JP5006621B2

JP5006621B2 - モールド射出成形金型及びそれを用いたモールド射出成形方法

Info

Publication number: JP5006621B2
Application number: JP2006304030A
Authority: JP
Inventors: 勇大久保; 透平野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: JP2008119889A

Description

本発明は、モールド射出成形金型に係り、特に、成形品の精度を確保するために、成形部としてのキャビティ内から空気や樹脂ガスを抜くための技術に関する。

モールド射出成形においては、空気や樹脂から発生するガス（以下、樹脂ガスという）がキャビティ内に留まっている場合には、樹脂がキャビティ内に十分に充填されず適切な成形が阻害され、成形品に不良を発生することが多い。このため、従来から、キャビティ内から空気や樹脂ガスを抜くことが行われている。従来技術の例を図３に示す。図３において、（ａ）は、成形部１１１に溜まった空気や樹脂ガスを、イジェクトピン１８とイジェクトピン挿入用の孔３０との間に形成される隙間から抜く構造であり、（ｂ）は、イレコ４０の表面に設けたエア溝から、成形部１１１に溜まった空気や樹脂ガスを抜く構造である。図中、１１'は可動金型部材、２１'は固定金型部材である。

また、本願発明に関連した従来技術であって、特許文献に記載されたものとしては、例えば、特開２００４−２９９０８５号公報（特許文献１）、特開２００４−２９９０９０号公報（特許文献２）及び特開平８−７２１０９号公報（特許文献３）に記載された技術がある。特開２００４−２９９０８５号公報及び特開２００４−２９９０９０号公報には、固定金型部材側に設けたキャビティ内のガスを、可動金型部材側に、金型面を成す成形体と対状にして設けた多孔質金属体の通気部から抜くとする構成が記載され、特開平８−７２１０９号公報には、キャビティ内の空気を吸引しながら、溶融樹脂をキャビティ内に充填した後、溶融樹脂が冷却固化しつつあるとき、キャビティ内の成形品の裏面側に圧縮流体を注入して、成形品の表面にひけが発生しないようにするとした構成が記載されている。

特開２００４−２９９０８５号公報特開２００４−２９９０９０号公報特開平８−７２１０９号公報

上記図３に示す従来技術においては、成形部の寸法が小さい場合には、小寸法のイジェクトピン挿入用の孔やイレコを製造することが技術的に難しくなるため、容易にはこれに対応することができず、成形品の製造コストも増大し易い。また、特開２００４−２９９０８５号公報や特開２００４−２９９０９０号公報に記載の技術では、多孔質金属体の表面を、金型面を成す成形体で覆う構成のため、例えば成形品に細かいピッチの突起部がある場合には、該突起部に対応するキャビティ内のガスは抜くことが難しいと考えられる。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、モールド射出成形金型において、成形部の寸法が小さい場合にも、キャビティ内から空気や樹脂ガスを容易に抜くことができるようにすることである。

上記課題点を解決するために、本発明では、モールド射出成形金型として、成形部としてのキャビティが設けられる第１の可動金型部材内に、該キャビティに連通した第１の孔と、上記キャビティの平面領域内で該第１の孔の位置とは異なる位置に設けられ上記キャビティに連通したイジェクトピン挿入用孔と、当該可動金型部材上で上記キャビティが形成された面とは反対側の面に形成され該第１の孔に連通する溝部とを設け、さらに、該第１の可動金型部材を支持する第２の可動金型部材に、上記溝部に連通する第２の孔を設けた構成とし、該第１の孔、該溝部及び該第２の孔を通して、上記キャビティ内から空気や樹脂ガスを外部に抜くことができる構成とする。また、かかる構成のモールド射出成形金型を用いたモールド射出成形方法として、成形時、上記キャビティ内の空気または樹脂ガスを、上記第１の孔、上記溝部、上記第２の孔を経て外部に抜くステップと、上記キャビティ内への溶融樹脂の充填が完了する直前に、上記第２の孔に圧縮空気を流し込み、上記溝部及び上記第１の孔内の空気圧を増大させて該第１の孔内に上記キャビティ側から上記溶融樹脂が流れ込まないようにするステップとを経て、モールド射出成形を行うものとする。

本発明によれば、モールド射出成形金型において、成形品の精度を確保し、成形不良を防止することができる。

以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例の説明図である。図１は、実施例としてのモールド射出成形金型の全体構成を示す図、図２は、図１のモールド射出成形金型の要部構成を示す図である。
図１において、１００はモールド射出成形金型、１は可動金型部材、２は固定金型部材、Ｐは、可動金型部材１を固定金型部材２から分離させる分離面（パーティング）、１１は、成形部のキャビティを有する第１の可動金型部材、１２は、該第１の可動金型部材１１を支持する第２の可動金型部材、２１は、第１の可動金型部材１１に対向して配され、上記キャビティを覆って該第１の可動金型部材１１とともに成形部を形成する第１の固定金型部材、２２は、該第１の固定金型部材２１を支持する第２の固定金型部材、１３は、第２の可動金型部材１２を所定の高さ位置に支持するスペーサブロック、１４は、可動金型部材１を射出成形機に取付ける可動側取付け板、１５は、成形品を成形部から突き出すためのイジェクトピン、１６、１７は、イジェクトピン１５を支持するイジェクタプレート、２３は、ランナープレート、２４は固定側取付け板、２５は、供給された溶融樹脂を金型内へ導くスプルーブシュ、２６は、成形機（図示なし）に対しモールド射出成形金型１００を位置決めするためのロケートリングである。

また、１１１は、第１の可動金型部材１１に形成される成形部としてのキャビティ、１１２は、第１の可動金型部材１１に形成され、キャビティ１１１に連通して設けられた第１の孔としての微細孔、１１３は、同じく第１の可動金型部材１１に形成され、微細孔１１２に連続する同じく第１の孔としてのエア孔、１１４は、第１の可動金型部材１１上において、キャビティ１１１が形成された面とは反対側の面に形成され該エア孔１１３に連通する溝部、１１５は、第２の可動金型部材１１２に形成され、溝部１１４に連通する第２の孔、１１６はエアチューブ、１１７は、第２の孔１１５とエアチューブ１１６とをつなぐ継手、２１１は、スプルーブシュ２５内にあって溶融樹脂の流入路を形成する１次スプルー部、２１２は、第２の固定金型部材２２内及び第１の固定金型部材２１内に連続状に形成され溶融樹脂のキャビティ１１１への流入路を形成する２次スプルー部、２１３は、１次スプルー部２１１から２次スプルー部２１２に溶融樹脂を流すランナー部、５０はコンプレッサ、Ｓはイジェクトストロークである。キャビティ１１１内に溶融樹脂が充填され固化されることで成形品が製造される。エアチューブ１１６はコンプレッサ５０に接続されている。
射出成形機は、上記モールド射出成形金型１００と、樹脂を溶融させ該溶融樹脂を該モールド射出成形金型１００に供給する樹脂供給部（図示なし）と、上記コンプレッサ５０と、これらを制御する制御部（図示なし）とを備えて構成されるものとする。

図２は、図１のＡ部の拡大図である。
第１の可動金型部材１１に形成される成形部としてのキャビティ１１１は、成形品が表面に複数の凸部を有する形状の場合、該複数の凸部に対応し共通の第１の凹部１１１ａ内にさらに複数の第２の凹部１１１ｂを有し、該第２の凹部１１１ｂのそれぞれに連通して複数の微細孔（第１の孔）と複数のエア孔１１３が設けられ、溝部１１４は、該複数のエア孔１１３に共通して連通するようになっている。本実施例の場合、隣接する第２の凹部１１１ｂ相互間の間隔は例えば２×１０^−３ｍ以下、微細孔１１２の直径は例えば０．０５×１０^−３ｍ〜０．１×１０^−３ｍ程度、長さは例えば３×１０^−３ｍ〜５×１０^−３ｍ程度とする。

上記図１、図２の構成において、成形時、樹脂供給部（図示なし）から溶融樹脂がスプルーブシュ２５内の１次スプルー部２１１に供給されると、該溶融樹脂は、ランナー部２１３、２次スプルー部２１２を通ってキャビティ１１１内に入り、充填される。このとき、キャビティ１１１内の空気や溶融樹脂から発生する樹脂ガスは、微細孔１１２、エア孔１１３、溝部１１４、第２の孔１１５、継手１１７、エアチューブ１１６を経て、外部に放出される。これによって、溶融樹脂のキャビティ１１１内への十分な充填が確保される。また、キャビティ１１１内への溶融樹脂の充填が完了する直前に、第２の孔１１５に圧縮空気を流し込んで溝部１１４、エア孔１１３に圧縮空気を送り、微細孔１１２内の空気圧を増大させて、該微細孔１１２内に溶融樹脂が流れ込んでバリが生ずるのを防ぐ。キャビティ１１１内に充填された溶融樹脂は、その後加熱処理等をされて硬化し固化状態となる。その後、可動金型部材１が−Ｚ軸方向に移動され、分離面Ｐで固定金型部材２から分離される。このとき、第１の固定金型部材２１の内部の２次スプルー部２１２にある固化状態の樹脂部の先端部は、第１の可動金型部材１１のキャビティ１１１内にある固化状態の樹脂部の表面から引きちぎられる。可動金型部材１は−Ｚ軸方向に所定距離移動した位置で移動を停止される。該位置で、イジェクタプレート１６、１７が、Ｚ軸方向に移動され、イジェクトピン１５をＺ軸方向にイジェクトストロークＳの距離だけ押し上げる。該押し上げられることでイジェクトピン１５の先端は、キャビティ１１１内にある固化状態の樹脂部の裏面側を押し、該樹脂部をキャビティ１１１の内面から離間させるすなわち該樹脂部である成形品を第１の可動金型部材１１から離型させる。離型された成形品はモールド射出成形金型１００の外部に取り出される。このようにして、モールド射出成形金型１００により成形品が製造される。

上記説明した本発明の実施例のモールド射出成形金型１００によれば、成形時、キャビティ１１１内から空気や樹脂ガスを外部に抜くことができ、該空気や樹脂ガスに起因する成形不良を排除して成形品の精度を確保することができる。また、微細孔１１２内の空気圧を増大させることで該微細孔１１２に起因するバリの発生が抑えられ、この点からも成形品の精度を確保し易くなる。

本発明の実施例としてのモールド射出成形金型の構造図である。図１のモールド射出成形金型の要部説明図である。従来技術の説明図である。

符号の説明

１００…モールド射出成形金型、
１…可動金型部材、
２…固定金型部材、
１１…第１の可動金型部材、
１２…第２の可動金型部材、
２１…第１の固定金型部材、
２２…第２の固定金型部材、
１３…スペーサブロック、
１４…可動側取付け板、
１５…イジェクトピン、
１６、１７…イジェクタプレート、
２３…ランナープレート、
２４…固定側取付け板、
２５…スプルーブシュ、
２６…ロケートリング、
１１１…キャビティ、
１１２…微細孔、
１１３…エア孔、
１１４…溝部、
１１５…第２の孔、
１１６…エアチューブ、
１１７…継手、
２１１…１次スプルー部、
２１２…２次スプルー部、
２１３…ランナー部、
５０…コンプレッサ。

Claims

可動金型と固定金型との間にキャビティを形成し該キャビティに充填される樹脂を成形するモールド射出成形金型であって、
成形部としてのキャビティと、該キャビティに連通した第１の孔と、上記キャビティの平面領域内で該第１の孔の位置とは異なる位置に設けられ上記キャビティに連通したイジェクトピン挿入用孔と、当該可動金型部材上で上記キャビティが形成された面とは反対側の面に形成され該第１の孔に連通する溝部とが形成された第１の可動金型部材と、
上記第１の可動金型部材を支持し、上記溝部を覆い、かつ該溝部に連通する第２の孔を有する第２の可動金型部材と、
上記第１の可動金型部材に対向して配され、上記キャビティを覆って該第１の可動金型部材とともに成形部を形成するとともに、該成形部に連通し該成形部に溶融した樹脂を供給する第１のスプルー部が設けられた第１の固定金型部材と、
上記第１の固定金型部材を支持し、上記第１のスプルー部に連通し該第１のスプルー部に溶融した樹脂を供給する第２のスプルー部が設けられた第２の固定金型部材と、を備え、
上記キャビティ内の空気または樹脂ガスを、上記第１の孔、上記溝部、上記第２の孔を経て外部に抜く構成としたことを特徴とするモールド射出成形金型。
上記第１の可動金型部材は、上記キャビティが、成形品表面の複数の凸部に対応し共通の第１の凹部内にさらに複数の第２の凹部を有し、さらに、該第２の凹部のそれぞれに連通した複数の第１の孔と、該複数の第１の孔に共通的に連通する溝部とが形成された構成である請求項１に記載のモールド射出成形金型。
可動金型と固定金型との間にキャビティを形成し該キャビティに充填される樹脂を成形するモールド射出成形金型によるモールド射出成形方法であって、
上記モールド射出成形金型が、成形部としてのキャビティと、該キャビティに連通した第１の孔と、上記キャビティの平面領域内で該第１の孔の位置とは異なる位置に設けられ上記キャビティに連通したイジェクトピン挿入用孔と、当該可動金型部材上で上記キャビティが形成された面とは反対側の面に形成され該第１の孔に連通する溝部とが形成された第１の可動金型部材と、該第１の可動金型部材を支持し、上記溝部を覆い、かつ該溝部に連通する第２の孔を有する第２の可動金型部材と、上記第１の可動金型部材に対向して配され、上記キャビティを覆って該第１の可動金型部材とともに成形部を形成するとともに、該成形部に連通し該成形部に溶融した樹脂を供給する第１のスプルー部が設けられた第１の固定金型部材と、該第１の固定金型部材を支持し、上記第１のスプルー部に連通し該第１のスプルー部に溶融した樹脂を供給する第２のスプルー部が設けられた第２の固定金型部材と、を備えて成り、モールド射出成形を行うとき、
溶融樹脂を、上記第２のスプルー部及び上記第１のスプルー部を経て上記キャビティに供給するとともに、該キャビティ内の空気または樹脂ガスを、上記第１の孔、上記溝部、上記第２の孔を経て外部に抜くステップと、
上記キャビティ内への上記溶融樹脂の充填が完了する直前に、上記第２の孔に圧縮空気を流し込み、上記溝部及び上記第１の孔内の空気圧を増大させて該第１の孔内に上記キャビティ側から上記溶融樹脂が流れ込まないようにするステップと、
上記溶融樹脂を加熱処理し硬化させて固化状態にするステップと、
上記第１、第２の可動金型部材を移動させて上記第１、第２の固定金型部材から分離させ、上記キャビティ内にある固化状態の樹脂部を、上記第２のスプルー部にある固化状態の樹脂部から分断するステップと、
上記第１、第２の固定金型部材の移動を停止させ、上記イジェクトピン挿入用孔内のイジェクトピンを移動させて上記キャビティ内にある固化状態の樹脂部を押し、該樹脂部を該キャビティの内面から離間させるステップと、
を経て、モールド射出成形を行うことを特徴とするモールド射出成形方法。