JPH0489169A

JPH0489169A - カップ状品の射出成形方法及び金型並びに射出成形カップ状品

Info

Publication number: JPH0489169A
Application number: JP20368490A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Takahashi; 孝橋　保郎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-23

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〕本発明はカップ状品の射出成形方法及び金型並びに射出
成形カップ状品に係わり、特に、「縦込め」と称される
カップ状品の射出成形方法及び金型の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のカップ状品の射出成形方法は、日本綜合鋳物セン
ター編「軽合金鋳物便覧」丸善（１９６５年）、Ｐ１６
５〜１６７、図８．６５ｒ鋳物の型込め図」に記載のよ
うに、カップ状品内径を固定型又は可動型に固定される
入子によって形成する、いわゆる「縦込め」法によるの
が普通であり、この場合、成形ゲートは固定型と可動型
の主分割面に対応して製品の開口部に位置している。

また、特開昭６４−７１５６１号公報に記載のように、
製品キャビティを画定する鋳型内にインサート用のキャ
ビティ部を形成すると共に、該キャビティ部へ臨む鋳抜
きピンを設け、キャビティ部において鋳込まれたインサ
ートを鋳抜きピンと共に製品キャビティへ移動させた状
態で製品キャビティへ溶湯を充填してインサートを鋳込
むと同時に、キャビティ部へも溶湯を充填して製品キャ
ビティにおける次の鋳込み工程用のインサートを凝固さ
せるセルフインサート式の鋳造方法が提案されている。

更に、特殊な成形方法として、ＧＦ（真空鋳造）法やＰ
Ｆ（酸素吸入）法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

「軽合金鋳物便覧Ｊ　Ｐ１６５〜１６７、図８゜６５「
鋳物の型込め図」に記載の縦込め法による成形方法では
、成形ゲートが製品の開口部に位置しており、溶融材料
の充填が製品側部に比べて製品底部において大きく遅れ
、ここにウェルド（湯境）や巣が発生するという問題が
あった。一方、製品の開口部に位置する成形ゲートの開
口方向を変え、方向性の調整のみで溶融材料の充填を制
御する試みもあるが、この場合は、溶融材料の移動距離
が長くなり、方向転換回数も多くなって、変動要因が増
え、溶融材料の射出速度や温度等の不安定要因の影響を
受は易く、量産上品質を安定させ難く、また、製品部と
ランチ部の切断も困難になるという問題がある。

また、特開昭６４−７１５６１号公報に記載のセルフイ
ンサート式の鋳造方法によれば、製品底部にインサート
が鋳込まれるので、製品底部の強度は向上する。しかし
ながら、この方法は製品底部に比較的厚みを確保できる
場合にのみ適用できるものであり、普通のカップ状品の
製造には適用し難い。また、成形完了時、製品本体と次
の鋳込み工程用のインサートとの分離が必要である。更
に、鋳抜きピン及びその駆動機構の設置並びにその制御
が必要であり、構造及び制御が複雑となる問題もある。

また、ＧＦ法やＰＦ法等の特殊成形方法を用いれば、成
形物全体の品質が向上し、製品底部の品質も確保できる
が、成形サイクル中の工程と管理項目が増え、生産性が
低下したり、品質が不安定になる恐れがあり、設備費及
びメインテナンス費も割高になる問題がある。

本発明の目的は、製品内径を固定型又は可動型に固定さ
れる入子によって形成するカップ状品の射出成形におい
て、製品底部の成形品質を確保てきるカップ状品の射出
成形方法及び金型並びに射出成形カップ状品を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の射出成形方法は、製
品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス抜き部に
対して反対側で、かつ製品部キャビティの開口端より底
部外壁側の位置で、製品部キャビティの外壁部上に開口
する成形ゲートより製品部キャビティに溶湯を注入し、
その溶湯を製品部キャビティの下部から上部へとかつ製
品部キャビティより前記ガス抜き部へと、この順序で充
填することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明の射出成形金型
は、製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス抜
き部に対して反対側で、かつ製品部キャビティの底部内
壁と開口端との間のほぼ中央と底部内壁との間の位置で
、製品部キャビティの側部外壁部上に開口する成形ゲー
トを設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の射出成形金型は、製品部キャビティに連
なるオーバフロー等のガス抜き部に対して反対側で、か
つ製品部キャビティの底部内壁より開口端側の位置で、
製品部キャビティの側部外壁部上に開口する成形ゲート
を設け、その成形ゲートに底部内壁側を向くように方向
性を与えたことを特徴とするものである。

更に、本発明の射出成形金型は、製品部キャビティに連
なるオーバフロー等のガス抜き部に対して反対側で、か
つ製品部キャビティの側壁から底部への移行部の外壁部
上に開口する成形ゲートを設け、その成形ゲートに一部
の溶湯が製品部キャビティの底部を通って前記ガス抜き
部に向くように方向性を与えたことを特徴とするもので
ある。

また、上記目的を達成するため、本発明の射出成形カッ
プ状品は、製品部キャビティの開口端より底部外壁側の
位置で、製品部キャビティの外壁部上に開口する成形ゲ
ートより製品部キャビティに溶湯を注入し、その溶湯を
製品部キャビティの下部から上部へとかつ製品部キャビ
ティよりオーバフロー等のガス抜き部へと、この順序で
充填することにより成形されることを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス抜き部
に対して反対側で、かつ製品部キャビティの底部内壁と
開口端との間のほぼ中央と底部内壁との間の位置で、製
品部キャビティの側部外壁部上に成形ゲートを開口させ
ることにより、従来技術では、溶融材料の充填が、製品
側部に比べて製品底部において大きく遅れていた不都合
が解消され、製品側部と製品底部にバランス良く溶融材
料が充填されるようになり、製品部底部に集中してウェ
ルドや巣が発生することはなくなり、製品各部の品質は
ほぼ均質になる。また、キャビティ各部の溶融材料の充
填順序に注目すると、オーバフロー等のガス抜き部への
溶湯充填が他のキャビティ部に比べて最後になるため、
製品部の溶融材料充填に伴う空気の除去は順調に行われ
、製品部に充填される溶融材料中に含まれる空気量は少
なく、全体的な成形品の品質も良質となる。

製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス抜き部
に対して反対側で、かつ製品部キャビティの底部内壁よ
り開口端側の位置で、製品部キャビティの側部外壁部上
に成形ゲートを開口させ、その成形ゲートに底部内壁側
を向くように方向性を与えること、又は、製品部キャビ
ティに連なるオーバフロー等のガス抜き部に対して反対
側で、かつ製品部キャビティの側壁から底部への移行部
の外壁部上に成形ゲートを開口させ、その成形ゲートに
前記オーバフロー等のガス抜き部に向くように方向性を
与えることによっても、上記と同等の作用が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第１０図により説明
する。

第１図〜第４図において、本実施例の射出成形金型は固
定型１と可動型２を有し、固定型１と可動型２が当接す
ることによって、製品部３、成形ゲート４、ランナ部５
、オーバフローゲート部６、及びオーバフロ一部７から
なるキャビティが形成される。固定型１にはプランジャ
８を備えた射出スリーブ９が組み込まれ、プランジャ８
の前面側空間はランチ部５に連通している。金型成型さ
れる製品は第５図及び第６図に示すようにカップ状品１
０であり、製品部キャビティ３はその製品形状に対応し
て円筒状の側部３ａ、底部３ｂ及び開口端３ｃを有して
いる。可動型２にはカップ状品１０の内径を形成するた
めの入子２ａが突設され、縦込め法による成形を行う構
造となっている。

成形ゲート４はオーバフロ一部７に対して反対側で、か
つ製品部キャビティの底部３ｂ内壁と開口端３ｃとの間
のほぼ中央と底部３ｂ内壁との間の位置、本実施例では
底部３ｂの内壁に比較的近い位置で、側部３ａ外壁部上
に、その軸中心に向かい軸方向の方向性はなく開口して
いる。成形ゲ−ト４をこのような位置に設けるため、固
定型１と可動型２の分割面１１ａに対し、固定型１では
成形ゲート４が位置する部分が凹面に、可動型２では同
部分が凸面になっており、結果としてこの部分の分割面
１１ｂと分割面１１ａとの間に段差ができている。分割
面１１ｂを規定する固定型１の凹面及び可動型２の凸面
の形状を第２図及び第４図に符号１２で示す。

射出スリーブ９に溶湯材料を注入し、プランジャ８を移
動させることにより、溶湯材料はランチ部５より成形ゲ
ート４を通って製品部キャビティ３、オーバフローゲー
ト部６及びオーバフロ一部７に加圧充填され、この状態
のまま溶融材料を凝固させる。次に、固定型１に対して
可動型２を開くことにより、成形物を金型外に取り出し
、製品部３より成形ゲート４、ランナ部５、オーバフロ
ゲート部６及びオーバフロ一部７の成形材料を取り除い
て、成形品を得る。

以上の成形工程におけるキャビティ内への溶融材料の流
れを第７図〜第１０図に示す。これらの図に示すように
、本実施例では、上述したように成形ゲート４を製品部
キャビティ３の底部３ｂ近くの側部外壁部に位置させた
ため、製品部キャビティ３の側部３ａと底部３ｂにバラ
ンス良く溶融材料１３が充填され、製品部底部３ｂに集
中してウェルドや巣が発生することはなくなり、製品の
底部３ｂと側部３ａの品質はほぼ同等となる。また、キ
ャビティ各部の溶湯材料の充填順序では、オーバフロ一
部７への充填が他のキャビティ部に比べて最後であり、
製品部３に充填される溶融材料１３の先端部、即ち、メ
ルトフロント１３ａの移動に伴う、この部分からの空気
の除去は順調に行われ、製品部３に充填される溶融材料
中に含まれる空気量は少なく、成形品の全体的品質も良
質なものとなる。

比較のため、従来の縦込め法による金型の構造第１１図
及び第１２図に示し、その金型によるキャビティ部での
溶融材料の充填順序を第１３図〜１６図に示す。これら
図において、上述した本実施例に係わるものと同等の部
材には同じ符号を付している。従来の固定部ＩＡと可動
部２Ａからなる金型では、成形ゲー）４Ａは製品部キャ
ビティ３の開口端３ｃに位置しており、成形ゲート４Ａ
及びランナ部５Ａが位置する分割面１１ａと他の分割面
１１ｂは同一平面上にある。

この従来の金型によれば、成形ゲート４Ａがオーバフロ
ーゲート部７と同じ製品部キャビティ３の開口端３Ｃに
位置しているので、第１３図〜第１６図に示すように、
製品部キャビティ３へ溶融材料１３が充填される前にオ
ーバフローゲート部６及びオーバフロ一部７は溶融材料
の充填が完了してしまう。このため、製品部３に溶融材
料１３を充填する際のメルトフロント１３ａの移動に伴
う、この部分からの空気１４の除去は順調に行えず、製
品部３に充填される溶融材料中に多量の空気１４が含ま
れ、成形品全体の品質も粗悪となる。

また、製品底部３ｂは、成形ゲー）４Ａより最も遠く離
れた位置となり、製品側部３ａに比べて製品底部３ｂへ
の溶融材料の充填が大きく遅れ、ここにウェルドや巣が
発生し易い。

以上のように、本実施例によれば、成形ゲート４の位置
を選択して、製品部キャビティ３の側部外壁上に開口さ
せることにより、カップ状品の底部の成形品質を良好に
し、かつ成形品全体の品質を均質にできる。また、本実
施例では、成形ゲートが製品側部に開口するので、成形
ゲートの形状も、製品部からランチ部をトリミングし易
い形状にできる。

なお、以上の実施例では、成形ゲート４を製品部キャビ
ティ３の底部３ｂ近くの側部外壁部に位置させたが、製
品部キャビティの底部３ｂ内壁と開口端３ｃとの間のほ
ぼ中央と底部３ｂ内壁との間の位置であれば、他の位置
であってもよい。成形ゲート４の位置が、製品部キャビ
ティの底部３ｂ内壁と開口端３Ｃとの間のほぼ中央より
開口端３ｃ側になると、溶融材料の充填状態は、上述の
第７図及び第１０図により説明した本実施例よりも第１
３図〜第１６図で説明した従来の場合に近くなり、初期
の目的が達成できなくなる。また、成形ゲート４の位置
が製品部キャビティ３の底部３ｂの内壁よりも更に底部
側になると、製品部キャビティ３の側部３ａ下側での溶
融材料の充填が遅れ、第１３図〜第１４図に示す例と同
様に、その部分からの空気の除去は順調に行えず、成形
品の品質が粗悪となる。

本発明の他の実施例を第１７図〜第２０図及び第２１図
〜第２４図により説明する。これら実施例は地形状のカ
ップ状品の成形に本発明を適用したものである。

即ち、第１７図及び第１８図に示すカップ状品２０は底
部に孔２０ａを有しており、第１９図及び第２０図に示
す金型は、固定部ＩＢと可動部２Ｂが当接することによ
って、その製品形状に対応した側部２１ａ１底部２１ｂ
及び開口端２１ｃからなる製品部キャビティ２１が形成
される構造となっている。ランチ部５Ｂに連なる成形ゲ
ート４Ｂは製品部キャビティ２１の底部２１ｂ近くの側
部２１ａ外壁上に開口している。

一方、第２１図及び第２２図に示すカップ状品２２は横
断面形状が非円形をしており、第２３図及び第２４図に
示す金型は、固定部ＩＣと可動部２Ｃが当接することに
よって、その製品形状に対応した側部２３ａ１底部２３
ｂ及び開口端２３ｃからなる製品部キャビティ２３が形
成される構造となっている。ランチ部５Ｃに連なる成形
ゲート４Ｃは製品部キャビティ２３の底部２３ｂ近くの
側部２３ａ外壁上に開口している。

これら実施例によっても、上述した第１図〜第１０図の
実施例と同様の作用効果が得られることは明らかであろ
う。

本発明の更に他の実施例を第２５図〜第２８図及び第２
９図〜第３２図により説明する。これら実施例は成形ゲ
ートの位置を上記以外の位置としかつ成形ゲートの方向
を変えることにより、同等の効果を得るものである。

第２５図〜第２８図において、固定型ＩＤと可動型２Ｄ
との間に形成される成形ゲー）４Ｄは、製品部キャビテ
ィ３の底部３ｂ内壁と開口端３ｃとの間のほぼ中央より
も開口端３ｃ側の位置で、製品部キャビティ３の側部３
ａ外壁部上に開口し、かつその開口方向が底部３ｂ側を
向くように方向性が与えられている。

一方、第２９図〜第３２図に示す実施例においては、固
定型ＩＥと可動型２Ｅの間に形成された成形ゲート４Ｅ
は、製品部キャビテイ３底部３ｂの内壁より更に底部側
に位置しているが、その開口方向が、溶融材料の一部が
製品部キャビティ３の底部３ｂを通ってオーバフロ一部
７を向くように方向性が与えられている。

これら実施例においても、成形ゲート４Ｄ、４Ｅを製品
部キャビティの開口端３Ｃ以外の部分に開口させ、かつ
方向性も合わせて配慮したので、製品部キャビティ３の
側部３ａと底部３ｂにバランス良く溶融材料１３が充填
され、製品部底部３ｂに集中してウェルドや巣が発生す
ることはなくなり、また製品部キャビティ３の下部から
上部へとかつ製品部キャビティ３よりオーバフロ一部７
へと順序よく溶融材料１３が充填され、成形品の全体的
品質も良質なものとなる。

また、本発明はＧＦ法やＰＦ法等の特殊成形法を組み合
わせることにより、相乗的に品質を向上させることも可
能である。

〔発明の効果〕本発明によれば、製品側部と製品底部にバランス良く溶
融材料が充填されるようになり、製品部底部に集中して
ウェルドや巣が発生することはなくなるので、底部の成
形品質の良好な射出成形カップ状品を得ることができる
。また、オーバフロ一部への溶湯充填が他のキャビティ
部に比べて最後になるため、製品部の溶融材料充填に伴
う空気の除去は順調に行われ、全体的な成形品の品質も
良質となる。

また、本発明によれば、成形ゲートの位置又は位置と方
向性を変えるだけで、特別な手段を必要とせず、任意の
形状の良質のカップ状品を成形でき、かつ容易に実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による射出成形金型の要部断
面図であり、第２図は可動型の正面図であり、そのＩ−
Ｉ線が第１図の断面線を示し、第３図及び第４図はその
射出成形金型全体の部分断面側面図及び正面図であり、
第５図及び第６図は金型成型されるカップ状品の正面図
及び側面図であり、第７図〜第１０図は、上記金型を用
いてキャビティ内に溶融材料を充填したときに、溶融材
料が充填される様子を示す図であり、第１１図及び第１
２図は第１図及び第２図と同様な従来の金型の要部断面
図及び正面図であり、第１２図のｘＩＸＩ線が第１１図
の断面線を示し、第１３図〜第１６図は従来の金型によ
る第７図〜第１０図と同様な溶融材料の充填過程を示す
図であり、第１７図及び第１８図は本発明により金型成
形される他形状のカップ状品の正面図及び側面図であり
、第１９図及び第２０図はそのカップ状品を成形するた
めの金型の第１図及び第２図と同様な要部断面図及び正
面図であり、第２０図のＸＩＸ−ＸＩＸが第１９図の断
面線を示し、第２１図及び第２２図は本発明により金型
成形される更に他形状のカップ状品の正面図及び側面図
であり、第２３図及び第２４図はそのカップ状品を成形
するための金型の第１図及び第２図と同様な要部断面図
及び正面図であり、第２４図のＸＸＩ−ＸＸＩが第２３
図の断面線を示し、第２５図〜第２８図は本発明の更に
他の実施例による第７図〜第１０図と同様な溶融材料の
充填過程を示す図であり、第２９図〜第３２図は本発明
のなお更に他の実施例による第７図〜第１０図と同様な
溶融材料の充填過程を示す図である。符号の説明３・・・製品部キャビティ３ａ・・・側部３ｂ・・・底部３Ｃ・・・開口端４．４Ｂ〜４Ｅ・・・成形ゲート５．５Ｂ〜５Ｅ・・・ランチ部７・・・オーバフロ一部１３・・・溶融材料出願人　　株式会社　日立製作所第３図第４図３・・・製品部キャビティ３ａ・・・側部３ｂ・・・底部４４Ｂ〜４Ｅ・・・成型ゲート５．５Ｂ〜５Ｅ・・・ランナ部７・・・オーバフロ一部１３・・・溶融材呵第５図第６図！第２１図第２３区第２２図第２４図第２９図第３１図第２５図＠２７図第３０図第３２図第２６図第２８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス
抜き部に対して反対側で、かつ製品部キャビティの開口
端より底部外壁側の位置で、製品部キャビティの外壁部
上に開口する成形ゲートより製品部キャビティに溶湯を
注入し、その溶湯を製品部キャビティの下部から上部へ
とかつ製品部キャビティより前記ガス抜き部へと、この
順序で充填することを特徴とするカップ状品の射出成形
方法。
（２）製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス
抜き部に対して反対側で、かつ製品部キャビティの底部
内壁と開口端との間のほぼ中央と底部内壁との間の位置
で、製品部キャビティの側部外壁部上に開口する成形ゲ
ートを設けたことを特徴とするカップ状品の射出成形金
型。
（３）製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス
抜き部に対して反対側で、かつ製品部キャビティの底部
内壁より開口端側の位置で、製品部キャビティの側部外
壁部上に開口する成形ゲートを設け、その成形ゲートに
底部内壁側を向くように方向性を与えたことを特徴とす
るカップ状品の射出成形金型。
（４）製品部キャビティに連なるオーバフロー等のガス
抜き部に対して反対側で、かつ製品部キャビティの側壁
から底部への移行部の外壁部上に開口する成形ゲートを
設け、その成形ゲートに一部の溶湯が製品部キャビティ
の底部を通って前記ガス抜き部に向くように方向性を与
えたことを特徴とするカップ状品の射出成形金型。
（５）製品部キャビティの開口端より底部外壁側の位置
で、製品部キャビティの外壁部上に開口する成形ゲート
より製品部キャビティに溶湯を注入し、その溶湯を製品
部キャビティの下部から上部へとかつ製品部キャビティ
よりオーバフロー等のガス抜き部へと、この順序で充填
することにより成形されることを特徴とする射出成形カ
ップ状品。