JP2003039491A - 射出成形用金型装置及びこれを用いた射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲートの切断跡の発生を抑制し、トンネルゲ
ートを円滑且つ確実に切断することができる射出成形用
金型装置を提供する。 【解決手段】 固定型21と可動型22とを備え、固定型21
に、ライナー24を製品キャビティ23に連通させるトンネ
ルゲート25を形成する。製品キャビティ23とトンネルゲ
ート25を連通する開口部27を、型開閉方向と交差方向に
長い形状に形成する。型開時、ライナー24及び成形品１
が固定型21から離れるに伴い、この固定型21内にあるト
ンネルゲート25内で固化した樹脂Ｊが、製品キャビティ
23とトンネルゲート25を連通する開口部27から切り離さ
れ、この際、開口部27が型開閉方向と交差方向に長い形
状で、型開閉方向には短い形状であるため、凹凸を伴う
切断跡の発生が抑制され、円滑且つ確実な切り離しを行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂など
の成形に用いられる射出成形用金型装置及びこれを用い
た射出成形方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図５は、成形材料、例
えば熱可塑性樹脂により射出成形される成形品（製品）
１の一例を示している。この成形品１は、薄肉の箱状に
なっており、四方に厚みが小さい薄肉な側壁２を有す
る。この種の成形品１を形成する複数個取りのコールド
ランナー方式の金型装置としては、サイドゲート方式の
金型装置が一般的である。図６において、６は固定型、
７は可動型で、これら固定型６及び可動型７は、互いに
図示上下方向に移動して開閉するものであり、型閉時に
固定型６及び可動型７間に製品形状のキャビティ８が複
数形成されるようになっている（図示は、１つのみ）。
箱状の成形品１の場合、一般的に、固定型６及び可動型
７の開閉方向は側壁２に沿う方向に設定され、且つ、固
定型６により成形品１の外面を形成し、可動型７により
成形品１の内面を形成する。また、型閉した固定型６及
び可動型７間には、固定型６に設けられた図示していな
いスプルーから前記各キャビティ８への分流用の材料通
路であるランナー９と、このランナー９をキャビティ８
に連通させるサイドゲート10も形成されるようになって
いる。このサイドゲート10は、成形品１の側壁２の外面
に相当する位置に開口するものである。

【０００３】そして、成形時には、固定型６と可動型７
とを型閉し、射出成形機からスプルーへ溶融した熱可塑
性樹脂を射出する（射出工程）。この樹脂は、スプルー
からランナー９に流入し、さらに、ゲート10からキャビ
ティ８内に流入する。尚、射出成形機側では、射出工程
後、金型装置内の樹脂に所定の圧力を加える保圧工程が
行われる。この保圧工程は、キャビティ８からの樹脂の
逆流を防止するとともに、キャビティ８内に充填された
樹脂の冷却に伴う収縮分の樹脂を補うためのものであ
る。そして、キャビティ８内の樹脂が十分に冷却して固
化した後、固定型６と可動型７とを型開し、キャビティ
８内の樹脂すなわち成形品１を取り出す。このとき、ス
プルー及びランナー９内で固化した樹脂も取り出される
が、スプルー及びランナー９内で固化した樹脂は、成形
品１と一体に繋がっている。そこで、成形後の後処理と
して、人手あるいはロボットによりゲート10においてス
プルー及びランナー９内で固化した樹脂と成形品１とを
切断する。

【０００４】このようにゲート10部分の樹脂の切断を後
処理で行うと、工数が増え、コストがかさむ問題があ
る。

【０００５】これに対して、スプルー及びランナー９内
で固化した樹脂と成形品１とが型開に伴って自動的に切
断されるゲート方式として、図７〜図８に示すようなト
ンネルゲート11がある。トンネルゲート11は、固定型６
と可動型７との間ではなく、固定型６あるいは可動型７
に孔状に形成されたものであり、固定型６及び可動型７
の開閉方向に対して傾斜してアンダーカット形状をなし
ており、固定型６におけるトンネルゲート11とキャビテ
ィ８との間の部分がカット部12をなしている。そして、
射出成形機から成形材料たる溶融した樹脂Ｊが、ランナ
ー９を通って、トンネルゲート11からキャビティ８内に
流入し、このキャビティ８に充填される。樹脂Ｊが固化
した後、可動型６と固定型とを型開し、この際、キャビ
ティ８とトンネルゲート11を連通する開口部13におい
て、樹脂Ｊがカット部12により切断されると共に、トン
ネルゲート11内の樹脂Ｊはトンネルゲート11から無理抜
きされる。

【０００６】しかしながら、このようなトンネルゲート
11の場合でも、トンネルゲート11内の樹脂Ｊとキャビテ
ィ８内の樹脂Ｊとが円滑に切断されないと、図７（Ａ）
の鎖線に示すように、前記開口部13において、キャビテ
ィ８側に凹んだ切断跡14が残ったり、あるいはトンネル
ゲート11側に凹んだ切断跡が成形品１に生じる問題があ
る。特に、薄肉の成形品１の場合は、キャビティ８側に
凹んだ切断跡14が発生すると、その切断跡14部分の肉厚
が更に薄くなって必要な製品強度が得られなかったり、
極端な場合その切断跡14が穴となって成形不良が発生す
る問題がある。

【０００７】また、トンネルゲート11内の樹脂が成形品
１から確実に切断されるように、図８（Ａ）に示すよう
に、前記開口部13は、一般的に小さい円形状に設定され
る。そのため、キャビティ８内への樹脂の充填不足が生
じやすい問題もある。特に薄肉の成形品１の場合は、充
填不足が生じやすい。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、ゲートの切断跡の発生を抑制し、ゲート
を円滑且つ確実に切断することができる射出成形方法及
びこれを用いた成形方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、互い
に開閉して型閉時に相互間に材料通路及び製品キャビテ
ィを形成する一対の型体を備え、一方の型体に、前記材
料通路を製品キャビティに連通させるトンネルゲートを
形成し、前記製品キャビティ内の成形材料と前記トンネ
ルゲート内の成形材料とを型体開閉方向に切り離す射出
成形用金型装置において、前記製品キャビティと前記ト
ンネルゲートを連通する開口部が型開閉方向と交差方向
に長い形状をなす射出成形用金型装置である。

【００１０】型開時、材料通路及び成形品が一方の型体
から離れるに伴い、この一方の型体内にあるトンネルゲ
ート内で固化した成形材料が、製品キャビティとトンネ
ルゲートを連通する開口部から切り離される。この際、
開口部が型開閉方向と交差方向に長い形状で、型開閉方
向には短い形状であるため、凹凸を伴う切断跡の発生が
抑制され、凹凸の切断跡が発生しても成形品の厚さ方向
に対する影響が少なく済む。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の射出
成形用金型装置において、前記開口部の長さ方向両側が
円弧形状である。

【００１２】両側が円弧形状であるため、切り離し時に
部分的に無理な力が加わらず、円滑に切り離しを行うこ
とができ、一層、凹凸の切断跡の発生が抑制される。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
射出成形用金型装置を用い、一対の型体を型閉してこれ
ら型体間に材料通路及び製品キャビティを形成し、前記
材料通路から一方の型体に形成されたトンネルゲートを
通して製品キャビティ内に成形材料を充填し、この製品
キャビティ内に充填された成形材料が固化した後、型開
して前記開口部において成形材料を切り離す射出成形方
法である。

【００１４】開口部における凹凸を伴う切断跡の発生が
抑制され、凹凸の切断跡が発生しても成形品の厚さ方向
に対する影響が少なく済み、トンネルゲートにおける樹
脂の切り離しを円滑に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明の射出成形用金型装置
及びこれを用いた射出成形方法の第１実施形態につい
て、図１〜図３を参照しながら説明する。尚、成形され
る成形品１は、先に説明した図５に示すような薄肉の箱
状のものであり、例えばその厚さは０．３ミリ以下の厚
さのものである。本実施例の金型装置は、複数個取りの
コールドランナー方式のものであり、図１及び図２に示
すように、互いに図示上下方向（型開閉方向）に移動し
て開閉する固定型21及び可動型22を備えている。一対の
型体であるこれら固定型21及び可動型22は、型閉時に相
互間に製品形状の製品キャビティ23を複数形成するもの
である（図示は、１つのみ）。そして、固定型21及び可
動型22の開閉方向は成形品１の側壁２に沿う方向に設定
され、且つ、固定型21により成形品１の外面を形成し、
可動型22により成形品１の内面を形成するようにしてあ
る。また、型閉した固定型21及び可動型22間には、固定
型21に設けられた図示していないスプルーから前記各製
品キャビティ23への分流用の材料通路であるランナー24
も形成されるようになっている。

【００１６】前述のように、固定型21により成形品１の
外面を形成し、可動型22により成形品１の内面を形成す
るため、製品キャビティ23は、固定型21に形成された凹
部23aと可動型22に形成された凸部23bとの間に形成され
るようになっており、固定型21と可動型22との分割面PL
は、成形品１の側壁２の先端縁に相当する位置にある。
さらに、前記可動型22内には、前記ランナー24を製品キ
ャビティ23に連通させるトンネルゲート25が形成されて
いる。このトンネルゲート25は、前記型開閉方向に対し
て傾斜してアンダーカット形状をなしており、固定型21
におけるトンネルゲート25とキャビティ23との間の部分
がカット部26をなしている。また、製品キャビティ23と
トンネルゲート25を連通する開口部27は、図１（Ａ）に
示すように、型開閉方向と直行する方向に延びる細長い
形状になっており、この例の開口部27は楕円形であり、
長さ方向両側に円弧部27Ａ，27Ａを有する。尚、開口部
27は成形品１の側壁２の外側の面、すなわち前記凹部23
aの内側の面に形成されている。

【００１７】つぎに、前記射出成形用金型装置を用いた
射出成形方法について説明する。成形時には、固定型21
と可動型22とを型閉し、これら固定型21及び可動型22間
にランナー24及び製品キャビティ23を形成する。そし
て、図１に示すように、射出成形機から固定型21のスプ
ルーへ成形材料である溶融した熱可塑性樹脂Ｊを射出す
る（射出工程）。この樹脂Ｊは、スプルーからランナー
24に流入し、さらに、トンネルゲート25から製品キャビ
ティ23内に流入する。

【００１８】このようにして製品キャビティ23内に樹脂
Ｊを充填し、この製品キャビティ23内の樹脂Ｊが十分に
冷却して固化した後、固定型21と可動型22とを型開す
る。このとき、製品キャビティ23とトンネルゲート25を
連通する開口部27において、樹脂Ｊがカット部26により
切断される。この場合、開口部27が型開閉方向と交差方
向に長い形状で、型開閉方向には短い形状であるため、
凹凸を伴う切断跡の発生が抑制され、凹凸の切断跡が発
生しても従来に比べて浅く、小さいものとなり、成形品
１の厚さ方向に対する影響も少なく済む。また、固定型
21側と可動型22側とでの離型抵抗の相違により、製品キ
ャビティ23内の樹脂すなわち成形された成形品１とスプ
ルー及びランナー24内で固化した樹脂Ｊとは、まず固定
型21から離れる。ついで、可動型22側に設けられた図示
していない突き出しピンなどの突き出し機構により突き
出されて成形品１とスプルー及びランナー24内の樹脂と
は、可動型22から離れ、金型装置内から取り出される。
尚、可動型22からの離型に際して、トンネルゲート25内
の樹脂Ｊは、トンネルゲート25から無理抜きされる。

【００１９】その後、再び型閉が行われ、以上の成形サ
イクルが繰り返される。

【００２０】また、図３は切断跡14に係わる説明図であ
り、本実施形態の開口部27の高さＨに対し、従来の開口
部13の高さが２倍（２Ｈ）とすると、同図に示すよう
に、本実施形態の開口部27では仮に発生しても小さい三
角形に対応する切断跡であり、従来例の開口部13では大
きな三角形に対応する切断跡14となり、図示のとおり、
本実施形態では仮に切断跡が発生しても成形品１の厚さ
方向に対する影響を極力削減することができる。

【００２１】このように本実施形態では、請求項１に対
応して、互いに開閉して型閉時に相互間に材料通路たる
ランナー24及び製品キャビティ23を形成する一対の型体
たる固定型21及び可動型22を備え、一方の型体たる固定
型21に、ライナー24を製品キャビティ23に連通させるト
ンネルゲート25を形成し、製品キャビティ23内の成形材
料たる樹脂Ｊとトンネルゲート25内の樹脂Ｊとを型体開
閉方向に切り離す射出成形用金型装置において、製品キ
ャビティ23とトンネルゲート25を連通する開口部27が型
開閉方向と交差方向に長い形状をなすから、型開時、ラ
イナー24及び成形品１が固定型21から離れるに伴い、こ
の固定型21内にあるトンネルゲート25内で固化した樹脂
Ｊが、製品キャビティ23とトンネルゲート25を連通する
開口部27から切り離され、この際、開口部27が型開閉方
向と交差方向に長い形状で、型開閉方向には短い形状で
あるため、凹凸を伴う切断跡の発生が抑制され、凹凸の
切断跡が発生しても成形品１の厚さ方向に対する影響が
少なく済み、特に薄肉の成形品１の成形に好適なものと
なる。

【００２２】また、このように本実施形態では、請求項
２に対応して、請求項１の射出成形用金型装置におい
て、開口部27の長さ方向両側が円弧形状であり、円弧部
27Ａ，27Ａを有するから、角型のように角部がなく、開
口部27において切り離し時に部分的に無理な力が加わら
ず、円滑に切り離しを行うことができ、一層、凹凸の切
断跡の発生を抑制することができる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
射出成形用金型装置を用い、一対の型体たる固定型21及
び可動型22を型閉してこれら固定型21及び可動型22間に
材料通路たるランナー24及び製品キャビティ23を形成
し、ランナー24から一方の型体たる固定型21に形成され
たトンネルゲート25を通して製品キャビティ23内に成形
材料たる溶融した樹脂Ｊを充填し、この製品キャビティ
23内に充填された樹脂Ｊが固化した後、型開して開口部
27において樹脂Ｊを切り離す射出成形方法であるから、
開口部27における凹凸を伴う切断跡の発生が抑制され、
凹凸の切断跡が発生しても成形品１の厚さ方向に対する
影響が少なく済み、トンネルゲート25における樹脂Ｊの
切り離しを円滑且つ確実に行うことができる。

【００２４】図４は本発明の第２実施形態を示し、上記
第１実施形態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、同図は、前記開口部の変形
例を示し、この例の開口部28は型体開閉方向両側が平行
で、長さ方向両側に半円部28Ａ，28Ａを有する長穴形状
をなしている。

【００２５】したがって、本実施形態でも、開口部28が
型開閉方向と交差方向に長い形状をし、また、開口部28
の長さ方向両側が円弧形状であるから、請求項１，２，
３に対応して上記第１実施形態と同様な作用効果を奏す
る。

【００２６】尚、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。例えば、成
形される成形品の形状は、上記実施形態のような箱状の
ものには限らない。また、実施形態では、熱可塑性樹脂
の成形を例に取ったが、本発明は、熱可塑性樹脂以外の
成形材料の成形にも適用できる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明は、互いに開閉して型閉
時に相互間に材料通路及び製品キャビティを形成する一
対の型体を備え、一方の型体に、前記材料通路を製品キ
ャビティに連通させるトンネルゲートを形成し、前記製
品キャビティ内の成形材料と前記トンネルゲート内の成
形材料とを型体開閉方向に切り離す射出成形用金型装置
において、前記製品キャビティと前記トンネルゲートを
連通する開口部が型開閉方向と交差方向に長い形状をな
す射出成形用金型装置であり、ゲートの切断跡の発生を
抑制し、ゲートを円滑且つ確実に切断することができ
る。

【００２８】また、請求項２の発明は、請求項１の射出
成形用金型装置において、前記開口部の長さ方向両側が
円弧形状であり、切り離し時に部分的に無理な力が加わ
らず、円滑に切り離しを行うことができ、一層、凹凸の
切断跡の発生を抑制できる。

【００２９】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
射出成形用金型装置を用い、一対の型体を型閉してこれ
ら型体間に材料通路及び製品キャビティを形成し、前記
材料通路から一方の型体に形成されたトンネルゲートを
通して製品キャビティ内に成形材料を充填し、この製品
キャビティ内に充填された成形材料が固化した後、型開
して前記開口部において成形材料を切り離す射出成形方
法であり、ゲートの切断跡の発生を抑制し、ゲートを円
滑且つ確実に切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示し、図１（Ａ）は成
形品の要部の側面図、図１（Ｂ）は射出成形用金型装置
の型閉時の断面図である。

【図２】同上、射出成形用金型装置の型開時の断面図で
ある。

【図３】同上、開口部における成形材料の切り離し状態
を示す説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す成形品の要部の側
面図である。

【図５】成形品の斜視図である。

【図６】従来の射出成形用金型装置の一例を示す断面図
である。

【図７】従来の射出成形用金型装置の他の例を示す断面
図である。

【図８】同上、図８（Ａ）は成形品の要部の側面図、図
８（Ｂ）は射出成形用金型装置の型閉時の断面図であ
る。

【符号の説明】

21 固定型（一方の型体） 22 可動型 23 製品キャビティ 24 ライナー（材料通路） 25 トンネルゲート 27，28 開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉して型閉時に相互間に材料通
   路及び製品キャビティを形成する一対の型体を備え、一
   方の型体に、前記材料通路を製品キャビティに連通させ
   るトンネルゲートを形成し、前記製品キャビティ内の成
   形材料と前記トンネルゲート内の成形材料とを型体開閉
   方向に切り離す射出成形用金型装置において、前記製品
   キャビティと前記トンネルゲートを連通する開口部が型
   開閉方向と交差方向に長い形状をなすことを特徴とする
   射出成形用金型装置。
2. 【請求項２】 前記開口部の長さ方向両側が円弧形状で
   あることを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の射出成形用金型装
   置を用い、一対の型体を型閉してこれら型体間に材料通
   路及び製品キャビティを形成し、前記材料通路から一方
   の型体に形成されたトンネルゲートを通して製品キャビ
   ティ内に成形材料を充填し、この製品キャビティ内に充
   填された成形材料が固化した後、型開して前記開口部に
   おいて成形材料を切り離すことを特徴とする射出成形方
   法。