JP3587405B2

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Publication number: JP3587405B2
Application number: JP1116096A
Authority: JP
Inventors: 直樹船越; 忠幸鈴木
Original assignee: SANSYU PRECISION CO., LTD.; Sony Corp
Current assignee: SANSYU PRECISION CO., LTD.; Sony Corp
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09201850A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、アイカップ、中空軸、ローラ、センターフォーカスレンズなどに代表させることができる中央部に貫通孔や凹部が形成されている製品のように、中央部に開口が形成された成形品の射出成形装置及びそれを用いた射出成形法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラのファインダ部に通常取り付けられる、いわゆるアイカップ１は、図２５及び図２６に示したように、中央部にファインダの画面を覗くための円形の開口２が形成された円筒状またはカップ状の構造に形成されており、そして２種類の成形材を用いて射出成形により仕上げられている。
【０００３】
このアイカップ１は、先ず、図２６に示したように、接眼側リング３と、これと同軸のファインダ側リング４と、そしてこれら接眼側リング３とファインダ側リング４との中間部に存在する、やはり同軸の鍔状リング５との一体構造のフレーム８が、ＡＢＳなどの合成樹脂を１次成形材として用いて、射出成形により形成される。前記接眼側リング３には、アイカップ１の中心軸に向かう貫通孔６が１８０°の角間隔で、また、鍔状リング５には、アイカップ１の中心軸に平行な貫通孔７が複数個所定の間隔でそれぞれ開けられている。
【０００４】
そして次に、ウレタン製ゴムなどのエラストマを２次成形材として用い、前記フレーム８に絡ませるように射出成形によってカップ９を形成すると、全体として図２５に示したようなアイカップ１を完成させることができるものである。
【０００５】
前記フレーム８及びカップ９の射出成形に当たっては、通常、射出成形装置としては、固定側金型に２個或いは４個などのキャビティが形成されている多数個取り金型が、可動側金型も前記多数個取り金型に対応した数のコアが装着された回転式金型が用いられて、２材（色）成形法により射出成形されている。そして、成形材の射出成形に当たっては、ピンゲートを用い、１次成形材は図２６で矢印Ｐで示した部分から射出し、２次成形材はフレーム８の中心軸に相当する部分から射出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来技術の射出成形装置は、金型構造が大きくなり、そのため射出成形装置も中型以上（５０トン〜）のものが必要となり、製品に見合った射出成形装置の選択に問題があった。
また、可動側金型が回転コア方式であるため、１次成形材、２次成形材の成形工程共に同一サイクルによる成形となり、成形材の特性に適した成形ができないという問題があった。
【０００７】
更にまた、ピンゲート構造に伴うスプルーが生じ、このスプルーがあると、可動側金型の型開きが大きくなり、長時間の冷却時間が必要で、大がかりな成形となってしまう。また、１次成形材を射出するピンゲートと同一の箇所に２次成形材を射出するためのピンゲートを配設することができず、従って、射出成形装置が大型になった。
そして更にまた、多数個取り金型では、各金型へのランナーがある分、射出から製品への条件が各型番で変化し、全ての金型で安定した均一な成形を行うことが難しいという問題点がある。
【０００８】
本発明は、前記諸問題を解決し、しかも金型を小型化し、冷却時間を短縮して成形サイクルを高められる射出成形装置及びそれを用いた射出成形法を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の射出成形装置は、固定側金型のキャビティ面の中央部にゲートが臨むようにホットランナーを固定し、この固定側金型に対となる可動側金型を型締めした時に、前記ホットランナーのゲートの外周部分に、成形品にカット溝を形成できる深さの突起を前記固定側金型のキャビティ面及び又は可動側金型のコア面に形成し、その突起を形成することにより形成された間隙をフィルムゲートとした構成を採って、前記課題を解決した。
【００１０】
更に、本発明の射出成形法は、中央部に開口が形成された成形品を射出成形するに当たり、その中央部開口に相当する部分にホットランナーが取り付けられた固定側金型とこの固定側金型と対をなしてキャビティを構成する可動側金型とからなる成形金型を用い、成形品の前記開口が形成される中央部分にカット溝を形成すると共に、そのカット溝に相当する部分の前記固定側金型と可動側金型との間隙をフィルムゲートとして前記成形品を射出成形する方法を採って、前記課題を解決した。
【００１１】
従って、本発明の射出成形装置及びそれを用いた射出成形法によれば、ホットランナーを使用したことにより、長いスプルーが発生せず、このため金型を小型化でき、そして冷却時間を短縮して成形サイクルを高められる。更に射出成形と同時にゲート部でカット溝を形成できるので、ゲートによる痕跡を容易に除去することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ず、図１乃至図４を参照しながら、射出成形しようとする中央部に開口が形成された成形品の一例としてアイカップを採り挙げて、本発明の成形品を説明する。
図１はアイカップを構成する第１工程で射出成形された本発明の成形品（フレーム）の構造を示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂはその背面図、同図Ｃは図ＡのＡ−Ａ線上における断面図、そして同図Ｄは図ＡのＢ−Ｂ線上における断面図であり、図２は図１に示したフレームに第２工程で２次成形材を射出成形して得られたアイカップの半製品の構造を示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂはその背面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線上における断面図であり、そして図４は図２におけるＢ−Ｂ線上における一部拡大断面図である。
なお、図２５及び図２６に示したフレーム及びアイカップの構成部分と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
【００１３】
図１において、符号８Ａは本発明のアイカップを構成する第１工程で射出成形された本発明の成形品（以下、単に「フレーム」と略記する）を指す。このフレーム８Ａは図２６に示した従来技術のフレーム８とほぼ同様の構造で射出成形されている。
即ち、図１に示したように、このフレーム８Ａは、接眼側リング３と、これと同軸のファインダ側リング４と、そしてこれら接眼側リング３とファインダ側リング４との中間部に存在する、やはり同軸の鍔状リング５との一体構造でＡＢＳなどの合成樹脂を１次成形材として射出成形により形成されている。
【００１４】
そして、接眼側リング３の、後工程で図２６に示したような開口２が開けられる中央部分には、後記するように、薄板状のスプルー２Ａが形成されており、そしてこのスプルー２Ａの円周部全周に環状のカット溝２Ｂ（Ｖノッチ）が形成されている。このカット溝２Ｂは楔形をしており、その楔の最先端は接眼側リング３の内面に達する直前で留まっていて、従って、その最先端の先はフィルム状の１次成形材で覆われているものである。
また、接眼側リング３には、アイカップ１の中心軸の中心に向かう貫通孔６が１８０°の角間隔で、また、鍔状リング５には、アイカップ１の中心軸に平行な貫通孔７が複数個所定の間隔でそれぞれ開けられているいることは、従来技術ののフレーム８と同様である。
【００１５】
そして次に、ウレタン製ゴムなどのエラストマを２次成形材として用い、図２乃至図４に示したように、前記フレーム８のファインダ側リング４の外側の一部分を除き、その外表面に絡ませるように射出成形によって２次成形品であるカップ９を形成し、全体として、最終製品であるアイカップの前段階のアイカップ半製品１Ａを仕上げる。
このエラストマの射出成形時に、前記貫通孔６にもエラストマが進入し、図４に示したように、エラストマが貫通孔６が開けられている部分の鍔状リング５の回りで結合して、エラストマであるウレタン製ゴムが接着し難い１次成形材のＡＢＳ樹脂の表面から剥離することを防止している。
前記接眼側リング３の表面及び前記スプルー２Ａの表面もエラストマで被覆され、無論前記カット溝２Ｂにもエラストマが進入する。
【００１６】
スプルー２Ａは、図３及び図４に示した矢印の方向に、エラストマの上から押圧することにより、前記楔状の最先端部を覆っているフィルム状の１次成形材が破断されて、円板状のスプルー２Ａが抜け、フレーム８は貫通して開口２が形成されるものである。
なお、カット溝２Ｂ（Ｖノッチ）はエラストマ側から入れられているが、反対側のファインダ側から入れてもよい。または接眼側リング３に厚みの中央部で先端部が合うように、エラストマ側及びファインダ側からそれぞれカット溝２Ｂを入れるようにしてもよい。
【００１７】
次に、図５乃至図７を参照しながら、前記フレーム８Ａを骨格にしたアイカップ１を射出成形するための本発明の射出成形装置を説明する。
図５は本発明の成形品を成形するために用いる本発明の射出成形装置を斜視図で表した原理図であり、図６は図５に示した射出成形装置の構成を、成形サイクルのスタート位置で詳しく表して示していて、同図Ａはその固定側金型を断面で表した上面図であり、同図Ｂはその可動側金型を断面で表した上面図であり、そして図７は本発明の射出成形装置に装着することができるホットランナーユニットの構成の一例を示していて、同図Ａはそのゲートが閉じた状態を示す断面図、同図Ｂは図Ａの状態からゲートが開き、成形材が射出される状態を示す断面図である。
【００１８】
図５において、符号１００は本発明の射出成形装置を指す。この射出成形装置１００の射出成形金型は２材（色）成形を行う場合の構成を示していて、固定側金型１１０は１次側金型１２０と２次側金型１５０とが固定側プラテン２１０に左右並列に配設、固定されており、可動側金型１８０は可動側プラテン２３０に固定されている一対の摺動ガイド２３１上を摺動できるように取り付けられていて、前記１次側金型１２０の正面に対向した位置と前記２次側金型１５０の正面に対向した位置との間を左右に摺動できるように、そしてまたこの可動側金型１８０が可動側プラテン２３０と共に固定側金型１１０に対して前進、後退できるように構成されている。
【００１９】
なお、前記可動側金型１８０の摺動機構としては、例えば、平成２年６月２６日に公開された実開平２−８２５０９「射出成形機における金型スライド装置」に記載されている摺動機構を用いることができ、本願では発明の対象とする部分ではないので、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
次に、図６を参照しながら、本発明の射出成形装置１００を更に詳しく説明する。
先ず、固定側金型１１０の構成を説明する。この固定側金型１１０の１次側金型１２０は金型本体１３０（型板とキャビティとを便宜上一体に作図した）とスライドコア１４０とから構成されていて、アイカップ１のフレーム８Ａ（図１）の外表面を成形するキャビティ面が形成されている。金型本体１３０にはカット溝２Ｂを形成できる環状のＶ突起１３１（図１８）と複数の貫通孔６を形成できる突起（不図示）とが形成されており、スライドコア１４０にはフレーム８Ａのファインダ側リング４の外周面を成形できる半円弧面と貫通孔７を形成できる突起とが形成されている。
【００２１】
そして、この１次側金型１２０のキャビティに後記の可動側金型１８０の可動側コア１８１が進入した時に、この可動側コア１８１のコア面と前記Ｖ突起１３１の先端とで間隙Ｇを形成する（図１８）。この間隙Ｇの寸法は、１次成形材の樹脂が無理なく流れる最低の間隙とする。この間隙Ｇを形成することが本発明の射出成形装置１００の一つの特徴であり、この間隙Ｇがフィルムゲートとなり、その内側がランナーに相当する部分となる。
【００２２】
２次側金型１５０も金型本体１６０（型板とキャビティとを便宜上一体に作図した）とスライドコア１７０とから構成されていて、アイカップ１のフレーム８Ａ（図１）の外表面を覆うようにカップ９を成形するキャビティ面が形成されている。この場合、記すまでもないが、可動側コア１８１の表面に付着している一次成形品である前記フレーム８Ａの表面がコア面となって、２次側金型１５０とで２次側キャビティＣｂを構成する（図１３）。
【００２３】
また、１次側金型１２０の金型本体１３０及び２次側金型１５０の金型本体１６０には、それぞれのキャビティ面中央部に相当する裏側から、後記する１次側ホットランナーユニット２１６及び２次側ホットランナーユニット２１７がそれぞれ挿入、装着できる大きさの、ホットランナーユニットの外形に沿った形状の装着孔１３１、１６１が形成されていて、それぞの先端部の開口１３２、１６２は、金型本体１３０、１６０のそれぞれのキャビティ面の中央部に臨んでいる。
【００２４】
前記固定側金型１１０は、前記のように、固定側プラテン２１０に１次側金型１２０と２次側金型１５０とが配設、固定される。
１次側金型１２０は固定側プラテン２１０の表面に固定されている取付板２１１Ａとストップボルト２１２及びコイルスプリング２１３などを介して取り付けられている。また、１次側金型１２０は、図示していないが、その四隅に配設されているガイドピンに案内されて、コイルスプリング２１３に抗して取付板２１１Ａに密着する位置まで移動し、また、コイルスプリング２１３の反発力により取付板２１１Ａとの密着位置からストップボルト２１２に規制される位置まで離間できるように構成されている。
【００２５】
スライドコア１４０は取付板２１１Ａに固定されているアンギュラピン２１５及びロッキングブロック２１４の傾斜面２１４Ｂに案内されて、１次成形材成形時に金型本体１３０と共に斜め方向に移動できるように構成されている。
なお、図６以下の図には作図スペースの制約からスライドコア関係の部品（２１４、２１５）は２方向ある内の１方向にみしか図示しておらず、また、スライドコア自体も片方向は一部のみしか図示していない。
２次側金型１５０を構成するスライドコア１７０についても同様で、取付板２１１Ｂに固定されているアンギュラピン２１５及びロッキングブロック２１４の傾斜面２１４Ｂに案内されて、２次成形材成形時に金型本体１６０と共に斜め方向に移動できるように構成されている。
【００２６】
２次側金型１５０は１次側金型１２０に所定の間隔を開け、左右に隣接して固定側プラテン２１０に配設、固定されている。この２次側金型１５０も１次側金型１２０と同様な部品及び取り付け構造で固定側プラテン２１０の表面に固定されており、それら部品には同一の符号を付して、それらの説明は省略する。
更にまた、スライドコア１７０についても同様であるので、それら部品には同一の符号を付して、それらの説明は省略する。
【００２７】
１次側金型１２０の金型本体１３０の裏側から開けられている前記装着孔１３１の中心軸に一致して、その中心線上に中心軸を有する１次側ホットランナーユニット２１６が前記固定側プラテン２１０及び取付板２１１Ａで固定されており、同様に２次側金型１５０の金型本体１６０の裏側から開けられている前記装着孔１６１の中心軸に一致して、その中心線上に中心軸を有する２次側ホットランナーユニット２１７が前記固定側プラテン２１０及び取付板２１１Ｂで固定されている。
【００２８】
これら１次側ホットランナーユニット２１６及び２次側ホットランナーユニット２１７が固定されている部分の固定側プラテン２１０には、前記各中心軸にそれぞれ一致した、十分大きな直径の貫通孔２１８が開けられており、それぞれの貫通孔２１８を通して固定側プラテン２１０の背面から、１次側ホットランナーユニット２１６及び２次側ホットランナーユニット２１７の受け口に、射出成形機の１次側ノズル２１９と２次側ノズル２２０とがそれぞれ装着できるように構成されている。
【００２９】
次に、可動側金型１８０であるが、可動側プラテン２３０に取り付け、固定する構成は既述の通りであるが、可動側金型１８０の背面にはエジェクタープレート２３２に取り付けられた複数本のエジェクターピン２３３とリターンピン２３４とが配設されている。複数本のエジェクターピン２３３は可動側コア１８１面の周辺部に配設され、その先端面は可動側コア１８１面の一部を構成する。また、リターンピン２３４はその先端面が可動側金型１８０の押し切り面の一部を構成する位置に配設されている。符号１８２はストップボルト２１２が進入できる大きさの直径を備えた貫通孔である。
また、可動側金型１８０が２次側金型１５０の正面に移動した時に、その中央背面を押圧するエジェクターバー２３５が可動側プラテン２３０に開けられた貫通孔２２５を挿通するように配設されている。
【００３０】
前記１次側ホットランナーユニット２１６及び２次側ホットランナーユニット２１７は共に、一例であるが、図７に示したような構造で構成されている。即ち、ホットランナーユニット２１６（２１７）は中空円筒状ボディ３００内部の先端部にフロントトーピード３０１とリアートーピード３０２が装着されており、更にこれら両者の内部にコイルスプリング３０３とこのコイルスプリング３０３に矢印の方向に押圧されて常時ゲート３０４を閉じているピストン３０５とが装着されている。そしてボディ３００の先端部にはキャップ３０６がねじ込んまれている。ボディ３００の内周面と、この内部に封入されたフロントトーピード３０１とリアートーピード３０２との外周面との間に形成された円筒状の空間が成形材を供給する湯道となる。符号３０７は取付台座である。
【００３１】
このホットランナーユニット２１６の動作原理は次の通りである。即ち、ノズル２１９（２２０）から成形材が注入されておらず、その圧力を受けていない時は、図７Ａに示したように、コイルスプリング３０３の押圧力でピストン３０５が矢印の方向に押圧され、ピストン３０５の先端部がゲート３０４を閉じている。
【００３２】
次に成形材がノズル２１９（２２０）から注入され、その圧力が掛かると、図７Ｂに示したように、ピストン３０５が後退し、ゲート３０４が開かれ、成形材はゲート３０４を通じて金型本体１３０（１６０）と可動側金型１８０の可動側コア１８１とで形成されているキャビティ内へ射出される。
そして前記キャビティへの成形材の充填が完了して、成形材の圧力が下がると、自動的にコイルスプリング３０３の押圧力でピストン３０５を押圧して、前記ゲート３０４を完全にシールする。
【００３３】
ホットランナーユニット２１６は、以上説明したような一般的な構造で構成されており、そして動作するものであるが、通常、成形した成形品に比較的大きなゲートの痕跡が付くため、元来、駄物成形など、大雑把で大型の成形品を成形する場合に用いられているものであって、比較的精密で外観を綺麗に仕上げなければならない成形品の成形には不向きとされているものである。
【００３４】
しかし、本発明では、精密で外観を綺麗に仕上げなければならないアイカップの２色成形にこのホットランナーユニットを積極的に活用することを図った。即ち、ホットランナーユニットの先端部であるゲート３０４が前記固定側金型１１０の金型本体１３０のキャビティ面に形成した前記環状のＶ突起１３１（図１８）の中央部に位置するように固定側プラテン２１０に配設、固定されており、また、前記環状のＶ突起１３１の中央部に相当する前記固定側金型１１０の金型本体１６０のキャビティ面に位置するように固定側プラテン２１０に配設、固定されている。
【００３５】
つまり、例えば、アイカップを構成するフレーム８Ａやカップ９などの成形品が製品となる時に不要となる中央部付近に前記ゲート３０４面を設定する。即ち、このように固定側金型１１０を構成すると、製品化されたアイカップ１にはゲートの痕跡が無くなることになる。
ホットランナーユニットを前記のような構成で固定側金型１１０に装着したことが本発明の他の特徴である。
【００３６】
次に、このような構造、構成の射出成形装置１００を用いて、アイカップ１を成形する射出成形法を、図６及び図８乃至図２４を用いて説明する。
先ず、射出成形装置１００はその開閉装置（不図示）により、図６に示したように、その可動側金型１８０が固定側金型１１０から後退した成形サイクルのスタート位置に開かれており、１次側金型１２０及び２次側金型１５０はコイルスプリング２１３により、各取付板２１１Ａ、２１１Ｂから押し上げられ、ストップボルト２１２により止められる。また、可動側金型１８０の可動側コア１８１は１次側金型１２０の正面に位置する。
【００３７】
次に、図８に示したように、射出成形装置１００の開閉装置により、可動側金型１８０全体が固定側金型１１０に押し付けられ、可動側金型１８０は１次側金型１２０に接触後、更にコイルスプリング２１３を圧縮しながら１次側金型１２０の背面が取付板２１１Ａに接触するまで前進する。この時、スライドコア１４０はアンギュラピン２１５にガイドされ、第１キャビティＣａ方向へ前進し、第１キャビティＣａの一部を形成する。前進したスライドコア１４０はロッキングブロック２１４により固定される。
【００３８】
固定側金型１１０と可動側金型１８０との型締めが完了すると、図９に示したように、１次側ノズル２１９、１次側ホットランナーユニット２１６を通して、１次成形材（アイカップ１の成形にはＡＢＳ樹脂）が金型本体１３０、スライドコア１４０及び可動側コア１８１により形成された第１キャビティＣａに射出され、１次成形品であるフレーム８Ａが成形される。
１次成形材の射出終了後、１次側ホットランナーユニット２１６のゲート３０４（図７）はシールされ、１次成形材がカットされる。その後、成形されたフレーム８Ａは冷却され、硬化するまでこの図示の状態が保持される。
【００３９】
次に、図１０に示したように、１次成形品であるフレーム８Ａが硬化した後、開閉装置により可動側金型１８０を後退させる。この時まず最初に、圧縮されていたコイルスプリング２１３の反発力により、１次側取付板２１１Ａと１次側金型１２０との間がストップボルト２１２で規制される位置まで開き、それと共にスライドコア１４０がアンギュラピン２１５にガイドされ、スタート位置まで後退する。これにより、１次側金型１２０と可動側金型１８０とを開く時に障害となるアンダーカット部Ｕａが無くなる。
【００４０】
スライドコア１４０の後退後、図１１に示したように、１次側金型１２０と可動側金型１８０が開き、可動側金型１８０は成形機に設定された位置まで後退する。この時、１次成形品であるフレーム８Ａは１次側金型１２０の金型本体１３０のキャビティ面から離型し、可動側コア１８１に保持されて後退する。
【００４１】
次に、図１２に示したように、可動側コア１８１がフレーム８Ａを保持しながらエジェクタープレート２３２などと共に、摺動ガイド２２１機構により２次側金型１５０の正面まで移動する。
【００４２】
そして、図１３に示したように、開閉装置により可動側金型１８０全体が固定側金型１１０に押し付けられ、可動側コア１８１は２次側金型１５０に接触後、更にコイルスプリング２１３を圧縮しながら２次側金型１５０の背面が２次側取付板２１１Ｂに接触するまで前進する。この時、スライドコア１７０はアンギュラピン２１５にガイドされ、２次側キャビティＣｂ方向へ前進し、２次側キャビティＣｂの一部を形成する。前進したスライドコア１７０はロッキングブロック２１４により固定される。
【００４３】
型締め完了後、図１４に示したように、２次側ノズル２２０、２次側ホットランナーユニット２１７を通して、２次成形材（アイカップを成形にはウレタン製ゴムなどの「エラストマ」）が可動側コア１８１、フレーム８Ａ、２次側金型１５０の金型本体１６０及びスライドコア１７０で形成された第２キャビティＣｂに射出され、２次成形品であるカップ９を成形する。射出終了後、２次側ホットランナーユニット２１７のゲート３０４（図７）はシールされ、２次成形材の供給がカットされる。その後、成形されたカップ９が冷却し、硬化するまでこの状態を保持する。
【００４４】
次に、図１５に示したように、２次成形品であるカップ９が硬化した後、開閉装置により可動側金型１８０を後退させる。この時まず最初に、圧縮されていたコイルスプリング２１３の反発力により、２次側取付板２１１Ｂと２次側金型１５０との間がストップボルト２１２で規制される位置まで開き、それと共にスライドコア１７０がアンギュラピン２１５にガイドされ、スタート位置まで後退する。これにより、２次側金型１５０と可動側金型１８０とを開く時に障害となるアンダーカット部Ｕｂが無くなる。
【００４５】
スライドコア１７０の後退後、図１６に示したように、２次側金型１５０と可動側金型１８０が開き、可動側金型１８０は成形機に設定された位置まで後退する。この時、１次成形品であるフレーム８Ａと一体化した２次成形品のカップ９は２次側金型１５０の金型本体１６０のキャビティ面から離型し、可動側コア１８１に保持されて後退する。
【００４６】
そして、この位置で、図１７に示したように、エジェクターバー２３５によりエジェクタープレート２３２が押し出され、同時にエジェクターピン２３３、リターンピン２３４も前進する。成形品であるアイカップ半製品１Ａはエジェクターピン２３３により押し出され、可動側コア１８１から離型する。アイカップ半製品１Ａの離型後、エジェクタープレート２３２はエジェクターピン２３３、リターンピン２３４と共に、スプリング（不図示）にて元の位置に戻る。その後、可動側コア１８１はエジェクタープレート２３２などと共に、摺動ガイド２２１機構により１次側金型１２０の正面まで移動し、１回の成形サイクルが完了する。
【００４７】
ところで、本発明の射出成形装置１００における特徴の一つは、図１８に示したように、１次側金型１２０の金型本体１３０のキャビティ面に環状のＶ突起１３１を形成し、このＶ突起１３１の先端と可動側コア１８１のコア面との間隙Ｇを、１次成形材の樹脂が無理なく流れる最低の間隔としたことであり、この間隙Ｇがフィルムゲートとなる。そして本発明の射出成形装置１００の他の一つの特徴は、ホットランナーユニットの先端部であるゲート３０４が前記環状のＶ突起１３１の中央部に位置していることである。従って、Ｖ突起１３１の内側がランナーに相当することになり、図９を参照して説明したように、１次成形材を１次側ホットランナーユニット２１６のゲート３０４から射出すると、このＶ突起１３１全周がフィルムゲートとなって、ここから更に１次成形材がＶ突起１３１の外側へ射出されて行く。
【００４８】
図１９には１次側金型１２０と可動側コア１８１とで成形した１次成形品であるフレーム８Ａが示されている。１次成形材は前記環状のフィルムゲートで射出されるため、１次成形材はその全周で均一に流出し、変形やウェルドラインによる不良の少ないフレーム８Ａを成形することができる。符号２Ｂは環状のＶ突起１３１により生じたカット溝である。
【００４９】
図２０には、図１４に示したように、１次成形品であるフレーム８Ａを２次側金型１５０に入れて、２次成形材を２次側ホットランナーユニット２１７のゲート３０４から射出し、２次成形品であるカップ９を成形する状態を拡大して示した。２次側ホットランナーユニット２１７のゲート３０４の位置は１次側ホットランナーユニット２１６のゲート３０４の位置と同一部分に位置している。
フレーム８Ａの環状のカット溝２Ｂには２次成形材が流れ込み、カップ９側からはカット溝２Ｂが見えなくなる。
【００５０】
１次及び２次の射出成形が終了して得られた２材（色）成形のアイカップ半製品１Ａを図２１に示した。カット溝２Ｂの内側はスプルー２Ａである。
【００５１】
図２２に示したように、成形が終了したアイカップ半製品１Ａの中央部分をカップ９（２次成形品）側から押圧すると、非常に薄いカット溝２Ｂ部分が破断し、スプルー２Ａ部分を簡単に除去することができる。既に記したように、製品の形状、キャビティの設計によっては、カット溝２Ｂを可動側コア１８１から入れる場合も考えられ、このような場合には、このフレーム８Ａに相当する１次成形品そのものを押圧して、前記スプルー２Ａ部分を除去する。
【００５２】
図２３には、スプルー２Ａを除去したアイカップ半製品を示した。そして、フレーム８Ａに開けられた開口２の、二点鎖線で示した少し内側部分のカップ９中央部を円形状にプレス抜きすると製品であるアイカップ１を得ることができる。前記Ｖ突起１３１の側面の片面を斜面ではなく、垂直面で構成することにより、図２４に示したように、カット溝２Ｂの切断面を垂直面で形成することもできる。
【００５３】
以上、説明したように、本発明の射出成形法は、１次成形品の中央部付近（ゲート面付近）が製品を使用する時に不要になる成形品、つまり、中央部に開口が形成された成形品、特にアイカップなど、１次成形材質が比較的固く、２次成形材質が軟らかい、２材（色）成形品を成形する場合に用いて好適である。
【００５４】
従って、前記の説明では、成形品としてアイカップを例示して説明してきたが、本発明の射出成形装置及びこれを用いた射出成形法は、アイカップを成形する場合にのみ限定されるものではなく、例えば、中空軸、ローラ、樹脂製のセンターフォーカスレンズなど中央部に貫通孔や凹部が形成されている製品の成形に広く用いることができることを付言しておく。
また、本発明の射出成形装置及びその射出成形法は２材（色）成形のみに限定されるものではなく、３材（色）以上の成形材を用いて成形品を成形する場合にも応用することができることは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
従って、本発明の射出成形装置及びそれを用いた射出成形法によれば、ホットランナーユニットを使用したことによりゲートの痕跡が発生するが、その発生部分は成形品の除去される部分に当たるため、成形品は良好な表面性状で仕上げることができ、比較的小型で精密な製品を成形する場合に好適である。
また、ホットランナーユニットを使用したことにより、ピンゲートにより生じるような形状、即ち、長い棒状のスプルーが発生せず、このため冷却時間を短縮できて従来より短いサイクルで成形することができる。
そして、スプルーを落下させるための型開きが不要となる分、射出成形装置を小型化でき、そして小型の製品を成形する場合に、その射出容量に適正な射出成形装置で対応することができる。
更に１次成形材及び２次成形材とも、製品の中央部で射出されるため、真円度の向上、成形条件の改善が可能となった。
更にまた、射出成形と同時にゲート部近傍でカット溝を形成できるので、ゲート処理の向上を図ることができる。加えて２次側のカット部よりも奥まった部分にカット溝を設けることができ、このため２次側の見切り管理の製品となり、体裁を向上させることができる。
そして更にまた、従来技術の多数個取りの射出成形装置と比較して、本発明の射出成形装置は１個取りとなり、型番による成形むらが出にくく、安定した成形を行うことができる。
本発明は以上記したような数々の優れた効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】アイカップを構成する第１工程で射出成形された本発明の成形品（フレーム）の構造を示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂはその背面図、同図Ｃは図ＡのＡ−Ａ線上における断面図、そして同図Ｄは図ＡのＢ−Ｂ線上における断面図である。
【図２】図１に示したフレームに第２工程で２次材を射出成形して得られたアイカップの半製品の構造を示していて、同図Ａはその正面図、同図Ｂはその背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線上における断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線上における一部拡大断面図である。
【図５】本発明の成形品を成形するために用いる本発明の射出成形装置を概念的に示した斜視図である。
【図６】図５に示した射出成形装置の構成を、成形サイクルのスタート位置で詳しく表して示していて、同図Ａはその固定側金型を断面で表した上面図であり、同図Ｂはその可動側金型を断面で表した上面図である。
【図７】本発明の射出成形装置に装着することができるホットランナーユニットの構成の一例を示していて、同図Ａはそのゲートが閉じた状態を示す断面図、同図Ｂは図Ａの状態からゲートが開き、成形材が射出される状態を示す断面図である。
【図８】図８は図６に示した状態から可動側金型全体が固定側金型の１次側金型に型締めされた状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図９】図８に示した型締め状態で１次成形材を第１キャビティに射出し、その成形品（フレーム）を冷却する状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１０】図９に示した射出、冷却状態から可動側金型を半開き状態にし、スライドコアを後退させた状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１１】図１０に示した可動側金型の半開き状態から可動側金型が成形機に設定された位置まで後退した状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１２】図１１の型開き状態から可動側コアが１次成形品を保持しながらエジェクタープレートなどと共に２次側金型の正面まで移動した状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１３】図１２に示した型開き状態から可動側金型全体が固定側金型の２次側金型に型締めされた状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１４】図１３に示した型締め状態で２次成形材を第２キャビティに射出し、その成形品（カップ）を冷却する状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１５】図１４に示した射出、冷却状態から可動側金型を半開き状態にし、スライドコアを後退させた状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１６】図１５に示した可動側金型の半開き状態から可動側金型が成形機に設定された位置まで後退した状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１７】図１６に示した可動側金型の型開き状態で、エジェクターピンにより可動側コアに密着している成形品（アイカップ半製品）を離型させる状態を示した射出成形装置の断面上面図である。
【図１８】１次側金型の金型本体のキャビティ面に形成されている環状のＶ突起により構成したフィルムゲート及びホットランナーユニットの位置関係を示した射出成形装置の一部拡大断面図である。
【図１９】可動側コアに密着した状態の１次成形品（フレーム）の拡大断面図である。
【図２０】２次側ホットランナーユニットを用いて２次成形品（カップ）を成形する状態を示した射出成形装置の一部拡大断面図である。
【図２１】１次及び２次の射出成形が終了して得られた２材（色）成形の成形品（アイカップ半製品）の断面図である。
【図２２】アイカップ半製品の中央部分をカップ（２次成形品）側から押圧して中央部のスプルー部分を除去する状態を説明するためのアイカップ半製品の断面図である。
【図２３】カップの中央部を円形状にプレス抜きして最終製品であるアイカップを得る方法を説明するためのアイカップ半製品の断面図である。
【図２４】１次成形品（フレーム）に形成されたＶ突起の変形を示したアイカップ半製品の一部断面図である。
【図２５】現用のアイカップの斜視図である。
【図２６】図２５に示したアイカップの骨格になるフレームの斜視図である。
【符号の説明】
１アイカップ１５０２次側金型
１Ａアイカップ半製品１６０金型本体
２開口１７０スライドコア
２Ａスプルー１８０可動側金型
２Ｂカット溝１８１可動側コア
３接眼側リング２１０固定側プラテン
４ファインダ側リング２１６１次側ホットランナーユニット
８Ａフレーム２１７２次側ホットランナーユニット
９カップ２１９１次側ノズル
１００本発明の射出成形装置２２０２次側ノズル
１１０固定側金型２３０可動側プラテン
１２０１次側金型２３１摺動ガイド
１３０金型本体２３３エジェクターピン
１３１環状のＶ突起Ｇ間隙（フィルムゲート）
１４０スライドコア[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a molding method in which an opening is formed in the center, such as a product in which a through-hole or a recess is formed in the center, which can be represented by an eye cup, a hollow shaft, a roller, a center focus lens, and the like. The present invention relates to an injection molding apparatus for articles and an injection molding method using the same.
[0002]
[Prior art]
A so-called eyecup 1, which is usually attached to a finder portion of a video camera, has a cylindrical or cup-like shape having a circular opening 2 formed at the center for viewing the viewfinder screen as shown in FIGS. And finished by injection molding using two types of molding materials.
[0003]
As shown in FIG. 26, the eyecup 1 is located at the eyepiece-side ring 3, a finder-side ring 4 coaxial with the eyepiece-side ring 3, and an intermediate portion between the eyepiece-side ring 3 and the finder-side ring 4. The frame 8 having an integral structure with the coaxial flange ring 5 is formed by injection molding using a synthetic resin such as ABS as a primary molding material. The eyepiece-side ring 3 has through-holes 6 extending at 180 ° intervals toward the center axis of the eyecup 1, and the collar-shaped ring 5 has a plurality of through-holes 7 parallel to the center axis of the eyecup 1. They are opened at predetermined intervals.
[0004]
Next, when an elastomer such as urethane rubber is used as a secondary molding material and the cup 9 is formed by injection molding so as to be entangled with the frame 8, the eye cup 1 as shown in FIG. 25 is completed as a whole. Is what you can do.
[0005]
In injection molding of the frame 8 and the cup 9, as an injection molding apparatus, a multi-cavity mold having two or four cavities formed in a stationary mold, and a movable mold are also used. A rotary mold having a number of cores corresponding to the multi-cavity mold is used, and injection molding is performed by a two-material (color) molding method. In injection molding of a molding material, a primary molding material is injected from a portion indicated by an arrow P in FIG. 26, and a secondary molding material is injected from a portion corresponding to the central axis of the frame 8 using a pin gate. I have.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the injection molding apparatus of the prior art has a large mold structure, and therefore requires an injection molding apparatus of a medium size or larger (50 tons or more), and there is a problem in selecting an injection molding apparatus suitable for a product.
In addition, since the movable mold is of the rotary core type, the molding process for the primary molding material and the secondary molding material is performed in the same cycle, and there is a problem that molding suitable for the characteristics of the molding material cannot be performed.
[0007]
Furthermore, a sprue is generated due to the pin gate structure, and if this sprue is present, the mold opening of the movable mold becomes large, a long cooling time is required, and the molding becomes large. In addition, a pin gate for injecting the secondary molding material cannot be provided at the same location as the pin gate for injecting the primary molding material, and thus the injection molding apparatus has become large.
Furthermore, in the multi-cavity mold, since there is a runner to each mold, the conditions from injection to product change with each model number, and it is difficult to perform stable and uniform molding in all molds. There is a problem.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to obtain an injection molding apparatus capable of reducing the size of a mold, shortening a cooling time and increasing a molding cycle, and an injection molding method using the same. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the injection molding apparatus of the present invention fixes the hot runner so that the gate faces the center of the cavity surface of the fixed mold, and closes the movable mold that forms a pair with the fixed mold. A protrusion having a depth capable of forming a cut groove in a molded product is formed on the cavity surface of the fixed mold and / or the core surface of the movable mold on the outer peripheral portion of the gate of the hot runner, and the protrusion is formed. The above problem was solved by adopting a configuration in which the gap formed as a film gate was used.
[0010]
Further, in the injection molding method of the present invention, when a molded article having an opening formed at the center is injection-molded, a fixed mold having a hot runner attached to a portion corresponding to the opening at the center and the fixed mold. Using a molding die comprising a movable side die forming a cavity in pairs with a die, a cut groove is formed in a central portion where the opening of the molded product is formed, and a portion corresponding to the cut groove is formed. The object has been solved by adopting a method of injection-molding the molded product using a gap between the fixed mold and the movable mold as a film gate.
[0011]
Therefore, according to the injection molding apparatus of the present invention and the injection molding method using the same, no long sprue is generated due to the use of the hot runner, so that the mold can be downsized and the cooling time can be reduced. The molding cycle. Further, since the cut groove can be formed in the gate portion at the same time as the injection molding, the trace due to the gate can be easily removed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the molded product of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 by taking an eyecup as an example of a molded product having an opening formed in a central portion to be injection-molded.
FIG. 1 shows the structure of a molded product (frame) of the present invention which is injection-molded in a first step of forming an eyecup. FIG. 1A is a front view, FIG. B is a rear view, and FIG. Is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. A, and FIG. D is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. A. FIG. 2 shows the injection of a secondary molding material into the frame shown in FIG. FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a rear view, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line BB in FIG.
The same components as those of the frame and the eyecup shown in FIGS. 25 and 26 are denoted by the same reference numerals and described.
[0013]
In FIG. 1, reference numeral 8A denotes a molded product of the present invention (hereinafter simply abbreviated as "frame") which is injection-molded in the first step of constituting the eyecup of the present invention. This frame 8A is injection-molded with a structure substantially similar to that of the conventional frame 8 shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 1, the frame 8 </ b> A exists in the eyepiece side ring 3, the finder side ring 4 coaxial with the eyepiece side ring 3, and the intermediate portion between the eyepiece side ring 3 and the finder side ring 4. It also has an integral structure with the coaxial flange ring 5 and is formed by injection molding using a synthetic resin such as ABS as a primary molding material.
[0014]
A thin plate-shaped sprue 2A is formed in a central portion of the eyepiece-side ring 3 where an opening 2 as shown in FIG. 26 is opened in a later step, as described later, and the circle of the sprue 2A is formed. An annular cut groove 2B (V notch) is formed on the entire circumference. The cut groove 2B has a wedge shape, and the leading end of the wedge remains just before reaching the inner surface of the eyepiece-side ring 3, and therefore, the leading end is covered with a film-shaped primary molding material. Is what it is.
The eyepiece-side ring 3 has through holes 6 at 180 ° intervals toward the center of the center axis of the eyecup 1, and the collar ring 5 has through holes parallel to the center axis of the eyecup 1. As in the case of the frame 8 of the related art, a plurality of the frames 7 are provided at predetermined intervals.
[0015]
Then, an elastomer such as urethane rubber is used as a secondary molding material, and as shown in FIG. 2 to FIG. 4, except for a part of the frame 8 outside the finder side ring 4, it is entangled with the outer surface thereof. As described above, the cup 9 as the secondary molded product is formed by injection molding, and as a whole, the eyecup semi-finished product 1A at the stage before the eyecup as the final product is finished.
At the time of injection molding of the elastomer, the elastomer also enters the through-hole 6, and as shown in FIG. 4, the elastomer is joined around the flange-shaped ring 5 at the portion where the through-hole 6 is opened, and the elastomer is formed. Is prevented from peeling off from the surface of the ABS resin of the primary molding material, which is difficult to adhere to.
The surface of the eyepiece-side ring 3 and the surface of the sprue 2A are also covered with an elastomer, and the elastomer naturally enters the cut groove 2B.
[0016]
The sprue 2A is pressed from above the elastomer in the direction of the arrow shown in FIGS. 3 and 4 so that the film-shaped primary molding material covering the wedge-shaped tip portion is broken, and the disc is disc-shaped. The sprue 2A comes off, and the frame 8 penetrates and the opening 2 is formed.
Although the cut groove 2B (V notch) is formed from the elastomer side, it may be formed from the opposite finder side. Alternatively, the cut grooves 2B may be formed from the elastomer side and the finder side, respectively, so that the front end portion is fitted to the eyepiece side ring 3 at the center of the thickness.
[0017]
Next, an injection molding apparatus of the present invention for injection molding the eyecup 1 having the frame 8A as a skeleton will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a perspective view showing a perspective view of an injection molding apparatus of the present invention used for molding the molded article of the present invention. FIG. 6 shows the configuration of the injection molding apparatus shown in FIG. FIG. 7A is a top view showing the fixed mold in cross section, FIG. 7B is a top view showing the movable mold in cross section, and FIG. Shows an example of the configuration of a hot runner unit that can be mounted on the injection molding apparatus of the present invention, FIG. A is a cross-sectional view showing a state in which the gate is closed, and FIG. Is a cross-sectional view showing a state in which a molding material is injected.
[0018]
In FIG. 5, reference numeral 100 indicates the injection molding apparatus of the present invention. The injection mold of the injection molding apparatus 100 shows a configuration in which two materials (color) are formed, and the fixed mold 110 is composed of a primary mold 120 and a secondary mold 150 that are fixed. The movable mold 180 is mounted so as to slide on a pair of sliding guides 231 fixed to the movable platen 230, and is fixed to the left and right sides of the platen 210 in parallel. The movable mold 180 is moved together with the movable platen 230 so as to slide left and right between a position facing the front of the side mold 120 and a position facing the front of the secondary mold 150. It is configured to be able to move forward and backward with respect to the fixed mold 110.
[0019]
As the sliding mechanism of the movable mold 180, for example, a sliding mechanism described in Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-82509 “Mould Sliding Device in Injection Molding Machine” published on June 26, 1990 is used. Since a mechanism can be used and is not an object of the present invention in the present application, a detailed description thereof will be omitted.
[0020]
Next, the injection molding apparatus 100 of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
First, the configuration of the fixed mold 110 will be described. The primary mold 120 of the fixed mold 110 is composed of a mold body 130 (a mold plate and a cavity are integrally formed for convenience) and a slide core 140, and a frame 8A of the eyecup 1 (see FIG. A cavity surface for molding the outer surface of 1) is formed. An annular V-shaped protrusion 131 (FIG. 18) capable of forming the cut groove 2B and a protrusion (not shown) capable of forming the plurality of through holes 6 are formed on the mold body 130, and the slide core 140 is provided with the frame 8A. A semicircular surface on which the outer peripheral surface of the finder side ring 4 can be formed and a projection on which the through hole 7 can be formed are formed.
[0021]
When the movable core 181 of the movable mold 180 described later enters the cavity of the primary mold 120, a gap G is formed between the core surface of the movable core 181 and the tip of the V protrusion 131. (FIG. 18). The dimension of the gap G is the minimum gap through which the resin of the primary molding material flows without difficulty. Forming the gap G is one feature of the injection molding apparatus 100 of the present invention. The gap G serves as a film gate, and the inside thereof serves as a portion corresponding to a runner.
[0022]
The secondary mold 150 also includes a mold body 160 (a mold plate and a cavity are integrally formed for convenience) and a slide core 170, and covers the outer surface of the frame 8A of the eyecup 1 (FIG. 1). Thus, the cavity surface for molding the cup 9 is formed. In this case, it goes without saying that the surface of the frame 8A, which is the primary molded product adhered to the surface of the movable core 181, becomes the core surface, and the secondary die 150 and the secondary cavity Cb are used. (FIG. 13).
[0023]
In addition, the mold body 130 of the primary mold 120 and the mold body 160 of the secondary mold 150 have a primary hot runner unit 216 and a hot runner unit 216 to be described later, respectively, from the back side corresponding to the center of the cavity surface. The mounting holes 131 and 161 are formed in a shape along the outer shape of the hot runner unit, the size of which can be inserted and mounted by the secondary-side hot runner unit 217. Each of the mold bodies 130 and 160 faces the center of the cavity surface.
[0024]
As described above, in the fixed mold 110, the primary mold 120 and the secondary mold 150 are arranged and fixed on the fixed platen 210.
The primary mold 120 is attached via an attachment plate 211A fixed to the surface of the fixed platen 210, a stop bolt 212, a coil spring 213, and the like. Although not shown, the primary mold 120 is guided by guide pins provided at four corners thereof, and moves to a position where the primary mold 120 comes into close contact with the mounting plate 211A against the coil spring 213. The coil spring 213 is configured to be able to separate from a position where the coil spring 213 comes into close contact with the mounting plate 211 </ b> A to a position regulated by the stop bolt 212.
[0025]
The slide core 140 is guided by the angular pin 215 fixed to the mounting plate 211A and the inclined surface 214B of the locking block 214, and is configured to be able to move obliquely together with the mold body 130 at the time of forming the primary molding material. .
In the drawings after FIG. 6, the parts (214, 215) related to the slide core are shown only in one of the two directions due to the restriction of the drawing space, and the slide core itself is also unidirectional. Only a part is shown.
The same applies to the slide core 170 constituting the secondary side mold 150, which is guided by the angular pin 215 fixed to the mounting plate 211B and the inclined surface 214B of the locking block 214 to form the mold body at the time of forming the secondary molding material. It is configured to be able to move in an oblique direction together with 160.
[0026]
The secondary mold 150 is arranged and fixed to the fixed platen 210 adjacent to the left and right sides at a predetermined interval from the primary mold 120. The secondary mold 150 is also fixed to the surface of the fixed platen 210 with the same components and mounting structure as the primary mold 120, and these components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Omitted.
Furthermore, since the same applies to the slide core 170, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0027]
The primary side hot runner unit 216 having the center axis coincident with the center axis of the mounting hole 131 opened from the back side of the mold body 130 of the primary side mold 120 and having the center axis on the center line is fixed to the fixed side platen. 210 and the mounting plate 211A. Similarly, the central axis coincides with the central axis of the mounting hole 161 opened from the back side of the mold body 160 of the secondary mold 150, and the central axis is positioned on the center line. The secondary hot runner unit 217 is fixed by the fixed platen 210 and the mounting plate 211B.
[0028]
The fixed-side platen 210 where the primary-side hot runner unit 216 and the secondary-side hot runner unit 217 are fixed has through holes 218 with sufficiently large diameters corresponding to the respective central axes, respectively. The primary side nozzle 219 and the secondary side nozzle 220 of the injection molding machine are respectively inserted from the back surface of the fixed side platen 210 through the through holes 218 to the receiving ports of the primary side hot runner unit 216 and the secondary side hot runner unit 217. Are configured to be able to be mounted respectively.
[0029]
Next, regarding the movable mold 180, the structure of attaching and fixing the movable mold 180 to the movable platen 230 is as described above. An ejector pin 233 and a return pin 234 are provided. The plurality of ejector pins 233 are disposed around the surface of the movable core 181, and the tip surfaces thereof constitute a part of the surface of the movable core 181. Further, the return pin 234 is disposed at a position where the distal end surface thereof constitutes a part of the pressing cut surface of the movable mold 180. Reference numeral 182 denotes a through hole having a diameter large enough to allow the stop bolt 212 to enter.
Further, when the movable mold 180 moves to the front of the secondary mold 150, an ejector bar 235 for pressing the center rear surface thereof is disposed so as to pass through the through hole 225 opened in the movable platen 230. ing.
[0030]
The primary side hot runner unit 216 and the secondary side hot runner unit 217 are both examples, but have a structure as shown in FIG. That is, the hot runner unit 216 (217) has a front torpedo 301 and a rear torpedo 302 mounted at the front end inside the hollow cylindrical body 300, and further has a coil spring 303 and a coil spring 303 inside these both, indicated by arrows. The piston 305 which is pressed in the direction and always closes the gate 304 is mounted. A cap 306 is screwed into the tip of the body 300. The cylindrical space formed between the inner peripheral surface of the body 300 and the outer peripheral surfaces of the front toe speed 301 and the rear speed 302 enclosed therein serves as a runner for supplying the molding material. Reference numeral 307 denotes a mounting base.
[0031]
The operation principle of the hot runner unit 216 is as follows. That is, when the molding material is not injected from the nozzle 219 (220) and the pressure is not received, the piston 305 is pressed in the direction of the arrow by the pressing force of the coil spring 303 as shown in FIG. 7A. , The tip of the piston 305 closes the gate 304.
[0032]
Next, the molding material is injected from the nozzle 219 (220), and when the pressure is applied, the piston 305 is retracted and the gate 304 is opened as shown in FIG. It is injected into the cavity formed by (160) and the movable side core 181 of the movable side mold 180.
When the cavity is completely filled with the molding material and the pressure of the molding material decreases, the piston 305 is automatically pressed by the pressing force of the coil spring 303, and the gate 304 is completely sealed.
[0033]
The hot runner unit 216 has a general structure as described above, and operates. However, since a relatively large gate mark is usually formed on a molded product, the hot runner unit 216 is originally a waste material. It is used when molding a rough and large molded product such as molding, and is not suitable for molding a molded product that needs to be finished with relatively precise and beautiful appearance.
[0034]
However, in the present invention, the hot runner unit has been actively utilized for two-color molding of an eyecup which needs to be finished in a precise and beautiful appearance. That is, the fixed side so that the gate 304, which is the tip of the hot runner unit, is located at the center of the annular V projection 131 (FIG. 18) formed on the cavity surface of the mold body 130 of the fixed side mold 110. The fixed-side platen 210 is disposed and fixed on the platen 210, and is disposed on the fixed-side platen 210 so as to be located on the cavity surface of the mold body 160 of the fixed-side mold 110 corresponding to the center of the annular V-shaped protrusion 131. Installed and fixed.
[0035]
That is, for example, the surface of the gate 304 is set in the vicinity of a central portion which is unnecessary when a molded product such as the frame 8A or the cup 9 constituting the eyecup becomes a product. That is, when the fixed mold 110 is configured in this manner, the product eyecup 1 has no trace of the gate.
Another feature of the present invention is that the hot runner unit is mounted on the fixed mold 110 in the above-described configuration.
[0036]
Next, an injection molding method for molding the eyecup 1 using the injection molding apparatus 100 having such a structure and configuration will be described with reference to FIGS. 6 and 8 to 24.
First, as shown in FIG. 6, the movable molding die 180 of the injection molding device 100 is opened at a start position of a molding cycle in which the movable molding die 180 is retracted from the fixed molding die 110 by its opening / closing device (not shown). The primary mold 120 and the secondary mold 150 are pushed up from the respective mounting plates 211A and 211B by the coil spring 213 and are stopped by the stop bolts 212. The movable core 181 of the movable mold 180 is located in front of the primary mold 120.
[0037]
Next, as shown in FIG. 8, the movable mold 180 is entirely pressed against the fixed mold 110 by the opening and closing device of the injection molding apparatus 100, and the movable mold 180 contacts the primary mold 120. Thereafter, the coil spring 213 further advances while compressing the coil spring 213 until the back surface of the primary mold 120 contacts the mounting plate 211A. At this time, the slide core 140 is guided by the angular pins 215 and advances in the direction of the first cavity Ca to form a part of the first cavity Ca. The slide core 140 that has moved forward is fixed by the locking block 214.
[0038]
When the mold clamping between the fixed mold 110 and the movable mold 180 is completed, as shown in FIG. 9, the primary molding material (eye cup 1) is passed through the primary nozzle 219 and the primary hot runner unit 216. (ABS resin) is injected into the first cavity Ca formed by the mold body 130, the slide core 140, and the movable core 181 to form the frame 8A as a primary molded product.
After the injection of the primary molding material is completed, the gate 304 (FIG. 7) of the primary side hot runner unit 216 is sealed, and the primary molding material is cut. Thereafter, the molded frame 8A is cooled, and this state shown in the figure is maintained until the frame is hardened.
[0039]
Next, as shown in FIG. 10, after the frame 8A, which is the primary molded product, is cured, the movable mold 180 is retracted by the opening and closing device. At this time, first, the repulsive force of the compressed coil spring 213 opens the position between the primary side mounting plate 211A and the primary side die 120 to a position regulated by the stop bolt 212, and at the same time slide cores are opened. 140 is guided by the angular pin 215 and retreats to the start position. This eliminates the undercut portion Ua that hinders the opening of the primary mold 120 and the movable mold 180.
[0040]
After retreating the slide core 140, as shown in FIG. 11, the primary mold 120 and the movable mold 180 are opened, and the movable mold 180 is retracted to a position set in the molding machine. At this time, the frame 8A, which is a primary molded product, is released from the cavity surface of the mold body 130 of the primary mold 120, and is retracted while being held by the movable core 181.
[0041]
Next, as shown in FIG. 12, the movable core 181 moves to the front of the secondary mold 150 by the sliding guide 221 mechanism together with the ejector plate 232 and the like while holding the frame 8A.
[0042]
Then, as shown in FIG. 13, the entire movable mold 180 is pressed against the fixed mold 110 by the opening / closing device, and after the movable core 181 contacts the secondary mold 150, the coil spring 213 is further compressed. While moving forward, the secondary mold 150 moves forward until the rear surface thereof contacts the secondary mounting plate 211B. At this time, the slide core 170 is guided by the angular pin 215 and advances toward the secondary cavity Cb to form a part of the secondary cavity Cb. The slide core 170 that has moved forward is fixed by the locking block 214.
[0043]
After the mold clamping is completed, the secondary molding material ("elastomer" such as urethane rubber for molding the eyecup) is movable through the secondary nozzle 220 and the secondary hot runner unit 217 as shown in FIG. It is injected into the second cavity Cb formed by the side core 181, the frame 8 </ b> A, the mold body 160 of the secondary mold 150, and the slide core 170 to mold the cup 9 as a secondary molded product. After the injection is completed, the gate 304 (FIG. 7) of the secondary side hot runner unit 217 is sealed, and the supply of the secondary molding material is cut. Thereafter, this state is maintained until the molded cup 9 cools and hardens.
[0044]
Next, as shown in FIG. 15, after the cup 9 as a secondary molded product is cured, the movable mold 180 is retracted by the opening and closing device. At this time, first, the repulsive force of the compressed coil spring 213 opens the position between the secondary-side mounting plate 211B and the secondary-side mold 150 to a position regulated by the stop bolt 212, and at the same time, slides the core. 170 is guided by the angular pin 215 and retreats to the start position. This eliminates the undercut portion Ub that hinders the opening of the secondary mold 150 and the movable mold 180.
[0045]
After the retreat of the slide core 170, as shown in FIG. 16, the secondary mold 150 and the movable mold 180 are opened, and the movable mold 180 retracts to a position set in the molding machine. At this time, the cup 9 of the secondary molded product integrated with the frame 8A as the primary molded product is released from the cavity surface of the mold body 160 of the secondary mold 150, and is held by the movable core 181. fall back.
[0046]
Then, at this position, as shown in FIG. 17, the ejector plate 232 is pushed out by the ejector bar 235, and at the same time, the ejector pin 233 and the return pin 234 also advance. The semi-finished eyecup 1A, which is a molded product, is extruded by the ejector pin 233 and released from the movable core 181. After the semi-finished eyecup 1A is released, the ejector plate 232 is returned to its original position by a spring (not shown) together with the ejector pin 233 and the return pin 234. Then, the movable core 181 is moved to the front of the primary mold 120 by the sliding guide 221 mechanism together with the ejector plate 232 and the like, and one molding cycle is completed.
[0047]
One of the features of the injection molding apparatus 100 of the present invention is that, as shown in FIG. 18, an annular V projection 131 is formed on the cavity surface of the mold body 130 of the primary mold 120, and this V The gap G between the tip of the protrusion 131 and the core surface of the movable side core 181 is set to the minimum gap through which the resin of the primary molding material flows without difficulty, and this gap G serves as a film gate. Another feature of the injection molding apparatus 100 of the present invention is that the gate 304, which is the tip of the hot runner unit, is located at the center of the annular V projection 131. Therefore, the inside of the V-shaped protrusion 131 corresponds to a runner. When the primary molding material is injected from the gate 304 of the primary-side hot runner unit 216 as described with reference to FIG. The entire periphery becomes a film gate, from which the primary molding material is further injected to the outside of the V projection 131.
[0048]
FIG. 19 shows a frame 8A which is a primary molded product formed by the primary mold 120 and the movable core 181. Since the primary molding material is injected through the annular film gate, the primary molding material flows out uniformly over the entire periphery thereof, and the frame 8A having less defects due to deformation and weld lines can be molded. Reference numeral 2B is a cut groove formed by the annular V projection 131.
[0049]
In FIG. 20, as shown in FIG. 14, the frame 8A, which is the primary molded product, is put into the secondary mold 150, and the secondary molded material is injected from the gate 304 of the secondary hot runner unit 217. The state where the cup 9 as a secondary molded product is molded is shown in an enlarged manner. The position of the gate 304 of the secondary hot runner unit 217 is located at the same position as the position of the gate 304 of the primary hot runner unit 216.
The secondary molding material flows into the annular cut groove 2B of the frame 8A, and the cut groove 2B cannot be seen from the cup 9 side.
[0050]
FIG. 21 shows a two-piece (color) molded eyecup semi-finished product 1A obtained by completing the primary and secondary injection moldings. The inside of the cut groove 2B is a sprue 2A.
[0051]
As shown in FIG. 22, when the central part of the molded eyecup semi-finished product 1A is pressed from the cup 9 (secondary molded product) side, the very thin cut groove 2B is broken, and the sprue 2A is easily cut. Can be removed. As described above, depending on the shape of the product and the design of the cavity, the cut groove 2B may be inserted from the movable core 181. In such a case, the primary molded product itself corresponding to the frame 8A may be used. Press to remove the sprue 2A.
[0052]
FIG. 23 shows a semi-finished eyecup from which the sprue 2A has been removed. Then, when the central portion of the cup 9 slightly inside of the opening 2 opened in the frame 8A, indicated by the two-dot chain line, is pressed out in a circular shape, the eyecup 1 as a product can be obtained. By forming one side of the side surface of the V projection 131 as a vertical surface instead of an inclined surface, the cut surface of the cut groove 2B can be formed as a vertical surface as shown in FIG.
[0053]
As described above, according to the injection molding method of the present invention, the vicinity of the center of the primary molded product (near the gate surface) becomes unnecessary when the product is used, that is, the opening is formed in the center. It is suitable for use in molding a molded product, particularly an eyecup, in which the primary molding material is relatively hard and the secondary molding material is soft, and a two-material (color) molded product is molded.
[0054]
Therefore, in the above description, an eyecup has been illustrated as an example of a molded product. However, the injection molding apparatus and the injection molding method using the same according to the present invention are not limited to only molding an eyecup. For example, it can be widely used for molding products such as hollow shafts, rollers, and center focus lenses made of resin, in which a through hole or a concave portion is formed in the center.
In addition, the injection molding apparatus and the injection molding method of the present invention are not limited to two-piece (color) molding, but are also applicable to molding a molded article using three or more (color) molding materials. It goes without saying that you can do it.
[0055]
【The invention's effect】
Therefore, according to the injection molding apparatus of the present invention and the injection molding method using the same, although the trace of the gate is generated by using the hot runner unit, the generated portion corresponds to the portion where the molded product is removed. The molded product can be finished with good surface properties, and is suitable for molding a relatively small and precise product.
Further, by using the hot runner unit, a shape caused by the pin gate, that is, a long rod-shaped sprue does not occur, so that the cooling time can be reduced and the molding can be performed in a shorter cycle than before.
In addition, the injection molding apparatus can be miniaturized to the extent that the mold opening for dropping the sprue is not required, and when molding a small product, the injection molding apparatus suitable for the injection capacity can be used.
Furthermore, since both the primary molding material and the secondary molding material are injected at the center of the product, the roundness can be improved and the molding conditions can be improved.
Furthermore, since a cut groove can be formed in the vicinity of the gate at the same time as the injection molding, the gate processing can be improved. In addition, a cut groove can be provided in a portion deeper than the cut portion on the secondary side, so that it becomes a product of parting management on the secondary side, and the appearance can be improved.
Furthermore, as compared with the conventional multi-cavity injection molding apparatus, the injection molding apparatus of the present invention is single-cavity, so that molding unevenness hardly occurs depending on the model number, and stable molding can be performed.
The present invention has obtained a number of excellent effects as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the structure of a molded product (frame) of the present invention, which is injection-molded in a first step of forming an eyecup, wherein FIG. A is a front view, FIG. B is a rear view, and FIG. C is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. A, and FIG. D is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
2 shows the structure of a semi-finished eyecup product obtained by injection molding a secondary material in a second step on the frame shown in FIG. 1, FIG. A is a front view thereof, and FIG. It is a rear view.
FIG. 3 is a sectional view taken on line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view taken along line BB in FIG. 2;
FIG. 5 is a perspective view conceptually showing an injection molding apparatus of the present invention used for molding the molded article of the present invention.
FIG. 6 shows the configuration of the injection molding apparatus shown in FIG. 5 in detail at a start position of a molding cycle, and FIG. 6A is a top view showing a cross section of the fixed mold. B is a top view showing the movable side mold in a cross section.
7 shows an example of the configuration of a hot runner unit that can be mounted on the injection molding apparatus of the present invention. FIG. 7A is a sectional view showing a state in which the gate is closed, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a gate is opened from a state and a molding material is injected.
8 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the entire movable mold is clamped to the primary mold of the fixed mold from the state shown in FIG. 6;
9 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which a primary molding material is injected into a first cavity in a mold-clamped state shown in FIG. 8 and the molded product (frame) is cooled.
10 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the movable mold is set to a half-open state and the slide core is retracted from the injection and cooling states shown in FIG. 9;
11 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the movable mold is retracted from a half-open state of the movable mold shown in FIG. 10 to a position set in the molding machine.
12 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the movable core has moved to the front of the secondary mold together with the ejector plate while holding the primary molded product from the mold opening state of FIG. 11; .
13 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the entire movable mold is clamped to a secondary mold of the fixed mold from the mold open state shown in FIG.
14 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the secondary molding material is injected into the second cavity in the mold-clamped state shown in FIG. 13 and the molded product (cup) is cooled.
FIG. 15 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state where the movable mold is set to a half-open state and the slide core is retracted from the injection and cooling states shown in FIG. 14;
16 is a cross-sectional top view of the injection molding apparatus showing a state in which the movable mold is retracted from a half-open state of the movable mold shown in FIG. 15 to a position set in the molding machine.
FIG. 17 shows an injection molding apparatus showing a state in which a molded product (semi-finished eyecup) that is in close contact with the movable core by an ejector pin is released with the movable die shown in FIG. 16 being opened. It is sectional top view.
FIG. 18 is a partially enlarged cross-sectional view of an injection molding apparatus showing a positional relationship between a film gate and a hot runner unit formed by an annular V projection formed on a cavity surface of a mold body of a primary mold. is there.
FIG. 19 is an enlarged sectional view of a primary molded product (frame) in a state in which the primary molded product is in close contact with a movable core.
FIG. 20 is a partially enlarged cross-sectional view of the injection molding apparatus showing a state in which a secondary molded product (cup) is molded using the secondary-side hot runner unit.
FIG. 21 is a cross-sectional view of a two-piece (color) molded product (eye cup semi-finished product) obtained after primary and secondary injection molding has been completed.
FIG. 22 is a cross-sectional view of the semi-finished eyecup for illustrating a state in which a central portion of the semi-finished eyecup is pressed from a cup (secondary molded product) side to remove a sprue portion at the central portion.
FIG. 23 is a cross-sectional view of a semi-finished eyecup for illustrating a method of obtaining an eyecup as a final product by pressing a central portion of the cup into a circular shape.
FIG. 24 is a partial cross-sectional view of a semi-finished eyecup showing deformation of a V-projection formed on a primary molded product (frame).
FIG. 25 is a perspective view of a working eyecup.
FIG. 26 is a perspective view of a frame serving as a skeleton of the eyecup shown in FIG. 25;
[Explanation of symbols]
1 Eye cup 150 Secondary mold
1A Semi-finished eyecup 160 Mold body
2 opening 170 slide core
2A Sprue 180 Movable mold
2B Cut groove 181 Movable core
3 Eyepiece side ring 210 Fixed side platen
4 Finder side ring 216 Primary side hot runner unit
8A frame 217 Secondary side hot runner unit
9 cups 219 primary side nozzle
100 Injection molding apparatus of the present invention 220 Secondary nozzle
110 Fixed mold 230 Movable platen
120 Primary die 231 Sliding guide
130 Mold main body 233 Ejector pin
131 annular V-projection G gap (film gate)
140 slide core

Claims

Material is relatively hard One The next molding material and material are soft Two A molded product in which an opening is formed in the center portion formed by two-color molding using two materials of the next molded material,
  the above One In the molding using the next molding material, the above-mentioned One Inject and mold the next molding material,
  After this molding, the side with the cut groove Two In addition to showing the next molding material, Two So that the next molding material flows into the cut groove Two Inject and mold the next molding material,
  Next, pressing to remove the thin plate-shaped sprue portion from the cut groove from the molded product,
  The above described thin plate-shaped sprue portion was covered by the thin plate-shaped sprue portion with a smaller size than the first opening which is an opening formed by the removed thin plate-shaped sprue portion. Two Formed in the next molding material so that the second opening is opened,
  A molded product with an opening formed in the center.

2. The molded product according to claim 1, wherein the molded product is an eyecup.

Material is relatively hard One The next molding material and material are soft Two A method for forming a molded product having an opening formed in a central portion formed using two materials of a next molded material,
  the above One In the molding using the next molding material, the above-mentioned One Inject and mold the next molding material,
  After this molding, the side with the cut groove Two In addition to showing the next molding material, Two So that the next molding material flows into the cut groove Two Inject the next molding material Two Color molding,
  Next, pressing to remove the thin plate sprue portion from the cut groove from the molded product,
  The above described thin plate-shaped sprue portion was covered by the thin plate-shaped sprue portion with a smaller size than the first opening which is an opening formed by the removed thin plate-shaped sprue portion. Two A second opening is formed in the next molding material so as to be formed.
  A method for molding a molded article having an opening formed in the center.