(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型内に薄板を成形するためのキャビティが形成されてなる薄板射出成形用金型において、
前記キャビティの周囲に沿って複数のピンゲートを配列すると共に、前記キャビティの中心部において該キャビティを構成する一対の金型の対向面を膨出形成することで、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正することを特徴とする薄板射出成形用金型。
【請求項２】
前記ピンゲートが前記キャビティの周囲を等分するように複数配列されている請求項１記載の薄板射出成形用金型。
【請求項３】
前記一対の金型内には、薄板成形品の中央部に多数の小孔を設けるためのコアピンを林立させると共に、前記多数の小孔が形成された薄板成形品の底面を離型させるための押出しピンを設けた請求項１記載の薄板射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形用の金型に関し、特に平滑面を有する薄板成形品の射出成形用の金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の薄板成形品を射出成形する薄板射出成形用金型としては、例えば図７に示したように、上下一対の金型１ａ，１ｂに薄板成形品と同じ平板形状のキャビティ２を形成したものがあった。このキャビティ２にはランナ３及びファンゲート４が設けられており、これらランナ３及びファンゲート４を通じてキャビティ２内に圧入された溶融樹脂５を冷却固化してから金型１ａ，１ｂを分割して薄板成形品を取出していた。
【０００３】
図８は分割した下側金型１ｂから薄板成形品６を離型する場合を示したものである。下側金型１ｂには下面からキャビティ２内に突出する押出しピン７が設けられており、押出しピン７の先端で薄板成形品６を下から押し出すことによって下側金型１ｂから引き離していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような薄肉の射出成形品にあっては、溶融樹脂５が狭い空間のキャビティ２内に均一に充填されるために、射出圧や射出スピード、及び金型温度等が高めに設定してあり、ファンゲート４から遠く離れたキャビティ２の隅にも溶融樹脂５が十分に届くように考慮されている。しかしながら、射出圧や射出スピードを高めに設定した場合、キャビティ２内に急激な内圧が掛かるために金型１ａ，１ｂが変形するおそれがある。この変形は、図７に示したように、ファンゲート４から離れるに従って大きくなる傾向があり、金型１ａ，１ｂの変形によって成形された薄板成形品６は、図９に示したように、所定の平滑面が得られなかったり、反りが発生してしまうなどの問題があった。ダイセット構造を頑丈にすることで上記金型１ａ，１ｂの変形を防ぐことも可能であるが、そうした場合、金型構造が複雑になって取扱いが面倒になると共にコストアップにつながってしまう等の問題があった。
【０００５】
また、上記薄板成形品６を下側金型１ｂから離型する場合には、キャビティ２内に直接押出しピン７を突き出して薄板成形品６の下面を押し出すようにしているために、薄板成形品６のように全面が薄肉形状の場合には、図８に示したように押出しピン７の突き出しによって薄板成形品６にうねりが発生するおそれがあり、所定の平滑面が得られなくなるといった問題があった。このようなうねりの発生は、例えば押出しピン７をキャビティ２の全体にわたって多数設けることである程度は改善できるが、薄板成形品６の形状によっては押出しピン７の設置位置に制約があって、必ずしも十分な本数の押出しピン７を設けることができない場合があり、また押出しピン７の本数を多くするとコストアップにつながる等の問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、薄板成形品の射出成形用金型において、射出時の金型変形に伴って薄板成形品に発生するそり等の変形、及び離型時に薄板成形品に発生するうねり等の変形を防止できる薄板成形用金型を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決するために請求項１に係る薄板射出成形用金型は、一対の金型内に薄板を成形するためのキャビティが形成されてなる薄板射出成形用金型において、前記キャビティの周囲に沿って複数のピンゲートを配列すると共に、前記キャビティの中心部において該キャビティを構成する一対の金型の対向面を膨出形成することで、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る薄板射出成形用金型は、前記ピンゲートが前記キャビティの周囲を等分するように複数配列されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３に係る薄板射出成形用金型は、前記一対の金型内には、薄板成形品の中央部に多数の小孔を設けるためのコアピンを林立させると共に、前記多数の小孔が形成された薄板成形品の底面を離型させるための押出しピンを設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る薄板射出成形用金型の実施の形態を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係る薄板射出成形用金型の一実施例を示したものである。この実施例において、薄板射出成形用金型１１は、固定側取付板１２及び固定側型板１３とで構成される上側金型１４と、可動側型板１５、受け板１６、スペーサブロック１７、上突出板１８、下突出板１９及び可動側取付板２０とで構成される下側金型２１とからなる。
【００１１】
固定側型板１３と可動側型板１５との間には薄板成形品を成形するためのキャビティ２２が形成される。また、上側金型１４には溶融樹脂をキャビティ２２内に射出するためのランナ２３及びこのランナ２３に連通するピンゲート２４が設けられており、このピンゲート２４は、図２に示したように、キャビティ２２の周囲に沿って多数配列されている。特にこの実施例では正方形をなすキャビティ２２の各辺を３等分するように８個のピンゲート２４が配列されている。なお、このピンゲート２４の配列、個数は、キャビティ２２の大きさや、平面形状に合わせて適宜設定される。
【００１２】
下側金型２１の可動側型板１５は、上下方向へ摺動可能な可動部２５をその内側に備え、この可動部２５の外周縁に沿って両者間に形成した段差付きの空間部によって可動部２５の上方移動位置を規制している。可動部２５の上面は、キャビティ２２の下面２２ｂを形成しており、可動側型板１５の内周面によって形成されるキャビティ２２の側面２２ｃと、固定側型板１３の下面によって形成されるキャビティ２２の上面２２ａとによって密閉空間を構成している。
【００１３】
図１及び図２に示したように、キャビティ２２の上面２２ａ及び下面２２ｂは、それぞれがキャビティ２２の中心部に向かって膨出形成され、僅かに湾曲した形状となっている。上面２２ａ及び下面２２ｂの膨出量は、ピンゲート２４の配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量、即ち溶融樹脂をキャビティ２２内に圧入したときにキャビティ２２が上下方向に押し広げられる変形量に対応するように形成される。
【００１４】
上記可動部２５の下面には下方に延びる脚部２６が設けられる。この脚部２６は、受け板１６を貫通して下突出板１９に連結され、スペーサブロック１７内で下突出板１９を上下方向に移動させることにより、可動部２５が可動側型板１５内を摺動する。可動部２５のストローク量は、キャビティ２２の下面２２ｂが側面２２ｃから突出可能なように設定される。
【００１５】
一方、可動部２５内には、該可動部２５内を貫通してキャビティ２２の下面２２ｂからキャビティ２２内に突出する複数の押出しピン２７が設けられる。この押出しピン２７の下端は上突出板１８に連結されており、スペーサブロック１７内で上突出板１８を上下方向に移動させることにより可動部２５内を摺動する。
【００１６】
図３は、キャビティ２２の周囲に設けられたピンゲート２４からの溶融樹脂の流れを模式的に示したものである。各々のピンゲート２４から圧入された溶融樹脂は、リング状に広がりながらキャビティ２２の中心部に向かって流れる。この時キャビティ２２の中心部は、周囲から集まって来る溶融樹脂の圧力によって、図４（ａ）に仮想線で示したように、上面２２ａと下面２２ｂとが互いに押し広がる方向に膨らみ変形する。一方、キャビティ２２は、キャビティ２２の上面２２ａ及び下面２２ｂを予めキャビティ２２の中心部に向けて互いに膨出形成してあるので、上述のようにキャビティ２２の上面２２ａ及び下面２２ｂが押し広げられると、キャビティ２２の上面２２ａ及び下面２２ｂが平滑な平面になり、図４（ｂ）に示したように、上下面の平滑な薄板成形品２９を成形することができる。また、本実施例では、ゲートとしてピンゲート２４を複数設けているため、ファンゲートを設ける場合に比べ、キャビティ２２の安定した変形を見込むことができ、高精度な平滑面を有する薄板成形品２９を得ることができる。
【００１７】
図５は、本発明に係る薄板射出成形用金型によって射出成形された薄板成形品２９の離型工程を示したものである。キャビティ２２内での溶融樹脂の冷却固形工程が終了したら、下側金型２１を分離する。この時、薄板成形品２９は、キャビティ２２内に収まっている（工程１）。次に、脚部２６とともに可動部２５を可動側型板１５に沿って上方へスライドさせ、可動部２５の上面で薄板成形品２９の下面全体を押し上げ、薄板成形品２９の外側面２９ａを可動側型板１５から離型する（工程２）。この時、薄板成形品２９を突き出す面積が大きく取れるので、離型する際の力の分散が図られることになり、薄板成形品２９にうねりが発生することがない。次に、可動部２５の上面から押出しピン２７を突き出し、薄板成形品２９の下面２９ｂを押し出して可動部２５の上面から離型させる（工程３）。この離型工程によれば、薄板成形品２９の外側面２９ａを離型する工程と、下面２９ｂを離型する工程とを別々に備えるため、従来のように一段階で離型する場合に比べて、下側金型２１から無理なく薄板成形品２９を離型することができ、結果的に薄板成形品２９に発生するうねりを防止することができる。
【００１８】
図６は、本発明の第二実施例を示したものである。この実施例は受け板１６に多数のコアピン３１を立設させたものである。このコアピン３１は、薄板成形品２９の中央部に多数の小孔３２を開けるためのもので、下側金型２１の可動部２５を貫通するとともに、先端部がキャビティ２２の中央部に多数林立される。キャビティ２２内にコアピン３１を林立させた状態で樹脂を射出し薄板成形品２９を成形する(工程１)。次いで、上述した図５の工程２と同様、脚部２６とともに可動部２５を可動側型板１５に沿って上方へスライドさせ、可動部２５の上面で薄板成形品２９の下面全体を押し上げ、薄板成形品２９の外側面２９ａを可動側型板１５から離型する。このとき、コアピン３１は受け板１６に下端が固定されているために、可動部２５がコアピン３１の周囲に沿って摺動し、薄板成形品２９からコアピン３１の先端部が抜け出て、薄板成形品２９の中央部には多数の小孔３２が形成されることになる(工程２)。このように、薄板成形品２９の下面が可動部２５の上面で支持されている状態でコアピン３１を薄板成形品２９から抜き出しているので、薄板成形品２９にうねりや反りが発生することがない。最後に、可動部２５の上面から押出しピン２７を突き出し、薄板成形品２９の下面２９ｂを押し出して可動部２５の上面から離型させる（工程３）。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る薄板射出成形用金型によれば、キャビティに対して複数のピンゲートを所定の位置に配列するとともに、前記ピンゲートの配列によって見込まれる射出時のキャビティの変形量を補正するように前記キャビティの上面及び下面を形成したので、溶融樹脂の射出圧や射出スピード、及び金型温度等を高めに設定したとしても薄板成形品を平滑な面で成形することができ、薄板成形品にうねりや反りが発生するといったことがない。従って、ダイセット構造を頑丈にして金型構造を複雑にする必要がなく、取扱いが容易であると共に、コストを抑えることが可能となる。
【００２０】
また、ピンゲートをキャビティの周囲に複数設け、キャビティの上面及び下面を中心部に向けてキャビティ側に膨らませた構成としたことで、平面性の優れた薄板成形品を得ることができる。
【００２１】
さらに、金型に設けたコアピンを用いて薄板板成形品の中央部に多数の小孔を設ける場合、薄板成形品の下面が金型に支持されている状態でコアピンを薄板成形品から抜き抜くようにしたので、多数の小孔が形成された薄板成形品のうねりや反りが発生するといったことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄板成形用金型の一実施例を示す断面図である。
【図２】上記実施例のピンゲートの配列を示す斜視図である。
【図３】上記実施例のピンゲートからの樹脂の流れを模式的に示す平面図である。
【図４】上記実施例のキャビティの変形を示す断面図である。
【図５】上記実施例の薄板成形品の離型工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第二実施例を示す薄板成形品の離型工程を示す断面図である。
【図７】従来の薄板成形用金型の射出時における変形を示す断面図である。
【図８】従来の薄板成形用金型の離型を示す断面図である。
【図９】従来の薄板成形用金型により成形された薄板成形品を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  薄板射出成形用金型
１４  上側金型
２１  下側金型
２２  キャビティ
２２ａ  キャビティの上面
２２ｂ  キャビティの下面
２４  ピンゲート
２５  可動部
２７  押出しピン
３１  コアピン
３２  小孔
【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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