模具用注射装置安装板以及模具的制作方法

本发明涉及用于将同轴螺杆式注射装置安装于模具上的模具用注射装置安装板以及模具。

背景技术：

以往，作为使用多个颜色的树脂材料或多个种类的树脂材料对层叠成型品进行成型的层叠成型品专用的注射成型装置，广泛使用具有大致相同大小的多个注射单元的多色多材料注射成型装置。在使用于1个层叠成型品的多个颜色或多个种类的树脂材料为大致相同的注射填充量的情况下，能够适宜地使用这样的以往的多色多材料注射成型装置。另一方面，在例如主材料以及副材料那样多个颜色或多个种类的树脂材料之间的注射填充量存在明确的差异并且相对于主材料的注射填充量而言除此以外的副材料的注射填充量较少的情况下，在注射填充副材料的注射单元内将副材料相比主材料而言更长地保持成塑化状态，因此有可能导致副材料的质量下降。并且，与供注射填充主材料的模具模腔相比，供注射填充副材料的模具模腔不均匀地存在于多个部位的情况较多，在该情况下，通往副材料用的模具模腔的树脂流路(热流道)变长，因此产生以下问题：模具的结构变得复杂；以及由于副材料用的树脂流路长度的增加，树脂流路内的保持为塑化状态的时间增加，有可能导致副材料的质量下降。

因此，以往在相对于主材料的注射填充量而言除此以外的副材料的注射填充量较少的情况下，适宜地使用了在包括1个主注射单元的通用的注射成型装置中追加安装小型的副注射单元的注射成型装置(专利文献1)。

如图6以及图7所示，在专利文献1中公开了包括主材料用的主注射单元(第1注射机、未图示)和副材料用的副注射单元(第2注射机)110的注射成型装置。在专利文献1的注射成型装置中，副注射单元110是包括以下结构的螺杆式注射机：内置有螺杆111的加热滚筒(加热筒)112；一体形成于加热滚筒112的后端的凸缘部113；借助多个连接杆114而被安装于凸缘部113的注射缸115；以能够在注射缸115与凸缘部113之间移动的状态安装于连接杆114的滑动件116；设置于滑动件116的计量马达117；以及用于向加热滚筒112内供给材料的材料供给管(料斗)118。如图6所示，在模具100内形成有能够收纳副注射单元110的加热滚筒112的大径的孔102，在该大径孔102的底部形成有树脂供给口104。

具有以上结构的副注射单元110的加热滚筒112插入到模具100的大径孔102的内部，被弹簧等弹性部件122施力，以使注射喷嘴119与模具100的树脂供给口104紧贴，在该状态下，借助安装机构120将副注射单元110安装于模具100。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-053770号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，专利文献1的注射成型装置构成为在副注射单元110与模具100之间存在弹性部件122的结构，因此无法将副注射单元110牢固地固定于模具100。并且，专利文献1的注射成型装置是通过弹性部件122按压副注射单元110的注射喷嘴119的结构，从而使得关联部件的滑动部需要用于进行关联部件之间滑动的间隙，因此有可能导致副注射单元110还向弹性部件122的施力方向以外的方向移动。而且，基于这些因素，在专利文献1的注射成型装置中，通过因模开闭动作、合模动作以及注射填充动作等而产生的振动，在副注射单元110固定于模具100的固定部位以及弹性部件122上，除了作用有副注射单元110的静态负荷之外，还会重复作用有副注射单元110的动态负荷，因此存在有可能产生固定部位和弹性部件122的破损的问题。并且，在专利文献1的注射成型装置中，通过上述的振动，处于被按压在模具100的树脂供给口104处的状态下的注射喷嘴119相对于树脂供给口104向非预期的方向滑动，因此存在有可能产生注射喷嘴119以及模具100的树脂供给口104的磨损和破损的问题。

并且，在专利文献1的注射成型装置中，需要在模具100上形成具有能够收纳副注射单元100的加热滚筒112的长度以及直径的非常大的孔(大径孔102)，因此存在模具100变得大型并且对模腔的配置产生制约的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够将同轴螺杆式注射装置牢固地安装于模具并且与该注射装置的安装相关的模具方面的制约较少的模具用注射装置安装板以及模具。

用于解决课题的手段

本发明的模具用注射装置安装板用于将同轴螺杆式注射装置安装于模具，所述同轴螺杆式注射装置包括固定框架以及能够相对于该固定框架旋转和移动的塑化螺杆轴，所述模具用注射装置安装板的特征在于，其具有：侧表面，其能够固设所述同轴螺杆式注射装置的所述固定框架；以及热流道，其在该侧表面开口，并且能够收纳所述塑化螺杆轴，所述热流道构成为能够与所述同轴螺杆式注射装置的所述塑化螺杆轴协作而实施树脂材料的塑化和计量，并且能够使经塑化的树脂材料朝向所述模具的模腔流动。

本发明的模具用注射装置安装板优选构成为，所述热流道具有：塑化螺杆轴收纳部，其能够收纳所述塑化螺杆轴；以及注射用树脂流路，其与所述模具的模腔的浇口连通，所述塑化螺杆轴收纳部构成为一个端部在所述侧表面开口，另一个端部与所述注射用树脂流路连通。在该情况下，也可以在所述热流道的所述注射用树脂流路内配置有能够开闭所述浇口的闸阀。

并且，在本发明的模具用注射装置安装板优选构成为，所述热流道中的至少包括能够收纳所述塑化螺杆轴的区域的部分由可更换的筒状的分体部件构成。

而且，本发明的模具用注射装置安装板也可以构成为与模腔块连续地配置，所述模腔块具有能够形成所述模具的模腔的至少一部分的模腔面。在该情况下，本发明的模具用注射装置安装板优选构成为配置于歧管块与所述模腔块之间，所述歧管块被安装在模具安装盘上，所述模具用注射装置安装板具有使形成于所述歧管块的主注射用树脂流路与形成于所述模腔块的主注射用树脂流路连通的主注射用树脂流路。

并且，本发明的模具用注射装置安装板还可以是安装有所述同轴螺杆式注射装置的结构。

并且，本发明的模具的特征在于，其包括上述的模具用注射装置安装板。

本发明的模具可以构成为还包括模腔块，所述模腔块具有能够形成所述模具的模腔的至少一部分的模腔面，所述模具用注射装置安装板与所述模腔块连续地配置。在该情况下，本发明的模具优选构成为，还包括安装于模具安装盘的歧管块，所述模具用注射装置安装板设置于所述歧管块与所述模腔块之间，在所述歧管块、所述模具用注射装置安装板和所述模腔块中分别形成有主注射用树脂流路，所述主注射用树脂流路使从主注射单元注射填充的熔融树脂朝向模腔流动。

发明效果

根据本发明，可提供能够将同轴螺杆式注射装置牢固地安装于模具并且与该注射装置的安装相关的模具方面的制约较少的模具用注射装置安装板以及模具。

附图说明

图1是概略地示出本发明的实施方式的注射成型装置的结构的主视图。

图2是概略地示出本实施方式的模具的结构的局部切除剖视图。

图3是概略地示出本实施方式的副注射单元的结构的剖视图。

图4是示出本实施方式的模具用注射装置安装板的组装方法的图。

图5是概略地示出本发明的其他实施方式的模具的结构的局部切除剖视图。

图6是概略地示出以往的注射成型装置的结构的图。

图7是概略地示出以往的注射成型装置中的副注射单元部分的结构的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对用于实施本发明的优选实施方式进行说明。另外，以下的实施方式并非用于限定各权利要求的发明，并且在实施方式中说明的特征的所有组合在发明的解决手段中并非是必需的。

本实施方式的注射成型装置通过在对包括主注射单元3的注射成型装置主体2追加了安装有小型的副注射单元30的模具用注射装置安装板20而构成。

如图1所示，注射成型装置主体2包括：主材料用的主注射单元3；固设于基座11上的固定盘(模具安装盘)4和端板8；在固定盘4与端板8之间以能够相对于固定盘4进退的方式设置的可动盘(模具安装盘)5；安装于固定盘4上的定模(模具)6；安装于可动盘5上的动模(模具)7；在固定盘4、可动盘5以及端板8上的四角贯穿设置的4根连接杆9；以及设置于可动盘5与端板8之间，使可动盘5相对于固定盘4进退的合模机构10。

在固定盘4上形成有从背面贯穿至正面(模具安装面)的通孔，在定模6的与固定盘4的通孔对应的位置处形成有主注射单元用的树脂供给口6a。主注射单元3的喷嘴部通过固定盘4的通孔而与定模6的树脂供给口6a连接，并以能够向定模6和动模7的主模腔部6b(模腔)注射作为主材料的熔融树脂的方式构成。另外，在本实施方式的注射成型装置中，主注射单元3、固定盘4、端板8、可动盘5、动模7、连接杆9以及合模机构10可任意采用各种公知的结构，因此省略对其详细的说明。

如图1和图2所示，定模6包括：通过模具安装板22而安装于固定盘4上的歧管块24；具有能够在与动模7之间形成主模腔部6b的模腔面的模腔块26；以及设置于歧管块22与模腔块26之间的模具用注射装置安装板20。

如图2所示，在这些歧管块24、模具用注射装置安装板20以及模腔块26中分别形成有使从主注射单元3注射填充的熔融树脂朝向模腔流动的主注射用树脂流路24a、20a、26a，在模腔块26中形成有主注射用树脂流路26a的主浇口26b(浇口)。主注射用树脂流路24a、20a、26a是加热温度被进行控制的所谓热流道，构成为能够以熔融状态保持从主注射单元3注射填充的熔融树脂。另外，在本实施方式的注射成型装置中，作为主注射用树脂流路24a、20a、26a可任意采用各种公知的热流道，因此省略对其详细的说明。

在模具用注射装置安装板20中除了形成有主注射用树脂流路20a之外，还形成有：供收纳副注射单元30的后述的塑化螺杆轴35a的塑化螺杆轴收纳部20b；以及使在塑化螺杆轴收纳部20b中塑化的熔融树脂朝向后述的扩张模腔部6c(模腔)流动的副注射用树脂流路(注射用树脂流路)20c，并且在模腔块26中的与扩张模腔部6c对应的位置处形成有副浇口26c(浇口)。

塑化螺杆轴收纳部20b和副注射用树脂流路20c均是加热温度被进行控制的所谓的热流道。在本实施方式中，塑化螺杆轴收纳部20b和副注射用树脂流路20c由在形成于模具用注射装置安装板20上的孔内埋设的筒状的分体部件构成，构成为能够根据树脂材料的种类以及副注射单元30的塑化螺杆轴35a的外径和间距等而更换为具有不同的内周径等的其他的热流道。在本实施方式中，通过如上述那样由可更换的分体部件构成热流道，从而除了通过更换副注射单元30的塑化螺杆轴35a来实现对于各种树脂材料的对应之外，还能够通过更换热流道来实现对于各种树脂材料的对应。另外，在本实施方式的注射成型装置中，作为塑化螺杆轴收纳部20b和副注射用树脂流路20c的加热手段可任意采用各种公知的热流道所包括的加热手段，因此省略对其详细的说明。

塑化螺杆轴收纳部20b形成为具有与副注射单元30的塑化螺杆轴35a的外径大致相同或略大的内径的圆筒状，并且形成为一个端部在模具用注射装置安装板20的侧表面开口，另一个端部与副注射用树脂流路20c连通。在本实施方式中，塑化螺杆轴收纳部20b从模具用注射装置安装板20的侧表面朝向模具用注射装置安装板20的中心部沿着与动模7的模开闭方向交叉的方向形成。副注射单元30的塑化螺杆轴35a以能够以轴线为中心旋转并且能够沿着轴线方向滑动的方式配置在塑化螺杆轴收纳部20b中，从而塑化螺杆轴收纳部20b构成为与塑化螺杆轴35a共同实现树脂材料的塑化(熔化)。另外，在图2中示出了已完成后述的注射填充的状态下的塑化螺杆轴35a。塑化螺杆轴收纳部20b或副注射单元30具有用于将作为副材料的颗粒状的树脂材料投入到塑化螺杆轴收纳部20b内的未图示的料斗(材料供给口)。并且，构成为热流道的塑化螺杆轴收纳部20b尤其与通常的同轴螺杆式注射装置的配置于加热滚筒(加热筒)外周的带式加热器等加热单元同样地，构成为能够对从未图示的料斗(材料供给口)供给的颗粒状的树脂材料进行加热温度控制，该加热温度控制用于使该树脂材料在通过塑化螺杆轴35a的旋转而沿轴线方向流动的期间内塑化。另外，在本实施方式中，模具用注射装置安装板20的侧表面除了包括右侧面以及左侧面之外，还包括上表面以及下表面。

副注射用树脂流路20c形成为沿着与塑化螺杆轴收纳部20b交叉的方向、在本实施方式中是沿着动模7的模开闭方向延伸的圆筒状，一个端部与模腔块26的副浇口26c连通。在副注射用树脂流路20c内配置有能够使副浇口26c开闭的闸阀21。另外，闸阀21可采用各种公知的结构，因此省略对其详细的说明。并且，在图示的例中为针型阀，但是并不限定于此，可采用各种公知的闸阀机构。

模腔块26构成为能够实施如下处理：在主模腔部6b内利用从主注射单元3注射填充的熔融树脂对一次成型体进行成型之后，通过可动芯或模具更换等各种公知的方法形成扩张模腔部6c，在该扩张模腔部6c内利用由副注射单元30注射填充的熔融树脂在一次成型体上层叠成型二次成型体。

如图3所示，副注射单元30是包括固定框架32和可动框架33的双板方式的同轴螺杆式注射单元，并且形成为比主注射单元3更小型。具体地说，副注射单元30包括：固定框架32；以能够相对于固定框架32进退的方式设置的可动框架33；使可动框架33相对于固定框架32进退的可动框架驱动机构34；具有使作为副材料的树脂材料塑化的塑化螺杆轴35a的缸组件35；以及使塑化螺杆轴35a旋转的塑化螺杆驱动机构36。另外，在图1、图2、图4和图5中，为了简化附图，以具有相当于塑化螺杆轴35a的突出部分的长方体的形式示出了副注射单元30。

如图1和图2所示，固定框架32通过螺栓等紧固单元(未图示)而固设于模具用注射装置安装板20的侧表面上。另一方面，可动框架33以能够相对于固定框架32如后述那样滑动的状态而被支承于固定框架32。

如图3所示，可动框架驱动机构34包括：设置于固定框架32上的注射马达(未图示)；埋设于可动框架33中的一对滚珠丝杠螺母34a；一端部通过轴承34b而与固定框架32连接且另一端部与滚珠丝杠螺母34a螺合的一对滚珠丝杠轴34c；安装于注射马达的输出轴和一对滚珠丝杠轴34c上的多个注射带轮34d；以及架设于多个注射带轮34d上的带轮传送带34e。该可动框架驱动机构34构成为：将注射马达的旋转力通过带轮传送带34e和多个注射带轮34f传递给一对滚珠丝杠轴34c，使一对滚珠丝杠轴34c沿正向或反向旋转，由此使可动框架33相对于固定框架32进退。

缸组件35包括塑化螺杆轴35a，该塑化螺杆轴35a在末端部侧的规定区域形成有螺旋片35b，塑化螺杆轴35a的基端部通过轴承35c与可动框架33连结。在塑化螺杆轴35a的末端部设置有锁环35d，该锁环35d用于防止从塑化螺杆轴收纳部20b朝向副注射用树脂流路20c注射经塑化的熔融树脂时发生的倒流。另外，锁环35d可采用各种公知的结构，因此省略对其详细的说明。

塑化螺杆驱动机构36包括：设置于可动框架33的塑化马达(未图示)；安装于塑化马达的输出轴和塑化螺杆轴35a上的多个塑化带轮36a；以及架设于多个塑化带轮36a上的带轮传送带36b。该塑化螺杆驱动机构36构成为：将塑化马达的旋转力通过带轮传送带36b和多个塑化带轮36a传递给塑化螺杆轴35a，由此使塑化螺杆轴35a旋转。

另外，副注射单元30并不限定于上述的说明以及图示的方式，只要是相比主注射单元3为小型并且能够安装于模具用注射装置安装板20的结构，则能够任意采用各种公知的注射单元。

包括以上结构的模具用注射装置安装板20和副注射单元30构成为：通过作为热流道的塑化螺杆轴收纳部20b的加热温度控制以及塑化螺杆轴35a的旋转所产生的剪切热，使从料斗投入的树脂材料塑化(熔融)。即，本实施方式的定模6构成为：使模具侧的热流道(模具用注射装置安装板20的塑化螺杆轴收纳部20b)具有通常的同轴螺杆式注射单元所具有的加热滚筒(加热缸)的功能、即相对于塑化螺杆轴35a的尺寸关系和之前说明的加热温度控制。并且，缸组件35构成为：一边通过塑化螺杆驱动机构36使塑化螺杆轴35a旋转，一边通过可动框架驱动机构34使可动框架33和塑化螺杆轴35a后退，由此进行计量，在完成计量之后，通过可动框架驱动机构34使可动框架33和塑化螺杆轴35a从计量完成位置(后退位置)起前进，由此从塑化螺杆轴收纳部20b向副注射用树脂流路20c注射填充经塑化的熔融树脂。

如图4所示，通过如下方法来制造包括以上结构的模具用注射装置安装板20：将不包括加热滚筒的露出螺旋片35b的形成区域的状态下的副注射单元30的塑化螺杆轴35a插入到塑化螺杆轴收纳部20b内，使副注射单元30与模具用注射装置安装板20形成为一体(嵌入)。并且，通过如下方法来制造定模6：将与副注射单元30形成为一体的模具用注射装置安装板20以位于歧管块24与模腔块26之间的方式插入到包括模具安装板22、具有热流道(主注射用树脂流路24a)的歧管块24以及具有与热流道连通的浇口(主浇口26b)的模腔块26的通常的模具中，并且在模腔块26上形成副浇口26c。

如以上所述那样，本实施方式的模具用注射装置安装板20具有：能够固设副注射单元30(同轴螺杆式注射装置)的固定框架32的侧表面；以及在该侧表面开口并能够收纳塑化螺杆轴35a的热流道(塑化螺杆轴收纳部20b)，该热流道构成为能够与塑化螺杆轴35a协作而实施树脂材料的塑化和计量，并且能够使经塑化的树脂材料朝向模腔流动。

这样，本实施方式的模具用注射装置安装板20在其侧表面(上表面、下表面、左侧面和/或右侧面)上固设有副注射单元30的固定框架32，因此无需如专利文献1的注射成型装置那样使弹簧等弹性部件122介于副注射单元110与模具100之间。因此，根据本实施方式的模具用注射装置安装板20，能够将副注射单元30(同轴螺杆式注射装置)牢固地安装于定模6(模具)，因此与专利文献1的注射成型装置相比，具有不易产生因模开闭动作、合模动作以及注射填充动作等造成的振动而导致的结构部件的破损和磨损的优点。

并且，本实施方式的模具用注射装置安装板20通过使塑化螺杆轴收纳部20b(热流道)具有通常的同轴螺杆式注射单元所具有的加热滚筒(加热缸)的功能，从而能够将塑化螺杆轴收纳部20b的长度和直径抑制在最小限度，因此与专利文献1的注射成型装置相比，具有能够使定模6(模具)小型化并且与模腔的配置相关的制约较少的优点。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述的实施方式所记载的范围。可以对上述各实施方式施加各种变更或改良。

例如，在上述的实施方式中，说明了模具用注射装置安装板20组装于定模6的结构，但是并不限定于此，也可以例如图5所示那样构成为组装于动模7’的结构。在该情况下，不再必须如上述的实施方式那样在模具用注射装置安装板20’配置主注射用树脂流路，也可以将动模7’构成为不配置歧管块而将模腔块、模具用注射装置安装板20’以及模具安装板组合起来的结构。并且，也可以构成为对定模和动模这两者组装模具用注射装置安装板20的结构。

并且，在上述的实施方式中，举例说明的是在模具用注射装置安装板20中分别形成有1个塑化螺杆轴收纳部20b和1个副注射用树脂流路20c并且安装有1个副注射单元30的结构，但是并不限定于此，也可以如图5所示那样构成为，形成有2个以上的塑化螺杆轴收纳部20b和2个以上的副注射用树脂流路20c并且将2个以上的副注射单元30、30安装于模具用注射装置安装板20’。另外，在图5中，省略了闸阀的图示。

而且，在上述的实施方式中，说明的是在副注射用树脂流路20c中配置有闸阀21的结构，但是并不限定于此，也可以构成为不配置闸阀21。在该情况下，也可以构成为如下的结构：排除副注射用树脂流路20c而由塑化螺杆轴收纳部20b直接与模腔块26的副浇口26c连通的结构、或者塑化螺杆轴收纳部20b经由极短的副注射用树脂流路与模腔块26的副浇口26c连通的结构。

并且，在上述的实施方式中，说明的是定模6包括歧管块24、模腔块26和模具用注射装置安装板20的结构，但是并不限定于此。例如，也可以构成为通过将歧管块24的功能组入模具用注射装置安装板20，从而仅由模腔块26和模具用注射装置安装板20形成模具。并且，也可以构成为通过将歧管块24的功能和模腔块26的功能组入模具用注射装置安装板20，从而仅由模具用注射装置安装板20形成模具。

而且，模具用注射装置安装板20并不限定于在图1所示的卧式注射成型装置类型的注射成型装置主体2中组入的结构，例如也可以是在具有立式合模机构的注射成型装置的上模和/或下模以及具有与此相同的立式合模机构的冲压装置的上模和/或下模中组入的结构。另外，立式注射成型装置以及冲压装置可任意采用各种公知的结构，因此省略对其详细的说明。

并且，在上述的实施方式中，说明了模具是由定模6、6’和动模7、7’构成的双片模具的情况，但是并不限定于此，也可以是在定模6、6’和动模7、7’的基础上加入了1个或多个中间模具的三片以上的模具。并且，在该情况下，模具用注射装置安装板20也可以是安装于中间模具的结构。

标号说明

6：定模(模具)，6b：主模腔部(模腔)，6c：扩张模腔部(模腔)，7’：动模(模具)，20：模具用注射装置安装板，20b：塑化螺杆轴收纳部(热流道)，20c：副注射用树脂流路(热流道、注射用树脂流路)，21：闸阀，26b：主浇口(浇口)，26c：副浇口(浇口)，30：副注射单元(同轴螺杆式注射装置)，32：固定框架，35a：塑化螺杆轴。