JPH0584784A - 圧縮機構を内蔵する射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一般の射出成形機に適用でき、しかも型締め時
において通常の型締め圧に加えて強力な圧縮を可能にし
て、高品質の成形製品を製造するとともに、多品種少量
生産の要求にも十分対応できる金型構造を提供する。 【構成】金型は１枚のランナーストリッパープレートと
前記キャビティを有する２枚の金型板とを備えており、
前記金型板の１枚には、一端面が前記ランナーと連通
し、２次スプルーを介して他端面にピンポイントゲート
を有する２次スプルーブシュが、前記ランナーストリッ
パプレートに向けて弾性的に付勢された状態で貫通して
設けられ、前記ランナーストリッパプレートには、型締
め機構の一部作動手段に連動して前記２次スプルーブシ
ュの前記一端面を押圧する圧縮部材を備えていることを
特徴としている。なお、好ましくは前記圧縮部材が前記
作動手段による力を増幅して前記２次スプルーブシュの
前記一端面を押圧する構造が採用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般の射出成形機に適
用でき、しかも型締め時において通常の型締め圧に加え
て強力な圧縮を可能にした金型構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリアセタール樹脂のような結晶性の高
い合成樹脂材料を使って射出成形する場合、成形製品の
表面には様々な欠陥が発生しやすい。しかも、キャビテ
ィ内に突起物を有し、キャビティ内における溶融樹脂の
流れを一旦分岐させたのち、再び合流させて樹脂充填が
なされるような場合は、特にその表面欠陥の発生を促進
する。

【０００３】例えば、四つ穴ボタンを射出成形する工程
は、可塑化−加圧流動−賦形−固化の順であり、このう
ち賦形から固化の段階において、可塑化された溶融樹脂
の流れは糸通し穴を賦形するためにキャビティ内に突出
する４本のピン部分で分岐流及び合流現象が起き、ウェ
ルドラインの発生が避けられない。また、特にポリアセ
タール樹脂は融点と結晶化温度の差が小さく、いわゆる
結晶化スピードが早いために、射出され金型内で急速に
冷却される樹脂はキャビティ内の圧力勾配差や冷却速度
差、更には通常の流動乱れに加えた前記分岐流などによ
り、特にヒケなどの外観不良が発生しやすい。

【０００４】かかる点を回避するには、例えば冷却温
度、キャビティ形状、ゲート径などの射出条件を適切に
設定することが必須とされるが、キャビティ内における
樹脂流れの配向に基づき縦横方向に生じる収縮率の差や
キャビティー形状による圧力勾配差、冷却速度差などに
基づいて発生するウェルドラインやヒケ等の外観不良を
なくす一つの手段として、溶融樹脂を更に圧縮すること
が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のこの
種の射出成形機は製品毎の専用機に限られており、通常
の射出成形機に圧縮機構を具備させようとすると大幅な
構造上の変更が余儀なくされ、しかも極めて複雑なもの
となる。これは、到底コストの上からも採用できるもの
でなく、特に近年のように多品種少量生産が要求される
時代では、製品毎の専用機を用意することは勿論のこ
と、製品毎に構造変更をすることは不可能なことであ
る。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は射出成形機自体には何らの変更を加え
ることをせず、金型に多少の変更を加えるだけで成形時
の圧縮を可能にして高品質の成形製品を製造するととも
に、多品種少量生産の要求にも十分対応できるようにす
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め本発明は、スプルー、ランナー、ゲート及びキャビテ
ィを有し、ノズルから射出された溶融樹脂をスプルー、
ランナー、ゲートを通してキャビティに注入し製品を成
形する射出成形用金型において、前記金型は１枚のラン
ナーストリッパープレートと前記キャビティを有する２
枚の金型板とを備えており、前記金型板の１枚には、一
端面が前記ランナーと連通し、２次スプルーを介して他
端面にピンポイントゲートを有する２次スプルーブシュ
が、前記ランナーストリッパプレートに向けて弾性的に
付勢された状態で貫通して設けられ、前記ランナースト
リッパプレートには、型締め機構の一部作動手段に連動
して前記２次スプルーブシュの前記一端面を押圧する圧
縮部材を備えていることを特徴としている。なお、好ま
しくは前記圧縮部材が前記作動手段による力を増幅して
前記２次スプルーブシュの前記一端面を押圧する構造が
採用される。

【０００８】

【作用】型締装置により型が閉められた状態で、可塑化
され溶融状態にある樹脂が射出ノズルから１次スプルー
ブシュのスプルー内に注入され、ランナー、２次スプル
ー及びピンポイントゲートを通ってキャビティ内に充填
される。

【０００９】このとき、ゲートからキャビティ内に流入
する溶融樹脂は、キャビティの対向面から内面の外周に
向けて流れ、同時に冷却が進行する。通常の成形では、
樹脂の配向性に基づく縦横方向の収縮差、キャビティの
ゲート部と末端部における圧力勾配差や冷却速度差など
の影響によりウェルドラインやヒケが発生する。

【００１０】本発明では、ピンポイントゲート内の樹脂
が固化された後、いわゆるゲートシールの状態になると
同時に、射出成形機に備えられた作動手段を作動させ
る。作動手段が作動すると圧縮部材にその動きが伝えら
れ、圧縮部材が２次スプルーブシュ９の端面をキャビテ
ィ方向に押圧する。

【００１１】圧縮部材は、例えば梃子部材からなり、そ
の先端の押圧部と支持点間の距離を後端部と支持点間の
距離より短く設定して、その後端部の移動量に比して押
圧部の移動量は小さくし、且つ押圧部による押圧力を作
動手段による梃子部材の押上げ力を増幅し、２次スプル
ーブシュによるキャビティ内の樹脂を強力に圧縮する。

【００１２】この２次圧縮により、キャビティ内におけ
る樹脂流動の配向が緩和され収縮率と圧力勾配差がなく
なり、同時に樹脂内に密度差の生じている部分がなくな
って、ウェルドラインやヒケのない極めて精度の高い製
品が得られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図示実施例により具体的に説
明する。なお、以下の説明及び各図において金型が通常
具備する部材のうち本発明と直接関係のない部材につい
ては、その説明及び図示を省略している。

【００１４】図１は本発明の代表的な実施例である射出
成形機の四つ穴ボタン用金型を示し、符号１は固定側取
付プレート、２はランナーストリッパプレート、３は固
定側プレート、４は可動側プレート、５はスペーサブロ
ック、６は可動側取付けプレートである。

【００１５】固定側取付プレート１の中央部には１次ス
プルーブシュ７がロケートリング７−１により固定され
ており、１次スプルーブシュ７の先端はランナーストリ
ッパプレート２に形成されているランナー８まで延設さ
れている。また、固定側取付プレート１の段付き貫通穴
１−１には頭部付きランナーロックピン１６が挿通さ
れ、その先端係合部は上記ランナー８に開口するランナ
ーストリッパプレート２の貫通孔２−１を貫通してい
る。

【００１６】ランナーストリッパプレート２には、前記
１次スプルーブシュ７のスプルー７−２に連通するよう
にランナー８が形成されると共に、本発明の特徴部をな
す圧縮部材１５が付設されている。図示実施例によれ
ば、前記圧縮部材１５は一端に押圧片１５−１が突出し
た略Ｌ字状をした梃子部材であり、該梃子部材１５の長
さ方向の中心位置より所定の寸法比をもった押圧片寄り
の偏芯位置でピン１７を介してランナーストリッパプレ
ート２に回動自在に枢着支持されている。

【００１７】固定側取付プレート３には２次スプルーブ
シュ挿入用の貫通孔と圧縮アームピン挿入用の貫通孔が
平行して形成されており、前記２次スプルーブシュ挿入
用の貫通孔には２次スプルーブシュ９が摺動自在に且つ
圧縮スプリング１８により前記ランナーストリッパプレ
ート２の当接方向に付勢されて嵌挿され、前記圧縮アー
ムピン挿入用の貫通孔には圧縮アームピン１４の先端部
が摺動自在に嵌挿されている。前記２次スプルーブシュ
９は軸線上にスプルー９−１とピンポイントゲート１０
を有し、スプルー９−１の入口が丁度ランナーストリッ
パプレート２に形成されているランナー８に連通し、そ
の出口のピンポイントゲート１０は当然にキャビティ１
１内に開口している。しかも、２次スプルーブシュ９の
ランナーストリッパプレート２側の端面の一部が、上記
梃子部材１５の押圧片１５−１に当接する位置に設定さ
れると共に、前記圧縮アームピン１４の先端が上記梃子
部材１５の後端部に当接する位置に設定される。

【００１８】可動側プレート４のキャビティ１１には糸
通し孔形成用の４本の突起１１−１が突出しており、上
記固定側プレート３の圧縮アームピン挿入用貫通孔に対
応する位置には、同じく圧縮アームピン挿入用貫通孔１
１−２が形成されている。

【００１９】圧縮アームピン１４の基端部は、可動側プ
レート４、スペーサブロック５及び可動側取付プレート
６により挟まれて形成される空間内に設置されたエジェ
クタプレート１３に固着されている。

【００２０】前記可動側プレート４の中央部にはエジェ
クタロッド１２の進退用貫通穴が形成されている。

【００２１】以上の構成からなる図１に示す金型を使っ
て四つ穴ボタンを成形するときは、金型が図１に示す状
態、すなわち図示せぬ型締装置により型が閉められた状
態で、可塑化され溶融状態にあるポリアセタール樹脂が
図示せぬ射出ノズルから１次スプルーブシュ７のスプル
ー７−２内に注入され、ランナー８、２次スプルー９−
１及びピンポイントゲート１０を通ってキャビティ１１
内に充填される。

【００２２】このとき、ゲート１０からキャビティ１１
内に流入する溶融樹脂は、キャビティ１１の対向面から
内面の外周に向けて流れるが、その途中で４本の突起１
１−１により分岐流及び合流現象が生じると同時に冷却
が進行する。通常の成形では、前記現象による樹脂の配
向性に基づく縦横方向の収縮差、キャビティのゲート部
と末端部における圧力勾配差や冷却速度差などの影響に
よりウェルドラインやヒケが発生する。

【００２３】本発明では、ピンポイントゲート１０の樹
脂が固化された後、いわゆるキャビティ１１内の樹脂が
前記ゲート１０内を溶融移動できない状態（ゲートシー
ルと呼称される。）になると同時に、図２に示すように
射出成形機のエジェクタ装置に取り付けられているエジ
ェクタロッド１２を作動させてエジェクタプレート１３
を押し上げる。

【００２４】エジェクタプレート１３が押し上げられる
と、エジェクタプレート１３に基端部が固定された圧縮
アームピン１４にその動きが伝えられ、圧縮アームピン
１４の先端がランナーストリッパプレート２内に取り付
けられた梃子部材１５の後端部を押し上げ、梃子部材１
５の押圧片１５−１はピン１７を中心に回転して２次ス
プルーブシュ９の端面をキャビティ１１方向に押圧す
る。

【００２５】梃子部材１５は、先端の押圧片１５−１と
ピン１７間の距離に比して後端部とピン１７間の距離を
所望の設定比で大きくとってあるため、その後端部の移
動量に比して押圧片１５−１の移動量は小さく、且つ押
圧片１５−１による押圧力は圧縮アームピン１４による
梃子部材１５の押上げ力を増幅し、２次スプルーブシュ
９によるキャビティ１１内の樹脂を強力に圧縮する。

【００２６】この２次圧縮により、キャビティ１１内に
おける樹脂流動の配向が緩和され収縮率と圧力勾配差が
なくなり、同時に樹脂内に密度差の生じている部分がな
くなって、ウェルドラインやヒケのない極めて精度の高
い製品が得られる。

【００２７】以上は本発明の好適な実施例について説明
したものであるが、上述の説明から明らかなごとく本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば図３
にはその変形例の一つが概略で示されている。

【００２８】該変形例によると、樹脂の流動路が１次ス
プルー７−２を経てランナー１２を通り、２次スプルー
９−１にて逆方向に流動する金型構造において、２次ス
プルーブシュ９を可動側プレート３に取り付け、受け板
２’の２次スプルーブシュ９の樹脂入口に対応する部位
に貫通穴を形成し、該貫通穴に２次スプルーブシュ９を
成形製品の圧縮分Ｌだけ押し上げるための圧縮ロッド１
９が挿通される。該圧縮ロッド１９のエジェクタプレー
ト１３側の端部は受け板２’から僅かに突出している。
また、前記受け板２’の下面には一対のリンク固定ブロ
ック２３，２４が固設され、ピンで連結された２連の第
１リンク２０と第２リンク２１のそれぞれ中間部が、第
２リンク２１の自由端の上面を前記圧縮ロッド１９の突
出端面に当接させるようにして前記各リンク固定ブロッ
ク２３，２４により回動自在に枢支される。前記第１リ
ンク２０の自由端の下面には、エジェクタプレート１３
に固設された圧縮アームピン１４の上端が当接される。
上記第１リンク２０及び第２リンク２１の各支点と作用
点の位置関係を適当に設定することにより、圧縮アーム
ピン１４の押し上げ力を上記圧縮ロッド１９に増力して
伝達することができ、所望の圧縮力が得られる。

【００２９】この変形例の場合も、樹脂の射出後にエジ
ェクタロッド１２を突き出し作動させると、２連リンク
２０，２１を介して増力され、圧縮ロッド１９の圧縮力
は圧縮アームピン１４の押上げ力よりも大きくなり、成
形製品を所定の圧縮力で圧縮することが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳しく説明したごとく、本発明によ
れば外観不良が発生しやすい樹脂材料の射出成形にあっ
ても、通常の射出成形機本体には格別の変更を加えるこ
となく、単に金型構造を変更するだけで射出成形機本体
に付属する作動部材を利用して２次圧縮のできる射出成
形が可能となり、従って多品種少量生産にもよく対応で
き、特に外観の美麗さが要求される各種装飾品などの成
形には広く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例を示す射出成形機にお
ける金型の型閉め時の要部断面図である。

【図２】同金型の２次スプルーブシュによる圧縮状態を
示す断面図である。

【図３】本発明の変形例の一つを示す圧縮時における金
型の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 固定側取付板 １−１ 段付き貫通穴 ２ ランナーストリッパプレート ２’ 受け板 ３ 固定側プレート ４ 可動側プレート ５ スペーサブロック ６ 可動側取付板 ７ １次スプルーブシュ ７−１ ロケートリング ７−２ １次スプルー ８ ランナー ９ ２次スプルーブシュ ９−１ ２次スプルー １０ ピンポイントゲート １１ キャビティ １１−１ 突起 １１−２ 圧縮アームピン挿入用貫通穴 １２ エジェクタロッド １３ エジェクタプレート １４ 圧縮アームピン １５ 梃子部材（圧縮部材） １５−１ 押圧片 １６ 頭部付きランナーロックピン １７ ピン １８ 圧縮スプリング １９ 圧縮ロッド（圧縮部材） ２０ 第１リンク ２１ 第２リンク ２３，２４ リンク固定ブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプルー、ランナー、ゲート及びキャビ
   ティを有し、ノズルから射出された溶融樹脂をスプル
   ー、ランナー、ゲートを通してキャビティに注入し製品
   を成形する射出成形用金型において、 前記金型は、１枚のランナーストリッパープレートと前
   記キャビティを有する２枚の金型板とを備え、 前記金型板の１枚には、一端面が前記ランナーと連通
   し、２次スプルーを介して他端面にピンポイントゲート
   を有する２次スプルーブシュが、前記ランナーストリッ
   パプレートに向けて弾性的に付勢された状態で貫通して
   設けられ、 前記ランナーストリッパプレートには、型締め機構の一
   部作動手段に連動して前記２次スプルーブシュの前記一
   端面を押圧する圧縮機構を備えてなる、ことを特徴とす
   る圧縮機構を内蔵する射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記圧縮機構が増圧構造を有する請求項
   １記載の射出成形用金型。