JPH02196613A - プラスチック成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は穴を有するプラスチック成形品を製造するプ
ラスチック成形用金型に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は穴を有するプラスチック成形品（以下単に成形
品という）の−例を示す平面図である。

図において、（１）は板状の成形品、（２）は成形品（
１）に設けられた円形の穴、（３）は成形時に発生する
ウェルドライン（詳細は後述）、（イ）はゲート部残存
部（後述）である、成形品（１）は例えばプラスチック
成形用金型（以下、単に金型という）を用いて射出成形
法により成形される。第５図は従来の金型を示す横断面
図であり、図において、（１１）は下型（１２）及び上
型（１３）で精成された割型の金型であり、下型（１２
）に設けられたキャビティ下面（１２ａ）と上型（１３
）に設けられたキャビティ上面（１３ａ）とにより構成
されて溶融樹脂が注入されて固化されるキャビティ（１
４）、穴（２）を形成するための円形の突出部（１２ｂ
）、樹脂を注入するためのスプール（１３ｂ）、スプー
ル（１３ｂ）とキャビティ（１４）とを連通するランナ
（１２ｃ）及びゲート（１２ｄ）が設けられている。

次に、上記の金型（１１）を用いて成形品（１）を射出
成形する方法について説明する。溶融樹脂はプランジャ
（図示せず）によりスプール（１３ｂ）からランナ（１
２ｃ）、ゲート（１２ｄ）を経てキャビティ（１４）内
に高速高圧で注入（射出）されて、冷却固化後玉型（１
３）を下型（１２）から分離させて成形品（１）を取り
出す、取り出したｔ麦スプール（１３ｂ）及びランナ（
１２ｃ）部の固化した樹脂を折って取り除いた残り部分
がゲート部残存部（２）である、この場合、キャビティ
（１４）内に注入された樹脂は突出部（１２ｂ）により
２分された後合流してキャビティ（１４）内に満たされ
る。キャビティ（１４）内を分岐して流れた溶融樹脂は
合流するまでに放熱されて温度が低下しているため、合
流したときに完全には融合せず、第４図に示されるいわ
ゆるウェルドライン（３１が発生する。この現象は良く
知られたものであるが、樹脂の注入温度や金型温度が低
い場合あるいは穴（２）の径、すなわち突出部（１２ｂ
）の径が大きい場合に著しくなり、ウェルドライン（３
）部では成形品の強度低下が著しい、このようなウェル
ドライン（３）の発生を防止するために第６図に示す金
型（２１）が考えられる。第６図は金型の横断面図であ
り、図において、（２２）はキャビティ下面（２２ａ）
を有する下型、（２３）は成形品（１）の穴（２）に対
応する位置に設けられキャビティ上面（２３ａ）を有す
る円柱状の成型ビン、（２４）は成型ビン（２３）をキ
ャビティ（２５）に挿入するための油圧プレス、（２６
）は油圧プレス（２４）の基礎である。上記のように構
成された金型において、成形ビン（２３）の上面（２３
ａ）が下型（２２）のキャビティ下面（２２ａ）と同じ
位置に合わされた状態、すなわちキャビティ（２５）内
に障害物がない状態にて樹脂が注入され、注入されたキ
ャビティ（２５）内の溶融樹脂中に成形ビン（２３）が
油圧プレス（２４）により強制的に挿入される。この状
態で樹脂が固化後、キャビティ（２５）内に挿入されて
いた成型ビン（２３）を引き抜いて元の位置へ戻すこと
により成型ビン（２３）の挿入されていた部分が穴（２
）として形成される。この金型（２１）においては、溶
融樹脂がキャビティ（２５）内に注入されるときにキャ
ビティ（２５）内の溶融樹脂の流れが分岐される障害物
（第５図における突出部（１２ｂ）　）がないのでウェ
ルドライン（３）は発生しない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の金型は以上のように構成されているので、注入さ
れた溶融樹脂の流れは成形品の穴（２）を形成するため
にキャビティ（１４）内に設けられた突出部（１２ｂ）
により分岐された後合流するためにウェルドライン（３
）が発生する。また、これを防止するために考案された
第６図に示される金型（２１）においては、油圧プレス
（２４）により溶融樹脂中に強制的に挿入される成型ビ
ン（２３）により押し退けられた樹脂は逃げ場がないの
でキャビティ（２５）からはみ出して成形品に大きな「
ばり」が発生し、又過大な圧力上昇により金型に変形が
生じるなどの問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、成形品にウェルドラインが発生するのを防
止でき、又「ばり」の発生や変形の少ない金型を得るこ
とを目的とする。さらに、より改良されて「ばり」や変
形が発生しないようにされた金型を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る金型は、穴に対応する位置に中間部材及
びこの中間部材を取り囲んで薄肉の筒状部材を設けて、
上記薄肉の筒状部材がキャビティ内の溶融樹脂中に挿入
されて上記穴を形成しうるようにするとともに、成形中
上記中間部材は上記溶融樹脂の注入時と同じ位置に保持
されるようにしたものである。

又、穴に対応する位置に移動又は変形可能な中間部材及
びこの中間部材を取り囲んで設けられキャビティ内の溶
融樹脂中に挿入されて上記穴を形成しうるようにされた
筒状部材を備え、この筒状部材が上記溶融樹脂中に挿入
されたとき上記移動又は変形可能な中間部材が移動又は
変形して上記溶融樹脂が上記キャビティ内から上記筒状
部材内に流入しうるようにしたものである。

〔作　　用〕

この発明においては、キャビティ内の溶融樹脂中に挿入
されて穴を形成しうるようにされた薄肉の筒状部材が溶
融樹脂中に挿入されるようにされているので、押し退け
られる樹脂の量が少なく、「ばり」や過大圧力による金
型の変形を少なくすることができる。

また、筒状部材が溶融樹脂中に挿入されたとき中間部材
が移動又は変形して上記筒状部材により押し退けられた
溶融樹脂がキャビティ内から上記筒状部材内へ流入しう
るようにされているので、「ばり」や過大圧力による変
形をなくすことができる。

〔発明の実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、（ａ）図
は溶融樹脂注入前の状態を示す金型の横断面図、（ｂ）
図は樹脂を注入した後薄肉の筒状部材がキャビティ内に
挿入された状態を示す横断面図である。これらの図にお
いて、（１２ｃ）〜（２６）は第６図の従来装置と同様
であるので説明を省略する。

（３１）は金型、（３２）は成形品（１）の穴（２）（
第４図）に対応する位置に設けられた中間部材、本例で
は平らな上面（３２ａ）を有する円板状の中押しビン、
（３３）は中押しビンの上面（３２ａ）をロッド（３３
ａ３を介して溶融樹脂の注入前、注入後すなわち成形中
を通じてキャビティの下面（２２ａ）とほぼ同じ位１に
保持する保持装置、（３４）は保持装置（３３）を介し
て中押しビン（３２）を図の上方、矢印（３５）の方向
に押すことができるようにされたシリンダロッドである
。　＜３６）は中押しビン（３２）を取り囲んで設けら
れ刃状円形の先端部（３６ａ）を有し外径が穴（２）の
内径と同じにされた薄肉の筒状部材であり、押し出しプ
レート（３７）を介して油圧プレス（３８）に接続され
ており、油圧プレス（３８）によりキャビティ（２５）
内の溶融樹脂中に強制的に挿入しうるようにされている
。

次に動作について説明する。キャビティ（２５）内に樹
脂が注入される前は中押しビン（３２）の上面（３２ａ
）は第１図（ａ＞に示されるようにキャビティ下面（２
２ａ）とほぼ同レベルになる位置に保持装置（３３）に
より保持されており、薄肉の筒状部材（３６）の先端（
３６ａ）もこれとほぼ同レベルの位置に保たれている。

この状態でスプール（１３ｂ）から溶融樹脂がキャビテ
ィ（２５）内に注入されるが、キャビティ（２５）内に
は溶融樹脂の流れを分岐させた後合流させるような障害
物がないのでウェルドライン（３）（第４図）は発生し
ない、キャビティ（２５）内に溶融樹脂が満たされた後
、キャビティ（２５）内の溶融樹脂中に薄肉の筒状部材
（３６）が油圧プレス（３８）により強制的に挿入され
その先端部（３６ａ）がキャビティ上面（１３ａ）に当
接した状態、すなわち（ｂ）図に示される状態で樹脂が
固化するまで保持される。

この間、中押しビン（３２）は保持装置（３３）により
溶融樹脂の注入時と同じ位置に保持されている。注入樹
脂が完全に固化した後、上型（１３）を取り外すと筒状
部材（３６）の部分が穴ｔ２）（第４図）となり、成形
品（１）が得られる。筒状部材（３６）の内部の固化し
た樹脂は固定装置（３３）を介してシリンダロッド（３
４）により中押しビン（３２）を押すことにより筒状部
材（３６）の外へ容易に押し出して外すことができる。

なお、本実施例では筒状部材の先端部（３６ａ）を刃状
としているが、他の形状であっても良い。

第２図は他の実施例を示す横断面図で、（ａ）図は樹脂
を注入する前の状態、（ｂ）図は筒状部材が溶融樹脂中
に挿入された状態を示している０図において、（４１）
は金型、（４２）は穴（２）（第４図）に対応する位置
に設けられた中間部材である中押しビンであり、平らな
上面（４２ａ）を有し円板状の形状をしている。中押し
ビン（４２）は油圧シリンダ（４９）により支持されて
図の矢印（４５）の方向に自由に移動しうるようにされ
ている。　（４６）は中押しビン（４２）を取り囲んで
設けられ先端部（４６ａ）　、テーパ部（４６ｂ）を有
し外径が穴（２）の内径と同じにされた筒状部材であり
、本例では第１図の実施例より厚内とされている０以上
のように構成された金型（４１）において、中押しビン
（４２）の上面（４２ａ）及び筒状部材の先端部（４６
ａ）をキャビティ下面（２２ａ）とほぼ同じレベルに合
わせた状態ですなわち、第２図＜ａ＞に示される状態に
てキャビティ（２５）内に樹脂を注入し、続いてこの溶
融樹脂中に筒状部材（４６）が油圧プレス（３８）によ
り強制的に挿入される。

このとき、中押しビン（４２）は油圧シリンダ（４９）
により第２図（ｂ）図に示される如く下方に移動され、
挿入された筒状部材（４６）により押し退けられた樹脂
は、キャビティ（２５）内から第２図（ｂ）の中押しビ
ンの上面（４２ａ）と−点鎖線で囲まれた部分（Ａ）へ
流入するようになっている。従って、部分（Ａ）の容積
を筒状部材（４６）が溶融樹脂中に挿入される部分の体
積と等しくなるようにすれば、「ばり」の発生を完全に
防止することが可能となる。なお、上記の金型（４１）
を使用して第１図の実施例と同様の手順にて成型品（１
）が製作されるが、円筒部材（４６）内で固化した樹脂
は油圧シリンダ（４９）により中押しビン（４２）を押
すことにより取り外すことができる。

なお、筒状部材（４６）のテーパ部（４６ｂ）は、筒状
部材（４６）が溶融樹脂中に強制的に挿入されるとき押
し退けられる溶融樹脂が筒状部材（４６）の内部へ流入
しやすくするために設けられたものであるが、不可欠な
ものではない。

また、油圧シリンダ（４９）の油圧回路に例えばアキュ
ムレータを設けて筒状部材（４６）が溶融樹脂中に挿入
されたときのキャビティ（２５）内の圧力上昇により油
圧シリンダ（４９）が図の下方に押されて中押しビン（
４２）が図の下方に移動するようにしても良い。

第３図はさらに他の実施例を示す側断面図であり、穴（
２）に対応する位置に弾性を有する中間部材、例えばシ
リコンゴム製の円柱状のゴムブロック（５２）を設け、
このゴムブロック（５２）を取り囲んで比較的薄肉の筒
状部材（５６）を設け、油圧プレス（５８）により、筒
状部材（５６）をキャビティ（２５）内に挿入可能とし
たものである。このように構成された金型（５１）にお
いても、成形品（２）の製作については上述の各実施例
とほぼ同様であり、第３図（ａ）に示されるような筒状
部材（５６）の先端部（５６ｂ）、ゴムブロック（５２
）の上面（５２ａ）がほぼ同レベルの位置にある状態で
溶融樹脂の注入が行われ、筒状部材（５６）により押し
退けられるキャビティ（２５）内の溶融樹脂はゴムブロ
ック（５２）を圧縮する形で筒状部材（５６）の内部へ
流入する。すなわち、ゴムブロック（５２）は圧縮され
て第３図（ｂ）に示される状態となるが図の一点鎖線と
ゴムブロック（５２）の上面（５２ａ）とに囲まれた部
分（Ｂ）の容積が、筒状部材（５６）の溶融樹脂中に挿
入された部分の体積と等しくなるようにされている。

上述の各実施例においては成形品が穴を有する板状のも
のについて示したが、板状のものに限られるものではな
い、又、穴はボスに設けるものであっても良く、穴の形
状は四角形、孔型その他の形状であっても良く、筒状部
材の溶融樹脂中に挿入される部分の形状を適宜所望の形
状にすれば良い、又、射出成形法に限られず、トランス
ファ成形法、注型法その他の方法であっても同様の効果
を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば薄肉の筒状部材を溶融
樹脂中に挿入して穴を形成するようにしたので、ウェル
ドラインがなくて強度が高く、かつ「ばり」の発生や過
大圧力による金型の変形を少なくでき、精度の高い成形
品を得ることができる。

又、溶融樹脂中に挿入された筒状部材により押し退けら
れる溶融樹脂が筒状部材内に設けられた中間部材の移動
又変形により筒状部材内に流入しうるようにされている
ので、「ばり」のない精度の高い成形品を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は夫々この発明の一実施例を示す横断面
図、第４図はプラスチック成形品の一例を示す平面図、
第５図、第６図は夫々従来のプラスチック成形金型の一
例を示す横断面図である。 図において、（３１）、　（４１）、　（５１）は金型
、（２５）はキャビティ、（３２）、　（４２）は中押
しビン、（５２）はゴムブロック、（３３）は保持装置
、（３６）、　（４６）、　（５６）は筒状部材、（３
７）は押し出しプレート、（３８）、　（５８）は油圧
プレス、 （４９）は油圧シリンダである。 なお、 各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入して穴を有
   する成形品を成形するためのプラスチック成形金型にお
   いて、上記穴に対応する位置に設けられた中間部材及び
   この中間部材を取り囲んで設けられ上記キャビティ内の
   溶融樹脂中に挿入されて上記穴を形成しうるようにされ
   た薄肉の筒状部材を備え、上記中間部材は上記成形中上
   記溶融樹脂の注入時と同じ位置に保持されていることを
   特徴とするプラスチック成形用金型。
2. （２）金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入して穴を有
   する成形品を成形するためのプラスチック成形金型にお
   いて、上記穴に対応する位置に設けられた移動又は変形
   可能な中間部材及びこの中間部材を取り囲んで設けられ
   上記キャビティ内の溶融樹脂中に挿入されて上記穴を形
   成しうるようにされた筒状部材を備え、上記中間部材は
   上記筒状部材が上記溶融樹脂中に挿入されたとき移動又
   は変形して上記溶融樹脂が上記キャビティ内から上記筒
   状部材内に流入しうるようにされていることを特徴とす
   るプラスチック成形用金型。