に残留することはないので、湯まわり不良、湯じ
わ、未充填などによる不良の発生を防止できると共に、
気泡のない品質の良い成形品を成形することができる。
また、ガス逃げ溝８は流路抵抗が増大するように構成さ
れ、また、ガス逃げ溝８には湯だまり１３，１４が設け
られているので、吸引シリンダ３にまで溶融金属が確実
に到達しなくなる。[0020] At this time, as shown in FIG. 6, if the suction speed of the suction cylinder (gas) to (V1cm 3 / s) faster than the injection speed of the molten metal (V2cm 3 / s), always inside the cavity 9 melt Airflow A is generated in the direction of sucking metal,
The molten metal is guided by the air flow A and flows. Therefore, the gas mixed in the molten metal and the gas generated by the vaporized component of the release agent are not sucked by the suction cylinder 3 and do not remain in the cavity 9. While preventing the occurrence of defects due to filling,
It is possible to mold a high-quality molded product without bubbles.
Further, the gas escape groove 8 is configured to increase the flow path resistance, and since the gas escape grooves 8 are provided with the pools 13 and 14, the molten metal surely reaches the suction cylinder 3. Disappear.
【００２１】射出保圧タイマＴ２の満了により、計量・
ノズル後退行程に入ると同時に、電磁式方向切替弁２４
が中立位置に切り換り、吸気が完了する。計量・ノズル
後退行程が終了すると、型開、製品突出、離型剤塗布、
型閉、金型タッチ、型締め、ノズル前進の各行程が行わ
れて、１サイクルを終了する。この行程中に、電磁式方
向切替弁２４はロ位置に切り換えられ、流体圧シリンダ
７を前進方向に作動させる。When the injection holding pressure timer T2 expires,
Simultaneously with the nozzle retreat stroke, the electromagnetic directional control valve 24
Switches to the neutral position, and intake is completed. When the metering and nozzle retreat process is completed, mold opening, product protrusion, mold release agent application,
Each cycle of mold closing, mold touch, mold clamping, and nozzle advancement is performed, and one cycle is completed. During this stroke, the electromagnetic directional control valve 24 is switched to the low position to operate the fluid pressure cylinder 7 in the forward direction.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果を得ることができる。すな
わち、溶融金属が吸引手段にまで到達するのを防止する
とともに、金型のキャビティ内の気体を完全に除去しな
がら成形することができるので、湯回り不良、湯じわ、
未充填などの不良が改善され、また、成形品内の気泡率
が減少し、成形品品質、機械的性質、外観性状が向上す
る。Since the present invention is constructed as described above, the following effects can be obtained. That is, the molten metal is prevented from reaching the suction means.
At the same time, it is possible to mold while completely removing the gas in the cavity of the mold, so there is no hot water flow, wrinkles,
Defects such as unfilling are improved, the bubble ratio in the molded product is reduced, and the molded product quality, mechanical properties, and appearance properties are improved.
【図１】本発明による金属の射出成形金型を示す縦断面
図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a metal injection molding die according to the present invention.
【図２】図１の要部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図４】吸引シリンダの油圧回路図である。FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of a suction cylinder.
【図５】金属射出成形の行程図である。FIG. 5 is a process diagram of metal injection molding.
【図６】キャビティ内の気流の流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the flow of airflow in a cavity.
１ 固定側金型 ２ 可動側金型 ２ａ 金型排気孔 ３ 吸引シリンダ ４ ブロック ４ａ 吸引孔 ５ シリンダ ６ ピストン ７ 流体圧シリンダ ８ ガス逃げ溝 ９ キャビティ １０ 第１気体流路 １１ 第２気体流路 １２ 第３気体流路 １３、１４ 湯だまり Ｖ１ 気体の吸引速度 Ｖ２ 溶融金属の射出速度 Ａ 気流 1 Fixed mold 2 Movable mold 2a Mold exhaust hole 3 suction cylinder 4 blocks 4a suction hole 5 cylinders 6 pistons 7 Fluid pressure cylinder 8 gas escape groove 9 cavities 10 First gas flow path 11 Second gas flow path 12 Third gas flow path 13, 14 Hot water pool V1 Gas suction speed V2 Molten metal injection speed A airflow
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−220756（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−127164（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−26293（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−38068（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−5264（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭44−17620（ＪＰ，Ｂ１) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (56) References JP-A-2-220756 (JP, A) JP-A-1-127164 (JP, A) Japanese Patent Publication Sho 51-26293 (JP, B2) Japanese Patent Publication 2-38068 (JP, B2) Japanese Patent Publication 3-5264 (JP, B2) Japanese Patent Publication No.44-17620 (JP, B1)
Claims (3)
とを有し、溶融金属の射出工程中、キャビティ（９）内
の気体を溶融金属の射出速度（Ｖ２）より速い吸引速度
（Ｖ１）で吸引するように制御される吸引シリンダ
（３）と金型排気孔（２ａ）を介して連通するガス逃げ
溝（８）が、前記可動側金型（２）の、前記固定側金型
（１）との接触面に形成されている金属の射出成形金型
であって、 前記吸引シリンダ（３）と常時連通し、冷却される 前記
ガス逃げ溝（８）が、前記キャビティ（９）の上部に垂
直に形成された第１気体流路（１０）と、該第１気体流
路（１０）から左右に９０度以上傾斜して形成された第
２気体流路（１１）と、該第２気体流路（１１）と前記
金型排気孔（２ａ）間に設けられた第３気体流路（１
２）とからなり、前記第１気体流路（１０）の末端と、
前記第２気体流路（１１）の末端に湯だまり（１３、１
４）が形成されている金属の射出成形金型。1. A fixed mold (1) and a movable mold (2).
And in the cavity (9) during the molten metal injection process
Suction speed of the above gas is faster than the injection speed (V2) of molten metal
Suction cylinder controlled to suck at (V1)
Gas escape that communicates with (3) through the mold exhaust hole (2a)
The fixed side mold of the movable side mold (2) has the groove (8).
(1) Metal injection molding die formed on the contact surface with
A first gas flow path (10) in which the gas escape groove (8), which is always in communication with the suction cylinder (3) and is cooled, is vertically formed in an upper portion of the cavity (9), A second gas flow channel (11) formed to be inclined 90 degrees or more to the left and right from the first gas flow channel (10), and between the second gas flow channel (11) and the mold exhaust hole (2a). The third gas flow path (1
2) and the end of the first gas flow path (10),
At the end of the second gas flow channel (11), there is a pool (13, 1)
4) A metal injection molding die on which is formed.
（２ａ）に対して直接取り付けられている、請求項１記
載の金属の射出成形金型。2. The suction cylinder (3) is a mold exhaust hole.
(2a) is attached directly to, claim 1 injection mold of the metal described.
（２ａ）に対して配管を介して接続されている、請求項
１記載の金属の射出成形金型。3. The suction cylinder (3) is a mold exhaust hole.
The device is connected to (2a) via a pipe.
1. The metal injection molding die according to 1 .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10026196A JP3506559B2 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Metal injection mold |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10026196A JP3506559B2 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Metal injection mold |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH09285857A JPH09285857A (en) | 1997-11-04 |
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Family Applications (1)
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| JP10026196A Expired - Fee Related JP3506559B2 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Metal injection mold |
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1996
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| JPH09285857A (en) | 1997-11-04 |
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