JP4847782B2

JP4847782B2 - モールド射出成形金型

Info

Publication number: JP4847782B2
Application number: JP2006116721A
Authority: JP
Inventors: 透平野; 泰宏後藤; あさ子渡辺
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: JP2007283730A

Description

本発明は、モールド品の成形を行なうモールド射出成形金型に係り、容易にかつ低コストで成形サイクルを短縮することが可能なモールド射出成形金型に関する。

高温の溶融樹脂を注入し成形作業を行なって成形品を製造する際に、射出成形用モールド金型が使用される。その金型の多くは金型構造的に溶融樹脂を注入するスプルーから成形部に樹脂を流すためのランナーが必要となる。

成形品は年々薄肉化が進み成形品の固化時間が短くなっているが、その金型のスプルーおよびランナーは厚肉形状であって成形時は冷えにくいので固化しづらく成形時間が長くなり、サイクルダウンし生産効率が悪くなってしまう。一般に高温の溶融樹脂を冷却固化させ成形サイクルを短縮する為に、金型内部に冷却媒体である水を流す回路を設けている。金型部材であるスプルーブシュやランナー溝を加工した部材にも水冷回路を設定し冷却をしているが、水冷回路を設けたスプルーブシュ部材は水漏れ無きよう確実なシール構造が必要である事からコスト高となり、ランナー部の水冷回路については複雑なランナー構成となる事が多いことから、効果的な冷却回路の構成が出来ない場合がある。また金型温度を調節する機器等の設備が必要となる点からもコスト高である。この水冷回路による構造は水漏れにより、金型腐食等の事故につながる事もあった。

また、水冷による冷却回路構成では多くの費用がかかり、効果的な回路設定が困難である。また冷却媒体が水である事から水漏れによる金型の腐食等の問題を解決するために、空冷による冷却回路を使用することが提案されている（特許文献１、２参照）。
特開平１１−３３３８９８号公報特開２００３−７１２７８号公報

従来の空冷による冷却回路構造では、金型を構成する部材の構造が複雑となり、コスト高となる等の課題があった。本発明は、スプルー部及び／又はランナー部を低コストで効率よく冷却させ、成形サイクルを短縮させる事が可能なモールド射出成形金型を提供する事を目的とする。

本発明は、上記目的を達成する為に、金型のスプルー形成部又はランナー形成部の周囲０．５〜２ｍｍ離れた位置に冷却する為のエア溝を設け、この溝に冷却用のエアを吹き込む事で、射出充填された高温の溶融樹脂であるスプルーおよびランナーを冷却し、短時間で固化させる事が容易な構造で可能とさせた金型である。

すなわち、本発明は、固定側の金型を射出成形機に取り付ける為の固定側取付板、成形品を成形するキャビを保持している固定側型板、及び、固定側取付板と固定側型板との間に位置されたランナープレートからなる固定金型と、成形品を成形するコアを保持している可動側取付板、成形品を可動側の金型より離型させるエジェクタストロークを確保する為のスペーサブロック、及び、可動側の金型を射出成形機に取り付ける為の可動側型板からなる可動金型の複数の金型部材からなり、スプルー及びランナーを形成しモールド射出成形を行う金型において、前記金型部材の少なくとも１つは、前記スプルー又は前記ランナーを形成する孔部又は凹部を有するとともに、該孔部又は凹部の近傍に冷却エア通路部を設け、前記金型部材の１つは、前記スプルーを形成する前記孔部を有するスプルーブシュであり、該スプルーブシュの表面で、かつ、前記スプルーを形成する前記孔部の近傍に、冷却エアの通路となる溝を設けており、さらに、前記金型部材である固定側型板には、前記スプルー又は前記ランナーを形成する前記孔部又は前記凹部の近傍で、かつ、他の金型部材である前記ランナープレートとの接合面に、冷却エアの通路となる溝を設けたモールド射出成形金型である。

また、本発明は、前記ランナーを形成する孔部又は凹部から延出して形成される二次スプルーの近傍に、二次スプルー冷却用エア通路部を設けて形成するモールド射出成形金型である。

また、本発明は、前記スプルー又はランナーを形成する孔部又は凹部の近傍に加熱手段を有するモールド射出成形金型である。

本発明によれば、射出成形用モールド金型においてスプルー又はランナーの冷却効果が高まり、高温の溶融樹脂であるスプルーおよびランナーが短時間で冷却固化され成形サイクルを短縮でき、量産性を向上させる効果を得る事ができる。また冷却媒体として水でなくエアを使用する事から、確実なシール構造をとらなくても良い為、冷却回路を低コストで構成出来、温度調節機も不要な事から設備費も低減され、水漏れも無くなり冷却水を使用する事で生じていた金型腐食等の問題も改善される。またこのエアによる冷却は金型をカートリッジヒータ等の加熱手段で温度調節している金型にも有効な冷却効果が得られる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のモールド射出成形金型の実施例について、図面を用いて説明する。

実施例を説明する。本実施例のモールド射出成形金型は複数の金型部材からなり、金型部材の一部は、スプルー又はランナーを形成する孔部又は凹部を有するとともに、孔部又は凹部の近傍に冷却エア通路部を設けている。冷却エア通路部は、他の金型部材との接合面に設けることが好ましい。図１は、本発明の冷却方法を採用したモールド射出成形金型構造を示す。１は固定側取付板であり、固定側の金型を射出成形機に取り付ける為の部材である。２は固定側型板であり、成形品を成形するキャビ９を保持している。３のランナープレートは、固定側取付板１と固定側型板２の間に位置する部材である。４は可動側型板であり、成形品を成形するコア１０を保持している。５はスペーサブロックであり、成形部１１で成形された成形品を可動金型より離型させるエジェクタストローク２８を確保する為の部材である。６は可動側取付板であり、可動型を射出成形機に取り付ける為の部材である。７はエジェクタプレート上であり、８はエジェクタプレート下であり、それぞれ成形部１１で成形された成形品を突き出す為のエジェクタピン２６のツバ部を挟み込み保持する為の部材である。１２はロケートリングであり、成形機と金型の位置決め部材である。１３はスプルーブシュであり、成形機のノズルより射出注入された高温の溶融樹脂を金型内へ導く部材である。１４はスプルーブシュ１３に溶融樹脂を流し込むことで形成される一次スプルー部である。１５は二次スプルー部である。１６は一次スプルー部１４から二次スプルー部１５へ樹脂を流す為のランナー部である。１７はランナープレート３のスプルーブシュ１３を組込む孔に対し円周状に加工されたエア溝（ａ）である。１８は固定側型板２のランナー部１６を取り囲む様に設けたエア溝（ｂ）である。１９は二次スプルー部１５の周囲に設けたエア溝（ｃ）である。２０は固定側取付板１の側面よりスプルーブシュ１３の入る孔を貫通し、その対面まで貫通させたエア孔（ａ）である。２１はランナープレート３の側面より円周状の溝１７を貫通し、その対面まで貫通させたエア孔（ｂ）である。２２はエア溝（ｂ）１８に貫通するように設けられたエア孔（ｃ）である。２３はエア溝（ｃ）１９に貫通するように設けられたエア孔（ｄ）である。２４は冷却エア用チューブであり、２５は金型とエアチューブ２４をつなぐ継ぎ手である。

射出成形機のノズルより射出された高温の溶融樹脂は、スプルーブシュ１３を通り、ランナー部１６、二次スプルー部１５を経て成形品の成形部１１へ充填される。この成形時、高温の溶融樹脂を素早く固化させる為、一次スプルー部１４の冷却は、固定側取付板１に設けられたエア孔（ａ）２０よりエアを流し込む事によりスプルーブシュ１３の円筒がエアで冷却され、またその円筒面に設けられたヒダにより、より効果的になり一次スプルー部１４の固化時間が短縮される。また一次スプルー部１４の根元部分は、ランナープレート３に設けたエア孔（ｂ）２１よりエアを流し込み冷却する。ランナー部１６の冷却は、エア孔（ｃ）２２より流し込まれたエアがランナー周囲に設けられたエア溝（ｂ）１８に流れる事によりランナー部１６が冷却されランナー部１６の固化時間が短縮される。二次スプルー部１５の冷却は、固定側型板２に設けられたエア孔（ｄ）２３より冷却エアを流し込み、二次スプルー部１５の周囲に設けられたエア溝（ｃ）１９に流れる事により冷却され、固化時間が短縮される。

図２（ａ）〜（ｃ）は本実施例の金型のスプルーブシュを示す。スプルーブシュ１３の中心には、一次スプルー部１４となるテーパ形状の孔が設けられている。その円筒外周面にもエア溝（ｄ）２７を設け、冷却効果を高めている。なお、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、円筒外周面にヒダ形状２９を形成し冷却効果を高めた変形例１とすることも出来、また、図６（ａ）〜（ｃ）のようにエアをスプルーブシュの根本から入れて先端より抜くエア溝（ｅ）３０とした変形例２とする事が出来る。

図３は、本実施例の金型の固定側型板に設けたランナー冷却溝図を示しており、ランナー部１６とその周囲に沿って設けたエア溝（ｂ）の最短距離は０．５〜２ｍｍとする。

図４は、本実施例の金型の固定側型板に設けた二次スプルー部冷却溝図を示し、その二次スプルー１５とその周囲に沿って設けたエア溝（ｃ）１９の最短距離は０．５〜２ｍｍとする。

なお、実施例の射出成形モールド金型において、スプルー又はランナーを形成する孔部又は凹部の近傍に加熱手段、例えばヒータを設けることにより、モールド樹脂の冷却温度のコントロールなどを行うことができる。

本実施例の冷却方法を採用した射出成形モールド金型構造を示す。本実施例の射出成形モールド金型に使用するスプルーブシュ（例１）を示す。本実施例の射出成形モールド金型の固定側型板に設けたランナー部冷却溝図を示し、反パーティング面から見た図である。本実施例の射出成形モールド金型の固定側型板に設けた二次スプルー部冷却溝図を示し、キャビ９を抜き取った状態でパーティング面から見た図である。本実施例の射出成形モールド金型に使用するスプルーブシュ（変形例１）を示す。本実施例の射出成形モールド金型に使用するスプルーブシュ（変形例２）を示す。

符号の説明

１‥固定側取付板、２‥固定側型板、３‥ランナープレート、４‥可動側型板、５‥スペーサブロック、６‥可動側取付板、７‥エジェクタプレート上、８‥エジェクタプレート下、９‥キャビ、１０‥コア、１１‥成形部、１２‥ロケートリング、１３‥スプルーブシュ、１４‥一次スプルー部、１５‥二次スプルー部、１６‥ランナー部、１７‥エア溝（ａ）、１８・・エア溝（ｂ）、１９‥エア溝（ｃ）、２０‥エア孔（ａ）、２１‥エア孔（ｂ）、２２‥エア孔（ｃ）、２３‥エア孔（ｄ）、２４・・冷却エア用チューブ、２５・・継ぎ手、２６・・エジェクタピン、２７・・エア溝（ｄ）、２８エジェクタストローク、２９・・ヒダ形状，３０・・エア溝（ｅ）

Claims

固定側の金型を射出成形機に取り付ける為の固定側取付板、成形品を成形するキャビを保持している固定側型板、及び、固定側取付板と固定側型板との間に位置されたランナープレートからなる固定金型と、成形品を成形するコアを保持している可動側取付板、成形品を可動側の金型より離型させるエジェクタストロークを確保する為のスペーサブロック、及び、可動側の金型を射出成形機に取り付ける為の可動側型板からなる可動金型の複数の金型部材からなり、スプルー及びランナーを形成しモールド射出成形を行う金型において、
前記金型部材の少なくとも１つは、前記スプルー又は前記ランナーを形成する孔部又は凹部を有するとともに、該孔部又は凹部の近傍に冷却エア通路部を設け、
前記金型部材の１つは、前記スプルーを形成する前記孔部を有するスプルーブシュであり、該スプルーブシュの表面で、かつ、前記スプルーを形成する前記孔部の近傍に、冷却エアの通路となる溝を設けており、
さらに、前記金型部材である固定側型板には、前記スプルー又は前記ランナーを形成する前記孔部又は前記凹部の近傍で、かつ、他の金型部材である前記ランナープレートとの接合面に、冷却エアの通路となる溝を設けたことを特徴とするモールド射出成形金型。
請求項１記載のモールド射出成形金型において、前記ランナーを形成する孔部又は凹部から延出して形成される二次スプルーの近傍に、二次スプルー冷却用エア通路部を設けて形成することを特徴とするモールド射出成形金型。
請求項１又は２記載のモールド射出成形金型において、前記スプルー又はランナーを形成する孔部又は凹部の近傍に加熱手段を有することを特徴とするモールド射出成形金型。