JPH0643080B2 - 樹脂成型用金型構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は樹脂成型用の金型とボルスター（金型保持装
置）の組合せ構造の改良に関するものである。

（従来の技術） 一般に樹脂成型用金型構造は固定側と可動側のボルスタ
ーに夫々装着された金型を分割面で組合わせてこの金型
内に形成されたキャビティー内に溶融した樹脂を高圧で
圧入して成型するものである。

このように高圧で圧入するため金型のキャビティー内へ
の射出圧や保持圧によって金型が変形すると製品の仕上
り寸法が出ないため、金型の肉厚を厚くして剛性を持た
せ金型の変形を防止している。

このため金型が大型化し、その重量も通常100Kg以上に
なるため製造コストが高くなるばかりか、成型機に固定
したボルスターに金型を取付けたり取外したりする交換
作業を人手だけで行なうことができなかった。

また射出成型時に固定側と可動側の金型とを組合わせて
位置出しする場合、固定側金型に突設したガイドポスト
を可動側金型に取付けたガイドブッシュに嵌合させて位
置出しをしている。

従来のガイドポストはストレートの円柱状とテーパーの
切頭円錐状のものとがあるが、金型やボルスターは生産
が開始されると温度の上昇低下を繰り返して、体積が膨
張収縮する。このためストレートの円柱状のものは摺動
摩擦によって隙間が次第に増大して金型の組合わせがず
れてきて分割面から樹脂が漏洩してしまうことがある。

またコネクターなど多数の貫通孔を設けた製品を成型す
る場合、金型に貫通孔成型用の多数のコアーピンを突設
するが、ガイドポストがテーパーの切頭円錐状のもの
は、位置出し精度に優れている反面、位置出しされる直
前ではガイドポストとガイドブッシュとの隙間が大きい
ため、この嵌合前に先に嵌合する金型のコアーピンがピ
ン孔からずれて衝突して折損する事故が多く、コアーピ
ンが折損したキャビティーは使用できなくなるため、稼
働率が低下する問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記欠点を除去しボルスターの変形により発
生させた応力を内側の金型に予め付加させることによ
り、金型の剛性を高めて変形を防止して金型を小型化
し、製造や運搬を容易にすると共に成型機への取付けや
交換を容易にして作業性を向上させるものである。

更に本発明は、可動側金型をフローティング構造にする
と共にガイドポストとガイドブッシュの組合わせ構造を
改良して、位置出し精度を高めると共にコアーピンの折
損を防止して稼働率の向上を図ることを目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、固定側のボルスターに装着した金型の側面
と、ボルスターの内壁との間にクサビ状をなすプリロー
ド用コッターを介在させて射出時に加わる外力以上の内
部応力を付加させたことを第１の要旨とするものであ
る。

また本発明は固定側の金型の分割面に突設したガイドポ
ストの基端側がテーパー部を形成した切頭円錐体で形成
すると共に先端側を円柱体で形成し、可動側の金型の分
割面に埋設され前記ガイドポストと着脱自在に嵌合する
ガイドブッシュの先端側内面に前記ガイドポストの切頭
円錐体と摺接するテーパー部を形成し、且つ基端側を円
筒体としたことを第２の要旨とするものである。

更に本発明は、固定側の金型をボルスターの分割面より
没入させ、可動側の金型をボルスターの分割面より突出
させ、この突出した金型の側面にテーパー面を形成し、
このテーパー面に当接するテーパー面を形成したロッキ
ングプレートを固定側の金型の側面に設け、このロッキ
ングプレートの外側とボルスターの内壁との間にクサビ
状をなすプリロード用コッターを介在させ、且つ可動側
の金型をボルスターの内側に間隙を設けて遊嵌状に装着
したことを第３の要旨とするものである。

（作用） 次に本発明の作用について説明すると、金型とボルスタ
ーの内壁面との間にクサビ状をなすプリロード用コッタ
ーを介在させて金型とボルスターを一体構成とすること
により剛性を向上させキャビティー内に加わる外部応力
を全体で受ける構造になっている。

更にクサビ状をなすプリロード用コッターを介在させる
ことによりボルスターに変形を与えて、これによって発
生する応力を内側の金型に予め付加しておく。この応力
の大きさは射出時にキャビティー内に加わる外力より大
きな内部応力を付加させておき、射出時に加わる射出圧
や保持圧などの外力による金型の変形を防止することが
できる。

また本発明の第２の要旨とする可動側金型をフローティ
ング構造とし、ガイドポストの基端側をストレートの円
柱体とし先端側をテーパー部とした組合わせ構造とする
ことにより、両金型の相対位置がずれていても可動側金
型はフローティング構造になっているので円滑にガイド
ポストがガイドブッシュに挿入され精度よく位置出しす
ることができる。

しかも、ストレートの円柱体が先に挿入して大体の位置
出しがされることによりコアーピンの折損を防止した
後、テーパー部が嵌合して精度よく位置出しすることが
できる。

また本発明の第３の要旨とする固定側の金型の側面にテ
ーパー面を形成したロッキングプレートを設けてボルス
ターの分割面より没入させ、可動側の金型をフローティ
ング構造としてボルスターの分割面より突出させ、この
突出した金型の側面にテーパー面を形成したものは、可
動側金型を固定側金型に組合わせると、可動側金型の突
出したテーパー面が固定側のロッキングプレートで挟ま
れ、コッターによって圧縮応力が発生している固定側ボ
ルスターによって支持され、この可動側金型にも固定側
と同様に内部応力が付加されるようになっている。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
図において１Ａは固定側ボルスターで１Ｂは可動側ボル
スターで、固定側ボルスター１Ａの内側には固定側金型
２Ａが、また可動側ボルスター１Ｂの内側には可動側金
型２Ｂが夫々装着されている。

前記固定側金型２Ａの上面と固定側ボルスター１Ａの内
壁面３Ａとの間にはクサビ状をなすプリロード用コッタ
ー４を介在させて固定側金型２Ａに縦方向から、射出時
に加わる外力より大きな内部応力が付加されている。

更に固定側ボルスター１Ａとこの内側に装着された固定
側金型２Ａの分割面５Ａには円柱状のガイドポスト６、
６が突設されている。

また前記可動側ボルスター１Ｂと、この内側に装着され
た可動側金型２Ｂの分割面５Ｂには前記ガイドポスト
６、６が嵌入するガイドブッシュ７、７が埋設されてい
る。

なお図において８は固定側金型２Ａ内に形成されたキャ
ビティーである。

上記構成の金型構造は、固定側金型２Ａの上部と固定側
ボルスター１Ａの内壁面３Ａとの間に第１図に示すよう
にクサビ状をなすプリロード用コッター４を介在させて
固定側金型２Ａに縦方向から内部応力が付加されてい
る。

一般に固定側金型２Ａはキャビティー８内に樹脂を射出
する射出圧力や射出完了後に加える保持圧などの外力に
より次第に変形していくため、従来は固定側金型２Ａの
厚肉を大きくして剛性を持たせて変形を防止し、固定側
金型２Ａを保持する固定側ボルスター１Ａは単なる取付
け用の治具としての作用にしか過ぎなかった。

しかし、本発明の金型構造は固定側金型２Ａと固定側ボ
ルスター１Ａとの間にクサビ状をなすプリロード用コッ
ター４を介在させることにより、固定側金型２Ａと固定
側ボルスター１Ａを一体構造として剛性を向上させてキ
ャビティー８内に加わる外部応力を全体で受ける構造に
なっている。

しかも単にコッター４を介在させて一体構成としたばか
りでなく、クサビ状のコッター４を打ち込むことによっ
て断面コ字形をなす固定側ボルスター１Ａに変形を与え
て、これによって発生する応力を内側の固定側金型２Ａ
に予め内部応力として付加させておく。この予め付加さ
せておく内部応力の大きさは、射出時にキャビティー８
内に加わる外部応力より大きな応力を付加させてあるの
で、固定側金型２Ａを薄肉に形成しても射出時の外力に
よる固定側金型２Ａの変形を防止することができる。

つまり固定側金型２Ａを薄肉に形成しても外力による変
形を防止できるので金型の重量を約35kgにでき、従来の
金型重量の３分の１程度に大幅に低減でき製造コストや
輸送コストも安くなる上、金型の取付けや交換作業も容
易となる。

第３図および第４図は本発明の他の実施例を示すもの
で、固定側金型２Ａの上部と固定側ボルスター１Ａの内
壁面３Ａとの間にクサビ状をなすプリロード用コッター
４を介在させて縦方向から内部応力が付加されている点
は上記実施例と同一の構造である。

また可動側ボルスター１Ｂの内側に装着された可動側金
型２Ｂの上下面と、内壁面３Ｂとの間には約0.2mm以下
の間隙９を形成して可動側金型２Ｂが遊嵌状に保持され
フローティング構造となっている。

また第４図に示すように固定側金型２Ａの分割面５Ａに
は、基端側に傾斜が1000分の５程度のテーパー部１０Ａ
を形成した切頭円錐体１１が、先端側にストレートの円
柱体１２が形成され、更にこの先端にテーパー部１３が
設けられたガイドポスト６が突設されている。

また前記可動側金型２Ｂの分割面５Ｂには前記ガイドポ
スト６と着脱自在に嵌合するガイドブッシュ７が埋設さ
れている。このガイドブッシュ７は先端側内面に前記切
頭円錐体１１のテーパー部１０Ａと嵌合するテーパー部
１０Ｂが、また基端側内面には前記円柱体１２が挿入さ
れるストレートの円筒面１４が形成されている。

更に可動側金型２Ｂの突出部には第３図に示すように複
数本のコアーピン１５…が突設され、これと対抗する固
定側金型２Ａのキャビティー８内にはピン孔１６…が設
けられて両金型２Ａ、２Ｂが組合わさって形成されたキ
ャビティー８内をコアーピン１５…が貫通して製品に貫
通孔が成型されるようになっている。

上記構造の金型構造では、可動側金型２Ｂが移動してい
くと、先ずガイドポスト６の先端の円柱体１２がガイド
ブッシュ７のテーパー部１０Ｂに挿入される。このとき
コッター４の介在や温度変化により両金型２Ａ、２Ｂの
相対位置がずれていても、可動側金型２Ｂは間隙９を設
けたフローティング構造になっているので円滑に挿入さ
れる。

更に移動していくと円柱体１２がストレートの円筒面１
４に挿入されほぼ位置出しされる。この状態で可動側金
型２Ｂに突出した複数本のコアーピン１５…が固定側金
型２Ａのピン孔１６…に挿入されてこの部分の位置出し
が先に行なわれる。

この後、更に可動側金型２Ｂが移動すると第４図に示す
ように、切頭円錐体１１のテーパー部１０Ａがガイドブ
ッシュ７のテーパー部１０Ｂに嵌合し、嵌合完了の数mm
手前で分割面５Ａ、５Ｂの間の樹脂漏洩隙間を0.01mm以
下に抑えることができる。

従って、可動側金型２Ｂをフローティング構造とし、ガ
イドポスト６をコアーピン１５…の折損を防止するスト
レートの円柱体１２と位置出し精度に優れたテーパー部
１０Ａの組合わせ構造とすることにより稼働率と製品の
寸法精度を向上させることができる。

つまり従来構成では、ガイドポストの摩耗や噛み込みに
より、数十本もコアーピンが突設した金型では折損する
ことが多く、しかも樹脂が分割面から漏洩するため製品
の精度が得られなかったが本発明の構成によりこれらの
問題を解消することができた。

第５図および第６図は本発明の他の実施例を示すもの
で、固定側金型２Ａを固定側ボルスター１Ａの分割面５
Ａより没入させ、可動側金型２Ｂを可動側ボルスター１
Ｂの分割面５Ｂより突出させている。

前記固定側金型２Ａの上下面にはテーパー面１７Ａを形
成したロッキングプレート１８、１８が設けられ、上部
ロッキングプレート１８の上面には更にクサビ状をなす
プリロード用コッター４を介在さて、固定側ボルスター
１Ａ内に装着されている。

可動側ボルスター１Ｂの分割面５Ｂより突出した可動側
金型２Ｂの突出した上下面には、前記ロッキングプレー
ト１８のテーパー面１７Ａと当接するテーパー面１７
Ｂ、１７Ｂが形成され、更にこの金型２Ｂをボルスター
１Ａの内側に間隙９を設けて遊嵌状に装着されている。

上記金型構造はフローティング構造になっている可動側
金型２Ｂが移動して行くと、可動側金型２Ｂの突出した
上下面に形成したテーパー面１７Ｂが、固定側ボルスタ
ー１Ａに設けたロッキングプレート１８のテーパー面１
７Ａ、１７Ａに当接して上下から挟まれ、コッター４に
よって圧縮応力が発生している固定側ボルスター１Ａに
よって支持され、この可動側金型２Ｂにも内部応力が付
加される。

このため固定側金型２Ａと同様に、可動側金型２Ｂに
も、射出時にキャビティー８内に加わる外力より大きな
内部応力が付加されるので、可動側金型２Ｂを薄肉に形
成しても射出時の外力による金型の変形を防止すること
ができる。

なお上記実施例では金型に上下方向から圧縮応力を付加
させた場合について示したが、横方向から付加させる構
造でもよい。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明に係わる樹脂成型用金型構造に
よれば、ボルスターの変形により発生させた応力により
内側に保持した金型に予め内部応力を付加させることに
より、金型の剛性を高めて変形を防止して金型を小型化
し、製造や運搬を容易にすると共に、成型機への取付け
や交換など作業性も向上させることができる。

更に本発明は、可動側金型をフローティング構造にする
と共にガイドポストとガイドブッシュの組合わせ構造を
改良して、位置出し精度を高めると共にコアーピンの折
損を防止して稼働率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は樹脂成型用金型構造の縦断面図、第２図は第１
図の固定側と可動側の金型を示す斜視図、第３図は本発
明の他の実施例による金型構造の縦断面図、第４図はガ
イドポストとガイドブッシュの嵌合状態を示す断面図、
第５図は本発明の他の実施例による金型構造の縦断面
図、第６図は第５図の固定側と可動側の金型を示す斜視
図である。 １Ａ……固定側ボルスター １Ｂ……可動側ボルスター ２Ａ……固定側金型、２Ｂ……可動側金型 ３Ａ、３Ｂ……内壁面、４……コッター ５Ａ、５Ｂ……分割面、６……ガイドポスト ７……ガイドブッシュ、８……キャビティー ９……間隙、１０Ａ，１０Ｂ……テーパー部 １１……切頭円錐体、１２……円柱体 １５……コアーピン、７Ａ、１７Ｂ……テーパー面 １８……ロッキングプレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定側のボルスターに装着した金型の側面
   と、ボルスターの内壁との間にクサビ状をなすプリロー
   ド用コッターを介在させて射出時に加わる外力以上の内
   部応力を付加させたことを特徴とする樹脂成型用金型構
   造。
2. 【請求項２】固定側の金型の分割面に突設したガイドポ
   ストの基端側がテーパー部を形成した切頭円錐体で形成
   すると共に先端側を円柱体で形成し、可動側の金型の分
   割面に埋設され前記ガイドポストと着脱自在に嵌合する
   ガイドブッシュの先端側内面に前記ガイドポストの切頭
   円錐体と摺接するテーパー部を形成し、且つ基端側を円
   筒体としたことを特徴とする請求項１記載の樹脂成型用
   金型構造。
3. 【請求項３】固定側の金型をボルスターの分割面より没
   入させ、可動側の金型をボルスターの分割面より突出さ
   せ、この突出した金型の側面にテーパー面を形成し、こ
   のテーパー面に当接するテーパー面を形成したロッキン
   グプレートを固定側の金型の側面に設け、このロッキン
   グプレートの外側とボルスターの内壁との間にクサビ状
   をなすプリロード用コッターを介在させ、且つ可動側の
   金型をボルスターの内側に間隙を設けて遊嵌状に装着し
   たことを特徴とする樹脂成型用金型構造。