JP5492063B2

JP5492063B2 - モールド樹脂射出成形用金型

Info

Publication number: JP5492063B2
Application number: JP2010274814A
Authority: JP
Inventors: 透平野; 勇大久保
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-12-09
Also published as: JP2012121257A

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の２プレート構造に係り、金型成形工程内で成形品と不要となるスプルー及びランナーをゲート部分にて溶融樹脂流路を遮断し、分離、排出することができる金型に関する。

射出成形用モールド金型において、成形品の形状や用途、その成形・生産方法によりゲート方式を選定するが、そのゲート方式のひとつにサイドゲート方式がある。

サイドゲート方式は、一般に他のゲート方式と比較し金型加工が単純、容易である事より低コストで金型製作が出来、２プレート金型構造では採用頻度が非常に高いゲート方式となっている。しかし、このゲート方式は成形工程にて、金型から成形品と不要となるスプルーとランナーとがゲート部分で繋がった状態で排出される為、成形後に人またはロボットにより成形品とスプルー・ランナーの切断、分離作業を必要とし多くのコストが発生している。

従来技術としては、成形工程内に型開き方向に可動させ成形品とスプルー、ランナーをゲート部分で分離させる技法は多くあり、特許文献１（実開昭５８-１９６１１８号公報）でゲートカット専用の駒（ピンなど）でゲート部の樹脂を成形品に押し込むと同時に、成形品とランナーを分離させる事が開示されている。しかし、この方法及び構造には、成形時に発生する金型のたわみ、成形樹脂圧力による金型パーティング面の開きによりゲートカット専用駒のストローク設定、調整が困難であり、設定を誤るとゲートが切断されないことがあったり、金型を破損させてしまう可能性が高い。またゲートカット駒で射出成形機より金型内へ注入された溶融樹脂をキャビティ内へ押し込む動作であることから、大きな圧力が発生し、ゲートカット駒の摺動クリアランスに溶融樹脂が混入しバリが発生し易いことや、ゲートカット駒を保持・可動させる為のプレート部品を金型へ組み込む必要があることから、その分金型が大きくなり扱い難くなってしまう。などの問題があり、これらを改善させる技術を必要としていた。

本発明はこれらの問題を解決するための型内ゲートカット機構についての内容である。

実開昭５８-１９６１１８号公報

サイドゲート方式を採用した２プレート金型構造の多くは、成形品と不要部分のスプルー及びランナーが金型から繋がった状態で排出され、その後、成形品を取出すためゲート切断、分離作業工程が必要となる。この後工程を廃止する技術として、金型内にゲートカット駒を設け、型開き方向で可動させゲートを型内で切断する方法があるが、上記したようにゲートカット専用駒のストローク設定が難しくゲート切断不良、または金型の破損を引き起こしたり、ゲートカット作動時の圧力によるゲートカット駒の摺動クリアランスへのバリ発生、ゲートカット駒の保持用プレート部品組み込みによる金型大形化等の問題があった。

従って、本発明の目的は、困難なゲートカット調整を必要とせず、金型破損も防止でき、金型の大きさも大形とならず、扱い易い型内ゲートカット機構を備えた２プレート金型を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、モールド樹脂射出成形金型のサイドゲート方式を採用した２プレート金型において、樹脂注入口より供給される溶融樹脂を金型内に導く円筒形状のスプルーブッシュにランナー溝を設け、該スプルーブッシュの中心を軸として、ゲート溝を設けた回転可能な回転スリーブを前記スプルーブッシュに挿入し、モールド樹脂成形後、該樹脂が固化する前に前記回転スリーブを所定の角度回転させることを特徴とする。

また、固定された前記スプルーブシュのランナー溝に対し、前記ゲート溝を設けた回転スリーブの回転により成形品空間部とランナー溝との流路を遮断することを特徴とする。

また、前記回転スリーブの回転角度は、成形品空間部とランナー溝との流路を遮断する長さに対応した角度分とすることを特徴とする。

さらに、前記成形品空間部につながるゲート溝とランナー溝に関し、ゲート溝を独立して動作させることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、金型破損の恐れもなく信頼性の高い型内ゲートカットが可能になり、金型から成形品排出後の分離作業工程を無くすことが可能となる。また無理なく信頼性の高いゲートカットができるので、金型への負荷も小さく金型メンテナンスコストも低く抑える事ができる。

本発明の型内ゲートカット機構を備えた２プレート金型の構造断面図を示す。本発明の型内ゲートカット機構により得られる成形品のゲート口形状図を示す。本発明の型内ゲートカット機構を備えた金型成形工程図を示す。本発明の型内ゲートカット機構を備えた金型成形工程図を示す。本発明の固定側金型のパーテング面より見た成形時の図を示す。本発明の固定側金型のパーテング面より見た金型キャビ面の図を示す。本発明の固定側金型のパーテング面より見た図６の拡大図を示す。

本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

図１は本発明のゲートカット機構を備えた２プレート金型を示す。図２は本２プレート金型で成形した成形品を示す。図３は本発明の型内ゲートカット機構を備えた金型成形工程を示す。
（実施例1）
モールド成形用金型１００において、２１は固定側取付板、２２は固定側型板、２３は可動側型板、２５は可動側取付板、２４はスペーサブロック、３１は固定側型板２２内に設けられたキャビ、３０は可動側型板２３内に設けられたコア、８はキャビ３１とコア３０の対向面間に成形品の外形に対応して形成された凹状の成形品用空間部、２７，２８，２９は成形後、成形品を成形品用空間部８より排出するエジェクタピン、２６はエジェクタピンを支持するエジェクタプレートである。

また、スペーサブロック２４は可動側型板２３と可動側取付板２５との間に設けられる。３３は、溶融した樹脂がノズルより供給される樹脂注入口、１は樹脂注入口３３より供給された高温の溶融樹脂を金型内に導くスプルーブッシュ、７は溶融樹脂を成形品用空間部８に送るための流動路を形成するスプルー穴である。

３２は、成形機への取付け（センター合わせ）を容易にするために金型より凸状に突出させたロケートリングである。３４は、リターンスプリングで、突出し終了後スプリングの力でエジェクタプレートを基に位置に戻す。また、スプリングを有することによってエジェクタピンのキャビへの当たりをなくしたり、エジェクタピンを戻すことによって成形品を自動落下させたりする。３５は、ガイドブッシュで、金型の開閉時に可動側と固定側がいつも決まった位置に合うようにするための、ガイドピン３６が嵌り合うブッシュである。３６は、ガイドピンで、金型の開閉時に可動側と固定側がいつも決まった位置に合うようにするピンである。固定側取付板２１は、成形機の固定板に直接ボルトで締め付け取り付けるもので、成形機と連結する役目を持つ。固定側型板２２は、金型の本体を構成する主要部分で、固定側型板は成形品の主に外観となる部分を形成している雌型で、キャビティプレートとも呼ばれる。可動側型板２２は、金型の本体を構成する主要部分で、可動側型板は主に成形品の内面を形成している雄型で、コアプレートとも呼ばれる。２は、回転スリーブで、スプルーブッシュ１を中心の軸として回転可能で、ゲート溝を有している。３は、スプルーブッシュ１と回転スリーブ２の間隙に設けたベアリングＡである。４は、スプルーブッシュ１の上部で、スプルーブッシュ１と回転スリーブ２との間隙に設けたベアリングＢである。５は、回転スリーブ２を回転させるための駆動装置で、所定の角度を回転させる回転駆動装置で、ステッピングモータ等が適している。６は、駆動伝達装置で、回転駆動装置５の回転を笠歯車を介して回転スリーブ２に回転駆動を伝達する。１５は、回転スリーブ用ギアで、駆動伝達部品６に設けたギアを噛み合い、回転駆動装置５の回転を回転スリーブ２に伝達する。

図２は、図１の金型で成形した後の成形品１４を示した斜視図である。

図２において、ゲート溝を固定した回転スリーブを回転しているため、成形品空間部に樹脂が充填されるゲート部分が円弧状にカットされる。
図３は、本発明の金型を用いた成形品の製造工程を示す。
図３（ａ）は、型閉めの工程を示す。可動型金型（図１の下側部）を前進させ、固定側金型に突き当て、型閉めを行う。
図３（ｂ）は、型閉めをした後、溶融した樹脂を金型に注入し、成形品空間部に充填する工程を示す。
溶融した樹脂は、成形機に設置してある射出ノズルより金型の樹脂注入口３３より供給する。供給された溶融樹脂は、スプルーブッシュ１のスプルー穴を通過し、ランナー溝、ゲート溝を介し、成形品空間部に導かれる。そして溶融した樹脂を成形品空間部に十分に充填する。
図４（ａ）は、金型の成形品空間部８内に溶融した樹脂が充填された後、金型の冷却穴（図示せず）に流されている冷却水によって、成形品空間部８内の樹脂が冷やされ、圧力を保つことにより溶融した樹脂が固化する。ここで、成形品空間部８を保圧及び冷却により樹脂が固化する前に、ゲート溝９で樹脂流路を遮断するために回転スリーブ２を必要な所定の角度分回転する。ここでスプルーブッシュ１は回転しないように固定する。
このように回転スリーブ２を僅か回転することにより、金型内で成形品１４と、ランナー１３とスプルー１２（ランナー１３及びスプルー１２は連結している）とが分離する。
さらに、冷却した後、型開きを行う。

図４（ｂ）は、可動型金型を後退させ、型開きの工程を示す。
この工程では、エジェクタピンを突出し、成形品１４、ランナー１３及びスプルー１２とを金型より離型する。

そして、エジェクタピン２８を元に戻し、図３（a）の工程戻り成形を繰り返す。

また、図５において、図３（ｂ）、図４（ａ）に対応する本発明の金型での成形の状態を示す。図５（ａ）は、溶融した樹脂を成形品空間部８まで充填させた状態を示している。この状態で、金型の成形品空間部８には圧力を掛け、さらに金型を冷却させることにより、溶融した樹脂を固化させる。本発明は、樹脂が固化する前に、図５（ｂ）に示すように、ランナー溝と成形品空間部に繋がるゲート溝を設けた回転スリーブを、ゲート幅分回転させる。このように回転スリーブをゲート幅分回転させることで溶融樹脂の流路を遮断するものである。

また、図６において、金型のキャビ３１の部分を逆さにした斜視図を示している。

図６において、２は回転スリーブで、８は成形品空間部を示し、キャビ３１の回転スリーブ周辺の箇所を図７に拡大してその斜視図を示している。図７において、図７（ａ）は溶融樹脂を充填するときの金型のキャビの状態を示し、図７（ｂ）は回転スリーブを回転させるときの状態を示している。図７（ａ），（ｂ）において、ランナー溝１０に連なるゲート溝１６は回転スリーブ２に加工されており、ゲート溝の部分が回転駆動できる構成である。

この回転スリーブの回転は、ステッピングモータなどの回転駆動装置５の回転駆動を笠歯車を介して駆動伝達装置６に伝達し、さらにギアを介して回転スリーブ２に回転駆動を伝達する。回転スリーブには、回転スリーブ用ギア１５を設け、駆動伝達部品６に設けたギアを噛み合い、回転駆動装置５の回転を回転スリーブ２に伝達する。

１‥スプルーブッシュ２‥回転スリーブ３‥ベアリングA,
４‥ベアリングB ５‥回転駆動装置６‥駆動伝達部品
７‥スプルー穴８‥成形部９‥ゲート部
１０‥ランナー溝１１‥ゲート角度１２‥スプルー
１３‥ランナー１４‥成形品１５‥回転スリーブ用ギア
１６‥成形部ゲート溝１７‥ゲート
２１‥固定側取付板２２‥固定側型板２３‥可動側型板
２４‥スペーサブロック２５‥可動側取付板２６‥エジェクタプレート
２７，２８，２９‥エジェクタピン３０‥コア
３１‥キャビ３２‥ロケートリング３３‥樹脂注入口。

Claims

モールド樹脂射出成形金型のサイドゲート方式を採用した２プレート金型において、
樹脂注入口より供給される溶融樹脂を金型内に導く円筒形状のスプルーブッシュにランナー溝を設け、
該スプルーブッシュの中心を軸として、ゲート溝を設けた回転可能な回転スリーブを前記スプルーブッシュに挿入し、
モールド樹脂成形後、該樹脂が固化する前に前記回転スリーブを所定の角度回転させることを特徴とする２プレート金型。
請求項１記載の２プレート金型において、
固定された前記スプルーブシュのランナー溝に対し、前記ゲート溝を設けた回転スリーブの回転により成形品空間部とランナー溝との流路を遮断することを特徴とする２プレート金型。
請求項１記載の２プレート金型において、
前記回転スリーブの回転角度は、成形品空間部とランナー溝との流路を遮断する長さに対応した角度分とすることを特徴とする２プレート金型。
請求項１記載の２プレート金型において、
前記成形品空間部につながるゲート溝とランナー溝に関し、ゲート溝を独立して動作させることを特徴とする２プレート金型。