(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側入駒を有する固定側主型と、可動側入駒を有する可動側主型とを備え、該固定側主型と可動側主型との合わせ面にキャビティが形成される樹脂成形用金型において、
該固定側入駒と可動側入駒には、それぞれ、内径３mmから８mmの金型温調用管路が金型強度上問題にならない範囲に設置され、
前記金型温調用管路には、
前記金型温調用管路に対して温調用媒体を供給するためのホース接続部を有し、前記金型温調用管路に適合せしめて分岐させるための供給側マニホールドと、
前記金型温調用管路からの温調用媒体を前記金型温調機に向けて回収するためのホース接続部を有し、前記金型温調用管路に適合せしめて分岐させるための回収側マニホールドとが、シール材を挟んで接続されており、
かつ、前記両マニホールドは脱着可能な別部品として構成され、供給側マニホールドと回収側マニホールドの双方が別々に固定側入駒と可動側入駒にそれぞれ、各入駒と接するように設置されていることを特徴とする短時間で温度制御可能な金型構造。
【請求項２】
前記固定側入駒と可動側入駒にそれぞれ金型温調用管路が１〜８系統配設され、前記両マニホールドには、前記金型温調用管路の系統数に相当する分岐管路を有するマニホールド中空部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の金型構造。
【請求項３】
その熱伝導率が２０〜１５０Ｊ／ｓｅｃ・ｍ・degの範囲に属する金属素材により金型本体が形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の金型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂の一般射出成形及びガスアシスト成形において、各種製品の外装部品、外板、精密部品等の成形品で高品質の表面、高い寸法精度を要求され、かつハイサイクルが要求される分野の成形方法に適用可能な金型構造に関するものである。
【０００２】
本発明は、特に、各種成形品のウエルドラインの発生やジェッティング等の外観不良、寸法精度不良、無機フィラー充填材料における外観不良を解消するために、金型温度を高くした場合のハイサイクル成形用の金型構造に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、熱可塑性樹脂の成形加工、特にエンジニアリングプラスチックにおいては、成形残留応力や成形品外観不良の問題、無機フィラー充填材料においてはフィラーの浮きの問題を解決するために、金型温度を樹脂の熱変形温度よりも５〜２０度程度低く設定するということが知られている。
【０００４】
しかしながら、前記設定温度にする場合は、金型の昇温、降温のための所要時間が長くなる、金型温度を１００℃を超える高温に上げることができない、成形サイクルが長くなる、等の諸問題があった。
【０００５】
また、金型昇温、降温の時間短縮や均一金型温度制御を行なうためには、金型温調管路をできるだけ多く設定し、金型を昇温、降温するための温調用媒体の流量を多くすることも周知の事実である。
【０００６】
しかしながら、成形品を金型から脱型させるための突き出しピンが優先され、金型温調管路を設定できないという問題がある。また、金型温調管路の径を小さくすれば、前記突き出しピンを避けて設定する事も可能であるが、金型温調機と連結するためのホースの接続用口金が取り付けられない場合や取り付けられても口金の径が狭められるため前記媒体の圧力損失が起こり、金型昇温および降温の効率が悪くなるという問題があった。
【０００７】
これらの問題を解決するために金型温調管路を直列に連結する方法をとるが、この場合、前記温調用媒体の流動長が長くなり圧力損失が起こり効率が悪くなってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の射出成形、ガスアシスト成形等における金型の昇温、降温の温度制御が効率良くかつ短時間内で実施可能な成形用金型構造を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、固定側入駒を有する固定側主型と、可動側入駒を有する可動側主型とを備え、該固定側主型と可動側主型との合わせ面にキャビティが形成される樹脂成形用金型において、金型温度制御を効率良く行なうために該固定側入駒と可動側入駒にそれぞれ、内径の小さな金型温調用管路と、金型温調機に接続される温調用媒体の供給用ホースおよび回収用ホースの両接続部に接続用構造体（以下、マニホールドという）を脱着可能な別部品として各入駒と接するように設けた、短時間で温度制御可能な金型構造によって解決される。
【００１０】
この金型構造において、前記それぞれのマニホールドの金型に接する側には、金型温調用管路と同じ位置で同じ数の開孔が設けてあり、金型温調機に接続されるホース側には、ホース接続用の接続管が設けてあり、それぞれがマニホールド内の中空部を介して連結されるようになっている。
【００１１】
この際、金型温調用管路の数や径を考慮し前記媒体の圧力損失が懸念される場合には、金型温調機に接続されるホースの数を増やしマニホールドを分割することもできる。
【００１２】
本発明にかかる金型構造を利用することにより、車両用のグリル類、ドアハンドル、グリップ等の自動車部品、Fax装置、複写機等の各種事務機器、携帯電話、携帯用端末等の通信機器、家庭用電気製品のハウジングやシャーシ等に適する成形品を安定して得ることができる。この金型は、熱可塑性樹脂の射出成形、中空成形部を有するガスアシスト成形、射出圧縮成形等の各種成形法に適用することができる。
【００１３】
本発明により得られる、温度を効率良く迅速、かつ均一に昇温、降温させる金型構造は、前述のように金型温調用管路と金型温調機に接続されるホースとの接続部にマニーホールドを設けるものであるが、その際、金型温調用管路の内径は、３mmから８mmの大きさで、金型強度上問題の無い範囲で数多く均一に設けることで実現できる。
【００１４】
本発明による金型構造は、迅速な温度制御を行なう目的のために、その熱伝導率が２０〜１５０Ｊ／ｓｅｃ・ｍ・degの範囲に属する金属素材により金型本体が形成されることが望ましい。このような範囲に属する金属材料としては、例えば、鋼、ＳＵＳ等の他、アルミ合金、亜鉛合金、ベリリウム銅合金等の非鉄合金が挙げられる。
【００１５】
【発明の作用】
本発明によれば、金型温度の昇温、降温が効率良く迅速に行え、作業準備の所要時間を短縮することができる。また、１００℃以上の金型温度も容易に短時間でかつ金型表面の温度分布を均一にしつつ実現できる。
【００１６】
本発明によれば、成形１サイクルの間に金型温度を昇温、降温させる金型冷熱サイクルにおいて、成形サイクルを長くすること無く実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を示す添付図を参照しつつ本発明を開示する。図１は本発明にかかる金型構造の断面図である。この金型は、固定側主型１と可動側主型２との合せ面にキャビティ３が形成される。
【００１８】
キャビティ３は固定側入れ駒４と可動側入れ駒５の対向部により形成されている。固定側入れ駒４及び可動側入れ駒５には、金型温調用管路６(管路内径８mm)が１０本形成されており、該金型温調用管路６は流路分岐管であるマニホールド７とシール材８を挟んで接続されている。
【００１９】
マニーホールド７は、水または油等の温調用媒体の供給側と回収側の２つが別々に固定側入れ駒４と可動側入れ駒５にそれぞれ設置してある。マニホールド７は、金型温調機から温調用媒体を流すホース９と接続する接続部１０及び金型温調用管路と接続する開孔１１のそれぞれがマニホールド内の中空部１２でつながっている。温調用媒体は、実線矢印または破線矢印のようにホース９、マニホールド中空部１２を介して入れ駒４（５）に形成された金型温調用管路６に対して供給されかつ回収される。
【００２０】
実施例１
実施例１では、温調機TURBU-TD-U4-H（（株）シスコ製）を使用し、１００℃の加圧した熱水を1200 l／hrで本発明の金型に巡回させ金型表面温度の昇温速度の測定と金型温度のバラツキを測定した。比較例として同じ大きさの金型で冷却管路内径１２mmが６本の金型を用い同じ実験を行い比較した。なお、金型本体の素材としては、熱伝導率が６１Ｊ／ｓｅｃ・ｍ・degの鋼材を使用した。
【００２１】
昇温速度については本発明の実施例は比較例の５倍の速度であり、温度のバラツキについては比較例の１／１１であった。表１にその結果を示す。
【００２２】
【表１】
0003751383.tif 000002
【００２３】
実施例２
実施例２では、温調機TURBU-TD-U4-H（（株）シスコ製）を使用し、１００℃の加圧した熱水を1200 l／hrで本発明の金型に循環させ、熱可塑性樹脂である変性PPO樹脂NORYL SE1(日本ジーイープラスッチクス（株）製）により図３に示す成形品Ｍを５０ショット成形した後の金型表面温度と温度バラツキを評価した。比較例として同じ入れ駒構造の同じ金型で温調用管路内径１２mmが５本の場合での同じ実験を行い比較した。
【００２４】
本発明の金型によれば、成形後の平均表面温度は101℃、バラツキは３degであったのに対し、比較例では成形後の平均表面温度は112℃、バラツキは１５degであった。表２に実施例２の金型表面温度の結果を示す。
【００２５】
【表２】
0003751383.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、金型の昇温、降温を効率良く短時間でしかも均一にすることができ成形準備の作業時間を短縮、安定した成形が可能になる。また、１００℃以上の金型温度についても確実に設定温度通りに調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる金型構造の実施例の構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる金型構造の実施例のマニホールド部構成例を示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる金型を用いて成形した成形品の斜視図である。
【符号の説明】
1  固定側主型
2  可動側主型
3  キャビティ
4  固定側入れ駒
5  可動側入れ駒
6  金型温調用管路
7  マニホールド
8  シール材
9  流体ホース
10  ホース接続用開孔
11  金型温調管路接続用開孔
12  マニホールド中空部
Ｍ  成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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