JP5794481B2 - Injection mold, injection molding apparatus, and injection molding method - Google Patents
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Description
本発明は、射出成形により樹脂製品を成形するための金型及び射出成形装置，射出成形方法に関し、更に具体的には、成形品のウエルドライン発生防止による強度低下及び外観不良の改善に関するものである。 The present invention relates to a mold, an injection molding apparatus, and an injection molding method for molding a resin product by injection molding, and more specifically, relates to improvement in strength reduction and appearance defect by preventing generation of a weld line in a molded product. is there.
現在、多くの樹脂製品が射出成形によって製作されている。一般的な射出成形は、射出装置で溶融した樹脂を、閉じた金型内に高圧で射出充填し、金型内で冷却・固化させた後に製品を取り出す工程を踏む。例えば、図３(B)に示すように、金型のキャビティＣ内に、２つのゲート１６，１８より樹脂２０が射出されると、徐々に中央に樹脂が近付いて先端部から会合し、最終的に樹脂全体が融合する。このとき、キャビティＣ内では、樹脂２０が前記キャビティＣの中央に進行する段階で、樹脂の表面に空気が触れて薄い固化層が形成され、それが結合するため、製品の表面には、略Ｖ字状のウエルドラインＷＬが現れる。前記ウエルドラインＷＬは、ゲートが２箇所以上の場合に現れるが、ゲートが１箇所であっても、製品に穴部やボス部がある場合には現れる。 Currently, many resin products are manufactured by injection molding. In general injection molding, resin melted by an injection apparatus is injected and filled at high pressure in a closed mold, and after cooling and solidifying in the mold, a product is taken out. For example, as shown in FIG. 3 (B), when the resin 20 is injected from the two gates 16 and 18 into the cavity C of the mold, the resin gradually approaches the center and meets from the front end portion. The whole resin is fused. At this time, in the cavity C, when the resin 20 advances to the center of the cavity C, air touches the surface of the resin to form a thin solidified layer, which is bonded to the surface of the product. A V-shaped weld line WL appears. The weld line WL appears when the number of gates is two or more. However, even when the number of gates is one, the weld line WL appears when a product has a hole or a boss.
このようなウエルドラインは、成形品の外観不良とともに強度不足の原因となる。特にガラス繊維やカーボン繊維等、繊維形状の添加剤入りの樹脂材料を用いた場合、樹脂のフローフロント会合面に沿って繊維が配向し、著しく強度が不足することが問題となっている。このような問題に対し、下記特許文献１には、成形品キャビティに樹脂溜めを設けた金型を用い、成形品キャビティへの溶融樹脂の供給によりウエルド部が形成された後、前記樹脂溜めに樹脂を流入させることによって、ウエルド部での樹脂の移動を生じさせ、ウエルド部を挟む一方の側の樹脂を他方の側の樹脂に圧入してウエルド部を強化する事が開示されている。 Such a weld line causes not only the appearance of the molded product but also the lack of strength. In particular, when a resin material containing a fiber-shaped additive such as glass fiber or carbon fiber is used, the fibers are oriented along the flow front meeting surface of the resin, and the strength is remarkably insufficient. In order to solve such a problem, in Patent Document 1 below, a mold having a resin reservoir provided in a molded product cavity is used, and after a weld portion is formed by supplying molten resin to the molded product cavity, the resin reservoir is used. It is disclosed that the resin is caused to flow in the weld portion by flowing the resin, and the resin on one side sandwiching the weld portion is pressed into the resin on the other side to strengthen the weld portion.
また、下記特許文献２では、所定の位置に樹脂溜めを設けた射出成形用金型及び成形方法を用いた成形において、樹脂が製品ゲートを通過してからウエルドライン形成するまでの時間より製品ゲートのゲートシール時間が長く、かつ樹脂溜めゲートを通過してからウエルドラインが形成するまでの時間より樹脂溜めゲートのゲートシール時間が長くなる間は、樹脂に加えられる射出圧又は保圧により溶融樹脂を樹脂溜めに流し込む。これによって、ウエルドの両側に圧力差を生じさせ、樹脂溜めの設けられていない側の樹脂を樹脂溜めの設けられている側の樹脂に圧入しウエルド部の樹脂又は充填物の配向等を乱すことによりウエルド部の強度が向上し、ウエルドラインを目につきにくいものにすることが開示されている。 Further, in the following Patent Document 2, in molding using an injection mold having a resin reservoir at a predetermined position and a molding method, the product gate is calculated from the time from when the resin passes through the product gate until the weld line is formed. When the gate seal time of the resin reservoir gate is longer than the time from the passage of the resin reservoir gate to the formation of the weld line, the molten resin is injected by the injection pressure or holding pressure applied to the resin. Pour into the resin reservoir. As a result, a pressure difference is generated on both sides of the weld, and the resin on the side where the resin reservoir is not provided is pressed into the resin on the side where the resin reservoir is provided, thereby disturbing the orientation of the resin or filler in the weld portion. Thus, it is disclosed that the strength of the weld portion is improved and the weld line is hardly noticeable.
更に、下記特許文献３では、ウエルドライン近傍のキャビティの一方の外側に近接して樹脂溜まりを設け、この樹脂溜まりとウエルドライン近傍のキャビティを連通路によって連通させるとともに、この連通路に、樹脂溜まりとキャビティの連通・遮断を制御する開閉機構を設ける。前記ウエルドライン近傍のキャビティの他方の外側で、該ウエルドラインを中心にして前記樹脂溜まりとは反対位置で略対称位置に、容積可変の予備溜まりを設けて該予備溜まりをキャビティに連通路を介して連通させる。そして、前記樹脂溜まりとキャビティとの連通路を開閉機構によって遮断し、前記予備溜まりの容積を広げてキャビティ内に樹脂を射出、充填し、且つ該予備溜まり内に樹脂を充填した後、保圧中に前記樹脂溜まりとキャビティとの連通路を前記開閉機構によって開放し、且つ前記予備溜まりの容積を縮小させて内部の溶融樹脂を保圧より高い圧力で押出、この圧力によってキャビティ内に溶融樹脂を樹脂溜まりに導入することが開示されている。 Further, in Patent Document 3 below, a resin reservoir is provided in the vicinity of one of the cavities in the vicinity of the weld line, and the resin reservoir and the cavity in the vicinity of the weld line are communicated with each other through the communication path. And an open / close mechanism that controls the communication and blocking of the cavity. On the other outer side of the cavity in the vicinity of the weld line, a variable-capacity reserve reservoir is provided at a position opposite to the resin reservoir and centered on the weld line, and the reserve reservoir is connected to the cavity via a communication path. Communicate. Then, the communication path between the resin reservoir and the cavity is blocked by an opening / closing mechanism, the volume of the preliminary reservoir is expanded, the resin is injected and filled in the cavity, and the preliminary reservoir is filled with the resin. The communication passage between the resin reservoir and the cavity is opened by the opening / closing mechanism, and the volume of the preliminary reservoir is reduced to push the molten resin inside at a pressure higher than the holding pressure, and this pressure causes the molten resin to enter the cavity. Is introduced into a resin reservoir.
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような課題がある。まず、特許文献１に記載の技術では、製品キャビティと湯溜りの間にバルブを設けており、射出中のあるタイミングにバルブを開閉することにより、ウエルドラインを崩す作用を有している。そして、樹脂溜まりを数カ所にすると、その効果・条件幅が広がるものではあるが、バルブの耐久性や高精度動作性に欠けるという課題がある。また、前記特許文献２の技術では、分岐された樹脂が会合してできるウエルドラインにあって、ウエルドライン成形後樹脂の内圧が高まることにより、予め設けた樹脂溜めに溶融樹脂が流れる仕組みであるが、樹脂の内圧の高まりによって樹脂溜めに通ずる流路の大きさ（断面積）の調整が複雑である。また、成形条件により射出条件に制約が生じる。すなわち、製品の肉厚が薄い形状の場合には、射出スピードを高めて充填させるが、射出スピードを高めてしまうと湯溜りに溶融樹脂が流れ込んでしまう。また、成形品を製造する際に、保圧プロセスが必要であるが、保圧工程で突然樹脂が樹脂溜めに流れ込むために、保圧条件が非常に設定困難といえる。更に前記特許文献３に記載の技術では、樹脂溜まり部のゲートの流入制御は、開閉シリンダユニットなどのメカ機構によって行っているため、耐久性に課題がある。 However, the background art as described above has the following problems. First, in the technique described in Patent Document 1, a valve is provided between the product cavity and the hot water reservoir, and has an action of breaking the weld line by opening and closing the valve at a certain timing during injection. If the resin reservoir is set at several places, the effect and the condition range are widened, but there is a problem that the durability and high-precision operability of the valve are lacking. Further, the technique of the above-mentioned Patent Document 2 is a mechanism in which a melted resin flows in a resin reservoir provided in advance in a weld line formed by associating branched resins with an increase in the internal pressure of the resin after the weld line molding. However, adjustment of the size (cross-sectional area) of the flow path leading to the resin reservoir is complicated due to the increase in the internal pressure of the resin. In addition, the injection conditions are limited by the molding conditions. That is, when the thickness of the product is thin, the filling is performed by increasing the injection speed. However, if the injection speed is increased, the molten resin flows into the puddle. Further, when a molded product is manufactured, a pressure holding process is necessary. However, since the resin suddenly flows into the resin reservoir in the pressure holding process, it can be said that the pressure holding condition is very difficult to set. Further, in the technique described in Patent Document 3, the flow control of the gate of the resin reservoir is performed by a mechanical mechanism such as an open / close cylinder unit, and thus there is a problem in durability.
本発明は、以上のような点に着目したもので、安定的な動作が可能な単純な機構によって、ウエルドラインを崩し、製品の強度低下を防止するとともに、製品の外観不良も改善することができる射出成形用金型及び射出成形方法を提供することを、その目的とする。特に繊維材料入りの樹脂を用いた場合の強度低下防止を図ることを目的とする。 The present invention pays attention to the above points, and by a simple mechanism capable of stable operation, the weld line can be broken, the strength of the product can be prevented from being lowered, and the appearance defect of the product can be improved. An object of the present invention is to provide a mold for injection molding and an injection molding method. In particular, the object is to prevent the strength from being lowered when a resin containing a fiber material is used.
本発明の射出成形用金型は、溶融樹脂が射出充填される製品キャビティが形成されており、該キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流する形状とゲート配置を有する射出成形用金型であって、前記溶融樹脂が合流する会合面を境にして両側に配置されており、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりと、該２つの樹脂溜まり内にそれぞれ設けられており、該樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアと、一方の樹脂溜まりのコアを、該樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させる圧縮機構と、他方の樹脂溜まりのコアを、該樹脂溜まりの容積を拡張する方向に移動させる引下機構と、を備えたことを特徴とする。 The injection mold according to the present invention has a product cavity in which molten resin is injected and filled, and the shape and gate arrangement in which the molten resin injected into the cavity merges at one or more locations in the cavity An injection mold having two resin reservoirs communicating with the cavity and provided in each of the two resin reservoirs. A movable core that changes the volume of the resin reservoir, a compression mechanism that moves the core of one resin reservoir in a direction to compress the volume of the resin reservoir, and the core of the other resin reservoir, A pull-down mechanism for moving the volume of the resin reservoir in the direction of expansion.
主要な形態の一つは、前記圧縮機構による圧縮量が、前記引下機構による拡張量よりも大きいことを特徴とする。他の形態は、前記金型の内圧を検知する圧力検知手段，を設けるとともに、該圧力検知手段によって一定圧に達したことを検知したら、前記引下機構により樹脂溜まりの容積を拡張させることを特徴とする。 One of the main forms is characterized in that the compression amount by the compression mechanism is larger than the expansion amount by the pull-down mechanism. In another embodiment, pressure detecting means for detecting the internal pressure of the mold is provided, and when the pressure detecting means detects that the pressure reaches a certain pressure, the volume of the resin reservoir is expanded by the pulling mechanism. Features.
本発明の射出成形装置は、前記いずれかに記載の射出成形用金型を備えたことを特徴とする。 An injection molding apparatus according to the present invention comprises any one of the above-described injection molds.
本発明の射出成形方法は、溶融樹脂が射出充填される製品キャビティが形成されており、該キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流する形状とゲート配置を有する金型を用いた射出成形方法であって、前記金型には、前記溶融樹脂が合流する会合面を境にした両側に、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりが設けられ、前記２つの樹脂溜まりの内部には、それぞれ、該樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアが設けられており、前記ゲートを介して前記キャビティ及び前記２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填する工程と、一方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させる工程と、前記圧縮工程と連動して、他方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を拡張する方向に引き下げる工程と、を含むことを特徴とする。 In the injection molding method of the present invention, a product cavity into which a molten resin is injected and filled is formed, and the molten resin injected into the cavity has a shape and a gate arrangement that merge at one or more locations in the cavity. An injection molding method using a mold, wherein the mold is provided with two resin reservoirs communicating with the cavity on both sides of a meeting surface where the molten resin merges, and the two resins Each of the reservoirs is provided with a movable core for changing the volume of the resin reservoir, and a step of filling the cavity and the two resin reservoirs with molten resin through the gate, and one resin A step of moving the reservoir core in a direction in which the volume of the resin reservoir is compressed, and a direction of expanding the volume of the resin reservoir in conjunction with the compression step. Characterized in that it comprises the steps of lowering, the.
主要な形態の一つは、前記圧縮工程による樹脂溜まりの容積の圧縮量が、前記コアの引き下げによる樹脂溜まりの容積の拡張量よりも大きいことを特徴とする。他の形態は、前記金型内部の圧力を検知し、一定圧に達したら前記コアを引き下げることを特徴とする。 One of the main forms is characterized in that the compression amount of the resin reservoir volume by the compression step is larger than the expansion amount of the resin reservoir volume by the lowering of the core. In another embodiment, the pressure inside the mold is detected, and the core is pulled down when a certain pressure is reached.
本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。 The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
本発明によれば、射出成形用金型が、キャビティ内に射出される溶融樹脂が一箇所以上で合流する形状とゲート配置を有しており、前記溶融樹脂が合流する会合面を境にした両側に、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりが設けられている。前記２つの樹脂溜まりの内部には、それぞれ、樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアが設けられている。そして、前記ゲートを介してキャビティ及び２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填してから、一方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させ、該圧縮と連動して、他方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を拡張する方向に引き下げることとした。このように、事前に２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填してから一方を圧縮し他方を拡張することとしたため、製品キャビティ部における溶融樹脂の移動量が多くなり、安定的な動作が可能な単純な機構によりウエルドラインの発生を防止し、製品の強度低下の防止及び製品の外観不良の改善が可能となる。 According to the present invention, the mold for injection molding has a shape and a gate arrangement in which the molten resin injected into the cavity is merged at one or more locations, with the meeting surface where the molten resin merges as a boundary. Two resin reservoirs communicating with the cavity are provided on both sides. A movable core for changing the volume of the resin reservoir is provided inside each of the two resin reservoirs. Then, after filling the cavity and the two resin reservoirs with the molten resin through the gate, the core of one resin reservoir is moved in the direction of compressing the volume of the resin reservoir, The core of the resin reservoir was pulled down in the direction of expanding the volume of the resin reservoir. In this way, since the two resin reservoirs are filled with the molten resin in advance and then one of them is compressed and the other is expanded, the amount of movement of the molten resin in the product cavity increases, and stable operation is possible. With a simple mechanism, it is possible to prevent the generation of weld lines, to prevent a decrease in strength of the product, and to improve the appearance defect of the product .
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.
最初に、図１〜図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例の射出成形用金型の主要部を示す外観斜視図であり、(A)は金型を開いた状態を示し、(B)は金型を閉じた状態を示している。図２(A)は前記図１(B)を矢印Ｆ１方向から見た平面図であり、図２(B)は前記(A)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し、矢印方向に見た断面図である。図３(A)は、本実施例によるウエルドラインの解消の様子を示す模式図であり、図３(B)は背景技術の２点ゲート成形によってウエルドラインが形成された様子を示す模式図である。 First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view showing a main part of an injection mold according to the present embodiment, (A) shows a state where the mold is opened, and (B) shows a state where the mold is closed. Yes. 2A is a plan view of FIG. 1B viewed from the direction of arrow F1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line # A- # A in FIG. FIG. FIG. 3 (A) is a schematic diagram showing how the weld line is eliminated according to the present embodiment, and FIG. 3 (B) is a schematic diagram showing how the weld line is formed by the two-point gate forming of the background art. is there.
図１及び図２に示すように、本実施例の射出成形用の金型１０は、溶融樹脂が射出充填される製品用のキャビティＣを有している。該キャビティＣは、図１(A)に示すように、分割面１４を境にして、上下のキャビティ１１，１２に分割可能となっている。また、前記キャビティＣの製品長手方向の両端近傍には、溶融樹脂をキャビティＣ内に充填するためのゲート１６，１８が設けられている。射出成形機のノズル（図示せず）から、図２(A)に示すスプルー４０及びランナー４２を介して送られた溶融樹脂は、前記ゲート１６，１８からキャビティＣの内部に射出される。従来、このような２点ゲート構造の金型を用いた射出成形の場合、図３(B)に示すように、キャビティＣ内では、樹脂２０が前記キャビティＣの中央に進行する段階で、樹脂の表面に空気が触れて薄い固化層が形成され、それが結合するため、製品の表面には、略Ｖ字状のウエルドラインＷＬが現れる。前記ウエルドラインＷＬは、製品の強度低下につながるため、本発明では、前記ウエルドラインＷＬが製品に現れないようにするために、図１及び図２に示すように、２つの樹脂溜まり２４，３２を設けている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the injection mold 10 of this embodiment has a product cavity C into which molten resin is injected and filled. As shown in FIG. 1A, the cavity C can be divided into upper and lower cavities 11 and 12 with the dividing surface 14 as a boundary. Further, in the vicinity of both ends of the cavity C in the product longitudinal direction, gates 16 and 18 for filling the cavity C with the molten resin are provided. The molten resin sent from the nozzle (not shown) of the injection molding machine through the sprue 40 and the runner 42 shown in FIG. 2A is injected into the cavity C from the gates 16 and 18. Conventionally, in the case of injection molding using a mold having such a two-point gate structure, as shown in FIG. 3B, in the cavity C, when the resin 20 advances to the center of the cavity C, A thin solidified layer is formed by the contact of air with the surface of the substrate, and the thin solidified layer is bonded. Therefore, a substantially V-shaped weld line WL appears on the surface of the product. Since the weld line WL leads to a decrease in strength of the product, in the present invention, in order to prevent the weld line WL from appearing in the product, as shown in FIGS. 1 and 2, two resin reservoirs 24 and 32 are provided. Is provided.
前記樹脂溜まり２４，３２は、図１(B)に示すように、キャビティＣ内に射出した溶融樹脂のフローフロント会合部２２を境にした両側に１つずつ設けられている。一方の樹脂溜まり２４は、フローフロント会合部２２とゲート１６の間であって、フローフロント会合部２２寄りの位置に形成されている。他方の樹脂溜まり３２は、フローフロント開口部２２とゲート１８の間であって、フローフロント会合部２２寄りの位置に形成されている。前記樹脂溜まり２４は、図示の例では略円筒状であって、連通路２６によってキャビティＣに連通している。また、前記樹脂溜まり２４の内側には、該樹脂溜まり２４の容積を変化させるための略円柱状のコアピン２８が設けられている。該コアピン２８は、圧縮機構３０によって、前記樹脂溜まり２４の内側を昇降可能となっている。他方の樹脂溜まり３２も同様の構成をしており、内部に移動可能に設けられたコアピン３６には、引下げ機構３８が設けられている。該引下げ機構３８により、前記コアピン３６は、樹脂溜まり３２の容積を拡張するように引下げ可能となっている。 As shown in FIG. 1B, one of the resin reservoirs 24 and 32 is provided on both sides of the flow front meeting portion 22 of the molten resin injected into the cavity C. One resin reservoir 24 is formed between the flow front meeting portion 22 and the gate 16 and near the flow front meeting portion 22. The other resin reservoir 32 is formed between the flow front opening 22 and the gate 18 and near the flow front meeting portion 22. The resin reservoir 24 is substantially cylindrical in the illustrated example, and communicates with the cavity C through the communication path 26. A substantially cylindrical core pin 28 for changing the volume of the resin reservoir 24 is provided inside the resin reservoir 24. The core pin 28 can be moved up and down inside the resin reservoir 24 by a compression mechanism 30. The other resin reservoir 32 has the same configuration, and a core pin 36 that is movably provided inside is provided with a lowering mechanism 38. The core pin 36 can be pulled down by the pulling mechanism 38 so as to expand the volume of the resin reservoir 32.
前記圧縮機構３０及び引下げ機構３８としては、どのような構成のものを使用してもよい。例えば、前記圧縮機構３０としては、本願出願人による特願２０１０−２３４０９５号公報（特開２０１２−８６４２０号公報）に開示されたＩＭＰ工法を利用することが可能である。また、引下げ機構３８としては、例えば、コアピン３６の後端に配置したスプリング等が利用可能である。スプリングを利用する場合には、樹脂２０をキャビティＣ内に射出するときの射出圧力ではコアピン３６が動かず、前記圧縮機構３０によってキャビティＣに圧縮を加えることにより、樹脂圧が一定圧力まで高まったら、コアピン３６が後退するスプリング力を有するものを利用する。 As the compression mechanism 30 and the pulling mechanism 38, any structure may be used. For example, as the compression mechanism 30, it is possible to use the IMP method disclosed in Japanese Patent Application No. 2010-234095 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-86420) by the applicant of the present application. As the lowering mechanism 38, for example, a spring or the like disposed at the rear end of the core pin 36 can be used. When a spring is used, the core pin 36 does not move at the injection pressure when the resin 20 is injected into the cavity C. When the resin pressure is increased to a constant pressure by applying compression to the cavity C by the compression mechanism 30. A member having a spring force for retracting the core pin 36 is used.
本実施例の金型１０を利用して射出成形する場合、まず、スプルー４０，ランナー４２を介してゲート１６，１８からキャビティＣ内に溶融樹脂を射出する。ゲート１６，１８から射出された溶融樹脂は、中央に向けて流れる際中、圧縮用の樹脂溜まり２４と引下げ用の樹脂溜まり３２にも充填される。そして、圧縮機構３０により、コアピン２８を図３(A)に矢印で示す方向に動かし、樹脂溜まり２４を圧縮する。前記コアピン２８による圧縮と連動して、引下げ機構３８によってコアピン３８を図３(A)に矢印で示すように後退させ、樹脂溜まり３２の容積を拡張する。このように、２つの樹脂溜まり２４，３２の双方に溶融樹脂２０を充填しておき、一方の容積を圧縮し、他方の容積を拡張することで、キャビティＣ内の溶融樹脂２０が、圧縮側の樹脂溜まり２４から引下げ側の樹脂溜まり３２側へ向けて流れるようになる。すなわち、図３(B)に示す状態から、図３(A)に示すように、内部の樹脂流が変化し、ウエルドラインＷＬを崩すことができ、ウエルドラインによる製品の強度低下を防止することができる。特に、樹脂２０としてガラス繊維等が入っているときは、図１(B)に示すフローフロント部２２に生じるガラス繊維の配列が、製品強度を低下させる方向に配列することを防止できる。 When injection molding is performed using the mold 10 of this embodiment, first, molten resin is injected into the cavity C from the gates 16 and 18 through the sprue 40 and the runner 42. As the molten resin injected from the gates 16 and 18 flows toward the center, the resin pool 24 for compression and the resin pool 32 for lowering are also filled. Then, the core pin 28 is moved in the direction indicated by the arrow in FIG. 3A by the compression mechanism 30 to compress the resin reservoir 24. In conjunction with the compression by the core pin 28, the pull-down mechanism 38 causes the core pin 38 to retract as indicated by an arrow in FIG. Thus, by filling the two resin reservoirs 24 and 32 with the molten resin 20, compressing one volume, and expanding the other volume, the molten resin 20 in the cavity C is compressed. From the resin reservoir 24 toward the lower resin reservoir 32 side. That is, from the state shown in FIG. 3 (B), as shown in FIG. 3 (A), the internal resin flow is changed and the weld line WL can be broken, and the strength of the product is prevented from being lowered by the weld line. Can do. In particular, when glass fiber or the like is contained as the resin 20, it is possible to prevent the glass fiber arrangement occurring in the flow front portion 22 shown in FIG. 1 (B) from being arranged in a direction that reduces the product strength.
なお、コアピン２８による圧縮は、両ゲート１６，１８に圧力をかけながら行うようにしてもよいし、両ゲート１６，１８を締めてから行うようにしてもよい。あるいは、ゲート１６又は１８のいずれか一方に圧力をかけ、他方を締めて行うようにしてもよい。しかしながら、コアピン２８による圧縮を行っている間は、キャビティＣ内の圧力が高まることから、ゲート１６，１８からの樹脂の逆流を防ぐ目的で、射出圧力が加わった状態にしておくことが望ましい。また、コアピン２８による圧縮量が、コアピン３６の引下げによる樹脂溜まり３２の拡張量よりも大きくなるように、コアピン２８，３６の移動量を設定すると、製品に圧力を掛けるという効果が得られる。 The compression by the core pin 28 may be performed while applying pressure to both the gates 16 and 18, or may be performed after both the gates 16 and 18 are tightened. Alternatively, the pressure may be applied to either one of the gates 16 or 18 and the other may be tightened. However, since the pressure in the cavity C increases while compression by the core pin 28 is performed, it is desirable to keep the injection pressure applied in order to prevent the backflow of the resin from the gates 16 and 18. Further, if the amount of movement of the core pins 28 and 36 is set so that the amount of compression by the core pin 28 is larger than the amount of expansion of the resin reservoir 32 by lowering the core pin 36, an effect of applying pressure to the product can be obtained.
図４には、本実施例の金型１０を用いた射出成形における経過時間と各工程の開始時間及び終了時間が示されている。ゲート１６，１８からの射出開始の時刻をｔ０とし、時刻ｔ２まで射出工程を行うとすると、コアピン２８，３６の駆動は、射出が完了する時刻ｔ２より前の時刻ｔ１から開始する。そして、射出工程が時刻ｔ２で終了したのちも、コアピン２８，３６の駆動中は、キャビティＣの圧力を保圧する。すなわち、保圧工程とコアピンの駆動は、時刻ｔ３で同時に終了し、以後、時刻ｔ４まで冷却工程を行う。 FIG. 4 shows the elapsed time and the start time and end time of each process in the injection molding using the mold 10 of the present embodiment. Assuming that the injection start time from the gates 16 and 18 is t 0 and the injection process is performed until time t 2 , the driving of the core pins 28 and 36 starts from time t 1 before time t 2 when injection is completed. . Even after the injection process is completed at time t 2, the during driving of the core pin 28 and 36, pressure holding the pressure in the cavity C. That is, the driving of the pressure-holding step and the core pin ends simultaneously at time t 3, thereafter performing the cooling step until the time t 4.
＜実験例＞・・・次に、図５〜図８を参照して、本実施例の金型１０を用いて射出成形した製品と、従来の２点ゲート及び１点ゲートにより射出成形した製品とを用いた比較実験について説明する。樹脂材料としては、ガラス繊維２０ｗｔ％充填ポリプロピレンを用い、成形条件は、図５の通りとした。すなわち、成形機における樹脂温度の変化の設定条件を１８０−１９０−１８０−１７０−１６０℃とし、金型１０の温度は４５℃とした。また、射出率は、１２．６ｃｍ３／ｓ，保持圧力は７０ＭＰａ，保圧時間は４．０秒、圧縮力（コアピン２８による圧縮力）は３．５ｋＮとした。また、図５中の時刻ｔ１〜ｔ４は、前記図４のｔ１〜ｔ４に対応するもので、コアピン駆動開始時刻ｔ１は、射出工程を開始した時刻ｔ０から２．５秒後、保圧開始時刻ｔ２は、前記時刻ｔ０から３．０秒後、コアピン停止時刻ｔ３は、前記時刻ｔ０から７．０秒後、成形完了時刻は、前記時刻ｔ０から２７．０秒後とした。 <Experimental Example> Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 8, a product injection-molded using the mold 10 of this example and a conventional two-point gate and a one-point gate injection molded product A comparative experiment using and will be described. As a resin material, glass fiber 20 wt% filled polypropylene was used, and the molding conditions were as shown in FIG. That is, the setting condition for the resin temperature change in the molding machine was 180-190-180-170-160 ° C., and the temperature of the mold 10 was 45 ° C. The injection rate was 12.6 cm 3 / s, the holding pressure was 70 MPa, the holding time was 4.0 seconds, and the compression force (compression force by the core pin 28) was 3.5 kN. The time t 1 ~t 4 in FIG. 5, which corresponds to t 1 ~t 4 of FIG. 4, core pin drive start time t 1 is 2.5 seconds from the time t 0 which starts the injection process Thereafter, the pressure holding start time t 2 is 3.0 seconds after the time t 0 , the core pin stop time t 3 is 7.0 seconds after the time t 0 , and the molding completion time is 27 hours after the time t 0 to 27 0 seconds later.
図６には、本実施例の金型１０を用いて上記成形条件により射出成形した製品（図中、コアピン駆動法と表示）と、２点ゲート通常成形と１点ゲート通常成形による製品についての引張試験結果と曲げ試験結果が示されている。各成形方法について、製品の厚みＴ（図１(B)参照）を１．５ｍｍ，２．５ｍｍ，３．５ｍｍとしたときの試験を行った。また、本実施例のコアピン駆動法については、コアピン２８，３６の中央部分の間隔Ｄ（図２(B)参照）が２５ｍｍの場合と、４０ｍｍの場合について試験を行った。 FIG. 6 shows a product (indicated by a core pin driving method in the figure) injection-molded using the mold 10 of the present embodiment under the above molding conditions, and a product by two-point gate normal molding and one-point gate normal molding. Tensile test results and bending test results are shown. Each molding method was tested when the product thickness T (see FIG. 1B) was 1.5 mm, 2.5 mm, and 3.5 mm. As for the core pin driving method of the present embodiment, a test was performed in the case where the distance D (see FIG. 2B) between the central portions of the core pins 28 and 36 was 25 mm and 40 mm.
図６(A)に示す引張強度の結果をみると、コアピン駆動法により成形した製品は、従来の２点ゲート成形の場合と比べ、１点ゲート成形に近い引張強度（ＭＰａ）が得られることが確認された。また、製品の厚みＴの増加に伴い、引張強度が減少する傾向も、１点ゲート通常成形の場合と同様である。図６(B)に示す変位量の結果についても、コアピン駆動法による製品は、２点ゲート通常成形の場合と比べて、破断時の変位量（ｍｍ）が大きくなり、１点ゲート通常成形に近い変位量が得られることが確認された。図６(C)に示す曲げ強度の結果についても、コアピン駆動法による製品は、１点ゲート通常成形の場合と同様に製品の厚みＴの増加に伴い曲げ強度が減少する傾向を示し、かつ、２点ゲート通常成形の場合と比べて、１点ゲート成形に近い曲げ強度（ＭＰａ）が得られた。図６(D)に示す破断時のたわみ量（ｍｍ）についても、２点ゲート通常成形による製品よりも、コアピン駆動法による製品の方がたわみ量が増加しており、特に、製品の厚みＴが２．５ｍｍ，３．５ｍｍの場合には、１点ゲート通常成形と同程度のたわみ量となることが確認された。 Looking at the results of the tensile strength shown in FIG. 6 (A), the product molded by the core pin driving method has a tensile strength (MPa) close to that of one-point gate molding compared to the conventional two-point gate molding. Was confirmed. Further, the tendency of the tensile strength to decrease as the thickness T of the product increases is the same as in the case of one-point gate normal molding. As for the displacement amount results shown in FIG. 6B, the product by the core pin driving method has a larger displacement amount (mm) at the time of fracture than in the case of the two-point gate normal molding, and the one-point gate normal molding is achieved. It was confirmed that close displacement was obtained. As for the bending strength results shown in FIG. 6 (C), the product by the core pin driving method shows a tendency that the bending strength decreases as the thickness T of the product increases as in the case of the one-point gate normal molding, and Bending strength (MPa) close to that of one-point gate molding was obtained as compared with the case of two-point gate normal molding. As for the deflection amount (mm) at the time of breaking shown in FIG. 6 (D), the deflection amount is higher in the product by the core pin driving method than in the product by the two-point gate normal molding. When 2.5 mm and 3.5 mm, it was confirmed that the amount of deflection was the same as that of one-point gate normal molding.
図７には、成形品の断面の拡大写真が示されている。図７(A)は、２点ゲート通常成形の場合であり、図７(B)は本実施例のコアピン駆動法による場合であり、双方とも製品の厚さＴは１．５ｍｍ、コアピンの間隔Ｄは４０ｍｍである。これらの図において点線で示す部分が、図１(B)に示すフローフロント会合部２２の位置に相当する。図７(A)に示す通常成形の場合には、フローフロント会合部２２に向けて左右から樹脂が流動しており、フローフロント会合部２２において合流し、製品の厚み方向へ繊維が配向していることが分かる。これに対し、本実施例のコアピン駆動法を用いた場合には、図７(B)に示すように、溶融樹脂の流動方向が左から右へとなっており、フローフロント会合部２２を貫通するように内部流動が起きていることが分かる。すなわち、コアピン２８による圧縮と、それに連動したコアピン３６の引下げにより、キャビティＣ内の溶融樹脂に内部流動が生じ、ウエルドラインを崩し、かつ、繊維が厚み方向に配向するのを防止して、製品強度の低下を防止する。 FIG. 7 shows an enlarged photograph of the cross section of the molded product. FIG. 7A shows the case of two-point gate normal molding, and FIG. 7B shows the case of the core pin driving method of this embodiment. D is 40 mm. In these drawings, a portion indicated by a dotted line corresponds to the position of the flow front meeting portion 22 shown in FIG. In the case of normal molding shown in FIG. 7 (A), the resin flows from the left and right toward the flow front meeting part 22, merges at the flow front meeting part 22, and the fibers are oriented in the thickness direction of the product. I understand that. On the other hand, when the core pin driving method of this embodiment is used, as shown in FIG. 7B, the flow direction of the molten resin is from left to right and penetrates the flow front meeting part 22. As you can see, internal flow is occurring. That is, the compression by the core pin 28 and the pulling down of the core pin 36 interlocked with it cause internal flow in the molten resin in the cavity C, break the weld line, and prevent the fibers from being oriented in the thickness direction. Prevents strength loss.
図７(C)及び(D)には、製品の厚さＴが３．５ｍｍ、コアピンの間隔Ｄは４０ｍｍの場合の成形品の断面の拡大写真が示されている。図７(C)が通常の２点ゲート成形の場合であり、図７(D)がコアピン駆動法による場合である。図７(C)及び(D)に示すように、製品の厚さＴが３．５ｍｍの場合も、上述した１．５ｍｍの場合と同様に、コアピン駆動法によれば、フローフロント部２２を貫通するように溶融樹脂の内部流動が生じるため、ウエルドラインを崩し、繊維が製品の厚み方向に配向するのを妨げて、製品強度の低下を防止できる。 FIGS. 7C and 7D show enlarged photographs of the cross section of the molded product when the product thickness T is 3.5 mm and the core pin interval D is 40 mm. FIG. 7C shows the case of normal two-point gate molding, and FIG. 7D shows the case of the core pin driving method. As shown in FIGS. 7 (C) and (D), when the product thickness T is 3.5 mm, the flow front portion 22 is changed according to the core pin driving method as in the case of 1.5 mm described above. Since the internal flow of the molten resin occurs so as to penetrate, the weld line is broken and the fibers are prevented from being oriented in the thickness direction of the product, thereby preventing the product strength from being lowered.
図８には、上述した引張試験後の製品（製品厚みＴ＝３．５ｍｍ）の様子が示されている。図８(A)は２点ゲート通常成形による製品５０，図８(B)はコアピン駆動法（コアピンの中心の間隔Ｄ＝２５ｍｍ）による製品５２，図８(C)はコアピン駆動法（コアピンの中心の間隔Ｄ＝４０ｍｍ）による製品５４，図８(D)は１点ゲート通常成形による製品５６である。図８(A)に示す２点ゲート通常成形の製品５０では、フローフロント会合部２２，すなわち、製品５０のほぼ中央部で破断していることが分かる。これに対し、コアピン駆動法による製品５２，５４では、破断位置がフローフロント会合部２２からずれており、樹脂の内部流動末端部で破断していることがわかる。 FIG. 8 shows a state of the product (product thickness T = 3.5 mm) after the tensile test described above. 8A is a product 50 by two-point gate normal molding, FIG. 8B is a product 52 by a core pin driving method (core pin center distance D = 25 mm), and FIG. 8C is a core pin driving method (core pin driving method). Product 54 by center distance D = 40 mm), FIG. 8D shows product 56 by one-point gate normal molding. It can be seen that the product 50 of the two-point gate normal molding shown in FIG. 8A is broken at the flow front meeting part 22, that is, the substantially central part of the product 50. On the other hand, in the products 52 and 54 by the core pin driving method, it can be seen that the breaking position is deviated from the flow front meeting part 22 and is broken at the internal flow end of the resin.
このように、実施例１によれば、金型１０は、キャビティＣの略中央部で溶融樹脂が合流する２点ゲート構造であり、樹脂２０が合流する面を境にした両側に、１つずつ樹脂溜まり２４，３２を有し、該樹脂溜まり２４，３２の内部には可動するコアピン２８，３６が設けられている。そして、ゲート１６，１８からキャビティＣと樹脂溜まり２４，３２に樹脂２０を充填してから、コアピン２８を圧縮機構３０によって駆動し、該コアピン２８の動きに連動して、他方のコアピン３６は引下げ機構３８によって、樹脂溜まり３２の容積を拡張する方向に引き下げることとした。このため、次のような効果がある。 As described above, according to the first embodiment, the mold 10 has a two-point gate structure in which the molten resin merges at the substantially central portion of the cavity C, and one mold is provided on both sides of the surface where the resin 20 merges. Resin reservoirs 24 and 32 are provided, and movable core pins 28 and 36 are provided inside the resin reservoirs 24 and 32, respectively. Then, after filling the cavity 20 and the resin reservoirs 24 and 32 with the resin 20 from the gates 16 and 18, the core pin 28 is driven by the compression mechanism 30, and the other core pin 36 is pulled down in conjunction with the movement of the core pin 28. By the mechanism 38, the volume of the resin reservoir 32 is lowered in the expanding direction. For this reason, there are the following effects.
(1)キャビティＣ内の樹脂２０の大きな内部流動を起こし、ウエルドラインＷＬの形成を防止し、製品の強度低下を防止できる。特に、繊維入りの樹脂材料の場合、フローフロント会合部２２において樹脂が製品強度が低下する方向へ配向することを防止できる。
(2)２つの樹脂溜まり２４，３２に樹脂２０を充填してから圧縮と引下げを行うので、仮に、樹脂溜まり３２を空にしておいて、キャビティへの充填後に樹脂を流入させる場合に比べて、樹脂の移動量が大きく、ウエルドラインを崩す効果が大きい。
(3)樹脂溜まり２４，３２とキャビティＣをつなぐ連通路２６，３４には、バルブ等を設けず、コアピン２８，３６の駆動によって樹脂の内部流動を作り出すため、安定的な動作が可能な単純な機構とすることができ、繰り返し射出成形をすることができる。
(4)コアピン２８による圧縮量を、コアピン３６による引下げ量よりも大きくすることにより、製品に圧縮を掛けることができるという効果もある。
(5)ウエルドラインが解消するため、製品の外観不良を改善することができる。
(1) A large internal flow of the resin 20 in the cavity C is caused to prevent the formation of the weld line WL, and the strength of the product can be prevented from being lowered. In particular, in the case of a resin material containing fibers, it is possible to prevent the resin from being oriented in the direction in which the product strength decreases at the flow front meeting part 22.
(2) Since the two resin reservoirs 24 and 32 are filled with the resin 20 and then compressed and lowered, compared to the case where the resin reservoir 32 is emptied and the resin is allowed to flow after filling into the cavity. The amount of movement of the resin is large, and the effect of breaking the weld line is great.
(3) The communication passages 26, 34 connecting the resin reservoirs 24, 32 and the cavity C are not provided with valves, and the internal flow of the resin is created by driving the core pins 28, 36. Mechanism, and repeated injection molding can be performed.
(4) By making the amount of compression by the core pin 28 larger than the amount of reduction by the core pin 36, there is also an effect that the product can be compressed.
(5) Since the weld line is eliminated, the appearance defect of the product can be improved.
次に、図９を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。上述した実施例１は、ゲート１６，１８が、樹脂溜まり２４，３２と同じ側の面に設けられていたが、本実施例は、図９(A)に示すようにキャビティＣの両端部にゲート１６，１８が設けられた金型構造となっている。そして、樹脂溜まり２４，３２は、ウエルドラインＷＬが形成されるフローフロント会合部２２を境にした両側に、実施例１と同様に１つずつ配置されている。この場合も、実施例１と同様に、樹脂２０をキャビティＣと樹脂溜まり２４，３２に充填してから、樹脂溜まり２４の容積を圧縮する方向にコアピン２８を駆動し、該コアピン２８による圧縮に連動して他方のコアピン３６を引き下げる。これによって、図９(B)に示すように、樹脂の内部流動を作り出して、ウエルドラインＷＬを崩し、樹脂中の繊維の配向を、製品強度が低下しない方向にすることができる。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol shall be used for the component which is the same as that of Example 1 mentioned above, or respond | corresponds (it is the same also about a following example). In the first embodiment described above, the gates 16 and 18 are provided on the same side as the resin reservoirs 24 and 32. However, in this embodiment, as shown in FIG. The mold structure is provided with gates 16 and 18. The resin reservoirs 24 and 32 are arranged one by one in the same manner as in the first embodiment on both sides of the flow front meeting portion 22 where the weld line WL is formed. Also in this case, as in the first embodiment, the resin 20 is filled in the cavity C and the resin reservoirs 24 and 32, and then the core pin 28 is driven in the direction of compressing the volume of the resin reservoir 24. In conjunction with this, the other core pin 36 is pulled down. As a result, as shown in FIG. 9B, the internal flow of the resin can be created, the weld line WL can be broken, and the orientation of the fibers in the resin can be set in a direction in which the product strength does not decrease.
また、図９(C)に示すように、圧縮用の樹脂溜まり２４のみを、ゲート１６の直下に設ける構造としてもよい。例えば、固化速度が速い樹脂材料や、繊維状添加物の含有率の高いものでは、樹脂が金型内に流入する際に応力集中が起き、強度が他の部分より低下することが知られている。すなわち、図９(A)に示す例では、ゲート１６，１８のほかに、圧縮用樹脂溜まり２４から樹脂を流入させる部分に強度劣化部が現れることになる。そこで、図９(C)の例は、圧縮側の樹脂溜まり２４をゲート１６の直下に設けることにより、このような強度劣化部の改善を図っている。また、引下げ用のコアピン３６を有する樹脂溜まり３２は、ウエルドラインＷＬに近い位置に配置するようにすると、強度改善に高い効果がみられる。実施例１と同様に製品の外観不良も改善される。また、製品形状によっては、図９(D)に示す例のように、圧縮用及び引下げ用の樹脂溜まり２４，３２を双方とも、ゲート１６，１８の直下に設けるようにしても、図９(C)の例と同様に、応力による強度低下の改善を図ることができる。 Further, as shown in FIG. 9C, only the compression resin reservoir 24 may be provided directly below the gate 16. For example, it is known that a resin material with a high solidification rate or a high content of fibrous additive causes stress concentration when the resin flows into the mold and the strength is lower than other parts. Yes. That is, in the example shown in FIG. 9A, in addition to the gates 16 and 18, a strength deterioration portion appears in a portion where the resin flows from the compression resin reservoir 24. Therefore, in the example of FIG. 9C, such a strength deterioration portion is improved by providing a compression-side resin reservoir 24 immediately below the gate 16. Further, if the resin reservoir 32 having the core pin 36 for lowering is arranged at a position close to the weld line WL, a high effect in improving the strength can be seen. As in the first embodiment, the appearance defect of the product is also improved. Further, depending on the product shape, as shown in the example shown in FIG. 9D, the resin reservoirs 24 and 32 for compression and pulling down may both be provided directly under the gates 16 and 18, respectively. Similar to the example of C), it is possible to improve the strength reduction due to stress.
次に、図１０を参照しながら本発明の実施例３を説明する。上述した実施例１及び２では、圧縮用のコアピン２８を有する樹脂溜まり２４と、引下げ用のコアピン３６を有する樹脂溜まり３２を設けることとしたが、本実施例は、圧縮用の樹脂溜まり２４又は引下げ用の樹脂溜まり３２のいずれか一方のみを設けた例である。図１０(A-1)及び(A-2)に示す例の金型１００Ａは、キャビティＣの長手方向両端にゲート１６，１８を備えた２点ゲート構造となっており、フローフロント会合部２２からずれた位置に、圧縮用の樹脂溜まり２４が設けられている。樹脂溜まり２４内のコアピン２８の駆動を圧縮機構３０により行うことは実施例１と同様である。仮に、図１０(C-1)に示すように、コアピン２８や圧縮機構３０を備えてない樹脂溜まり２０２のみを備えた金型２００の場合は、キャビティＣに樹脂を充填している間は、樹脂溜まり２０２とキャビティＣをつなぐ連通路２０４をバルブなどで閉じておく。そして、キャビティＣへの射出完了に前後して、キャビティＣと樹脂溜まり２０４を連通させ、樹脂２０を流し込むことで、フローフロント部２２に形成されるウエルドラインＷＬを崩すことになる。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments described above, the resin reservoir 24 having the compression core pin 28 and the resin reservoir 32 having the pulling core pin 36 are provided. However, in the present embodiment, the compression resin reservoir 24 or In this example, only one of the pull-down resin reservoirs 32 is provided. The mold 100A in the example shown in FIGS. 10A-1 and 10A-2 has a two-point gate structure including gates 16 and 18 at both ends in the longitudinal direction of the cavity C. A resin reservoir 24 for compression is provided at a position shifted from the position. The driving of the core pin 28 in the resin reservoir 24 by the compression mechanism 30 is the same as in the first embodiment. As shown in FIG. 10 (C-1), in the case of the mold 200 having only the resin reservoir 202 without the core pin 28 or the compression mechanism 30, while the cavity C is filled with the resin, The communication path 204 connecting the resin reservoir 202 and the cavity C is closed with a valve or the like. Before and after the completion of injection into the cavity C, the cavity C and the resin reservoir 204 are communicated and the resin 20 is poured, so that the weld line WL formed in the flow front portion 22 is broken.
この構造では、図１０(C-2)に示すように、空の樹脂溜まり２０２には、ウエルドラインＷＬ側からのみでなく、その反対側からも樹脂が流れ込むこととなる。従って、ウエルドラインＷＬ側の樹脂が内部流動する量はそれほど大きなものとはならない。それに対し、本実施例のように、コアピン２８を備えた構造とし、図１０(A-1)に示すように、キャビティＣと樹脂溜まり２４に樹脂２０を充填してから圧縮すれば、樹脂溜まり２４に充填されている樹脂２０の全てを、ウエルドラインＷＬを崩すことに利用できる。すなわち、図１０(C-1)及び(C-2)に示す構造と比べて、樹脂２０の内部流動の量が大きくなるため、ウエルドラインＷＬを崩す効果が大きい。なお、単に空の樹脂溜まりに樹脂を流入させる構造よりも樹脂の内部流動量が多い点については、上述した実施例１及び２のように、樹脂溜まりを２つ設けた場合についても同様である。 In this structure, as shown in FIG. 10C-2, the resin flows into the empty resin reservoir 202 not only from the weld line WL side but also from the opposite side. Accordingly, the amount of internal flow of the resin on the weld line WL side is not so large. On the other hand, as shown in FIG. 10 (A-1), if the resin is filled in the cavity C and the resin reservoir 24 and then compressed as shown in FIG. All of the resin 20 filled in 24 can be used for breaking the weld line WL. That is, as compared with the structure shown in FIGS. 10C-1 and 10C-2, since the amount of internal flow of the resin 20 is increased, the effect of breaking the weld line WL is great. The point that the amount of internal flow of the resin is larger than the structure in which the resin is simply allowed to flow into the empty resin reservoir is the same in the case where two resin reservoirs are provided as in the first and second embodiments. .
次に、図１０(B-1)及び(B-2)に示す金型１００Ｂは、前記図１０(A-1)及び(A-2)と同様に長手方向両端にゲート１６，１８を備えた２点ゲート構造であって、フローフロント会合部２２からずれた位置に、引下げ用の樹脂溜まり３２のみを設けた例である。前記樹脂溜まり３２内のコアピン３６の引下げを引下げ機構３８により行うことは実施例１と同様である。この構造においても、図１０(C-1)に示すように、キャビティＣと樹脂溜まり３２に樹脂２０を充填してからコアピン３６を引き下げることにより、樹脂２０の内部流動の量が大きくなって、ウエルドラインＷＬを崩す効果が大きい点については、図１０(A-1)及び（A-2）に示す例と同様である。このように、圧縮用の樹脂溜まり２４，引下げ用の樹脂溜まり３２のいずれか一方のみでもウエルドラインの解消による強度低下の防止と製品の外観不良の改善効果が得られる。そして、前記樹脂溜まり２４，３２の両方を設けることにより、その効果が一層高くなる。なお、図１０(A-1)及び(A-2)に示す樹脂溜まり２４と、図１０(B-1)及び(B-2)に示す樹脂溜まり３２は、樹脂溜まり内に収容されるコアピンを圧縮方向にも引下げ方向にも駆動できる駆動機構に接続することにより、必要に応じて圧縮用の樹脂溜まりとして使用してもよいし、引下げ用の樹脂溜まりとして使用してもよい。 Next, the mold 100B shown in FIGS. 10 (B-1) and 10 (B-2) includes gates 16 and 18 at both ends in the longitudinal direction as in FIGS. 10 (A-1) and 10 (A-2). In this example, only the pulling-down resin reservoir 32 is provided at a position shifted from the flow front meeting portion 22. The lowering of the core pin 36 in the resin reservoir 32 by the lowering mechanism 38 is the same as in the first embodiment. Also in this structure, as shown in FIG. 10 (C-1), by filling the cavity 20 and the resin reservoir 32 with the resin 20 and then pulling down the core pin 36, the amount of internal flow of the resin 20 increases. The point that the effect of breaking the weld line WL is great is the same as the example shown in FIGS. 10A-1 and 10A-2. In this way, only one of the compression resin reservoir 24 and the pull-down resin reservoir 32 can prevent the decrease in strength due to the elimination of the weld line and improve the appearance defect of the product. Then, by providing both the resin reservoirs 24 and 32, the effect is further enhanced. The resin reservoir 24 shown in FIGS. 10 (A-1) and (A-2) and the resin reservoir 32 shown in FIGS. 10 (B-1) and (B-2) are core pins accommodated in the resin reservoir. Is connected to a drive mechanism that can be driven both in the compression direction and in the pulling direction, and may be used as a resin reservoir for compression or as a resin reservoir for pulling down as required.
次に、図１１を参照しながら、本発明の実施例４と変形例を説明する。上述した実施例１〜３は、２点ゲート構造の金型を利用したが、ゲートが１箇所であっても、製品に穴部やボス部がある場合には、ウエルドラインが現れる。例えば、図１１(A)に示す金型１１０のキャビティＣには、製品に穴部を形成するための成形穴４６が形成されている。前記キャビティＣには、スプルー４０からサイドゲート４４を介して樹脂が射出される。キャビティＣの一端側から射出された樹脂は、前記成形穴４６によって二手に分かれて進行し、先端部から合流するため、通常であれば、図１１(A)に破線で示すように、ウエルドラインＷＬが現れる。しかし、本実施例の金型１１０では、前記ウエルドラインＷＬを境にした両側に、樹脂溜まり２４，３２を配置しており、樹脂の内部流動を生じさせることで、ウエルドラインＷＬの解消が可能となっている。ウエルドラインＷＬ解消についての基本的な作用は前記実施例１と同様である。 Next, Embodiment 4 and a modification of the present invention will be described with reference to FIG. In the first to third embodiments described above, a mold having a two-point gate structure is used. However, even if there is only one gate, a weld line appears when a product has a hole or a boss. For example, a molding hole 46 for forming a hole in the product is formed in the cavity C of the mold 110 shown in FIG. Resin is injected into the cavity C from the sprue 40 through the side gate 44. Since the resin injected from one end side of the cavity C is divided into two hands by the molding hole 46 and merges from the front end portion, normally, as shown by a broken line in FIG. WL appears. However, in the mold 110 of the present embodiment, the resin reservoirs 24 and 32 are arranged on both sides of the weld line WL, and the weld line WL can be eliminated by causing internal flow of the resin. It has become. The basic action for eliminating the weld line WL is the same as in the first embodiment.
また、図１１(A)に示す例では、サイドゲート４４から射出される樹脂流に対して側方から直交する方向に内部流動を生じさせるように樹脂溜まり２４，３２を配置することとしたが、これも一例であり、図１１(B)に示す例のように、樹脂溜まり２４，３２をキャビティＣの下方に配置してもよい。この場合、樹脂溜まり２４は、連通路２６，２７を介してキャビティＣに連通され、樹脂溜まり３２は、連通路３４，３５を介してキャビティＣに連通される。前記樹脂溜まり２４，３２のコアピン２８，３６により、ウエルドラインＷＬを崩すための樹脂の内部流動を、下方から生じさせることができる。図１１(C)に示す例は、樹脂溜まり２４，３２を、前記サイドゲート４４と対向する端面に設けた例であって、本構造によっても、ウエルドラインＷＬを解消するための樹脂流を生じさせ、製品の強度低下を防止できる。 In the example shown in FIG. 11A, the resin reservoirs 24 and 32 are arranged so as to cause an internal flow in a direction orthogonal to the side from the resin flow injected from the side gate 44. This is also an example, and the resin reservoirs 24 and 32 may be disposed below the cavity C as in the example shown in FIG. In this case, the resin reservoir 24 is communicated with the cavity C via the communication passages 26 and 27, and the resin reservoir 32 is communicated with the cavity C via the communication passages 34 and 35. Due to the core pins 28 and 36 of the resin reservoirs 24 and 32, an internal flow of resin for breaking the weld line WL can be generated from below. The example shown in FIG. 11C is an example in which the resin reservoirs 24 and 32 are provided on the end face facing the side gate 44, and this structure also generates a resin flow for eliminating the weld line WL. It is possible to prevent the strength of the product from decreasing.
図１１(D)〜(F)に示す例は、キャビティＣにピンゲート４８を介して樹脂を射出する１点ゲート構造であり、図１１(D)に示す例では、樹脂溜まり２４，３２は、ウエルドラインＷＬを挟んで対抗する側面にそれぞれ設けられている。図１１(E)に示す例では、樹脂溜まり２４，３２を、キャビティＣの上方に配置している。図１１(F)に示す例では、樹脂溜まり２４，３２自体は、キャビティＣの側方に配置し、連通路２６，２７，３４，３５を介して、キャビティＣと樹脂溜まりとの間での樹脂の移動が上下方向になるように配置している。いずれの場合も、基本的な作用・効果は、上述した実施例１と同様である。 The example shown in FIGS. 11D to 11F is a one-point gate structure in which resin is injected into the cavity C through the pin gate 48. In the example shown in FIG. 11D, the resin reservoirs 24 and 32 are It is provided on each side surface facing the weld line WL. In the example shown in FIG. 11 (E), the resin reservoirs 24 and 32 are disposed above the cavity C. In the example shown in FIG. 11 (F), the resin reservoirs 24 and 32 themselves are arranged on the side of the cavity C, and are connected between the cavity C and the resin reservoir via the communication paths 26, 27, 34, and 35. It arrange | positions so that the movement of resin may become an up-down direction. In either case, the basic actions and effects are the same as in the first embodiment.
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
(2)前記実施例で示した金型のゲート構造も一例であり、キャビティ内部で樹脂流が合流する構造の金型であれば、本発明は適用可能である。
(3)前記実施例で示した樹脂材料も一例であり、公知の各種の樹脂材料が利用可能であり、繊維の有無も適宜変更可能である。
(4)前記実施例１では、コアピン３６の引下げ機構３８の一例としてスプリングを例に挙げたが、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(5)金型１０の内圧を検知する圧力センサを設け、該センサによって一定圧に達したことを検知したら、前記引下げ機構３８により樹脂溜まり３２の容積を拡張する方向にコアピン３６を移動させる構造としてもよい。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The shapes and dimensions shown in the above embodiments are merely examples, and can be appropriately changed as necessary.
(2) The mold gate structure shown in the above embodiment is also an example, and the present invention can be applied to any mold having a structure in which resin flows merge inside the cavity.
(3) The resin material shown in the above embodiment is also an example, and various known resin materials can be used, and the presence or absence of fibers can be changed as appropriate.
(4) In the first embodiment, the spring is exemplified as an example of the pulling mechanism 38 of the core pin 36. However, the design can be appropriately changed within a range in which the same effect can be obtained.
(5) A structure in which a pressure sensor for detecting the internal pressure of the mold 10 is provided, and when the sensor detects that the pressure has reached a certain level, the core pin 36 is moved in the direction of expanding the volume of the resin reservoir 32 by the pulling mechanism 38. It is good.
本発明によれば、射出成形用金型が、キャビティ内に射出される溶融樹脂が一箇所以上で合流する形状とゲート配置を有しており、前記溶融樹脂が合流する会合面を境にした両側に、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりが設けられている。２つの樹脂溜まりの内部には、それぞれ、該樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアが設けられている。そして、前記ゲートを介して前記キャビティ及び前記２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填してから、一方の樹脂溜まりのコアを樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させ、該圧縮と連動して、他方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を拡張する方向に引き下げることとした。このように、事前に２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填してから一方を圧縮し他方を拡張することとしたため、キャビティにおける溶融樹脂の内部流動量が大きくなり、ウエルドラインを崩す効果が高く、製品の強度低下の防止及び製品の外観不良の改善が可能となる。本発明は、キャビティ内部で樹脂の合流が生じる金型を用いた射出成形に適用できる。特に、樹脂材料中に繊維を含む場合に好適である。 According to the present invention, the mold for injection molding has a shape and a gate arrangement in which the molten resin injected into the cavity is merged at one or more locations, with the meeting surface where the molten resin merges as a boundary. Two resin reservoirs communicating with the cavity are provided on both sides. In each of the two resin reservoirs, a movable core for changing the volume of the resin reservoir is provided. Then, after filling the cavity and the two resin reservoirs with molten resin through the gate, the core of one resin reservoir is moved in the direction of compressing the volume of the resin reservoir, and in conjunction with the compression, The other resin reservoir core was pulled down in the direction of expanding the resin reservoir volume. Thus, since it was decided to fill the two resin reservoirs with the molten resin in advance and then compress one and expand the other, the amount of internal flow of the molten resin in the cavity increases, and the effect of breaking the weld line is high. It is possible to prevent the strength of the product from being lowered and to improve the appearance defect of the product . The present invention can be applied to injection molding using a mold in which resin merging occurs inside a cavity. It is particularly suitable when the resin material contains fibers.
１０：金型
１１，１２：キャビティ
１４：分割面
１６，１８：ゲート
２０：樹脂（溶融樹脂）
２２：フローフロント会合部
２４，３２：樹脂溜まり
２６，２７，３４，３５：連通路
２８，３６：コアピン
３０：圧縮機構
３８：引下げ機構
４０：スプルー
４２：ランナー
４４：サイドゲート
４６：成形穴
４８：ピンゲート
５０〜５６：製品
１００Ａ，１００Ｂ，１１０，１２０：金型
２００：金型
２０２：樹脂溜まり
２０４：連通路
Ｃ：キャビティ
ＷＬ：ウエルドライン
10: Mold 11, 12: Cavity 14: Dividing surface 16, 18: Gate 20: Resin (molten resin)
22: Flow front meeting part 24, 32: Resin reservoir 26, 27, 34, 35: Communication path 28, 36: Core pin 30: Compression mechanism 38: Pulling mechanism 40: Sprue 42: Runner 44: Side gate 46: Molding hole 48 : Pin gate 50 to 56: Products 100A, 100B, 110, 120: Mold 200: Mold 202: Resin reservoir 204: Communication path C: Cavity WL: Weld line
Claims (7)
前記溶融樹脂が合流する会合面を境にして両側に配置されており、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりと、
該２つの樹脂溜まり内にそれぞれ設けられており、該樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアと、
一方の樹脂溜まりのコアを、該樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させる圧縮機構と、
他方の樹脂溜まりのコアを、該樹脂溜まりの容積を拡張する方向に移動させる引下機構と、
を備えたことを特徴とする射出成形用金型。 A product cavity is formed in which molten resin is injection-filled, and the molten resin injected into the cavity is a mold for injection molding having a shape and a gate arrangement that merge at one or more locations in the cavity. ,
Two resin reservoirs that are disposed on both sides of the meeting surface where the molten resin merges, and that communicate with the cavity;
A movable core provided in each of the two resin reservoirs to change the volume of the resin reservoir;
A compression mechanism that moves the core of one resin reservoir in a direction to compress the volume of the resin reservoir;
A pull-down mechanism for moving the core of the other resin reservoir in a direction to expand the volume of the resin reservoir;
An injection mold characterized by comprising:
を設けるとともに、
該圧力検知手段によって一定圧に達したことを検知したら、前記引下機構により樹脂溜まりの容積を拡張させることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形用金型。 Pressure detecting means for detecting the internal pressure of the mold,
And providing
3. The injection mold according to claim 1, wherein when the pressure detecting means detects that the pressure reaches a constant pressure, the pulling mechanism expands the volume of the resin reservoir.
前記金型には、前記溶融樹脂が合流する会合面を境にした両側に、前記キャビティに連通する２つの樹脂溜まりが設けられ、
前記２つの樹脂溜まりの内部には、それぞれ、該樹脂溜まりの容積を変化させる可動するコアが設けられており、
前記ゲートを介して前記キャビティ及び前記２つの樹脂溜まりに溶融樹脂を充填する工程と、
一方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を圧縮する方向に移動させる工程と、
前記圧縮工程と連動して、他方の樹脂溜まりのコアを、樹脂溜まりの容積を拡張する方向に引き下げる工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。 An injection molding method using a mold having a shape in which a product cavity into which molten resin is injected and filled is formed, and the molten resin injected into the cavity joins at one or more locations in the cavity and a gate arrangement Because
The mold is provided with two resin reservoirs communicating with the cavity on both sides of the meeting surface where the molten resin merges,
Each of the two resin reservoirs is provided with a movable core that changes the volume of the resin reservoir,
Filling the cavity and the two resin reservoirs with molten resin through the gate;
Moving one resin reservoir core in a direction to compress the volume of the resin reservoir;
In conjunction with the compression step, lowering the other resin reservoir core in the direction of expanding the volume of the resin reservoir;
An injection molding method comprising:
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