JPH0696253B2 - 射出成形品のパンチ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は射出成形機を用いて孔を有する成形品を製造す
る射出工程中のパンチ加工方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 射出成形機を用いて、例えばプラスチック等の樹脂を金
型キャビティ内に射出して得る成形品中、特に光ディス
ク、歯車等のように孔を有する成形品を製造する場合、
従来より、一般には、樹脂を射出充填する金型、特に移
動金型側に押出しピンを挿入しておき、金型のキャビテ
ィの構造を孔部分を予め成形しない構造の金型を用いて
射出成形を行うか、または、パンチ機能を有するパンチ
ングシリンダ等を備えた金型を用いて、キャビティ内に
射出された樹脂が硬化した後１回のパンチ動作により成
形品への孔加工を施している。この方法は通常一段パン
チ方法として知られている。

上述の従来よりの方法の内、特に一段パンチ方法に関し
て、第４図を用いて説明する。

第４図はスプール９を介してキャビティ10内に樹脂射出
後の金型装置の上半部を示すもので、移動金型１中に
は、押えシリンダ11およびこの押えシリンダ11により左
右動（図中）する押工ピン12が設けられている。一方、
固定金型２側にはパンチングシリンダ13が内蔵され、該
シリンダ13には、そのピストンおよび先端に設けたパン
チ14の左右動（図中）を制御するソレノイドバルブＳが
接続されている。ソレノイドバルブＳは圧油源Ｐと接続
している。

第４図に示される状態は、金型キャビティ10内に樹脂が
射出充填された後の状態を示し、第５図乃至第７図に示
される成形品17の孔部分の成形部に相当する移動金型の
部分は、成形される孔の内径に等しい外径を有してキャ
ビティ10内に突出する突出部15として形成されている。
一方パンチングシリンダ13のパンチ14も成形品の孔の内
径と等しい外径のものが用いられ、その先端面がキャビ
ティ内の樹脂を挟んで正確に上記突出部15と対峙する位
置となるよう固定金型２内に内蔵されている。

このような状態において、樹脂の冷却硬化後、押工シリ
ンダに圧油を供給してピストンを右側に押工し、移動金
型をｌ寸法後退（左進）させると同時に、パンチングシ
リンダ13のピストン側室Ｍに圧油をかけるようにソレノ
イドバルブＳを作動させる。この時、キャビティ10内の
成形品は押工ピン12により固定金型２内に残った状態で
孔形成部の硬化樹脂は突出部15とパンチ14の間に挟まっ
た状態で射ち抜かれ、パンチ14による孔形成が完了す
る。このように一段パンチ加工法により形成された製品
としては例えば第５図に示されるディスク状の製品17が
ある。

しかしながら、一段パンチ加工法により、ある程度の肉
厚を有する成形品をパンチ加工する時に、樹脂の硬化後
パンチ動作を行うと、例えば第６図に示されるように、
加工孔の内面にぎざぎざ等が残りひどく荒れた状態にな
り、しかも樹脂かすが多く発生し、次の射出ショットで
成形品中に巻き込まれて不良品発生の原因ともなってい
た。逆に、樹脂が硬化前の溶融状態でこのパンチ動作を
行うと成形品のパンチ方向裏面に例えば第７図に示され
るようなばり状のかえりが発生し、これもまた不良品を
生む原因となっていた。さらに、一段パンチ加工法で
は、１回のパンチ力により孔を形成するようにしている
ため、肉厚によっては相当強い圧力を必要とし、金型の
パンチ部を傷つけ易く、金型そのものの寿命も短くして
しまう等の欠点を備えている。これらの欠点を改善する
ためには、先に述べた金型の突出部15の厚さを考慮し、
打ち抜き部の肉厚を薄くするよう予め調整することも考
えられるが、このようにした場合、溶融樹脂を金型キャ
ビティ内に射出する際、この肉薄部でウェルドマークや
ジェッティング部等が形成されがちとなり、これまた不
良成形品の発生原因となっていた。

（発明の目的） したがって本発明の目的は、上述のごとき欠点を解消
し、外観上および機能上すぐれたパンチ孔を有する成形
品を製造し、不良品の発生をなくし、製品の歩留りを向
上するようにした、射出成形工程におけるパンチ加工方
法を提供することにある。

（発明の概要） 上述の目的を達成するための本発明にのパンチ加工方法
によれば、射出成形機の金型装置のキャビティ内にプラ
スチック等の溶融樹脂を射出充填し、充填された溶融樹
脂が硬化する前に金型内に内蔵されたパンチングシリン
ダを作動させ第１次パンチング動作を行ってパンチング
動作後のキャビティ内のパンチング部の樹脂の肉厚が0.
2mm以下になるようにし、次いで樹脂が硬化した後、該
肉薄部を第２次パンチング動作により打ち抜いて射出成
形品に孔形成を行うようにしている。このように２段又
はその以上のパンチング工程により孔形成を行っている
ために、孔表面にぎざぎざが発生したり、ばり状のかえ
りを発生した不良品となることがなく、しかも、過度の
１段のパンチ力により装置自身を傷つけることも未然に
防ぎ得るものである。

（発明の実施例） 第１図は本発明のパンチ加工方法を実施するに用いられ
る金型装置、およびその動作制御装置を示す略図であ
り、図中固定金型２側の構成に関しては、第４図に示さ
れる一段パンチ加工法を実施する装置と同様であるた
め、その構造的説明は省略する。第１図において、移動
金型１側にも、パンチングシリンダ機構３が内蔵され、
シリンダ内の室にはソレノイドバルブS1を介してそれに
接続する圧油源P1より圧油の供給が行われるようにし、
シリンダ３のピストンおよびその先端に取りつけられた
パンチ５の左右方向（図中）移動を可能としている。
尚、移動金型１側のパンチングシリンダ３の径は後に述
べる孔形成動作上固定金型２側のパンチングシリンダ４
の径よりも小さいものが内蔵されている。

このような金型装置を用いた本発明による多段パンチ加
工方法の動作を説明する。

第１図はスプール９を介して溶融樹脂が金型のキャビテ
ィ10内に射出された状態を示し、パンチングシリンダ３
のシリンダ室には矢印方向（図中左方向）に圧力がかか
るよう図示の如くソレノイドバルブS1を励磁し、油圧源
P1の圧油がかかるようにしてパンチ５の先端面がキャビ
ティ10の表面と同一レベルになるようにしてある。一
方、パンチングシリンダ４のシリンダ室には矢印方向
（左方向）に圧力がかかるよう図示の如くソレノイドバ
ルブS2を励磁し、油圧源P2の圧油がかかるようにして、
パンチ６の先端面がキャビティ10の表面と同一レベルに
なるようにしてある。この状態において、両パンチ5,6
はキャビティを挟んで正確に対峙しており、且つ両パン
チの外径は所望の成形品の加工孔の内径と一致したもの
が用いられるのは当然のことである。

パンチ加工孔形成に際し、キャビティ10内に樹脂充填
後、樹脂が硬化する以前にソレノイドバルブS1を励磁
し、圧油供給経路を第２図に示される状態に切り換え、
パンチングシリンダ３のピストンが図中右方向に移動す
るよう矢印方向に圧力を加え、パンチ５を右進させ第１
次パンチング動作を行う。この時、樹脂はまだ硬化前で
あり、パンチ６を左方向へ押圧する力は、シリンダ４の
径がシリンダ３の径より大とされているため、パンチ６
は移動することなく、キャビティ10内には成形品17の孔
に相当する樹脂部分が肉薄部16となっている。この第１
次パンチ動作による肉薄部16の厚さδは、0.2mm以下に
なるよう、パンチ動作のパンチ力およびタイミングが調
節される。実験により、肉薄部16の厚さが0.2mm以上の
場合には、後述する第２次パンチ動作によっても得られ
る成形品にばり状のぎざぎざが生じたりかえりが生ずる
ことが判明している。尚、パンチ力の調節は特に図示し
てないが、ソレノイドバルブS1と油圧源P1との間にリリ
ーフ弁を設けることにより容易に制御できる。また、タ
イミングの調節に関しても、特に図示しないが制御回路
よりパンチング開始信号を発生し、使用樹脂に応じてそ
のタイミングを取るようにしている。

第２図に示される第１次パンチ動作が完了し、樹脂が硬
化した後、以下の手順に従って第３図に示される第２次
パンチ動作を実施する。

キャビティ10内の射出樹脂の硬化が確認されると、固定
金型２側のソレノイドバルブS2が励磁し、図示の如く圧
油経路が切り換えられてパンチングシリンダ４室内矢印
方向（右方向）に圧力をかけてピストン、即ちパンチ６
を右方向へ移動させる。当然この時には、パンチ５によ
り右方向への力が加わっているわけであるから、パンチ
５により、肉薄部16として残っていたキャビティ10内の
孔形成部が打ち抜かれて、孔が形成される。このように
して、第１次および第２次パンチング動作により成形品
に孔形成が終了すると、ソレノイドバルブS1,S2を励磁
して圧油経路を切換え、パンチングシリンダ3,4を作動
し、移動金型１を移動させて、孔形成された成形品を取
り出し、再び金型１を移動させ第５図に示される状態に
戻し、次の加工工程に備える。

尚、上述の実施例においては、成形品への孔形成は第１
次および第２次パンチング動作により実施される旨記載
したが、本発明のパンチ加工方法によれば、所望の成形
品の肉厚によっては更に多段のパンチ動作を行うように
することもできるが、いずれの場合にも最終パンチンク
動作時での打抜かれるべき孔に相当する樹脂の厚さは0.
2mm以下にすべきである。

（発明の効果） 本発明によれば、従来の一段パンチ加工方法により形成
された成形品の孔部のように、ぎざぎざやばり等を有し
た不良な表面を有することなく、そのパンチ加工工程を
二段、もしくはそれ以上にしたために、上述のような不
良な表面を形成することなく、きれいな仕上り面を有す
る孔部形成を可能とするものである。さらに、この２段
のパンチング工程を、樹脂の硬化前と硬化後の２段に分
けて行うようにし、特に硬化後のパンチング工程は0.2m
m以下の肉厚部を打抜くようにしたため、金型に必要以
上の大きな力が加わることなく、金型への損傷も未然に
防ぎ得るものである。また、このような方法により成形
品の孔形成を行なうことにより、製品の歩留りも向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明による多段パンチング加工方
法を実施する金型装置を動作順に従って示した要部部分
断面図、第４図は従来の射出成形工程におけるパンチン
グ加工方法を実施する金型装置の要部部分断面図、第５
図はパンチング孔を有する成形品の１例を示す図、第６
図および第７図は従来方法による不良加工面を有する孔
を備えた成形品の部分断面図である。 １……移動金型、２……固定金型、3,4……パンチング
シリンダ、5,6……パンチ、９……スプール、10……金
型キャビティ、S,S1,S2……ソレノイドバルブ、P,P1,P2
……油圧源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形機を用い金型キャビティ内に樹脂
   を射出し成形品を得る際に、成形品に孔形成をする射出
   成形工程中のパンチ加工方法において、金型キャビティ
   内に溶融樹脂を射出充填し、充填された溶融樹脂が硬化
   する以前に第１次パンチング動作を実施して第１次パン
   チング動作後のパンチング部の樹脂の肉厚が0.2mm以下
   の肉薄部となるようにし、樹脂が硬化した後に該肉薄部
   を第２次パンチング動作により打抜いて孔形成を行うよ
   うにしたことを特徴とする、射出成形品のパンチ加工方
   法。
2. 【請求項２】前記第１次および第２次パンチング動作が
   複数回のパンチング工程から成り、最終パンチング工程
   で射ち抜かれるべき樹脂の肉厚が0.2mm以下である、上
   記特許請求の範囲第１項に記載のパンチ加工方法。