JP6191356B2 - 金型及び射出成形方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態を説明する。図1は、第1実施形態にかかる金型2の断面図である。図1における点線矢印は、温調媒体Dの流動方向を例示している。なお、図1においては後述する温調部13の部分拡大図も併せて示している。また、図1においては、温調機3及び該温調機3と金型2を接続する配管4も併せて示している。
温調部13は、温調媒体Dが流動する流動チャネル13a、この流動チャネル13a内に設けられた複数のチャネル支持柱13bにより構成されている(図1の拡大図参照)。
また、固定側の温調部13又は可動側の温調部13の少なくとも一方には、帽子のつばのような形状の鍔部18が設けられている。この鍔部18は、温調部13をパーティングラインPLに沿って延設されたもので、当該温調部13と連通し、かつ、同一構成である。
温調部13を構成するチャネル支持柱13bについて説明する。チャネル支持柱13bは、丸柱、四角柱、六角柱等の柱状体であり、概ね等間隔(等密度)に配置されている。
連結部14は温調機3からの配管4と温調部13とを連結する。このとき、連結部14における温調媒体Dの流動抵抗が増大しないように、配管4と温調部13とを連結することが好ましい。具体的には、温調部13の断面形状は概ね矩形であり、配管4の断面形状は概ね円形であるので、配管4側の連結部14の領域は円形とし、温調部13側の連結部14の領域は矩形として、かつ、断面積が一定となるように徐々に変化させる。
シール部15は、先に述べたように、スプル側シール部15a、エジェクタ側シール部15bを含んでいる。
このような金型2は、一般的な切削加工によっては製造が困難な場合がある。特に、複雑な形状の成形品に対応した温調部13を持つ金型2を製造する場合には、マシニングセンタを用いても容易に製造できない。
また、温調媒体Dとしては、水(加圧水を含む)、油等が利用できる。この場合、温調機3の性能にもよるが、水の場合は140℃程度の温調が可能であり、それ以上の温度で温調したい場合は、油を使用する。
なお、上記説明では、入口側連結部連結部14aから入流した温調媒体Dは温調部13全体に広がって流動する場合について説明した。即ち、温調媒体Dは、図2に示したように、入口側連結部連結部14aから温調部13に流入し、温調部13全体に広がり、そして出口側連結部14bから温調機3に戻るパス(一点鎖線の矢印で示すパス)を流動した。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、上述した各実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、上述した実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
本発明は、射出成形に用いる金型に適用可能である。
<付記1>
固定側金型と可動側金型とを備え、これらの当接領域に形成されたキャビティーに樹脂が射出される金型において、
前記固定側金型又は前記可動側金型の少なくとも一方に、温調媒体が流動する流動チャネルと、該流動チャネル内に設けられて、当該流動チャネルの高さを維持すると共に、荷重を支持する複数のチャネル支持柱と、を備える温調部を設け、かつ、
前記温調部を少なくともキャビティー面における主要面に沿って所定距離の位置に設けたことを特徴とする金型。
<付記2>
付記1に記載の金型であって、
前記チャネル支持柱は、所定形状で概ね一様な配置密度となるように設けられていることを特徴とする金型。
<付記3>
付記1に記載の金型であって、
複数の前記チャネル支持柱は、前記温調媒体に対して概ね一定の流動抵抗を示すように、配置されていることを特徴とする金型。
<付記4>
付記1乃至3のいずれか1項に記載の金型であって、
前記チャネル支持柱は、丸柱、四角柱、六角柱のいずれか1の形状に形成されていることを特徴とする金型。
<付記5>
付記1乃至4のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部のコーナにおける前記チャネル支持柱は、対向する前記コーナを橋渡しするように設けられていることを特徴とする金型。
<付記6>
付記1乃至5のいずれか1項に記載の金型であって、
前記固定側金型又は前記可動側金型に設けられた前記温調部に、パーティングラインに沿って延設した鍔部を設けたことを特徴とする金型。
<付記7>
付記1乃至6のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部を挿通する温調部貫通部材の貫通領域に、少なくとも前記温調部を流動する前記温調媒体の流出を規制するシール部を設けたことを特徴とする金型。
<付記8>
付記7に記載の金型であって、
前記温調部貫通部材には、溶融した樹脂を前記キャビティーに射出する際の流路をなすスプルランナ、成形された製品を前記キャビティーから突き出すエジェクタピンの少なくとも1つであることを特徴とする金型。
<付記9>
付記1乃至8のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部には、異なる温度の複数の系統からの前記温調媒体が選択されて循環することを特徴とする金型。
<付記10>
付記1乃至9のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部が複数設けられて、各温調部に異なる温度の前記温調媒体が流動し、かつ、複数の前記温調部は、同じ形状の温度分布を持つように設けられていることを特徴とする金型。
<付記11>
付記1乃至10のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部に、流路を区画する仕切板を設けたことを特徴とする金型。
<付記12>
付記11に記載の金型であって、
前記仕切板により区画されて形成された流路断面は、概ね一様な面積に設定されていることを特徴とする金型。
<付記13>
付記1乃至2のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部を基準にした場合、前記キャビティーと反対方向の位置で、かつ、前記温調部に沿って概ね等距離の位置に、断熱部を設けたことを特徴とする金型。
<付記14>
付記13に記載の金型であって、
前記断熱部は、当該断熱部に加わる荷重を支持する複数の断熱支持柱と、
前記断熱支持柱の柱周囲に設けられた断熱層と、
を備えることを特徴とする金型。
<付記15>
付記14に記載の金型であって、
前記断熱層は、空洞又はエポキシ樹脂により形成されていることを特徴とする金型。
<付記16>
付記1乃至15のいずれか1項に記載の温調部を備えた金型を用いて樹脂製品を射出成形する射出成形方法であって、
前記温調部に所定温度の温調媒体を流動させて、前記金型を所定温度に温調する型温温調工程と、
型温温調された前記金型のキャビティーに溶融樹脂を射出して成形品を形成する射出工程と、
前記型温を行った際の温度と異なる温度の前記温調媒体を前記温調部に流動させて前記成形品の冷却を行う冷却工程と、
前記成形品を取り出す型開工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
<付記17>
付記16に記載の射出成形方法であって、
前記冷却工程は、温度の異なる前記温調媒体を前記温調部に順次流動させる多段冷却処理を含むことを特徴とする射出成形方法。
<付記18>
付記17に記載の射出成形方法であって、
前記多段冷却処理は、前記キャビティーに射出された溶融樹脂における結晶化温度の下限値より適宜高い温度の前記温調媒体を流動させる工程と、
前記成形品が取出されてから室温に達したときに生じる当該成形品の熱収縮に伴う変形が許容範囲に収まる温度で前記成形品を取り出すことができるように、温度設定された前記温調媒体を前記温調部に流動させる工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
<付記19>
付記16乃至18のいずれか1項に記載の金型であって、
前記金型を構成する固定側金型と可動側金型とに設けられた前記温調部に流動させる前記温調媒体の温度が異なることを特徴とする射出成形方法。
<付記20>
付記16乃至19のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調媒体を前記温調部に流動させている最中に、流動方向を逆転させることを特徴とする射出成形方法。
2A 固定側金型
2B 可動側金型
3 温調機
4 配管
11 キャビティー
11a キャビティー面
12 スプルランナ
13 温調部
13a 流動チャネル
13b チャネル支持柱
14 連結部
14a 入口側連結部
14b 出口側連結部
15 シール部
15a スプル側シール部
15b エジェクタ側シール部
16 断熱部
16a 断熱層
16b 断熱支持柱
17 エジェクタピン
18 鍔部
19 仕切板
20 温調媒体ポート
20a 外部側ポート
20b チャネル側ポート
Claims (5)
- 固定側金型と可動側金型とを備え、これらの当接領域に形成されたキャビティーに樹脂が射出される金型において、
前記固定側金型又は前記可動側金型の少なくとも一方に、温調媒体が流動する流動チャネルと、該流動チャネル内に設けられて、当該流動チャネルの高さを維持すると共に、荷重を支持する複数のチャネル支持柱と、を備える温調部を設け、かつ、
前記温調部を少なくともキャビティー面における主要面に沿って所定距離の位置に設け、
前記複数のチャネル支持柱は、所定形状で概ね一様な配置密度となるように設けられ、前記温調媒体に対して概ね一定の流動抵抗を示すように配置されていることを特徴とする金型。 - 請求項1に記載の金型であって、
前記温調部のコーナにおける前記チャネル支持柱は、対向する前記コーナを橋渡しするように設けられていることを特徴とする金型。 - 請求項1又は2に記載の金型であって、
前記固定側金型又は前記可動側金型に設けられた前記温調部に、パーティングラインに沿って延設した鍔部を設けたことを特徴とする金型。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部を挿通する温調部貫通部材の貫通領域に、少なくとも前記温調部を流動する前記温調媒体の流出を規制するシール部を設けたことを特徴とする金型。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の金型であって、
前記温調部に、流路を区画する仕切板を設けたことを特徴とする金型。
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