JPH07256701A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で且つ冷却効率が一段と向上する
射出成形用金型を提供する。 【構成】 固定側及び可動側の金型(1,2) の双方ともに
複数の金型板(3〜8)を積層して構成すると共に、各金型
板(3〜8)が射出を終了したのちの型開時に弾性部材(26,
27) により自動的に離間するため、金型(1,2) の取扱い
が容易となることは当然として、格別に複雑な別機構を
設置することなく金型(1,2) の冷却効率を増大させるこ
とができ、特にキャビテイを有する固定側及び可動側の
主金型板(5,8) が他の金型板(3,4;6,7) と一時的に切り
離されるため、その潜熱が急速に低下して冷却を速め、
製造コストを上げることなく射出成形工程の高速化が図
れる

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の金型に関
し、更に詳しくは固定側及び可動側の各金型がそれぞれ
複数枚の金型板を積層して構成される射出成形用金型に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形用金型は固定側及び可
動側の双方共に強固であることが要求される。そのた
め、両金型共にキャビティ部分に比して大型化され、重
量も大きなものとなる。そこで、従来から各金型共に複
数のブロックをボルトなどにより固定一体化して構成
し、取扱いの容易性を確保している。

【０００３】また、例えば実開平１−１７８９２５号公
報では可動側及び固定側の各金型を複数枚の金型板を積
層することにより構成し、各金型板を個別にプレス装置
により加圧する射出成形用金型を開示している。しか
も、同公報に開示された金型によれば、金型板をも含め
て各部材の当接面を互いに嵌合する凹凸面として、熱伝
導性を向上させようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】射出成形時において、
射出シリンダー内で混練加熱されて溶融状態にされた樹
脂材料が射出成形用金型に射出されるときは、同金型を
積極的に加熱するものがあり、射出が終了すると加熱源
を切って所定の時間放置して内部の成形品がある程度冷
却固化するのを待つ。このとき、冷却効率を向上させる
ため金型内に冷却水孔を備えさせたものもある。その
後、可動側の金型を移動させて型を開き、成形品を取り
出す。しかしながら、かかる従来の一般的な成形方法に
よると一回の射出成形に要する時間がかかり、生産能率
が低い。

【０００５】一方、上記公報に開示された金型によれ
ば、射出が終了したのち、固定側及び可動側の各温調用
熱伝達板を各金型から離間することと、金型板間の凹凸
面による接触面積の増大とが相まって冷却効率が向上す
る。しかるに、同金型によると、金型とは別個に各金型
板を個別に作動させるためのプレス機を設置しなければ
ならないばかりでなく、各金型板と各プレス機との間を
連結する機構及び両者の作動を制御する制御手段が必要
になり、設備費の増大を招き、強いては製品コストにも
大きな影響を与える。

【０００６】本発明は、上述の課題を解決すべくなされ
たものであり、その目的は構造が簡単で且つ冷却効率が
一段と向上する射出成形用金型を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の目的は、本発明の
主要な構成である固定側及び可動側の金型のそれぞれが
複数の金型板を積層して構成される射出成形用金型にお
いて、固定側及び可動側の各金型を構成する複数の金型
板同士が弾性部材を介してそれぞれ離間方向に付勢され
てなることを特徴とする射出成形用金型により解決され
る。

【０００８】

【作用】可動型が移動して固定型に密着し型締め状態に
なると、射出ノズルがスプルーの入口に押し付けられ、
所定量の溶融樹脂材料を型内に射出する。型内に入った
樹脂材料は、ランナー、ゲートを通ってキャビティ内に
入り、スプルー部分に続いてランナー部分、ゲート部分
及び製品部分がそれぞれ一体的に成形される。

【０００９】射出が終了すると、前記ノズルが後退し、
所定の時間が経過するまで型締め状態を維持する。この
間に、型内に入って成形された溶融樹脂材料は、ある程
度まで冷却固化される。所定時間が経過すると、可動型
が型開方向に駆動され、型開きがなされる。本発明にお
いては、この型開きの開始と同時に複数の固定側及び可
動側の各金型板が、それぞれ弾性部材の弾力により所定
の間隔で離間するが、当初はキャビティを有する固定側
及び可動側の主な金型板部分は未だ密着状態にある。

【００１０】この状態から、更に可動型の各金型板が各
弾性部材により離間しつつ可動側取付板の後退に追随し
て後退する。この間に、固定側の各金型板同士は所定の
間隔をもってその場に止まり、各可動側金型板は所定の
間隙を維持しながら後退する。この後退時において、ス
プルー成形部分、ランナー成形部分、ゲート部分及び製
品部分は一体になってエジェクタピンの先端Ｚピン部分
に係着された状態で可動側の金型板に付着したまま後退
する。そして、可動型が後退限に達すると、エジェクタ
ピンが作動して成形品を型から取り出す。

【００１１】各成形部分が型から取り出されると、再び
可動型が前進を開始して、型閉めを行う。このときの各
金型板の挙動は、先ず可動側の各金型板が各弾性部材の
弾力に抗して互いに密着する方向に動き、互いに密着し
た時点では可動側の主金型が相対する固定側の主金型に
密着する。可動型が更に前進して、各固定側の金型板を
各弾性部材の弾力に抗して前金型板を互いに密着させて
型閉めが終了する。次いで、上述の手順に従って射出が
なされ、型締めを行い、以下同様の操作が繰り返され
て、射出成形が順次連続してなされる。

【００１２】本発明においては、上述のごとく型開き操
作時に、弾性部材の弾力により各金型板がそれぞれ自動
的に離間するため、冷却空気との接触面積が相対的に増
加することになり、金型の冷却時間を大きく短縮するこ
とを可能にする。この冷却手段としては、自然空冷によ
っても良いが、空冷ファンや水冷孔等を使用して積極的
に冷却することもある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の代表的な実施例を図面に基づ
いて具体的に説明する。図１〜図４は全て同実施例に関
するものであり、一連の射出工程を作動順に示してい
る。先ず、図１に基づいて本発明の前記実施例である射
出成形用金型の構造を説明する。図示例によれば、固定
型１及び可動型２は、３枚の第１〜第３固定側金型板３
〜５と３枚の第１〜第３可動側金型板６〜８とをそれぞ
れ積層して構成される。これらの金型板３〜８のうち、
固定型１及び可動型２の対向面から最も遠くに配置され
る第１固定側金型板３及び第１可動側金型板６は、それ
ぞれがボルト９により固定側取付板１０及び可動側取付
板１１に固設されている。

【００１４】前記固定側取付板１０の中央部にはスプル
ーブシュ１２を挿入して嵌着する嵌着孔１３が形成され
ており、また固定側取付板１０の外表面には前記嵌着孔
１３の周辺を囲むようにしてロケートリング１４がボル
ト９により取り付けられている。一方の可動側取付板１
１には、エジェクタプレート１５を作動させる流体シリ
ンダー等からなる図示せぬエジェクタ作動手段の設置孔
１５ａが形成されている。なお、図示を省略している
が、前記固定側取付板１０と可動側取付板１１との間に
は、固定側取付板１０に一端を固定し、他端部が固定型
１、可動型２及び可動側取付板１１を挿通し、前記固定
型１、可動型２及び可動側取付板１１の移動を摺動案内
するためのガイドバーが取り付けられている。

【００１５】そして、互いに向かい合って配置される上
記第３固定側金型板５及び第３可動金型板８の各対接面
にはスプルーブシュ１２のスプルー１２ａから流入する
溶融樹脂の型内通路を構成するランナー１６、同ランナ
ー１６に接続するゲート１７、及び製品が成形される所
定の室内形状を有するキャビティ１８を有している。更
に、同じく前記対接面の複数の箇所にそれぞれ底面の中
央に貫通孔１９，２０を有する第１凹陥部２１及び２２
が形成されており、各貫通孔１９，２０には前記凹陥部
２１，２２にフランジ部２３ａを配してガイドピン２３
が遊挿される。

【００１６】この各ガイドピン２３の先端には例えばネ
ジが切られており、第２固定側金型板４及び第２可動側
金型板７の対応位置に形成されたネジ孔にねじ込んで固
定される。これらのガイドピン２３の長さは、図１に示
すごとく各金型板３〜８が密接状態にあるとき、前記フ
ランジ部２３ａが各凹陥部２１，２２から外部に突出し
ない寸法に設定されている。従って、第２及び第３固定
側金型板４，５と第２及び第３可動側金型板７，８との
離間距離の最大限度は、前記フランジ部２３ａが各凹陥
部２１，２２の底面に当接するまでの距離となる。

【００１７】また、前記第２固定側金型板４及び第２可
動側金型板７の前記ガイドピン２３の固着部には、所定
の径を有する第２凹陥部２４，２５が形成されており、
各凹嵌部２４，２５にはそれぞれに圧縮スプリング２
６，２７が収容され、同凹嵌部２４，２５の底面に前記
圧縮スプリング２６，２７の一端が固着されている。従
って、これらの圧縮スプリング２６，２７により、第２
及び第３固定側金型板４，５と、第２及び第３可動側金
型板７，８とは、常に互いを離間させる方向に付勢され
ることになる。

【００１８】図示例によれば、上記第１固定側金型板３
及び第２固定側金型板４の各外周面には、それぞれに複
数の離間位置規制ピン２８，２９が対設されている。こ
の離間位置規制ピン２８，２９には、図５に平面図で示
すごとく略矩形状をしたロックプレート３０が係着され
ている。そのため、図示例によるロックプレート３０に
は中央に前記離間位置規制ピン２８，２９が挿通するス
リット状の長孔３０ａを有する一方で、前記離間位置規
制ピン２８，２９の先端に係着頭部２８ａ，２８ｂを有
している。更に、第１固定側金型板３の第２固定側金型
板４に相対する表面と、第１可動側金型板６の第２可動
側金型板７に相対する表面には、それぞれの複数箇所に
前記第２凹嵌部２４，２５と同様の構成をもつ複数の第
３凹陥部３１，３２が形成されており、各凹嵌部３１，
３２にはそれぞれ圧縮スプリング２６，２７が収容さ
れ、同凹嵌部２４，２５に相対する第２金型板４，７に
同圧縮スプリング２６，２７の一端が固着されている。
従って、これらの圧縮スプリング２６，２７により、第
１及び第２固定側金型板３，４と、第１及び第２可動側
金型板６，７とは、常にそれぞれを互いに離間する方向
に付勢することになる。

【００１９】なお、前記第１可動側金型板６は通常のス
ペーサブロックからなり、その中央部にはエジェクタプ
レート１５の移動を許容する空間部６ａが形成されてい
る。そして、前記エジェクタプレート１５と第２可動側
金型板７との間には圧縮スプリング３３が介装されると
共に、前記エジェクタプレート１５には、第２及び第３
可動側金型板７，８に形成されているエジェクタ挿入孔
７ａ，８ａに挿入されたエジェクタピン３４の基端が固
着されている。図示例では、前記エジェクタピン３４に
はＺピンが使われており、型開時に成形品がエジェクタ
ピン３４の先端に付着することで、成形品を確実に可動
型２に随伴させ、特にスプルー成形部分４１（図２参
照）が固定型１に残ることにより製品取出しが不可能に
なることを防いでいる。

【００２０】次に、かかる構成からなる図示実施例の作
用につき図２〜図５に基づいて説明すると、公知の駆動
機構により可動型２が移動して固定型１に密着し型締め
状態になると、図２に示すごとく射出ノズル３５がロケ
ートリング１４に挿入され、スプルー１２ａの入口に同
ノズル３５を押し付け、所定量の溶融樹脂材料４０を型
内に射出する。本発明に使用される樹脂材料としては、
射出成形に用いられる一般的な熱可塑性樹脂であるＰ
Ｐ、ＰＥ、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＯＣ等の他に、例えばエン
ジニアリングプラスチック材料やスーパーエンジニアリ
ングプラスチック材料であっても何ら差し支えがない。
型内に入った樹脂材料は、ランナー１６、ゲート１７を
通ってキャビティ１８内に入り、スプルー部分４１に続
いてランナー部分４２、ゲート部分４３及び製品部分４
４がそれぞれ一体的に成形される。

【００２１】こうして射出が終了すると、前記ノズル３
５が後退し、所定の時間が経過するまで型締め状態を維
持する。この間に、型内に入って成形された溶融樹脂材
料は、ある程度まで冷却固化される。所定時間が経過す
ると、可動型２が型開方向に駆動され、型開きがなされ
る。図３は、その型開動作時における各金型板３〜８の
挙動の一瞬を示している。同図においては、第１〜第３
の固定側及び可動側の各金型板３〜５及び６〜８が、そ
れぞれ所定の間隔で離間しており、キャビティ１８を構
成する第３固定側金型板５及び第３可動側金型板８は未
だ密着状態にある。

【００２２】本発明においては、型開きが開始されると
同時に図３に示す状態となる。即ち、可動型２が後退
（図の左方）を開始すると、第１及び第２の各凹陥部２
４，２５；３０，３１の内部に収容された圧縮スプリン
グ２６，２７の押圧が開放されるため、対向する各金型
板３〜８を互いに離間する方向に移動させようとする。
その動きは、第１固定側金型３は固定側取付板１０に固
設されているため静止状態を維持するが、第２及び第３
の固定側金型４，５は可動型３の後退と共にそれぞれ相
対する固定側の金型板３，４に対して離間する方向（可
動型２の後退方向）に移動する。このときの第２固定側
金型板４の第１固定側金型板３に対する移動量は上記ロ
ックプレート３０の長孔３０ａ内を摺動する離間位置規
制ピン２９の移動量により決まる。

【００２３】一方、可動型２の各金型板６〜８は、それ
ぞれが各圧縮スプリング２７により離間しつつ可動側取
付板１１の後退に追随して後退するが、上記第３固定側
金型板５と第３可動側金型板８とはガイドピン２３の各
フランジ２３ａが各第１凹陥部２１，２２の底面に当接
するまでは各金型板５，８の相対する表面、即ちパーテ
ィング面が図３に示すごとく密着した状態で一緒に後退
する。そのため、スプルー１２ａ内に成形されたスプル
ー部分４１がランナー１６、ゲート１７及びキャビティ
１８の内部に一体に成形されている各成形部分４２，４
３，４４の移動と共にスプルー１２ａ内を引抜き方向に
移動する。

【００２４】このあと、更に可動型２が後退を続ける
と、第１〜第３の固定側金型３〜５は図３に示す位置に
止まり、第１〜第３の可動側金型６〜８が所定の間隙を
維持しながら後退する。この後退時において、各成形部
分４１〜４４は一体のままでエジェクタピン３３の先端
Ｚピン部分に係着して第３可動側金型板８に付着した状
態で同金型板８と共に後退する。そして、可動型２が後
退限度に達すると、図４に示すごとくエジェクタプレー
ト１５の裏面に装着されたエジェクタロッド１５ａが同
プレート１５を押し出し、エジェクタピン３４を型外に
突き出して成形品を型から取り出す。このとき、図示例
によれば上記ゲート１７がサブマリーンゲートであるた
め、エジェクタピン３４による成形品の突出し時に製品
部分４４だけが他の成形部分４１〜４４から自動的に切
り離されて落下する。

【００２５】各成形部分４１〜４４が型から取り出され
ると、再び可動型２が前進を開始して、型閉めを行う。
このときの各金型板３〜８の挙動は、先ず可動側の各金
型板６〜８が各圧縮スプリング２７の弾力に抗して互い
に密着する方向に動き、互いに密着する時点では第３可
動側金型板８が相対する第３固定側金型板５にも密着す
る。可動型２が更に前進すると、先ず同可動型２により
第３固定側金型板５が同方向にガイドピン２３に案内さ
れて移動し、更に同金型板５が各圧縮スプリング２６を
圧縮しながら同金型板自身と第１及び第２固定側金型
３，４とを互いに密着させて型閉めが終了する。次い
で、上述の手順に従って射出がなされ、型締めを行い、
以下同様の操作が繰り返されて、射出成形が順次連続し
てなされる。

【００２６】ここで本発明において特に注目すべき点
は、上述の型開き操作時に各金型板３〜８がそれぞれ自
動的に離間するため、冷却空気との接触面積が相対的に
増加することになり、金型１，２の冷却時間を大きく短
縮することを可能にする点にある。この冷却手段として
は、自然空冷によっても良いが、空冷ファンや水冷孔等
を使用して積極的に冷却することも可能である。なお、
上記各金型３〜８の密着面は互いに平坦面としている
が、同密着面を互いに嵌合する凹凸面として形成するこ
ともできる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなごとく、本発
明の射出成形用金型によれば固定側及び可動側の金型の
双方ともに複数の金型板を積層して構成すると共に、各
金型板が射出を終了したのちの型開時に弾性部材の弾力
により自動的に離間するため、金型の取扱いが容易とな
ることは当然として、格別に複雑な別機構を設置するこ
となく金型の冷却効率を増大させることができ、特にパ
ーティング面を有する主金型板が他の金型板と切り離さ
れるため、その潜熱が急激に低減され冷却が速まり、製
造コストを上げることなく射出成形工程の高速化が図れ
る有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の射出成形用金型の閉じた状態を
示す縦断面図である。

【図２】同金型内に溶融樹脂材料を射出した時点におけ
る同金型の縦断面図である。

【図３】同金型の型開き時の縦断面図である。

【図４】同金型から成形品を取り出すときの作動を示す
可動型部分の縦断面図である。

【図５】同金型に適用されるロックプレートの平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３〜５ 第１〜第３固定側金型板 ６〜８ 第１〜第３可動側金型板 ７ａ，８ａ エジェクタ挿入孔 ９ ボルト １０ 固定側取付板 １１ 可動側取付板 １２ スプルーブシュ １２ａ スプルー １３ 嵌着孔 １４ ロケートリング １５ エジェクタプレート １５ａ エジェクタロッド １６ ランナー １７ ゲート １８ キャビティ １９，２０ 貫通孔 ２１，２２ 第１凹陥部 ２３ ガイドピン ２３ａ フランジ部 ２４，２５ 第２凹陥部 ２６ 圧縮スプリング ２８，２９ 離間位置規制ピン ２８ａ，２９ａ 係着頭部 ３０ ロックプレート ３０ａ 長孔 ３１，３２ 第３凹陥部 ３３ 圧縮スプリング ３４ エジェクタピン ３５ 射出シリンダノズル ４０ 溶融樹脂材料 ４１ スプルー成形部分 ４２ ランナー成形部分 ４３ ゲート成形部分 ４４ 製品部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側及び可動側の金型のそれぞれが複
   数の金型板を積層して構成される射出成形用金型におい
   て、固定側及び可動側の各金型を構成する複数の金型板
   同士が弾性部材を介してそれぞれ離間方向に付勢されて
   なることを特徴とする射出成形用金型。