JPH0929783A - 射出成形用金型 - Google Patents

射出成形用金型

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JPH0929783A
JPH0929783A JP20510695A JP20510695A JPH0929783A JP H0929783 A JPH0929783 A JP H0929783A JP 20510695 A JP20510695 A JP 20510695A JP 20510695 A JP20510695 A JP 20510695A JP H0929783 A JPH0929783 A JP H0929783A
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JP
Japan
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gate
pin gate
mold
pin
injection molding
Prior art date
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Pending
Application number
JP20510695A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromitsu Yoshida
博光 吉田
Munehisa Yoneda
宗央 米田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP20510695A priority Critical patent/JPH0929783A/ja
Publication of JPH0929783A publication Critical patent/JPH0929783A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/27Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2701Details not specific to hot or cold runner channels
    • B29C45/2708Gates
    • B29C45/2711Gate inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンゲートの表面構造に変更を加えることな
く、ピンゲート跡高さを低減させる射出成形用金型を提
供する。 【解決手段】 ピンゲート4の上流に接続された樹脂流
路(第2スプルー5)の上記ピンゲート4に近い部位を
筒状囲壁6aにより構成し、この筒状囲壁6aの外側空
間部8aに筒状断熱層8を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプルーもしくは
ランナー等の樹脂流路と成形品用キャビティとを接続す
るピンゲート(ピンポイントゲート)を有する合成樹脂
射出成形用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂成形品の成形方法のうち、広く用い
られている射出成形方法は、熱可塑性樹脂の、加熱溶融
と冷却固化の性質を利用して溶融樹脂を金型キャビティ
内に圧入し、冷却後型より取り出す方法である。この射
出成形に広く用いられる上記ピンゲートは、断面積を極
めて小さくしたもので、主として3枚構造の金型に使用
されている。このピンゲートを用いた射出成形用金型で
は、成形品と、スプルーもしくはランナーとがゲートで
切断されて、金型から取り出されるので、ゲート切断の
手間が省ける利点がある。
【0003】図3は従来のピンゲートの断面を示す図で
あり、ゲート径dは0.8〜1.8mmφ、ランド長L
は1.0〜2.0mmに設計される場合が多い。また、
一般に成形品表面でピンゲートが切断されるように、ラ
ンド部には1〜15°のテーパがつけられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ピンゲートは、ゲート
切断の手間が省ける反面、製品にゲート跡が残ることは
避け難い。ゲート跡は図4のように射出成形品から突起
状に突出している。ゲート跡径dはピンゲート径に一致
するが、ゲート跡高さhはゲート径および射出成形条件
により異ってくる。実験によれば、ゲート径が大きくな
るとゲート跡高さもこれに比例して大きくなる傾向を示
し、ゲート跡高さはほぼゲート径と一致したものとな
る。ゲート跡が突出する原因は、ゲート部での分子配向
にあると考えられる。つまり、ピンゲート部は溶融樹脂
の流路が絞られて狭くなるため、通過速度が大きく、強
い分子配向を受ける。従来の射出成形では、流動方向と
平行な分子配向が冷却により凍結してしまい、成形品と
スプルーを切り離した後のピンゲート跡が前記のように
突起状に突出する。
【0005】本発明者等は、この分子配向を緩和するこ
とでゲート跡の突起を発生させないようにすることがで
きると考えて、鋭意研究の結果本発明に到達した。
【0006】この突起は、一種の外観不良をもたらすも
ので、製品仕様を満足できない場合は、後仕上げを行わ
なければならない。また、ゲート跡が成形品表面から突
出してはいけない場合は、ピンゲートを成形品の表面か
ら少し沈めて設けることもあり、このため、デザイン、
設計上の制約を受けていた。また、ピンゲートの径を小
さくすれば、ゲート跡高さを小さくすることができる
が、この場合は圧力損失が大きくなり、ショートショッ
トなどの成形不良が生じ、所望の成形品を得ることがで
きない。このため、ABS樹脂の場合は、ピンゲートの
径を通常1.0mmφ以上とせざるを得なかった。
【0007】本発明は、これらの状況に鑑みなされたも
ので、ピンゲートの表面構造に変更を加えることなく、
ピンゲート跡高さを低減させる射出成形用金型を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る射出成形用金型は、ピンゲート及びそ
の上流に接続された樹脂流路を有する合成樹脂の射出成
形用金型において、上記樹脂流路の上記ピンゲートに近
い部位を筒状囲壁により構成し、この筒状囲壁の外側空
間部に筒状断熱層を配設してなることを特徴とするもの
である。
【0009】本発明における射出成形用金型は、樹脂流
路のピンゲートに近い部位を筒状囲壁により構成し、こ
の筒状囲壁の外側空間部に筒状断熱層を配設したことに
より、定常状態の射出成形においてゲート部が高温に保
たれる。このため、ゲート部で生じ易い分子配向が緩和
されるので、ゲート切り離し後のゲート跡の突起高さが
減少する。さらに、ジェッティング、ショートショット
等の成形不良がなくなる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づ
き説明する。図1は本発明の第1実施例の金型の断面図
である。図において7は射出成形用金型、1は固定側金
型、12は固定側金型1に型合せされるランナプレー
ト、2はランナプレート12に型合せされる可動側金型
で、この可動側金型2は図示しない流体圧シリンダ装置
に直結されており、流体圧により図面上では上下方向に
可動される。3は製品のキャビティで、ランナプレート
12に可動側金型2を突き合わせることにより形成され
ている。4はピンゲート、5はピンゲート4の上流に接
続された樹脂流路としての第2スプルー、9はこの第2
スプルーの上流に接続されたランナで、上記4,5,9
は段付円筒状のピンゲートブッシュ6に彫り込まれてお
り、ランナプレート12に彫り込まれた段付円筒状の嵌
合穴に上記ピンゲートブッシュ6を嵌合させることによ
り位置決めされる。上記ランナ9は固定側金型1にラン
ナプレート12を型合せすることにより形成され、ラン
ナ9の上流に接続される第1スプルー10が固定側金型
1に彫り込まれている。11はロケートリングで図示し
ないノズルの位置決めをするはたらきをする。
【0011】本発明の要旨は、樹脂流路としての第2ス
プルー5のピンゲート4に近い部位の外周に筒状断熱層
8を設けたことにある。この実施例では第2スプルー5
のピンゲートに近い部位に旋削加工により筒状囲壁6a
を形成し、同時に、筒状の外側空間部8aを形成するも
のであり、この外側空間部8aが筒状断熱層8となるも
のである。この外側空間部8aに存在する空気は鋼材に
比べて約1000倍の断熱性を有する。
【0012】本実施例で使用したピンゲート4は、直
径:1.2mmφ、ランド長:1.5mm、テーパ:片
側5°であり、第2スプルー5は、最小径:4mm、テ
ーパ:片側2°、全長:55mmであり、ピンゲートブ
ッシュ6の嵌合部外径は15mmφである。断熱層の大
きさは、定常状態におけるピンゲート4の温度とのバラ
ンスで決定される。本実施例では、深さ3〜4.5m
m、長さ40mmの円筒状の断熱層を形成した。
【0013】本発明の目的を達成するためには、ピンゲ
ート4の外側にも絶縁層を形成することが好ましいが、
ピンゲート外側部は製品のキャビティ3表面に近接して
いるので射出圧に充分耐えられる数ミリの厚さをキャビ
ティ壁6bに残しておく必要があるためピンゲート4の
外側位置まで筒状断熱層としての筒状の外側空間部8を
形成するには限度がある。
【0014】上記装置にABS樹脂である三菱レイヨン
(株)製の登録商標「ダイヤペット」ABS3001を
供給して、シリンダ温度220℃、金型温度27℃(水
冷)で射出成形を行った場合、ノズルより射出された溶
解樹脂は第1スプルー10、ランナー9、第2スプルー
5を順次経由し、ピンゲート4を介してキャビティ3に
注入される。成形品取出し直後のピンゲート部の金型表
面温度は85℃に上昇して、連続成形作業中安定した。
「ダイヤペット」ABS3001の熱変形温度は91℃
であるからピンゲート部の金型表面温度は熱変形温度−
6℃に相当する。ゲートカット後のピンゲート跡高さは
0.1mm以下であり、成形品としての外観は良好であ
った。
【0015】比較のために、筒状断熱層を備えない同一
形状の樹脂流路およびキャビティを有する金型を用いて
同一原料を供給し、同一条件下で射出成形を行ったとこ
ろ、成形品取り出し直後のピンゲート部の金型表面温度
は55℃に上昇して、連続成形作業中安定したが、ゲー
トカット後のピンゲート跡高さは0.5〜1.5mmで
あり、成形品としての外観は不良であった。
【0016】また、上記装置にアクリル樹脂としての三
菱レイヨン(株)製の登録商標「アクリペット」VHを
供給して、シリンダ温度250℃、金型温度27℃(水
冷)で射出成形を行った場合、ノズルより射出された溶
融樹脂は第1スプルー10、ランナ9、第2スプルー5
を順次経由し、ピンゲート4を介してキャビティ3に注
入される。成形品取出し直後のピンゲート部の金型表面
温度は95℃に上昇して、連続成形作業中安定した。
「アクリペット」VHの熱変形温度は100℃であるか
らピンゲート部の金型表面温度は、熱変形温度−5℃に
相当する。ゲートカット後のピンゲート跡高さは0.1
mm以下であり、成形品としての外観は良好であった。
【0017】比較のために、筒状断熱層を備えない同一
形状の樹脂流路およびキャビティを有する金型を用いて
同一原料を供給し、同一条件下で射出成形を行ったとこ
ろ、成形品取り出し直後のピンゲート部の金型表面温度
は56℃に上昇して連続成形作業中安定したが、ゲート
カット後のピンゲート跡高さは0.8〜1.6mmであ
り、成形品としての外観は不良であった。
【0018】射出成形では溶融樹脂を金型に充填して、
冷却固化させることになるが、本発明によれば、ピンゲ
ート近傍すなわち第2スプルーのピンゲートに近い部位
を筒状囲壁により構成し、この筒状囲壁の外側空間に筒
状断熱層を設けることにより、ピンゲート部分の冷却固
化が成形品より遅れる現象が生じる。したがって、ピン
ゲートでの分子配向が緩和される。
【0019】断熱層を形成していない従来の射出成形で
は、成形品取り出し直後の金型表面温度は、ピンゲート
部のみならずキャビティ全体にわたって射出成形作業中
に5〜30℃上昇する。この温度上昇はシリンダ温度、
金型温度および成形サイクルなどに依存する。一方、本
発明による断熱層を設けた場合は、さらに大きな温度上
昇がピンゲート先端部のみに現れる。このため、ピンゲ
ート通過時の樹脂の流動性が良くなり、成形性が向上す
るという利点も付加される。
【0020】一般に、シリンダ温度、金型温度を高くす
れば成形性、外観共に向上するが、成形サイクルが長く
なるという問題点がある。しかし、本発明の射出成形用
金型を用いれば、成形サイクルに影響を与えずに成形
性、外観が向上するから生産性を低下させることはな
い。
【0021】本発明による他の実施例を図2に示す。前
記第1の実施例ではピンゲート4はピンゲートブッシュ
6に形成されており、ランナプレート12の嵌合穴と嵌
合させていたが、ピンゲートブッシュ6を使用せず、ラ
ンナプレート12にピンゲート4および第2スプルー5
を直接彫り込んでもよい。この場合、断熱層8はランナ
プレート12に筒状に直接彫り込んで形成することにな
るが、その際射出圧に充分耐えられるように第2スプル
ー外周に厚さ数ミリの筒状囲壁6aを残し、またキャビ
ティ3上に厚さ数ミリのキャビティ壁6bを残すことが
好ましい。さらに強度保持上およびランナ9を形成する
ために、封止材13で筒状断熱層8(外側空間部8a)
を残して加工孔を塞ぐ必要がある。封止材13はランナ
プレート12と同材質とするのが好ましい。
【0022】本実施例では、筒状断熱層は空気層により
構成しているが、空気層の代りに油などの液体、セラミ
ックスまたは有機化合物などを使用してもよい。
【0023】本発明の射出成形用金型において、成形品
取り出し直後のピンゲート部の金型表面温度は、樹脂の
熱変形温度より±20℃の範囲にあることが好ましい。
樹脂の熱変形温度より20℃を超えると成形品の取り出
し時に糸引きが生ずる危険があり、また成形サイクルが
長くなり、加工コストが上昇する。一方、樹脂の熱変形
温度よりも20℃近い温度に達しない温度では、ゲート
カット後のゲート跡突起が目立ち外観が良くない。
【0024】上記のように、成形品取り出し直後のピン
ゲート部の金型表面温度を熱変形温度より±20℃の範
囲、望ましくは熱変形温度−10℃と熱変形温度との間
に設定するためには、断熱層の大きさを、深さ0.2〜
20mm、長さ0.5〜50mmにすることが好まし
い。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明の射出成形用金型
は、ピンゲート及びその上流に接続された樹脂流路を有
する合成樹脂の射出成形用金型において、上記樹脂流路
の上記ピンゲートに近い部位を筒状囲壁により構成し、
この筒状囲壁の外側空間部に筒状断熱層を配設したの
で、ゲート部の樹脂温度を樹脂の熱変形温度近傍に保持
して溶融樹脂を射出し、成形を行うことにより、ゲート
部での分子配向が緩和され、このため、従来の射出成形
に比べてゲート切り離し後のゲート跡の突起高さを著し
く低減させることになり、射出成形品の外観が向上し、
ゲート位置を沈めるなどのデザイン上の制約を受けなく
なる。
【0026】さらにまた、この発明によれば、前記した
構成により、ゲート部が高温に保持されるため、ジェッ
ティング等の不良現象が発生しにくく、保圧が成形品末
端まで行き届き、成形性が向上し、成形品の外観が良好
となり、しかも、何等成形サイクルに影響を与えないと
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例の金型の断面図であ
る。
【図2】本発明による第2実施例の金型の断面図であ
る。
【図3】従来のピンゲートの断面図である。
【図4】従来のピンゲート跡を示す射出成形品の断面図
である。
【符号の説明】
1 固定側金型 2 可動側金型 3 キャビティ 4 ピンゲート 5 第2スプルー 6 ピンゲートブッシュ 6a 筒状囲壁 6b キャビティ壁 7 射出成形用金型 8 筒状断熱層 8a 外側空間部 9 ランナ 10 第1スプルー 11 ロケートリング 12 ランナプレート 13 封止材 14 射出成形品 15 ピンゲート跡 d ゲート径 L ランド長 h ゲート跡高さ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピンゲート及びその上流に接続された樹
    脂流路を有する合成樹脂の射出成形用金型において、上
    記樹脂流路の上記ピンゲートに近い部位を筒状囲壁によ
    り構成し、この筒状囲壁の外側空間部に筒状断熱層を配
    設してなることを特徴とする射出成形用金型。
JP20510695A 1995-07-20 1995-07-20 射出成形用金型 Pending JPH0929783A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20510695A JPH0929783A (ja) 1995-07-20 1995-07-20 射出成形用金型

Applications Claiming Priority (1)

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JP20510695A JPH0929783A (ja) 1995-07-20 1995-07-20 射出成形用金型

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JPH0929783A true JPH0929783A (ja) 1997-02-04

Family

ID=16501525

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JP20510695A Pending JPH0929783A (ja) 1995-07-20 1995-07-20 射出成形用金型

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JP (1) JPH0929783A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013146935A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Loyal Engineering Kk 射出成形用ブッシュ
JP2022109278A (ja) * 2022-04-26 2022-07-27 龍江精工株式会社 射出成形用ミニゲートブッシュ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013146935A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Loyal Engineering Kk 射出成形用ブッシュ
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