JPH05212757A - スプルーレスディスク金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 スプルー９を無くして製品に対する材料費の
コストダウンを図るとともに成形サイクルを短縮させた
スプルーレスディスク金型を提供すること。 【構成】 固定側金型１には、互いに対向しかつ同心に
配置される注入部材とホットブロック部材と、両部材の
内周面に大径部を摺接させかつ小径部の先端部を可動側
金型２の突き出し孔２９内に嵌挿可能にするプランジャ
ー１５と、プランジャー１５に連結されるピストン２２
を挿嵌するとともにピストン２２を挾んで対向配置され
る第１，第２スプリングを収納するシリンダを設け、可
動側金型２には、第３スプリングに抗して型開き後に油
圧作動されるエジェクタピン２８を設けて、ゲートの開
閉とディスクの中央部をカットするためシリンダへの供
給圧力を射出動作に応じて切換えることを特徴とするス
プルーレスディスク金型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクを製造するた
めの射出成形機用金型の改良に関するもので、特に、成
形時に発生するスプルーを取り除いたスプルーレスディ
スク金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機等に使用するプラスチ
ックモールド金型には、射出成形機のノズルに密接する
スプルーブッシュが固定側金型の前面にはめ込まれてお
り、溶融樹脂が直接ノズルからキャビテイに移送される
ための経路としてスプルーブッシュにテーパの付いたス
プルー孔が形成されている。

【０００３】このため成形品を作る際には、必ずスプル
ーが生成され、これを取り除く必要がある。ディスクを
製造する金型も従来と同様な型構造であり、例えば特開
昭５４−１５６０６２号公報に示されたものがある。

【０００４】これを図７で説明すると、金型は固定側金
型１と可動側金型２との衝合面にキャビテイ３が形成さ
れている。そして、固定側金型１にはスプルー孔を有す
るスプルーブッシュ４が取り付けられており、スプルー
ブッシュ４は、金型衝合面側の端面がキャビテイ３を形
成する壁の一部を構成し、ノズル側の端面にはノズルタ
ッチのための球面状凹部５が設けられている。

【０００５】一方、可動側金型２にはポンチ６とその中
心に設けられたスプルー突き出しのためセンター突出し
ピン７が取り付けられている。ポンチ６の先端面はキャ
ビテイ３を形成する壁の一部を構成している。１０はポ
ンチ駆動用シリンダ、１１はセンター突出しピン用シリ
ンダである。

【０００６】成形作業は、このような金型を射出成形機
に取付け、型締め完了後、金型のキャビテイ３に対して
ノズル８からスプルー孔を通じて溶融樹脂を射出するこ
とにより行われる。射出後、ポンチ６を前進させて成形
品の一部を打ち抜き、しかる後ポンチの後退と型開き動
作を行って、成形品を取り出す。この際、ポンチ６の先
端にはスプルーブッシュ４内に形成されたスプルー９と
打ち抜き片とが一緒に固まった状態で取り出される。そ
の後、突出しピン７によってポンチ先端からスプルー９
等は排除される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のデ
ィスク金型は、通常１個取り金型が使用されており、ス
プルーブッシュを使用するために製品１個に対して１つ
のスプルーが生成されることから製品に対するスプルー
の樹脂使用量が多くなり、材料費の増大を伴うものであ
った。

【０００８】それゆえ、樹脂の使用量を削減して製品コ
ストを下げるという要請から、スプルーレス金型の採用
が次第に高まっている。

【０００９】また、スプルー９は比較的径の太いもので
あり冷却に時間を要するので、成形品の製造サイクルタ
イムを決定するのはスプルーの根元の温度である。サイ
クルタイムを短縮するためにもスプルーレス金型が要求
される。

【００１０】さらに、スプルーが生成されるということ
はこれを除去するための機構が必要になるとともにスプ
ルーの長さだけ金型を開く必要があるので、製造コスト
が高くなるとともに製造サイクルタイムに影響を与える
という問題もあった。

【００１１】このような事情に鑑みて、本発明の目的は
スプルーを無くして製品に対する材料費のコストダウン
を図るとともに成形サイクルを短縮させたスプルーレス
ディスク金型を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスプルーレスディスク金型は、固定側金型
の取付板と鏡面板とに挾持される中間プレートに空洞を
備え、該空洞内に前記取付板の注入口部材と対向して同
軸配置されるホットブロック部材を設け、前記注入口部
材とホットブロック部材との各内周面にそれぞれ摺接し
て進退動可能とされ、かつ加熱された両部材内における
樹脂溜り部に連通する複数の流路を形成した大径部を有
し、小径部の先端部が前記キャビテイに通じるホットブ
ロック部材のゲートを開閉し、さらにディスクの中央部
をカットして前記可動側金型の突き出し孔にカット部と
ともに嵌挿可能となるプランジャーを設け、前記固定側
金型にシリンダを配置し、前記シリンダにピストンを挿
嵌し、前記ピストンのロッドに前記プランジャーから空
洞内に伸長するアームに連結するとともに、前記シリン
ダの室内にピストンを挾んで対向する第１，第２スプリ
ングを設け、さらに、可動側金型には、前記突き出し孔
をホットブロック部材のゲートと同心に配置するととも
に、これに連通する他のシリンダ室を設け、このシリン
ダ室内に設けた第３スプリングに抗して型開き後に突き
出し孔から前記カット部を突き出すためのエジェクタピ
ンを設け、前記プランジャーの先端部がゲートをシール
する位置にあるとき前記シリンダは第１，第２スプリン
グ間のばね付勢力がバランスするニュートラル位置とな
り、前記ゲートの開閉とディスクの中央部をカットする
ため前記シリンダ室への供給圧力を射出動作に応じて切
換えることを特徴としている。

【００１３】

【作用】この構成によれば、ピストン・シリンダを用い
て油圧等の駆動源の切換えによりプランジャーを進退動
させることから、金型のゲートをシールし、またゲート
を開いて溶融樹脂をキャビテイ内に流入させ、さらにデ
ィスクの内径をゲートカットする一連の工程をコントロ
ールでき、しかも、溶融樹脂の通路を形成するホットブ
ロックは常に加熱手段により加熱されているので、ディ
スク成形時にスプルーが発生することがなくなる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明のスプルーレスディスク金型
の要部断面図を示すものである。金型は固定側金型１と
可動側金型２からなり、両者の合わせ面にディスクを形
成するためのキャビテイ３が設けられるとともに、後述
する油圧等の駆動源によりゲートの開閉を制御する構成
を備えている。

【００１６】まず、固定側金型１について説明する。

【００１７】固定側金型１は、取付板12a ，第１中間プ
レート12b,および第２中間プレート12c を備える固定金
型本体12と、溶融樹脂を内部に溜めるとともに溶融樹脂
の通路を形成するホットブロック部13と、環状ヒータ14
と、キャビテイ３への溶融樹脂の通路を開閉するプラン
ジャー15と、ノズル８に当接する凹球面16a を有する注
入口部材16と、キャビテイ３の一部を構成する凹部を備
えた固定側鏡面板17とからなる。

【００１８】固定金型本体12は、取付板12a と第２中間
プレート12c の間に挾持されて固定された第１中間プレ
ートの中央部に設けられた空洞18を備えており、この空
洞18は、図中、上下方向に貫通する構造となっている。

【００１９】筒状体のホットブロック部13は、外側に加
熱手段としての環状ヒータ14を取り付けた構造で、固定
金型本体の空洞18の中に位置し、固定側鏡面板17と中間
プレート12c との間にフランジ部13a を挾持する形で固
定され、注入口部材16に対して同心かつ対向配置されて
いる。そして、ホットブロック部13の内孔13b の先端
は、キャビテイ３へのゲート開口19に通じ、この内孔13
b にプランジャーの大径部15a が摺動可能に嵌挿されて
いる。そして、プランジャーの大径部15a と同心に形成
されたプランジャーの小径部15b が設けられている。

【００２０】注入口部材16は、上側フランジ部16b をボ
ルト等を用いて取付板12a に固定し、射出成形機のノズ
ル８の先端が中央部に設けた凹球面16a に当接するよう
に配置されている。注入口部材16の外側にはホットブロ
ック部13と同様に環状ヒータ14が取り付けられ、内部は
凹球面に通じる貫通孔16c を備えて樹脂溜り部が形成さ
れ、貫通孔16c にはホットブロック部13と同様にプラン
ジャーの大径部15a が摺動可能に嵌挿されている。

【００２１】環状ヒータ14は、ホットブロック部13，プ
ランジャー15および注入口部材16のそれぞれの外周に取
り付けられている。図面ではヒータへのリード線および
温度制御手段については図示していないが、通電により
ホットブロック部13，プランジャー15および注入口部材
16を適宜温度に加熱するものである。

【００２２】プランジャー15は、大径部15a とキャビテ
イ３に向かって延びる小径部15b からなる。大径部15a
はその両端部がホットブロック部13と注入口部材16の各
内壁にそれぞれ嵌挿されて支持されるとともに、注入口
部材16の樹脂溜り部とホットブロック部13内とを連通さ
せるための貫通孔15c を備えている。これにより、プラ
ンジャー15は離間配置された注入口部材16とホットブロ
ック部13を連結して固定側金型１内の溶融樹脂の複数の
流路を形成する。また、プランジャー15は、大径部15a
の外壁の中央部分から空洞18内に伸長するアーム20を介
して金型の開閉に応じて溶融樹脂の流入を制御する駆動
源に連結されている。

【００２３】この駆動源は、取付板12c 内に形成された
油圧（または空圧）シリンダ21からなり、油液が供給さ
れないニュートラル状態ではシリンダ室内を摺動するピ
ストン22を両側からスプリング23,24 でバランスさせる
構成を有している。ピストン22のロッド22a の先端部に
はプランジャー15の大径部から半径方向に伸びたアーム
20が固定されている。このため、ピストン22の作動がプ
ランジャー15をホットブロック部13と注入口部材16の間
の空隙部分の範囲において連動させることができる。

【００２４】このように構成されたシリンダ21は、プラ
ンジャー15を進退動させてゲートシールおよびゲートカ
ットを行うもので、シリンダ21内に油液が供給されない
ニュートラル状態では、プランジャー15の先端部はホッ
トブロック部13の開口に嵌入し、プランジャー先端面が
固定側鏡面板17のキャビテイ表面に一致するようになっ
ている。

【００２５】それゆえ、図１はシリンダ21のニュートラ
ル状態を示し、射出成形機に取り付けられた金型が型閉
状態にある場合を示している。そして、金型の注入口部
材16およびホットブロック部13内にはノズル８からの溶
融樹脂が充填されている。

【００２６】次に、可動側金型２を説明する。

【００２７】可動側金型２は、樹脂成形用金型部材とし
て規格化されたものでコアプレートとして可動金型本体
26と射出成形機の可動盤に取付けられる取付板（図示
略）とからなる。

【００２８】この可動金型本体26は、その上端面に可動
側鏡面板27を取付けて固定側金型１との合わせ面にディ
スクのキャビテイ３を形成するとともに、ホットブロッ
ク部13のゲート開口19に同心で対向した突き出し孔29を
有する。そして、この孔29に連通するシリンダ室として
の油圧室30が設けられ、油圧室30内のスプリング25に抗
してディスクの中央カット部を突き出すエジェクタピン
28を配置している。

【００２９】エジェクタピン28は、大径のピストン部28
a と小径のロッド28b を有し、油圧室30に油液が供給さ
れるとエジェクタピン28が突き出し動作を行うようにな
っている。油圧室30の上部には小径の段差部30a が形成
され、ここに収納されたスプリング25によってエジェク
タピン28は常時後方に付勢されており、通常時は、エジ
ェクタピン28の先端が突き出し孔29の端面よりも下方に
位置している。エジェクタピン28のピストン部28a が油
圧室30の中に位置し、ピン部28b は油圧室30から可動側
鏡面板27へ貫通した突き出し孔29に嵌合し、その突出面
はプランジャー15の先端面に対向して配置される。

【００３０】油圧室30は、スプリング25の座部を形成す
る小径の段差部30a がエジェクタピン28の突き出し停止
位置を定める肩部となり、これに続く大径のシリンダ内
壁部30b がピストン部28a の摺動面を形成する。また、
ピストン部28a の底面側には油圧溜り用の凹部28c があ
り、凹部28c は図２に示す油圧回路に通じる流路31に連
通している。

【００３１】この油圧回路は公知のもので、ドレイン回
路40と、油圧ポンプ41に接続された加圧回路42とからな
り、両者はソレノイド43の励磁で選択的に切り替えら
れ、その圧力は適宜リリーフ弁44で調節されるように構
成されている。

【００３２】以下に、本実施例の作用を説明する。

【００３３】図１に示すスプルーレスディスク金型の型
閉時においては、スプリング23とスプリング24のバラン
ス状態、すなわち油圧（または空圧）源Ａ，油圧（また
は空圧）源Ｂは油液が供給されないニュートラルの状態
にあり、アーム20がホットブロック部13と注入口部材16
の間の空隙部分のほぼ中間位置にあり、プランジャー15
の先端部がホットブロック部13のゲート開口19内に嵌挿
され、溶融樹脂がプランジャー15により完全にシールさ
れる。一方、可動側金型の配置された油圧（または空
圧）源Ｃもニュートラル状態であり、スプリング25に付
勢されてカット残滓を突き出すためのエジェクタピン28
は最後退位置にある。

【００３４】図３は射出充填時および射出保圧時におけ
る駆動源とプランジャー15との関係および溶融樹脂の流
れ状態を示している。ここでは、油圧（または空圧）源
Ａが１次側シリンダ室21a 内に供給され、ピストン22が
図中上方にアーム20とともに移動してスプリング24を押
圧し、シリンダ21のピストン22を最後退位置にする。し
たがって、このピストン22に連動して作動するプランジ
ャー15も同じ距離だけ後退（図中上方）する。この結
果、プランジャー15の先端部がホットブロック部13のゲ
ート開口19から内部に引っ込むためにゲートがオープン
され、ホットブロック内部の樹脂がキャビテイ３内に射
出される。

【００３５】図４はゲートカット時の状態を示してお
り、射出保持完了後直ちに油圧（または空圧）源Ａがオ
フとなり、同時に油圧（または空圧）源Ｂがオンとなっ
て２次側シリンダ室21b 内に油液が供給される。このた
め、ピストン22がスプリング23を押圧しながら図中下方
に前進し、ピストンロッド22a に連結されたアーム20を
介してプランジャー15も同じ距離だけ前進する。したが
って、プランジャー15の先端部がディスクの中央部をカ
ットし、成形品の残滓となるこのカット部32とともに可
動側金型２の突き出し孔29に嵌入するので、ディスクの
内径が打ち抜かれ、ゲートカットが完了する。

【００３６】図５はゲートカット後退時を示すもので、
油圧（または空圧）源Ｂもオフとなる。それによりピス
トン22はスプリング23とスプリング24とによりバランス
され、図１のニュートラル状態となり、プランジャー15
とホットブロック部13との先端にて樹脂がシールされ
る。この状態にて型開きが行われる。

【００３７】図６は型開き完了後のカット部32の突き出
し工程を示すもので、固定側金型１に配置された各部材
は図５で示されたニュートラル状態のままである。この
工程では、可動側金型２の油圧（または空圧）源Ｃがオ
ンするので、流路31から油圧室30内に油液が供給され
る。

【００３８】このため、エジェクタピン28が図中上方に
前進して突き出し孔29内のカット部32を外部に突き出
す。このカット部32は射出成形機に取り付けた金型の下
方に設けた光電管等によりその落下が検知される。その
後、可動側金型に残ったディスクは製品取り出し装置の
アーム先端に吸着させて取り出される。こうして、金型
の開閉動作の１サイクルが完了する。

【００３９】

【発明の効果】本発明は上記のような構成からなるもの
であるから油圧等の駆動源によりゲートシールおよびゲ
ートカットをコントロールでき、溶融樹脂の通路を形成
するホットブロック部は常に環状ヒータにより加熱され
ているので、ディスク成形時にスプルーが発生すること
がなくなる。このためスプルーの発生に伴う材料費を節
約できるので製品を安価に製造することができる。

【００４０】またスプルーの冷却を標準として冷却時間
を決めなくてもよいので、製造サイクルタイムを早める
ことができ、コストダウンを図ることができ、さらにス
プルーの取出しがないだけ型開きが少なくてよいので、
金型の開閉時間が短くなり、製造サイクルタイムの短縮
に寄与するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスプルーレスディスク金型の型閉時に
おける各部材の配置を示す縦断面図である。

【図２】可動側金型の油圧室に油圧を供給される油圧駆
動回路である。

【図３】本発明のスプルーレスディスク金型の射出充填
時および射出保圧時における状態を示す図１と同様な縦
断面図である。

【図４】本発明のスプルーレスディスク金型のゲートカ
ット時における状態を示す図１と同様な縦断面図であ
る。

【図５】本発明のスプルーレスディスク金型のゲートカ
ット後退時における状態を示す図１と同様な縦断面図で
ある。

【図６】本発明のスプルーレスディスク金型のカット部
32突き出し時における状態を示す図１と同様な縦断面図
である。

【図７】従来のディスク金型を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…固定側金型 ２…可動側金型 ３…キャビテイ ４…スプルーブッシュ ８…ノズル ９…スプルー 12…固定金型本体 13…ホットブロック部 14…環状ヒータ 15…プランジャー 16…注入口部材 18…空洞 19…ゲート開口 20…アーム 21…ピストンシリンダ 22…ピストン 23,24,25…スプリング 28…エジェクタピン 29…突き出し孔 30…油圧室 32…カット部 Ａ，Ｂ，Ｃ…油圧（または空圧）源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 17:00 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定側金型と可動側金型との間にディスク
   用キャビテイを形成し、このキャビテイに通じるゲート
   と溶融樹脂の注入口との間に、加熱手段により加熱され
   たホットブロックを備えるスプルーレスディスク金型に
   おいて、 前記固定側金型の取付板と鏡面板とに挾持される中間プ
   レートに空洞を備え、該空洞内に前記取付板の注入口部
   材と対向して同心に配置されるホットブロック部材を設
   け、 前記注入口部材とホットブロック部材との各内周面にそ
   れぞれ摺接して進退動可能とされ、かつ加熱された両部
   材内における樹脂溜り部に連通する複数の流路を形成し
   た大径部を有し、小径部の先端部が前記キャビテイに通
   じるホットブロック部材のゲートを開閉し、さらにディ
   スクの中央部をカットして前記可動側金型の突き出し孔
   にカット部とともに嵌挿可能となるプランジャーを設
   け、 前記固定側金型にシリンダを配置し、前記シリンダにピ
   ストンを挿嵌し、前記ピストンのロッドに前記プランジ
   ャーから空洞内に伸長するアームに連結するとともに、
   前記シリンダの室内にピストンを挾んで対向する第１，
   第２スプリングを設け、 さらに、可動側金型には、前記突き出し孔をホットブロ
   ック部材のゲートと同心に配置するとともに、これに連
   通する他のシリンダ室を設け、このシリンダ室内に設け
   た第３スプリングに抗して型開き後に突き出し孔から前
   記カット部を突き出すためのエジェクタピンを設け、 前記プランジャーの先端部がゲートをシールする位置に
   あるとき前記シリンダは第１，第２スプリング間のばね
   付勢力がバランスするニュートラル位置となり、前記ゲ
   ートの開閉とディスクの中央部をカットするため前記シ
   リンダ室への供給圧力を射出動作に応じて切換えること
   を特徴とするスプルーレスディスク金型。