JPH06344392A - 合成樹脂成形品の成形方法および成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 射出圧力や保圧を格別に高くしなくても、
合成樹脂成形品の外観を損なう凹部すなわちヒケが表面
に発生しない合成樹脂成形方法を提供する。 【構 成】 金型１、１０のキャビティ１１に溶融樹脂
を射出充填するときは、ニードル２１を肉厚空洞部１５
まで突き出しておく。冷却するときは、ニードル２１を
肉厚空洞部１５から待避させる。これにより、肉厚空洞
部１５の樹脂の内部と大気とを空気吸引路２７を介して
連通させ、肉厚空洞部１５の樹脂の内部にヒケを発生さ
せ、外観を損なう外表面には生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融樹脂を金型のキャ
ビティに射出充填し、そして冷却固化して合成樹脂成形
品を得る合成樹脂成形品の成形方法およびこの成形方法
の実施に使用される金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家電製品、自動車、家庭雑貨等例を挙げ
るまでもなく、多数の合成樹脂成形品が使用されている
が、これら合成樹脂成形品は、射出成形、圧縮成形、押
出成形、真空成形方法等によって成形されている。とこ
ろで、射出成形方法は、複雑な形状の成形品も比較的容
易に成形できる等の利点を有するので、広く採用されて
いる。この射出成形方法の実施に使用される射出成形機
は、周知のように、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の熱可
塑性成形材料を可塑化するスクリュ、可塑化された溶融
樹脂が射出充填される金型等から構成されている。した
がって、スクリュをシリンダ内で回転駆動して樹脂を可
塑化し、そしてこの流動状態の熱可塑性成形材料を、閉
じた金型のキャビティ内にスクリュを軸方向に駆動して
射出充填すると、所望の形状の成形品が成形される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、合成
樹脂成形品が成形されるが、その成形品の中には不良品
が発生することがある。この成形不良の内で最も発生頻
度が高いのが、ヒケである。ヒケとは、合成樹脂成形品
の表面に凹部が発生する現象で、特に合成樹脂成形品の
厚肉部表面に発生する。発生のメカニズムをさらに詳し
く説明すると、図４は従来の成形方法で成形された合成
樹脂成形品０１の横断面図であるが、同図に示されてい
るように、合成樹脂成形品０１は、板状部分０２とリブ
部分０３とから形成されているが、リブ部分０３の板状
部分０２に対する付け根部は、厚肉部０４となってい
る。この厚肉部０４は、熱伝導が悪いので冷却に伴う熱
収縮が遅くなる。そのため、熱収縮の早い周辺の薄肉部
へ合成樹脂が引かれて厚肉部０４の表面に凹部すなわち
ヒケ０５が発生する。このようにヒケ０５が生じると、
成形品０１の外観を損ない商品価値が低下する。

【０００４】この成形品０１の外観を損なうヒケ０５
は、射出圧力を高くすることによっても、また熱可塑性
成形材料の熱収縮分を補うように保圧を十分に採ること
によってもある程度抑えることはできる。しかしなが
ら、射出圧力や保圧を高くすると、バリ、クラック、離
型不良等他の成形不良を起こす。このように射出圧力、
保圧等を低くすると厚肉部０４にヒケ０５が生じ、これ
に対し高くすると、バリ等の他の成形不良を起こし、合
成樹脂成形品に不良品がでないように、射出圧力や保圧
を適正な圧力に制御することは一般に困難である。また
その適正な圧力は、成形品の形状、大きさ等によって変
化するので、その調整も困難である。本発明は、このよ
うな問題点に鑑みてなされたものであって、射出圧力や
保圧の制御を厳密にしなくても、合成樹脂成形品の外観
を損なう凹部すなわちヒケの問題も、またバリ、クラッ
ク、離型不良等他の成形不良の問題も生じない、合成樹
脂成形品の成形方法および成形用金型を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、溶融樹脂を金型のキャビティに射出充填
し、そして冷却固化して合成樹脂成形品を得るとき、充
填された溶融樹脂の肉厚部の、外観を損なわない部分に
外部から気体を導入して冷却固化するように構成され
る。請求項２記載に金型に関する発明は、固定金型と、
可動金型とを備え、これらの金型の間に合成樹脂成形品
を成形するためのキャビティが設けられている金型にお
いて、前記固定金型１と可動金型の少なくともいずれか
一方の金型には、ニードル通路と気体吸引路とが設けら
れ、前記ニードル通路にはキャビティの肉厚空洞部に達
する進退可能なニードルが設けられ、前記ニードルが前
記キャビティから待避すると、前記気体吸引路はキャビ
ティに連通状態になるように構成される。

【０００６】

【作用】可動金型を固定金型に対して型締めする。溶融
樹脂を射出する前に、ニードルをキャビティの肉厚空洞
部まで進める。そうして従来周知の手段により、溶融樹
脂をキャビティに射出充填する。充填されたキャビティ
内の樹脂が冷却固化する前に、ニードルを待避させる。
そうすると、気体吸引路は肉厚空洞部に充填された樹脂
の内部に連通状態になる。冷却するとき、厚肉部の溶融
樹脂は、周辺の薄肉部の熱収縮の早い方向へ引かれる
が、厚肉部の樹脂の内部は気体吸引路と連通状態にある
ので、気体吸引路を介して外部から気体例えば空気が厚
肉部の溶融樹脂内部に導入される。その結果、厚肉部内
部に空洞が発生する。厚肉部内部に空洞が発生するする
ので、合成樹脂成形品の外表面にヒケは生じない。

【０００７】

【実施例】図１は、金型の実施例を示す断面図で、図
２、３は本発明の合成樹脂成形方法の１実施例の工程を
説明するための説明図であるが、初めに図１により成形
用金型の実施例を説明する。成形用金型は、図１に示さ
れているように、固定金型１と可動金型１０とを備えて
いる。そして可動金型１は、固定金型１０に対して従来
周知のトグル機構等により型締めあるいは型開きされる
ようになっている。固定金型１の略中央部には、交換可
能にスプルーブッシュ２が勘合されている。そしてこの
スプルーブッシュ２の中央部に、スプルー３が設けられ
ている。したがって、射出機のノズル５をスプルーブッ
シュ２に圧着して射出機から溶融樹脂を射出すると、ス
プルー３を介して後述するキャビテイに溶融樹脂が充填
される。

【０００８】可動金型１０のパーテイングラインに沿っ
て、固定金型１のパーテイングラインと協働するキャビ
ティ１１が設けられている。キャビティ１１は、成形品
の板状部を成形する第１空洞部１２と、この第１空洞部
１２から直角に延びてリブ部分を成形する第２空洞部１
３とから構成されている。そして第１空洞部１２と第２
空洞部１３とが交差する部分が比較的厚い肉厚空洞部１
５となっている。

【０００９】可動金型１０には、厚肉空洞部１５から斜
め上方に向かって、ニードル通路２０が明けられてい
る。そしてこのニードル通路２０内にニードル２１が摺
動自在に設けられている。ニードル２１は、射出充填時
にその先端部がキャビティ１１の肉厚空洞部１５に位置
する第１位置と、キャビティ１１から所定距離だけ待避
する第２位置とに駆動されるが、その駆動のためにエア
ーシリンダ２３が設けられている。エアーシリンダ２３
内にはピストン２４が摺動自在に設けられ、このピスト
ン２４にニードル２１の端部が取り付けれている。エア
ーシリンダ２３内のニードル２１側には、ニードル２１
の先端部を厚肉部２２から引き戻す復帰バネ２５が設け
られ、エアーシリンダ２３のヘッド側には、ニードル２
１を厚肉空洞部１５の方へ向かって押し出す圧縮空気を
供給する圧縮空気供給口２６が設けられている。この圧
縮空気供給口２６は、図示しない圧縮空気源に接続され
ている。したがって、切換弁等によりエアーシリンダ２
３内に空気を給気あるいは排気すると、ニードル２１は
ニードル通路２０内を第１位置と第２位置との間を往復
動する。また可動金型１０には、一方が大気に開口した
空気吸引路２７が形成されている。そして空気吸引路２
７の他方の下端部は、ニードル通路２０に連通してい
る。なお、図１中の他の符号２８、２９は、成形品を金
型１、１０から突き出すエジェクタ装置の大小のエジェ
クタピンを示している。

【００１０】次に、上記成形用金型を用いて、合成樹脂
成形品を成形する成形方法について説明する。固定金型
１と可動金型１０とを突き合わせて従来周知の方法によ
り型締を行う。そうすると、固定金型１と可動金型１０
との間に密閉された空洞であるキャビティ１１が形成さ
れる。エアーシリンダ２３に圧縮空気供給口２６を介し
て圧縮空気を導入しする。そうすると、復帰バネ２５に
抗してピストン２４が駆動されてニードル２１の先端部
は、キャビティ１１内の肉厚空洞部１５の略中心部の第
１位置になる。この状態は、図１に示されている。固定
金型１のスプルーブッシュ２に、射出機のノズル５を圧
着する。射出機のノズル５から、可塑化された溶融樹脂
を射出する。溶融樹脂はスプルー３等を通ってキャビテ
ィ１１に充填される。これで射出工程は終了する。この
射出充填時には、ニードル２１の先端部が肉圧空洞部１
５まで達し、ニードル通路２０を塞いでいるので、溶融
樹脂はニードル通路２０内に流入することはない。

【００１１】次いで、金型１、１０の温度を例えば摂氏
２０度Ｃ程度の一定温度に保持して、合成樹脂成形品Ｓ
を冷却する。ノズル５からは、射出圧力の５０〜８０％
程度の圧力をキャビティ１１に加えたままにしておく。
これが保圧工程であるが、この保圧工程の時に、エアー
シリンダ２３内の圧縮空気を圧縮空気供給口２６を介し
て放出する。復帰バネ２５の復帰力によりニードル２１
の先端部は、厚肉空洞部１５の溶融樹脂Ｊから退避して
第２位置に位置するようになる。そうすると、空気吸引
路２７は、ニードル通路２０を介して厚肉空洞部１５の
溶融樹脂Ｊの内部と連通する。キャビティ１１に充填さ
れた溶融樹脂Ｊは、第１空洞部１２、第２空洞部１３等
に充填された薄肉部が先に冷却され熱収縮する。この
時、溶融樹脂Ｊは速く冷却する薄肉部にひかれて、厚肉
空洞部１５の樹指圧は負圧になる。その結果、前述した
ように従来の金型によって成形すると、厚肉部表面にヒ
ケが生じるが、本実施例によると、厚肉空洞部１５に充
填された溶融樹脂Ｊの内部が、大気と連通状態で冷却さ
れるので、空気吸引路２７から溶融樹脂Ｊの内部に空気
が供給される。その結果、図２に示されているように、
樹脂Ｊの内部に空洞Ｋが生じ、いわゆる内部ヒケＫとな
る。したがって、合成樹脂成形品Ｓは、板状部分Ｓ１と
リブ状部分Ｓ２とから構成され、リブ状部分Ｓ２の付け
根部分は、肉厚部Ｓ３となっているが板状部分Ｓ１の外
表面にヒケは生じない。

【００１２】溶融樹脂成形品Ｓが冷却固化されると、型
開き工程に入る。型開きをすると、エジェクタピン２
８、２９が突出して、合成樹脂成形品Ｓが可動金型１０
から取り出される。取り出されている状態は、図３に示
されている。以下上記操作を繰り返して合成樹脂成形品
Ｓを得る。

【００１３】本実施例によると、色々な効果が得られ、
また本実施例は色々な変形も可能である。例えば空気吸
引路２７は、ニードル通路２０を介して肉厚空洞部１５
に連通し、溶融樹脂を射出する時は、ニードル２１で空
気吸引路２７が塞がれるので、溶融樹脂が空気吸引路２
７に入り目詰まりを起こすようなことはない。しかしな
がら空気吸引路１７は、ニードル通路を介さずに直接肉
厚空洞部１５に連通することも可能である。また上記実
施例では、ニードル２１は、圧縮空気と復帰バネ２５と
で駆動されるようになっているので、エアーシリンダ２
３に圧縮空気を給排するだけで、ニードル２１を駆動す
ることができるが、復帰バネ２５に代えて圧縮空気で復
帰するように実施することもできる。エアーシリンダ２
３に代えた他の手段例えば、回転モータ等で駆動できる
ことは明らかである。さらには、本実施例においては、
ニードル通路２０、ニードル２１、空気吸引路２７等
は、可動金型１０側に設けられているが、固定金型１に
設けることも可能である。また、本実施例によると、肉
厚空洞部１５に充填されたの樹脂Ｊの内部に大気を自然
導入されているが、空気吸引路２７から強制的に給気す
ることもできる。さらには、本実施例においては、板状
部分Ｓ１とリブ状部分Ｓ２の接合部すなわちリブ状部分
Ｓ２の付け根部分は、外表面の外観を損なわない位置で
あるので、この部分に圧縮空気供給して、この部分に積
極的にヒケが生じるようにすることもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明による
と、溶融樹脂を金型のキャビティに射出充填し、そして
冷却固化して合成樹脂成形品を得るとき、充填された溶
融樹脂の肉厚部の、外観を損なわない部分に外部から気
体を導入して冷却固化するので、外観を損なわない部分
例えば厚肉部内部に空洞すなわちヒケが生じる。その結
果、合成樹脂成形品の表面にはヒケが発生しないという
本発明特有の効果が得られる。このように、積極的に外
観を損なわない部分にヒケが生じるように成形されるの
で、射出圧力や保圧を低くすることもできる。したがっ
て、バリ、クラック、離型不良等他の成形不良の問題も
ある程度解決される。請求項２記載に発明によると、固
定金型と可動金型の少なくともいずれか一方の金型に
は、ニードル通路と気体吸引路とが設けられ、ニードル
通路にはキャビティの肉厚空洞部に達する進退可能なニ
ードルが設けられ、ニードルがキャビティから待避する
と、気体吸引路はキャビティに連通状態になるので、こ
の金型を使用して外表面にヒケのない合成樹脂成形品を
成形することができ、請求項１記載の発明と同様な効果
が得られると共に、溶融樹脂を射出する時、空気吸引路
をニードルで塞ぐことができ、溶融樹脂が空気吸引路に
入り込むことを防止できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる成形用金型の１実施例を一部切
り欠いて示す断面図である。

【図２】図１に示す成形用金型を使用して合成樹脂成形
品を成形している、冷却状態を一部切り欠いて示す断面
図である。

【図３】図１に示す金型を使用して合成樹脂成形品を成
形している、合成樹脂成形品の取り出し状態を一部切り
欠いて示す断面図である。

【図４】従来の方法で成形された合成樹脂成形品の断面
図である。

【符号の説明】

１ 固定金型 １０ 可動金型 １１ キャビティ １５ 肉厚空洞部 ２０ ニードル通路 ２１ ニードル ２７ 空気吸引路 Ｓ 合成樹脂成形品 Ｓ３ 厚肉部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融樹脂を金型１、１０のキャビティ１
   １に射出充填し、そして冷却固化して合成樹脂成形品Ｓ
   を得るとき、 充填された溶融樹脂の肉厚部Ｓ３の、外観を損なわない
   部分に外部から気体を導入して冷却固化することを特徴
   とする合成樹脂成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 固定金型１と、可動金型１０とを備え、
   これらの金型１、１０の間に合成樹脂成形品Ｓを成形す
   るためのキャビティ１１が設けられている金型におい
   て、 前記固定金型１と可動金型１０の少なくともいずれか一
   方の金型１０には、ニードル通路２０と気体吸引路２７
   とが設けられ、前記ニードル通路２０にはキャビティ１
   １の肉厚空洞部１５に達する進退可能なニードル２１が
   設けられ、前記ニードル２１が前記キャビティ１１から
   待避すると、前記気体吸引路２７はキャビティ１１に連
   通状態になることを特徴とする合成樹脂成形品成形用金
   型。