JPH0441217A - 射出プレス成形用金型および射出プレス成形法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、射出プレス成形用金型および射出プレス成形
法に関する。

［従来の技術］ プラスチック成形加工方法として広く用いられている射
出成形法は、熱可塑性樹脂の射出に高圧を要し、従って
高い型締め圧力を必要とする。また閉しられた金型のキ
ャビティ内に溶融樹脂を圧入するため、成形品に歪が残
留し、甚だしい場合は成形品にねし・れやゆがみ等の変
形を生しるという欠点がある。

これに対し、たとえば特開昭６１−２２９１７に示され
ているように、熱可塑性樹脂を射出する際に上下の金型
を開けておき、樹脂供給完了時または完了直前に型締め
し、製品の厚さになるようにプレスして成形する方法が
知られている。

［発明が解決しようとする課題］ プレス成形方法においては低圧化、低歪化が可能で、成
形品の変形もないが、ゲート近傍に色むら、不透明、あ
るいはリング状の線などの外観不良が発生しやすい。成
形品に発生する前記外観不良は、溶融樹脂をキャビティ
内に射出する際のゲート近傍における金型間隔が大きす
ぎるために、最初に金型面に接触した樹脂部分が早期に
冷却されて十分に流動せず、かつ十分に加圧されないた
めであると考えられる。

またゲート近傍のキャビティ厚さを小さく抑えるため初
期型開き量を小さくすると、外観不良の発生を防止する
ことはてきるが、成形品に変形が起こりやすく、射出プ
レス成形の特徴である低圧化、低歪化の効果が減少して
しまう。

本発明は上記従来の問題点に看目し、ゲート近傍におけ
る外観不良が発生しない射出プレス成形用金型および射
出プレス成形法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る射出プレス成形
用金型は、スプルーを備えた固定型と、キャビティの厚
さ方向に摺動可能なビス！・ンを備えた可動型とからな
る金型てあフて、前記キャビティ内に溶融樹脂を射出す
る状態に金型を開いたとき、固定型上面とピストン下面
との間隙がスプルー開口部半径に対して所定倍率となり
、かつ前記ピストンが所定圧力て摺動し、型締めによっ
てゲート近傍のキャビティ厚さが所定値に達したとき摺
動を停止するように制御される構成とし、本発明に係る
射出プレス成形用金型を用いた射出プレス成形法は、金
型を開いた状態においてキャビティ内に突出する前記ピ
ストンにより、ゲート近傍のキャビティ厚さをスプルー
開口部半径に対して所定倍率に制御しつつキャビティ内
に溶融樹脂を射出し、溶融樹脂を射出中または創出完了
後に型締めし、樹脂圧力が所定値に上昇したとき前記ピ
ストンが押し戻され、型締め完了時にピストンの摺動が
停止して、ゲート近傍の樹脂厚さを所定値に到達させる
構成とした。

［作用コ 上記構成によれば、溶融樹脂をキャビティ内に射出する
ときの金型間隔をスプルー間口部に対応して一定値以下
に抑え、型締め、プレス完了時に所定厚さを保つような
射出プレス成形用金型および成形法としたので、キャビ
ティ内に射出された溶融樹脂は、キャビティ内に突出す
るピストンによって狭くな）だ空間を経てキャビティ内
を速やかに流動する。溶融樹脂の流動過程ないし型締め
による樹脂圧の上昇に伴ってピストンは後退し、キャビ
ティ内の樹脂は均一に加圧されるとともに、ゲート近傍
が所定の厚さになった時点でピストンが停止する。これ
により成形品の外観不良発生を防止することができる。

口実施例コ 以下に本発明に係る射出プレス成形用金型の実施例につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

金型は、第１図に示すように固定型１と可動型２とから
なり、固定型１にはスプルー３が設けられ、図示しない
射出装置に接続されている。可動型２にはスプルー間口
部３ａと対向する位置に、キャビティ４の厚さ方向に摺
動可能なピストン５が装着されている。ピストン５は、
可動型２に設けた孔内を摺動する軸部５ａと、可動型２
の上面に固着したフランジ６の孔に挿通された頚部５ｂ
と、頭部５ｃとからなり、前記軸部５ａの上端とフラン
ジ６の下面との間にコイルはね７が装着され、ピストン
５を下方すなわち固定型１側に付勢している。コイルは
ね７は、ピストン５の軸部５ａ端面に加わる圧力が　２
０ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは４０〜１００ｋｇ／ｃ
ｍ２て圧縮される。

このためピストン５の軸部５ａはキャビティ内に突出し
、キャビティ内に溶融樹脂を射出する状態に金型を開い
たとき、固定型１上面とピストン５下面との間隙がＳｌ
となるようここ調整されている。間隙Ｓ１の値はスプル
ー間口部３ａの半径の２．５倍以下とし、更に詳しくは
０．５倍〜１．５倍が好ましい値である。

可動型の上面にはスペーサ２ａを介して上板２ｂが取着
され、可動型２の上面に形成される空間内に、可動型２
の上面に固着されたフランジ６と、ピストン５０頭部５
ｃとが収容されている。頭部５ｃの上面と上板２ｂの下
面との間隙Ｓ２は、第２図に示すようにゲート近傍のキ
ャビティ厚さが所定値に到達したとき０となるように調
整されている。なおピストン５の軸部５ａの長さおよび
頭部５ｃの長さ、スペーサ２ａの厚さ等を変えることに
より、前記Ｓｔ、Ｓ２の調整が可能である。

次に本実施例に係る射出プレス成形用金型を用いた射出
プレス成形法について説明する。

金型を開いた状態で、図示しない射出装置から送られた
溶融樹脂を、固定型１のスプルー開口部３ａからキャビ
ティ４内に射出する。このとき、キャビティ内に突出し
たピストン５の軸部５ａ下端はキャビティ内に突出し、
固定型１上面とピストン５下面との間隙Ｓ１は、スプル
ー間口部３ａの半径の　２．５倍以下となるように調整
されている。

溶融樹脂を射出中または射出完了後に型締めを開始し、
型締めによる樹脂圧力が２０ｋｇ／Ｃｍ２以上に上昇す
ると、コイルばね７を圧縮しつつ前記ピストン５が上方
に摺動する。更に型締めを続けることによりキャビティ
内の溶融樹脂は冷却されつつプレス加工され、型締め完
了時点てピストン５０頭部５ｃ上面は上板２ｂの下面に
当接する。

このときピストン５の下面と固定型１上面との間隙は製
品のゲート近傍厚さに等しく、ゲート近傍以外のキャビ
ティ厚さすなわち固定型１と可動型２との間隙も、製品
の当該部分の厚さとなっている。

第３図は本発明に係る射出プレス成形用金型の第２実施
例で、可動型２内に油圧シリンダ８が設けられ、溶融樹
脂をキャビティ４内に射出するとき、ピストン５は油圧
ポンプ９から逆止め弁】０を経て油圧シリンダ８に送ら
れる圧油によって押し下げられ、固定型１のスプルー間
口部３ａと対向するピストン５端面と、固定型１上面と
の間隔Ｓ１は、スプルー間口部３ａの半径の２．５倍以
下になっている。ピストン５端面に加わる樹脂圧力が２
０ｋｇ／ｃｒｎ２以上に上昇するとリリーフ弁１１が開
き、圧油が油タンク１２に戻ってピストン５が上昇し、
樹脂のプレス成形完了時点てストロークエンドに達する
。なお、油圧シリンダに代えて空圧シリンダを用いても
よい。

上記のようなキャビティ厚さ制御機構の他、圧電素子ま
たは磁歪素子と倍力機構とを用いてピストンを制御する
ことにより、キャビティ厚さを規制してもよい。

次に第１図に示す射出プレス成形用金型を用いて成形し
た製品と、可動型にピストンを設けない従来の射出プレ
ス成形用金型を用いた製品との比較結果を第１表に示す
。製品の形状は直径３００ｍｍ、主要部の厚さ　２．２
　ｍｍ、ゲート近傍の厚さ　１．７ｍｍの円盤で、スプ
ルー開口部３ａの直径は　８　、０　ｍ　ｍ、ピストン
５は直径３５ｍｍの円筒とし、材料として三井石油化学
（株）Ｊ４４０のＰＰ樹脂を使用した。

第１表において判定欄の○は良、△はやや不良、Ｘは不
良を表す。なお比較例４は、可動型のゲート近傍にピス
トンを設けた上、ゲート近傍における固定型とピストン
下面との間隔を　１１．７ｍｍすなわちスプルー開口部
半径の　２．５倍を超える値にして成形したもので、ゲ
ート近傍間隔が大きすぎるため外註不良を起こしている
ことが分かる。

上記第１表では実施例として１例のみ記載したが、この
条件で成形した場合はすべて外観が良好で、変形も発生
しなかフた。

本実施例では可動型に装着するピストンを固定型のスプ
ルー開口部と対向する位置に設けたが、これに限るもの
ではなく、ピストンはゲート近傍に設けるものとする。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、射出プレス成形用
金型のゲート近傍ζこ、溶融樹脂射出時にスプルー開口
部の大きさに対応してキャビティ厚さを一定値以下に抑
えるピストンを設けることにより、射出プレス成形の特
徴である低圧、低歪成形を活かしながら、従来の問題点
てあったゲート近傍の色むら、不透明あるいは環状の線
の発生を抑止し、高品質の成形品を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る射出プレス成形用金型を開い
た状態を示す断面図、第２図は同しく金型を締めた状態
を示す断面図、第３図は第２実施例に係る射出プレス成
形用金型を問いた状態を示す断面図である。 １・・・・・・固定型 ２・・・・・・可動型 ３・・・・・・スプルー ３ａ・・・・・・スプルー開口部 ４・・・・・・キャビティ ５・・・・・・ピストン 特許出願人　株式会社小松製作所 第１図 第３図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スプルー３を備えた固定型１と、キャビティ４の
   厚さ方向に摺動可能なピストン５を備えた可動型２とか
   らなる金型であって、前記キャビティ４内に溶融樹脂を
   射出する状態に金型を開いたとき、固定型１上面とピス
   トン５下面との間隙がスプルー開口部３ａ半径に対して
   所定倍率となり、かつ前記ピストン５が所定圧力で摺動
   し、型締めによつてゲート近傍のキャビティ厚さが所定
   値に達したとき摺動を停止するように制御されることを
   特徴とする射出プレス成形用金型。
2. （２）金型を開いた状態においてキャビティ４内に突出
   する前記ピストン５により、ゲート近傍のキャビティ厚
   さをスプルー開口部３ａ半径に対して所定倍率に制御し
   つつキャビティ４内に溶融樹脂を射出し、溶融樹脂を射
   出中または射出完了後に型締めし、樹脂圧力が所定値に
   上昇したとき前記ピストン５が押し戻され、型締め完了
   時にピストン５の摺動が停止して、ゲート近傍の樹脂厚
   さを所定値に到達させる構成を特徴とする請求項（１）
   記載の射出プレス成形用金型を用いた射出プレス成形法
   。