JPH0692099B2 - 成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は主として射出成形に用いられる成形用金型に関
し、詳しくはキャビティ内のガス抜け性を改良した金型
に関する。

［従来の技術］ 射出成形の場合には、キャビティ内に空気などのガスが
残留すると、ガス溜りが生じて製品外観を損なう。また
ウレタンの反応射出成形（RIM）においては、キャビテ
ィ内の空気または材料からの揮発ガスが巻き込まれ、シ
ルバーストリーク、欠肉などの外観不良の要因となって
いる。

そこでキャビティ内のガスを抜く方法として、従来より
金型にキャビティと外部とを連通する直径３〜50μｍの
微細なスリットまたは貫通孔よりなるガス抜き通路を設
けることが行われている。具体的には、型割り面にスリ
ットを設ける方法、型面の一部を多孔質な焼結合金で形
成し焼結合金と外部とを連通する貫通孔を設ける方法、
ノックピンとピン穴との間に間隙を設ける方法、あるい
は微細な貫通孔をもつ入れ子構造にする方法などが知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の成形用金型においては、ガス抜き通路は
いずれも成形用材料は通さないが気体は通す微細なスリ
ットまたは貫通孔である。しかしながらこのような金型
においては、ガス抜き通路の目詰まりが発生し、定期的
に洗浄または交換をせざるを得ない。またはガス抜き通
路の径が非常に小さいために、通風抵抗が大きくガス抜
け速度が遅いという不具合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ガス抜き通路の径を大きくするとともに。そのガス抜き
穴内に成形材料が侵入するのを阻止することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 射出成形の場合には、キャビティ内の空気は注入された
成形材料により押圧される。したがってキャビティ内に
充填された成形材料の部分には空気は存在せず、前進す
る成形材料の前方側に空気が圧縮された状態で存在する
こととなる。また注入された成形材料は大きな内圧を有
している。

そこで本発明者等は、前進する成形材料の前方でガスを
抜くとともに、成形材料の内圧を利用してガス抜き通路
を塞ぐことを想起し、鋭意研究の結果本発明を完成した
ものである。

すなわち本発明の成形用金型は、分割型の一方に形成さ
れ分割型の型面に開口し外部と連通するガス抜き通路
と、一方の分割型に保持されガス抜き通路の開口を覆う
弾性体からなる弁部材とよりなり、 ガス抜き通路の開口には弁部材と当接してガス抜き通路
を塞ぐ座面が形成され、弁部材は応力が加わっていない
状態で座面との間に間隙を形成してガス抜き通路を開
き、成形時に成形材料から加わる応力で弾性変形して座
面と当接してガス抜き通路を塞ぐ構成としたことを特徴
とする。

本発明の最大の特徴は、ガス抜き通路に弾性変形可能な
弁部材が配置されているところにある。この弁部材は、
ゴム、バネ鋼などの弾性体から形成され、成形樹脂の内
圧により変形するものが用いられる。例えば弁部材は、
一端を金型に保持し他端が揺動可能なリップ形状とする
ことができる。この場合は一方向から成形材料が前進す
る場合に利用できる。また、中央に貫通孔をもつ円板形
状とすることもできる。この場合は、貫通孔に向かって
両側から成形材料が前進する場合に有用である。

成形材料が注入されていない場合には、弁部材は内圧が
作用しないため自身の弾性力で所定の形状に復元し、ガ
ス抜き通路を開いている。ガス抜き通路の幅、深さなど
は任意に選択でき、例えば0.5mm以上と従来のガス抜き
穴に比べて大きくすることができる。なお、座面や弁部
材は分割型の一方に直接設けることもできるが、ガス抜
き穴と連通するガス抜き通路をもち、座面及び弁部材を
保持したコアを分割型の一方に固定する構成とすること
が好ましい。このようにすれば金型の構成が単純とな
り、型の製作に要する費用が低減される。またコアの交
換も容易である。なお弁部材を設ける位置は、成形キャ
ビティのウエルド部分が望ましいが、特に制限されな
い。

［作用］ 本発明の成形用金型では、成形材料の注入前には弁部材
は自身の弾性力により所定形状に復元して座面との間に
間隙が形成されている。その状態で成形材料がキャビテ
ィ内に注入され、成形材料がキャビティ内を前進する
と、キャビティ内のガスは成形材料に押圧されて圧縮さ
れた状態となる。この圧縮されたガスは弁部材と座面と
の間の間隙から、ガス抜き通路を通って外部に排出され
る。

成形材料が弁部材の位置に到達すると、成形材料の内圧
が弁部材に伝達されその力が弁部材の弾性力に打勝って
弁部材は座面に近付く方向に弾性変形する。このとき例
えば弁部材を中央に開口部をもつ円板状に形成すれば、
開口部は弁部材の周縁部から最も遠い位置となり、成形
材料がどちらの方向から弁部材に到達しても同様に開口
部に到達する前に弁部材が弾性変形する。そして成形材
料が開口部の位置に到達したときには、弁部材は座面と
密接して開口部とガス抜き通路との連通が断たれている
ため、成形材料がガス抜き通路内に侵入するのが阻止さ
れる。

すなわち成形材料が弁部材の表面上を移動して開口部の
位置に到達するまでは、開口部からガス抜き通路を介し
て円滑にガスが排出される。そして開口部の位置に成形
材料が到達したときには、弁部材が弾性変形し座面と密
接してシールしているため、成形材料がガス抜き通路内
に侵入するのが阻止される。

［発明の効果］ したがって本発明の成形用金型によれば、ガス抜き通路
内に成形材料が侵入するのが阻止されるため、従来のよ
うに洗浄あるいは交換をする頻度が大幅に低減され、工
数の低減を図ることができる。またガス抜き通路の径を
大きくすることができるので、通風抵抗が低下しガス溜
りなど成形体の各種障害を防止することができる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 第１図〜第３図に本発明の一実施例の成形用金型を示
す。この金型は固定型１と可動型２とよりなり、固定型
１と可動型２との間に射出されたウレタン樹脂100が充
填される成形キャビティ12が形成されている。可動型２
には、ウレタン樹脂100のウェルドの生じる部分にガス
抜き通路20が形成され、ガス抜き通路20の開口部にはコ
ア３が固定されている。

ここでコア３は、キャビティ12に向って円錐状に突出す
る座面30をもつ取付座31と、略円筒状のゴム製弁部材32
と、弁部材32を保持するリング状の保持部材33とから構
成されている。保持部材33は、弁部材32を保持して平ボ
ルト34により取付座31に固定されている。また保持部材
33及び取付座31は、平ボルト35により可動型２に固定さ
れている。

弁部材32は中央に開口32aをもち開口32aから他端部に向
って徐々に厚さが厚くなる略円錐状の中心穴部をもつ、
中心穴部の内周面が取付座31の座面30などに間隔を隔て
て対向して、ガス抜き通路20と連通する流路36を構成し
ている。また弁部材32の外表面及び内表面には、それぞ
れリング状の溝部32bが形成され、弁部材32は溝部32bを
中心に軸方向に弾性変形可能となっている。

上記のように構成された本実施例の成形用金型では、ウ
レタン樹脂100が注入されキャビティ12内を前進する
と、圧縮されたガスは開口32aから弁部材32と座面30と
の間の間隙を通り、流路36を通じてガス抜き通路20から
外部へ円滑に排出される。そしてウレタン樹脂100が弁
部材32の周縁部に到達し両側から弁部材32の中央へ向っ
て進むと、弁部材32はウレタン樹脂100の内圧により押
圧され、座面30に近接する方向に弾性変形する。そして
さらにウレタン樹脂100が前進し、開口32aの位置に到達
したときには、弁部材32の内周面は取付座31の座面30と
圧接され、第３図に示すように、ガス抜き通路20を塞い
だ状態となっている。したがってこの状態では、ウレタ
ン樹脂100は開口32aから弁部材32内部に侵入することが
できず、ガス抜き通路20内に樹脂が侵入するのが阻止さ
れている。

そして樹脂が固化後、可動型２と固定型１とを型開きす
ると、弁部材32は自身の弾性力により元の形状に復元
し、座面30との間に間隙が形成してガス抜き通路20の開
口を開く。

したがって本実施例の成形用金型によれば、ガス抜きを
確実に行うことができ、かつガス抜き通路への樹脂の侵
入が阻止される。したがって良好な品質の成形体を形成
でき、かつコアの洗浄や交換の頻度がきわめて低く、従
来に比べて工数をきわめて低減することができる。

（実施例２） 第４図に本発明の第２の実施例の成形用金型を示す。こ
の成形用金型は、可動型２のガス抜き通路20内に設けら
れメネジ部をもつ筒部材４と、筒部材４と螺合し、ガス
抜き通路20と連通する中心孔50をもち先端に座面51をも
つ軸部材５と、軸部材５に一端部が保持された筒状の弁
部材６とより構成されている。

軸部材５の中心孔50は、座面51および座面51と反対側の
端部に開口している。また弁部材６は、一端面に実施例
１の弁部材32と同様の撓み部60をもち、他端部が軸部材
５と係合することで弁部材６は軸部材５に保持され、可
動型２に固定されている。

本実施例の成形用金型も実施例１と同様に円滑にガスを
逃がすことができ、かつ樹脂がガス抜き通路内に侵入す
るのが阻止される。また可動型に設けられたガス抜き通
路20内に保持する構成としたため、実施例１に比べてコ
ンパクトとなる。

（実施例３） 第５図及び第６図に本発明の第３図の実施例の成形用金
型を示す。本実施例ではキャビティ12の末端部の可動型
２に円柱状のコア７が保持されている。このコア７は、
可動型２のガス抜き通路20と連通する中心孔70をもつ取
付座71と、板状の弁部材72と、弁部材72を保持する筒状
の保持部材73とより構成されている。弁部材72は一端か
ら他端に向けて徐々に肉圧が厚くなる断面三角形状をな
し、厚肉部分が保持部材73に保持されている。また取付
部材73には、弁部材72の内側表面と対向するテーパ状の
座面74が形成され、成形前の状態で弁部材72の先端と座
面74との間には開口75が形成されている。

本実施例の成形用金型では、弁部材72と座面74との間の
スリット状の開口75が、中心孔70と連通し、中心孔70が
ガス抜き通路20に連通している。したがってキャビティ
12の末端部に押圧されたガスは、スリット状の開口75か
ら円滑に外部へ排出することができる。また成形材料が
弁部材72に到達すると、弁部材72は座面74に近接する方
向に弾性変形し、座面74と圧接して成形材料がガス抜き
通路20に侵入するのが阻止されている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例の成形用金型に関
し、第１図は成形途中の状態で示す第２図のＡ−Ａ断面
相当の要部断面図、第２図はコアの平面図、第３図は成
形後の状態を示す要部断面図である。第４図は本発明の
第２の実施例の成形用金型の成形前の状態で示す要部断
面図である。第５図及び第６図は本発明の第３の実施例
の成形用金型に関し、第５図は成形前の状態で示す要部
断面図、第６図はコアの平面図である。 １…固定型、２…可動型、３…コア ４…筒部材、５…軸部材、６…弁部材 ７…コア、72…弁部材 12…キャビティ、20…ガス抜き通路 30、51、74…座面、32a、75…開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分割型の一方に形成され該分割型の型面に
   開口し外部と連通するガス抜き通路と、 該一方の分割型に保持され該ガス抜き通路の開口を覆う
   弾性体からなる弁部材とよりなり、 該ガス抜き通路の開口には該弁部材と当接して該ガス抜
   き通路を塞ぐ座面が形成され、該弁部材は応力が加わっ
   ていない状態で該座面との間に間隙を形成して該ガス抜
   き通路を開き、成形時に成形材料から加わる応力で弾性
   変形して該座面と当接して該ガス抜き通路を塞ぐ構成と
   したことを特徴とする成形用金型。