JP3643308B2 - Insert molding die and insert molding method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール等の球体を成形する際に用いて好適なインサート成形用金型及びインサート成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ゴルフボールを成形する場合には、別工程で成形された球状のインサートコアを複数のホールドピンによりキャビティの中心に保持し、インサートコアとキャビティ間に形成されるキャビティ空間に、異なる複数の位置から臨む分岐材料通路部から材料を充填するようにしたインサート成形用金型が用いられる。ところで、この種の金型では、キャビティへの充填バランスが重要となり、充填バランスが悪い場合には、インサートコアが偏芯したり、ガス抜けが悪くなってウエルド不良が発生し、不良率が高くなる不具合を招く。
【0003】
従来、このような充填バランスを向上させるインサート成形用金型としては、主に、ゲート寸法(面積)を調整し、各ゲート部から樹脂が均等に充填されるようにした金型が採用されており、例えば、特開2000−185117号公報で開示されるゴルフボール射出成形用金型では、遠方ゲートの平均横断面を近接ゲートの平均横断面よりも大とすることにより、各ゲートの射出バランスを向上させ、供給孔からゲートの位置に基づいた材料注入の時間的なずれに伴う注入バランスの崩れを防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のインサート成形用金型は、次のような問題点があった。
【0005】
第一に、各ゲートを調整するための成形試作の繰返しが必要になるなど、各ゲートの調整が大変となり、かなりの時間や工数が費やされるとともに、金型コストの上昇を招く。
【0006】
第二に、樹脂粘度等の変化により充填バランスが崩れてしまうため、汎用性や安定性に欠け、上述した充填バランスの崩れに伴う各種不具合を確実に回避できない。
【0007】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、時間や工数が費やされる面倒なゲート調整を不要にし、また、金型コストの低減を図るとともに、樹脂粘度等の変化に左右されることなく常に充填バランスを確保し、汎用性及び安定性を高めることができるインサート成形用金型及びインサート成形方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るインサート成形用金型1は、インサート成形する球体成形用のキャビティCに対して異なる複数の位置から材料Lを充填する複数の分岐材料通路部を有する金型を構成するとともに、各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部2a…の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部2a…の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部2a…を開閉する弁体6a…を有する開閉部3a…と、各開閉部3a…を同時に開閉駆動する駆動機構部4と、この駆動機構部4を制御することにより、材料Lの充填開始前に各開閉部3a…を閉じ、かつ材料Lの充填開始後に予め設定した開条件に達したことにより各開閉部3a…を開く制御部5を備えることを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係るインサート成形方法は、インサート成形する球体成形用のキャビティCに対して異なる複数の位置に配した分岐材料通路部から材料Lを充填するに際し、各分岐材料通路部に、当該各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部2a…の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部2a…の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して当該分岐ランナ部2a…を開閉する弁体6a…を有する開閉部3a…をそれぞれ付設し、材料Lの充填開始前に各開閉部3a…を閉じ、当該各開閉部3a…まで材料Lを射出充填するとともに、材料Lの充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部3a…を同時に開き、キャビティCに材料Lを充填するようにしたことを特徴とする。
【0010】
これにより、金型1のキャビティCに材料Lを射出充填する際には、最初に、各開閉部3a…により各分岐ランナ部2a…が閉じられる。したがって、射出充填された材料Lは、開閉部3a…に阻止され、当該開閉部3a…より手前に一旦蓄積される。そして、予め設定した開条件、例えば、材料Lが当該開閉部3a…より手前に蓄積されたことを圧力センサや温度センサ等により検知したなら、この検知タイミングにより各開閉部3a…を開く。これにより、蓄積された材料Lは、各分岐ランナ部2a…から均等にキャビティC内に充填される。
【0011】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0012】
まず、本実施例に係るインサート成形用金型1の構成について、図1〜図5を参照して説明する。
【0013】
図1中、1はインサート成形用金型であり、図示を省略した型締装置により支持される。なお、仮想線で示すMiは射出装置を示し、この射出装置Miと型締装置により射出成形機を構成する。金型1は、固定型1cと可動型1mを備え、固定型1cは、積層した第一固定型ブロック部11,第二固定型ブロック部12及び第三固定型ブロック部13を有するとともに、可動型1mは、積層した第一可動型ブロック部14,第二可動型ブロック部15及び第三可動型ブロック部16を有する。
【0014】
また、Pはパーティングライン面を示し、このパーティングライン面Pには、キャビティCを形成する。キャビティCは、ゴルフボールを成形する凹球面状に形成し、パーティングライン面Pとなる第三固定型ブロック部13と第三可動型ブロック部16の対向面にそれぞれ半部ずつ形成する。このキャビティCの周りには、図2に示すように、一定の間隔をおいてリング状をなすリングランナ部2oを形成する。そして、このリングランナ部2oの内側からは、周方向へ等間隔に配した六つの分岐ランナ部2a,2b,2c,2d,2e,2fを中心方向へ所定長さ形成する。これにより、インサート成形するキャビティCに対して異なる複数の位置から材料Lを充填する複数(六つ)の分岐ランナ部(分岐材料通路部)2a…が設けられる。この場合、リングランナ部2oの断面は円形に形成するとともに、各分岐ランナ部2a…の断面も円形に形成し、各分岐ランナ部2a…の断面はそれぞれ同一に形成する。
【0015】
さらに、各分岐ランナ部2a…とキャビティC間には、当該各分岐ランナ部2a…の先端とキャビティCをそれぞれ連通接続する六つのゲート部17a,17b,17c,17d,17e,17fを形成する。この場合、各ゲート部17a…の断面は円形に形成し、かつそれぞれ同一に形成する。一方、第二固定型ブロック部12の外面にはノズルタッチ部21を形成するとともに、このノズルタッチ部21からパーティングライン面Pまでスプル部22を形成する。また、スプル部22とリングランナ部2o間には、当該スプル部22とリングランナ部2oを連通接続する導入ランナ部23を形成する。
【0016】
他方、第一固定型ブロック部11と第三固定型ブロック部13間には、空間部Fcを設け、この空間部Fcの内部に複数の駆動シリンダ25…を配設する。各駆動シリンダ25…のピストンロッドの先端には支持ブロック26を結合するとともに、この支持ブロック26には複数のホールドピン27…の後端を結合する。各ホールドピン27…は第三固定型ブロック部13を貫通させ、先端をキャビティCの内部に突出させる。また、第一可動型ブロック部14と第三可動型ブロック部16間には、空間部Fmを設ける。そして、第三可動型ブロック部16の内部に設けた複数の駆動シリンダ28…のピストンロッドを当該空間部Fmに臨ませる。各駆動シリンダ28…のピストンロッドの先端には支持ブロック29を結合するとともに、この支持ブロック29には複数のホールドピン30…の後端を結合する。各ホールドピン30…は第三可動型ブロック部16を貫通させ、先端をキャビティCの内部に突出させる。
【0017】
さらに、空間部Fmの内部には、複数の駆動シリンダ31…を配設する。各駆動シリンダ31…のピストンロッドには支持ブロック32を結合するとともに、この支持ブロック32にはロッド状に形成した弁体6a,6b,6c,6d,6e,6fの後端を結合する。各弁体6a…は、第三可動型ブロック部16を貫通させ、先端を分岐ランナ部2a…の末部内に突出させる。各弁体6a…はそれぞれ開閉部3a,3b,3c,3d,3e,3fを構成し、図3に実線で示すように、各弁体6a…を前進させれば、各分岐ランナ部2a…の末部を閉じ、材料Lの流通を阻止できるとともに、図3に仮想線で示すように、各弁体6a…を後退させれば、各分岐ランナ部2a…の末部を開き、材料Lの流通を許容することができる。なお、33はサポートブロックを示す。
【0018】
一方、各駆動シリンダ31…は油圧回路35に接続する。各駆動シリンダ31…と油圧回路35は、各開閉部3a…を開閉駆動する駆動機構部4を構成する。また、各駆動シリンダ25…及び各駆動シリンダ28…も油圧回路35に接続する。そして、油圧回路35はシーケンス制御を行う制御部(コントローラ)5に接続する。さらに、リングランナ部2oには、図4に示す圧力センサ36及び/又は図5に示す温度センサ37を付設する。この場合、圧力センサ36は、リングランナ部2oの内部に臨む圧力伝達体36xと、この圧力伝達体36xの受ける圧力を検出する圧力検出素子36sを備える。圧力センサ36(圧力検出素子36s)及び/又は温度センサ37は制御部5に接続する。なお、圧力センサ36及び/又は温度センサ37は、図2及び図3に示すように、リングランナ部2oにおける導入ランナ部23から最も離間した位置に配設する。また、圧力センサ36と温度センサ37は、いずれか一方を配設してもよいし、両方を配設してもよい。
【0019】
次に、このようなインサート成形用金型1を用いた本実施例に係るインサート成形方法について、図1〜図5,図7を参照しつつ図6に示すフローチャートに従って説明する。
【0020】
今、金型1は、型開状態にあるものとする。この状態では、制御部5により駆動シリンダ25…,28…が制御され、ホールドピン27…,30…はキャビティCに対して後退した位置にある。この状態において、別工程で成形された球状のインサートコア41はキャビティCの内部にインサートされる。そして、可動型1mを上昇させて型閉を行うとともに、型閉後、制御部5により駆動シリンダ25…,28…が制御され、ホールドピン27…,30…がキャビティCに突出する。これにより、インサートコア41は、図1に示すように、キャビティCの中心位置に保持される。
【0021】
また、高圧型締後、制御部5は、駆動機構部4を制御して各開閉部3a…を閉じる(ステップS1)。即ち、駆動シリンダ31…を駆動し、各弁体6a…を前進(上昇)させることにより各分岐ランナ部2a…を閉じる。そして、射出装置Miによる材料(溶融樹脂)Lの射出充填を行う(ステップS2)。射出装置Miから射出された材料Lは、スプル部22,導入ランナ部23,リングランナ部2o,各分岐ランナ部2a…の経路で充填されるも、各弁体6a…により阻止されるため、材料Lは弁体6a…から手前に一旦蓄積される。この状態を図7に示す。
【0022】
一方、予め設定した開条件になったなら、制御部5は、駆動機構部4を制御して各開閉部3a…を開く(ステップS3,S4)。即ち、駆動シリンダ31…を駆動し、各弁体6a…を後退(下降)させることにより各分岐ランナ部2a…を開く。この場合、開条件としては、各開閉部3a…まで完全に材料Lが蓄積されることを条件とする。したがって、材料Lが充填され、圧力センサ36により検出される充填圧力が予め設定した設定圧になったこと、材料Lが充填され、温度センサ37により検出される温度が予め設定した設定温度になったこと、圧力センサ36と温度センサ37の双方を配設した場合において、材料Lが充填され、圧力センサ36により検出される充填圧力が予め設定した設定圧になり、かつ温度センサ37により検出される温度が予め設定した設定温度になったこと、射出装置Miにおいて、射出スクリュが予め設定した射出位置に達したこと、射出装置Miにおいて、射出圧力が予め設定した設定圧に到達したこと等の一又は二以上の組合わせを開条件とすることができる。
【0023】
各開閉部3a…を同時に開くことにより、蓄積された材料Lは、各分岐ランナ部2a…から同時(均等)にキャビティC内に充填される(ステップS5)。これにより、キャビティCに対して異なる複数の位置に配した分岐ランナ部(分岐材料通路部)2a…から材料Lを充填する場合であっても、常に、充填バランスが確保される。そして、終了条件、即ち、ホールドピン27…,30…をリリースさせた後、保圧工程までの一連の処理が終了したなら、冷却工程,型開工程,成形品取出工程等を経ることにより、一成形サイクルが終了する(ステップS6,S7)、さらに、成形を行う場合には、同様の処理工程が繰り返される(ステップS8,S1…)。
【0024】
このように、本実施例に係るインサート成形用金型1及びインサート成形方法によれば、各分岐ランナ部2a…に、当該各分岐ランナ部2a…を開閉する開閉部3a…をそれぞれ付設し、材料Lの充填開始前に各開閉部3a…を閉じ、当該各開閉部3a…まで材料Lを射出充填するとともに、材料Lの充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部3a…を同時に開き、キャビティCに材料Lを充填するようにしたため、材料Lは、各分岐ランナ部2a…から均等にキャビティC内に充填され、キャビティCに対して異なる複数の位置に配した分岐ランナ部(分岐材料通路部)2a…を有する場合であっても、常に、充填バランスが確保される。よって、従来のように、各ゲートを調整するための成形試作の繰返しが不要になるとともに、金型コストの低減も図られる。また、樹脂粘度等の変化に左右されることなく、常に充填バランスが確保されるため、汎用性及び安定性が高められ、充填バランスの崩れに伴う各種不具合(不良率アップ等)も確実に回避される。
【0025】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、射出成形機は、いわゆる竪型の射出成形機を例示したが横型の射出成形機であっても同様に実施できる。また、開閉部3a…の構成は、例示に限定されるものではなく、分岐材料通路部を開閉する機能を有する他の構成により置換できる。さらに、開閉部3a…は分岐ランナ部2a…の末部に付設する場合を例示したが、ゲート部17a…に付設してもよい。一方、実施例は各開閉部3a…を同一条件により開く場合を例示したが、例えば、各弁体6a…をそれぞれ個別に駆動する駆動シリンダ31…を設けることにより、各開閉部3a…の開度(開面積)や開時間(開タイミング)を異ならせることもできる。また、弁体6a…は片側に配して開閉する場合を示したが両側に配してもよい。
【0026】
【発明の効果】
このように、本発明に係るインサート成形用金型は、インサート成形する球体成形用のキャビティに対して異なる複数の位置から材料を充填する複数の分岐材料通路部を有する金型において、各分岐材料通路部を構成する分岐ランナ部の末部に付設し、かつこの分岐ランナ部の流通方向に対して直角方向に前進又は後退して分岐ランナ部を開閉する弁体を有する開閉部と、各開閉部を同時に開閉駆動する駆動機構部と、この駆動機構部を制御することにより、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、かつ材料の充填開始後に予め設定した開条件に達したことにより各開閉部を開く制御部を備え、また、本発明に係るインサート成形方法は、この金型を利用することにより、材料の充填開始前に各開閉部を閉じ、各開閉部まで材料を射出充填するとともに、材料の充填開始後に、予め設定した開条件に達したなら各開閉部を同時に開き、キャビティに材料を充填するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【0027】
(1) 時間や工数が費やされる面倒なゲート調整を不要にできるとともに、金型コストの低減を図ることができる。
【0028】
(2) 樹脂粘度等の変化に左右されることなく、常に充填バランスを確保でき、汎用性及び安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係るインサート成形用金型の一部を示す縦断面図、
【図2】図1中X−X線における一部拡大断面図、
【図3】図2中Y−Y線断面図、
【図4】同インサート成形用金型に付設した圧力センサを明示する拡大縦断面図、
【図5】同インサート成形用金型に付設した温度センサを明示する拡大縦断面図、
【図6】本発明の好適な実施例に係るインサート成形方法の処理手順を示すフローチャート、
【図7】同インサート成形方法により分岐ランナ部に材料を充填した状態を示す図1中X−X線における一部拡大断面図、
【符号の説明】
1 インサート成形用金型
2a… 分岐ランナ部(分岐材料通路部)
3a… 開閉部
4 駆動機構部
5 制御部
6a… 弁体
C キャビティ
L 材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an insert molding die and an insert molding method suitable for use in molding a sphere such as a golf ball.
[0002]
[Prior art]
In general, when molding a golf ball, a spherical insert core molded in a separate process is held at the center of the cavity by a plurality of hold pins, and a plurality of different cavity spaces are formed between the insert core and the cavity. An insert molding die is used in which the material is filled from the branch material passage portion facing from the position. By the way, in this type of mold, the filling balance into the cavity is important, and when the filling balance is poor, the insert core is eccentric or the outgassing deteriorates, resulting in a weld defect and a high defect rate. Invoke a bug.
[0003]
Conventionally, as a mold for insert molding that improves such a filling balance, a mold in which the gate dimension (area) is mainly adjusted and the resin is uniformly filled from each gate portion has been adopted. For example, in the golf ball injection mold disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-185117, by setting the average cross section of the far gate to be larger than the average cross section of the proximity gate, the injection balance of each gate is set. The injection balance is prevented from being lost due to a time lag in material injection based on the position of the gate from the supply hole.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional insert mold has the following problems.
[0005]
First, it is difficult to adjust each gate, for example, it is necessary to repeat molding trials for adjusting each gate, which requires considerable time and man-hours and increases the cost of the mold.
[0006]
Secondly, since the filling balance is lost due to a change in the resin viscosity or the like, the versatility and stability are lacking, and the above-described various problems associated with the breaking of the filling balance cannot be avoided reliably.
[0007]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, eliminates the need for troublesome gate adjustment that requires time and man-hours, reduces mold costs, and reduces resin viscosity. An object of the present invention is to provide a mold for insert molding and an insert molding method capable of always ensuring a filling balance without being influenced by changes and enhancing versatility and stability.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
The
[0009]
Further, the insert molding method according to the present invention, when filling the material L from the branch material passage portions arranged at a plurality of different positions with respect to the sphere molding cavity C to be insert molded, Attached to the end of the
[0010]
Thus, when the material L is injected and filled into the cavity C of the
[0011]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0012]
First, the structure of the
[0013]
In FIG. 1,
[0014]
P denotes a parting line surface, and a cavity C is formed in the parting line surface P. The cavity C is formed in a concave spherical shape for molding a golf ball, and is formed in half on each of the opposed surfaces of the third
[0015]
Further, between each
[0016]
On the other hand, a space portion Fc is provided between the first
[0017]
Further, a plurality of
[0018]
On the other hand, each
[0019]
Next, an insert molding method according to this embodiment using such an insert molding die 1 will be described according to the flowchart shown in FIG. 6 with reference to FIGS.
[0020]
Now, it is assumed that the
[0021]
Further, after the high pressure mold clamping, the
[0022]
On the other hand, when the preset opening condition is reached, the
[0023]
By simultaneously opening the open /
[0024]
As described above, according to the insert molding die 1 and the insert molding method according to the present embodiment, the
[0025]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the details, configurations, shapes, materials, quantities, methods, etc., do not depart from the spirit of the present invention. You can change, add, or delete at will. For example, the so-called vertical injection molding machine is exemplified as the injection molding machine, but a horizontal injection molding machine can be similarly implemented. Moreover, the structure of the opening /
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the insert molding die according to the present invention includes each branch material in a mold having a plurality of branch material passage portions filled with materials from different positions with respect to a sphere molding cavity to be insert molded. An opening / closing part attached to the end of the branch runner part constituting the passage part and having a valve body for opening and closing the branch runner part by moving forward or backward in a direction perpendicular to the flow direction of the branch runner part, and each opening and closing A drive mechanism unit that simultaneously opens and closes the drive unit, and by controlling the drive mechanism unit, each open / close unit is closed before starting the filling of the material, and a preset opening condition is reached after starting the filling of the material. The insert molding method according to the present invention is provided with a control unit for opening and closing the opening and closing unit, and by using this mold, each opening and closing unit is closed before starting the filling of the material, and the material is injected and filled up to each opening and closing unit. Both after filling start materials, open each closing part has been reached preset open condition simultaneously, due to so as to fill the material into the cavity, a marked effect as follows.
[0027]
(1) The troublesome gate adjustment that requires time and man-hours can be eliminated, and the mold cost can be reduced.
[0028]
(2) The filling balance can always be secured without being affected by changes in resin viscosity or the like, and versatility and stability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a part of an insert molding die according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view taken along line XX in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view clearly showing a pressure sensor attached to the insert molding die,
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view clearly showing a temperature sensor attached to the insert molding die,
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of an insert molding method according to a preferred embodiment of the present invention;
7 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1, showing a state in which a material is filled in a branch runner portion by the insert molding method;
[Explanation of symbols]
1
3a ... Opening / closing
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