JP5159067B2

JP5159067B2 - 射出成形金型

Info

Publication number: JP5159067B2
Application number: JP2006231158A
Authority: JP
Inventors: 茂内田
Original assignee: 池上金型工業株式会社
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008049679A

Description

この発明は、例えば、試験管、筆記具等の鍔付き成形品を複数個同時に成形する射出成形金型に関する。

試験管、筆記具等の筒状成形品を成形する射出成形金型は、１台の成形用金型に複数のキャビティを設け、樹脂注入口から注入された溶融樹脂をホットランナで分配して各キャビティに導くように構成されている。

この射出成形金型は、１回の射出成形によって複数個の成形品を同時に成形できるように構成したもので、基本的には、中央部に設けられたスプルー部に１つの樹脂注入口と、これと連通して複数に分岐する分岐ゲートを有している。一方、金型本体には複数のキャビティが設けられ、これらキャビティに連通する複数のノズル部を有するエッジゲートを有したホットランナが設けられている。そして、ホットランナの樹脂通路からの樹脂圧力が分岐ゲートを介してキャビティの胴部成形用キャビティ部に開口するエッジゲートに均一に分配するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

また、射出成形金型として、胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形するキャビティ有し、ホットランナから鍔部成形キャビティ部の側部に通じるエッジゲートを設けた注射器シリンジの射出成形金型が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００５−４１０２０号公報特許第３４９６８８０号公報

特許文献１，２に示すような射出成形金型は、エッジゲートに複数のノズル部を備え、これらノズル部から各キャビティに通じる開口に同一の圧力と速度で溶融樹脂を射出するようになっている。しかし、エッジゲートの軸心、つまりホットランナの軸心部と接続されている部分を中心として首振り（回動）すると、ノズル部とキャビティに通じる開口とが位置ずれし、各キャビティに充填される溶融樹脂の圧力、速度が各キャビティで均一にならないという不具合が生じ、成形品の品質にバラツキが生じるという問題がある。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、複数のキャビティに溶融樹脂を同一の圧力、速度で充填でき、成形品の品質を均一にすることができる射出成形金型を提供することにある。

この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、固定金型と、この固定金型と接離可能な可動金型と、前記固定金型と前記可動金型との間に設けられた胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に連なり形成された鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形する複数のキャビティと、前記固定金型に設けられた樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、このホットランナに該ホットランナから分岐して設けられる複数のノズル部を有し、前記ホットランナからの溶融樹脂を各ノズル部を通じて前記複数のキャビティに分配して充填するエッジゲートと、前記エッジゲートのノズル部に取り付けられる位置決めブロックと、前記固定金型を構成する部材に設けられ、前記位置決めブロックに係合して前記エッジゲートのノズル部を位置決めする凹溝と、前記エッジゲートの、前記可動金型側に位置する端部に該エッジゲートの軸心に位置して設けられ、前記固定金型と可動金型との間で前記キャビティを形成するときに前記可動金型を構成する部材に当たり前記エッジゲートを位置決めする受け駒と、からなり、前記固定金型と可動金型とが前記キャビティを形成するときに前記位置決めブロックと前記受け駒とが前記エッジゲートを支えるようにしたことを特徴とする射出成形金型である。

請求項２は、請求項1の前記位置決めブロックは、熱硬化性樹脂材料からなり、内側は前記エッジゲートのノズル部に嵌着され、外側は前記固定金型を構成する部材に設けた凹溝に係合していることを特徴とする。

この発明によれば、エッジゲートのノズル部に位置決めブロックを固定し、この位置決めブロックを固定金型を構成する部材に係合固定することにより、複数のキャビティに溶融樹脂を同一の圧力、速度で充填でき、成形品の品質を均一することができるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は射出成形金型の縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ部を拡大した断面図、図５は鍔付き成形品の斜視図である。射出成形金型１１は試験管、筆記具等の鍔付き成形品Ａを成形する金型であって、図１に示すように、１台の射出成形金型１１には複数個の鍔付き成形品Ａを同時に成形することができる複数の成形部１２が設けられている。

射出成形金型１１について説明すると、固定金型１３と可動金型１４とからなり、分割面１５で分割されるようになっている。固定金型１３には樹脂注入口（図示しない）と連通するホットランナ１６が設けられ、樹脂注入口から注入された溶融樹脂を複数の成形部１２に分岐して導くようになっている。

ホットランナ１６の軸心部には樹脂通路１７が設けられ、この樹脂通路１７の外周囲にはヒータ１８が巻装されている。ホットランナ１６の下端部、つまり樹脂通路１７の下流側にはエッジゲート１９が設けられている。エッジゲート１９は、例えば、Ｂｅ−Ｃｕ等の熱伝導合金によって形成され、樹脂通路１７と連通する樹脂通路１９ａを有する円筒部１９ｂと、この円筒部１９ｂと一体に設けられた末広がりの拡幅部１９ｃを有している。拡幅部１９ｃには成形部１２の数に対応して複数、本実施形態では左右に二股に分岐されるノズル部２０が設けられ、これらノズル部２０には樹脂通路１９ａと連通する分岐ゲート２０ａ，２０ｂが斜め下方に向って穿設されている。これら分岐ゲート２０ａ，２０ｂの下流側には分岐ゲート２０ａ，２０ｂより小径で、横方向に穿設されたノズル孔２１ａ，２１ｂが設けられ、ノズル孔２１ａ，２１ｂはエッジゲート１９の左右側面に開口している。なお、エッジゲート１９の周囲には樹脂断熱層１９ｄが設けられている。

さらに、図２〜図４に示すように、エッジゲート１９の拡幅部１９ｃとなる左右に二股に分岐されるノズル部２０の周囲は、固定金型１３を構成する部材１３ａに形成された樹脂断熱層１９ｄで囲繞されている。このノズル部２０には低熱伝導材料、例えばベスペル（登録商標）等の熱硬化性樹脂材料からなる位置決めブロック２２が嵌着されている。この位置決めブロック２２は、例えばＵ字状で、その内側２２ａはノズル部２０の下面、両側面に接合されている。また、固定金型１３を構成する部材１３ａには位置決めブロック２２の外側２２ｂと対向して凹溝２３ｘが設けられ、この凹溝２３ｘには位置決めブロック２２の外側２２ｂが係合されている。

従って、エッジゲート１９のノズル部２０は位置決めブロック２２によって固定金型１３を構成する部材１３ａに固定されている。従って、エッジゲート１９がその軸心ｏを中心として首振り（矢印ａ方向に回動）しようとしても、位置決めブロック２２によって阻止されてノズル部２０の位置が変わらないように構成されている。しかも、位置決めブロック２２は熱伝導率材料が悪い材質で形成されているため、溶融樹脂の熱影響がノズル部２０に加わることはない。

また、エッジゲート１９の円筒部１９ｂはホットランナ１６の下端部に軸心に沿って穿設された取付け穴２３に挿入され、円筒部１９ｂの上端面は取付け穴２３の底面２３ａに当接している。エッジゲート１９の軸心上の下端部には取付け穴２４が穿設され、この取付け穴２４にはセラミック等の耐熱性を有し、かつ熱膨張係数の小さい材料からなる受け駒２５が固定されている。この受け駒２５は前記可動金型１４に設けられたゲートパッド２５ａに当接している。そして、エッジゲート１９に樹脂圧が加わってもエッジゲート１９が図面上、下方へ下がるのを防止している。

次に、成形部１２について説明すると、鍔付き成形品Ａを成形するキャビティ２６は、真円筒状の胴部成形キャビティ部２７と楕円形状の鍔部成形キャビティ部２８とから構成されている。胴部成形キャビティ部２７及び鍔部成形キャビティ部２８は、固定金型１３に設けられたキャビティ外筒部２９と、可動金型１４に設けられ、キャビティ外筒部２９の内部に挿入されるキャビティ内筒部３０との間の間隙によって構成されている。

さらに、図２及び図４に示すように、鍔部成形キャビティ部２８の外周部で、楕円形状の短径部にはエッジゲート１９のノズル孔２１ａ（２１ｂ）と対向しており、エッジゲート１９のノズル孔２１ａ（２１ｂ）から射出される溶融樹脂が鍔部成形キャビティ部２８に充填されるようになっている。
さらに、キャビティ内筒部３０の内腔３０ａには外周面に間隙部３１を存して軸方向にパイプ３２が同心的に設けられている。このパイプ３２の内部は冷却水往路３３、間隙部３１は冷却水往路３３とパイプ３２の先端部で連通する冷却水復路３４が設けられている。冷却水往路３３は冷却水供給源（図示しない）の吐出側と連通し、冷却水復路３４は冷却水供給源の吸込み側と連通する冷却水循環路が構成されている。そして、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を内側から均一に冷却するようになっている。

キャビティ外筒部２９の外周部にはその全長に亘って螺旋状の冷却水路（図示しない）が設けられ、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却するようになっている。

さらに、前記胴部成形キャビティ部２７の先端部には半球状部３５が設けられている。胴部成形キャビティ部２７の先端側には固定金型１３に固定されるブロック３６が設けられている。このブロック３６には半球状部３５を形成する凹陥部３７が設けられている。

次に、前述のように構成された射出成形金型の作用について説明する。

射出成形機から溶融樹脂が樹脂注入口（図示しない）から射出成形金型１１に射出されると、溶融樹脂はホットランナ１６の樹脂通路１７に導かれる。樹脂通路１７の溶融樹脂は、ホットランナ１６からエッジゲート１９の樹脂通路１９ａを介して分岐ゲート２０ａ,２０ｂに導かれ、このエッジゲート１９の周囲に設けられた樹脂断熱層１９ｄ、ノズル孔２１ａ，２１ｂを介してキャビティ２６に充填される。すなわち、分岐ゲート２０ａ,２０ｂからノズル孔２１ａ，２１ｂを介してキャビティ２６に溶融樹脂が充填される際に、樹脂断熱層１９ｄ内の半溶融状態の樹脂の一部は射出された溶融樹脂と一緒にキャビティ２６に充填されるが、溶融樹脂は、鍔部成形キャビティ部２８から胴部成形キャビティ部２７及び半球状部３５の順に充填される。

このとき、エッジゲート１９は溶融樹脂の圧力によって下方へ押圧されるが、エッジゲート１９に固定された受け駒２５は可動金型１４に設けられたゲートパッド２５ａに当接しているため、エッジゲート１９が下がるのを防止できる。

また、エッジゲート１９のノズル部２０は位置決めブロック２２によって固定金型１３を構成する部材１３ａに固定されている。従って、エッジゲート１９がその軸心ｏを中心として首振り（矢印ａ方向に回動）しようとしても、位置決めブロック２２によって阻止されてノズル部２０の位置が変わらない。しかも、位置決めブロック２２は熱伝導率が悪い材質で形成されているため、溶融樹脂の熱影響がノズル部２０に加わることはない。

また、キャビティ２６の外側を囲むように冷却水路が設けられているため、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却される。キャビティ２６の内側には冷却水供給源から流入された冷却水が冷却水往路３３を流れ、パイプ３２の先端部で折り返して冷却水復路３４に流れる冷却水循環路が形成されているため、キャビティ２６内に充填された溶融樹脂は内側からも均一に冷却される。

従って、キャビティ２６内の樹脂は短時間に冷却固化される。樹脂が冷却固化された後、固定金型１３に対して可動金型１４が後退すると、固定金型１３と可動金型１４は分割面１５で分割され、キャビティ２６の形状に倣った図５に示すような、鍔付き成形品Ａが得られる。

また、前記実施形態においては、試験管、筆記具等の円筒成形品の成形について説明したが、角筒状成形品等の成形にも適用できる。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示す射出成形金型の縦断側面図。同実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。同実施形態を示し、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。同実施形態を示し、図２のＣ部を拡大した断面図。同実施形態を示し、鍔付き成形品の斜視図。

符号の説明

１１…射出成形金型、１３…固定金型、１４…可動金型、１５…分割面、１６…ホットランナ、１７…樹脂通路、１９…エッジゲート、２０…ノズル部、２１ａ，２１ｂ…ノズル孔、２２…位置決めブロック、２６…キャビティ、２７…胴部成形キャビティ部、２８…鍔部成形キャビティ部

Claims

固定金型と、
この固定金型と接離可能な可動金型と、
前記固定金型と前記可動金型との間に設けられた胴部成形キャビティ部及びこの胴部成形キャビティ部の開口端に連なり形成された鍔部成形キャビティ部を有し、鍔付き成形品を成形する複数のキャビティと、
前記固定金型に設けられた樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、
このホットランナに該ホットランナから分岐して設けられる複数のノズル部を有し、前記ホットランナからの溶融樹脂を各ノズル部を通じて前記複数のキャビティに分配して充填するエッジゲートと、
前記エッジゲートのノズル部に取り付けられる位置決めブロックと、
前記固定金型を構成する部材に設けられ、前記位置決めブロックに係合して前記エッジゲートのノズル部を位置決めする凹溝と、
前記エッジゲートの、前記可動金型側に位置する端部に該エッジゲートの軸心に位置して設けられ、前記固定金型と可動金型との間で前記キャビティを形成するときに前記可動金型を構成する部材に当たり前記エッジゲートを位置決めする受け駒と、
からなり、
前記固定金型と可動金型とが前記キャビティを形成するときに前記位置決めブロックと前記受け駒とが前記エッジゲートを支えるようにしたことを特徴とする射出成形金型。
前記位置決めブロックは、熱硬化性樹脂材料からなり、内側は前記エッジゲートのノズル部に嵌着され、外側は前記固定金型を構成する部材に設けた凹溝に係合していることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。