JP3689911B2

JP3689911B2 - Mold equipment for molding

Info

Publication number: JP3689911B2
Application number: JP2002073129A
Authority: JP
Inventors: 国雄山本; 篤武石
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003266491A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の成形を行う成形用金型装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
熱可塑性樹脂の射出成形方法は、型締めした固定型と可動型との間に成形品キャビティを形成し、この成形品キャビティに成形材料である熱可塑性樹脂を溶融状態で充填し、冷却固化後に型開きして成形品を離型するものであるが、薄肉部を有する成形品では、該当するキャビティの間隔も当然薄く形成されるため、樹脂が充填され難いという問題がある。
【０００３】
また、樹脂が充填される充填工程において、成形品キャビティ内には空気などの気体が存在するだけでなく、溶融樹脂に起因するガスが発生する。これら溶融樹脂から発生するガス及び充填前の成形品キャビティ内の空気は溶融樹脂により圧縮されて充填不良の原因となるが、特に薄肉部においてはガスが逃げ難いために充填不良を起し易いという問題がある。
【０００４】
そこで、キャビティのガス抜きを行うために、例えば、特開平４−７２００４号公報などに知られる多孔質金型の型材が用いられる。この型材は粉末焼結により形成され、内部に微細な連通孔が均一に分散し、キャビティを形成する面から前記連通孔を通して、ガスを外部に排気することができる。
【０００５】
しかし、前記型材は、内部が多孔質であって、連通孔が分散された形状であるため、キャビティを形成する面から溶融樹脂が連通孔に入り込み、目詰まりを発生する問題があり、目詰まりを発生すると、ガスを外部に排気することができなくなる。また、微細な連通孔に入り込んで樹脂が固まると、その入り込んだ樹脂を除去することが難しかった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、充填工程でガス抜きにより樹脂をスムーズに充填することができ、比較的簡易に目詰まりを解消することができ、薄肉成形品の成形に適した成形用金型装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、前記通気性金型材には、前記キャビティ側面以外の面に前記ガス通路に連通する溝部を設け、この溝部と前記キャビティ側面との間に薄肉部を設け、前記溝部のキャビティ側が湾曲面に形成されているものである。
【０００８】
したがって、成形時、複数の型体を型閉めして内部にキャビティを形成し、このキャビティ内に樹脂を充填する工程で、キャビティ内のガスが通気性金型材を通ってガス通路から排気され、特に通気性金型材においては、溝部により薄肉部が形成されているから、通気性に優れたものとなり、キャビティの薄肉部箇所においても樹脂の充填が良好に行われる。また、樹脂が通気性金型材に入り込んで目詰まりを発生しても、通気性金型材のキャビティ側面を洗浄し、薄肉部の目詰まりを解消すれば、通気性を再び確保することができる。
【０００９】
また、溝部により薄肉部は他の部分より薄くなるが、キャビティ側が湾曲面に形成されているため、キャビティ側からの荷重に対して強度を保つことができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記通気性金型材の反キャビティ側面に前記溝部を設けたものである。
【００１１】
反キャビティ側面に溝部を設けたから、溝部の四方が壁となり、キャビティ側からの荷重に対して有利な構造となる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記溝部を複数設けたものである。
【００１３】
複数の溝部により通気性が向上すると共に、溝部の間に壁が形成されるから、キャビティ側からの荷重に対して有利な構造となる。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。本実施形態は、熱可塑性樹脂を成形材料とする射出成形に応用したものであり、図４に示すようなインラインスクリュー式の射出成形機を用いるものである。図４において、１は材料供給装置である加熱シリンダー装置である。この加熱シリンダー装置１は、ほぼ円筒状のシリンダー本体２を有している。このシリンダー本体２には、加熱用のヒーター３が外周に設けられているとともに、ノズル４が先端部（図示左部）に設けられている。また、シリンダー本体２の後部上側にはホッパー５が設けられている。そして、シリンダー本体２内には、スクリュー６が回転自在にかつ軸方向（図示左右方向）に移動自在に収容されている。このスクリュー６の後側には、油圧シリンダー11のピストンロッド12が固定して連結してある。すなわち、この油圧シリンダー11は、スクリュー６を軸方向に駆動するものである。また、スクリュー６は、電動サーボモーター13により回転駆動されるようになっている。このサーボモーター13からスクリュー６に回転を伝達するために、ピストンロッド12の外周に固定されたスプライン筒14に、回転伝達用のギヤ15がスプライン嵌合してある。すなわち、ギヤ15は、スクリュー６に対して回り止めされているが、軸方向へは自在に動けるようになっている。
【００１５】
また、21は直圧式の型締装置で、この型締装置21は、固定側プラテン22および可動側プラテン23を有している。この可動側プラテン23は、タイバー24に沿って図示左右方向に移動自在になっており、油圧シリンダー25により型締用ラム26を介して駆動されるものである。この油圧シリンダー25は、サーボ弁などからなる駆動制御装置27により駆動が制御され、型締力を調整可能になっている。そして、固定側プラテン22には、金型装置31のうちの固定型32が取り付けられ、可動側プラテン23には、同可動型33が取り付けられる。なお、前記型締装置21および加熱シリンダー装置１は、コンピューターなどの制御装置101により総合的に制御されるようになっている。
【００１６】
つぎに、金型装置31の構成を図１〜図３に基づいて詳しく説明する。図１から図３において、太い線のハッチングで示してあるのは樹脂である。一対の型体である固定型32および可動型33は、可動側プラテン23の移動により互いに開閉し、型閉時に相互間に成形品形状のキャビティ34を形成するものである。なお、図７に示すように、成形される成形品Ｐは、板状部201の周囲に該板状部201より肉厚な枠部202を設け、前記板状部201の中央に薄肉部203を設けたものであり、薄肉部203の厚さは０．４〜０．２５ミリ程度である。
【００１７】
前記固定型32は、固定側プラテン22に取り付けられる固定側取り付け板36と、この固定側取り付け板36の可動型33側の面に固定された固定型本体部37とを有する。また、固定側取り付け板36にはローケートリング39およびスプルーブッシュ40が固定されている。このスプルーブッシュ40は、加熱シリンダー装置１のノズル４が接続されるもので、内部が材料通路であるスプルー41になっており、固定型本体部37の貫通孔42を貫通して可動型33側へ突出している。そして、固定型本体部37は、型閉め時にキャビティ34を形成する。
【００１８】
前記可動型33は、可動側プラテン23に取り付けられる可動側取り付け板61と、この可動側取り付け板61の固定型32側の面にスペーサーブロック62を介して固定された可動型本体部63とを有する。
【００１９】
そして、可動型本体部63の固定型32側の面には、成形品Ｐに形状に対応した凹部64が形成され、この凹部64が成形品Ｐの一側面、前記固定型本体部37の可動型33の面が成形品Ｐの他側面を形成するものである。
【００２０】
また、閉じた固定型本体部37と可動型本体部63との間には、前記スプルー41をキャビティ34に連通させる材料通路であるランナー71が形成され、このランナー71が前記凹部64に連通している。
【００２１】
さらに、前記可動側取り付け板61と可動型本体部63との間には突き出し板76が型開閉方向へ移動可能に支持されている。この突き出し板76には、ランナー71内で固化した樹脂を突き出すランナー突き出しピン77とが固定されている。
【００２２】
前記可動型33には前記キャビティ34の前記薄肉部203箇所に対応して、入れ子装着部81を形成し、この入れ子装着部81に通気性金型材からなる入れ子82を設け、この入れ子82の反キャビティ34側にガス通路83の一側を連通して設け、このガス通路83の他側は可動型本体部63の外周に開口し、この開口にはタップねじにより接続ねじ部84が形成され、この接続ねじ部84に、ソレノイドなどを用いた切換弁を接続し、この切換弁85の一方に真空ポンプなどの吸引手段86が接続すると共に、他方を大気に開放する。尚、前記ガス通路83は可動型本体部63の内部に形成され、一側を前記入れ子82を介してキャビティ34に連通し、他側をキャビティ34以外の外部に連通している。
【００２３】
前記通気性金型材は、例えば低Ｃ、低Ｎ−Ｃｒ系ステンレス鋼粉末を主原料とする原料を成形し、この成形体を真空中または雰囲気ガス中で焼結し、得られた焼結体を必要に応じ機械加工した後、前記焼結体を窒素雰囲気中、８００〜１１００℃の温度範囲で加熱することにより窒化してなり、全体に微細な連通気孔を有する多孔質材などが用いられる。このような通気性金型材からなるブロック状の入れ子82には、キャビティ側面91以外の面に溝部92を形成し、この例では反キャビティ面93に複数の溝部92が形成され、この溝部92は断面円形であり、先端側は半球面94をなし、この半球面94とキャビティ側面91との間に薄肉部95を形成する。尚、前記キャビティ側面91は成形品Ｐの外面を形成する面である。例えば、前記入れ子82の型開閉方向の厚さは１０ミリ程度であり、前記溝部92の直径Ｄは前記厚さより小さい４〜６ミリ程度であり、前記薄肉部95の厚さＳは1.5〜2.5ミリ程度であり、隣合う溝部92，92間の壁96の最小肉厚Ｔは前記直径Ｄの２分の１より薄く形成されている。尚、入れ子82の周壁96Ａの最小肉厚は前記最小肉厚Ｔより厚く形成されている。また、前記溝部92及び半球面94は、放電加工により形成することが好ましく、放電加工を用いることにより溝部92の内周面及び半球面94における通気性金型材の目詰まりを防止することができる。
【００２４】
以上のような構成の加熱シリンダー装置１、型締装置21および金型装置31を用いて、コンピューターなどの制御装置101により、以下に説明する工程が行われる。
【００２５】
加熱シリンダー装置１においては、可塑化工程と射出工程とが繰り返し行われる。可塑化工程では、ホッパー５からシリンダー本体１内に供給された熱可塑性樹脂が、ヒーター３による加熱とスクリュー６の回転による混練とにより溶融して可塑化される。この可塑化とともに、樹脂は、スクリュー６の回転によって前方へ送られ、シリンダー本体１内の先端側に溜められていく。それに伴って、スクリュー６は樹脂の圧力により後退する。なお、可塑化工程中も、油圧シリンダー11により、スクリュー６には前方への適当な背圧がかけられている。スクリュー６が所定位置まで後退したことが検出されると、油圧シリンダー11の駆動によりスクリュー６が前進し、シリンダー本体１内の先端側の樹脂がノズル４から射出され、金型装置31のスプルー41へ供給される。この場合、加熱シリンダー装置１は、スクリュー６を前進する油圧シリンダー11の駆動開始を射出開始（材料供給開始）の信号として前記制御手段101に出力する。スクリュー６が所定位置まで前進したことが検出されると、あるいは、スクリュー６が前進限まで前進すると、再び可塑化工程となる。
【００２６】
型締装置21は、駆動制御装置27の制御により固定型32と可動型32とを型閉する。型開き位置から型閉め工程を開始すると、この型閉め開始の型閉め信号を駆動制御装置27が前記制御装置101に出力し、その型閉め信号により制御装置101は前記吸引手段86による吸引を開始する。型閉め工程の開始後で、型閉め工程の終了前又は終了後に、加熱シリンダー装置１が射出を開始し、この材料供給開始の信号を制御手段101に出力すると、制御手段101は前記吸引手段の吸引を停止すると共に、切換弁85を切換えてガス通路83の他側を大気に開放する。尚、型閉めとは、キャビティ34が開放された状態から、固定型32と可動型33とが近付いていくことを示し、型閉め完了とはキャビティ34が固定型32と可動型33により塞がれた状態を示す。
【００２７】
一方、射出開始により、加熱シリンダー装置１からスプルー41へ樹脂を射出する。この樹脂は、スプルー41からランナー71を通ってキャビティ34内に充填される。この場合、型閉め前にキャビティ34に連通するガス通路83が吸引手段86により吸引され、キャビティ34付近，ランナー71及びスプルー41は負圧に保たれているため、加熱シリンダー装置１のノズル４から射出された樹脂がスムーズにスプルー41，ランナー71を流れ、射出とほぼ同時に切換弁85が切換わってガス通路83の他側を大気に開放するため、射出された樹脂の圧力によりキャビティ34内のガスが入れ子82を通って排出され、薄肉部203に樹脂が確実に充填される。
【００２８】
そして、キャビティ344において、樹脂は所定の保圧工程を経て、該樹脂が十分に冷却して固化した後、型締装置21により固定型32と可動型33とが型開される。それに伴い、キャビティ34内の樹脂すなわち成形品Ｐとランナー71およびスプルー41内で固化した樹脂は、まず固定型32から離れる。ついで、型締装置21側に設けられた図示していない突き出しロッドが突き出し板76を固定型32の方へ押すことにより、ランナー突き出しピン77がランナー71およびスプルー41内で固化した樹脂を突き出して可動型33から離型させるとともに、成形品突き出しピンが成形品Ｐを突き出して可動型33から離型させる。さらに、ランナー71およびスプルー41内で固化した樹脂および成形品Ｐが取り出された後、再び型閉めが行われ、この型閉め開始の前に切換弁85は吸引手段86に連通する方に切換わっており、型閉め信号と同時に吸引手段86が駆動し、以上の工程が繰り返される。
【００２９】
このような工程において、キャビティ34内のガスが入れ子82を通ってガス通路83から排気され、特にガスがキャビティ34に面する薄肉部95を通って溝部92に入り、ガス通路83へと流れ、スムーズな排気が可能となり、薄肉製品に適した排気条件が得られる。また、入れ子82に目詰まりを発生しても、装着部81に着脱可能に設けた入れ子82を取り外し、洗浄材等を用いて、薄肉部95に詰まった樹脂を取り除いてやれば、再び通気性を確保することができる。さらに、成形時には、キャビティ34に充填された樹脂により入れ子82のキャビティ側面91に圧力が加わるが、溝部92のキャビティ側面91側をアーチ形である半球面94に形成しているから、圧力が加わってもそのアーチ構造によりキャビティ側面91が変形することなく、強度的に優れた物となる。一方、溝部92及び半球面94を放電加工により形成したから、ドリルを用いた切削加工のように金型材に目詰まりを起すことなく、通気性を確保することができる。
【００３０】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティ34を形成する複数の型体たる固定型32及び可動型33と、１つの前記型体たる可動型33に設けられキャビティ34内のガスを抜くガス通路83と、キャビティ34に設けられガス通路83と連通する通気性金型材たる入れ子82とを備え、キャビティ34内に樹脂を充填して成形品を成形する成形用金型装置において、入れ子82には、キャビティ側面91以外の面にガス通路83に連通する溝部92を設け、この溝部92とキャビティ側面91との間に薄肉部95を設けたから、成形時、固定型32及び可動型33を型閉めして内部にキャビティ34を形成し、このキャビティ34内に樹脂を充填する工程で、キャビティ34内のガスが入れ子82を通ってガス通路83から排気され、特に入れ子82においては、溝部92により薄肉部95が形成されているから、通気性に優れたものとなり、キャビティ34の薄肉部箇所においても樹脂の充填が良好に行われる。また、樹脂が入れ子82に入り込んで目詰まりを発生しても、入れ子82のキャビティ側面91を洗浄し、薄肉部95の目詰まりを解消すれば、通気性を再び確保することができ、目詰まり解消を容易に行なうことができる。
【００３１】
また、このように本実施形態では、請求項１に対応して、溝部92のキャビティ34側が湾曲面たる半球面94に形成されているから、溝部92により薄肉部92は他の部分より薄くなるが、キャビティ34側が半球面94に形成されているため、キャビティ34側からの荷重に対して強度を保つことができ、充填した樹脂の圧力によりキャビティ側面91が変形することを防止できる。
【００３２】
また、このように本実施形態では、請求項２に対応して、通気性金型材たる入れ子82の反キャビティ側面93に溝部92を設けたから、溝部92の四方が壁たる周壁96Ａとなり、キャビティ34側からの荷重に対して有利な構造となる。
【００３３】
また、このように本実施形態では、請求項３に対応して、溝部92を複数設けたから、複数の溝部92により通気性が向上すると共に、溝部92の間に壁96が形成されるから、キャビティ34側からの荷重に対して有利な構造となる。
【００３４】
また、実施形態上の効果として、可動型33の可動型本体部63に入れ子装着部81を設け、入れ子装着部81に入れ子82を着脱可能に設けたから、外して入れ子82の洗浄などを簡便に行なうことができる。また、このように本実施形態では、互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティ34を形成する複数の型体たる固定型32及び可動型33と、１つの前記型体たる可動型33に設けられキャビティ34に一側が連通するガス通路83と、このガス通路83の他側に接続された吸引手段86とを備えた金型装置を用い、型開きした固定型32及び可動型33を型閉めする型閉め工程と、キャビティ34に材料通路たるスプルー41とランナー71を通して成形材料たる溶融樹脂を充填する充填工程とを備えた射出成形方法において、型閉め前に吸引手段86により吸引を行い、キャビティ34への溶融樹脂の充填前にガス通路83を大気に開放するから、固定型32と可動型33とが型閉め工程を開始し、型閉めが終了する前に吸引手段86がガス通路83の吸引を行うことにより、キャビティ34付近及び材料通路スプルー41とランナー71が負圧となり、さらに、溶融樹脂を充填する前にガス通路83を大気に開放するため、溶融樹脂の充填圧力によりキャビティ34内のガスがガス通路83から排出され、高速充填であってもスムーズな充填を行うことができ、薄肉部203を有する成形品Ｐの成形が可能となる。
【００３５】
図８〜図９は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、同図に示すように、この例の入れ子82には、前記溝部92を所定の間隔Ｋで並べて列を形成し、かつ隣合う列の溝部92は間隔Ｋを２分の１ずらして複数列の溝部92を設けたものであり、通気性に優れると共に、目詰まりの発生を抑制することができ、また、目詰まりが発生した場合も薄肉部95を洗浄すれば通気性を確保することができ、請求項１〜３に対応して上記第１実施形態と同様な作用・効果を奏し、特に、入れ子82のキャビティ側面91の面積が広い場合、複数の溝部92を設けることにより、通気性と強度の両者を備えた構造が得られる。
【００３６】
図１０〜図１２は本発明の第３実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例の入れ子82は、溝部92Ａの断面が、型開閉方向と交差方向に長い長孔状に形成されており、溝部92Ａの先端は、湾曲面たる半円面97が形成されており、この例の入れ子82においても、通気性に優れると共に、目詰まりの発生を抑制することができ、また、目詰まりが発生した場合も薄肉部95を洗浄すれば通気性を確保することができ、請求項１〜２に対応して上記第１実施形態と同様な作用・効果を奏し、特に、入れ子82のキャビティ側面91の面積が比較的狭い場合は、溝部92Ａが少なく済むため、入れ子82の加工が容易となる。
【００３７】
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、溝部の断面形状は円形に限らず各種の形状が適用可能である。また、入れ子に溝部92と溝部92Ａとを組み合せて設けるようにしてもよい。また、溝部は周壁97のみに開口してもよい。また、本発明の成形用金型装置は実施例の成形方法に用いるものに限定されないことは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、前記通気性金型材には、前記キャビティ側面以外の面に前記ガス通路に連通する溝部を設け、この溝部と前記キャビティ側面との間に薄肉部を設け、前記溝部のキャビティ側が湾曲面に形成されているものであり、通気性に優れたものとなり、キャビティの薄肉部箇所においても樹脂の充填が良好に行われる。また、樹脂が通気性金型材に入り込んで目詰まりを発生しても、通気性金型材のキャビティ側面を洗浄し、薄肉部の目詰まりを解消すれば、通気性を再び確保することができ、また、キャビティ側が湾曲面に形成されているため、キャビティ側からの荷重に対して強度を保つことができる。
【００３９】
また、請求項２の発明は、請求項１の効果に加えて、前記通気性金型材の反キャビティ側面に前記溝部を設けたものであり、溝部の四方が壁となり、キャビティ側からの荷重に対して有利な構造となる。
【００４０】
また、請求項３の発明は、請求項２の効果に加えて、前記溝部を複数設けたものであり、複数の溝部により通気性が向上すると共に、溝部の間に壁が形成されるから、キャビティ側からの荷重に対して有利な構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すキャビティ回りの断面図である。
【図２】同上、型閉め状態における金型装置の断面図である。
【図３】同上、型開き状態における可動型の断面図である。
【図４】同上、一部を断面にした装置全体の側面図である。
【図５】同上、入れ子の平面図である。
【図６】同上、入れ子の断面図である。
【図７】同上、成形品の斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示す入れ子の平面図である。
【図９】同上、図８のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示す入れ子の平面図である。
【図１１】同上、図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】同上、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
31 金型装置
32 固定型
33 可動型
34 キャビティ
82 入れ子（通気性金型材）
83 ガス通路
91 キャビティ側面
92 溝部
93 反キャビティ面
94 半球面（湾曲面）
95 薄肉部
97 半円面（湾曲面）
Ｐ成形品[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding die apparatus for molding a resin.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
The thermoplastic resin injection molding method forms a molded product cavity between a clamped fixed mold and a movable mold, fills the molded product cavity with a thermoplastic resin as a molding material in a molten state, and after cooling and solidifying. The mold is opened to release the molded product. However, in the molded product having the thin wall portion, the interval between the corresponding cavities is naturally formed thin, so that there is a problem that it is difficult to fill the resin.
[0003]
Further, in the filling process in which the resin is filled, not only a gas such as air exists in the molded product cavity, but also a gas resulting from the molten resin is generated. The gas generated from the molten resin and the air in the cavity of the molded product before filling are compressed by the molten resin and cause a filling failure. There's a problem.
[0004]
Therefore, in order to vent the cavity, for example, a mold material of a porous mold known in Japanese Patent Laid-Open No. 4-72004 is used. This mold material is formed by powder sintering, fine communication holes are uniformly dispersed inside, and gas can be discharged to the outside through the communication holes from the surface forming the cavity.
[0005]
However, since the mold material is porous inside and has a shape in which the communication holes are dispersed, there is a problem that the molten resin enters the communication holes from the surface forming the cavity, and clogging occurs. If this occurs, the gas cannot be exhausted to the outside. Further, when the resin enters into the fine communication hole and hardens, it is difficult to remove the resin that has entered.
[0006]
The present invention is intended to solve such problems, and can be smoothly filled with resin by degassing in the filling process, and clogging can be eliminated relatively easily. An object of the present invention is to provide a molding die apparatus suitable for molding.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the breathable mold member is provided with a groove portion communicating with the gas passage on a surface other than the side surface of the cavity, and a thin wall portion is provided between the groove portion and the side surface of the cavity . The cavity side is a curved surface .
[0008]
Therefore, at the time of molding, a plurality of molds are closed to form a cavity inside, and in the process of filling the cavity with resin, the gas in the cavity is exhausted from the gas passage through the breathable mold material, In particular, in the air-permeable mold material, since the thin portion is formed by the groove portion, the air permeability is excellent, and the resin is satisfactorily filled even in the thin-wall portion of the cavity. Further, even if the resin enters the air-permeable mold material and clogging occurs, the air-permeability can be ensured again by cleaning the cavity side surface of the air-permeable mold material and eliminating the clogging of the thin portion.
[0009]
Further, although the thin portion is thinner than other portions by the groove portion, the strength can be maintained against the load from the cavity side because the cavity side is formed on the curved surface.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the groove is provided on the side opposite to the cavity of the breathable mold material.
[0011]
Since the groove portion is provided on the side opposite to the cavity, the four sides of the groove portion become walls, and the structure is advantageous with respect to the load from the cavity side.
[0012]
The invention of claim 3 is the invention of claim 2 , wherein a plurality of the groove portions are provided.
[0013]
The air permeability is improved by the plurality of groove portions, and a wall is formed between the groove portions. Therefore, the structure is advantageous with respect to the load from the cavity side.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is applied to injection molding using a thermoplastic resin as a molding material, and uses an in-line screw type injection molding machine as shown in FIG. In FIG. 4, 1 is a heating cylinder device which is a material supply device. The heating cylinder device 1 has a substantially cylindrical cylinder body 2. The cylinder body 2 is provided with a heater 3 for heating on the outer periphery, and a nozzle 4 is provided at the tip (left part in the figure). A hopper 5 is provided on the rear upper side of the cylinder body 2. A screw 6 is accommodated in the cylinder body 2 so as to be rotatable and movable in the axial direction (left-right direction in the drawing). A piston rod 12 of a hydraulic cylinder 11 is fixedly connected to the rear side of the screw 6. That is, the hydraulic cylinder 11 drives the screw 6 in the axial direction. The screw 6 is driven to rotate by an electric servo motor 13. In order to transmit rotation from the servo motor 13 to the screw 6, a rotation transmission gear 15 is spline-fitted to a spline cylinder 14 fixed to the outer periphery of the piston rod 12. That is, the gear 15 is prevented from rotating with respect to the screw 6 but can move freely in the axial direction.
[0015]
Reference numeral 21 denotes a direct pressure type mold clamping device. The mold clamping device 21 has a fixed side platen 22 and a movable side platen 23. The movable platen 23 is movable in the horizontal direction in the drawing along the tie bar 24 and is driven by a hydraulic cylinder 25 via a mold clamping ram 26. The drive of the hydraulic cylinder 25 is controlled by a drive control device 27 including a servo valve and the mold clamping force can be adjusted. Then, the fixed mold 32 of the mold apparatus 31 is attached to the fixed platen 22, and the movable mold 33 is attached to the movable platen 23. The mold clamping device 21 and the heating cylinder device 1 are comprehensively controlled by a control device 101 such as a computer.
[0016]
Next, the configuration of the mold apparatus 31 will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 1 to FIG. 3, resin is indicated by thick line hatching. The fixed mold 32 and the movable mold 33, which are a pair of mold bodies, are opened and closed with each other by the movement of the movable platen 23, and form a cavity 34 in the shape of a molded product between them when the mold is closed. As shown in FIG. 7, the molded product P to be molded is provided with a frame portion 202 thicker than the plate-like portion 201 around the plate-like portion 201, and a thin-walled portion 203 at the center of the plate-like portion 201. The thickness of the thin portion 203 is about 0.4 to 0.25 mm.
[0017]
The fixed mold 32 includes a fixed-side attachment plate 36 attached to the fixed-side platen 22 and a fixed mold main body 37 fixed to the surface of the fixed-side attachment plate 36 on the movable mold 33 side. Further, a locate ring 39 and a sprue bushing 40 are fixed to the fixed side mounting plate 36. This sprue bushing 40 is connected to the nozzle 4 of the heating cylinder device 1 and has a sprue 41 inside which is a material passage. The sprue bushing 40 penetrates the through hole 42 of the fixed die main body 37 and moves to the movable die 33 side. Protruding to The fixed mold body 37 forms a cavity 34 when the mold is closed.
[0018]
The movable mold 33 includes a movable attachment plate 61 that is attached to the movable platen 23, and a movable mold body 63 that is fixed to the surface of the movable attachment plate 61 on the fixed mold 32 side via a spacer block 62. Have.
[0019]
A concave portion 64 corresponding to the shape of the molded product P is formed on the surface of the movable mold body 63 on the fixed mold 32 side. The concave portion 64 is formed on one side of the molded product P, and the movable mold body 37 is movable. The surface of the mold 33 forms the other side surface of the molded product P.
[0020]
In addition, a runner 71 is formed between the closed fixed mold body 37 and the movable mold body 63 as a material passage for communicating the sprue 41 with the cavity 34. The runner 71 communicates with the recess 64. ing.
[0021]
Further, a protruding plate 76 is supported between the movable side mounting plate 61 and the movable mold body 63 so as to be movable in the mold opening / closing direction. A runner ejection pin 77 that projects the solidified resin in the runner 71 is fixed to the ejection plate 76.
[0022]
The movable mold 33 is provided with a nesting mounting portion 81 corresponding to the 203 thin-walled portions of the cavity 34, and the nesting mounting portion 81 is provided with a nesting 82 made of a breathable mold material. One side of the gas passage 83 communicates with the cavity 34 side, the other side of the gas passage 83 opens to the outer periphery of the movable body 63, and a connection screw portion 84 is formed by a tap screw in the opening. A switching valve using a solenoid or the like is connected to the connection screw portion 84. A suction means 86 such as a vacuum pump is connected to one of the switching valves 85, and the other is opened to the atmosphere. The gas passage 83 is formed inside the movable body 63, and one side communicates with the cavity 34 via the insert 82 and the other side communicates with the outside other than the cavity 34.
[0023]
The breathable mold material is obtained by, for example, molding a raw material mainly composed of low C, low N—Cr stainless steel powder, and sintering the molded body in a vacuum or in an atmospheric gas. After being machined as necessary, the sintered body is nitrided by heating in a temperature range of 800 to 1100 ° C. in a nitrogen atmosphere, and a porous material having fine continuous vents as a whole is used. . In such a block-shaped insert 82 made of a gas-permeable mold material, a groove portion 92 is formed on a surface other than the cavity side surface 91, and in this example, a plurality of groove portions 92 are formed on the anti-cavity surface 93. The cross section is circular, and the tip side forms a hemispherical surface 94, and a thin portion 95 is formed between the hemispherical surface 94 and the cavity side surface 91. The cavity side surface 91 is a surface that forms the outer surface of the molded product P. For example, the thickness of the insert 82 in the mold opening / closing direction is about 10 mm, the diameter D of the groove 92 is about 4 to 6 mm smaller than the thickness, and the thickness S of the thin portion 95 is 1.5 to 2.5. The minimum thickness T of the wall 96 between the adjacent groove portions 92 and 92 is formed to be thinner than one half of the diameter D. The minimum thickness of the peripheral wall 96A of the insert 82 is formed to be thicker than the minimum thickness T. Further, the groove 92 and the hemispherical surface 94 are preferably formed by electric discharge machining, and clogging of the air-permeable mold material on the inner peripheral surface of the groove 92 and the hemispherical surface 94 can be prevented by using electric discharge machining. .
[0024]
Using the heating cylinder device 1, the mold clamping device 21, and the mold device 31 configured as described above, the steps described below are performed by the control device 101 such as a computer.
[0025]
In the heating cylinder device 1, the plasticizing process and the injection process are repeatedly performed. In the plasticizing step, the thermoplastic resin supplied from the hopper 5 into the cylinder body 1 is melted and plasticized by heating by the heater 3 and kneading by rotation of the screw 6. Along with this plasticization, the resin is fed forward by the rotation of the screw 6 and is accumulated on the tip side in the cylinder body 1. Accordingly, the screw 6 is retracted by the pressure of the resin. Even during the plasticizing process, an appropriate back pressure is applied to the screw 6 forward by the hydraulic cylinder 11. When it is detected that the screw 6 is retracted to a predetermined position, the screw 6 is advanced by driving the hydraulic cylinder 11, the resin on the tip side in the cylinder body 1 is injected from the nozzle 4, and the sprue 41 of the mold device 31 is detected. Supplied to. In this case, the heating cylinder device 1 outputs the drive start of the hydraulic cylinder 11 that advances the screw 6 to the control means 101 as an injection start (material supply start) signal. When it is detected that the screw 6 has advanced to a predetermined position, or when the screw 6 has advanced to the advance limit, the plasticizing process starts again.
[0026]
The mold clamping device 21 closes the fixed mold 32 and the movable mold 32 under the control of the drive control device 27. When the mold closing process is started from the mold opening position, the drive control device 27 outputs a mold closing signal for starting mold closing to the control device 101, and the control device 101 starts suction by the suction means 86 by the mold closing signal. To do. After the start of the mold closing process, before or after the end of the mold closing process, the heating cylinder device 1 starts injection, and when this material supply start signal is output to the control means 101, the control means 101 The suction is stopped and the switching valve 85 is switched to open the other side of the gas passage 83 to the atmosphere. The mold closing means that the fixed mold 32 and the movable mold 33 are approached from the state in which the cavity 34 is opened. The mold closing completion means that the cavity 34 is closed by the fixed mold 32 and the movable mold 33. Indicates the status.
[0027]
On the other hand, the resin is injected from the heating cylinder device 1 to the sprue 41 by the start of injection. This resin is filled from the sprue 41 through the runner 71 into the cavity 34. In this case, the gas passage 83 communicating with the cavity 34 is sucked by the suction means 86 before the mold is closed, and the vicinity of the cavity 34, the runner 71 and the sprue 41 are kept at a negative pressure. The injected resin smoothly flows through the sprue 41 and the runner 71, and the switching valve 85 is switched almost simultaneously with the injection to open the other side of the gas passage 83 to the atmosphere. The gas is discharged through the insert 82, and the thin portion 203 is reliably filled with resin.
[0028]
In the cavity 344, the resin undergoes a predetermined pressure holding process, and after the resin is sufficiently cooled and solidified, the fixed mold 32 and the movable mold 33 are opened by the mold clamping device 21. Along with this, the resin in the cavity 34, that is, the resin solidified in the runner 71 and the sprue 41 is first separated from the fixed mold 32. Next, a protrusion rod (not shown) provided on the mold clamping device 21 side pushes the protrusion plate 76 toward the fixed mold 32, so that the runner protrusion pin 77 protrudes the solidified resin in the runner 71 and the sprue 41. The mold is released from the movable mold 33, and the molded product ejection pin projects the molded product P and is released from the movable mold 33. Further, after the resin and molded product P solidified in the runner 71 and the sprue 41 are taken out, the mold is closed again, and the switching valve 85 is switched to the one communicating with the suction means 86 before the mold closing starts. The suction means 86 is driven simultaneously with the mold closing signal, and the above steps are repeated.
[0029]
In such a process, the gas in the cavity 34 is exhausted from the gas passage 83 through the nest 82, and in particular, the gas enters the groove 92 through the thin portion 95 facing the cavity 34 and flows to the gas passage 83, Smooth exhaust is possible, and exhaust conditions suitable for thin products can be obtained. In addition, even if clogging occurs in the insert 82, if the insert 82 that is detachably attached to the mounting portion 81 is removed and the resin clogged in the thin wall portion 95 is removed by using a cleaning material or the like, the air permeability is restored. Can be secured. Further, at the time of molding, pressure is applied to the cavity side surface 91 of the insert 82 by the resin filled in the cavity 34, but the pressure is applied because the cavity side surface 91 side of the groove 92 is formed in the hemispherical surface 94 having an arch shape. However, due to the arch structure, the cavity side face 91 is not deformed, and the strength is excellent. On the other hand, since the groove 92 and the hemispherical surface 94 are formed by electric discharge machining, air permeability can be ensured without causing clogging of the mold material as in cutting using a drill.
[0030]
Thus, in the present embodiment, corresponding to claim 1, a plurality of fixed molds 32 and movable molds 33 that are opened and closed with each other and that form a cavity 34 between the molds when the molds are closed, and one mold body. A gas passage 83 that is provided in the movable mold 33 and extracts gas from the cavity 34 and a nest 82 that is provided in the cavity 34 and communicates with the gas passage 83 are filled with resin in the cavity 34 and molded. In a molding die apparatus for molding a product, the insert 82 is provided with a groove portion 92 communicating with the gas passage 83 on a surface other than the cavity side surface 91, and a thin wall portion 95 is provided between the groove portion 92 and the cavity side surface 91. Therefore, at the time of molding, the fixed mold 32 and the movable mold 33 are closed to form a cavity 34 inside, and in the process of filling the resin into the cavity 34, the gas in the cavity 34 passes through the nest 82 and the gas passage 83, especially in the nesting 82 Since thin portion 95 is formed by the groove 92, becomes excellent in breathability, filling of the resin is satisfactorily carried out even in the thin edge part of the cavity 34. In addition, even if the resin enters the nest 82 and clogging occurs, if the cavity side surface 91 of the nest 82 is cleaned and the clogging of the thin portion 95 is eliminated, the air permeability can be secured again, and the clogging occurs. Elimination can be performed easily.
[0031]
Also, in this way, in the present embodiment, corresponding to claim 1, since the cavity 34 of the groove 92 is formed on the curved surface serving hemispherical surface 94, thin wall portion 92 by the groove 92 is thinner than other portions However, since the cavity 34 side is formed in the hemispherical surface 94, the strength against the load from the cavity 34 side can be maintained, and the cavity side surface 91 can be prevented from being deformed by the pressure of the filled resin.
[0032]
In this way, in this embodiment, since the groove portion 92 is provided on the side opposite to the cavity side 93 of the nest 82 as the air-permeable mold material in correspondence with claim 2 , the four sides of the groove portion 92 become the peripheral wall 96A as the wall, and the cavity 34 The structure is advantageous with respect to the load from the side.
[0033]
Further, in this embodiment, since a plurality of the groove portions 92 are provided in correspondence with the third aspect, air permeability is improved by the plurality of groove portions 92, and a wall 96 is formed between the groove portions 92. The structure is advantageous with respect to the load from the cavity 34 side.
[0034]
Further, as an effect on the embodiment, the movable body 33 of the movable mold 33 is provided with the nest mounting portion 81, and the nest mounting portion 81 is provided with the nest 82 so that the nest 82 is detachable. Can be done. As described above, in the present embodiment, the fixed mold 32 and the movable mold 33 that are a plurality of mold bodies that open and close each other and form the cavity 34 between the molds when closed, and the movable mold 33 that is one mold body are provided. The fixed mold 32 and the movable mold 33 that have been opened are closed using a mold apparatus that includes a gas passage 83 that communicates with the cavity 34 on one side and a suction means 86 that is connected to the other side of the gas passage 83. In an injection molding method including a mold closing process and a filling process of filling the cavity 34 with a sprue 41 serving as a material passage and a molten resin serving as a molding material through the runner 71, suction is performed by the suction means 86 before the mold closing, and the cavity 34 Since the gas passage 83 is opened to the atmosphere before the molten resin is filled, the stationary mold 32 and the movable mold 33 start the mold closing process, and the suction means 86 sucks the gas passage 83 before the mold closing is completed. Near the cavity 34 and The gas passage sprue 41 and the runner 71 have negative pressure, and further, the gas passage 83 is opened to the atmosphere before filling with the molten resin, so the gas in the cavity 34 is discharged from the gas passage 83 by the filling pressure of the molten resin, Smooth filling can be performed even at high speed filling, and the molded product P having the thin portion 203 can be molded.
[0035]
FIGS. 8 to 9 show a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. In this example, the nest 82 is formed by arranging the grooves 92 at a predetermined interval K to form a row, and adjacent rows of groove portions 92 are provided with a plurality of rows of groove portions 92 with the interval K shifted by one half. There is excellent breathability, it is possible to suppress the occurrence of clogging, also if the cleaning thin portions 95 may clogging occurs it is possible to ensure breathability, to claim 1-3 Correspondingly, the same operation and effect as in the first embodiment are obtained. Particularly, when the area of the cavity side surface 91 of the insert 82 is large, a structure having both air permeability and strength is provided by providing a plurality of grooves 92. Is obtained.
[0036]
10 to 12 show a third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. The cross section of the groove portion 92A is formed in a long hole shape that is long in the direction that intersects the mold opening / closing direction, and the tip of the groove portion 92A is formed with a semicircular surface 97 that is a curved surface. excellent breathability, it is possible to suppress the occurrence of clogging, also if the cleaning thin portions 95 may clogging occurs it is possible to ensure breathability, corresponding to claim 1-2 Thus, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained. In particular, when the area of the cavity side surface 91 of the insert 82 is relatively small, the groove portion 92A can be reduced, so that the insert 82 can be easily processed.
[0037]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the cross-sectional shape of the groove is not limited to a circle, and various shapes can be applied. Further, the groove 92 and the groove 92A may be provided in combination in the nest. Further, the groove portion may be opened only in the peripheral wall 97. Moreover, it cannot be overemphasized that the metal mold apparatus of this invention is not limited to what is used for the shaping | molding method of an Example.
[0038]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the breathable mold member is provided with a groove portion communicating with the gas passage on a surface other than the side surface of the cavity, and a thin wall portion is provided between the groove portion and the side surface of the cavity . The cavity side is formed in a curved surface , and the air permeability is excellent, and the resin is satisfactorily filled even at the thin portion of the cavity. In addition, even if the resin enters the breathable mold material and clogging occurs, if the cavity side of the breathable mold material is washed and the clogging of the thin wall portion is eliminated, the breathability can be secured again . Moreover, since the cavity side is formed in the curved surface, strength can be maintained against the load from the cavity side.
[0039]
In addition to the effect of claim 1, the invention of claim 2 is provided with the groove portion on the side opposite to the cavity of the air-permeable mold material, and the four sides of the groove portion become walls, so that the load from the cavity side can be reduced. An advantageous structure is obtained.
[0040]
Further, in addition to the effect of claim 2 , the invention of claim 3 is provided with a plurality of the groove portions, the air permeability is improved by the plurality of groove portions, and a wall is formed between the groove portions. The structure is advantageous with respect to the load from the cavity side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view around a cavity showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold apparatus in a mold-closed state.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the movable mold in the mold open state.
[4] Id is a side view of the entire apparatus in cross-section a part.
FIG. 5 is a plan view of the nesting.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the insert.
FIG. 7 is a perspective view of the molded product.
FIG. 8 is a plan view of a nesting showing a second embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 10 is a plan view of a nesting showing a third embodiment of the present invention.
11 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
12 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
31 Mold equipment
32 Fixed type
33 Movable type
34 cavity
82 Nesting (breathable mold material)
83 Gas passage
91 Cavity side
92 Groove
93 Anti-cavity surface
94 Hemisphere (curved surface)
95 Thin section
97 Semicircular surface (curved surface)
P Molded product

Claims

A plurality of molds that open and close to each other to form cavities between the molds, a gas passage that is provided in one of the mold bodies and extracts gas from the cavity, and an air vent that is provided in the cavity and communicates with the gas passage A mold part for molding a molded product by filling a resin into the cavity, and the breathable mold material includes a groove portion communicating with the gas passage on a surface other than the side surface of the cavity. And a thin wall portion is provided between the groove portion and the side surface of the cavity, and the cavity side of the groove portion is formed on a curved surface .

Claim 1 Symbol mounting of the molding die apparatus and wherein said providing the groove in the counter-cavity side surface of the permeable mold material.

The molding die apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the groove portions are provided.