(57)【要約】【課題】固定側型を新たに製作することなくウェルドに基づいてダイレクトスプルーゲートの形成位置を簡単に調整して射出成形する。【解決手段】射出成形金型１の固定側型２に着脱自在に固定され、キャビティ表面に直接連通するダイレクトスプルーゲート７ａを形成したスプルーブッシュ７が、射出成形機のノズルと密接される台座部７１と、台座部７１と一体に形成され、固定側型２に嵌合可能な嵌合部７２と、嵌合部７２と一体に形成され、固定側型２に嵌合可能な製品部７３とから構成される。そして、スプルーブッシュ７の製品部７３は、左右対称の成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上に中心が位置するようにダイレクトスプルーゲートを先端面に開口可能な断面長円形状に形成され、その仮想線上の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲート７ａがスプルーブッシュ７に貫通して形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側型板を備えた固定側型と、固定側型板に対して型開き可能な可動側型板を備えた可動側型とからなり、型締めされた可動側型の可動側型板と固定側型の固定側型板とによって成形品に対応するキャビティが形成されるとともに、ダイレクトスプルーゲートを形成したスプルーブッシュが固定側型に着脱自在に固定される射出成形金型において、前記スプルーブッシュが、射出成形機のノズルと密接される台座部と、台座部と一体に形成され、固定側型に嵌合可能な嵌合部と、嵌合部と一体に形成され、固定側型に嵌合可能な製品部とからなり、該製品部は、成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上に中心が位置するようにダイレクトスプルーゲートを先端面に開口可能な最小限の断面形状に形成され、仮想線上の任意の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートがスプルーブッシュに貫通して形成されることを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形金型において、前記製品部が断面長円形状であることを特徴とする射出成形金型。
【請求項３】
請求項１または２記載の射出成形金型を用いて射出成形する成形方法において、前記仮想線上の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートをスプルーブッシュに貫通して形成し、当該スプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形した後、必要に応じて、仮想線上の他点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを新たにスプルーブッシュに貫通して形成し、当該新たなスプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形することを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形金型および射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形金型は、固定側型と、固定側型に対して型締め、型開き可能な可動側型とを備え、型締めされた固定側型と可動側型とによって成形品形状に対応するキャビティが形成されるものである。そして、キャビティに溶融樹脂を射出充填して固化させることにより、キャビティ形状に対応する成形品を成形することができる。
【０００３】
ところで、射出成形によって成形品を成形する場合、２箇所のゲートから出る流れの合流や、成形品の窓部を形成するための金型の凸部などによってできる流れの合流など、溶融樹脂が分けられ、その後に溶融樹脂が２方向から合流するときの樹脂接合部をウェルドといい、樹脂温度が低い場合などにおいては、二つ以上の溶融樹脂の融着を妨げて、外観に強弱の線模様が出る。このようなウェルドが成形品に発現すると、外観欠点となり、成形品の強度に大きく影響するので、除去することが好ましい。
【０００４】
このため、ウェルドに対しては、樹脂温度を上げたり、金型温度を高くするなどの成型条件の調整によってウェルドをできるだけ小さくする、あるいは、ウェルドの濃さや太さなどの出方を調節したり、ゲートの位置や数を工夫してウェルドの出る位置を成形品の目立たない位置や強度に影響のない位置に移動させる対策がとられているが、製品形状の点から除去できないことが多い。
【０００５】
一方、成形品のゲートの位置を決定する場合、設計者は、成形品の肉厚Ｔと樹脂流路の長さＬとにより求まる流動長（Ｌ／Ｔ）を用いて経験と勘によって適当と思われるところにゲート位置を決定していた。このような設計者の経験や勘によるゲート位置などの決定は、個人差が大きく、成形品の形状が複雑な場合には、精度に限界がある。
【０００６】
このような問題に対応して、溶融樹脂の流動解析によってゲート位置を決定する試みが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１３７１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、流動解析によって決定されるゲート位置は、与えられた成形条件に基づくものであり、試作機と生産ラインの実機とは、成形条件が異なるため、必ずしも解析結果をそのまま実機に適用できるとは限らない。例えば、スプルーゲートを経て溶融樹脂を射出充填し、成形品を成形する場合においては、予想された位置にスプルーゲートが開口するように固定側型を製作し、製作された固定側型にスプルーブッシュを取り付け、実際に射出成形することによってウェルドを確認しながらスプルーゲートの形成位置を調整し、最終的に最適なスプルーゲートを決定するものである。したがって、スプルーゲートを変更する度に、スプルーブッシュを装着する位置を変更した固定金型を製作しなければならず、コストがかさむとともに、商品開発までに多くの時間が必要になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、固定側型を新たに製作することなくウェルドに基づいてダイレクトスプルーゲートの形成位置を簡単に調整して射出成形することのできる射出成形金型および射出成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の射出成形金型は、固定側型板を備えた固定側型と、固定側型板に対して型開き可能な可動側型板を備えた可動側型とからなり、型締めされた可動側型の可動側型板と固定側型の固定側型板とによって成形品に対応するキャビティが形成されるとともに、ダイレクトスプルーゲートを形成したスプルーブッシュが固定側型に着脱自在に固定される射出成形金型において、前記スプルーブッシュが、射出成形機のノズルと密接される台座部と、台座部と一体に形成され、固定側型に嵌合可能な嵌合部と、嵌合部と一体に形成され、固定側型に嵌合可能な製品部とからなり、該製品部は、成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上に中心が位置するようにダイレクトスプルーゲートを先端面に開口可能な最小限の断面形状に形成され、仮想線上の任意の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートがスプルーブッシュに貫通して形成されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、スプルーブッシュには、成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上の任意の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートが形成されており、このスプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形し、成形された成形品のウェルドを検討する。そして、必要ならばダイレクトスプルーゲートを変更する。すなわち、ウェルドによってダイレクトスプルーゲートの位置を調整する必要が生じた場合には、先の射出成形によって生じたウェルドを打ち消す方向の仮想線上の他の点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを新たにスプルーブッシュに貫通して形成し、新たなスプルーブッシュを先のスプルーブッシュに代えて固定側型に固定し、射出成形すればよい。
【００１１】
この結果、成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートのうちの任意のダイレクトスプルーゲートをスプルーブッシュに形成することにより、ダイレクトスプルーゲートによる成形品のウェルドの検討結果に基づいて、ダイレクトスプルーゲートを調整した新たなスプルーブッシュに簡単に変更することが可能となり、成形品のウェルドを簡単に調整することができる。したがって、ダイレクトスプルーゲートを変更する度に固定側金型を新たに製作する必要がなくなり、コストを大幅に削減することができるとともに、製品開発に要する期間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
本発明において、前記製品部が断面長円形状であることが好ましい。すなわち、成形品形状が左右対称形、あるいは、略左右対称形である場合には、ダイレクトスプルーゲートの形成位置を左右方向に調整する必要がないことから、予想される仮想線は上下方向に延びる対称軸上の線分となり、その線分の上限から下限において中心が位置するようにダイレクトスプルーゲートを先端面に開口できるように、製品部は断面長円形状となる。
【００１３】
本発明の射出成形方法は、請求項１または２記載の射出成形金型を用いて射出成形する成形方法において、前記仮想線上の一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートをスプルーブッシュに貫通して形成し、当該スプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形した後、必要に応じて、仮想線上の他点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを新たにスプルーブッシュに貫通して形成し、当該新たなスプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、スプルーブッシュに、成形品形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上の最も適切と判断される一点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを形成した後、このスプルーブッシュを固定側型に固定して射出成形する。そして、射出成形された成形品のウェルドを検討し、検討結果に基づいてダイレクトスプルーゲートの位置を調整する必要があるときには、先の射出成形によって発生したウェルドを打ち消す方向の仮想線上の他点を中心として先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを新たにスプルーブッシュに形成する。次いで、調整されたダイレクトスプルーゲートが形成された新たなスプルーブッシュを先のスプルーブッシュに代えて固定側型に固定して射出成形する。
【００１５】
この結果、成形品のウェルドの検討結果に基づいてダイレクトスプルーゲートの位置を調整したスプルーブッシュを簡単に製作して交換することが可能となり、ダイレクトスプルーゲートに合わせて固定側金型を新たに製作する必要がなく、コストを大幅に削減することができるとともに、商品開発に要する期間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、固定側型を新たに製作することなくウェルドに基づいてダイレクトスプルーゲートの形成位置を簡単に調整して射出成形することことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１には、本発明の射出成形金型１が示されている。
【００１９】
この射出成形金型１は、固定側型２と、該固定側型２に対して左右方向に移動して型締め、型開きを行う可動側型３と、から構成され、固定側型２に対して可動側型３を型締めした際には、両者の合わせ面に成形品１００に対応するキャビティが形成される。
【００２０】
ここで、成形品１００は、左右方向（図１において紙面に直交する方向）に対称軸に関して左右対称形である。
【００２１】
固定側型２は、固定側取付板４と、該固定側取付板４に一体に連結された固定側型板５とから構成され、固定側取付板４にはロケートリング６が設けられるとともに、固定側取付板４および固定側型板５にわたってスプルーブッシュ７が設けられ、また、固定側型板５にはガイドピン８が設けられている。
【００２２】
この場合、固定側型板５には、後述するように、スプルーブッシュ７の嵌合部７２および製品部７３の断面形状に対応する形状に形成されており、スプルーブッシュ７の嵌合部７２および製品部７３を嵌合することができる。そして、固定側型２にスプルーブッシュ７を取り付けた際、キャビティ表面に直接連通するスプルーゲート、すなわち、ダイレクトスプルーゲート７ａの先端開口はキャビティに開口するようになっている。
【００２３】
なお、スプルーブッシュ７のダイレクトスプルーゲート７ａの先端開口は、成形品１００が左右対称形状であることに対応して、その中心が対称軸上に位置している。
【００２４】
可動側型３は、図示しないアクチュエータに連結された可動側取付板９と、該可動側取付板９にスペーサブロック１０を介して一体に連結された受板１１と、受板１１に一体に連結された可動側型板１２と、可動側取付板９に対して摺動自在に設けられ、突出ピン１３を設けた突出板１４とから構成され、可動側型板１２には、固定側型板５に設けられたガイドピン８に対向してガイド穴１２ａが形成されるとともに、該ガイド穴１２ａには、ガイドピン８の直径に対応する内径のガイドブッシュ１５が配設されており、ガイドピン８は、型締め時において、ガイドブッシュ１５に嵌挿され、型開き時において、ガイドブッシュ１５に沿って相対的に摺動される。
【００２５】
一方、突出板１４に設けられた突出ピン１３は、受板１１を貫通して可動側型板１２まで延設されており、その先端が可動側型板１２のキャビティに臨むように設定されている。さらに、突出板１４に設けられたエジェクトロッド１６は、可動側取付板９に形成された嵌合穴９ａに嵌合され、型開き時において、図示しないアクチュエータに臨むように設定されている。
【００２６】
ところで、スプルーブッシュ７は、図２および図３に示すように、図示しない射出成形機のノズルと密接される台座部７１と、台座部７１と一体に形成され、固定側型２の固定側型板５に嵌合可能な嵌合部７２と、嵌合部７２と一体に形成され、固定側型２の固定側型板５に嵌合可能な製品部７３とからなり、このうち、製品部７３は、成形品１００の形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲート７ａの中心を結ぶ仮想線上に中心が位置するようにダイレクトスプルーゲート７ａを先端面に開口できる最小限の断面形状に形成されている。そして、スプルーブッシュ７には、製品部７３の先端面の仮想線上の一点を中心として開口するとともに、台座部７１から製品部７３に向かって徐々に拡径する抜け勾配を有するダイレクトスプルーゲート７ａが台座部７１、嵌合部７２および製品部７３にわたって貫通して形成されている。
【００２７】
本実施形態においては、スプルーブッシュ７の製品部７３は、左右対称の断面長円形状に形成されている。すなわち、成形品１００が左右対称形状であることから、製品部７３の左右方向（図１において紙面に直交する方向）にダイレクトスプルーゲート７ａの位置を調整する必要はなく、予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線は上下方向に延びる対称軸上の線分となり、その線分の上限から下限において中心が位置するようにダイレクトスプルーゲート７ａを先端面に開口できる断面長円形状に形成されている。
【００２８】
次に、このように構成された射出成形金型１の作動について説明する。
【００２９】
まず、スプルーブッシュ７に、成形品１００の形状から予想される複数個のダイレクトスプルーゲートの中心を結ぶ仮想線上の最も適当と想定される一点に中心が位置するように先端面に開口するダイレクトスプルーゲート７ａを貫通して形成する。そして、このスプルーブッシュ７を固定側型２に固定し、図１に示すように、固定側型２に対して可動側型３を型締めした状態で、溶融樹脂をキャビティに射出充填して固化させた後、可動側型３を型開きする。すなわち、可動側取付板９を図示しないアクチュエータを介して固定側型２から離れる方向に移動させると、可動側取付板９に連結された受板１１および受板１１に連結された可動側型板１２が追従して移動する。これにより、可動側型板１２に保持されて成形品１００が固定側型板５から離型するとともに、成形品１００と一体のスプルーがスプルーブッシュ７から離脱する（図４参照）。
【００３０】
次いで、図示しないアクチュエータを作動し、可動側取付板９の嵌合穴９ａを通してエジェクトロッド１６を押し出せば、突出ピン１３を介してスプルーを有する成形品１００を可動側型板１２から離脱させることができる（図５参照）。
【００３１】
一方、可動側型３を型締めする場合は、前述とは逆に、可動側取付板９を固定側型２に接近するように引き込めばよい。すなわち、可動側取付板９を引き込むことにより、可動側取付板９に連動して受板１１および可動側型板１２を移動させればよい。そして、可動側型板１２が固定側型板５に当接すれば、可動側型板１２の移動が阻止され、型締め状態となる（図１参照）。
【００３２】
ところで、前述したダイレクトスプルーゲート７ａを形成したスプルーブッシュ７による成形品１００については、ウェルドの大きさ、濃さや太さ、生じた位置などが検討される。そして、検討した結果、ウェルドを調整する必要があると判断された場合には、先の射出成形によって成形品１００に生じたウェルドを打ち消すような位置に新たなダイレクトスプルーゲート７ａを形成したスプルーブッシュ７を製作する。例えば、先のスプルーブッシュ７のダイレクトスプルーゲート７ａの先端開口位置よりも、予想された仮想線上に上下に設定間隔だけ離れた位置に中心が位置して先端面に開口するダイレクトスプルーゲート７ａ’をスプルーブッシュに貫通して形成し、新たなスプルーブッシュ７’を製作する。そして、新たなスプルーブッシュ７’を、先のスプルーブッシュ７に代えて固定側型２に取り付けて改めて射出成形すればよい。そして、新たなスプルーブッシュ７’による成形結果は、再び検討される。そして、このような調整作業は、最適な成形結果を得るまで行われる。
【００３３】
この場合、前述したように、スプルーブッシュ７’のダイレクトスプルーゲート７ａ’は、上下に延びる線分上の先端面に開口されることから、１８０度反転して固定側型２に取り付けることにより、上下一方側および他方側にダイレクトスプルーゲート７ａ’を調整することが可能となる。
【００３４】
以上のように、成形品１００に生じるウェルドをダイレクトスプルーゲートを調整したスプルーブッシュを製作して対応することが可能となり、固定側型板を含む固定側型を新たに製作する場合に比較してコストを大幅に削減することができるとともに、製品開発に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００３５】
なお、前述した実施形態においては、特定のダイレクトスプルーゲート７ａを形成したスプルーブッシュ７を製作して射出成形し、成形品１００に生じたウェルドに対応して、新たなダイレクトスプルーゲート７ａ’を形成してスプルーブッシュ７’を製作する場合を説明したが、予想線上の異なる位置に中心が先端面に開口するダイレクトスプルーゲートを形成した複数個のスプルーブッシュ７を予め用意しておくこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の射出成形金型の型締め状態を示す断面図である。
【図２】図１の射出成形金型のスプルーブッシュを示す斜視図である。
【図３】図２のスプルーブッシュを一部破断して示す正面図および側面図である。
【図４】図１の射出成形金型の型開き工程を説明する断面図である。
【図５】図１の射出成形金型の突出工程を説明する断面図である。
【図６】異なるダイレクトスプルーゲートを形成した他のスプルーブッシュを一部破断して示す正面図および側面図である。
【図７】図６のスプルーブッシュを取り付けた射出成形金型の型締め状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  射出成形金型
２  固定側型
３  可動側型
５  固定側型板
７，７’  スプルーブッシュ
７ａ，７ａ’  ダイレクトスプルーゲート
７１  台座部
７２  嵌合部
７３  製品部
１２  可動側型板
１００  成形品
【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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