JP2005288888A

JP2005288888A - 成形用金型装置

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Publication number: JP2005288888A
Application number: JP2004107394A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yamamoto; 国雄山本; Atsushi Takeishi; 篤武石
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】サブマリンゲート部分の樹脂を円滑に抜き取ることができる成形用金型装置を提供する。
【解決手段】可動型12の内部を貫通してキャビティ13に通じるサブマリンゲート15と、可動型12に設けられランナー14に連続して型開閉方向に対してアンダーカット形状をなすランナーロック部16とを備え、サブマリンゲート15から樹脂Ｒをキャビティ13に充填する。サブマリンゲート15は、先端側15Ａが固定型11側を向き、中央側15Ｂが基端側15Ｃより可動型12側に位置し、先端側15Ａに向かって縮小する湾曲状をなす。先端側15Ａに向かって縮小するサブマリンゲート15は、先端側15Ａが固定型11を向き、中央側15Ｂが基端側15Ｃより可動型12に位置する形状であるから、基端側15Ｃに位置するランナー14内の樹脂Ｒを押すことにより、サブマリンゲート15から内部の樹脂Ｒがスムーズに引き抜かれる。
【選択図】図５

Description

本発明は、樹脂の射出成形などに用いられ成形用金型装置に係わり、特に、サブマリンゲートを有する成形用金型装置に関する。

例えば樹脂の射出成形において、従来より、成形された製品とゲート部分の樹脂とを型開時あるいは離型時に自動的に切断するためのサブマリンゲートが知られている。このサブマリンゲートは、例えば、固定型および可動型間に形成されるランナーの先端部から可動型内を貫通してキャビティーに連通し、固定型および可動型の開閉方向に対してアンダーカットをなしている。そのため、固定型と可動型との型開き後、この可動型から製品およびランナー部分の樹脂とが切断されることになる。その際、ゲート部分の樹脂も可動型から抜けなければならないが、アンダーカットであるから、ゲート部分の樹脂ないしランナー部分の樹脂は変形しなければならない。

この変形が円滑になされないと、ゲート部分の樹脂が折れて切れ、金型装置内に残ってしまうことになる。また、ゲート部分の樹脂が破断しなくても、金型装置のゲート付近に負担が加わり、このゲート付近が磨耗し易くなる。

そこで、型体にランナーの一部を横切る凸部を形成した金型装置があり、この金型装置では、凸部によりランナー部分の成形材料にスリットが形成される（例えば特許文献１）。この金型装置においては、ランナー部分の成形材料がスリットにおいて曲がることにより、ランナー部分の成形材料が円滑に変形し、ゲート部分の樹脂の破断が防止される。

ところで、成形品や成形条件により、ゲート位置や形状に制約を受ける場合がある。例えば、携帯電話に収容されるバッテリー用のバッテリーケースにおいて、略箱体状で薄肉な平面部とこの平面部の周縁の四方に形成された壁部とを備えものがある。このような薄肉製品では、平面部が厚くなると携帯電話の厚みも厚くなるので、これを避けるために平面部の薄肉化する必要があるため、上述したようにゲート位置や形状に制約を受け易く、ゲート部分の樹脂の抜き取りに抵抗が発生することが予想される。
特開平９−１９３１６９号

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、ランナーとキャビティとをサブマリンゲートで連通する成形用金型装置において、サブマリンゲート部分の樹脂を円滑に抜き取ることができる成形用金型装置を提供することを目的とする。

請求項１の成形用金型装置は、互いに開閉し型閉時に相互間に製品形状のキャビティを形成する複数の型体と、型閉したこれら型体間に形成されるランナーと、このランナーの先端から１つの型体の内部を貫通して前記キャビティに通じるサブマリンゲートとを備え、前記サブマリンゲートから成形材料を前記キャビティに充填する成形用金型装置において、前記１つの型体に、前記ランナー部分の成形材料を押し出す押出部材を設け、前記サブマリンゲートは、先端側が他の型体側を向き、中央側が基端側より１つの型体側に位置し、先端側に向かって縮小するものである。

また、請求項２の成形用金型装置は、前記サブマリンゲートは湾曲状をなすものである。

また、請求項３の成形用金型装置は、前記１つの型体に設けられ前記ランナーに連続して型開閉方向に対してアンダーカット形状をなすランナーロック部を備え、前記押出部材が前記サブマリンゲートと前記ランナーロック部との間で前記ランナー部分の成形材料を押すものである。

また、請求項４の成形用金型装置は、前記１つの型体には、前記ランナーに凸部を設けたものである。

請求項１の構成によれば、成形にあたっては、型閉した状態で、成形材料がランナーからサブマリンゲートを通ってキャビティ内に充填される。このキャビティ内に充填された成形材料が固化した後、型開きされて、成形された製品が取り出されるが、その際、サブマリンゲートにおいて、キャビティ内の成形品からランナー内の成形材料が自動的に切断される。そして、先端側に向かって縮小するサブマリンゲートは、先端側が他の型体側を向き、中央側が基端側より１つの型体側に位置する形状であるから、基端側に位置するランナー内の樹脂を押すことにより、サブマリンゲートから内部の樹脂がスムーズに引き抜かれる。

また、請求項２の構成によれば、サブマリンゲートが湾曲状をなすからサブマリンゲートの樹脂をスムーズに引き抜くことができる。

また、請求項３の構成によれば、押出部材がランナー内の樹脂をランナーの先端側で押すことにより、ランナー内の樹脂が撓み、サブマリンゲートから内部の樹脂がスムーズに引き抜かれる。

また、請求項４の構成によれば、ランナーに凸部が形成されているため、ランナー内の樹脂が該凸部部分で曲ることにより、ランナー内の樹脂が円滑に変形することができる。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる成形用金型装置を採用することにより、従来にない成形用金型装置が得られ、その成形用金型装置を夫々記述する。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図１〜図７は本発明の実施例１を示し、同図において、図６〜図７は、本発明の方法により成形用金型装置の一例を示しており、同図において、製品たる成形体１は、略箱体状であって平面が矩形状の平面部２とこの平面部２の周縁の四方に形成された矩形状の壁部たる垂壁部３とからなり、平面部２は薄肉に形成され、平面部２は０．４０ｍｍ以下、具体的には約０．２５ｍｍ、好ましくは約０．２ｍｍの厚さとなっている。

前記成形体１と対をなす成形体101は、略箱体状であって平面が矩形状の平面部102とこの平面部102の周縁の四方に形成された矩形状の壁部たる垂壁部103とからなる。また、前記垂壁部３の端縁は開口縁５であり、この開口縁５には、薄板状の突片６を所定間隔で複数設ける。一方、前記垂壁部103の開口縁105には、前記突片５を挿入する受溝部106を設ける。そして、突片６を受溝部106に挿入すると共に、開口縁５，105同士を突き合わせて、両成形体１，101を組立て、内部の収納空間に電池などの収納物を収納する。尚、成形体101の平面部102を平面部２と同様に薄肉に形成してもよい。

次に上述したような成形体１を製造する方法について図１〜図５に基づいて説明する。図１において、11は成形体１の外面側を形成する固定型であり、12は成形体1の内面側を形成する可動型であり、射出成形用金型の型体であるこれら固定型11及び可動型12は、互いに図示上下方向へ移動して開閉し、型閉め時に、相互間に成形品１の形状に対応したキャビティ13を形成するものであり、このキャビティ13には、前記突片６に対応する突片形成部13Ａが、１つの型体である可動型12の突き当て面12Ａに溝状に形成されている。また、前記固定型11と可動型12との間には、図３に示すように、二股状で平面略Ｕ字をなすランナー14が位置し、このランナー14は１つの型体である可動型12の突き当て面12Ａに溝状に形成され、型閉め時にそのランナー14の開口側が前記固定型11により閉塞される。

そして、前記ランナー14の両端と前記突片形成部13Ａとがサブマリンゲート15により連通し、このサブマリンゲート15は前記可動型12に形成されている。また、可動型12には、ランナー14の基端側にランナーロック部16が形成され、このランナーロック部16はランナー14の中央に位置し、該ランナーロック部16より先端側にそれぞれ突部17，17が形成されている。

図２などに示すように、前記サブマリンゲート15は、基端側15Ｃであるランナー14側から先端側15Ａに向かって縮小する形状をなし、その基端側から中央側15Ｂに向って型開閉方向の可動型12側に向き、中央側15Ｂから先端側15Ａに向って型開閉方向の固定型11側に向く湾曲状をなし、中央側15Ｂが可動型12側に位置する。サブマリンゲート15の断面形状は基端側15Ｃ以外はほぼ円形であり、基端側15Ｃの固定型11側でランナー14との接続箇所には湾曲状の面取り拡大面153が形成されている。そして、サブマリンゲート15の固定型11側の外形線151及び可動型12側の外形線152は、それぞれ湾曲状に形成されている。

前記可動型12には、キャビティ13に対応して製品用突き出しピン21が設けられると共に、ランナーロック部16及び突部17，17に対応して、押出部材たるランナー用突き出しピン22，23，23が設けられている。また、突き出しピン22，23の先端には、該先端面より小さい突部22Ａ，23Ａが形成されている。前記ランナーロック部16及び突部17，17は、ランナー14に連続して型開閉方向に対してアンダーカット形状をなすものである。

また、前記ランナーロック部16に対応して前記固定型11にはゲート31が設けられ、このゲート31は材料通路32に連通し、前記ゲート31がバルブ装置のバルブピン33により開閉され、このバルブピン33は前記ゲート31に挿脱可能に嵌合する。

次に、前記構成につきその作用を説明する。図１に示すように、固定型11と可動型12とを型閉め状態とし、射出成形機から、溶融した樹脂Ｒを固定型11の材料通路に射出し、その樹脂Ｒはバルブ装置の材料通路32と開いたゲート31を通って、図４に示すように、ランナーロック部16、ランナー14及びサブマリンゲート15からキャビティ13内に充填される。

そして、キャビティ13に充填した溶融樹脂Ｒが冷却固化した後、図５に示すように固定型11と可動型12とを型開きして、キャビティ13内の樹脂Ｒすなわち成形体１、ランナーロック部16、ランナー14及びサブマリンゲート15部分の樹脂Ｒを取り出す。型開き時、成形体１は、離型抵抗の相違から、まず固定型11から離れて可動型12に止まる。また、ランナーロック部16、ランナー14及びサブマリンゲート15部分の樹脂Ｒも、ランナーロック部16によって可動型12に止まる。ついで、突き出しピン21，22，23による突き出しによって、成形体１、ランナーロック部16、ランナー14及びサブマリンゲート15部分の樹脂Ｒが可動型12から離型される。

このような離型に際して、突き出しピン21，22，23は，以下のように駆動する。先ず、図５の実線に示すように、製品用突き出しピン21が固定型11側に移動して、成形体１の垂壁部３を押し、該成形体１を可動型12から離型する。これにより突片形成部13Ａの樹脂Ｒが該突片形成部13Ａより離型する際、該樹脂Ｒとサブマリンゲート15の樹脂Ｒとが自動的に切断される。

このようにすることにより、突片成形部13Ａの樹脂Ｒには切断跡が残っても、成形体１の他の箇所には切断跡が残らない。しかも、その突片成形部13Ａの樹脂Ｒは、他の成形体101との接合組立に用いられ、成形体１，101の組立後は外部に露出しない。

次に、図５の一点鎖線に示すように、突き出しピン22，23，23が同時に固定型11側に移動して、ランナー14の樹脂部分の基端側を押し出す。このようにしてランナー14の樹脂部分の基端側を押し出すと、サブマリンゲート15の樹脂Ｒはサブマリンゲート15の湾曲形状に沿って回転するようにしてサブマリンゲート15からスムーズに抜け出す。さらに、この場合、突き出しピン22，23には突部22Ａ，23Ａが形成されているため、これら突部22Ａ及び突部23Ａがランナーロック部16の樹脂Ｒ及び突部17の樹脂Ｒに位置決め状態で挿入され、突き上げ時に突き出しピン22，23からランナー14の樹脂部分が外れることなく、サブマリンゲート15の樹脂Ｒを該サブマリンゲート15から引き抜くことができる。

このように本実施例では、請求項１に対応して、互いに開閉し型閉時に相互間に製品形状のキャビティ13を形成する複数の型体たる固定型11及び可動型12と、型閉したこれら固定型11及び可動型12間に形成されるランナー14と、このランナー14の先端から１つの型体たる可動型12の内部を貫通してキャビティ13に通じるサブマリンゲート15とを備え、サブマリンゲート15から成形材料たる樹脂Ｒをキャビティ13に充填する成形用金型装置において、可動型12に、ランナー14部分の樹脂Ｒを押し出す押出部材たるランナー用突き出しピン22を設け、サブマリンゲート15は、先端側15Ａが固定型11側を向き、中央側15Ｂが基端側15Ｃより可動型12側に位置し、先端側15Ａに向かって縮小するから、成形にあたっては、型閉した状態で、溶融樹脂Ｒがランナー14からサブマリンゲート15を通ってキャビティ13内に充填され、このキャビティ13内に充填された樹脂Ｒが固化した後、型開きされて、成形された製品が取り出されるが、その際、サブマリンゲート15において、キャビティ13内の成形品たる成形体１からランナー14内の樹脂Ｒが自動的に切断される。そして、先端側15Ａに向かって縮小するサブマリンゲート15は、先端側15Ａが固定型11を向き、中央側15Ｂが基端側15Ｃより可動型12に位置する形状であるから、基端側15Ｃに位置するランナー14内の樹脂Ｒを押すことにより、サブマリンゲート15から内部の樹脂Ｒがスムーズに引き抜かれる。

また、このように本実施例では、請求項２に対応して、サブマリンゲート15は湾曲状をなすから、サブマリンゲート15の樹脂Ｒをスムーズに引き抜くことができる。

また、このように本実施例では、請求項３に対応して、、可動型12に設けられランナー14に連続して型開閉方向に対してアンダーカット形状をなすランナーロック部16を備え、押出部材たるランナー用突き出しピン22がサブマリンゲート15とランナーロック部16との間でランナー14部分の樹脂Ｒを押すから、押出部材がランナー14内の樹脂Ｒを押すことにより、ランナー14内の樹脂Ｒが撓み、サブマリンゲート15から内部の樹脂Ｒがスムーズに引き抜かれる。

また、実施例上の効果として、サブマリンゲート15の断面形状は基端側15Ｃ以外はほぼ円形であり、基端側15Ｃの固定型11側でランナー14との接続箇所には湾曲状の面取り拡大面153が形成されて基端側15Ｃの型開き方向に拡大するから、サブマリンゲート15内に固化した樹脂Ｒをスムーズに引き抜くことができる。

図８は本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、可動型12のランナー14には、押出部材たる突き出しピン23よりサブマリンゲート15側に凸部18を設け、この凸部18は好ましくはサブマリンゲート15の近傍に設けられる。

そして、突き出しピン22，23，23が同時に固定型11側に移動して、ランナー14の樹脂部分の基端側を押し出すと、図８の一点鎖線に示すように、凸部18部分で樹脂Ｒが曲ることにより、ランナー14の樹脂Ｒが円滑に変形し、サブマリンゲート15から内部の樹脂Ｒをスムーズに抜き取ることができる。

このように本実施例では、請求項４に対応して、１つの型体たる可動型12には、ランナー14に凸部18を設けたから、ランナー14内の樹脂Ｒが該凸部18部分で曲ることにより、ランナー14内の樹脂が円滑に変形することができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。

本発明の実施例１を示す型閉め状態における成形用金型装置の断面図である。同上、サブマリンゲート周りの拡大断面図である。同上、１つの型体の平面図である。同上、成形材料を充填した状態の成形用金型装置の断面図である。同上、離型工程を説明する断面図である。同上、成形体の斜視図である。同上、成形体の組立状態を示す断面図である。本発明の実施例２を示す成形材料を充填した状態の成形用金型装置の断面図である。

符号の説明

１成形体
11 固定型（型体）
12 可動型（型体）
13 キャビティ
14 ランナー
15 サブマリンゲート
16 ランナーロック部
Ｒ溶融樹脂（成形材料）

Claims

互いに開閉し型閉時に相互間に製品形状のキャビティを形成する複数の型体と、型閉したこれら型体間に形成されるランナーと、このランナーの先端から１つの型体の内部を貫通して前記キャビティに通じるサブマリンゲートとを備え、前記サブマリンゲートから成形材料を前記キャビティに充填する成形用金型装置において、前記１つの型体に、前記ランナー部分の成形材料を押し出す押出部材を設け、前記サブマリンゲートは、先端側が他の型体側を向き、中央側が基端側より１つの型体側に位置し、先端側に向かって縮小することを特徴とする成形用金型装置。
前記サブマリンゲートは湾曲状をなすことを特徴とする請求項１記載の成形用金型装置。
前記１つの型体に設けられ前記ランナーに連続して型開閉方向に対してアンダーカット形状をなすランナーロック部を備え、前記押出部材が前記サブマリンゲートと前記ランナーロック部との間で前記ランナー部分の成形材料を押すことを特徴とする請求項１又は２記載の成形用金型装置。
前記１つの型体には、前記ランナーに凸部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形用金型装置。