JP4080630B2

JP4080630B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP4080630B2
Application number: JP09758099A
Authority: JP
Inventors: 義之調所
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-04-05
Also published as: JP2000289064A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、射出装置及び金型装置を備え、前記射出装置の加熱シリンダ内において加熱されて溶融させられた樹脂を射出ノズルから射出するようにしている。そして、射出された樹脂は、金型装置のキャビティ空間に充填（てん）され、冷却されて固化させられた後、成形品として取り出されるようになっている。
【０００３】
また、前記金型装置は、固定金型、該固定金型に対して接離自在に配設された可動金型、該可動金型を進退させて型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置、可動金型から成形品を突き出すためのエジェクタ装置等を有する。
【０００４】
図２は従来の金型装置の断面図である。
【０００５】
図において、１１はボトムキャビティ、１２は該ボトムキャビティ１１に取り付けられたキャビティであり、前記ボトムキャビティ１１及びキャビティ１２によって固定金型２１が構成される。そして、前記ボトムキャビティ１１の内周面及びキャビティ１２の内周面は、成形しようとする成形品２０の外周面に対応させて形成される。
【０００６】
また、前記固定金型２１に対して可動金型２２が接離自在に配設され、該可動金型２２は、図示されないコアプレート、該コアプレートに取り付けられたコア１３、及び前記成形品２０を突き出すためのエジェクタ装置１９から成り、図示されない型締装置を作動させることによって進退させられる。そして、該型締装置には、図示されない型締装置駆動部としての型締シリンダが配設され、該型締シリンダを駆動することによって型締装置を作動させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。
【０００７】
前記エジェクタ装置１９は、クロスヘッド３１、該クロスヘッド３１に取り付けられたエジェクタロッド３２、該エジェクタロッド３２の前端（図における右端）に固定された環状のエジェクタリング３３、及び該エジェクタリング３３を進退させる駆動部としてのエジェクタシリンダ３４から成り、前記エジェクタロッド３２は前記コア１３を貫通して延び、後端（図における左端）がクロスヘッド３１に、前端がエジェクタリング３３に固定される。また、前記エジェクタシリンダ３４はシリンダ本体３５、及び該シリンダ本体３５内において摺（しゅう）動自在に配設されたピストン３６を有し、該ピストン３６によって前記シリンダ本体３５内が区画される。
【０００８】
前記ピストン３６はヘッド３６ａ及びロッド３６ｂから成り、前記ヘッド３６ａ側に第１の室４１が、前記ロッド３６ｂ側に第２の室４２がそれぞれ形成される。したがって、型開き時に第１の室４１に図示されない油、空気等の作動流体を供給することによってピストン３６を前進（図における右方に移動）させ、エジェクタリング３３を前進させることによって、可動金型２２側に残った成形品２０を突き出すことができる。また、第２の室４２に前記作動流体を供給することによってピストン３６を後退（図における左方に移動）させ、エジェクタリング３３を後退させることができる。
【０００９】
前記コア１３は、本体部１８、及び該本体部１８から前方（図における右方）に突出させて形成された突出部１７から成り、該突出部１７の外周面は、前記成形品２０の内周面に対応させて形成される。
【００１０】
ところで、前記型締装置を作動させることによって、前記可動金型２２を前進させると、突出部１７がキャビティ１２内に挿入されて型閉じ及び型締めが行われ、前記可動金型２２を後退させると、突出部１７がキャビティ１２から出されて型開きが行われる。そして、型閉じが終了した時点で固定金型２１と可動金型２２との間、すなわち、前記固定金型２１の内周面と突出部１７の外周面との間にキャビティ空間が形成される。
【００１１】
また、前記ボトムキャビティ１１には、図示されない射出装置の射出ノズルから射出された樹脂を案内するスプルー１４が形成され、該スプルー１４と前記キャビティ空間との間がゲート１５によって連結される。
【００１２】
そして、前記コア１３を貫通させてエア通路２５が形成され、該エア通路２５の先端が前記突出部１７の外周面において開口し、エア吹出口２６を形成するとともに、エア通路２５の後端（図における左端）が図示されない空気供給源に接続される。したがって、型開き時にエア吹出口２６から空気を吹き出すことによって、成形品２０を可動金型２２から容易に離型させることができる。
【００１３】
次に、前記構成の金型装置の動作について説明する。
【００１４】
図３は従来の金型装置において型開きが行われている状態を示す図、図４は従来の金型装置において成形品の突出しが行われている状態を示す図、図５は従来の金型装置において成形品の突出しが終了した状態を示す図である。
【００１５】
図示されない型締装置を作動させて、図３に示されるように、可動金型２２を後退（図における左方に移動）させると、キャビティ１２から突出部１７が出されて型開きが行われる。このとき、成形品２０はコア１３に付着した状態で、可動金型２２側に残される。
【００１６】
続いて、図４に示されるように、エジェクタシリンダ３４の第１の室４１に作動流体を供給することによってピストン３６を前進（図における右方に移動）させ、エジェクタリング３３を前進させることによって、可動金型２２側に残った成形品２０を突き出す。そのために、該成形品２０の先端、すなわち、フランジ部４３とエジェクタリング３３とが当接させられる。そして、エジェクタリング３３が前進させられるのに伴って、フランジ部４３が押され、成形品２０は可動金型２２から離型させられる。なお、この間、エア吹出口２６から空気が吹き出されるので、成形品２０を可動金型２２から容易に離型させることができる。
【００１７】
そして、図５に示されるように、前記成形品２０が可動金型２２から完全に離型させられると、成形品２０を取り出すことができる。このとき、第２の室４２に作動流体が供給することによってピストン３６を後退させ、エジェクタリング３３を後退させる。なお、１１はボトムキャビティ、３１はクロスヘッドである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型装置においては、薄く、かつ、底が深い成形品２０を可動金型２２から離型させようとするとき、フランジ部４３がエジェクタリング３３によって押されるのに伴って、成形品２０が変形してしまうので、離型を円滑に行うことができないだけでなく、成形品２０に皺（しわ）が形成されて成形不良が発生してしまう。
【００１９】
本発明は前記従来の金型装置の問題点を解決して、離型を円滑に行うことができるとともに、成形品に成形不良が発生するのを防止することができる金型装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型装置においては、凹部を備えた第１の金型と、該第１の金型と接離自在に配設され、凸部を備え、第１の金型の凹部との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、該第２の金型を進退させて、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置と、型開きに伴って、成形品の周縁を押すことによって、前記キャビティ空間内の成形品を第２の金型の凸部から離型させるとともに、第１の金型側に残す第１の離型部材と、型開きが終了した後に、前記成形品の周縁を押すことによって、成形品を第１の金型の凹部から離型させる第２の離型部材とを有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態における金型装置の断面図である。
【００２４】
図において、１１はボトムキャビティ、１２は該ボトムキャビティ１１に取り付けられたキャビティであり、前記ボトムキャビティ１１、キャビティ１２及び後述されるエジェクタ装置５０によって第１の金型としての固定金型２１が構成される。そして、前記ボトムキャビティ１１の内周面及びキャビティ１２の内周面は、成形しようとする成形品２０の外周面に対応させて形成される。
【００２５】
また、前記固定金型２１に対して第２の金型としての可動金型２２が接離自在に配設され、該可動金型２２は、図示されないコアプレート、該コアプレートに取り付けられたコア１３、及び前記成形品２０を離型させるための離型装置７９から成り、図示されない型締装置を作動させることによって進退させられる。そして、該型締装置には、図示されない型締用駆動部としての型締シリンダが配設され、該型締シリンダを駆動することによって型締装置を作動させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。なお、前記型締シリンダに代えて電動機等を使用することもできる。
【００２６】
前記離型装置７９は、クロスヘッド８１、該クロスヘッド８１に取り付けられた離型ロッド８２、該離型ロッド８２の前端（図における右端）に固定された第１の離型部材としての環状の支持プレート８３、及び該支持プレート８３を進退させる離型用駆動部としての離型シリンダ８４から成り、前記離型ロッド８２は、前記コア１３を貫通して延び、後端（図における左端）がクロスヘッド８１に、前端が支持プレート８３に固定される。また、前記離型シリンダ８４はシリンダ本体８５、及び該シリンダ本体８５内において摺動自在に配設されたピストン８６を有し、該ピストン８６によって前記シリンダ本体８５内が区画される。
【００２７】
前記ピストン８６はヘッド８６ａ及びロッド８６ｂから成り、前記ヘッド８６ａ側に第１の室９１が、前記ロッド８６ｂ側に第２の室９２が形成される。したがって、型開き時に第１の室９１に図示されない油、空気等の作動流体を供給することによってピストン８６を前進（図における右方に移動）させ、支持プレート８３を前進させることによって、成形品２０を可動金型２２から離型させることができる。また、第２の室９２に作動流体を供給することによってピストン８６を後退（図における左方に移動）させ、支持プレート８３を後退させることができる。なお、前記離型シリンダ８４に代えて電動機等を使用することもできる。また、必要に応じてスクリュー・ジャッキユニット、ラック・ピニオン等の機構を使用することもできる。そして、前記離型シリンダ８４の作動を制御するために図示されない制御装置が配設される。
【００２８】
また、前記コア１３は、本体部１８、及び該本体部１８から前方（図における右方）に突出させて形成された突出部１７から成り、該突出部１７の外周面は、前記成形品２０の内周面に対応させて形成される。
【００２９】
ところで、前記型締装置を作動させることによって、前記可動金型２２を前進させると、突出部１７がキャビティ１２内に挿入されて型閉じ及び型締めが行われ、前記可動金型２２を後退させると、突出部１７がキャビティ１２から出されて型開きが行われる。そして、型閉じが終了した時点で固定金型２１と可動金型２２との間、すなわち、前記固定金型２１の内周面、及び後述される第２の離型部材としての支持プレート５３の内周面と突出部１７の外周面との間にキャビティ空間が形成される。
【００３０】
また、前記ボトムキャビティ１１には、図示されない射出装置の射出ノズルから射出された樹脂を案内するスプルー１４が形成され、該スプルー１４と前記キャビティ空間との間がゲート１５によって連結される。したがって、射出ノズルから射出された樹脂は、スプルー１４によって案内され、ゲート１５を通って前記キャビティ空間に充填される。
【００３１】
そして、前記コア１３を貫通させてエア通路２５が形成され、該エア通路２５の先端が前記突出部１７の外周面において開口し、気体吹出手段としてのエア吹出口２６を形成するとともに、エア通路２５の後端（図における左端）が図示されない空気供給源に接続される。したがって、離型時にエア吹出口２６から気体としての空気を成形品２０に向けて吹き出すことによって、成形品２０を可動金型２２から容易に離型させることができる。なお、空気に代えて不活性ガス等を使用することもできる。また、前記空気供給源から空気を選択的に供給するために図示されない切換弁が配設され、該切換弁の制御は前記制御装置によって行われる。
【００３２】
そして、型開き、及び成形品２０の可動金型２２からの離型が終了した後に、成形品２０を突き出すとともに、固定金型２１から離型させるために、エジェクタ装置５０が配設される。
【００３３】
該エジェクタ装置５０は、エジェクタロッド５２、該エジェクタロッド５２の前端に固定されたエジェクタ部材としての環状の支持プレート５３、及び該支持プレート５３を進退させるエジェクタ用駆動部としてのエジェクタシリンダ５１から成り、前記エジェクタロッド５２は前記キャビティ１２を貫通して延び、後端（図における右端）がエジェクタシリンダ５１に、前端（図における左端）が支持プレート５３に固定される。該支持プレート５３は、前記支持プレート８３と対向する面の内周縁部に環状の溝を備え、型締め時に、支持プレート５３と支持プレート８３との間に、前記キャビティ空間の一部が形成される。また、前記支持プレート５３の内径は、前記突出部１７に対応する部分の外径よりわずかに大きく、型締め時に支持プレート５３の内周面と突出部１７の外周面との間に、前記キャビティ空間の一部が形成される。なお、前記エジェクタシリンダ５１の制御は、前記制御装置によって行われる。
【００３４】
また、前記エジェクタシリンダ５１は、シリンダ本体５４、及び該シリンダ本体５４内において摺動自在に配設されたピストン５５を有し、該ピストン５５によって前記シリンダ本体５４内が区画される。前記ピストン５５はヘッド５５ａ及びロッド５５ｂから成り、前記ヘッド５５ａ側に第１の室５６が、前記ロッド５５ｂ側に第２の室５７が形成される。したがって、突出し時に第１の室５６に前記作動流体を供給することによってピストン５５を前進（図における左方に移動）させ、支持プレート５３を前進させることによって、固定金型２１側に残った成形品２０を突き出すことができる。また、第２の室５７に前記作動流体を供給することによってピストン５５を後退させ、支持プレート５３を後退（図における右方に移動）させることができる。なお、前記エジェクタシリンダ５１に代えて電動機等を使用することもできる。また、必要に応じてスクリュー・ジャッキユニット、ラック・ピニオン等の機構を使用することもできる。
【００３５】
本実施の形態においては、成形品２０にフランジ部４３を形成する必要があるので、第１、第２の離型部材として環状の支持プレート８３、５３を使用し、該支持プレート８３、５３によってフランジ部４３を挟むようにしているが、成形品２０を可動金型２２から離型させた後、固定金型２１から離型させることができればよいので、支持プレート８３、５３に代えて各種の形状の部材、ピン等を使用することができる。
【００３６】
次に、前記構成の金型装置の動作について説明する。
【００３７】
図６は本発明の実施の形態における金型装置において型開きが行われている状態を示す図、図７は本発明の実施の形態における金型装置において型開きが終了した状態を示す図、図８は本発明の実施の形態における金型装置において成形品の突出しが行われている状態を示す図、図９は本発明の実施の形態における金型装置において成形品の突出しが終了した状態を示す図である。
【００３８】
図示されない型締装置を作動させて、図６に示されるように、可動金型２２を後退（図における左方に移動）させると、キャビティ１２から突出部１７が出されて型開きが行われる。このとき、第１の室９１に図示されない油、空気等の作動流体を供給することによって、ピストン８６を前進（図における右方に移動）させ、支持プレート８３を、可動金型２２の後退量と等しい量だけ前進させると、支持プレート５３、８３によって成形品２０のフランジ部４３が挟まれるので、成形品２０は固定金型２１側に残り、成形品２０の可動金型２２からの離型が同時に行われる。この場合、フランジ部４３が支持プレート８３によって押し付けられることになるが、成形品２０の周囲がキャビティ１２によって包囲され、保持されるとともに、支持プレート５３、８３によってフランジ部４３が挟まれているので、成形品２０が変形することがない。
【００３９】
したがって、薄く、かつ、底が深い成形品２０を可動金型２２から離型させる場合でも、離型を円滑に行うことができるだけでなく、成形品２０に皺が形成されることがない。その結果、成形品２０に成形不良が発生するのを防止することができる。
【００４０】
また、エア吹出口２６から成形品２０に向けて空気が吹き出されるので、離型が容易になる。
【００４１】
そして、可動金型２２からの離型が行われている間に、成形品２０は、前記エア吹出口２６から吹き出された空気、及び金型装置の周囲の空気に触れ、冷却されて収縮するので、固定金型２１からの離型が開始される。
【００４２】
続いて、前記型締装置を作動させて、図７に示されるように、前記可動金型２２を更に後退させると、型開き及び可動金型２２からの離型が終了する。このとき、前記第２の室９２に前記作動流体を供給することによってピストン８６を後退させ、支持プレート８３を後退させる。
【００４３】
次に、第１の室５６に前記作動流体を供給することによって、図８に示されるように、ピストン５５及びエジェクタロッド５２を前進させ、支持プレート５３を前進させる。このとき、フランジ部４３が支持プレート５３の内周縁に係止させられるので、支持プレート５３の前進（図における左方に移動）に伴って固定金型２１側に残った成形品２０が突き出される。
【００４４】
そして、図９に示されるように、前記成形品２０が完全に突き出され、固定金型２１からの離型が終了すると、成形品２０を取り出すことができる。このとき、第２の室５７に前記作動流体を供給することによってピストン５５を後退させ、支持プレート５３を後退させる。
【００４５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型装置においては、凹部を備えた第１の金型と、該第１の金型と接離自在に配設され、凸部を備え、第１の金型の凹部との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、該第２の金型を進退させて、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置と、型開きに伴って、成形品の周縁を押すことによって、前記キャビティ空間内の成形品を第２の金型の凸部から離型させるとともに、第１の金型側に残す第１の離型部材と、型開きが終了した後に、前記成形品の周縁を押すことによって、成形品を第１の金型の凹部から離型させる第２の離型部材とを有する。
【００４７】
この場合、型開きが行われるときに、第１の離型部材を前進させることによって、成形品を、第２の金型から離型させ、第１の金型側に残すことができる。続いて、第２の離型部材を前進させることによって、成形品を第１の金型から離型させることができる。
【００４８】
したがって、成形品が第２の金型から離型させられるときに、成形品の周囲が第１の金型によって包囲され、保持されるので、成形品が変形することがない。
【００４９】
その結果、薄く、かつ、底が深い成形品を第２の金型から離型させる場合でも、離型を円滑に行うことができるだけでなく、成形品に皺が形成されることがない。また、成形品に成形不良が発生するのを防止することができる。
【００５０】
本発明の他の金型装置においては、さらに、前記第２の金型は、成形品に向けて気体を吹き出す気体吹出手段を備える。
【００５１】
この場合、成形品に向けて気体が吹き出されるので、離型が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における金型装置の断面図である。
【図２】従来の金型装置の断面図である。
【図３】従来の金型装置において型開きが行われている状態を示す図である。
【図４】従来の金型装置において成形品の突出しが行われている状態を示す図である。
【図５】従来の金型装置において成形品の突出しが終了した状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における金型装置において型開きが行われている状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における金型装置において型開きが終了した状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における金型装置において成形品の突出しが行われている状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における金型装置において成形品の突出しが終了した状態を示す図である。
【符号の説明】
２０成形品
２１固定金型
２２可動金型
２６エア吹出口
５３、８３支持プレート

Claims

（ａ）凹部を備えた第１の金型と、
（ｂ）該第１の金型と接離自在に配設され、凸部を備え、第１の金型の凹部との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、
（ｃ）該第２の金型を進退させて、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置と、
（ｄ）型開きに伴って、成形品の周縁を押すことによって、前記キャビティ空間内の成形品を第２の金型の凸部から離型させるとともに、第１の金型側に残す第１の離型部材と、
（ｅ）型開きが終了した後に、前記成形品の周縁を押すことによって、成形品を第１の金型の凹部から離型させる第２の離型部材とを有することを特徴とする金型装置。
前記第２の金型は、成形品に向けて気体を吹き出す気体吹出手段を備える請求項１に記載の金型装置。