JP4925127B2 - 加圧成形手段を備えた射出金型 - Google Patents

Description

この発明は、成形品を部分的に加圧して凹所を形成する加圧部材を、突出ピンの押出ロッドを共用して作動する加圧成形手段を備えた射出金型に関するものである。

従来の加圧成形手段を備えた射出金型は、可動側の型板と型取付板との間に、突出ピンのエジェクタプレートと加圧ピンの加圧プレートとを、エジェクタプレートに加圧ピンを挿通して前後に重ねて設けるとともに、型取付板から両プレートを通して型板に貫設したリターンピンのエジェクタプレート側と加圧プレート側とにばね部材を設けて、突出作動間隙と加圧作動間隙とを形成し、エジェクタの押圧により加圧プレートが先行移動して、加圧ピンの先端面の樹脂溜りの樹脂をキャビティの樹脂に圧入したのち、エジェクタプレートを加圧プレートにより押圧して成形品の突出を行う構造からなる。

また複数のキャビティを備えた射出金型で、製品突出の要又は不要に応じて突出動作を行う手段として、キャビティごとに設けた突出板とエジェクタロッドとの間に、エアシリンダによりスライドする押し駒を設け、その押し駒が介在した突出板のみがエジェクタロッドに押圧されて製品の突出を行う機構を採用したものがある。
特開平５−１９２９７６号公報 特開２００１−３１５１７３号公報

ＩＣカード、メモリーカード等のカード基板として使用されている薄肉の樹脂製の板状成形品では、ＩＣモジュールやフラッシュメモリ等を装着する凹所を板面内に有する。このカード基板では電子機器の小型化に伴い板状本体も薄い厚さ（例えば０．８ｍｍ）のものが要求され、必然的に凹所の深さもＩＣモジュールやメモリの厚さ（例えば０．５８〜０．６３ｍｍ）に対応した深さに成形する必要が生じている。

この凹所の部分成形は、キャビティ内の樹脂に加圧部材を突き出して行い得るが、加圧部材を樹脂に押込んで凹所を加圧形成するので、加圧部材の離型を金型内にて行う必要があり、また成形品の離型時に加圧部材が干渉して凹所の開口縁を変形又は損傷しないように、成形後には加圧部材を金型内に止め置く必要がある。

上記特許文献１に記載の金型は、加圧ピンにより樹脂を加圧する構造を備えたものであるが、その加圧手段は加圧ピンの先端面の樹脂を加圧してキャビティの樹脂に圧入するというものであり、加圧ピンはキャビティ面にて停止して樹脂内に圧入されることはない。したがって、金型内での加圧ピンの離型は必要とせず、加圧ピンが加圧成形後に突出ピンと共に成形品に接して突き出ても、樹脂の圧入部位に瑕疵は生じないので特に問題はないが、加圧ピンの金型内での離型が行えず、またエジェクタの作動操作により金型内での加圧ピンの離型が可能としても、成形品の離型に際する加圧ピンの突き出し干渉までをもなくすことはできないので、その金型構造のままではＩＣモジュールやフラッシュメモリ等を装着する凹所を有する板状成形品の成形には採用し難い。

またモジュールやメモリ等の厚さに対応した深さの凹所の加圧成形では成形精度が要求され、その精度を常に維持する手段が不可欠となる。上記加圧ピンと突出ピンが同時に突出する金型でも、加圧プレートとエジェクタプレートの作動を、上記特許文献２に記載された押し駒を採用して個別化することで、加圧ピンの金型内での離型と型内停止とが可能となるとしても、加圧ピンの樹脂内への加圧深さを厳密に制御する手段がなければ、薄肉の板状成形品に成形精度が高い凹所を形成することは難しい。

この発明は上記従来の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、突出ピンと加圧部材とを共通の押圧ロッドにより作動した際の突出作動時における加圧部材の突出防止と、成形品に対する部分的な加圧深さの制御とが可能な加圧成形手段を備えた金型を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、プレート内に突出ピンと加圧部材とを並行に挿入して備えたキャビティプレートと、キャビティプレートの内側に設けた上記突出ピンの突出板と、板体に突出用穴と加圧用穴とを有する型取付板と、盤体裏面に側面から内方に形成した突出ストロークよりも深い横溝を有し、その横溝に横断面が同一のロッド受部材を摺動自在に嵌合して設けた加圧盤と、加圧盤の盤体表面に固設した上記加圧部材の加圧軸とからなり、
上記加圧盤を、型取付板の加圧用穴に横溝を位置させて、加圧軸の先端面を突出板を通しキャビティプレートのプレート面に近接し、該プレート面との間に成形品に加圧成形する凹所の深さと同一の加圧制限間隙を形成する一方、盤体内に突出板の板体中央の突出軸を挿入して、突出板と型取付板の間に可動自在に設け、その加圧盤とキャビティプレートとにわたり、加圧盤を型取付板側に常時弾圧するばね部材を設けて、上記加圧制限間隙と突出板との間の加圧作動間隙とを確保してなる、というものである。

また上記突出板と加圧盤は、上記キャビティプレートと上記型取付板とにわたり設けた圧受軸に可動自在に嵌挿してキャビティプレートと型取付板の間に設けられ、かつキャビティプレートから突出板に設けた保持ピンにより、突出作動間隙と上記加圧作動間隙とを形成してなる、というものである。

また上記加圧盤は、上記横溝が開口した盤体側面に駆動シリンダ装置を備え、その駆動シリンダ装置のピストンロッドに上記ロッド受部材を連結して、該ロッド受部材を上記型取付板の加圧用穴に臨ませてなる、というものである。

上記構成では、突出ピンと加圧部材の作動を共通の押圧ロッドにより行えるので、通常の型締装置に取り付けて板状成形品の板面に凹所を加圧成形することができる。また突出板と型取付板の間に可動自在に設けた加圧盤に、加圧部材の加圧軸を固設し、その加圧盤を盤体裏面に形成した突出ストロークよりも深い横溝と横溝内の摺動自在なロッド受部材とにより、押圧ロッドによる加圧盤の作動と突出板の作動を前後して別個に行えるようにしたので、加圧部材の型内離型と成形品突出時の型内停止とが行え、成形品離型時の加圧部材の突出による凹所の開口縁の欠損もなくなることから、成形品の板厚に制限されることなく装着物の厚さに応じた凹所を設計寸法通りに精度よく成形することができる。

また加圧盤に固設した加圧軸の先端面を突出板を通してキャビティプレートのプレート面に近接し、先端面とプレート面との間に凹所深さと同一の加圧制限間隙を形成して、加圧盤の作動を加圧軸がプレート面に接するところまでとしたので、常に同一寸法の凹所を設計通りに成形することができ、加圧制限間隙の変更も軸長さが異なる加圧軸の交換により容易に行い得る。さらに加圧盤とキャビティプレートとにわたり設けたばね部材により、加圧盤を型取付板側に弾圧して加圧制限間隙と突出板との間の加圧作動間隙とを確保したので、加圧盤の作動が常に一定となり、また加圧成形時以外の加圧部材のキャビティ面からの飛び出しも防止される。

図面は横型成形機用の複数のキャビティを備えた射出金型を示すもので、図１は同一金型内における加圧成形部と保持ピン位置とを上下に分けて示すものである。また図２以下は金型の加圧成形部の作動工程を順に示すものである。

図中１は固定盤１０の下面に型取付板１１を止着して取り付けた固定型で、キャビティプレート１２と、キャビティプレート中央のスプルーブッシュ１３とからなる。

２は可動盤２０に型取付板２１を止着して取け付けた可動型で、キャビティプレート２２と、その内側に設けた突出板２３と、突出板２３と上記型取付板２１との間に設けた加圧盤２４と、加圧寸法に応じて予め長さが設定された加圧軸２４ｂとからなり、突出板２３と加圧盤２４は、型取付板２１とキャビティプレート２２とにわたり設けたスペーサを兼ねる圧受軸２５に可動自在に嵌挿してある。

また突出板２３と加圧盤２４は、所要長さの保持ピン２６，２６′によりキャビティプレート２２に可動自在に連結してある。この保持ピン２６によりキャビティプレート２２と突出板２３との間に突出作動間隙２８を形成し、また突出板２３と加圧盤２４との間に加圧作動間隙２９を形成している。突出作動間隙２８はキャビティプレート２２と突出板２３とにわたり設けたリターンスプリング３０により常に確保されている。

上記キャビティプレート２２は、先端面がキャビティ面に位置する突出ピン２３ａと、角ロッドの加圧部材２４ａとを盤体内に並行に挿通して備え、突出ピン２３ａは突出板２３と、また加圧部材２４ａは加圧軸２４ｂとそれぞれ連結してある。この加圧部材２４ａの断面形状と断面積は板状の成形品４０に加圧成形する凹部４１の形状により決められる。

上記突出板２３には、突出軸２３ｂが突出ピン２３ａを連結した板面と反対側の板体中央に連結してあり、板面内には上記加圧軸２４ｂの挿通孔が穿設してある。また上記型取付板２１には突出軸２３ｂの外端部が挿入位置する突出用穴２１ａが板体中央に穿設してあり、その側方に加圧用穴２１ｂが穿設してある。

上記加圧盤２４には、加圧部材２４ａの加圧軸２４ｂが固設してある。この加圧軸２４ｂは加圧部材２４ａよりも大径で、その先端面とキャビティプレート２２のプレート面との間に、加圧部材２４ａのキャビティ面からの突出長さを規制して加圧を制限する間隙２７を形成する長さからなる。また盤体中央には上記圧受軸２５の嵌挿穴が穿設してあり、盤体裏面には側面から内方に形成した横溝３１を有する。

この横溝３１は横幅が上記加圧用穴２１ｂの穴径よりも広く、突出ストロークよりも深い横断面が四辺形の角溝で、内部には同一断面形状で溝長さよりも短いロッド受部材３２が摺動自在に嵌合して設けてある。このロッド受部材３２は、加圧盤２４の側面に受台３３をもって横長に取付けた駆動シリンダ装置３４のピストンロッド３４ａの先端に連結してあり、そのピストンロッド３４ａの伸縮動作により横溝内を前後に往復動する。

この加圧盤２４は、盤体裏面の横溝３１を型取付板２１の加圧用穴２１ｂに位置させて、盤体内に上記突出軸２３ｂを挿入する一方、上記加圧軸２４ｂを突出板２３に挿通し、その先端面をキャビティプレート２２のプレート面に臨ませて、型取付板２１と突出板２３との間に設けられ、それにより加圧軸２４ｂの先端面とプレート面との間に上記加圧制限間隙２７を形成している。この加圧制限間隙２７と加圧作動間隙２９は、突出板２３を通してキャビティプレート２２とにわたり設けたばね部材３５により加圧盤２４を型取付板２１に常時圧接して維持され、また加圧制限間隙２７は軸長さが異なる加圧軸２４ｂの交換によって変更される。

上記可動盤２０の型取付面に設けた凹部２０ａには、可動盤内の押圧ロッド３６の先端に取り付けた支持板３７に、型取付面内に収まる同一長さの突出ロッド３８と加圧ロッド３９が、突出ロッド３８を中央に間隔を上記型取付板２１の穴間隔と同じくして横並び取り付けてある。また加圧ロッド３９の先端には加圧作動が突出作動より先に行われるように、ロッド先端面からロッド受部材３２の近傍に達する長さの短軸材がロッド延長端３９ａとして内ボルトにより取り付けてある。

上記可動型２は、可動盤２０の型取付面に載置固定される。その固定は加圧部材２４ａによる成形品４０の部分的な加圧成形と、その後の突出ピン２３ａによる成形品４０の突出の両方が押圧ロッド３６の作動により行えるように、突出用穴２１ａを突出ロッド３８の上に、また加圧用穴２１ｂを加圧ロッド３９の上にそれぞれ位置させて、ロッド延長端３９ａを加圧用穴２１ｂに挿入して行われる。この加圧用穴内のロッド延長端３９ａは上記横溝３１に近接したところに位置して横溝内のロッド受材３２に臨む。

上記押圧ロッド３６により加圧成形を行うには、図２に示す横溝３１内の後退位置にあるロッド受部材３２を、駆動シリンダ装置３４のエアによる伸長作動により横溝先方に前進移動して、図３に示すように、ロッド延長端３９ａの上に位置させる。このロッド受部材３２の前進移動は、固定型１と可動型２の型締前又は型締後の何れでもよいが、型締前が好ましい。

固定型１と可動型２の型締により形成されたキャビティ１４に、スプルブッシュ１３から樹脂を射出充填して板状の成形品４０を成形したのち、樹脂が固化するまでの間に上記押圧ロッド３６を前進駆動する。これにより突出ロッド３８と加圧ロッド３９の両方が同時に前進して、加圧ロッド３９はロッド延長端３９ａによりロッド受部材３２を介して加圧盤２４を押圧するが、突出ロッド３８は、型取付板２１との間隙が加圧制限間隙２７よりも大きく設定してあることから、加圧ロッド３９と同時に前進移動しても突出用穴２１ａ内の突出軸２３ｂに達せずに停止し、突出作動は行われない。

図３に示すように、加圧盤２４は加圧軸２４ｂと共に加圧制限間隙２７の寸法分をばね部材３５に抗して移動し、加圧軸２４ｂの先端面がキャビティプレート２２のプレート面に接して停止する。この押圧移動により上記突出部材２４ａの先端部が上記寸法分だけキャビティ面から成形品４０に押し込まれて樹脂を部分加圧する。

加圧成形後、加圧ロッド３９を前進分だけ元に戻し、加圧ロッド３９による加圧盤２４への押圧力を除くと、図４に示すように、ばね部材３５が加圧盤２４を加圧軸２４ｂとともに型取付板２１まで押し戻す。これにより加圧部材２４ａがキャビティ面まで引っ込んで成形品４０から型内離型し、加圧部材２４ａの先端跡が成形品４０の一部に加圧制限間隙２７と等しい深さの凹部４１として残る。この型内離型では凹所周囲が既に固化してキャビティ面により抑えられているので、加圧部材２４ａの引き抜きにより凹所４１が変形或いは欠損することがなく、モジユールやメモリ等のサイズに適合した成形精度の高い凹所となる。

上記ばね部材３５による加圧盤２４の押戻し後に、上記駆動シリンダ装置３４をエアにより縮小作動して、図５に示すように、ロッド受部材３２を横溝後方に移動し、ロッド延長端３９ａが臨む横溝前部を空にする。しかるのち、押圧ロッド３６を再前進移動すると、横溝３１の深さが突出ストロークよりも深く、ロッド延長端３９ａを遮るロッド受部材３２も除かれていることから、加圧ロッド３９が突出ロッド３８とともに突出ストロークを移動する。

この移動により突出軸２３ｂが突出板２３とともにキャビティプレート側に押圧されて、突出ピン２３ａのみによる成形品４０の突き出しが行われる。また加圧ロッド３９のロッド延長端３９ａは加圧用穴２１ｂから横溝内に突き出るだけで加圧盤２４には作用しないことから、加圧部材２４ａはキャビティ面から突き出ることなくキャビティプレート内に停止している。これにより加圧部材２４ａの先端が凹所４１を突いて開口縁を欠損するような事態は生じない。

したがって、成形品４０の板厚や装着物の厚さに応じた凹所４１を設計寸法通りに精度よく成形することができる。そして突出ピン２３ａによる成形品４０の可動型２からの離型が済むと、押圧ロッド３６は元に戻され、突出ロッド３８と加圧ロッド３９も同時に元の位置に戻って待機する。

なお、加圧成形が不要な成形品の射出成形を行う場合には、突出作動時に加圧ロッド３９がロッド受部材３２により拘束されないように、上記横溝３１内のロッド受部材３２を横溝後方に位置させて、ロッド延長端３９ａの上から除いておけばよく、通常の金型同様に行うことができる。

また図示の実施形態は横型成形機の金型を示すものであるが、竪型成形機の金型としても使用でき、その場合には固定型側を上型とし、可動型側を下型として型締装置に設けられる。

この発明に係わる加圧成形手段を備えた射出金型の保持ピン位置と加圧部を分けて示した正面図である。 成形前の加圧部の縦断面図である。 加圧成形作動時の加圧部の縦断面図である。 加圧成形後の加圧部の縦断面図である。 突出作動時の加圧部の縦断面図である。

符号の説明

１ 固定型
２ 可動型
２１ 型取付板
２１ａ 突出用穴
２１ｂ 加圧用穴
２２ キャビティプレート
２３ 突出板
２３ａ 突出ピン
２３ｂ 突出軸
２４ 加圧盤
２４ａ 加圧部材
２４ｂ 加圧軸
２５ 圧受軸
２６，２６′ 保持ピン
２７ 加圧制限間隙
２９ 加圧作動間隙
３１ 横溝
３２ ロッド受部材
３４ 駆動シリンダ装置
３５ 加圧盤のばね部材

Claims (3)

1. プレート内に突出ピンと加圧部材とを並行に挿入して備えたキャビティプレートと、
   キャビティプレートの内側に設けた上記突出ピンの突出板と、
   板体に突出用穴と加圧用穴とを有する型取付板と、
   盤体裏面に側面から内方に形成した突出ストロークよりも深い横溝を有し、その横溝に横断面が同一のロッド受部材を摺動自在に嵌合して設けた加圧盤と、
   加圧盤の盤体表面に固設した上記加圧部材の加圧軸とからなり、
   上記加圧盤を、型取付板の加圧用穴に横溝を位置させて、加圧軸の先端面を突出板を通しキャビティプレートのプレート面に近接し、該プレート面との間に成形品に加圧成形する凹所の深さと同一の加圧制限間隙を形成する一方、盤体内に突出板の板体中央の突出軸を挿入して、突出板と型取付板の間に可動自在に設け、
   その加圧盤とキャビティプレートとにわたり、加圧盤を型取付板側に常時弾圧するばね部材を設けて、上記加圧制限間隙と突出板との間の加圧作動間隙とを確保してなることを特徴とする加圧成形手段を備えた射出金型。
2. 上記突出板と加圧盤は、上記キャビティプレートと上記型取付板とにわたり設けた圧受軸に可動自在に嵌挿してキャビティプレートと型取付板の間に設けられ、かつキャビティプレートから突出板に設けた保持ピンにより、突出作動間隙と上記加圧作動間隙とを形成してなることを特徴とする請求項１記載の加圧成形手段を備えた射出金型。
3. 上記加圧盤は、上記横溝が開口した盤体側面に駆動シリンダ装置を備え、その駆動シリンダ装置のピストンロッドに上記ロッド受部材を連結して、該ロッド受部材を上記型取付板の加圧用穴に臨ませてなることを特徴とする請求項１記載の加圧成形手段を備えた射出金型。

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