JP3707074B2

JP3707074B2 - Mold for molding using linear heater

Info

Publication number: JP3707074B2
Application number: JP2002096246A
Authority: JP
Inventors: 良則樋口; 義広堀川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003291192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の射出成形用金型などで用いられる線状ヒーターを用いた成形用金型に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
製品成形用の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などのバルブ体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。また、バルブゲート式金型装置では、ゲートおよびピン状のバルブ体の軸方向とこのバルブ体の移動方向は、一般的に型閉時に相互間に製品形状のキャビティを形成する固定型および可動型の型開閉方向と一致させてある。すなわち、ゲートはダイレクトゲートになっている。そして、従来のバルブゲート式金型装置では、ゲートおよびこれに嵌合するバルブ体は円柱形状になっていた。
【０００３】
ところで、中央部に孔部を有する環状または筒状の製品を成形する場合、その製品の軸方向を型開閉方向と一致させることになる。ところが、従来のような円柱形状のダイレクトゲートでは、環状または筒状の製品の場合、この製品の偏った位置にゲートを設けざるを得ない。しかし、このようにゲートが製品の偏った位置にあると、孔部が妨げとなって、ゲートからキャビティ内に均一に樹脂を充填できず、成形される製品の精度、特に真円度を向上させにくい問題があった。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、中央部に孔部を有する環状または筒状の製品を成形する場合に、ゲートを、孔部を囲む環状にすることが提案されている。この場合、ゲートの形状に合わせてバルブ体は筒状に形成され、このバルブ体内には、製品の孔部に対応するピン体が通される。ここで、従来のこの種の金型装置の一例について、図３を参照しながら説明する。同図において、１は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定型１および可動型２は、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キャビティ３を複数形成するものである。前記固定型１には、前記キャビティ３に臨むゲート形成孔４が設けられ、固定型１に形成された組み込み孔５にバルブ装置６のバルブケーシング７が組み込まれ、該バルブケーシング７の先端が嵌合受部８に嵌合している。そして、前記バルブケーシング７内には、射出成形機に接続されたランナーに連通する材料通路９が形成されている。また、バルブケーシング７の外周には、材料通路９を加熱する加熱手段としてのヒーター10が設けられている。さらに、前記材料通路９内を貫通してほぼ円筒状のバルブ体としてのバルブスリーブ11が設けられており、このバルブスリーブ11の先端側は細長いほぼ円柱状のピン体12が外嵌している。これらバルブスリーブ11およびピン体12は、前記型開閉方向を軸方向としており、バルブスリーブ11はピン体12に対して軸方向へ摺動可能である。また、ピン体12は、前記ゲート形成孔４内に同軸的に位置しており、その結果、これらゲート形成孔４およびピン体12により環状のゲート13は、成形される製品の孔部を囲む環状に形成されることになる。これとともに、ピン体12は、その先端面によりキャビティ３の一部を形成するものである。一方、前記筒状のバルブスリーブ11は、その軸方向に移動するものであるが、前記環状のゲート13に挿脱自在に嵌合する薄肉円筒状のゲート閉塞部14を先端部に有し、ゲート13を開閉するものである。
【０００５】
また、前記可動型２はコア15を有し、このコア15はキャビティ３を形成するものであり、製品の内面および孔部を形成する。そして、型閉時には、前記固定型１側のピン体12がコア15に突き当たるようになっている。
【０００６】
そして、成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉してこれら固定型１および可動型２間にキャビティ３を形成する。このとき、固定型１側のピン体12は、可動型２のコア15に突き当たってキャビティ３の一部を形成する。そして、ピン体12の駆動によりゲート13を開放し、射出成型機のノズルからスプルーに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、マニホールドのランナーからバルブケーシング７内の材料通路９を通って、ゲート13からキャビティ３内に流入する。このキャビティ３内に樹脂が充填された後、ピン体12の駆動によりゲート13を閉塞する。さらに、キャビティ３内の樹脂が冷却して固化した後、固定型１と可動型２とを型開してキャビティ３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。そして、全成形サイクルを通じて、ヒーター10の加熱により材料通路９内の樹脂は常時溶融状態に保たれる。
【０００７】
そして、このようなホットランナー金型装置においては、上記のようにバルブケーシングの外周にヒーター10を設けて、材料通路９内の樹脂を加熱して常時溶融状態に保つようにしているが、ヒーター10から離れた両端側が低くなる。これは、キャビティ３内の樹脂を速やかに固化させるために冷却される固定型１及び可動型２に対して、バルブケーシング７のゲート13側が前記嵌合受部８で接触し、この接触部を通じてバルブケーシング７から固定型１へ熱が逃げることが一因である。そして、材料通路９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９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。
【０００８】
そして、上記図６に示した構造のものでは、ゲート形成孔４にピン体12が位置することにより環状のゲート13が形成され、そのピン体12が型閉時に可動型２のコア15に突き当たり、ピン体12がコア15により可動型２に接し、ピン体12に接するコア15を伝わってゲート側の熱が可動型２に逃げ易いという問題がある。また、他の構造では、型閉時に可動型のピン体であるコアピンがバルブスリーブに着脱自在に嵌入し、そのコアピンとゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものや、型閉時に固定型のピン体が可動型に着脱自在に嵌入し、そのピン体とゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものなどがあるが、いずれもピン体によりゲート側から可動型に熱が逃げ易いという問題がある。
【０００９】
このようにピン体12は温度が低くなり易いため、ピン体12の周囲の樹脂の流動性が低下し、これがバルブスリーブ７の駆動時の抵抗になると共に、流動性の低下した樹脂がキャビティに送られると、成形品にバリなどが発生する虞がある。
【００１０】
このような問題を解決する手段として、前記ピン体12にヒーターを内蔵することが考えられる。例えば、図７に示すように、ピン体12内に電熱線16を挿通し、この電熱線16は、ピン体12の先端まで直線部16Ａを有し、この直線部16Ａの先端にコイル状部16Ｂが連続してなる。このような構造では、電熱線16の一端側がコイル状部16Ｂで他端側が直線部16Ａであるため、電熱線のワット密度が小さく、単位当りの発熱量が十分に得られないことがある。
【００１１】
これに対し、上述したヒーター10として、例えば特許第３１５４３５９号公報には、コイル状に巻いた電熱線と、この電熱線を同軸的に内蔵しセージングにより断面形状を４角形状にした外管と、これら電熱線と外管との間に介在させた絶縁材とを備えた線状ヒーターがあり、この線状ヒーターでは、両側をコイル状にできるため、単位長さあたりの発熱量を大きくでき、また、外管がバルブケーシングの外周に面接触し、その接触面積が大きくなり、加熱効率に優れたものとなる。
【００１２】
しかし、前記線状ヒーターは四角形の外管が並んだ断面形状をなすから、上述したピン体12で直径の細いものには組み込み難く、ピン体12の内部や孔部分に挿入して使用するには不向きである。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、ピン体のキャビティ側を加熱することができる成形用金型を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、前記目的を達成するために、互いに開閉し型閉時に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およびこの材料通路を前記キャビティへ連通させるゲートと、このゲートを開閉するバルブ体と、このバルブ体を駆動する駆動装置とを備え、前記バルブ体が筒状をなすと共に、このバルブ体の先端側が前記ゲートに挿脱可能に嵌合し、前記筒状のバルブ体の内部に、型閉時に他の型体に接するピン体を貫通させてなるバルブゲート式の成形用金型において、前記ピン体に線状ヒーターを内蔵し、この線状ヒーターは、電熱線と、この電熱線を内蔵した断面略半円状の外管と、これら電熱線と外管との間に介在させた絶縁材と、先端側で前記外管を折り返した折り返し部と、この折り返し部から基端側に設けられ両側の前記外管を沿わせて略円形に形成された円柱部とを備え、前記折り返し部に前記電熱線のコイル部を設け、前記電熱線の基端側を直線状に形成し、前記折り返し部で二重に設けた前記コイル部を、前記ピン体の先端部に対応して設けたものである。
【００１５】
線状ヒーターは、円柱部により細い孔などに挿入することが可能となり、孔などに挿入すれば、該孔に外周が面接触して熱伝達率が向上し、それぞれ電熱線を内蔵した両側の外管により、周りを効率良く加熱することができる。
【００１６】
また、折り返し部で二重に設けたコイル部により、電熱線のワット密度を大きくすることができ、先端側の発熱量を部分的に大きくすることができる。
【００１７】
そして、成形に際しては、複数の型体を型閉してこれらの型体間にキャビティを形成する。このとき、ピン体が他の型体に接すると共に環状のゲート内に位置する。そして、バルブ体によりゲートを開放し、材料通路からゲートを通してキャビティ内に成形材料を充填する。その後、バルブ体を移動させてゲートを閉じる。さらに、キャビティ内の成形材料が冷却して固化した後、型開して製品キャビティ内で固化した成形材料つまり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。そして、型閉時に、ピン体が他の型体に接するため、他の型体側に熱が逃げ易いが、ピン体に内蔵した線状ヒーターによりピン体のゲート側を加熱し、ピン体周囲の成形材料を常時溶融状態に適した温度に保つことができる。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記円柱部をセージングにより形成したものである。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、本発明のバルブゲート式金型装置一実施例について、図１〜図５を参照しながら説明する。まず、成形用金型の例としてバルブゲート式金型装置の構成について説明する。
【００２０】
図１〜図２に示すように、21は固定型、22は可動型で、型体であるこれら固定型21および可動型22は、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キャビティ23を複数形成するものである。前記固定型21は、キャビティ23を形成するキャビティブロック26を埋め込んで固定した固定側型板27と、この固定側型板27における可動型22と反対側の面にスペーサーブロック28を介して固定された固定側取り付け板29とを備え、この固定側取り付け板29は、射出成形機の型締用の固定側プラテンに取り付けられるものである。また、前記固定側型板27と前記固定側取り付け板29との間には、マニホールド31が設けられている。このマニホールド31内には、射出成型機のノズルが接続される図示していないスプルーを前記各キャビティ23へ分岐させる材料通路であるランナー32が形成されているとともに、このランナー32を加熱する加熱手段としてのヒーターが設けられている。
【００２１】
また、前記マニホールド31における固定側型板27側の面には、バルブ装置33のバルブケーシング34が接続されている。このバルブケーシング34は、前記固定側型板27およびキャビティブロック26に形成された組み付け孔35，36内に挿入されている。そして、バルブケーシング34は、円筒形の本体部37のマニホールド31側の端部に径大部38が形成され、本体部37のゲート側の端部に先端に向って縮小する先端部39が形成されている。
【００２２】
また、前記キャビティブロック26の組み付け孔36の先端部は、前記キャビティ23に臨むゲート形成孔41になっている。そして、前記バルブケーシング34内には、前記マニホールド31のランナー32に連通する材料通路42が形成されている。この材料通路42は前記型開閉方向に延びているが、材料通路42におけるマニホールド31側の一部には屈曲部43が形成され、この屈曲部43は後述するバルブ体から離れた位置に開口部43Ａを有し、この開口部43Ａと前記ライナー32が接続されている。また、バルブケーシング34の中央側たる本体部37の外周には、材料通路42を加熱する中央側加熱手段としてのヒーター44が設けられており、このヒーター44は、ヒーターカバー45により外周側から覆われている。さらに、ヒーター44の内側に添えて温度センサー46が設けられている。また、バルブケーシング34の本体部37およびヒーターカバー45と組み付け孔35，36の内面との間の多くの部分は隙間になっていて、断熱層47を形成している。
【００２３】
また、バルブケーシング34の径大部38の外周には、材料通路42の屈曲部43を加熱する径大部加熱手段としてのヒーター51が設けられており、このヒーター51は、ヒーターカバー52により外周側から覆われている。さらに、ヒーター51の内側に添えて温度センサー53が設けられている。そして、径大部38の先端側が組み込み孔35の径大嵌合受部54に嵌合する。
【００２４】
さらに、バルブケーシング34の先端部39の外周には、材料通路42を加熱する加熱手段としてのリングヒーター61が設けられており、このリングヒーター61は、線状ヒーターを一重に巻いたものであって、断熱カバーたるヒーターカバー62により外周側から覆われており、該ヒーターカバー62は内部に溶融樹脂が入り込まない気密性を有する。また、リングヒーター61に添えて温度センサー（図示せず）が設けられている。前記先端部39には前記リングヒーター61を巻装する段部39Ａが設けられ、そのリングヒーター61の上からリング状のヒーターカバー62が先端部39に外嵌される。そのヒーターカバー62はバルブケーシング34より熱伝導率の低い材質からなり、その外周には円柱外周面状の嵌合部62Ａが形成され、この嵌合部62Ａが嵌合するゲート側嵌合受部63が、前記組み込み孔36に形成されている。また、先端部39およびヒーターカバー62の外周と組み込み孔36の内面との間の部分は隙間になっていて、該隙間が前記材料通路42と連通し、内部に成形材料たる樹脂（図示せず）が充填されて樹脂断熱層64となる。このよう前記隙間に樹脂が充填されても、ヒーターカバー62により内部のリングヒーター61は樹脂に接することはない。
【００２５】
したがって、バルブケーシング34は、先端側（ゲート73側）のヒーターカバー62が嵌合受部63に嵌合すると共に、基端側（反ゲート73側）の径大部38が径大嵌合受部53に嵌合することにより、固定型21の組み込み孔35，36に位置決め状態で組み込まれる。
【００２６】
さらに、前記材料通路42内のほぼ中央を貫通してほぼ円筒状のバルブ体としてのバルブスリーブ71が設けられており、このバルブスリーブ71内に細長いほぼ円柱状のピン体たるセンターピン72が嵌合されている。尚、前記開口部43Ａはバルブスリーブ71と離れた位置で径大部38の反ゲート73側の面に開口する。それらバルブスリーブ71およびセンターピン72は、前記型開閉方向を軸方向としており、バルブスリーブ71はセンターピン72に対して軸方向へ摺動可能である。また、センターピン72は、前記ゲート形成孔41内に同軸的に位置しており、その結果、これらゲート形成孔41およびセンターピン72の先端部72Ａにより形成され前記材料通路42をキャビティ23に連通させるゲート73は、成形される製品の孔部を囲む環状に形成されることになる。すなわち、ゲート形成孔41とのセンターピン72の先端部72Ａの間に、環状のゲート73が形成される。これとともに、センターピン72は、その先端面によりキャビティ23の一部を形成するものであって固定型21に位置固定されている。また、センターピン72の先端部72Ａが基端側より径大に形成されており、先端部72Ａに前記バルブスリーブ71の先端が摺動自在に外嵌し、センターピン72の基端側とバルブスリーブ71との間には間隙71Ｋが設けられている。
【００２７】
一方、前記筒状のバルブスリーブ71は、その軸方向に移動するものであるが、前記環状のゲート73に挿脱自在に嵌合する薄肉円筒状のゲート閉塞部74を先端部に有し、ゲート73を開閉するものである。なお、バルブスリーブ71は、バルブケーシング34の径大部38内に固定されたガイドブッシュ75を摺動自在に貫通しているとともに、バルブケーシング34の材料通路42内に形成された複数の支持羽根76の内側にバルブスリーブ71が常時摺動自在に嵌合している。これにより、バルブスリーブ71がバルブケーシング34に支持されている。さらに、詳細には、３枚の支持羽根76が、材料通路42の内周面に型開閉方向に延びて一体に形成し、これら支持羽根76間が分割された材料通路42となっている。前記支持羽根76は、材料通路42の中心軸に対して120°ずつ離れて放射状に位置している。また、支持羽根76の内側縁は、ゲート73と反対の部分である基端側が凸状湾曲縁となり、他の縁は前記型開閉方向と平行で前記バルブスリーブ71の外周面に摺動する摺動縁となっており、それら複数の支持羽根76によりバルブスリーブ71を摺動自在に支持する。尚、前述のような支持羽根76を一体に有するバルブケーシング34は、例えば放電加工により製造できる。
【００２８】
そして、前記バルブスリーブ71の駆動のために、このバルブスリーブ71は、前記マニホールド31に形成された通孔77を貫通して固定側取り付け板29に設けられた駆動装置としての油圧シリンダー装置などの流体圧シリンダー装置78に接続されている。
【００２９】
前記可動型22は、前記固定側型板27に突き当たる可動側型板81を有しており、この可動側型板81にコア体たるコアピン82が固定されている。これら可動側型板81およびコアピン82は、ともにキャビティ23を形成するものであるが、特にコアピン82は、製品の内面および孔部を形成するものである。そして、型閉時には、前記固定型21側のセンターピン72がコアピン82に突き当たるようになっている。また、図示していないが、可動側型板81における固定型21と反対側の面には可動側受け板が固定されており、この可動側受け板における固定型21と反対側の面にはスペーサブロックを介して可動側取り付け板が固定されている。この可動側取り付け板は、射出成形機の型締用の可動側プラテンに取り付けられるものである。
【００３０】
本発明の線状ヒーター101は、上記のようは射出成形用金型のバルブに用いるものであり、図３〜図４に示すように、電熱線であるニクロム線102をステンレスなどからなる外管103に同軸的に内蔵すると共に、これらニクロム線102と外管103との間に絶縁材である粉末状のマグネシア104を介在させた構造を有する。また、ヒーター101は、前記センターピン72の先端部72Ａに対応して、外管103を折り曲げて折り返した折り返し部105を有し、この折り返し部105から基端側には、両側の外管103，103が沿ってなる略断面円形の円柱部106が形成され、個々の外管103，103の断面は略半円形をなす。すなわち、外管103は直径方向の直径部103Ｔと略半円形の半円部103Ｈとを有し、両側の外管103，103同志は直径部103Ｔ，103Ｔを突き合わせている。また、両側の外管103，103の基端側において溶着などの固定部107により固定されている。前記ニクロム線102は、先端側においてコイル状に巻いたコイル部102Ａを形成し、基端側は直線状に形成され、基端102Ｂは絶縁状態で外管103，103から外部に引き回され、図示しない加熱制御手段に接続されている。例えば、前記ニクロム線102は、径が0.1ミリで、コイル部102Ａの巻き径は0.5ミリ程度である。
【００３１】
以下、前記ヒーター101の製法の一例を説明する。図３に示すように、ニクロム線102をステンレスなどからなる外管103に同軸的に内蔵すると共に、これらニクロム線102と外管103との間に絶縁材である粉末状のマグネシア104を介在し、この段階では、外管103は断面略円形で直線状をなす。また、外管103は折り返した後の寸法に合わせて所定長さに形成されており、外管103の端部103Ａからニクロム線102の基端102Ｂを引き出しておく。次に、折り曲げ加工により外管103を略中央で折り返して折り返し部105を形成する。この折り返し部105から基端側では、図４（Ａ）に示すように、両側の断面略円形の外管103，103が沿った状態となり、このままセージング（回転冷間鍛造）により、図４（Ｂ）に示すように、両側の外管103，103を併せて断面略円形になるように円柱部106を形成し、必要に応じて基端側で両側の外管103，103を固定部107にて固定する。尚、断面円形の外管103に挿入された状態でコイル部102Ａの巻き形は略円形であるが、セージング後は略長円形となる。
【００３２】
このような線状ヒーター101によれば、電熱線であるニクロム線102をコイル状に巻いたことにより、コイル部102Ａのワット密度を大きくでき、その部分の発熱量を大きくできる。そして、細いニクロム線102により細いコイル部102Ａを形成し、さらに、折り返し部105によりコイル部102Ａを二重にしてワット密度を上げることができ、しかも、二重に沿わせた外管103，103をセージングして全体断面を略円形としたから、ヒーター101全体を細くでき、金型内の限られたスペースに組む込むのに適したものとなる。
【００３３】
そして、前記ヒーター101を成形用金型に用いる場合、前記センターピン72の中心に装着孔72Ｂを形成し、この装着孔72Ｂに前記ヒーター101を挿入配置し、折り返し部105を先端部72Ａ側に位置させる。また、図２に示すように、コイル部102Ａは、センターピン72の先端部72Ａに対応し、先端部72Ａの長さと同じかそれより長く形成されている。したがって、ニクロム線102に通電すると、センターピン72の先端部72Ａを加熱することができる。
【００３４】
つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。成形時には、まず固定型21と可動型22とを型閉してこれら固定型21および可動型22間にキャビティ23を形成する。このとき、固定型21側のピン体32は、可動型22のコアピン82に突き当たってキャビティ23の一部を形成する。そして、射出成型機のノズルからスプルーに成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射出する。また、バルブスリーブ71を図中上方に移動してゲート73を開成する。射出した樹脂は、マニホールド31のランナー32かバルブケーシング34内の材料通路42を通って、環状のゲート73からキャビティ23内に流入する。このキャビティ23内に樹脂が充填された後、バルブスリーブ71をゲート73側に移動し、ゲート閉塞部74によりゲート73を閉塞する。さらに、キャビティ23内の樹脂が冷却して固化した後、固定型21と可動型22とを型開してキャビティ23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。そして、全成形サイクルを通じて、ヒーター44，61，51の加熱により材料通路42内の樹脂は常時溶融状態に保たれる。
【００３５】
このような成形において、型閉時には、環状のゲート形成孔41内にセンターピン72が位置して環状のゲート73が形成され、そのセンターピン72が可動型22のコアピン82に面接触状態で接する。このため、センターピン72の先端部72Ａから可動型22に熱が逃げ易くなるが、センターピン72にヒーター101を内蔵し、このヒーター101は先端部72Ａに対応してコイル部102Ａを有するから、先端部72Ａを効率よく加熱するすることができ、これによりバルブスリーブ72の先端部72Ａ周囲の流動性を確保でき、成形不良の発生を防止できる。
【００３６】
このように本実施形態では、請求項４に対応して、互いに開閉し型閉時にキャビティ23を相互間に形成する複数の型体たる固定型21及び可動型22と、この固定型21に設けられた材料通路42およびこの材料通路42をキャビティ23へ連通させるゲート73と、このゲート73を開閉するバルブ体たるバルブスリーブ71と、このバルブスリーブ71を駆動する駆動装置たる流体圧シリンダー装置78とを備え、バルブスリーブ71が筒状をなすと共に、このバルブスリーブ71の先端側がゲート73に挿脱可能に嵌合し、筒状のバルブスリー71の内部に、型閉時に他の型体たる可動型22に接するピン体たるセンターピン72を貫通させてなるバルブゲート式の成形用金型において、センターピン72に線状ヒーター101を内蔵し、電熱線たるニクロム線102と、このニクロム線102を内蔵した断面略半円状の外管103と、これらニクロム線102と外管103との間に介在させた絶縁材たるマグネシア104と、先端側で外管103を折り返した折り返し部105と、この折り返し部105から基端側に設けられ両側の外管103，103を沿わせて略円形に形成された円柱部106とを備え、折り返し部 105 にニクロム線 102 のコイル部コイル部 102 Ａを設け、ニクロム線 102 の基端側を直線状に形成し、折り返し部 105 で二重に設けたコイル部 102 Ａを、センターピン 72 の先端部 72 Ａに対応して設けたから、成形に際しては、複数の固定型21及び可動型22を型閉してこれらの固定型21及び可動型22間にキャビティ23を形成する。このとき、センターピン72が可動型22のコアピン82に接すると共に環状のゲート73内に位置する。そして、バルブスリーブ71によりゲート73を開放し、材料通路42からゲート73を通してキャビティ23内に成形材料を充填する。その後、バルブスリーブ71を移動させてゲート73を閉じる。さらに、キャビティ23内の成形材料が冷却して固化した後、型開して製品キャビティ23内で固化した成形材料つまり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。そして、型閉時に、センターピン72が可動型22のコアピン82に接するため、他の型体側に熱が逃げ易いが、センターピン72に内蔵した線状ヒーター101によりセンターピン72のゲート73側を加熱し、センターピン72の先端側周囲の樹脂を常時溶融状態に適した温度に保つことができる。また、コイル部102Ａをセンターピン72の先端部72Ａに対応して設けたから、加熱が必要な先端部72Ａを効率良くかつ均一に加熱することができる。
【００３７】
また、線状ヒーター 101 は、円柱部106により細い孔である装着孔72Ｂなどに挿入することが可能となり、装着孔72Ｂに挿入すれば、装着孔72Ｂに円柱部106の外周が面接触して熱伝達率が向上し、それぞれニクロム線102を内蔵した両側の外管103，103により、周りを効率良く加熱することができる。さらに、二重に設けたコイル部102Ａにより先端側におけるニクロム線102のワット密度を大きくすることができ、先端側の発熱量を部分的に大きくすることができる。
【００３８】
また、このように本実施例では、請求項２に対応して、円柱部 106 をセージングにより形成したものである。
【００３９】
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、ヒーターを構成する電熱線，外管や絶縁材の材質などは、その使用目的などにより適宜設定できる。
【００４０】
また、成形用金型において、前記実施形態では、ピン体であるセンターピンをバルブ装置に設け、前記他の型体は、型閉時にセンターピンが突き当たるコア体を設ける例を示したが、型閉時に可動型のピン体であるコアピンがバルブスリーブに着脱自在に嵌入し、そのコアピンとゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものや、型閉時に固定型のピン体が可動型に着脱自在に嵌入し、そのピン体とゲート形成孔との間に環状のゲートを形成するものにも本発明は適用可能である。また、実施形態では、センターピンにバルブスリーブが直接外嵌する例を示したが、両者間に他の部材が介在してもよい。また、実施形態では、外周が円形の径大部を示したが、径大部は円形に限らず、本体部より大きく構成されたものであればよい。さらに、前記実施形態では、成形材料が熱可塑性樹脂であったが、本発明は、熱可塑性樹脂以外の成形材料の成形にも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、互いに開閉し型閉時に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およびこの材料通路を前記キャビティへ連通させるゲートと、このゲートを開閉するバルブ体と、このバルブ体を駆動する駆動装置とを備え、前記バルブ体が筒状をなすと共に、このバルブ体の先端側が前記ゲートに挿脱可能に嵌合し、前記筒状のバルブ体の内部に、型閉時に他の型体に接するピン体を貫通させてなるバルブゲート式の成形用金型において、前記ピン体に線状ヒーターを内蔵し、この線状ヒーターは、電熱線と、この電熱線を内蔵した断面略半円状の外管と、これら電熱線と外管との間に介在させた絶縁材と、先端側で前記外管を折り返した折り返し部と、この折り返し部から基端側に設けられ両側の前記外管を沿わせて略円形に形成された円柱部とを備え、前記折り返し部に前記電熱線のコイル部を設け、前記電熱線の基端側を直線状に形成し、前記折り返し部で二重に設けた前記コイル部を、前記ピン体の先端部に対応して設けたものであり、ピン体に内蔵した線状ヒーターによりピン体のゲート側を加熱し、材料通路内の成形材料を常時溶融状態に保つことができる。
【００４２】
また、請求項２の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記円柱部をセージングにより形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバルブゲート式の成形用金型の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同上、ピン体先端部周りの断面図である。
【図３】同上、ヒーターの一部切欠き斜視図である。
【図４】同上、ヒーターの断面図であり、図４（Ａ）はセージング前、図４（Ｂ）はセージング後を示す。
【図５】同上、ヒーターの断面図である。
【図６】従来の成形用金型のピン体先端部周りの断面図である。
【図７】同上、ピン体先端部の斜視図である。
【符号の説明】
21 可動型（型体）
22 固定型（型体）
23 キャビティ
21 固定型
22 可動型
23 キャビティ
71 バルブスリーブ（バルブ体）
72 センターピン（ピン体）
72Ａ先端部
73 ゲート
78 流体圧シリンダー装置（駆動装置）
82 コアピン（コア体）
101 ヒーター
102 ニクロム線（電熱線）
102Ａコイル部
103 外管
104 マグネシア（絶縁材）
105 折り返し部
106 円柱部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, mold about using linear heater that is used in injection molding mold resin.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
Valve gate that mechanically opens and closes the gate with a valve body such as a valve pin in a hot runner mold device that heats the resin that is the molding material in the material passage to the product molding cavity and keeps it in a molten state at all times A type mold apparatus is known. 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. Further, in the valve gate mold apparatus, the axial direction of the gate body and the pin-shaped valve body and the moving direction of the valve body are generally fixed and movable molds that form a product-shaped cavity between the molds when the mold is closed. It matches the mold opening and closing direction. That is, the gate is a direct gate. In the conventional valve gate mold apparatus, the gate and the valve body fitted to the gate have a cylindrical shape.
[0003]
By the way, when an annular or cylindrical product having a hole at the center is formed, the axial direction of the product is made to coincide with the mold opening / closing direction. However, in a conventional cylindrical direct gate, in the case of an annular or cylindrical product, a gate must be provided at an offset position of the product. However, if the gate is located at a biased position in this way, the hole prevents the resin from being uniformly filled into the cavity from the gate, improving the accuracy of the molded product, especially roundness. There was a problem that was difficult to do.
[0004]
Therefore, in order to solve this problem, it has been proposed to form the gate in an annular shape surrounding the hole when molding an annular or cylindrical product having a hole in the center. In this case, the valve body is formed in a cylindrical shape in accordance with the shape of the gate, and a pin body corresponding to the hole of the product is passed through the valve body. Here, an example of this type of conventional mold apparatus will be described with reference to FIG. In the same figure, 1 is a fixed mold, 2 is a movable mold, and these fixed mold 1 and movable mold 2 which are mold bodies move to each other in the vertical direction (mold opening / closing direction) and open and close each other when the mold is closed. A plurality of product-shaped cavities 3 are formed. The fixed mold 1 is provided with a gate forming hole 4 facing the cavity 3, and the valve casing 7 of the valve device 6 is assembled in the built-in hole 5 formed in the fixed mold 1, and the tip of the valve casing 7 is fitted. The joint 8 is fitted. A material passage 9 communicating with a runner connected to the injection molding machine is formed in the valve casing 7. A heater 10 is provided on the outer periphery of the valve casing 7 as heating means for heating the material passage 9. Further, a valve sleeve 11 as a substantially cylindrical valve body is provided through the material passage 9, and an elongated substantially cylindrical pin body 12 is externally fitted to the distal end side of the valve sleeve 11. . The valve sleeve 11 and the pin body 12 have the axial direction as the mold opening / closing direction, and the valve sleeve 11 can slide in the axial direction with respect to the pin body 12. Further, the pin body 12 is coaxially positioned in the gate forming hole 4, and as a result, the annular gate 13 surrounds the hole of the product to be molded by the gate forming hole 4 and the pin body 12. It will be formed in an annular shape. At the same time, the pin body 12 forms a part of the cavity 3 by its tip surface. On the other hand, the cylindrical valve sleeve 11 moves in the axial direction, and has a thin cylindrical gate closing portion 14 that is removably fitted to the annular gate 13 at the tip portion. The gate 13 is opened and closed.
[0005]
The movable mold 2 has a core 15, which forms the cavity 3, and forms the inner surface and the hole of the product. When the mold is closed, the pin body 12 on the fixed mold 1 side abuts against the core 15.
[0006]
At the time of molding, first, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are closed, and the cavity 3 is formed between the fixed mold 1 and the movable mold 2. At this time, the pin body 12 on the fixed mold 1 side abuts against the core 15 of the movable mold 2 to form a part of the cavity 3. Then, the gate 13 is opened by driving the pin body 12, and a molten thermoplastic resin as a molding material is injected into the sprue from the nozzle of the injection molding machine. This resin flows from the runner of the manifold through the material passage 9 in the valve casing 7 and into the cavity 3 from the gate 13. After the cavity 3 is filled with resin, the gate 13 is closed by driving the pin body 12. Further, after the resin in the cavity 3 is cooled and solidified, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are opened, and the resin in the cavity 3, that is, a molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. The resin in the material passage 9 is always kept in a molten state by the heating of the heater 10 throughout the entire molding cycle.
[0007]
In such a hot runner mold apparatus, as described above, the heater 10 is provided on the outer periphery of the valve casing so that the resin in the material passage 9 is heated and kept in a molten state. Both ends away from 10 are lowered. This is because the gate 13 side of the valve casing 7 is brought into contact with the fitting receiving portion 8 with respect to the fixed mold 1 and the movable mold 2 which are cooled in order to quickly solidify the resin in the cavity 3, and through this contact portion. One reason is that heat escapes from the valve casing 7 to the fixed mold 1. Then, it is necessary to obtain a temperature that can secure the fluidity of the resin at the lowest temperature portion in the material passage 9, 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 9 is burnt (causes black scorch), and the properties of the resin deteriorate.
[0008]
In the structure shown in FIG. 6, the pin body 12 is positioned in the gate forming hole 4 to form an annular gate 13, and the pin body 12 hits the core 15 of the movable mold 2 when the mold is closed. There is a problem that the pin body 12 is in contact with the movable mold 2 by the core 15 and the heat on the gate side easily escapes to the movable mold 2 through the core 15 in contact with the pin body 12. In other structures, a core pin that is a movable pin body is detachably fitted to the valve sleeve when the mold is closed, and an annular gate is formed between the core pin and the gate formation hole. There is a fixed type pin body that is detachably fitted to the movable type and forms an annular gate between the pin body and the gate forming hole. There is a problem that is easy to escape.
[0009]
As described above, since the temperature of the pin body 12 tends to be low, the fluidity of the resin around the pin body 12 is lowered, and this becomes resistance when the valve sleeve 7 is driven, and the resin with lowered fluidity enters the cavity. If it is sent, there is a risk that burrs or the like may occur in the molded product.
[0010]
As a means for solving such a problem, it is conceivable to incorporate a heater in the pin body 12. For example, as shown in FIG. 7, a heating wire 16 is inserted into the pin body 12, and the heating wire 16 has a straight portion 16A up to the tip of the pin body 12, and a coil-like portion is provided at the tip of the straight portion 16A. 16B is continuous. In such a structure, one end side of the heating wire 16 is the coil-shaped portion 16B and the other end side is the straight portion 16A. Therefore, the watt density of the heating wire is small, and a sufficient amount of heat generated per unit may not be obtained.
[0011]
On the other hand, as the heater 10 described above, for example, Japanese Patent No. 3154359 discloses a heating wire wound in a coil shape, and an outer tube having this heating wire coaxially built and having a square cross-sectional shape by caging. There is a linear heater with an insulating material interposed between the heating wire and the outer tube, and since this linear heater can be coiled on both sides, the amount of heat generated per unit length can be increased. In addition, the outer tube comes into surface contact with the outer periphery of the valve casing, the contact area is increased, and the heating efficiency is improved.
[0012]
However, since the linear heater has a cross-sectional shape in which rectangular outer tubes are arranged, it is difficult to incorporate into the pin body 12 having a small diameter as described above. Is unsuitable.
[0013]
The present invention is intended to solve such problems, and an object thereof is to provide a mold capable of heating the cavity side of the pin body.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a plurality of mold bodies that open and close to each other and form a cavity between them when the mold is closed, a material passage provided in the mold body, and a material passage provided in the cavity. A valve body that opens and closes the gate, and a drive device that drives the valve body. The valve body has a cylindrical shape, and the distal end side of the valve body can be inserted into and removed from the gate. fitted, the interior of the tubular valve body, the valve gated mold in which the mold closing becomes by penetrating the pin body in contact with the other mold elements, a built-in linear heater to said pin member The linear heater includes a heating wire, an outer tube having a substantially semicircular cross section in which the heating wire is incorporated, an insulating material interposed between the heating wire and the outer tube, and the outer side on the tip side. The folded part where the tube is folded and the folded part A cylindrical portion that is provided on the base end side and is formed in a substantially circular shape along the outer pipes on both sides, the coil portion of the heating wire is provided in the folded portion, and the base end side of the heating wire is linear The coil portion formed in double and provided in the folded portion is provided corresponding to the tip portion of the pin body .
[0015]
The linear heater can be inserted into a narrow hole or the like by the cylindrical portion , and if inserted into the hole, the outer periphery is in surface contact with the hole to improve the heat transfer coefficient. The periphery can be efficiently heated by the outer tube.
[0016]
Moreover, the watt density of a heating wire can be enlarged by the coil part provided double by the folding | turning part, and the emitted-heat amount by the side of a front end can be partially enlarged.
[0017]
In molding, a plurality of molds are closed and a cavity is formed between these molds. At this time, the pin body is in contact with another mold body and located in the annular gate. Then, the gate is opened by the valve body, and the molding material is filled into the cavity from the material passage through the gate. Thereafter, the valve body is moved to close the gate. Further, after the molding material in the cavity is cooled and solidified, the mold is opened and the molding material solidified in the product cavity, that is, the molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. When the mold is closed, the pin body comes into contact with the other mold body, so heat easily escapes to the other mold body side, but the gate side of the pin body is heated by a linear heater built in the pin body, The molding material can always be kept at a temperature suitable for the molten state.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, the cylindrical portion is formed by caging.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a valve gate type mold apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a configuration of a valve gate mold apparatus will be described as an example of a molding mold.
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 2, 21 is a fixed mold, 22 is a movable mold, and the fixed mold 21 and the movable mold 22, which are mold bodies, move to each other in the illustrated vertical direction (mold opening / closing direction) and open / close. A plurality of product-shaped cavities 23 are formed between the molds when the mold is closed. The fixed mold 21 is fixed via a spacer block 28 to a fixed-side mold plate 27 in which a cavity block 26 forming a cavity 23 is embedded and fixed, and a surface of the fixed-side mold plate 27 opposite to the movable mold 22. The fixed side mounting plate 29 is attached to a fixed side platen for mold clamping of an injection molding machine. A manifold 31 is provided between the fixed side mold plate 27 and the fixed side mounting plate 29. In the manifold 31, a runner 32 that is a material passage for branching a sprue (not shown) to which a nozzle of an injection molding machine is connected to each cavity 23 is formed, and heating means for heating the runner 32 As a heater is provided.
[0021]
A valve casing 34 of the valve device 33 is connected to the surface of the manifold 31 on the fixed mold plate 27 side. The valve casing 34 is inserted into assembly holes 35 and 36 formed in the fixed side mold plate 27 and the cavity block 26. In the valve casing 34, a large-diameter portion 38 is formed at the end portion on the manifold 31 side of the cylindrical main body portion 37, and a tip end portion 39 that is reduced toward the tip end is formed at the end portion on the gate side of the main body portion 37. Has been.
[0022]
The tip of the assembly hole 36 of the cavity block 26 is a gate formation hole 41 that faces the cavity 23. A material passage 42 communicating with the runner 32 of the manifold 31 is formed in the valve casing 34. The material passage 42 extends in the mold opening / closing direction, but a bent portion 43 is formed in a part of the material passage 42 on the manifold 31 side, and the bent portion 43 is an opening portion at a position away from a valve body described later. 43A, the opening 43A and the liner 32 are connected. Further, a heater 44 as a central heating means for heating the material passage 42 is provided on the outer periphery of the main body portion 37 which is the central side of the valve casing 34. The heater 44 is covered from the outer peripheral side by a heater cover 45. It has been broken. Further, a temperature sensor 46 is provided inside the heater 44. Further, many portions between the main body portion 37 and the heater cover 45 of the valve casing 34 and the inner surfaces of the assembly holes 35 and 36 are gaps, and a heat insulating layer 47 is formed.
[0023]
Further, a heater 51 as a large-diameter heating means for heating the bent portion 43 of the material passage 42 is provided on the outer periphery of the large-diameter portion 38 of the valve casing 34. The heater 51 is surrounded by a heater cover 52. Covered from the side. Further, a temperature sensor 53 is provided inside the heater 51. Then, the distal end side of the large diameter portion 38 is fitted into the large diameter fitting receiving portion 54 of the built-in hole 35.
[0024]
Further, a ring heater 61 as a heating means for heating the material passage 42 is provided on the outer periphery of the distal end portion 39 of the valve casing 34. The ring heater 61 is a linear heater wound in a single layer. The heater cover 62, which is a heat insulating cover, is covered from the outer peripheral side, and the heater cover 62 has airtightness so that the molten resin does not enter inside. A temperature sensor (not shown) is provided in addition to the ring heater 61. A step portion 39A around which the ring heater 61 is wound is provided at the tip portion 39, and a ring-shaped heater cover 62 is fitted on the tip portion 39 from above the ring heater 61. The heater cover 62 is made of a material having a lower thermal conductivity than that of the valve casing 34. A cylindrical outer peripheral fitting portion 62A is formed on the outer periphery of the heater cover 62, and a gate side fitting receiving portion into which the fitting portion 62A is fitted. 63 is formed in the built-in hole 36. A portion between the tip 39 and the outer periphery of the heater cover 62 and the inner surface of the built-in hole 36 is a gap, and the gap communicates with the material passage 42 so that a resin (not shown) as a molding material is formed inside. ) To form a resin heat insulating layer 64. Even if the gap is filled with resin, the inner ring heater 61 does not come into contact with the resin by the heater cover 62.
[0025]
Therefore, in the valve casing 34, the heater cover 62 on the distal end side (gate 73 side) is fitted into the fitting receiving portion 63, and the large diameter portion 38 on the proximal end side (counter gate 73 side) is fitted on the large diameter fitting receiving portion. By being fitted to the portion 53, it is incorporated into the assembling holes 35 and 36 of the fixed mold 21 in a positioned state.
[0026]
Further, a valve sleeve 71 as a substantially cylindrical valve body is provided through substantially the center in the material passage 42, and a center pin 72, which is an elongated, substantially cylindrical pin body, is fitted into the valve sleeve 71. Are combined. The opening 43A opens on the surface of the large diameter portion 38 on the side opposite to the gate 73 at a position away from the valve sleeve 71. The valve sleeve 71 and the center pin 72 have the mold opening / closing direction as an axial direction, and the valve sleeve 71 can slide in the axial direction with respect to the center pin 72. The center pin 72 is coaxially positioned in the gate forming hole 41. As a result, the center pin 72 is formed by the gate forming hole 41 and the tip 72A of the center pin 72, and the material passage 42 communicates with the cavity 23. The gate 73 to be formed is formed in an annular shape surrounding the hole of the product to be molded. That is, an annular gate 73 is formed between the gate forming hole 41 and the tip 72A of the center pin 72. At the same time, the center pin 72 forms a part of the cavity 23 by its tip surface, and is fixed to the fixed die 21. Further, the distal end portion 72A of the center pin 72 is formed larger in diameter than the proximal end side, and the distal end of the valve sleeve 71 is slidably fitted on the distal end portion 72A so that the proximal end side of the center pin 72 and the valve A gap 71K is provided between the sleeve 71 and the sleeve 71.
[0027]
On the other hand, the cylindrical valve sleeve 71 moves in the axial direction thereof, and has a thin cylindrical gate closing portion 74 that is detachably fitted to the annular gate 73 at the tip portion. The gate 73 is opened and closed. The valve sleeve 71 slidably passes through a guide bush 75 fixed in the large diameter portion 38 of the valve casing 34, and has a plurality of support blades formed in the material passage 42 of the valve casing 34. A valve sleeve 71 is slidably fitted inside 76. Thereby, the valve sleeve 71 is supported by the valve casing 34. More specifically, three support blades 76 are formed integrally with the inner peripheral surface of the material passage 42 so as to extend in the mold opening and closing direction, and the material passage 42 is divided between the support blades 76. The support blades 76 are located radially away from the central axis of the material passage 42 by 120 °. Further, the inner edge of the support blade 76 is a convex curved edge on the base end side opposite to the gate 73, and the other edge is slid on the outer peripheral surface of the valve sleeve 71 in parallel with the mold opening / closing direction. The valve sleeve 71 is slidably supported by the plurality of support blades 76. Note that the bulb casing 34 integrally including the support blades 76 as described above can be manufactured by, for example, electric discharge machining.
[0028]
In order to drive the valve sleeve 71, the valve sleeve 71 passes through a through hole 77 formed in the manifold 31 and is a hydraulic cylinder device as a drive device provided on the fixed-side mounting plate 29. A fluid pressure cylinder device 78 is connected.
[0029]
The movable mold 22 has a movable mold plate 81 that abuts against the fixed mold plate 27, and a core pin 82 that is a core body is fixed to the movable mold plate 81. Both the movable side mold plate 81 and the core pin 82 form the cavity 23. In particular, the core pin 82 forms the inner surface and the hole of the product. When the mold is closed, the center pin 72 on the fixed mold 21 side comes into contact with the core pin 82. Although not shown, a movable side receiving plate is fixed to the surface of the movable side plate 81 opposite to the fixed die 21, and a surface of the movable side receiving plate opposite to the fixed die 21 is fixed to the surface. The movable side mounting plate is fixed via the spacer block. This movable side attachment plate is attached to the movable side platen for mold clamping of the injection molding machine.
[0030]
A linear heater 101 according to the present invention is used for a valve of an injection mold as described above. As shown in FIGS. 3 to 4, a nichrome wire 102 which is a heating wire is used as an outer tube made of stainless steel or the like. It has a structure in which a powdered magnesia 104, which is an insulating material, is interposed between the nichrome wire 102 and the outer tube 103 while being coaxially built in the 103. Further, the heater 101 has a folded portion 105 that is folded by folding the outer tube 103 corresponding to the distal end portion 72A of the center pin 72. From the folded portion 105 to the proximal end side, the outer tubes 103 on both sides are provided. , 103 are formed in a circular section 106 having a substantially circular cross section, and the cross sections of the individual outer tubes 103, 103 have a substantially semicircular shape. That is, the outer tube 103 has a diametrical diameter portion 103T and a substantially semicircular semicircular portion 103H, and the outer tubes 103, 103 on both sides abut the diameter portions 103T, 103T. Moreover, it fixes by the fixing | fixed part 107, such as welding, in the base end side of the outer tubes 103 and 103 on both sides. The nichrome wire 102 forms a coil portion 102A wound in a coil shape on the distal end side, the proximal end side is formed in a straight line shape, and the proximal end 102B is routed outside from the outer tubes 103, 103 in an insulated state. It is connected to a heating control means (not shown). For example, the nichrome wire 102 has a diameter of 0.1 mm, and the coil portion 102A has a winding diameter of about 0.5 mm.
[0031]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the heater 101 will be described. As shown in FIG. 3, the nichrome wire 102 is coaxially built in an outer tube 103 made of stainless steel or the like, and a powdered magnesia 104 as an insulating material is interposed between the nichrome wire 102 and the outer tube 103. At this stage, the outer tube 103 has a substantially circular cross section and forms a straight line. The outer tube 103 is formed in a predetermined length according to the dimension after being turned back, and the base end 102B of the nichrome wire 102 is drawn out from the end 103A of the outer tube 103. Next, the outer tube 103 is folded back approximately at the center by bending to form the folded portion 105. As shown in FIG. 4 (A), the outer pipes 103, 103 on both sides are substantially circular on the base end side from the folded portion 105, and are kept in this state by caging (rotating cold forging) as shown in FIG. As shown in FIG. B), the cylindrical portion 106 is formed so that the outer tubes 103 and 103 on both sides have a substantially circular cross section, and the outer tubes 103 and 103 on both sides are fixed to the fixing portion 107 on the base end side as necessary. Secure with. The coil portion 102A is substantially circular when inserted into the outer tube 103 having a circular cross section, but is substantially oval after caging.
[0032]
According to such a linear heater 101, the nichrome wire 102, which is a heating wire, is wound in a coil shape, whereby the watt density of the coil portion 102A can be increased and the amount of heat generated at that portion can be increased. Then, the thin coil portion 102A can be formed by the thin nichrome wire 102, and the coil portion 102A can be doubled by the folded portion 105, and the watt density can be increased. Since the whole cross section is made into a substantially circular shape, the heater 101 as a whole can be thinned, and is suitable for incorporation in a limited space in the mold.
[0033]
When the heater 101 is used for a molding die, a mounting hole 72B is formed at the center of the center pin 72, the heater 101 is inserted and disposed in the mounting hole 72B, and the folded portion 105 is disposed on the distal end portion 72A side. Position. As shown in FIG. 2, the coil portion 102A corresponds to the tip portion 72A of the center pin 72 and is formed to be equal to or longer than the length of the tip portion 72A. Therefore, when the nichrome wire 102 is energized, the tip 72A of the center pin 72 can be heated.
[0034]
Next, the operation of the above configuration will be described. At the time of molding, first, the fixed mold 21 and the movable mold 22 are closed, and a cavity 23 is formed between the fixed mold 21 and the movable mold 22. At this time, the pin body 32 on the fixed mold 21 side abuts against the core pin 82 of the movable mold 22 to form a part of the cavity 23. And the molten thermoplastic resin which is a molding material is inject | poured into a sprue from the nozzle of an injection molding machine. Further, the valve sleeve 71 is moved upward in the figure to open the gate 73. The injected resin flows from the annular gate 73 into the cavity 23 through the runner 32 of the manifold 31 or the material passage 42 in the valve casing 34. After the cavity 23 is filled with the resin, the valve sleeve 71 is moved to the gate 73 side, and the gate 73 is closed by the gate closing portion 74. Further, after the resin in the cavity 23 is cooled and solidified, the fixed mold 21 and the movable mold 22 are opened, and the resin in the cavity 23, that is, the molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. Throughout the entire molding cycle, the resin in the material passage 42 is always kept in a molten state by the heating of the heaters 44, 61, 51.
[0035]
In such molding, when the mold is closed, the center pin 72 is positioned in the annular gate forming hole 41 to form the annular gate 73, and the center pin 72 contacts the core pin 82 of the movable mold 22 in a surface contact state. . For this reason, heat easily escapes from the distal end portion 72A of the center pin 72 to the movable die 22. However, since the heater 101 is built in the center pin 72 and the heater 101 has a coil portion 102A corresponding to the distal end portion 72A, The tip portion 72A can be efficiently heated, whereby the fluidity around the tip portion 72A of the valve sleeve 72 can be secured, and the occurrence of molding defects can be prevented.
[0036]
Thus, in the present embodiment, corresponding to claim 4, a plurality of fixed molds 21 and movable molds 22 that are opened and closed with each other and that form a cavity 23 between the molds when the molds are closed, and the fixed mold 21 are provided. And a gate 73 for communicating the material passage 42 with the cavity 23, a valve sleeve 71 as a valve body for opening and closing the gate 73, and a fluid pressure cylinder device 78 as a driving device for driving the valve sleeve 71, The valve sleeve 71 has a cylindrical shape, and the distal end side of the valve sleeve 71 is removably fitted to the gate 73, and is movable inside the cylindrical valve three 71 as another mold body when the mold is closed. in valve gated molding die made by penetrating the pin body serving center pin 72 in contact with the mold 22, and a built-in linear heater 101, electric hot wire serving nichrome wire 102 to the center pin 72, the nichrome wire 102 Built-in The outer tube 103 having a substantially semicircular cross section, the magnesia 104 as an insulating material interposed between the nichrome wire 102 and the outer tube 103, the folded portion 105 that is the outer tube 103 folded at the tip side, and the folded provided from part 105 to the proximal end side and along both sides of the outer tube 103, 103 and a cylindrical portion 106 formed in a substantially circular, provided the coil portion coil portion 102 a of nichrome wire 102 to the folded portion 105, Since the base end side of the nichrome wire 102 is formed in a straight line and the coil portion 102A provided in duplicate by the folded portion 105 is provided corresponding to the tip end portion 72A of the center pin 72 , a plurality of coil portions 102A The fixed mold 21 and the movable mold 22 are closed, and a cavity 23 is formed between the fixed mold 21 and the movable mold 22. At this time, the center pin 72 is in contact with the core pin 82 of the movable mold 22 and is positioned in the annular gate 73. Then, the gate 73 is opened by the valve sleeve 71, and the molding material is filled into the cavity 23 from the material passage 42 through the gate 73. Thereafter, the valve sleeve 71 is moved to close the gate 73. Further, after the molding material in the cavity 23 is cooled and solidified, the mold is opened and the molding material solidified in the product cavity 23, that is, the molded product is taken out. Thereafter, the mold is closed again and the above molding cycle is repeated. When the mold is closed, the center pin 72 contacts the core pin 82 of the movable mold 22 so that heat easily escapes to the other mold body side, but the linear heater 101 built in the center pin 72 allows the gate 73 side of the center pin 72 to be connected. By heating, the resin around the front end side of the center pin 72 can be kept at a temperature suitable for the molten state at all times. Further, since the coil portion 102A is provided corresponding to the tip portion 72A of the center pin 72, the tip portion 72A that needs to be heated can be efficiently and uniformly heated.
[0037]
Further, the linear heater 101 can be inserted into the mounting hole 72B, which is a narrow hole, by the cylindrical portion 106, and when inserted into the mounting hole 72B, the outer periphery of the cylindrical portion 106 comes into surface contact with the mounting hole 72B. The heat transfer rate is improved, and the surroundings can be efficiently heated by the outer pipes 103 and 103 on both sides each incorporating the nichrome wire 102 . Furthermore, the watt density of the nichrome wire 102 on the tip side can be increased by the double coil portions 102A, and the amount of heat generated on the tip side can be partially increased .
[0038]
In this way, in this embodiment, in correspondence with claim 2, the cylindrical portion 106 is formed by caging.
[0039]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the heating wire constituting the heater, the material of the outer tube and the insulating material can be appropriately set depending on the purpose of use .
[0040]
Further, in the mold for molding, in the above-described embodiment, the center pin that is a pin body is provided in the valve device, and the other mold body is an example in which a core body that the center pin abuts when the mold is closed is provided. A core pin, which is a movable pin body when it is closed, is detachably fitted to the valve sleeve to form an annular gate between the core pin and the gate forming hole, or a fixed pin body is movable when the mold is closed The present invention can also be applied to a structure in which an annular gate is formed between the pin body and the gate forming hole. In the embodiment, the valve sleeve is directly fitted on the center pin. However, another member may be interposed therebetween. Further, in the embodiment, the large-diameter portion whose outer periphery is circular is shown, but the large-diameter portion is not limited to a circular shape, and may be any one that is configured larger than the main body portion. Furthermore, in the said embodiment, although the molding material was a thermoplastic resin, this invention is applicable also to shaping | molding of molding materials other than a thermoplastic resin.
[0041]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, a plurality of molds that open and close each other and form a cavity between them when the mold is closed, a material passage provided in the mold body, and a gate that communicates the material passage to the cavity; A valve body that opens and closes the gate; and a drive device that drives the valve body. The valve body has a cylindrical shape, and a distal end side of the valve body is detachably fitted to the gate, inside shaped for the valve body, the valve gated molding die made by penetrating the pin body to the mold closing contact with the other mold elements, the linear heater a built in the pin body, the linear heater Is a heating wire, an outer tube having a substantially semicircular cross section containing the heating wire, an insulating material interposed between the heating wire and the outer tube, and a folded portion where the outer tube is folded at the tip side. And both ends provided on the base end side from the folded portion. A cylindrical portion formed in a substantially circular shape along the outer tube, and a coil portion of the heating wire is provided in the folded portion, and a proximal end side of the heating wire is formed linearly, and the folded portion The coil part provided in double is provided corresponding to the tip part of the pin body, and the gate side of the pin body is heated by a linear heater built in the pin body to form in the material passage The material can be kept in a molten state at all times.
[0042]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the cylindrical portion can be formed by caging.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a valve gate type molding die of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view around the tip of the pin body.
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of the heater.
4 is a cross-sectional view of the heater, FIG. 4 (A) shows the state before the caging, and FIG. 4 (B) shows the state after the caging.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the heater.
FIG. 6 is a cross-sectional view around the tip of a pin body of a conventional molding die.
FIG. 7 is a perspective view of the tip of the pin body.
[Explanation of symbols]
21 Movable type
22 Fixed type
23 cavity
21 Fixed type
22 Movable type
23 cavity
71 Valve sleeve (valve body)
72 Center pin (pin body)
72A Tip
73 Gate
78 Fluid pressure cylinder device (drive device)
82 Core pin (core body)
101 heater
102 Nichrome wire (heat wire)
102A coil section
103 outer pipe
104 magnesia (insulating material)
105 Folding part
106 Cylinder

Claims

A plurality of molds that open and close each other and form a cavity between the molds, a material passage provided in the mold body, a gate that communicates the material passage with the cavity, and a valve body that opens and closes the gate; A drive device for driving the valve body, the valve body having a cylindrical shape, and a distal end side of the valve body is detachably fitted to the gate, and a mold is formed inside the cylindrical valve body. in valve gated molding die made by penetrating the pin body closed in contact with the other mold elements, the linear heater a built in the pin body, the linear heater, a heating wire, the heating wire A semicircular outer tube having a built-in cross section, an insulating material interposed between the heating wire and the outer tube, a folded portion where the outer tube is folded at the distal end side, and a proximal end side from the folded portion Along the outer pipes on both sides A cylindrical portion formed in a shape, the coil portion of the heating wire is provided in the folded portion, the proximal end side of the heating wire is formed in a straight line, and the coil portion provided in double at the folded portion Is provided corresponding to the tip of the pin body . A molding die using a linear heater.

The molding die using a linear heater according to claim 1, wherein the cylindrical portion is formed by caging.