JPH1119975A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲートバランスの無段階調整を、金型を射出
成形機上に取付けたままで、比較的簡単な金型構造で、
実現可能にした射出成形用金型を提供する。 【解決手段】 複数のキャビティに対して、それぞれ、
ピンポイントゲートを用いた３プレート構造の射出成形
用金型において、スプル部から各キャビティのゲートに
向けて樹脂流路が分岐されているランナに向けて、上記
ランナのストリッパプレート側には、２次スプルロック
ピンが、その先端を各ゲートに対応する２次スプル部に
臨ませて、金型を成形機に取り付けた状態で外部から位
置調整できるように配置されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、樹脂成
形に用いる射出成形用金型に関し、特に、複数のキャビ
ティに対して、それぞれ、ピンポイントゲートを用いた
３プレート構造の射出成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形は、複雑形状部品を安価に大量
生産する部品加工技術として、あらゆる分野の製品にお
いて、その構成部品の加工に用いられている有用な加工
法である。そして、この射出成形を実施する場合、その
トラブルの一つに、ゲートバランスの問題がある。ゲー
トバランスに起因するトラブルとしては、下記のような
例があげられる。

【０００３】（例１）１つの金型で、成形品を多数個取
りする場合、各キャビティ間で充填や保圧のバランスが
崩れ、何れかに、成形品の寸法精度が十分でなく、ま
た、外観不良が生じるキャビティがある。そこで、ある
キャビティが良品になるように、射出速度、射出圧力、
金型温度、樹脂温度などの成形条件を最適に調整する
と、別のキャビティでの成形品が不良となるなど、全キ
ャビティから同時に良品を得ることが困難である。

【０００４】（例２）一つのキャビティに対して、２点
以上のゲートから樹脂を充填する多点ゲートの構造を採
用した場合、複数ゲートのバランスが不適当であると、
射出速度、射出圧力、金型温度、樹脂温度などの成形条
件を調整しても、ショート・ヒケ・バリなどの外観不良
や寸法精度不良が改善されない。

【０００５】これらの問題点を改善するためには、金型
を修正して、ゲートバランス（各ゲートの樹脂の流動抵
抗や固化速度・圧力損失のバランスを調整すること）を
最適な状態に調整する必要があり、このゲートバランス
の調整には、ゲートの断面形状やランド長さを変更した
り、スプル部から各ゲートに向けて樹脂流路が分岐され
てからゲートに至るまでのランナの形状を変更したりし
ている。

【０００６】金型設計の当初から、ゲートバランス調整
が必要と予想される場合には、金型のゲート部分やラン
ナの一部を入子構造にしておき、入子を交換するだけ
で、ゲートバランス調整可能にしておくことが有利であ
る。あるいは、特開平５−４３３号公報に所載のよう
に、ランナの流路断面積を変化させることで、充填圧の
損失量を調整し、これによって、キャビティ間のバラン
スを調整する場合もある。

【０００７】例えば、本発明が対象としている、ピンポ
イントゲートを用いる３プレート構造の射出成形用金型
では、２次スプルブッシュ（ゲートブッシュ）を交換ま
たは追加工して、ゲート径を変えることで、ゲートバラ
ンスを調整することが、一般的に行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような、従来からのゲートバランス調整方法では、以下
のような欠点があった。

【０００９】（１）最適なゲートバランスに調整するに
は、金型ゲート形状の修正、成形、評価のトライ・アン
ド・エラーを繰り返す必要がある。微妙なゲートバラン
スが要求される場合には、トライしたゲートあるいはラ
ンナ形状について、更に微調整した形状を狙う必要が生
ずる場合もあり、その度に、ゲートあるいはランナ部の
入子駒を、追加加工したり、新規製作する必要が生ずる
ため、入子駒の修正工事などに要する費用や時間が厖大
となり、不経済である。

【００１０】（２）ゲートバランス調整のための、ゲー
トあるいはランナ部についての入子駒交換は、通常、成
形用金型を射出成形機に取付けたままで実施できないの
で、金型を成形機から降ろして、金型を分解する必要が
ある。これに要する、金型段取り、型ばらし、型組み立
て、再び成形をスタートするまでの金型の温度調整など
の手間を考えると、トライ・アンド・エラーの都度、多
くの時間と費用がかかってしまう。

【００１１】（３）特開平５−４３３号公報所載のよう
に、スライドコアを進退させて、ランナの流路断面積を
変化させる方法は、金型の構成が複雑であり、金型およ
び周辺設備に多額の費用が必要となる。

【００１２】本発明は、上記従来の欠点を解決するため
になされたもので、ゲートバランスの無段階調整を、金
型を射出成形機上に取付けたままで、また、比較的簡単
な金型構造で、実現可能にした射出成形用金型を提供す
ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、複数のキャビティに対して、それぞ
れ、ピンポイントゲートを用いた３プレート構造の射出
成形用金型において、スプル部から各キャビティのゲー
トに向けて樹脂流路が分岐されているランナに向けて、
上記ランナのストリッパプレート側には、２次スプルロ
ックピンが、その先端を各ゲートに対応する２次スプル
部に臨ませて、金型を成形機に取り付けた状態で外部か
ら位置調整できるように配置されていることを特徴とす
る。

【００１４】即ち、上記金型構造において、本発明者
は、２次スプルロックピンが、各キャビティに通じるピ
ンポイントゲートと同数の、１対１で存在することに着
目した。通常、２次スプルロックピンは、３プレート金
型の構造上、必ず設置されるものであるが、型閉時、即
ち、樹脂充填時のランナストリッパプレートに対する２
次スプルロックピンの固定位置を任意に調整できれば、
各ゲートに至る途中のランナと２次スプル結合部におけ
る樹脂の流動抵抗や圧力損失の調整が可能となる。

【００１５】通常の３プレート金型では、型閉時に２次
スプルロックピンがランナストリッパプレートに対し
て、図６に示すような位置関係となるように調整される
が、この位置関係を調整可能とすることで、２次スプル
ロックピンのランナストリッパプレートからの飛び出し
寸法が最小（流動抵抗最小）から、図７のように、飛び
出し寸法が最大（流動抵抗最大）となる間で、連続的に
無段階で、流動抵抗を調節することが可能であり、これ
によって、従来方法の問題点（１）を解決できる。

【００１６】勿論、２次スプルロックピンのランナスト
リッパプレートからの飛び出し寸法調整だけで、ゲート
バランスが満たされない場合は、ゲート径を変更する従
来の方法と、上述の本発明の方法を併用することで、従
来方法の問題点（１）を可能な限り解決することができ
る。

【００１７】また、本発明は、金型を分解せずに、射出
成形機上に金型を取付けたままで、２次スプルロックピ
ンの調整を可能にしているため、従来方法の問題点
（２）も解決できることになる。さらに、本発明は、後
述する実施の形態で示すように、比較的簡単な金型構造
で達成できると共に、特殊なコントローラーなどの周辺
設備も不必要なため、従来方法の問題点（３）も解決で
きる。

【００１８】また、本発明では、２次スプルロックピン
（ランナロックピン）の先端を非軸対称形状とすること
で、成形用金型を分解せずに射出成形機上に取付けたま
まで、前記２次スプルロックピンを任意の方向に回転
し、流動抵抗の調整が可能である。

【００１９】即ち、ここでは、非軸対称形状の先端を持
った２次スプルロックピンを、樹脂流動方向に対して、
任意の角度に調整することにより、各ゲートに至る途中
のランナと２次スプル結合部における圧力損失の調整が
可能となる。２次スプルロックピンの樹脂流動方向（ラ
ンナ方向）に対する角度が、図１１に示すように、０度
（流動抵抗最小）から、図１０に示すように、１８０度
（流動抵抗最大）に到る間であれば、連続的に無段階
で、流動抵抗を調節することが可能であり、従来方法の
問題点（１）を解決できる。

【００２０】勿論、２次スプルロックピンの回転による
調整だけで、ゲートバランスが満たされない場合は、ゲ
ート径を変更する従来の方法と、上述の本発明の方法を
併用することで、従来方法の問題点（１）を可能な限り
解決することができる。

【００２１】また、本発明は、成形用金型を分解せず
に、射出成形機上に金型を取付けたままで、２次スプル
ロックピンの角度調整を可能にしているため、従来方法
の問題点（２）も解決できる。さらに、本発明は、後述
する実施の形態に示されるように、比較的簡単な金型構
造で達成できると共に、特殊なコントローラーなどの周
辺設備も不必要なため、従来方法の問題点（３）も解決
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、本発明の実施の形態を、図面を
参照して、具体的に説明する。図１には本発明に係わる
成形用金型が、断面で示されている。ここでは、基本的
に、上型１および下型２を金型台３および４で支持する
構造で、特に、上型１と金型台３との間にランナストリ
ッパプレート１０を配置した３プレート構造の成形用金
型が採用されている。この成形用金型は、縦横に２列
で、４個取りのキャビティ５を設け、各キャビティ５に
各１個のピンポイントゲート１１を配置したもので、各
ゲート１１に対応して、２次スプル１２があり（図には
２個のみが示されている）、また、ランナストリッパプ
レート１０に対しては、２次スプル１２とランナ６とを
離型するための２次スプルロックピン（ランナロックピ
ン）１３が、その先端を各２次スプル１２の根元に臨ま
せて、それぞれ、軸方向に移動可能な状態で配置されて
いる（同じく、図には、４個の内の２個のみが示されて
いる）。

【００２３】図２および図３は、本発明の要部を説明す
るために、図１に示した金型の２次スプルロックピン１
３付近の構造を拡大した図である。図２および３におい
て、２次スプルロックピン１３には、Ｚ方向に関して、
固定される位置を調整するために、２次スプルロックピ
ン１３を挿通するスリット１４Ａ（図４を参照）を持っ
たテーパー部材１４と、中央に位置して２次スプルロッ
クピン１３を挿通する穴１５Ａ（図５を参照）を持った
結合部材１５とが組み込まれている。そして、テーパー
部材１４は、金型の側面から調整ネジ１６を回転させる
ことにより、Ｘ方向に移動できるように構成されてい
る。このため、結合部材１５は、Ｘ方向には移動される
ことがないが、Ｚ方向には移動できることになる。

【００２４】２次スプルロックピン１３は、そのヘッド
部分１８を、圧縮コイルばね１７によって下向きに付勢
しており、テーパー部材１４と結合部材１５とを、ヘッ
ド部分１８と上型１の上面との間に挟み込んでおり、テ
ーパー部材１４をＸ方向に移動させると、結合部材１５
がテーパー部材１４に対して、そのテーパー面で摺動し
て、Ｚ方向に移動し、同じ量だけ、２次スプルロックピ
ン１３を上下（Ｚ方向）に移動する。

【００２５】図２は、２次スプルロックピン１３がラン
ナストリッパプレート１０から下方に突出していない状
態、即ち、樹脂の流動抵抗が最小の状態を示している。
これに対して、図３は、テーパー部材１４をＸ方向に動
かして、２次スプルロックピン１３をランナストリッパ
プレート１０から下方に突出させ、樹脂の流動抵抗を大
きくした状態を示している。

【００２６】図６には、図２の成形用金型の状態におけ
る型閉時のランナ６と２次スプル１２との結合部を示
す。この状態は、通常の、成形用金型における２次スプ
ルロックピン１３とランナストリッパプレート１０との
位置関係であり、この部分の樹脂の流動抵抗は小さい。
そして、本発明のように、調整ネジ１６を外部から回動
調整すると、２次スプルロックピン１３がランナストリ
ッパプレート１０の中へ後退し、樹脂の流動抵抗は更に
小さくなるが、スプルロック部分の成形品が薄肉とな
り、強度不足から２次スプルの離型不良が生ずるので、
このような調整の仕方は、あまり推奨できない。

【００２７】しかし、本発明において、図７に示すよう
に、図３の成形用金型の状態における型閉時のランナ６
と２次スプル１２との結合部では、樹脂の流動部の断面
積の変化から、この状態での樹脂の流動抵抗は、図６の
状態に比べて大きくなっていることが容易に考察でき
る。なお、２次スプルロックピン１３の先端が突出する
と、樹脂の流動抵抗が大きくなるが、あまり極端に２次
スプルロックピン１３を飛び出させると、ランナ６の断
面積が小さくなりすぎて、ランナ６をロックするのに必
要な強度が得られず、２次スプル１２の離型不良が発生
する場合があるので、２次スプルロックピン１３の進退
の量は、注意して調整する必要がある。

【００２８】このような構成になので、本発明では、成
形用金型を成形機に載せたままで、以上に説明した調整
操作を、各２次スプルロックピン１３に対して実施しな
がら、成形作業と、その成果としての成形品の評価を繰
り返すことで、ゲートバランス調整が、従来に比べて、
非常に短時間で実施することができる。

【００２９】（実施の形態２）また、図８は、本発明の
別の実施の形態を示しており、ここでの、４個取りの成
形用金型は、実施の形態１と同様な３プレート構造であ
り、各キャビティ５のゲート１１は、ピンポイントゲー
トの１点ゲートであり、ゲート１１に対応して４本の２
次スプル１２（図には２個のみが示されている）があ
り、ゲート１１をカットし、２次スプル１２を離型する
ための２次スプルロックピン（ランナロックピン）１３
が、それぞれに対応して装備されている。

【００３０】図９は、図８に示した成形用金型の２次ス
プルロックピン１３付近の構造を説明するための図であ
る。この２次スプルロックピン１３は、図１０に示すよ
うに、その先端に形成したアンダーカット部分１３Ａの
形状が、非軸対称形状となっているため、Ａ方向から樹
脂が流れると流動抵抗が最小となり、Ｂ方向から樹脂が
流れると流動抵抗が最大となる。

【００３１】なお、図１１に示すように、通常、アンダ
ーカット部分１３’Ａが軸対称形状の２次スプルロック
ピン１３’は、図１０に示すアンダーカット部分１３Ａ
の形状とは異なり、標準部品として販売されている。そ
こで、本発明の実施において、図１１のような先端形状
のピンを購入し、追加加工を施すことで、容易に図１０
のような先端形状のピンを得ることが可能である。ただ
し、通常の軸対称形状からあまり極端に形状を変更する
と、ランナ６をロックするバランスがくずれ、２次スプ
ル１２の離型不良が発生する場合があるので、注意が必
要である。

【００３２】図９において、２次スプルロックピン１３
の回転をフリーにしたり、ロックしたりするために、本
実施の形態では、ロック部材１４’が組み込まれてい
る。ロック部材１４’は、その先端に耐熱ゴム１５’を
接着しており、金型の側面外側からロック部材１４’の
進退のための調整ネジ１６’を回転させることにより、
図９中のＸ方向に移動できる構成になっている。なお、
ロック部材１４’は、２次スプルロックピン１３のヘッ
ド部分１７’の周壁に、上述の耐熱ゴム１５’を圧接さ
せるように、ロック部材１４’を進出して、これによ
り、２次スプルロックピン１３の回転動作をロックでき
る。

【００３３】而して、２次スプルロックピン１３を回転
させて、先端のアンダーカット部分１３Ａの方向を変え
る場合は、調整ネジ１６’を回転させ、ロック部材１
４’を後退させて、２次スプルロックピン１３のヘッド
部分１７’から離し、２次スプルロックピン１３が回転
可能な状態とした上で、金型を開いた状態において２次
スプルロックピン１３のアンダーカット部１３Ａを、例
えば、図１２に示す回転治具１８’で掴んで、任意の方
向に回転させ、再び、ロック部材１４’を前進させて、
２次スプルロックピン１３をロックする。

【００３４】従って、金型を成形機に載せたままで、以
上に説明した調整操作を、各２次スプルロックピン１３
に対して実施しながら、成形作業を実施し、また、その
成果としての成形品の評価を繰り返すことで、ゲートバ
ランス調整が、従来に比べて、非常に短時間で実施でき
ることになる。

【００３５】以上に述べたように、本発明の実施の形態
では、成形用金型が比較的簡単な構造でありながら、ゲ
ートブッシュの交換や追加工なしで、ゲートバランスの
無段階的な調整を可能にしている。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ピンポ
イントゲートを用いた３プレート構造の成形用金型にお
いて、ゲートバランス調整を、金型を成形機に載せたま
まで、容易に、且つ、連続的で無段階的に実施すること
ができ、ゲートバランス不良に起因する成形不良を、短
時間、且つ、安い費用で、改善することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す成形用金型の
概略断面図である。

【図２】同じく、金型の２次スプルロックピン付近の構
造を説明する拡大図である。

【図３】同じく、２次スプルロックピンの調整を説明す
る拡大図である。

【図４】同じく、テーパー部材の形状を説明する図であ
る。

【図５】同じく、結合部材の形状を説明する図である。

【図６】同じく、型閉時のランナと２次スプルとの結合
部を説明する図である。

【図７】図３の金型状態における型閉時のランナと２次
スプルとの結合部の図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示す成形用金型の
概略断面図である。

【図９】同じく、金型の２次スプルロックピン付近の構
造を説明する拡大図である。

【図１０】同じく、２次スプルロックピンのアンダーカ
ット部分の形状の図である。

【図１１】同じく、通常の２次スプルロックピンのアン
ダーカット部分の形状の図である。

【図１２】回転治具を説明する図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３、４ 金型台 ５ キャビティ ６ ランナ １０ ランナストリッパプレート １１ ゲート １２ ２次スプル １３ ２次スプルロックピン １３Ａ アンダーカット部分 １４ テーパー部材（ロック部材） １４Ａ スリット １５ 結合部材 １５Ａ 穴 １６ 調整ネジ（ロック部材調整ネジ） １７ 圧縮コイルばね １８ ヘッド部分 １４’ ロック部材 １５’ 耐熱ゴム １６’ 調整ネジ １７’ ヘッド部分 １８’ 回転治具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のキャビティに対して、それぞれ、
   ピンポイントゲートを用いた３プレート構造の射出成形
   用金型において、スプル部から各キャビティのゲートに
   向けて樹脂流路が分岐されているランナに向けて、上記
   ランナのストリッパプレート側には、２次スプルロック
   ピンが、その先端を各ゲートに対応する２次スプル部に
   臨ませて、金型を成形機に取り付けた状態で外部から位
   置調整できるように配置されていることを特徴とする射
   出成形用金型。
2. 【請求項２】 上記２次スプルロックピンは、テーパー
   部材の操作で、上記２次スプル部に向け、進退するよう
   に位置調節されることを特徴とする請求項１に記載の射
   出成形用金型。
3. 【請求項３】 上記２次スプルロックピンは、その先端
   が非軸対称形状になっていて、回転調整で、２次スプル
   部の流通抵抗を可変することを特徴とする請求項１に記
   載の射出成形用金型。