JP4085182B2

JP4085182B2 - 射出成形における突き出しピン

Info

Publication number: JP4085182B2
Application number: JP2000182105A
Authority: JP
Inventors: 久次郎桜井
Original assignee: 有限会社サンエイ・モールド
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: JP2002001776A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、溶融した原材料を型に充填して各種製品を製造する射出成形における突き出しピンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加熱溶融した材料を型に加圧充填して製品を得る射出成形作業においては、充填された材料が型の内部空間全体に迅速且つ確実に行き渡る必要があり、その点は型の設計及び充填機械の改良が積み重ねられて、技術的進歩が認められる。そのような作業の一般的な手順は、図８から図１０に示すごときもので、ホッパーＨから射出プランジャーＩにより過熱シリンダＭに供給された原料は溶融され、図９のごとくノズルＮとキャビティーＫを支える固定盤Ａに、コアＣと突き出しピンＥを支える可動盤Ｂが合体され、ノズルＮからの射出が行われる。充填が終ると、可動盤Ｂが固定盤Ａから開離され、同時に突き出しピンＥがコアＣから突出して、コアＣに係合している成形品をコアＣから分離させて完成品を得る。以上の工程を連続して繰り返す事により、同一形状の射出成形品を大量に製造される。
【０００３】
射出成形も旧来から行われている金属の鋳型による鋳造などと同じ発想であるので、鋳型に材料を流し込む場合に鋳型内部の空気を外部へ排出する必要があり、その為のガス抜きに関しては種々の工夫が為されてきた。現在は、突き出しピンＥの周囲に設置された空間から可動盤Ｂ側へガス抜きを行う方式が採用されるのが一般的である。しかしながらガス抜き効果が良好なものは材料がその空間に流れ込んで、得られた製品に大量のバリが生じることを避けられず、材料の自重によって製品を得ていた金属の鋳型鋳造とは異なる配慮が必要とされている。また、バリ発生の問題だけではなく、合成樹脂を使用した射出成形の場合、成形後の二次加工を省略出来る高精度の金型が供給されている現在、成形による表面仕上げ、透明製品の製造、等などの面で、このガス抜きが大きな重要性を持っている事が発見された。
【０００４】
これらガス抜きの問題を解決する為、これまでも各種の提案が為されているが、要はいかに迅速且つ適切にガス抜きを行うかを、部品の構造或いは部品の材質によって達成しようとするもので、例えば特開昭６１−２３５１０８、特開平８−１９７５９２等の突き出しピンの構造的が過去に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、充填時に過熱された材料から発生するガスを迅速且つ円滑にキャビティー内部からいかに排出するか、排出の為の手段に材料のが流入しないようにいかに工夫するか、この二点に尽きる。ガス抜きが迅速且つ円滑に行われない場合、金型内部の不特定個所に残留ガスによる影響が発生し、製品の表面に現出すべき細部の模様が消え、単純な光沢面になってしまう状況が発生したり、ガス抜き孔を中心として放射状に銀線模様（シルバー）が現れて透明製品を汚損したり、金型表面の腐食や汚損による荒れを除去する為に、作業前後に金型表面を繰り返し清掃したり、より迅速且つ確実にガス抜きを行う為に、射出圧力を高く設定したりしなければならない問題が生じる。従来はこれらの問題は、全て射出成形という作業において避けられない事であり、材料と加熱温度並びに射出圧力及び装置のメンテナンスなどによって解決されるべきものと考えられてきた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガス抜きのために突き出しピンを使用する従来の発想をそのまま踏襲し、その構造を改良する事によってガス抜きを迅速化するとともに、材料のガス抜き孔への流入を可能な限り阻止しようとするもので、抜去すべきガスと充填されるべき材料との密度の差を利用して課題を解決した。その為の構造は、流体理論から割出した机上の案ではなく、実際の使用に伴って繰り返し経験を積み重ねて到達した単純なもので、このないようは過去における各種の開示例には提案されていないものである。
【０００７】
一般に気体を含む各種流体は、流路の内径が一定であれば最初に与えられた圧力及び流速を保って流動するが、例えば左から右に水平方向に流体が流動する時、図１１のごとく流動方向に縮径部Ｗが存在すると、縮径部左方Ｘでは圧力が高まりまた右方Ｙでは圧力が減少し、同時に流速も縮径部の左方では減速され右方では加速される事が知られている。このような現象は従来から各種の作業に広く利用されている。
【０００８】
本発明においては、縮径部Ｗの上流側の圧力が増す事を利用して、充填された樹脂のガス抜き空隙への流入を防止し、同時に縮径部Ｗの下流側の流速が増大する事を利用して、ガス抜きのための手段を講じる事が本発明の要点となる。その為には突き出しピンを加工することになるが、その場合に特殊な加工を施すのではなく、突き出しピンの先端を僅かに切除し、またその切除部分に連続してガス抜き用の通路を穿設する事で全ての問題が解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面に従って本発明の実施例を説明すると、図１において１は可動盤側２のピン孔３に摺動自在に挿入された突き出しピン、４はキャビティー５を備えた固定盤側、６は可動盤側２に設置されたコア、７はキャビティー５とコア６により形成された金型空間に充填成形された製品である。
【００１０】
突き出しピン１の要部は図２、図３及び図４に示す通りであり、ピン孔３内に摺動自在に挿入されている断面円形の突き出しピン１のキャビティー５に面した先端部１ａを広く反対側の後端部１ｂに向かって狭くなるように突き出しピン１の周縁を一ヶ所以上斜めに切り欠いて切り欠き部１ｃを形成し、切り欠き部１ｃの狭くなった部分Ｗが突き出しピン１の後端部１ｂに穿設されたガス抜き溝１ｄに開口している。
【００１１】
本発明による突き出しピン１がピン孔３に挿入され、固定盤側４と可動盤側２が充填に備えて図１のごとく合体されると、ピン孔３の内壁と突き出しピン１の切り欠き部１ｃ、狭くなった部分Ｗ及びガス抜き溝１ｄにより、図１１と同様の構造が生み出される。これによって、充填が開始されると、ガスは切り欠き部１ｃに流入し狭くなった部分Ｗにより圧縮され、そこから急速にガス抜き溝１ｄに流入し、減圧効果によって迅速にガス抜き溝１ｄから排出されるが、切り欠き部１ｃ内で圧縮され圧力が増加するので、必要な間その圧力が切り欠き部１ｃに対する溶融樹脂の流入を阻止する。その結果、迅速なガス抜きと切り欠き部１ｃへの樹脂の流入を阻止する二つの目的が確実に達成される。
【００１２】
本発明の更なる特徴は、切り欠き部１ｃ、狭くなった部分Ｗ及びガス抜き溝１ｄの製造精度があまり問題にならない点で、例えば丸棒状態の突き出しピンをグライダーなどで手加工したものでも、その目的を十分に達成できる。しかしながら、具体的実施例の寸法を例示すると、断面円形の国際規格に従った突き出しピンにおいて、断面径（図３における先端部１ａの直径）６ｍｍ、切り欠き部１ｃの幅２ｍｍ、狭くなった部分Ｗの幅０．１〜０．２ｍｍ、ガス抜き溝１ｄの幅２ｍｍ、程度で実際の突き出しピンを製造するのが望ましい。これら各穿設部分の大きさは、充填されるべき材料の流動性の良し悪しによって微調整されるのが望ましい。
【００１３】
図５に示すものは、本発明の第二の実施例の断面図で、突き出しピン１の表面に切り欠き部１ｃ、狭くなった部分Ｗ及びガス抜き溝１ｄを設ける代わりに、突き出しピン１’の内部を削設してそれらと同等の部分を設けたもので、切り欠き部１ｃの平面形状を工夫することにより十分実用に耐える突き出しピンを１’を得ることができる。
【００１４】
図６及び図７に示すものは第三の実施例で、断面が矩形の突き出しピンである。この場合もその側面に切り欠き部１ｃ、狭くなった部分Ｗ及びガス抜き溝１ｄを穿設することによって、断面が円形の第一及び第二の実施例と同様の効果を達成できる。更に、図１から図７に図示したものは、一本の突き出しピン１に対して二箇所の切り欠き部１ｃを設置してあるが、切り欠き部１ｃの数は任意であるし、必要に応じて先端部１ａの周縁を前週に全周にわたって切削しても良い。ガス抜き溝１ｄの数も任意であるが、狭くなった部分Ｗはガス抜き溝１ｄの数と同じになる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のごとく本発明によると、突き出しピンに極めて簡単な加工を施すだけで、迅速なガス抜きとバリ発生の排除が行える突き出しピンを得ることができ、その結果、金型内部の不特定個所に残留ガスによる影響が発生し製品の表面に現出すべき細部の模様が消え単純な光沢面になってしまう状況を除去し、ガス抜き孔を中心として放射状に銀線模様（シルバー）が現れて透明製品を汚損する不都合を解消し、ガスにより金型表面の腐食や汚損されることを防止し、射出圧力を高く設定したりする従来の問題点が全て除去できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の全体的な断面図である。
【図２】図１に示すものの要部断面図である。
【図３】図１に示す例の突き出しピンの平面図である。
【図４】図１に示す突き出しピンの側面図である。
【図５】第二の実施例の断面図である。
【図６】第三のの実施例の平面図である。
【図７】第三の実施例の正面図である。
【図８】従来の射出成形装置の概念図で充填前の装置未指導状態を示すものである。
【図９】図８のものの作動射出状態を示すものである。
【図１０】図８のものの射出後の突き出しピン作動状態を示すものである。
【図１１】本発明に利用されるガス抜きの原理を示す模式図である。
【符号の説明】
１突き出しピン
１ａ先端部
１ｂ後端部
１ｃ切り欠き部
１ｄガス抜き溝
Ｗ狭くなった部分
２可動盤側
３ピン孔
４固定盤側
５キャビティー
６コア
７製品

Claims

コア側の金型に穿設したピン孔に摺動自在に挿入された突き出しピンをキャビティー内に突出可能に設置した突き出しピンにおいて、
突き出しピンのキャビティーに面した先端部に向かって、ピン孔の断面積に対する突き出しピン以外の断面積が広くなるように、また、突き出しピンの後端部に向かっては、ピン孔の断面積に対する突き出しピン以外の断面積が狭くなるように突き出しピンの周縁を一ケ所以上斜めに切り欠いて切り欠き部を形成し、該切り欠き部の後端部に向かったピン孔の断面積に対する突き出しピン以外の断面積が最も狭い部分が突き出しピンの後端部に向かって穿設されたガス抜き溝に開口していることを特徴とする突き出しピン。
断面が円形の請求項１記載の突き出しピン。
断面が多角形の請求項１記載の突き出しピン。