JPH10655A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、射出成形用金型に関し、可動側入
子と可動側型板との間にカジリが発生することを容易，
確実に防止することを目的とする。 【解決手段】 固定型に対向して可動側型板を配置する
とともに、前記可動側型板に形成される貫通穴に、突き
出し機構により移動される可動側入子を挿入してなる射
出成形用金型において、前記可動側型板の前記貫通穴
に、前記可動側入子に嵌合するリング状の案内部材を着
脱可能に配置して構成する。また、前記案内部材を、前
記可動側型板の前記固定型側の端面に前記貫通穴と同心
状に形成される環状凹部に配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型に
係わり、特に、固定型に対向して配置される可動側型板
に形成される貫通穴に、突き出し機構により移動される
可動側入子を挿入してなる射出成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチックレンズ等の射出成形
加工では、成形品の制約上、複数の小径ピンによる突出
しができないものがあり、このような射出成形加工で
は、射出成形用金型内に樹脂を充填後、可動側入子を移
動させて成型品の取り出しが行われている。

【０００３】図４は、この種の成形品の射出成形加工に
用いられる従来の射出成形用金型を示すもので、この射
出成形用金型では、固定側型板１１に対向して可動側型
板１３が配置されている。固定側型板１１の貫通穴１１
ａには、固定側入子１５が嵌挿固定され、可動側型板１
３の貫通穴１３ａには、可動側入子１７が摺動自在に嵌
挿されている。

【０００４】そして、可動側入子１７は、突き出し機構
の突き出し部材１９により可動側型板１３の貫通穴１３
ａに沿って移動可能に構成されている。このような射出
成形用金型では、可動側入子１７と可動側型板１３と
は、一般的に、鉄系の材料からなり、射出成形用の鉄系
金型材の熱膨張係数は、通常１０×１０^-6〜１２×１０
^-6／℃程度である。

【０００５】そして、例えば、可動側入子１７にはＳＵ
Ｓ４２０Ｊ２が、可動側型板１３にはＳＫＤ１１が用い
られ、この場合の熱膨張係数の差は１×１０^-6／℃程度
と比較的小さい。また、射出成形用金型に用いられる鉄
系材料の中で、これ以外の組み合わせの場合でも、熱膨
張係数の最大の差は４×１０^-6／℃程度であり、その差
は比較的小さい。

【０００６】そして、成型時に、可動側入子１７と可動
側型板１３とが、温度分布がないように均一に加熱され
ていれば、両者の熱膨張量はほぼ等しくなり、いわゆる
カジリが発生することはない。しかしながら、上述した
射出成形用金型のように、可動側入子１７を突き出し機
構の突き出し部材１９により移動する構造の金型の場合
には、可動側入子１７と可動側型板１３とが一体構造で
ないため均一な加熱が難しく、可動側入子１７と可動側
型板１３との間に温度分布が発生し、特に、棒状ヒータ
ーによる加熱を行う場合には温度分布が発生し易い。

【０００７】また、温度分布は可動側入子１７あるいは
可動側型板１３単体にも発生し、このように単体での温
度分布が発生すると、可動側入子１７あるいは可動側型
板１３は相似形に膨張せず、ある部分の膨らみが大き
く、ある部分の膨らみが小さくなる。そして、このよう
な不均一な膨張が、可動側入子１７と可動側型板１３と
に発生すると、可動側入子１７と可動側型板１３とが直
接触れ合い、摺動を繰り返すことによりカジリが発生す
る。

【０００８】一方、金型材料は、成形品の仕様により適
用される材質が異なる場合があり、例えば、鏡面性が必
要であれば欠陥のない組織の密な材料が、耐摩耗性が必
要であれば高硬度が得られる材料が用いられる。従っ
て、可動側入子１７と可動側型板１３の材質が異なり、
可動側入子１７に可動側型板１３より熱膨張係数の大き
な材料を使用せざるを得ない場合が生じる。

【０００９】また、高温が必要な樹脂を使用した射出成
形の場合には、金型温度は２００℃以上、樹脂温度の設
定は３００℃以上となるが、これに対して、可動側入子
１７と可動側型板１３とのクリアランスは、一般的に、
成形品のバリ発生を防ぐために０．０２ｍｍ以下とされ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
射出成形用金型では、可動側入子１７の直径が、例え
ば、１００mm程度の大きさになると、上述した金型温度
では、可動側型板１３と可動側入子１７との間に、クリ
アランス程度の熱膨張差が容易に発生し、クリアランス
が限りなく０に近づいた状態で突き出し機構の突き出し
部材１９により可動側入子１７の突出しを行うとカジリ
が発生するという問題があった。

【００１１】そして、このようにカジリが発生すると、
射出成形用金型を成形機から取り外し、さらに射出成形
用金型を分解し、カジリ発生部を砥石あるいはダイヤモ
ンドペースト等により滑らかになるまで磨く必要があ
り、この間、成形作業は停止したままになり作業効率が
著しく低下する。また、一度カジリを生じた部分は、再
度カジリが発生し易くなる。

【００１２】なお、可動側入子１７と可動側型板１３と
の摺動面に、油等の潤滑材を塗布することが考えられる
が、この場合には成形品にシミ等の不良を生じさせる虞
があり望ましくない。本発明は、かかる従来の問題を解
決するためになされたもので、可動側入子と可動側型板
との間にカジリが発生することを容易，確実に防止する
ことができる射出成形用金型を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の射出成形用金
型は、固定型に対向して可動側型板を配置するととも
に、前記可動側型板に形成される貫通穴に、突き出し機
構により移動される可動側入子を挿入してなる射出成形
用金型において、前記可動側型板の前記貫通穴に、前記
可動側入子に嵌合するリング状の案内部材を着脱可能に
配置してなることを特徴とする。

【００１４】請求項２の射出成形用金型は、請求項１記
載の射出成形用金型において、前記案内部材を、前記可
動側型板の前記固定型側の端面に前記貫通穴と同心状に
形成される環状凹部に配置してなることを特徴とする。
請求項３の射出成形用金型は、請求項１または２記載の
射出成形用金型において、前記案内部材を、前記可動側
型板に、熱膨張に対して非拘束状態で固定してなること
を特徴とする。

【００１５】請求項４の射出成形用金型は、請求項１な
いし３のいずれか１項記載の射出成形用金型において、
前記案内部材は、前記可動側入子を構成する材料より熱
膨張係数の大きな材料からなることを特徴とする。請求
項５の射出成形用金型は、請求項１ないし４のいずれか
１項記載の射出成形用金型において、前記案内部材に、
加熱用電熱ヒーターを配置してなることを特徴とする。

【００１６】（作用）請求項１の射出成形用金型では、
可動側型板の貫通穴に、可動側入子に嵌合するリング状
の案内部材が着脱可能に配置され、突き出し機構による
可動側入子の移動時には、可動側入子が案内部材により
案内されて移動される。そして、案内部材の材質および
寸法が、射出成形時の温度条件，可動側入子の材質，寸
法等を考慮して、計算あるいは実験によりカジリが発生
しないように決定される。

【００１７】請求項２の射出成形用金型では、可動側型
板の固定型側の端面に貫通穴と同心状に形成される環状
凹部に案内部材が配置され、固定型と可動側入子の先端
面との間に形成される空間に射出された樹脂が、可動側
型板の貫通穴から可動側入子側に漏れることが防止され
る。請求項３の射出成形用金型では、可動側型板に、案
内部材が熱膨張に対して非拘束状態で固定され、案内部
材が自由に膨張，収縮される。

【００１８】請求項４の射出成形用金型では、案内部材
が、可動側入子を構成する材料より熱膨張係数の大きな
材料により形成される。請求項５の射出成形用金型で
は、案内部材に、加熱用電熱ヒーターが配置され、案内
部材が加熱される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。

【００２０】図１は本発明の射出成形用金型の第１の実
施形態を示すもので、この射出成形用金型は、射出圧縮
成形法を用いたレンズの射出成形に使用される。ここ
で、射出圧縮成形法とは、メニスカスレンズのように偏
肉のある成形品を成形する際に用いられる成形法であ
り、樹脂をキャビティー内へ充填した後に、可動側入子
により樹脂を圧縮し成形品を得る方法である。

【００２１】従って、１サイクルの成形作業において、
可動側入子は圧縮時と成形品取り出し時の２回摺動され
る。図１に示す射出成形用金型では、固定側型板２１に
対向して可動側型板２３が配置されている。固定側型板
２１の貫通穴２１ａには、固定側入子２５が嵌挿固定さ
れ、可動側型板２３の貫通穴２３ａには、可動側入子２
７が移動自在に挿入されている。

【００２２】そして、可動側入子２７は、突き出し機構
の突き出し部材２９により可動側型板２３の貫通穴２３
ａに沿って移動可能に構成されている。可動側型板２３
の貫通穴２３ａには、可動側入子２７に嵌合するリング
状の案内部材３１が着脱可能に配置されている。すなわ
ち、この実施形態では、可動側型板２３の固定側型板２
１側の端面には、貫通穴２３ａと同心状に環状凹部２３
ｂが形成されている。

【００２３】そして、この環状凹部２３ｂに案内部材３
１が、ボルト３３により固定されている。案内部材３１
のボルト穴３１ａは、ボルト３３の径より大径とされ、
案内部材３１が、可動側型板２３に、熱膨張に対して非
拘束状態で固定されている。そして、固定側入子２５と
可動側入子２７との間にキャビティー３５が形成されて
いる。

【００２４】なお、この実施形態では、可動側型板２３
および固定側型板２１はＳＫＤ１１により、可動側入子
２７および固定側入子２５はＳＵＳ４２０Ｊ２により、
案内部材３１は燐青銅により形成されている。

【００２５】また、この実施形態では、ポリカーボネイ
トを用い加熱冷却法による成形を行うため、固定側型板
２１，固定側入子２５，可動側型板２３および可動側入
子２７には、棒状ヒーターが挿入されるヒーター穴Ｈ、
および冷却水が循環される冷却穴Ｃが形成されている。
上述した射出成形用金型では、先ず、図１に示した状態
においてゲート２１ｂからキャビティー３５内に樹脂が
充填される。

【００２６】次に、突き出し機構により突き出し部材２
９が上方に移動され、可動側入子２７により樹脂が圧縮
される。そして、この後、可動側型板２３および可動側
入子２７が同時に下方に移動され、次に、突き出し部材
２９により可動側入子２７を上方に移動することにより
成形品が取り出される。

【００２７】上述した射出成形用金型では、可動側入子
２７を、可動側型板２３の貫通穴２３ａに着脱自在に配
置される案内部材３１により案内するようにしたので、
案内部材３１の材質および寸法を、射出成形時の温度条
件，可動側入子２７の材質，寸法等を考慮して、計算あ
るいは実験によりカジリが発生しないように決定するこ
とにより、可動側入子２７と可動側型板２３との間にカ
ジリが発生することを容易，確実に防止することができ
る。

【００２８】また、案内部材３１を可動側型板２３の貫
通穴２３ａに着脱自在に配置したので、案内部材３１と
可動側入子２７との間にカジリが発生しても、案内部材
３１のみを容易に交換することが可能であり、可動側入
子２７の修理のみで済むため成形作業の停止時間を従来
より大幅に短縮することができる。また、上述した射出
成形用金型では、可動側型板２３の固定側型板２１側の
端面に貫通穴２３ａと同心状に形成される環状凹部２３
ｂに案内部材３１を配置したので、固定側入子２５と可
動側入子２７の先端面との間に形成されるキャビティー
３５に射出された樹脂が、可動側型板２３の貫通穴２３
ａから可動側入子２７側に漏れることを確実に防止する
ことができる。

【００２９】さらに、上述した射出成形用金型では、可
動側型板２３に、案内部材３１を熱膨張に対して非拘束
状態で固定したので、案内部材３１に熱応力を発生させ
ることなく、温度に追従して、案内部材３１を確実に熱
膨張，収縮することができる。図２は、上述した射出成
形用金型において、ポリカーボネイトを用い加熱冷却法
による成形を行うため、ヒータ穴Ｈに配置される図示し
ない棒状ヒーターを加熱して、可動側入子２７を１８０
℃に、可動側型板２３を１２０℃に加熱した時の可動側
入子２７と可動側型板２３との温度分布を示している。

【００３０】図４に示した従来の射出成形用金型では、
このような温度分布のもとでは、約十数ショットでカジ
リを生じ、可動側入子が全く動かなくなる状態となっ
た。しかしながら、上述した実施形態の案内部材３１を
取り付けた射出成形用金型では、約２００ショットの成
形を行ってもカジリの発生はなく本発明の効果が確認さ
れた。

【００３１】なお、この時の可動側入子２７および案内
部材３１の熱膨張量は、計算上それぞれ１４ミクロン，
１３ミクロンとなり、クリアランスは金型製作時の設定
値と変わることが無いためバリの発生が無いことが予想
されたが、これを実際の成形で確認することができた。
図３は、本発明の射出成形用金型の第２の実施形態の要
部の詳細を示すもので、この実施形態では、案内部材３
１に、加熱用電熱ヒーター３７が配置されている。

【００３２】すなわち、案内部材３１の底面には、環状
溝３１ｂ，３１ｃが形成されており、この環状溝３１
ｂ，３１ｃに保護管３９を介して電熱線４１が収容され
ている。この第２の実施形態の射出成形用金型では、案
内部材３１に、加熱用電熱ヒーター３７を配置したの
で、案内部材３１と可動側入子２７の材質が同一の場合
にも、加熱用電熱ヒーター３７により案内部材３１を加
熱することにより案内部材３１と可動側入子２７との間
に充分なクリアランスを確保することができ、これによ
りカジリを確実に防止することができる。

【００３３】なお、この第２の実施形態では、加熱用電
熱ヒーター３７により案内部材３１を加熱することによ
り案内部材３１と可動側入子２７との間に充分なクリア
ランスを確保しカジリを防止した例について説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、例えば、案内部材３１を、可動側入子２７を構成す
る材料より熱膨張係数の大きな材料により形成し、案内
部材３１の熱膨張を可動側入子２７の熱膨張より大きく
することにより、案内部材３１と可動側入子２７との間
のクリアランスを充分に確保することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の射出成形
用金型では、可動側入子を、可動側型板の貫通穴に着脱
自在に配置される案内部材により案内するようにしたの
で、案内部材の材質および寸法を、射出成形時の温度条
件，可動側入子の材質，寸法等を考慮して、計算あるい
は実験によりカジリが発生しないように決定することに
より、可動側入子と可動側型板との間にカジリが発生す
ることを容易，確実に防止することができる。

【００３５】また、案内部材を可動側型板の貫通穴に着
脱自在に配置したので、案内部材と可動側入子との間に
カジリが発生しても、案内部材のみを容易に交換するこ
とが可能であり、可動側入子の修理のみで済むため成形
作業の停止時間を従来より大幅に短縮することができ
る。請求項２の射出成形用金型では、可動側型板の固定
型側の端面に貫通穴と同心状に形成される環状凹部に案
内部材を配置したので、固定型と可動側入子の先端面と
の間に形成される空間に射出された樹脂が、可動側型板
の貫通穴から可動側入子側に漏れることを確実に防止す
ることができる。

【００３６】請求項３の射出成形用金型では、可動側型
板に、案内部材を熱膨張に対して非拘束状態で固定した
ので、案内部材に熱応力を発生させることなく、温度に
追従して、案内部材を確実に熱膨張，収縮することがで
きる。請求項４の射出成形用金型では、案内部材を、可
動側入子を構成する材料より熱膨張係数の大きな材料に
より形成したので、案内部材の熱膨張が可動側入子の熱
膨張より大きくなり、これにより案内部材と可動側入子
との間のクリアランスを充分に確保することができる。

【００３７】請求項５の射出成形用金型では、案内部材
に、加熱用電熱ヒーターを配置したので、案内部材と可
動側入子の材質が同一の場合にも、加熱用電熱ヒーター
により案内部材を加熱することにより案内部材と可動側
入子との間に充分なクリアランスを確保することがで
き、これによりカジリを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形用金型の第１の実施形態を示
す断面図である。

【図２】図１の射出成形用金型の温度分布の一例を示す
説明図である。

【図３】本発明の射出成形用金型の第２の実施形態の要
部を示す断面図である。

【図４】従来の射出成形用金型の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２１ 固定側型板 ２３ 可動側型板 ２３ａ 貫通穴 ２３ｂ 環状凹部 ２５ 固定側入子 ２７ 可動側入子 ２９ 突き出し部材 ３１ 案内部材 ３７ 加熱用電熱ヒーター

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型に対向して可動側型板を配置する
   とともに、前記可動側型板に形成される貫通穴に、突き
   出し機構により移動される可動側入子を挿入してなる射
   出成形用金型において、 前記可動側型板の前記貫通穴に、前記可動側入子に嵌合
   するリング状の案内部材を着脱可能に配置してなること
   を特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形用金型におい
   て、 前記案内部材を、前記可動側型板の前記固定型側の端面
   に前記貫通穴と同心状に形成される環状凹部に配置して
   なることを特徴とする射出成形用金型。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の射出成形用金型
   において、 前記案内部材を、前記可動側型板に、熱膨張に対して非
   拘束状態で固定してなることを特徴とする射出成形用金
   型。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
   射出成形用金型において、 前記案内部材は、前記可動側入子を構成する材料より熱
   膨張係数の大きな材料からなることを特徴とする射出成
   形用金型。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
   射出成形用金型において、 前記案内部材に、加熱用電熱ヒーターを配置してなるこ
   とを特徴とする射出成形用金型。