JPS60137624A - 金型内のガス抜きをともなった射出成形法および金型用ガス抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ダイカストマシンや射出成形機等の射出成形
装置において、成形時に金型キャビティから大めのガス
を排出しながら射出し得るよう、にした金型内のガス抜
きをともなった射出成形法および金型用のガス抜き装置
に関するものである。

従来より、ダイ°カストは精密な製品を多量に製造する
成形法として広く一普及しているが、製品内部に巣のな
い健全性を重要視される品物には適さない場合があった
。その理由は、高速かつ一部で溶融金属をキャビティ内
に充填するため、キャピテイ内のガスが十分抜けきらず
に、溶融金属と混合して製品中に残在し、製品中に、ｊ
ｌを形成するためである。

一方、プラスチしり用射出成形機では、薄肉成形精密成
形等の目的で、高圧、高速射出が普及してきている。

このプラスチック用射出成形機での高圧高速射出成形に
おいては、）ガス抜４．Ｊ不良により成形品内部に気泡
が発生したり、成形品表面に銀条が出たりする。又、ガ
ス抜は不良によりガスが断熱的圧縮を受け、高圧になる
ため焼けによる成形品不良が発生する。

これらの欠点を排し、多聞のガスを短時間に抜くことが
できるようにしたものとして、例えば、特願昭５４−１
２３１６７号等のように、金型の分離面に金型キャピテ
イから導かれたガス１友き溝と、このガス抜ぎ溝の端部
で軸線方向に摺動する弁ど、ガス１なき満の途中から弁
部の側面に迂回した迂回通路を設り、射出成形時に達し
た時、この賀ｍの大きい溶融物の作用で弁を押上げ、こ
の弁体で迂回通路の端部を向接塞ぐ構造のガス抜き装置
がある。

しかし、これらの装置は未だ弁体の動作が常に確実でな
く、時どして被射出溶融物が迂回通路を経てパルプ内に
浸入する恐れがあった。

このような問題は、特に、プラスチック用射出成形にガ
スｌ＆ぎ装置を適用でる際に致命的である。

その理由は、削出成形ではダイガストよりも射出速度が
低く、又、被射出溶融物の比重が小さいので、弁に作用
する被射出溶融物の慣性力が小さいためである。

本発明は上述の様な欠点を排し、最初の被射出溶融物が
弁体に達したとき、素早（且つ確実に弁を作用さけてガ
スの排気口を閉じ、被射出溶融物が迂回通路を経て進ん
で来てもパルプ内に浸入しないようにしたものである。

そのために、本発明においては、金型のキャゼティから
導かれたガス抜き溝の端部にキャビティから進んで来る
被射出溶融物の慣性力の作用によって直接動かされる弁
を設Ｇ＝Ｊ、ガス扱き溝から弁の移動路の側面に通じた
ガス排出用の迂回通路を設り、弁の作用によって迂回通
路と弁の移動路の側面部から金型外部に通じたガス排出
路を連通させた状態で口Ｊ出を行い、被射出溶融物の慣
性力の作用により弁を閉じて迂回通路とガス排出路間を
遮断するようにした金型内のガス抜きをともなった射出
成形法において、迂回通路部の温度をガス抜き溝部の温
度とり低くし、被射出溶融物がガス抜き溝を通る際に迂
回通路に流入しにククシて射出成形するようにした。

また、金型の分離面部において、キ１／ビテイから導か
れたガス抜ぎ溝の端部に、このガス抜き・溝の端部の軸
線方向に移動自在な弁を設けるとともに、ガス抜き溝か
ら弁の移動路の側面部に通じたガス排出用の迂回通路を
設置）、迂回通路の端部である弁の移ｖＪ路の側面部か
ら金型外部に通じたガス排出路を設け、弁を、ぞの移動
により迂回通路とガス排出路間 有づるとどもに、ガス抜きｆＭを進んで来る被射出溶融
物の慣性力を受番プる一端面をガス抜き渦端部の軸線方
向と交差ざ１！た状態で設けた弁を直接間じるようにし
ＩＪ金！ｖ１ｍガス抜き装置において、金型のガス抜ぎ
溝の外周部に加熱体部を設【１、迂回通路の外周部に冷
オ、１１体部を設Ｇ１だ金型用ガス扱き興ｉｒＩとし！
、二。

以１；、図面に示した１実施例にＪ、って、本発明をさ
”らに訂細に説明する。

第１図おＪ、び第２図は本発明のｌ）法を実施りるＩこ
めの１実に例を説明するｂので、図において省号１で承
りものは固定金型、２１；Ｆ　ｉｊｌ　１ｌＩＪ金型、
１ａ、２ａは固定金型とり合金型の分割面にイれぞれは
め込んだ半割状のＦＩ６である。ここて番よ、Ｐ＋ｔ１
　ａ、２ａはそれぞれ固定金型１、＋ｑ動合金型２一部
とする。固定金型１と可動金型１ど可動金型２の分割面
およびその延長位置にガス抜き！４　ｔｄｌ　３が設け
られている。

一方、キャビティ４の周辺から金型の分割面に形成され
ているガス抜き通５よりガス抜き溝６を介してガス抜き
装置３の下部に至る排気通路が形成されている。

そして、ガス１友き装置３としては、ガス抜き溝６の端
部にお７いて′ガス扱き溝６に対して弁頭７ａの下面と
をほぼ垂直とし、ガス扱ぎ溝６の端部の軸線方向に移動
自在な弁７を設（）、ガス抜き溝６の途中から弁頭７ａ
の横方向へ迂回して弁７の移動路の側部分である弁頭７
ａの側方上方に至るバイパスであるガス排出用の迂回通
路８を設けである。８ａは湯だまり部である。

ガス抜き溝６の外周部である金型内には加熱体部３６を
設け、迂回通路８の外周部である金型内には冷却体部３
７を設けた。

すなわち、ガス抜ぎ溝６と迂回通路８のすぐ近くの外周
部には、それぞれ、金型の側面からあけた長い穴３６ａ
、３７ａの端部を配するか、あるいは、金型を貫通した
長い穴３６ａ　、　３７ａを配した。そして、ガス抜き
溝６の外周部の穴３６ａの、中には、カー１−リッジヒ
ータを配４るか、あるいは、スチームや熱媒を循環させ
うるにうにして、ガス抜き満６部を加熱し、ガス抜き溝
６部ではここを通過する被射出溶融物の流動抵抗を低減
さＩて流動しやすくした。一方、迂回通路８の外周部の
穴３７ａの中には、冷ｆＪｌ水を通し、被射出溶融物が
ガス扱きｆＭ　６を通る際に迂回通路８に流入しにくく
して射出するようにしで、弁７を寸みやかに閉じさＵる
ようにづるとともに、迂回通路８を通過しようどする被
射出溶融物の流動をさまたげて、被射出溶融物が後記す
る弁室１１内に入らないようにして、弁の作動の確実度
を向上させるようにした。

弁７は、弁支持部材であるスプール９内においＣ１この
スプール９に対しその軸線方向に摺動し、第１図におい
て」一方に弁７が移動した場合には、スプール９の下端
に設置ｌた弁座１０に弁頭７ａが接触し、通路８はスプ
ール９内の弁室１１との連通状態が閉塞される。

弁頭７ａ部の上方には弁棒７ｂの周辺に形成される弁室
１１が連続しているが、弁ｖ１１には排出口１２が形成
されている。ずなわち、迂回通路８の端部である弁７の
移動路の側面部から金型外部に通じたガス排出路を設け
た。

スプール９の途中で、弁棒７ｈのに端部にはばね受【Ｊ
１３が固定されており、このばね受け１３はピストンと
同様にスプール９の上端に形成された全１４内に摺動自
在に１■合されており、ばね受け１３と、室１４の下面
すなりらスプール９の途中に設けた弁棒７１）用ガイド
部材９ｈの上面どの間には圧縮ばね１５が弾装されてお
り、弁７　＋、を常時閉じる方向への力を勺えられてい
る。

スプール９の途中であるガイド部材９ｂには弁棒７ｂと
直交した状態で透孔９ａが形成されており、この透孔９
ａ内には圧縮ばね１６によって押圧された状態でスチー
ルボール１７が窄合されており、このスチールボール１
７は弁棒７ｂの途中に形成された小径部７Ｃに接してい
る。また、圧縮ばね１６は押しねじ１８によってその押
圧力を調整できる。

スチールボール１７は、圧縮ばね１５５ににつ°Ｃ上動
されようどしている弁７を１にめるもので、圧縮ばね１
６の押Ｉｆ力は圧縮ばね１５の弾発力に打勝つ程度の人
きざを有づる。

スプール９の上端部の両側にはそれぞね突出部９ｃ”、
９ｃが突設されてＦ形になっており、これら突出部９０
はブロック１９に形成されに−Ｔ’　ｔｊ＾１９ａに摺
動可能に嵌合されている。この−１１１ツク１９は、固
定金型１側に固定された支持枠２０に固定されたシリン
ダ２１のピストン１」ット２１，１の下端に固定されて
いる。

ブロック１９の前面には蝶ねじ２４を一介して回動レバ
ー２５が回動自在に軸承されており、この回動レバー２
５が垂直状態にある時には、その下端がスプール９側の
上端の前面に接している。この結果、回動レバー２５が
垂直状態にある時にはスプール９はＴ溝１９ａから抜【
ノ出りことかできなくなり、回動レバー２５を水平状態
にしたら、スプール９や弁７を金型１．２の上方に移動
させた状態でスプール９は水平方向に扱けるようになる
。

また、前記ブロック１９はその一部に突出部１９ｄを有
し、この突出部１９ｄは支持枠２０側に設けられたガイ
ドロッド２８に摺動自在に嵌合されており、後述するよ
うにスプール９が昇時される時の案内を行う。

スプール９の上端が連結されるブロック１９には、回動
レバー２５と反対側の側面に、当て板２９がその上端を
ボルト３０によって固定されている。当て板２９の下端
は、スプール９側に延びている。

また、当て板２９の下端部と中央部には空気源と接続す
るための連結孔２９ａ、’２９ｂが形成されており、こ
の連結孔２９ａ　、２９ｂはスプール９の上端部に形成
された室１４の下部と上部に連続する通孔１４ａ、１４
ｂと連通している。そして、通孔１４ａ、１４ｂの端縁
で、連結孔２９ａ１２９ｂの端縁と接する位置にはＯリ
ング２２が取付けられており、両者の連結部の気密−を
保つことができる構造とされている。一 連結孔２９ａには配管３１、電磁切替弁３３．３４のＡ
ポートを介して圧縮空気源３５が接続されてあり、連結
部２９ｂには配管３２を介して電磁切替弁３３の８ボー
トが接続されている。

、卜述したような当て板２９を股番Ｊ、連結孔２９ａ％
　２９　ｂに対１−るスプール９どの接触部に、Ｏリン
グ２２を設けた構造を採用すると、ガス抜き装置の清掃
時において、スプール９をＴ溝１９ａから引き出し、ス
プール９や弁７のみを容易に取り外リ−ことができる。

従って、当て板２９はぞのまま残り、空気源３５側の配
管３１．３２はプ「１ツク１９側にそのまま残り、配管
の椙脱をしないですみ、清棉や保守に際して操作が極め
て容易となる。勿論、スプール９をブ［１ツク１９に取
ト目゛Ｊる場合は、スプール９をＴ溝り９ａ内に押入れ
、当て板２９に押付ＬＪて、回動レバー２５で［１ツク
するだけで極めて簡単に取付けることができる。

次に、以上のように構成された実施例の作動を説明する
。

射出成形＠置の始動開始時には、まず、金型側から離れ
た位置に１稈している状態のガス抜き装置に対し、電磁
切替弁３４をオンとし、空気源３５からの空気圧を電磁
切替弁３３を介して室１４の下室内に導く。そうすると
、ばね受１：Ｊ　１３の下側の圧力が増大し、スチール
ボール１７による押圧力に抗して弁７が１冑され、弁７
は閉じる。

なお、はね受１３の上側の空気圧は電磁弁３３のエギゾ
ーストボートへと抜は出寸ため弁７のＬ昇はスムーズに
行なわれる。

この状態でシリンダ２１を作動させてスプール９全体を
下降させる。

この状態で固定金■１１と可動金型２の型締を行うと、
弁７が閉じた状態で、低速射出を行うことができる。低
３１割出時に溶湯の慣＋１力は小ざいが、弁７はあらか
じめ閉じているため、溶場が弁室１１側にまわり込むこ
とはない。

このようにして金型が温たまるまでの数ショットが行わ
れる。

一方、金型が瀉たまった後には、低速口・ｊ出と高速射
出の組合わせによって射出動作が行われるが、この時に
は溶湯は大きな慣性力を持つ！、：め、弁７を閉じる力
は十分にあり、今度は逆にスプール９の下降時に弁７が
ショックにより閉じないようにしくＫ４）ればならない
。

この場合には、電磁切替弁３３、：３４０両／Ｊをｊｔ
にオンとする。この結果、ピストン構造を右りるばね受
け１３の上側に空気圧が〉９かね、この空気圧により弁
７は圧縮ばね１５の力に抗して下ドπし、弁７は問い！
、：状態を保−）。従−）（、シリンダ２１が作動して
スプール９が■ζ降する時、ショックが−１：じても弁
７が閉じることＩＬＬない。この時、弁７の下降に伴い
、スチールボール１７　ｔ、目ｐ梓７１）の途中に形成
された小径部７ｃ中に六入し、弁７が開いた状態を保持
づる。

続いて、型開きの状態で、かつ弁棒７ｂの小径部７Ｃ下
端段部にスチールボール１７を押圧ざＣ１弁頭７ａが弁
座１０から−１れた状態で、すなわち、弁が開いた状態
でスプール９全体をシリンダ２１を作動させることによ
り下降さＵる。スプール９の下降後途中において、電磁
切替弁３ｊ、３４をオフにしておく。

この状態で固定金型１と可動金型２の型締を行うと、キ
ャビティ４からガス抜き通５、ガス抜き溝６、迂回通路
８、弁室１１を経てスプール９外に至る通路が形成され
る。

そして、この状態で図示していない射出プランジャが作
動し溶融金属がキャビティ４内に供給される。この時、
キャビティ４内を充満させた溶融金属はガス抜き道５、
ガス抜ぎ溝６を通って進んで行くが、キャビティ４内の
ガスは迂回通路８や弁室１１を通り、排出口１２方向に
向う。なＪ５、ガスは質量が小さいため、ガスの作用で
弁７が閉じることはない。

一方、ガスに続いて溶融金属が弁頭７ａの下面に激突す
る。この時、弁７に加わる衝撃は溶融金属の質ｍがガス
に比較して極めて大きく、慣性が大であるため、ガスが
弁７に与える衝撃より極めて大ぎく、弁７を上方にはね
上げる。この結果、圧縮ばね１６によって押圧されてい
るスチールボール１７の拘束力を脱し、弁７はｌ一方に
向い、１１縮ばね１５による上方への引きトげ力をも加
わり、弁頭７ａの１而が弁座１０に看座し、通路８ど弁
室１１の間を閉塞し、溶融金属の流出を弁７の４Ｃｔ訪
で１１−める。

この時、溶融金属がガス１にき通５、カス抜き満６内工
゛ガスと混合し、飛沫状どく１つ、不連続にＩＴ体に当
たる場合で・あっても、最初の溶融金属の挿ｉ突により
、弁体がはねトげられ、その後ガスが来て溶融金属にＪ
、るｌ°方への押圧力Ｌ″−１ｃ　＜　ｈつでも、弁７
はＦＥ縮はね１５の力によりＦ一方への移動間１１が与
えられているため、弁７による排気通路の用塞は確実に
行われる。

勿論、ガス扱き溝６部は加熱されているので、ガス抜き
溝６を通る溶融金属は流動性が良く、温度低下により減
速されたり、ガス１にき溝６部の有効通過断面積が狭め
られたりＪることが＜ｉ　＜　、ブｔに作用Ｊる慣性力
が確保され、弁７を確実に、かつ、索♀（閉じることが
できる。また、迂回通路８が冷却されているので、ガス
抜き溝６を通る溶融金属は迂回通路８に入りにクク、迂
回通路８に入ってもここで流動性が悪くなり、弁室１１
内に入ることがない。したがって、ガス１友き装置は毎
回確実に作動し、半永久的に使用できる。

このようにして射出が行われ、ガス扱きＶｌｌの弁７が
閉じた状態で、所定時間の加圧冷却により鋳込み作業が
終了ηれば、型開きを行った後、シリンダ２１を作動さ
せ、スプール９を−Ｌ９？させる。

そして、この上昇ｖＪ作に伴い、にｖどディ４、ガス抜
き通５、ガス抜き溝６および通路８内に充満されて凝固
した金属が弁７から１１！１れ、図示していない製品押
出装置により、成形品を可動金型がら取出ず。

シリンダ２１が作動し、スプール９全体が引き上げられ
たら、前記したようにばね受け１３の上に空気圧を作用
ざ「、ばね受け１３を圧縮ばね１５の力に打勝って下方
に押して弁７を開き、圧縮空気で弁頭７ａ部や弁座１０
部などを掃除する。

また、ガス抜き装買３全体を掃除したり、保守したい場
合には蝶ねじ２４をゆるめ、回動レバー２５を約９０反
回動ざＵ、重両状態／ｐ　ｒう水ｑｌ状態に位置させれ
ば、スプール９のト端部に形成された突出部９ｃ　ｌ；
Ｌ’ｒ−ｉ／４１９ａがら容易に取外りことができ、ス
プール９全体を極めて容易に取外すことができる。

なお、前記実施例にｄｉいては、ダイカストマシンに適
用した例を示したが、これは、プラスチック用の口・１
出成形機にも適用することができる。

このＪ、うに本発明においては、特許請求の範囲に記載
したように、ガス扱き溝６部は加熱されているので、カ
ス扱き溝６を通る溶ｇ！金属ＩＪ流動１／４が良り、温
度低下にＪ、り減速されたり、ガス扱きｉＭ　６部の有
効通過断面積か狭められ！こり４ることがなく、ブ？に
作用ηる慣性Ｉ）が確（イ（さね、弁７を確実に、かつ
、索早く閉じることができる。：１：た、迂回通路８が
冷九〇されているのて、カス扱き）１４６を通る溶／１
：金属は迂回通路８に入り（、：＜（、迂回通路８に入
ってもここで流動１ｔ１が悪くイ１す、弁室１１内に入
ることがない。したがって、がス１々さ゛装置は毎回確
実に作動し、半永久的に使用できる。

これにより、従来はとかく適用に支障がちであったプラ
スナック用の射出成形においても、ガス抜きを確実に行
うことができ、ガス抜き装置を常に確実に作動させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

ｆｆ１１図および第２図は本発明の方ｖ１を実施する装
置の１実施例を示す縦断側面図Ｊ３よび一部断面した正
面図である。 １・・・固定金型、２・・・可動金型、３・・・ガス扱
き装置、４・・・キャビディ、７・・・弁、８・・・迂
回通路、９・・・スプール、１０・・・弁座、１１・・
・弁室、１３・・・ばね受け、１５．１６・・・圧縮ば
ね、１７・・・スチールボール、１９・・・ブロック、
１９ａ・・・Ｔｆｆ４．２１・・・シリンダ、２５・・
・回動レバー、３３．３４．３゛６・・・電磁切替弁、
３５・・・圧縮空気源、３６・・・加熱体部、３７・・
・冷却体部。 特許出願人　宇部興産株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型のキャビ−ティから導かれたガス抜ぎ溝の端
   部にキャビティから進んで来る被射出溶融物の慣性力の
   作用によって直接動かされる弁をｉＱＩフ、ガス抜き溝
   から弁の移動路の側面に通じたガス排出用の迂回通路を
   設け、弁の作用によって迂回通路と弁の移動路の側面部
   から金型外部に通じたガス排出路を連通ざＶた状態で射
   出を行い、被射出溶融物の慣性力の作用により弁を閉じ
   て迂回通路とガス排出路間を遮断するようにした金型内
   のガス抜ぎをともなった射出成形法において、迂回通路
   部の温度をガス抜き溝部の渇皮より低くし、被射出溶融
   物がガス抜ぎ溝を通る際に迂回通路に流入しにククシて
   射出成形するようにした金型内のガス抜きをともなった
   射出成形法。
2. （２）金型の分離面部において、キャビティから導かれ
   たガス抜き溝の端部に、このガス抜き溝の端部の軸線方
   向に移動自在な弁を設ＧＪるとともに、ガス抜き渦から
   弁の移動路の側面部に通じたガス排出用の迂回通路を設
   け、迂回通路の端部である弁の移動路の側面部から金型
   外部に通じたガス排出路を設け、弁を、ぞの移動により
   迂回通路とガス排出路の間の連通、遮断を行いうる面部
   をｈする弁にするとともに、ガ、ス抜き溝を進んで来る
   被射出溶融物の慣性力を受１プる一端面をガ゛ス抜き溝
   端部の軸線方向と交差させた状態でｉ％Ｉ　ＧＪた弁に
   し、被射出溶融・物の慣性力”で弁を直接閉じつるよう
   にした金型用ガス抜き装置において、金型のガス抜き溝
   の外周部に加熱体部を設Ｃフ、迂回通路の外周部に冷却
   体部を設けた金型用ガス抜きｍＡ　Ｍ。