JPS6023135Y2 - 射出成形における真空金型装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （１）考案の技術分野 本考案は、成形材料を射出成形するに際して金型内をあ
らかじめ真空状態とする金型装置に係り、詳しくは、パ
ーティング面の開き状態で金型内を真空となして精密部
品の射出成形を可能とするものに関する。

（２）従来技術とその問題点 一般に射出成形においては、型開のタイミングでパーテ
ィング面の型合せ微少間隔からキャビティを真空吸引し
ていたので、成形サイクルの所定時間内では単なるガス
抜きを行なえるに過ぎないものであった。

そこで、実開昭５５−１５１５２２号公報に示されるよ
うに、型閉前のパーティング面の型開き間隙から真空吸
引するものが提供されている。

これは、真空のための吸引孔を設けた可動型板のパーテ
ィング面の外側にパツキン部が突設されるとともに、固
定型板にパッキン受は孔が設けられて成るものである。

パツキン部は、その基端が可動型板に埋設されており、
その素材は明らかにされていない。

しかしながら、パツキン部はシール効果を挙げるために
はゴム等のパツキン素材が考えられる。

この場合には、真空吸引に伴なう差圧によってパツキン
素材の撓みが起こり、正確な嵌合が得られない欠点があ
る。

上記欠点は真空度に応じて激しくなるものであるが、出
願人は精密射出成形のためには高真空度が必要であるこ
とを既に報告している。

すなわち、ミクロンオーダーの精密成形品が射出成形で
得られない原因を追求した結果、成形材料と金型のキャ
ビテイ面との間に、これまで全く意識されなかった薄い
空気やガスなどのスキン層が断熱層として機能すること
にあると解明した。

このスキン層は、キャビテイ面の形状などに応じて薄さ
も分布の程度も一様ではなく、しかも各ショット毎に分
布状況が変化するものである。

成形材料は薄さも分布も一様でなく、ショット毎に変化
するこのスキン層を介して金型内に射出されるので、金
型の転写性が既に損なわれていたのである。

また、このスキン層は、充填されてからの保圧工程にお
いて、成形材料、殊に溶融樹脂が金型と熱伝達して固化
に至る過程で断熱層として機能するために、この点から
も樹脂の収縮に微細な影響を与えるものである。

上記スキン層を除去するには、かなりの真空度が要求さ
れる。

実験の結果、ミクロンオーダーの精密成形品については
、１Ｔｏｒｒ以下、好ましくはＩＱ ”Ｔｏｒｒ〜１Ｑ
−３Ｔｏｒｒ程の真空状態力泌要であった。

ピンホールが問題となるような成形品については、１０
”Ｔｏｒｒ以下が必要であると解明した。

従って、精密成形のためにはパツキン部が、キャビティ
への空気流入を防止する程度の素材では十分でなく、上
記真空度に耐えられる素材が必要である。

そのためには、パツキン素材に剛性と厚みを持たせるこ
とが必要であるが、この場合には基端の埋込部分からの
脱落が起こるために、工作性が面倒であるうえ、特注品
となってコスト高となる欠点がある。

上記に代えてパツキン部は、金属を素材とすることも考
えられる。

この場合には、受は孔との嵌合クリアランスが必要なた
めに十分なシール効果がなく、真空度を高めることがで
きないものである。

しかも、固定型板と可動型板とに起こる温度差によって
、パッキン受は孔とパツキン部とは熱膨張係数が相違し
て嵌合が狂うおそれがある。

いずれにしても、上記パツキン部は実用的ではなく、実
施化されていないものである。

（３）考案の目的 しかして本考案に係る装置は、上記実情に鑑みて開発さ
れたものであって、射出成形の前提条件として型内面を
清浄化処理してスキン層を除去し、ミクロンオーダーの
精密射出成形を可能とし、その構造を簡素化して実用的
にしたことを、その目的とするものである。

（４）考案の特徴 本考案の特徴は、金型を構成する一方の型板のパーティ
ング面の外側にこのパーティング面より突出する鍔部が
一体形成され、上記鍔部が他方の型板の外側部に嵌合さ
れるとともに嵌合部分がシール材でシールされ、上記型
板のパーティング面の内側には吸引孔が開口されている
ことにある。

以下、本考案を図示する一実施例に基いて説明する。

（６）考案の一実施例 図面は本考案に係る射出成形における真空金型装置の一
実施例を示腰第１図は真空吸引開始を示す同概略断面図
、第２図は射出前の状態を示す同概略断面図、第３図は
嵌合部分の要部拡大断面図、第４図は第２図のＡ−Ａ線
断面図である。

図面はスタンダードタイプに実施したものを示す。

図中、１は一方の型板としての固定型板、２は他方の型
板としての可動型板、２ａは同コア、３は固定型板１と
可動型板２とによって形成されるキャビティ、４は固定
型板１のバーチインク面、５は可動型板２のパーティン
グ面、６は固定側取付板、７はスプルー、８は可動型板
２の背板、９は可動側取付板、１０はエジェクタービン
、１１はスプルーエジェクタービン、１２はエジェクタ
ープレート、１３はエジェクターロッド、１４はスペー
サブロック、１５は図示を省略した射出シリンダーのノ
ズルである。

しかして、固定型板１には鍔部２０が一体に突設され、
これに対応して可動型板２には段部２１が刻設されてお
り、鍔部２０と段部２１とで嵌合構造となる。

鍔部２０は、固定型板１のパーティング面４の外側に位
置して、パーティング面４から可動型板２に向けて筒状
に突出されている。

鍔部２０は、その開口端が成形品の取出しに支障がない
だけ突出されるが、好ましくは、金型保護領域への移行
と略同−タイミングの突出量に設定される。

これに対して段部２１は、可動型板２のパーティング面
５の外側部に位置して、上記鍔部２０と嵌合するように
筒状に凹設されている。

段部２１の外周面２１ａと鍔部２０の内周面２０ａとは
加工性を考慮して円周状に形成されており、両者間には
適切なりリアランスが設定されているとともに、両者間
の嵌合部分のシールのために段部２１の外周面２１ａの
先端側にはシール材としてのパツキン２３が掛けわたさ
れている。

鍔部２０の内周面２０ａの先端にはテーパ状の案内面２
０ｂが形成されている。

また、可動型板２のパーティング面５の内側には、真空
のための吸引孔２２が設けられている。

真空吸引孔２２はその一端がパーティング面５に開口さ
れるとともに、その他端が背板８の背後空間２５に開口
されている。

ここで背後空間２５は、可動型板２と可動側取付板９と
の間に構成されるものであって、前記スペーサブロック
１４を筒状に形成してその開口部分を可動側取付板９と
背板８とで遮蔽して成り、エジェクタープレート１２と
エジェクターピン１０およびスプルーエジェクターピン
１１が進退可に収納されている。

図示しないが、多数の突き出しピンも収納されている。

上記背後空間２５は、パツキン２６，２７゜２８．２９
でそれぞれ環状に気密封止されている。

図中、３０．３１はエジェクタービン１０とスプルーエ
ジェクタービン１１との遊嵌間隙であり、遊嵌間隙３０
．３１は各ピン１０．１１の前部の進退勤クリアランス
まで延ばされている。

勿論、進退勤クリアランスは、成形材料が侵入しない程
度の微少間隙に設定されている。

さらに、前記真空吸引孔２２は、真空装置に接続されて
いる。

真空装置は例えば真空バルブ３２、メカニカルブースタ
ー３３及び補助ポンプ３４から直列に構成されている。

次に、上記構成に基づく作用について説明すると、型締
工程において可動型板２は、前進してその段部２１が固
定型板１の鍔部２０に接近する。

段部２１は、第３図に示されるように、鍔部２０の案内
面２０ｂに案内されて嵌合状態となり、嵌合状態におい
てパツキン２３によってシールされる。

上記嵌合は、パーティング面４，５の開き状態で行なわ
れとおり、キャビティ３の周囲におけるパーティング面
４，５による大なる吸引空間２４が形成されている。

上記嵌合状態は、図示しないリミットスイッチや位置検
出センサー等で検出され、その検出に基づいて、真空バ
ルブ３２が開となって真空吸引が開始される。

ここで、メカニカルブースター３３は高速回転によって
ローターの吸引側と吐出側とで差圧を生じるために、従
来では大気圧下からは使用できないものとされていたが
、補助ポンプ３４の同時作動によって上記差圧を解消で
きた。

従って、真空状態によって真空吸引を開始すれば、鍔部
２０と段部２１とに囲繞されて開き状態にある吸引空間
２４を含めたキャビティ３が直ちに高真空に到達させら
れる。

鍔部２０の突出量に応じて型保護領域からパーティング
面４，５の閉じる直前までの間、真空吸引は続行されて
いるので、スプルー７を含めたキャビティ３の真空度を
必要なだけ高めることができる。

図示するように、スプルー７は射出シリンダーのノズル
１５に閉塞されている。

その結果、キャビティ３のスキン層は斑なく除去されて
、金型の転写性の前提条件が整備される。

また、上記吸引孔２２の他端は、背後空間２５に開口し
ているので、上記真空吸引のタイミングで背後空間２５
内は、キャビティ３と同様な真空度に高められることと
なる。

上記高真空状態での型締完了のタイミングで成形材料が
キャビティ３内へ射出された場合には、微少間隙から背
後空間２５ヘガス排気がなされる。

詳述すると、背後空間２５内では高真空状態が維持され
、ますます真空度が高められている。

真空吸引を停止しても、所定の高真空状態が継続してい
る。

これに対して、キャビティ３の内部では成形材料の注入
によって真空度が失なわれるばかりか、ガス発生が起こ
るので、キャビティ３の内部と背後空間２５とでは大な
る差圧が生じることとなる。

差圧は、パーティング面４，５の全域にわたって作用す
るとともに、各ピン１０．１１の遊嵌間隙３０，３１と
ピン前部の進退勤クリアランスとに作用するので、キャ
ビティ３内のガスは金型外部へ強制的に排気される。

ガス排気は射出完了まで行なわれるが、必ずしも真空吸
引を続行させておく必要はない。

上記差圧によって、十分な排気が可能であるためである
。

上記一実施例によれば、可動型板２の段部２１の外周面
２１ａにパツキン２３が掛けわたされているので、段部
２１と鍔部２０とが強度ある封止構造であるうえ、段部
２１およびパツキン２３の加工が容易であって、パツキ
ン２３としては規格品を使用することが可能である。

また、射出過程においてはキャビティ３と背後空間２５
とに差圧が発生するので、キャビティ３内のガスは背後
空間２５の高真空度によって強制的に排気されることと
なり、この点からは射出過程における転写条件の整備に
結びつくものである。

とくに、従来は気密封止されていない金型のパーティン
グ面のベント溝からガスを吸引していたのに比較して、
上記一実施例は気密封止した金型のパーティング面４．
５のほかに遊嵌間隙３０．３１などからも差圧によって
排気しているので、強力なガス抜き作用が発揮される。

しかも、図示されない突き出しピンがあれば、そのピン
の進退動クリアランスからも排気されることとなるので
、キャビティ３の全面に斑なく強制的な多数のガス排気
個所を設定できる利点がある。

さらに、型開閉に応じて、真空吸引工程からガス排気工
程へと、切換弁などを必要とすることなく自動的に行な
えるものである。

（６）考案の他の一実施例 図面第５図は、スリープレートタイプに実施した本考案
の他の一実施例を示し、真空吸引開始を示す同要部概略
断面図である。

図中、第１図乃至第４図と同一符号は、同等部分を示す
ので重複説明を省略する。

しかして、図中４０はランナーストリッパプレート、４
１はストップボルト、４２はストップボルト４１に連結
されたプラーボルト、４３は引張りリンク、４４はラン
ナーエジェクターピン、４５はその遊嵌間隙、４６はラ
ンナーロックピン、４７はランナー ４８はゲートであ
り、この構成は公知である。

しかして、真空吸引孔５０は可動型板２のパーティング
面５にその一端が開口されるとともに、他端が背板８の
背後空間２５に開口され、真空装置に連通ずる嵌合部５
１がスペーサブロック１４に穿けられている。

上記真空吸引孔５０の一端は、固定型板１のパーティン
グ面４に設けられた補助吸引孔５２の一端に連通してお
り、補助吸引孔５２の他端は、固定型板１の他面のラン
ナー４７に交差しない個所に開口されている。

仮想線で示すように、ランナーストリッパプレート４０
に補助吸引孔口設けてよい。

また、気密性のために前記ランナーストリッパプレート
４０の両面には、ランナー４７またはランナーロックピ
ン４６の外側に位置してパツキン５３．５４が設けられ
ている。

同様に上記ランナーロックピン４６の周囲間隙にはパツ
キン５５が設けられている。

さらに、可動型板２には型閉工程の最初においてパーテ
ィング面４，５を開き状態としつつ固定型板１、ランナ
ーストリッパプレート４０および固定側取付板６を互い
に気密状態で型閉じさせるためのパーティング面閉じ阻
止手段が設備されている。

図中５６はパーティング面閉じ阻止手段としてのばね手
段を示腰ばね手段５６は、段部２１の端面２１ｂに穿け
た埋込穴５７に一端を固設され、他端がパーティング面
５に達しない位置に突出されている。

上記構成に基づく作用を説明すると、型締工程において
、可動型板２が前進すると、固定型板１とランナースト
リッパプレート４０は各々規制されずに型閉じされる。

可動型板２と固定型板１の段部２１と鍔部２０とが嵌合
状態となると、ばね手段５６のばね力によってパーティ
ング面４，５の型閉じが阻止される。

その結果、固定型板１とランナーストリッパプレート４
０と固定側取付板６との間が型閉じされて気密封止され
る。

上記状態で真空吸引が開始されると、吸引孔５１、背後
空間２５および真空吸引孔５０を介して開き状態での吸
引空間２４を含めたキャビティ３が高真空にされると同
時に、補助吸引孔５２を介して僅かに開き状態にある空
間５８を介してランナー４７とスプルー７とが高真空に
到達させられる。

上記真空吸引は、可動型板２と固定型板１とがばね手段
５６のばね力に抗して型閉じされる迄続行される。

この場合、補助吸引孔５２の他端は型合せ微少間隙を介
して閉塞されている。

型締完了のタイミングで成形材料が射出されると、キャ
ビティ３内のガスが排気されるうえ、ランナー４７にお
けるガスが型合せ微少間隙を介して補助吸引孔５２から
背後空間２５に排気される。

この一実施例によれば、スプルー７及びランナー４７か
らもスキン層を除去してガス排気を行なえるので、不良
原因の除去をより事前に行なえる特徴がある。

上記一実施例において、パーティング面閉じ阻止手段と
してばね手段５７を段部２１に数けたものを説明したが
、鍔部２０の端面に設けることを妨げないうえ、他の手
段も実施できる。

例えは、油圧装置又は空圧装置の進退動ロッドを固定型
板１に取付けして最初に固定側を型閉じさせるか、ある
いは他の公知の移動手段とすることが可能である。

（７）考案の別の実施例 ■ 図示しないが、可動型板は段部構造とせすに、その
外側部が鍔部２０の内周面２０ａに嵌合される縮少され
た寸法とされることが可能である。

この場合、可動型板を何ら加工する必要がなく、真空に
するための金型加工を最少限に押さえることができる。

勿論、可動型板の外側部又は鍔部２０の内周面のいずれ
かにパツキンが設けられる。

＠ 図示しないが、真空吸引孔２２は、多数個取りの各
キャビティ３・・・の各パーティング面５・・・に設け
ることができる。

この場合には、更に真空度が高められることとなる。

勿論、真空吸引孔２２は固定型板１に設けることを妨げ
ない。

０ さらに、鍔部２０は可動型板のパーティング面の外
側から突出させて一体形成することができる。

しかも鍔部２０に設けた案内面２０ｂは必ずしも必要で
はなく、他方の型板の嵌合部分に形成することもできる
。

嵌合部分のパツキンは段部２１に設けたものを説明した
が、これに限定されるものではなく、鍔部２０の内周面
に形成できる。

（７）考案の効果 以上説明したように本考案によれば、一方の型板のパー
ティング面より一体突設される鍔部と他方の型板の外側
部とを嵌合させることによって、金型自体をパーティン
グ面の開き状態でシールすることかでき、金型自体の耐
圧構造によって真空度を必要なだけ高めてスキン層を除
去することができ、金型の寸法通りに転写したミクロン
オーターの寸法精度を出すことができた。

また、真空金型を鍔部の嵌合構造としたので、封止構造
を最も簡略化することができるうえ、金型加工も安価で
容易に行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る射出成形における型内真空装置の一
実施例を示し、第１図は真空吸引開始を示す同概略図、
第２図は射出前の状態を示す同概略図、第３図は嵌合部
分の要部拡大断面図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図
、第５図は他側を示す要部概略断面図である。 １・・・・・・固定型板、２・・・・・・可動型板、３
・・・・・・キャビティ、４，５・・・・・・パーティ
ング面、１４・・・・・・スペーサブロック、２０・・
・・・・鍔部、２１・・・・・・段部、２２、５０．５
１．５２・・・・・・吸引孔、２３，２６、２７．２８
．２９．５３．５４．５５・・・・・・パツキン、２５
・・・・・・背後空間。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）金型を構成する一方の型板のパーティング面の外
   側にこのパーティング面より突出する鍔部が一体形成さ
   れ、上記鍔部がパーティング面の開き状態で他方の型板
   の外側部に嵌合されるとともに嵌合部がシール材でシー
   ルされ、上記型板のパーティング面の内側には吸引孔が
   開口されているこを特徴とする射出成形における真空金
   型装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のものに
   おいて、他方の型板の外側部が段部構造であることを特
   徴とする射出成形における真空金型装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のものに
   おいて、吸引孔が可動型板に配されており、この可動型
   板と可動側取付板との背後空間が封止されるとともに、
   この背後空間に吸引孔が連通していることを特徴とする
   射出成形における真空金型装置。