JPH0716720A - 射出成形用金型のオーバーフロー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形用金型のオーバーフロー装置の提
供。 【構成】 射出成形用の固定金型６と可動金型７との間
のキャビティ１０の周囲に形成され、スプルー９及びゲ
ート１１を通つてキャビティ１０に充填される溶融した
低融点金属材料の一部を受入れる射出成形用金型のオー
バーフロー装置であつて、ゲート１１からキャビティ１
０内に流入し、キャビティ１０の前側面に衝突後に反射
する低融点金属材料を捕捉するスラグ溜め１３を有す
る。 【効果】 低融点金属材料の射出成形に際し、低融点金
属材料の酸化によるスラグがスラグ溜めにて良好に捕捉
されるので、簡素な構造により、スラグが成形品に不均
一に混入して品質を低下させることが解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形用金型のオー
バーフロー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来のインラインスクリュ
式の射出成形機においては、樹脂等の溶融成形材料をシ
リンダバレル内でスクリュによつて可塑化溶融させた
後、シリンダバレルの先端部のノズルをシリンダバレル
と共に前進させ、ノズルを射出成形用の金型に密着さ
せ、金型内のキャビティに溶融成形材料を射出充填して
いる。このような射出成形に際し、溶融成形材料が固化
してスラグを生じた際、スラグが、射出工程時に溶融成
形材料と共にキャビティ内に流入し、成形品に混入して
品質を低下させるので、成形不良の原因になる。そこ
で、スラグが成形品に混入するのを防ぐため、溶融成形
材料の流れの途中又は末端にスラグ溜めを形成し、スラ
グを捕捉するようにしている。

【０００３】すなわち、従来の射出成形機にあつては、
樹脂等の比較的粘度の大きな溶融成形材料の使用を前提
としているため、図５に示すように例えば矩形をなす各
キャビティ５０に付属させるスラグ溜め５１は、各ゲー
ト５２から遠い位置として各ゲート５２に対向させて形
成し、ゲート５２から充填される溶融成形材料の流れａ
のほぼ末端を捕捉するようにしている。粘度の比較的大
きな溶融成形材料は、流動性に劣るため、ゲート５２か
らキャビティ５０に流入した後、冷却等によつて生じた
スラグが先端に位置したまま、先端が凸曲面をなして次
第に前進するので、スラグはスラグ溜め５１に良好に捕
捉される。

【０００４】しかしながら、このような従来の射出成形
用金型のオーバーフロー装置にあつては、キャビティ５
０に付属させるスラグ溜め５１として、ゲート５２と対
向する前側のみにスラグ溜め５１を備える構造となつて
いたため粘度の小さい低融点金属材料を射出する場合、
キャビティ５０に流入したスラグを良好に捕捉すること
ができないという技術的課題があつた。すなわち、低融
点金属材料は、高速度にて射出されると共に流動性に優
れるため、ゲート５２からキャビティ５０に流入した
後、直線的かつ高速度の流れｂにて前進し、ゲート５２
と対向する付近のキャビティ５０の前側面に衝突した後
に反射し、逆流ｃとなつてゲート５２側に達する。この
ため、スラグが従来のスラグ溜め５１に良好に捕捉され
ず、成形品に不均一に混入して品質を低下させるという
技術的課題があつた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、
次の通りである。請求項１の発明は、射出成形用の固定
金型６と可動金型７との間のキャビティ１０の周囲に形
成され、スプルー９及びゲート１１を通つてキャビティ
１０に充填される溶融した低融点金属材料の一部を受入
れる射出成形用金型のオーバーフロー装置であつて、ゲ
ート１１からキャビティ１０内に流入し、キャビティ１
０の前側面に衝突後に反射する低融点金属材料を捕捉す
るスラグ溜め１３を有することを特徴とする射出成形用
金型のオーバーフロー装置である。そして、低融点金属
材料は、６５０℃以下の融点をもつ金属又は合金とする
ことができる。

【０００６】

【作用】低融点金属材料をスプルー９から射出すれば、
ゲート１１を通つてキャビティ１０に流入する。このよ
うなスプルー９等からなる流路を低融点金属材料が流通
する間において、溶融した低融点金属材料の流れの先端
部が高温状態にて酸化を受け、スラグとなつてゲート１
１に達する。このスラグは、ゲート１１から真先にキャ
ビティ１０に流入し、一部が直線的かつ高速度の一次流
れとなつて進行し、キャビティ１０のゲート１１と対向
する前側面に衝突後に反射して二次流れを形成する。二
次流れの前方つまりキャビティ１０のゲート１１に近い
例えば後側面の両角部には、スラグ溜め１３が形成され
ているので、二次流れの先端部にあるスラグは、スラグ
溜め１３に良好に捕捉される。

【０００７】このようにして、溶融した低融点金属材料
の二次流れの先端部に比較的多量に存在するスラグがス
ラグ溜め１３に確実に捕捉され、キャビティ１０内には
酸化物のない低融点金属材料のみが良好に充満する。な
お、スラグ溜め１３には、通常、ノックピンが付属し、
キャビティ１０内の空気がノックピンの周囲から逸出す
るので、スラグ溜め１３の存在によつて充填性が向上す
る。そして、低融点金属材料を、６５０℃以下の融点を
もつ金属又は合金として、上記の作用を得ることができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図４は本発明の１実施例に係る射出
成形用金型のオーバーフロー装置を示す。図３中におい
て符号６は固定金型を示し、この固定金型６に対向して
可動金型７が配置される。固定金型６は、固定側型板６
ａと、固定側取付板６ｂと、スプルーブッシュ６ｃと、
ロケートリング６ｄと、ガイドピンブッシュ６ｅとを備
え、後記するスラグ溜め１２，１３の区画面を除き、従
来公知の構造を有する。

【０００９】一方、可動金型７は、固定金型６と型締め
されてキャビティ１０及びスラグ溜め１２，１３を画成
するものであり、可動側型板７ａと、可動側取付板７ｂ
と、受け板７ｃと、スペーサブロック７ｄと、上エジェ
クタプレート７ｅと、下エジェクタプレート７ｆと、コ
ア７ｇと、ガイドピン７ｈと、エジェクタピン７ｉと、
ノックピン７ｊと、上，下エジェクタプレート７ｅ，７
ｆひいてはエジェクタピン７ｉを型閉じ動作によつて戻
すためのリターンピン７ｋと、ストップピン７ｌとを備
え、スラグ溜め１２，１３の区画面を除き、従来公知の
構造である。

【００１０】この固定側型板６ａと可動側型板７ａとの
間にパーティング面５を形成し、スプルーブッシュ６ｃ
の円錐状の空間であるスプルー９の基端部が、パーティ
ング面５に形成したランナ８を介して複数個のキャビテ
ィ１０に繋がつている。しかして、キャビティ１０は、
固定側型板６ａとコア７ｇ及び可動側型板７ａとの間に
区画されている。

【００１１】そして、キャビティ１０は、図１，図２に
示すようにスプルー９、ランナ８及びゲート１１からな
る流路を介して形成され、キャビティ１０の四隅にスラ
グ溜め１２，１３が付属されている。キャビティ１０
は、矩形をなす薄板状の成形品を成形するためのもので
あり、ゲート１１は扇状をなしている。対をなす一方の
スラグ溜め１２は、矩形をなすキャビティ１０のゲート
１１から離れた両角部に接続させて形成し、図４に示す
ようにゲート１１から充填される溶融成形材料の反射し
ない一次流れＡの先端を主として捕捉する。また、他方
のスラグ溜め１３は、ゲート１１から直線的かつ高速度
の流れＢのように流入し、キャビティ１０の前側面に衝
突後に反射して二次流れＣを形成する低融点金属材料を
主として捕捉するように、キャビティ１０のゲート１１
に近い両角部に接続させて形成してある。この他方のス
ラグ溜め１３は、一般に、二次流れＣに対して遠い末端
部又は肉厚部の周縁の末端に形成する。また、全スラグ
溜め１２，１３の大きさは、キャビティ１０の容積の３
％以上とする。

【００１２】また、可動金型７、具体的には上，下エジ
ェクタプレート７ｅ，７ｆには、ノックピン７ｊが設け
られる。ノックピン７ｊは、受け板７ｃ及び可動側型板
７ａに摺動自在に挿入され、先端部が一方のスラグ溜め
１２に型開工程を除く常態にて臨み、一方のスラグ溜め
１２に受け入れられたスラグを突き出し可能である。勿
論、他方のスラグ溜め１３にも同様にノックピン７ｊが
付属されている。

【００１３】なお、上記の金型は、成形品の数個取り用
であるためスプルー９がランナ８に連絡しているが、成
形品の１個取り用である場合には、スプルー９がゲート
１１と直接連絡する。

【００１４】次に、上記実施例の作用について説明す
る。射出成形に際しては、図３に示すように可動金型７
を固定金型６に密着させて型閉及び型締し、図外のイン
ラインスクリュ式の射出成形機のノズルの先端部を固定
金型６のスプルーブッシュ６ｃの先端の充填口９ａ付近
に密着させ、ノズルを充填口９ａに接続させる。他方、
射出成形機では、チップ状の低融点金属材料が、シリン
ダバレル内にて予め溶融混練され、所定量が計量されて
シリンダバレルの前端部に貯蔵されている。

【００１５】この状態から、シリンダバレル内のスクリ
ュに前進移動を与え、計量された低融点金属材料をノズ
ルから高速にて射出すれば、粘度の小さい低融点金属材
料がスプルー９内に押し込められ、ランナ８及びゲート
１１を通つて図４に示すようにキャビティ１０に流入す
る。ここで、低融点金属材料は、アルミニウム、マグネ
シウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、テルビウム、テル
ル、タリウム、アスタチン、ボロニウム、セレン、リチ
ウム、インジウム、ヨウ素、硫黄、ナトリウム、カリウ
ム、燐、ルビジウム、セシウム、フランシウム、ガリウ
ム等の金属又はその合金であり、６５０℃以下の融点を
もち、粘度が１ポアズ以下のものが効果的であるが、３
ポアズ以下のものに対して良好な作用が得られる。例え
ば溶融した鉛の粘度は、４００℃にて２．２９×１０^-2
ポアズであり、樹脂と比較して極めて流動性に優れる。

【００１６】このようなスプルー９及びランナ８からな
る流路を低融点金属材料が流通する間において、溶融し
た低融点金属材料の流れの先端部が高温状態にて酸化を
受け、スラグとなつてゲート１１に達する。このスラグ
は、ゲート１１から真先にキャビティ１０に流入し、図
４に示すように一部が直線的かつ高速度の一次流れＢと
なつて進行し、キャビティ１０のゲート１１と対向する
前側面に衝突後に反射して二次流れＣを形成する。直線
的かつ高速度の一次流れＢは、例えばゲート１１の開口
の不均一に起因して生ずる。そして、二次流れＣの前方
つまりキャビティ１０のゲート１１に近い後側面の両角
部には、他方のスラグ溜め１３が形成されているので、
二次流れＣの先端部にあるスラグは、他方のスラグ溜め
１３に良好に捕捉される。

【００１７】また、キャビティ１０に流入するスラグの
残部は、ゲート１１から充填される溶融成形材料の反射
することなく面をなして広がる一次流れＡの先端に主と
して存在するので、一次流れＡがキャビティ１０のゲー
ト１１と対向する前側面に達した際、次第に両側に押し
やられ、ゲート１１から離れた両角部に形成した一方の
スラグ溜め１２に良好に捕捉される。キャビティ１０及
び両スラグ溜め１２，１３内の空気は、ノックピン７ｊ
の周囲から外部に逸出するので、充填性が向上する。こ
のようにして、溶融した低融点金属材料の流れＡ，Ｃの
先端部に多量に存在するスラグが両スラグ溜め１２，１
３に確実に捕捉され、キャビティ１０内には酸化物のな
い低融点金属材料のみが充満する。

【００１８】冷却工程を経てキャビティ１０内の低融点
金属材料が固化したなら、型開工程に移行し、可動金型
７、具体的には可動側型板７ａをガイドピン７ｈにて案
内させつつ固定側型板６ａのガイドピンブッシュ６ｅに
沿つて後退させて、パーティング面５を開くと共に、
上，下エジェクタプレート７ｅ，７ｆに取付けた第１エ
ジェクタピン７ｉによつてキャビティ１０内の成形品を
突き出す。同時に、上，下エジェクタプレート７ｅ，７
ｆに取付けたノックピン７ｊが突出するので、両スラグ
溜め１２，１３に受け入れられたスラグが突き出され
る。なお、冷却工程と並行して、インラインスクリュ式
の射出成形機では、計量工程及び射出ユニット後退工程
が行われている。

【００１９】ところで、上記の実施例にあつてはキャビ
ティ１０の前側面に衝突後に反射し、二次流れＣとなる
低融点金属材料を捕捉するスラグ溜め１３を、キャビテ
ィ１０のゲート１１に近い両角部に形成したが、これは
キャビティ１０が矩形をなす結果である。従つて、キャ
ビティ１０の形状、特に低融点金属材料が反射するキャ
ビティ１０の前側面の形状に合わせて、二次流れＣとな
る低融点金属材料を捕捉可能な位置に、他方のスラグ溜
め１３を形成することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明によれば、低融点金属材料の射出成形に際し、低
融点金属材料の酸化によるスラグがスラグ溜めにて良好
に捕捉されるので、簡素な構造により、スラグが成形品
に不均一に混入して品質を低下させることが解消する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る射出成形用金型のオ
ーバーフロー装置の配置を示す正面図。

【図２】 同じく平面図。

【図３】 同じく図１のIII-III 線に沿つて射出成形用
金型を示す断面図。

【図４】 同じく作用説明図。

【図５】 従来例を示す図。

【符号の説明】

５：パーティング面、６：固定金型、７：可動金型、７
ｊ：ノックピン、８：ランナ、９：スプルー、１０：キ
ャビティ、１１：ゲート、１２，１３：スラグ溜め。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖本 晋一 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 山崎 康政 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形用の固定金型（６）と可動金型
   （７）との間のキャビティ（１０）の周囲に形成され、
   スプルー（９）及びゲート（１１）を通つてキャビティ
   （１０）に充填される溶融した低融点金属材料の一部を
   受入れる射出成形用金型のオーバーフロー装置であつ
   て、ゲート（１１）からキャビティ（１０）内に流入
   し、キャビティ（１０）の前側面に衝突後に反射する低
   融点金属材料を捕捉するスラグ溜め（１３）を有するこ
   とを特徴とする射出成形用金型のオーバーフロー装置。
2. 【請求項２】 低融点金属材料が、６５０℃以下の融点
   をもつ金属又は合金であることを特徴とする請求項１の
   射出成形用金型のオーバーフロー装置。