JP7215692B2 - 射出成形モールド - Google Patents

Description

本発明は、例えばプラスチック材料の成形に使用するための、射出成形モールドに関する。

射出成形は、材料をモールドの中に射出することによって構成要素を生成するための、製造プロセスである。射出成形は、ホスト材料を用いて実施することができる。構成要素のための材料は、成形機械の加熱されたバレルの中に供給され、混合され、モールド内のスプルブッシュを介してモールドキャビティに押し込まれる。溶融プラスチック材料は、スプルブッシュから、モールド内の構成要素と連結したランナーを介して移動する。成形された物品が取り出されるとき、それは全てのランナー及びスプルブッシュを伴う１つのユニットとして取り出される。

スプルブッシュ及びランナーと、成形した構成要素との間の連結を壊して、処理量すなわち仕上げ及びトリミングの量を低減させることが、好ましい。

本発明は射出成形モールドに関する。射出成形モールドは、相対的に可動である第１及び第２のモールドの半体を備え、それらの間で少なくとも１つのモールドキャビティを画定する。第１のモールドの半体はスプルを有し、このスプルを介して成形材料は射出され、ランナーがスプルから少なくとも１つのゲートに導き、各モールドキャビティの中に入れる。本発明は、モールドの両半体が互いに係合されたとき、モールドキャビティに入る各ゲートに対応する位置において、インサートが、一方のモールドの半体から他方のモールドの半体の対応した凹部に突出し、このインサートは、インサートに沿って延びて端部面に通じた切断溝を有し、この端部面はスプルと連通し、溝の反対側端部はゲートと連通し、それによって溝はランナーの少なくとも一部を構成し、溝はインサートの長手方向軸に対して鋭角に延びるので、モールドの両半体が分離されるときに、溝の切断縁部はゲートを越えて移動して、ゲートにおける材料をせん断することを特徴とする。

好ましくは各インサートは、インサートに沿って延び、切断溝から離隔され、かつインサートの端部面の中に通じた、第２の溝を有する。モールドの両半体が係合されたとき、上記の端部面から離れた溝の端部は、中央のスプルから延びたランナーと連通する。

射出成形機械のモールドの型開きストロークは、プラスチック構成要素からゲートランナーを切断するための相対的な動きを提供し、通常は次に、構成要素及びランナーを取り出す、エジェクタの動きが続く。

このモールドは、モールドの第１の半体が開く動きの間、スプル及びランナーツリーをモールドの可動半体内に保持するための、プラー装置（モールドに使用される公知の方法）も有し得る。これは、スプル及びランナーを抑えておくのに役立ち、その一方で、インサートの切断溝と成形された材料との間の相対的な動きが、穏やかな切断作用を生じさせ、成形された物品をランナーツリーから分離する。

インサートは、ピン形状の円筒形金属製のインサートであってよい。インサートのヘッドは、モールド本体内に保持され、インサートの長手方向の周りに回転するのを防止するために、少なくとも一方の側は平坦面である。

金属製のインサートは、モールドの固定された半体の中に設定され得る。モールドの両半体が分離されたとき、溝部はモールドの表面から突出する。このインサートの反対側で、受け入れ穴がモールドの可動の半体に形成され、好ましくは、プラーまたはプルバックピンが、この穴の内側でインサートの反対側で動作する。

本発明の射出成形モールドは、プラスチック成型のために好適に使用されるが、プラスチック材料の使用に限定されないことを理解されたい。射出成形できる任意の材料が、本発明のモールドを用いて使用され得る。

本発明の１つの実施形態において、モールドに充填するシーケンスの間、プラスチック材料は、スプルのテーパーが付けられた穴を介し、ランナーの溝を介して、インサートの下にあるインサートのスロットの中に入り、傾斜溝を介してモールドキャビティの中に流し込まれる。プラスチック材料は固化し、モールドの可動半体を開く間に、プルバックピンは、スプル及びランナーが外れるのを防止する。

モールドを開く動きの間、インサートの傾斜溝は、プラスチックランナーをわずかに曲げて解放し、同時にせん断作用を緩やかな側に作り出し、ゲートの壁またはプラスチック構成要素の壁を、固定された反対側の切断縁部として使用する。取り出しの間、全ての成形された構成要素、ならびにスプル及びランナーは、すでに個々に切断されて取り出される。

同じ傾斜溝を、スプルブッシュの小さい径の本体に切り込んで、スプルブッシュの切断要素を作り出すことができる。

インサートは、ミリング、旋削、研削、金属射出、焼結、を含む機械加工によって、金属部品として製造でき、熱処理で特性を向上させることができる。摩擦率を低減させ、硬度特性を向上させるためのコーティングを施すことができる。カーバイド製のインサートとすることもできる。

切り込み縁部を、追加、角度研削、またはセレーションによって向上させることができる。

図面において、本発明の例示的な実施形態を示す。

本発明の１つの実施形態による、モールド内で使用するための切断インサートの斜視図である。 ２つの切断インサート及び２つのキャビティと協働する、閉じられたモールドの縦断面図であり、このモールドは射出中にプラスチック材料で充填される。 図２に対応した図であるが、成形した物品とランナーとの間の接続を切断した後で全開にされた射出成形モールドを示す図である。 分離されたプラスチック構成要素を取り出す間に半開にされた、図２及び図３におけるモールドの可動半体を示す図である。 図１による切断インサートを伴う、保持ピン、ランナー及び成形された構成要素の一部の分解組立図である。 充填サイクル中の、２つの切断インサートを伴うモールドキャビティの拡大詳細図である。ここで、第１のインサートは、ゲートランドにおける切断のために、及び第２のインサートは、成形された構成要素における切断のために位置されている。 図６に対応する図であって、切断作用を例示するよう、開く動きにあるモールドを示す図である。 考えられる切断のための２つの箇所を伴う、図５の成形された構成要素を示す図である。 本発明の別の実施形態による、矩形の切断インサートの斜視図である。 交換可能な硬質金属のインサートを伴う、切断インサートの斜視図である。 モールドの正面から設定することができるよう、ねじを用いて固定され得る切断インサートの図である。 ２つのモールドキャビティに供給し、かつ２つのゲートを切断できるよう、２つの切断供給溝を伴う、１つの入口ランナーを提供する切断インサート（マルチゲート切断インサート）を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態による、プラスチック材料を中央を通して供給し、切断溝と協働して近くの切断ランナーまたはゲートを切断可能にする、スプルブッシュを示す図である。

まず図１～図４を参照すると、射出成形モールドは、固定されたモールドの半体１及び可動の下部半体２を備え、図２に示されるようにそれらが閉じられたとき、それらの間でモールドキャビティ３は画定される。上部半体は、ランナー６に供給するスプル５と連通した射出ポート４を含み、次にゲートを通してモールドキャビティ３に導く。固定されたモールドの半体１は、上部ブロック１ａ及び下部ブロック１ｂを備え、射出ポート４は上部ブロックに固定され、スプル５は、上部ブロック１ａ及び下部ブロック１ｂを通って延びる本体７を貫通して、提供される。

図１でより詳細に示されるインサート８は、円筒形の本体８ａから成り、その一方の端部に大きいヘッド８ｂを伴う。ヘッド８ｂは全体的に円筒形であるが、使用中にインサートが回転するのを防止するために使用される、平坦な切り取り部８ｃを有する。各インサート８は、そのヘッド８ｂを、上部ブロック１ａの面における、対応した形状の凹部に取り付けられ、本体８ａは、一部が下部ブロック１ｂの下面から突出するよう、下部ブロック１ｂを貫通して延びる。この突出部には溝９及び１０の対が設けられ、これらは円筒形の表面に沿って延び、円周方向に離隔される。一方の溝９は、インサートの長手方向軸に平行に延び、ヘッド８ｂから離れたインサートの端部面８ｄに通じ、スプル５からモールドキャビティに向かうランナーの一部として機能する。他方の切断溝１０は、端部面８ｄから、長手方向軸を通る面に対して鋭角な方向に延びる。モールドの２つの半体が共に閉じられたとき、切断溝１０は、その上端部においてモールドキャビティと連通する。この位置において、インサートの端部面８ｄは、対応するプルバックピン１１の端部と対向し、かつ離隔される。プルバックピン１１は、以降で図５を参照し、より詳細に説明する。プルバックピン１１の機能は、図３に示されるように、モールドの両半体が分離された際に、ランナー及びスプルにある材料を引き戻すか、または保持することである。

図４は、成形された構成要素、ならびに関連のランナー及びスプルの中身を取り出している間の、可動のモールドの半体を示す。エジェクタプレート２０は、モールドの下部の半体に取り付けられており、相対的に可動である。モールドの半体を貫通して延びる、プルバックピン１１のヘッド及び様々なエジェクタピン２１のヘッドは、エジェクタプレート内に固定され、それによって、エジェクタプレートが上に動くときに、モールドの可動半体の本体を貫通して摺動することができる。それによって、関連の成形された構成要素を、モールドの半体からきれいに押し出す。

次に、切断溝１０の作用を、図５～図８を参照して説明する。図５は、インサート８、プルバックピン１１、成形された物品２２、及びそれらの構成要素に関連付けられたランナー材料の一部を示す。プルバックピン１１は、モールドの半体における周りの穴に関連したキャビティを作り出す、アンダーカットされた端部１１ａを有し、このキャビティは、成形プロセス中に、通常は溶融プラスチック材料である成形材料で充填される。これは、材料の固化後に、部分１１ａに係合し、かつ成形された材料が取り出されるまで部分１１ａによって保持され、形状付けられたプラグ２３を作り出る。プラグ２３は、インサート８における長手方向に延びた溝９に対応した、第１のランナー部２３ａと、インサートにおける角度の付いた切断溝１０に対応した、第２のランナー部２３ｂと、を有する。第２のランナー部２３ｂは、ゲート部２５を介して、成形された物品２２に接続される。２つのモールドの半体１及び２が分離される際に、部分２３ｂは溝１０を介して下方に動き、溝の角度は部分２３ｂを曲げ、一方で溝１０の先端がゲート部２５を越えるよう動かす。これらの作用の組み合わせは、ゲート部をせん断し、成形された物品２２をプラグ２３から分離する。

図６及び図７は、インサート８、その中の溝１０、及び実現されたせん断効果の間の、２つの代替の関係を示す。図６は、モールドの両半体が閉じられている位置を示す。一方のインサート８は、モールドキャビティ３からわずかに離され、溝１０のランナーと成形された物品との間に、より際立ったゲート成形を作り出す。他方のインサート８は、キャビティの中にわずかに突出し、それによってプラスチック材料が、溝１０からキャビティの中に直接流れる。図７は、モールドの両半体が分離される際の切断作用を示す。より際立ったゲート成形があり、溝の縁部は得られたゲート成形を通過し、ゲート成形をせん断して物品２２から突出したプラスチック２５の量を少なくする。インサートがキャビティの中に突出する場合、モールドの両半体が分離してインサートが後退する際のせん断作用は、成形された物品２２の側部における小さい湾曲した窪み２６を切断する。２つの違いは、図８に示される。

図９は、インサートの代替の形態を示す。ここでは、モールドの第２の半体における、対応した凹部に係合するインサートの突出部が、正方形または矩形の断面を有する。角度が付けられた溝１０及び他方の溝９は、インサートの断面８ｄを横断して延びた追加の溝３０によって、共に接合してランナーを形成する。

図１０は、角度が付けられた溝１０の一方の側を形成する、取り換え可能な切断部を有するインサートを示す。切断部３５は、インサートの対応した凹部３６に位置される、湾曲したセグメントの形態であり、切断部においてアパーチャ３７を通過して、凹部３６の対応したねじ穴３８に係合する止めねじ（図示せず）によって、所定の位置に保持される。取り換え可能な切断部３５の使用により、切断縁部が長期にわたる使用で摩耗したときに、インサート全体を取り替える必要がなくなる。

図１１は、ヘッド８ａにねじ穴３９が設けられたインサートを示す。このインサートは、穴３９と係合するねじによって、モールドの半体における所定の位置に固定される。

図１２は、角度が付けられた、反対側にある２つの溝１０を有するインサートを示す。これらの溝１０は、分離したゲートを介して２つの分離したモールドキャビティに供給し、モールドの両半体が分離される際に、上述の方法で２つのせん断部が配置される。

図１３は、角度が付けられた、反対側にある２つの溝または切断溝１０を伴って構成された、スプルブッシュ４０を示す。プラスチック材料は、このスプルブッシュを介して射出され、その端部面４１に現出する。ブッシュ４０は、例えば図５に示されるように、端部面４１が、プルバックピンに対向するよう、かつ離されるようにモールドに配置され、それによって射出された材料は、それらの間の空間を満たし、溝１０の中に流れ、そこからそれぞれのモールドキャビティに流れる。

Claims (7)

1. 射出成形モールドであって、相対的に可動である第１及び第２のモールドの半体を備え、それらの間で少なくとも１つのモールドキャビティを画定し、前記第１のモールドの前記半体はスプルを有し、前記スプルを介して成形材料は射出され、ランナーが前記スプルから少なくとも１つのゲートに導いて各前記モールドキャビティの中に入れ、
   前記射出成形モールドは、モールドの両半体が互いに係合されたとき、前記モールドキャビティに入る各前記ゲートに対応する位置において、インサートが、一方のモールドの前記半体から他方のモールドの前記半体の対応する凹部に突出し、前記インサートは、前記インサートに沿って延びて前記インサートの端部面に通じた切断溝を有し、前記端部面は前記スプルと連通し、溝の反対側端部は前記ゲートと連通し、それによって前記溝は前記ランナーの少なくとも一部を構成し、前記溝は前記インサートの長手方向軸に対して鋭角に延びるので、前記モールドの両半体が分離されたときに、前記溝の切断縁部は前記ゲートを越えて移動して、前記ゲートにおいて材料をせん断する、射出成形モールドであって、各前記インサートの前記端部面は、プルバックピンの端部に対向することを特徴とする、射出成形モールド。
2. 各前記インサートは、前記インサートに沿って延び、前記切断溝から離隔され、前記インサートの前記端部面に通じた、第２の溝を有し、前記端部面から離された前記溝の端部は、前記モールドの両半体が係合されたとき、中央の前記スプルから延びた前記ランナーと連通する、請求項１に記載の射出成形モールド。
3. 前記インサートはスプルブッシュであり、前記スプルは、前記インサートの長手方向に延びて前記端部面に通じる、請求項１に記載の射出成形モールド。
4. 前記インサートは円筒形である、請求項１～３のうちいずれか一項に記載の射出成形モールド。
5. 前記インサートは矩形断面である、請求項１～３のうちいずれか一項に記載の射出成形モールド。
6. 前記インサートには２つ以上の切断溝が設けられ、各前記切断溝は、前記モールドキャビティまでのそれぞれの前記ゲートに関連付けられた、請求項１～５のうちいずれか一項に記載の射出成形モールド。
7. 前記切断縁部は、前記インサートの取り外し可能かつ取り換え可能なセグメントによって提供される、請求項１～６のうちいずれか一項に記載の射出成形モールド。

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