JP2017035821A - Injection molding machine and injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機及び射出成形方法に関するものである。 The present invention relates to an injection molding machine and an injection molding method.
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において成形材料としての樹脂が、溶融させられ、金型装置内のキャビティ空間に充填され、該キャビティ空間内において冷却され、固化させられて成形品が成形されるようになっている。 Conventionally, in an injection molding machine, a resin as a molding material is melted in a heating cylinder, filled in a cavity space in a mold apparatus, cooled in the cavity space, and solidified to form a molded product. It has come to be.
前記射出成形機は金型装置及び射出装置を有し、前記金型装置は、固定金型、該固定金型に対して進退自在に配設された可動金型、該可動金型を進退させて型開閉させる型締装置等を備え、前記射出装置は、樹脂を加熱して溶融させるための加熱シリンダ、該加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリュー、該スクリューを回転させたり、進退させたりするための駆動装置等を備える。 The injection molding machine has a mold apparatus and an injection apparatus, and the mold apparatus is a fixed mold, a movable mold disposed so as to be movable back and forth with respect to the fixed mold, and advancing and retracting the movable mold. A mold clamping device that opens and closes the mold, and the injection device includes a heating cylinder for heating and melting the resin, a screw disposed in the heating cylinder so as to be rotatable and movable back and forth, and the screw A drive device or the like is provided for rotating and reciprocating.
前記射出装置において、駆動装置を駆動してスクリューを回転させ、樹脂の計量を行うと、スクリューが、前方に溶融させられた樹脂(以下「溶融樹脂」という。)を蓄えながら後退させられ、このとき、前記型締装置において、可動金型を前進させ、固定金型に当接させることによって、固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。そして、駆動装置を駆動して前記スクリューを前進させると、射出ノズルから溶融樹脂が射出され、キャビティ空間に充填される。 In the injection device, when the drive device is driven to rotate the screw and measure the resin, the screw is retracted while accumulating resin melted forward (hereinafter referred to as “molten resin”). In the mold clamping device, a cavity is formed between the fixed mold and the movable mold by advancing the movable mold and bringing it into contact with the fixed mold. When the drive device is driven to advance the screw, the molten resin is injected from the injection nozzle and filled into the cavity space.
ところで、射出成形機において、成形品の形状によっては、キャビティ空間内で溶融樹脂が分流することがあり、その場合、分流した溶融樹脂が合流すると、ウエルドが形成される。そして、溶融樹脂が合流する境界部分、すなわち、ウエルド部においては、溶融樹脂がほぼ固化して、成形品にウエルドラインが形成され、その結果、曲げ強さが低くなったり、割れが生じたりして機械的強度が低くなり、成形品の耐久性が低下してしまう。 By the way, in the injection molding machine, depending on the shape of the molded product, the molten resin may flow in the cavity space. In this case, when the divided molten resin joins, a weld is formed. At the boundary portion where the molten resin joins, that is, at the weld, the molten resin is almost solidified to form a weld line in the molded product. As a result, the bending strength is reduced or cracks are generated. As a result, the mechanical strength is lowered and the durability of the molded product is lowered.
そこで、キャビティ空間内の所定の箇所に樹脂溜まりを形成するようにした射出成形機が提供されている。該射出成形機においては、樹脂溜まりに溶融樹脂が進入するのに伴って、ウエルド部に圧力差が生じ、溶融樹脂がウエルド部を流動する。これにより、成形品の機械的強度が低くなるのを防止し、耐久性を向上させることができる(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, an injection molding machine is provided in which a resin reservoir is formed at a predetermined location in the cavity space. In the injection molding machine, as the molten resin enters the resin pool, a pressure difference is generated in the weld portion, and the molten resin flows through the weld portion. Thereby, it can prevent that the mechanical strength of a molded article becomes low and can improve durability (for example, refer patent document 1).
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、樹脂溜まりに溶融樹脂が進入しても、ウエルド部に十分な圧力差が生じることはなく、溶融樹脂がウエルド部を十分に流動することはない。したがって、成形品の機械的強度が低くなるのを防止することができず、耐久性を十分に向上させることができない。 However, in the conventional injection molding machine, even if the molten resin enters the resin reservoir, a sufficient pressure difference does not occur in the weld portion, and the molten resin does not flow sufficiently in the weld portion. Therefore, the mechanical strength of the molded product cannot be prevented from being lowered, and the durability cannot be sufficiently improved.
特に、小型で薄肉の成形品を成形する場合には、キャビティ空間の大部分にスキン層が形成され、コア層がほとんど形成されないので、ウエルド部に圧力差が生じることはなく、溶融樹脂がウエルド部を流動することはない。その結果、成形品の機械的強度が低くなり、耐久性が低下してしまう。 In particular, when molding a small and thin molded product, the skin layer is formed in the majority of the cavity space, and the core layer is hardly formed. Therefore, there is no pressure difference in the weld, and the molten resin is welded. The part does not flow. As a result, the mechanical strength of the molded product is lowered and the durability is lowered.
本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、成形品の機械的強度が低くなるのを十分に防止することができ、耐久性を十分に向上させることができる射出成形機及び射出成形方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional injection molding machine, can sufficiently prevent the mechanical strength of the molded product from being lowered, and can sufficiently improve the durability. And it aims at providing the injection molding method.
そのために、本発明の射出成形機においては、シリンダ部材、該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設され、先端にヘッド部を備えた射出部材、前記ヘッド部の前方と後方とを選択的に連通させる連通機構、及び前記射出部材を回転させ、進退させるための駆動装置を備えた射出装置と、第1の金型、及び該第1の金型に対して接離自在に配設された第2の金型を備え、第2の金型を第1の金型に当接させたときに、第1、第2の金型間にキャビティ空間を形成する金型装置と、前記キャビティ空間と連通させて形成された成形材料溜まり部に、先端を臨ませて進退自在に配設された押込み部材、及び該押込み部材を進退させるための押込み用の駆動部を備えた成形材料押込み装置と、前記シリンダ部材内で射出部材を前進させて、溶融させられた成形材料を射出し、前記キャビティ空間に充填し、キャビティ空間内において、前記成形材料が分流し、合流部分で合流する直前に、前記押込み部材を前進させて成形材料溜まり部内の成形材料をキャビティ空間内に押し込み、前記シリンダ部材内で射出部材を後退させ、キャビティ空間内の成形材料をシリンダ部材内に逆流させ、続いて、前記シリンダ部材内で射出部材を前進させることによって、キャビティ空間内の成形材料の圧力を高くする制御部とを有する。 Therefore, in the injection molding machine of the present invention, a cylinder member, an injection member that is rotatably and reciprocally disposed in the cylinder member, and has a head portion at the tip, front and rear of the head portion A communication mechanism that selectively communicates with the injection device, and an injection device that includes a drive device for rotating and advancing and retracting the injection member; a first mold; A mold apparatus for forming a cavity space between the first and second molds when the second mold is brought into contact with the first mold. A molding material reservoir formed in communication with the cavity space, and a pushing member disposed so as to be able to advance and retreat with the tip facing, and a pushing drive unit for moving the pushing member forward and backward. A molding material pushing device and an injection member in the cylinder member The molten molding material is injected and injected into the cavity space, and the molding material is diverted in the cavity space, and the pressing member is advanced immediately before the molding material is joined at the joining portion. The molding material in the reservoir is pushed into the cavity space, the injection member is retracted in the cylinder member, the molding material in the cavity space is caused to flow back into the cylinder member, and then the injection member is advanced in the cylinder member. And a controller for increasing the pressure of the molding material in the cavity space.
本発明によれば、射出成形機においては、シリンダ部材、該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設され、先端にヘッド部を備えた射出部材、前記ヘッド部の前方と後方とを選択的に連通させる連通機構、及び前記射出部材を回転させ、進退させるための駆動装置を備えた射出装置と、第1の金型、及び該第1の金型に対して接離自在に配設された第2の金型を備え、第2の金型を第1の金型に当接させたときに、第1、第2の金型間にキャビティ空間を形成する金型装置と、前記キャビティ空間と連通させて形成された成形材料溜まり部に、先端を臨ませて進退自在に配設された押込み部材、及び該押込み部材を進退させるための押込み用の駆動部を備えた成形材料押込み装置と、前記シリンダ部材内で射出部材を前進させて、溶融させられた成形材料を射出し、前記キャビティ空間に充填し、キャビティ空間内において、前記成形材料が分流し、合流部分で合流する直前に、前記押込み部材を前進させて成形材料溜まり部内の成形材料をキャビティ空間内に押し込み、前記シリンダ部材内で射出部材を後退させ、キャビティ空間内の成形材料をシリンダ部材内に逆流させ、続いて、前記シリンダ部材内で射出部材を前進させることによって、キャビティ空間内の成形材料の圧力を高くする制御部とを有する。 According to the present invention, in an injection molding machine, a cylinder member, an injection member that is rotatably and reciprocally disposed in the cylinder member, and has a head portion at the tip, front and rear of the head portion A communication mechanism that selectively communicates with the injection device, and an injection device that includes a drive device for rotating and advancing and retracting the injection member; a first mold; A mold apparatus for forming a cavity space between the first and second molds when the second mold is brought into contact with the first mold. A molding material reservoir formed in communication with the cavity space, and a pushing member disposed so as to be able to advance and retreat with the tip facing, and a pushing drive unit for moving the pushing member forward and backward. The molding material pushing device and the injection member are advanced in the cylinder member. The molten molding material is injected, filled into the cavity space, and immediately before the molding material is diverted into the cavity space and joined at the joining portion, the pushing member is advanced to collect the molding material. The molding material in the section is pushed into the cavity space, the injection member is retracted in the cylinder member, the molding material in the cavity space is caused to flow back into the cylinder member, and then the injection member is advanced in the cylinder member. And a controller for increasing the pressure of the molding material in the cavity space.
この場合、キャビティ空間内において、成形材料が分流し、合流部分で合流する直前に、押込み部材が前進させられて、成形材料溜まり部内の成形材料がキャビティ空間内に押し込まれ、前記シリンダ部材内で射出部材が後退させられ、キャビティ空間内の成形材料がシリンダ部材内に逆流させられ、続いて、前記シリンダ部材内で射出部材が前進させられることによって、キャビティ空間内の成形材料の圧力が高くされるので、合流部分において溶融させられた成形材料を十分に流動させることができる。 In this case, in the cavity space, the molding material is diverted, and immediately before joining at the joining portion, the pushing member is advanced, and the molding material in the molding material reservoir is pushed into the cavity space, and in the cylinder member The injection member is retracted, the molding material in the cavity space is caused to flow back into the cylinder member, and then the injection member is advanced in the cylinder member, thereby increasing the pressure of the molding material in the cavity space. Therefore, it is possible to sufficiently flow the molding material melted at the joining portion.
したがって、合流部分においてウエルドが形成されるのを防止することができ、成形品の機械的強度を高くすることができる。その結果、成形品の耐久性を十分に向上させることができる。 Therefore, it is possible to prevent the weld from being formed at the joining portion, and to increase the mechanical strength of the molded product. As a result, the durability of the molded product can be sufficiently improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は本発明の第1の実施の形態における射出成形機の概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of an injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
図において、10は射出成形機であり、該射出成形機10は、射出装置11、金型装置12及び型締装置13を備える。
In the figure,
射出装置11は、成形材料としての樹脂、本実施の形態においては、熱可塑性樹脂を加熱し、溶融させるためのシリンダ部材としての加熱シリンダ21、該加熱シリンダ21内において回転自在に、かつ、進退自在に配設され、先端に後述されるヘッド部としてのスクリューヘッド61(図3)を備えた射出部材としてのスクリュー22、該スクリュー22の後端に配設され、スクリュー22を回転させ、進退させるための駆動装置23等を備える。そして、前記スクリュー22の表面には、螺旋状に形成されたフライト22aによって螺旋状の溝m1が形成される。
The
前記加熱シリンダ21は、前端に、溶融樹脂を射出するための射出ノズル24を、後端に、樹脂(ペレット)を加熱シリンダ21内に供給するための供給口25を備え、外周の複数箇所に、加熱シリンダ21を加熱し、樹脂を溶融させるための加熱体としてのヒータ26が取り付けられる。また、前記駆動装置23は、スクリュー22を回転させるための計量用の駆動部としての計量モータ31、スクリュー22を進退させるための射出用の駆動部としての射出モータ32等を備える。
The
前記計量モータ31を駆動し、スクリュー22を回転させると、供給口25を介して射出装置11内に供給された樹脂は、スクリュー22の溝m1に沿って前方に送られ、徐々に溶融させられ、溶融樹脂になる。そして、溶融樹脂が加熱シリンダ21内の前方に蓄えられるにつれて、スクリュー22が後退させられる。
When the
このようにして樹脂の計量が行われた後、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を前進(金型装置12側に移動)させると、スクリュー22の前方に蓄えられた溶融樹脂が射出ノズル24から射出され、金型装置12内のキャビティ空間に充填される。本実施の形態において、このときの射出速度は、350〔mm/sec〕にされ、射出圧力は、35〔MPa〕〜40〔MPa〕にされる。
After the resin is metered in this way, when the
また、前記金型装置12は、第1の金型としての固定金型33、該固定金型33に対して接離自在に配設された第2の金型としての可動金型34等を備える。該可動金型34を前進させ、固定金型33に当接させることによって、固定金型33と可動金型34との間に、前記射出ノズル24から射出された溶融樹脂が充填されるキャビティ空間が形成される。
The
そして、前記型締装置13は、支持盤としてのフレーム35、該フレーム35に固定され、前記固定金型33を取り付けるための第1のプラテンとしての固定プラテン36、該固定プラテン36と所定の間隔を置いてフレーム35に対して移動自在に配設されたリヤプラテン37、前記固定プラテン36とリヤプラテン37との間に架設された4本のタイバー38(図においては2本のタイバー38が示される。)、前記固定プラテン36とリヤプラテン37との間において、タイバー38に沿って移動自在に配設され、前記可動金型34を取り付けるための第2のプラテンとしての可動プラテン39、前記フレーム35に配設され、可動プラテン39を案内するガイド41、前記リヤプラテン37と可動プラテン39との間に配設され、可動プラテン39を進退させることによって、金型装置12の型閉じ、型締め及び型開きを行うための型開閉装置としてのトグル機構43等を備える。
The
前記可動プラテン39の背面(リヤプラテン37側)には、型開きが行われる際に、突出し部材としての図示されないエジェクタピンを突き出し、成形品を可動金型34から離型させるための突出し用の駆動部としての突出しモータ44、及びキャビティ空間に溶融樹脂が充填される際に、後述される押込み部材としての、かつ、アクチュエータとしての押込みピン251(図1)を前進させるための押込み用の駆動部としての押込みモータ45が取り付けられる。なお、突出し用の駆動部及び押込み用の駆動部として、液圧式、空圧式等のピストンを使用することができる。
On the back surface of the movable platen 39 (on the
また、リヤプラテン37の背面には、トグル機構43を伸縮させるための型開閉用の駆動部としての型締モータ48が取り付けられる。
A
ところで、一般的に、射出成形機10においては、計量が行われた後、射出ノズル34の先端から溶融樹脂が垂れ落ちるのを防止するために、サックバック引きが行われ、スクリュー22が、回転させられることなくわずかな量だけ後退させられて、スクリュー22の前方に蓄えられた溶融樹脂の圧力が低くされる。ところが、スクリュー22が後退させられたときに、溝m1内の溶融樹脂がスクリュー22の前方に移動すると、スクリュー22の前方に蓄えられる溶融樹脂の量が変動してしまう。
By the way, in general, in the
そこで、本実施の形態においては、サックバック引きが行われるときに、溝m1内の溶融樹脂がスクリュー22の前方に移動するのを防止するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the molten resin in the groove m1 is prevented from moving forward of the
図3は本発明の第1の実施の形態におけるスクリューの分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the screw according to the first embodiment of the present invention.
図において、22はスクリューであり、該スクリュー22は、先端にスクリューヘッド61を備え、該スクリューヘッド61より後方のスクリュー22の本体部62の表面に、螺旋状のフライト22aが形成され、該フライト22aによって溝m1が形成される。
In the figure,
前記スクリューヘッド61は、前部に円錐形の形状を有するヘッド本体部63を、後部に小径部64を備え、該小径部64の前端に、規制突起64a、64bが複数対(本実施の形態においては2対)形成される。そして、ヘッドボルト65が前記スクリューヘッド61を貫通させられ、ヘッドボルト65の後端に形成されたねじ部65aによって前記スクリューヘッド61が前記本体部62にねじ止めされる。
The
また、該本体部62の前端に環状の第1リング67が固定され、前記小径部64の外周に、前記第1リング67と隣接させて環状の第2リング68が配設され、第1リング67及び第2リング68によって、樹脂を射出する際に、樹脂が逆流するのを防止するための逆流防止機構が構成される。該逆流防止機構は、前記加熱シリンダ21(図2)内において、スクリューヘッド61の前方と後方とを選択的に連通させる連通機構として機能する。
An annular
そして、前記第2リング68がスクリューヘッド61と共回りしないように、第2リング68の厚さは、前記規制突起64a、64bの後端と前記第1リング67の前端との距離よりわずかに小さくされる。なお、これにより、第2リング68の前後に0.1〜0.2〔mm〕程度のクリアランスが形成されるが、射出と計量との切換えの際に第2リング68が軸方向に移動することはない。
The thickness of the
また、第2リング68の外径は加熱シリンダ21の内径よりわずかに小さく、内径は小径部64の外径よりわずかに大きくされる。
The outer diameter of the
前記第1リング67は、外周縁の円周方向における複数箇所に、山部67a、及び各山部67a間に形成された第1の成形材料流路としての谷部67bを有する。
The said
前記第2リング68は、中央に前記小径部64が貫通する開口69を有するとともに、外周縁の内側の円周方向における複数箇所に、前記谷部67bに対応させて形成された第2の成形材料流路としての貫通孔70を有する。また、前記第2リング68におけるスクリューヘッド61側の面に、規制突起64a、64bの各対に対応させて係止爪71、72が突出させて形成され、それぞれ、規制突起64a、64b間に置かれる。
The
したがって、前記第1リング67と第2リング68とは、相対的に揺動自在にされ、係止爪71、72及び規制突起64a、64bによって構成される揺動規制手段により、揺動範囲が規制される。そして、計量が行われる際に、スクリュー22を矢印A方向に正回転させると、まず、前記第1リング67がスクリュー22と同じ方向に回転させられ、続いて、第2リング68が、第1リング67との間に発生させられる摩擦力、第1リング67の回転に伴って発生させられる樹脂の流れ等によって、スクリュー22と同じ方向に回転させられる。
Therefore, the
この場合、第1リング67が先行して回転させられるので、第1リング67と第2のリング68とは、相対的に回転させられるが、係止爪71、72が規制突起64aに当接すると、一体的に回転させられる。このとき、第1リング67の谷部67bと第2のリング68の貫通孔70とは、円周方向における同位置に置かれ、連通させられるので、スクリュー22の正回転に伴って、本体部62の溝m1内にある溶融樹脂は、谷部67b及び貫通孔70を通って前方に移動させられ、スクリューヘッド61の前方に蓄えられる。
In this case, since the
このようにして計量が終了すると、サックバック引きが行われるが、該サックバック引きが行われる前に、前記スクリュー22が矢印A方向とは逆の方向に回転させられる。そして、前記第1リング67がスクリュー22と同じ方向に回転させられ、続いて、第2リング68が、第1リング67との間に発生させられる摩擦力、第1リング67の回転に伴って発生させられる溶融樹脂の流れ等によって、スクリュー22と同じ方向に回転させられる。
When the metering is completed in this way, suckback is performed. Before the suckback is performed, the
この場合、第1リング67が先行して回転させられるので、第1リング67と第2のリング68とは、相対的に回転させられるが、係止爪71、72が規制突起64bに当接すると、一体的に回転させられる。このとき、第1リング67の谷部67bと第2のリング68の貫通孔70とは、円周方向において異なる位置に置かれ、非連通にされ、シールされる。
In this case, since the
その後、スクリュー22が後退させられてサックバック引きが行われ、スクリューヘッド61の前方に蓄えられた樹脂の圧力が低くされる。これにより、射出ノズル24の先端から樹脂が垂れ落ちるのが防止される。また、このとき、スクリュー22が後退させられても、本体部62の溶融樹脂が前方に移動することがないので、前記スクリューヘッド61の前方に蓄えられる樹脂の量が変動するのを防止することができる。
Thereafter, the
次に、射出成形機10の制御装置について説明する。
Next, the control device of the
図4は本発明の第1の実施の形態における射出成形機の制御ブロック図である。 FIG. 4 is a control block diagram of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
図において、51は射出成形機10の全体の制御を行うための制御部、52は記憶装置としてのメモリであり、前記制御部51は、ドライバdr1を介して計量モータ31に、ドライバdr2を介して射出モータ32に、ドライバdr3を介して、前記固定金型33(図2)及び可動金型34を誘導加熱によって加熱する加熱体としてのコイル53に、ドライバdr4を介して突出しモータ44に、ドライバdr5を介して押込みモータ45に、ドライバdr6を介して型締モータ48に接続される。
In the figure, 51 is a control unit for performing overall control of the
また、前記制御部51は、固定金型33及び可動金型34を冷却する温調媒体としての図示されない冷却チラーの流量を調整するための制御弁55、加熱シリンダ21に配設され、加熱シリンダ21の温度、本実施の形態においては、加熱シリンダ21内の溶融樹脂の温度を検出する第1の温度検出部としてのセンサ56、並びに固定金型33又は可動金型34の所定の箇所に配設され、金型装置12の温度、本実施の形態においては、キャビティ空間内の溶融樹脂の温度を検出する第2の温度検出部としてのセンサ57に接続される。なお、前記センサ56は射出ノズル24の近傍に、センサ57は、固定金型33又は可動金型34における、キャビティ空間内の溶融樹脂が合流する合流部分p3(図14)の近傍に配設される。
The
ところで、射出成形機10において、成形品の形状によっては、キャビティ空間内で溶融樹脂が分流することがあり、その場合、分流した溶融樹脂が所定の箇所で合流して固化すると、ウエルドが形成されてしまう。また、一つのキャビティ空間について複数のゲートが配設されている場合にも、各ゲートを介してキャビティ空間内に進入した溶融樹脂が所定の箇所で合流して固化すると、ウエルドが形成されてしまう。
By the way, in the
次に、合流部分で溶融樹脂が固化した場合に、ウエルドが形成される成形品の例について説明する。 Next, an example of a molded product in which a weld is formed when the molten resin is solidified at the joining portion will be described.
図5は本発明の第1の実施の形態における成形品の例を示す斜視図、図6は本発明の第1の実施の形態における成形品の例を示す平面図、図7は図6のA−A断面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing an example of a molded product according to the first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a plan view showing an example of the molded product according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is AA sectional drawing.
図において、81は成形品であり、該成形品81は、正方形の形状を有する底部wb、及び該底部wbの四つの縁から立ち上げて形成された側部wsを備え、底部wbの中央に、円形の形状を有する穴82が、底部wbの四隅のコーナ部に、ほぼ矩形の形状を有し、成形品81を補強するために厚さが大きくされた補強部83が形成される。本実施の形態においては、前記成形品81の側部wsの高さが0.4〔mm〕にされ、底部wbの厚さが0.2〔mm〕にされる。
In the figure, 81 is a molded product, and the molded
前記成形品81のような、中央に穴82を有する成形品を形成する場合、キャビティ空間内において、コアにおける穴82と対応する箇所に円形の形状を有する凸部が形成される。この場合、キャビティ空間内で溶融樹脂が凸部によって分流させられた後、所定の箇所で合流するので、合流部分で溶融樹脂が固化するとウエルドが形成されてしまう。
When forming a molded product having a
次に、前記成形品81を成形するための金型装置12について説明する。
Next, the
図1は本発明の第1の実施の形態における金型装置の要部断面図、図8は本発明の第1の実施の形態における金型装置の縦断面図、図9は本発明の第1の実施の形態における固定金型の平面図、図10は本発明の第1の実施の形態における可動金型の平面図、図11は本発明の第1の実施の形態における突出し装置及び成形材料押込み装置の動作を説明するための図、図12は本発明の第1の実施の形態における固定金型の要部平面図、図13は本発明の第1の実施の形態における可動金型の要部平面図、図14は本発明の第1の実施の形態におけるキャビティ空間を示す断面図、図15は本発明の第1の実施の形態におけるキャビティ空間を示す平面図、図16はウエルドが形成される状態を示す第1の図、図17はウエルドが形成される状態を示す第2の図、図18はウエルドが形成される状態を示す第3の図、図19は本発明の第1の実施の形態におけるキャビティ空間内においてウエルドが形成されるのが防止される状態を示す図である。なお、図15はキャビティ空間Cvを固定金型33側から見た図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of a mold apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the mold apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a plan view of a movable mold according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a projection device and molding according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view of a main part of a fixed mold according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a movable mold according to the first embodiment of the present invention. FIG. 14 is a sectional view showing the cavity space in the first embodiment of the present invention, FIG. 15 is a plan view showing the cavity space in the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 17 shows a state in which a weld is formed. FIG. 18 is a third diagram showing a state in which a weld is formed, and FIG. 19 is a diagram showing a state in which a weld is prevented from being formed in the cavity space according to the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 15 is a view of the cavity space Cv as viewed from the fixed
図において、111は第1の取付板としての固定金型取付板、33は固定金型であり、該固定金型33は、前記固定金型取付板111を介して固定プラテン36(図2)に取り付けられる。また、112はロケートリング、113はスプルーブッシュ、120は該スプルーブッシュ113内を貫通させて形成されたスプルーである。射出装置11が射出工程において前進させられたときに、射出ノズル24の前端がスプルーブッシュ113と当接させられる。
In the figure, 111 is a fixed mold mounting plate as a first mounting plate, and 33 is a fixed mold. The fixed
また、115は第2の取付板としての可動金型取付板、34は可動金型であり、該可動金型34は、中間部材としてのスペーサブロック114及び可動金型取付板115を介して可動プラテン39に取り付けられる。
前記固定金型33は、固定側型板121、矩形(本実施の形態においては、正方形)の形状を有し、固定側型板121の中央部分に配設された入れ子122、該入れ子122の上下及び左右に配設され、入れ子122を包囲して保持する保持ブロック123〜126等を備える。前記入れ子122は、本体部131、及び矩形の形状を有し、前記本体部131の可動金型34と対向する面側において上下及び左右に向けて突出させて形成されたフランジ部132を備える。そして、前記本体部131と前記保持ブロック123〜126との間に矩形の環状空間134が形成され、該環状空間134内における本体部131の外周面に前記コイル53が巻回させられる。
The fixed
前記固定側型板121における入れ子122より上方に、固定側型板121を貫通させて水平方向に延在させて形成された流路136が、前記固定側型板121における入れ子122より下方に、固定側型板121を貫通して水平方向に延在させて形成された流路137が、保持ブロック123〜126内に、入れ子122を包囲して形成された流路138が、前記固定側型板121における中央部に、流路138と連通させて流路139が形成され、各流路136〜139と温調媒体供給源としての図示されない冷却チラー供給源とが接続される。
A
前記可動金型34は、可動側型板141、矩形(本実施の形態においては、正方形)の形状を有し、可動側型板141の中央部分に配設された入れ子142、該入れ子142の上下及び左右に配設され、入れ子142を包囲して保持する保持ブロック143〜146等を備える。前記入れ子142は、本体部151、及び矩形の形状を有し、前記本体部151の固定金型33と対向する面側において上下及び左右に向けて突出させて形成されたフランジ部152を備える。そして、前記本体部151と前記保持ブロック143〜146との間に矩形の環状空間154が形成され、該環状空間154内における本体部151の外周面に前記コイル53が巻回させられる。
The
なお、コイル53に代えて、固定金型33及び可動金型34を抵抗加熱によって加熱する加熱体としてのヒータを配設することができる。
In place of the
前記可動側型板141における入れ子142より上方に、可動側型板141を貫通させて水平方向に延在させて形成された流路156が、前記可動側型板141における入れ子142より下方に、可動側型板141を貫通して水平方向に延在させて形成された流路157が、保持ブロック143〜146内に、入れ子142を包囲して形成された流路158が、前記可動側型板141における中央部に、流路158と連通させて流路159が形成され、各流路156〜159と前記冷却チラー供給源とが接続される。
A
前記トグル機構43(図2)によって金型装置12の型閉じ、型締め及び型開きを行うときに、固定金型33の位置と可動金型34の位置とを合わせるために、固定側型板121の四隅に、筒状の形状を有する案内部材としてのガイドブッシュ161が固定側型板121を貫通させて形成され、可動側型板141における前記ガイドブッシュ161と対応する箇所に、被案内部材としてのガイドピン162が配設され、該ガイドピン162における前記スペーサブロック114側の端部が、ヘッド部163を可動金型34及びスペーサブロック114によって挟むことにより固定され、前記ガイドピン162における前記固定金型33側の端部が、可動金型34から突出させられ、ガイドブッシュ161内に摺動自在に嵌入される。
When the
ところで、本実施の形態においては、前記射出成形機10において、1回の射出及び充填によって、複数の、本実施の形態においては、4個の成形品81(図5)を成形することができるようになっていて、前記固定金型33と可動金型34とを当接させることによって、4個のキャビティ空間Cvが形成される。
By the way, in the present embodiment, in the
そのために、固定金型33の入れ子122に4個のキャビティCsi(i=1、2、…、4)が、可動金型34の入れ子142に4個のコアCmi(i=1、2、…、4)が形成され、前記固定金型33と可動金型34とを当接させると、入れ子122と入れ子142とが当接させられ、各キャビティCsi及びコアCmiによってキャビティ空間Cvが形成される。
For this purpose, four cavities Csi (i = 1, 2,..., 4) are inserted into the
そして、本実施の形態において、前述されたように、成形品81は、底部wbの中央に円形の形状を有する穴82を有し、底部wbの四隅のコーナ部に補強部83を有するので、前記コアCmiにおける穴82と対応する箇所に円形の形状を有する凸部82Pが形成され、各補強部83と対応する箇所に凹部83Qが形成される。
In the present embodiment, as described above, the molded
また、前記スプルー120と各キャビティ空間Cvとが、ランナ171及び4個のゲート172を介して接続される。なお、本実施の形態においては、前記ランナ171の左右方向の長さが2〔mm〕にされ、上下方向の長さが1.5〔mm〕にされ、高さが1.5〔mm〕にされ、ゲート172の径が0.2〔mm〕にされる。
The
固定金型33の入れ子122における可動金型34と対向する面に、水平方向に延在させて帯状の凸部173が形成され、可動金型34の入れ子142における固定金型33と対向する面に、前記凸部173と対応させて、水平方向に延在させて帯状の凹部174が形成され、該凹部174に、固定金型33側が開放された溝を形成することによって前記ランナ171が形成され、前記凸部173から各キャビティ空間Cvに向けて貫通する孔を形成することによって前記各ゲート172が形成される。なお、各ゲート172はサブマリンゲートから成る。
A band-shaped
前記ランナ171は、前記凹部174において、スプルー120の先端と対向する部分p1から左右に延びる横流路175、176、横流路175から上下に延びる縦流路178、179、及び横流路176から上下に延びる縦流路181、182から成る。そして、各ゲート172は、前記凸部173において、各縦流路178、179、181、182の先端と各キャビティ空間Cvとを結ぶように形成される。
The
ところで、型開きが行われる際に成形品81を可動金型34から離型させるために、前記スプルー120の先端に臨ませてスプルーロックピン202が配設され、各キャビティ空間Cvに臨ませて、かつ、所定の凹部83Q、例えば、ゲート172と隣接する凹部83Qと対向させて、エジェクタピン203が進退自在に配設され、スプルーロックピン202及びエジェクタピン203は、いずれも、可動金型34を貫通して前方に延び、前記スプルーロックピン202は、型開き時に成形品81を保持して可動金型34側に残し、前記エジェクタピン203は、型開き後に可動金型34から突き出され、可動金型34から成形品81を離型させて突き落とす。
By the way, in order to release the molded
そのために、前記スプルーロックピン202及びエジェクタピン203の後端部にヘッド部204、205が形成され、エジェクタプレート211、212によって挟持される。そして、該エジェクタプレート211、212は、スペーサブロック114内に形成された収容部Sp1において、可動金型34に対して進退自在に支持される。したがって、前記突出しモータ44(図2)を駆動し、突出しモータ44の回転運動を図示されない運動方向変換機構によって直進運動に変換してエジェクタプレート211、212を前進させると、前記スプルーロックピン202及びエジェクタピン203を前進させることができる。なお、前記スプルーロックピン202、エジェクタピン203、エジェクタプレート211、212、突出しモータ44、運動方向変換機構等によって、突出し装置が構成される。
For this purpose,
前記スプルーロックピン202の先端にはアンダーカット230が形成され、該アンダーカット230によって、型開きが行われたときに成形品81が保持され、スプルー120内で固化した樹脂、すなわち、スプルー樹脂がスプルーブシュ113から引き抜かれる。型開きが行われた後、スプルーロックピン202はエジェクタピンとして機能し、スプルー樹脂を突き出す。
An undercut 230 is formed at the tip of the
ところで、前述されたように、本実施の形態においては、成形品81に穴82が形成され、前記コアCmiにおける穴82と対応する箇所に、円形の形状を有する凸部82Pが形成されるようになっている。したがって、溶融樹脂は、図15に示されるように、キャビティ空間Cv内を矢印D方向に流れ、凸部82Pに当たって分流(溶融樹脂Re1、Re2)し、凸部82Pの周囲を流れた後、金型入口p2と反対側の部分、すなわち、合流部分p3で合流する。
By the way, as described above, in the present embodiment, the
そして、各溶融樹脂Re1、Re2の流動先端hd1、hd2が、キャビティ空間Cvの内周面と接触して形成されるスキン層sk1、sk2と同様にほぼ固化した状態で合流部分p3に到達し、そのまま固化すると、合流部分p3にウエルドWdが形成され、図18に示されるように、ウエルドWdによって成形品81にウエルドラインLnが形成される。その場合、曲げ強さが低くなったり、割れが生じたりして成形品81の機械的強度が低くなり、耐久性が低下してしまう。
Then, the flow fronts hd1 and hd2 of the molten resins Re1 and Re2 reach the merged portion p3 in a substantially solidified state similarly to the skin layers sk1 and sk2 formed in contact with the inner peripheral surface of the cavity space Cv, When solidified as it is, a weld Wd is formed at the joining portion p3, and a weld line Ln is formed on the molded
そこで、本実施の形態においては、コアCmiの所定の箇所、本実施の形態においては、キャビティ空間CvにおいてウエルドWdが形成される合流部分p3の近傍に、凹部83Qと対向させて、かつ、キャビティ空間Cvと連通させて成形材料溜まり部としての樹脂溜まり231を形成し、キャビティ空間Cv内においてウエルドWdが形成される直前の所定のタイミングで樹脂溜まり231内の溶融樹脂をキャビティ空間Cv内に押し込むとともに、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂をゲート172、ランナ171及びスプルー120を介して加熱シリンダ21(図2)内に逆流させるようにしている。なお、キャビティ空間Cv内においてウエルドWdが形成される直前の所定のタイミング、すなわち、樹脂溜まり231内の溶融樹脂をキャビティ空間Cv内に押し込むとともに、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂をゲート172、ランナ171及びスプルー120を介して加熱シリンダ21内に逆流させるタイミングは、シミュレーションを行い、射出成形機10を動作させ、成形品81を成形することによって設定される。
Therefore, in the present embodiment, a predetermined portion of the core Cmi, in this embodiment, in the vicinity of the joining portion p3 where the weld Wd is formed in the cavity space Cv, is opposed to the
そのために、押込みピン251が、前記エジェクタプレート211、212及び可動金型34を貫通させて、かつ、先端を樹脂溜まり231に臨ませて、進退自在に配設される。また、押込みピン251の後端部に形成されたヘッド部253が、押込みプレート261、262によって挟持される。そして、該押込みプレート261、262は、スペーサブロック114内における前記収容部Sp1の後方に形成された収容部Sp2において、可動金型34に対して進退自在に支持される。したがって、前記押込みモータ45(図2)を駆動し、押込みモータ45の回転運動を図示されない運動方向変換機構によって直進運動に変換して押込みプレート261、262を前進させることによって、前記押込みピン251を前進させることができる。なお、前記押込みピン251、押込みプレート261、262、押込みモータ45、運動方向変換機構等によって、成形材料押込み装置が構成される。
For this purpose, the push-in
また、押込みピン251を前進させる際に、射出装置11において、スクリュー22を逆方向に回転させ、スクリューヘッド61の前方と後方とを非連通にし、続いて、スクリュー22を回転させることなく所定の量だけ後退させることによって、サックバック引きが行われる。
Further, when the
このとき、樹脂溜まり231内の溶融樹脂はキャビティ空間Cvに押し込まれ、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂は加熱シリンダ21内に逆流させられるので、図19に示されるように、キャビティ空間Cv内の前記合流部分p3において、樹脂溜まり231に近い側の部分ε1と樹脂溜まり231から遠い側の部分ε2との間に圧力差が形成される。したがって、ウエルドWdが形成される直前の、固化する前の溶融樹脂が合流部分p3を横断するように流動させられるので、合流部分p3においてウエルドWdが形成されるのを防止することができる。また、仮に、ウエルドWdが形成されても、ウエルドWdを解消することができる。その結果、成形品81の機械的強度及び弾性率を高くすることができる。なお、図19において、241は溶融樹脂のスキン層、243は合流部分p3を横断する溶融樹脂の流れである。
At this time, the molten resin in the
また、サックバック引きが行われた後、スクリューヘッド61の前方と後方とを非連通にしたまま、スクリュー22を前進させることによってサックバック戻しが行われ、キャビティ空間Cv内の圧力が高くされる。これにより、成形品81にヒケ等が発生するのを防止することができるだけでなく、成形品81の機械的強度及び弾性率を一層高くすることができる。
Further, after the suckback is performed, the
さらに、サックバック戻しが行われた後、スクリュー22が前方に向けて押されて保圧が行われる。したがって、キャビティ空間Cv内で溶融樹脂が固化することによって収縮しても、キャビティ空間Cv内の圧力が低くなることがない。その結果、成形品81の品質を向上させることができる。
Further, after the suck back is performed, the
また、型閉じが開始されてから保圧が終了するまでの間、金型装置12の誘導加熱がオンにされ、センサ57(図4)によって検出された温度に応じてコイル53に誘導電流が供給され、加熱シリンダ21内の溶融樹脂の温度及びキャビティ空間Cv内の溶融樹脂の温度が所定の温度、本実施の形態においては、360〔℃〕にされ、加熱シリンダ21内の溶融樹脂の温度とキャビティ空間Cv内の溶融樹脂の温度との差が設定範囲内、本実施の形態においては、0〔°〕にされる。
In addition, the induction heating of the
したがって、前記押込みピン251が前進させられ、樹脂溜まり231内の溶融樹脂がキャビティ空間Cvに押し込まれ、前記加熱シリンダ21内でスクリュー22が後退させられ、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂が加熱シリンダ21内に逆流させられる際に、加熱シリンダ21内の溶融樹脂の温度と、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂の温度とが等しくされるので、合流部分p3を横断する溶融樹脂の流れ243を確実に発生させることができる。
Therefore, the pushing
また、金型装置12の冷却が開始されてから型開きが終了するまでの間、金型装置12の誘導加熱がオフにされ、冷却チラーによる金型装置12の冷却が行われ、金型装置12の温度が180〔°〕〜220〔°〕にされる。
In addition, the induction heating of the
次に、射出成形機10の動作について説明する。
Next, the operation of the
図20は本発明の第1の実施の形態における射出成形機の動作を説明するためのタイムチャートである。 FIG. 20 is a time chart for explaining the operation of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
まず、固定金型33(図2)において、制御部51(図4)は、タイミングt0で、型締モータ48を駆動してトグル機構43を伸展させ、可動プラテン39を固定プラテン36に向けて前進させ、型閉じを行う。可動金型34が固定金型33に当接すると、制御部51は、型締モータ48を更に駆動してトグル機構43を伸展させ、可動金型34を固定金型33に押し付け、型締めを行う。このとき、トグル機構43によって、トグル倍率に応じた型締力で可動金型34が固定金型33に押し付けられる。また、可動金型34と固定金型33との間にキャビティ空間Cvが形成される。
First, in the fixed mold 33 (FIG. 2), the control unit 51 (FIG. 4) drives the
そして、前記制御部51は、前記タイミングt0で、コイル53に誘導電流を供給し、金型装置12の誘導加熱をオンにして、入れ子122、142を加熱し、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂の温度を一定の値にする。そのために、センサ57は、溶融樹脂の温度を検出して制御部51に送り、該制御部51は、検出された温度に応じてコイル53に供給される誘導電流の値を制御する。
Then, at the timing t0, the
さらに、制御部51は、前記タイミングt0で、制御弁55を開き、冷却チラー供給源から冷却チラーを各流路136〜139、156〜159に供給し、固定金型33及び可動金型34を冷却する。
Further, the
続いて、制御部51は、タイミングt1で、型締めを終了し、射出モータ32を駆動してスクリュー22を設定速度で前進させ、スクリュー22の前方に蓄えられた溶融樹脂を射出ノズル24から射出し、金型装置12内のキャビティ空間Cvに充填する。なお、センサ56は、スクリュー22の前方に蓄えられた溶融樹脂の温度を検出して制御部51に送り、該制御部51は、検出された温度に応じてヒータ26に供給される電流の値を制御する。
Subsequently, at timing t1, the
そして、制御部51は、キャビティ空間Cv内において、ウエルドWdが形成される前のタイミングt2で、押込みモータ45を駆動し、前記押込みピン251を前進させる。
Then, the
また、制御部51は、タイミングt2で、射出装置11において計量モータ31を駆動し、スクリュー22を逆方向に回転させ、前記連通機構において、スクリューヘッド61の前方と後方とを非連通にし、続いて、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を回転させることなく所定の量だけ後退させることによって、サックバック引きを行う。すなわち、制御部51は、押込みモータ45を駆動し、前記押込みピン251を前進させるタイミングと、スクリュー22を回転させることなく所定の量だけ後退させるタイミングとを同期化させる。
Further, at timing t2, the
これにより、樹脂溜まり231内の溶融樹脂がキャビティ空間Cvに押し込まれ、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂が加熱シリンダ21内に逆流させられる。その結果、キャビティ空間Cv内の前記合流部分p3を横断する溶融樹脂の流れ243が形成され、ウエルドWdが形成されるのが防止される。
As a result, the molten resin in the
また、サックバック引きを行った後、制御部51は、タイミングt3で、スクリューヘッド61の前方と後方とを非連通にしたまま、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を前進させることによって、サックバック戻しを行う。
In addition, after the suck back pull is performed, the
さらに、サックバック戻しを行った後、制御部51は、タイミングt4で、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を前方に向けて押し、保圧を行う。
Further, after performing the suckback return, the
続いて、所定の時間が経過し、保圧を終了すると、制御部51は、タイミングt5で、コイル53への誘導電流の供給を停止させ、金型装置12の誘導加熱をオフにして、固定金型33及び可動金型34の冷却を開始するとともに、射出装置11において、計量モータ31を駆動し、スクリュー22を回転させ、計量を行う。
Subsequently, when the predetermined time has elapsed and the holding pressure is finished, the
そして、制御部51は、タイミングt6で、計量を終了すると、再び、計量モータ31を駆動し、スクリュー22を逆方向に回転させ、スクリューヘッド61の前方と後方とを非連通にし、続いて、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を回転させることなく所定の量だけ後退させることによって、サックバック引きを行う。
Then, when the metering is finished at timing t6, the
これにより、スクリュー22が回転させられることなくわずかな量だけ後退させられ、スクリュー22の前方に蓄えられた溶融樹脂の圧力が低くされ、射出ノズル24の先端から溶融樹脂がスプルー120内に垂れ、固化するのが防止される。
As a result, the
続いて、所定の時間が経過し、冷却を終了すると、制御部51は、タイミングt7で、サックバック引きを終了し、型締モータ48を駆動してトグル機構43を収縮させ、可動プラテン39を固定プラテン35から離型させ、型開きを行う。
Subsequently, when a predetermined time elapses and the cooling is finished, the
そして、型開きを終了すると、制御部51は、タイミングt8で、突出しモータ44を駆動して、スプルーロックピン202及びエジェクタピン203を前進させ、成形品81の突出しを行う。
When the mold opening is completed, the
このようにして成形品81の突出しを行うと、制御部51は、タイミングt9で、射出モータ32を駆動し、スクリュー22を前進させることによってサックバック戻しを行うとともに、押込みモータ45を駆動し、前記押込みピン251を後退させる。また、制御部51は、前記タイミングt9で、コイル53に誘導電流を供給し、金型装置12の誘導加熱をオンにして、入れ子122、142を再び加熱する。
When projecting the molded
続いて、サックバック戻しを行い、押込みピン251を後退させると、制御部51は、タイミングt10で、次のサイクルの成形を開始し、可動プラテン39を固定プラテン36に向けて前進させ、型閉じを行うとともに、可動金型34を固定金型33に押し付け、型締めを行う。
Subsequently, when the suck back is returned and the pushing
このように、本実施の形態においては、キャビティ空間Cv内において、溶融樹脂が分流し、合流部分p3で合流する直前に、押込みピン251が前進させられて、樹脂溜まり231内の溶融樹脂がキャビティ空間Cv内に押し込まれ、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂が加熱シリンダ21内に逆流させられ、続いて、前記スクリュー22が前進させられることによってキャビティ空間Cv内の溶融樹脂の圧力が高くされるので、合流部分p3を横断する溶融樹脂の十分な流れ243を形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the molten resin is divided in the cavity space Cv, and immediately before the molten resin is merged at the merged portion p3, the
したがって、合流部分p3においてウエルドWdが形成されるのを防止することができるので、成形品81の機械的強度及び弾性率を高くすることができる。その結果、成形品81の耐久性を向上させることができる。
Therefore, it is possible to prevent the weld Wd from being formed in the merged portion p3, so that the mechanical strength and elastic modulus of the molded
ところで、本実施の形態においては、成形材料として熱可塑性樹脂が使用されるようになっているが、成形材料として、直鎖分子の構造を有する液晶性ポリエステル、液晶性ポリアミド等の液晶ポリマーを使用することができる。液晶ポリマーは、剛直な高分子から成り、溶融した状態でも分子鎖が折れ曲がりにくく、棒状の形状を保持し、結晶の性質を有するとともに、溶融したときに分子の絡み合いが少なく、わずかな剪断力を受けるだけで分子が一方向に配向する。そして、冷却すると、分子が配向したまま固化し、分子が一方向に配向した状態が安定して保持される性質を有する。 By the way, in the present embodiment, a thermoplastic resin is used as a molding material, but a liquid crystal polymer such as a liquid crystalline polyester having a linear molecular structure or a liquid crystalline polyamide is used as the molding material. can do. A liquid crystal polymer is composed of a rigid polymer, and even when melted, the molecular chain is not easily bent, maintains a rod-like shape, has crystal properties, has little entanglement of molecules when melted, and has a slight shear force. Just receiving it, the molecules are oriented in one direction. And when it cools, it has the property that a molecule | numerator solidifies with orientation and the state which the molecule | numerator orientated to one direction is hold | maintained stably.
このことから、液晶ポリマーを使用して成形品を成形すると、射出装置11における射出圧力によって直鎖分子が溶融樹脂の流動方向に直線状に配向するので、配向する方向における成形品81の機械的強度及び弾性率を高くすることができる。
From this, when the molded product is molded using the liquid crystal polymer, the linear molecules are aligned linearly in the flow direction of the molten resin due to the injection pressure in the
また、前記液晶ポリマーに、繊維、不定形粒子、針状ウイスカー等のフィラーを混入すると、射出装置11における射出圧力によって直鎖分子が溶融樹脂の流動方向に直線状に配向するとともに、強化繊維も配向するので、成形品81の機械的強度及び弾性率を一層高くすることができる。
Moreover, when fillers such as fibers, amorphous particles, and needle whiskers are mixed in the liquid crystal polymer, linear molecules are linearly aligned in the flow direction of the molten resin by the injection pressure in the
ところが、液晶ポリマーを使用して成形品81を成形する場合、キャビティ空間Cv内に進入した溶融樹脂が分流し、合流して、ウエルドWdが形成されると、ウエルドWdにおいて液晶ポリマーの分子が互いに絡み合うことが極めて少ないので、液晶ポリマー以外の樹脂、例えば、熱可塑性樹脂を使用する場合より、成形品81の機械的強度が低くなるとともに、耐久性が低下してしまう。
However, when the molded
本実施の形態においては、前述されたように、キャビティ空間Cv内においてウエルドWdが形成される直前に、樹脂溜まり231内の溶融樹脂がキャビティ空間Cv内に押し込まれるとともに、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂がゲート172、ランナ171及びスプルー120を介して加熱シリンダ21内に逆流させられるので、成形材料として液晶ポリマーを使用した場合においても、成形品81の機械的強度及び弾性率を高くすることができる。
In the present embodiment, as described above, immediately before the weld Wd is formed in the cavity space Cv, the molten resin in the
ところで、本実施の形態においては、一つのキャビティ空間Cvに一つのゲート172が配設されるようになっているが、一つのキャビティ空間Cvに複数のゲートを配設し、各ゲートを介して溶融樹脂を充填することがある。
By the way, in the present embodiment, one
例えば、フレキシブルプリントサーキット(FPC)用のコネクタ、カメラモジュールのレンズ枠等のような、モバイル製品の部品に使用される成形品を成形する場合、成形品が極めて薄くされ、実装高さが可能な限り低くされる。その場合、成形品にソリが発生しやすいので、ソリが発生するのを防止するために、一つのキャビティ空間Cvに複数のゲート(サブマリンゲート)が配設されるが、その場合、各ゲートを介してキャビティ空間Cvに進入した溶融樹脂が複数箇所で合流し、複数のウエルドWdが形成されることになる。 For example, when molding a molded product used for mobile product parts, such as a connector for a flexible printed circuit (FPC), a lens frame of a camera module, etc., the molded product is extremely thin and the mounting height is possible. As low as possible. In that case, since warpage is likely to occur in the molded product, a plurality of gates (submarine gates) are arranged in one cavity space Cv in order to prevent the warpage from occurring. Thus, the molten resin that has entered the cavity space Cv merges at a plurality of locations, and a plurality of welds Wd are formed.
そこで、一つのキャビティ空間Cvに対して複数のゲートが配設される場合に、一つのキャビティ空間Cv内に複数の樹脂溜まりを形成し、ウエルドWdが形成されるのを防止するようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Therefore, when a plurality of gates are provided for one cavity space Cv, a plurality of resin reservoirs are formed in one cavity space Cv to prevent the formation of weld Wd. A second embodiment of the invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図21は本発明の第2の実施の形態における金型装置の要部断面図である。 FIG. 21 is a fragmentary cross-sectional view of a mold apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図において、171、271はランナ、172、272はゲート、231は、キャビティ空間Cvに連通させて、かつ、ゲート172に対応させて形成された第1の成形材料溜まり部としての樹脂溜まり、331は、キャビティ空間Cvに連通させて、かつ、ゲート272に対応させて形成された第2の成形材料溜まり部としての樹脂溜まりである。また、251は、前記樹脂溜まり231に先端を臨ませて配設された第1の押込み部材としての、かつ、第1のアクチュエータとしての押込みピン、351は、前記樹脂溜まり331に先端を臨ませて配設された第2の押込み部材としての、かつ、第2のアクチュエータとしての押込みピンであり、押込みピン251、351の後端部に形成されたヘッド部253、353が、押込みプレート261、262によって挟持される。
In the drawing, 171 and 271 are runners, 172 and 272 are gates, 231 is a resin reservoir as a first molding material reservoir portion formed in communication with the cavity space Cv and corresponding to the
この場合、各ゲート172、272を介してキャビティ空間Cv内に進入した溶融樹脂が複数箇所で合流しても、ウエルドWdが形成されるのを防止することができる。
In this case, even if the molten resin that has entered the cavity space Cv through the
ところで、前記各実施の形態においては、キャビティ空間Cv内に樹脂溜まり231、331が形成されるようになっているが、ランナ内に樹脂溜まりを形成することもできる。
Incidentally, in each of the embodiments described above, the
次に、ランナ内に樹脂溜まりを形成するようにした本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1、第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, a third embodiment of the present invention in which a resin reservoir is formed in the runner will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st, 2nd embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図22は本発明の第3の実施の形態における金型装置の要部断面図である。 FIG. 22 is a cross-sectional view of an essential part of a mold apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図において、431は、キャビティ空間Cvに連通させて、ランナ271内に形成された成形材料溜まり部としての樹脂溜まり、451は、該樹脂溜まり431に先端を臨ませて配設された押込み部材としての、かつ、アクチュエータとしての押込みピンであり、該押込みピン451の後端部に形成されたヘッド部453が、押込みプレート261、262によって挟持される。
In the figure,
ところで、前記各実施の形態においては、押込みピン251、351、451によって樹脂溜まり231、331、431内の溶融樹脂がキャビティ空間Cv内に押し込まれると、溶融樹脂に圧力差が形成され、溶融樹脂の合流部分p3(図14)を横断する流れ243(図19)が形成されるが、例えば、キャビティ空間Cv内に断面積の大きい箇所が存在すると、溶融樹脂が断面積の大きい箇所に誘導されて、圧力差が形成されなくなることがある。その場合、溶融樹脂の合流部分p3を横断する流れ243を形成することができなくなり、溶融樹脂の合流部分p3にウエルドWdが形成されてしまう。
By the way, in each of the above embodiments, when the molten resin in the
そこで、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂の流れを制御し、溶融樹脂が断面積の大きい箇所に誘導されるのを防止し、溶融樹脂の合流部分p3を横断する流れを形成することができるようにした本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、第1〜第3の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Therefore, it is possible to control the flow of the molten resin in the cavity space Cv, prevent the molten resin from being guided to a portion having a large cross-sectional area, and form a flow crossing the merged portion p3 of the molten resin. A fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st-3rd embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図23は本発明の第4の実施の形態における金型装置の要部断面図である。 FIG. 23 is a cross-sectional view of an essential part of a mold apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
図において、255はキャビティ空間Cv内の所定の箇所において進退自在に配設された型内流動制御部材としての流動制御ピンである。該流動制御ピン255は、押込み部材としての、かつ、アクチュエータとしての前記押込みピン251を前進させ、成形材料溜まり部としての樹脂溜まり231内の溶融樹脂をキャビティ空間Cv内に押し込んだときに、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂の流れを制御する。
In the figure,
そのために、前記流動制御ピン255は、前記押込みプレート261、262、エジェクタプレート211、212及び可動金型34を貫通させて、かつ、先端をキャビティ空間Cvに臨ませて配設される。そして、流動制御ピン255の後端部に形成されたヘッド部283が、樹脂流動制御プレート291、292によって挟持される。
For this purpose, the
前記流動制御ピン255は、キャビティ空間Cv内に断面積の大きい箇所が存在する場合に、押込みピン251が前進させられる直前の所定のタイミングで前進させられ、キャビティ空間Cv内に突き出され、押込みピン251によって樹脂溜まり231内からキャビティ空間Cvに押し込まれた溶融樹脂が断面積の大きい箇所に誘導されるのを防止するとともに、溶融樹脂を強制的に合流部分p3に送る。したがって、溶融樹脂の合流部分p3を横断する流れ243を確実に形成することができる。
The
なお、前記流動制御ピン255は、樹脂溜まり231内の溶融樹脂がキャビティ空間Cv内に押し込まれ、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂がゲート172、ランナ171及びスプルー120を介してシリンダ部材としての加熱シリンダ21内に逆流させられた後、射出部材としてのスクリュー22が再び前進させられる前のタイミングで後退させられる。
The
ところで、本実施の形態においては、キャビティ空間Cv内に断面積の大きい箇所が存在する場合に、溶融樹脂が断面積の大きい箇所に誘導されるのを防止するようになっているが、キャビティ空間Cv内に断面積の小さい箇所が存在する場合、断面積の小さい箇所における溶融樹脂の流動抵抗が大きくなって、圧力差が形成されなくなることがある。その場合、溶融樹脂の合流部分p3を横断する流れ243を形成することができなくなり、溶融樹脂の合流部分p3にウエルドWdが形成されてしまう。
By the way, in the present embodiment, when a portion having a large cross-sectional area exists in the cavity space Cv, the molten resin is prevented from being guided to a portion having a large cross-sectional area. When a portion having a small cross-sectional area exists in Cv, the flow resistance of the molten resin at the portion having a small cross-sectional area increases, and a pressure difference may not be formed. In that case, it becomes impossible to form the
そこで、断面積の小さい箇所における溶融樹脂の流動抵抗を小さくするために前記流動制御ピン255を使用することができる。
Therefore, the
流動制御ピン255は、キャビティ空間Cv内に断面積の小さい箇所が存在する場合、押込みピン251が前進させられる直前の所定のタイミングで後退させられる。これにより、流動制御ピン255の前方に樹脂溜まりが形成され、キャビティ空間Cv内の溶融樹脂が樹脂溜まり内に誘導され、圧力差が形成される。その結果、溶融樹脂の合流部分p3を横断する流れを確実に形成することができる。
The
本実施の形態においては、型内流動制御部材として流動制御ピン255が使用されるようになっているが、流動制御ピン255に代えて、流動制御コマを使用することができる。
In the present embodiment, the
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
10 射出成形機
11 射出装置
12 金型装置
21 加熱シリンダ
22 スクリュー
23 駆動装置
33 固定金型
34 可動金型
45 押込みモータ
51 制御部
61 スクリューヘッド
67 第1リング
68 第2リング
231、331、431 樹脂溜まり
251、351、451 押込みピン
261、262 押込みプレート
Cv キャビティ空間
DESCRIPTION OF
Claims (15)
(b)第1の金型、及び該第1の金型に対して接離自在に配設された第2の金型を備え、第2の金型を第1の金型に当接させたときに、第1、第2の金型間にキャビティ空間を形成する金型装置と、
(c)前記キャビティ空間と連通させて形成された成形材料溜まり部に、先端を臨ませて進退自在に配設された押込み部材、及び該押込み部材を進退させるための押込み用の駆動部を備えた成形材料押込み装置と、
(d)前記シリンダ部材内で射出部材を前進させて、溶融させられた成形材料を射出し、前記キャビティ空間に充填し、キャビティ空間内において、前記成形材料が分流し、合流部分で合流する直前に、前記押込み部材を前進させて成形材料溜まり部内の成形材料をキャビティ空間内に押し込み、前記シリンダ部材内で射出部材を後退させ、キャビティ空間内の成形材料をシリンダ部材内に逆流させ、続いて、前記シリンダ部材内で射出部材を前進させることによって、キャビティ空間内の成形材料の圧力を高くする制御部とを有することを特徴とする射出成形機。 (A) A cylinder member, an injection member that is rotatably and reciprocatingly disposed in the cylinder member, and that has a head portion at a tip thereof, and a communication mechanism that selectively communicates the front and rear of the head portion And an injection device provided with a drive device for rotating and advancing and retracting the injection member;
(B) A first mold and a second mold disposed so as to be able to contact with and separate from the first mold are provided, and the second mold is brought into contact with the first mold. A mold apparatus for forming a cavity space between the first and second molds,
(C) a molding material reservoir formed in communication with the cavity space, and a pushing member disposed so as to be able to advance and retreat with the tip facing, and a pushing drive unit for moving the pushing member forward and backward. Molding material pushing device,
(D) Immediately before the injection member is advanced in the cylinder member, the molten molding material is injected, the cavity space is filled, the molding material is divided in the cavity space, and just before joining at the joining portion. The pushing member is moved forward to push the molding material in the molding material reservoir into the cavity space, the injection member is retracted in the cylinder member, and the molding material in the cavity space is caused to flow back into the cylinder member. An injection molding machine comprising: a controller that increases the pressure of the molding material in the cavity space by advancing the injection member in the cylinder member.
(b)キャビティ空間内において、溶融させられた成形材料が分流し、合流部分で合流する直前のタイミングで、キャビティ空間と連通させて形成された成形材料溜まり部において、押込み部材を前進させて、成形材料溜まり部内の成形材料をキャビティ空間内に押し込み、シリンダ部材内で前記射出部材を後退させ、キャビティ空間内の成形材料をシリンダ部材内に逆流させ、
(c)シリンダ部材内で前記射出部材を前進させることによって、キャビティ空間内の溶融させられた成形材料の圧力を高くすることを特徴とする射出成形方法。 (A) The injection member is advanced in the cylinder member to inject the molten molding material, and fill the cavity space of the mold apparatus;
(B) In the cavity space, the melted molding material is diverted, and at the timing just before joining at the joining portion, the pushing member is advanced in the molding material reservoir portion formed in communication with the cavity space, The molding material in the molding material reservoir is pushed into the cavity space, the injection member is retracted in the cylinder member, and the molding material in the cavity space is caused to flow back into the cylinder member,
(C) An injection molding method characterized in that the pressure of the molten molding material in the cavity space is increased by moving the injection member forward in the cylinder member.
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