JPH10235462A

JPH10235462A - 射出成形機と射出成形方法

Info

Publication number: JPH10235462A
Application number: JP5981097A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyoshi Miyazaki; 達義宮崎; Shinji Akimoto; 愼志秋元; Saburou Yukizawa; 三郎行沢
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、射出速度が速く、成形品の表
面性状がよい射出成形機と射出成形方法を提供する。【解決手段】溶融金属１０中に下方部分が浸漬される
プランジャ１２と、このプランジャ１２から送り出され
た溶融金属１０を金型１６内へ射出するノズル１４とを
備え、プランジャ１２のシリンダ部１８内を摺動するピ
ストン２０を有する。ピストン２０を摺動させるピスト
ン駆動装置２６と、このピストン駆動装置２６の退避位
置を規制するストッパ部材４０と、このストッパ部材４
０の位置を突出位置と退避位置とに設定するとともにピ
ストン２０による溶融金属１０の射出動作を付勢する位
置設定付勢装置４２，４４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶融した金属を
プランジャにより金型内へ射出して所望の形状の物品を
成形する射出成形機と射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属用射出成形機は、図８に示す
ように、溶融した金属１０を溜める図示しないメルティ
ングポットと、このメルティングポット内の溶融金属１
０中に、下方部分が浸漬されたプランジャ１２とを有
し、このプランジャ１２から溶融金属１０を射出用のノ
ズル１４へ送り、金型１６内へ射出するものがあった。
このプランジャ１２は、溶融金属１０内へ浸漬されるシ
リンダ部１８とシリンダ部１８内を摺動するピストン２
０とを有し、シリンダ部１８の上部側方に、溶融金属１
０をシリンダ部１８内へ導く透孔２２が形成されてい
る。ピストン２０にはピストン２０に連結されたロッド
２４が取りつけられ、ロッド２４は油圧シリンダ２６内
のピストン３０のロッド２８に連結されている。

【０００３】この射出成形機の動作は、図８（Ａ）に示
すように、先ず、油圧シリンダ２６のピストン３０を上
昇させ、ロッド２４，２８を介してプランジャ１２のピ
ストン２０を透孔２２より上方に引き上げる。透孔２２
は溶融金属１０の液面Ｌより下方に位置しているので、
溶融金属１０はシリンダ部１８内に流れ込む。この後、
油圧シリンダ２６のピストン３０を押し下げ、プランジ
ャ１２のピストン２０を降下させると、ピストン２０が
透孔２２を通過した後、溶融金属１０はシリンダ部１８
内からノズル１４へ向かって押し出され、ノズル１４の
出口から金型１６の中空部へ射出される。そして金型１
６内の金属が硬化した後、金型１６を開き、成形品を取
り出す。そして、図８（Ｂ）に示すように、油圧シリン
ダ２６のピストン３０を上昇させ、プランジャ１２のピ
ストン２０を引き上げる。このとき、溶融金属１０は、
ピストン２０の上昇とともにノズル１４内から後退し、
ピストン２０が透孔２２を通過した後は、プランジャ１
２内の圧力は大気圧と等しいので、溶融金属の液面がメ
ルティングポットの液面Ｌの位置まで下がる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、ノズル１４内の溶融金属１０は、ノズル先端部と溶
融金属の液面レベルＬとの間で射出成形毎に上昇下降を
繰り返すこととなり、比較的長い距離を溶融金属が流れ
ることとなり、その射出時に溶融金属内に気泡を巻き込
んでしまいやすいものであった。さらに、射出経路が長
いので、射出に要する時間も長いものとなり効率が良く
ないものであった。

【０００５】そこで、図９に示すように、図８と同様の
構成に加えて、シリンダ部１８の底部に逆止弁３４を設
け、メルティングポット内の溶融金属１０がシリンダ部
１８内に浸入可能であるとともに、シリンダ部１８から
は流出せず、射出経路１５を経てノズル１４から溶融金
属１０が射出されるようにした射出成形機もある。

【０００６】しかし、この場合図９（Ｂ）に示すよう
に、ノズル１４の先端部まで溶融金属１０が留まって残
り、次の射出時における溶融金属の射出当初の速度が遅
く、鋳造品の表面性状が良くないという問題があった。
しかも、これらの問題点は、射出速度を早くしようとす
ると助走距離を伸ばさなければならず、射出時間が長く
なるものであり、従って表面性状をよくしようとすると
気泡を巻き込み安くなってしままうという互いに相反す
る問題点であった。

【０００７】この発明は、上記従来の技術に鑑みてなさ
れたもので、簡単な構成で、射出速度が速く、成形品の
表面品質もよい射出成形機と射出成形方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、溶融金属中
に下方部分が浸漬されるプランジャと、このプランジャ
から送り出された溶融金属を金型内へ射出するノズルと
を備え、上記プランジャのシリンダ部内に溶融金属を導
入可能に設けられ、このシリンダ部内を摺動するピスト
ンを有した射出成形機であって、上記ピストンを摺動さ
せる油圧シリンダ等のピストン駆動装置と、このピスト
ン駆動装置の退避位置を規制するストッパ部材と、この
ストッパ部材の位置を突出位置と退避位置とに設定する
とともに上記ピストンによる上記溶融金属の射出動作を
付勢する油圧シリンダ等の位置設定付勢装置とが設けら
れている射出成形機である。さらに、上記ピストン駆動
装置及び位置設定付勢装置は油圧駆動装置であり、上記
ピストンの摺動動作に伴って油圧を切り替える切換弁
と、上記ピストン駆動装置と上記位置設定付勢装置との
油圧駆動動作をその油圧の方向により、部分的に連動及
び切り離しを可能にする逆止弁とを備える。なお、上記
シリンダ部内に上記溶融金属を導入する手段は、上記シ
リンダ部底部に透孔と逆止弁を持ったものや、上記シリ
ンダ部側壁に透孔を有し、上記ピストン内に逆止弁を設
けたものでも良い。

【０００９】またこの発明は、上記ピストンを降下させ
てシリンダ部内の溶融金属を上記ノズルから射出させる
際に、上記位置設定付勢装置により上記ピストンを射出
当初に付勢し、上記位置設定付勢装置によりストッパを
油圧シリンダ内に突出した状態にし、上記ピストンが後
退する際に上記ストッパに上記ピストン駆動装置の可動
部が当接し上記ピストンを所定位置に留めるとともに、
溶融金属を一部上記シリンダ部内に入れ、この後上記金
型を開いて成形品を取出し、上記位置設定付勢装置によ
り上記ストッパを退避させ、上記ピストンを上昇させて
上記射出経路内の溶融金属を上記ノズルから所定量後退
させ、次の射出を行なう射出成形方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て図１〜図７に基づいて説明する。この実施形態の射出
成形機は、図７に示すように、亜鉛等の溶融金属１０を
射出成形するもので、溶融金属１０を溜めるメルティン
グポット１１と、このメルティングポット１１内の溶融
金属１０中に、約下半分が浸漬されるプランジャ１２と
からなる。このプランジャ１２には、溶融金属１０を射
出用のノズル１４へ送る射出経路１５が設けられ、射出
経路１５の先端部に射出用のノズル１４が接続され、こ
のノズル１４が金型１６の注入口１７に接続されてい
る。

【００１１】このプランジャ１２は、溶融金属１０内へ
浸漬されるシリンダ部１８と、シリンダ部１８内を摺動
するピストン２０とを有する。シリンダ部１８の底部に
は、溶融金属１０をシリンダ部１８内へ導く透孔２２が
形成され、この透孔２２のシリンダ部１８内側に、逆止
弁３４が設けられている。

【００１２】このピストン２０にはロッド２４が取り付
けられ、ロッド２４は、ピストン駆動装置である油圧シ
リンダ２６のピストン３０のロッド２８に連結されてい
る。油圧シリンダ２６はプランジャ１２の上部に位置
し、ピストン３０の上方と下方に位置したポート３６，
３７により、油圧油の供給及び排出が行なわれる。

【００１３】油圧シリンダ２６の上方には、ピストン３
０の上昇位置、即ちピストン２０の後退位置を規制する
ロッド状のストッパ部材４０が設けられ、このストッパ
部材４０の一端部が保持されたピストン４２と、このピ
ストン４２を有した油圧シリンダ４４が設けられてい
る。油圧シリンダ４４は、ストッパ部材４０の位置を突
出位置と退避位置とに設定する位置設定付勢装置であ
る。さらに、油圧シリンダ４４の油圧油のポート４６，
４７には図示しない配管を介して油圧がかけられ、その
動作を制御する切換弁である電磁弁４８が配管の途中に
設けられている。さらに、ピストン３０，４２を降下さ
せる油圧油の供給ポート３６，４６に接続された各配管
には、この配管同士を繋ぐ配管に逆止弁５８が設けられ
ている。逆止弁５８は、ポート３６からポート４６側へ
圧力のみ許容し、逆を止めるものである。

【００１４】油圧シリンダ２６は、図７に示すように、
ロッド２８が油の漏れを防ぐブッシュ４９に嵌挿され、
ピストン３０にはシリンダ壁面に密接するシール材５０
が取り付けられている。同様に、ピストン４２にもシー
ル材５２が取り付けられ、油の漏れを防いでいる。また
油圧シリンダ４４の頂部には、ピストン４２の上昇位置
を規制する調節部材５６が、位置調節可能に突出してい
る。

【００１５】この射出成形機の動作は、先ず、図１に示
すように、ピストン２０の上昇時点で、シリンダ部１８
内には、透孔２２、逆止弁３４を経て溶融金属１０がシ
リンダ部１８内に充填されている。そして図２に示すよ
うに、油圧シリンダ２６，４４に油圧をかけ、ピストン
３０，４２を同時に降下させる。このとき、シリンダ２
６にかける油圧が逆止弁５８を経て油圧シリンダ４４の
ポート４６からピストン４２にかけられる。これにより
ピストン３０が、ストッパ４０によりピストン４２から
の油圧による付勢力でも押され、ロッド２８，２４を介
してピストン２０を強く押し下げる。ストッパ４０はシ
リンダ４４内のピストン４２のストローク分のみ降下
し、その後、図３に示すように、シリンダ２６によりピ
ストン３０がさらにピストン２０を押し下げる。このと
き逆止弁３４は閉じるので、溶融金属１０を射出経路１
５を経て金型１６内に射出させる。

【００１６】そして射出後、ストッパ４０が油圧シリン
ダ２６内に突出した状態で、図４に示すように、油圧シ
リンダ２６のポート３７から油圧をかけてピストン３０
を僅かに上昇させて、ストッパ４０に当接させる。これ
により、ピストン２０はわずかに上昇した状態となり、
透孔２２、逆止弁３４を経て溶融金属１０がシリンダ部
１８内に一部浸入する。

【００１７】そして、図５に示すように、射出した金属
が冷めたところで金型１６の可動金型を開き、成形品６
０を取り出す。この後、図６に示すように、電磁弁４８
を切り換えて油圧シリンダ４４のポート４７から油圧を
かけ、ピストン４２を上昇させる。このときポート４６
からは油圧油が排出され、この油圧油は逆止弁５８によ
りシリンダ２６側には向かわない。これとともに、ピス
トン２０が上昇し、射出経路１５内の溶融金属１０がピ
ストン２０の上昇分だけノズル１４から後退する。この
分の後退は、シリンダ部１８内に予め溶融金属１０を流
入させた後ストッパ４０の退避ストローク分のみの後退
となり、溶融金属１０の液面Ｌまでは後退することはな
い。ストッパ４０の退避ストロークは、調節部材５６の
突出位置の調節により調整され、これにより調節された
位置まで溶融金属１０の先端位置が後退する。

【００１８】この実施形態の射出成形機と射出制御方法
によれば、射出される溶融金属１０の先端位置をストッ
パ４０の退避位置調整により適宜の位置に設定すること
ができ、しかも射出当初は油圧シリンダ２６，４４の両
方でピストン３０，４２を付勢するので、力強く大きな
加速が得られるものである。従って射出時の速度が速
く、成形品の表面性状が良く射出成形時間も短時間であ
る。

【００１９】なお、この発明の射出成形機は、射出用の
ピストンの退避動作を、多段階に調節可能なものであっ
て、上段の油圧シリンダ等により下段の油圧シリンダ等
の駆動機構を付勢するものであれば良く、その付勢構造
や方法は適宜設定可能なものである。また、プランジャ
の構成は、上記実施形態の他に、シリンダ部の側壁に溶
融金属を導入する透孔を有し、ピストン内に逆止弁を設
けてシリンダ部内の溶融金属がピストンの下方へは流れ
るがシリンダ部からピストンの上方または側方へは流れ
ないようにした逆止弁を設けたものでも良い。

【００２０】

【発明の効果】この発明の射出成形機は、溶融金属を射
出する際の射出速度を高くすることができ、しかも射出
経路を短いものにすることができ、空気の巻込が少な
く、表面性状の良い射出成形を効率よく行なうことがで
きる。

【００２１】またこの発明の射出成形方法は、溶融金属
のノズルからの後退位置が短く射出速度の速いものにす
ることができ、射出成形時間を短くすることができ、品
質も良いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機の成形工程を示す断面図である。

【図２】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機の次の成形工程を示す断面図である。

【図３】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機のさらに次の成形工程を示す断面図である。

【図４】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機のさらに次の成形工程を示す断面図である。

【図５】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機のさらに次の成形工程を示す断面図である。

【図６】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機のさらに次の成形工程を示す断面図である。

【図７】この発明の射出成形機の一実施形態の射出成形
機を示す断面図である。

【図８】従来の技術の射出成形機の成形工程を示す概略
縦断面図（Ａ），（Ｂ）である。

【図９】従来の技術の他の射出成形機の成形工程を示す
概略縦断面図（Ａ），（Ｂ）である。

【符号の説明】

１０溶融金属１２プランジャ１４ノズル１６金型１８シリンダ部２０，３０，４２ピストン２６，４４油圧シリンダ３４，５８逆止弁４０ストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属（１０）中に下方部分が浸漬さ
れるプランジャ（１２）と、このプランジャ（１２）か
ら送り出された溶融金属（１０）を金型（１６）内へ射
出するノズル（１４）とを備え、上記プランジャ（１
２）のシリンダ部（１８）内を摺動するピストン（２
０）を有した射出成形機において、上記ピストン（２
０）を摺動させるピストン駆動装置（２６）と、このピ
ストン駆動装置（２６）の退避位置を規制するストッパ
部材（４０）と、このストッパ部材（４０）の位置を突
出位置と退避位置とに設定するとともに上記ピストン
（２０）による上記溶融金属（１０）の射出動作を付勢
する位置設定付勢装置（４２，４４）とが設けられてい
ることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】上記ピストン駆動装置（２６）及び位置
設定付勢装置（４２，４４）は油圧駆動装置であり、上
記ピストン（２０）の摺動動作に伴って油圧を切り替え
る切換弁（４８）と、上記ピストン駆動装置（２６）と
上記位置設定付勢装置（４２，４４）との動作を部分的
に連動及び切り離しを可能にする逆止弁（５８）とを設
けたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機。
【請求項３】溶融金属（１０）を金型（１６）内へ射
出するノズル（１４）と、このシリンダ部（１８）内を
摺動するピストン（２０）を有し、上記シリンダ部（１
８）内に溶融金属（１０）を導入可能に設けられた射出
成形機の射出成形方法において、上記ピストン（２０）
を摺動させるピストン駆動装置（２６）と、このピスト
ン駆動装置（２６）の退避位置を規制するストッパ部材
（４０）と、このストッパ部材（４０）の位置を突出位
置と退避位置とに設定する位置設定付勢装置（４２，４
４）とが設けられ、上記ピストン（２０）を降下させて
シリンダ部（１８）内の溶融金属（１０）を上記ノズル
（１４）から射出させる際に、上記位置設定付勢装置
（４２，４４）により上記ピストン（２０）を付勢し、
上記位置設定付勢装置（４２，４４）によりストッパ
（４０）を油圧シリンダ（２６）内に突出した状態に
し、上記ピストン（２０）が後退した際に上記ストッパ
（４０）に上記ピストン駆動装置（２６）の可動部が当
接し上記ピストン（２０）を所定位置に留めるととも
に、溶融金属（１０）を一部上記シリンダ部（１８）内
に入れ、この後上記金型（１６）を開いて成形品（６
０）を取出し、上記位置設定付勢装置（４２，４４）に
よりストッパ（４０）を退避させ、上記ピストン（２
０）を上昇させて上記射出経路（１５）内の溶融金属
（１０）を上記ノズル（１４）から所定量後退させ、次
の射出を行なう射出成形方法。