WO2022163098A1 - 射出成形金型 - Google Patents

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WO2022163098A1
WO2022163098A1 PCT/JP2021/043108 JP2021043108W WO2022163098A1 WO 2022163098 A1 WO2022163098 A1 WO 2022163098A1 JP 2021043108 W JP2021043108 W JP 2021043108W WO 2022163098 A1 WO2022163098 A1 WO 2022163098A1
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WO
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mold
fixed
sprue
sensor
slide core
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/043108
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
計博 清水
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2022578076A priority Critical patent/JP7391248B2/ja
Publication of WO2022163098A1 publication Critical patent/WO2022163098A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles

Definitions

  • This application relates to injection molds.
  • the condition of the resin (pressure, temperature, speed, etc.) is measured in the runner and gate, which are the parts where the resin is introduced into the mold, or in the cavity for molding the molded product.
  • Techniques for monitoring and adjusting molding conditions have been proposed (see, for example, Patent Document 1 below).
  • An object of the present invention is to provide an injection mold capable of accurately measuring temperature, pressure, speed, etc.).
  • the injection mold disclosed in the present application includes a fixed side mold and a movable side mold
  • the fixed side mold has a fixed side mold plate attached to a fixed side mounting plate
  • the fixed side mold plate is attached to the fixed side mold plate.
  • the movable side mold includes a movable side mold plate that forms a cavity with the fixed side mold plate, and molds inside the cavity
  • a cold runner type injection molding mold in which an ejector mechanism for ejecting the molded product is provided, and all the molten resin injected into the mold such as the sprue, the runner, and the molded product solidifies in the mold, ,
  • One end of a sensor for measuring the state of resin immediately after flowing into the sprue is inserted into the sprue bushing, and a part of the sprue is flush with the tip surface of the inserted sensor.
  • a sensing sprue
  • the injection mold disclosed in the present application includes a fixed side mold and a movable side mold
  • the fixed side mold has a fixed side mold plate attached to a fixed side mounting plate
  • the fixed side mold The plate is provided with a sprue bushing formed with a sprue for introducing molten resin
  • the movable side mold includes a movable side mold plate that forms a cavity with the fixed side mold plate, and the inside of the cavity
  • a cold runner type injection molding mold in which all the molten resin injected into the mold, such as the sprue, the runner, and the molded product, is solidified in the mold.
  • There is A slide mechanism is provided for moving a sensor for measuring the state of the resin immediately after flowing into and out of the sprue in conjunction with the opening and closing operation of the movable side mold.
  • the state (temperature, pressure, speed, etc.) of the resin passing through the sprue can be adjusted without causing problems such as mold release failure after injection molding and damage to mold parts. It is possible to provide an injection mold that can be measured with high accuracy.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an injection molding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an injection unit and an injection molding die of an injection molding apparatus according to Embodiment 1;
  • FIG. 3A and 3B are cross-sectional views showing a reference example of a configuration in which a sensor is simply provided on a sprue bush.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the mounting structure of the sensor according to Embodiment 1;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement state of a sprue and a sensor in the configuration of FIG. 4;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded into the mold in the injection mold according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a half cross-sectional view showing a state in which the fixed-side mold plate is separated from the fixed-side mounting plate after injection molding in the injection mold according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing a state in which the movable side mold is separated from the stationary side mold after injection molding in the injection mold according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a half cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded into the mold in the injection mold according to Embodiment 3;
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing a state of the injection molding die according to Embodiment 3 from after injection molding to when the movable side die is opened;
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing a state in which the movable side mold is separated from the stationary side mold after injection molding in the injection mold according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a half cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded into the mold in the injection mold according to Embodiment 4;
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing a state after injection molding in the injection molding die according to Embodiment 4 and before the movable side die is opened;
  • FIG. 10 is a half cross-sectional view showing a state in which the movable side mold is separated from the stationary side mold after injection molding in the injection mold according to Embodiment 4;
  • 15A is a cross-sectional view showing a sensor mounting structure according to Embodiment 5.
  • FIG. 15B is a perspective view showing the arrangement structure of the sprue and sensor in the configuration of FIG. 15A.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the shape of the inner peripheral surface of the sprue according to Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a half cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded into the mold in the injection mold according to Embodiment 6;
  • FIG. 21 is a perspective view showing the configuration of parts around a slide mechanism according to Embodiment 6;
  • FIG. 11 is a half cross-sectional view showing a state after injection molding in the injection molding die according to Embodiment 6 and before the movable side die is opened;
  • FIG. 20 is a half cross-sectional view showing a state in which the movable side mold is separated from the stationary side mold after injection molding in the injection mold according to Embodiment 6;
  • FIG. 1 is a general configuration diagram showing an outline of an injection molding apparatus according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an injection unit and a cold runner type injection molding die of the injection molding apparatus according to Embodiment 1. As shown in FIG.
  • the injection molding apparatus 1 of the first embodiment includes an injection unit 2 that melts and injects resin, an injection mold 3 into which resin is injected from the injection unit 2 to form a molded product, and an injection mold 3 It is composed of a mold opening/closing unit 4 that opens and closes the .
  • the injection molding die 3 is composed of a fixed side die 5 and a movable side die 7 .
  • the fixed mold 5 includes a fixed mounting plate 51, a fixed mold plate 52, and a sprue bushing 53 provided from the fixed mounting plate 51 to the fixed mold plate 52, and the like.
  • a hollow sprue 54 through which molten resin passes is formed in the sprue bushing 53 , and one end of the sprue 54 is coaxially opposed to the nozzle 25 of the injection unit 2 .
  • the sprue 54 is formed in a truncated cone shape that widens from the stationary mold 5 toward the movable mold 7 .
  • the movable mold 7 includes a movable mounting plate 71, a movable mold plate 72 forming a cavity 11 with a fixed mold plate 52, an ejector plate 73, a spacer block 74, an ejector rod 75, and an ejector pin 76. etc.
  • the ejector plate 73, the ejector rod 75, the ejector pin 76, and the like constitute an ejector mechanism for ejecting the molded product molded in the cavity 11. As shown in FIG.
  • a contact surface between the template 52 and the movable-side template 72 is a parting line (PL).
  • a resin material is put into the hopper 21 , and the resin is melted and kneaded by the heat of the heater 23 and the screw 24 in the cylinder 22 .
  • the fixed side mold 5 and the movable side mold 7 are closed by the mold opening/closing unit 4, and fastening force is applied so that the mold does not open even if the injection pressure of the resin is applied. Then, a so-called high-pressure mold clamping state is reached.
  • the resin is injected from the nozzle 25 of the injection unit 2 into the injection mold 3 in the high-pressure clamping state.
  • the injected resin passes through sprue 54 and runner 12 and flows into cavity 11 .
  • the gas generated from the resin in the cavity 11 is pushed out through a small gap called a gas vent (not shown) provided at the end, or through a gap between parts, and discharged out of the mold. be done.
  • the resin is cooled and solidified, and a molded product is formed in the cavity 11 along its shape.
  • the movable mold 7 is opened by the mold opening operation of the mold opening/closing unit 4 , and the movable mold plate 72 is separated from the fixed mold plate 52 .
  • the molded product is stuck to the movable side mold plate 72 .
  • An ejector pin 76 connected to an ejector plate 73 is projected toward the stationary mold 5 by an ejector rod 75 provided in the movable mold 7, and the molded product is ejected from the movable mold 7. It is released from the plate 72 .
  • the purpose of this first embodiment is to use a sensor to grasp the state of the resin when it passes through the sprue 54 immediately after being injected from the nozzle 25 of the injection unit 2 into the injection molding die 3 .
  • the sensor is assumed to be a temperature sensor here, the sensor is not limited to this, and may be a sensor that detects pressure, speed, or the like.
  • 3A and 3B are cross-sectional views showing a reference example of a configuration in which a sensor is simply provided on a sprue bush.
  • the sprue bushing 53 is composed of an upper sprue bushing 53a provided on the fixed side mounting plate 51 side and a lower sprue bushing 53b provided on the fixed side die plate 52 side. 54a and 54b are formed.
  • both the sprue bushings 53a and 53b as a whole have a frusto-conical inner peripheral surface that widens toward the movable side mold 7, and the sensor 14 is provided on the lower sprue bushing 53b.
  • FIG. 3A shows the case where the sensor 14 is embedded in the lower sprue bushing 53b rather than the inner peripheral surface of the sprue 54b.
  • FIG. 3B shows the case where the sensor 14 protrudes inward from the inner peripheral surface of the lower sprue 54b.
  • the resin 100 present in the sprue 54b forms a convex shape at the mounting location of the sensor 14 as shown in the figure surrounded by the dotted line in FIG.
  • the resin 100 present in the sprue 54b forms a convex shape at the mounting location of the sensor 14 as shown in the figure surrounded by the dotted line in FIG.
  • it has a concave shape as shown in the figure enclosed by the dotted line. Therefore, when the movable side mold 7 is opened, in the case of FIG. 3A, the molding resin cannot be released from the mold due to the convex shape generated by arranging the sensor 14, and the part becomes an undercut.
  • the sensor 14 is caught by the solidified resin in the sprue 54b, which not only hinders mold release, but also may cause damage to the sensor 14.
  • the sprue bushing 53 includes an upper sprue bushing 53a provided on the fixed side mounting plate 51 side and a lower sprue bushing 53b provided on the fixed side template 52 side.
  • the lower sprue bushing 53b is provided with a sensor piece 55 for holding the sensor 14 on the side facing the upper sprue bushing 53a.
  • a hollow detection sprue 56 is formed in the sensor piece 55, and as shown in FIG.
  • the circumscribed circle of the inner peripheral surface of the detection sprue 56 is equal to the inner diameter of the sprue 54b of the lower sprue bushing 53b on the side of the sprue 54b contacting the sensor piece 55.
  • the inscribed circle is set to be equal to the inner diameter of the side of the sprue 54a of the upper sprue bushing 53a that contacts the sensor piece 55.
  • the length between the diagonals of the inner peripheral surface of the square prism of the detection sprue 56 is equal to the inner diameter of the sprue 54b of the lower sprue bushing 53b on the side of the sprue 54b contacting the sensor piece 55, and the inner periphery of the detection sprue 56
  • the length between the opposing surfaces of the surfaces is equal to the inner diameter of the sprue 54a of the upper sprue bushing 53a on the side of the sprue 54a contacting the sensor piece 55.
  • the sprue 54a of the upper sprue bushing 53a, the detection sprue 56 of the sensor piece 55, and the sprue 54b of the lower sprue bushing 53b have a stepped structure with an inner diameter that gradually increases toward the movable mold 7 side. there is The tip of the sensor 14 is arranged flush with one of the four flat surfaces of the detection sprue 56 .
  • the sprues 54a, 56, 54b gradually widen from the fixed side mold 5 toward the movable side mold 7.
  • the solidified resin smoothly separates from each sprue 54a, 56, 54b, and as shown in the reference example of FIG. There is no danger of disturbing the mold or damaging the sensor 14 .
  • the tip of the sensor 14 is exposed to the detection sprue 56, when the molten resin is injected into the mold, the temperature and other conditions of the molten resin passing through the detection sprue 56 immediately after entering the mold can be monitored. can be reliably detected. This makes it possible to detect resin melting defects due to resin lot-to-lot variations, mold and molding machine abnormalities, etc. Continuous status monitoring and utilization of these values (linking molding machines and measurement values) automatic adjustment, etc.).
  • the detection sprue 56 formed on the sensor piece 55 has the inner peripheral surface formed in a quadrangular prism shape, but the detection sprue 56 is not limited to such a shape.
  • a part of the inner peripheral surface of the sensor 14 may be a flat surface so long as it is flush with the tip surface of the sensor 14 .
  • the inner peripheral surface may be in the shape of a triangular prism, a pentagonal prism, or the like.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded in an injection molding die according to Embodiment 2 of the present application, and components corresponding to or corresponding to Embodiment 1 shown in FIG. are given the same reference numerals.
  • the shape of the sprue is changed from a simple truncated conical shape toward the movable side mold 7 as shown in the reference example of FIG. 3 to the configuration shown in FIG.
  • the sensor piece 55 and the like are provided in the middle of the sprue, there is a possibility that the sprue volume will be slightly larger than that of the sprue shape of the reference example of FIG.
  • one end of the guide pin 57 is fixed to the fixed-side mounting plate 51, and a shoulder bolt 59 serving as a piston mechanism is provided. It is fitted in the template 52 .
  • a guide bush 58 through which the guide pin 57 is inserted is provided on the fixed side template 52
  • a guide bush 78 through which the guide pin 57 is inserted is provided on the movable side template 72 .
  • the fixed-side template 52 and the movable-side template 72 are positioned and slidable with respect to the fixed-side mounting plate 51 by the guide pin 57 and both guide bushes 58 and 78.
  • the opening amount W1 between the fixed-side mounting plate 51 and the fixed-side template 52 is regulated.
  • the fixed-side mounting plate 51 is provided with an upper sprue bushing 53a having a sprue 54a formed thereon, and the fixed-side mold plate 52 is provided with a lower sprue bushing 53b having a sprue 54b formed thereon.
  • 54b as a whole has a truncated cone shape whose inner peripheral surface widens toward the movable mold 7 side.
  • the fixed-side mounting plate 51 is provided with an angular cam 61
  • the fixed-side mold plate 52 is slidably mounted with a slide core 62 by, for example, a guide pin.
  • a tooth portion 62a formed on the slide core 62 is meshed with an inclined concave portion of the angular cam 61.
  • a sensor 14 is attached to one end of the slide core 62, and the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and faces the inner wall of the sprue 54b.
  • the angular cam 61 and the slide core 62 constitute a slide mechanism 63 for extending and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, detailed description is omitted here.
  • the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and protrudes inside the lower sprue 54b. Therefore, when the molten resin is injected into the mold, it is possible to reliably detect the temperature and other conditions of the molten resin passing through the lower sprue 54b immediately after it enters.
  • the movable side mold 7 is opened by the mold opening operation of the mold opening/closing unit 4.
  • Both 52 and 72 are separated from the fixed-side mounting plate 51 by an opening amount W1. That is, the fixed-side die plate 52 is separated from the fixed-side mounting plate 51 along the guide pin 57 together with the lower sprue bushing 53b, and the opening amount W1 is regulated by the shoulder bolt 59. As shown in FIG.
  • the toothed portion 62a of the slide core 62 slides along the inclined concave portion of the angular cam 61. Then, since the sensor 14 fixed to the slide core 62 also slides, the sensor 14 protruding from the inner wall of the sprue 54b retreats from that position into the flange portion of the lower sprue bushing 53b.
  • the movable mold plate 7 is opened while the sensor 14 is kept inside the lower sprue bushing 53b, and the movable mold plate 72 is separated from the fixed mold plate 52. Separate. Therefore, the solidified resin 100 is smoothly separated from the sprues 54a and 54b, and the sensor 14 is not caught by the solidified resin 100 in the sprue 54b, which hinders mold release, and there is no fear that the sensor 14 will be damaged.
  • FIG. 9 is a half cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded in an injection molding die according to Embodiment 3 of the present application. Parts are given the same reference numerals.
  • the angular cam 61 and the slide core 62 constitute the slide mechanism 63 for advancing and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b.
  • Mechanism 63 was activated.
  • a piston mechanism in which the piston rod 65 in the cylinder 64 expands and contracts by, for example, electromagnetic force.
  • a slide core 62 is fixed to the tip of 65 .
  • a sensor 14 is attached to one end of the slide core 62, and the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and faces the inner wall of the sprue 54b.
  • a piston mechanism comprising the cylinder 64 and the piston rod 65, and the slide core 62 constitute a slide mechanism 63 for extending and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, detailed description is omitted here.
  • the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and protrudes inside the lower sprue 54b. Therefore, when the molten resin is injected into the mold, it is possible to reliably detect the temperature and other conditions of the molten resin passing through the lower sprue 54b immediately after it enters.
  • the movable side mold 7 is opened by the mold opening operation of the mold opening/closing unit 4 .
  • a signal is received from the molding machine to operate the piston rod 65 of the cylinder mechanism, causing the slide core 62 to slide. move.
  • the sensor 14 fixed to the slide core 62 also slides, the sensor 14 protruding from the inner wall of the sprue 54b retreats from that position into the flange portion of the lower sprue bushing 53b.
  • the movable mold plate 7 is opened while the sensor 14 is kept inside the lower sprue bushing 53b, and the movable mold plate 72 is separated from the fixed mold plate 52. do. Therefore, the solidified resin 100 is smoothly released from the sprues 54a and 54b, and the sensor 14 is not caught by the solidified resin 100 in the sprue 54b, which hinders mold release, and there is no fear of the sensor 14 being damaged.
  • the piston mechanism including the cylinder 64 and the piston rod 65, and the slide mechanism 63 for extending and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b are configured by the slide core 62.
  • the slide mechanism 63 can be simplified more than the form 2.
  • FIG. 12 is a half cross-sectional view showing a state in which a resin is injection-molded in an injection mold according to Embodiment 4 of the present application, and has a configuration corresponding to or corresponding to Embodiment 2 shown in FIG. Parts are given the same reference numerals.
  • one end of an operating pin 79 for operating the slide core 62 is fixed to the ejector plate 73 together with the ejector pin 76 , and the other end of the operating pin 79 is directed toward the fixed side mold plate 52 . and penetrates the movable side mold plate 72 .
  • a cam block 66 is provided at a position facing the operating pin 79 of the fixed side mold plate 52 , and the tip of the cam block 66 is bent toward the slide core 62 .
  • a slide core 62 is slidably attached to the fixed side mold plate 52 by, for example, a guide pin. is inlaid.
  • a sensor 14 is attached to one end of the slide core 62, and the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and faces the inner wall of the sprue 54b.
  • the operating pin 79, the cam block 66, and the slide core 62 constitute a slide mechanism 63 for advancing and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b.
  • the ejector plate 73 is provided with a hollow cylindrical cylinder portion 81, and inside the cylinder portion 81, a flange portion 76a formed on the ejector pin 76 is arranged.
  • the end of the ejector pin 76 on the side of the movable side mounting plate 71 penetrates the ejector plate 73 and protrudes toward the movable side mounting plate 71 . Since other configurations are the same as those of the second embodiment, detailed description is omitted here.
  • the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and protrudes inside the lower sprue 54b. Therefore, when the molten resin is injected into the mold, it is possible to reliably detect the temperature and other conditions of the molten resin passing through the lower sprue 54b immediately after it enters.
  • the movable side mold 7 is opened by the mold opening operation of the mold opening/closing unit 4 .
  • the ejector rod 75 is actuated to direct the operating pin 79 and the ejector plate 73 to the fixed-side mold plate 52 before the movable-side mold plate 72 separates from the fixed-side mold plate 52 . to move.
  • the flange portion 76 a of the ejector pin 76 is not yet in contact with the inner end surface of the cylinder portion 81 of the ejector plate 73 , so the ejector pin 76 does not move toward the fixed-side mold plate 52 .
  • the movable mold 7 is opened with respect to the fixed mold 5 to separate the movable mold plate 72 from the fixed mold plate 52 .
  • the ejector plate 73 is further moved toward the stationary mold 5 side.
  • the flange portion 76a of the ejector pin 76 comes into contact with the inner end surface of the cylinder portion 81 of the ejector plate 73, restricting the movement of the ejector pin 76, so that the ejector pin 76 pushes out the molded product (solidified resin 100),
  • the molded product (solidified resin 100 ) is released from the movable mold plate 72 .
  • Embodiment 5 the shape of the inner peripheral surface of the sprue 54 is changed from the conventional truncated cone shape, and the parts configuration of the injection mold 3 that realizes the shape is such that the sprue does not affect the injection molding operation. 54 to allow placement of the sensor 14.
  • the sprue bushing 53 had to be composed of three parts, the upper sprue bushing 53 a , the lower sprue bushing 53 b and the sensor piece 55 .
  • the sprue bushing 53 is composed of a sprue bushing body portion 53c and a sprue block 53d which is a separate part from the sprue bushing body portion 53c.
  • the sprue block 53d is obtained by dividing a portion of a conventionally configured sprue bushing, and a portion of the inner peripheral surface of the sprue 54 having a truncated cone shape is formed into a flat surface along the axial direction. and its flat surface is configured as a detection sprue 56 (see FIG. 16).
  • the tip of the sensor 14 is arranged flush with the detection sprue 56 having a flat surface.
  • the configuration of the sprue bushing 53 as a whole is simplified compared to the case of the first embodiment, and the processing thereof becomes easier. Therefore, the state of the resin passing through the sprue 54 can be accurately measured by the sensor 14 .
  • FIG. 17 is a half sectional view showing a state in which resin is injection-molded into the mold in the injection mold according to Embodiment 6, and FIG. 18 is a perspective view showing the configuration of parts around the slide mechanism. .
  • Components corresponding to or corresponding to those of the second embodiment shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
  • the angular cam 61 and the slide core 62 constitute the slide mechanism 63 for advancing and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b.
  • Mechanism 63 was activated.
  • the slide core 62 and the swinging member 67 constitute a slide mechanism 63 for advancing and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b.
  • a frame-shaped swinging member 67 is swingably attached to a support shaft 68 fixed to the fixed side mold plate 52 .
  • One side of the rocking member 67 is formed as a guide rod 67a, and the guide rod 67a is fitted into a slide groove 62d formed in the slide core 62 (see FIG. 18).
  • the other side of the swinging member 67 facing the guide rod 67a is pressed against and biased by a compression spring 69 attached to the fixed side mold plate 52 .
  • the end of the sensor 14 penetrates the flange portion of the lower sprue bushing 53b and protrudes inside the lower sprue 54b. Therefore, when the molten resin is injected into the mold, it is possible to reliably detect the temperature and other conditions of the molten resin passing through the lower sprue 54b immediately after it enters.
  • the movable side mold 7 is opened by the mold opening operation of the mold opening/closing unit 4 .
  • both 52 and 72 are separated from the fixed-side mounting plate 51 by an opening amount W1. That is, the fixed-side die plate 52 is separated from the fixed-side mounting plate 51 along the guide pin 57 together with the lower sprue bushing 53b, and the opening amount W1 is regulated by the shoulder bolt 59.
  • FIG. 19 shows that the fixed-side die plate 52 is separated from the fixed-side mounting plate 51 along the guide pin 57 together with the lower sprue bushing 53b, and the opening amount W1 is regulated by the shoulder bolt 59.
  • the swing member 67 As the fixed-side template 52 moves, the swing member 67 is pushed out by the compression spring 69 fixed to the fixed-side template 52 and swings clockwise as shown in FIG. At that time, the guide rod 67a at the tip of the swinging member 67 slides along the slide groove 62d of the slide core 62. As shown in FIG. As a result, the entire slide core 62 is lifted by the swinging member 67 in a direction perpendicular to the formation direction of the slide groove 62d (see the upward arrow). It retreats from the position inside the flange portion of the lower sprue bushing 53b. As shown in FIG. 20, the subsequent operation is the same as that of the second embodiment, so detailed description is omitted here.
  • the slide mechanism 63 is provided for advancing and retracting the sensor 14 with respect to the sprue 54b in conjunction with the mold opening operation of the movable side mold 7.
  • the state of the resin passing through the sprue 54 can be accurately measured by the sensor 14 without causing defects or the like.
  • 1 Injection molding device 2 Injection unit, 3 Injection mold, 4 Mold opening/closing unit, 11 Cavity, 14 Sensor, 5 Fixed side mold, 51 Fixed side mounting plate, 52 Fixed side mold plate, 53 Sprue bush, 53a Top Sprue bushing, 53b lower sprue bushing, 53c sprue bushing body, 53d sprue block, 54, 54a, 54b sprue, 55 sensor piece, 56 detection sprue, 61 angular cam, 62 slide core, 62a tooth, 62b inclined hole, 62d slide groove, 63 slide mechanism, 64 cylinder, 67 rocking member, 67a guide rod, 68 support shaft, 69 compression spring, 7 movable mold, 71 movable mounting plate, 72 movable mold plate, 73 ejector plate, 76 ejector pin, 76a flange, 79 operating pin, 100 resin.

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Abstract

固定側型板(52)には溶融樹脂を導入するスプルー(54)が形成されたスプルーブシュ(53)が設けられており、スプルーブシュ(53)には、スプルー(54)に流入した直後の樹脂状態を計測するセンサ(14)の一端が挿着され、かつ、スプルー(54)の一部には、挿着されたセンサ(14)の先端面と面一となる平坦面を有する検出用スプルー(56)が形成されている。

Description

射出成形金型
 本願は、射出成形金型に関する。
 設備の省人化、自動化が求められる昨今、射出成形金型についても、益々、金型内における樹脂状態のセンシング技術を高める必要がある。
 従来、金型内部の樹脂導入部分となるランナおよびゲート部、もしくは成形品を成形するためのキャビティ部の樹脂状態(圧力、温度、速度等)を計測し、これにより、成形品の品質変動を監視して成形条件の調整を行う技術が提案されている(例えば、下記の特許文献1参照)。
特開平8-318533号公報
 しかし、実際上、射出成形金型においては、金型内に流入した樹脂状態(圧力、温度、速度等)を計測するためには、ランナおよびゲート部を延長する必要があるなどの金型構造への影響があり、また、成形品への割線付与といったセンサを配する上での制約が多い。
 また、射出する樹脂の溶融状態をより正確に把握するためには、溶融直後、つまり金型内に射出された樹脂の流入直後の最初の通り道となるスプルーにおける樹脂状態を計測することが必要不可欠である。
 しかし、その計測を可能とするには、Φ1mm以下の小径のセンサを使用するなど、限定的な部品構成による金型構造が必要となる。したがって、従来の金型の構造では、スプルーにおける樹脂状態をセンシングすることは非常に困難であり、その結果、離型不良、金型部品の破損などが生じ、安定した成形を阻害するという課題がある。
 本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、射出成形後の離型不良、金型部品の破損などの不具合を生じることなく、スプルーを通過する樹脂の状態(温度、圧力、速度等)を精度良く計測できる射出成形金型を提供することを目的とする。
 本願に開示される射出成形金型は、固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型は、固定側取付板に固定側型板が取り付けられ、前記固定側型板には、溶融樹脂を導入するスプルーが形成されたスプルーブシュが設けられ、前記可動側金型は、前記固定側型板とでキャビティを形成する可動側型板を備えるとともに、前記キャビティの内部に成形された成形品を押し出すエジェクタ機構が設けられ、前記スプルー、ランナ、前記成形品といった金型内に射出された全ての溶融樹脂が金型内で固化するコールドランナ方式の射出成形金型であって、
前記スプルーブシュには、前記スプルーに流入した直後の樹脂状態を計測するセンサの一端が挿着され、かつ、前記スプルーの一部には、挿着された前記センサの先端面と面一となる平坦面を有する検出用スプルーが形成されている。
 また、本願に開示される射出成形金型は、固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型は、固定側取付板に固定側型板が取り付けられ、前記固定側型板には、溶融樹脂を導入するスプルーが形成されたスプルーブシュが設けられ、前記可動側金型は、前記固定側型板とでキャビティを形成する可動側型板を備えるとともに、前記キャビティの内部に成形された成形品を押し出すエジェクタ機構が設けられ、前記スプルー、ランナ、前記成形品といった金型内に射出された全ての溶融樹脂が金型内で固化するコールドランナ方式の射出成形金型であって、
前記可動側金型の開閉動作に連動して前記スプルーに対して、流入した直後の樹脂状態を計測するセンサを出退させるスライド機構を備える。
 本願に開示される射出成形金型によれば、射出成形後の離型不良、金型部品の破損などの不具合を生じることなく、スプルーを通過する樹脂の状態(温度、圧力、速度等)を精度良く計測できる射出成形金型を提供することが可能となる。
実施の形態1による射出成形装置の概略を示す全体構成図である。 実施の形態1による射出成形装置の射出ユニットおよび射出成形金型の構成図である。 図3Aおよび図3Bは、スプルーブシュに単純にセンサを設けた場合の構成の参考例を示す断面図である。 実施の形態1によるセンサの取付構造を示す断面図である。 図4の構成においてスプルーとセンサの配置状態を示す説明図である。 実施の形態2による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す断面図である。 実施の形態2による射出成形金型において射出成形後に固定側型板が固定側取付板から離間した状態を示す半断面図である。 実施の形態2による射出成形金型において射出成形後に可動側金型が固定側金型から離間した状態を示す半断面図である。 実施の形態3による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図である。 実施の形態3による射出成形金型において射出成形後から可動側金型が開くまでの間の状態を示す半断面図である。 実施の形態3による射出成形金型において射出成形後に可動側金型が固定側金型から離間した状態を示す半断面図である。 実施の形態4による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図である。 実施の形態4による射出成形金型において射出成形後から可動側金型が開くまでの間の状態を示す半断面図である。 実施の形態4による射出成形金型において射出成形後に可動側金型が固定側金型から離間した状態を示す半断面図である。 図15Aは実施の形態5によるセンサの取付構造を示す断面図である。図15Bは図15Aの構成においてスプルーとセンサの配置構造を示す斜視図である。 実施の形態5によるスプルーの内周面の形状を示す説明図である。 実施の形態6による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図である。 実施の形態6によるスライド機構周辺の部品構成を示す斜視図である。 実施の形態6による射出成形金型において射出成形後から可動側金型が開くまでの間の状態を示す半断面図である。 実施の形態6による射出成形金型において射出成形後に可動側金型が固定側金型から離間した状態を示す半断面図である。
実施の形態1.
 図1は実施の形態1による射出成形装置の概略を示す全体構成図、図2は実施の形態1による射出成形装置の射出ユニットおよびコールドランナ方式の射出成形金型の構成図である。
 この実施の形態1の射出成形装置1は、樹脂を溶融して射出する射出ユニット2、この射出ユニット2から樹脂が注入されて成形品が形作られる射出成形金型3、および射出成形金型3を開閉する型開閉ユニット4により構成される。そして、射出成形金型3は、固定側金型5および可動側金型7で構成されている。
 固定側金型5は、固定側取付板51、固定側型板52、および固定側取付板51から固定側型板52に渡って設けられたスプルーブシュ53などを備えている。スプルーブシュ53には、その内部に溶融樹脂が通過する中空のスプルー54が形成され、スプルー54の一端が射出ユニット2のノズル25と同軸状に対向している。この場合、スプルー54は、固定側金型5から可動側金型7に向けて末広がりとなる裁頭円錐状に形成されている。
 また、可動側金型7は、可動側取付板71、固定側型板52との間でキャビティ11を形成する可動側型板72、エジェクタプレート73、スペーサブロック74、エジェクタロッド75、エジェクタピン76などを備えている。なお、上記エジェクタプレート73、エジェクタロッド75、およびエジェクタピン76などにより、キャビティ11内に成形された成形品を押し出すエジェクタ機構が構成されている。
 そして、固定側型板52と可動側型板72とが当接した状態では、樹脂成型用の空間となるキャビティ11、およびキャビティ11への樹脂通路となるランナ12などが形成され、また固定側型板52と可動側型板72との当接面がパーティングライン(PL;Parting Line)となる。
 次に、この実施の形態1の射出成形装置1における射出成形方法と樹脂の流動についての概略を、図2を参照して説明する。
 樹脂材料をホッパー21に投入し、シリンダ22内においてヒータ23による熱とスクリュー24とにより樹脂が溶融混錬される。
 一方、射出成形金型3は、型開閉ユニット4により固定側金型5と可動側金型7が閉じられ、かつ樹脂の射出圧力が加わっても金型が開かないように締結力が加えられて、いわゆる高圧型締め状態となる。
 そして、高圧型締め状態になった射出成形金型3に射出ユニット2のノズル25より樹脂が射出される。射出された樹脂は、スプルー54およびランナ12を通過して、キャビティ11に流入する。この時、流入した樹脂により、キャビティ11内の樹脂などから発生されたガスが末端部に設けられた図示しないガスベントとよばれる微小隙間、あるいは部品同士の隙間から押し出されて金型外へと排出される。キャビティ11内に溶融樹脂が充填された後は、樹脂は冷却固化され、キャビティ11内には、その形状に沿って成形品が形成される。
 その後、可動側金型7が型開閉ユニット4の型開き動作により開かれ、可動側型板72が固定側型板52から離間する。その際、成形品は可動側型板72にとりついた状態となる。そして、可動側金型7に設けられたエジェクタロッド75の突き出し動作によりエジェクタプレート73に連結されたエジェクタピン76が固定側金型5側に向けて突き出されることにより、成形品が可動側型板72より離型される。
 この実施の形態1では、射出ユニット2のノズル25から射出成形金型3に射出された直後にスプルー54を通過するときの樹脂の状態をセンサで把握することを目的としている。なお、センサとしては、ここでは温度センサを想定しているが、これに限らず、圧力、速度などを検出するセンサであってもよい。
 図3Aおよび図3Bは、スプルーブシュに単純にセンサを設けた場合の構成の参考例を示す断面図である。
 スプルーブシュ53は、固定側取付板51側に設けられた上スプルーブシュ53aおよび固定側型板52側に設けられた下スプルーブシュ53bで構成され、両スプルーブシュ53a、53bに渡って中空のスプルー54a、54bが形成されている。この場合、両スプルーブシュ53a、53b全体では、その内周面が可動側金型7側に向けて末広がりの裁頭円錐状をしており、下スプルーブシュ53bにセンサ14が設けられている。
 ここで、図3Aは、センサ14がスプルー54bの内周面よりも下スプルーブシュ53b内に埋設して設けられている場合である。また、図3Bは、センサ14が下スプルー54bの内周面よりも内側に突出して設けられている場合である。
 溶融樹脂が充填、冷却固化された後は、スプルー54b内に存在する樹脂100は、センサ14の取り付け箇所において、図3Aの場合は点線で囲まれた図に示すように凸形状に、また図3Bの場合は同じく点線で囲まれた図に示すように凹形状になる。したがって、可動側金型7が開かれる際、図3Aの場合は、センサ14を配置したことで発生した凸形状により、成形樹脂が離型できず、その箇所がアンダーカットとなる。また、図3Bの場合は、センサ14がスプルー54b内の固化した樹脂に引っ掛かるので、離型を阻害するのみならず、センサ14の破損を招く可能性がある。
 そこで、この実施の形態1では、図4に示すようなセンサの取付構造を採用している。すなわち、この実施の形態1において、スプルーブシュ53は、固定側取付板51側に設けられた上スプルーブシュ53aおよび固定側型板52側に設けられた下スプルーブシュ53bを備えている。そして、下スプルーブシュ53bには、上スプルーブシュ53aとの対向面側にセンサ14を保持するためのセンサピース55が設けられ、このセンサピース55にセンサ14が保持されている。
 この場合、センサピース55には、中空の検出用スプルー56が形成されており、この検出用スプルー56は、図5に示すように、その内周面が四角柱状に形成されている。そして、この検出用スプルー56の四角柱状の内周面の外接円は、下スプルーブシュ53bのスプルー54bのセンサピース55に当接する側の内径に等しく、また、検出用スプルー56の内周面の内接円は、上スプルーブシュ53aのスプルー54aのセンサピース55に当接する側の内径に等しくなるように設定されている。
 したがって、検出用スプルー56の四角柱状の内周面の対角間の長さは、下スプルーブシュ53bのスプルー54bのセンサピース55に当接する側の内径と等しく、また、検出用スプルー56の内周面の対向面間の長さは、上スプルーブシュ53aのスプルー54aのセンサピース55に当接する側の内径と等しくなっている。そのため、上スプルーブシュ53aのスプルー54a、センサピース55の検出用スプルー56、および下スプルーブシュ53bのスプルー54bは、可動側金型7側に向けて次第に内径が大きくなる末広がりの段差構造になっている。そして、検出用スプルー56の4つの平坦面の内の一つにセンサ14の先端が面一となるように配置されている。
 図4に示すようなセンサ14の取付構造を採用することにより、各スプルー54a、56、54bは固定側金型5から可動側金型7に向けて次第に末広がりの形状になるため、可動側金型7が開かれる際に、固化した樹脂は、各スプルー54a、56、54bからスムーズに離脱し、図3の参考例に示したように、センサ14がスプルー内の固化した樹脂に引っ掛かって離型を阻害し、またセンサ14が破損する恐れもない。
 しかも、センサ14の先端は、検出用スプルー56に露出しているので、溶融樹脂が金型内部に射出された際、その侵入直後に検出用スプルー56内を通過する溶融樹脂の温度などの状態を確実に検出することができる。これにより、樹脂のロット間のばらつき、金型および成形機の異常による樹脂の溶融不良等を検出することができ、継続的な状態監視、およびそれら数値の活用(成形機と計測数値を連動させた自動調整等)が可能となる。
 なお、この実施の形態1では、センサピース55に形成された検出用スプルー56は、その内周面が四角柱状に形成されているとしたが、このような形状に限らず、検出用スプルー56の内周面の一部を平坦面として、センサ14の先端面と面一となる形状であればよい。例えば、スプルー形成の加工性を考慮すれば、内周面が三角柱状、五角柱状などでもよい。
実施の形態2.
 図6は本願の実施の形態2による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す断面図であり、図2に示した実施の形態1と対応、または相当する構成部分については同一の符号を付す。
 先の実施の形態1では、スプルー形状を図3の参考例で示したような可動側金型7側に向けて単純な末広がりの裁頭円錐状から、図4に示したような構成に変形することでスプルーへのセンサ配置を可能とした。しかし、スプルーの途中にセンサピース55などを設けたことにより、図3の参考例のスプルー形状と比較すると若干スプルー体積が大きくなる可能性がある。
 そこで、この実施の形態2では、図3の参考例と同様なスプルー形状、つまり可動側金型7側に向けて末広がりの裁頭円錐状を維持したままで、射出成形後の離型不良、およびセンサの破損などの不具合を生じることなく、スプルーを通過する樹脂の状態(温度、圧力、速度等)を精度良く計測できるようにしたものである。
 すなわち、この実施の形態2では、固定側取付板51には、ガイドピン57の一端が固定されるとともに、ピストン機構の役目を果たすショルダボルト59が設けられ、このショルダボルト59の一端が固定側型板52に嵌入されている。また、固定側型板52には、上記ガイドピン57を挿通するガイドブシュ58が設けられる一方、可動側型板72には、上記ガイドピン57を挿通するガイドブシュ78が設けられている。
 そして、ガイドピン57および両ガイドブシュ58、78により、固定側取付板51に対して固定側型板52および可動側型板72が位置決めされて摺動可能とされ、また、ショルダボルト59により、固定側型板52が固定側取付板51から離間する際に、固定側取付板51と固定側型板52との間の開き量W1が規制される。
 また、固定側取付板51にはスプルー54aが形成された上スプルーブシュ53aが、また、固定側型板52にはスプルー54bが形成された下スプルーブシュ53bがそれぞれ設けられており、両スプルー54a、54b全体では、その内周面が可動側金型7側に向けて末広がりの裁頭円錐状をしている。
 さらに、この実施の形態2の特徴として、固定側取付板51にはアンギュラカム61が設けられる一方、固定側型板52にスライドコア62が例えばガイドピンなどにより摺動可能に取り付けられており、このスライドコア62に形成された歯部62aがアンギュラカム61の傾斜凹部に噛み合わされている。また、スライドコア62の一端にセンサ14が取り付けられ、このセンサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通してスプルー54bの内壁に臨んでいる。
 そして、上記のアンギュラカム61およびスライドコア62により、センサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63が構成されている。
 その他の構成は、実施の形態1と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
 次に、この実施の形態2における射出成形金型の開閉作動と、これに伴う部品の作動について説明する。
 固定側金型5と可動側金型7が閉じられ、かつ樹脂の射出圧力が加わっても金型が開かないように締結力が加えられた高圧型締め状態において、スプルー54a、54bを経由してキャビティ11に樹脂が流入され固化される。これが図6に示す状態である。
 この状態では、センサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通して下スプルー54bの内部に突出している。したがって、溶融樹脂が金型内部に射出された際、その侵入直後に下スプルー54b内を通過する溶融樹脂の温度などの状態を確実に検出することができる。
 次に、可動側金型7が型開閉ユニット4の型開き動作により開かれるが、その場合、図7に示すように、可動側型板72が固定側型板52から離れるのに先んじて、両者52、72が固定側取付板51より開き量W1だけ離れる。すなわち、固定側型板52は下スプルーブシュ53bとともにガイドピン57に沿って固定側取付板51から離間し、その開き量W1は、ショルダボルト59により規制される。
 この固定側型板52の移動に伴い、スライドコア62の歯部62aがアンギュラカム61の傾斜凹部に沿って摺動する。そうすると、スライドコア62に固定されたセンサ14も同様に摺動するので、スプルー54bの内壁から突出していたセンサ14がその位置から下スプルーブシュ53bのフランジ部内部に後退する。
 引き続いて、図8に示すように、センサ14が下スプルーブシュ53bの内部に収納された状態を保ったまま、可動側金型7が開かれ、可動側型板72が固定側型板52から離間する。したがって、固化した樹脂100は、スプルー54a、54bからスムーズに離脱し、センサ14がスプルー54b内の固化した樹脂100に引っ掛かって離型を阻害し、また、センサ14が破損する恐れもない。
実施の形態3.
 図9は本願の実施の形態3による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図であり、図6に示した実施の形態2と対応、または相当する構成部分については同一の符号を付す。
 先の実施の形態2では、アンギュラカム61とスライドコア62とにより、センサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63を構成し、可動側金型7の型開き動作に連動してスライド機構63が作動するようにした。
 これに対し、この実施の形態3では、例えば電磁力によりシリンダ64内のピストンロッド65が伸縮するピストン機構を設け、このピストン機構のシリンダ64を固定側型板52に固定し、また、ピストンロッド65の先端にスライドコア62を固定している。さらに、スライドコア62の一端にセンサ14を取り付け、このセンサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通してスプルー54bの内壁に臨んでいる。
 そして、上記のシリンダ64とピストンロッド65からなるピストン機構、およびスライドコア62によりセンサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63が構成されている。
 その他の構成は、実施の形態2と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
 次に、この実施の形態3における射出成形金型の開閉作動と、これに伴う部品の作動について説明する。
 固定側金型5と可動側金型7が閉じられ、かつ樹脂の射出圧力が加わっても金型が開かないように締結力が加えられた高圧型締め状態において、スプルー54a、54bを経由してキャビティ11に樹脂が流入され固化される。これが図9に示す状態である。
 この状態では、センサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通して下スプルー54bの内部に突出している。したがって、溶融樹脂が金型内部に射出された際、その侵入直後に下スプルー54b内を通過する溶融樹脂の温度などの状態を確実に検出することができる。
 次に、可動側金型7が型開閉ユニット4の型開き動作により開かれる。この場合、図10に示すように、可動側型板72が固定側型板52から離れるのに先んじて、成形機より信号を受けてシリンダ機構のピストンロッド65が作動し、スライドコア62が摺動する。そうすると、スライドコア62に固定されたセンサ14も同様に摺動するので、スプルー54bの内壁から突出していたセンサ14がその位置から下スプルーブシュ53bのフランジ部内部に後退する。
 引き続いて、図11に示すように、センサ14が下スプルーブシュ53bの内部に収納された状態を保ちつつ、可動側金型7が開かれ、可動側型板72が固定側型板52から離間する。したがって、固化した樹脂100は、スプルー54a、54bからスムーズに離脱し、センサ14がスプルー54b内の固化した樹脂100に引っ掛かって離型を阻害し、またセンサ14が破損する恐れもない。
 このように、この実施の形態3では、シリンダ64とピストンロッド65からなるピストン機構、およびスライドコア62によりセンサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63を構成しているので、実施の形態2よりもスライド機構63を簡素化することができる。
実施の形態4.
 図12は本願の実施の形態4による射出成形金型において金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図であり、図6に示した実施の形態2と対応、または相当する構成部分については同一の符号を付す。
 この実施の形態4は、エジェクタプレート73にはエジェクタピン76とともに、スライドコア62を作動させるための作動ピン79の一端が固定され、この作動ピン79の他端は、固定側型板52に向けて可動側型板72を貫通している。また、固定側型板52の作動ピン79との対向位置には、カムブロック66が設けられ、このカムブロック66の先端がスライドコア62に向けて屈曲されている。
 一方、固定側型板52にはスライドコア62が例えばガイドピンなどにより摺動可能に取り付けられており、このスライドコア62に形成された傾斜孔62bに上記のカムブロック66の先端の屈曲部分が嵌入されている。また、スライドコア62の一端にセンサ14が取り付けられ、このセンサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通してスプルー54bの内壁に臨んでいる。
 そして、上記の作動ピン79、カムブロック66、およびスライドコア62により、センサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63が構成されている。
 さらに、エジェクタプレート73には、中空円筒状のシリンダ部81が設けられ、このシリンダ部81の内部には、エジェクタピン76に形成された鍔部76aが配置されている。また、エジェクタピン76の可動側取付板71側の端部は、エジェクタプレート73を貫通して可動側取付板71側に突出している。
 その他の構成は、実施の形態2と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
 次に、この実施の形態4における射出成形金型の開閉作動と、これに伴う部品の作動について説明する。
 固定側金型5と可動側金型7が閉じられ、かつ樹脂の射出圧力が加わっても金型が開かないように締結力が加えられた高圧型締め状態において、スプルー54a、54bを経由してキャビティ11に樹脂が流入され固化される。これが図12に示す状態である。
 この状態では、センサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通して下スプルー54bの内部に突出している。したがって、溶融樹脂が金型内部に射出された際、その侵入直後に下スプルー54b内を通過する溶融樹脂の温度などの状態を確実に検出することができる。
 次に、可動側金型7が型開閉ユニット4の型開き動作により開かれる。この場合、図13に示すように、可動側型板72が固定側型板52から離れるのに先んじて、エジェクタロッド75を作動させ、エジェクタプレート73とともに作動ピン79を固定側型板52に向けて移動させる。その場合、エジェクタピン76の鍔部76aは、未だエジェクタプレート73のシリンダ部81の内端面に当接していないので、エジェクタピン76が固定側型板52に向けて動くことはない。
 エジェクタプレート73とともに作動ピン79が固定側型板52に向けて移動すると、作動ピン79に押圧されてカムブロック66の先端の屈曲部分がスライドコア62の傾斜孔62bに押し込まれるので、スライドコア62が摺動する。そうすると、スライドコア62に固定されたセンサ14も同様に摺動するので、スプルー54bの内壁から突出していたセンサ14がその位置から下スプルーブシュ53bのフランジ部内部に後退する。
 次に、図14に示すように、固定側金型5に対して可動側金型7が開き、可動側型板72を固定側型板52から離間させる。その後、エジェクタプレート73を固定側金型5側に向けてさらに移動させる。そうすると、エジェクタピン76の鍔部76aがエジェクタプレート73のシリンダ部81の内端面に当接してエジェクタピン76の移動が規制されるので、エジェクタピン76が成形品(固化した樹脂100)を押し出し、成形品(固化した樹脂100)が可動側型板72から離型される。
実施の形態5.
 先の実施の形態1では、スプルー54の内周面の形状を従来の裁頭円錐形状から変化させ、その形状を実現する射出成形金型3の部品構成で、射出成形動作に影響のないスプルー54へのセンサ14の配置を可能とした。しかし、実施の形態1の場合は、スプルーブシュ53を、上スプルーブシュ53a、下スプルーブシュ53b、およびセンサピース55の3つの部品で構成する必要があった。
 これに対し、この実施の形態5では、センサ14を配置するために、スプルー54を局所的に部品に分割することで、射出成形後の離型不良、金型部品の破損などの不具合を生じることなく、スプルー54を通過する樹脂の状態(温度、圧力、速度等)をセンサ14により精度良く計測できる構成としたものである。
 すなわち、この実施の形態5では、図15Aおよび図15Bに示すように、スプルーブシュ53を、スプルーブシュ本体部53cと、このスプルーブシュ本体部53cとは別部品のスプルーブロック53dとで構成している。
 上記のスプルーブロック53dは、従来構成のスプルーブシュの一部を分割したものであり、裁頭円錐形状をしたスプルー54の内周面の一部は、軸方向に沿って平坦面に形成されており、その平坦面が検出用スプルー56として構成されている(図16参照)。そして、この平坦面の検出用スプルー56にセンサ14の先端が面一となるように配置されている。
 このような構成とすることで、実施の形態1の場合に比べて、スプルーブシュ53全体の構成が簡素化されて、その加工が容易になるとともに、射出成形後の離型不良等が発生することなく、スプルー54を通過する樹脂の状態をセンサ14で精度良く計測することができる。
実施の形態6.
 図17はこの実施の形態6による射出成形金型において、金型内に樹脂が射出成形された状態を示す半断面図であり、図18はスライド機構の周辺の部品構成を示す斜視図である。図6に示した実施の形態2と対応、または相当する構成部分については同一の符号を付す。
 先の実施の形態2では、アンギュラカム61とスライドコア62とによって、センサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63を構成し、可動側金型7の型開き動作に連動してスライド機構63が作動するようにした。
 これに対し、この実施の形態6では、スライドコア62と揺動部材67とにより、センサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63を構成している。
 すなわち、この実施の形態6では、固定側型板52に固定された支軸68にフレーム状の揺動部材67が揺動可能に取り付けられている。この揺動部材67の一辺側は案内ロッド67aとして形成されており、この案内ロッド67aがスライドコア62に形成されたスライド溝62d内に嵌入されている(図18参照)。また、揺動部材67の案内ロッド67aと対向する他辺側は、固定側型板52に取り付けられた圧縮バネ69に当接されて付勢されている。
 次に、この実施の形態6における射出成形金型の開閉作動と、これに伴う部品の作動について説明する。
 固定側金型5と可動側金型7が閉じられ、かつ樹脂の射出圧力が加わっても金型が開かないように締結力が加えられた高圧型締め状態において、スプルー54a、54bを経由してキャビティ11に樹脂が流入され固化される。これが図17に示す状態である。
 この状態では、実施の形態2と同様、センサ14の端部が下スプルーブシュ53bのフランジ部を貫通して下スプルー54bの内部に突出している。したがって、溶融樹脂が金型内部に射出された際、その侵入直後に下スプルー54b内を通過する溶融樹脂の温度などの状態を確実に検出することができる。
 次に、可動側金型7が型開閉ユニット4の型開き動作により開かれる。その場合、図19に示すように、可動側型板72が固定側型板52から離れるのに先んじて、両者52、72が固定側取付板51より開き量W1だけ離れる。すなわち、固定側型板52は下スプルーブシュ53bとともにガイドピン57に沿って固定側取付板51から離間し、その開き量W1は、ショルダボルト59により規制される。
 この固定側型板52の移動に伴い、揺動部材67が固定側型板52に固定された圧縮バネ69により押し出されて、図19に示す時計回りに揺動する。その際に、揺動部材67の先端の案内ロッド67aがスライドコア62のスライド溝62dに沿って摺動する。そうすると、スライドコア62の全体が揺動部材67により、スライド溝62dの形成方向と直交する方向(上向き矢印参照)に引き上げられるので、これに伴い、スプルー54bの内壁から突出していたセンサ14がその位置から下スプルーブシュ53bのフランジ部内部に後退する。
 以降の動作は、図20に示すように、実施の形態2と同様の動きであるため、ここでは詳しい説明は省略する。
 このように、この実施の形態6においても、可動側金型7の型開き動作に連動してセンサ14をスプルー54bに対して出退するスライド機構63を設けたので、射出成形後の離型不良等が発生することなく、スプルー54を通過する樹脂の状態をセンサ14で精度良く計測することができる。
 なお、本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、一つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
 したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも一つの構成要素を変形する場合、追加する場合、または省略する場合、さらには、少なくとも一つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれものとする。
 1 射出成形装置、2 射出ユニット、3 射出成形金型、4 型開閉ユニット、11 キャビティ、14 センサ、5 固定側金型、51 固定側取付板、52 固定側型板、53 スプルーブシュ、53a 上スプルーブシュ、53b 下スプルーブシュ、53c スプルーブシュ本体部、53d スプルーブロック、54,54a,54b スプルー、55 センサピース、56 検出用スプルー、61 アンギュラカム、62 スライドコア、62a 歯部、62b 傾斜孔、62d スライド溝、63 スライド機構、64 シリンダ、67 揺動部材、67a 案内ロッド、68 支軸、69 圧縮バネ、7 可動側金型、71 可動側取付板、72 可動側型板、73 エジェクタプレート、76 エジェクタピン、76a 鍔部、79 作動ピン、100 樹脂。

Claims (6)

  1. 固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型は、固定側取付板に固定側型板が取り付けられ、前記固定側型板には、溶融樹脂を導入するスプルーが形成されたスプルーブシュが設けられ、前記可動側金型は、前記固定側型板とでキャビティを形成する可動側型板を備えるとともに、前記キャビティの内部に成形された成形品を押し出すエジェクタ機構が設けられ、前記スプルー、ランナ、前記成形品といった金型内に射出された全ての溶融樹脂が金型内で固化するコールドランナ方式の射出成形金型であって、
    前記スプルーブシュには、前記スプルーに流入した直後の樹脂状態を計測するセンサの一端が挿着され、かつ、前記スプルーの一部には、挿着された前記センサの先端面と面一となる平坦面を有する検出用スプルーが形成されている射出成形金型。
  2. 固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型は、固定側取付板に固定側型板が取り付けられ、前記固定側型板には、溶融樹脂を導入するスプルーが形成されたスプルーブシュが設けられ、前記可動側金型は、前記固定側型板とでキャビティを形成する可動側型板を備えるとともに、前記キャビティの内部に成形された成形品を押し出すエジェクタ機構が設けられ、前記スプルー、ランナ、前記成形品といった金型内に射出された全ての溶融樹脂が金型内で固化するコールドランナ方式の射出成形金型であって、
    前記可動側金型の開閉動作に連動して前記スプルーに対して、流入した直後の樹脂状態を計測するセンサを出退させるスライド機構を備える射出成形金型。
  3. 前記可動側型板が前記固定側型板から離れるのに先んじて前記固定側型板が前記固定側取付板より予め設定された一定量だけ離れる機構を備え、かつ、前記固定側取付板にはアンギュラカムが設けられ、前記固定側型板にはスライドコアが摺動可能に取り付けられ、前記スライドコアに形成された歯部が前記アンギュラカムの傾斜凹部に噛み合わされ、前記スライドコアの一端に前記センサが固定されており、前記スライド機構は、前記アンギュラカムおよび前記スライドコアにより構成されている請求項2に記載の射出成形金型。
  4. シリンダに嵌入されたピストンロッドが伸縮するピストン機構を備え、前記シリンダが前記固定側型板に固定され、前記ピストンロッドの外端にスライドコアが固定され、前記スライドコアの一端に前記センサが固定されており、前記スライド機構は、前記ピストン機構および前記スライドコアにより構成されている請求項2に記載の射出成形金型。
  5. 前記エジェクタ機構には作動ピンの一端が固定され、前記作動ピンの他端は前記固定側型板に向けて延出される一方、前記固定側型板には、前記作動ピンとの対向位置にカムブロックが設けられるとともに、スライドコアが摺動可能に取り付けられ、前記スライドコアの一端に前記センサが固定されており、かつ前記スライドコアに形成された傾斜孔に前記カムブロックが挿入されており、前記スライド機構は、前記作動ピン、前記カムブロック、および前記スライドコアにより構成されている請求項2に記載の射出成形金型。
  6. 前記可動側型板が前記固定側型板から離れるのに先んじて前記固定側型板が前記固定側取付板より予め設定された一定量だけ離れる機構を備え、かつ、前記固定側型板にはスライドコアが摺動可能に取り付けられるとともに、揺動部材が揺動可能に取り付けられ、前記揺動部材は、その一端部が前記スライドコアに形成されたスライド溝に嵌合され、その他端部には前記固定側型板に固定された圧縮バネに当接されて付勢されており、前記スライドコアの一端に前記センサが固定されており、前記スライド機構は、前記揺動部材および前記スライドコアにより構成されている請求項2に記載の射出成形金型。
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