WO2010035840A1 - 射出成形品の製造方法および射出成形用金型 - Google Patents

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molded product
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cavity
vacuum suction
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泰典 福田
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to an injection molded product manufacturing method and an injection mold, and in particular, an injection molded product manufacturing method capable of improving work efficiency when an injection molded product is taken out from the mold and the manufacturing thereof.
  • the present invention relates to an injection mold used in the method.
  • the side on which the ejector pin is provided when the mold is opened (usually Is preferably left on the movable side). This is because when the molded product remains on the side where the ejector pin is provided, the molded product can be automatically taken out from the mold by the protrusion of the ejector pin, and productivity is improved.
  • an ejector device for taking out a preform using an ejector piston that is injected outward by compressed air a large through hole is provided in the center of the ejector piston, and the preform is sucked from the through hole when the preform is cooled.
  • an ejector device that makes it possible (see, for example, Patent Document 1).
  • the preform is brought into close contact with the cylindrical bush by suction from the through-hole to cool the preform efficiently, and then the ejector piston is injected using compressed air. By doing so, the preform can be taken out from the cylindrical bush.
  • An object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and an injection mold according to the present invention includes a fixed mold and a movable mold that form a molding cavity when the mold is closed, and the fixed mold. And a material injection means for injecting a molding material into the cavity provided in at least one of the movable molds, and a mold opening provided in any one of the fixed mold and the movable mold A molded product removing means for removing the molded product from the mold later, and a vacuum suction path provided in the mold in which the molded product removing means is provided and capable of depressurizing the cavity. is there.
  • the vacuum suction path for decompressing the cavity is provided on the side where the molded product removing means is provided, that is, the mold on which the molded product is to be left when the mold is opened, the vacuum suction path is opened when the mold is opened.
  • the dimensions of the vacuum suction path can be designed so that the shape of the vacuum suction path does not remain in the molded product based on the viscosity and injection pressure of the molding material, the suction pressure when performing vacuum suction, and the like. That is, it can be designed so that the molten resin does not enter but the gas can pass.
  • the dimension (clearance) of the connecting portion between the vacuum suction path and the cavity can be set to 0.003 to 0.015 mm, for example, preferably 0.00. 005 to 0.010 mm. If the clearance is set to 0.003 mm or more, the side on which the molded product remains when the mold is opened can be controlled more reliably.
  • the clearance is set to 0.015 mm or less, burrs (trace of vacuum suction) of the molded product can be controlled. Occurrence can be prevented more reliably.
  • the clearance is preferably set to 0.005 to 0.010 mm from the viewpoint of improving the reliability of control on the side where the molded product remains and preventing the generation of burrs.
  • the molded product removing means is an ejector pin that can project into the cavity, and the vacuum suction path utilizes a clearance (clearance) between the ejector pin and the mold. It is preferable to be formed. In this way, if the vacuum suction path is formed using a slight gap between the ejector pin and the mold, there is no need to separately provide a hole for the vacuum suction path in the mold. Therefore, it is possible to easily manufacture an injection mold by using an existing mold without significantly remodeling. In addition, since there is no need to provide a separate hole for the vacuum suction path, the occurrence of burrs does not increase.
  • the gap between the ejector pin and the die is small, the shape of the vacuum suction path does not remain in the molded product even when the molded product is manufactured using a low viscosity material such as an elastomer. Also, when vacuum suctioning the molded product in the cavity through the gap between the ejector pin and the mold, the suction force is distributed over a wide area along the outer periphery of the ejector pin. Compared to the case where the molded product is sucked, the side where the molded product remains when the mold is opened can be more reliably controlled, and burrs are generated even when the molded product is manufactured using a low-viscosity material. hard.
  • the vacuum suction path is formed using the gap between the ejector pin and the mold, the space provided inside the mold necessary for advancing and retracting the ejector pin shows a buffering action during vacuum suction.
  • the pressure during vacuum suction can be controlled reliably, and deformation of the molded product can be suppressed even when the molded product is manufactured using a low-viscosity material.
  • the molded product is sucked under reduced pressure through the gap between the ejector pin and the mold, the molded product is sucked in a direction parallel to the mold approaching / separating direction (mold closing / opening direction).
  • the molded product can be removed from the mold more reliably and easily as compared with the case where other molded product removing means such as an air ejector is used. This is because the ejector pin advances and retreats in the approaching / separating direction of the mold, so that the molded product is surely removed from the mold.
  • the size of the clearance may be such that the molten resin does not enter but allows gas to pass through, taking into account the slidability of the ejector pin, for example, 0.003 to 0.015 mm. It is preferable that the thickness is 0.005 to 0.010 mm. If the clearance is set to 0.003 mm or more, the side on which the molded product remains when the mold is opened can be controlled more reliably. If the clearance is set to 0.015 mm or less, burrs (trace of vacuum suction) of the molded product can be controlled. Occurrence can be prevented more reliably.
  • the clearance is preferably set to 0.005 to 0.010 mm from the viewpoint of improving the reliability on the side where the molded product remains and preventing the generation of burrs.
  • the method for producing an injection-molded article of the present invention is a production method using the above-mentioned injection mold, and a mold closing step for forming the cavity by bringing the fixed mold and the movable mold into close contact with each other.
  • the molded product When the vacuum suction path is used to reduce the pressure inside the cavity, the molded product is sucked to the vacuum suction path side in the cavity, so that the molded product is provided with a vacuum suction path by opening the mold while vacuuming as in the present invention.
  • the mold can be opened by leaving it on the mold side.
  • the suction under reduced pressure is preferably performed at a suction pressure of ⁇ 85 kPa to ⁇ 100 kPa.
  • a suction pressure of ⁇ 85 kPa to ⁇ 100 kPa.
  • the vacuum suction is stopped before the molded product removing step. In this way, if the vacuum suction is stopped before the molded product removal step, the force required when removing the molded product can be reduced and the load on the molded product can be reduced. In addition, the time and energy required for suction can be reduced.
  • the vacuum suction can be started at an arbitrary timing before the mold opening, but if vacuum suction is performed at the time of raw material injection, for example, the raw material can be reliably injected into the cavity. it can.
  • the suction pressure may be changed between the raw material injection and the mold opening.
  • the vacuum suction path for decompressing the cavity is provided on the side where the molded product removing means is provided, that is, on the side where the molded product is desired to remain when the mold is opened. Therefore, the side where the molded product remains when the mold is opened can be controlled with high accuracy by performing vacuum suction of the molded product in the cavity using the vacuum suction path when the mold is opened.
  • the injection mold according to the present invention can also produce a soft molded product (for example, an elastomer molded product having a JISA hardness of 60 ° or less) by adjusting the size of the vacuum suction path.
  • the injection mold can be more suitably used in the production of a soft molded product having a JISA hardness of 20 ° or less.
  • the mold opening is performed while suctioning under reduced pressure, so that the mold opening can be performed while leaving the molded product on the mold side provided with the vacuum suction path.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing the basic structure of an injection mold according to an embodiment of the present invention in cross section
  • FIGS. 2A to 2D are the injection molds shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the process of manufacturing a molded article.
  • an injection mold 10 has a fixed mold 20 and a movable mold 30, and these fixed mold 20 and movable mold 30 are Then, a molding cavity 50 having a desired molded product shape is formed inside the mold when the mold is closed.
  • the injection molding die 10 is used by being mounted on a normal injection molding machine (not shown). Specifically, for example, in order to simultaneously mold 16 molded products, 16 fixed molds 20 are mounted on the fixed side of the injection molding machine, and 16 movable molds 30 are opposed to the fixed mold 20. Is mounted on the movable side of the injection molding machine.
  • the injection mold 10 is a three-plate mold. The present invention is applicable regardless of whether the mold is a two-plate type or a three-plate type.
  • the fixed mold 20 includes a fixed-side mounting plate 21 for fixing the fixed mold 20 to the injection molding machine with bolts or clamps (not shown), a runner stripper plate 28, a fixed-side mold plate 22, and a fixed mold. And a first molded product forming part 23 which is provided on the side mold plate 22 and forms a part of the cavity 50 when the mold is closed.
  • the fixed-side template 22 is provided with a guide bush (not shown) for positioning the fixed mold 20 and the movable mold 30 by fitting the guide pins 35 of the movable mold 30 when the mold is closed. .
  • the fixed mold 20 has a passage as a material injection means for injecting a molten resin such as an elastomer resin which is a molding material from an injection device of an injection molding machine and injecting the molten resin into the cavity 50 at the time of molding.
  • a molten resin such as an elastomer resin which is a molding material from an injection device of an injection molding machine and injecting the molten resin into the cavity 50 at the time of molding.
  • This passage is composed of a sprue 25, a runner 26, and a gate 27.
  • the molding material injected through the sprue 25 is injected from the gate 27 into the cavity 50 through the runner 26.
  • the fixed mold 20 is fitted with a guide bush (not shown) of the movable mold 30 when the mold is closed, and a support pin 29 (FIGS.
  • a three-plate type mold such as a stop bolt (not shown), a pulling link (not shown) or the like has a configuration that is usually included.
  • the movable mold 30 includes a movable side mounting plate 31 for fixing the movable mold 30 to the movable platen of the injection molding machine with bolts (not shown), and fixing means (not shown) such as bolts on the movable side mounting plate 31. ) And a second block which is provided on the fixed mold 20 side (right side in FIG. 1) from the spacer block 32 and forms the cavity 50 together with the first molded product forming portion 23 when the mold is closed.
  • a movable mold plate 33 having a molded product forming part 34, a receiving plate 70 provided between the spacer block 32 and the movable mold plate 33, and a fixed mold 20 provided on the movable mold plate 33 when the mold is closed.
  • the guide pin 35 fitted to the guide bush and the guide bush fitted to the support pin 29 of the fixed mold 20 are provided.
  • the position of the ejector plate 38 is assisted to move toward the movable side mounting plate 31 when the mold is closed, and the mold is closed.
  • two return pins 36 for reducing the impact two ejector pins 37 and two ejector plates 38 as molded product removing means for removing the molded product from the mold.
  • two ejector plates 38 installed in the space 42 inside the spacer block 32 so as to be movable back and forth in the left-right direction in FIG. 1 are provided, and the fixed mold side (right side in FIG. 1) is provided.
  • the ejector pin 37 is pushed toward the movable mold plate 33 against the force of the spring 39 by the ejector device of the injection molding machine. It protrudes from the surface which forms the cavity 50 of the 2nd molded article modeling part 34, and a molded article can be reliably removed from a type
  • the ejector plate 38 does not return to the position before being pushed out by the ejector device only by the elastic force of the spring 39, the fixed mold 20 and the movable mold 30 will be in contact with each other when the next molded product is manufactured.
  • the return pin 36 is pushed into the movable mounting plate 31 side by the fixed die 20 in contact, the ejector plate 38 is completely returned to the position before the ejection by the ejector device.
  • the spacer block 32 of the movable mold 30 is provided with a vacuum suction port 40 for connecting the space 42 and a vacuum suction device (not shown) such as a vacuum pump. Further, a gap 41 of 0.003 to 0.015 mm is provided between the ejector pin 37 and the movable side mold plate 33 and the receiving plate 70. Therefore, if a vacuum suction device is connected to the vacuum suction port 40 and vacuum suction is performed, the gap 41, the space 42, and the vacuum suction port 40 become a vacuum suction path, and the inside of the cavity 50 extends along the outer periphery of the ejector pin 37.
  • the mold 10 is sucked under reduced pressure in a direction parallel to the approaching / separating direction (mold closing / mold opening direction).
  • the space 42 shows a buffering action for stabilizing the pressure at the time of vacuum suction during vacuum suction. Since the gap 41 is very small, the molding material does not flow from the cavity 50 into the gap 41 during molding, and burrs can be prevented from occurring in the molded product.
  • the stationary mold 20 and the movable mold 30 are positioned using the guide bushes of the stationary mold 20 and the guide pins 35 of the movable mold 30, and the movable mold 30 is fixed using the mold closing mechanism of the injection molding machine.
  • 20 is closely fixed to the mold 20 and closed to form a cavity 50 (see FIG. 2A).
  • the return pin 36 is pushed in, and the ejector plate 38 is in the position before the ejecting by the ejector device. Until fully restored.
  • a molten resin of an elastomer resin which is a molding material, is injected into the cavity 50 from the injection device of the injection molding machine through the sprue 25, the runner 26, and the gate 27 to produce a molded product 60 (FIG. 2B). reference).
  • the pressure in the cavity it is preferable to reduce the pressure in the cavity to, for example, ⁇ 85 to ⁇ 100 kPa with a vacuum suction device attached to the vacuum suction port 40.
  • the material injected into the cavity 50 is cooled using ordinary means, the molded product 60 is cured to such an extent that it can be removed from the mold, and then the vacuum suction device attached to the vacuum suction port 40 is used with a vacuum suction device. While applying a suction pressure of ⁇ 100 kPa, the movable mold 30 is separated from the fixed mold 20 and the mold is opened. Here, since the molded product 60 is sucked to the movable mold 30 side by the vacuum suction device, the molded product 60 remains on the movable mold 30 side when the mold is opened (see FIG. 2C).
  • the ejector plate 38 is pushed toward the movable mold plate 33 against the force of the spring 39 by the ejector device of the injection molding machine, and the second molded product forming portion 34 is pressed.
  • the ejector pin 37 is protruded from the surface forming the cavity 50, and the molded product 60 is removed from the mold (see FIG. 2D).
  • the hardened material remaining in the sprue 25, the runner 26, and the gate 27 of the fixed mold 20 can be taken out using a take-out robot or the like (not shown).
  • the molded product 60 is placed on the movable mold 30 side (the ejector pin 37 and the vacuum suction port 40 are provided when the mold is opened. Can be left on the side).
  • the vacuum suction in the cavity 50 is performed using the gap 41 between the ejector pin 37 and the movable side mold plate 33 and the receiving plate 70.
  • the molding die may separately form a vacuum suction path in the die.
  • a through-hole that connects the cavity and the outside of the movable mold may be provided in the movable mold with the above-described predetermined clearance to form a vacuum suction path.
  • the gap between the pieces and the gap between the pieces and the mold is reduced.
  • the cavity may be decompressed by using as a suction path.
  • the ejector pin 37 and the vacuum suction path may be provided on the fixed mold side.
  • the method for producing an injection molded product and the injection mold of the present invention may be used for a two-plate type mold.
  • the method for manufacturing an injection molded product and the mold for injection molding of the present invention may be used in combination with a control method on the side where the molded product remains according to the prior art such as processing of the mold surface.
  • the reduced pressure suction path is provided on the mold side provided with the molded product removing means, and the reduced pressure suction is performed to control the side where the molded product remains when the mold is opened.
  • FIG. 3 shows a diagram in which the injection mold 10 according to one embodiment described above is connected to the buffer tank 80 and the vacuum pump 81 via the vacuum suction port 40 of the movable mold 30.
  • the vacuum suction port 40 and the buffer tank 80 are connected by a vacuum suction pipe 82, and the vacuum suction pipe 82 is branched into a T-shape before the buffer tank 80.
  • a first valve 83 is provided in a path connected to the buffer tank 80 in the decompression suction pipe 82 branched into the T-shape, and a path (end portion is opened) that is not connected to the buffer tank 80.
  • the second valve 84 is provided in the route).
  • the buffer tank 80 is connected to a vacuum pump 81 so that the degree of vacuum in the buffer tank 80 becomes a predetermined degree of vacuum.
  • Examples 1 to 6 Injection molding was performed using an injection mold 10 according to the method of the present invention. Specifically, the buffer pump 80 is held at the degree of vacuum shown in Table 1 by the vacuum pump 81, and when the mold 10 is closed, for example, a first valve is received in response to a mold closing signal from a molding machine. 83 was opened, and the elastomer as a molding material was injected into the cavity 50 and cooled and cured in a state where the first valve 83 was opened (a state where vacuum suction in the cavity 50 was performed). Thereafter, the mold is opened while the first valve 83 is open, and after the mold is opened, the first valve 83 is closed and the second valve 84 is opened. The molded product was taken out using.
  • 16 moldings are automatically molded per shot (mold closing-> material injection-> cooling curing-> mold opening-> molded product removal) by installing 16 molds in the injection molding machine.
  • the test was carried out with a cycle time of 20 seconds per shot.
  • a molded product remained on the fixed mold side during molding, it took 2 minutes to remove the molded product, and a downtime of 2 minutes occurred.
  • molding was performed for 2 hours, and the number of shots in which the product remained on the fixed mold side, the total downtime, and the production number were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 Example 1 to Example 1 except that after the injection and curing of the molding material and before the mold opening, the first valve 83 is closed, the second valve 84 is opened, and the mold opening is performed in a state where the vacuum suction is released.
  • Example 6 An attempt was made to manufacture a molded product, but automatic molding could not be performed because the molded product remained on the fixed mold side in all shots. For this reason, Table 1 shows the number of shots and the number of products remaining on the fixed mold side when the molded product is taken out by hand (cycle time 30 seconds).
  • the cavity is decompressed on the side where the molded product removing means is provided, that is, on the side where the molded product is desired to be left when the mold is opened. Since the reduced pressure suction path is provided, the side where the molded product remains when the mold is opened can be controlled with high accuracy by using the reduced pressure suction path when the mold is opened and the molded product in the cavity is sucked under reduced pressure. .

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Abstract

　本発明は、型開き時に成形品が残る側の制御を確実に行え、製造工程の効率的な自動化が可能であって、且つ軟質成形品の製造にも適用可能な射出成形品の製造方法および射出成形用金型を提供することを目的とする。本発明の射出成形用金型１０は、型閉め時に成形用のキャビティ５０を形成する固定型２０および可動型３０と、固定型２０および可動型３０の少なくとも一方の型に設けられた、キャビティ５０に成形用材料を注入するための材料注入手段２５，２６，２７と、固定型２０および可動型３０の何れか一方の型に設けられた、型開き後に型から成形品を取り外す成形品取り外し手段３７，３８と、成形品取り外し手段３７，３８が設けられている型３０に設けられた、キャビティ５０を減圧するための減圧吸引路とを備えることを特徴とする。また、本発明の射出成形品の製造方法は、その射出成形用金型１０を用いることを特徴とする。

Description

射出成形品の製造方法および射出成形用金型
　本発明は、射出成形品の製造方法および射出成形用金型に関し、特には、射出成形品を金型から取り出す際の作業効率を向上させることが可能な、射出成形品の製造方法およびその製造方法に用いる射出成形用金型に関するものである。
　一般的に、エジェクタピンを備える金型を用いて樹脂を成形する場合には、成形品を金型から効率的に取り出すために、金型を開いた時にエジェクタピンが設けられている側（通常は可動側）に成形品が残っていることが好ましい。これは、エジェクタピンが設けられている側に成形品が残っている場合、エジェクタピンの突出により自動的に金型から成形品を取り出すことが可能となり、生産性が向上するためである。
　そのため、従来、樹脂を成形する際には、（１）成形品を残したくない側の金型をテーパーにすると共に残したい側の金型を逆テーパーにする、（２）成形品にテーパー部を設ける、（３）成形品を残したくない側の金型に離型表面処理を施す、または（４）離型剤を使用する等の手段を用いて型開き時に成形品が残る側を制御する、射出成形品の製造方法が用いられている。
　一方、圧縮空気によって外側へ射出するエジェクタピストンを用いてプリフォームを取り出すためのエジェクタ装置として、エジェクタピストンの中央に大きな貫通孔を設け、プリフォームの冷却時に該貫通孔からプリフォームを吸引することを可能にしたエジェクタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このエジェクタ装置を下部に備えた円筒ブッシュによれば、貫通孔からの吸引によりプリフォームを円筒ブッシュに密着させて効率的にプリフォームの冷却を行った後に、圧縮空気を用いてエジェクタピストンを射出することで円筒ブッシュからプリフォームを取り出すことができる。
特表第２０００－５１１８３７号公報
　しかし、上述のような従来技術に係る金型の加工や処理、および離型剤の使用では、金型の加工処理等の労力・コストが必要であると共に、成形品が残る側の制御を確実に行うことができず、特に、低粘度材料を用いて軟質成形品を製造する場合には、成形品が所望の側とは逆側に残ってしまうことが多かった。そのため、型開き時に成形品が残る側の制御を確実に行える、製造工程の効率的な自動化が可能な射出成形品の製造方法および射出成形用金型が必要とされていた。
　また、その様な製造方法および金型の開発に当たっては、通常の材料を用いた成形品の他に、エラストマー等の低粘度の材料を使用した軟質成形品も製造可能なようにすることが好ましく、特許文献１に開示されているような大きな開孔を有する装置を使用しない成形品の製造方法を開発することが必要であった。これは、特許文献１に記載されているような大きな開孔を有する装置では、低粘度の材料を用いて成形品を製造する場合、大きな開孔に材料が流れ込んで成形不良を生じてしまうからである。
　この発明は、上記課題を有利に解決することを目的としたものであり、本発明の射出成形用金型は、型閉め時に成形用のキャビティを形成する固定型および可動型と、前記固定型および前記可動型の少なくとも一方の型に設けられた、前記キャビティに成形用材料を注入するための材料注入手段と、前記固定型および前記可動型の何れか一方の型に設けられた、型開き後に当該型から成形品を取り外す成形品取り外し手段と、前記成形品取り外し手段が設けられている前記型に設けられた、前記キャビティを減圧可能な減圧吸引路とを備えることを特徴とするものである。このように、成形品取り外し手段が設けられている側、すなわち型開き時に成形品を残したい側の型にキャビティを減圧するための減圧吸引路を設ければ、型開き時に該減圧吸引路を用いてキャビティ内の成形品を減圧吸引することにより、型開き時に成形品が残る側を高精度で制御することができる。
　ここで、減圧吸引路の寸法は、成形材料の粘度および注入圧力、並びに減圧吸引を行う際の吸引圧力等に基づき、成形品に減圧吸引路の形状が残らないように設計することができる。即ち、溶融状態の樹脂は侵入しないがガスは通過可能なように設計することができる。具体的には、軟質成形品を作製する場合には、減圧吸引路とキャビティとの接続部の寸法（クリアランス）は、例えば、０．００３～０．０１５ｍｍとすることができ、好ましくは０．００５～０．０１０ｍｍとすることができる。クリアランスの大きさを０．００３ｍｍ以上とすれば、型開き時に成形品が残る側をより確実に制御することができ、０．０１５ｍｍ以下とすれば、成形品のバリ（減圧吸引の跡）の発生をより確実に防止することができる。なお、成形品が残る側の制御の確実性向上およびバリ発生の防止の観点からは、クリアランスは０．００５～０．０１０ｍｍとすることが好ましい。
　本発明の射出成形用金型は、前記成形品取り外し手段が、前記キャビティへ突出可能なエジェクタピンであり、前記減圧吸引路が、前記エジェクタピンと前記型との間の隙間（クリアランス）を利用して形成されていることが好ましい。このように、エジェクタピンと型との間の僅かな隙間を利用して減圧吸引路を形成すれば、金型に減圧吸引路用の孔を別途設ける必要が無い。従って、既存の金型を大幅に改造することなく利用して射出成形用金型を容易に製造することができる。また、減圧吸引路用の孔を別途設ける必要が無いので、バリの発生箇所が増えることがない。更に、エジェクタピンと型との間の隙間は僅かであるので、エラストマー等の低粘度材料を用いて成形品を製造する場合であっても成形品に減圧吸引路の形状が残ることがない。また、エジェクタピンと金型との間の隙間を介してキャビティ内の成形品を減圧吸引する場合、吸引力がエジェクタピンの外周に沿って広範囲に亘り分散して働くので、別途孔を設けて吸引する場合と比較して成形品を確実に吸引し、型開き時に成形品が残る側をより確実に制御できると共に、低粘度材料を用いて成形品を製造する場合であってもバリが発生し難い。更に、エジェクタピンと型との間の隙間を利用して減圧吸引路を形成すれば、金型内部に設けられた、エジェクタピンを進退させるために必要な空間が減圧吸引時にバッファー作用を示すので、減圧吸引時の圧力を確実に制御することができ、低粘度材料を用いて成形品を製造する場合であっても成形品の変形を抑制することができる。加えて、エジェクタピンと金型との間の隙間を介して成形品を減圧吸引する場合、成形品は金型の接近離間方向（型閉め・型開き方向）に平行な方向へ吸引されることとなるので、他の方向（金型の接近離間方向に垂直な方向など）に吸引する場合と比較して、成形品を確実に吸引して型開き時に成形品が残る側をより確実に制御できる。また、エジェクタピンを用いれば、エアーエジェクタ等の他の成形品取り外し手段を用いた場合と比較してより確実かつ容易に成形品を金型から取り外すことができる。エジェクタピンは金型の接近離間方向に進退するので、成形品が金型から確実に取り外されるからである。
　なお、上記クリアランスの大きさは、エジェクタピンの摺動性を考慮した上で、溶融状態の樹脂は侵入しないがガスは通過可能な大きさとすることができ、例えば０．００３～０．０１５ｍｍであることが好ましく、０．００５～０．０１０ｍｍであることが更に好ましい。クリアランスの大きさを０．００３ｍｍ以上とすれば、型開き時に成形品が残る側をより確実に制御することができ、０．０１５ｍｍ以下とすれば、成形品のバリ（減圧吸引の跡）の発生をより確実に防止することができる。なお、成形品が残る側の確実性の向上およびバリ発生の防止の観点からは、クリアランスは０．００５～０．０１０ｍｍとすることが好ましい。
　また、本発明の射出成形品の製造方法は、上述の射出成形用金型を用いた製造方法であって、前記固定型と前記可動型とを密着させて前記キャビティを形成する型閉め工程と、形成したキャビティに前記材料注入手段を用いて成形用材料を注入し、成形品を形成する成形工程と、前記固定型および前記可動型の密着を解く型開き工程と、前記成形品取り外し手段により前記成形品を取り外す成形品取り出し工程とを含み、少なくとも前記型開き工程で前記減圧吸引路を用いて前記キャビティの減圧吸引を行うことを特徴とするものである。減圧吸引路を用いてキャビティ内を減圧吸引すると成形品がキャビティ内で減圧吸引路側に吸い寄せられるので、本発明のように減圧吸引しながら型開きを行うことにより、成形品を減圧吸引路が設けられている型側に残して型開きを行うことができる。
　なお、減圧吸引は、吸引圧力－８５ｋＰａ～－１００ｋＰａで行うのが好ましい。吸引圧力を－８５ｋＰａ以上とすることで、成形品が残る側をより確実に制御することができる。
　本発明の射出成形品の製造方法は、前記減圧吸引を、前記成形品取り出し工程より前に止めることが好ましい。このように、減圧吸引を成形品取り出し工程の前に止めれば、成形品の取り外し時に必要な力を小さくして成形品にかかる負荷を小さくすることができる。また、吸引にかかる時間およびエネルギーを低減することができる。なお、本発明においては、減圧吸引の開始時は型開き前の任意のタイミングとすることができるが、例えば原料注入時に減圧吸引を行っていれば、キャビティへの原料注入を確実に行うことができる。ここで、原料注入時にも減圧吸引を行う場合には、原料注入時と型開き時とで吸引圧力を変化させても良い。
　本発明の射出成形用金型によれば、成形品取り外し手段が設けられている側、すなわち型開き時に成形品を残したい側の型にキャビティを減圧するための減圧吸引路が設けられているので、型開き時に該減圧吸引路を用いてキャビティ内の成形品を減圧吸引することにより、型開き時に成形品が残る側を高精度で制御することができる。なお、本発明の射出成形用金型では、減圧吸引路の大きさを調整することにより、軟質成形品（例えば、ＪＩＳＡ硬度６０°以下のエラストマーの成形品等）も製造可能であり、本発明の射出成形用金型は、特に、ＪＩＳＡ硬度２０°以下の軟質成形品の製造においてより好適に使用することができる。
　また、本発明の射出成形品の製造方法によれば、減圧吸引しながら型開きを行うので、成形品を減圧吸引路が設けられている型側に残して型開きを行うことができる。
本発明の一実施形態の射出成形用金型の基本的な構成を断面で示す説明図である。 図１に示す射出成形用金型で成形品を製造する工程のうち、型閉め工程を示す説明図である。 図１に示す射出成形用金型で成形品を製造する工程のうち、成形工程を示す説明図である。 図１に示す射出成形用金型で成形品を製造する工程のうち、型開き工程を示す説明図である。 図１に示す射出成形用金型で成形品を製造する工程のうち、成形品取り出し工程を示す説明図である。 本発明の実施例に用いた射出成形用装置および減圧吸引装置を示す説明図である。
　以下に、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の一実施形態の射出成形用金型の基本的な構成を断面で示す説明図であり、図２Ａ～図２Ｄは、図１に示す射出成形用金型で成形品を製造する工程を示す説明図である。
　図１および図２Ａ～図２Ｄに示すように、本発明の一実施形態の射出成形用金型１０は、固定型２０および可動型３０を有しており、これら固定型２０および可動型３０は、型閉め時に所望の成形品形状をした成形用キャビティ５０を金型内部に形成する。そして、この射出成形用金型１０は、図示しない通常の射出成形機に装着して使用する。具体的には、例えば１６個の成形品を同時に成形するために、１６個の固定型２０を射出成形機の固定側に装着すると共に、その固定型２０に相対させて１６個の可動型３０を射出成形機の可動側に装着する。ここで、本明細書では詳細には図示および説明しないが、この射出成形用金型１０は、３プレートタイプの金型である。なお、本発明は、金型が２プレートタイプであるか、３プレートタイプであるかにかかわらず、適用可能である。
　ここで、固定型２０は、射出成形機に固定型２０をボルト若しくはクランプ（図示せず）で固定するための固定側取り付け板２１と、ランナーストリッパプレート２８と、固定側型板２２と、固定側型板２２に設けられて型閉め時にキャビティ５０の一部を形成する第１の成形品造形部２３とを備えている。また、固定側型板２２には、型閉め時に可動型３０のガイドピン３５が嵌合することで固定型２０と可動型３０との位置決めを行うガイドブッシュ（図示せず）が設けられている。更に、固定型２０には、成形時に射出成形機の射出装置から成形用材料であるエラストマー樹脂等の溶融樹脂を射出してキャビティ５０へ溶融樹脂を注入するための、材料注入手段としての通路が設けられている。この通路は、スプルゥ２５、ランナー２６、およびゲート２７からなり、成形品製造時には、スプルゥ２５を介して注入された成形用材料がランナー２６を通ってゲート２７よりキャビティ５０へと射出されることとなる。なお、固定型２０は、型閉め時には可動型３０のガイドブッシュ（図示せず）と嵌合する、ランナーストリッパプレート２８および固定側型板２２の移動をガイド可能なサポートピン２９（図１～３では上側のサポートピンのみを示し、下側は省略する）や、ストップボルト（図示せず）、引っ張りリンク（図示せず）等の３プレートタイプの金型が通常有する構成を有している。
　可動型３０は、射出成形機の可動盤に可動型３０をボルト（図示せず）で固定するための可動側取り付け板３１と、その可動側取り付け板３１にボルト等の固定手段（図示せず）で固定されたスペーサブロック３２と、そのスペーサブロック３２より固定型２０側（図１では右側）に設けられて、型閉め時に第１の成形品造形部２３と共にキャビティ５０を形成する第２の成形品造形部３４を有する可動側型板３３と、スペーサブロック３２と可動側型板３３との間に設けられた受け板７０と、可動側型板３３に設けられて型閉め時に固定型２０のガイドブッシュと嵌合するガイドピン３５と、固定型２０のサポートピン２９と嵌合するガイドブッシュとを備えている。
　また、可動型３０のスペーサブロック３２、受け板７０、および可動側型板３３の内側には、型閉め時にエジェクタプレート３８の位置を可動側取り付け板３１側に移動させるのを補助すると共に型閉めの衝撃を和らげる２本のリタンピン３６と、金型から成形品を取り外すための成形品取り外し手段としての、２本のエジェクタピン３７および２枚のエジェクタプレート３８とが設けられている。具体的には、スペーサブロック３２の内側の空間４２内に、図１では左右方向へ進退可能に設置された２枚のエジェクタプレート３８が設けられており、そして、固定型側（図１では右側）のエジェクタプレート３８に取り付けられて、第２の成形品造形部３４（キャビティ５０を形成する面）まで延在している２本のエジェクタピン３７および可動型３０と固定型２０との当接面まで延在している２本のリタンピン３６が、もう一枚の（可動側取り付け板３１側の）エジェクタプレート３８で裏側から固定されている。ここで、リタンピン３６には弾性体としてのバネ３９が取り付けられており、そのバネ３９はエジェクタプレート３８を可動側型板３３から可動側取り付け板３１側へ向かう方向（図１では左方向）に常時付勢している。
　この様な可動型３０の構成によれば、型開き後に、射出成形機のエジェクタ装置でバネ３９の力に逆らってエジェクタプレート３８を可動側型板３３側へと押し込むことにより、エジェクタピン３７が第２の成形品造形部３４のキャビティ５０を形成する面から突出して成形品を型から確実に取り外すことができる（図２Ｄ参照）。また、成形品を取り出した後は、バネ３９の弾性力によりエジェクタプレート３８が可動側取り付け板３１側へと移動する。なお、バネ３９の弾性力のみでエジェクタプレート３８がエジェクタ装置による押し出しの前の位置まで復帰しなかった場合には、次の成形品を製造する際に、固定型２０と可動型３０とが当接してリタンピン３６が固定型２０により可動側取り付け板３１側へと押し込まれることより、エジェクタプレート３８がエジェクタ装置による押し出しの前の位置まで完全に復帰する。
　更に、この可動型３０のスペーサブロック３２には、空間４２と、真空ポンプ等の減圧吸引装置（図示せず）とを連結するための減圧吸引口４０が設けられている。また、エジェクタピン３７と可動側型板３３および受け板７０との間には、０．００３～０．０１５ｍｍの隙間４１が設けられている。従って、この減圧吸引口４０に減圧吸引装置を接続して減圧吸引すれば、隙間４１、空間４２、および減圧吸引口４０が減圧吸引路となって、キャビティ５０内がエジェクタピン３７の外周に沿って金型１０の接近離間方向（型閉め・型開き方向）に平行な方向へ減圧吸引されることとなる。因みに、減圧吸引の際、空間４２は減圧吸引時の圧力を安定させるためのバッファー作用を示す。なお、隙間４１は非常に小さいので、成形時に成形用材料がキャビティ５０から隙間４１に流れ込むことがなく、成形品にバリが発生することを防止することができる。
　以下に、上述した射出成形用金型１０を用いて射出成形品６０を製造する手順を、図２Ａ～図２Ｄを参照して説明する。
　まず、固定型２０のガイドブッシュと可動型３０のガイドピン３５とを利用して固定型２０および可動型３０の位置決めを行いつつ、射出成形機の型閉め機構を用いて可動型３０を固定型２０に密接、固定して型閉めし、キャビティ５０を形成する（図２Ａ参照）。この際、バネ３９の弾性力のみでエジェクタプレート３８がエジェクタ装置による押し出しの前の位置まで復帰していない場合には、リタンピン３６が押し込まれて、エジェクタプレート３８がエジェクタ装置による押し出しの前の位置まで完全に復帰する。
　次に、成形用材料であるエラストマー樹脂の溶融樹脂を、射出成形機の射出装置からスプルゥ２５、ランナー２６、およびゲート２７を介してキャビティ５０内に注入し、成形品６０を製造する（図２Ｂ参照）。この際、キャビティ５０内への樹脂の充填を迅速且つ十分に行うために、減圧吸引口４０に取り付けた減圧吸引装置でキャビティ内を例えば－８５～－１００ｋＰａまで減圧することが好ましい。
　そして、キャビティ５０内に注入した材料を通常の手段を用いて冷却し、成形品６０を型から取り外しが可能な程度まで硬化させた後、減圧吸引口４０に取り付けた減圧吸引装置で－８５～－１００ｋＰａの吸引圧力をかけながら、可動型３０を固定型２０から離して型開きを行う。ここで、成形品６０は減圧吸引装置により可動型３０側に吸引されているので、型開き時には可動型３０側に成形品６０が残ることとなる（図２Ｃ参照）。
　最後に、減圧吸引装置による減圧吸引を停止した後、射出成形機のエジェクタ装置でバネ３９の力に逆らってエジェクタプレート３８を可動側型板３３側へと押し込み、第２の成形品造形部３４のキャビティ５０を形成する面からエジェクタピン３７を突出させて成形品６０を型から取り外す（図２Ｄ参照）。なお、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、固定型２０のスプルゥ２５、ランナー２６、およびゲート２７内に残っている硬化した材料は、図示しない取り出しロボット等を用いて取り出すことができる。
　このような、本実施形態の射出成形用金型１０を用いた射出成形品の製造方法によれば、型開き時に成形品６０を可動型３０側（エジェクタピン３７および減圧吸引口４０が設けられている側）に確実に残すことができる。
　なお、本実施形態ではエジェクタピン３７と可動側型板３３および受け板７０との間の隙間４１を用いてキャビティ５０内の減圧吸引を行ったが、本発明の射出成形品の製造方法および射出成形用金型は、本実施形態以外にも、別途減圧吸引用の経路を金型に形成しても良い。具体的には、キャビティと可動型の外側とを結ぶ貫通孔を前述した所定のクリアランスで可動型に設けて減圧吸引路としても良い。また、例えば、キャビティを複数の入れ子（「駒」と称されることもある）を用いて構成する金型においては、駒と駒の間の隙間や、駒と金型との間の隙間を減圧吸引路として用いてキャビティ内の減圧を行っても良い。更に、エジェクタピン３７および減圧吸引用の経路は固定型側に設けても良い。その他、本発明の射出成形品の製造方法および射出成形用金型は２プレートタイプの金型に用いても良い。
　更に、本発明の射出成形品の製造方法および射出成形用金型は、金型表面の加工等の従来技術に係る成形品が残る側の制御手法と併用しても良い。
　なお、本発明では成形品取り外し手段を設けた型側に減圧吸引路を設けて減圧吸引を行うことにより型開き時に成形品が残る側の制御を行ったが、本発明以外にも、成形品取り外し手段を設けた型とは反対側の型に加圧路を設け、型開き時に加圧路から圧縮空気等を送り込んで成形品を成形品取り外し手段が設けられている型側に押し付けることによっても、型開き時に成形品が残る側の制御を行うことができる。
　以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
　図３に、上述した一実施形態の射出成形用金型１０を、可動型３０の減圧吸引口４０を介してバッファータンク８０および真空ポンプ８１に接続した図を示す。ここで、減圧吸引口４０と、バッファータンク８０とは、減圧吸引管８２により接続されており、減圧吸引管８２はバッファータンク８０の手前でＴ字に分岐している。そして、Ｔ字に分岐した減圧吸引管８２のうちバッファータンク８０に接続された経路には第１のバルブ８３が設けられており、バッファータンク８０と接続していない経路（端部が開放されている経路）には第２のバルブ８４が設けられている。また、バッファータンク８０は、真空ポンプ８１と接続されて、バッファータンク８０内の真空度が所定の真空度となるようにされている。
（実施例１～６）
　本発明に係る方法に従い射出成形用金型１０を用いて射出成形を行った。具体的には、真空ポンプ８１でバッファータンク８０内を表１に示す真空度に保持しておき、金型１０を閉じた際に、例えば成形機からの型閉め信号を受けて第１のバルブ８３を開き、第１のバルブ８３が開いた状態（キャビティ５０内の減圧吸引を行った状態）で成形材料であるエラストマーのキャビティ５０への射出および冷却硬化を行った。その後、第１のバルブ８３を開いた状態のまま型開きを行い、型開きを行った後に第１のバルブ８３を閉じて第２のバルブ８４を開き、減圧吸引を解いた状態でエジェクタピン３７を用いて成形品を取り出した。ここで、成形は、射出成形機に１６個の金型を設置することにより、１ショット（型閉め→材料注入→冷却硬化→型開き→成形品取り出し）あたり１６個の成形品を自動で成形できるように行い、１ショットあたり２０秒のサイクルタイムで行った。なお、成形時に固定型側に成形品が残った場合には、成形品の取り外しなどに２分間必要であるため、２分間のダウンタイムが発生した。そして、２時間成形を行い、固定型側に製品が残ったショット数、総ダウンタイム、生産個数を評価した。結果を表１に示す。
（比較例１）
　成形材料の射出および硬化後であって型開き前に第１のバルブ８３を閉じて、第２のバルブ８４を開き、減圧吸引を解いた状態で型開きを行った以外は、実施例１～６同様にして成形品の製造を試みたが、全ショットで固定型側に成形品が残ったため、自動成形を行うことができなかった。そのため、手取りで成形品の取り出しを行った場合（サイクルタイム３０秒）の固定型側に製品が残ったショット数、生産個数を参考までに表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の実施例１～６および比較例１より、型開き時に減圧吸引を行うことにより、固定型側に成形品が残る確率を低減して成形品の生産効率を高めることが可能であることが明らかとなった。また、減圧吸引は－８５ｋＰａ以上の吸引圧力で吸引することが好ましいことが明らかとなった。
　かくして、本発明の射出成形品の製造方法および射出成形用金型によれば、成形品取り外し手段が設けられている側、すなわち型開き時に成形品を残したい側の型にキャビティを減圧するための減圧吸引路が設けられているので、型開き時に該減圧吸引路を用いてキャビティ内の成形品を減圧吸引することにより、型開き時に成形品が残る側を高精度で制御することができる。

Claims (4)

  1. 　型閉め時に成形用のキャビティを形成する固定型および可動型と、
    　前記固定型および前記可動型の少なくとも一方の型に設けられた、前記キャビティに成形用材料を注入するための材料注入手段と、
    　前記固定型および前記可動型の何れか一方の型に設けられた、型開き後に当該型から成形品を取り外す成形品取り外し手段と、
    　前記成形品取り外し手段が設けられている前記型に設けられた、前記キャビティを減圧可能な減圧吸引路と、
    を備える射出成形用金型。
  2. 　前記成形品取り外し手段が、前記キャビティへ突出可能なエジェクタピンであり、
    　前記減圧吸引路が、前記エジェクタピンと前記型との間の隙間を利用して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の金型。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型を用いた、射出成形品の製造方法であって、
    　前記固定型と前記可動型とを密着させて前記キャビティを形成する型閉め工程と、
    　形成したキャビティに前記材料注入手段を用いて成形用材料を注入し、成形品を形成する成形工程と、
    　前記固定型および前記可動型の密着を解く型開き工程と、
    　前記成形品取り外し手段により前記成形品を取り外す成形品取り出し工程と、
    を含み、
    　少なくとも前記型開き工程で前記減圧吸引路を用いて前記キャビティの減圧吸引を行うことを特徴とする、射出成形品の製造方法。
  4. 　前記減圧吸引を、前記成形品取り出し工程より前に止めることを特徴とする、請求項３に記載の射出成形品の製造方法。
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