JPH03112622A

JPH03112622A - 成形用金型

Info

Publication number: JPH03112622A
Application number: JP25166789A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Matsui; 篤男松井; Onobu Kubota; 窪田　穂伸; Koichi Ihara; 井原　広一; Yoshiyuki Sato; 善幸佐藤
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1991-05-14
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0733036B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は天然ゴム、合成ゴム等の成形に用いて好適な射
出成形方法及び成形用金型に関する。

〔従来技術及びその課題〕

ゴムを成形する成形機としては一般的なトランスファー
成形機や射出成形機をはじめ、特公昭４２−８２２８号
公報で開示されるプリプラ式射出成形機等が知られてい
る。

ところで、この種の成形機は、いずれも熱硬化性のゴム
原料を未加硫のまま可塑化し、この可塑化したゴムを高
温に加熱した金型キャビティに充填して加硫（硬化）さ
せるものであり、次のような解決すべき課題が存在した
。

第一に、ゴム成形の場合、ゴム原料は射出装置の加熱シ
リンダ内において、通常６０〜１００℃程度で予備加熱
され、可塑化したゴムは加熱シリンダ内のスクリュの前
進によってキャビティに射出充填される。しかし、一般
にゴムは通常の合成樹脂と異なって流動性が低いため、
キャビティの内部に未充填部分を生じやすく、高出力の
射出装置が必要となる。

第二に、ゴム（特に未加硫状態のゴム）は接着性が強く
、射出充填後、金型から成形品を取出す際における離型
が容易でない。

本発明はこのような従来技術に存在する課題を解決した
射出成形方法及び同方法に利用できる成形用金型の提供
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形方法は射出装置Ｊにより金型りの
キャビティ２に成形材料である例えばゴムＲを未加硫の
状態で射出充填し、この後、金型りの材料通路３ａ、３
ｂ・・・に存在する少なくとも一部のゴムＲをプランジ
ャ装置６ａ、６ｂ・・−によリキャビティ２に圧縮充填
するようにしたことを特徴とする。

また、本発明に係る成形用金型りはキャビティ２に連通
、望ましくは複数位置に連通する材料通路３ａ、３ｂ・
・・の中途に折曲部４ａ、４ｂ・・・を設けるとともに
、折曲部４ａ・・・とキャビティ２間の材料保有通路５
ａ、５ｂ・・・の内部に進入退出し、材料保有通路５ａ
、５ｂ・・−に存在するゴムＲをキャビティ２に圧縮充
填可能なプランジャ部７ａ。

７ｂ・・・とこのプランジャ部７ａ・−を進退駆動する
駆動部８ａ、８ｂ・・・を有するプランジャ装置６２Ｌ
１６ｂ・・・を設けたことを特徴とする。なお、金型り
には材料通路３ａ、３ｂ・・・の一部及びキャビティ２
の温度をゴムＲが加硫しない温度に設定する冷却部９を
備える。また、プランジャ部７ａ・・・はそのストロー
クを選定し、キャビティ２の内部に突出可能に構成する
。

〔作　　用〕

本発明に係る射出成形方法及び成形用金型りによれば、
射出装置Ｊにより金型りに対して通常の射出成形が行わ
れる。この場合、ゴムＲの流動性は低いが、特に射出圧
力を大きくする必要はなく、また、キャビティ２の内部
にゴムＲの未充填部分が発生してもよい。

一方、射出装置Ｊによる射出充填が終了したなら、プラ
ンジャ装置６ａ・・・を作動させ、プランジャ部７ａ・
・・を材料保有通路５ａ・・・の中に進入させる。これ
により材料保有通路５ａ・・・に存在するゴムＲはキャ
ビティ２の中に圧縮充填されるとともに、キャビティ２
内のゴムＲと材料保有通路５ａ・・・側は切断される。

この場合、ゴムＲに対するプランジャ部７ａ・・・の当
接面積は比較的小さいため未充填部分へのゴムＲの充填
は低圧で行うことができる。

また、型開きの際には、プランジャ部７ａ・・・をキャ
ビティ２の内部に突出させれば、固定側型部からの離型
を助けることができる。

〔実　施　例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。

まず、本発明の理解を助けるため、射出成形機の概略構
成について第５図を参照して説明する。

射出成形機Ｍは射出装置Ｊと金型りを備え、さらに射出
装置Ｊは前部の加熱シリンダ５１と後部の射出シリンダ
５２の結合体からなる。加熱シリンダ５１は先端に金型
りに当接する射出ノズル５３を備え、外周部には温調用
のウォータジャケラ）５４ａ、５４ｂ、５４ｃと加熱用
のヒータ５５ａ、５５ｂ、５５ｃを備える。また、加熱
シリンダ５１は内部にスクリュ５６を進退動及び回動自
在に内蔵するとともに、スクリュ５６の後部にリボン状
のゴム原料Ｒｏを供給する供給機構５７を備える。一方
、射出シリンダ５２には進退駆動用の射出ラム５８を内
蔵する。射出ラム５８はスクリュ５６の後端に結合し、
かつ回転駆動用のモータ５９によって回転せしめられる
。

次に、成形用金型りについて第１図〜第４図を参照して
説明する。

成形用金型りは固定側型部１１と可動側型部２Ｉを備え
、不図示の型締シリンダによって型開閉される。

固定側型部ｌｌは固定側取付板１２、シリンダブロック
１３、コールドランチプレート１４ａ１１４ｂ、断熱プ
レート１５、固定側型板１６を備え、また、可動側型部
２Ｉは可動側取付板２２、スペーサブロック２３、受板
２４、可動側型板２５を備える。固定側型板１６と可動
側型板２５の当接面はパーティングラインＰとなり、キ
ャビティ２が形成される。固定側取付板１２の外端面１
２ユの中央位置には射出装置Ｊの射出ノズル５３が当接
するノズル当接口１７を配し、このノズル当接口１７と
キャビティ２は通路部３を介して連通ずる。通路部３は
ノズル当接口１７から型開閉方向に延びた第一ランチ部
１８と、この第一ランナ部１８の先端から直角方向四方
に延び、さらにその先端から直角方向に延びた第二ラン
チ部（材料通路）３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄからなり、第
二ランナ部３ａ・・・の先端はゲート１９ａ、１９ｂ・
・・を介してキャビティ２に連通ずる。これにより、第
二ランナ部３ａ・・・の中途には折曲部４ａ、４ｂ・・
・を設けることができる。また、この折曲部４ａ・・・
とキャビティ２間は材料保有通路５ａ、５ｂ・・・とし
、一定の容積をもたせる。なお、一般に、材料通路は離
型を容易にするとともに、成形品と一体に取出される材
料通路部分（ランチ部）は取除いて捨てるため、できる
だけ細く形成することが望ましい。しかし、本発明では
、後述のように成形品に付随する材料通路部分は無いた
め、第二ランナ１３ａ・・・とゲート１９ａ・・・をほ
ぼ一体に形成できるなど、材料通路の内径を可及的に大
きくでき、流動性の低いゴムＲを流し易くすることが可
能である。

一方、シリンダブロック１３には前記第二ランチ部３ａ
・・・に対応したプランジャ装置６ａ、６ｂ・・・を配
設する。一つのプランジャ装置６λは圧縮用シ、リンダ
２０と突出し用シリンダ２１を同軸上に備え、圧縮用シ
リンダ２０の内部には圧縮用ピストン２２を、突出し用
シリンダ２１の内部には突出し用ピストン、即ち、プラ
ンジャ部７ａをそれぞれ備える。これにより、各シリン
ダ２０．２１１圧縮用ピストン２２は駆動部８λを構成
する。

また、各シリンダ２０，２１には一対の給排油口２０ａ
、２０ｂ、２１ａ、２１ｂを備える。圧縮用ピストン２
２の先端はプランジャ部７ａに当接し、プランジャ部７
ａの先端はコールドランチプレート１４ａを貫通して第
二ランナ部３ａにおける折曲部４ａに臨み、かつ前記材
料保有通路５ａに対して進入退出可能に設ける。

なお、これらの位置関係は次のようになる。まず、プラ
ンジャ部７ａが最後退位置に停止すればプランジャ部７
ａの先端面は第二ランナ部３ａの壁面に略一致し、その
一部を形成する（第１図）。

この位置から、圧縮用ピストン２２を前進させ、最前進
位置に停止すれば、プランジャＩ（７ａは折曲部４ａと
キャビティ２間の材料保有通路５ａに進入し、その先端
面はキャビティ２の壁面に略−致する（第２図）、一方
、プランジャ部７ユはこの位置からさらに前進させるこ
とができ、プランジャｆ！１５７ａが最前進位置に停止
すれば、その先端面はキャビティ２の内部に突出可能と
なる（第３図）。なお、他のプランジャ装置６ｂ・・・
も同様に構成する。

他方、キャビティ２及び第二ランナ部３ａ・・・を囲む
位置には通水用のウォータジャケット２７・・・を形成
し、キャビティ２と第二ランナ部３ａ・・・を冷却（温
調）する冷却部９を設ける。

一方、可動側型部２１にはキャビティ２の内部に臨むエ
ジェクタピン３１・・・とこのエジェクタピン３１・・
・を進退せしめるエジェクタプレート３２を配設する。

次に、射出成形機Ｍ（成形用金型Ｄ）を用いた射出成形
方法について説明する。

まず、金型りの内部に設けたウォータジャケット２７・
・・に通水を行い、コールドランチプレート１４ａ、１
４ｂは６０〜８０℃に温調するとともに、キャビティ２
は２０℃以下に冷却する。また、プランジャ装置６ａ・
・・におけるプランジャ部７ａ・・・は最後退させてお
く。

射出装置Ｊではゴム原料Ｒｏを加熱シリンダ５１の内部
に供給し、スクリュ５６の回転により、ゴムＲを未加硫
の状態で混練しつつ可塑化し、計量を行う。そして、計
量終了によりスクリュ５６を前進させ、金型りのキャビ
ティ２に未加硫のゴムＲを射出充填する。第１図にこの
状態を示す。

この状態ではキャビティ２にゴムＲの未充填部分が存在
する。

次に、プランジャ装置６ａ・・・における圧縮用シリン
ダ２０・・・のみを作動させ、圧縮用ピストン２２を最
前進位置まで前進移動させる。これにより、プランジャ
部７ａ・・・も前進移動し、前記材料保有通路５ａ・・
・に進入し、同通路５ａ・・・の中のゴムＲをキャビテ
ィ２の中に圧縮充填する。第２図はこの状態を示す。こ
の状態ではゴムＲがキャビティ２内に完全に充填され、
未充填部分は無くなる。

また、キャビティ２と材料通路３ａ・−・側のゴムＲは
完全に切断される。なお、材料保有通路５ａ・・・内の
ゴムＲがキャビティ２内に全て充填された状態で成形品
のゴム量が最適となるように予め射出充填時の射出量を
設定しておく。また、金型りは冷却部９によって冷却さ
れているため、キャビティ２内のゴムＲは加硫せず、し
かも射出装置Ｊにおける軟化状態に比べ、より固化した
状Ｂ（未可塑化状態）にある。

次いで、金型りの型開きを行い、未加硫の成形品を取出
す。この際、型開きと同時に突出し用シリンダ２１・・
−のみを作動させることにより、プランジャ部７ａ・・
・を前進移動させ、成形品を固定側型板１６から離型せ
しめる。この場合、上述したように金型り内のゴムＲは
加硫しないため、射出充填後は時間を置かずに型開き可
能である。また、成形品は固化状態となっているため、
型崩れすることなく容易かつ確実に取出可能である。

一方、取出した成形品は加熱槽に収容する。加熱槽には
金型りから取出される成形品を順次ストックし、所定数
量（−又は二辺上）の成形品を収容した後に、同時に加
熱処理し、加硫させる。

この場合、加熱槽の内部は圧力を付与しない無圧状態（
自然状態）とする。また、加熱のための熱媒体としては
、水蒸気、熱風、高周波、溶融した金属塩、高沸点の液
体等を選択利用できる。

なお、未加硫の成形品には、未加硫の一次成形品を他の
金型にインサートした後、未加硫の他のゴムを射出成形
して得た二次成形品を含む。

また、二次成形品の場合には二次成形に用いた金型にヒ
ータを付設し、二次成形の金型によって加硫させること
も可能である。例えば、二次成形品に用いるゴムの種類
が一次成形品に比べ比較的流動性・が低く、パリを生じ
にくい場合であって、−次成形品をインサートした際に
二次成形の金型のパーティングラインに接しない場合等
にはパリの発生する虞れは無くなるため、生産性は悪く
なるが、パリ対策の面からは実施可能である。また、未
加硫の成形品（−次成形品）又は二次成形品を一旦金型
から取出した後は、他の金型内で加熱し、加硫させても
よい。この場合の金型は本来の金型としての使用ではな
く、金型を加熱槽として利用するものであり、金型のキ
ャビティには圧力を付加しない。

このような加硫処理方法により、比較的時間のかかる加
硫処理を行うに際し、多数の成形品を同時に一括処理で
きるため、全体の成形時間を大幅に短縮でき、コストダ
ウンと生産性向上を達成できる。また、加硫処理は金型
を使用しないため、高温加熱時において一時的に軟化し
てもパリ等の弊害は生ぜず、成形品の品質向上を図れる
とともに、パリ取り等の後処理工程が不要となる。

また、金型りから取出した二辺上の成形品を相接触させ
て加熱し、加硫させることにより、二辺上の成形品を結
合することもできる。これにより、異なるゴムを用いた
複合製品、例えば表面に高硬度のゴムを使用し、内部に
高弾性のゴムを用いた製品の境界部分を、接着剤を用い
ることなしに化学的に接合でき、より強固に結合できる
。なお、この場合、接触圧を大きくすると型崩れするた
め、各成形品が離れないように程度に押える。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ような実施例に限定されるものではない例えば、加硫は
金型の外部で行う場合を例示したが、金型自体を加熱し
て金型内部で加硫させる通常の加硫処理方法でもよい。

また、成形材料としてゴムを例示したが流動性の低い合
成樹脂等、他の任意の成形材料にも同様に適用できる。

さらにまた、キャビティに連通ずる材料通路は任意の数
量（−又は二以上）でよいとともに、プランジャ装置は
圧縮用シリンダのみを設け、圧縮用ピストンを直接プラ
ンジャ部として利用してもよい。その他、細部の構成、
手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意
に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形方法及び成形用金型
は、射出装置により金型のキャビティに成形材料を射出
充填し、この後、金型の材料通路に存在する少なくとも
一部の成形材料をプランジャ装置によりキャビティに圧
縮充填するようにしたため、次のような顕著な効果を奏
する。

■　ゴム等の流動性の低い成形材料であっても、キャビ
ティに対する未充填部分を生ずることなく確実に充填を
行うことができ、成形品質の向上に寄与できる。

■　未充填部分に対してはプランジャ装置により補完的
に充填するため、射出装置による射出充填によって未充
填部分が発生してもよく、結果的に射出装置は小型化で
低出力のものでよい。

■　接着性の強い未加硫のゴムによる成形品等であって
、しかもゲート切断が容易でない場合等にも、型開き時
には成形品を固定側型部から確実に離型できる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る成形用金型のプランジャ部を最後
退させた状態を示す縦断側面図、第２因二同成形用金型の圧縮用ピストンを最前進させた
状態を示す縦断側面図、第３図：同成形用金型のプランジャ部を最前進させた状
態を示す縦断側面図、第４図：第３図中Ａ方向矢視図、第５図：本発明に係る成形用金型を備えた射出成形機の
一部縦断面図。尚図面中、２：キャビティ３ａ・・・：材料通路（第二ランチ部）４ａ・・・：折
曲部　　　　５ａ・・・：材料保有通路６ａ・・・ニブ
ランジャ装置７ａ・・・ニブランジャ部　８ａ・・・：駆動部９：冷
却部　　　　　　Ｄ＝成形用金型Ｊ：射出装置　　　　
　Ｒ：ゴム

Claims

【特許請求の範囲】〔１〕射出装置により金型のキャビティに成形材料を射
出充填し、この後、金型の材料通路に存在する少なくと
も一部の成形材料をプランジャ装置によりキャビィティ
に圧縮充填することを特徴とする射出成形方法。〔２〕成形材料は未加硫のゴムであることを特徴とする
請求項１記載の射出成形方法。〔３〕キャビティに連通する材料通路の中途に折曲部を
設けるとともに、折曲部とキャビティ間における材料保
有通路の内部に進入退出し、材料保有通路に存在する成
形材料をキャビティに圧縮充填可能なプランジャ部とこ
のプランジャ部を進退駆動する駆動部を有するプランジ
ャ装置を設けたことを特徴とする成形用金型。〔４〕成形材料は未加硫のゴムであることを特徴とする
請求項３記載の成形用金型。〔５〕材料通路の少なくとも一部及びキャビティの温度
を、ゴムが加硫しない温度に設定する冷却部を設けたこ
とを特徴とする請求項４記載の成形用金型。〔６〕材料通路はキャビティに対して複数の位置に設け
るとともに、各材料通路に対してプランジャ装置を設け
たことを特徴とする請求項３記載の成形用金型。〔７〕プランジャ部はキャビティの内部に突出可能なス
トロークを有することを特徴とする請求項３記載の成形
用金型。