(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側及び可動側金型（１０、１２）を閉じた状態にして形成されるキャビティ（１４）に連通するスプル穴（１６）を介して、ノズル（１８）から溶融もしくは半溶融状態にした金属を前記キャビティ（１４）中に射出して金属成形を行う金属射出成形用金型において、前記固定側金型（１０）に、前記スプル穴（１６）を遮断したり連通したりすることが可能なスプル穴遮断・連通機構（２０）が設けられており、
前記スプル穴遮断・連通機構（２０）は、前記スプル穴（１６）を横断するように前記固定側金型（１０）に密着回転可能に装着された回転ロッド（２４）であって、該回転ロッド（２４）は、前記スプル穴（１６）を回転ロッド（２４）の回転により連通又は遮断する回転ロッドスプル穴（２４ａ）を具備し、
前記金型（１０、１２）を閉じた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置が一致して該スプル穴（１６）を連通し、前記金型（１０、１２）を開いた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置がずれて該スプル穴（１６）を遮断する回転ロッド（２４）を備えたことを特徴とする金属射出成形用金型。
【請求項２】
固定側及び可動側金型（１０、１２）を閉じた状態にして形成されるキャビティ（１４）に連通するスプル穴（１６）を介して、ノズル（１８）から溶融もしくは半溶融状態にした金属を前記キャビティ（１４）中に射出して金属成形を行う金属射出成形装置において、
前記スプル穴（１６）を横断するように前記固定側金型（１０）に密着回転可能に装着された回転ロッド（２４）であって、該回転ロッド（２４）は、前記スプル穴（１６）をロッドの回転により連通又は遮断する回転ロッドスプル穴（２４ａ）を具備し、
前記金型（１０、１２）を閉じた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置が一致して該スプル穴（１６）を連通し、前記金型（１０、１２）を開いた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置がずれて該スプル穴（１６）を遮断する回転ロッド（２４）と、
該回転ロッド（２４）を回転させるロッド回転駆動手段（２８）と、
を備えたことを特徴とする金属射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型を閉じた状態にして形成されるキャビティに連通するスプル穴を介して、ノズルから溶融もしくは半溶融状態にした金属を前記キャビティ中に射出して金属成形を行う金属射出成形用金型及び金属射出成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の金属射出成形用金型の型閉じ状態を示す側断面図を、図５に従来の金属射出成形用金型の型開き状態を示す側断面図を、それぞれ示す。
【０００３】
これに示されるものは、固定側型取付板３０に固定側金型５０が固定されており、可動側型取付板３２に可動側金型１２が固定されている。固定側金型５０と可動側金型１２には、互いに対向する面に製品形状となる凹凸が形成されており、固定側金型５０と可動側金型１２とを閉じた状態で、両者間に成形用空間であるキャビティ１４が形成される。固定側金型５０にはキャビティ１４に連通するスプル穴５２が形成されており、スプル穴５２を介して溶融金属供給装置３４のノズル１８から溶融もしくは半溶融状態にした金属をキャビティ１４中に射出して金属成形を行う。可動側金型１２には、これのキャビティ形成面から突出可能に複数の押し出しピン３６が貫通しており、それぞれの押し出しピン３６の一端は可動側金型１２とともにキャビティ形成面を形成可能であるとともに、押し出しピン３６の他端は、これらを移動させる押し出し板３８にそれぞれ連結されている。
【０００４】
次に、従来技術の動作について説明する。
【０００５】
図４に示されるように、製品を射出成形する際には、図示してない金型開閉装置により可動側金型１２を図中右方向へ動かし、固定側金型５０と可動側金型１２を閉じてキャビティ１４を形成する。次に、溶融金属供給装置３４を駆動させてノズル１８から溶融もしくは半溶融状態にした金属をスプル穴５２を介してキャビティ１４中に射出する。キャビティ１４内に満たされた溶融もしくは半溶融状態の金属が冷却固化し、キャビティ１４形状の鋳造品が得られた後、図５に示されるように、図示してない金型開閉装置により可動側型取付板３２を図中左方向に動かし、可動側金型１２を移動させて金型を開く。この後、押し出し板３８を図中右方向に移動させて押し出しピン３６をそれぞれ可動側金型１２のキャビティ形成面から突出させ、成形品４０を離型する。
【０００６】
この後、固定側金型５０及び可動側金型１２のキャビティ形成面に離型剤が噴霧され、次サイクルがスタートし、前記工程が繰り返されることにより、成形品が連続的に生産される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の金属射出成形用金型及び金属射出成形装置では、次のような問題がある。すなわち、溶融もしくは半溶融金属の射出成形においては、溶融温度が高く、かつ溶融粘度が非常に低い溶融金属が狭い隙間に侵入して固化し、部品の相互移動を阻害するため、ノズル１８にプラスチック射出成形のようなバルブ機構を設けることができない。そのため、金属射出成形用のノズルはオープン型ノズルが使われているが、金属の射出成形では、溶融金属の粘度が非常に低いため、ノズル１８先端から溶融金属が漏れ出ることがある。これを防ぐために、ノズル１８先端の温度を低く設定してノズル１８先端穴内の溶融金属を固化させてノズル１８を塞ぐ方法がとられている。このノズル１８先端穴で固化した金属材料はプラグと呼ばれ、射出工程において金型内に設けられたプラグキャッチャ部に到達し、製品とともに取り出される。
【０００８】
しかし、この形成されたプラグが小さい場合、ノズル１８先端から溶融金属が漏れ出したり、溶融金属供給装置３４内に高い圧力が残っている場合には金型内に噴出したりする可能性がある。
【０００９】
また、一方、プラグが過大に形成された場合、プラグ抜け圧が異常に高くなったり、抜けなくなり、射出時に計量された溶融金属が逆流して計量不良等のトラブルを引き起こしたりする可能性がある。
【００１０】
かかるプラグ形成状況を直接確認することは難しく、現状手段として、前サイクルまでのプラグ抜け圧を計測し、その傾向を見ながら成形条件により調整していく手段をとっている。したがって、機械運転開始時や計量が安定しない状態では、プラグ形成状況を把握することは特に難しく、プラグ形成が不十分であり、溶融金属供給装置３４内部に高い圧力が残っている場合などは、固定側金型５０及び可動側金型１２を開いた際に、溶融金属がスプル穴５２を通じて漏出する可能性がある。
【００１１】
また、成形品４０の一部が固定側金型５０及び可動側金型１２内に取り残された場合は、安全のため一端ノズル温度を下げてプラグが確実に形成される温度（すなわち、金属溶融温度）以下になったことを確認してから復旧作業を行う必要が有り、温度が低下するまでの時間や、運転再開可能温度までの上昇時間が非常に長く、作業能率を低下させる要因となっている。
【００１２】
さらには、離型剤を噴霧する際、スプル穴５２にも焼付き防止や離型性向上のために離型剤を噴霧するが、その際、離型剤がスプル穴５２を通ってノズル１８に飛散してノズル１８先端温度を低下させ、プラグの形成を助長させたり、射出成形装置の安定性に影響を及ぼすことがある。
本発明は、このような課題を解決するためのものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような従来の課題を解決するためのものであり、金型が閉じた状態ではスプル穴を連通して一連の工程により所望の製品を得ることができるようにし、金型が開いた状態ではスプル穴を遮断して、溶融金属が金型内に漏出したり、離型剤がノズルに飛散したりすることを防止できるようにした金属射出成形用金型及び金属射出成形装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明のうちで請求項１記載の発明は、固定側及び可動側金型（１０、１２）を閉じた状態にして形成されるキャビティ（１４）に連通するスプル穴（１６）を介して、ノズル（１８）から溶融もしくは半溶融状態にした金属を前記キャビティ（１４）中に射出して金属成形を行う金属射出成形用金型において、
前記固定側金型（１０）に、前記スプル穴（１６）を遮断したり連通したりすることが可能なスプル穴遮断・連通機構（２０）が設けられており、
前記スプル穴遮断・連通機構（２０）は、前記スプル穴（１６）を横断するように前記固定側金型（１０）に密着回転可能に装着された回転ロッド（２４）であって、該回転ロッド（２４）は、前記スプル穴（１６）を回転ロッド（２４）の回転により連通又は遮断する回転ロッドスプル穴（２４ａ）を具備し、
前記金型（１０、１２）を閉じた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置が一致して該スプル穴（１６）を連通し、前記金型（１０、１２）を開いた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置がずれて該スプル穴（１６）を遮断する回転ロッド（２４）を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のうちで請求項２記載の発明は、固定側及び可動側金型（１０、１２）を閉じた状態にして形成されるキャビティ（１４）に連通するスプル穴（１６）を介して、ノズル（１８）から溶融もしくは半溶融状態にした金属を前記キャビティ（１４）中に射出して金属成形を行う金属射出成形装置において、前記スプル穴（１６）を横断するように前記固定側金型（１０）に密着回転可能に装着された回転ロッド（２４）であって、該回転ロッド（２４）は、前記スプル穴（１６）をロッドの回転により連通又は遮断する回転ロッドスプル穴（２４ａ）を具備し、
前記金型（１０、１２）を閉じた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置が一致して該スプル穴（１６）を連通し、前記金型（１０、１２）を開いた状態では、前記回転ロッドスプル穴（２４ａ）と前記スプル穴（１６）との位置がずれて該スプル穴（１６）を遮断する回転ロッド（２４）と、
該回転ロッド（２４）を回転させるロッド回転駆動手段（２８）と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
なお、上記かっこ内の符号は、後述する実施の形態の対応する部材を示す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図により説明する。
【００１８】
図１に本発明の実施の形態の金属射出成形装置の型閉じ形態を示す側断面図を、図２に本発明の実施の形態のスプル穴遮断・連通機構の斜視図を、図３に本発明の実施の形態の金属射出成形装置の型開き形態を示す側断面図を、それぞれ示す。なお、従来の技術で説明した構成と同様の機能を有する部分に関しては同一符号を付し、説明を省略する。
固定側型取付板３０に固定側金型１０が装着されており、可動側型取付板３２に可動側金型１２が装着されている。固定側金型１０と可動側金型１２には、互いに対面する面に製品形状となる凹凸が形成されており、固定側金型１０と可動側金型１２とを閉じた状態で、両者間に成形用空間であるキャビティ１４が形成される。固定側金型１０にはキャビティ１４に連通するスプル穴１６が形成されており、スプル穴１６を介して溶融金属供給装置３４のノズル１８から溶融もしくは半溶融状態にしたマグネシウム等の金属をキャビティ１４中に射出して金属成形を行う。可動側金型１２には、これのキャビティ形成面から突出可能に複数の押し出しピン３６が貫通しており、それぞれの押し出しピン３６の一端は可動側金型１２とともにキャビティ形成面を形成可能であるとともに、押し出しピン３６の他端は、これらを移動させる押し出し板３８にそれぞれ連結されている。固定側金型１０にはスプル穴遮断・連通機構２０が設けられている。
【００１９】
スプル穴遮断・連通機構２０は、スプル穴１６を横断するように固定側金型１０に密着回転可能に装着された回転ロッド２４であって、回転ロッド２４は、スプル穴１６を回転ロッド２４の回転により連通又は遮断する回転ロッドスプル穴２４ａを具備している。
回転ロッド２４は、円柱状のロッドの中央部分に回転ロッドスプル穴２４ａが形成されており、回転ロッド２４の回転により、回転ロッドスプル穴２４ａとスプル穴１６との位置が一致してスプル穴１６を連通したり、回転ロッドスプル穴２４ａとスプル穴１６との位置がずれてスプル穴１６を遮断したりする。回転ロッド２４はこれの下部に軸を介してモータ（ロッド回転駆動手段）２８に連結されている。モータ（ロッド回転駆動手段）２８は、固定側金型１０の下方に配置されており、図２中矢印方向に回転ロッド２４を回転駆動する。
なお、図１で固定側金型１０の下方に配置されたモータ２８を、固定側金型１０の上方に配置してもよいし、固定側金型１０の側面に配置して、回転ロッド２４を水平方向に置くようにしてもよい。
【００２０】
次に本発明の実施の形態の動作について説明する。
【００２１】
製品を射出成形する際には、図示してない金型開閉装置により可動側型取付板３２を図中右方向へ動かし、固定側金型１０と可動側金型１２を閉じてキャビティ１４を形成する。次に、モータ２８を駆動して回転ロッド２４を回転させてスプル穴１６と回転ロッドスプル穴２４ａとを連通させる。この後、溶融金属供給装置３４を駆動させてノズル１８から溶融もしくは半溶融状態にした金属をスプル穴１６及び回転ロッドスプル穴２４ａを介してキャビティ１４中に射出する。キャビティ１４中に満たされた溶融もしくは半溶融状態の金属が冷却固化し、キャビティ１４形状の鋳造品が得られた後、図３に示されるように、図示してない金型開閉装置により可動側型取付板３２を図中左方向に動かし、可動側金型１２を移動させて金型を開く。この後、モータ２８を駆動して、回転ロッドスプル穴２４ａとスプル穴１６との位置がずれて、スプル穴１６が回転ロッド２４の回転ロッドスプル穴２４ａのない部分で遮断される位置まで回転ロッド２４を回転させる。キャビティ１４中に溶融もしくは半溶融状態の金属を射出完了後、ノズル１８先端部にプラグ４２が生成されるが、プラグ４２の生成が不十分で、ノズル１８から万一溶融金属がスプル穴１６を通じて固定側金型１０内に漏れても、回転ロッド２４によって遮断されてキャビティ１４部分に漏れ出したり噴出したりすることがないので、安全に作業することができる。
【００２２】
この後、押し出し板３８を図中右方向に移動させて押し出しピン３６をそれぞれ可動側金型１２のキャビティ形成面から突出させ、成形品４０を離型する。次に、固定側金型１０及び可動側金型１２のキャビティ形成面に離型剤が噴霧される。このときスプル穴１６部分に噴霧された離型剤は、回転ロッド２４によって遮断されてノズル１８まで到達しないため、ノズル１８温度の低下を抑えることができ、ノズル１８先端部に安定したプラグの生成を促すことができる。この後、次サイクルがスタートし、前記工程が繰り返されることにより、成形品を連続的に生産することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、固定側金型（１０）にスプル穴（１６）を遮断したり連通したりすることが可能なスプル穴遮断・連通機構（２０）を設けたことにより、金型を閉じた状態では、スプル穴遮断・連通機構（２０）によりスプル穴（１６）を連通して、ノズル（１８）からスプル穴（１６）を介してキャビティ（１４）に溶融もしくは半溶融状態にした金属を射出して金属成形を行うことができる。一方、金型を開いた状態では、スプル穴遮断・連通機構（２０）によりスプル穴（１６）を遮断して、ノズル（１８）からキャビティ（１４）への通路を塞ぐことができるため、ノズル（１８）先端に形成されているプラグ（４２）が不十分な状態、あるいは溶融金属供給装置（３４）内部に圧力が残っていてもキャビティ（１４）部分へ溶融金属が漏出することを防止できる。そのため、安全に成形品（４０）の取出し作業ができ、さらに、成形品（４０）の一部が金型（１０、１２）内に取り残された場合でも、ノズル（１８）温度を低下させることなく復旧作業ができるので、機械の停止時間を最小限に抑えることができる。
また、焼付き防止のため金型表面に離型剤を噴霧する際にも、離型剤がスプル穴（１６）を通ってノズル（１８）に飛散することを防止することができるため、ノズル（１８）先端温度を低下させることがなく、安定したプラグ（４２）の生成を促し、安定した成形運転ができる。
より詳細には、金型（１０、１２）を閉じた状態では、回転ロッド（２４）を回転させて回転ロッドスプル穴（２４ａ）とスプル穴（１６）との位置を一致させて両者を連通し、ノズル（１８）とキャビティ（１４）とを連通させることができる。一方、金型（１０、１２）を開いた状態では、回転ロッド（２４）を回転させることにより、回転ロッドスプル穴（２４ａ）とスプル穴（１６）との位置をずらして回転ロッド（２４）の回転ロッドスプル穴（２４ａ）の形成されていない部分でスプル穴（１６）を遮断することができる。このように、回転ロッド（２４）の回転という簡易な構成で、ノズル（１８）とキャビティ（１４）部分との遮断・連通を達成することができる。
【００２４】
また、本発明のうちで請求項２記載の発明は、ロッド回転駆動手段（２８）を駆動させることにより回転ロッド（２４）を回転させて、回転ロッドスプル穴（２４ａ）とスプル穴（１６）との位置を一致させて両者を連通したり、回転ロッドスプル穴（２４ａ）とスプル穴（１６）との位置をずらして回転ロッド（２４）の回転ロッドスプル穴（２４ａ）の形成されていない部分でスプル穴（１６）を遮断したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の金属射出成形装置の型閉じ形態を示す側断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態のスプル穴遮断・連通機構の斜視図である。
【図３】  本発明の実施の形態の金属射出成形装置の型開き形態を示す側断面図である。
【図４】  従来の金属射出成形用金型の型閉じ状態を示す側断面図である。
【図５】  従来の金属射出成形用金型の型開き状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０  固定側金型
１２  可動側金型
１４  キャビテイ
１６  スプル穴
１８  ノズル
２０  スプル穴遮断・連通機構
２４  回転ロッド
２４ａ  回転ロッドスプル穴
【図１】
0003788739.tif 000002
【図２】
0003788739.tif 000003
【図３】
0003788739.tif 000004
【図４】
0003788739.tif 000005
【図５】
0003788739.tif 000006