JP4874560B2 - Mold - Google Patents
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Description
この発明は、外周部に歯部や平面、凸形状、凹形状等の転写面を有する円盤状プラスチック成形品の成形金型、特に成形精度の向上に関するものである。 The present invention relates to a molding die for a disk-shaped plastic molded product having a transfer surface such as a tooth portion, a flat surface, a convex shape, or a concave shape on an outer peripheral portion, and particularly relates to improvement of molding accuracy.
例えば図2に示すように、外周面に歯部21を備えた円筒形のリム22とウェブ23及び中心軸を形成するボス24が一体になった歯車20を成形するとき、図11(a)の側面断面図に示すように、成形金型1のキャビティ10に複数のピンゲート11aより溶融樹脂を射出充填し、冷却工程を経て固化して成形品を得る。このキャビティ10に溶融樹脂を充填するピンゲート11aのゲートランド部12aは、図10(b)の部分拡大図に示すように、キャビティ10を形成するウェブ面に対して垂直に設けられており、充填された溶融樹脂は、図10(c)の平面断面図に示すように、各ピンゲート11aのゲートランド部12aを中心に放射状に拡がりながらキャビティ10の外周部に到達する。このピンゲート11aのゲートランド部12aから充填された溶融樹脂がキャビティ10内を流動するとき、隣り合うピンゲート11aのゲートランド部12a間では溶融樹脂が合流し、その領域に必然的にウエルドラインWが発生する。このウエルドラインWは成形された歯車20の歯筋面21aの形状に大きく影響し、図12に示すように、ウエルドラインWに対応する歯筋面21aは、キャビティ10の中心を挟んで放射状に設けたピンゲート11aのキャビティ10の中心を挟んで対向するピンゲート11aを結んだゲート部ラインGに対応する歯筋面21aと比較して傾きが大きくなり、歯車20の形状精度低下の原因となっている。
For example, as shown in FIG. 2, when forming a
このようなウエルドラインによる歯車の形状に対する影響を低減するため、特許文献1に示すように、金型のキャビティ内にピンゲートから歯車の外周へ向かう半径線上に複数の小円柱を歯車の軸線と平行に設け、ピンゲートによるウエルドライン以外に小円柱によるウエルドラインも形成して溶融樹脂の流れ方向を円周方向に向けて均等化するようにしている。
しかしながら特許文献1に示すように、ウエルドラインを増加させて溶融樹脂の流れ方向を円周方向に向けて均等化しても、ウエルドラインはキャビティの中心から円周方向に放射状に形成されるため、成形した歯筋面の形状には傾きが生じ、成形品の精度への影響は免れない。
However, as shown in
このウエルドラインの発生を防止するためディスクゲートを用いる方法もあるが、この方法の場合はピンゲートのように、型開閉時にゲートが自動的に切断されるのとは異なり、成形後に別途ゲートカット処理という二次加工工程が必要となり、生産性が悪くなり著しく不利となる。 In order to prevent this weld line from occurring, there is a method using a disk gate. In this method, unlike the pin gate, the gate is automatically cut when the mold is opened and closed. This requires a secondary processing step, resulting in poor productivity and a significant disadvantage.
この発明は、このような短所を改善し、ピンゲートを用いた円盤状の成形品の成形において、発生するウエルドラインの成形品精度への影響を低減させ、高精度の成形品を作製することができる成形金型を提供することを目的とするものである。 The present invention improves such disadvantages and reduces the influence of the generated weld line on the accuracy of the molded product in the molding of a disc-shaped molded product using a pin gate, thereby producing a highly accurate molded product. An object of the present invention is to provide a mold that can be formed.
この発明の成形金型は、溶融樹脂を複数のピンゲートによりキャビティに射出充填して円盤状成形品を成形する成形金型において、キャビティに射出した溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与える流動方向規制部を有し、前記流動方向規制部は、複数のピンゲートのゲートランド部と対向するキャビティを形成する面に形成した傾斜形状部からなることを特徴とする。 Flow molding die of the present invention, in the molding die by injection filled in the cavity for molding the disk-shaped molded article by a plurality of pin gate molten resin, in the circumferential direction with respect to the molten resin injected into key Yabiti It has a flow direction restricting portion for applying a component, and the flow direction restricting portion is formed of an inclined shape portion formed on a surface forming a cavity facing the gate land portions of a plurality of pin gates .
前記流動方向規制部を、複数のピンゲートのゲートランド部を、キャビティを形成する面に対して一定の傾斜角で傾けて形成する。 The flow direction restricting portion is formed by inclining gate land portions of a plurality of pin gates at a fixed inclination angle with respect to a surface forming a cavity.
また、複数のピンゲートを、キャビティの中心を中心とした同一円周上に等間隔で配置し、前記傾けて形成したゲートランド部を、複数のピンゲートを結ぶ円周に沿って配置することが望ましい。 Further, it is desirable that a plurality of pin gates are arranged at equal intervals on the same circumference centering on the center of the cavity, and the inclined gate land portions are arranged along a circumference connecting the plurality of pin gates. .
さらに、ピンゲートとゲートランド部を入れ子方式で形成し、異なる傾斜角のゲートランド部と交換可能にすると良い。 Further, it is preferable that the pin gate and the gate land portion are formed in a nested manner so that the gate land portion can be replaced with a gate land portion having a different inclination angle.
この発明は、円盤状の成形品を成形するときに、キャビティに充填する溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与えて射出することにより、キャビティ内を流れる溶融樹脂に対してキャビティの外周面でほぼ接線方向の流動を与え、ウエルドラインをキャビティの半径方向に対して斜め方向の円弧状にすることができ、成形品の外周部形状に対する影響を著しく低減させて、高精度な成形品を成形することができる。
また、複数のピンゲートのゲートランド部と対向するキャビティを形成する面に形成した傾斜形状部により溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与えることにより、傾斜形状部の傾斜角や形状を変えて溶融樹脂に対して成形する成形品の外周面形状に応じた流れ成分を与えることができ、各種外周面形状の成形品を精度良く成形することができる。
The present invention provides a cavity for a molten resin flowing in a cavity by injecting a molten resin filled in the cavity with a flow component along the circumferential direction when the disk-shaped molded product is molded. The tangential flow is given to the outer peripheral surface of the mold, and the weld line can be formed in an arc shape oblique to the radial direction of the cavity, and the influence on the outer peripheral shape of the molded product is remarkably reduced, and high accuracy A molded product can be formed.
In addition, by providing the flow component along the circumferential direction to the molten resin by the inclined shape portion formed on the surface forming the cavity facing the gate land portion of the plurality of pin gates, the inclination angle and shape of the inclined shape portion The flow component according to the outer peripheral surface shape of the molded product to be molded with respect to the molten resin can be given, and molded products having various outer peripheral surface shapes can be accurately molded.
また、ピンゲートのゲートランド部を、キャビティを形成する面に対して一定の傾斜角で傾けて溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与えることにより、簡単な構成で溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与えることができる。 In addition, by tilting the gate land portion of the pin gate with a constant inclination angle with respect to the surface forming the cavity, the flow component along the circumferential direction is given to the molten resin with a simple configuration. Thus, a flow component along the circumferential direction can be provided.
さらに、複数のピンゲートを、キャビティの中心を中心とした同一円周上に等間隔で配置し、傾けて形成したゲートランド部を、複数のピンゲートを結ぶ円周に沿って配置することにより、溶融樹脂をキャビティ内に均一に流すことができ、円弧状のウエルドラインを均等に形成して、高精度な成形品を成形することができる。 Furthermore, a plurality of pin gates are arranged at equal intervals on the same circumference centered on the center of the cavity, and the gate land portions formed by tilting are arranged along the circumference connecting the plurality of pin gates, thereby melting. Resin can be made to flow uniformly in the cavity, and arc-shaped weld lines can be formed uniformly to form a highly accurate molded product.
また、ピンゲートとゲートランド部を入れ子方式で形成し、異なる傾斜角のゲートランド部と交換可能にすることにより、溶融樹脂に対して成形する成形品の外周面形状に応じた流れ成分を与えることができ、各種外周面形状の成形品を精度良く成形することができる。 In addition, by forming the pin gate and the gate land part in a nested manner and making it interchangeable with the gate land part having a different inclination angle, a flow component corresponding to the outer peripheral surface shape of the molded product to be molded with respect to the molten resin is given. It is possible to mold various outer peripheral surface shaped products with high accuracy.
図1はこの発明の成形金型を示す断面図である。図に示す成形金型1は、例えば図2の断面図に示すように、外周面に歯部21を備えた円筒形のリム22とウェブ23及び中心軸を形成するボス24が一体に形成された合成樹脂の歯車20を成形するものであり、固定金型2と可動金型3とを有する分割型である。固定金型2はキャビティプレート4の内部にキャビティ入れ子5を有する。可動金型3はコアプレート6の内部に歯車20の歯部21を形成するためのギヤ駒7とボス24を形成するためのセンタコアピン8を備えたコア入れ子9を有する。この固定金型3のキャビティ入れ子5とコア入れ子6により所定容積のキャビティ10を形成する。このキャビティ10に射出成形機の射出部からの溶融樹脂を射出充填するため複数のピンゲート11が固定金型2のキャビティ入れ子5に対してキャビティ10の中心に対して放射状に設けられている。
FIG. 1 is a sectional view showing a molding die of the present invention. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, for example, the
このキャビティ入れ子5に設けられたピンゲート11のキャビティ10に溶融樹脂を射出するゲートランド部12は、図3(b)の部分断面図に示すように、キャビティ入れ子5の内面のウェブ面に対して一定角度傾けて形成され、その傾き方向は、例えば図3(a)の平面図に示すように、キャビティ10の中心に対して放射状に設けられた複数のピンゲート11を結んだ円13の円周に沿うように形成されている。
As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 3B, the
このピンゲート11からキャビティ10に溶融樹脂を射出充填すると、射出された溶融樹脂はキャビティ10内で円周方向に沿った流れ成分を有し、キャビティ10の外周面でほぼ接線方向に流れる。このためウエルドラインWは、図3(a)に示すようにキャビティ10の半径方向に対して斜め方向の円弧状になり、外周面である歯部21に対して一直線ではなく、螺旋状になり、外周部形状に対する影響を著しく低減させることができる。したがって成形した歯車20の歯筋面の形状が傾くことを防いで高精度の歯車20を成形することができる。
When molten resin is injected and filled from the
前記説明ではピンゲート11に一定角度傾けて設けたゲートランド部12をキャビティ10の中心に対して放射状に設けられた複数のピンゲート11を結んだ円13の円周に沿うように形成した場合について説明したが、図4の平面図に示すように、ゲートランド部12をキャビティ10の中心に対して放射状に設けられた複数のピンゲート11を結んだ円13より内向きに形成しても、キャビティ10に射出した溶融樹脂に円周方向に沿った流れ成分を与えることができ、ウエルドラインWをキャビティ10の半径方向に対して斜め方向の円弧状にして外周部の形状精度に対する影響を低減することができる。
In the above description, the case where the
また、前記説明では歯車20のウェブ23を平坦に形成した場合について説明したが、図5の断面図に示すように、ウェブ23の内径部と外径部で異なる面となるようにキャビティ入れ子5とコア入れ子9の所定の径位置で段差を設けてキャビティ10を段状に形成しても良い。このように、キャビティ10に段差を設けることにより、溶融樹脂の外周面まで到達する流動到達距離を長くすることができ、ウエルドラインWの影響をより低減させて、高精度な形状の歯車20を成形することができる。
Further, in the above description, the case where the
また、ピンゲート11を固定金型2のキャビティ入れ子5に設けた場合について説明したが、ピンゲート11を、図6に示すように、キャビティ入れ子5に対して着脱自在なゲート入れ子14に形成しても良い。このようにピンゲート11をゲート入れ子14に設けてキャビティ入れ子5に対して交換できるようにすることにより、ウェブ面に対する傾斜角αが異なるゲートランド部12を有するゲート入れ子14を任意に作製することができ、成形品の外周面形状に対するウエルドラインWの影響に応じて異なる傾斜角αのゲートランド部12を有するゲート入れ子14を選択してキャビティ入れ子5に取付けることにより、キャビティ10内に流れる溶融樹脂の流れ方向を適宜変えることができる。
Although the case where the
前記説明ではピンゲート11のゲートランド部12を傾けてキャビティ10内を流れる溶融樹脂に円周方向に沿った流れ成分を与える場合について説明したが、図7(a)の平面図と(b)の部分断面図に示すように、ウェブ面に対して垂直に形成されたゲートランド部12aを有するピンゲート11aのゲートランド部12aと対向するコア入れ子9の位置に、半径方向と直交する方向あるいはその方向より内側を向いた傾斜面を有する傾斜形状部15を設けても良い。このようにゲートランド部12aと対向する位置に傾斜形状部15を設けることにより、ゲートランド部12aからキャビティ10に射出した溶融樹脂に円周方向に沿った流れ成分を与えることができる。この傾斜形状部15の傾斜角は成形品の外周面形状に対するウエルドラインWの影響に応じて適宜選択すれば良い。
In the above description, the case where the flow component along the circumferential direction is given to the molten resin flowing in the
前記説明ではキャビティ入れ子5の内面のウェブ面に対して垂直に形成されたゲートランド部12aを有するピンゲート11aから射出した溶融樹脂に対して傾斜形状部15で円周方向に沿った流れ成分を与える場合について説明したが、図8に示すように、ウェブ面に対して傾けて形成したゲートランド部12を有するピンゲート11のゲートランド12に対向して傾斜形状部15を設けても良い。このようにウェブ面に対して傾けて形成したゲートランド部12を有するピンゲート11と傾斜形状部15を設けることにより、キャビティ10に射出した溶融樹脂に円周方向に沿った流れ成分をより確実に与えることができ、溶融樹脂がキャビティ10内で回転するように流動しながら充填され、ウエルドラインWも外周面に対して一直線ではなく、螺旋状にすることができ、成形した歯車20の歯部21に対する影響を著しく低減させることができる。
In the above description, a flow component along the circumferential direction is given to the molten resin injected from the
前記説明では歯車20を成形する場合について説明したが、図9の断面図に示すように、外周部が平面や凸形状あるいは凹形状をした円盤状の成形品25a,25b,25cにも同様に適用して、高精度な形状の成形品25を作製することができる。また、射出成形機は縦型及び横型にいずれにも適用することができる。
In the above description, the
図1に示した成形金型1を使用して、例えばポリアセタール等の熱可塑性樹脂で歯車20を成形し、作製した歯車20の歯筋面の傾きを調べた結果を図10(a)に示す。また、比較のために従来の成形金型により、同じ材料を使用して歯車20を成形し、作製した歯車20の歯筋面の傾きを調べた結果を図10(b)に示す。図10に示すように、従来の成形金型で作製した歯車20の歯筋面の傾きはウエルドラインに対応する位置で大きく傾いていたが、図1に示した成形金型1で作製した歯車20の歯筋面の傾きは、ウエルドラインに対応する位置とゲート部ラインGに対応する位置のいずれでも大幅に小さくすることができ、高精度の歯車20を作製することができた。
FIG. 10A shows the result of examining the inclination of the tooth trace surface of the produced
1;成形金型、2;固定金型、3;可動金型、4;キャビティプレート、
5;キャビティ入れ子、6;コアプレート、7;ギヤ駒、8;センタコアピン、
9;コア入れ子、10;キャビティ、11;ピンゲート、12;ゲートランド部、
14;ゲート入れ子、15;傾斜形状部、20;歯車、21;歯部、22;リム、
23;ウェブ、24;ボス。
1; Mold, 2; Fixed mold, 3; Movable mold, 4; Cavity plate,
5; cavity insert, 6; core plate, 7; gear piece, 8; center core pin,
9; Core insert, 10; Cavity, 11; Pin gate, 12; Gate land part,
14; gate nesting, 15; inclined shape part, 20; gear, 21; tooth part, 22; rim,
23; Web, 24; Boss.
Claims (4)
キャビティに射出した溶融樹脂に対して円周方向に沿った流れ成分を与える流動方向規制部を有し、
前記流動方向規制部は、複数のピンゲートのゲートランド部と対向するキャビティを形成する面に形成した傾斜形状部からなることを特徴とする成形金型。 In a molding die that molds a disk-shaped molded product by injecting and filling molten resin into the cavity with multiple pin gates,
Has a flow direction regulating portion to provide a flow component in the circumferential direction with respect to the injected molten resin key Yabiti,
The flow direction restricting portion is formed of an inclined shape portion formed on a surface forming a cavity facing a gate land portion of a plurality of pin gates .
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