JP3684575B2 - Valve gate type mold equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂の射出成形などに用いられるバルブゲート式金型装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
製品キャビティへのゲートまでの材料通路内の成形材料である樹脂を加熱して常時溶融状態に保つホットランナー金型装置において、ゲートをバルブピンにより機械的に開閉するバルブゲート式金型装置が知られている。なお、ホットランナー金型装置は、成形能率を高めることを目的としたものであり、ゲートを閉じるのは、型開時などにゲートから樹脂が漏れるのを防止するためである。
【0003】
図6(A)は、この種のバルブゲート式金型装置におけるバルブ装置のバルブ本体1の一例を示している。同図において、2は筒状のケーシングで、このケーシング2は、その図示左側に位置するマニホールド(図示していない)に接続されるとともに、固定側型板などの型体の本体部3に形成された孔部4内に挿入されるものである。そして、ケーシング2は、そのマニホールド側の端部のフランジ部5と、反対側のゲート6側の端部の外周面に固定された固定部材である固定リング7とが前記孔部4に嵌合していることにより型体の本体部3に支持されており、他の部分では、バルブ本体1と型体の本体部3との間には断熱層をなす隙間が形成されている。また、ケーシング2の内部は、前記ゲート6に連通する材料通路8になっている。そして、この材料通路8を貫通して、図示左右方向に移動してゲートを開閉するバルブピン(図示していない)が設けられる。また、前記ケーシング2の外周面には、材料通路8内の樹脂を加熱するヒーター9が設けられているとともに、このヒーター9を外周側から覆う筒状のヒーターカバー10が固定されている。前記ヒーター9は、線状ヒーターからなり、ケーシング2の外周面に巻いてある。そして、ヒーター9は、ケーシング2の両端側では密に巻いてあるが、中間部では粗に巻いてある。その理由については、後述する。なお、ヒーター9の巻き数は、マニホールド側では2巻き、ゲート6側では3巻きである。
【0004】
図6(B)には、前記材料通路8内の温度を計測した結果を示してある。同図のグラフにおいて、横軸は、バルブ本体1のゲート6側先端からの距離であり、縦軸は温度である。温度の測定は、材料通路8内の黒丸で示す各点について行った。そして、破線のグラフa1,a2は、バルブ本体1およびマニホールドの制御上の設定温度を300℃に設定した場合の結果、実線のグラフb1,b2は、同設定温度を250℃に設定した場合の結果、点線のグラフc1,c2は、同設定温度を200℃に設定した場合の結果である。なお、金型冷却温度は10℃に設定した。
【0005】
グラフa1,b1,c1から明らかなように、温度は、バルブ本体1の両端側で低く、中央部で高い傾向を示す。これは、中央部では、両端側から熱が伝わることが一因であると考えられる。また、製品キャビティ内の樹脂を速やかに固化させるために冷却される型体の本体部3に対して、バルブ本体1が両端部のみで接触しているが、この接触部を通じてバルブ本体1から型体の本体部3へ熱が逃げることが他の原因であると考えられる。図示のバルブ装置では、このような温度の不均一性を解消するために、ヒーター9をバルブ本体1の両端側では密に巻く一方、中間部では粗に巻いているが、それでも、測定結果が示すとおり温度分布の不均一性は大きい。
【0006】
材料通路8における最も温度の低い部分つまり両端側で、樹脂の流動性を確保できるだけの温度が得られるようにしなければならないが、そのため、中間部の温度は過度に高くなる。そして、温度が高すぎると、材料通路8内の樹脂がヤケ(黒い焦げを生じること)を生じ、この樹脂の特性が悪くなる。
【0007】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、バルブ装置の材料通路内の成形材料の温度差を低減できるバルブゲート式金型装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明のバルブゲート式金型装置は、前記目的を達成するために、互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記製品キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体の本体部に形成された孔部内にこの孔部の内面との間に隙間を保持して組み込まれたバルブ本体を有し、このバルブ本体内に前記ゲートに通じる材料通路を形成し、前記バルブ本体の外周部に第1のヒーターを設けるとともに、前記ゲート側に位置する前記バルブ本体の軸方向先端部に第2のヒーターを設け、この第2のヒーターが前記隙間に臨んで前記バルブ本体の先端外面に設けられているとともに、前記材料通路の内周面に封止部材を摺動自在に設け、この封止部材は前記材料通路から射出される成形材料が通過する貫通孔を有し、前記材料通路から射出される成形材料の圧力によって前記封止部材を前記ゲートの周縁に当接させて前記隙間を封止するように構成したものである。
【0009】
成形時には、複数の型体を型閉してこれら型体間に製品キャビティを形成するとともにゲートを開き、材料通路からゲートを介して製品キャビティ内に成形材料を充填する。ついで、バルブ装置によりゲートを閉じ、さらに、製品キャビティ内の成形材料が固化した後、型開して製品キャビティ内の成形材料すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返すが、全成形サイクルを通じて、バルブ本体の材料通路内の成形材料は第1及び第2のヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれる。ここで、バルブ本体は第1のヒーターによって軸方向中間部が加熱され、さらに、軸方向先端部が第2のヒーターによって加熱される。これにより、バルブ本体は、その軸方向中間部から軸方向先端部にかけて均一的に加熱されるため、バルブ本体の材料通路内の成形材料の温度差が低減される。
【0010】
そして、溶融した熱可塑性樹脂が封止部材を通過する際、その圧力によって封止部材が成形材料の射出方向、すなわち、ゲート側に移動して隙間を遮断するため、その隙間に溶融した熱可塑性樹脂が流入しない。これにより、第2のヒーターと溶融した熱可塑性樹脂とが接触しないため、熱による第2のヒーターの劣化が抑制される。
【0011】
【発明の実施形態】
以下、本発明のバルブゲート式金型装置の参考例について、図1および図2を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、先に説明した図6(A)と共通する部分については同一符号を付す。11は固定型、12は可動型で、型体であるこれら固定型11および可動型12は、図1における図示上下方向(型開閉方向)に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間に製品形状の製品キャビティ13を形成するものである。固定型11は、その本体部としての金属製の固定側型板3と、この固定側型板3の裏側にスペーサーブロックを介して固定された固定側取り付け板(図示していない)とを備えており、この固定側取り付け板と固定側型板3との間にはマニホールド16が設けられている。このマニホールド16は、材料通路であるランナー17が内部に形成されており、このランナー17内の成形材料である熱可塑性樹脂は、マニホールド16に設けられた図示していないヒーターの加熱により常時溶融状態に保たれるようになっている。なお、前記固定側型板3は、固定側受け板あるいはゲートブッシュなどを加えて複数の部材により構成したものであってもよい。また、前記固定側型板3には孔部4が貫通形成されており、この孔部4における可動型12側の先端部は、前記製品キャビティ13に連通するゲート6になっている。
【0012】
また、固定型11には、前記ゲート6を開閉するバルブ装置21が組み込まれている。つぎに、このバルブ装置21の構成を説明する。前記固定側型板3の孔部4内に、前記型開閉方向を軸方向とするバルブ本体1が組み込まれている。このバルブ本体1の大部分は筒状のケーシング2により構成されているが、このケーシング2の一端部はフランジ部5になっていて前記マニホールド16および固定側型板3間に固定されて支持されている。これとともに、フランジ部5は、前記孔部4におけるマニホールド16側の端部に形成された段差部23に嵌合している。また、前記ケーシング2におけるゲート6側の端部の外周面には固定リング7が嵌合されて固定されており、この固定リング7が前記孔部4内に形成された円柱状の嵌合面24に嵌合している。これにより、ケーシング2のゲート6側の部分が固定側型板3に支持されている。以上のように、バルブ本体1は、その両端部において固定側型板3に接触しているが他の部分においては、バルブ本体1の外面と孔部4の内面との間に固定部材である固定リング7により遮断される第1及び第2の隙間25,26が形成されている。この第1及び第2の隙間25,26は、前記固定リング7によって、この固定リング7よりもゲート6側に位置する第1の隙間25がゲート6と連通し、成形材料である樹脂が流入する樹脂断熱層となり、第2の隙間26は、前記固定リング7により樹脂が流入が遮断され、空気断熱層となる。
【0013】
また、前記ケーシング2の内部は、マニホールド16内のランナー17を前記ゲート6に連通させる材料通路8になっている。この材料通路8は、前記型開閉方向を軸方向とするほぼ円柱形状になっているが、ランナー17側の端部は屈曲した屈曲部31になっている。この屈曲部31は、ケーシング2に入子32を埋め込むことにより形成されている。また、材料通路8におけるゲート6側の先端部内周面には、前記型開閉方向に延びる3枚以上の支持羽根33が形成されている。
【0014】
また、前記ケーシング2の外周面には、材料通路8を加熱する加熱手段である第1のヒーター9およびこの第1のヒーター9を外周側から覆うほぼ円筒状の金属製のヒーターカバー10が嵌合されている。この第1のヒーター9は、ケーシング2を覆うバンド状である。さらに、バルブ本体2の軸方向先端部において第2のヒーター41が埋設されている。この第2のヒーター41は線状ヒーターである。なお、本参考例の第1のヒーター9として、バンド状のものを示したが、図6(A)に示す従来例のように、線状ヒーターを巻き付けたものであってもよい。さらに、第2のヒーター41は、バルブ本体2の軸方向先端部に埋設する以外、図3に示すように、バルブ本体2とは別部材の取付基板42に第2のヒーター41を埋設し、この取付基板42を介して前記第2のヒーター41をバルブ本体2の軸方向先端部に埋設するようにしてもよい。また、図示していないが、前記ケーシング2には、第1のヒーター9の内側に沿わせて温度センサーが設けられている。この温度センサーは、第1のヒーター9におけるゲート6側の先端部近傍に位置している。
【0015】
そして、前記ケーシング2には、固定側取り付け板に設けられた図示していない油圧シリンダー装置などの駆動装置の駆動により前記型開閉方向に移動するバルブ体としてのバルブピン36が内蔵されている。このバルブピン36は、ゲート6側の先端部に形成されたゲート閉塞部37がゲート6に挿脱自在に嵌合してこのゲート6を閉じるものである。また、バルブピン36は、前記型開閉方向を軸方向としており、前記ケーシング2の支持羽根33の内側縁に外周面が常時摺動自在に接触している。これにより、バルブピン36のゲート6側の先端部が支持されている。さらに、バルブピン36は、バルブ本体1におけるマニホールド16側の端部では、前記入子32内に固定されたガイドブッシュ38により支持されている。すなわち、このガイドブッシュ38内をバルブピン36が摺動自在に貫通している。なお、バルブピン36を固定側取り付け板に設けられた駆動装置に接続するために、バルブピン36は、マニホールド16に形成された通孔39をも貫通している。
【0016】
46は可動型12の可動側型板であり、この可動側型板46は、前記固定側型板3とともに製品キャビティ13を形成するものである。
【0017】
なお、図示していないが、前記固定側型板3や可動側型板46には、製品キャビティ13を冷却するための水などの冷却用流体を通す流体通路が形成されている。
【0018】
つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。まず固定型11と可動型12とを型閉して、これら固定型11および可動型12間に製品キャビティ13を形成した後、図1に鎖線で示すように、バルブピン36を可動型12から離れる方向へ移動させてゲート6を開放する。そして、射出成形機から固定型11内に熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、マニホールド16のランナー17などを通り、さらにバルブ本体1内の材料通路8、バルブピン36が嵌合している支持羽根33間を通ってゲート6から製品キャビティ13内に流入する。このようにして製品キャビティ13内に樹脂が充填された後、保圧を経て、図1に実線で示すように、バルブピン36が可動型12の方へ移動し、ゲート6に嵌合してこのゲート6を閉じる。製品キャビティ13内の樹脂は前記流体通路を冷却用流体が通ることにより積極的に冷却される。そして、製品キャビティ13内の樹脂が冷却して固化した後、固定型11と可動型12とを型開して、製品キャビティ13内の樹脂すなわち成形された製品を取り出す。その後、再び型閉して以上の成形サイクルを繰り返すが、全成形サイクルを通じて、マニホールド16のランナー17内の樹脂と同様に、バルブ本体1の材料通路8内の樹脂は、このバルブ本体1の外周部にある第1のヒーター9と、バルブ本体1の先端部にある第2のヒーター41の加熱により常時溶融状態に保たれる。
【0019】
既述のように、バルブ本体1においては、本来その軸方向中央部で両端側よりも温度が高くなる傾向を示すが、本参考例においては、バルブ本体1は、その外周部分を第1のヒーター9で加熱し、さらに、バルブ本体1の先端部を、該バルブ本体1の先端部に埋設した第2のヒーター41で加熱することによって、バルブ本体1の軸方向中間部からバルブ本体1の軸方向先端部にかけてほぼ均一的に加熱する。これにより、バルブ本体1の材料通路8内の樹脂の温度差が低減する。したがって、この材料通路38内の樹脂の流動性を確保するために、材料通路8内で樹脂の温度が過度に高くなる部分が生じることを防止でき、樹脂にヤケが生じることを防止できて、この樹脂の特性が低下することを防止できる。
【0020】
しかも、成形に際して成形材料である溶融した熱可塑性樹脂は、バルブ本体1内の材料通路8から固定リング7よりもゲート6側に位置する第1の隙間25に流入して樹脂断熱層となるが、バルブ本体1の先端部を加熱する第2のヒーター41は、バルブ本体1の内部に埋設され、第1の隙間25に流入する樹脂断熱層と直接、接触しないため、第2のヒーター41が受ける熱的影響を抑制して熱による第2のヒーター41の劣化を防止することができる。
【0021】
ここで、材料通路8内の温度を計測した結果について、図6(B)のグラフを参照して説明する。同図については既に説明したが、同図のグラフにおいて、横軸は、バルブ本体1のゲート6側先端からの距離であり、縦軸は温度である。温度の測定は、材料通路8内の黒丸で示す各点について行った。そして、破線のグラフa1,a2は、バルブ本体1およびマニホールドの制御上の設定温度を300℃に設定した場合の結果、実線のグラフb1,b2は、同設定温度を250℃に設定した場合の結果、点線のグラフc1,c2は、同設定温度を200℃に設定した場合の結果である。また、細い線のグラフa1,b1,c1は、バルブ本体1の先端部を加熱する第2のヒーター41のない従来の金型装置の結果であり、太い線のグラフa2,b2,c2は、バルブ本体1の先端部を加熱する第2のヒーター41を設けた本参考例の金型装置の結果である。なお、金型冷却温度は10℃に設定した。
【0022】
バルブ本体1の先端部を加熱する第2のヒーター41のない場合(グラフa1,b1,c1)とその第2のヒーター41のある場合(グラフa2,b2,c2)とを比較すると、第2のヒーター41のある場合の方が、バルブ本体1の軸方向中間部と先端側との温度差が小さくなっており、材料通路8の温度分布がより均一になっていることは明らかである。
【0023】
図4及び図5は、本発明の実施例を示しており、前記参考例と同一機能を有する部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。前記参考例では、バルブ本体1の軸方向先端部に第2のヒーター41を埋設して第1の隙間25に流入する溶融樹脂との接触を回避するように構成したが、バルブ本体1の製作加工上、バルブ本体1の外面にバンド状のヒーターを露出させて設けたほうが加工が容易である。そこで、本実施例では、バルブ本体1の先端外面にバンド状の第2のヒーター45を外部に露出させて組み付けている。そして、バルブ本体1のゲート6側先端部に第1の隙間25を塞ぐ封止部材としての封止リング51を設けている。この封止リング51の外面は、全体として前記バルブ本体1の先端孔部52に嵌合するように円筒形状をなしている。また、封止リング51は、前記バルブ本体1内に一体形成する支持羽根33の下端縁部から固定側型板3までの間隔より僅かに短く、支持羽根33と固定側型板3との間においてバルブ本体1の先端孔部52に沿って摺動自在に組み付けられる。また、封止リング51にはバルブピン36の貫通孔53が形成されている。この貫通孔53には、材料通路8側に開口するとともに、ゲート6側へ向かって細くなるテーパー面54が形成され、このテーパー面54の径小側の先端開口55がゲート6に連通している。この封止リング51の先端開口55はゲート6と同径に形成されている。そして、封止リング51は成形時において材料通路8側から射出される成形材料が封止リング51の貫通孔53を通過する際、その圧力によって成形材料の射出方向、すなわち、ゲート6側に移動し、封止リング51の先端面が前記ゲート6の周縁に当接する。これにより、第1の隙間25を遮断し、第1の隙間25への溶融した熱可塑性樹脂樹脂の流入を防止している。
【0024】
したがって、本実施例では、バンド状の第2のヒーター45をバルブ本体1の先端部外面に形成することにより、バルブ本体1に第2のヒーター45を簡単に取り付けることができ、バルブ本体1の成形加工が容易である。さらに、バルブ本体1の先端に封止リング51を摺動自在に組み付けることによって、溶融した熱可塑性樹脂が封止リング51の貫通孔53を通過する際、その圧力によって封止リング51が成形材料の射出方向、すなわち、ゲート6側に移動して第1の隙間25を遮断するため、第1の隙間25に熱可塑性樹脂が流入しない。このため、第1の隙間25に臨んで第2のヒーター45が露出して取り付けられているとしても、溶融した熱可塑性樹脂とが接触することはない。したがって、溶融した熱可塑性樹脂よる第2のヒーター45の熱的影響を抑制することができ、熱による第2のヒーター41の劣化を防止することができる。
【0025】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、バルブゲート式金型装置の基本的構造やバルブ本体1の先端に組み付ける封止リング51の形状などは、前記実施例に限らず適宜選定すればよい。
【0026】
【発明の効果】
請求項1の発明のバルブゲート式金型装置によれば、第1のヒーターによってバルブ本体の軸方向中央部が加熱され、さらに、第2のヒーターによってバルブ本体の先端部が加熱される。これにより、バルブ本体の軸方向中間部及びバルブ本体1の軸方向先端部をほぼ均一的に加熱することができ、バルブ本体の材料通路内の樹脂の温度差が低減できる。したがって、この材料通路内で樹脂の温度が局部的に過度に高くなる部分が生じることを防止でき、樹脂にヤケが生じることを防止できて、この樹脂の特性が低下することを防止でき、成形材料の特性が低下することを防止できる。
【0027】
さらに、成形時に溶融した熱可塑性樹脂の圧力によって隙間を遮断するため、第2のヒーターと溶融した熱可塑性樹脂とが直接的に接触しない。このため、第2のヒーターが受ける熱的影響を抑制して熱による第2のヒーターの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブゲート式金型装置の参考例を示す縦断面図である。
【図2】同上ゲート部分を拡大した断面図である。
【図3】本発明の第2のヒーターの参考例における変形例を示すゲート部分を拡大した断面図である。
【図4】本発明のバルブゲート式金型装置の実施例を示す縦断面図である。
【図5】同上ゲート部分を拡大した断面図である。
【図6】温度測定結果を示すもので、(A)はバルブ装置の縦断面図、(B)は温度を示すグラフである。
【符号の説明】
1 バルブ本体
3 固定側型板(本体部)
4 孔部
8 材料通路
9 第1のヒーター
11 固定型(型体)
12 可動型(型体)
13 製品キャビティ
17 ランナー(材料通路)
21 バルブ装置
25,26 第1及び第2の隙間
41,45 第2のヒーター
51 封止リング(封止部材)
53 貫通孔
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve gate mold apparatus used for injection molding of a thermoplastic resin.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In a hot runner mold apparatus that heats the resin that is the molding material in the material passage to the gate to the product cavity and keeps it in a molten state at all times, a valve gate mold apparatus that mechanically opens and closes the gate with a valve pin is known. ing. The hot runner mold apparatus is intended to increase the molding efficiency, and the gate is closed to prevent the resin from leaking from the gate when the mold is opened.
[0003]
FIG. 6 (A) shows an example of the valve body 1 of the valve device in this type of valve gate mold apparatus. In the figure, reference numeral 2 denotes a cylindrical casing. The casing 2 is connected to a manifold (not shown) located on the left side of the figure, and is formed on a main body 3 of a mold body such as a fixed side template. It is inserted into the hole 4 made. In the casing 2, the flange 5 at the end on the manifold side and the fixing ring 7 which is a fixing member fixed to the outer peripheral surface of the end on the opposite gate 6 are fitted in the hole 4. As a result, it is supported by the main body portion 3 of the mold body, and a gap forming a heat insulating layer is formed between the valve main body 1 and the main body portion 3 of the mold body in other portions. Further, the inside of the casing 2 is a material passage 8 communicating with the gate 6. A valve pin (not shown) that passes through the material passage 8 and moves in the horizontal direction in the drawing to open and close the gate is provided. A heater 9 that heats the resin in the material passage 8 is provided on the outer peripheral surface of the casing 2, and a cylindrical heater cover 10 that covers the heater 9 from the outer peripheral side is fixed. The heater 9 is a linear heater and is wound around the outer peripheral surface of the casing 2. The heater 9 is densely wound on both end sides of the casing 2, but is roughly wound on the intermediate portion. The reason will be described later. The number of turns of the heater 9 is 2 on the manifold side and 3 on the gate 6 side.
[0004]
FIG. 6B shows the result of measuring the temperature in the material passage 8. In the graph of the figure, the horizontal axis is the distance from the tip of the valve body 1 on the gate 6 side, and the vertical axis is the temperature. The temperature was measured for each point indicated by a black circle in the material passage 8. The broken line graphs a1 and a2 show the results when the set temperature for control of the valve body 1 and the manifold is set to 300 ° C. The solid line graphs b1 and b2 show the results when the set temperature is set to 250 ° C. As a result, dotted line graphs c1 and c2 are the results when the set temperature is set to 200 ° C. The mold cooling temperature was set to 10 ° C.
[0005]
As is apparent from the graphs a1, b1, and c1, the temperature tends to be low at both ends of the valve body 1 and high at the center. This is considered to be due to heat being transmitted from both ends in the central portion. In addition, the valve body 1 is in contact with only the both ends of the mold body 3 which is cooled in order to quickly solidify the resin in the product cavity. It is thought that another cause is that the heat escapes to the main body 3 of the body. In the illustrated valve device, in order to eliminate such temperature non-uniformity, the heater 9 is tightly wound at both ends of the valve body 1 while being roughly wound at the intermediate portion. As shown, the non-uniformity of temperature distribution is large.
[0006]
It is necessary to obtain a temperature that can ensure the fluidity of the resin at the lowest temperature portion of the material passage 8, that is, at both ends, but the temperature of the intermediate portion becomes excessively high. If the temperature is too high, the resin in the material passage 8 is burnt (causes black scorch), and the properties of the resin deteriorate.
[0007]
An object of the present invention is to provide a valve gate mold apparatus capable of reducing the temperature difference of molding materials in a material passage of a valve apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a valve gate type mold apparatus according to claim 1 is provided with a plurality of molds that are opened and closed with each other to form a product cavity between the molds and a material provided in the molds. A valve device that opens and closes a gate that communicates the passage with the product cavity, and the valve device holds a gap between the inner surface of the hole in the hole formed in the main body of the mold body. The valve body has a built-in valve body, a material passage leading to the gate is formed in the valve body, a first heater is provided on the outer periphery of the valve body, and the shaft of the valve body located on the gate side A second heater is provided at the tip of the direction, and the second heater is provided on the outer surface of the tip of the valve body facing the gap, and the sealing member is slidable on the inner peripheral surface of the material passage. Provided in The sealing member has a through hole molding material injected from said material passage passes, said by contact with the sealing member on the periphery of the gate by the pressure of the molding material injected from said material path it is configured ash of to seal the gap.
[0009]
At the time of molding, a plurality of molds are closed to form product cavities between the molds, the gate is opened, and the molding material is filled into the product cavities from the material passage through the gates. Next, the gate is closed by the valve device, and after the molding material in the product cavity is solidified, the mold is opened to take out the molding material in the product cavity, that is, the molded product. Thereafter, the mold is closed again, and the above molding cycle is repeated. Throughout the entire molding cycle, the molding material in the material passage of the valve body is always kept in a molten state by heating the first and second heaters. Here, the valve body is heated in the axial intermediate portion by the first heater, and further, the axial tip is heated by the second heater. As a result, the valve body is uniformly heated from its axially intermediate portion to the axial tip portion, so that the temperature difference of the molding material in the material passage of the valve body is reduced.
[0010]
Then, when the molten thermoplastic resin passes through the sealing member, the emission direction of the its pressure sealing member molding material, i.e., to block the gap by moving the gate side, and melted in the gap thermal Plastic resin does not flow. Thereby, since the 2nd heater and the molten thermoplastic resin do not contact, deterioration of the 2nd heater by heat is controlled.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a reference example of the valve gate mold apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Note that in the following description, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 6A described above. 11 is a fixed mold, 12 is a movable mold, and these fixed mold 11 and movable mold 12 which are mold bodies move to each other in the illustrated vertical direction (mold opening / closing direction) in FIG. A product cavity 13 having a product shape is formed. The fixed mold 11 includes a metal fixed-side mold plate 3 as a main body, and a fixed-side mounting plate (not shown) fixed to the back side of the fixed-side mold plate 3 via a spacer block. A manifold 16 is provided between the fixed side mounting plate and the fixed side mold plate 3. The manifold 16 has a runner 17 that is a material passage formed therein, and the thermoplastic resin that is a molding material in the runner 17 is always melted by heating of a heater (not shown) provided in the manifold 16. To be kept. The fixed-side template 3 may be constituted by a plurality of members by adding a fixed-side receiving plate or a gate bush. Further, a hole 4 is formed through the fixed mold 3, and the tip of the hole 4 on the movable mold 12 side is a gate 6 that communicates with the product cavity 13.
[0012]
Further, the fixed mold 11 incorporates a valve device 21 for opening and closing the gate 6. Next, the configuration of the valve device 21 will be described. A valve body 1 having the axial direction of the mold opening / closing direction is incorporated in the hole 4 of the fixed-side mold plate 3. Most of the valve body 1 is constituted by a cylindrical casing 2, and one end portion of the casing 2 is a flange portion 5, and is fixed and supported between the manifold 16 and the stationary side template 3. ing. At the same time, the flange portion 5 is fitted in a step portion 23 formed at the end portion on the manifold 16 side in the hole portion 4. Further, a fixing ring 7 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the end portion on the gate 6 side in the casing 2, and this fixing ring 7 is a cylindrical fitting surface formed in the hole 4. 24 is fitted. Thereby, the gate 6 side portion of the casing 2 is supported by the fixed-side template 3. As described above, the valve main body 1 is in contact with the fixed-side template 3 at both ends, but is a fixing member between the outer surface of the valve main body 1 and the inner surface of the hole 4 in other portions. First and second gaps 25 and 26 that are blocked by the fixing ring 7 are formed. The first and second gaps 25 and 26 are connected to the gate 6 by the fixing ring 7 so that the first gap 25 located on the gate 6 side of the fixing ring 7 is in communication with the resin as a molding material. In the second gap 26, the inflow of the resin is blocked by the fixing ring 7 and becomes an air insulation layer.
[0013]
Further, the inside of the casing 2 is a material passage 8 that allows the runner 17 in the manifold 16 to communicate with the gate 6. The material passage 8 has a substantially cylindrical shape with the mold opening / closing direction as an axial direction, but an end portion on the runner 17 side is a bent portion 31 that is bent. The bent portion 31 is formed by embedding the insert 32 in the casing 2. In addition, three or more support blades 33 extending in the mold opening / closing direction are formed on the inner peripheral surface of the distal end portion of the material passage 8 on the gate 6 side.
[0014]
A first heater 9 as a heating means for heating the material passage 8 and a substantially cylindrical metal heater cover 10 covering the first heater 9 from the outer peripheral side are fitted on the outer peripheral surface of the casing 2. Are combined. The first heater 9 has a band shape covering the casing 2. Furthermore, a second heater 41 is embedded at the tip of the valve body 2 in the axial direction. The second heater 41 is a linear heater. In addition, although the band-shaped thing was shown as the 1st heater 9 of this reference example, like the prior art example shown to FIG. 6 (A), what wound the linear heater may be used. Further, as shown in FIG. 3, the second heater 41 is embedded in a mounting substrate 42, which is a separate member from the valve body 2, except that the second heater 41 is embedded in the front end of the valve body 2 in the axial direction. The second heater 41 may be embedded in the tip of the valve body 2 in the axial direction through the mounting substrate 42. Although not shown, the casing 2 is provided with a temperature sensor along the inside of the first heater 9. This temperature sensor is located in the vicinity of the tip of the first heater 9 on the gate 6 side.
[0015]
The casing 2 incorporates a valve pin 36 as a valve body that moves in the mold opening and closing direction by driving of a driving device such as a hydraulic cylinder device (not shown) provided on the fixed mounting plate. The valve pin 36 is configured such that a gate closing portion 37 formed at a distal end portion on the gate 6 side is detachably fitted to the gate 6 to close the gate 6. Further, the valve pin 36 has the mold opening / closing direction as an axial direction, and an outer peripheral surface is slidably in contact with an inner edge of the support blade 33 of the casing 2 at all times. Thereby, the front-end | tip part by the side of the gate 6 of the valve pin 36 is supported. Further, the valve pin 36 is supported by a guide bush 38 fixed in the insert 32 at the end of the valve body 1 on the manifold 16 side. That is, the valve pin 36 is slidably penetrated through the guide bush 38. In order to connect the valve pin 36 to the driving device provided on the fixed side mounting plate, the valve pin 36 also penetrates the through hole 39 formed in the manifold 16.
[0016]
46 is a movable side mold plate of the movable mold 12, and this movable side mold plate 46 forms the product cavity 13 together with the fixed side mold plate 3.
[0017]
Although not shown, the stationary mold plate 3 and the movable mold plate 46 are formed with fluid passages through which a cooling fluid such as water for cooling the product cavity 13 passes.
[0018]
Next, the operation of the above configuration will be described. First, the fixed mold 11 and the movable mold 12 are closed, and a product cavity 13 is formed between the fixed mold 11 and the movable mold 12, and then the valve pin 36 is moved away from the movable mold 12 as shown by a chain line in FIG. The gate 6 is opened by moving in the direction. Then, a molten thermoplastic resin, which is a thermoplastic molding material, is injected into the fixed mold 11 from the injection molding machine. This resin flows through the runner 17 of the manifold 16 and the like, and further flows into the product cavity 13 from the gate 6 through the material passage 8 in the valve body 1 and the support blades 33 in which the valve pins 36 are fitted. After the resin is filled in the product cavity 13 in this way, after holding pressure, the valve pin 36 moves toward the movable mold 12 as shown by the solid line in FIG. Close the gate 6. The resin in the product cavity 13 is actively cooled by passing a cooling fluid through the fluid passage. Then, after the resin in the product cavity 13 is cooled and solidified, the fixed mold 11 and the movable mold 12 are opened, and the resin in the product cavity 13, that is, the molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. Through the entire molding cycle, the resin in the material passage 8 of the valve body 1 is the outer periphery of the valve body 1 in the same manner as the resin in the runner 17 of the manifold 16. The first heater 9 in the section and the second heater 41 at the tip of the valve body 1 are always kept in a molten state by heating.
[0019]
As described above, in the valve body 1, but shows a tendency that the temperature is higher than both ends in the original its axial center portion, in the present embodiment, the valve body 1, the outer peripheral portion first The valve body 1 is heated by the heater 9, and further, the tip of the valve body 1 is heated by the second heater 41 embedded in the tip of the valve body 1, so that the valve body 1 can be moved from the axially intermediate portion of the valve body 1. Heat almost uniformly over the tip in the axial direction. Thereby, the temperature difference of the resin in the material passage 8 of the valve body 1 is reduced. Therefore, in order to ensure the fluidity of the resin in the material passage 38, it is possible to prevent a portion where the temperature of the resin is excessively high in the material passage 8, and to prevent the resin from being burned. It can prevent that the characteristic of this resin falls.
[0020]
Moreover, the molten thermoplastic resin, which is a molding material at the time of molding, flows from the material passage 8 in the valve body 1 into the first gap 25 located closer to the gate 6 than the fixing ring 7 and becomes a resin heat insulating layer. The second heater 41 for heating the tip of the valve body 1 is embedded in the valve body 1 and does not directly contact the resin heat insulating layer flowing into the first gap 25. It is possible to suppress deterioration of the second heater 41 due to heat by suppressing the thermal influence.
[0021]
Here, the result of measuring the temperature in the material passage 8 will be described with reference to the graph of FIG. Although already described, the horizontal axis in the graph is the distance from the tip of the valve body 1 on the gate 6 side, and the vertical axis is the temperature. The temperature was measured for each point indicated by a black circle in the material passage 8. The broken line graphs a1 and a2 show the results when the set temperature for control of the valve body 1 and the manifold is set to 300 ° C. The solid line graphs b1 and b2 show the results when the set temperature is set to 250 ° C. As a result, dotted graphs c1 and c2 show the results when the set temperature is set to 200 ° C. The thin line graphs a1, b1, and c1 are the results of the conventional mold apparatus without the second heater 41 that heats the tip of the valve body 1, and the thick line graphs a2, b2, and c2 are It is the result of the mold apparatus of this reference example provided with the 2nd heater 41 which heats the front-end | tip part of the valve body 1. FIG. The mold cooling temperature was set to 10 ° C.
[0022]
When the second heater 41 for heating the tip of the valve body 1 is not provided (graphs a1, b1, c1) and the second heater 41 is provided (graphs a2, b2, c2), the second It is obvious that the temperature difference between the intermediate portion in the axial direction of the valve body 1 and the tip end side is smaller in the case where the heater 41 is present, and the temperature distribution in the material passage 8 is more uniform.
[0023]
4 and 5 show a real施例of the present invention, the same reference numerals are given to portions having the reference example and the same function, only different portions will be described. In the above reference example, the second heater 41 is embedded in the tip of the valve body 1 in the axial direction so as to avoid contact with the molten resin flowing into the first gap 25. However, the valve body 1 is manufactured. In terms of processing, it is easier to process by providing a band-shaped heater exposed on the outer surface of the valve body 1. Therefore, in the present embodiment, the band-shaped second heater 45 is assembled on the outer surface of the distal end of the valve body 1 so as to be exposed to the outside. A sealing ring 51 as a sealing member for closing the first gap 25 is provided at the tip of the valve body 1 on the gate 6 side. The outer surface of the sealing ring 51 has a cylindrical shape as a whole so as to be fitted into the tip hole portion 52 of the valve body 1. Further, the sealing ring 51 is slightly shorter than the distance from the lower end edge of the support blade 33 integrally formed in the valve body 1 to the fixed side mold plate 3, and between the support blade 33 and the fixed side mold plate 3. 1 is slidably assembled along the tip hole 52 of the valve body 1. Further, the sealing ring 51 is formed with a through hole 53 of the valve pin 36. The through hole 53 is formed with a tapered surface 54 that opens to the material passage 8 side and narrows toward the gate 6 side. A tip opening 55 on the small diameter side of the tapered surface 54 communicates with the gate 6. Yes. A tip opening 55 of the sealing ring 51 is formed to have the same diameter as the gate 6. When the molding material injected from the material passage 8 side during molding passes through the through-hole 53 of the sealing ring 51 during molding, the sealing ring 51 moves to the injection direction of the molding material, that is, the gate 6 side. Then, the front end surface of the sealing ring 51 comes into contact with the peripheral edge of the gate 6. As a result, the first gap 25 is blocked and the molten thermoplastic resin is prevented from flowing into the first gap 25.
[0024]
Therefore, in this embodiment, the second heater 45 can be easily attached to the valve body 1 by forming the band-shaped second heater 45 on the outer surface of the tip end portion of the valve body 1. Molding process is easy. Further, the sealing ring 51 is slidably assembled at the tip of the valve body 1 so that when the molten thermoplastic resin passes through the through-hole 53 of the sealing ring 51, the sealing ring 51 is molded by the pressure. The thermoplastic resin does not flow into the first gap 25 because the first gap 25 is blocked by moving toward the injection direction, that is, the gate 6 side. For this reason, even if the second heater 45 is exposed and attached facing the first gap 25, it does not come into contact with the molten thermoplastic resin. Therefore, it is possible to prevent the molten thermal influence of the second heater 45 by the thermoplastic resin can be suppressed and deterioration of the second heater 41 by heat.
[0025]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the basic structure of the valve gate mold apparatus and the shape of the sealing ring 51 to be assembled to the tip of the valve body 1 are not limited to the above-described embodiment, and may be appropriately selected.
[0026]
【The invention's effect】
According to the valve gate mold apparatus of the first aspect of the invention, the central portion in the axial direction of the valve body is heated by the first heater, and the tip portion of the valve body is heated by the second heater. Thereby, the axial direction intermediate part of a valve main body and the axial direction front-end | tip part of the valve main body 1 can be heated substantially uniformly, and the temperature difference of the resin in the material channel | path of a valve main body can be reduced. Therefore, it is possible to prevent a portion in which the temperature of the resin is excessively high in this material passage from occurring, to prevent the resin from being burnt, and to prevent deterioration of the properties of the resin. It can prevent that the characteristic of a material falls.
[0027]
Furthermore, since the gap is blocked by the pressure of the molten thermoplastic resin at the time of molding, the second heater and the molten thermoplastic resin are not in direct contact. For this reason, the thermal influence which a 2nd heater receives can be suppressed and degradation of the 2nd heater by heat can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a reference example of a valve gate type mold apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the gate part.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a gate portion showing a modification of the reference example of the second heater of the present invention.
4 is a longitudinal sectional view showing the actual施例valve gate type mold apparatus of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of the gate part.
6A and 6B show temperature measurement results, where FIG. 6A is a longitudinal sectional view of a valve device, and FIG. 6B is a graph showing temperature.
[Explanation of symbols]
1 Valve body 3 Fixed side template (Main body)
4 hole 8 material passage 9 first heater
11 Fixed type
12 Movable type
13 Product cavity
17 Runner (material passage)
21 Valve device
25, 26 First and second gaps
41, 45 Second heater
51 Seal ring
53 through hole

Claims (1)

互いに開閉し型閉時に製品キャビティを相互間に形成する複数の型体と、この型体に設けられた材料通路を前記製品キャビティに連通させるゲートを開閉するバルブ装置とを備え、このバルブ装置は、前記型体の本体部に形成された孔部内にこの孔部の内面との間に隙間を保持して組み込まれたバルブ本体を有し、このバルブ本体内に前記ゲートに通じる材料通路を形成し、前記バルブ本体の外周部に第1のヒーターを設けるとともに、前記ゲート側に位置する前記バルブ本体の軸方向先端部に第2のヒーターを設け、この第2のヒーターが前記隙間に臨んで前記バルブ本体の先端外面に設けられているとともに、前記材料通路の内周面に封止部材を摺動自在に設け、この封止部材は前記材料通路から射出される成形材料が通過する貫通孔を有し、前記材料通路から射出される成形材料の圧力によって前記封止部材を前記ゲートの周縁に当接させて前記隙間を封止するように構成したことを特徴とするバルブゲート式金型装置。A plurality of mold bodies that open and close each other and form a product cavity between the mold cavities, and a valve device that opens and closes a gate that communicates a material passage provided in the mold body with the product cavity. And a valve body incorporated in the hole formed in the body of the mold body with a gap between the hole and the inner surface of the hole, and a material passage leading to the gate is formed in the valve body. and, wherein the outer periphery of the valve body provided with a first heater, the second heater provided at the axial tip portion of the valve body located on the gate side, the second heater faces the gap A sealing member is slidably provided on the inner peripheral surface of the material passage, and the sealing member is a through-hole through which a molding material injected from the material passage passes. The And, valve gate type mold apparatus, wherein the configuration and kite so as to seal the gap by contact with the sealing member on the periphery of the gate by the pressure of the molding material injected from said material path .
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