JP3564997B2

JP3564997B2 - Injection mold

Info

Publication number: JP3564997B2
Application number: JP05689898A
Authority: JP
Inventors: 村晃西; 橋芳幸高
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JPH11254489A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の射出成形に用いられる射出成形型に係わり、とくにバルブゲート式ホットランナーを備えた射出成形型の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のバンパーのような大型・長尺の樹脂製品を射出成形するに際して、１点ゲートを用いた場合には、キャビティの末端部まで樹脂を行き渡らせるために射出圧力を高くする必要があり、このためゲート近傍部にバリが発生し易くなる。また、多点ゲートを用いた場合には、射出圧力を低くしてバリの発生は回避できるものの、各ゲートから流入した樹脂が合流することによって、各樹脂流の合流先端部にウエルドが発生して成形品の外観品質が劣化することになる。
【０００３】
一方、ホットランナーと機械的に開閉するバルブゲートを用いることにより、射出された樹脂の冷却を防止しながら、各ゲートからのキャビティへの樹脂の流入タイミングを調整することによって、射出圧力を高くすることなくウエルドの発生を防止、あるいは目立たなくすることができることから、近年、このようなバルブゲート金型が多用されるようになってきている。
【０００４】
図５は、このようなバルブゲート金型装置の一例を示すものであって、図に示す金型装置１００は、製品の外面形状を形成するキャビティ型１０１と、製品の内面形状を形成するコア型１０２から主に構成され、キャビティ型１０１の側には、２次スプルー１０３が配設され、その先端側がキャビティ型１０１とコア型１０２との間に形成されるキャビティＣに連通するゲートＧに開口している。さらに、２次スプルー１０３の基端側にはヒータを備えたホットランナーブロック１０４を介してスプルー１０５が取付けてあり、射出成形機から射出された樹脂がスプルー１０５からホットランナーブロック１０４のホットランナー１０４ａおよび２次スプルー１０３を経て、ゲートＧからキャビティＣ内に流入するようになっている。
【０００５】
２次スプルー１０３の内部には、ホットランナーブロック１０４に取付けられた油圧シリンダ１０６によって進退作動するバルブピン１０７が配設されてバルブゲートとなっており、油圧シリンダ１０６の作動によって２次スプルー１０３のゲート側開口部が開閉できるようになっている。
【０００６】
すなわち、このようなバルブゲートを備えた金型装置１００においては、射出された樹脂の流れをキャビティＣの長さ方向に沿って配設した複数のバルブゲートによって一旦塞き止めたのち、中心側に位置するバルブゲートから末端側に向けてバルブゲートを順次開放して行くことによって、樹脂の流れを制御し、低圧での射出成形を可能にして、バリやウエルドが発生しないようにしている。なお、上記した金型装置１００においては、１次スプルー１０５および２次スプルー１０３についても、ホットランナーブロック１０４と同様にヒータによって加熱されており、これらスプルー１０５および１０３を通過する樹脂が内部で凝固することがないようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような金型装置１００においては、上記したようにバルブピン１０７を駆動してゲートを開閉するための油圧シリンダ１０６が、射出された樹脂の凝固を防止するために高温に加熱されたホットランナーブロック１０４に取付けてある。そこで、油圧シリンダ１０６とホットランナーブロック１０４との間に断熱材１０８を介在させることによりホットランナーブロック１０４の熱がシリンダ１０６に伝達されないようにしているが、それでもなお、２次スプルー１０３内のバルブピン１０７を経て伝わる熱によって油圧シリンダ１０６が高温になるため、温度上昇によるシリンダ１０６の作動不良を防止するために、例えばシリンダ１０６に通水路１０６ａを設けて強制冷却することが必要となる。
【０００８】
また、ホットランナーブロック１０４の熱膨脹によってバルブピン１０７の位置が常温時に対して変位するため、キャビティ型１０１に固定された２次スプルー１０３との間に位置ずれが生じる結果、バルブピン１０７の作動時にバルブピン１０７の先端と２次スプルー１０３の内側先端のテーパー部との間で強い干渉が生じることにより、バルブピン１０７や２次スプルー１０３の偏摩耗が発生すると共に、バルブピン１０７が曲げ変形したり、破損したりすることもないとは言えず、これら部材の耐用寿命が短いという問題点がある。
【０００９】
さらに、油圧シリンダ１０６が金型の内部に固定されているために整備性に劣ると共に、リミットスイッチなどの設置スペースがないので、万一油圧シリンダ１０６に作動不良が生じたとしてもこれを検知することができず、もしも全ゲートが閉じた状態で樹脂が射出された場合には、型破損につながる危険があるという問題があり、これらの問題点の解消が従来の金型装置１００における課題となっていた。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、ホットランナーおよびバルブゲートを備えた従来の射出成形型における上記課題に着目してなされたものであって、ホットランナーブロックの熱がゲートを開閉駆動する駆動手段に伝わることがなく、駆動手段を強制冷却することなく作動不良を防止することができると共に、駆動手段の作動を検知する手段を容易に配設することができ、これによって型の破損を未然に防止することができる射出成形型を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる射出成形型は、ホットランナーおよび２次スプルーを経て第１の型と第２の型の間に形成されるキャビティに通じる樹脂流路を開閉するゲート開閉ブロックを第１の型と第２の型の合せ面に備えると共に、該ゲート開閉ブロックを開閉作動させる駆動手段が第１あるいは第２の型の外側面に取付けてあって、上記ゲート開閉ブロックを収納する溝およびゲート開閉ブロックを作動させる駆動手段が第１および第２の型のうちの反２次スプルー側に設けてある構成としたことを特徴としており、本発明の上記射出成形型の実施態様として請求項２に記載された射出成形型においては、ゲート開閉ブロックの作動方向が第１および第２の型の型締め方向に対して直角をなしていると共に、ゲート開閉ブロックを収納する溝の深さをＤ、単位面積当りの型締め圧力をＰとするとき、前記ゲート開閉ブロックの型締め方向の厚さＴ（ｍｍ）がＤ−ＤＰ／Ｅ−０．０２（Ｅは型材料の弾性係数）である構成としたことを特徴としており、射出成形型におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１２】
本発明の請求項３に係わる射出成形型は、ホットランナーおよび２次スプルーを経て第１の型と第２の型の間に形成されるキャビティに通じる樹脂流路を開閉するゲート開閉ブロックを第１の型と第２の型の合せ面に備えると共に、該ゲート開閉ブロックを開閉作動させる駆動手段が第１あるいは第２の型の外側面に取付けてあって、上記ゲート開閉ブロックの作動方向が第１および第２の型の型締め方向に平行である構成としたことを特徴としており、射出成形型におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
そして、本発明の射出成形型の実施態様として請求項４に記載された射出成形型においては、ゲート開閉ブロックの作動を検知する作動検知手段を備えている構成としことを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる射出成形型は、上記構成、すなわちキャビティに通じる樹脂流路を開閉するゲート開閉ブロックとこれを開閉作動させる駆動手段を備え、ゲート開閉ブロックが第１の型と第２の型の合せ面に位置していると共に、駆動手段が第１あるいは第２の型の外側面に取付けてあって、さらに上記ゲート開閉ブロックを収納する溝およびゲート開閉ブロックを作動させる駆動手段が第１および第２の型のうちの反２次スプルー側に設けてある構成のものであるから、駆動手段の保守点検、故障時の修理、さらには駆動手段の作動を検知するリミットスイッチや光電スイッチなどの作動検知手段の配設スペースの確保が容易であると共に、ホットランナーブロックや樹脂の熱が駆動手段にほとんど伝わらないので、駆動手段を冷却しなくても過熱による駆動手段の作動不良を防止することができる。さらに、２次スプルー内に従来のようなバルブピンを設ける必要がないので、バルブピンの摩耗や破損による交換頻度が減少して安定した生産を続けることができると共に、２次スプルーの偏摩耗も解消されることから耐用寿命の延長が可能になる。また、相対向する第１および第２の型のうちの一方の型に２次スプルーが設けられ、同型に対向する他方の型に溝および駆動手段が設けられているので、ホットランナーや２次スプルーの熱が駆動手段側に伝達され難いばかりでなく、２次スプルーの熱膨脹による隙間が生じたとしても、この隙間に入り込んだ樹脂を容易に除去することができるという極めて優れた効果をもたらすものである。そして、上記射出成形型の実施態様として請求項２に係わる射出成形型においては、ゲート開閉ブロックの作動方向が型締め方向に対して直角をなし、ゲート開閉ブロックの型締め方向の厚さＴ（ｍｍ）をＤ−ＤＰ／Ｅ−０．０２（ここで、Ｄ：ゲート開閉ブロックを収納する溝の深さ，Ｐ：単位面積当りの型締め圧力、Ｅ：型材料の弾性係数）としたものであるから、溝の深さＤがゲート開閉ブロックの厚さＴよりも、型締めした時の型の圧縮量、すなわちＤＰ／Ｅと、バリの発生しない最大隙間寸法である０．０２ｍｍだけ大きくなっているので、バリを発生させることなくゲート開閉ブロックの作動を円滑なものとすることができ、駆動手段の小型化が可能となる。
【００１４】
本発明の請求項３に係わる射出成形型は、同様にゲート開閉ブロック及び駆動手段を備え、ゲート開閉ブロックが第１の型と第２の型の合せ面に位置し、駆動手段が第１あるいは第２の型の外側面に取付けてあると共に、上記ゲート開閉ブロックの作動方向が型締め方向に平行となった構成のものであるから、型締め力がゲート開閉ブロックの作動を妨げる方向に作用することがなく、ゲート開閉ブロックの円滑な作動が可能となって、装置の信頼性が向上するという優れた効果がもたらされる。
【００１５】
本発明に係わる射出成形型の実施態様として請求項４に係わる射出成形型は、ゲート開閉ブロックの作動を検知する作動検知手段を備えている構成としたものである。すなわち、本発明に係わる射出成形型においては、駆動手段が型の外側面に取付けてあるので、上記のようにリミットスイッチや光電スイッチなどの作動検知手段を容易に配設することができ、これによって全ゲートが閉じた状態で樹脂が射出されるような事態を未然に防止することができ、型の破損を有効に防止することができるようになるというさらに優れた効果がもたらされる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいてさらに具体的に説明する。
【００１７】
実施例１
図１ないし図３は、本発明の一実施例に係わる射出成形型の構造および作動状況を説明するためのものであって、図１（ａ）は当該射出成形型の縦断面図、図１（ｂ）はそのコア型の底面図である。
【００１８】
図に示す射出成形型１は、キャビティ型２（第１の型）とコア型３（第２の型）から主に構成され、キャビティ型２にはヒータによって加熱されたホットランナーブロック４が取付けられると共に、ホットランナーブロック４の両端には同様にヒータにより加熱された１次スプルー５および２次スプルー６が配設され、１次スプルー５から射出された樹脂がホットランナー４ａおよび２次スプルー６からゲートＧを経て、キャビティ型２とコア型３との間に形成されるキャビティＣに流入するようになっている。
【００１９】
キャビティ型２とコア型３との型合せ面には、図１（ｂ）にも示すように、コア型３の側に溝３ａが形成してあると共に、この溝３ａ内には開口部７ａを備えたゲート開閉ブロック７が摺動可能に収納されており、ブラケット８を介してコア型３に固定された油圧シリンダ９（駆動手段）によって水平方向に前後移動するようになっている。前記溝３ａは、図１（ｂ）に示すように、２次スプルー６とゲートＧの間を結ぶ樹脂流路Ｒに対して直交する位置に形成されており、油圧シリンダ９の押出しおよび引込み作動に基づくゲート開閉ブロック７の前後移動によって、２次スプルー６からゲートＧに至る樹脂流路Ｒが開閉できるようにしてある。
【００２０】
さらに、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダ９の作動による当該ゲート開閉ブロック７の動きを取出すための接触子１０ａ，１０ｂを備えたロッド１０がアーム１１を介してゲート開閉ブロック７に取付けてあると共に、これら接触子１１ａおよび１１ｂに接触する位置にはリミットスイッチ１２ａおよび１２ｂが配設してあり、これらロッド１０，アーム１１およびリミットスイッチ１２ａ，１２ｂによってゲート開閉ブロック７の前後移動を検出する作動検出手段が形成されている。
【００２１】
すなわち、当該実施例に係わる射出成形型１においては、油圧シリンダ９がホットランナーブロック４や２次スプルー６から離れたコア型３の外側に取付けてあり、ホットランナーブロック４や２次スプルー６の熱が油圧シリンダ９にほとんど伝わらないので強制冷却の必要がなくなるばかりでなく、油圧シリンダ９の周辺に十分なスペースを確保することができるので、油圧シリンダ９のメンテナンスや修理が容易になると共に、上記のような作動検出手段の配設が容易なものとなる。
【００２２】
なお、この実施例に係わる射出成形型１におけるゲート開閉ブロック７の厚さＴについては、コア型３に形成したブロック収納溝３ａの深さＤ：５０ｍｍに対して、型締め圧力Ｐを１９．８ｋｇ／ｍｍ^２とした時のコア型３の圧縮量：ＤＰ／Ｅ＝０．０５ｍｍ（Ｅ：２１，０００ｋｇ／ｍｍ^２）とバリが発生しない最大隙間量０．０２ｍｍを減じた４９．９３ｍｍとしてあると共に、ゲート開閉ブロック７の幅寸法Ｗｂについては、溝３ａの幅Ｄ：６０ｍｍに対して、バリが発生しない最大隙間量０．０２ｍｍを考慮して５９．９６ｍｍとしてあり、これによって当該射出成形型１に型締め圧力が作用している場合でも、ゲート開閉ブロック７の円滑な移動が確保されるようになっている。
【００２３】
次に、図２および図３に基づいて、上記構造を備えた射出成形型１におけるゲートの開閉作動について説明する。
【００２４】
図２（ａ）および（ｂ）は、油圧シリンダ９のシリンダロッドが引込み位置にある状態を示す。このとき、ゲート開閉ブロック７が図中の左側にあって、ゲート開閉ブロック７の開口部７ａが２次スプルー６からずれた位置にあることから、１次スプルー５およびホットランナー４ａを経て２次スプルー６に流入した溶融樹脂Ｐはゲート開閉ブロック７によって塞き止められる。
【００２５】
このとき、ゲート開閉ブロック７に取付けられたロッド１０は、図２（ｂ）に示すように、シリンダロッドおよびゲート開閉ブロック７と共に左側位置にあって、ロッド１０に設けた接触子１１ａがリミットスイッチ１２ａを押圧して当該スイッチ１２ａをオン状態にしている一方、他方のリミットスイッチ１２ｂは接触子１１ｂから離れてオフ状態となっている。
【００２６】
油圧シリンダ９のシリンダロッドを押出し作動させると、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ゲート開閉ブロック７が図中右方向に移動して、ゲート開閉ブロック７の開口部７ａが２次スプルー６の直上位置に一致することから、１次スプルー５およびホットランナー４ａを経て２次スプルー６に流入した溶融樹脂Ｐがゲート開閉ブロック７の開口部７ａを通って、樹脂流路ＲからゲートＧを経てキャビティＣ内に流入する。このとき、ロッド１０はシリンダロッドおよびゲート開閉ブロック７と共に右側に移動し、接触子１１ｂが他方のリミットスイッチ１２ｂに当接して当該スイッチ１２ｂをオン状態にすると共に、リミットスイッチ１２ａが接触子１１ａから離れてオフ状態となる。
【００２７】
したがって、一方のリミットスイッチ１２ａがオフ、他方のリミットスイッチ１２ｂがオンされることによって、油圧シリンダ９の押出し作動によるゲート開放を検知することができ、リミットスイッチ１２ａおよび１２ｂからの信号を参照して樹脂の射出を行うように射出成形装置を制御するようになすことによって、射出成形型１の全ゲートが閉じているにも拘らず樹脂が射出されてしまうような不都合を避けることができ、射出成形型１の破損を未然に防止することができるようになる。
【００２８】
実施例２
図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施例に係わる射出成形型として、ゲート開閉ブロックが型締め方向に平行に移動するようにした構造例を示すものであって、図４（ａ）は当該射出成形型のゲートを閉じた状態を示す縦断面図、図４（ｂ）はゲートを開いた状態を示す縦断面図である。
【００２９】
図に示す射出成形型２１は、同様にキャビティ型２（第１の型）とコア型３（第２の型）から主に構成され、キャビティ型２にはヒータによって加熱された図示しない１次スプルーおよびホットランナーブロックと、２次２次スプルー６が同様に取付けられ、１次スプルー５から射出された樹脂がホットランナーおよび２次スプルー６から、コア型３の側に形成された樹脂流路Ｒを経て、キャビティ型２とコア型３との間に形成されたキャビティＣ内に流入するようになっている。
【００３０】
コア型３の側には、樹脂流路Ｒに望む位置にエジュクターピン２２が出没可能に配設されており、型開き後に流路Ｒ内で凝固した樹脂を突き出すことができるようになっている。
【００３１】
さらに、コア型３の型合せ面には、ゲート開閉ブロック２３が型合せ面に垂直な方向に摺動可能に配設されている。このゲート開閉ブロック２３には、流路Ｒの側の下端側に樹脂通路となる樹脂溝２３ａを長手方向に備えると共に、上端側にコア型３に水平方向に移動自在に保持されたカム２４の傾斜カム部２４ａに噛み合う係合溝２３ｂが形成されている。
【００３２】
一方、カム２４は、コア型３にブラケット８を介して固定された油圧シリンダ９（駆動手段）のシリンダロッドに連結されており、油圧シリンダ９の作動に基づくカム２４の水平移動によって、傾斜カム部２４ａに噛み合うゲート開閉ブロック２３が図中の上下方向に移動するようになっている。
【００３３】
したがって、図４（ａ）に示すように、油圧シリンダ９のシリンダロッドが押出し位置にあり、カム２４が図中左側にあるときには、ゲート開閉ブロック２３が下端位置にあるので樹脂流路Ｒがゲート開閉ブロック２３によって遮断される一方、図４（ｂ）に示すように油圧シリンダ９の引っ込み作動によってカム２４が図中右側に移動すると、傾斜カム部２４ａに噛み合うゲート開閉ブロック２３が上昇するので、流路Ｒがゲート開閉ブロック２３の樹脂溝２３ａに連通するので、１次スプルーおよびホットランナーを経て２次スプルー６に流入した溶融樹脂Ｐが流路Ｒからゲート開閉ブロック２３の樹脂溝２３ａを通ってキャビティＣ内に流入する。
【００３４】
この実施例に係わる射出成形型２１においては、ゲート開閉ブロック２３の移動方向が型締め方向と平行になっているので、型締め圧力がゲート開閉ブロック２３の移動に影響することがなく、しかもカム２４を介してゲート開閉ブロック２３を作動させるようにしているので、より小さな力でゲート開閉ブロック２３を駆動することができ、油圧シリンダ９の小型化が可能になる。また、リミットスイッチあるいは光電スイッチなどの配設によって、例えばカム２４の移動を検知することができ、これによってゲート開閉ブロック２３の作動を常時把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例に係わる射出成形型の構造を示す縦断面図である。
（ｂ）図１（ａ）に示した射出成形型におけるゲート開閉ブロックの位置を示すコア型の底面図である。
【図２】（ａ）図１（ａ）に示した射出成形型のゲートを閉じた状態を説明する縦断面図である。
（ｂ）図２（ａ）においてゲート開閉ブロックによる樹脂流路の遮断状況を示すコア型の底面図である。
【図３】（ａ）図１（ａ）に示した射出成形型のゲートを開いた状態を説明する縦断面図である。
（ｂ）図３（ａ）においてゲート開閉ブロックによる樹脂流路の連通状況を示すコア型の底面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係わる射出成形型の構造を示し、図４（ａ）はゲートの閉鎖状態、図４（ｂ）はゲートの開放状態をそれぞれ説明する縦断面図である。
【図５】バルブゲートを備えた従来の射出成形型の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１射出成形型
２キャビティ型（第１の型）
３コア型（第２の型）
３ａ溝
４ａホットランナー
６２次スプルー
７，２３ゲート開閉ブロック
９油圧シリンダ（駆動手段）
１０アーム（作動検知手段）
１１ロッド（作動検知手段）
１２ａ，１２ｂリミットスィッチ（作動検知手段）
Ｃキャビティ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection mold used for injection molding of a resin, and more particularly to an improvement of an injection mold having a valve gate type hot runner.
[0002]
[Prior art]
For example, when using a one-point gate to injection-mold large and long resin products such as automobile bumpers, it is necessary to increase the injection pressure in order to spread the resin to the end of the cavity. Therefore, burrs are likely to occur near the gate. In addition, when a multipoint gate is used, although the injection pressure can be lowered to prevent the occurrence of burrs, the resin flowing in from each gate merges, so that a weld is generated at the leading end of each resin flow. As a result, the appearance quality of the molded product is deteriorated.
[0003]
On the other hand, by using a valve gate that opens and closes mechanically with the hot runner, the injection pressure is increased by adjusting the timing of resin inflow from each gate into the cavity while preventing cooling of the injected resin. In recent years, such a valve gate mold has been frequently used because the occurrence of welds can be prevented or made inconspicuous without the need.
[0004]
FIG. 5 shows an example of such a valve gate mold apparatus. A mold apparatus 100 shown in the figure has a cavity mold 101 for forming an outer surface shape of a product and a core for forming an inner surface shape of a product. A secondary sprue 103 is disposed on the side of the cavity mold 101 and has a tip end connected to a gate G communicating with a cavity C formed between the cavity mold 101 and the core mold 102. It is open. Further, a sprue 105 is attached to the base end side of the secondary sprue 103 via a hot runner block 104 provided with a heater, and the resin injected from the injection molding machine is supplied from the sprue 105 to the hot runner 104a of the hot runner block 104. And the secondary sprue 103 flows from the gate G into the cavity C.
[0005]
A valve pin 107 is provided inside the secondary sprue 103 and is operated by a hydraulic cylinder 106 mounted on the hot runner block 104 to advance and retreat, thereby forming a valve gate. The gate of the secondary sprue 103 is operated by the operation of the hydraulic cylinder 106. The side opening can be opened and closed.
[0006]
That is, in the mold apparatus 100 having such a valve gate, the flow of the injected resin is temporarily blocked by a plurality of valve gates disposed along the length direction of the cavity C, and then the center side is closed. By sequentially opening the valve gate from the valve gate located at the end to the terminal side, the flow of resin is controlled, and injection molding can be performed at a low pressure, so that burrs and welds do not occur. In the above-described mold apparatus 100, the primary sprue 105 and the secondary sprue 103 are also heated by the heater similarly to the hot runner block 104, and the resin passing through these sprues 105 and 103 is solidified inside. I don't want to do that.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a mold apparatus 100, as described above, the hydraulic cylinder 106 for driving the valve pin 107 to open and close the gate is provided with the hot cylinder heated to a high temperature in order to prevent solidification of the injected resin. It is attached to the runner block 104. Therefore, the heat of the hot runner block 104 is prevented from being transmitted to the cylinder 106 by interposing a heat insulating material 108 between the hydraulic cylinder 106 and the hot runner block 104. However, the valve pin in the secondary sprue 103 is still used. Since the temperature of the hydraulic cylinder 106 becomes high due to the heat transmitted through 107, in order to prevent malfunction of the cylinder 106 due to a rise in temperature, for example, it is necessary to provide a water passage 106a in the cylinder 106 and forcibly cool it.
[0008]
Further, the position of the valve pin 107 is displaced from that at normal temperature due to the thermal expansion of the hot runner block 104, so that the position of the valve pin 107 is displaced from the secondary sprue 103 fixed to the cavity mold 101. Strong interference between the tip of the secondary sprue 103 and the tapered portion at the inner tip of the secondary sprue 103 causes uneven wear of the valve pin 107 and the secondary sprue 103, and also causes the valve pin 107 to bend or break. However, there is a problem that the service life of these members is short.
[0009]
Further, since the hydraulic cylinder 106 is fixed inside the mold, it is inferior in maintainability, and there is no space for installing a limit switch or the like, so that even if the hydraulic cylinder 106 malfunctions, this is detected. If the resin is injected in a state where all the gates are closed, there is a problem that there is a risk of leading to mold breakage. Had become.
[0010]
[Object of the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems in a conventional injection mold having a hot runner and a valve gate, and the heat of the hot runner block is not transmitted to a driving unit that opens and closes the gate, An operation failure can be prevented without forcibly cooling the driving means, and a means for detecting the operation of the driving means can be easily arranged, thereby preventing the mold from being damaged. It is intended to provide a mold.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The injection molding die according to claim 1 of the present invention includes a gate opening / closing block for opening / closing a resin flow path communicating with a cavity formed between the first die and the second die via a hot runner and a secondary sprue. A groove for accommodating the gate opening / closing block, provided on the mating surface of the first mold and the second mold, and driving means for opening and closing the gate opening / closing block mounted on the outer surface of the first or second mold; And a driving means for operating the gate opening / closing block is provided on the side opposite to the secondary sprue of the first and second dies. Claim is made as an embodiment of the injection molding die of the present invention. In the injection molding die described in Item 2, the operation direction of the gate opening / closing block is at right angles to the mold clamping directions of the first and second dies, and the gate opening / closing block is housed. Where D is the depth of the mold and P is the mold clamping pressure per unit area, the thickness T (mm) of the gate opening / closing block in the mold clamping direction is D-DP / E-0.02 (E is the mold material). (Elastic coefficient), and such a configuration in an injection mold is a means for solving the above-mentioned conventional problems.
[0012]
The injection mold according to claim 3 of the present invention includes a gate opening / closing block for opening / closing a resin flow path communicating with a cavity formed between the first mold and the second mold via a hot runner and a secondary sprue. A driving means for opening / closing the gate opening / closing block is provided on the outer surface of the first or second mold, and the operating direction of the gate opening / closing block is provided on the mating surface of the first mold and the second mold. It is characterized in that it is configured to be parallel to the mold clamping directions of the first and second dies, and such a configuration in the injection mold is a means for solving the above-mentioned conventional problems.
The injection mold according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that the injection mold has an operation detecting means for detecting the operation of the gate opening / closing block.
[0013]
【The invention's effect】
The injection mold according to claim 1 of the present invention includes the above configuration, that is, a gate opening / closing block that opens and closes a resin flow path that communicates with a cavity, and a driving unit that opens and closes the gate. And a driving means mounted on the outer surface of the first or second mold, and a groove for accommodating the gate opening / closing block and a driving means for operating the gate opening / closing block. Is provided on the anti-secondary sprue side of the first and second types, so that maintenance and inspection of the driving means, repair in case of failure, and furthermore, a limit switch for detecting the operation of the driving means, Since it is easy to secure the space for disposing the operation detecting means such as the photoelectric switch and the heat of the hot runner block and resin is hardly transmitted to the driving means, Without retirement can be prevented operation failure of the driving means due to overheating. Further, since there is no need to provide a valve pin in the secondary sprue as in the prior art, the frequency of replacement due to abrasion or breakage of the valve pin is reduced, stable production can be continued, and uneven wear of the secondary sprue is eliminated. Therefore, the service life can be extended. Also, a secondary sprue is provided in one of the first and second molds facing each other, and a groove and a driving means are provided in the other mold facing the same mold. Not only is it difficult for the heat of the sprue to be transmitted to the drive means side, but even if a gap is formed due to the thermal expansion of the secondary sprue, it is possible to easily remove the resin that has entered the gap, which has an extremely excellent effect. It is. As an embodiment of the injection mold, in the injection mold according to the second aspect, the operation direction of the gate opening / closing block is perpendicular to the mold clamping direction, and the thickness T () of the gate opening / closing block in the mold clamping direction. mm) is D-DP / E-0.02 (where D: depth of the groove for accommodating the gate opening / closing block, P: mold clamping pressure per unit area, E: elastic modulus of mold material). Therefore, the depth D of the groove is larger than the thickness T of the gate opening / closing block by the amount of compression of the mold when the mold is clamped, that is, DP / E, and 0.02 mm, which is the maximum gap size where burrs do not occur. Therefore, the operation of the gate opening / closing block can be performed smoothly without generating burrs, and the drive unit can be reduced in size.
[0014]
The injection mold according to claim 3 of the present invention similarly includes a gate opening / closing block and a driving means, wherein the gate opening / closing block is located on a mating surface of the first mold and the second mold, and the driving means is the first or second mold. Since it is attached to the outer surface of the second mold and the operation direction of the gate opening / closing block is parallel to the mold clamping direction, the mold clamping force acts in a direction that hinders the operation of the gate opening / closing block. The gate opening / closing block can be operated smoothly, and an excellent effect of improving the reliability of the device can be obtained.
[0015]
As an embodiment of the injection molding die according to the present invention, the injection molding die according to claim 4 is configured to include an operation detecting means for detecting the operation of the gate opening / closing block. That is, in the injection molding die according to the present invention, since the driving means is mounted on the outer surface of the die, the operation detecting means such as the limit switch and the photoelectric switch can be easily arranged as described above. Accordingly, it is possible to prevent a situation in which the resin is injected in a state where all the gates are closed, and it is possible to effectively prevent the mold from being damaged.
[0016]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
[0017]
Example 1
1 to 3 are for explaining the structure and operation of an injection mold according to one embodiment of the present invention. FIG. 1A is a longitudinal sectional view of the injection mold, and FIG. (B) is a bottom view of the core type.
[0018]
The injection mold 1 shown in the figure mainly includes a cavity mold 2 (first mold) and a core mold 3 (second mold), and a hot runner block 4 heated by a heater is attached to the cavity mold 2. At the same time, a primary sprue 5 and a secondary sprue 6 similarly heated by a heater are disposed at both ends of the hot runner block 4, and the resin injected from the primary sprue 5 is supplied with the hot sprue 4 a and the secondary sprue 6. Through the gate G to flow into the cavity C formed between the cavity mold 2 and the core mold 3.
[0019]
As shown in FIG. 1B, a groove 3a is formed on the mold mating surface of the cavity mold 2 and the core mold 3 on the side of the core mold 3, and an opening 7a is formed in the groove 3a. The gate opening / closing block 7 provided with is provided so as to be slidable, and is moved back and forth in the horizontal direction by a hydraulic cylinder 9 (driving means) fixed to the core mold 3 via a bracket 8. The groove 3a is formed at a position orthogonal to the resin flow path R connecting the secondary sprue 6 and the gate G, as shown in FIG. The resin flow path R from the secondary sprue 6 to the gate G can be opened and closed by the forward and backward movement of the gate opening / closing block 7 based on the above.
[0020]
Further, as shown in FIG. 1B, a rod 10 having contacts 10a and 10b for taking out the movement of the gate opening / closing block 7 by the operation of the hydraulic cylinder 9 is attached to the gate opening / closing block 7 via an arm 11. At the same time, limit switches 12a and 12b are provided at positions where they come into contact with the contacts 11a and 11b, and the rod 10, the arm 11, and the limit switches 12a and 12b move the gate opening / closing block 7 back and forth. An operation detecting means for detecting is formed.
[0021]
That is, in the injection molding die 1 according to the present embodiment, the hydraulic cylinder 9 is attached to the outside of the core die 3 distant from the hot runner block 4 and the secondary sprue 6. Since almost no heat is transmitted to the hydraulic cylinder 9, not only the necessity of forced cooling is eliminated, but also a sufficient space around the hydraulic cylinder 9 can be secured, so that the maintenance and repair of the hydraulic cylinder 9 are facilitated. It becomes easy to dispose the operation detecting means as described above.
[0022]
As for the thickness T of the gate opening / closing block 7 in the injection mold 1 according to this embodiment, the mold clamping pressure P is set to 19 mm with respect to the depth D of the block housing groove 3a formed in the core mold 3: 50 mm. The amount of compression of the core mold 3 when 8 kg / mm ² is set: DP / E = 0.05 mm (E: 21,000 kg / mm ² ) and the maximum gap amount 0.02 mm where no burrs are generated is reduced to 49.93 mm. In addition, the width dimension Wb of the gate opening / closing block 7 is set to 59.96 mm in consideration of the maximum gap amount 0.02 mm at which no burrs are generated with respect to the width D of the groove 3a: 60 mm. Even when the mold clamping pressure is acting on the mold 1, smooth movement of the gate opening / closing block 7 is ensured.
[0023]
Next, the opening and closing operation of the gate in the injection mold 1 having the above structure will be described with reference to FIGS.
[0024]
FIGS. 2A and 2B show a state where the cylinder rod of the hydraulic cylinder 9 is at the retracted position. At this time, since the gate opening / closing block 7 is on the left side in the drawing and the opening 7a of the gate opening / closing block 7 is located at a position shifted from the secondary sprue 6, the secondary opening via the primary sprue 5 and the hot runner 4a is performed. The molten resin P flowing into the sprue 6 is blocked by the gate opening / closing block 7.
[0025]
At this time, the rod 10 attached to the gate opening / closing block 7 is located at the left position together with the cylinder rod and the gate opening / closing block 7 as shown in FIG. While the switch 12a is turned on by pressing the switch 12a, the other limit switch 12b is off from the contact 11b.
[0026]
When the cylinder rod of the hydraulic cylinder 9 is pushed out, the gate opening / closing block 7 moves rightward in the figure as shown in FIGS. The molten resin P flowing into the secondary sprue 6 via the primary sprue 5 and the hot runner 4a passes through the opening 7a of the gate opening / closing block 7 from the resin flow path R because it coincides with the position directly above the next sprue 6. It flows into the cavity C via the gate G. At this time, the rod 10 moves to the right along with the cylinder rod and the gate opening / closing block 7, and the contact 11b comes into contact with the other limit switch 12b to turn on the switch 12b, and the limit switch 12a is moved from the contact 11a. It will be off at a distance.
[0027]
Therefore, when one limit switch 12a is turned off and the other limit switch 12b is turned on, it is possible to detect the gate opening due to the pushing operation of the hydraulic cylinder 9, and refer to the signals from the limit switches 12a and 12b. By controlling the injection molding apparatus to inject the resin, it is possible to avoid the disadvantage that the resin is injected even though all the gates of the injection mold 1 are closed. The breakage of the mold 1 can be prevented beforehand.
[0028]
Example 2
FIGS. 4A and 4B show an example of the structure of an injection mold according to another embodiment of the present invention in which the gate opening / closing block moves parallel to the mold clamping direction. 4A is a longitudinal sectional view showing a state where the gate of the injection mold is closed, and FIG. 4B is a longitudinal sectional view showing a state where the gate is opened.
[0029]
The injection mold 21 shown in the figure is also mainly composed of a cavity mold 2 (first mold) and a core mold 3 (second mold), and a primary mold (not shown) heated by a heater is provided in the cavity mold 2. The sprue and hot runner block and the secondary secondary sprue 6 are similarly attached, and the resin injected from the primary sprue 5 flows from the hot runner and the secondary sprue 6 to the resin flow path formed on the core mold 3 side. Through R, it flows into the cavity C formed between the cavity mold 2 and the core mold 3.
[0030]
On the side of the core mold 3, an ejector pin 22 is disposed so as to be able to protrude and retract at a position desired in the resin flow path R, so that the resin solidified in the flow path R can be protruded after the mold is opened. I have.
[0031]
Further, a gate opening / closing block 23 is provided on the mold mating surface of the core mold 3 so as to be slidable in a direction perpendicular to the mold mating surface. The gate opening / closing block 23 is provided with a resin groove 23a serving as a resin passage in the longitudinal direction at a lower end side of the flow path R, and a cam 24 held at the upper end side by the core mold 3 so as to be movable in the horizontal direction. An engagement groove 23b that meshes with the inclined cam portion 24a is formed.
[0032]
On the other hand, the cam 24 is connected to a cylinder rod of a hydraulic cylinder 9 (driving means) fixed to the core die 3 via a bracket 8, and the cam 24 is horizontally moved based on the operation of the hydraulic cylinder 9, thereby causing the tilt cam to move. The gate opening / closing block 23 meshing with the portion 24a moves vertically in the drawing.
[0033]
Therefore, as shown in FIG. 4 (a), when the cylinder rod of the hydraulic cylinder 9 is in the pushing position and the cam 24 is on the left side in the figure, the gate opening / closing block 23 is at the lower end position, so that the resin flow path R is in the gate position. When the cam 24 moves to the right in the drawing by the retraction operation of the hydraulic cylinder 9 as shown in FIG. 4B, the gate opening / closing block 23 meshing with the inclined cam portion 24a rises while being blocked by the opening / closing block 23. Since the flow path R communicates with the resin groove 23a of the gate opening / closing block 23, the molten resin P flowing into the secondary sprue 6 via the primary sprue and the hot runner passes through the resin groove 23a of the gate opening / closing block 23 from the flow path R. To flow into the cavity C.
[0034]
In the injection molding die 21 according to this embodiment, the moving direction of the gate opening / closing block 23 is parallel to the mold clamping direction, so that the mold clamping pressure does not affect the movement of the gate opening / closing block 23, and the cam is closed. Since the gate opening / closing block 23 is operated via the gate 24, the gate opening / closing block 23 can be driven with a smaller force, and the hydraulic cylinder 9 can be reduced in size. Further, by disposing a limit switch or a photoelectric switch, for example, the movement of the cam 24 can be detected, so that the operation of the gate opening / closing block 23 can be always grasped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a structure of an injection mold according to a first embodiment of the present invention.
(B) It is a bottom view of the core type | mold which shows the position of the gate opening / closing block in the injection molding type | mold shown in FIG. 1 (a).
FIG. 2A is a longitudinal sectional view illustrating a state in which a gate of the injection mold shown in FIG. 1A is closed.
FIG. 2 (b) is a bottom view of a core type showing a state of blocking a resin flow path by a gate opening / closing block in FIG. 2 (a).
FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view illustrating a state where a gate of the injection mold shown in FIG. 1 (a) is opened.
FIG. 3B is a bottom view of a core type showing a state of communication of a resin flow path by a gate opening / closing block in FIG.
FIGS. 4A and 4B show a structure of an injection mold according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4A is a longitudinal sectional view illustrating a closed state of a gate, and FIG. It is.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a structure of a conventional injection mold having a valve gate.
[Explanation of symbols]
1,21 Injection mold 2 Cavity mold (first mold)
3 core type (second type)
3a Groove 4a Hot runner 6 Secondary sprue 7, 23 Gate opening / closing block 9 Hydraulic cylinder (drive means)
10 Arm (operation detection means)
11 rod (operation detection means)
12a, 12b Limit switch (operation detection means)
C cavity

Claims

A gate opening / closing block for opening / closing a resin flow path communicating with a cavity formed between the first mold and the second mold via a hot runner and a secondary sprue is provided on a mating surface of the first mold and the second mold. In addition, driving means for opening and closing the gate opening / closing block is attached to the outer surface of the first or second mold, and the driving means for operating the groove for accommodating the gate opening / closing block and the gate opening / closing block are first and second. An injection molding die provided on the side opposite to the secondary sprue of the second die.

The operating direction of the gate opening / closing block is at right angles to the mold clamping directions of the first and second dies, the depth of the groove for accommodating the gate opening / closing block is D, and the mold clamping pressure per unit area is P. The thickness T (mm) of the gate opening / closing block in the mold clamping direction is D-DP / E-0.02 (E is the elastic modulus of the mold material). Injection mold.

A gate opening / closing block for opening / closing a resin flow path communicating with a cavity formed between the first mold and the second mold via a hot runner and a secondary sprue is provided on a mating surface of the first mold and the second mold. A driving means for opening and closing the gate opening / closing block is mounted on the outer surface of the first or second mold, and the operating direction of the gate opening / closing block is parallel to the mold clamping directions of the first and second molds. An injection mold, characterized in that:

The injection mold according to any one of claims 1 to 3, further comprising an operation detecting means for detecting an operation of the gate opening / closing block.