JPH0467931A - 成形用金型 - 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］ 本発明は射出成形用金型等の成形用金型にかかわるもの
で、とくにコアの型板への突当て部における隙間を圧電
アクチュエータを用いて制御し、バリの発生を防止可能
な成形用金型に関するものである。

［従来の技術］ 一般に成形用金型においては、成形品の形状に合わせた
所定形状の溝やへこみを形成した一対の型板を合わせて
、これらの溝やへこみにより成形用空間（キャビティ）
を画成している。このキャビティ内に成形材料を射出圧
入して製品を製造する。

しかして、第５図に示すような成形品」は貫通孔２を有
しており、ゲート３とは別にバリ４を生ずる問題がある
。すなわち、この成形品１を射出成形する場合には、一
対の型板５．６間にコア７を中子として押入し、たとえ
ば一方の型板５に突き合わせるようにキャビティ８内に
配置する。

なお、符号９は型板５．６の分割面を示す。

第６図はこの射出成形サイクルを説明するフローチャー
トであって、ステップＳ］において型板５．６を閉じて
コア７を型板５あるいは６に突き合わせる。ステップＳ
２において成形材料を圧入してキャビティ８内に充填し
、保圧する。ついでステップｓ３において冷却するとと
もに、ステップＳ４においてつぎのサイクルにおける成
形材料の計量を行う。ステップＳ５において型板５゜６
を開き、コア７を抜き出す。最後のステップＳ６におい
て型板５．６から成形品１を取り出す。

こうじた成形工程においてバリ４が発生する原因は、コ
ア７の高さと、型板５．６の分割面９とが一致しないた
めである。もしコア７の高さが分割面９よりも低い場合
にはバリ４が発生し、高い場合には過度の力がコア７に
加わり、座屈や折れの危険性がある。

したがって、コア７はこれを分割面９より多少低目に設
定することが成形工程上安全ではあるが、型板５とコア
７の先端との間にわずかの［ｌｆｎができてしまう。こ
のわずかなＶｌ、間に成形材料が侵入することにより成
形品１にバリ４が発生し、その品質を低下させる。

とくに、低粘度の成形材料を用いて成形する場合には狭
い隙間に材料が入り込みやすくなり、たとえば１０μｍ
以下の隙間であってもバリ４が発生することもある。

後工程においてバリ４を除去することは可能ではあるが
、煩雑であって人手と時間がかかり、生産性を低下させ
るという問題がある。

こうしたバリ４の発生を防止するために、従来は型板５
．６の合わせ面ないし分割面９を平面研磨する方法、あ
るいはコア７の突き出し高さを微調整するために型板５
，６を分解し部品を入れ換える方法などが取られていた
。

しかしながら、これらの方法では、良好な突き合わせ状
態を実現するのにきわめて困難だけでなく、型締め力、
発生時の変形、経時変化、成形中の温度変化等による熱
膨張などの影響を受け、コア７と相手側の型板５の面と
の間に隙間が生ずることがある。

他の防止方法として、バネ、空気圧、油圧等の力を利用
してコア７を相手側の型板５の面に押しつけることも考
えられる。しかしながら、こうした方法もそのための構
造が複雑になるだけでなく、成形品１が微細化し、たと
えばコア７の直径が１ｍｍ以下になる場合やコア７が多
数個ある場合には、バネを組み込むことすら不可能であ
るという問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上のような諸問題にかんがみてなされたもの
で、コアを正確に相手側の型板に密着させることにより
両者の間に隙間を発生させることなく、コアの突き合わ
せ面に発生しがちなバリが形成されることを防止可能で
あり、各種成形工程における生産性を向上させることが
できる成形用金型を提供することを１！！題とする。

［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、固定側型板と可動側型板との間に成
形用空間を形成し、この成形用空間にコアを挿入して上
記固定側型板あるいは可動側金板の少なくともいずれか
一方に突き当てるようにした成形用金型であって、通電
により変形する圧電アクチュエータによって上記コアを
型板に密着可能なようにその位置を制御可能としたこと
を特徴とする成形用金型である。

［作用コ 本発明による成形用金型を用いた成形工程においては、
コアを型板の表面に突き合わせた後に、圧電アクチュエ
ータに通電する。この通電により圧電アクチュエータは
歪を発生して変形し、この変形量に応じてコアの位置を
制御することができる。

すなわちコアの先端が、型板の表面ないしは突き当て面
に強い力で押圧され、これらの間にある隙間をほとんど
消滅させることができる。したがって、成形材料が侵入
する隙間がなく、バリの発生を防止することができる。

なお、成形用空間に圧入される成形材料の温度により金
型全体が熱膨張しても、圧電アクチュエータへの通電の
電圧を制御することによりコアの歪量を制御し、隙間の
発生を防止することができる。

［実施例］ つぎに本発明の一実施例による成形用金型について射出
成形用金型を例に取って第１図ないし第５図にもとづき
説明する。ただし、第６図および第７図と同様の部分に
は同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。

第１図は上記射出成形用金型１０の断面図であって、こ
の射出成形用金型１０は固定側取付は板１１と、可動側
取付は板１２とを有する。

固定側取付は板１１には、射出成形機のノズル１３が位
置するロケートリング１４．およびこのノズル１３が当
接するスプルーブツシュ１５を固定する。また、固定側
型板１６およびこの固定側型板１６に対して離隔する可
動側型板１７を配置する。スプルーブツシュ１５、固定
側型［１６および可動側型板１７の間に溶融成形材料の
ゲート１８を形成するとともに、固定側型板１６と可動
側型板１７との間には前記成形用空間（キャビティ）８
を形成する。

上記可動側型板１７は受は板１９にこれを取り付けると
ともに、ガイドビン２０により固定側型板１６と位置合
わせする。ガイドビン２ｏはガイドビンブツシュ２１に
こ九を押入している。

前記可動側取付は板１２は、成型品１を突き出すための
ニジ玉りター２２に対向するもので、下側エジェクター
プレート２３および上側エジェクタープレート２４を固
着する。可動側取付は板１２にはガイドビン２５を設け
、ガイドビン２５をガイドブツシュ２６に挿入しである
。

上側エジェクタープレート２４および下側エジェクター
プレート２３の間に、スプルーロックビン２７、一対の
エジェクタービン２８およびリターンビン２９のそれぞ
れの端部を固定する。これらのビン２７．２８．２９は
、受は板１９に形成した貫通孔内を通り、それぞ九の他
の端部は前記ゲート１８、キャビティ８、および固定側
型板１６ないしは分割面９に臨んでいる。

リターンピン２９をコイル状のリターンスプリング３０
に押通するとともに、このリターンスプリング３０を上
側エジェクタープレート２４と可動側型板１７との間に
介装する。

前記受は扱１９には圧電アクチュエータ３１を設けると
ともに、前記キャビティ８内に臨むように可動ｒＸ！！
型板１７にコア７を設ける。このコア７はキャビティ８
内を通り、固定側型板１６の側面ないしは分割面９に当
接可能となっている。

第２図および第３図は、圧電アクチュエータ３１および
コア７部分の拡大断面図であり、第２図は圧電アクチュ
エータ３１に電圧を印加しコア７の端部が固定側型板１
６の側面ないしは分割面９に密着した状態を示し、第３
図は圧電アクチュエータ３１に電圧を印加せずコア７の
軸端部７Ａと同定側型板１６の側面ないしは分割面９と
の間に隙間りが生じている状態を示す。

圧電アクチュエータ３１は、受は板１９に形成した段差
付き貫通孔３２内にこれを配置する。

さらに、圧電アクチュエータ３１のエジェクター側端部
３１Ａを受は板１９のストッパー段部３３に当接すると
ともに、型板側端部３１Ｂをコア７のヘッド部７Ｂに当
接する。

圧電アクチュエータ３］は通電による電工効果を有する
。−数的には３０μｍ程度の変形を任意に発生させるこ
とが可能である。圧電アクチュエータ３１には所定の配
線（図示せず）を１−テっで通電可能としである。

コア７は、可動側型板１７に形成した段差付き貫通孔３
４にこれを配置する。さらに、コア７のヘッド部７Ｂを
可動側型板１７のストッパー段部３５に当接する。また
、ヘッド部７Ｂとストッパー段部３５との開の間隔りは
、コア７の軸端部７Ａと固定側型板１６の側面ないしは
分割面９との間の隙間りよりはこれを同一寸法ないしは
大きく形成しておくものとする。

なお、圧電アクチュエータ３１とコア７とは軸線を同一
としである。

つぎに第４図のフローチャートにしたがって、射出成型
工程および当該射出成形用金型１０の動作を説明する。

まずステップＳｌｌにおいて固定側型板１６に可動側型
板１７を合わせることにより、射出成形用金型１０を閉
鎖する。ステップＳ１２においてコア７を固定側型板１
６に突き当て、圧電アクチュエータ３１に通電する。圧
電アクチュエータ３１は歪んで変形し、その型板側端部
３１Ｂがコア７のヘッド部７Ｂを押圧することによりコ
ア７の軸端部７Ａを固定側型板１６の側面に密着させる
ので、これらの間に隙間りが発生しない（第２図に図示
の状態）。

つぎにステップＳ１３においてノズル１３をスプルーブ
ツシュ１５に当接して成形材料をゲート１８を介してキ
ャビティ８内に射出充填し、所定の圧力に保圧する。

ステップＳ１４において射出成形用金型１゜を冷却する
とともに、ステップＳ１５においてっぎのサイクルの成
形材料を計量する。

ステップＳ１６において圧電アクチュエータ３」への通
電を止めてコア７の固定側型板１６への圧接をゆるめる
。そしてステップＳＬ７においては射出成形用金型１０
を開き、ステップＳ１８において成型品１を取り出す。

以上のような成型工程において、成形品１の成型作業中
に射出成形用金型１０の温度が変動し、コア７と固定側
型板１６との間に隙間りが生じパリ４が発生しても圧電
アクチュエータ３１に印加する電圧を適宜変化させてこ
の隙間りをなくし、ただちにパリ４の発生を抑制するこ
とが可能である。。

なお本発明は、プラスチックやセラミックス。

金属粉末等射出成形可能なものすべての材料に適用する
ことができる。また射出成形のみならず、圧縮成形、ト
ランスファー成形等金型を用いて可塑性材料を成形する
分野すべてに適用が可能である。さらに、乾式あるいは
湿式を問わず粉末成形の金型にも応用が可能である。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、中子として用いるコアと
型板の突当て部との隙間を圧電アクチュエータを用いて
制御するようにしたので、低粘込む隙間をなくすことが
できる。したがって、成形材料の浸入を防止しパリの発
生を防ぐことができるとともに、金型を再加工する手間
もはぶいてパリのない中空製品を成形可能であるので、
生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による射出成形用金型１０の
全休所面図、 第２図および第３図は、圧電アクチュエータ３１および
コア７部分の拡大新面図であり、第２図は圧電アクチュ
エータ３１に電圧を印加した状態を示し。 第３図は圧電アクチュエータ３１に電圧を印加していな
い状態を示す 第４図は同、射出成形金型１０を使用した製品の射出成
形サイクルを示すフローチャート図、第Ｓ図は貫通孔２
を有する成形品１の断面図。 第６図は従来の射出成形サイクルを示すフローチャート
図である。 １　、、、、、、成形品 ２・・・・・・貫通孔 ３　、、、、、、ゲート ４゜１０３．、パリ ５、　６．、一対の型板 ７、、、、、、コア（中子） ７Ａ、、、、コア７の軸端部 ７Ｂ、、、、コア７のヘッド部 ８　、、、、、、キャビティ（成形用空間）９・・・・
・・型板５．６の分割面 １０・・・・・・射出成形用金型 １１　、、、、、、固定側取付は板 １２　、、、、、、可動側取付は板 １３・・・・・・射出成形機のノズル １４　、、、、、、ロケートリング １５　、、、、、、スプループッシュ １６　、、、、、、固定側型板 １７　、、、、、、可動側型板 １８　、、、、、、ゲート １９・・・・・・受は板 ２０　、、、、、、ガイドビン ２１　、、、、、、ガイドビンブツシュ２２　、、、、
、、エジェクター ２３　、、、、、、下側エジェクタープレート２４　、
、、、、、上側エジェクタープレート２５　、、、、、
、ガイドビン ２６　、、、、、、ガイドブツシュ ２７　、、、、、、スプルーロックビン２８　、、、、
、、エジェクタービン ２９　、、、、、、リターンビン ３０　、、、、、、リターンスプリング３１　、、、、
、、圧電アクチュエータ３１Ａ、、、、エジェクター側
＠部 ３１　Ｂ、、、、型板側端部 ３２　、、、、、、段差付き貫通孔 ３３　、、、、、、ストッパー段部 ３４、、、、、、段差付き貫通孔 ３５　、、、、、、ストッパー段部 Ｌ　、、、、コア７の軸端部７Ａと、 固定側型板１６の側面ないしは分割面９との間の隙間 り、、、、コア７のヘッド部７Ｂとストッパー段部３５
との間の間隔 特許出願人　住友重機械工業株式会社 復代理人　弁理士　池澤　寛 第　　１ 図 第　　２ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定側型板と可動側型板との間に成形用空間を形成し、
   この成形用空間にコアを挿入して前記固定側型板あるい
   は可動側金板の少なくともいずれか一方に突き当てるよ
   うにした成形用金型であって、 通電により変形する圧電アクチュエータによって前記コ
   アの位置を制御可能としたことを特徴とする成形用金型
   。