JPH0994856A

JPH0994856A - 射出成形用金型

Info

Publication number: JPH0994856A
Application number: JP25533095A
Authority: JP
Inventors: Noritsugu Hiraga; 規嗣平賀
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】樹脂充填後期に金型ＰＬ面を所定量開いて形
成を行う際、ＰＬ面を平行状態を保って垂直に開く。【解決手段】固定金型部１７と可動金型部１８との間
には固定金型１７ｂと可動金型１８ｄとを開く方向に作
用する複数のバネ３８が配置されており、これら複数の
バネは軸方向を中心とする所定の円周上に所定の間隔を
もって配設されている。このように、バネを配置するこ
とによって、ＰＬ面３９が不均一に開こうとしても、先
に開き始めた箇所ではバネ３８の反力が低下するから、
結果的に、ＰＬ面は平行状態を保ってしかも垂直方向
（軸方向）に開く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形に用いられ
る金型に関し、特に金型の駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形用金型は固定金型及び
可動金型を備えており、これら固定金型及び可動金型は
それぞれ固定プラテン及び可動プラテンに支持されてい
る。可動プラテンはダイバーに移動可能に支持されてお
り、射出成形の際には、可動プラテンをダイバーに沿っ
て移動させ固定金型と可動金型とを所定の型締力で型締
する。また、固定金型と可動金型との距離（プラテン間
距離）を検出して型締力を自動制御（ＵＬＴＲＡ制御）
することも行われている。

【０００３】このような型締めに当たっては、型締力を
通常の型締力よりも若干低く設定し、これによって、金
型内に溶融樹脂を射出した際の樹脂圧力によって金型の
パーティングライン（ＰＬ）面を僅かに開かせて（所定
量開かせて）金型キャビティ内の樹脂圧力の急激な上昇
を防ぐことが行われている。

【０００４】ここで、従来の射出成形について概説す
る。射出成形機の加熱シリンダーで溶融された樹脂（溶
融樹脂）を金型内に充填する際、溶融樹脂はスプルー、
ランナー、及びゲートを通過して、金型キャビティに達
する。この状態（充填初期）では、溶融樹脂は流動性を
有しているから、その圧力は比較的小さく、このため、
型締力は大きくなくてもよい。

【０００５】金型キャビティ内に溶融樹脂がほぼ充填さ
れた状態（充填後期）となると、溶融樹脂の流動圧力が
金型キャビティ全域に加わり、その結果、樹脂圧力によ
る型開力が急激に上昇する。

【０００６】この際、型締力は次の条件を満足するよう
に調整される。

【０００７】充填初期過程（スプルー、ランナー、及
びゲート通過後、溶融樹脂が金型キャビティ進入直後）
における型締力よりも大きくする。溶融樹脂充填全過程における最大型開力よりも小さく
する。金型キャビティに充填された樹脂成形品にバリが発生
しない程度の型締力とする。

【０００８】上述の条件乃至を満足する調整を行う
と、樹脂充填後期（金型キャビティ内にほぼ樹脂が充填
された状態）で金型ＰＬ面（３プレート金型ではキャビ
ティ側）を開いた状態での成形が可能となる（なお、充
填過程における必要型締力を自動的に制御する際には上
述のＵＬＴＲＡ制御が用いられる）。

【０００９】上述のように型締力を制御（調整）する
と、充填初期におけるＰＬ面の密着度が低いので、ガス
抜きが促進される。さらに、充填後期においてＰＬ面を
僅かに開くことによって、樹脂圧力の急激な上昇を緩和
でき、その結果、成形品のソリ等を防止できる。また、
冷却過程において、樹脂の収縮に応じてＰＬ面が再び閉
じるから保圧を有効に行うことができ、成形品にヒケが
発生しにくい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の金型
では、ＰＬ面を平行状態を保ってかつ垂直に（軸方向に
沿って）開くことが極めて難しく、この結果、金型キャ
ビティ全周においてそのＰＬ面開量に差が生じてしま
う。このように、ＰＬ面開量に差が生じると、次のよう
な問題点が発生してしまう。

【００１１】成形品に肉厚差を生じてしまう。応力緩和にムラが生じ、ソリ等を効果的に防止するこ
とができない。圧縮効果にムラが生じ、ヒケ等を効果的に防止するこ
とができない。特に、金型キャビティの配置が非点対称の場合上記の
乃至がさらに顕著となってしまう。

【００１２】本発明の目的はＰＬ面を平行状態を保って
かつ垂直に開くことができる射出成形用金型を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、固定金
型と該固定金型に対して所定の軸方向に移動可能な可動
金型を備え、該固定金型と該可動金型とによって形成さ
れるキャビティに溶融樹脂を充填して成形品を得る際に
用いられ、前記キャビティに前記溶融樹脂を充填する
際、前記可動金型は予め設定された型締力で前記固定金
型と型締めされており、前記充填後期において前記固定
金型及び前記可動金型のパーティングライン面が所定量
開かれる射出制御に用いられる金型であって、前記パー
ティングライン面が所定量開かれる際前記固定金型及び
前記可動金型の平行状態を保ってかつ前記所定の軸方向
に沿って前記パーティングライン面の開き方向をガイド
するガイド手段が備えられていることを特徴とする射出
成形用金型が得られる。

【００１４】前記ガイド手段は、例えば、前記固定金型
と前記可動金型との間に配置され前記固定金型と前記可
動金型とを開く方向に作用する複数のバネであり、該複
数のバネは前記軸方向を中心とする円周上に所定の間隔
をもって配設されている。

【００１５】また、前記ガイド手段は、例えば、油圧シ
リンダと該油圧シリンダ内に前記軸方向に移動可能に配
置されたピストンとを備える油圧装置であり、前記油圧
シリンダには所定の油圧力が与えられて前記ピストンに
よって前記固定金型と前記可動金型とを開く方向に力が
与えられており、前記油圧装置は前記軸方向を中心とす
る円周上に所定の間隔をもって複数配設されている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。

【００１７】まず、図１を参照して、射出成形機につい
て説明する。図示の射出成形機は、射出装置及び型締装
置を備えており、後述するようにして型締装置によって
金型が型締めされる。

【００１８】射出装置は、加熱シリンダ１２を備えてお
り、加熱シリンダ１２にはホッパ１１から原料樹脂が供
給される。加熱シリンダ１２内にはスクリュー１３が回
転可能にしかも進退自在に配置されており、図示しない
駆動機構によってスクリュー１３が回転駆動されると、
加熱シリンダ１２に供給された原料樹脂は溶融されつつ
スクリュー１３によって計量及び混練される。この際、
スクリュー１３は樹脂圧力によって後方へ後退し溶融樹
脂がスクリュー１３の前方に貯留される。

【００１９】加熱シリンダ１２の後方には射出シリンダ
機構が配置されている。射出シリンダ機構は射出シリン
ダ１４と射出シリンダ１４内に配置されたピストン１５
とを備えており、ピストン１５の軸はスクリュー１３に
連結されている。射出シリンダ１４内に油圧供給口１４
−１から駆動油を供給すると、ピストン１５は図中左側
へ移動し、これによって、スクリュー１３が前進する。
そして、スクリュー１３の前方に貯留された溶融樹脂は
ノズル１６を介して金型キャビティー内に充填される。

【００２０】金型は固定金型部１７及び可動金型部１８
とによって構成され、固定金型部１７及び可動金型部１
８は後述するようにそれぞれ固定金型及び可動金型（図
１には示さず）を有している。そして、上記の金型キャ
ビティーは固定金型と可動金型とによって形成され、可
動金型は型締装置によって型締め制御される。

【００２１】型締装置は、油圧シリンダ２４と油圧シリ
ンダ２４内に配置された油圧ピストン２５とを備えてい
る。この油圧シリンダ２４はリアプラテン２２に固定さ
れており、油圧ピストン２５は可動プラテン２６に連結
されている。

【００２２】固定プラテン２１には固定金型部１７が支
持されており、固定プラテン２１は図示しないフレーム
に固定されている。固定プラテン２１には４本のダイバ
ー２３（図１においては２本のみが示されている）を介
して上記のリアプラテン２２が固定支持され、ダイバー
２３には上記の可動プラテン２６がスライド可能に支持
されている。そして、この可動プラテン２６には可動金
型部１８が固定支持されている。この結果、可動プラテ
ン２６は油圧ピストン２５の運動に応じてダイバー２３
に沿って移動することになる。つまり、圧力制御弁（図
示せず）を介して駆動油流出入口２４−１から油圧シリ
ンダ２４に駆動油を供給すると、可動プラテン２６は図
中右方向（つまり、型締方向）に移動することになる。
一方、駆動油流出入口２４−２から油圧シリンダ２４に
駆動油を供給すると可動プラテン２６は図中左方向（つ
まり、型開方向）に移動することになる。

【００２３】図示のように、油圧シリンダ２４には圧力
センサ２７が設けられており、この圧力センサ２７によ
って油圧力が検出され、この検出油圧力に応じて型締力
を知ることができる。つまり、金型を閉じた状態で駆動
油流出入口２４−１側の油圧シリンダ内油圧力を圧力セ
ンサ２７の検出圧力に応じて調整し、これによって、型
締力を調整する。

【００２４】ＵＬＴＲＡ制御の際には、固定プラテン２
１及び可動プラテン２６に距離センサ２８が設けられ、
距離センサ２８によって固定プラテン２１と可動プラテ
ン２６との距離が計測される。そして、この計測結果に
応じて固定金型１７及び可動金型１８における各ＰＬ面
間の開き量が調整される。

【００２５】図２（ａ）を参照して、固定金型部１７
は、固定金型取付板１７ａ及び固定金型取付板１７ａ上
に配設された固定金型１７ｂを備えており、固定金型部
１７は固定金型取付板１７ａによって固定プラテン２１
（図１）に支持されている。

【００２６】一方、可動金型部１８は可動金型取付板１
８ａ、支持部材１８ｂ、中間プレート１８ｃ、及び可動
金型１８ｄを備えており、可動金型１８ｄは中間プレー
ト１８ｃ及び取付部材１８ｂを介して固定金型取付板１
８ａに取り付けられる。そして、固定金型取付板１８ａ
は可動プラテン２６（図１）に支持されている。

【００２７】前述のように、固定プラテン２１（図１）
には固定金型部１７が固定され、可動プラテン２６（図
１）には可動金型部１８が固定されている。そして、固
定金型１７ｂと可動金型１８ｄとによってキャビティ３
７が形成される。前述のように、可動プラテン２６を移
動させることによって、金型が開閉され、これに応じて
ＰＬ面３９が開閉される。

【００２８】図示のように、可動金型１８ｄは中間プレ
ート１８ｃを介して支持部材１８ｂによって可動金型取
付板１８ａに支持されており、可動金型取付板１８ａと
中間プレート１８ｃとの間にはエジェクタ装置が配置さ
れている。このエジェクタ装置は、エジェクタプレート
３３、エジェクタピン３４、及びリターンピン３５を備
えている。これらエジェクタピン３４及びリターンピン
３５はそれぞれ複数個（例えば、４本）備えられ、エジ
ェクタピン３４は金型の中心軸を中心とする所定の第１
の円周上に沿って所定の間隔で配置されている。同様
に、リターンピン３５は金型の中心軸を中心とする所定
の第２の円周上に沿って所定の間隔で配置されている
（この例では、第１の円周の半径＜第２の円周の半径で
ある）。

【００２９】エジェクタピン３４はエジェクタプレート
３３に支えられ、その先端はキャビティ３７に臨んでい
る。また、リターンピン３５はばね３８を介してエジェ
クタプレート３３に支持されており、金型が完全に閉じ
られた状態で（図２（ａ）に示す状態）、リターンピン
３５の先端面はＰＬ面３９と同一面上に位置している。
つまり、バネ３８によってリターンピン３５は図中右方
向に押圧されている。言い換えると、バネ３８はＰＬ面
３９を開く方向に作用している。

【００３０】キャビティ３７に溶融樹脂を充填する際に
は、前述のように圧力センサの検出圧力に応じて予め型
締力が調整される。この型締力は、樹脂充填初期におけ
る樹脂による型開力よりも大きく、樹脂充填後期におけ
る樹脂による型開力よりも小さい。このように型締力を
調整した後、射出装置のノズル１６から流出した溶融樹
脂が固定金型部１７に形成されたスプルー３６、ランナ
ー（図示せず）、及びゲート（図示せず）を通ってキャ
ビティ３７に流入する。この樹脂充填初期においては、
樹脂による型開力よりも型締力のほうが大きいので、金
型のＰＬ面３９は開かない（図２（ａ）に示す状態）。

【００３１】さらに、前述のように型締力は調整されて
いる関係上、ＰＬ面同士の密着度は低く、この結果、溶
融樹脂から発生するガス及びキャビティ内空気の排出が
促進される。

【００３２】その後、キャビティ３７内に樹脂が充満す
ると、つまり、樹脂充填後期になると、樹脂圧による型
開力が型締力よりも僅かに大きくなって、ＰＬ面３９が
僅かに開く（所定量（Ａ）開く。図２（ｂ）に示す状
態）。キャビティ３７内への樹脂の充填が終了すると、
樹脂圧が急激に上昇し、これによって、樹脂に加わる応
力が大きくなる。この際、上述のようにＰＬ面３９が僅
かに開かれているので、垂直方向（軸方向）に力（応
力）が分散される。この結果、樹脂に加わる応力が緩和
されることになる。上述のように、ＰＬ面３９の開き量
は型締力に応じて決定されるから、型締力を調整してお
けば、必要以上にＰＬ面３９の開き量が大きくなること
はなく、樹脂がＰＬ面間の隙間に入り込むことはない。
従って、バリの発生はない。

【００３３】前述のように、リターンピン３５はバネ３
８でエジェクタプレート３３に支持されているから、Ｐ
Ｌ面３９が僅かに開いた際、バネ３８の押圧力によって
リターンピン３５は図中右方向に押され（移動し）、そ
の先端は固定金型１７を押圧している。つまり、固定金
型１７のＰＬ面はリターンピン３５を介してバネ３８で
支えられていることになる。

【００３４】いま、金型内のキャビティ配置、金型の平
行度（固定金型と可動金型との平行度）、固定プラテン
と可動プラテンとの平行度、及び金型自重によるダイバ
ーのたわみ等によって、ＰＬ面３９が不均一に開こうと
しても、つまり、開くタイミングがＰＬ面３９の各箇所
で異なっても、先に開き始めた箇所ではバネ３８の反力
が低下するから、結果的に、ＰＬ面は平行状態を保って
しかも垂直方向（軸方向）に開くことになる。

【００３５】上述のようにして、樹脂が充填された後、
保圧及び冷却が行われる。そして、樹脂が冷却されて収
縮を開始すると、型開力が弱まっていく。そして、型締
力が型開力を上回ると、型締力によって可動金型部１８
が右方向に移動し、この結果、リターンピン３５が固定
金型１７ｂによって左方向に押されて、ＰＬ面３９が再
び閉じることになる。この際、上述のようにリターンピ
ン３５はバネ３８で支持されているから、ＰＬ面３９が
不均一に閉じようとしても、先に閉じ始めた箇所ではバ
ネ３８の反力が増加するから、結果的に、ＰＬ面は平行
状態を保ってしかも垂直方向（軸方向）に閉じることに
なる。従って、樹脂の収縮過程においても保圧力を均等
に加えることができる。

【００３６】成形品を取り出す際には、可動金型部１８
が開かれる（つまり、ＰＬ面３９が開かれる）。そし
て、エジェクタプレート３３を図中右方向に駆動する
と、エジェクタピン３４がキャビティ３７に突き出さ
れ、これによって、成形品（図示せず）が可動金型１８
ｄから離れる。この際、リターンピン３５の先端も図中
右方向に移動することになる。つまり、リターンピン３
５の先端は可動金型１８ｄのＰＬ面よりも右側に位置す
ることになる。

【００３７】次の射出の際には、再び可動金型部１８が
閉じられる。この際、リターンピン３５が固定金型１７
ｂに当たり、除々に左方向に押されことになる。この結
果、エジェクタプレート３３がリターンピン３５に押さ
れて元の位置に戻る。従って、エジェクタプレート３３
に固定されたエジェクタピン３４も元の位置に戻ること
になる。

【００３８】上述の実施例では、リターンピン３５をバ
ネ３８を介してエジェクタプレート３３に支持して、こ
れによって、ＰＬ面を平行状態を保って垂直方向に開く
例について説明したが、図３（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うに、複数のバネ３８を可動金型１８ｄに配置して、こ
のバネ３８で直接固定金型１７ｂを押圧するようにして
もよい。このバネ３８は金型の中心軸を中心とする所定
の円周上に所定の間隔をおいて複数個配置され、可動金
型１８ｄと固定金型１７ｂとを離す方向（開く方向）に
作用する。

【００３９】この例においても、ＰＬ面を平行状態を保
ってしかも垂直方向（軸方向）に開閉することができ
る。

【００４０】加えて、図４（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、可動金型１８ｄ内に油圧シリンダ４１及びピストン
４２を有する油圧装置を配置して、油圧流入口４０から
所定の油圧力をピストン４２に与えて、ピストン４２に
よって固定金型１７ｂを押圧するようにしてもよい。こ
の場合、油圧装置は金型の中心軸を中心とする所定の円
周上に所定の間隔をおいて複数個配置され、可動金型と
固定金型とを離す方向（開く方向）に作用する。

【００４１】この例においても、ＰＬ面を平行状態を保
ってしかも垂直方向（軸方向）に開閉することができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では溶融樹
脂充填の後期においてＰＬ面を平行状態を保ってかつ垂
直方向（軸方向）に所定量開くことができるので、キャ
ビティ全周に亘ってＰＬ面の開き量に差が生じることが
なく、その結果、成形品の肉厚差を少なくすることがで
きるばかりでなく樹脂充填中における応力が緩和されソ
リが生じることが極めて少ない。さらに、キャビティ全
体に均等に保圧をかけることができ、ヒケ等を効果的に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による金型が用いられる射出成形機を概
略的に示す図である。

【図２】本発明による金型の構造の一例を示す図であ
り、（ａ）はＰＬ面が閉じられた状態を示す図、（ｂ）
はＰＬ面が所定量開かれた状態を示す図である。

【図３】本発明による金型の構造の他の例を示す図であ
り、（ａ）はＰＬ面が閉じられた状態を示す図、（ｂ）
はＰＬ面が所定量開かれた状態を示す図である。

【図４】本発明による金型の構造のさらに他の例を示す
図であり、（ａ）はＰＬ面が閉じられた状態を示す図、
（ｂ）はＰＬ面が所定量開かれた状態を示す図である。

【符号の説明】

１１ホッパ１２加熱シリンダ１３スクリュー１４射出シリンダ１５ピストン１６ノズル１７固定金型１８可動金型２１固定プラテン２２リアプラテン２３ダイバー２４油圧シリンダ２５油圧ピストン２６可動プラテン２７圧力センサ２８距離センサ３３エジェクタプレート３４エジェクタピン３５リターンピン３６スプルー３７キャビティ３８バネ３９パーティングライン面（ＰＬ面）４０油圧流入口４１シリンダ４２ピストン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型と該固定金型に対して所定の軸
方向に移動可能な可動金型を備え、該固定金型と該可動
金型とによって形成されるキャビティに溶融樹脂を充填
して成形品を得る際に用いられ、前記キャビティに前記
溶融樹脂を充填する際、前記可動金型は予め設定された
型締力で前記固定金型と型締めされており、前記充填後
期において前記固定金型及び前記可動金型のパーティン
グライン面が所定量開かれる射出制御に用いられる金型
であって、前記パーティングライン面が所定量開かれる
際前記固定金型及び前記可動金型の平行状態を保ってか
つ前記所定の軸方向に沿って前記パーティングライン面
の開き方向をガイドするガイド手段が備えられているこ
とを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】請求項１に記載された射出成形用金型に
おいて、前記ガイド手段は、前記固定金型と前記可動金
型との間に配置され前記固定金型と前記可動金型とを開
く方向に作用する複数のバネであり、該複数のバネは前
記軸方向を中心とする円周上に所定の間隔をもって配設
されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項３】請求項１に記載された射出成形用金型に
おいて、前記ガイド手段は、油圧シリンダと該油圧シリ
ンダ内に前記軸方向に移動可能に配置されたピストンと
を備える油圧装置であり、前記油圧シリンダには所定の
油圧力が与えられて前記ピストンによって前記固定金型
と前記可動金型とを開く方向に力が与えられており、前
記油圧装置は前記軸方向を中心とする円周上に所定の間
隔をもって複数配設されていることを特徴とする射出成
形用金型。