JPH07329131A

JPH07329131A - ホットランナー金型装置

Info

Publication number: JPH07329131A
Application number: JP12268994A
Authority: JP
Inventors: Kunio Tamura; 邦夫田村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】キャビティにおけるゲート付近の樹脂の冷却
を速くする。これにより、製品の不良を招くことなく、
成形周期を短くできるようにする。【構成】可動型２のコア部材58のキャビティ形成面58
a に、固定型１のゲート21に対向する凸部61を形成す
る。【効果】この凸部61により、製品におけるゲート21付
近の肉厚を十分に薄くできる。したがって、ゲート21付
近の樹脂の冷却を速くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブゲート式などの
ホットランナー金型装置に関し、例えば、オーディオ用
テープカセットハーフの成形などに利用されるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂の射出成形に用いられるホ
ットランナー金型装置は、成形能率を高めるために、ス
プルー、ランナーからゲート近傍までの樹脂を常時溶融
状態に保つものである。これに対して、製品形状のキャ
ビティ内に充填した樹脂は、冷却して固化させなければ
ならないため、ホットランナー金型装置においては、何
らかの手段によるゲート部の開閉が必要である。このゲ
ート部の開閉方式としては、ゲートをバルブにより機械
的に開閉するバルブゲート方式や、ホットチップによる
温度制御によってゲート部分の樹脂を溶融させたり固化
させたりするオープンゲート方式のものがある。なお、
キャビティ内に充填された樹脂は、キャビティのまわり
に設けられた冷却水路に水を通すことなどにより冷却さ
れる。

【０００３】なお、図５は、従来のバルブゲート式の金
型装置の一例を示している。同図において、81は固定型
のキャビティ部材、82は可動型のコア部材で、型閉時に
これらキャビティ部材81およびコア部材82間に製品形状
のキャビティ83が形成される。そして、前記キャビティ
部材81にはゲートブッシュ84が埋め込まれて固定されて
いる。このゲートブッシュ84の先端部85は、前記キャビ
ティ部材81のキャビティ形成面81a へ若干突出して露出
しており、ゲート86を有している。また、前記ゲートブ
ッシュ84内には、バルブケーシング87が嵌合されてい
る。このバルブケーシング87は、内部が樹脂通路88にな
っているとともに、図示上下動して前記ゲート86を開閉
するバルブピン89を内蔵している。また、前記バルブケ
ーシング87の外周側にはバンドヒーター91が設けられて
いる。一方、キャビティ部材81とゲートブッシュ84との
間などには、冷却水路92が形成されている。なお、前記
コア部材82のキャビティ形成面82a には、前記ゲート86
に対向する位置に凹部93が形成されている。この凹部93
は、ゲート86からキャビティ83内への樹脂の流れに対す
る抵抗を減らすことを目的としたものである。なお、こ
のような凹部を形成せずに、ゲートに対向するキャビテ
ィ形成面を平らにした金型装置も従来よりある。

【０００４】そして、成形時には、型閉後、実線で示す
ようにゲート86を開放し、このゲート86からキャビティ
83内に溶融した樹脂を注入する。キャビティ83内に充填
された樹脂すなわち製品がある程度冷却、固化した後、
鎖線で示すようにバルブピン89によりゲート86を閉塞す
る。さらに、製品が十分に冷却、固化した後、型開して
製品を取り出す。以上の工程が繰り返されるが、ゲート
86までの樹脂通路88内の樹脂は、ヒーター91の加熱によ
り常時溶融状態に保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、熱可塑性樹
脂の射出成形において、キャビティ83内で成形された製
品を十分に冷却する前に取り出してしまうと、金型外で
の冷却に伴って製品が変形し、不良を生じやすい。特に
ホットランナー金型装置においては、ゲート86近傍まで
の樹脂通路88が熱く保たれるため、キャビティ83内にお
けるゲート86付近の冷却が遅れやすいが、製品の各部の
温度が不均一な状態で、製品が取り出されると、不均一
な冷却により、いっそう不良を生じやすい。例えば、製
品におけるゲート86付近にひけなどが生じやすい。ま
た、製品におけるゲート86付近の冷却が不十分なまま型
開が行われると、ゲート跡にいわゆる糸曳きなどの不良
を生じるおそれもある。一方、金型内での製品の冷却時
間を長くすると、成形周期が長くなり、生産性が落ち
る。

【０００６】しかも、前記従来の金型装置では、ゲート
86に対向するキャビティ形成面82aに凹部93を形成して
おり、ゲート86の部分でも製品がかなりの肉厚を有して
いるため、ゲート86付近の冷却が遅れやすい問題があっ
た。また、前述のように、ゲートに対向するキャビティ
形成面を平らにした金型装置もあるが、それでも、ゲー
トの部分でも製品がかなりの肉厚を有し、ゲート付近の
冷却が遅れやすい。なお、キャビティ部材81側は製品の
表面側になるので、ゲートブッシュ84の先端部85の突出
量を大きくすることには限界がある。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、キャビティにおけるゲート付近の冷却を
速やかにでき、製品の不良を招くことなく、成形周期を
短くできるホットランナー金型装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、型閉時にキャビティを内部に形成する相
互に移動可能な複数の型体と、この型体に形成され前記
キャビティへ開口するゲートを開閉するゲート開閉機構
とを備え、前記型体内に設けられ前記ゲートに通じる樹
脂通路内の樹脂を常時溶融状態に保つホットランナー金
型装置において、前記ゲートに対向する型体の壁面に凸
部を形成したものである。

【０００９】

【作用】本発明のホットランナー金型装置では、型閉
し、さらにゲートを開放した状態で、このゲートから溶
融した樹脂をキャビティ内に注入する。そして、このキ
ャビティ内に充填された樹脂すなわち製品がある程度冷
却、固化した後、ゲートを閉じる。さらに、製品が十分
に冷却、固化した後、型開して製品を取り出す。以上の
工程が繰り返されるが、ゲートまでの樹脂通路内の樹脂
は常時溶融状態に保たれる。前記成形に際して、ゲート
に対向する型体の壁面に凸部があって、ゲートの部分で
製品が薄肉になっていることにより、キャビティにおけ
るゲート付近の樹脂が速やかに冷却される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のホットランナー金型装置の第
１実施例について、図１および図２を参照しながら説明
する。なお、本実施例のホットランナー金型装置は、バ
ルブゲート方式のものである。図２において、１は固定
型、２は可動型で、型体であるこれら固定型１および可
動型２は、互いに図示上下方向に移動して開閉するもの
であり、型閉時に複数の製品形状のキャビティ３を内部
に形成するものである。

【００１１】前記固定型１は、固定側型板４と、この固
定側型板４の背面（図示上面）に取付けられた固定側受
け板５，６と、この固定側受け板６の上面にスペーサブ
ロック７を介して取付けられ射出成形機の固定側プラテ
ンに取付けられる固定側取付け板８と、この固定側取付
け板８および前記固定側受け板６間に設けられたマニホ
ールド９となどからなっている。前記固定側型板４は、
枠板11内に、製品の表面すなわち外面をそれぞれ形成す
る複数のキャビティ部材12を埋め込んで固定したもので
ある。また、前記固定側取付け板８には、ロケートリン
グ13が外面に固定されているとともに、このロケートリ
ング13の内周側に位置して、射出成形機のノズルが接続
されるスプルーブッシュ14が貫通固定されており、この
スプルーブッシュ14の内部が樹脂通路であるスプルー15
になっている。そして、前記スプルーブッシュ14の図示
下側先端部がマニホールド９に接続されている。このマ
ニホールド９内には、前記スプルー15に連通する樹脂通
路であるランナー16が形成されている。なお、マニホー
ルド９は、ヒーター17を内蔵している。さらに、前記固
定側型板４のキャビティ部材12には、各キャビティ３へ
開口するゲート21を有する複数のゲートブッシュ22がそ
れぞれ埋め込み固定されている。なお、図１に示すよう
に、前記ゲート21は、キャビティ部材12のキャビティ形
成面12a に若干突出して露出したゲートブッシュ22の先
端部23に形成されている。また、このゲートブッシュ22
とキャビティ部材12との間には、冷却用流体通路である
冷却水路24が形成されているとともに、この冷却用水路
24を挟んで一対のＯリング25，26が設けられている。さ
らに、図２に示すように、前記キャビティ部材12内など
には、他にも、キャビティ３を囲んで位置する冷却用流
体通路である冷却水路27が形成されている。

【００１２】さらに、前記固定型１には、前記ゲート21
を開閉するゲート開閉機構であるバルブ装置31が設けら
れている。ここで、このバルブ装置31の構成を主に図１
に基づいて説明する。前記固定側受け板５，６には、複
数の筒状のバルブケーシング32が貫通状態で固定されて
いる。これらバルブケーシング32の図示下側先端部は、
各ゲートブッシュ22内にそれぞれ嵌合している。また、
バルブケーシング32は、マニホールド９の図示下面に当
たり固定側受け板６に固定されたフランジ部33を図示上
部に有している。一方、バルブケーシング32の外周側の
図示下部には、バンドヒーター34が被せてあるととも
に、このバンドヒーター34が外周側から筒状のヒーター
カバー35により覆われており、さらに、このヒーターカ
バー35の外周側に外筒36が設けられている。なお、前記
バンドヒーター34は、コード37を介して外部の電源回路
に電気的に接続されるようになっており、また、内周側
にセンサー38を有している。また、前記バルブケーシン
グ32内には、ガイドブッシュ39が図示上部に同軸的に嵌
合固定されているとともに、バルブピンホルダー40が図
示下部に嵌合されている。このバルブピンホルダー40
は、バルブケーシング32内の下部に螺合された筒状の押
え具41により下方から固定されている。そして、マニホ
ールド８のランナー16の最終分岐路が前記バルブケーシ
ング32および押え具41内の樹脂通路42を介して前記ゲー
ト21に通じている。そして、前記各バルブケーシング32
内には、バルブピン43が図示上下方向すなわち軸方向へ
移動可能に支持されている。これらバルブピン43は、ガ
イドブッシュ39およびバルブピンホルダー40内を摺動自
在に貫通して支持されている。また、各バルブピン43
は、マニホールド９に形成された通孔44を図示上下方向
に貫通して、固定側取付け板８に設けられた複数の油圧
シリンダー装置45（図２に図示）にそれぞれ連結されて
おり、このシリンダー装置45により駆動されるものであ
る。そして、前記バルブピン43は、図示下側先端部がゲ
ート21に挿脱自在に嵌合してこのゲート21を閉塞するも
のである。

【００１３】一方、図２に示すように、前記可動型２
は、可動側型板51と、この可動側型板51の背面（図示下
面）に取付けられた可動側受け板52と、この可動側受け
板52の下面にスペーサブロック53を介して取付けられ射
出成形機の可動側プラテンに取付けられる可動側取付け
板54となどからなっている。これとともに、この可動側
取付け板54と前記可動側受け板52との間には、これらに
対して相対的に図示上下動する突き出し板55が設けられ
ており、この突き出し板55に突き出しピン56が固定され
ている。これら突き出しピン56は、前記可動側受け板52
および可動側型板51を摺動自在に貫通して先端がキャビ
ティ３に臨んで位置するものである。なお、前記可動側
型板51は、枠板57内に、製品の裏面すなわち内面をそれ
ぞれ形成する複数のコア部材58を埋め込んで固定したも
のである。さらに、コア部材58内などには、キャビティ
３を囲んで位置する冷却用流体通路である冷却水路59が
形成されている。

【００１４】そして、図１に示すように、前記コア部材
58のキャビティ形成面（壁面）58aにおいて前記ゲート2
1に対向する位置には、球面状の凸部61が一体に形成さ
れている。

【００１５】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形時には、固定型１と可動型２とを型閉
し、図１に実線で示すように、シリンダー装置45により
バルブピン43を図示上昇させてゲート21を開放した状態
で、射出成形機のノズルから溶融樹脂を射出させる。こ
の樹脂は、スプルー15からマニホールド９のランナー16
およびバルブケーシング32内を通って、開放されたゲー
ト21からキャビティ３内に流入する。その後、このキャ
ビティ３内に充填された樹脂がある程度冷却、固化した
ら、シリンダー装置45によりバルブピン43を図示下降さ
せて、これらバルブピン43をゲート21に嵌合することに
より、これらゲート21を閉塞する。さらに、キャビティ
３内に充填された樹脂すなわち製品が十分に冷却、固化
した後、固定型１と可動型２とを型開して、製品を取り
出す。このとき、突き出しピン56が製品を突き出して離
型させる。

【００１６】そして、以上の成形動作が繰り返される
が、その間、ヒーター17の加熱により、マニホールド９
のランナー16内の樹脂が常時溶融状態に保たれるととも
に、ヒーター34の加熱により、バルブケーシング32の樹
脂通路42内の樹脂が常時溶融状態に保たれる。一方、キ
ャビティ３内の樹脂は、このキャビティ３を囲む冷却水
路24，27，59内を水が通ることにより、積極的に冷却さ
れる。なお、この冷却のための流体は、水に限らず、油
などを用いてもよい。

【００１７】前述のような成形に際し、コア部材58のキ
ャビティ形成面58a においてゲート21に対向する位置に
凸部61があるから、キャビティ部材12のキャビティ形成
面12a から突出したゲートブッシュ22の先端部23とあい
まって、ゲート21の部分における製品を十分に薄肉にで
きる。したがって、キャビティ３におけるゲート21付近
の樹脂を速やかに冷却できる。これにより、製品におい
てゲート21付近でのひけの発生などの不良を招くことな
く、成形周期を短くできる。

【００１８】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
る。なお、前記第１実施例と対応する部分には同一符号
を付して、その説明を省略する。後述する第３実施例も
同様である。本第２実施例は、ゲートブッシュ22をキャ
ビティ部材12のキャビティ形成面12a に露出させず、キ
ャビティ部材12自体にゲート66を形成したものである。
そして、このゲート66付近において、キャビティ形成面
12a は平らになっている。一方、コア部材58のキャビテ
ィ形成面58a においてゲート66に対向する位置には、や
はり凸部67を一体に形成しているが、この凸部67は円錐
台状にしてある。作用効果は、前記第１実施例と同様で
ある。

【００１９】図４は本発明の第３実施例を示すもので、
この第３実施例は、成形後の製品を離型させるための突
き出しピン71を利用して、ゲート21に対向する凸部を形
成するものである。すなわち、円柱状の突き出しピン71
は、ゲート21に対向して位置し、型閉状態においても、
先端部72がコア部材58のキャビティ形成面58a から固定
型１側へ若干突出するようになっている。すなわち、突
き出しピン71の前記先端部72が凸部となる。作用効果
は、前記第１実施例と同様であるが、突き出しピン71を
利用して凸部を形成することにより、金型製作上、コア
部材58の加工が容易である。

【００２０】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
ゲートに対向させて可動型のキャビティ形成面に形成す
る凸部の形状は、球面状、円錐台状、円柱状の他にも、
角錘状、角錘台状あるいは円錘状など各種のものが可能
である。また、前記実施例の金型装置では、ゲート開閉
機構がゲートを機械的に開閉するバルブ装置となってい
たが、ゲート開閉機構は、ホットチップによる温度制御
によってゲート部分の樹脂を溶融させたり固化させたり
するオープンゲート方式のものなどであってもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ホットランナー金型装
置において、ゲートに対向する型体の壁面に凸部を形成
したので、成形される製品をゲートの部分で十分に薄肉
にでき、これにより、キャビティにおけるゲート付近の
樹脂が速やかに冷却されるようにでき、したがって、製
品の不良を招くことなく、成形周期を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホットランナー金型装置の第１実施例
を示す一部の断面図である。

【図２】同上全体の断面図である。

【図３】本発明のホットランナー金型装置の第２実施例
を示す断面図である。

【図４】本発明のホットランナー金型装置の第３実施例
を示す断面図である。

【図５】従来のホットランナー金型装置の一例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１固定型（型体）２可動型（型体）３キャビティ 15 スプルー（樹脂通路） 16 ランナー（樹脂通路） 21 ゲート 31 バルブ装置（ゲート開閉機構） 42 樹脂通路 61 凸部 66 ゲート 67 凸部 72 突き出しピンの先端部（凸部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型閉時にキャビティを内部に形成する相
互に移動可能な複数の型体と、この型体に形成され前記
キャビティへ開口するゲートを開閉するゲート開閉機構
とを備え、前記型体内に設けられ前記ゲートに通じる樹
脂通路内の樹脂を常時溶融状態に保つホットランナー金
型装置において、前記ゲートに対向する型体の壁面に凸
部を形成したことを特徴とするホットランナー金型装
置。