【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(産業上の利用分野)
本発明は、射出成形用金型、特にコツプ状の有底筒形射
出成形品を成形する、該成形品の底部にゲートを有する
金型に関するものである。
(従来の技術)
コツプ状の有底筒形射出成形品を成形するに当っては、
金型内に溶融樹脂を充填した後、この樹り旨をできるだ
け短時間で固化させることが、成形サイクルを上げ生産
性を向上させる上から望ましい。このため、樹脂の固化
を促進するための手段として、冷却水による金型冷却が
一般に行われている。すなわち、コツプ状の成形品にあ
っては、該成形品の内面を形成するコアの内部に丸穴を
掘り、この穴の中に仕切板、バイブ(バヨネット)。
螺管等を入れて冷却水孔を形成し、この冷却水孔に冷却
水を通水してコア内部を循環させることによりコアを冷
却する構造が採用されている。特願昭60−20214
6号は当用願人よりこのような技術の改良を提案したも
のである。
(弁明が解決しようとする問題点)
このような冷却構造を備えた従来の射出成形用金型にあ
っては、コアの内部において成形品の底部内面に面する
コアの先端面の近傍に冷却水孔のチャンバが形成される
こととなるため、次のような問題か生ずるユすなわち、
成形品の外面を形成するキャビティプレートには、通常
該成形品の底部に面する位置にゲートが形成されている
ので、このゲートから樹脂が射出されるとコアの先端面
には射出圧力による大きな荷重が作用する。一方、コア
の先端部は上記チャンバの存在により周辺部以外は十分
な強度が得られない。したがって、コアの先端部は、周
辺固定めるいは周辺単純支持の円板が射出圧力等の荷重
を受tブるとして強度計痺を行う必要がおるため、その
肉厚寸法は大きいものとなってしまう。しかしながら、
コアの先端部が厚肉になると、冷却水とコアとの熱交換
面とコアの先端面との距離が大きくなるため、冷却水孔
に冷却水を循環させても、成形時ゲートから射出された
溶融樹脂により最も高温となるコアの先端面の温度低下
が十分になされず、このため金型内に充頃された樹脂の
固化を短時間で行うことか困難となる。これに対して冷
却水の温度を下げたり流量を増ヤしたりする冷却効嘉向
上策を施しても、コアの先端面にまで所要の熱伝達を行
わしめるにはなお不十分でめるユしたがって、従来の金
型においては、成形サイクルを上げるために金型冷11
時間を短縮すると、成形品の底部の固化が十分になされ
ないうちに型開きが行われることになってしまうので、
成形品の底部のヒケヤゲート糸ひきどいった外観不良が
発生し成形品に品質低下を来たすこととなる。このため
従来、成形サイクルを一定以上には上げることができず
、これか生産性向上を阻害する大きな要因となっていた
。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものでおって
、成形品に品質低下を来たすことなく成形サイクルを上
げることができ、かつ、これを十分な金型強度を確保し
た上で実現することのできる射出成形用金型を提供しよ
うとするものである。
(問題点を解決するための手段)
本弁明による射出成形用金型は、コア内部の構造に工夫
を施すことにより、成形時最も高温となるコア先端面の
急速冷却を可能ならしめ、上記問題点の解決を図るよう
にしたものである。すなわち、有底筒形射出成形品の外
面を形成する、該成形品の底部外面に面する位置にゲー
トが形成されたキャビティプレートと、該成形品の内面
を形成するコアとを備えた射出成形用金型において、前
記コアの内部に、該コアの前記成形品の底部内面に面す
る先端面近傍にまで冷却水を循環させる冷却水孔を形成
し、該冷却水孔に臨む前記コアの前記先端面近傍の内面
に、冷却水の流れ方向と略平行に前記冷却水孔に張り出
す少なくとも1つのリブを設けたことを特徴とするもの
である。
上記「冷却水孔」は、コアの先端面近傍にまで冷却水を
循環ざゼることか可能なものであれば、特定の形状に限
定されるものではなく、例えば、パイプ状に形成しても
よいし、あるいは1つの穴に少なくとも1つの仕切板を
設けることによりこれを形成してもよい。
上記「リブ」は、その断面形状あるいは員数等特に限定
されるものではなく、要するに冷却水孔内に冷却水の流
れ方向と略平行に張り出すものであればよい。
(作 用)
上記構成に示すように、冷却水孔に臨むコアの先端面近
傍の内面にはリブが冷却水孔に張り出して設けられてい
るので、冷却水孔内を循環する冷却水とコアとの熱交換
面積を大きくとることが可能となり、このためコアの先
端部を急速に冷却せしめることが可能となる。そして、
上記リブは冷却水の流れ方向と略平行に股(Industrial Application Field) The present invention relates to an injection mold, and particularly to a mold for molding a bottomed cylindrical injection molded product having a gate at the bottom of the molded product. (Prior art) When molding a bottomed cylindrical injection molded product,
After filling the mold with molten resin, it is desirable to solidify the resin in as short a time as possible in order to increase the molding cycle and improve productivity. For this reason, mold cooling with cooling water is generally performed as a means for promoting solidification of the resin. That is, in the case of a pot-shaped molded product, a round hole is dug inside the core that forms the inner surface of the molded product, and a partition plate and a vibrator (bayonet) are inserted into this hole. A structure is adopted in which a spiral tube or the like is inserted to form a cooling water hole, and the core is cooled by passing cooling water through the cooling water hole and circulating it inside the core. Patent application 1986-20214
No. 6 is a proposal by the applicant to improve this technique. (Problem that the defense attempts to solve) In conventional injection molds equipped with such a cooling structure, cooling is carried out inside the core near the tip of the core facing the inner surface of the bottom of the molded product. As water hole chambers are formed, the following problems arise:
The cavity plate that forms the outer surface of the molded product usually has a gate formed at a position facing the bottom of the molded product, so when resin is injected from this gate, a large amount of injection pressure is applied to the tip of the core. Load is applied. On the other hand, due to the presence of the above-mentioned chamber, sufficient strength cannot be obtained at the tip of the core except for the peripheral portion. Therefore, the wall thickness of the tip of the core is large because it is necessary to perform strength measurement on the assumption that the peripheral fixed or simply supported peripheral disk receives loads such as injection pressure. It ends up. however,
When the tip of the core becomes thick, the distance between the heat exchange surface between the cooling water and the core and the tip surface of the core increases, so even if cooling water is circulated through the cooling water hole, it will not be injected from the gate during molding. The temperature of the tip end surface of the core, which is at the highest temperature due to the molten resin, is not sufficiently lowered, making it difficult to solidify the resin filled in the mold in a short time. On the other hand, even if measures are taken to improve cooling efficiency, such as lowering the temperature of the cooling water or increasing the flow rate, it is still insufficient to achieve the required heat transfer to the tip surface of the core. Therefore, in conventional molds, in order to increase the molding cycle, mold cooling 11
If the time is shortened, the mold will be opened before the bottom of the molded product has sufficiently solidified.
Appearance defects such as wrinkled gate threads at the bottom of the molded product occur, resulting in a decline in the quality of the molded product. For this reason, conventionally, it has been impossible to increase the molding cycle beyond a certain level, which has been a major factor hindering productivity improvement. The present invention was developed in view of the above circumstances, and it is possible to increase the molding cycle without deteriorating the quality of the molded product, and achieve this while ensuring sufficient mold strength. The purpose of this invention is to provide an injection mold that can be used for injection molding. (Means for solving the problem) The injection mold according to the present defense solves the above problem by making it possible to rapidly cool the tip end surface of the core, which is the highest temperature during molding, by devising the internal structure of the core. This is an attempt to resolve the issue. That is, injection molding includes a cavity plate forming the outer surface of a bottomed cylindrical injection molded product and having a gate formed at a position facing the bottom outer surface of the molded product, and a core forming the inner surface of the molded product. In the mold, a cooling water hole is formed inside the core to circulate cooling water to the vicinity of the end surface of the core facing the bottom inner surface of the molded product, and the cooling water hole of the core facing the cooling water hole is formed. It is characterized in that at least one rib is provided on the inner surface in the vicinity of the tip end surface and extends into the cooling water hole substantially parallel to the flow direction of the cooling water. The above-mentioned "cooling water hole" is not limited to a specific shape, but may be formed into a pipe shape, for example, as long as it is possible to circulate the cooling water to the vicinity of the tip surface of the core. Alternatively, this may be formed by providing at least one partition plate in one hole. The above-mentioned "rib" is not particularly limited in its cross-sectional shape or the number of ribs, as long as it protrudes into the cooling water hole substantially parallel to the flow direction of the cooling water. (Function) As shown in the above configuration, ribs are provided on the inner surface near the tip end face of the core facing the cooling water hole, so that the ribs extend over the cooling water hole. It becomes possible to have a large heat exchange area with the core, and therefore it becomes possible to rapidly cool the tip of the core. and,
The above ribs are arranged approximately parallel to the cooling water flow direction.
【ブられでい
るので、冷却水の溜り(デッドスペース)が生ずること
がなく境喚伝熱係数の低下を防ぐことができ、コアと冷
却水との熱交換を効率よく行うことかできる。
また、上記リブが設けられることにより、コアの先端部
の強度が増大するので、冷却水孔をコアの先端面により
近い位置まで延びるように形成することが可能となり、
これによりコアの先端面への熱伝達が十分になされ、射
出成形後の成形品をより−@急速に冷却させることが可
能となる。−方、上記リブの存在により、コアの先端面
が射出圧力により大きな荷重を受けても破断しない十分
な強度をコアの先端部に持たせることが可能とな乞
(発明の効果)
したがって、本発明によれば、射出成形品に底引けやゲ
ート糸ひきどいつだ外観不良による品質低下を来た】゛
ことなく、成形サイクルを上げることができ、かつ、こ
れを十分な金型強度を確保した上で突堤することができ
る。
(実 施 例)
以下添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述
する。
第1図は、本実施例による射出成形用金型を型締めした
状態で示す側断面図である。
この射出成形用金型は、固定型であるキャビティプレー
ト1aと、可動型であるコア1bとを図中のPL(パー
ティングライン)にて型合わせするようにされてなるも
のであって、これら両型によりコツプ状の有底筒形射出
成形品2のキャビティ3が構成されるようにならでいる
。キャビティプレート1aは、成形品2の底部外面形状
を形成するゲートブツシュ4と、成形品2の筒部外周面
形状を形成するキャビティブツシュ5とが固着されてな
り、ゲートブツシュ4にはキャビティ3内に溶融樹脂を
充填するための、成形品2の底部外面に面する位置に形
成されたゲート6およびホットランナ7が852GJら
れ、キャビティブツシュ5にはキャビティ3の筒部を囲
繞する環状の冷却水孔8が形成されている。一方、コア
1bは、成形品2の底部内面および筒部内周面形状を形
成するコアブツシュ9と、成形品2の開口端面形状を形
成する環状のストリッパブツシュ10とが嵌合されてな
り、ストリッパアッシュ10は、成形品2の成形完了後
キャビティプレート1aとコア1bとの型開きがなされ
た後に、コアブツシュ9に対して上方に相対移動し、成
形品2の離型を行うようになっている。
コアブツシュ9の内部には、円筒形の穴11が形成され
ていて、その先端は成形品2の底部内面に面するコアブ
ツシュ9の先端面近傍にまで延びている。この円筒形の
穴11には、上端部分を除きこの穴11を左右に2分す
る仕切板(セパレータ)12が82けられ、これにより
コアブツシュ9の内部に冷却水を循環させるだめの冷却
水孔13を形成している。すなわち、コアブツシュ9に
固定して設けられた可動側取付板14には、冷却水の給
排を行うための供給孔15および排出孔16が、コアブ
ツシュ9の穴11の下端部の左右に延長して形成された
1対の連絡孔17a 、 17bを介してそれぞれ冷却
水孔13に連通して形成されていて、供給孔15から連
絡孔17aを経て冷却水孔13に流れ込んだ冷却水は仕
切板12に治って冷却水孔13内を上昇し、仕切板12
の上方を迂回して再び仕切板12に沿って冷却水孔13
内を下降し、連絡孔17bを経て可動側取付板14の排
u1孔16へ流れ出るようになっている。可動側取付板
14の上端部の、供給孔15と連絡孔17aとの連結部
分および排出孔16と連絡孔17bとの連結部分にはそ
れぞれ0リング18が設けられていて、これにより冷却
水が漏れるのを防止するようになっている。
コアブツシュ9の先端面近傍の内面19、すなわち円筒
形の穴11の上端部の冷却水孔13の折返し部分の天井
面には、冷却水孔13内を流れる冷却水の流れ方向と略
平行に該冷却水孔13に張り出すりブ20が設けられて
いる。
第2図は、第1図におけるII−It線で示すコアブツ
シュ9の断面図である。図から明らかなように、リブ2
0は、円筒形の穴11の軸線を通り仕切板12(第1図
参照)と直交する方向に延びて設けられている。リブ2
0は図示のように単一のものとして構成してもよいが、
射出圧力の高低等に応じて第3図に示すように互いに平
行な複数のり720′から構成するようにしてもよい。
いずれの場合においてもリブ20(あるいは20′)は
、冷却水孔13(第1図参照)を流れる冷却水の流れ方
向と略平行となるように設けられる。
上記リブ20(iるいは20′)の存在によりコアブツ
シュ9の先端部の補強が図られるため、第1図に示すよ
うに、コアブツシュ9の先端面近傍の内面19はコアブ
ツシュ9の先端面に近接して位置しており、これにより
コアブツシュ9の先端部21の薄肉イヒが図られている
。
なお、リブ20(あるいは20′)の断面形状について
は、矩形断面、九人先細の台形断面、あるいは三角断面
、半円断面等、冷却水の流れに溜りが生じない形状であ
れば任意の断面形状を採用することが可能である。
次に本実施例の作用について説明する。
、第1図に示すように、キャビティプレート1aとコア
1bとの型締めがなされるとホットランナ7からゲート
6を介して溶融樹脂が射出されキャビティ3内に充填さ
れる。このときコアブツシュ9の先端面には射出圧力に
よる大きなりJ重が作用するが、コアブツシュ9の先端
部21は先端面近傍の内面19に設けられたりブ20に
よる補強が図られているため、コアブツシュ9の先端部
21が破断するといった危険性を回避することができる
。
キャビティ3内に射出された溶!!!樹脂は、ゲート6
周辺、すなわち成形品2の底部を構成する部分において
最も高温の状態にある。しかしながら、冷却水孔13を
循環する冷却水が仕切板12上方を迂回する際、この冷
却水とコアブツシュ9の先端面近傍の内面19アよびリ
ブ20の表面との接触により大きな表面積範囲にわたっ
て熱交換が行われ、コアブツシュ9の先端部の冷却がな
される。そして、このコアブツシュ9の先端部21はリ
ブ20の存在により薄肉に形成されているので、コアブ
ツシュ9 −の先端部21における内面19から先端
面への熱伝達は容易に行われ、これにより成形品2の底
部に位置するキャビティ3内の溶融樹脂を効率よく冷却
することができ、溶!p!樹脂の固化に要する時間の短
縮を図ることができる。したがって、成形完了後短時間
のうちに型開きを行っても、成形品2の底部に位置する
キャビティ3内の溶融樹脂が固化しきれず成形品2の底
引けやゲート糸ひきどいつだ外観不良が発生するおそれ
がない。このため、一定の品質を維持したまま、成形サ
イクルを上げることが可能となる。
また、リブ20は、円筒形の穴11の上端部の冷fJ1
水孔13の折返し部分における冷却水の流れ方向に略平
行に設けられているので、冷却水の溜り(デッドスペー
ス)を生ずることがなく、境膜伝熱係数の低下を防止す
ることができ、コアブツシュ9の先端部21の冷却効率
をざらに向上させることが可能となる。
なお、成形品2の筒部に位置するキャビティ3内の溶融
樹脂の固化は、コアブツシュ9の冷却水孔13を循環す
る冷却水、およびキャビティブツシュ5の冷却水孔8を
循環する冷却水の双方による冷却作用で短時間のうちに
行われる。[Since the core is closed, there is no accumulation of cooling water (dead space), which prevents the deterioration of the ambient heat transfer coefficient, and allows efficient heat exchange between the core and the cooling water. In addition, by providing the ribs, the strength of the tip of the core is increased, so the cooling water hole can be formed to extend closer to the tip of the core.
As a result, heat is sufficiently transferred to the tip end surface of the core, and the molded product after injection molding can be cooled more rapidly. - On the other hand, due to the presence of the above-mentioned ribs, it is possible to provide the tip end of the core with sufficient strength to prevent it from breaking even when the tip surface of the core receives a large load due to injection pressure (effect of the invention). According to the invention, the molding cycle can be increased without deteriorating the quality of injection molded products due to bottom shrinkage, gate stringing, and poor appearance, while ensuring sufficient mold strength. After that, you can jetty. (Example) An example of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing the injection mold according to this embodiment in a closed state. This injection mold has a cavity plate 1a that is a fixed mold and a core 1b that is a movable mold that are aligned at the PL (parting line) in the figure. Both molds form a cavity 3 of a bottomed cylindrical injection molded product 2. The cavity plate 1a is made up of a gate bushing 4 that forms the outer shape of the bottom of the molded product 2, and a cavity bushing 5 that forms the outer peripheral surface shape of the cylindrical part of the molded product 2. A gate 6 and a hot runner 7 formed at a position facing the outer surface of the bottom of the molded product 2 for filling with molten resin are 852 GJ, and an annular cooling water surrounding the cylindrical portion of the cavity 3 is provided in the cavity bush 5. A hole 8 is formed. On the other hand, the core 1b is formed by fitting together a core bushing 9 that forms the bottom inner surface and the inner peripheral surface shape of the cylinder part of the molded product 2, and an annular stripper bushing 10 that forms the shape of the open end surface of the molded product 2. After the molding of the molded product 2 is completed and the mold is opened between the cavity plate 1a and the core 1b, the ash 10 moves upward relative to the core bush 9 to release the molded product 2 from the mold. . A cylindrical hole 11 is formed inside the core bush 9, and its tip extends to the vicinity of the tip surface of the core bush 9 facing the bottom inner surface of the molded product 2. This cylindrical hole 11 is provided with a partition plate (separator) 12 82 that divides the hole 11 into left and right halves except for the upper end portion, and this serves as a cooling water hole for circulating cooling water inside the core bushing 9. 13 is formed. That is, the movable mounting plate 14 fixed to the core bushing 9 has a supply hole 15 and a discharge hole 16 for supplying and discharging cooling water, extending to the left and right of the lower end of the hole 11 of the core bushing 9. A pair of communication holes 17a and 17b are formed to communicate with the cooling water hole 13, respectively. 12 and rises inside the cooling water hole 13, and the partition plate 12
Cooling water holes 13
The water flows down through the communication hole 17b and flows out into the exhaust hole 16 of the movable mounting plate 14. At the upper end of the movable mounting plate 14, an O-ring 18 is provided at the connection portion between the supply hole 15 and the communication hole 17a and the connection portion between the discharge hole 16 and the communication hole 17b. It is designed to prevent leakage. On the inner surface 19 near the tip surface of the core bush 9, that is, on the ceiling surface of the folded part of the cooling water hole 13 at the upper end of the cylindrical hole 11, there is a groove extending approximately parallel to the flow direction of the cooling water flowing inside the cooling water hole 13. A rib 20 extending from the cooling water hole 13 is provided. FIG. 2 is a sectional view of the core bush 9 taken along the line II-It in FIG. As is clear from the figure, rib 2
0 is provided to extend in a direction that passes through the axis of the cylindrical hole 11 and is orthogonal to the partition plate 12 (see FIG. 1). rib 2
0 may be configured as a single value as shown, but
Depending on the level of injection pressure, etc., it may be constructed from a plurality of parallel beams 720' as shown in FIG. In either case, the ribs 20 (or 20') are provided so as to be substantially parallel to the flow direction of the cooling water flowing through the cooling water holes 13 (see FIG. 1). The presence of the rib 20 (i or 20') strengthens the tip of the core bush 9, so that the inner surface 19 near the tip surface of the core bush 9 is close to the tip surface of the core bush 9, as shown in FIG. This allows the tip end 21 of the core bush 9 to be made thinner. Note that the cross-sectional shape of the rib 20 (or 20') may be any cross-section, such as a rectangular cross-section, a trapezoidal cross-section with a taper, a triangular cross-section, or a semicircular cross-section, as long as it does not cause pooling in the flow of cooling water. It is possible to adopt any shape. Next, the operation of this embodiment will be explained. As shown in FIG. 1, when the cavity plate 1a and the core 1b are clamped, molten resin is injected from the hot runner 7 through the gate 6 to fill the cavity 3. At this time, a large J weight due to the injection pressure acts on the tip surface of the core bushing 9, but since the tip portion 21 of the core bushing 9 is provided on the inner surface 19 near the tip surface and is reinforced with a bush 20, the core bushing It is possible to avoid the risk that the tip portion 21 of 9 will break. Molten injected into cavity 3! ! ! Resin is gate 6
The periphery, that is, the portion constituting the bottom of the molded product 2 is at the highest temperature. However, when the cooling water circulating through the cooling water holes 13 detours above the partition plate 12, heat is exchanged over a large surface area due to contact between the cooling water and the inner surface 19a near the tip surface of the core bushing 9 and the surface of the ribs 20. is performed, and the tip of the core bush 9 is cooled. Since the distal end 21 of the core bushing 9 is formed thin due to the presence of the ribs 20, heat transfer from the inner surface 19 of the distal end 21 of the core bushing 9 to the distal end surface is easily carried out, thereby making it possible to form a molded product. The molten resin in the cavity 3 located at the bottom of the cavity 3 can be efficiently cooled. p! The time required for solidifying the resin can be shortened. Therefore, even if the mold is opened within a short time after the completion of molding, the molten resin in the cavity 3 located at the bottom of the molded product 2 will not solidify completely, resulting in bottom shrinkage of the molded product 2, gate strings, and poor appearance. There is no risk of this occurring. Therefore, it is possible to increase the molding cycle while maintaining a constant quality. Further, the rib 20 is connected to the cold fJ1 at the upper end of the cylindrical hole 11.
Since the water hole 13 is provided substantially parallel to the flow direction of the cooling water at the folded portion, no pooling (dead space) of the cooling water is generated, and a decrease in the film heat transfer coefficient can be prevented. It becomes possible to greatly improve the cooling efficiency of the tip end 21 of the core bush 9. The solidification of the molten resin in the cavity 3 located in the cylindrical part of the molded product 2 is caused by the cooling water circulating through the cooling water holes 13 of the core bush 9 and the cooling water circulating through the cooling water holes 8 of the cavity bush 5. This is done in a short time due to the cooling effect of both.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第1図は本発明による射出成形用金型の一例を示す側断
面図、
第2図は第1図の■−■線断面図、Fig. 1 is a side sectional view showing an example of an injection mold according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in Fig. 1,