JPH11333888A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形性が良く、しかも後のゲートカット処理を
行うことなく端部が面取りされた成形品を成形すること
ができる射出成形用金型を提供する。 【解決手段】端部が面取りされた成形品を射出成形する
ためのキャビティ３を有し、成形品の面取りされた部位
もしくはその周辺部を形成するキャビティ３の部位にゲ
ート部４が連設された射出成形用金型であって、先端８
１がゲート部４の一部を形成するとともに、成形品の面
取りされた部位に対応するキャビティ３端部の一部を形
成するゲートカットピン８がゲート部４に出没自在に設
けられている。ゲート部４の一部を形成するゲートカッ
トピン８の先端８１は、キャビティ３側に形成された水
平部と、この水平部からランナ５側に連続して形成され
且つゲート部４を拡張する方向に傾斜した勾配部とで構
成されている。ゲートカットピン８の先端８１が溶融樹
脂の硬化後の樹脂硬度よりも硬い材質で形成されてい
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
関し、具体的には成形品の面取りされた部位もしくはそ
の部位を含む周辺部を形成するキャビティの部位にゲー
ト部が連設された射出成形用金型であって、射出成形時
における上記ゲート部構造及びゲート部の処理技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】比較的幅広の板状体などの成形品を射出
成形により成形する場合において、樹脂の充填やヒケ、
ヤケ、シルバーストリークなどが発生しにくいなどの成
形性の面から、サイドゲートにより樹脂をキャビティに
充填するのが好ましい場合が多い。

【０００３】そして、上記サイドゲートを使用するもの
においては、成形品を成形した後に成形品と一体に成形
されたゲート部をゲートカット処理する必要があること
から、従来において、このゲートカット処理を不要にす
るための射出成形用金型が提供されている。

【０００４】図１３は、上述したゲートカットの後処理
を不要とした従来の射出成形用金型の構成を示してい
る。

【０００５】図において、ａは成形品に対応する形状に
形成されたキャビティ（図示では一部を表している）で
あり、このキャビティａの端部下方にはランナｃに連通
されたサイドゲートｂが連設されている。

【０００６】上記サイドゲートｂは、その先端部下面が
ゲートカットピンｄの先端ｄ１によって形成されてい
る。このゲートカットピンｄは、油圧シリンダ等により
その先端ｄ１がサイドゲートｂの先端部下面を形成する
位置と、キャビティａの端部下面（サイドゲートｂとキ
ャビティａとの連通部）を形成する位置（図１４参照）
との間で上下に移動自在に構成されている。

【０００７】このようにして構成された射出成形用金型
は、まず、図１３に示したようにゲートカットピンｄの
先端をサイドゲートｂの先端部下面を形成する位置に配
置した状態で、図示しない射出成形機から溶融樹脂をラ
ンナｃ、サイドゲートｂを介してキャビティａに充填
し、保圧終了後に図１４に示したようにゲートカットピ
ンｄの先端をキャビティａの端部下面を形成する位置に
油圧シリンダによって上昇させ、この状態でキャビティ
ａ内の樹脂を冷却させた後、型開して成形品を取り出し
ている。

【０００８】すなわち、ゲートカットピンｄの先端を上
昇させてサイドゲートｂの先端部に充填されている樹脂
をキャビティａ内に強制的に押し込むことによって、成
形品の端部とゲート部とを分離させた状態で冷却してお
り、これにより成形品はゲート部から分離された状態で
取り出され、後のゲートカット処理を不要にしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の射出成形用金型では、端部の各コーナが面取り
されていない形状の成形品を成形するのに有効であるも
のの、上記端部の各コーナを面取りした形状、例えば図
１５に示したように端部の断面を横Ｕ字状にしたものに
上記技術を適用する場合には、ゲートカットピンｄの先
端ｄ１を上記端部の形状に対応するように形成する必要
があり、このため当該ゲートカットピンｄの先端ｄ１の
形状はその一部にエッジｄ２を有するものにならざるを
得ない。

【００１０】このようにエッジｄ２を有するゲートカッ
トピンｄでは、当該ゲートカットピンｄの上下移動によ
ってエッジｄ２にヘタリ等が生じ易く耐久性が著しく悪
くなるとともに、このエッジｄ２でキャビティａを損傷
するおそれもあるため、端部の各コーナを面取りした形
状の成形品の成形には上記従来の技術が適用できないと
いう問題がある。従って、端部の各コーナを面取りした
形状の成形品をその端部からゲートを介して充填する成
形においては、成形後にゲートカット処理を行っている
のが現状である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の射出成形
用金型は、端部が面取りされた成形品を射出成形するた
めのキャビティを有し、上記成形品の面取りされた部位
もしくはその周辺部を形成するキャビティの部位にゲー
ト部が連設された射出成形用金型であって、先端が上記
ゲート部の一部を形成するとともに、上記成形品の面取
りされた部位に対応するキャビティ端部の一部を形成す
るゲートカットピンが設けられ、当該ゲートカットピン
の先端が上記ゲート部に出没自在に設けられたものであ
る。

【００１２】請求項２記載の射出成形用金型において
は、前記ゲート部の一部を形成するゲートカットピンの
先端は、キャビティ側に形成された水平部と、この水平
部からランナ側に連続して形成され且つ前記ゲート部を
拡張する方向に傾斜した勾配部とで構成されている。

【００１３】請求項３記載の射出成形用金型において
は、前記水平部は、前記勾配部までの長さが０．５ｍｍ
以上、当該水平部に対する勾配部の傾斜が２０〜４５°
である。

【００１４】請求項４記載の射出成形用金型において
は、前記水平部は、前記勾配部までの長さが０．２ｍｍ
以下、当該水平部に対する勾配部の傾斜が４５〜８０°
であり、さらにゲートカットピンの先端がゲート部に最
も突出した際に、このゲートカットピンの先端とゲート
部で形成される間隔が１０〜５０μｍである。

【００１５】請求項５記載の射出成形用金型において
は、前記ゲートカットピンの先端が溶融樹脂の硬化後の
樹脂硬度よりも硬い材質で形成されている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１７】図１は、請求項１に記載の射出成形用金型
の概略の全体構成を示している。この射出成形用金型
は、固定型１と当該固定型１に対して上下方向に開閉自
在な可動型２とから構成されている。射出成形用金型に
は、図１に示したような型締め状態において、上記固定
型１と可動型２との合わせ面（パーティングライン）Ｐ
Ｌにキャビティ３が形成されるとともに、キャビティ３
にはゲート部４を介してランナ部５が形成されている。
このランナ部５は固定型１を通じて図示しない射出成形
機の射出ノズルに連結されている。

【００１８】前記キャビティ３の端部３１は、図２に示
したように横Ｕ字状に形成されており、この端部が前記
ゲート部４に連通されている。

【００１９】前記可動型２側のランナ部５は、当該可動
型２に配置された入れ子６に形成されている。この入れ
子６は、可動型２にスプリング７を介して上下方向に摺
動自在に設けられ、図５に示した型開き状態において可
動型２から上方に突出するように構成されている。

【００２０】また、前記可動型２にはゲートカットピン
８が設けられている。ゲートカットピン８はその先端８
１が前記キャビティ３の端部３１及びゲート部４に臨ん
で配置されるともに、油圧シリンダ９により上下方向に
移動自在に構成されている。

【００２１】このゲートカットピン８の先端８１は、図
３に示したように、欠落部８２と水平部８３とで形成さ
れている。

【００２２】欠落部８２は、キャビティ３の端部３１に
対峙する部位に形成されており、当該キャビティ３の端
部３１の形状に対応する形状、つまり、キャビティ３の
端部形状である横Ｕ字形状の下半分の形状と同じ形状に
形成されている。この欠落部８２は、ゲートカットピン
８が図３に示したように上方に移動した場合には、キャ
ビティ３の端部３１の一部を形成することになる。

【００２３】水平部８３は、ゲート部４に対峙する部位
に形成されており、図４に示したようにゲートカットピ
ン８が下方に移動した際には、ゲート部４の一部を形成
するとともに、ゲートカットピン８が図３に示したよう
に上方に移動した場合には、ゲート部４内に突出し、当
該ゲート部４の先端部の上下幅を縮小させる。

【００２４】次に、このように構成された射出成形用金
型による射出成形時の動作について説明する。

【００２５】まず、可動型２を図５に示した型開きの状
態から成形品およびランナ部の固化樹脂を取り除き、上
方に移動させて図１に示したように型締めする。これに
より入れ子６が固定型１に上方から押圧されて可動型２
内に配置される。この際、ゲートカットピン８は図４の
ように下方に移動した位置にあり、その水平部８３がゲ
ート部４の一部（下面）を形成している。

【００２６】この状態で、射出成形機から溶融樹脂を射
出すると、溶融樹脂がランナ部５、ゲート部４を通じて
キャビティ３内に充填される。この後、キャビティ３内
に充填した溶融樹脂を保圧し、樹脂が固化しないうちに
ゲートカットピン８を油圧シリンダ９により上方に移動
させる。これにより、ゲートカットピン８の先端８１
は、図３に示したように、その欠落部８２がキャビティ
３の端部３１の一部を形成するとともに、水平部８３が
ゲート４部内に突出して当該ゲート４の上下幅を縮小さ
せる。

【００２７】このように、溶融樹脂をキャビティ３に充
填させる射出工程では、ゲートカットピン８を下方に移
動させることで、ゲート部４の開口面積を大きく確保し
ている。このゲート部４の開口面積は、ゲートカットピ
ン８の下方への移動量を調整することで、従来の射出成
形用金型におけるゲート部の開口面積よりも大きく確保
することができる。このため、射出工程において溶融樹
脂をキャビティ３に円滑に充填することができ、この結
果、未充填、ヒケ、ヤケ、シルバーストリーク等の外観
不良や寸法不良の発生を抑制することができる。

【００２８】また、ゲートカットピン８の上方への移動
により、欠落部８２に充填されていた樹脂はキャビティ
３内に強制的に押し込まれることになるが、キャビティ
３内が過充填になる場合にはその一部がゲート部４を通
じてランナ側に逃げることになる。よって、過充填によ
るバリ等の発生を防止できることは無論、樹脂をキャビ
ティ３内に強制的に押し込むことにより未充填やヒケの
発生をさらに抑制するという効果が期待できる。

【００２９】そして、上述のようにゲートカットピン８
が上方に移動した後、冷却工程に移り、溶融樹脂が冷却
固化すると、可動板２を下方に移動させて型開きし、キ
ャビティ３で成形された樹脂の成形品を取り出す。

【００３０】この際、ゲート部４の先端部はゲートカッ
トピン８の水平部８３の上方への移動によってその上下
幅が幅狭の状態になっているため、このゲート部４の先
端部で成形される樹脂のゲート形状は薄膜状となり、こ
の薄膜状のゲート４の先端が成形品に連なることにな
る。よって、型開きした際に入り子６がスプリング７に
より可動型２から上方に突出することによって、成形品
からゲートがその薄膜状のゲート先端から切断されるこ
とになる（図６参照）。

【００３１】このように型開きの動作に伴ってゲートが
成形品から切断されるため、後のゲートカット処理は不
要になることは無論のこと、切断されるゲート先端が薄
膜であることからゲートの先端一部が成形品の端部に残
ることもなく、当該成形品の端部を綺麗な状態で成形す
ることができ、ナイフ等による成形品の端面仕上げを行
う作業を行う必要がない。

【００３２】図７及び図８は、請求項２、３に記載の射
出成形用金型の主要部の構成を示している。なお、前述
した射出成形用金型と同じ構成のものには、同符号を付
して説明は省略する。

【００３３】この射出成形用金型は、前述したゲートカ
ットピン８の先端８１、特に水平部８３の形状に特徴が
あり、詳しくは水平部８３に勾配部８４が形成されてい
る。

【００３４】上記勾配部８４は、前記水平部８３のラン
ナ部５側に形成されており、ゲート部４の上下幅を拡張
する方向、つまり下方に傾斜した傾斜面によって形成さ
れている。つまりゲートカットピン８の先端８１は、欠
落部８２、水平部８３、勾配部８４によって形成されて
いる。

【００３５】そして、前記水平部８３のキャビティ３か
らランナ５にかけての左右方向の長さＬは０．５ｍｍ以
上が好ましい。上記水平部８３の長さＬを０．５ｍｍ未
満にするとこの水平部８３がエッジに近い形になり、ゲ
ートカットピン８の上下移動に伴い、この水平部８３に
ヘタリが生じたり、キャビティ３の端部３１にキズを付
けてしまうおそれがあるからである。

【００３６】また、勾配部８４の傾斜角θは、２０〜４
５°であることが好ましい。このように勾配部８４の傾
斜角θを２０〜４５°にすることで、ゲートカットピン
８を上方に移動させる際において、勾配部８４の傾斜面
により溶融樹脂の受圧面積を大きくでき、これによりゲ
ートカットピン８を上方に移動させる油圧シリンダの作
動力を軽減でき、油圧シリンダの小型化、ひいては射出
成形用金型全体の小型化及びコストの低減を図ることが
できる。なお、勾配部８４の傾斜角θを、２０〜４５°
に設定したのは、この範囲よりも大きいとゲートカット
ピンの先端部の耐久性が問題になり、また、この範囲よ
りも小さいと上述した効果が期待できなくなるからであ
る。

【００３７】なお、本実施の形態では、端部断面が横Ｕ
字状の成形品を成形する場合について説明したが、図９
に示したような上下のコーナ部のみを円弧状に面取した
端部断面形状の成形品や、図１０に示したような上下の
コーナ部が直線的に面取りされた端部断面形状の成形品
の成形にも適用することができる。この場合には、ゲー
トカットピン８の先端８１の欠落部８２の形状を成形品
の端部断面形状に対応した形状に形成すればよい。他の
構成については、前述した射出成形用金型の構成と同様
であり、同じ構成のものに同符号を付して説明は省略す
る。

【００３８】また、本実施の形態では、ゲートカットピ
ン８を可動型２に設けたものについて説明したが、固定
型１側に設けることも可能である。

【００３９】さらに、本実施の形態では、ゲートカット
ピン８を油圧シリンダ９により移動させているが、油圧
シリンダの他に、空圧シリンダや金型に設けられたエジ
ェクタロッドの動作を利用してゲートカットピン８を移
動させるように構成してもよい。

【００４０】また、本実施の形態では、上下に型開きす
る射出成形用金型について説明したが、型開きの方向は
上下に限らず左右であってもよい。

【００４１】さらに、本実施の形態では、入れ子６を金
型の開閉動作に伴うスプリング７の付勢力を利用して可
動型２において型開き方向に移動させることで、ゲート
の切断を行うものについて説明したが、アンギュラピン
を使用して可動型２において型開き方向と直交する方向
に移動させるようにしてもよく、或いは油圧もしくは空
圧シリンダを用いて型開き方向もしくは型開き方向と直
交する方向に移動させるようにしてもよい。

【００４２】図１１は、請求項４記載の射出成形用金型
におけるゲートカットピンの先端の形状及びその周辺部
を示している。なお、前述した射出形成用金型と同じ構
成のものには、同符号を付してその説明は省略する。

【００４３】この射出成形用金型は、前述したゲートカ
ットピン８の先端８１、特に水平部８３及び勾配部８４
の形状、並びにゲード部４と上記先端８１との関係を特
徴とするものである。

【００４４】詳しくは、勾配部８４は、前記水平部８３
のランナ部５側に形成されており、ゲート部４の上下幅
を拡張する方向、つまり下方に傾斜した傾斜面によって
形成されている。

【００４５】ここで、前記水平部８３のキャビティ３か
らランナ５にかけての左右方向の長さＬが０．２ｍｍ以
下であり、さらに、勾配部８４の傾斜角θが４５〜８０
°であるように形成されるとともに、図１２に示したよ
うにゲートカットピン８の先端８１がゲート部４に最も
突出した際に、このゲートカットピン８の先端８１（水
平部８３）とゲート部４で形成される間隔Ｃが１０〜５
０μｍになるように設定されている。

【００４６】具体的構造としては、例えば、ゲートカッ
トピン８の途中部に段差部８ａを形成し、ゲートカット
ピン８を上方へ移動させ、この先端８１とゲート部４で
形成される間隔Ｃが１０〜５０μｍになった際に、上記
段差部８ａに図示しないストッパが当接し、ゲートカッ
トピン８の上方への移動を強制的に阻止するようになさ
れている。

【００４７】上述のようにゲートカットピン８の先端８
１とゲート部４で形成される間隔Ｃを１０〜５０μｍに
設定してこの先端８１がキャビティ３に当たらないよう
にすることで、ゲートカットピン８の先端８１とキャビ
ティ３との干渉による両者の破損を防止できる。

【００４８】また、ゲートカットピン８の先端８１は、
請求項５記載のように、ゲート部４を通じてキャビティ
３に充填される溶融樹脂の硬化後の樹脂硬度よりも硬い
材質で形成されている。この先端８１の材質の硬度は、
溶融樹脂の種類によっても異るが、例えば、一般的には
ロックウェル硬度５０（ＨＲＣ）以上が好ましい。

【００４９】このように、ゲートカットピン８の先端８
１を構成することで、前述の実施の形態で説明した水平
部の長さＬを０．５ｍｍ未満にした場合の不具合、勾配
部の傾斜角θを大きくした場合の不具合を解消でき、水
平部８３の長さＬと勾配部８４の傾斜角θを上述したよ
うに設定することが可能になる。

【００５０】そして、前述した射出成形用金型と同様
に、ゲートカットピン８を上方に移動させる際におい
て、勾配部８４の傾斜面により溶融樹脂の受圧面積を大
きくでき、これによりゲートカットピン８を上方に移動
させる油圧シリンダの作動力を軽減でき、油圧シリンダ
の小型化、ひいては射出成形用金型全体の小型化及びコ
ストの低減を図ることができるとともに、ゲートの厚み
をさらに薄くできるので、型開きの動作に伴ってゲート
カットを略完全に行うことができ、後のゲートカット処
理を行うことなく端部が面取りされた成形品を成形する
ことができる。

【００５１】また、ゲートカットピン８の先端８１を溶
融樹脂の硬化後の樹脂硬度よりも硬い材質で形成するこ
とで、長期的な使用による先端８１のヘタリを極力抑制
することができ、耐久性も高めることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の射出成形用
金型によれば、ゲートカットピンの先端がゲート部の一
部を形成するとともに、成形品の面取りされた部位とな
るキャビティ端部の一部を形成し、このゲートカットピ
ンの先端をゲート部に出没自在に設けたことにより、溶
融樹脂をキャビティに充填させる際には、ゲートカット
ピンを移動させて当該ゲート部の開口面積を大きく確保
することで、溶融樹脂をキャビティに円滑に充填するこ
とができ、未充填、ヒケ、ヤケ、シルバーストリーク等
の外観不良や寸法不良の発生を抑制でき成形性の向上を
図ることができる。また、キャビティへの溶融樹脂の充
填後にゲートカットピンを移動させてゲート部の開口面
積を縮小させることで、成形品の端部に連設されるゲー
トの厚みを薄くできるので、型開きの動作に伴ってゲー
トカットを行うことができ、後のゲートカット処理を行
うことなく端部が面取りされた成形品を成形することが
できる。

【００５３】また、ゲート部の一部を形成するゲートカ
ットピンの先端を、キャビティ側に形成された水平部
と、この水平部からランナ側に連続して形成され且つ前
記ゲート部を拡張する方向に傾斜した勾配部とで構成し
たことで、上記勾配部の作用によりゲートカットピンの
移動を円滑に行うことができ、当該ゲートカットピンを
移動させるためのアクチュエータ等を小型化でき、ひい
ては射出成形用金型全体の小型化及びコストの低減を図
ることができる。

【００５４】さらに、ゲートカットピンの先端を溶融樹
脂の硬化後の樹脂硬度よりも硬い材質で形成すること
で、長期的な使用による当該ゲートカットピンの先端の
ヘタリを極力抑制することができ、耐久性も高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の射出成形用金型の全体構成を示
した断面図である。

【図２】同じく射出成形用金型におけるキャビティ及び
ゲート部周辺を示した拡大図である。

【図３】同じく射出成形用金型におけるゲートカットピ
ンの先端の形状及びゲートカットピンが上方に移動した
状態を示した拡大図である。

【図４】同じく射出成形用金型におけるゲートカットピ
ンが下方に移動した状態を示した拡大図である。

【図５】同じく射出成形用金型における型開き状態の全
体構成を示した断面図である。

【図６】同じく射出成形用金型における型開き状態のキ
ャビティ及びゲート部周辺を示した拡大図である。

【図７】請求項２、３記載の射出成形用金型におけるゲ
ートカットピンの先端の形状及びその周辺部を示した拡
大図である。

【図８】同じく射出成形用金型におけるゲートカットピ
ンの先端の形状を示した拡大図である。

【図９】射出成形用金型の他の実施の形態を示した図で
ある。

【図１０】射出成形用金型のさらに他の実施の形態を示
した図である。

【図１１】請求項４記載の射出成形用金型におけるゲー
トカットピンの先端の形状及びゲートカットピンが下方
に移動した状態を示した拡大図である。

【図１２】同じく射出成形用金型におけるゲートカット
ピンが上方に移動した状態を示した拡大図である。

【図１３】従来の射出成形用金型のゲートカットピンに
よるゲート部構造を示した図である。

【図１４】従来の射出成形用金型のゲートカットピンに
よるゲート部構造を示した図である。

【図１５】従来の射出成形用金型を適用して端部の各コ
ーナを面取りした形状の成形品を成形する場合を示した
図である。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ キャビティ ４ ゲート部 ５ ランナ部 ６ 入れ子 ７ スプリング ８ ゲートカットピン ８１ 先端 ８２ 欠落部 ８３ 水平部 ８４ 勾配部 ９ 油圧シリンダ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部が面取りされた成形品を射出成形す
   るためのキャビティを有し、上記成形品の面取りされた
   部位もしくはその周辺部を形成するキャビティの部位に
   ゲート部が連設された射出成形用金型であって、 先端が上記ゲート部の一部を形成するとともに、上記成
   形品の面取りされた部位に対応するキャビティ端部の一
   部を形成するゲートカットピンが設けられ、当該ゲート
   カットピンの先端が上記ゲート部に出没自在に設けられ
   たことを特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記ゲート部の一部を形成するゲートカ
   ットピンの先端は、キャビティ側に形成された水平部
   と、この水平部からランナ側に連続して形成され且つ前
   記ゲート部を拡張する方向に傾斜した勾配部とで構成さ
   れたことを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型。
3. 【請求項３】 前記水平部は、前記勾配部までの長さが
   ０．５ｍｍ以上、当該水平部に対する勾配部の傾斜が２
   ０〜４５°であることを特徴とする請求項２記載の射出
   成形用金型。
4. 【請求項４】 前記水平部は、前記勾配部までの長さが
   ０．２ｍｍ以下、当該水平部に対する勾配部の傾斜が４
   ５〜８０°であり、さらにゲートカットピンの先端がゲ
   ート部に最も突出した際に、このゲートカットピンの先
   端とゲート部で形成される間隔が１０〜５０μｍである
   ことを特徴とする請求項２記載の射出成形用金型。
5. 【請求項５】 前記ゲートカットピンの先端が溶融樹脂
   の硬化後の樹脂硬度よりも硬い材質で形成されたことを
   特徴とする請求項１、２、３又は４記載の射出成形用金
   型。