JP2005119181A - Apparatus for producing annular molding, mold, and injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に中心孔を有する中空状の環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing apparatus, a mold and an injection molding method for a hollow annular molded product having a central hole inside.
従来から、フランジ、コロ、ギア、ディスク等の精密環状成形品を射出成形によって得る際には従来より知られているように、固定型板と可動型板との間に形成された環状のキャビティ内に、ホットランナのバルブゲートを介して樹脂を供給する射出成形法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an annular cavity formed between a fixed mold plate and a movable mold plate is conventionally known when a precision annular molded product such as a flange, a roller, a gear, and a disk is obtained by injection molding. An injection molding method is known in which resin is supplied through a valve gate of a hot runner (see, for example, Patent Document 1).
また、ホットランナバルブ本体の外周部に第1のヒータを設けるとともに、バルブ本体の先端部の加熱を補助する目的とする第2のヒータを固定側型板内部に設けたバルブゲート式金型装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。ゲート先端部での溶融状態を保つには、常に加熱したままでは、バルブ本体の樹脂通路内で樹脂材料によっては劣化を促進させることがある。このようなバルブ本体の先端部での固定・可動型板側への放熱影響を補うために、第2のヒータは設けられている。しかし、成形サイクル内では、熱可塑性樹脂の場合はキャビティ内の冷却固化に必要以上にかかることによってサイクル延長となる場合があり、必ずしも満足できる方法とはいえない。 Further, a valve gate mold apparatus in which a first heater is provided on the outer peripheral portion of the hot runner valve main body and a second heater for assisting heating of the tip end portion of the valve main body is provided inside the fixed side mold plate. Is known (see, for example, Patent Document 2). In order to maintain the molten state at the tip of the gate, deterioration may be promoted depending on the resin material in the resin passage of the valve body if the heating is always performed. In order to compensate for the heat radiation effect on the fixed / movable template side at the tip of the valve body, a second heater is provided. However, in the case of a thermoplastic resin, in the case of a thermoplastic resin, the cycle may be extended by taking more than necessary to cool and solidify the inside of the cavity, which is not always a satisfactory method.
また、熱媒体を用いて加熱および冷却を交互に、かつ短時間に繰り返す射出成形用金型の温度調整方法が従来より知られている。このような金型のキャビティ表面の加熱と冷却の切替を短時間に行うために、例えば、加熱媒体と冷却媒体とを交互に繰り返し流入させる流路を一系列設けた射出成形金型が知られている(例えば、特許文献3参照)。 Further, a method for adjusting the temperature of an injection mold that repeats heating and cooling alternately and in a short time using a heat medium is conventionally known. In order to switch between heating and cooling of the mold cavity surface in a short time, for example, an injection mold having a series of flow paths through which a heating medium and a cooling medium flow alternately is known. (For example, refer to Patent Document 3).
また、加熱媒体および冷却媒体として蒸気を用い、金型流路内の蒸気圧を昇圧して加熱し、蒸気圧を降圧して冷却する射出成形用金型の温度調整方法も知られている(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、特許文献4の場合、蒸気圧を制御するものであり、積極的に温度調整を行うものではなく、また、ホットランナバルブゲート方式におけるゲート部分の温度調整については考慮されていない。そのため、ゲート部分の熱媒体流路との距離差からくる温度調整が充分でなく、樹脂温度の均一制御が不十分と考えられる場合もある。また、樹脂温度が部分的に変動すると、樹脂内圧を正確に制御することが困難となり、特に環状成形品の場合、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができないという問題を生じる場合があった。
However, in the case of
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法を提供することを第1の目的とする。また、成形サイクルに要する時間を短縮化できる環状成形品の製造装置、金型および射出成形方法を提供することを第2の目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and an annular molded product manufacturing apparatus that can stably obtain a homogeneous molded product that faithfully reproduces the design quality of the mold surface, A first object is to provide a mold and an injection molding method. It is a second object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing an annular molded product, a mold, and an injection molding method that can shorten the time required for the molding cycle.
上記目的を達成するため本発明の環状成形品の製造装置は、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成されている金型のバルブゲートからキャビティに溶融樹脂を充填して環状部分を含む成形品を成形する、環状成形品の製造装置において、バルブゲートを開閉し、閉じた状態でバルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂を加圧する可動ピンと、金型内に、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体を供給する熱媒体供給手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing an annular molded product according to the present invention fills a cavity with molten resin from a valve gate of a mold in which a cavity including an annular portion and an annular valve gate communicating with the cavity are formed. In the annular molded product manufacturing apparatus for molding a molded product including an annular portion, a movable pin that opens and closes the valve gate and pressurizes the molten resin in the valve gate and the cavity in a closed state, and in the mold, Heat medium supply means for supplying a heat medium for heating and cooling the molten resin in the valve gate and the cavity to the annular portion of the cavity and the heat medium flow path disposed at a substantially equal distance from the valve gate. It is characterized by.
上記の通り構成された本発明の環状成形品の製造装置は、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を熱媒体供給手段によって供給する。これにより、キャビティ内およびバルブゲート内の溶融樹脂を均一に加熱することができるとともに、キャビティ中の溶融樹脂の固化を遅らせ流動性の低下を抑制することができる。均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂はキャビティ内に良好に周り込むこととなる。溶融樹脂がキャビティ内に良好にまわり込んでいるので可動ピンによる圧力が溶融樹脂に均一がかかり、よって、金型表面性状が忠実に転写されることとなる。この結果、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる。 The apparatus for manufacturing an annular molded article of the present invention configured as described above supplies a heat medium to the heat medium flow path disposed at a substantially equal distance from the annular portion of the cavity and the valve gate by the heat medium supplying means. As a result, the molten resin in the cavity and the valve gate can be heated uniformly, and solidification of the molten resin in the cavity can be delayed to prevent a decrease in fluidity. The molten resin that has been uniformly heated and whose fluidity has been prevented from being lowered will circulate well into the cavity. Since the molten resin wraps well into the cavity, the pressure applied by the movable pin is uniformly applied to the molten resin, so that the mold surface properties are faithfully transferred. As a result, a homogeneous molded product that faithfully reproduces the design quality of the mold surface can be stably obtained.
また、本発明の環状成形品の製造装置は、可動ピンが、キャビティを形成している支持ピンに嵌合し、支持ピンの移動方向に摺動することでバルブゲートを開閉するように設けられているものであってもよい。 The annular molded article manufacturing apparatus of the present invention is provided such that the movable pin is fitted to the support pin forming the cavity and is slid in the moving direction of the support pin to open and close the valve gate. It may be.
また、本発明の環状成形品の製造装置は、熱媒体供給手段が、溶融樹脂の充填時には熱媒体流路に加熱用の熱媒体として気体を供給する気体供給手段と、成形品の冷却固化時には熱媒体流路に冷却用の熱媒体として液体を供給する液体供給手段とを有するものであってもよい。例えば、加熱時に、0.8〜1.0MPaに加圧された150〜300℃の水蒸気を用いることで、100℃前後の熱水を用いるよりも金型の加熱に要する時間を短縮化することができる。さらに、冷却時に冷却水を用いることで、加熱冷却ともに同じ媒体が用いられることとなり、加熱から冷却へ、あるいは冷却から加熱への熱媒体の切り替えも迅速、かつ容易となる。これにより、成形サイクルを短縮化することができる。 Further, in the annular molded product manufacturing apparatus of the present invention, the heat medium supply means includes a gas supply means for supplying a gas as a heat medium for heating to the heat medium flow path when the molten resin is filled, and a cooling medium when the molded product is cooled and solidified. It may have a liquid supply means for supplying a liquid as a cooling heat medium to the heat medium flow path. For example, by using steam at 150 to 300 ° C. pressurized to 0.8 to 1.0 MPa during heating, the time required for heating the mold can be shortened compared to using hot water at around 100 ° C. Can do. Furthermore, by using cooling water during cooling, the same medium is used for both heating and cooling, and switching of the heating medium from heating to cooling or from cooling to heating is quick and easy. Thereby, a shaping | molding cycle can be shortened.
本発明の金型は、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートとが形成された、バルブゲートから溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形するための金型において、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置され、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体が供給される熱媒体流路が形成されていることを特徴とする。 The mold of the present invention is a mold for forming an injection molded product including an annular part by filling a molten resin from the valve gate, in which a cavity including an annular part and an annular valve gate communicating with the cavity are formed. In the mold, a heat medium flow path is formed that is disposed at an approximately equal distance from the annular portion of the cavity and the valve gate, and is supplied with a heat medium for heating and cooling the molten resin in the valve gate and the cavity. It is characterized by.
また、本発明の金型は、熱媒体流路が環状部分を有するものであってもよい。 Further, in the mold of the present invention, the heat medium flow path may have an annular portion.
本発明の射出成形方法は、溶融樹脂を充填して環状部分を含む射出成形品を成形する射出成形方法であって、環状部分を含むキャビティと、キャビティに連通する環状のバルブゲートと、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に熱媒体流路が形成されている金型を用意する工程と、溶融樹脂の充填時には、熱媒体流路に加熱用の熱媒体を供給する工程と、バルブゲートを開閉する開閉手段により、バルブゲート内およびキャビティ内の溶融樹脂を加圧する工程と、成形品の冷却固化時には、熱媒体流路に冷却用の熱媒体を供給する工程とを含む。 An injection molding method of the present invention is an injection molding method for molding an injection molded product including an annular portion by filling a molten resin, and includes a cavity including an annular portion, an annular valve gate communicating with the cavity, A step of preparing a mold in which a heat medium flow path is formed at a substantially equal distance from the annular portion and the valve gate; a step of supplying a heat medium for heating to the heat medium flow path when filling the molten resin; and a valve There are a step of pressurizing the molten resin in the valve gate and the cavity by the opening / closing means for opening and closing the gate, and a step of supplying a cooling heat medium to the heat medium flow path when the molded product is cooled and solidified.
上述の通りの本発明の射出成形方法は、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を供給するため、キャビティ内およびバルブゲート内の溶融樹脂を均一に加熱することができるとともに、キャビティ中の溶融樹脂の固化を遅らせ流動性の低下を抑制することができる。このようにして、均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂に対して圧力を印加するため、金型表面性状が忠実に転写されることとなる。この結果、金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な成形品を安定して得ることができる。 In the injection molding method of the present invention as described above, the molten resin in the cavity and the valve gate is uniformly distributed in order to supply the heat medium to the annular portion of the cavity and the heat medium flow path arranged at an approximately equal distance from the valve gate. And the solidification of the molten resin in the cavity can be delayed to prevent a decrease in fluidity. In this way, pressure is applied to the molten resin that has been heated uniformly and suppressed in fluidity, so that the mold surface properties are faithfully transferred. As a result, a homogeneous molded product that faithfully reproduces the design quality of the mold surface can be stably obtained.
また、本発明の射出成形方法は、加熱用の熱媒体として気体を供給する工程と、冷却用の熱媒体として液体を供給する工程とを含むものであってもよい。これにより、金型の加熱に長時間を要することがないので成形サイクルを短縮化することができる。 The injection molding method of the present invention may include a step of supplying a gas as a heating heat medium and a step of supplying a liquid as a cooling heat medium. Thereby, since a long time is not required for heating of a metal mold | die, a molding cycle can be shortened.
本発明によれば、キャビティの環状部分およびバルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に熱媒体を供給することで金型表面の設計品質を忠実に再現した均質な環状成形品を安定して得ることができる。また、冷却固化時に冷却用の熱媒体として液体を供給することで成形サイクルに要する時間を短縮化できる。 According to the present invention, a homogeneous annular molded product that faithfully reproduces the design quality of the mold surface by supplying the heat medium to the heat medium flow path disposed at an approximately equal distance from the annular portion of the cavity and the valve gate. It can be obtained stably. In addition, the time required for the molding cycle can be shortened by supplying a liquid as a cooling heat medium during cooling and solidification.
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に、本発明における環状成形品の射出成形金型の一例の型構造の断面図を示す。また、図2に、熱媒体流路と、バルブゲートおよびキャビティとの関係を示す模式図を示す。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a mold structure of an example of an injection mold for annular molded products in the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the heat medium flow path, the valve gate, and the cavity.
本発明の環状成形品の射出成形金型は、図中キャビティ1に溶融樹脂が充填された後、冷却固化されて環状成形品を得るものであり、不図示の固定型板側に設けられたコア駒2と、不図示の可動型板側に設けられたキャビティ駒3とを有する。コア駒2側は、内部の樹脂を常に溶融状態に保つための不図示の加熱ヒータが組み込まれているバルブ本体6と、バルブ本体6に対して摺動可能に取り付けられている円柱状の可動ピン7と、固定型板側に設けられた支持ピン4と、断熱リング9とを備えている。また、コア駒2側には、温度調節のため加熱媒体および冷却媒体が流れる流路である熱媒体流路11が形成されている。一方、キャビティ駒3側には、環状成形品の形状をなすキャビティ1の内周面を形成するためのコアピン5を備えている。
An injection mold for an annular molded product of the present invention is obtained by filling the
環状成形品の形状をなすキャビティ1の外周面は、コア駒2とキャビティ駒3とを付き合わせることにより形成される。また、キャビティ1の内周面は、固定型板側に設けられた支持ピン4と可動型板側に設けられたコアピン5を付き合わせることにより形成される。支持ピン4はバルブゲート方式のホットランナ本体(不図示)に取り付けられている。
The outer peripheral surface of the
可動ピン7とバルブ本体6との間には溶融樹脂流路8が形成されており、溶融樹脂は、不図示の溶融樹脂供給源から供給され、この溶融樹脂流路8を通り、さらにバルブゲート1Aを通ってキャビティ1に充填される。
A molten
可動ピン7は、バルブゲート1Aを開閉する機能を有するとともに、その先端部によりキャビティ1内の溶融樹脂に対して圧力を印加する機能を有するものである。この可動ピン7は、バルブ本体6に対して摺動可能に設けられており、その内部には同芯の支持ピン4が摺動可能に設けられている。可動ピン7は下降することにより、キャビティ1への溶融樹脂の供給口であるバルブゲート1Aを閉塞し、溶融樹脂のキャビティ1へ供給を停止させ、キャビティ1の溶融樹脂に所定の圧力を印加する。
The
断熱リング9は、バルブ本体6の熱をコア駒2に伝えないようにするためのものであり、バルブ本体6がコア駒2に配設されたとき、その受け面が断熱リング9で受けられる。これによりバルブ本体6の熱が金型外部に繋がるコア駒2を通して放熱されるのを防止している。
The heat insulating ring 9 is for preventing the heat of the valve main body 6 from being transmitted to the
バルブ本体6の下部で、バルブ本体6とコア駒2との間に形成されている樹脂断熱部10は、バルブ本体6の熱をコア駒2に伝えないようにするための断熱領域であり、最初の成形開始時は空洞で、その後は固化した樹脂が充填される。
The resin
コア駒2内に形成されている熱媒体流路11は、コア駒2の温度調節のため加熱媒体および冷却媒体が流れる流路である。この熱媒体流路11は、図2に示すように、バルブゲート1Aおよびキャビティ1を囲むような環状形状をしており、バルブゲート1Aおよびキャビティ1から略均等距離となるように形成されている。また、この熱媒体流路11は、ポンプ等の不図示の熱媒体供給装置に接続されており、熱媒体供給装置から熱媒体として、気体の加熱媒体あるいは液体の冷却媒体が供給される。この熱媒体供給装置から供給される気体の加熱媒体、あるいは液体の冷却媒体は温度調節装置によって所定の温度に調整されてから熱媒体供給装置によって熱媒体流路11へと供給される。なお、熱媒体供給装置と温度調節装置とは一体的に構成されているものであってもよい。
The heat
なお、気体の加熱媒体と液体の冷却媒体の双方は同じ種類の媒体を用いるのが好ましい。加熱時と冷却時における媒体の切り替えが迅速、かつ容易に行うことができるためのである。例えば、キャビティ1への樹脂充填時には、この熱媒体流路11内に気体の加熱媒体として加圧された水蒸気を供給し、冷却固化時には熱媒体流路11内に液体の冷却媒体として冷却水を供給するものであってもよい。なお、熱媒体は水に限定されるものではなく、これ以外に、油類等他の種類の熱媒体を用いるものであってもよい。また、水蒸気の圧力は0.8〜1.0MPaの範囲内とするのが好適であるが、特にこれに限定されるものではない。また、水蒸気の温度は150〜300℃の範囲が好適であるが、これに限定されるものではない。
Note that the same kind of medium is preferably used for both the gaseous heating medium and the liquid cooling medium. This is because the medium can be switched quickly and easily during heating and cooling. For example, when filling the
上記固定型板に設けられたコア駒2には、キャビティ1を取り囲むように円錐状の凸テーパ部2Aが設けられている。また、上記可動型板に設けられたキャビティ駒3には、コア駒2の円錐状の凸テーパ部2Aと突き合うように円錐状の凹テーパ部3Aが設けられている。コア駒2とキャビティ駒3の位置精度は凸テーパ部2Aと凹テーパ部3Aとにより是正され、機械的な精度のみではなく、常に同じ位置突き合せることが可能となる。これによりキャビティ1の外周部の突合せ時の位置精度は格段に向上する。また、成形時における型締め方向(図面上下方向)と垂直平面における位置ずれを抑えることができる。さらに、コア駒2とキャビティ駒3の位置精度が向上することで、コア駒2に取り付けられた支持ピン4と、キャビティ駒3に取り付けられたコアピン5の位置精度も大幅に向上させることができる。本実施例においては、コア駒2に凸テーパ部2Aを、キャビティ駒3に凹テーパ部3Aを形成しているが、コア駒2に凹テーパ部を、キャビティ駒3に凸テーパ部を形成しても良い。
The
また、支持ピン4の、コアピン5に対する突き合せ面は略円錐状の凹テーパ部4Aが設けられており、コアピン5の、支持ピン4に対する突き合せ面は略円錐状の凸テーパ部5Aが設けられている。支持ピン4のコアピン5の位置精度は、凹テーパ部4Aと凸テーパ部5Aとを突き合せることにより是正され、設計上の中心線にそれぞれの軸芯を一致させることができ、キャビティ1の内周部の芯合せ精度は格段に向上する。また、成形時における型締め方向(図面上下方向)と垂直平面における位置ずれを抑えることができる。本実施例においては、支持ピン4に凹テーパ部4Aを、コアピン5に凸テーパ部5Aを形成しているが、コアピン5に凹テーパ部を、支持ピン4に凸テーパ部を形成しても良い。
Further, the abutment surface of the
凸テーパ部2Aと凹テーパ部3A、および凹テーパ部4Aと凸テーパ部5Aの各形状は、突き合せ時の噛みあいを防ぐための設計上の配慮をする必要がある。即ち、段差のあわせ面が、直角もしくはこれに近い角度であると、きわめて高い精度で上記のあわせ部を一致させる必要が生ずる。また、単純な曲面形状でなく複雑な曲面であれば、所望する位置精度、位置出しの迅速性は確保されるが、加工コストがアップする。本実施形態では、各テーパ部の各頂点を適度にC面もしくは軽く丸めることにより、凸テーパ部2Aと凹テーパ部3Aおよび凹テーパ部4Aと凸テーパ部5Aをスムーズに、かつ正確に突き合せることを可能にすることもできる。
Each shape of the convex taper portion 2A and the concave taper portion 3A, and the
次に上記射出成形金型による環状成形品の製造プロセスを、図3〜図5を使って説明する。図3は、溶融樹脂をキャビティ1へ射出する前の状態を示している。また、図4は溶融樹脂をキャビティ1へ射出した後、バルブゲート1Aを閉じた状態を示した図である。また、図5は、本実施形態の環状成形品の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。なお、図3、4において図1と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。
Next, the manufacturing process of the annular molded product by the injection mold will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a state before the molten resin is injected into the
まず、可動型板およびそれに取り付けられているキャビティ駒3を、固定型板およびそれに取り付けられているコア駒2に向かって移動し(図3中上下方向)、所定の圧力で突き合せる(ステップS1)。この際、コア駒2の凸テーパ部2Aとキャビティ駒3の凹テーパ部3Aとにより、コア駒2とキャビティ駒3はスムーズ、かつ正確に位置合せされながら突き合される。
First, the movable mold plate and the
次に、支持ピン4を下方へと可動ピン7に対して摺動移動させるとともに、コアピン5を上方へとキャビティ駒3に対して摺動移動させて支持ピン4とコアピン5とを突き合せる(ステップS2)。この際、上記のコア駒2とキャビティ駒3の位置合わせにより、支持ピン4とコアピンの位置は所定の範囲内に収まっている。支持ピン4の凹テーパ部4Aとコアピン5の凸テーパ部5Aとにより、支持ピン4とコアピン5はスムーズ、かつ互いの軸芯が一致するように突き合される。そのため、仮に軸芯が支持ピン4と可動ピンとのクリアランスおよび、コアピン5とキャビティ駒3とのクリアランスの分だけずれたとしても、キャビティ1の内周面に段差ができることはない。
Next, the
次に不図示の樹脂供給源から溶融樹脂を溶融樹脂流路8内へと供給し、図2中の矢印の向きに沿って溶融樹脂をキャビティ1へと流し込む(ステップS3)。この際、溶融樹脂は、バルブ本体6に内蔵されたヒータにより加熱され続けているので、安定した溶融状態を保つことができる。
Next, a molten resin is supplied from a resin supply source (not shown) into the molten
固定型板および可動型板による型閉め後、最初の成形をする際は、樹脂断熱部10は空洞であるため、溶融樹脂はまず樹脂断熱部10内に充填され、その後キャビティ1へ流れ込む。最初の成形以降は樹脂断熱部10の樹脂は固化しているため、溶融樹脂は樹脂断熱部10を通ることなく直接キャビティ1へと流れ込む。
When the first molding is performed after the mold is closed by the fixed mold plate and the movable mold plate, since the resin
溶融樹脂がバルブゲート1Aを通過する際、熱媒体流路11には加熱媒体として、0.8〜1.0MPaに加圧された150〜300℃の水蒸気を流しコア駒2を加熱する(ステップS4)。熱水に比べて高温であるため、溶融樹脂のキャビティ1への流入時における溶融樹脂の流動性の低下をより抑制することができる。また、環状の熱媒体流路11は環状のバルブゲート1Aおよびキャビティ1から均等距離となるように形成されているため、キャビティ1内のみならずバルブゲート1A内の溶融樹脂に対する加熱も均一となる。このようにして、均一に加熱されて流動性の低下が抑制された溶融樹脂は、充填バランスを向上させることができるので、キャビティ1内での溶融樹脂のまわり込みが良好となる。
When the molten resin passes through the valve gate 1A, the
次に、キャビティ1が樹脂で充填された後、可動ピン7をコア駒2と支持ピン4に対して摺動させながらキャビティ1方向へと移動させる(ステップS5)。可動ピン7の下方への移動により、キャビティ1内の樹脂材料は、樹脂充填方向から環状成形品の端面に直接に、円滑かつ均一に圧縮(保圧)が加えられる。これと同時にバルブゲート1Aが閉じられ、溶融樹脂流路8の樹脂のキャビティ1へ流れ込みが停止する。この際、支持ピン4およびコアピン5には型締め方向と垂直方向に力が加わるが、支持ピン4およびコアピン5は、凹テーパ部4Aおよび凸テーパ部5Aにより互いに位置決めされているので位置ずれすることはない。また、同様にコア駒2に設けられた凸テーパ部2Aおよびキャビティ駒3に設けられた凹テーパ部3Aにより、コア駒2およびキャビティ駒3の位置もずれることもない。
Next, after the
上述したように、均等に加熱することで溶融樹脂がキャビティ1内に良好にまわり込んでいるので、可動ピン7による圧力が均一に印加される。そして、内圧分布の均一化が図られることによって金型表面性状が忠実に転写されることとなる。
As described above, since the molten resin has satisfactorily entered the
次に、キャビティ1に充填された樹脂を冷却するため、バルブゲート1Aが閉じられた後、熱媒体流路11に冷却媒体として冷却水を流し込む(ステップS6)。これによって加熱された金型、すなわち、コア駒2とキャビティ駒3とを急速に冷却し、キャビティ1内の溶融樹脂を固化させる。また、環状の熱媒体流路11はキャビティ1の環状部分から均等距離となるように形成されているため、キャビティ1の環状部分の溶融樹脂を均一に冷却することができる。
Next, in order to cool the resin filled in the
本実施形態の場合、熱媒体流路11に流す熱媒体としては、加熱には水蒸気、冷却には冷却水が用いられる。すなわち、いずれも水であるため、熱媒体供給装置による熱媒体の切り替えを迅速、かつ容易に行うことができる。これにより、成形サイクルを短縮化することができる。
In the case of the present embodiment, as the heat medium flowing through the heat
冷却中キャビティ1内には温度分布が生じることも多く、そのため支持ピン4およびコアピン5には型締め方向と垂直方向に力が加わるが、本実施形態では上述した理由により支持ピン4およびコアピン5の位置がずれることはない。
During cooling, a temperature distribution often occurs in the
溶融樹脂の冷却固化が完了すると、可動型板を移動させて型を開く(ステップS7)。これによりキャビティ駒3とコア駒2、および支持ピン4とコアピン5との突き合せは開放される。さらに不図示のエジェクタピンにより、成形品をキャビティ1から突き出して取り出す(ステップS8)。
When the cooling and solidification of the molten resin is completed, the movable mold plate is moved to open the mold (step S7). Thereby, the butting between the
以上、本実施形態の製造方法による各工程を経ることで、金型表面性状が忠実に転写された、所望の設計品質が確保された成形品を得ることができる。 As described above, through the respective steps according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to obtain a molded product in which a desired design quality is ensured in which the mold surface properties are faithfully transferred.
その後、続けて上記プロセスを繰り返すかどうかを判断し(ステップS9)、繰り返すのであればステップS1へと戻り、再度型を閉じて上記プロセスを繰り返す。 Thereafter, it is determined whether or not to repeat the above process (step S9), and if it is repeated, the process returns to step S1, the mold is closed again, and the above process is repeated.
また、本実施形態によれば、支持ピン4に設けられた凹テーパ部4Aおよびコアピン5に設けられた凸テーパ部5Aの突き合せにより、支持ピン4とコアピン5の突き合せ時の位置精度を高めることができる。また、成形時における保圧や冷却に起因して発生する外力に対して、型締め方向と垂直方向にずれることを抑制している。
In addition, according to the present embodiment, the position accuracy when the
また、コア駒2に設けられた凸テーパ部2Aおよびキャビティ駒3に設けられた凹テーパ部3Aの型締めにより、コア駒2とキャビティ駒3の型締め精度を高めることができる。また、成形時における補圧や冷却に起因して発生する外力に対して、型締め方向と垂直方向にずれることを抑制している。また、コア駒2とキャビティ駒3の位置精度が向上することで、コア駒2に取り付けられた支持ピン4およびキャビティ駒3に取り付けられたコアピン5の位置精度を所定の範囲内にあらかじめ収めることができる。
In addition, the clamping accuracy of the
また、本実施形態においては、バルブ本体6がコア駒2に配設されたときの受け面が断熱リング9で受けられるので、該バルブ本体6に埋設されているヒータの熱がコア駒2に伝わりにくくなっている。加熱されたバルブ本体6は金属体であるため、直接コア駒2に接していると、バルブ本体6の熱が金型外部に繋がるコア駒2を通して放熱してしまい、溶融樹脂の温度制御が十分にできなくなってしまう。また断熱リング9は、射出成形の初期において樹脂が充填される樹脂断熱部10からクリアランス7Aを介して余剰樹脂が流出するのを防止する役割も果たしている。断熱リング9の材質は、有機・無機を問わないが、耐熱性があり、熱伝導率の低い材料が好ましい。
In the present embodiment, since the receiving surface when the valve body 6 is disposed on the
また、上述したように、支持ピン4とコアピン5は凹テーパ部4Aとコアピン5の凸テーパ部5Aで接するが、支持ピン4は加熱された溶融樹脂と近接するものであるから、金属体であるコアピン5を経由して熱が逃げてしまう。そこで、両者の接する面に断熱性の材料層を設けることにより放熱を防止している。上記の断熱層は、支持ピン4とコアピン5の両方に設けても良いし、一方のみに設けても良い。また、断熱性の材料であり、適度な耐久性の得られるならば、有機・無機のいずれの材料であっても良い。断熱材としては、空気層を含有する形態のもの、例えば、粉体、繊維状体、多孔体、層状体、蜂の巣構造体等があり、材質としては、セラミックス、あるいは、高融点の樹脂、例えば、シリコーン、エンジニアリングプラスチックが挙げられる。また、材料、構造を適当に複合化したものであってもよい。上記断熱層の設置の手段としては、コーティング、接着等がある。
Further, as described above, the
また、熱媒体流路11に加熱媒体を流すタイミングは、例えば、成形サイクル中の成形品取出し後からゲート閉じまでとし、溶融樹脂の流動性の低下を抑制し、金型への転写性を向上させる。また、ゲート閉じ後から成形品取出しまではキャビティ内の溶融樹脂を冷却固化させるため冷却媒体を流すことで金型温度を急速に冷却する。金型温度の急速な加熱、冷却を行い、成形に最適な金型温度状態に調整することによって、成形品の精度、成形サイクルの最適化を図ることができる。
Further, the timing of flowing the heating medium through the heat
1 キャビティ
1A バルブゲート
2 コア駒
2A 凸テーパ部
3 キャビティ駒
3A 凹テーパ部
4 支持ピン
4A 凹テーパ部
5 コアピン
5A 凸テーパ部
6 バルブ本体
7 可動ピン
7A クリアランス
8 溶融樹脂流路
9 断熱リング
10 樹脂断熱部
11 熱媒体流路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記バルブゲートを開閉し、閉じた状態で前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂を加圧する可動ピンと、
前記金型内に、前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に配置された熱媒体流路に、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体を供給する熱媒体供給手段とを有することを特徴とする環状成形品の製造装置。 An annular molding for forming a molded article including an annular portion by filling the cavity with molten resin from the valve gate of a mold in which a cavity including an annular portion and an annular valve gate communicating with the cavity are formed. Product manufacturing equipment,
A movable pin that opens and closes the valve gate and pressurizes the molten resin in the valve gate and the cavity in a closed state;
A heat medium for heating and cooling the molten resin in the valve gate and in the cavity is disposed in the mold in the annular portion of the cavity and the heat medium flow path disposed at an approximately equal distance from the valve gate. An apparatus for manufacturing an annular molded product, comprising: a heat medium supply means for supplying.
前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に配置され、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂の加熱および冷却のための熱媒体が供給される熱媒体流路が形成されていることを特徴とする金型。 In a mold for forming an injection molded product including an annular portion by filling a molten resin from the valve gate, in which a cavity including an annular portion and an annular valve gate communicating with the cavity are formed,
A heat medium flow path is formed that is disposed at a substantially equal distance from the annular portion of the cavity and the valve gate, and is supplied with a heat medium for heating and cooling the molten resin in the valve gate and the cavity. A mold characterized by that.
環状部分を含むキャビティと、前記キャビティに連通する環状のバルブゲートと、前記キャビティの環状部分および前記バルブゲートから略均等距離に熱媒体流路が形成されている金型を用意する工程と、
溶融樹脂の充填時には、前記熱媒体流路に加熱用の熱媒体を供給する工程と、
前記バルブゲートを開閉する開閉手段により、前記バルブゲート内および前記キャビティ内の溶融樹脂を加圧する工程と、
前記成形品の冷却固化時には、前記熱媒体流路に冷却用の熱媒体を供給する工程とを含む射出成形方法。 An injection molding method for molding an injection molded product including an annular portion by filling a molten resin,
Providing a cavity including an annular portion, an annular valve gate communicating with the cavity, and a mold in which a heat medium flow path is formed at an approximately equal distance from the annular portion of the cavity and the valve gate;
Supplying a heat medium for heating to the heat medium flow path when filling the molten resin;
Pressurizing the molten resin in the valve gate and in the cavity by an opening / closing means for opening and closing the valve gate;
An injection molding method including a step of supplying a cooling heat medium to the heat medium flow path when the molded article is cooled and solidified.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003357797A JP2005119181A (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Apparatus for producing annular molding, mold, and injection molding method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2005119181A true JP2005119181A (en) | 2005-05-12 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016215563A (en) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | Mold parts, producing method of mold parts and mold |
| WO2023170835A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | ギガフォトン株式会社 | Baking method for chamber of gas laser apparatus, and method for manufacturing electronic device |
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2003
- 2003-10-17 JP JP2003357797A patent/JP2005119181A/en active Pending
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