JPH11320620A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】型締め時における可動側金型の位置決めを常に
正確に行えるようにする。 【解決手段】互いに対向する一対の金型１，２のうち、
いずれか一方の金型２のパーティング面Ｆ2 に、位置決
めピン３をそのパーティング面Ｆ2 から突出するように
設け、他方の金型１のパーティング面Ｆ1 には位置決め
ピンの先端が型締め時に嵌合可能な凹入部１ａを設ける
とともに、位置決めピン３の後端部には、一方の金型１
及び位置決めピン３よりも柔軟で、かつ型締め圧に対し
て変形可能な弾性部材４を配置している。

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関
する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形用金型は、一般に、固定側金型
と、この固定側金型に対して上下方向（縦方向）または
横方向に移動自在に配設された可動側金型とからなり、
型締め状態において、固定側金型と可動側金型との合わ
せ面（パーティング面）にキャビティが形成される構造
となっている。

【０００３】このような射出成形用金型を用いて成形品
を成形する場合、まず、可動側金型を固定側金型に合わ
せ（型締め）、この状態で金型内部に形成されるキャビ
ティ内に、射出成形機の加熱シリンダからの溶融樹脂
を、金型のスプル、ランナ部、ゲート部等を経由して射
出充填した後、その溶融樹脂を冷却固化し、この後に型
開きを行ってキャビティで成形した成形品を金型外部に
取り出すという方法が採られている。

【０００４】この種の射出成形用金型においては、一般
に、型締めを行った際に固定側金型に対する可動側金型
の位置を規定するための位置決め機構が設けられてい
る。その具体的な構造を図５〜図７に示した。

【０００５】図５に示した構造は、テーパピン１３を可
動側金型１２に取り付け、このテーパピン１３によって
可動側金型１２を固定側金型１１に対して位置決めする
方式で、主に小さな射出成形用金型もしくは、入子に対
して使用される。

【０００６】図６に示した構造はサイドコッタ方式と呼
ばれ、傾斜面２３ａが形成されたサイドコッタブロック
２３を可動側金型２２に取り付け、そのサイドコッタブ
ロック２３の傾斜面２３ａが、型締め時において固定側
金型２１の傾斜面（側面）２１ａに合わさることによ
り、可動側金型２２を位置決めする方式である。

【０００７】図７に示した構造は、凸形の位置決めブロ
ック（ピン）３３を固定側金型３１に取り付けるととも
に、その凸形の位置決めブロック３３が嵌まる形状の凹
形の位置決めブロック３４を可動側金型３２に取り付
け、それら凸形と凹形の位置決めブロックの嵌合によ
り、可動側金型３２を固定側金型３１に対して位置決め
する方式である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
た金型位置決め構造によれば、可動側金型１２に設けら
れる複数本（２本）のテーパピン１３の位置決め高さが
異なっている場合、図８（Ａ）に示したように、位置決
めピン１３の当たりの強い部分と弱い部分が生じ（片当
たり）、可動側金型１２が固定側金型１１に対して傾い
た状態で位置決めされることがある。また、図８（Ｂ）
に示したように、各テーパピン１３の位置決め高さは同
じであっても、固定側金型１１の凹入部１１ａに対しテ
ーパピン１３の高さが低い場合、テーパピン１３と凹入
部１１ａとの間に隙間Ｓが生じて可動側金型１２にがた
つきが発生することがある。

【０００９】しかも、このようなテーパピン１３を用い
た位置決め構造では、通常、テーパピン１３が可動側金
型１２に固定されているので、成形１サイクルごとに生
じる金型の微細な動き、例えば固定側金型１１と可動側
金型１２との相対的な位置関係のずれ等によって、ピン
当たりのバランスが成形１サイクルごとに異なり、精密
な寸法の成形品を再現性良く得ることができなくなると
いう問題もある。

【００１０】以上のような問題点は、位置決め構造にテ
ーパ（傾斜面）を利用していることが原因となって起こ
るので、サイドコッタブロックを用いた金型位置決め構
造（図６）についても同様なことが言える。

【００１１】一方、図７に示した金型位置決め構造によ
ると、ストレート面での位置決めであるので、前記した
ような片当たり等による問題はないが、金型の動き（最
大で０．０２ｍｍの移動）に対応できるように、凸形の
位置決めブロック３３と凹形の位置決めブロック３４と
の寸法公差を大きくとる必要があり、その分だけ位置決
め精度が悪くなる。また、位置決め精度を上げようとし
て、凸形と凹形の寸法公差を小さくすれば、位置決め面
での金属の親和力により、いわゆるカジリが発生し、精
密な寸法の成形品どころか、成形品の成形すらできなく
なる可能性がある。

【００１２】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、型締め時の金型の位置決めを常に正確に行うこ
とができ、もって精密な寸法の成形品を再現性よく得る
ことが可能な構造の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】上記の目的を達成するた
め、本発明の射出成形用金型は、互いに対向する一対の
金型のうち、いずれか一方の金型のパーティング面に、
そのパーティング面から突出するように位置決めピンが
設けられており、他方の金型のパーティング面には位置
決めピンの先端が型締め時に嵌合可能な凹入部が設けら
れているとともに、位置決めピンの後端部には、一方の
金型及び位置決めピンよりも柔軟で、かつ型締め圧に対
して変形可能な弾性部材が配置されていることによって
特徴づけられる。

【００１４】以上の構造の本発明の射出成形用金型によ
れば、型締め時において、位置決めピンの後端部に配置
した弾性部材が圧縮され、位置決めピンが僅かに沈み込
むので、各位置決めピンの高さに違いがあっても片当た
りが生じることがなくなる。しかも、位置決めピンは、
その後端部に配置した弾性部材の弾性力（復元力）によ
り、固定側金型の凹入部に向けて押圧されるので、位置
決めピンと凹入部内面との間に隙間が生じることがなく
なる。その結果、可動側金型を固定側金型に対して常に
正確に位置決めすることができる。

【００１５】ここで、本発明の射出成形用金型に用いる
弾性部材としては、樹脂、アルミニウム合金または銅合
金等の軟らかい材料製のものが挙げられる。また、この
ような軟らかい部材に代えて、例えば圧縮コイルばね等
の伸縮自在の部材を用いてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の実施の形態の構造を模式
的に示した図で、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ型開き状
態及び型締め状態を示している。

【００１８】まず、この実施の形態の射出成形用金型
は、固定側金型１と、この固定側金型１に対して開閉自
在（上下方向）に配設された可動側金型２によって構成
されており、図１（Ｂ）に示した型締め状態で、固定側
金型１と可動側金型２との合わせ面Ｆ1,Ｆ2 にキャビテ
ィ（図示せず）が形成される構造となっている。

【００１９】さて、本実施の形態においては、可動側金
型２に位置決めピン（テーパピン）３が設けられてお
り、また、固定側金型１には、位置決めピン３の先端
（テーパ面３ａ）が嵌まり合う形状の凹入部１ａが、各
位置決めピン３と対向する位置に設けられている。各位
置決めピン３は、可動側金型２に加工された取付孔２ａ
に対して摺動自在に差し込まれており、パーティング面
Ｆ2 と直交する方向（型締め方向）に変位自在となって
いる。

【００２０】各位置決めピン３の後端部と、取付孔２ａ
の底面との間にはそれぞれ弾性部材４が挟み込まれてい
る。この弾性部材４には、可動側金型２及び位置決めピ
ン３よりも柔軟でかつ型締め圧に対して変形可能な部
材、例えば樹脂、アルミニウム合金または銅合金等の軟
らかい材料製の部材が用いられている。

【００２１】そして、本実施の形態では、各位置決めピ
ン３のテーパ面３ａが、型開き状態のとき（各ピンに外
力が作用していないとき）に、パーティング面Ｆ2 より
も上方に所定寸法Ｃ（例えば０．３ｍｍ）だけ突き出す
ように、各部の寸法が設定されている。

【００２２】次に、本実施の形態の作用を述べる。ま
ず、以上の構造の射出成形用金型において、図１（Ａ）
の型開き状態から、可動側金型２を固定側金型に向けて
移動させて型締めを行うと、型締め圧により弾性部材３
が圧縮され（厚みｔ→ｔ′に変形）、各位置決めピン３
が僅かに沈んだ状態で型締めが完了する（図１
（Ｂ））。この型締め状態において各位置決めピン３
は、それぞれ弾性部材４の弾性力（復元力）によって固
定側金型１に向けて押圧され、その押圧力（スラスト方
向の力）によって、各位置決めピン３のテーパ面が凹入
部１ａの内面に密着することになる。その結果、可動側
金型２が固定側金型１に対して確実に位置決め・固定さ
れる。

【００２３】また、何らかの理由により、各位置決めピ
ン３の高さが異なっている場合であっても、そのピン高
さの差は、図２に示したように、各弾性部材３の変形量
の差（圧縮後の厚みｔ1 とｔ2 との差）でもって吸収さ
れるので、可動側金型２が傾くという不具合が発生する
こともない。

【００２４】なお、以上の実施の形態では、弾性部材３
として、樹脂、アルミニウム合金または銅合金などの軟
らかい材料製の部材を用いているが、これに代えて、圧
縮コイルばね等の伸縮自在の部材を用いてもよい。

【００２５】また、以上の実施の形態では、可動側金型
に位置決めピンを設け、固定側金型に凹入部を設けてい
るが、その逆の形態つまり固定側金型に位置決めピンを
設け、可動側金型に凹入部を設けておいてもよい。

【００２６】

【実施例】本発明の具体的な実施例を比較例とともに説
明する。 ＜実施例＞まず、本実施例において射出成形を行う成形
品を、図３に示したように、同軸上に位置する２つの孔
ｈ1 とｈ2 （孔間距離＝４０ｍｍ）を備えた構造で、そ
の孔ｈ1 とｈ2 の精度が同軸度０．０５を要求される機
構部品Ｍとした。

【００２７】その機構部品Ｍの成形を行う射出成形用金
型の位置決め構造を、図１に示したものと同様に、位置
決めピン３の後端部に弾性部材４を配置した構造とし、
その各部の寸法を、図４（Ａ）に示したように、位置決
めピン３のパーティング面Ｆ2 からの突出高さ及び可動
側金型２への差し込み量をそれぞれ２０ｍｍとし、位置
決めピン３のテーパ面３ａのパーティング面Ｆ2 からの
突出高さ０．３ｍｍとした。また、弾性部材４として、
アルミニウム合金製のものを使用し、その厚みを１０ｍ
ｍとした。

【００２８】そして、以上の構造の射出成形用金型を用
い、成形樹脂温度２５０℃での射出成形を２５回連続し
て行い、その成形１サイクルごとに得られる成形品（機
構部品）Ｍの孔ｈ1 とｈ2 の同軸度を測定した。なお、
成形品原料はＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド、ガラス
入り）とし、また成形品ゲートはピンゲートとした。 ＜比較例＞機構部品Ｍの成形を行う射出成形用金型の位
置決め構造を、図５に示したものと同じ構造とし、その
各部の寸法を、図４（Ｂ）に示したように、位置決めピ
ン（テーパピン）１３のテーパ面１３ａのみをパーティ
ング面Ｆ12から突出させ、その突出高さ及び可動側金型
１２への差し込み量をそれぞれ２０ｍｍとした以外は、
実施例と同じとして、連続射出成形と成形ごとの成形品
測定を行った。

【００２９】以上の実施例及び比較例での測定結果を、
下記の表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１から、比較例では３σ（σ：標準
偏差）が０．０５６であり、これに対し実施例では３σ
＝０．０２４となっており、その製品寸法精度（同軸
度）がかなり改善されていることがわかる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の射出成形
用金型によれば、一方の金型のパーティング面に、その
パーティング面から突出するように位置決めピンを設
け、他方の金型のパーティング面には位置決めピンの先
端が型締め時に嵌合可能な凹入部を設けるとともに、位
置決めピンの後端部に、一方の金型及び位置決めピンよ
りも柔軟で、かつ型締め圧に対して変形可能な弾性部材
を配置しているので、型締め時において金型が傾いた
り、あるいは金型にがたつきが発生することがなくな
り、金型を常に正確かつ確実に位置決めすることができ
る。その結果、精密な寸法の成形品を再現性良く得るこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構造を模式的に示した図
で、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ型開き状態及び型締め
状態を示している。

【図２】本発明の実施の形態の作用説明図である。

【図３】本発明の実施例・比較例の説明図である。

【図４】同じく実施例・比較例の説明図である。

【図５】従来の位置決め構造の一例を模式的に示した図
である。

【図６】従来の位置決め構造の他の例を模式的に示した
図である。

【図７】従来の位置決め構造の別の例を模式的に示した
図である。

【図８】図５に示した位置決め構造の問題点を説明した
図である。

【符号の説明】

１ 固定側金型 １ａ 凹入部 ２ 可動側金型 ２ａ 取付孔 ３ 位置決めピン ３ａ テーパ面 ４ 弾性部材 Ｆ1,Ｆ2 パーティング面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の金型からなる射出
   成形用金型であって、いずれか一方の金型のパーティン
   グ面には、そのパーティング面から突出するように位置
   決めピンが設けられており、他方の金型のパーティング
   面には、上記位置決めピンの先端が型締め時に嵌合可能
   な凹入部が設けられているとともに、上記位置決めピン
   の後端部には、一方の金型及び位置決めピンよりも柔軟
   で、かつ型締め圧に対して変形可能な弾性部材が配置さ
   れていることを特徴とする射出成形用金型。