(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機の固定側プラテンに取り付けられた固定側型板ホルダーに固定される固定側金型と、
前記射出成形機の可動側型板ホルダーに固定され、成形品を離型させるための離型機構を有する可動側金型と、
前記固定側プラテンと前記固定側金型の間に配置され、樹脂材料が通過するランナの一部分を形成するランナ形成部を有するランナロック部材と、
射出成形時に前記ランナロック部材が前記固定側金型に対して動かないように固定する固定手段とを具備することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記ランナロック部材は、成形品の成形後に形成されたランナ部分を保持して前記固定側金型の外に取り出すことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記ランナロック部材は、ランナの抜きテーパー形状を利用して成形されたランナ部分の移動をロックすることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記固定側金型が前記射出成形機の固定側プラテンから離れる時に、前記ランナロック部材を前記固定側プラテンに押し付ける押し付け手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機と一体に構成されるホルダーに脱着自在に装着可能なカセット式の射出成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より射出成形用金型としてごく普通に用いられている金型の構造を図８に示す。
【０００３】
図８において、３５は成形機と金型の位置決めをするロケートリング、３８は成形機ノズルと接するノズルタッチ面と溶融樹脂の通り道である１次スプール部４７ａが形成されたスプールブッシュ、４７は溶融樹脂を成形品２６が成形されるキャビティ２６に注入するためのスプールランナー、３６は金型を成形機に取り付けるための固定側取付け板、４１はランナー形状が加工され、２次スプール部が形成された固定側型板、４２は成形品形状のキャビティ２６が加工された可動側型板、４６は型開き後成形品２６ａを金型から突き出すためのエジェクターピン、４３は金型の剛性を増し可動側型板４２に入れられた入れ子などを受けるための受板、４４はエジェクターピン４６を保持するエジェクタープレート４５が突き出しの動きをするための空間を形成するスペーサブロック、３７は金型を成形機に固定するための可動側取付け板である。
【０００４】
図８は、金型が閉じた状態で溶融樹脂がスプールブッシュ３８を介し、更にランナー４７を介して成形品２６ａが形成されるキャビティ２６に注入された状態を示す。この時ランナーロックピン３９の先端はアンダーカット形状に加工されておりアンダーカット形状部を包み込むように溶融樹脂が冷却固化される。
【０００５】
この金型方式は３プレート方式と呼ばれゲート方式としてはピンポイントゲートである。
【０００６】
図９は、従来例の金型が開かれランナーロックピン３９が外れた状態を示す図である。金型の開く順序としてはバネ５０の開く力によりストリッパープレート４０と固定側型板４１の間が開かれる、この時ランナー４７はランナーロックピン３９により保持されるためストリッパープレート４０に固着しゲートが切断される。更に型が開かれると固定側型板４１に組み込まれたプラーボルト４９によりストリッパープレート４０と固定側取付け板３６の間が開かれ、その開き量はストップボルト４８により規制されている。ランナーロックピン３９は固定側取付け板３６に固定されているためストリッパープレート４０が移動することによりランナー４７からランナーロックピン３９が強制的に抜かれる。これによりランナーロックが外された状態になり、ランナー取り出し機、もしくは金型に組み込まれたランナーエジェクターピンなどによりランナー４７は金型外に取り除かれる。
【０００７】
従来、金型の射出成形機への取付けは、射出成形機固定側プラテンに固定側取付け板３６がボルトなどで固定され、可動側プラテンに可動側取付け板３７がボルトなどで固定される。
【０００８】
また金型交換時の手間などから、成形に必要な構成要素を盛込んだカセット金型構造とし、そのカセット金型のみを交換する方法もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の金型ではランナー４７をロックするために、ランナーロックピン３９、ストリッパープレート４０、プラーボルト４９、ストップボルト４８等の金型部品を必要とし金型構造が複雑になっていた。
【００１０】
またストリッパープレート４０の板厚分だけ１次スプール４７ａが長くなり樹脂材料を多く必要とした。またランナー４７からランナーロックピン３９のアンダーカット形状部を強制的に外すため、削れた樹脂カスの発生が有り、金型つぶれ、成形品への付着の原因の一つになっていた。またランナーロックピン３９が樹脂の流れの障害になる場合も有る。
【００１１】
また、金型が開きランナーロックが外れた後、ランナーを金型外に取り除くためには金型内に組み込まれたランナーエジェクターピンなどによりランナを跳ね出して抜く方法がある。この方法ではランナーが固定側型板４１に飛び込んだ状態や、プラーボルト４９やサポートピンに引っ掛った状態で金型を閉じてしまうことにより金型を潰し、成形が中断してしまうことがよくあった。
【００１２】
またランナーをランナー取出し機で取り除く方法も有るが、高価な取り出し機を必要とし、また金型が開いてから取出し機が作動するため、成形サイクルが長くなってしまう等の問題があった。
【００１３】
また従来、金型の取付け方法は金型のローケートリング３５を射出成形機の固定側プラテンに設けられた孔に嵌合させて、金型の固定側取付け板３６を射出成形機の固定側プラテンにボルトなどで固定する方法が多く用いられている。同様に、可動側も金型の可動側取付け板３７を射出成形機の可動側プラテンにボルトなどで固定するため、固定に時間がかかり、更に、金型の厚み、型開き量、エジェクター突出し量など、射出成形機側の設定を調整する必要があるため、段取り時間の削減が進まない等の問題があった。
【００１４】
また、従来から上記問題を解決するため、コア部分とキャビティ部分の必要な構成のみをカセット金型方式として、そのカセット金型を装着できるホルダーを成形機金型取付けプラテンに固定し、カセット金型のみを交換する構造とすることがある。通常サイドゲート・ダイレクトゲートやピンポイントゲートなどゲート形状により、２プレート方式・３プレート方式に区別されるが、前記カセット金型では、２プレート方式・３プレート方式それぞれ専用となることが多い。
【００１５】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価でコンパクトで交換が容易な射出成形用金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型は、射出成形機の固定側プラテンに取り付けられた固定側型板ホルダーに固定される固定側金型と、前記射出成形機の可動側型板ホルダーに固定され、成形品を離型させるための離型機構を有する可動側金型と、前記固定側プラテンと前記固定側金型の間に配置され、樹脂材料が通過するランナの一部分を形成するランナ形成部を有するランナロック部材と、射出成形時に前記ランナロック部材が前記固定側金型に対して動かないように固定する固定手段とを具備することを特徴としている。
【００１７】
また、この発明に係わる射出成形用金型において、前記ランナロック部材は、成形品の成形後に形成されたランナ部分を保持して前記固定側金型の外に取り出すことを特徴としている。
【００１９】
また、この発明に係わる射出成形用金型において、前記ランナロック部材は、ランナの抜きテーパー形状を利用して成形されたランナ部分の移動をロックすることを特徴としている。
【００２０】
また、この発明に係わる射出成形用金型において、前記固定側金型が前記射出成形機の固定側プラテンから離れる時に、前記ランナロック部材を前記固定側プラテンに押し付ける押し付け手段をさらに具備することを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【００２３】
まず、一実施形態の概要について説明する。
【００２４】
本実施形態では金型から出入り可能な部材にランナー形状の一部を加工し固定側型板に加工されたランナー形状とで一つのランナーとしたものである。この時出入り可能な部材（ランナーロック部材）に形成されたランナー位置に２次スプールがくるようにする。またランナーは抜きテーパ部を持った台形形状とする。このランナーロック部材が金型内で適正な位置に位置決めされ、かつ射出成形圧力により動かされることを防止するための機構を設ける。
【００２５】
また、型開き時、ランナーロック部材を固定側プラテンに押付ける機構を設けても良い。ランナーロック部材は金型の外でエアーシリンダーなどの移動手段と連結し金型に出入り可能とする。
【００２６】
ランナーロック部材に加工したランナー形状部に２次スプール部が位置する様にして、ゲート切断時にかかる力、更に２次スプール形状が金型から離型する力を受けるようにすることにより、ランナーロック部材にランナーロックピンと同じ働きをさせる。この時断面が台形のランナーの抜きテーパ形状を利用してランナーをランナーロック部材に保持することが出来る。
【００２７】
また、ランナーロック部材を金型内の適正な位置に位置決めするためのガイドピンを設け固定側型板とランナーロック部材が干渉することを防ぐと同時に、射出圧力によりランナーロック部材と固定側型板の合わせの部分が開かれそこから樹脂が漏れることを防止することが必要である。
【００２８】
またこの時、固定側型板にバネを組み込んだ部材を置き、金型が開き始める時ランナーロック部材を固定側プラテンに押付けることによりゲート切断、離型によるランナーロック部材のたわみを防止することも可能である。
【００２９】
ランナーロック部材を連結されたエアーシリンダーなどにより金型外に抜き出し、その時ランナーをランナーロック部材から外す方法としては、ランナー分離のためのブロックを設け、ランナーを金型外に抜き出す動きを利用してランナーの一部をランナー分離ブロックに当てて強制的に分離させる。
【００３０】
また、ランナーロック部材はその取付け部にボルトのみで固定されるため、脱着が簡単にできる。ランナーロック部材を取り外せば、サイドゲート方式やダイレクトゲート方式等の２プレート方式にも、カセット構造やホルダー構造を変えることなく対応できるようになっている。
【００３１】
更に金型取付け等の段取り時間を短縮させるため、金型構造はカセット金型とし、固定側カセットを保持する固定側ホルダーと、可動側カセットを保持する可動側ホルダーを射出成形機の型締め機構部と一体構造とする。また極僅かな型開閉量でカセット金型が脱着可能となるように横入れ方式とし、カセット金型の固定方法は、ホルダー部のポケット壁面側へ密着させるよう、ホルダー部横からボルト等で引っ張る構造とする。
【００３２】
以下、本実施形態について具体的に説明する。
【００３３】
図１は、本発明のカセット金型方式を適用した射出成形機の型締め機構部の一実施形態を示す図である。図１中の斜線部がカセット金型である。ゲート形状はピンポイントゲート方式で、３プレート構造となっている。
【００３４】
構成としては、固定側プラテン２と、この固定側プラテン２と金型のカセット型固定側型板１２を保持する固定側型板ホルダー４と、カセット金型の可動側金型を保持する可動側プラテンとしての可動側型板ホルダー３と、金型を開閉するように型締め力を作用させるための型締め油圧シリンダー８と、可動側型板ホルダー３と型締め油圧シリンダー８を連結する型締めシリンダー連結部７とを有している。
【００３５】
カセット金型の可動側金型は、成形品を形成するキャビティ部を加工したカセット型可動側型板１３とカセット型受板１４とエジェクターピン１８とリターンピン１６と戻しバネ１７とカセット型エジェクタープレート１５から構成される。
【００３６】
図２は図１におけるカセットホルダー部の詳細図である。
【００３７】
カセット型の取付けは、固定側型板ホルダー４及び可動側型板ホルダー３から構成されるカセットホルダー部Ｂに設けられたポケット部１００に成形機前面方向から、カセット金型Ａを挿入する。具体的には、カセット金型Ａを、固定側及び可動側を一対として、固定側カセット金型突き当て面３０と可動側カセット突き当て面３１に当たるまで挿入する。そして、カセット型固定ボルト３４ａ、３４ｂで、固定側型板ホルダー４及び可動側型板ホルダー３のポケット内面に設けられた、固定側カセット固定基準板２８及び可動側カセット固定基準板２９に引きつけて固定する。この時、型開閉方向の位置決めは、型の開閉方向に形成された固定側カセット受部３２ａ、３２ｂおよび可動側カセット受部３３ａ、３３ｂで受けることにより行われる。
【００３８】
固定側カセット固定基準板２８及び可動側カセット固定基準板２９は固定側型板ホルダー４と別部材で構成され、ボルトで固定されるが、固定側型板ホルダー４と同一部材で構成しても良い。また固定側カセット金型突き当て面３０及び可動側カセット突き当て面３１は固定側型板ホルダー４及び可動側型板ホルダー３と同一部材であるが、固定側カセット固定基準板２８及び可動側カセット固定基準板２９と同様に別部材としてボルトなどで固定しても良い。
【００３９】
図３、図４はランナーロックの状態を拡大した図である。
【００４０】
１９はランナーの抜きテーパーを利用したロック形状が作られたランナーロック取出しバーであり、エアーシリンダー２２などに連結されて金型からの出入りが可能となっている。２４はランナー分離ブロックであり、２０はランナーロック取出しバー１９の位置決めピンであり、ランナーロック取出しバー１９に形成された位置決め穴２７に型締め時挿入され嵌合する。
【００４１】
図５は図１の部分的な拡大図である。図６はその金型開き後の図である。
【００４２】
ノズル１から注入された溶融樹脂は、カセット型固定側型板１２の所定の位置に位置決めピン２０により保持されたランナーロック取出しバー１９に形成されたランナー形状部２５に充填された後、スプール２５ａを介してゲートを通過し、成形品２６ａが成形されるキャビティ２６に注入される。その時位置決めピン２０は充填圧力によりランナーロック取出しバー１９が金型の外方向に移動しない様に保持する働きも兼ねている。
【００４３】
樹脂が冷却固化後、固定側プラテン２と固定側型板ホルダー４に固定されたカセット型固定型板１２との間が開かれる。この時ランナー２５はランナーロック取出しバー１９に形成されたテーパー形状１９ａにより保持される。またランナーロック取出しバー１９は位置決めピン２０の後方に組み込まれた押付けバネ２１の力により固定側プラテン２に押付けられている。この状態で型開きの動作によりゲート部２５ｂが切断される。
【００４４】
次にランナーロック取出しバー１９に連結されたエアーシリンダー２２等の移動手段を作動させランナーロック取出しバー１９を金型の外に移動する。この時金型外に設置されたランナー分離ブロック２４にランナー２５の一部を当てることにより、ランナーロック取出しバー１９よりランナー２５を強制的に分離させる。これによりランナーを除去した後ランナーロック取出しバー１９を金型内に移動させる。 金型が閉まることによりカセット固定側型板１２に設けられた位置決めピン２０の位置決め部がランナーロック取出しバー１９に形成された位置決め穴２７に飛び込み所定の位置に位置決め保持される。
【００４５】
また図７はサイドゲート方式及びダイレクトゲート方式での実施形態を示しており、２プレート構造である。
【００４６】
この場合のカセット型固定側の構成は３プレート方式と共通であり、ランナーロック取出しバー１９のみ取り外すだけで、カセット金型やホルダーの構造を変えることなく２プレート方式にも３プレート方式にも対応できるようになっている。
【００４７】
更に上記の実施形態では、位置決めピン２０をカセット型固定側型板１２に設けているが、固定側型板ホルダー４に設けてもよい。また位置決めピン２０の形状も円錐形状の代わりに四角推形状、台形形状等でも良い。
【００４８】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、以下のような効果が得られる。
【００４９】
固定側型板で構成される固定側金型を固定側型板ホルダーに装着固定し、可動側型板及び受板、エジェクターピン、エジェクタープレート、リターンピンとバネから構成される可動側金型を可動側ホルダーに装着固定し、金型に出入り可能なランナーロック部材を固定側金型の所定の位置に嵌合させて型締めするカセット金型を採用することにより、カセット金型を取付けるホルダーを射出成形機型締め機構側に配設したため、金型構造が簡略化され、金型製作時間及び費用の削減と金型の段取り時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００５０】
また、ランナーロック部材を脱着することにより、サイドゲート、ダイレクトゲートなどの２プレート方式とピンポイントゲートなどの３プレート方式の両方にも対応可能なカセット金型を採用することにより、ランナーロック部材のみの着脱で、カセット金型やホルダーの構造を変えることなく２プレート方式にも３プレート方式にも対応することが可能となる。
【００５１】
また、ランナーロック部材を金型に出入り可能とすることにより、ランナーロックピン、ストップボルト、プラーボルト、ランナーストリッパープレートをなくすことができ、金型構造の簡略化と金型製作時間及び費用の削減が可能となる。またランナーストリッパープレートの板厚分だけスプールを短くでき、材料費の削減が可能となる。
【００５２】
また、ランナーロック部材によりランナーを金型外に取出し可能とすることにより、ランナーエジェクターピンなどによるランナー跳ね出し構造が不要となり、プラーボルトやサポートピンに引っ掛かるなどした状態で金型を閉じてしまい金型を潰し、成形が中断することもなくなり、稼動率を上げることが可能となる。また高価な取出しロボットなどを必要せず、簡単な方法でランナーの排出が可能となるため、設備投資金額の削減が可能になる。また、ロボットで取り出す場合に比較して、ランナーを掴む工程がなくなるため成形サイクルの短縮が可能となる。
【００５３】
また、金型の外にランナー分離ブロックを設けることにより、ランナーをランナーロック部材が金型外に排出すると同時に、ランナーの一部分を分離ブロックに接触させ強制的に分離させ、排出することが可能となる。
【００５４】
また、ランナーロック部材に設けられたランナー形状の抜きテーパー形状をランナーロックとして機能させるため、ランナーロックピンが不要となり、金型の構造がシンプルにでき、金型製作時間及び費用の削減が可能となる。またランナーから強制的にランナーロックピンを抜く必要が無いため、樹脂カスの発生が無く、樹脂カスによる金型のつぶれ、成形品への付着によるトラブルが無くなる。
【００５５】
また、ランナーロック部材の位置決めを、金型内に設けたピン等により行うため、ランナーロック部材がカセット型の固定側と型締め時に干渉することを防ぐと同時に、射出圧力によりランナーロック部材と固定側型板の合わせの部分が開かれそこから樹脂が漏れることを防止することが可能となる。
【００５６】
また、型開き開始時に、ランナーロック部材を位置決めピンと押付けバネによりを固定側プラテンにに押し付け、ゲートカットを先に行うことができる。
【００５７】
また、ホルダー外側よりホルダーに設けられたポケット壁面側にカセット金型を引っ張り込む形で固定することにより、ホルダーの変形を防ぐことが可能となる。またカセット挿入口を大きくできるためカセットを挿入しやすく、固定もボルト２本のみで行えるため、カセット金型交換時間も短くすみ、金型交換等の段取り時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安価でコンパクトで交換が容易な金型を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる射出成形機の型締め機構部を示した図である。
【図２】カセットホルダー部の詳細図である。
【図３】ランナーロック部材がランナーをロックしている状態を示す図である。
【図４】図３のＣ−Ｄ線での断面図である。
【図５】図１のランナーロック部の拡大図である。
【図６】金型が開いた状態でのランナーロック部の拡大図である。
【図７】ダイレクトゲート及びサイドゲートでの２プレート構造の実施形態を示す図である。
【図８】従来のランナーロック方法を示す射出成形用金型の断面図である。
【図９】従来の金型の型開き動作おけるランナーロックが外れた状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ノズル
２  固定側プラテン
３  可動側型板ホルダー
４  固定側型板ホルダー
５  タイバー
６  アングル
７  型締めシリンダー連結部
８  型締めシリンダーロッド
９  突出しロット
１０  エジェクター用連結バー
１１  戻しバネ
１２  カセット型固定側型板
１３  カセット型可動側型板
１４  カセット型受板
１５  カセット型エジェクタープレート
１６  カセット型リターンピン
１７  エジェクタープレート戻しバネ
１８  カセット型エジェクターピン
１９  ランナーロック取出しバー
２０  ランナーロック取出しバー位置決めピン
２１  押付けバネ
２２  ランナーロック取出しユニット固定プレート
２３  ランナーロック取出し用シリンダー
２４  ランナー分離ブロック
２５  ランナー
２５ａ  スプール
２５ｂ  スプール
２６  成形品
２７  位置決め用穴
２８  固定側カセット固定基準板
２９  可動側カセット固定基準板
３０  固定側カセット突き当て面
３１  可動側カセット突き当て面
３２ａ，３２ｂ  固定側カセット型受部
３３ａ，３３ｂ  可動側カセット型受板
３４ａ，３４ｂ  カセット型固定ボルト
３５  ロケートリング
３６  固定側取付け板
３７  可動側取付け板
３８  スプールブッシュ
３９  ランナーロックピン
４０  ストリッパープレート
４１  固定側型板
４２  可動側型板
４３  受板
４４  スペーサーブロック
４５  エジェクタープレート
４６  エジェクターピン
４７  従来型スプールランナー
４７ａ  １次スプール
４８  ストップボルト
４９  プラーボルト
５０  バネ
【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】
0003842608.tif 000007
【図７】
0003842608.tif 000008
【図８】
0003842608.tif 000009
【図９】
0003842608.tif 000010