JP4239646B2

JP4239646B2 - Injection mold, injection mold set and injection molding apparatus

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Publication number: JP4239646B2
Application number: JP2003091326A
Authority: JP
Inventors: 一宏田口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004299061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形用金型、射出成形用金型セット及び射出成形装置に係り、特に、多品種少量生産を行う場合に好適な金型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、射出成形装置によって部品を製造する場合には、射出成形用金型のうち、射出成形装置に取り付けられるモールドベースと、成形品を形成する成形空間を画成するキャビティ構成部については、部品毎に専用品を作成して製造を行っていた。
【０００３】
特に、時計用部品を射出成形によって製造する場合には、成形品サイズが１ｍｍ〜３０ｍｍ程度と小さいため、効率的に製造するためには多数の部品を一つの金型で成形する必要がある一方、きわめて多数の部品を必要に応じて比較的短い生産サイクルで順次に、或いは、並行して製造していた。従来の時計用部品の射出成形による製造方法に関する文献としては、以下の特許文献１及び２に示すものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３４７６２号公報
【特許文献２】
特開平６−８４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の射出成形による部品製造においては、部品毎にモールドベース取付板及びキャビティ構成部を製作しなければならないため、金型製作時間の増大により製品の量産開始までに時間がかかり、また、製作費用の高騰を招くことから、製造コスト低減の障害になっているという問題点がある。
【０００６】
特に、時計部品の製造現場のように多種類の微小な部品を順次に或いは並行して製造する場合には、上記部品毎に専用とされるモールドベース取付板やキャビティ構成部を用いることは製造効率を向上させる上での大きな障害となっていた。たとえば、微小な部品を効率的に製造するには、同一の部品或いは特定の組合せの複数種類の部品を複数個の組合せにして一つの金型で成形する必要があるが、部品の要求個数や種類の要求される組合せは時々によって変遷するので、このような要請に対応して柔軟に製造体制を変化させることができることが望まれる。しかしながら、上記従来の金型構造では、ある金型のモールドベース取付板及びキャビティ構成部を製作すると、当該金型で製造できる部品の個数や種類、或いは部品の組合せが限定されてしまうため、製造体制を変化させることができないという問題点がある。製造体制を変えるためには、改めてモールドベース取付板及びキャビティ構成部を製作し直さなければならないため、上記と同様に量産開始までに時間がかかり、製造コストが増大してしまう。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、多種類の部品を製造する場合において要求される部品の数量や種類の変化に柔軟に対応できる柔軟な製造体制を実現可能とする射出成形用金型、射出成形用金型セット、及び、これらを用いた射出成形装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の射出成形用金型は、成形空間を画成する成形ユニットを着脱可能に備えた１つのカセット型又は同一形状に構成された複数のカセット型と、該カセット型を着脱自在に収容する１又は複数のカセット型収容部と、射出成形装置の金型取付部に接続可能に構成された主型枠体と、前記主型枠体に設けられたスプルー通路と、前記スプルー通路に連通して前記成形空間側に伸びるランナ通路とを有し、該ランナ通路の上流側通路部を備えたランナ枠と、前記上流側通路部に連通するとともに前記成形空間側に伸びる下流側通路部を備えた、前記ランナ枠に着脱可能なランナコアとを有することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、カセット型に所望の成形品に対応する成形ユニットを取り付け、主型枠体のカセット型収容部にこのカセット型を収容することができるので、主型枠体に対するカセット型の交換が可能であり、また、カセット型に対する成形ユニットの交換が可能になるため、同一の主型枠体を用いて、射出成形される部品を簡単に変更することができる。たとえば、既に製造した部品と同一のカセット型にて成形できる大きさの部品であれば、主型枠体及びカセット型を共通とし、成形ユニットのみを製作するだけで、製造することが可能になる。
【００１０】
ここで、主型枠体に対して複数のカセット型を着脱可能に構成することが好ましい。この場合には、複数のカセット型に装着される成形ユニットの組合せを任意に設定することができるため、金型にて一度に成形できる部品個数や部品種類の組合せを任意に構成でき、要求に応じて製造体制を柔軟に変更することができる。
【００１１】
この場合、複数のカセット型収容部が相互に同一のカセット型を収容できるように構成されていることが望ましい。これによって、複数のカセット型の外形を同一形状に構成しておけば、主型枠体の各カセット型収容部のいずれに対してもいずれのカセット型でも任意に収容できるようになるため、より柔軟な製造体制を構築することが可能になる。また、複数のカセット型を装着できるようにするには、主型枠体に複数のカセット型収容部を設けることになるが、これらの複数のカセット型収容部を全て用いる必要はなく、たとえば、不要なカセット型収容部については、成形空間を有しない成形ユニット代替品（ブランク成形ユニットなど）や、成形ユニット取付部を有しないカセット型代替品（ダミーカセット型など）を取り付けることも可能である。
【００１２】
本発明において、前記主型枠体に設けられたスプルー通路と、該スプルー通路に連通して前記成形空間側に伸びるランナ通路とを有し、該ランナ通路の上流側通路部を備えたランナ枠と、前記上流側通路部に連通するとともに前記成形空間側に伸びる下流側通路部を備えた、前記ランナ枠に着脱可能なランナコアとを有することが好ましい。ランナ通路の上流側通路部が設けられたランナ枠に対して、ランナ通路の下流側通路部が設けられたランナコアを着脱可能に構成したことにより、ランナコアを交換して用いることによって、カセット型の成形ユニットにより画成される成形空間の形状の変化に応じてランナ通路の下流側通路部を変更することが可能になる。また、ランナ枠を交換することによって、カセット型の形状変更やカセット型の数や配置の変化にも対応することが可能になる。
【００１３】
ここで、前記ランナコアは、前記カセット型の型面範囲において前記ランナ枠に設けられた収容空間に対して着脱可能に嵌合することが好ましい。カセット型の型面範囲（すなわち、パーティング面と平行な仮想平面上においてカセット型が配置される平面的な範囲）において、ランナコアがランナ枠の収容空間（孔や凹部など）に着脱可能に嵌合していることにより、カセット型に装着された成形ユニットの構造に対応してランナコアのみを交換することによって対応することが可能になる。
【００１４】
また、前記主型枠体には、前記ランナ通路に臨むランナロックピンが前記カセット型の型面範囲内に均等に分散形成されていることが好ましい。ランナ通路にランナロックピンを臨ませて成形品とランナとを分断させた上で成形品の取り出しを行う金型構造（たとえば３プレート構造）の場合には、ランナロックピンをカセット型の型面範囲に分散配置しておくことによって、カセット型に異なる成形ユニットを用いた場合にも広く対応することができるようになる。ここで、ランナロックピンが均等に分散配置されているとは、たとえば、複数のランナロックピンの平面的配置がカセット型の型面範囲内において回転対称性を有するように分散配置されていること、型面範囲内においてほぼ等しい配置密度で分散配置されていること、或いは、ほぼ等しい相互間隔となるように分散配置されていることを言う。
【００１５】
本発明において、前記カセット型は、共同して前記成形空間を画成する開閉可能な一対の構成部を有し、該一対の構成部には相互の開閉動作を案内するガイド手段が設けられ、前記ガイド手段は、相互に嵌合可能に構成された、一方の前記構成部の外縁部に設けられた凸部と、他方の前記構成部の外縁部において外側に開いた形状の凹部により構成されることが好ましい。これによって、ガイド手段がカセット型の外縁部に限定して構成されることになるため、従来のようにガイドピンとガイド孔（穴）との嵌合構造により構成されるガイド手段を用いる場合に較べて、カセット型における成形ユニットの収容空間を大幅に増大させることが可能になるため、より大きな成形品の成形が可能になり、或いは、より多数の成形品の成形が可能になる。また、従来に較べて、同一の成形空間を構成するのであれば、カセット型の外形を大幅に小さく構成することが可能になるため、カセット型の装着個数を増大することなどが可能になる。この場合に、カセット型内の成形空間として用いることができる領域が増大するため、前記カセット型内には複数の前記成形空間が設けられていることが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記カセット型には、前記成形空間を構成する複数の前記成形ユニットが着脱可能に取り付けられていることが好ましい。この場合には、前記複数の成形ユニットは前記カセット型内において直接に隣接配置されていることが望ましい。これによって、カセット型内において複数の成形ユニットをより効率的に配置することができ、成形空間を構成できる領域を増大せしめることができる。ここで、複数の成形ユニットが直接に隣接配置されているとは、複数の成形ユニット間にカセット型の仕切りなどが存在せずに隣接していることを言う。この場合に、成形ユニットの外面同士が直接接触している場合、及び、成形ユニットの外面同士が直接対向配置されている場合が含まれる。
【００１７】
本発明において、前記成形空間に連通するランナ通路を備えたランナ形成部が着脱可能に設けられ、前記主型枠体には、型面に沿って進退自在に構成され、前進位置にて前記ランナ形成部を係合保持し、後退位置にて前記ランナ形成部を解放する係合保持部材が設けられていることが好ましい。ここで、型面とは、金型のパーティング面と平行な仮想平面を言う。この係合保持部材を設けることによって、係合保持部材の進退動作によってランナ形成部を簡単に解放したり装着したりすることができるため、カセット金型の交換などに伴うセッティング作業を大幅に簡易化し、作業時間の短縮を図ることができる。ここで、ランナ形成部によってカセット型の一方の構成部が保持固定されている場合には、当該構成部の交換作業を容易にする効果も得られる。
【００１８】
本発明において、前記主型枠体に設けられたスプルー通路と、該スプルー通路に連通して前記成形空間側に伸びるランナ通路とを有し、前記スプルー通路と前記ランナ通路との境界領域に、通路内に突出する凸部が形成されていることが好ましい。この凸部によってランナ通路を通過する材料に接する上流側の通路内面の面積が増大するため、放熱が促進されることによりランナの冷却速度が短縮され、成形サイクル時間を短縮して製造効率を向上させることができる。
【００１９】
この場合に、前記凸部は前記スプルー通路と同軸にその上流側に向けて突設された先細形状（たとえば、円錐形状や山形形状）を有することが望ましい。これによって、スプルー通路からランナ通路に向けて流れる材料の流れを阻害することがなくなる。なお、上記凸部は金属ピンなどで構成できる。
【００２０】
本発明において、前記主型枠体に設けられたスプルー通路と、該スプルー通路に連通して前記カセット型の型面範囲まで伸びるランナ通路とを有し、該ランナ通路は、前記スプルー通路から前記カセット型の型面範囲の中心部まで伸びる上流側ランナ通路と、該上流側ランナ通路に連通し、前記中心部から周囲に伸びる複数の下流側ランナ通路とを有することが好ましい。これによれば、上流側ランナ通路がカセット型の型面範囲の中心部まで伸び、その後、複数の下流側ランナ通路がその中心部から周囲に（たとえば放射状に）伸びるように構成されているため、カセット型内の複数のゲート口までの材料通路の長さのばらつきを低減することができることから、材料のキャビティ（成形空間）への充填性を高めることが可能になり、成形品の品位を向上させることができる。
【００２１】
次に、本発明の射出成形用金型セットは、複数種類の上記いずれか一項に記載の射出成形用金型を含み、前記複数種類の前記射出成形用金型の前記主型枠体は、相互に前記射出成形装置の前記金型取付部に対する同一の前記取付構造を備えていることを特徴とする。これによれば、複数の射出成形用金型の主型枠体が射出成形装置の金型取付部に対する同一の取付構造を備えていることによって、複数の主型枠体を交換使用することが可能になり、これらの主型枠体に合わせて異なるカセット型や異なる数のカセット型を用いることが可能になるため、多種製品の成型をより柔軟に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の射出成形装置は、上記のいずれかに記載の射出成形用金型と、前記主型枠体の前記取付構造に対応する前記金型取付部とを有することを特徴とする。これによって、射出成形用金型を用いて多種類の製品を柔軟に製造する製造体制を確立できる。特に、複数台の射出成形装置を設置し、これらの射出成形装置のいずれもが前記取付構造に対応する同一の金型取付部を備えるように構成することによって、複数台の射出成形装置においてそれぞれに上述の柔軟な製造体制を実現することができるため、要求される製品の数や種類などに対してきわめて柔軟で即応性の高い対応を行うことが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る射出成形用金型、射出成形用金型セット及び射出成形装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る射出成形用金型１００及びこれを取り付ける射出成形装置の金型取付部の構造を模式的に示す型面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。なお、この図１に限らず、添付図面は全てそれぞれ必要箇所のみを図示し、その他の部分は適宜に省略して示してある。また、以下の説明において「型面」とは、図１に示すパーティング面ＰＬに平行な仮想平面を言い、この仮想平面は、各部の説明に際しては、当該各部と交差する位置にある仮想平面を言うものとする。
【００２５】
射出成形用金型（以下、単に「金型」という。）１００は、射出成形装置の金型取付部に設けられた固定側金型取付板（固定側ダイプレート）１０Ａ及び可動側金型取付板（可動側ダイプレート）１０Ｂに取付固定されている。固定側金型取付板１０Ａには、金型１００を固定するための取付冶具１１Ａが設けられ、可動側金型取付板１０Ｂにも、金型１００を固定するための取付冶具１１Ｂが設けられている。これらの取付冶具１１Ａ，１１Ｂは、金型１００のモールドベース取付板（以下、単に「ＭＢ取付板」という。）１１１Ａ，１１１Ｂを案内する位置決め案内手段（案内ローラ、案内溝、案内面、位置規制部材などで構成される。）と、この位置決め案内手段によって正規の位置に案内されたＭＢ取付板１１１Ａ，１１１Ｂを固定するための固定手段（クランプ、固定ねじ、各種のロック機構などで構成される。）とを有する。
【００２６】
金型１００は、上記のＭＢ取付板１１１Ａ，１１１Ｂと、これらのＭＢ取付板に固定される型板１１２Ａ，１１３Ａ，１１２Ｂ，１１３Ｂとを含む主型枠体１１０を備えている。この主型枠体１１０においては、固定側主型枠体１１０Ａと、可動側主型枠体１１０Ｂとが開閉可能に構成されている。主型枠体１１０にはカセット型１２０が取り付けられている。このカセット型１２０は、型板１１３Ａに設けられたカセット型収容部に嵌合固定された固定側構成部（キャビティ：通称）１２０Ａと、型板１１３Ｂに設けられたカセット型収容部に嵌合固定された可動側構成部（コア：通称）１２０Ｂとを備えている。カセット型１２０には、成形ユニット１２１が装着されている。この成形ユニット１２１には、固定側構成部１２０Ａに収容固定された成形ユニット構成部１２１Ａと、可動側構成部１２０Ｂに収容固定された成形ユニット構成部１２１Ｂとが開閉可能に設けられている。
【００２７】
さらに、金型１００には、ＭＢ取付板１１１Ａ及び型板１１２Ａに設けられたノズル受け部に設けられた第１スプルー通路１１２ａの直下位置に、ランナ構成部であるランナプレート１１４が取付固定されている。ランナプレート１１４は型板１１３Ａに嵌合固定されている。また、このランナプレート１１４は、カセット型１２０の固定側構成部１２０Ａを型板１１３Ａに保持固定している。
【００２８】
カセット型１２０の可動側構成部１２０Ｂには、エジェクタ駆動軸１１５が接続され、このエジャクタ駆動軸１１５は、エジェクタ駆動板１１６に接続固定されている。エジャクタ駆動板１１６は射出成形装置のエジェクタ駆動機構によって駆動されるようになっている。また、エジャクタ駆動軸１１５はカセット型１２０の内部に収容された成形ユニット構成部１２１Ｂに設けられたエジャクタピン（図示せず）を駆動するように構成されている。
【００２９】
金型１００は、型板１１３Ａと型板１１３Ｂとが接触する位置にパーティング面ＰＬを有する。そして、このパーティング面ＰＬにおいて、固定側金型部分と、可動側金型部分とが開閉可能に構成されている。また、この金型１００は、型板１１２Ａと型板１１３Ａとが開閉自在に構成された３プレート構造を有している。
【００３０】
この金型１００においては、図示の型締め状態において、射出成形装置の図示しない射出ノズルが金型１００の固定側に設けられた上記のノズル受け部に挿入され、金型１００内に合成樹脂などの材料を射出する。射出された材料は、第１スプルー通路１１２ａを通過した後に、ランナプレート１１４によって構成されるランナ通路を介してカセット型１２０内の成形ユニット１２１によって構成される成形空間（キャビティ）に充填される。その後、型板１１２Ａと型板１１３Ａとが分離してランナが成形品と切断され、さらにパーティング面ＰＬにて型開き動作が発生して成形品がエジャクタ機構によって取り出される。その後、再び図示の型締め状態に戻る。
【００３１】
図２は、本実施形態の金型１００の構成を模式的に示す概略構成図（ａ）〜（ｅ）である。これらの各図では、パーティング面ＰＬを介して固定側と可動側に分離可能に構成された各構成要素をそれぞれ一体のものとして一つの符号にて示してある。以下の説明では、符号〜Ａの構成要素と符号〜Ｂの構成要素とを合わせて符号〜の構成要素として説明することとする。また、図２には、異なる種類の金型１００におけるカセット型１２０の型面上の配置（型面範囲）がわかるように描いてある。
【００３２】
本実施形態の金型１００においては、図２（ａ）に示すように、主型枠体を構成する型板１１３に設けられた一つのカセット型収容部に一つのカセット型１２０が装着（嵌合固定）され、このカセット型１２０に一つの成形ユニット１２１が装着されている場合がある。また、図２（ｂ）に示すように主型枠体の型板１１３に２つのカセット型１２０が装着される場合、図２（ｃ）に示すように主型枠体の型板１１３に４つのカセット型１２０が装着される場合、図２（ｄ）に示すように主型枠体の型板１１３に６つのカセット型１２０が装着される場合、図２（ｅ）に示すように主型枠体の型板１１３に８つのカセット型１２０が装着される場合など、主型枠体に複数のカセット型１２０が装着可能に構成される場合もある。これらの各種の主型枠体及びカセット型は、それぞれ対応する組を構成するようになっている。
【００３３】
また、複数のカセット型１２０を装着可能に構成した場合、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、複数のカセット型が相互に同一の形状に構成され、いずれのカセット型収容部にも同一形状のカセット型を装着できるように構成されていることが好ましい。これによって、カセット型の交換が容易になり、一時に用いられるカセット型の選択が容易になり、成形部品の組合せをより柔軟に設定することが可能になる。また、このように複数のカセット型を装着可能に構成した場合であって、全てのカセット型を用いる必要がないときには、少なくとも一つのカセット型収容部に、成形ユニット１２１によって構成される成形空間を有しないブランク成形ユニットを装着したカセット型を装着したり、或いは、成形ユニットを有しないダミーのカセット型を装着したりすることもできる。
【００３４】
上記のように、相互に異なる複数種類の金型１００が存在する場合でも、主型枠体１１０の射出成形装置に対する取付構造は同一になるように構成される。すなわち、ＭＢ取付板１１１の取付構造は全て同一で、いずれの金型においても、射出成形装置の金型取付部（図１に示す上記の金型取付板１０及び取付冶具１１）に対応する構成を有する。これによって、部品の大きさ、要求される部品の個数や種類などに応じて、複数種類の金型のうちから特定の主型枠体及びカセット型を含む金型を任意に選択して用いることが可能になる。
【００３５】
図３は、ランナプレート１１４の具体的な構成を示す分解平面図及び後述するランナコアの縦断面図である。ランナプレート１１４は、ランナプレート１１４の外形を構成するとともに、ノズル受け部から伸びる第１スプルー通路１１２ａ（図１参照）に接続される上流側通路部１１４ａを有するランナ枠１１４Ｘを備えている。このランナ枠１１４Ｘには、上記上流側通路部１１４ａの末端が臨む嵌合孔部１１４ｐが設けられている。この嵌合孔部１１４ｐは、上記カセット型１２０の型面範囲にほぼ対応する位置に形成されている。図示例では嵌合孔部１１４ｐが２つ設けられたランナ枠１１４Ｘを備えた、２つのカセット型を備えた金型に対応したランナプレート１１４を示す。この嵌合孔部１１４ｐには、ランナコア１１４Ｙが嵌合固定されるように構成されている。図示例では、嵌合孔部１１４ｐが段付孔となっていて、ランナコア１１４Ｙは、上記段付孔に対して係合する段付形状の外周部を備えている。
【００３６】
ランナコア１１４Ｙには、上記上流側通路部１１４ａに連通して、対応するカセット型の型面範囲の中心部（図示例ではこの中心部がランナコア１１４Ｙの中心部に一致する。）にまで伸びる下流側通路部１１４ｂと、上記中心部から周囲に（図示放射状）に枝分かれして伸びる複数の分岐ランナ通路部１１４ｃとを備えている。ここで、ランナ枠１１４Ｘの上流側通路部１１４ａと、ランナコア１１４Ｙの下流側通路部１１４ｂは、上記の上流側ランナ通路１１４Ａを構成する。なお、分岐ランナ通路部１１４ｃは、上記中心部からほぼ等距離にある位置において連絡ランナ通路部１１４ｄによって相互に連結されている。ここで、分岐ランナ通路部１１４ｃと、連絡ランナ通路部１１４ｄとは、上記の下流側ランナ通路１１４Ｂを構成する。
【００３７】
下流側ランナ通路１１４Ｂには、後述するランナロックピンの先端が臨むピン収容凹部１１４ｆが設けられている。また、下流側ランナ通路１１４Ｂには、貫通路として構成された第２スプルー通路１１４ｅが開口している。これらの第２スプルー通路１１４ｅは、上記カセット型に装着された成形ユニット１２１により構成される成形空間に連通する。より具体的には、第２スプルー通路１１４ｅは、成形ユニット構成部１２１Ａに構成される後述するピンポイントゲートに連通するように構成されている。
【００３８】
上記のランナプレート１１４は、図５に示すように、型板１１３Ａに嵌合固定された態様で、型板１１２Ａとの間に保持固定される。また、ランナプレート１１４の固定によってカセット型１２０の固定側構成部１２１Ａが型板１１３Ａに保持固定されるように構成されている。また、ランナロックピン１１７はＭＢ取付板１１１Ａに固定され、型板１１２Ａを貫通して、その先端が上記の下流側ランナ通路１１４Ｂ（のピン収容凹部１１４ｆ）に臨むように設置されている。
【００３９】
ランナロックピン１１７は、上記ピン収容凹部１１４ｆに対応した位置に複数設けられている。図３に示すランナコア１１４Ｙに設けられたピン収容凹部１１４ｆを見ればわかるように、本実施形態では、カセット型１２０の型面位置においてランナロックピン１１７が略均等に分散配置されている。これによって、カセット型１２０の内部の成形ユニット１２１によって構成されるキャビティ（成形空間）の形状に応じて構成されるランナ通路の構成が変化しても、ほとんど支障なくランナを保持することができるように構成される。ここで、複数のランナロックピン１１７が均等に分散配置されているとは、カセット型の型面範囲において回転対象に配置されていること、型面範囲の中心部から等距離の位置に分散配置されていること、相互間隔がほぼ等しくなるように分散配置されていることなどを意味する。
【００４０】
本実施形態では、ランナプレート１１４をランナ枠１１４Ｘと、これに嵌合固定されるランナコア１１４Ｙとによって構成したことにより、カセット型１２０に装着される成形ユニット１２１の構成する成形空間の形状やゲート配置などに応じてランナコア１１４Ｙを交換して用いることが可能になる。したがって、成形品の形状が変更される度に、異なるランナプレート１１４を容易する必要がなくなる。もちろん、図２に示すようにカセット型１２０の数や配列態様が異なる場合にはランナプレート１１４全体を交換する必要があるが、この場合でも、ランナ枠１１４Ｘのみを交換し、ランナコア１１４Ｙについては既存のものを用いることが可能である。
【００４１】
ところで、図４に示すように、従来のランナプレート１１４′では、上流側ランナ通路部１１４ａ′が成形空間の型面範囲に伸びてそのまま下流側ランナ通路１１４ｂ′へと枝分かれするように構成されている。また、成形空間に連通する第２スプルー通路１１４ｅ′は、上記上流側ランナ通路１１４ａ′の末端部及び枝分かれした下流側ランナ通路１１４ｂ′に対して適宜の位置にて開口している。したがって、複数の第２スプルー通路１１４ｅ′までの通路長には相互にばらつきがあるため、材料は、それが流れる経路によって第２スプルー通路１１４ｅ′に到達するまで長い距離を移動しなければならなかったり、短い距離で足りたりするため、キャビティ（成形空間）に対する材料の充填性が悪化し、成形品の品位が低下するという問題点がある。
【００４２】
これに対して、本実施形態のランナプレート１１４においては、上記のように、上流側ランナ通路１１４Ａは、図５に示す第１スプルー通路１１２ａから周囲に向けてカセット型１２０の型面範囲の中心部まで一旦伸び（図示例では、下流側ランナ通路１１４Ｂを避けるようにして湾曲する態様で中心部まで延長され）、この中心部から放射状に下流側ランナ通路１１４Ｂが伸びて最終的に第２スプルー通路１１４ｅに接続されるように構成されている。これによって、ランナ通路における上記複数の第２スプルー通路１１４ｅに到達するまでの通路長が相互にほぼ等しくなるように構成されている。したがって、成形空間に対する充填性が向上し、成形品の品位を高めることができる。
【００４３】
図６には、カセット型１２０の構造を示す。カセット型には、金型１００の開閉に伴う型締め状態における型ずれを防止するために、主型枠体とは別に案内手段を設けることが好ましい。図６（ａ）には、従来から一般の金型構造や本実施形態の主型枠体の開閉構造などにおいて用いられているものと同じ構造を有する、案内ピン１２２Ａ′と案内穴１２２Ｂ′で構成される案内手段を設けた本実施形態のカセット型１２０′の構造を模式的に示す。また、図６（ｂ）には、本実施形態において、より改良された案内手段を設けたカセット型１２０を示す。
【００４４】
カセット型１２０′は本実施形態のカセット型の一例ではあるが、案内ピン１２２Ａ′と案内穴１２２Ｂ′を用いているため、これらをカセット型の外周部寄りに配置することはできるが、支持強度を勘案するとカセット型の外縁部に限定して設けることはできない。このため、必然的にカセット型１２０′の外形に対して成形ユニット１２１′の型面上の面積が小さくなってしまうことから、スペース効率が悪くなり、金型の型面を有効に利用することができないので、成形品の効率的な製造を行うことができない。
【００４５】
これに対して、カセット型１２０では、その外縁部において突出する凸部１２２Ａと、この凸部１２２Ａに対して嵌合可能に構成され、外縁部において外側に開いた凹部（片凹部）１２２Ｂとによって案内手段が構成されている。凸部１２２Ａ及び凹部１２２Ｂは、カセット型の外縁部のほぼ全周に亘り形成されている。より具体的には、凸部１２２Ａ及び凹部１２２Ｂは外縁部の周回方向にほぼ等間隔（９０度間隔）に複数（４つ）設けられている。このような案内手段はカセット型の外縁部に支障なく設けることができるため、成形ユニット１２１の型面上の面積を相対的に大きく確保することが可能になる。
【００４６】
なお、上記の案内手段を構成する凸部１２２Ａと凹部１２２Ｂは、カセット型１２０の外装部分と一体に構成されていることが強度を確保する上で望ましい。
【００４７】
図７には、カセット型のより詳細な構成例を示す。図７（ａ）に示すカセット型１２０Ｘは、単一の成形ユニット収容穴１２０Ｘｂを有し、一つの成形ユニット１２１Ｘ（成形ユニット構成部１２１ＸＡ及び１２１ＸＢ）のみを収容するように構成されている。なお、保持金具１２０Ｘｃは、一方の成形ユニット構成部１２１ＸＢを可動側構成部１２０ＸＢに保持するための金具である。
【００４８】
これに対して、図７（ｂ）に示すカセット型１２０Ｙにおいては、２つの成形ユニット１２１Ｙを収容可能な成形ユニット収容穴１２０Ｙｂを有している。この成形ユニット収容穴１２０Ｙｂは、成形ユニット構成部１２１ＹＢを二つ収容可能な形状を有する。また、固定側構成部１２０Ａにおいても同様の成形ユニット収容穴が設けられている。このカセット型１２０Ｙには、２つの成形ユニット１２１Ｙ同士が相互に直接隣接する態様で収容されている。すなわち、成形ユニット１２１Ｙ同士がカセット型１２０Ｙの他の構成要素を介することなく、直接に接触し、或いは、直接に対向配置されるように構成されている。したがって、カセット型１２０Ｙには、複数の成形ユニット１２１Ｙを効率的に収容配置することが可能になるため、カセット型１２０Ｙの小型化、或いは、成形ユニット１２１Ｙの大径化若しくは成形ユニット１２１Ｙの収容個数の増加を図ることができる。
【００４９】
図８は、本実施形態の金型１００のランナプレート１１４の固定構造の構成例を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。この構成例では、ランナプレート１１４の外縁部に係合部（図示例では段差部）１１４ｋが設けられている。より具体的には、ランナプレート１１４の相互に反対側の外縁部にそれぞれ係合部１１４ｋが形成されている。
【００５０】
また、型板１１３Ａには、ランナプレート１１４の上記係合部１１４ｋに対して進退自在に構成された係合保持部材１２６が取り付けられている。この係合保持部材１２６は、型面に沿ってスライド自在に構成されている。係合保持部材１２６は、ランナプレート１１４に対して前進位置にあるとき（図示左側の係合保持部材１２６参照）には、上記係合部１１４ｋに係合してランナプレート１１４を型板１１３Ａに対して保持固定する。また、係合保持部材１２６は、ランナプレート１１４に対して後退位置にあるとき（図示右側の係合保持部材１２６参照）には、係合部１１４ｋに係合せず、型板１１３Ａに対してランナプレート１１４を解放した状態になる。したがって、この解放状態では、ランナプレート１１４は型板１３から取り外したり装着したりすることができる。なお、係合保持部材１２６に設けられた開口部１２６ａは、係合保持部材１２６をスライド動作させる際に指などを掛けるためのものである。
【００５１】
上記のように構成されていることによって、ランナプレート１１４を簡単に係合保持状態と解放状態のいずれかに設定できるため、ランナプレート１１４の交換がきわめて容易になる。また、本実施形態では、ランナプレート１１４がカセット型１２０の固定側構成部１２０Ａを保持固定しているため、上記構成によって、この固定側構成部１２０Ａの交換作業もきわめて容易に行うことができるようになる。なお、ランナプレート１１４を保持固定しているときに、係合保持部材１２６を前進位置に保持固定するように動作するボールプランジャなどの規制手段を設けることが望ましい。
【００５２】
図９は、本実施形態のさらに異なる構成例を示す部分拡大断面図である。この構成例では、型板１１２Ａに設けられた第１スプルー通路１１２ａと、ランナプレート１１４によって構成されるランナ通路（より具体的には上流側通路部１１４ａ或いは上流側ランナ通路１１４Ａ）との間の境界領域に、通路内に突出する凸部１２７ａが設けられている。この凸部１２７ａは、ランナプレート１１４に固定された冷却ピン１２７の先端部で構成されている。この凸部１２７ａは、円錐形或いは山形などといった先細形状に構成されている。特に、円錐形状であることが望ましい。また、凸部１２７ａは、第１スプルー通路１１２ａに対して同軸に配置され、しかも、第１スプルー通路１１２ａの上流側に向けて突出している。
【００５３】
射出成形が行われる場合には、第１スプルー通路１１２ａから材料が金型内に注入され、ランナ通路を通過してカセット型内の成形空間に充填される。より具体的には、材料は、上記のランナ通路から第２スプルー通路１１４ｅを経て、カセット型の固定側構成部１２０Ａに装着された成形ユニット構成部１２１Ａ内のピンポイントゲート１２１ｇを通過して、成形空間内に導入される。
【００５４】
このとき、注入された材料は、通過する経路の上流側の部分にあるものほど、射出ノズルに近いとともに流動距離が短いために温度が高くなる。したがって、成形空間内の成形品は短時間に冷却され固化するが、ランナは成形品よりも冷却されにくく、固化に時間がかかる。特に、時計部品などのきわめて小さな成形品については、成形品の体積に較べてランナの体積が比較的大きくなるためになおさらランナが冷却されにくい。その結果、通常、射出成形のサイクルタイムの短縮を図る際には、成形品の固化時間ではなく、ランナの固化時間によって制約を受けることになる。
【００５５】
本実施形態では、第１スプルー通路１１２ａとランナ通路との境界領域に、通路内に突出する凸部１２７ａを形成することによって、通路の内面の面積を増大させ、冷却効率を高めることにした。これによって、ランナ通路内においてランナを迅速に冷却、固化させることが可能になり、射出成形のサイクルタイムを短縮することができた。特に、上記凸部１２７ａは第１スプルー通路１１２ａとランナ通路とが屈折する境界領域に設けられているため、材料は、その流入時において、この凸部１２７ａの表面に衝突し、向きを変えて境界領域を通過する。したがって、流入時における材料の温度降下が大きくなり、迅速に冷却されるので、ランナの形成時間が短縮される。
【００５６】
また、上記凸部１２７ａは、第１スプルー通路１１２ａと同軸に、しかもその上流側に向けて突出しているため、材料に対する冷却作用はより優れたものになる。しかも、凸部１２７ａは先細形状（円錐形状或いは山形）に構成されているため、第１スプルー通路１１２ａからランナ通路への材料の流れを妨げにくく構成されていることから、充填性の低下を抑制できる。
【００５７】
尚、本発明の射出成形用金型、射出成形用金型セット及び射出成形装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の金型の取付構造を示す型面配置図（ａ）及び概略断面図（ｂ）。
【図２】実施形態の金型内のカセット型の型面配置図（ａ）〜（ｅ）。
【図３】実施形態のランナプレート構造を示す分解平面図及びランナコアの断面図。
【図４】従来のランナプレート構造を示す平面図。
【図５】実施形態の金型のランナプレート部の平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）。
【図６】実施形態のカセット型２種の平面図及び部分断面図（ａ）及び（ｂ）。
【図７】実施形態のカセット型２種の分解平面図及び側面図（ａ）及び（ｂ）。
【図８】実施形態のランナプレート部の平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）。
【図９】実施形態の材料導入経路の拡大断面図。
【符号の説明】
１０（１０Ａ，１０Ｂ）…金型取付板、１１（１１Ａ，１１Ｂ）…取付冶具、１００…射出成形用金型、１１０…主型枠体、１１０Ａ…固定側主型枠体、１１０Ｂ…可動側主型枠体、１１４…ランナプレート、１１４Ｘ…ランナ枠、１１４Ｙ…ランナコア、１２０…カセット型、１２０Ａ…固定側構成部、１２０Ｂ…可動側構成部、１２１…成形ユニット、１２１Ａ，１２１Ｂ…成形ユニット構成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection mold, an injection mold set, and an injection molding apparatus, and more particularly to a mold structure suitable for high-mix low-volume production.
[0002]
[Prior art]
In general, when a part is manufactured by an injection molding device, a mold base that is attached to the injection molding device and a cavity component that defines a molding space for forming a molded product among the molds for injection molding. Each time a special product was created and manufactured.
[0003]
In particular, when manufacturing timepiece parts by injection molding, since the molded product size is as small as about 1 mm to 30 mm, it is necessary to mold a large number of parts with a single mold in order to manufacture efficiently. A large number of parts were manufactured sequentially or in parallel in a relatively short production cycle as required. The following patent documents 1 and 2 are known as documents relating to a conventional method for manufacturing a timepiece part by injection molding.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 10-34762 A
[Patent Document 2]
JP-A-6-845
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional parts manufacturing by injection molding, it is necessary to manufacture the mold base mounting plate and the cavity component for each part, so that it takes time to start mass production of the product due to the increase in mold manufacturing time. However, since the production cost is soaring, there is a problem that it is an obstacle to the reduction of the manufacturing cost.
[0006]
In particular, when manufacturing many kinds of minute parts sequentially or in parallel, such as at the production site for watch parts, it is possible to use a mold base mounting plate or cavity component dedicated to each part. It was a major obstacle to improving efficiency. For example, in order to efficiently manufacture minute parts, it is necessary to mold a plurality of types of parts of the same part or a specific combination into a plurality of combinations and mold them with a single mold. Since the required combinations of types change from time to time, it is desirable to be able to flexibly change the manufacturing system in response to such requests. However, in the above conventional mold structure, when the mold base mounting plate and the cavity component of a certain mold are manufactured, the number and types of parts that can be manufactured by the mold or the combination of the parts are limited. There is a problem that the system cannot be changed. In order to change the manufacturing system, the mold base mounting plate and the cavity component must be manufactured again, so that it takes time to start mass production as described above, and the manufacturing cost increases.
[0007]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that it is possible to realize a flexible manufacturing system that can flexibly cope with changes in the quantity and type of parts required when manufacturing various types of parts. An object of the present invention is to provide an injection mold, an injection mold set, and an injection molding apparatus using these.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an injection mold according to the present invention includes one cassette mold that is detachably provided with a molding unit that defines a molding space, or a plurality of cassette molds configured in the same shape, and the cassette. One or a plurality of cassette mold accommodating parts for detachably accommodating the mold, a main mold frame configured to be connectable to a mold mounting part of an injection molding apparatus, and a sprue passage provided in the main mold frame; A runner passage that communicates with the sprue passage and extends toward the molding space, a runner frame that includes an upstream passage portion of the runner passage, and communicates with the upstream passage portion and on the molding space side. It has a runner core which is provided in the runner frame with an extended downstream passage part, and is removable.
[0009]
According to this invention, a molding unit corresponding to a desired molded product can be attached to the cassette mold, and the cassette mold can be accommodated in the cassette mold accommodating portion of the main mold frame. Since the exchange is possible and the molding unit can be exchanged for the cassette mold, it is possible to easily change the parts to be injection-molded by using the same main mold frame. For example, if the part has a size that can be molded in the same cassette mold as the part that has already been manufactured, the main mold frame and the cassette mold can be used in common, and only the molding unit can be manufactured. .
[0010]
Here, it is preferable that a plurality of cassette molds be detachable from the main mold body. In this case, since the combination of molding units mounted on a plurality of cassette molds can be set arbitrarily, the combination of the number of parts and parts types that can be molded at once with a mold can be arbitrarily configured. The manufacturing system can be flexibly changed accordingly.
[0011]
In this case, it is desirable that the plurality of cassette mold accommodating portions be configured to accommodate the same cassette mold. As a result, if the outer shapes of a plurality of cassette molds are configured in the same shape, any cassette mold can be arbitrarily accommodated for any of the cassette mold accommodating portions of the main mold frame. It becomes possible to build a flexible manufacturing system. Further, in order to be able to mount a plurality of cassette molds, a plurality of cassette mold accommodating portions will be provided in the main mold frame, but it is not necessary to use all of the plurality of cassette mold accommodating portions. For unnecessary cassette mold housing parts, it is also possible to mount molding unit substitutes (such as blank molding units) that do not have a molding space, or cassette type substitutes (such as dummy cassette molds) that do not have a molding unit mounting part. .
[0012]
In the present invention, a runner frame having a sprue passage provided in the main mold frame and a runner passage that communicates with the sprue passage and extends toward the molding space, and includes an upstream passage portion of the runner passage. And a runner core that communicates with the upstream-side passage portion and includes a downstream-side passage portion that extends toward the molding space and is detachable from the runner frame. By configuring the runner core provided with the downstream passage portion of the runner passage to be removable with respect to the runner frame provided with the upstream passage portion of the runner passage, by replacing the runner core, the cassette type It becomes possible to change the downstream passage portion of the runner passage according to the change in the shape of the molding space defined by the molding unit. Moreover, by exchanging the runner frame, it is possible to cope with a change in the shape of the cassette type and a change in the number and arrangement of the cassette types.
[0013]
Here, it is preferable that the runner core is detachably fitted in a housing space provided in the runner frame in the cassette type mold surface range. In the cassette mold surface area (ie, the planar area where the cassette mold is placed on a virtual plane parallel to the parting surface), the runner core is removably fitted into the runner frame accommodation space (holes, recesses, etc.). Accordingly, it is possible to cope with the problem by exchanging only the runner core corresponding to the structure of the molding unit mounted on the cassette mold.
[0014]
Further, it is preferable that runner lock pins facing the runner passage are uniformly distributed in the cassette mold surface area in the main mold frame. In the case of a mold structure (for example, a three-plate structure) in which the runner lock pin faces the runner passage and the molded product and runner are separated and the molded product is taken out, the runner lock pin is placed on the cassette mold surface. By dispersively arranging in the range, it is possible to cope widely even when different molding units are used for the cassette mold. Here, the runner lock pins are evenly distributed and arranged, for example, that the planar arrangement of a plurality of runner lock pins is distributed and arranged so as to have rotational symmetry within a cassette type mold surface range. In the mold surface range, it is arranged in a distributed manner with substantially the same arrangement density, or it is arranged in a distributed manner so as to have a substantially equal mutual spacing.
[0015]
In the present invention, the cassette mold has a pair of openable and closable components that jointly define the molding space, and the pair of components is provided with guide means for guiding mutual opening and closing operations, The guide means is configured by a convex portion provided at an outer edge portion of one of the constituent portions, which is configured to be fitted to each other, and a concave portion having a shape opened outward at the outer edge portion of the other constituent portion. It is preferable. As a result, the guide means is limited to the cassette-type outer edge, so that the guide means constituted by the fitting structure of the guide pin and the guide hole (hole) as in the prior art is used. As a result, the storage space of the molding unit in the cassette mold can be greatly increased, so that a larger molded product can be molded or a larger number of molded products can be molded. Further, as long as the same molding space is formed as compared with the conventional case, the outer shape of the cassette mold can be greatly reduced, so that the number of cassette molds to be mounted can be increased. In this case, since a region that can be used as a molding space in the cassette mold increases, it is preferable that a plurality of the molding spaces are provided in the cassette mold.
[0016]
In the present invention, it is preferable that a plurality of the molding units constituting the molding space are detachably attached to the cassette mold. In this case, it is desirable that the plurality of molding units be arranged directly adjacent to each other in the cassette mold. As a result, a plurality of molding units can be arranged more efficiently in the cassette mold, and the area in which the molding space can be configured can be increased. Here, the phrase “a plurality of molding units are directly arranged adjacent to each other” means that there are no cassette-type partitions or the like between the plurality of molding units. In this case, the case where the outer surfaces of the molding unit are in direct contact with each other and the case where the outer surfaces of the molding unit are directly opposed to each other are included.
[0017]
In the present invention, a runner forming portion having a runner passage communicating with the molding space is detachably provided, and the main mold body is configured to be movable forward and backward along a mold surface, and the runner is in a forward position. It is preferable that an engagement holding member that engages and holds the forming portion and releases the runner forming portion in the retracted position is provided. Here, the mold surface means a virtual plane parallel to the parting surface of the mold. By providing this engagement holding member, the runner forming part can be easily released or mounted by the advancement / retraction operation of the engagement holding member, so the setting work associated with the exchange of the cassette mold is greatly simplified. The working time can be shortened. Here, when one component of the cassette type is held and fixed by the runner forming portion, an effect of facilitating replacement of the component is also obtained.
[0018]
In the present invention, it has a sprue passage provided in the main mold frame, and a runner passage that communicates with the sprue passage and extends toward the molding space, and in a boundary region between the sprue passage and the runner passage, It is preferable that a convex portion protruding into the passage is formed. This convex part increases the area of the inner surface of the upstream passage that contacts the material passing through the runner passage, so the heat dissipation is accelerated, the runner cooling rate is shortened, the molding cycle time is shortened, and the manufacturing efficiency is improved. Can be made.
[0019]
In this case, it is desirable that the convex portion has a tapered shape (for example, a conical shape or a mountain shape) that protrudes coaxially with the sprue passage toward the upstream side. This prevents the flow of material flowing from the sprue passage toward the runner passage. In addition, the said convex part can be comprised with a metal pin etc.
[0020]
In the present invention, there is provided a sprue passage provided in the main mold frame, and a runner passage that communicates with the sprue passage and extends to a mold surface range of the cassette type, and the runner passage is connected to the sprue passage from the sprue passage. It is preferable to have an upstream runner passage extending to the center of the cassette type mold surface range, and a plurality of downstream runner passages communicating with the upstream runner passage and extending from the center to the periphery. According to this, the upstream runner passage is configured to extend to the center of the cassette type mold surface range, and thereafter, the plurality of downstream runner passages extend from the center to the periphery (for example, radially). Because it is possible to reduce the variation in the length of the material passage to the multiple gate openings in the cassette mold, it becomes possible to improve the filling property of the material into the cavity (molding space) and improve the quality of the molded product. Can be improved.
[0021]
Next, an injection mold set according to the present invention includes a plurality of types of injection molds according to any one of the above, and the main frame of the plurality of types of injection molds is The same mounting structure for the mold mounting portion of the injection molding apparatus is provided. According to this, since the main mold frame of the plurality of injection molds has the same mounting structure with respect to the mold mounting portion of the injection molding apparatus, the plurality of main mold frames can be used interchangeably. This makes it possible to use different cassette molds or different numbers of cassette molds according to these main molds, so that various products can be molded more flexibly.
[0022]
An injection molding apparatus according to the present invention includes any of the above-described injection molds and the mold mounting portion corresponding to the mounting structure of the main mold frame. This makes it possible to establish a manufacturing system that can flexibly manufacture many types of products using an injection mold. In particular, a plurality of injection molding apparatuses are installed, and all of these injection molding apparatuses are configured to have the same mold mounting portion corresponding to the mounting structure, so that in each of the plurality of injection molding apparatuses. In addition, since the above-described flexible manufacturing system can be realized, it is possible to perform a very flexible and highly responsive response to the required number and types of products.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of an injection mold, an injection mold set, and an injection molding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
1A and 1B are a mold view (a) and a cross-sectional view (b) schematically showing the structure of an injection mold 100 according to the present invention and the structure of a mold attachment part of an injection molding apparatus to which the injection mold 100 is attached. In addition, not only this FIG. 1, but all attached drawings show only a required part, respectively, and have abbreviate | omitted and shown the other part suitably. Further, in the following description, the “mold surface” refers to a virtual plane parallel to the parting surface PL shown in FIG. 1, and this virtual plane is a virtual plane at a position intersecting with each part in the description of each part. Shall be said.
[0025]
An injection mold (hereinafter simply referred to as “mold”) 100 includes a fixed-side mold mounting plate (fixed-side die plate) 10A and a movable-side mold mounted on a mold mounting portion of an injection molding apparatus. It is fixedly attached to a plate (movable side die plate) 10B. An attachment jig 11A for fixing the mold 100 is provided on the fixed side mold attachment plate 10A, and an attachment jig 11B for fixing the mold 100 is also provided on the movable side mold attachment plate 10B. Yes. These mounting jigs 11A, 11B are positioning guide means (guide rollers, guide grooves, guide surfaces, position restrictions) for guiding mold base mounting plates (hereinafter simply referred to as “MB mounting plates”) 111A, 111B of the mold 100. And a fixing means (clamp, fixing screw, various locking mechanisms) for fixing the MB mounting plates 111A and 111B guided to the normal position by the positioning guide means. .)
[0026]
The mold 100 includes a main mold frame 110 including the MB mounting plates 111A and 111B and mold plates 112A, 113A, 112B, and 113B fixed to the MB mounting plates. In the main mold frame 110, the fixed main mold frame 110A and the movable main mold frame 110B are configured to be openable and closable. A cassette mold 120 is attached to the main mold body 110. The cassette mold 120 is fitted and fixed to a fixed-side component (cavity: commonly referred to) 120A fitted and fixed to a cassette mold accommodating portion provided on the template 113A, and to a cassette mold accommodating portion provided to the template 113B. The movable side component (core: commonly known) 120B is provided. A molding unit 121 is attached to the cassette mold 120. The molding unit 121 is provided with a molding unit component 121A that is housed and fixed in the fixed-side component 120A and a molding unit component 121B that is housed and fixed in the movable-side member 120B.
[0027]
Further, a runner plate 114 as a runner constituting portion is attached and fixed to the mold 100 at a position directly below the first sprue passage 112a provided in the nozzle receiving portion provided in the MB mounting plate 111A and the mold plate 112A. Yes. The runner plate 114 is fitted and fixed to the template 113A. In addition, the runner plate 114 holds and fixes the fixed-side component 120A of the cassette mold 120 to the mold plate 113A.
[0028]
An ejector drive shaft 115 is connected to the movable side component 120 </ b> B of the cassette mold 120, and the ejector drive shaft 115 is connected and fixed to the ejector drive plate 116. The ejector drive plate 116 is driven by an ejector drive mechanism of an injection molding apparatus. Further, the ejector drive shaft 115 is configured to drive an ejector pin (not shown) provided in a molding unit constituting portion 121B housed in the cassette mold 120.
[0029]
The mold 100 has a parting surface PL at a position where the mold plate 113A and the mold plate 113B are in contact with each other. And in this parting surface PL, the stationary mold part and the movable mold part can be opened and closed. The mold 100 has a three-plate structure in which a mold plate 112A and a mold plate 113A are configured to be openable and closable.
[0030]
In the mold 100, in the mold clamping state illustrated, an injection nozzle (not illustrated) of the injection molding apparatus is inserted into the nozzle receiving portion provided on the fixed side of the mold 100, and a synthetic resin or the like is inserted into the mold 100. Inject material. The injected material passes through the first sprue passage 112a, and then is filled into a molding space (cavity) constituted by the molding unit 121 in the cassette mold 120 via the runner passage constituted by the runner plate 114. Thereafter, the mold plate 112A and the mold plate 113A are separated, the runner is cut from the molded product, a mold opening operation is generated at the parting surface PL, and the molded product is taken out by the ejector mechanism. Thereafter, the mold clamping state shown in FIG.
[0031]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram (a) to (e) schematically showing the configuration of the mold 100 of the present embodiment. In each of these drawings, each component configured so as to be separable into a fixed side and a movable side via a parting surface PL is shown as a single unit by one symbol. In the following description, the constituent elements denoted by reference symbols A and the constituent elements denoted by reference symbols B will be described together as constituent elements denoted by reference symbols. Further, FIG. 2 is drawn so that the arrangement (mold surface range) of the cassette mold 120 in the different types of molds 100 can be understood.
[0032]
In the mold 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, one cassette mold 120 is mounted (fitted) in one cassette mold accommodating portion provided on the mold plate 113 constituting the main mold frame. In some cases, a single molding unit 121 is attached to the cassette mold 120. Further, when two cassette molds 120 are mounted on the main mold body template 113 as shown in FIG. 2 (b), four main mold body mold plates 113 as shown in FIG. 2 (c). When one cassette mold 120 is mounted, as shown in FIG. 2D, when six cassette molds 120 are mounted on the mold plate 113 of the main frame body, the main mold as shown in FIG. In some cases, such as when eight cassette molds 120 are mounted on the frame mold 113, a plurality of cassette molds 120 can be mounted on the main mold frame. These various main mold bodies and cassette molds constitute corresponding sets.
[0033]
Further, when a plurality of cassette molds 120 can be mounted, the plurality of cassette molds are configured in the same shape as shown in FIGS. Also, it is preferable that the same type of cassette type can be mounted. This facilitates replacement of the cassette mold, facilitates selection of the cassette mold used at one time, and allows the combination of molded parts to be set more flexibly. Further, when a plurality of cassette molds can be mounted as described above and it is not necessary to use all the cassette molds, a molding space constituted by the molding unit 121 is provided in at least one cassette mold housing portion. It is also possible to mount a cassette mold equipped with a blank forming unit that does not have, or a dummy cassette mold that does not have a molding unit.
[0034]
As described above, even when there are a plurality of different types of molds 100, the attachment structure of the main mold frame 110 to the injection molding apparatus is configured to be the same. That is, the mounting structure of the MB mounting plate 111 is the same, and the structure corresponding to the mold mounting portion (the above-described mold mounting plate 10 and mounting jig 11 shown in FIG. 1) of the injection molding apparatus in any mold. Have In this way, a mold including a specific main mold frame and a cassette mold can be arbitrarily selected and used from a plurality of kinds of molds according to the size of parts, the number and types of parts required, and the like. Is possible.
[0035]
FIG. 3 is an exploded plan view showing a specific configuration of the runner plate 114 and a longitudinal sectional view of a runner core described later. The runner plate 114 includes a runner frame 114 </ b> X that constitutes the outer shape of the runner plate 114 and has an upstream-side passage portion 114 a connected to a first sprue passage 112 a (see FIG. 1) extending from the nozzle receiving portion. The runner frame 114X is provided with a fitting hole 114p that faces the end of the upstream passage portion 114a. The fitting hole 114p is formed at a position substantially corresponding to the mold surface range of the cassette mold 120. In the illustrated example, a runner plate 114 corresponding to a mold having two cassette molds provided with a runner frame 114X provided with two fitting holes 114p is shown. The runner core 114Y is configured to be fitted and fixed in the fitting hole 114p. In the illustrated example, the fitting hole 114p is a stepped hole, and the runner core 114Y has a stepped outer peripheral portion that engages with the stepped hole.
[0036]
The runner core 114Y communicates with the upstream passage portion 114a and extends downstream to the center of the corresponding cassette type mold surface range (in the example shown, this center coincides with the center of the runner core 114Y). A passage portion 114b and a plurality of branch runner passage portions 114c extending from the center portion to the periphery (radial in the figure) are provided. Here, the upstream passage portion 114a of the runner frame 114X and the downstream passage portion 114b of the runner core 114Y constitute the upstream runner passage 114A. The branch runner passage portions 114c are connected to each other by a connecting runner passage portion 114d at a position that is substantially equidistant from the center portion. Here, the branch runner passage portion 114c and the communication runner passage portion 114d constitute the downstream runner passage 114B.
[0037]
The downstream runner passage 114B is provided with a pin receiving recess 114f that faces the end of a runner lock pin, which will be described later. Further, a second sprue passage 114e configured as a through passage is opened in the downstream runner passage 114B. These second sprue passages 114e communicate with a molding space constituted by the molding unit 121 mounted on the cassette mold. More specifically, the 2nd sprue channel | path 114e is comprised so that it may connect with the pinpoint gate mentioned later comprised in 121 A of shaping | molding unit structure parts.
[0038]
As shown in FIG. 5, the runner plate 114 is held and fixed between the runner plate 114 and the mold plate 112 </ b> A in a manner fitted and fixed to the mold plate 113 </ b> A. In addition, the fixed-side component 121A of the cassette mold 120 is held and fixed to the template 113A by fixing the runner plate 114. Further, the runner lock pin 117 is fixed to the MB mounting plate 111A, is installed so as to penetrate the template plate 112A, and the front end thereof faces the downstream runner passage 114B (the pin accommodating recess 114f).
[0039]
A plurality of runner lock pins 117 are provided at positions corresponding to the pin accommodating recesses 114f. As can be seen from the pin housing recess 114f provided in the runner core 114Y shown in FIG. 3, in the present embodiment, the runner lock pins 117 are distributed substantially uniformly at the mold surface position of the cassette mold 120. Thus, even if the configuration of the runner passage configured according to the shape of the cavity (molding space) configured by the molding unit 121 inside the cassette mold 120 is changed, the runner can be held with almost no trouble. Configured. Here, the plurality of runner lock pins 117 are uniformly distributed means that they are arranged to rotate in the cassette type mold surface range, and are distributed at equal distances from the center of the mold surface range. It means that they are distributed and arranged so that their mutual intervals are substantially equal.
[0040]
In the present embodiment, since the runner plate 114 is constituted by the runner frame 114X and the runner core 114Y fitted and fixed to the runner frame 114X, the shape of the molding space formed by the molding unit 121 mounted on the cassette mold 120 and the gate arrangement The runner core 114Y can be replaced and used according to the above. Therefore, it is not necessary to facilitate a different runner plate 114 each time the shape of the molded product is changed. Of course, as shown in FIG. 2, when the number and arrangement of the cassette molds 120 are different, it is necessary to replace the entire runner plate 114, but even in this case, only the runner frame 114X is replaced, and the runner core 114Y is already existing. Can be used.
[0041]
As shown in FIG. 4, the conventional runner plate 114 'is configured such that the upstream runner passage portion 114a' extends into the mold surface area of the molding space and branches into the downstream runner passage 114b 'as it is. Yes. Further, the second sprue passage 114e 'communicating with the forming space opens at an appropriate position with respect to the end portion of the upstream runner passage 114a' and the branched downstream runner passage 114b '. Therefore, since the path lengths to the plurality of second sprue passages 114e ′ are mutually different, the material has to travel a long distance until it reaches the second sprue passage 114e ′ by the path through which it flows. Or a short distance is sufficient, there is a problem that the filling property of the material into the cavity (molding space) is deteriorated and the quality of the molded product is lowered.
[0042]
On the other hand, in the runner plate 114 of the present embodiment, as described above, the upstream runner passage 114A is located at the center of the mold surface range of the cassette mold 120 from the first sprue passage 112a shown in FIG. (In the illustrated example, it is extended to the central portion so as to bend so as to avoid the downstream runner passage 114B), and the downstream runner passage 114B extends radially from this central portion, and finally the second sprue. It is configured to be connected to the passage 114e. As a result, the lengths of the runner passages until reaching the plurality of second sprue passages 114e are substantially equal to each other. Therefore, the filling property to the molding space is improved, and the quality of the molded product can be improved.
[0043]
FIG. 6 shows the structure of the cassette mold 120. The cassette mold is preferably provided with a guide means separately from the main mold frame in order to prevent the mold from being displaced in the mold clamping state accompanying the opening and closing of the mold 100. FIG. 6A shows a guide pin 122A ′ and a guide hole 122B ′ having the same structure as that conventionally used in a general mold structure and the opening / closing structure of the main mold frame of the present embodiment. 1 schematically shows the structure of a cassette mold 120 ′ of the present embodiment provided with a configured guiding means. FIG. 6B shows a cassette mold 120 provided with more improved guide means in this embodiment.
[0044]
Although the cassette mold 120 ′ is an example of the cassette mold of this embodiment, since the guide pins 122A ′ and the guide holes 122B ′ are used, these can be arranged near the outer periphery of the cassette mold, but the support strength In consideration of the above, it cannot be limited to the outer edge of the cassette type. For this reason, the area on the mold surface of the molding unit 121 ′ is inevitably reduced with respect to the outer shape of the cassette mold 120 ′, so that the space efficiency is deteriorated and the mold surface of the mold is effectively used. Therefore, it is impossible to efficiently produce a molded product.
[0045]
On the other hand, in the cassette mold 120, a convex portion 122A that protrudes at the outer edge portion, and a concave portion (one concave portion) 122B that is configured to be fitted to the convex portion 122A and opens outward at the outer edge portion. Guide means are configured. The convex portion 122A and the concave portion 122B are formed over substantially the entire circumference of the outer edge portion of the cassette type. More specifically, a plurality (four) of the convex portions 122A and the concave portions 122B are provided at substantially equal intervals (90-degree intervals) in the circumferential direction of the outer edge portion. Since such guide means can be provided on the outer edge of the cassette mold without any trouble, it is possible to ensure a relatively large area on the mold surface of the molding unit 121.
[0046]
In addition, it is desirable for the convex part 122A and the concave part 122B which comprise said guide means to be comprised integrally with the exterior part of the cassette type | mold 120, when ensuring intensity | strength.
[0047]
FIG. 7 shows a more detailed configuration example of the cassette type. The cassette mold 120X shown in FIG. 7A has a single molding unit accommodation hole 120Xb, and is configured to accommodate only one molding unit 121X (molding unit constituent parts 121XA and 121XB). The holding metal fitting 120Xc is a metal fitting for holding one molding unit constituting part 121XB on the movable side constituting part 120XB.
[0048]
On the other hand, the cassette mold 120Y shown in FIG. 7B has a molding unit accommodation hole 120Yb that can accommodate two molding units 121Y. The molding unit accommodation hole 120Yb has a shape capable of accommodating two molding unit constituent parts 121YB. A similar molding unit accommodation hole is also provided in the fixed-side component 120A. In the cassette mold 120Y, the two molding units 121Y are accommodated in such a manner that they are directly adjacent to each other. That is, the molding units 121Y are configured to be in direct contact with each other without being interposed through other components of the cassette mold 120Y or directly opposed to each other. Therefore, the cassette mold 120Y can efficiently accommodate and arrange a plurality of molding units 121Y. Therefore, the cassette mold 120Y can be downsized, the molding unit 121Y can be increased in diameter, or the number of molding units 121Y can be accommodated. Can be increased.
[0049]
FIG. 8 is a schematic plan view (a) and a schematic cross-sectional view (b) illustrating a configuration example of the fixing structure of the runner plate 114 of the mold 100 according to the present embodiment. In this configuration example, an engaging portion (stepped portion in the illustrated example) 114k is provided on the outer edge portion of the runner plate 114. More specifically, engaging portions 114k are formed at outer edges of runner plates 114 opposite to each other.
[0050]
Further, an engagement holding member 126 configured to be movable forward and backward with respect to the engagement portion 114k of the runner plate 114 is attached to the template 113A. The engagement holding member 126 is configured to be slidable along the mold surface. When the engagement holding member 126 is in the forward movement position with respect to the runner plate 114 (see the engagement holding member 126 on the left side in the drawing), the engagement holding member 126 is engaged with the engagement portion 114k so that the runner plate 114 becomes the template 113A. Hold and fix against. Further, when the engagement holding member 126 is in the retracted position with respect to the runner plate 114 (see the engagement holding member 126 on the right side of the drawing), the engagement holding member 126 does not engage with the engagement portion 114k and does not engage with the runner plate 113A. The plate 114 is released. Therefore, in this released state, the runner plate 114 can be detached from and attached to the template 13. Note that the opening 126 a provided in the engagement holding member 126 is used to hang a finger or the like when the engagement holding member 126 is slid.
[0051]
By being configured as described above, the runner plate 114 can be easily set to either the engaged holding state or the released state, so that the runner plate 114 can be easily replaced. Further, in the present embodiment, the runner plate 114 holds and fixes the fixed-side component 120A of the cassette mold 120, so that the replacement operation of the fixed-side component 120A can be performed very easily by the above configuration. become. It is desirable to provide a restricting means such as a ball plunger that operates to hold and fix the engagement holding member 126 at the forward position when the runner plate 114 is held and fixed.
[0052]
FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view showing still another configuration example of the present embodiment. In this configuration example, a space between the first sprue passage 112a provided in the template 112A and a runner passage (more specifically, the upstream passage portion 114a or the upstream runner passage 114A) constituted by the runner plate 114 is provided. A convex portion 127a that projects into the passage is provided in the boundary region. The convex portion 127 a is configured by a tip portion of a cooling pin 127 fixed to the runner plate 114. The convex portion 127a is formed in a tapered shape such as a conical shape or a mountain shape. In particular, a conical shape is desirable. The convex portion 127a is disposed coaxially with the first sprue passage 112a, and projects toward the upstream side of the first sprue passage 112a.
[0053]
When injection molding is performed, the material is injected into the mold from the first sprue passage 112a, passes through the runner passage, and is filled into the molding space in the cassette mold. More specifically, the material passes through the second sprue passage 114e from the runner passage, and passes through the pinpoint gate 121g in the molding unit constituent portion 121A attached to the cassette-type fixed-side constituent portion 120A. It is introduced into the molding space.
[0054]
At this time, as the injected material is in the upstream portion of the passage route, the temperature is higher because it is closer to the injection nozzle and has a shorter flow distance. Therefore, the molded product in the molding space is cooled and solidified in a short time, but the runner is more difficult to cool than the molded product and takes time to solidify. In particular, for a very small molded product such as a watch part, the runner is relatively difficult to cool because the runner has a relatively large volume compared to the volume of the molded product. As a result, normally, when the cycle time of injection molding is to be shortened, there is a restriction due to the solidification time of the runner, not the solidification time of the molded product.
[0055]
In the present embodiment, the area of the inner surface of the passage is increased and the cooling efficiency is improved by forming the convex portion 127a protruding into the passage in the boundary region between the first sprue passage 112a and the runner passage. As a result, the runner can be quickly cooled and solidified in the runner passage, and the cycle time of the injection molding can be shortened. In particular, since the convex portion 127a is provided in a boundary region where the first sprue passage 112a and the runner passage are refracted, the material collides with the surface of the convex portion 127a at the time of inflow, and changes its direction. Pass through the border area. Therefore, the temperature drop of the material at the time of inflow increases and the material is cooled quickly, so that the runner formation time is shortened.
[0056]
Moreover, since the said convex part 127a protrudes coaxially with the 1st sprue channel | path 112a and toward the upstream, the cooling effect | action with respect to a material becomes more excellent. In addition, since the convex portion 127a is formed in a tapered shape (conical shape or mountain shape), the material flow from the first sprue passage 112a to the runner passage is hardly hindered, thereby suppressing a decrease in filling property. it can.
[0057]
The injection mold, the injection mold set and the injection molding apparatus of the present invention are not limited to the above illustrated examples, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a mold surface layout (a) and a schematic sectional view (b) showing a mounting structure of a mold according to an embodiment.
2A to 2E are layout diagrams (a) to (e) of a cassette mold in a mold according to an embodiment.
FIG. 3 is an exploded plan view showing a runner plate structure of the embodiment and a cross-sectional view of a runner core.
FIG. 4 is a plan view showing a conventional runner plate structure.
FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of a runner plate portion of a mold according to an embodiment.
6A and 6B are a plan view and partial cross-sectional views (a) and (b) of two types of cassette molds according to the embodiment.
FIG. 7 is an exploded plan view and side views (a) and (b) of two types of cassette molds according to the embodiment.
FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a schematic sectional view of a runner plate portion according to the embodiment.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a material introduction path according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
10 (10A, 10B): mold mounting plate, 11 (11A, 11B): mounting jig, 100: injection molding mold, 110: main mold frame, 110A: fixed main mold frame, 110B: movable side Main mold frame, 114 ... runner plate, 114X ... runner frame, 114Y ... runner core, 120 ... cassette mold, 120A ... fixed side component, 120B ... movable side component, 121 ... molding unit, 121A, 121B ... molding unit configuration Part

Claims

One cassette mold detachably equipped with a molding unit that defines a molding space, or a plurality of cassette molds configured in the same shape, and one or a plurality of cassette mold accommodating portions that detachably accommodate the cassette mold , A main mold frame that can be attached to the mold mounting portion of the injection molding apparatus,
A sprue passage provided in the main mold frame;
A runner frame having a runner passage that communicates with the sprue passage and extends toward the molding space, and has an upstream passage portion of the runner passage, and is detachable from the main mold frame;
A runner core that communicates with the upstream passage portion and includes a downstream passage portion that extends toward the molding space, and is attachable to and detachable from the runner frame,
The runner frame is configured to be movable back and forth along the mold surface, and the runner frame is engaged and held at the forward position, while the runner frame is released at the retracted position and the runner frame is attached to and detached from the main mold frame. An injection mold, characterized in that an engagement holding member is provided on the main mold frame.

The injection mold according to claim 1, wherein the runner frame holds and fixes at least one component of the cassette mold to the main mold frame via the engagement holding member. Type.