JP4071099B2 - 射出成形金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形金型に関し、詳しくは、成形品の裏面側にリブやボス等の突部を一体成形する射出成形金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形金型により裏面側にリブやボス等の突部が一体成形される成形品においては、突部の冷却固化に伴なう収縮によって成形品の表面側にヒケが発生することがある。そこで、このようなヒケの発生を防止するため、従来一般には、リブやボス等の突部の肉厚を増大させる対策が施されている。
【０００３】
なお、前述したヒケの発生を未然に防止する対策として、成形品の冷却固化時にリブやボス等の突部を押圧して圧縮する技術も知られている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９３７５８号公報（段落番号１８、図７）
【特許文献２】
特開平６−３４４４０２号公報（段落番号１１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の技術は、可動型（コアプレート）の本体およびプレートの内部にヒケ防止スライド機構を設けたものであるため、既存の射出成形金型に適用する場合には、コアプレートの大幅な改造が必要となる。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の技術は、成形品のボス部を押圧するために可動側型板（コアプレート）内に設けた駒やスリーブを成形品突き出し用のエジェクタシリンダにより押動するものであるため、エジェクタシリンダは、ボス部の押圧および成形品の突き出しのために１ショットで２回の動作が必要となり、既存の射出成形金型に適用する場合には、成形機側のエジェクタシリンダの制御回路を設計変更する必要がある。
【０００７】
すなわち、特許文献１または２に記載の従来技術においては、コアプレートを大幅に改造し、あるいは成形機側のエジェクタシリンダの制御回路を設計変更する必要があり、既存の射出成形金型には容易に適用することができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、リブやボス等の突部の冷却固化に伴ない成形品の表面側に発生することのあるヒケを未然に防止することができる射出成形金型であって、既存の射出成形金型にも容易に適用できる射出成形金型を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る射出成形金型は、キャビティ面とコア面との間で射出成形される成形品の裏面側に突部を一体成形するための入子がコアプレートを貫通可能に組み込まれている射出成形金型であって、入子をキャビティプレート側へ押動して突部の突出端面を押圧する突部圧縮機構として、入子をキャビティプレート側へ押動可能にエジェクタプレートに組み込まれる押動レバーと、この押動レバーを介して入子をキャビティプレート側へ押動するようにエジェクタプレートの側面に固定されるシリンダ装置とを備えており、押動レバーは、基端部がエジェクタプレートの側面から突出してシリンダ装置に臨み、先端部がエジェクタプレートの内部に形成された収容溝内に配置されて入子に臨むようにエジェクタプレートに組み込まれていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る射出成形金型では、成形品の保圧後に突部圧縮機構の押動レバーが入子を押動して成形品の裏面側に突出するリブやボス等の突部の突出端面を押圧することにより、突部が予め圧縮されて突部の冷却固化に伴なう収縮が防止される。その結果、リブやボス等の突部の冷却固化に伴ない成形品の表面側に発生することのあるヒケが未然に防止される。
【００１２】
また、本発明の射出成形金型においては、入子をキャビティプレート側へ押動可能にエジェクタプレートに組み込まれる押動レバーと、この押動レバーを介して入子をキャビティプレート側へ押動するようにエジェクタプレートの側面に固定されるシリンダ装置とにより、射出成形金型内においてコアプレートの外部に突部圧縮機構が構成されるため、成形機側を改造することなく既存の射出成形金型に対しても容易に突部圧縮機構を付加することができ、本発明の適用範囲を広げることができる。
【００１３】
本発明の射出成形金型において、成形品の突部がボスである場合、入子は中ピンおよびその外周に摺動自在に嵌合するスリーブピンで構成し、このスリーブピンを突部圧縮機構によりキャビティプレート側へ押動するように構成することができる。
【００１４】
ここで、リブやボス等の突部の固化に伴ない成形品の表面側に発生することのあるヒケ量は、通常、３〜５μｍ程度であるため、本発明の射出成形金型における入子または入子を構成するスリーブピンの押動量は、３〜１０００μｍとするのが好ましく、３０〜５００μｍとするのがより好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る射出成形金型の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る射出成形金型の縦断面図、図２は図１に示した基端側エジェクタプレートに対する中ピンおよびスリーブピン押動ブロックの組付構造を示す分解斜視図、図３は図１に示した先端側エジェクタプレートに対するスリーブピンおよびスリーブピンストッパの組付構造を示す分解斜視図である。
【００１６】
一実施形態に係る射出成形金型は、図１に示すように、固定側取付板１に固定されたキャビティプレート２のキャビティ面２Ａと、可動側取付板３にスペーサブロック４を介して固定されたコアプレート５のコア面５Ａとの間のキャビティ空間に溶融樹脂が射出される金型であり、溶融樹脂の通路を構成するスプルー２Ｂ、ランナ２Ｃおよびゲート５Ｂがキャビティプレート２からコアプレート５に跨って形成されている。
【００１７】
また、キャビティ面２Ａとコア面５Ａとの間のキャビティ空間に射出成形された成形品Ａを型開き時に突き出すためのエジェクタプレート６がスペーサブロック４に摺動自在に案内されて設けられている。このエジェクタプレート６には、図示しない成形機側のエジェクタシリンダ装置により伸縮駆動されるエジェクタロッド７の先端部が可動側取付板３を貫通して固定されている。
【００１８】
そして、コアプレート５には、成形品Ａの裏面側にボスＢを一体成形するための入子として、中ピン８Ａおよびスリーブピン８Ｂが貫通可能に組み込まれている。中ピン８Ａは、その先端部でボスＢの孔部を成形する入子であり、その基端部には大径の係合部８Ａ１が形成されている。一方、スリーブピン８Ｂは、その先端面でボスＢの突出端面を成形するように中ピン８Ａの外周に嵌合される筒状の入子であり、その基端部には大径の係合部８Ｂ１が形成されている。
【００１９】
ここで、一実施形態の射出成形金型においては、スリーブピン８Ｂをキャビティプレート２側へ押動して成形品ＡのボスＢの突出端面を押圧するための突部押圧機構９が設けられている。この突部押圧機構９は、スリーブピン８Ｂの基端部の係合部８Ｂ１をキャビティプレート２側へ押動可能な押動部材としてエジェクタプレート６に組み込まれるスリーブピン押動ブロック１０およびスリーブピンストッパ１１と、スリーブピン押動ブロック１０をキャビティプレート２側へ押動可能に可動側取付板３に固定されるシリンダ装置１２とを備えて構成されている。
【００２０】
スリーブピン押動ブロック１０およびスリーブピンストッパ１１を組み込むため、エジェクタプレート６は、ねじ止め等により相互に分離可能に接合された基端側エジェクタプレート６Ａおよび先端側エジェクタプレート６Ｂで構成されている。そして、エジェクタロッド７の先端部が固定される基端側エジェクタプレート６Ａには、図２に示すように、中ピン固定板１３を介して中ピン８Ａおよびスリーブピン押動ブロック１０が組み付けられ、先端側エジェクタプレート６Ｂには、図３に示すように、スリーブピン８Ｂおよびスリーブピンストッパ１１が組み付けられる。
【００２１】
図２に示すように、中ピン固定板１３は例えば長方形の厚板状を呈し、その中央部には、中ピン８Ａを摺動自在に貫通させてその基端部の係合部８Ａ１を係止する段付き孔１３Ａと、中ピン８Ａの係合部８Ａ１を固定する止プラグ１４がねじ込まれるネジ孔１３Ｂとが連続して形成されている。そして、段付き孔１３Ａに挿通された中ピン８Ａは、ネジ孔１３Ｂにねじ込まれた止プラグ１４によって基端部の係合部８Ａ１が中ピン固定板１３の中央部に固定される（図１参照）。
【００２２】
また、中ピン固定板１３の段付き孔１３Ａの両側には、中ピン固定板１３の短辺と平行に延びる長方形断面の一対の貫通孔１３Ｃ，１３Ｃが形成されている。これに対応して、スリーブピン押動ブロック１０は、一対の貫通孔１３Ｃ，１３Ｃに摺動自在に挿通される一対の脚部１０Ａ，１０Ａが平板部１０Ｂの片側に突出するコ字状ないし溝型状の断面形状に形成されており、平板部１０Ｂの中央部には、中ピン８Ａを摺動自在に貫通させる貫通孔１０Ｃが形成されている。
【００２３】
このようなスリーブピン押動ブロック１０は、貫通孔１０Ｃに中ピン８Ａを挿通させた状態で一対の脚部１０Ａ，１０Ａが中ピン固定板１３の一対の貫通孔１３Ｃ，１３Ｃに挿通される。そして、貫通孔１３Ｃ，１３Ｃから突出する一対の脚部１０Ａ，１０Ａの先端部に跨って抜止板１０Ｄがねじ止め等により固定されることで、スリーブピン押動ブロック１０は、中ピン８Ａの軸方向に沿って若干移動できる状態で中ピン固定板１３に組み付けられる（図１参照）。
【００２４】
ここで、基端側エジェクタプレート６Ａには、スリーブピン押動ブロック１０を中ピン８Ａに沿って移動自在に挿入させる角型の開口６Ａ１が形成され、基端側エジェクタプレート６Ａの基端面（図１のシリンダ装置１２側に向く面）には、中ピン固定板１３を嵌め込む凹部６Ａ２が形成されている。そして、凹部６Ａ２に嵌め込まれた中ピン固定板１３は、ねじ止め等により基端側エジェクタプレート６Ａに組み付けられ、この状態で開口６Ａ１に挿入されたスリーブピン押動ブロック１０の平板部１０Ｂの表面は、基端側エジェクタプレート６Ａの接合面（先端側エジェクタプレート６Ｂとの接合面）と略面一となっている。
【００２５】
一方、図３に示すように、先端側エジェクタプレート６Ｂには、スリーブピン８Ｂを摺動自在に貫通させてその基端部の係合部８Ｂ１を係止可能な段付き孔６Ｂ１と、スリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１を押動するためのスリーブピンストッパ１１がスリーブピン８Ｂの軸方向に沿って移動自在に嵌め込まれる凹部６Ｂ２とが連続して形成されている。この凹部６Ｂ２の深さＤは、スリーブピンストッパ１１の厚さＴより３０〜５００μｍ程度大きく設定されている。
【００２６】
スリーブピンストッパ１１は、凹部６Ｂ２の形状に対応した例えば正方形の板状に形成されており、スリーブピン押動ブロック１０の貫通孔１０Ｃ（図２参照）に対面する部位には、中ピン８Ａを摺動自在に貫通させる貫通孔１１Ａが形成されている。また、凹部６Ｂ２の底に対面するスリーブピンストッパ１１の内面の４隅には、スリーブピンストッパ１１を基端側エジェクタプレート６Ａの接合面（先端側エジェクタプレート６Ｂとの接合面）に押圧するためのコイルスプリング１５がそれぞれ植設されている。
【００２７】
このようなスリーブピンストッパ１１は、段付き孔６Ｂ１にスリーブピン８Ｂが挿通された先端側エジェクタプレート６Ｂの凹部６Ｂ２に嵌め込まれる。そして、スリーブピンストッパ１１の貫通孔１１Ａおよびスリーブピン８Ｂ内に中ピン８Ａを挿通させた状態で先端側エジェクタプレート６Ｂが基端側エジェクタプレート６Ａにねじ止め等により接合され、この状態でスリーブピン８Ｂがコアプレート５の貫通孔５Ｃに挿通される（図１参照）。
【００２８】
図１に示すように、シリンダ装置１２は、取付板１６を介して可動側取付板３に固定されており、そのプッシュロッド１２Ａがスリーブピン押動ブロック１０の抜止板１０Ｄに対面してこれを押動できるようになっている。このシリンダ装置１２は、油圧駆動式のものでも、あるいは空気圧駆動式のものでもよい。
【００２９】
以上のように構成された一実施形態の射出成形金型では、図１に示すようにキャビティプレート２とコアプレート５とが当接した型締状態において、スプルー２Ｂ、ランナ２Ｃおよびゲート５Ｂを経由してキャビティプレート２のキャビティ面２Ａとコアプレート５のコア面５Ａとの間のキャビティ空間に溶融樹脂が充填される。そして、充填された溶融樹脂の冷却固化により、裏面側にボスＢが突出した成形品Ａが一体成形される。
【００３０】
ここで、一実施形態の射出成形金型においては、成形品Ａの保圧後、突部押圧機構９がスリーブピン８Ｂを押動して成形品ＡのボスＢの突出端面を押圧する。すなわち、シリンダ装置１２のプッシュロッド１２Ａがスリーブピン押動ブロック１０の抜止板１０Ｄを押動し、スリーブピン押動ブロック１０の平板部１０Ｂがスリーブピンストッパ１１を押動することにより、スリーブピンストッパ１１が各コイルスプリング１５に抗してスリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１を３０〜５００μｍ程度押動する。
【００３１】
そして、図４の（ａ）に示すように、スリーブピン８Ｂの先端面がボスＢの突出端面を３０〜５００μｍ程度のストロークで押圧することにより、ボスＢが予め圧縮されてボスＢの冷却固化に伴なう収縮が防止される。その結果、ボスＢの冷却固化に伴ない成形品Ａの表面側の意匠面に発生することのあるヒケが未然に防止される。
【００３２】
なお、コアプレート５がキャビティプレート２から離間した型開状態において、図示しない成形機側のエジェクタシリンダ装置によりエジェクタロッド７がエジェクタプレート６をキャビティプレート２側へ押動し、基端側エジェクタプレート６Ａに係合部８Ａ１が固定された入子としての中ピン８Ａが成形品Ａをコア面５Ａから突き出すことにより、ヒケの無い成形品Ａが離型される。
【００３３】
ここで、一実施形態の射出成形金型においては、突部押圧機構９がエジェクタプレート６に組み込まれたスリーブピン押動ブロック１０およびスリーブピンストッパ１１と、可動側取付板３に固定されたシリンダ装置１２とにより、射出成形金型内においてコアプレート５の外部に構成されているため、図示しない成形機側を改造することなく既存の射出成形金型に対しても容易に突部押圧機構９を付加することができ、本発明の適用範囲を広げることができる。
【００３４】
本発明に係る射出成形金型は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、ボスＢを一体成形するための入子としては、図４の（ｂ）に示すように、ボスＢの孔部を成形するためのピン部８Ｃ１がボスＢの突出端面を押圧する先端面８Ｃ２から突出した先端形状の段付ピン８Ｃを採用することができる。この段付ピン８Ｃは、一実施形態におけるスリーブピン８Ｂに中ピン８Ａの機能を持たせたものであり、スリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１と同様に形成された係合部（図示省略）がスリーブピンストッパ１１に押動されるように先端側エジェクタプレート６Ｂに組み付けられる。この場合、一実施形態における中ピン８Ａおよび止プラグ１４は不要となる。
【００３５】
また、図４の（ｃ）に示すように、成形品Ａの裏面にリブＲが一体成形される場合には、先端部がリブＲの突出端面を押圧できる突片８Ｄ１として形成された入子ピン８Ｄを採用することができる。この入子ピン８Ｄもスリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１と同様に形成された係合部（図示省略）がスリーブピンストッパ１１に押動されるように先端側エジェクタプレート６Ｂに組み付けられる。
【００３６】
さらに、成形品Ａの裏面にリブＲが一体成形される場合、図４の（ｄ）に示すように、先端部にリブＲを形成する凹溝８Ｅ１が形成された入子ピン８Ｅを採用することができる。この入子ピン８Ｅもスリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１と同様に形成された係合部（図示省略）がスリーブピンストッパ１１に押動されるように先端側エジェクタプレート６Ｂに組み付けられる。
【００３７】
また、突部押圧機構９は、図５に示すようなシリンダ装置１７および押動レバー１８を備えた簡単な構造の突部押圧機構１９に変更することができる。この場合、シリンダ装置１７は、プッシュロッド１７Ａを可動側取付板３側へ向けた状態でエジェクタプレート６の側面におけるスペーサブロック４と干渉しない適所に固定される。また、押動レバー１８は、シリンダ装置１７のプッシュロッド１７Ａの先端面に基端部を臨ませ、スリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１の基端面に先端部を臨ませた状態で基端側エジェクタプレート６Ａに形成された収容溝６Ａ３内に配置される。そして、スリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１は、先端側エジェクタプレート６Ｂに形成された段付き孔６Ｂ３の大径部に対して３０〜５００μｍ程度押し込まれるように嵌合される。
【００３８】
なお、基端側エジェクタプレート６Ａに基端部の係合部８Ａ１が固定された中ピン８Ａは、押動レバー１８の先端部に形成された貫通孔１８Ａを貫通してスリーブピン８Ｂに嵌合される。
【００３９】
この突部押圧機構１９においては、シリンダ装置１７のプッシュロッド１７Ａが押動レバー１８の基端部を押動し、押動レバー１８の先端部がスリーブピン８Ｂの係合部８Ｂ１を押動することにより、スリーブピン８Ｂの先端面がボスＢの突出端面を３０〜５００μｍ程度のストロークで押圧する（図４の（ａ）参照）。従って、この突部押圧機構１９を備えた射出成形金型においても、前述の突部押圧機構９を備えた射出成形金型と同様の作用効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る射出成形金型では、成形品の保圧後に突部圧縮機構が入子を押動して成形品の裏面側に突出するリブやボス等の突出端面を押圧することにより、突部が予め圧縮されて突部の冷却固化に伴なう収縮が防止される。従って、本発明によれば、リブやボス等の突部の冷却固化に伴ない成形品の表面側に発生することのあるヒケを未然に防止することができる。
【００４１】
また、本発明の射出成形金型は、リブやボス等の突部を一体成形するための入子を押動する構造を採用しているため、コアプレートの大幅な改造が不要であり、既存の射出成形金型にも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形金型の縦断面図である。
【図２】図１に示した基端側エジェクタプレートに対する中ピンおよびスリーブピン押動ブロックの組付構造を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示した先端側エジェクタプレートに対するスリーブピンおよびスリーブピンストッパの組付構造を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の射出成形金型により成形品に一体成形される突部付近の部分拡大図であり、（ａ）は一実施形態として中ピンおよびスリーブピンにより成形されるボス付近の部分拡大図、（ｂ）は他の実施形態としてピン部が突出した段付ピンにより成形されるボス付近の部分拡大図、（ｃ）は他の実施形態として突片が先端部に形成された入子ピンにより成形されるリブ付近の部分拡大図、（ｄ）は他の実施形態として先端部に凹溝が形成された入子ピンにより成形されるリブ付近の部分拡大図である。
【図５】図１に示した突部押圧機構の変形例を示すエジェクタプレートの部分断面図である。
【符号の説明】
１…固定側取付板、２…キャビティプレート、２Ａ…キャビティ面、３…可動側取付板、４…スペーサブロック、５…コアプレート、５Ａ…コア面、５Ｃ…貫通孔、６…エジェクタプレート、６Ａ…基端側エジェクタプレート、６Ａ１…開口、６Ａ２…凹部、６Ａ３…収容溝、６Ｂ…先端側エジェクタプレート、６Ｂ１…段付き孔、６Ｂ２…凹部、６Ｂ３…段付き孔、７…エジェクタロッド、８…入子、８Ａ…中ピン、８Ｂ…スリーブピン、９…突部押圧機構、１０…スリーブピン押動ブロック、１０Ａ…脚部、１０Ｂ…平板部、１０Ｃ…貫通孔、１１…スリーブピンストッパ、１２…シリンダ装置、１３…中ピン固定板、１３Ａ…段付き孔、１３Ｂ…ネジ孔、１３Ｃ…貫通孔、１４…止プラグ、１５…コイルスプリング、１６…取付板、１７…シリンダ装置、１８…押動レバー、１８Ａ…貫通孔、１９…突部押圧機構。

Claims (3)

1. キャビティ面とコア面との間で射出成形される成形品の裏面側に突部を一体成形するための入子がコアプレートを貫通可能に組み込まれている射出成形金型であって、
   前記入子をキャビティプレート側へ押動して前記突部の突出端面を押圧する突部圧縮機構として、前記入子をキャビティプレート側へ押動可能にエジェクタプレートに組み込まれる押動レバーと、この押動レバーを介して前記入子をキャビティプレート側へ押動するように前記エジェクタプレートの側面に固定されるシリンダ装置とを備えており、
   前記押動レバーは、基端部が前記エジェクタプレートの側面から突出して前記シリンダ装置に臨み、先端部が前記エジェクタプレートの内部に形成された収容溝内に配置されて前記入子に臨むように前記エジェクタプレートに組み込まれていることを特徴とする射出成形金型。
2. 前記突部としてのボスを成形するための入子が中ピンおよびその外周に摺動自在に嵌合するスリーブピンで構成されており、前記スリーブピンが前記押動レバーによりキャビティプレート側へ押動されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
3. 前記入子または入子を構成するスリーブピンの押動量が３〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形金型。

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