JP3953149B2 - 薄板射出成形用金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形用の金型に関し、特に平滑面を有する薄板成形品の射出成形用の金型に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の薄板成形品を射出成形する薄板射出成形用金型としては、例えば図7に示したように、上下一対の金型1a,1bに薄板成形品と同じ平板形状のキャビティ2を形成したものがあった。このキャビティ2にはランナ3及びファンゲート4が設けられており、これらランナ3及びファンゲート4を通じてキャビティ2内に圧入された溶融樹脂5を冷却固化してから金型1a,1bを分割して薄板成形品を取出していた。
【0003】
図8は分割した下側金型1bから薄板成形品6を離型する場合を示したものである。下側金型1bには下面からキャビティ2内に突出する押出しピン7が設けられており、押出しピン7の先端で薄板成形品6を下から押し出すことによって下側金型1bから引き離していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような薄肉の射出成形品にあっては、溶融樹脂5が狭い空間のキャビティ2内に均一に充填されるために、射出圧や射出スピード、及び金型温度等が高めに設定してあり、ファンゲート4から遠く離れたキャビティ2の隅にも溶融樹脂5が十分に届くように考慮されている。しかしながら、射出圧や射出スピードを高めに設定した場合、キャビティ2内に急激な内圧が掛かるために金型1a,1bが変形するおそれがある。この変形は、図7に示したように、ファンゲート4から離れるに従って大きくなる傾向があり、金型1a,1bの変形によって成形された薄板成形品6は、図9に示したように、所定の平滑面が得られなかったり、反りが発生してしまうなどの問題があった。ダイセット構造を頑丈にすることで上記金型1a,1bの変形を防ぐことも可能であるが、そうした場合、金型構造が複雑になって取扱いが面倒になると共にコストアップにつながってしまう等の問題があった。
【0005】
また、上記薄板成形品6を下側金型1bから離型する場合には、キャビティ2内に直接押出しピン7を突き出して薄板成形品6の下面を押し出すようにしているために、薄板成形品6のように全面が薄肉形状の場合には、図8に示したように押出しピン7の突き出しによって薄板成形品6にうねりが発生するおそれがあり、所定の平滑面が得られなくなるといった問題があった。このようなうねりの発生は、例えば押出しピン7をキャビティ2の全体にわたって多数設けることである程度は改善できるが、薄板成形品6の形状によっては押出しピン7の設置位置に制約があって、必ずしも十分な本数の押出しピン7を設けることができない場合があり、また押出しピン7の本数を多くするとコストアップにつながる等の問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、薄板成形品の射出成形用金型において、射出時の金型変形に伴って薄板成形品に発生するそり等の変形、及び離型時に薄板成形品に発生するうねり等の変形を防止できる薄板成形用金型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】
すなわち、上記課題を解決するために請求項1に係る薄板射出成形用金型は、一対の金型内に薄板を成形するためのキャビティが形成されてなる薄板射出成形用金型において、前記キャビティの周囲に沿って複数のピンゲートを配列すると共に、前記キャビティの中心部において該キャビティを構成する一対の金型の対向面を膨出形成することで、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正することを特徴とする。
【0008】
また、請求項2に係る薄板射出成形用金型は、前記ピンゲートが前記キャビティの周囲を等分するように複数配列されていることを特徴とする。
【0009】
さらに、請求項3に係る薄板射出成形用金型は、前記一対の金型内には、薄板成形品の中央部に多数の小孔を設けるためのコアピンを林立させると共に、前記多数の小孔が形成された薄板成形品の底面を離型させるための押出しピンを設けたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る薄板射出成形用金型の実施の形態を詳細に説明する。図1及び図2は、本発明に係る薄板射出成形用金型の一実施例を示したものである。この実施例において、薄板射出成形用金型11は、固定側取付板12及び固定側型板13とで構成される上側金型14と、可動側型板15、受け板16、スペーサブロック17、上突出板18、下突出板19及び可動側取付板20とで構成される下側金型21とからなる。
【0011】
固定側型板13と可動側型板15との間には薄板成形品を成形するためのキャビティ22が形成される。また、上側金型14には溶融樹脂をキャビティ22内に射出するためのランナ23及びこのランナ23に連通するピンゲート24が設けられており、このピンゲート24は、図2に示したように、キャビティ22の周囲に沿って多数配列されている。特にこの実施例では正方形をなすキャビティ22の各辺を3等分するように8個のピンゲート24が配列されている。なお、このピンゲート24の配列、個数は、キャビティ22の大きさや、平面形状に合わせて適宜設定される。
【0012】
下側金型21の可動側型板15は、上下方向へ摺動可能な可動部25をその内側に備え、この可動部25の外周縁に沿って両者間に形成した段差付きの空間部によって可動部25の上方移動位置を規制している。可動部25の上面は、キャビティ22の下面22bを形成しており、可動側型板15の内周面によって形成されるキャビティ22の側面22cと、固定側型板13の下面によって形成されるキャビティ22の上面22aとによって密閉空間を構成している。
【0013】
図1及び図2に示したように、キャビティ22の上面22a及び下面22bは、それぞれがキャビティ22の中心部に向かって膨出形成され、僅かに湾曲した形状となっている。上面22a及び下面22bの膨出量は、ピンゲート24の配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量、即ち溶融樹脂をキャビティ22内に圧入したときにキャビティ22が上下方向に押し広げられる変形量に対応するように形成される。
【0014】
上記可動部25の下面には下方に延びる脚部26が設けられる。この脚部26は、受け板16を貫通して下突出板19に連結され、スペーサブロック17内で下突出板19を上下方向に移動させることにより、可動部25が可動側型板15内を摺動する。可動部25のストローク量は、キャビティ22の下面22bが側面22cから突出可能なように設定される。
【0015】
一方、可動部25内には、該可動部25内を貫通してキャビティ22の下面22bからキャビティ22内に突出する複数の押出しピン27が設けられる。この押出しピン27の下端は上突出板18に連結されており、スペーサブロック17内で上突出板18を上下方向に移動させることにより可動部25内を摺動する。
【0016】
図3は、キャビティ22の周囲に設けられたピンゲート24からの溶融樹脂の流れを模式的に示したものである。各々のピンゲート24から圧入された溶融樹脂は、リング状に広がりながらキャビティ22の中心部に向かって流れる。この時キャビティ22の中心部は、周囲から集まって来る溶融樹脂の圧力によって、図4(a)に仮想線で示したように、上面22aと下面22bとが互いに押し広がる方向に膨らみ変形する。一方、キャビティ22は、キャビティ22の上面22a及び下面22bを予めキャビティ22の中心部に向けて互いに膨出形成してあるので、上述のようにキャビティ22の上面22a及び下面22bが押し広げられると、キャビティ22の上面22a及び下面22bが平滑な平面になり、図4(b)に示したように、上下面の平滑な薄板成形品29を成形することができる。また、本実施例では、ゲートとしてピンゲート24を複数設けているため、ファンゲートを設ける場合に比べ、キャビティ22の安定した変形を見込むことができ、高精度な平滑面を有する薄板成形品29を得ることができる。
【0017】
図5は、本発明に係る薄板射出成形用金型によって射出成形された薄板成形品29の離型工程を示したものである。キャビティ22内での溶融樹脂の冷却固形工程が終了したら、下側金型21を分離する。この時、薄板成形品29は、キャビティ22内に収まっている(工程1)。次に、脚部26とともに可動部25を可動側型板15に沿って上方へスライドさせ、可動部25の上面で薄板成形品29の下面全体を押し上げ、薄板成形品29の外側面29aを可動側型板15から離型する(工程2)。この時、薄板成形品29を突き出す面積が大きく取れるので、離型する際の力の分散が図られることになり、薄板成形品29にうねりが発生することがない。次に、可動部25の上面から押出しピン27を突き出し、薄板成形品29の下面29bを押し出して可動部25の上面から離型させる(工程3)。この離型工程によれば、薄板成形品29の外側面29aを離型する工程と、下面29bを離型する工程とを別々に備えるため、従来のように一段階で離型する場合に比べて、下側金型21から無理なく薄板成形品29を離型することができ、結果的に薄板成形品29に発生するうねりを防止することができる。
【0018】
図6は、本発明の第二実施例を示したものである。この実施例は受け板16に多数のコアピン31を立設させたものである。このコアピン31は、薄板成形品29の中央部に多数の小孔32を開けるためのもので、下側金型21の可動部25を貫通するとともに、先端部がキャビティ22の中央部に多数林立される。キャビティ22内にコアピン31を林立させた状態で樹脂を射出し薄板成形品29を成形する(工程1)。次いで、上述した図5の工程2と同様、脚部26とともに可動部25を可動側型板15に沿って上方へスライドさせ、可動部25の上面で薄板成形品29の下面全体を押し上げ、薄板成形品29の外側面29aを可動側型板15から離型する。このとき、コアピン31は受け板16に下端が固定されているために、可動部25がコアピン31の周囲に沿って摺動し、薄板成形品29からコアピン31の先端部が抜け出て、薄板成形品29の中央部には多数の小孔32が形成されることになる(工程2)。このように、薄板成形品29の下面が可動部25の上面で支持されている状態でコアピン31を薄板成形品29から抜き出しているので、薄板成形品29にうねりや反りが発生することがない。最後に、可動部25の上面から押出しピン27を突き出し、薄板成形品29の下面29bを押し出して可動部25の上面から離型させる(工程3)。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る薄板射出成形用金型によれば、キャビティに対して複数のピンゲートを所定の位置に配列するとともに、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正するように前記キャビティの上面及び下面を形成したので、溶融樹脂の射出圧や射出スピード、及び金型温度等を高めに設定したとしても薄板成形品を平滑な面で成形することができ、薄板成形品にうねりや反りが発生するといったことがない。従って、ダイセット構造を頑丈にして金型構造を複雑にする必要がなく、取扱いが容易であると共に、コストを抑えることが可能となる。
【0020】
また、ピンゲートをキャビティの周囲に複数設け、キャビティの上面及び下面を中心部に向けてキャビティ側に膨らませた構成としたことで、平面性の優れた薄板成形品を得ることができる。
【0021】
さらに、金型に設けたコアピンを用いて薄板板成形品の中央部に多数の小孔を設ける場合、薄板成形品の下面が金型に支持されている状態でコアピンを薄板成形品から抜き抜くようにしたので、多数の小孔が形成された薄板成形品のうねりや反りが発生するといったことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る薄板成形用金型の一実施例を示す断面図である。
【図2】上記実施例のピンゲートの配列を示す斜視図である。
【図3】上記実施例のピンゲートからの樹脂の流れを模式的に示す平面図である。
【図4】上記実施例のキャビティの変形を示す断面図である。
【図5】上記実施例の薄板成形品の離型工程を示す断面図である。
【図6】本発明の第二実施例を示す薄板成形品の離型工程を示す断面図である。
【図7】従来の薄板成形用金型の射出時における変形を示す断面図である。
【図8】従来の薄板成形用金型の離型を示す断面図である。
【図9】従来の薄板成形用金型により成形された薄板成形品を示す斜視図である。
【符号の説明】
11 薄板射出成形用金型
14 上側金型
21 下側金型
22 キャビティ
22a キャビティの上面
22b キャビティの下面
24 ピンゲート
25 可動部
27 押出しピン
31 コアピン
32 小孔
Claims (3)
- 一対の金型内に薄板を成形するためのキャビティが形成されてなる薄板射出成形用金型において、
前記キャビティの周囲に沿って複数のピンゲートを配列すると共に、前記キャビティの中心部において該キャビティを構成する一対の金型の対向面を膨出形成することで、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正することを特徴とする薄板射出成形用金型。 - 前記ピンゲートが前記キャビティの周囲を等分するように複数配列されている請求項1記載の薄板射出成形用金型。
- 前記一対の金型内には、薄板成形品の中央部に多数の小孔を設けるためのコアピンを林立させると共に、前記多数の小孔が形成された薄板成形品の底面を離型させるための押出しピンを設けた請求項1記載の薄板射出成形用金型。
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