JP3513689B2 - 金型装置及び射出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型締状態で成形キ
ャビティを画成する金型装置及びその金型装置を利用し
た射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の出願人は、先に図５と図６に示
すインラインスクリュータイプの射出成形機を開発した
（特開平７−１０８５６９号公報）。

【０００３】これについて説明すると、マシンフレーム
１上には、金型装置２と射出装置３及び型締装置４が設
けられている。金型装置２は、金型（一の型）１１を備
えた固定盤１２と、金型（他の型）１３を備えた可動盤
１４とを主体とする。可動盤１４は、固定盤１２とエン
ドプレート１５との間に架設された複数本のタイロッド
（図示せず）に摺動自在に支持されている。

【０００４】金型１１には、断面円形の樹脂通路１１ａ
が形成され、また他の金型１３には、樹脂通路１１ａと
同径の貫通孔１３ａが樹脂通路１１ａと同心状に形成さ
れている。樹脂通路１１ａは、射出装置３から射出され
た溶融樹脂を、両金型１１、１３によって画成された成
形キャビティＣに湯道１３ｂを介して送り込むものであ
り、金型１１を直線状に貫通している。樹脂通路１１ａ
と貫通孔１３ａの部分には、移動体１７が進退自在に挿
入されている。移動体１７の外径は樹脂通路１１ａ及び
貫通孔１３ａの内径とほぼ同一とされており、溶融樹脂
が移動体１７の外面と樹脂通路１１ａ及び貫通孔１３ａ
の内面との間の隙間を通って貫通孔１３ａ側に流出しな
いようになっている。

【０００５】金型１３には、エジェクトピン１８を有す
るエジェクト板１９が図６で左右に移動自在に取り付け
られ、また可動盤１４に取り付けられた油圧エジェクト
シリンダ２０との間に、押圧ピン２２を有する押圧板２
３がこれも左右に移動自在に設けられている。押圧ピン
２２は、エジェクト板１９の透孔１９ａを貫通してその
先端を貫通孔１３ａに挿入されている。

【０００６】エジェクト板１９は、エジェクトシリンダ
２０のピストンロッド２０ａの伸長作動により押圧板２
３を介して押し動かされて型開状態の金型１３の成形キ
ャビティＣから成形品をエジェクトピン１８で突き出す
ものであり、エジェクトシリンダ２０のピストンロッド
２０ａが縮小移動すると、戻しばね（図示せず）により
後退させられて金型１３の停止面１３ｃに当接して停止
するようになっている。また、押圧板２３は、エジェク
トシリンダ２０のピストンロッド２０ａにより押し動か
されて押圧ピン２２で移動体１７を貫通孔１３ａから樹
脂通路１１ａに前進させるものである。

【０００７】射出装置３は、ノズル２５ａを備えた加熱
筒２５内にスクリュ２６を回転及び進退自在に挿入し、
回転駆動装置（図示せず）でスクリュ２６を回転させる
ことにより、ホッパ２７から供給された樹脂材料を溶融
混練して図６でスクリュヘッド２６ａの左側に計量し、
その計量樹脂を射出駆動装置（図示せず）によるスクリ
ュ２６の射出移動でノズル２５ａから金型１１、１３の
成形キャビティＣに樹脂通路１１ａと湯道１３ｂを介し
て射出する構造となっている。射出装置３は固定盤１２
に対して図５と図６で左右に進退自在である。ノズル２
５ａの内径は樹脂通路１１ａの内径と同一とされてい
る。加熱筒２５とノズル２５ａにはヒータ（図示せず）
が周知のように巻装されている。

【０００８】また、型締装置４は、可動盤１４とエンド
プレート１５との間に設けられたトグル機構２８をエン
ドプレート１５に設けられた油圧型締シリンダ２９で作
動させて、可動盤１４を図５で左右に移動させるように
なっている。

【０００９】この従来の射出成形機においては、金型１
１、１３を型締装置４で型締めし、エジェクトシリンダ
２０のピストンロッド２０ａを縮小させた状態で、射出
装置３のノズル２５ａから溶融樹脂を成形キャビティＣ
に射出充填する。この際、それまで樹脂通路１１ａにあ
った移動体１７は、樹脂圧力によって貫通孔１３ａに後
退する（図６参照）。

【００１０】溶融樹脂の充填完了後、エジェクトシリン
ダ２０を作動させて押圧板２３をエジェクト板１９の直
前まで前進させて押圧ピン２２で移動体１７を貫通孔１
３ａから樹脂通路１１ａに押し動かし、樹脂通路１１ａ
内の溶融樹脂をノズル２５ａ内に押し戻す。成形キャビ
ティＣの充填樹脂が適度に固化するのを待って型締装置
４で可動盤１４を図５と図６で左に型開移動させ、エジ
ェクトシリンダ２０を再度伸長作動させることにより、
ピストンロッド２０ａで押圧板２３を介してエジェクト
板１９を押し動かして成形品をエジェクトピン１８で成
形キャビティＣから突き出す。

【００１１】型締装置４を作動させて金型１１、１３を
型締めし、エジェクトシリンダ２０を縮小させて一成形
サイクルを終了する。この金型装置によれば、ノズル２
５ａから成形キャビティＣに至る湯道１１ａ、１３ｂの
不要成形物を低減することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エジェクトシ
リンダ２０で押圧板２３を移動させて移動体１７を貫通
孔１３ａから樹脂通路１１ａに前進させる際、押圧板２
３がエジェクト板１９に触れてこれを押すようなことが
あると、エジェクトピン１８が成形キャビティＣに突き
出て成形品の形状を損なうおそれがある。このため、押
圧板２３をエジェクト板１９の直前で正確に止めなけれ
ばならず、エジェクトシリンダ２０の制御系が複雑にな
る問題がある。

【００１３】また、押圧板２３がエジェクト板１９から
大きく離れた中途位置で止まるようにしてエジェクトシ
リンダ２０の制御誤差を吸収するようにすると、その位
置からエジェクト板１９を押して成形品をエジェクトピ
ン１８で突き出すまでの突出ストロークが長くなり、そ
の分、エジェクトシリンダ２０と金型１３が大型化する
不満もある。しかもエジェクトシリンダ２０に制御誤差
を生じると、移動体１７の前進停止位置が変化するよう
になり、成形に悪影響が出ることが懸念される。

【００１４】本発明は、押圧板の移動で移動体を貫通孔
から樹脂通路に前進させる際に、エジェクトピンが成形
キャビティに突き出すことがない金型装置及び射出成形
方法を提供することを目的とする。本発明の他の目的
は、エジェクトシリンダの制御が容易で、しかもエジェ
クトシリンダと金型を小型化することができる金型装置
及び射出成形方法を提供することである。本発明の別の
目的は、移動体を貫通孔から樹脂通路の所定位置に正確
に前進させることができる金型装置及び射出成形方法を
提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の少なくとも１つの
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、射出装
置側の一の型に形成された樹脂通路とほぼ同径の貫通孔
が、上記一の型と成形キャビティを画成する他の型に上
記樹脂通路と同心状に形成され、上記樹脂通路と貫通孔
の部分に移動体が進退自在に挿入されるとともに、上記
他の型に付設されたエジェクト板と該エジェクト板を突
出移動させてエジェクトピンで成形品を成形キャビティ
から突き出すエジェクトシリンダとの間に、該エジェク
トシリンダで上記エジェクト板に当たって停止するまで
押し動かされて押圧ピンで上記移動体を貫通孔から樹脂
通路に前進させる押圧板が設けられた金型装置におい
て、上記エジェクト板に、型締状態の上記一の型に先端
を当接させてエジェクト板の突出移動を阻止するストッ
パを設けた構成とした。

【００１６】上記の金型装置においては、ストッパが型
締状態の一の型に先端を当接させているので、エジェク
トシリンダで押圧板を動かして移動体を貫通孔から樹脂
通路に前進させるに際して押圧板がエジェクト板に触れ
てこれを押すことがあっても、エジェクトピンが成形キ
ャビティに突き出すことがない。したがって、押圧板を
エジェクト板の手前でエジェクト板に触れさせずに止め
る必要がない。

【００１７】また、請求項２記載の発明は、上記の金型
装置を用いて射出成形する射出成形方法であって、型締
めされた一の型にストッパの先端を当接させた状態で溶
融樹脂を射出装置から成形キャビティに樹脂通路を通し
て射出充填する工程と、成形キャビティに溶融樹脂を充
填してから、エジェクトシリンダを作動させて押圧板を
該押圧板がエジェクト板に当たって停止するまで前進さ
せることにより、上記貫通孔内の移動体を樹脂通路の所
定位置まで前進させて樹脂通路内の溶融樹脂を射出装置
側に押し戻す工程と、一の型と他の型を型開きしてエジ
ェクトシリンダでエジェクト板を押圧板と一緒に突出移
動させ、成形品をエジェクトピンで成形キャビティから
突き出す工程とを具備した構成とした。

【００１８】この射出成形方法にあっては、エジェクト
シリンダで押圧板を動かして移動体を貫通孔から樹脂通
路に前進させる場合に、ストッパとエジェクト板が押圧
板を所定位置に正確に停止させる。押圧ピンで移動体を
樹脂通路に前進させる場合におけるエジェクトシリンダ
の押圧力は、型締装置の型締力よりも小さくされる。

【００１９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１ないし図４は本発明の実施の形態を示
す。エジェクト板１９は、エジェクトピン１８とは別に
ストッパ３１を備える。ストッパ３１は、エジェクトピ
ン１８と平行にエジェクト板１９に突設されて金型１３
の挿通孔１３ｄに挿通されている。

【００２０】このストッパ３１は次の二つの機能を有す
る。すなわち、その一つは、型締状態の金型１１のパー
テング面Ｐに先端を当接させてエジェクト板１９の図３
における右方への突出移動を阻止する機能である。また
他の一つは、金型１１に対する金型１３の型締移動時に
金型１１に押されてエジェクト板１９を後退させ、停止
面１３ｃに当接させてエジェクト板１９を成形位置につ
ける機能である。後者の機能は、図６の従来装置におい
ては前述のように戻しばねが担っている。この戻しばね
は本金型装置においては通常省く。

【００２１】金型装置の他の構成と射出成形機全体の構
成は図５及び図６の従来装置と同一であるので、同一の
符号を付して詳しい説明は省略する。

【００２２】次に、上記の構成とされた金型装置の作用
を説明する。図１は、金型１１、１３の型締完了状態を
示すもので、エジェクト板１９はストッパ３１の働きで
停止面１３ｃに当接されて成形位置につき、また移動体
１７は金型１１の樹脂通路１１ａに前進させられたまま
の状態を保っている。

【００２３】この状態でスクリュ２６が図１で左方に前
進して溶融樹脂をノズル２５ａから射出する。樹脂通路
１１ａの移動体１７は、射出樹脂の圧力により、押圧ピ
ン２２を図１で左方に押して後退し、樹脂通路１１ａか
ら貫通孔１３ａに移動するので、射出樹脂は樹脂通路１
１ａと湯道１３ｂを通って成形キャビティＣに充填され
る（図２参照）。

【００２４】成形キャビティＣへの溶融樹脂の充填完了
と同時、若しくは充填完了後所定の時間が経過してか
ら、エジェクトシリンダ２０を作動させて押圧板２３を
該押圧板２３がエジェクト板１９に当たって停止するま
で図２で右方に前進させる。これにより、移動体１７は
押圧ピン２２で押し動かされて樹脂通路１１ａに移動
し、樹脂通路１１ａ内の溶融樹脂をノズル２５ａに押し
戻す（図３参照）。この際のエジェクトシリンダ２０の
押圧力はスクリュ２６の圧力よりも大きくされる。

【００２５】上記において、ストッパ３１とエジェクト
板１９は、押圧板２３を所定の位置に正確に位置決めす
るので、移動体１７はいつも正確に樹脂通路１１ａの所
定位置に前進させられることになる。

【００２６】成形キャビティＣに充填された溶融樹脂が
適度に固化するのを待って可動盤１４を図３で左方に型
開移動させる。この際、移動体１７は樹脂通路１１ａに
残される。型開きが開始されてから適当な時機にエジェ
クトシリンダ２０を再度作動させ、ピストンロッド２０
ａで押圧板２３を介してエジェクト板１９を突出移動さ
せて成形品Ｍを金型１３から突き出す（図４参照）。図
４の符号ｍは湯道１３ｂで成形された不要成形物であ
り、ゲート１３ｅの部分で成形品Ｍから切り離される。

【００２７】エジェクトシリンダ２０でエジェクト板１
９を突出移動させる場合、押圧板２３がエジェクト板１
９に密接していてエジェクト板１９を直ちに遊びなく押
すので、成形品Ｍが所定のタイミングで円滑に突き出さ
れるようになり、また突出ストロークが小さくて済む。
したがって、エジェクトシリンダ２０と金型１３を小型
化することができる。

【００２８】本発明において、エジェクト板１９とエジ
ェクトピン１８及び押圧板２３と押圧ピン２２の形状や
細部構造等は図のものに限らず任意であり、金型１１、
１３や成形品に合わせて種々変更することができる。ま
た、移動体１７の前進停止位置と後退停止位置は、樹脂
通路１１ａや貫通孔１３ａの径や長さ等に対応して種々
変更される。

【００２９】更に、押圧ピン２２で移動体１７を樹脂通
路１１ａに前進させる方式には種々あるが、代表的なも
のとして例えば次のようなものがある。 （１） スクリュ２６の圧力を射出充填時の圧力よりも
低下（ゼロも含む）させ、そのスクリュ圧力よりも大き
いエジェクトシリンダ２０の押圧力で移動体１７を押し
て樹脂通路１１ａに移動させるとともにスクリュ２６を
後退させる。 （２） スクリュ２６の圧力を射出充填時の圧力に保っ
たまま、そのスクリュ圧力よりも大きいエジェクトシリ
ンダ２０の押圧力で移動体１７を押して樹脂通路１１ａ
に前進させるとともにスクリュ２６を後退させる。 （３） 図のように、湯道１３ｂをこえて移動体１７を
貫通孔１３ａに深く後退させる場合、スクリュ２６を前
進位置に停止させたまま移動体１７をエジェクトシリン
ダ２０で前進させることにより、貫通孔１３ａの溶融樹
脂を成形キャビティＣに圧入して充填を完了させ、その
後、スクリュ２６の圧力をエジェクトシリンダ２０の押
圧力に対して相対的に低下させて樹脂通路１１ａ内の溶
融樹脂をノズル２５ａ内に押し戻しスクリュ２６を後退
させる。

【００３０】本発明は、図示の射出成形機以外の射出成
形機、すなわち、射出装置にプランジャを用いたもの
や、可動盤を電動機でねじ機構を介して開閉移動させる
もの、或いは、電動式、油圧式、縦型のものなど、各種
の成形機に適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ストッパが型締状態の一の型に先端を当接させてエジェ
クト板の突出移動を阻止しているので、エジェクトシリ
ンダで移動体を貫通孔から樹脂通路に前進させる場合、
押圧板がエジェクト板に触れてこれを押すことがあって
も、エジェクトピンが成形キャビティに突き出して成形
中の成形品の形状を損なうことがない。したがって、押
圧板をエジェクト板の手前で停止させる必要がなく、そ
の分エジェクトシリンダの制御が容易になる。また、移
動体を樹脂通路に移動させた後におけるエジェクトピン
の突出ストロークが小さくてよく、それだけエジェクト
シリンダと他の型を小型化することができる。

【００３２】エジェクトシリンダの作動で押圧板を該押
圧板がエジェクト板に当たって停止するまで前進させて
移動体を貫通孔から樹脂通路に前進させる構成としたの
で、移動体が常に正確に所定位置に前進して停止するよ
うになり、成形を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る金型装置の実施の形態を示すも
ので、型締完了状態の断面図である。

【図２】 同じく、射出充填状態の断面図である。

【図３】 エジェクトシリンダで押圧板を動かして移動
体を樹脂通路に前進させた状態を示す断面図である。

【図４】 型開状態の断面図である。

【図５】 射出成形機の正面図である。

【図６】 従来の金型装置の断面図である。

【符号の説明】

２…金型装置 ３…射出装置
１１…金型（一の型） １１ａ…樹脂通路 １３…金型（他の型）
１３ａ…貫通孔 １３ｂ…湯道 １７…移動体
１８…エジェクトピン １９…エジェクト板 ２０…エジェクトシリンダ
２２…押圧ピン ２３…押圧板 ２５…加熱筒
２５ａ…ノズル ２６…スクリュ ３１…ストッパ
Ｃ…成形キャビティ Ｐ…パーテング面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 39/26 - 39/36 B29C 41/38 - 41/44 B29C 43/36 - 43/42 B29C 43/50 B29C 45/26 - 45/44 B29C 45/64 - 45/68 B29C 45/73 B29C 49/48 - 49/56 B29C 49/70 B29C 51/31 - 51/40 B29C 51/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出装置側の一の型に形成された樹脂通
   路とほぼ同径の貫通孔が、上記一の型と成形キャビティ
   を画成する他の型に上記樹脂通路と同心状に形成され、
   上記樹脂通路と貫通孔の部分に移動体が進退自在に挿入
   されるとともに、上記他の型に付設されたエジェクト板
   と該エジェクト板を突出移動させてエジェクトピンで成
   形品を成形キャビティから突き出すエジェクトシリンダ
   との間に、該エジェクトシリンダで上記エジェクト板に
   当たって停止するまで押し動かされて押圧ピンで上記移
   動体を貫通孔から樹脂通路に前進させる押圧板が設けら
   れた金型装置において、 上記エジェクト板に、型締状態の上記一の型に先端を当
   接させてエジェクト板の突出移動を阻止するストッパが
   設けられたことを特徴とする金型装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の金型装置を用いて射出成
   形する射出成形方法であって、 型締めされた一の型にストッパの先端を当接させた状態
   で溶融樹脂を射出装置から成形キャビティに樹脂通路を
   通して射出充填する工程と、 成形キャビティに溶融樹脂を充填してから、エジェクト
   シリンダを作動させて押圧板を該押圧板がエジェクト板
   に当たって停止するまで前進させることにより、上記貫
   通孔内の移動体を樹脂通路の所定位置まで前進させて樹
   脂通路内の溶融樹脂を射出装置側に押し戻す工程と、 一の型と他の型を型開きしてエジェクトシリンダでエジ
   ェクト板を押圧板と一緒に突出移動させ、成形品をエジ
   ェクトピンで成形キャビティから突き出す工程とを具備
   したことを特徴とする射出成形方法。