説明

射出成形用金型のゲ−トカット法およびその装置

【課題】コ−ルドランナ−式の合成樹脂製射出成形用金型1に設けたゲ−ト3で、冷却前の溶融樹脂を成形品と分断するゲ−トカットに際し、そのカッタ−4に耐久性をもたせ、かつ、切粉を発生させずに、いわゆるメンテナンスフリ−に資する。
【解決手段】ゲ−ト3のゲ−トランドに、円孔刃9のカッタ−4を介在させてゲ−ト3の一部に兼用し、該カッタ−4と、金型1の型開き方向とゲ−トランドとに各直交して若干スライドさせてゲ−トカットを行うので、金型1の動きでカッタ−4は損傷せず、しかも、円孔刃9をランナ−7側に拡径しているので、ランナ−7側の溶融樹脂と連接して切粉を出さず、ひいては、メンテナンスフリ−に資することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合成樹脂の射出成形用金型においてスライド自在に設けたカッタ−によるゲ−トカット法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
周知のように、合成樹脂射出成形用金型におけるゲ−トは、樹脂流路(湯道)の断面積を絞った部分であって、該金型のキャビティに直接隣接する注入口を指している。
【0003】
すなわち、溶融した樹脂は、射出装置のノズルに接するスプ−ルから金型に入り、通常ランナ−、および、前記ゲ−トを経由してキャビティに充填される。
【0004】
そして、このランナ−には大別して、該ランナ−で冷却固化した樹脂をキャビティの成形品と共に取り出すコ−ルドランナ−と、金型内の樹脂をゲ−トまで溶融保持し、成形品のみを取り出すホットランナ−との2つの形式がある、とされている。
【0005】
ところで、本来コ−ルドランナ−形式の金型ではあるが、ゲ−トにおける冷却固化前の溶融樹脂を成形品と分断する方法、いわばホットランナ−形式類似のゲ−トカット法が現在、散見されている。
【0006】
かかるホットランナ−形式類似のゲ−トカット法について、例えば、次のような提案が紹介されている。
【0007】
すなわち、特許文献1に示すように図4において、分離可能なコア型101およびキャビティ型102間にキャビティ103およびゲ−ト104を設けた合成樹脂射出成形用金型において、その断面が略4角状のゲ−ト104の巾および厚さを可変とし、かつ、前記コア型101内に該ゲ−ト104を横断する方向に、つまり、型開き方向に移動可能に設けた突出しピン状のゲ−ト切断部材106と、このゲ−ト切断部材106の後端部に当接して設けられたスライド部材110と、このスライド部材110と連結し、かつ、前記ゲ−ト切断部材106を該スライド部材110を介して動作させる駆動装置112とを備え、前記ゲ−ト切断部材106の先端にキャビティ103側に切刃のある半月状のカッタ−111を形成した射出成形用金型であるので、保圧中は溶融樹脂を圧縮し、保圧終了後はゲ−ト104内の冷却固化前の溶融樹脂を切断するので、ゲ−ト仕上げ(トリミング)を容易にすることができる、とされている。
【特許文献1】特開2001−9878号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
(A)しかしながら、かかるコ−ルドランナ−形式の金型でありながら、ゲ−トの溶融状態の樹脂を切断するゲ−トカット法は、従来一般には、いずれも突出しピン状のゲ−ト切断部材で行われていたので、かかる部材では、ピン先端の磨耗やピン突出しストロ−クの調整に配慮する必要があり、殊に、かかる部材の作動がコ−ルドランナ−形式の金型から成形品を取出す突出しピンまたは押し出しスリ−ブまたはストリッププレ−ト等の作動方向を同じにすることから、これらの作動とを調整する必要があり、金型構造が複雑化する。
【0009】
(B)特に、前掲の公報に示す提案では、次のような問題が考えられる。
【0010】
(1)ゲ−ト切断部材106は型開き方向に進んでゲ−ト104の溶融樹脂を切断し、特に、このゲ−ト切断部材106の先端に設けた切刃は、キャビティ103側に切刃のある上向き半月状のカッタ−111であるので、キャビティ型102のゲ−ト104には、このカッタ−113用の逃げ空間113を必要とし、ゲ−ト104の湯道が円滑に狭窄されておらず、したがって、溶融樹脂の流れがスム−ズにならず、しかも、突出したカッタ−111はキャビティ型102に当接しない迄もその磨耗や損傷のおそれは高くなる。
【0011】
(2)もっとも、前掲の公報で示す提案には、前記逃げ空間(113)のないものも示しているが、これではカッタ−111の先端の磨耗は勿論、損傷のおそれが更に高くなる。
【0012】
(3)前掲の公報に示すゲ−ト切断部材106の駆動装置112に構成すると、多数個取り金型では、キャビティ103の数に応じて設ける必要がある。
【0013】
(4)前掲の公報に示す上向き半月状のカッタ−111では、該カッタ−111が片持支持のため、キャビティ103とカッタ−111とのスキマが変化し、「剪断刃のかむ」現象が生じるおそれがあり、ひいては、ゲ−ト跡が荒くなるおそれがある。
【0014】
そこで、本発明は、かかる問題を全面的に解消することを主たる目的とし、中形の射出成形品を量産化するための好都合な金型におけるゲ−トカット法およびその装置を提供することを副たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明の要旨とするところは、1)射出成形用金型のゲ−トにおける冷却固化前の溶融樹脂をキャビティの樹脂から分断するゲ−トカット法において前記ゲ−トの軸方向および該金型の型開き方向に各直交してスライドするカッタ−により前記溶融樹脂のゲ−トカットを行うことによって、該金型を簡素化すると共に、該カッタ−に耐久性をもたせたことを特徴とする射出成形におけるゲ−トカット法にあり、また、2)射出成形用金型のゲ−トにおける冷却固化前の溶融樹脂をキャビティの樹脂から分断するゲ−トカット装置において、前記ゲ−トの軸方向および該金型の型開き方向に各直交してスライドするカッタ−により前記溶融樹脂のゲ−トカットを行うことによって、該金型を簡素化すると共に、該カッタ−に耐久性をもたせたことを特徴とする射出成形におけるゲ−トカット装置にある。
【0016】
したがって、本発明には次の実施態様が含まれる。
【0017】
(1)射出成形用金型のゲ−トの冷却固化前の溶融樹脂をキャビティの樹脂から分断するゲ−トカット装置において、前記ゲ−トランド、つまり、ゲ−トの軸方向および金型の型開き方向に各直交して僅少ストロ−クで往復スライドする板状カッタ−により、前記溶融樹脂をゲ−トカットすること。
【0018】
(2)前記(1)のゲ−トの湯道を金型の型開き方向に直交した方向に形成し、かつ、キャビティ側に縮小した円錐台状にすると共に、該ゲ−トランド中に前記板状カッタ−を介在して、ゲ−トの流路を兼用し、ゲ−トカット後の樹脂をランナ−内の溶融樹脂と連接させ、または再結合し、切粉の分散を防ぐこと。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、ゲ−トに用いるカッタ−を金型の型開き方向と直交させたので、作動上単なる付加となり、複雑なホットランナ−形式の金型や、また、2段突き作動を伴う金型に比べ、コ−ルドランナ−形式の金型を従前通り簡素化すると共に、カッタ−の強度に信頼性をもたせることができ、ひいては、いわゆるメンテナンスフリ−に資することにもなっていて、生産性をあげることに支障がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
本発明を添付図面に示す実施例装置により詳細に述べる。
【0021】
図1は本発明の実施例装置における移動金型(キャビティプレ−ト)の平面図、図2は図1の要部詳細図で、(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は(A)のA〜A矢視断面図、図3は本実施例の成形サイクル図(または成形作動図ともいうが、型締ユニット側と射出ユニット側とに分けて相互の時間的進行状況を表わした図である)である。
【0022】
先ず、本発明の実施例の利用分野を詳細に述べる。
【0023】
本発明の実施例のゲ−トカット法およびその装置は、合成樹脂または再生された合成樹脂(勿論、本明細書はこれらを一括している)、特に熱可塑性樹脂、例えば硬質塩化ビニル樹脂(PVC)を用いて、中形成形品たる排水(下水)設備用部材、例えば管継手を量産的に射出成形する金型1のキャビティ2に直接隣接するゲ−ト3におけるゲ−トカットに関する。
【0024】
特に、かかる金型1を、通常一般のコ−ルドランナ−形式に用いる金型の多数個取り(図示は4個取り)に構成しながら、特に付加したカッタ−4が型開き方向と直交する方向にスライド自在に作動して、溶融樹脂を切断することから、ゲ−ト跡をえぐり分断することなく美麗に仕上げるゲ−トカットに関する。
【0025】
さて、かかるゲ−トカット装置について、特に、その剪断作用の特徴について述べる。
【0026】
図1において、金型1には、その移動型たるキャビティプレ−ト5に所定の、例えば円筒状のキャビティ型6が嵌着しており、このキャビティ型6にキャビティ2が形成されている。
【0027】
このキャビティ2には、若干長寸のゲ−トランド(ゲ−トの長さ)を有するゲ−ト3の注入口が金型1の型開き直交方向に直接臨んでいる。
【0028】
このゲ−ト3の湯道は、ランナ−7側よりキャビティ2側の方の断面積が絞られていて、略円錐台状(すり鉢状)の流路になっており、この円錐台の高さが前記ゲ−トランドに相当する。
【0029】
このゲ−トランド、つまりゲ−ト軸に直交し、すなわち、キャビティ型6を割線状に直交し、かつ、その中間またはゲ−ト3のキャビティ2側注入口に、板状カッタ−本体8(図2参照)からなるカッタ−4を、金型1の型開き直交方向にスライド自在に設け、しかも、該ゲ−ト3が移動型と固定型との接合面に等分に形成されているので、固定型をガイドとして、両型に等分に位置させている。
【0030】
したがって、このカッタ−4は、ゲ−ト3の円錐台の中間部分または円錐台の上底部分を構成し、ひいては、その形状は図2に示すように、より小形の略円錐台状(すり鉢状)になっていて、しかも、該円錐台の上底に、つまり、キャビティ2側に円孔刃からなる切刃9を設けている。
【0031】
したがって、鋭利な円孔刃が容易に形成できると共に、キャビティ2へ可及的に接近させ、例えば図示のストレ−ト状円孔部をなくせば、ゲ−ト跡を可及的になくして更に美麗化することができると共に、既存の金型ユニットに衝突する心配もなく、ひいては耐久性を増し、いわゆるメンテナンスフリ−に資することができる。
【0032】
その結果、キャビティ2へ加圧溶融樹脂を充填するときは、このゲ−ト3に介在しており、つまり、ゲ−ト3の流路の一部とするカッタ−4を経由して行われ、キャビティ2への充填および保圧(ドエリング)が完了した後、樹脂が冷却によって固化する前の溶融状態でカッタ−4をスライドさせてゲ−トカットを行うと共に、若干のゲ−トバルブの機能を果し、前記保圧と共に、キャビティ2内の溶融樹脂を封じ込めるようにしている。
【0033】
次いで、小形円錐台状の空間にあるカッタ−4内の溶融樹脂を、ランナ−7側の溶融樹脂と切粉として分断させないため、早めにカッタ−4を初期状態に戻す。
【0034】
その結果、切刃9たる円孔刃の径よりランナ−7側の円錐台の下底の径が若干大きいこともあって、ゲ−ト3内の樹脂は、ランナ−7側の溶融樹脂と連なったままとなって、金型1の冷却による固化後、ランナ−固化樹脂と共に取出すことができ、切断カスと称される切粉の発生を防ぐことができる。
【0035】
したがって、一般の切粉の除去作業をする必要がなく、いわゆるメンテナンスフリ−に資することができる。
【0036】
総じて、このカッタ−4によれば、両端支持の剪断力を利用したゲ−トカットであるので、キャビティ2とカッタ−4とのスキマが一定となり、片持ちカッタ−と違い、いわゆる「剪断刃のかむ」現象を防止できると共に、シャ−角を大にした円孔刃のスライドにより切刃9の逃げによる傾きも抑制し、ゲ−ト跡が美麗に仕上げられ(トリミング良好)、しかも、冷却前でありながらキャビティ2内の溶融樹脂の逆流をも防ぐことができる。
【0037】
次に、かかるカッタ−4を装備した金型1を詳細に述べる。
【0038】
図1おいて、この金型1には、スプル−10を中心にバランスのとれたバランスランナ−による4個取り(複数個取り)のキャビティ2、2……を設けている。すなわち、通常のコ−ルドランナ−形式の金型で構成し、2段突き等の構成になっていない。
【0039】
したがって、4つのゲ−ト3および4つのカッタ−4を設けており、これらの4つのゲ−ト3の1つには、中心位置のスプル−10からバランスよく分岐された4つのランナ−7、7……の1つに連通している。勿論、対称的に8個取りにしてもよい。
【0040】
また、これらの4つのカッタ−4は、1つの油圧式押引形シリンダ−たる駆動装置11が連動連結されて、少なくともゲ−ト3の注入口を開閉するだけの僅少ストロ−クLで同時に往復スライドする。
【0041】
すなわち、キャビティプレ−ト5の側部に(すなわちキャビティ等金型の型開き方向に設計変更しない)取付ボルト13によりコ字状の取付基台12を取付け、この取付基台12に前記駆動装置11をロングボルト14、14により取付けている。
【0042】
この駆動装置11の往復動ロッド15は往復動枠16に連結し、この往復動枠16は取付基台12のコ字内で僅少ストロ−クLでもって往復動する。
【0043】
この往復動枠16の平面視両側に、2つのカッタ−支持ブロック17、17の基部を設け(以下、対称につき、1つのカッタ−支持ブロック17について述べる)、このカッタ−支持ブロック17はスライド摺動する。
【0044】
このカッタ−支持ブロック17の叉状先部に、前記板状カッタ−本体8の一端を止めねじにより挟持固定している。
【0045】
この板状カッタ−本体8の他端をカッタ−支持兼連結中間ブロック18の叉状先部に止めねじにより挟持固定している。
【0046】
したがって、板状カッタ−本体8は、これらのブロック(17、18)により両端支持されて押引き往復動し、片持ち支持と違い剪断時弯曲することがない。
【0047】
また、このカッタ−支持兼連結中間ブロック18は、第2の板状カッタ−本体8を挟持固定している。
【0048】
したがって、ブロック17、カッタ−4、ブロック18、第2のカッタ−4および第2のカッタ−支持ブロック(不図示)は直列状に連結して、簡素化すると共に1つの駆動装置11により同時に往復動する。
【0049】
なお、これらのカッタ−支持ブロック17やカッタ−支持兼連結中間ブロック18は、キャビティプレ−ト5の表面側に嵌め込まれたブロック支持台19、19……の上向き凹溝を案内されて歪むことなく、往復スライド摺動するようになっており、これらのブロック支持台19は、多数の六角穴付きソケットボルト20、20……によりキャビティプレ−ト5に取付けられている。
【0050】
更にまた、ゲ−ト3がサブマリンゲ−ト(トンネルゲ−ト)の場合には、そのカッタ−4側ユニットは可動型のみに設ける。
【0051】
次に、カッタ−4を詳細に述べる。
【0052】
図2において、このカッタ−本体8は約4mm厚さ(スライド作動や耐熱性や切刃9形成に耐えられる厚さのもの)の特に強靱性が得られるセラミック製または金属製(例えば、高速度工具鋼)からなり、切刃9のストレ−ト状の円孔刃の径をゲ−ト3の湯道径に相応しく約2mmφとしている。
【0053】
なお、21はカッタ−支持ブロック17やカッタ−支持兼連結中間ブロック18にこのカッタ−4を取付けるねじ孔を示す。
【0054】
次に、本実施例の作用、すなわち成形サイクルを述べる。
【0055】
図3の成形作動図において、横軸に時間的進行状況、すなわち成形サイクルaを、縦軸に各ユニットの作動、すなわち金型1のユニット側の作動b、射出ユニット(不図示)側の作動cをとっている。
【0056】
そこで、金型1では、約6秒の型締めb1の後、射出充填および、逆流防止や固化による収縮補充のための保圧、更には、冷却時間b2後、約6秒の型開b3が行われるが、一方、射出装置では、この型締めb1後、約24秒間射出(充填)c1が行われた後、約9秒の保圧c2が行われる。
【0057】
次いで、直ちに図示dにおいて、カッタ−4をスライドさせ、ゲ−トカットを行うことにより、ゲ−ト3を閉塞してゲ−トバルブ類似の作用を行い、次いで、直ちに約6秒後にカッタ−4を初期の状態に戻す。それから、金型1を冷却するが、キャビティ2の樹脂温度計測(例えば、200℃から約80℃)c3を行い、例えば、約43秒の後、前記型開b3を行う。
【0058】
したがって、本実施例のゲ−トカットの作動は、従来と殆ど変らない成形サイクルaおよびユニットの作動b、cに、単に付加したものである。
【0059】
なお、本実施例は射出成形用金型のゲ−トカットで説明したが、本発明はこれに限らず、トランスファ成形の金型のゲ−トにも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の実施例装置における平面図である。
【図2】図1の要部詳細図で、(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は(A)のA〜A矢視断面図である。
【図3】本実施例の成形サイクル図である。
【図4】従来例である。
【符号の説明】
【0061】
1…金型、2…キャビティ、3…ゲ−ト、4…カッタ−

【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出成形用金型のゲ−トにおける冷却固化前の溶融樹脂をキャビティの樹脂から分断するゲ−トカット法において、
前記ゲ−トの軸方向および該金型の型開き方向に各直交してスライドするカッタ−により前記溶融樹脂のゲ−トカットを行うことによって、該金型を簡素化すると共に、該カッタ−に耐久性をもたせたことを特徴とする射出成形におけるゲ−トカット法。
【請求項2】
射出成形用金型のゲ−トにおける冷却固化前の溶融樹脂をキャビティの樹脂から分断するゲ−トカット装置において、
前記ゲ−トの軸方向および該金型の型開き方向に各直交してスライドするカッタ−により前記溶融樹脂のゲ−トカットを行うことによって、該金型を簡素化すると共に、該カッタ−に耐久性をもたせたことを特徴とする射出成形におけるゲ−トカット装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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