JP2011101967A - Method for manufacturing mold for injection molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形用金型の製造方法に係り、特に、ウェルドラインの発生防止用の加熱手段を内蔵した射出成形用金型の有利な製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an injection mold, and more particularly to an advantageous method of manufacturing an injection mold having a heating means for preventing the occurrence of weld lines.
よく知られているように、樹脂成形品の射出成形時に生ずる成形不良の一種として、ウェルドラインがある。このウェルドラインは、射出成形用金型の内部に形成される成形キャビティ内での溶融樹脂の流動過程で、溶融樹脂が、一旦、分流された後に再合流する場合や、複数の流路からの流れが合流する場合等に、合流する溶融樹脂の流動先端の接合面同士の融合が不完全となることが原因で発生する。 As is well known, there is a weld line as one type of molding failure that occurs during injection molding of a resin molded product. This weld line is a flow of molten resin in a molding cavity formed inside an injection mold, and when the molten resin is once divided and then rejoined, or from a plurality of flow paths. This occurs due to incomplete fusion of the joining surfaces at the flow fronts of the molten resin to be merged when the flows merge.
意匠面に塗膜やメッキ膜等が形成される樹脂成形品においては、意匠面にウェルドラインが発生しても、塗膜やメッキ膜等の膜厚を厚くすること等によって、ウェルドラインを、ある程度、隠蔽することが出来る。しかしながら、意匠面に塗膜やメッキ膜等が何等形成されない樹脂成形品では、ウェルドラインの発生によって、外観が著しく損なわれることとなる。 In a resin molded product in which a coating film or plating film is formed on the design surface, even if a weld line occurs on the design surface, by increasing the film thickness of the coating film or plating film, It can be hidden to some extent. However, in a resin molded product in which no coating film, plating film, or the like is formed on the design surface, the appearance is significantly impaired due to the generation of weld lines.
意匠面に塗膜やメッキ膜等が設けられない樹脂成形品としては、例えば、顔料や染料等により予め着色した着色樹脂や、そのような着色樹脂にアルミフレーク等の光輝材が更に添加された光輝性樹脂等の、所謂材着樹脂を用いて射出成形された樹脂成形品がある。このような材着樹脂の射出成形品にあっては、成形後の塗装やメッキが実施されない分だけ、製作作業の簡略化や低コスト化が有利に図られ得ると共に、塗膜やメッキ膜の剥離による外観の低下が効果的に解消され得るといった利点がある。しかし、その反面、意匠面にウェルドライン等が生ずると、それが外部に剥き出しの状態となって、深刻な外観不良が惹起されることとなるのである。 As a resin molded product in which a coating film or a plating film is not provided on the design surface, for example, a colored resin pre-colored with a pigment, a dye, or the like, or a bright material such as aluminum flake is further added to such a colored resin There is a resin molded product that is injection-molded by using a so-called material resin such as a glitter resin. In such an injection-molded product of a resin-coated resin, since the coating and plating after molding are not performed, the production work can be advantageously simplified and the cost can be reduced. There exists an advantage that the fall of the external appearance by peeling can be eliminated effectively. However, on the other hand, if a weld line or the like is generated on the design surface, it is exposed to the outside and a serious appearance defect is caused.
そこで、例えば、特開2009−248423号公報(特許文献1)には、成形キャビティ内での溶融樹脂の合流箇所からなり、溶融樹脂の合流によって、樹脂成形品にウェルドラインを発生させる、所謂ウェルドライン発生キャビティ部分に対応する部位にヒータが埋設された射出成形用金型が、提案されている。このような射出成形用金型においては、ウェルドライン発生キャビティ部分内に導入された溶融樹脂がヒータにて加熱され、それにより、合流する溶融樹脂の流動先端の接合面同士が確実に且つ完全に融合し合い、以て、射出成形される樹脂成形品でのウェルドラインの発生が有利に防止乃至は抑制され得るのである。 In view of this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-248423 (Patent Document 1) describes a so-called weld that includes welded portions of molten resin in a molding cavity and generates a weld line in the resin molded product by the molten resin. There has been proposed an injection mold in which a heater is embedded in a portion corresponding to a line generating cavity portion. In such an injection mold, the molten resin introduced into the weld line generating cavity is heated by a heater, so that the joining surfaces at the flow fronts of the molten resin to join together are surely and completely. As a result, the occurrence of weld lines in the resin molded product to be injection-molded can be advantageously prevented or suppressed.
そのようなウェルドライン発生防止用ヒータ内蔵の射出成形用金型を製造する場合、従来では、先ず、金型の完成後に射出成形される樹脂成形品のウェルドラインの発生箇所から、金型内でのウェルドライン発生キャビティ部分の位置を見つけ出し、そうして見つけ出されたウェルドライン発生キャビティ部分に対応する部位にヒータを埋設する追加加工を行うことによって、目的とする射出成形用金型を製造する手法が採用される。 When manufacturing such an injection mold with a built-in heater for preventing the generation of weld lines, conventionally, first, in the mold, from the occurrence of the weld line of the resin molded product to be injection molded after the mold is completed. The target injection molding die is manufactured by finding the position of the weld line generation cavity portion of the wafer and performing additional processing to embed a heater in a portion corresponding to the found weld line generation cavity portion. Method is adopted.
ところが、そのような従来手法では、ウェルドライン発生防止用ヒータをウェルドライン発生キャビティ部分の近傍の所望の位置に埋設することが困難となる場合があった。 However, with such a conventional technique, it may be difficult to embed a weld line generation preventing heater at a desired position in the vicinity of the weld line generation cavity.
すなわち、通常、射出成形用金型には、成形キャビティ内に射出、充填された溶融樹脂を冷却するための冷却媒体(例えば、冷却水)が流通する冷却流路が、成形キャビティの近傍に形成されている。それ故、成形キャビティの一部たるウェルドライン発生キャビティ部分に対応した部位にヒータを埋設しようとすると、そこには、既に冷却流路の一部が存在していたり、或いはヒータが埋設されるべき箇所の直ぐ近くに冷却流路が設けられたりしていることがあり、その場合には、冷却流路が邪魔となって、ヒータを、ウェルドライン発生キャビティ部分の直近の所望の位置に埋設出来なくなってしまうのである。 That is, usually, in the injection mold, a cooling flow path in which a cooling medium (for example, cooling water) for cooling the molten resin injected and filled in the molding cavity flows is formed in the vicinity of the molding cavity. Has been. Therefore, when a heater is embedded in a portion corresponding to a weld line generation cavity portion which is a part of the molding cavity, a part of the cooling channel already exists or the heater should be embedded therein. In some cases, a cooling flow path may be provided in the immediate vicinity of the location. In this case, the cooling flow path is an obstacle, and the heater can be embedded at a desired position in the immediate vicinity of the weld line generation cavity. It will disappear.
そして、そのような場合には、ヒータが、ウェルドライン発生キャビティ部分から離れた位置に埋設されることとなり、それによって、ウェルドライン発生キャビティ部分内に導入された溶融樹脂のヒータによる加熱が不十分となって、ウェルドラインの発生防止が困難となったり、或いはかかる加熱が不可能となって、ウェルドライン発生防止用ヒータを埋設したにも拘わらず、ウェルドラインの発生を防止出来なくなったりする恐れさえもあったのである。 In such a case, the heater is buried at a position distant from the weld line generation cavity portion, so that the molten resin introduced into the weld line generation cavity portion is not sufficiently heated by the heater. Therefore, it is difficult to prevent the generation of the weld line, or it becomes impossible to perform the heating and the generation of the weld line cannot be prevented even though the heater for preventing the generation of the weld line is embedded. Even there was.
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、射出成形用金型の製造に際して、ウェルドライン発生防止用のヒータ等の加熱手段を、ウェルドライン発生キャビティ部分に十分に近い、金型内部の適正な位置に確実に埋設することが出来、以て、ウェルドラインのない外観性能の優れた樹脂成形品の安定的な射出成形を可能とした射出成形用金型の有利な製造方法を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is to heat a heater or the like for preventing the generation of a weld line when manufacturing an injection mold. The method can be securely embedded in an appropriate position inside the mold, sufficiently close to the cavity where the weld line is generated, so that stable injection molding of resin molded products with excellent appearance performance without weld lines is possible. It is an object of the present invention to provide an advantageous manufacturing method of an injection mold that enables the above-described process.
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、射出成形されるべき樹脂成形品に対応した形状を有する成形キャビティが、内部に形成されると共に、該樹脂成形品にウェルドラインを発生させる、該成形キャビティの一部からなるウェルドライン発生キャビティ部分に対応する部位に対して、該ウェルドライン発生キャビティ部分内に導入された溶融樹脂を加熱するための加熱手段が埋設されてなる射出成形用金型の製造方法であって、(a)前記成形キャビティ内での溶融樹脂の、想定される流動挙動から、前記ウェルドライン発生キャビティ部分の位置を予測し、その予測位置に基づいて、前記加熱手段を埋設する概略位置を決定する工程と、(b)前記加熱手段を収容する収容部を形成可能な領域が、前記加熱手段の埋設概略位置を含む箇所に確保されているものの、該収容部が未だ形成されていない予備成形用金型を作製する工程と、(c)該予備成形用金型を用いた射出成形により前記樹脂成形品を予備成形して、該予備成形された樹脂成形品におけるウェルドラインの発生位置から、前記ウェルドライン発生キャビティ部分の正確な位置を見つけ出す工程と、(d)前記予備成形用金型に確保された前記収容部の形成可能領域のうち、前記樹脂成形品の予備成形によって見つけ出された前記ウェルドライン発生キャビティ部分の正確な位置に対して最も近い位置に、前記収容部を形成した後、該収容部内に、前記加熱手段を収容することにより、該ウェルドライン発生キャビティ部分に対応する部位に、該加熱手段を埋設する工程とを含むことを特徴とする射出成形用金型の製造方法を、その要旨とするものである。 In the present invention, in order to solve such a problem, a molding cavity having a shape corresponding to a resin molded product to be injection molded is formed inside, and a weld line is formed on the resin molded product. Injection in which heating means for heating the molten resin introduced into the weld line generating cavity portion is embedded in a portion corresponding to the weld line generating cavity portion formed of a part of the molding cavity. A method for producing a molding die, wherein (a) a position of the weld line generation cavity portion is predicted from an assumed flow behavior of the molten resin in the molding cavity, and based on the predicted position, A step of determining an approximate position for embedding the heating means; and (b) an area where a housing portion for accommodating the heating means can be formed is embedded in the heating means. A step of producing a preforming mold that is secured in a location including a position but in which the accommodating portion is not yet formed; and (c) the resin molded product by injection molding using the preforming mold. And (d) securing to the preforming mold, the step of finding the exact position of the weld line generating cavity portion from the weld line generating position in the preformed resin molded product. After forming the accommodating portion at a position closest to the exact position of the weld line generating cavity portion found by preforming the resin molded product, in the formable region of the accommodating portion, the accommodating portion Including the step of embedding the heating means in a portion corresponding to the weld line generating cavity portion by accommodating the heating means in the section. The manufacturing method of exiting mold, it is an gist thereof.
なお、本発明に従う射出成形用金型の製造方法の有利な態様の一つによれば、前記成形キャビティ内に射出された溶融樹脂の流動解析を行って得られた、該成形キャビティ内での溶融樹脂の流動挙動の解析結果から、前記ウェルドライン発生キャビティ部分の位置が予測される。 In addition, according to one of the advantageous aspects of the method for manufacturing an injection mold according to the present invention, in the molding cavity obtained by performing a flow analysis of the molten resin injected into the molding cavity. From the analysis result of the flow behavior of the molten resin, the position of the weld line generating cavity is predicted.
また、本発明に従う射出成形用金型の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記成形キャビティ内に射出、充填された溶融樹脂を冷却するための冷却媒体が内部を流通する冷却流路が、前記収容部の形成可能領域を除いた部位に形成された前記予備成形用金型を用いて、前記樹脂成形品の予備成形が実施されることとなる。 Moreover, according to one of the preferable aspects of the manufacturing method of the injection mold according to the present invention, the cooling flow path in which the cooling medium for cooling the molten resin injected and filled in the molding cavity flows. However, the preforming of the resin molded product is performed using the preforming mold formed in a portion excluding the region where the housing portion can be formed.
すなわち、本発明に従う射出成形用金型の製造方法においては、予備成形用金型の作製前に、予め、ウェルドライン発生キャビティ部分の予測位置に基づいて、加熱手段を埋設する概略位置が決定される。その後、かかる加熱手段埋設概略位置を含む箇所に、加熱手段の収容部を形成可能な領域が確保された状態で、予備成形用金型が作製される。このため、作製された予備成形用金型のウェルドライン発生キャビティ部分に対応して位置する収容部の形成可能領域に冷却流路等が配設されることが、確実に回避され得る。それ故、そのような予備成形用金型に加熱手段の収容部を形成するのに、或いは形成された収容部内に加熱手段を収容するに際して、冷却流路等が邪魔となって、収容部の形成、更には形成された収容部内への加熱手段の収容が困難となることが、効果的に解消され得る。そして、それにより、加熱手段を、予備成形用金型におけるウェルドライン発生キャビティ部分に対応した所望の位置に確実に埋設して、目的とする射出成形用金型を作製することが出来る。 That is, in the method for manufacturing an injection mold according to the present invention, the approximate position where the heating means is embedded is determined in advance based on the predicted position of the weld line generating cavity portion before the preparation of the preform mold. The Thereafter, a preforming mold is manufactured in a state where an area where the accommodating portion of the heating means can be formed is secured at a location including the approximate position of the heating means embedding. For this reason, it can be reliably avoided that the cooling flow path or the like is disposed in the formable region of the accommodating portion located corresponding to the weld line generating cavity portion of the manufactured preforming mold. Therefore, when forming the accommodating part of the heating means in such a preforming mold or when accommodating the heating means in the formed accommodating part, the cooling flow path or the like becomes an obstacle and the It can be effectively solved that it is difficult to form and further accommodate the heating means in the formed accommodating portion. And thereby, the heating means can be surely embedded in a desired position corresponding to the weld line generating cavity portion in the preforming mold, and the target injection molding mold can be manufactured.
しかも、本発明に係る射出成形用金型の製造方法では、予備成形によって見つけ出されたウェルドライン発生キャビティ部分の正確な位置に対して最も近い位置に、加熱手段が埋設されるようになる。そのため、作製された射出成形用金型を用いた射出成形時において、ウェルドライン発生キャビティ部分のキャビティ面、更にはウェルドライン発生キャビティ部分内に導入された溶融樹脂を、加熱手段にて、より十分に加熱することが可能となる。 In addition, in the method for manufacturing an injection mold according to the present invention, the heating means is embedded at a position closest to the exact position of the weld line generating cavity portion found by the preliminary molding. Therefore, at the time of injection molding using the produced injection mold, the cavity surface of the weld line generation cavity part, and further, the molten resin introduced into the weld line generation cavity part is more sufficiently heated by the heating means. It becomes possible to heat to.
従って、かくの如き本発明に従う射出成形用金型の製造方法によれば、加熱手段を、ウェルドライン発生キャビティ部分に十分に近い、金型内部の適正な位置に確実に埋設することが出来、以て、ウェルドラインのない外観性能の優れた樹脂成形品を安定的に射出成形し得る射出成形用金型を極めて有利に製造することが可能となる。そして、かかる本発明手法によって製造された射出成形用金型を使用すれば、例えば、材着樹脂を用いた樹脂成形品を、高度な外観品質をもって、極めて安定的に且つ容易に成形することが出来るのである。 Therefore, according to the method for manufacturing an injection mold according to the present invention as described above, the heating means can be reliably embedded in an appropriate position inside the mold, sufficiently close to the weld line generating cavity part, As a result, it is possible to extremely advantageously manufacture an injection mold capable of stably injection-molding a resin molded product having excellent appearance performance without a weld line. Then, if the injection mold manufactured by the method of the present invention is used, for example, a resin molded product using a material resin can be molded extremely stably and easily with high appearance quality. It can be done.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1には、本発明手法に従って製造された射出成形用金型を用いて射出成形された樹脂成形品の一例が、その斜視形態において示されている。かかる図1から明らかなように、樹脂成形品10は、全体として、長手矩形の枠体形状を呈する射出成形品からなっている。
First, FIG. 1 shows a perspective view of an example of a resin molded product that is injection-molded using an injection mold manufactured according to the method of the present invention. As is clear from FIG. 1, the resin molded
より詳細には、樹脂成形品10は、互いに所定距離を隔てて、長手方向において平行に延びる、断面矩形状の二つの長辺部12a,12bと、互いに所定距離を隔てて、長手方向に直角な方向において平行に延びる、断面矩形状の二つの短辺部14a,14bとを有している。そして、二つの長辺部12a,12bの長さ方向両端部同士が、二つの短辺部14a,14bにて、それぞれ一体的に連結されている。それによって、樹脂成形品10が、長手矩形の枠体形状をもって構成されている。
More specifically, the resin molded
また、かかる樹脂成形品10においては、各長辺部12a,12bと各短辺部14a,14bのそれぞれの外面からなる外周面と、それらの内面からなる内周面と、各長辺部12a,12bと各短辺部14a,14bの高さ方向一方側の面からなる上面とが、それぞれ意匠面とされている。そして、一つの長辺部12aにおける一つの短辺部14aとの連結部分に、ゲートマーク15が形成されている。
Moreover, in this resin molded
なお、ここでは、樹脂成形品10を形成する樹脂材料として、十分な強度を発揮するポリカーボネートとABS樹脂とのポリマーアロイが用いられている。また、そのような樹脂材料には、適当な顔料が添加されて、所定の色に着色されており、それによって、樹脂成形品10が、表面に塗膜等が形成されることなしに、所望の色に着色されている。勿論、この樹脂成形品10の形成材料は、例示のものに、特に限定されるものではない。
Here, a polymer alloy of polycarbonate and ABS resin that exhibits sufficient strength is used as the resin material for forming the resin molded
ところで、一般に、環状や枠状を呈する樹脂成形品が、従来構造を備えた射出成形用金型を用いて射出成形される場合には、金型内部に形成される成形キャビティ内での溶融樹脂の流動過程で、溶融樹脂が、一旦、分流された後に再合流するようになるため、合流する溶融樹脂の流動先端の接合面同士の融合が不完全となることに起因したウェルドラインの発生が懸念される。特に、樹脂成形品10のような長手矩形の枠体形状を呈する射出成形品では、多くの場合、例えば、四隅のうちの何れか一つの隅部の近傍にゲートマークが形成されていると(成形キャビティの四隅のうちの何れか一つの隅部にゲート口が設けられていると)、かかる一つの隅部と対角線上に位置する隅部の近傍に、ウェルドラインが発生する。しかしながら、樹脂成形品10は、本発明手法に従って製造された、ウェルドラインの発生防止対策を有する射出成形用金型を用いて射出成形されている。それ故、そのような樹脂成形品10においては、長辺部12aと短辺部14aとの連結部分にゲートマーク15が形成されているものの、何れの箇所にもウェルドラインの発生が認められない。
By the way, generally, when a resin molded product having an annular shape or a frame shape is injection-molded by using an injection mold having a conventional structure, a molten resin in a molding cavity formed inside the mold. In this flow process, the molten resin once merges and then rejoins. Therefore, the weld line is generated due to the incomplete fusion of the joining surfaces at the flow fronts of the molten resin to be joined. Concerned. In particular, in an injection molded product having a longitudinal rectangular frame shape such as the resin molded
図2には、そのようなウェルドラインの発生のない樹脂成形品10を有利に射出成形し得る射出成形用金型16が、その縦断面形態において示されている。かかる図2から明らかなように、射出成形用金型16は、位置固定の固定盤18に取り付けられた固定型20と、固定盤18に対して接近/離隔移動可能とされた可動盤22に取り付けられて、固定型20と対向配置された可動型24とを有している。
FIG. 2 shows, in a longitudinal cross-sectional form, an injection molding die 16 that can advantageously injection-mold the resin molded
射出成形用金型16の固定盤18には、図示しない射出装置のノズルのノズル孔に連通するスプルー26を備えたスプルーブッシュ28が設けられている。固定型20には、スプルーブッシュ28のスプルー26に連通するサブスプルー30が、可動型24側に向かって延びるように形成されている。
The
また、図3に示されるように、可動型24の固定型20との型合せ面31(対向面)には、キャビティ形成凹所32が形成されている。このキャビティ形成凹所32は、樹脂成形品10に対応した長手矩形環状の凹溝形態を有し、長手方向に延びる二つの縦溝部34a,34bと、それらと直交して延びる二つの横溝部36a,36bとを有している。更に、可動型24の型合せ面31におけるキャビティ形成凹所32の側方には、注入ゲート形成凹所38とランナー形成凹所40とが、互いに連通するように形成されている。また、注入ゲート形成凹所38は、縦溝部34aと横溝部36aとの間で形成される隅部において、キャビティ形成凹所32内に開口するゲート口52を通じて、キャビティ形成凹所32内に開口している。
In addition, as shown in FIG. 3, a
そして、図2に示されるように、射出成形用金型16においては、可動盤22の固定盤18への接近移動に基づいて、可動型24と固定型20とが型閉めされて、可動型24のキャビティ形成凹所32が固定型20の可動型24との対向面にて覆蓋されることにより、可動型24と固定型20との対向面間に、樹脂成形品10に対応した形状を有する成形キャビティ42が形成されるようになっている。この成形キャビティ42においては、キャビティ形成凹所32の二つの縦溝部34a,34bが固定型20にて覆蓋されてなる部分が、樹脂成形品10の二つの長辺部12a,12bをそれぞれ形成する長辺部成形キャビティ部分44a,44bとされており、キャビティ形成凹所32の二つの横溝部36a,36bが固定型20にて覆蓋されてなる部分が、樹脂成形品10の二つの短辺部14a,14bをそれぞれ形成する短辺部成形キャビティ部分46a,46bとされている。
As shown in FIG. 2, in the
また、射出成形用金型16にあっては、可動型24と固定型20との型閉じ状態下において、注入ゲート形成凹所38とランナー形成凹所40とが固定型20の可動型24との対向面にて覆蓋されることにより、注入ゲート48が、成形キャビティ42に連通した状態で形成されると共に、ランナー50が、注入ゲート48と固定型20のサブスプルー30とに連通した状態で形成されるようになっている。更に、ここでは、注入ゲート48の成形キャビティ42内への開口部たるゲート口52が、長辺部成形キャビティ部分44aと短辺部成形キャビティ部分46aとの間で形成される隅部に形成されている。
In the
かくして、射出成形用金型16においては、図示しない射出装置のノズルから射出された溶融樹脂が、スプルー26とサブスプルー30からランナー50内に導入され、また、かかるランナー50内から注入ゲート48及びゲート口52を通じて、成形キャビティ42内に導かれるようになっている。更に、成形キャビティ42内に導入された溶融樹脂が、ゲート口52から、長辺部成形キャビティ部分44aと短辺部成形キャビティ部分46aとに分流して、成形キャビティ42内を流動するようになっているのである。
Thus, in the
そして、本実施形態の射出成形用金型16では、特に、可動型24に対して、加熱手段としての電熱ヒータ54と冷却流路を構成する冷却管56とが、特別な配置形態をもって設置されている。
In the
すなわち、電熱ヒータ54は、例えば、抵抗加熱式の公知の構造を有し、図2及び図4に示されるように、射出成形用金型16の可動型24における固定型20との型合せ面31とは反対側の裏面とキャビティ形成凹所32の底面との間の部分の特定箇所に埋設されている。なお、電熱ヒータ54を、固定型20に埋設しても良い。
That is, the
より具体的には、ここでは、射出成形用金型16において、射出成形時に、ゲート口52から、長辺部成形キャビティ部分44aと短辺部成形キャビティ部分46aとに分流して、成形キャビティ42内を流動する溶融樹脂の合流箇所が、成形キャビティ42におけるゲート口52と対角線上に位置する箇所、つまり、長辺部成形キャビティ部分44bと短辺部成形キャビティ部分46bとの間で形成される隅部を含んだ長辺部成形キャビティ部分44bの延出方向の端部側部分となっている。また、そのような溶融樹脂の成形キャビティ42内での合流箇所が、溶融樹脂の合流によって、樹脂成形品10にウェルドラインを発生させるウェルドライン発生キャビティ部分58とされている。
More specifically, here, in the injection molding die 16, at the time of injection molding, the flow is divided from the
そして、射出成形用金型16の可動型24においては、ウェルドライン発生キャビティ部分58に対応するキャビティ形成凹所32の縦溝部34b部分の底面と前記裏面との間に位置する高さ(厚さ)方向中間部に、収容部としての収容穴60が、可動型24の側面に開口し、且つ縦溝部34bに沿って延びるように形成されている。また、この収容穴60内に、電熱ヒータ54が収容されて、かかる電熱ヒータ54が、長さ方向一端部に一体形成された外フランジ部において、可動型24の側面にボルト止めされている。
In the
かくして、電熱ヒータ54が、可動型24のうち、ウェルドライン発生キャビティ部分58に近い箇所に埋設されている。そして、それによって、ウェルドライン発生キャビティ部分58を形成するキャビティ形成凹所32の縦溝部34b部分の内面が、電熱ヒータ54にて加熱されるようになっている。
Thus, the
一方、冷却管56は、長尺な1本の管体(鋼管やホース等)からなり、一端側開口部が、例えば冷却水等の冷却媒体の供給装置(図示せず)に接続されている一方、他端側開口部が、かかる冷却媒体を排出する排出口(図示せず)とされている。また、この冷却管56が埋設されるべき可動型24の高さ方向中間部には、横溝部36a,36bの延出方向に互いに間隔を隔てた三箇所に、かかる中間部を貫通する三つの挿通孔62a,62b,62cが、それぞれ、キャビティ形成凹所32の縦溝部34a,34bに沿って延びるように形成されている。
On the other hand, the cooling
それら三つの挿通孔62a,62b,62cは、可動型24の高さ方向の形成位置が、可動型24に埋設された電熱ヒータ54の可動型24の高さ方向での位置と略同じ位置とされているものの、可動型24の高さ方向とは直角な方向での形成位置が、電熱ヒータ54の形成位置とは異なる位置とされている。即ち、一つの挿通孔62aが、ゲート口52が設けられた、キャビティ形成凹所32の縦溝部34aに沿って真っ直ぐに延びるように形成されている。また、別の一つの挿通孔62bは、二つの横溝部36a,36bのそれぞれの延出方向中間部と対応する位置において、縦溝部34bに沿って真っ直ぐに延びるように形成されている。更に、残りの一つの挿通孔62cは、縦溝部34bを間に挟んで、縦溝部34aとは反対側の側方、即ち、キャビティ形成凹所32の側方位置において、縦溝部34bに沿って真っ直ぐに延びるように形成されている。
The three
そして、それら三つの挿通孔62a,62b,62cの内部に、冷却管56がそれぞれ挿通されており、それによって、冷却管56が、可動型24の高さ方向中間部に埋設されている。また、そのような埋設状態下で、冷却管56は、可動型24の高さ方向での埋設位置が、電熱ヒータ54と略同じ位置とされている一方、かかる高さ方向とは直角な方向の位置が、電熱ヒータ54とは異なる位置とされている。以て、冷却管56が、成形キャビティ42(キャビティ形成凹所32の底面)に対して近い位置で、且つ電熱ヒータ54とは離間した位置に埋設されている。なお、三つの挿通孔62a,62b,62cの内部には、冷却管56を挿通させずに、それら三つの挿通孔62a,62b,62cを冷却管56の一部として利用することも出来る。即ち、一端部において冷却媒体の供給装置に接続された1本の鋼管やホース等を、その他端部において、挿通孔62aの一方の開口部に接続する一方、挿通孔62aの他方の開口部と挿通孔62bの一方の開口部とを、別の鋼管やホース等にて互いに接続し、更に、挿通孔62bの他方の開口部と挿通孔62cの一方の開口部とを、更に別の鋼管やホース等にて互いに接続し、そして、一端部が排出口とされた別の鋼管やホース等を、その他端部において、挿通孔62cの他方の開口部に接続する。これにより、各挿通孔62a,62b,62cとそれらを接続する鋼管やホース等にて冷却管56を構成し、そして、そのような冷却管56によって、可動型24の内部に冷却流路を形成しても良いのである。
The cooling
かくして、射出成形用金型16では、冷却管56内に冷却水等の冷却媒体が流通させられることにより、電熱ヒータ54やそれが埋設される可動型24部分を無用に冷却することなく、可動型24の全体、特に、ウェルドライン発生キャビティ部分58を含む長辺部成形キャビティ部分44bを除く成形キャビティ42を形成するキャビティ形成凹所32の内面が、効率的に冷却され得るようになっている。
Thus, in the
そして、このような射出成形用金型16においては、射出成形時に、注入ゲート48を通じて成形キャビティ42内に射出されて、ゲート口52から、長辺部成形キャビティ部分44aと短辺部成形キャビティ部分46aとに分流して、成形キャビティ42内を流動する溶融樹脂がウェルドライン発生キャビティ部分58内に導かれたときに、ウェルドライン発生キャビティ部分58内の溶融樹脂が、電熱ヒータ54にて十分に加熱され得るようになっている。その際、電熱ヒータ54による加熱が、冷却管56による冷却によって邪魔されることがない。これによって、ウェルドライン発生キャビティ部分58内で合流する溶融樹脂の流動先端の接合面同士が、確実に且つ完全に融合するようになり、以て、射出成形された樹脂成形品10の意匠面にウェルドラインが発生することが、効果的に防止され得るのである。
In such an injection molding die 16, at the time of injection molding, it is injected into the
ところで、かくの如き射出成形用金型16を製造する際には、例えば、以下のようにして、その作業が進められることとなる。なお、本実施形態の射出成形用金型16は、可動型24における冷却管56と電熱ヒータ54の配設構造に、従来には見られない特徴が存している。それ故、以下には、可動型24の製造工程についてのみ詳述し、可動型24以外の射出成形用金型16の構成部材乃至は部品の製造手法については、省略する。
By the way, when such an
すなわち、先ず、図5及び図6に示されるように、可動型24の固定型20との型合せ面31に、キャビティ形成凹所32と注入ゲート形成凹所38とランナー形成凹所40とを、公知の手法に従って形成する。
That is, first, as shown in FIGS. 5 and 6, the
次いで、可動型24と固定型20との型閉じによって形成される成形キャビティ42内に射出された溶融樹脂の流動解析を、例えば、コンピュータを用いたCAEにより実施する。そして、かかる流動解析の結果から、成形キャビティ42内でのウェルドライン発生キャビティ部分58の位置を予測し、その後、そのような予測位置に基づいて、可動型24に対して電熱ヒータ54を埋設する概略位置を決定する。
Next, a flow analysis of the molten resin injected into the
これらの作業は、具体的には、以下のようにして進められる。即ち、流動解析によって、射出成形時に成形キャビティ42内を流動する溶融樹脂の合流箇所が、例えば、ゲート口52と対角線上に位置する成形キャビティ42部分、つまり、長辺部成形キャビティ部分44bと短辺部成形キャビティ部分46bとの間で形成される隅部を含んだ長辺部成形キャビティ部分44bの延出方向の端部側部分であって、図2、図5、及び図6に一点鎖線で囲まれたA領域であるとの結果が得られた場合、そのようなA領域の成形キャビティ42(キャビティ形成凹所32)内での位置が、ウェルドライン発生キャビティ部分58の位置であると予測する。
Specifically, these operations are performed as follows. That is, according to the flow analysis, the joining portion of the molten resin flowing in the
その後、可動型24に設けられたキャビティ形成凹所32のうち、ウェルドライン発生キャビティ部分58の予測位置に対応した部分を含む箇所、詳細には、キャビティ形成凹所32の縦溝部34bと横溝部36bとの間で形成される隅部を含んだ縦溝部34bの延出方向端部側部分を含む箇所に対応して位置する、可動型24の高さ方向中間部からなる、図5及び図6に二点鎖線で囲まれたB領域を、電熱ヒータ54を埋設する概略位置、つまり、収容穴60を形成する概略位置として決定する。
Thereafter, of the
なお、ウェルドライン発生キャビティ部分58の位置は、あくまでも、成形キャビティ42内での溶融樹脂の、想定される流動挙動から予測されるものである。それ故、上記に例示したCAE以外のソフトを用いた流動解析を行って、その流動解析の結果から、ウェルドライン発生キャビティ部分58の位置を予測することも出来る。また、コンピュータ等を何等用いることなく、経験により、或いは各種の実験等により想定される、成形キャビティ42内での溶融樹脂の流動挙動から、ウェルドライン発生キャビティ部分58の位置を予測しても良い。
Note that the position of the weld line generating
さらに、そのようなウェルドライン発生キャビティ部分58の予測位置から決定される電熱ヒータ54の埋設概略位置は、通常、ウェルドライン発生キャビティ部分58に対応したキャビティ形成凹所32部分(縦溝部34bの延出方向端部側部分)の底面から、可動型24の高さ方向において適正な距離だけ離間した位置に設定されるが、このキャビティ形成凹所32部分の底面から電熱ヒータ54の埋設概略位置までの距離(図6にDにて示される寸法)は、電熱ヒータ54の埋設概略位置への収容穴60の形成によって肉厚が減少させられるキャビティ形成凹所32部分の底部の強度や、そのようなキャビティ形成凹所32部分の底部を与える可動型24の材質に基づく伝熱性等を考慮して、適宜に決定される。
Further, the approximate embedded position of the
そして、電熱ヒータ54の埋設概略位置(B領域)が決定したら、電熱ヒータ54の埋設概略位置を避けた位置に、冷却管56を挿通させるための三つの挿通孔62a,62b,62cを形成する。これによって、電熱ヒータ54の埋設概略位置を含む可動型24の高さ方向中間部に、冷却管56にて邪魔されることなく、電熱ヒータ54を収容し得る収容穴60を形成可能な領域を確保する。
When the approximate embedded position (B region) of the
その後、図7に示されるように、可動型24に形成された三つの挿通孔62a,62b,62c内に、一端部において、図示しない冷却媒体供給装置に接続されて、他端部が冷却媒体の排出口とされた1本の冷却管56を挿通する。これにより、可動型24におけるキャビティ形成凹所32の底部の近くに、内部に冷却媒体が流通可能な冷却管56を、電熱ヒータ54の収容穴60の形成可能領域を避けるように蛇行して延びる状態で、埋設する。
Thereafter, as shown in FIG. 7, one end of each of the three
そして、冷却管56が内蔵され、且つ電熱ヒータ54の収容穴60の形成可能領域が確保されてはいるものの、電熱ヒータ54が未だ埋設されていない可動型24と、公知の手法に従って製造された可動盤22と固定型20と固定盤18等とを用い、それらを相互に組み付けて、予備成形金型64を作製する(図8参照)。
And although the cooling
次に、図8に示されるように、作製された予備成形金型64を用いて、図示しない射出装置より射出された溶融樹脂66を成形キャビティ42内に充填する予備成形を実施し、予備成形品(図示せず)を成形する。この予備成形で用いられる予備成形用金型64の可動型24には、ウェルドライン発生キャビティ部分58内の溶融樹脂を加熱するための電熱ヒータ54が、未だ埋設されていない。そのため、予備成形品には、ウェルドライン発生キャビティ部分58内での溶融樹脂の合流に起因したウェルドラインが発生している。そこで、予備成形後に、かかる予備成形品を目視により観察して、ウェルドラインの発生位置を確認する。そして、そのような予備成形品でのウェルドライン発生位置から、成形キャビティ42でのウェルドライン発生キャビティ部分58の正確な位置を見つけ出す。
Next, as shown in FIG. 8, the preforming
なお、ここでは、予備成形金型64に冷却管56が設置されているため、予備成形品が、冷却管56内を流通する冷却媒体にて冷却されるようになっている。それ故、予備成形品の成形が、実際の樹脂成形品10の成形と近い条件で実施される。それによって、目的とする樹脂成形品10でのウェルドライン発生位置が、かかる予備成形品でのウェルドライン発生位置によって、より正確に把握され得ることとなる。
Here, since the cooling
次に、収容穴60の形成可能な領域として確保された電熱ヒータ54の埋設概略位置(B領域)のうち、予備成形品の観察により見つけ出されたウェルドライン発生キャビティ部分58の正確な位置に最も近い箇所に、収容穴60を、可動型24の側面において開口するように形成する。即ち、予備成形品の観察により見つけ出されたウェルドライン発生キャビティ部分58の正確な位置が、例えば、図2、図6及び図7に細線で囲まれたC領域であった場合には、電熱ヒータ54の発熱部が、C領域の最も近くに配置された状態で、電熱ヒータ54が収容され得るように、収容穴60が、可動型24の高さ方向中間部に形成されるのである。なお、かかる収容穴60を形成する際には、既に冷却管56が可動型24に配設されているものの、そのような冷却管56は、可動型24における収容穴60の形成可能領域(B領域)を除く部位に設置されている。そのため、冷却管56が、収容穴60の形成に邪魔となるようなことがない。
Next, in the embedded approximate position (B area) of the
そして、図2に示されるように、収容穴60内に、電熱ヒータ54を挿入、収容して、電熱ヒータ54の端部に一体形成された外フランジ部を、可動型24の側面にボルト止めする。これにより、成形キャビティ42の一部からなるウェルドライン発生キャビティ部分58の近くに電熱ヒータ54が埋設された可動型24を得る。そして、かかる可動型24が、可動盤22と固定型20と固定盤18に組み付けられてなる、図2及び図3に示される如き構造を備えた、目的とする射出成形用金型16を得るのである。
Then, as shown in FIG. 2, the
このように、本実施形態の射出成形用金型16は、射出成形時に、ウェルドライン発生キャビティ部分58内の溶融樹脂を加熱する電熱ヒータ54が、可動型24の内部において、ウェルドライン発生キャビティ部分58の正確な位置に十分に近い箇所に埋設されており、しかも、そのような電熱ヒータ54の埋設時の作業が、可動型24に既に設置された冷却管56にて邪魔されることなく、容易に且つ迅速に行われ得る。
As described above, in the
従って、かくの如き本実施形態の射出成形用金型16を用いれば、材着樹脂からなる樹脂成形品10が、ウェルドラインのない優れた外観性能をもって、極めて安定的に射出成形され得る。しかも、射出成形用金型16自体も、その製造に際して、従来品とは異なって、電熱ヒータ54が、ウェルドライン発生キャビティ部分58の正確な位置に十分に近い箇所に容易に且つ確実に配設され得るのであり、以て、製造作業の容易化が、極めて効果的に図られ得るのである。
Therefore, by using the injection molding die 16 of the present embodiment as described above, the resin molded
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。 The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.
例えば、射出成形用金型16に埋設される加熱手段は、成形キャビティ42の一部からなるウェルドライン発生キャビティ部分58内の溶融樹脂を加熱し得るものであれば、例示された抵抗加熱式の電熱ヒータ54に代えて、或いはそれに加えて、公知の構造を有する加熱手段が、何れも使用可能である。
For example, if the heating means embedded in the
また、そのような加熱手段を、可動型24に代えて、固定型20に埋設したり、可動型24と固定型20の両方に埋設しても、何等差し支えない。
Further, such a heating means may be embedded in the fixed
さらに、収容穴60の形成可能領域が確保されておれば、射出成形用金型16への冷却管56の配設は、射出成形用金型16への電熱ヒータ54の埋設後であっても良い。
Furthermore, if the area where the
さらに、前記実施形態では、可動型24に対して、その側面に開口するように形成された収容穴60にて、収容部が構成されていたが、例えば、可動型24を二つの分割体が組み付けられてなる構造とすると共に、それら二つの分割体のそれぞれの分割面の互いに対応する部位に対して、二つの分割体が組み付けられたときに加熱手段を収容可能な穴部を形成する溝部を設けて、それらの溝部により、収容部を構成しても良い。
Furthermore, in the said embodiment, although the accommodating part was comprised by the
加えて、本発明は、長手矩形の枠体形状を呈する樹脂成形品を射出成形するのに用いられる射出成形用金型の製造方法の他、ウェルドラインの発生が問題となる各種の樹脂成形品を射出成形するのに用いられる射出成形用金型の製造方法の何れに対しても、有利に適用可能である。 In addition, the present invention is not limited to a method for producing an injection mold used for injection molding of a resin molded product having a long rectangular frame shape, and various resin molded products in which the occurrence of weld lines is a problem. The present invention can be advantageously applied to any method of manufacturing an injection mold used for injection molding.
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10 樹脂成形品 16 射出成形用金型
20 固定型 24 可動型
32 キャビティ形成凹所 42 成形キャビティ
54 電熱ヒータ 56 冷却管
58 ウェルドライン発生キャビティ部分 60 収容穴
64 予備成形用金型
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記成形キャビティ内での溶融樹脂の、想定される流動挙動から、前記ウェルドライン発生キャビティ部分の位置を予測し、その予測位置に基づいて、前記加熱手段を埋設する概略位置を決定する工程と、
前記加熱手段を収容する収容部を形成可能な領域が、前記加熱手段の埋設概略位置を含む箇所に確保されているものの、該収容部が未だ形成されていない予備成形用金型を作製する工程と、
該予備成形用金型を用いた射出成形により前記樹脂成形品を予備成形して、該予備成形された樹脂成形品におけるウェルドラインの発生位置から、前記ウェルドライン発生キャビティ部分の正確な位置を見つけ出す工程と、
前記予備成形用金型に確保された前記収容部の形成可能領域のうち、前記樹脂成形品の予備成形によって見つけ出された前記ウェルドライン発生キャビティ部分の正確な位置に対して最も近い位置に、前記収容部を形成した後、該収容部内に、前記加熱手段を収容することにより、該ウェルドライン発生キャビティ部分に対応する部位に、該加熱手段を埋設する工程と、
を含むことを特徴とする射出成形用金型の製造方法。 A mold cavity having a shape corresponding to the resin molded product to be injection-molded is formed inside, and a weld line generating cavity portion including a part of the molding cavity is generated in the resin molded product. A method for manufacturing an injection mold in which a heating means for heating the molten resin introduced into the weld line generation cavity portion is embedded in a corresponding portion,
Predicting the position of the weld line generating cavity part from the assumed flow behavior of the molten resin in the molding cavity, and determining a rough position for embedding the heating means based on the predicted position;
A step of producing a preforming mold in which an area where the accommodating portion for accommodating the heating means can be formed is secured at a location including the approximate embedded position of the heating means, but the accommodating portion is not yet formed. When,
The resin molded product is preformed by injection molding using the preforming mold, and the exact position of the weld line generating cavity portion is found from the weld line generating position in the preformed resin molded product. Process,
Of the formable region of the housing portion secured in the preforming mold, the closest position to the exact position of the weld line generating cavity portion found by the preforming of the resin molded product, Embedding the heating means in a portion corresponding to the weld line generating cavity portion by accommodating the heating means in the accommodating portion after forming the accommodating portion;
The manufacturing method of the injection mold characterized by including these.
The preforming mold in which a cooling channel through which a cooling medium for cooling the molten resin injected and filled in the molding cavity flows is formed in a portion excluding the region where the housing portion can be formed. The method for producing an injection mold according to claim 1 or 2, wherein the resin molded product is preformed by using.
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