(57)【要約】【課題】簡単な構造でありながら、小さな力でゲートカットできる射出成形金型及びそれを用いた製造方法を提供する。【解決手段】射出成形金型１０は、固定型２０と可動型３０を備える。型締めした射出成形金型１０に樹脂を流入させると、アンダーカットピン３４の先端部３４ａが製品４０に埋め込まれる。樹脂が硬化したら、射出成形金型１０を開け、ゲートカットピン３３で成型品５０のゲート部５３を切断する。このとき、製品４０は、アンダーカットピン３４により可動型３０に固定されている。最後に、エジェクトピン３６、３７で製品４０を押し、アンダーカットピン３４を製品４０から外すとともに、製品４０を可動型３０から外す。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型とを備えた射出成形金型において、
前記可動型は、
製品とゲート部を切断するゲートカットピンと、
キャビティ内に突出し、上端が幅広となるアンダーカットピンと、
製品を押して前記可動型から前記製品を外すエジェクトピンと
を備えることを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
前記固定型は、前記ゲートカットピンに対向する突起を有することを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
【請求項３】
固定型と可動型を型締めした射出成形金型に対し、製品がアンダーカットピンの先端部を埋め込むように樹脂を流入し、前記樹脂を、保圧、冷却及び硬化する工程と、
前記可動型を移動して前記射出成形金型を開け、前記可動型から前記製品を含む成形品の上部を露出させる工程と、
ゲートカットピンを上昇させて前記成形品のゲート部を切断し、エジェクトピンで前記可動型から前記成形品の前記製品以外の部分を外す工程と、
他のエジェクトピンで前記アンダーカットピンの前記先端部及び前記可動型から前記製品を外す工程と
を順に備えていることを特徴とする射出成形金型を用いた製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型内ゲートカットが可能な射出成形金型及びそれを用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形により得られる成形品では、ゲート、ランナー及びスプールに残った樹脂が製品に連結している（以下、ゲート、ランナー及びスプールに残った樹脂をそれぞれ「スプール部」、「ランナー部」、「ゲート部」という。）。このため、ゲート部を切断し、ゲート部、ランナー部及びスプール部を製品から除去しなければならない。
【０００３】
製品を得るのに、射出成型金型から成形品を取り出し、その後、ゲートを切断しても良いが、射出成型金型内に樹脂を流入したら、射出成型金型を締めたままゲート部を切断しても良い。とくに、後者は、型内ゲートカットと呼ばれ、工程の簡略化、低圧成形、低い残留歪、良好なカット面、ヒケの防止などのメリットがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、先端にゲートカット部を有するゲートブロックを備えた射出成形金型が記載されている。ゲートブロックは、下端に斜面を有し、その斜面を油圧式のスライトブロックの斜面に当接させている。すなわち、スライドブロックの水平移動に合わせて、ゲートブロックが上下移動し、ゲートカット部がゲート部を横断する。この射出成形金型によるゲートカットは、保圧中にゲート幅及びゲート圧を小さくしておき、保圧終了後ゲート内の樹脂を全て切断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９８７８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された射出成形金型では、ゲートカットに際し、樹脂の逃げ場のない状況でゲートブロックを移動させている。このため、ゲートブロックによる樹脂の圧縮変形が必要になり、結果的に大きな力で切断することになる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、簡単な構造でありながら小さな力でゲートカットできる射出成形金型及びそれを用いた製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明の射出成形金型は、固定型と可動型を備えた射出成形金型において、前記可動型は、製品とゲート部とを切断するゲートカットピンと、キャビティ内に突出し、上端が幅広となるアンダーカットピンと、製品を押して前記可動型から前記製品を外すエジェクトピンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の射出成形金型では、型締めした状態で形成される空間に樹脂を流入させる。このとき、アンダーカットピンの先端部が製品に埋め込まれる。保圧が完了し、樹脂が硬化したら、可動型を移動して射出成型金型を開け、ゲートカットピンで樹脂のゲート部を切断する。ゲート部の切断に際し、製品は、アンダーカットピンにより可動型に固定されている。最後に、エジェクトピンで製品を押し、製品をアンダーカットピンから外すととも
に、可動型から外す。
【００１０】
前記固定型は、前記ゲートカットピンに対向する突起を有すると良い。
【００１１】
本発明の射出成形金型を用いた製造方法は、固定型と可動型を型締めした射出成形金型に対し、製品がアンダーカットピンの先端部を埋め込むように樹脂を流入し、前記樹脂を、保圧、冷却及び硬化する工程と、前記可動型を移動して前記射出成形金型を開け、前記可動型から前記製品を含む成形品の上部を露出させる工程と、ゲートカットピンを上昇させて前記成形品のゲート部を切断し、エジェクトピンで前記可動型から前記成形品の前記製品以外の部分を外す工程と、他のエジェクトピンで前記アンダーカットピンの前記先端部及び前記可動型から前記製品を外す工程とを順に備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の射出成型金型及びそれを用いた製造方法では、射出成型金型を開け、アンダーカットピンにより製品を固定した状態でゲートカットし、最後に製品を可動型から外す。すなわち、ゲートカットに際し、固定型方向に樹脂の逃げ場所を確保しているので、ゲートカットピンには樹脂の圧縮変形に係る力がほとんどかからない。したがって、本発明の射出成型金型及びそれを用いた製造方法は、射出成型金型の構造が簡単でありながら小さな力でゲートカットできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態として示す射出成型金型の開けた状態の断面図である。
【図２】図１に示す射出成型金型を締めた状態の断面図である。
【図３】図１に示す射出成形金型で製造される製品の平面図である。
【図４】図１に示す射出成形金型で製造される成形品の平面図である。
【図５】図１に示す射出成型金型に樹脂を流入させた状態の断面図である。
【図６】図５に示す射出成形金型を開けた状態の断面図である。
【図７】図６に示す射出成形金型からスプールを外した状態の断面図である。
【図８】図７に示す射出成形金型から製品を外した状態の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態として示す射出成型金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜９を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態として示す射出成型金型１０の開けた状態での断面図である。射出成型金型１０は、固定型２０と可動型３０を備えている。固定型２０にはスプールブッシュ２１が嵌め込まれている。スプールブッシュ２１の中央には樹脂の通路（以下「スプール２２」という。）がある。スプール２２は、図の下方が広い円錐台状の空洞となっている。なお、スプール２２の一部分は可動型３０側にも存在する。
【００１６】
可動型３０は、可動側キャビティ型３１、可動側受け板３２、ゲートカットピン３３、アンダーカットピン３４、エジェクトピン３５、３６、３７を備えている。可動側キャビティ型３１には、スプール２２の一部、ランナー、ゲート及び製品が形成されるキャビティ３８が設けられている。可動側受け板３２は、可動側キャビティ型３１の下方に配置されている。
【００１７】
ゲートカットピン３３は、上端に刃部３３ａと平坦部３３ｂを備え、可動側キャビティ型３１を貫通している。刃部３３ａの先端は、キャビティ３８の中間部まで達しており、平坦部３３ｂは、キャビティ３８の底面と同じ高さになっている。図示していない可動側受け板３２の下部には、ゲートカットピン３３の上下動を可能とする駆動装置がある。
【００１８】
アンダーカットピン３４は、上端が幅広となるように、上端に逆円錐台状に加工された部分（以下「先端部３４ａ」という。）を有し、可動側キャビティ型３１に埋め込まれている。先端部３４ａは、キャビティ３８内に配置され、肩の部分（逆円錐台の底面）は、キャビティ３８の底面と同じ高さになっている。
【００１９】
エジェクトピン３５、３６、３７は、上端が平坦で、可動側キャビティ型３１を貫通している。エジェクトピン３５の上端面は、キャビティ３８のスプール２２の一部となる部分の底面と高さが等しい。エジェクトピン３６、３７の上端面は、キャビティ３８の製品を形成する部分の底面と高さが等しい。図示していない可動側受け板３２の下部には、エジェクトピン３５、３６、３７の上下動を可能とする駆動装置がある。
【００２０】
図２は、射出成型金型１０を締めた状態の断面図である。図２に示すように、固定型２０と可動型３０が重ね合わされると、スプール２２が出来上がるとともに、キャビティ３８と可動型３０の底面により、ランナー２３、ゲート２４、製品を形成する空間２５が構成される。
【００２１】
図３は、射出成形金型１０で製造される製品４０の平面図である。製品４０は、上面が略長方形の板状体である。製品４０の上面には、四隅に円形の貫通孔４１、中央部に４つの長方形の貫通孔４２が設けられている。また、底面には、アンダーカットピン３４の先端部３４ａ（図１参照）により形成された凹部４３が存在する。
【００２２】
図４は、射出成形金型１０で製造される成形品５０の平面図である。成形品５０は、樹脂を、型締めした射出成形金型１０（図２参照）に流入させた後、硬化させた状態のものである。製品４０は、成形品５０のゲート部５３を切断して得られる。また、成形品５０は、スプール部５１、ランナー部５２、ゲート部５３を備えている。スプール部５１、ランナー部５２、ゲート部５３とは、樹脂の通路であるスプール２２、ランナー２３、ゲート２４に残って硬化した樹脂である。ゲート部５３には、ゲートカットピン３３の刃部３３ａが食い込んで形成される溝５４がある。また、参考のため製品４０を可動型３０から取り出すときにエジェクトピン３６、３７で押す部分５５、５６を示した。
【００２３】
次に、図５から図８により製品４０の製造工程を説明する。なお、図６〜８では、固定型２０は図示していない。
【００２４】
先ず、型締めした射出成型金型１０に樹脂を流入する。その後、樹脂は、保圧、冷却され、硬化する。図５は、型締めした射出成型金型１０に樹脂を流入させた状態の断面図である。スプールブッシュ２１と可動側キャビティ型３１でスプール部５１が形成されるとともに、固定型２０の底面とキャビティ３８（図２参照）により構成される空間に、ランナー部５２、ゲート部５３及び製品４０が形成される。ランナー部５２は、スプール部５１とゲート部５３の間に位置し、ゲート部５３は、ゲートカットピン３３の先端付近となる。ゲートカットピン３３の左側に製品４０が形成される。このとき、アンダーカットピン３４の先端部３４ａが製品に埋め込まれる。
【００２５】
樹脂が硬化したら可動型３０を移動し、射出成形金型１０を開ける。図６は、射出成形金型１０を開けた状態の断面図である（固定型２０は図示していない。）。可動型３０から、スプール部５１、ランナー部５２、ゲート部５３、製品４０を含む成形品５０の上部
が露出する。
【００２６】
次に、図７に示すように、スプール部５１、ランナー部５２、ゲート部５３を可動型３０から外す。図７は、射出成形金型１０からスプール部５１等を外した状態の断面図である（固定型２０は図示していない。）。スプール部５１等を外すため、まず、ゲートカットピン３３を上昇させゲート部５３を切断する。続いて、エジェクトピン３５を上昇させ、スプール部５１の底部を押し、スプール部５１、ランナー部５２、ゲート部５３を可動側キャビティ型３１から外す。
【００２７】
最後に、図８に示すように、製品４０を可動型３０から外す。図８は、射出成形金型１０から製品４０を外した状態の断面図である（固定型２０は図示していない。）。製品４０を外すため、エジェクトピン３６、３７を上昇させ、製品４０の底部を押す。これで、製品４０が可動側キャビティ型３１から外れる。このとき、製品４０からアンダーカットピン３４の先端部３４ａが外れ、製品４０に凹部４３が残る。
【００２８】
以上のように、射出成型金型１０では、射出成型金型１０を開け、アンダーカットピン３４により製品４０を固定した状態でゲートカットする。すなわち、固定型２０方向に樹脂（成形品５０の製品４０以外の部分）の逃げ場が確保されているので、ゲートカットピン３３には成形品５０の圧縮変形に係る力がほとんどかからない。したがって、射出成型金型１０は、簡単な構造でありながら小さな力でゲートカットできる。同様に、射出成型金型１０を用いた製品４０の製造方法は、射出成型金型１０が簡単な構造でありながら小さな力でゲートカットできる。また、射出成形金型１０を用いた製造方法によれば、保圧及び冷却工程を経てからゲートカットを行うので、製品４０の寸法が安定し確実な状態で切断ができる。
【００２９】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態として示す射出成型金型９０の断面図である。射出成形金型９０は、固定型９１と可動型３０からなる。固定型９１は、ゲートカットピン３３の刃部３３ａと対向する突起９２を備えている。可動型３０は、射出成型金型１０に含まれる可動型３０と同じものである。射出成形金型９０で製造した成形品は、刃部３３ａの直上部に窪みを有することになるので、ゲートカットがより一層容易になる。
【符号の説明】
【００３０】
１０、９０…射出成形金型、
２０、９１…固定型、
２１…スプールブッシュ、
２２…スプール、
２３…ランナー、
２４…ゲート、
２５…製品を形成する空間、
３０…可動型、
３１…可動側キャビティ型、
３２…可動側受け板、
３３…ゲートカットピン、
３３ａ…刃部、
３３ｂ…平坦部、
３４…アンダーカットピン、
３４ａ…先端部、
３５、３６、３７…エジェクトピン、
３８…キャビティ、
４０…製品、
４１、４２…貫通孔、
４３…凹部、
５０…成形品、
５１…スプール部、
５２…ランナー部、
５３…ゲート部、
５４…溝、
５５、５６…エジェクトピンで押す部分、
９２…突起。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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