JPH08323758A - 金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却用気体の供給による金型本体やキャビテ
ィ内在製品の冷却作用、キャビティに対する溶融プラス
チックの高圧注入時に発生する高温ガスおよび高圧ガス
の強制排出の作用および離型時のエジェクターの作用を
容易に得ることのできるように工夫した新規の成形用金
型装置を提供することを目的とする。 【構成】 金型本体において冷却を要する特定個所を通
気性多孔質材により構成し、この通気性多孔質材構成部
に冷却用気体を供給する冷却用気体送入路および高温ガ
スおよび高圧ガスを排出する高温ガスおよび高圧ガス排
出路を連結し、冷却用気体送入路へ冷却用気体を送り込
むことにより、冷却を行うと共に高温ガスおよび高圧ガ
ス排出路からの高温ガスおよび高圧ガス排出を稼動状態
としたり、停止状態としたりする切換部を備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却用気体の供給によ
る冷却作用、高温ガスおよび高圧ガスの強制排出作用お
よびエジェクターの作用を容易に得ることのできるよう
にした新規の成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実開平５−３５２２３号公報によ
って次のようなプラスチックの成形金型が開示されてい
る。すなわち、金型本体にコアピンをスリーブにて不動
に支持突設すると共に該コアピンの先端部つまり成形品
及び金型の最も放熱しにくい部分に、通気性があり耐熱
性の高い多孔質材を用いて金型局部を形成し、コアピン
内を隔壁にて仕切ることにより前記局部に通じる行き帰
りの通気往路および通気復路を形成し、該通気往・復路
を金型本体内を経て吸入ポンプに接続して成る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て述べたプラスチックの成形金型は、コアピンのスリー
ブから突出した部分を該コアピンと相対する金型本体と
の間に形成された成形キャビティ内に高温で溶融したプ
ラスチックを高圧にて注入することにより成形品を形成
し、そして該成形品を金型から取り出すことに先行し
て、冷却したガスや空気等の気体を通気往路から金型局
部へ送り込み通気復路を経て上記吸入ポンプにより吸引
し且つ強制的に循環させることにより内部に潜在する熱
を急速に排除して温度を下げ、よってコアピンおよび成
形品の最も放熱しにくい部分の熱を強制的に排除して温
度を下げることで金型や製品の各部が略同時に平均的な
温度となり成形サイクルを速めるようにしたものであつ
て、キャビティに対する溶融プラスチックの高圧注入時
に発生する高温ガスおよび高圧ガスの強制排出の作用お
よび離型時のエジェクターの作用を果すようになってい
ないものである。

【０００４】本発明は、冷却用気体の供給による金型本
体やキャビティ内在製品の冷却作用、キャビティに対す
る溶融プラスチックの高圧注入時に発生する高温ガスお
よび高圧ガスの強制排出の作用および離型時のエジェク
ターの作用を容易に得ることのできるように工夫した新
規の成形用金型装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係わる金型装置は、金型本体において冷却を
要する特定個所を通気性多孔質材により構成し、この通
気性多孔質材構成部に冷却用気体を供給する冷却用気体
送入路および高温ガスおよび高圧ガスを排出する高温ガ
スおよび高圧ガス排出路を連結し、冷却用気体送入路へ
冷却用気体を送り込むことにより、冷却を行うと共に高
温ガスおよび高圧ガス排出路からの高温ガスおよび高圧
ガス排出を稼動状態としたり、停止状態としたりする切
換部を備えたものである。

【０００６】

【実施例】図１に示す第１実施例は、上側金型１におい
て通気性金属部３を製品部４から一定間隔はなれた部分
に設けて当該金属部３へ冷却用空気送入路５を介して冷
却空気を通したり、高温ガスおよび高圧ガス排出路６を
介して高温ガスおよび高圧ガスを排出したりして製品の
均一な温度分布を得るようにしたものであって、製品面
の均一な温度分布が得られる。

【０００７】上記の第１実施例および後述の第２〜７の
実施例において冷却用空気送入路５、高温ガスおよび高
圧ガス排出路６は各図に示すように、連通した直線部分
９と当該直線部分９から立ち上った共通部分１０とから
構成され、冷却用空気送入路５の外端に低温空気発生器
等冷却供給装置（図示せず）が連結され、高温ガスおよ
び高圧ガス排出路６の外端に電磁弁等開閉装置（図示せ
ず）が設けられているものであって、この電磁弁等開閉
装置を射出（又は注入）・冷却等の各成形工程と同調さ
せることにより、冷却空気の導入（加圧）と高温ガスお
よび高圧ガス排出（負圧）の状態に交互に切換えてその
両状態で金型を冷却することができるようになっている
ものである。すなわち、射出時に外端の電磁弁等の開閉
装置を開放すると、冷却空気の排出により金型のキャビ
ティ内は負圧となり、溶融した樹脂から発生する高温ガ
スおよび高圧ガスの排出を誘導することになり、そして
射出完了後に電磁弁等を閉じることにより、冷却空気を
キャビティ内に導入（加圧）することになり、これを繰
返すことにより、冷却空気の射出時以外での導入と、射
出時での排出の両状態で金型を冷却することができる。

【０００８】図２に示す第２実施例は、下側金型２に通
気性金属部３を入子し、当該金属部３へ冷却用空気送入
路５を介して冷却空気を通したり、高温ガスおよび高圧
ガス排出路６を介して高温ガスおよび高圧ガスを排出し
たりして製品の均一な温度分布を得るようにしたもので
あって、入子全体、金型および製品部４の均一な冷却が
得られる。

【０００９】図３に示す第３実施例は、上記第１実施例
と第２実施例を組み合せたものである。

【００１０】図４に示す第４実施例は、極細部（又は突
起部）に通気性金属部３を入子し、当該金属部３へ冷却
用空気送入路５を介して冷却空気を通したり、高温ガス
および高圧ガス排出路６を介して高温ガスおよび高圧ガ
スを排出したりして局部的な冷却が得られるようにした
ものである。。

【００１１】図５に示す第５実施例は、下側金型２に通
気性金属部３を随所に設けて、当該金属部３へ冷却用空
気送入路５を介して冷却空気を通したり、高温ガスおよ
び高圧ガス排出路６を介して高温ガスおよび高圧ガスを
排出したりして製品の均一な温度分布を得るようにした
ものであって、型開き後に冷却空気を噴出させることに
より、大物ないし中物の成形品の場合はエジェクターピ
ンを併用し、小物成形品・自動落下品の場合はエジェク
ターピンを必要としないで、エアエジェクターの作用を
行って、急速な固化と高温取り出しができるものであ
る。（エアエジェクターの位置及び数は用途に応じて設
置する。）

【００１２】図６に示す第６実施例および図７に示す第
７実施例は、各々軸物の成形金型であり、軸物製品部７
の中心部に冷却空気を噴出させる通気性金属部３を中心
軸として設けて、当該金属部３へ冷却用空気送入路５を
介して冷却空気を通したり、高温ガスおよび高圧ガス排
出路６を介して高温ガスおよび高圧ガスを排出したりし
て製品の均一な温度分布を得るようにしたものであっ
て、厚肉抜きと冷却を兼ねる構造とすることにより、反
り、変形の少ない軸物の成形ができるものである。中心
部分の冷却が早く、均一にしかも確実に行われることに
なり、軸全体の収縮応力が小さくなり、精度の高い軸加
工が行える。また、スライド構造が可能であれば、製品
形状に合わせた冷却が可能となり、中心部を早期冷却す
ることにより、中心部の冷却収縮がなくなり、スライド
コアを用いた軸成形が可能となる。

【００１３】軸中心部に肉抜きを行なわなければ肉厚差
により収縮応力が発生して全体に反ったり、変形したり
する。もし肉抜きを行ったとしても、従来の冷却方式
（水又は油）では配管の太さが限られており、又その太
さを途中で変えることは不可能であるため、形状に合わ
せた冷却を行うことはできない（特にΦ１０以下の細軸
や段差のある軸等の場合）等の問題があった。このよう
な問題は上記第６および第７実施例を採用すれば充分に
解消できる。

【００１４】従来の方式では、金型を冷却するのに低温
空気に常温または高温空気を混合させて温度をコントロ
ールした空気を金型に送り込むことはなかったが本発明
に係わる構成の金型装置の空気冷却方式に用いる冷却空
気の温度コントロールは、図示しない混合装置を用いて
常温又は高温空気を混合させることにより容易にでき
る。つまり混合する常温又は高温空気の流量又は圧力等
を温度センサー又はその他のセンサー等を用いて制御し
て、金型を冷却するのに必要な温度および圧力の空気を
金型本体内に送り込むことができる。

【００１５】従来の高温成形は、冷却水管の媒体に油を
使用して金型を高温に保ち、かつ冷却を行うようになっ
ているが、油の熱伝導率が低いため冷却効率が悪く冷却
には非常に長い時間を必要としている。本発明に係わる
構成の金型装置により、高温成形を行う場合は、常温空
気の代りに高温空気等を金型に送り込んで金型温度を制
御することもできるし、あるいは冷却空気の代りに高温
空気を送り込むことにより、金型を高温度に保つことが
できるので高温成形ができる。また冷却空気等との入れ
替えを行うことにより、高温成形品の急速冷却もできる
ため冷却時間を大幅に短縮できる。

【００１６】従来は、スプルーを冷却する方法として、
スプルーブッシュの周辺に水管を通すまたは特別な場合
としてスプルーブッシュの周囲を渦巻き状に水管を通す
等の方法があり、この方法には加工が難しいこと、冷却
効率を上げるためには、スペースを要する等の問題があ
ったが、本発明によればスプルーブッシュまたはスプル
ーブッシュの周囲を通気性金属で入子し、そこへ冷却空
気を送るような構造にするだけで良く、成形サイクルの
大幅短縮ができる。また、金型の小形化ができる。

【００１７】従来は、ランナーを直接冷却することはで
きないため、ランナーの周辺に水管を通す方法があった
が冷却効率が悪く、製品の冷却時間よりランナー（スプ
ルーを含む）の冷却時間の方が長くなる場合も多いた
め、ゴールドランナーのハイサイクル成形等を行うこと
が困難であったが、本発明によれば通気性金属にランナ
ー部分を加工することにより、冷却空気によるランナー
の直接冷却が可能であって、大幅な成形時間の短縮がで
きる。

【００１８】また、ゲートの部分に通気性金属等を設け
ることにより、ゲートの部分を確実に急速冷却固化する
ことが可能であって、ゲート処理が簡単にできるように
なり、ゲートの切れ残りやバリ等を少なくすることがで
き、特にエラストマー等の軟質材料や高温の状態でゲー
トカットを行わなければならない場合について有効であ
る。

【００１９】

【作用】本発明に係わる金型装置は、上記のように金型
本体において冷却を要する特定個所を通気性多孔質材に
より構成し、この通気性多孔質材構成部に冷却用気体を
供給する冷却用気体送入路および高温ガスおよび高圧ガ
スを排出する高温ガスおよび高圧ガス排出路を連結し、
冷却用気体送入路へ、冷却用気体を送り込むことによ
り、冷却を行うと共に高温ガスおよび高圧ガス排出路か
らの高温ガスおよび高圧ガス排出を稼動状態としたり、
停止状態としたりする切換部を備えたことを特徴とする
ので、キャビティに溶融プラスチック等成形材料を注
入する場合、高温ガスおよび高圧ガス排出部からの高温
ガスおよび高圧ガス排出は稼動状態とされる。上記充
填後に金型本体やキャビティ内在製品を冷却する場合に
は、高温ガスおよび高圧ガス排出部からの高温ガスおよ
び高圧ガス排出は停止状態とされる。離型の際には、
高温ガスおよび高圧ガス排出部からの高温ガスおよび高
圧ガス排出は停止状態とされる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によるときには、冷却用気体の供
給による金型本体やキャビティ内在製品の冷却作用、キ
ャビティに対する溶融プラスチックの高圧注入時に発生
する高温ガスおよび高圧ガスの強制排出の作用および離
型時のエジェクターの作用を得ることができる新規の成
形用金型装置を提供するという所期の目的を完全に達成
することができる著効があるは勿論であるが、本発明に
係わる金型装置は金型本体の製品面を全体的にまたは局
部的に冷却したり、高温ガスおよび高圧ガスを排出した
りすることが容易になり、成形後の反り、変形を少なく
すると共に成形サイクルの短縮ができる（特に、極細部
または突起部に有効である）。これらは送り込む気体の
温度や圧力等を最適に制御することにより、より大きな
効果が得られる。また、当該装置では閉鎖回路に限る必
要はなく、開放回路でも使用できるので実施上の制約は
少なくなり、従来の水（または油）を冷却用媒体として
利用する閉鎖回路等のような、Ｏリング等の水、油もれ
対策や媒体の流れを循環させるための隔板（仕切板）、
溶融した樹脂の逆流を防ぐための弁の設置等の省略を可
能とし、構成が簡素になり、金型の小形化ができる。さ
らに、この方式は従来の水（または油）を冷却用媒体と
して使用した方式と併用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１実施例を示す断面図であ
る。

【図２】同じく第２実施例を示す断面図である。

【図３】同じく第３実施例を示す断面図である。

【図４】同じく第４実施例を示す断面図である。

【図５】同じく第５実施例を示す断面図である。

【図６】同じく第６実施例を示す断面図である。

【図７】同じく第７実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 上側金型 ２ 下側金型 ３ 通気性金属部 ４ 製品部 ５ 冷却用空気送入路 ６ 高温ガスおよび高圧ガス排出路 ７ 軸物製品部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/73 7639−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 45/73

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型本体において冷却を要する特定個所
   を通気性多孔質材により構成し、この通気性多孔質材構
   成部に冷却用気体を供給する冷却用気体送入路および高
   温ガスおよび高圧ガスを排出する高温ガスおよび高圧ガ
   ス排出路を連結し、冷却用気体送入路へ冷却用気体を送
   り込むことにより、冷却を行うと共に高温ガスおよび高
   圧ガス排出路からの高温ガスおよび高圧ガス排出を稼動
   状態としたり、停止状態としたりする切換部を備えたこ
   とを特徴とする金型装置。