説明

射出成形機の制御方法

【発明の詳細な説明】
【0001】
【0001】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形機の制御方法に係り、特に、高速射出が要求される長尺薄肉製品等の成形に用いて好適な射出成形機の制御方法に関する。
【0003】
【0002】
【0004】
【従来の技術】射出成形機において、長尺薄物の製品〔(キャビティ内の樹脂流路の最大長L/平均肉厚T)が大きい製品〕を成形するには高速射出が要求される。何となれば、比較的低速で溶融樹脂を充填すると、キャビティの外端部側と入口側との樹脂の冷却速度の相違、樹脂の圧縮密度の相違等に起因して製品に歪が発生するという大きな問題が生じるからである。
【0005】
【0003】ところが、通常の射出成形機において長尺薄物製品の成形を高速射出で行なうと、キャビティ内の空気がPL面(パーティングライン面;固定側金型と移動側金型との合わせ面)からリークしきれず(逃げ切れず)、キャビティの端部において空気が急速充填される溶融樹脂圧力により圧縮発熱を起して、製品端部に「ヤケ」が発生したり、キャビティ端部の空気抵抗により、製品に「ショート」現象が発生するという問題を生じる。このため、長尺薄物製品の成形を高速射出で行なう場合には、真空ポンプが付設された射出成形機が多用されていた。
【0006】
【0004】すなわち、従来の真空射出成形の第1の手法においては、型締め完了の手前でPL面に隙間がある状態でPL面全体をシールし、真空ポンプでシールされた内部の空気を抜いた後型締め完了し、然る後、溶融樹脂をキャビティ内に射出するようにしていた。また、従来の真空射出成形の第2の手法においては、型締め完了した後、金型に取付けたバルブを開いて真空ポンプによりキャビティ内の空気を抜き、この後バルブを閉じ、然る後、溶融樹脂をキャビティ内に射出するようにしていた。
【0007】
【0005】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の第1の真空射出成形手法においては、PL面全体をシールするため、マシンが大型化し且つ複雑になる上、シール手段におけるシール面の密閉精度の維持が難しいと言う問題があった。他方、上述した従来の第2の真空射出成形手法においては、バルブ側空気流路に溶融樹脂が入り込んで詰り易いという問題があった。また、この第1,第2の従来手法においては、共に真空度は上がるが、空気抜きに時間がかかるためハイサイクル成形が達成できず、さらに、真空ポンプ及びこれに付随する周辺機器を必要とするため、マシンが複雑化して、マシンをコストダウンする上で大きな障害になると言う問題もあった。
【0009】
【0006】従って、本発明の解決すべき技術的課題は上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、その目的とするころは、比較的簡易な構成で、長尺薄物製品等の良好な高速成形(良品成形)がハイサイクルで達成できる射出成形機の制御方法を提供することにある。
【0010】
【0007】
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を達成するため、型締めされた金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填して製品を成形する射出成形機の制御方法において、前記キャビティの外形の一部を形づくるキャビティ規定面をもつ可動金型ブロックを金型主体部に対して移動可能に配設すると共に、この可動金型ブロックを移動するための駆動手段を設け、型締め完了直後には、前記可動金型ブロックを正規のキャビティ内容積よりもキャビティの内容積が小さくなる位置に位置付け、この後、前記駆動手段によって前記可動金型ブロックをキャビティの内容積が前記正規のキャビティ内容積となる位置まで急速移動させてキャビティ内を減圧し、この可動金型ブロックの急速移動完了の直後に射出を開始させるようにされる。
【0012】
【0008】
【0013】
【作用】型締め完了後、すなわちPL面同志が圧接・密着された状態に移行した後、前記可動金型ブロックを急速移動させて、キャビティの内容積を正規のキャビティ内容積(製品形状に見合った大きさ)まで急拡大することにより、キャビティ内の空気圧は大幅に減圧される。そして、このキャビティ内の減圧状態が維持されている間に(PL面からのリークよりキャビティ内の空気圧が上がる前に)、キャビティ内に直ちに溶融樹脂が高速で射出・充填される。
【0014】
【0009】斯様にすることにより、キャビティ内で空気が圧縮発熱することに起因する「ヤケ」の発生を抑止でき、また、圧縮空気抵抗も小さくなるので「ショート」の発生もなくなり、良品成形を保証できる。さらに、可動金型ブロックを急速移動させることによりキャビティ内を減圧するので、真空ポンプを用いた減圧に比して大幅に減圧時間を短縮でき、成形のハイサイクル化が達成できる。さらにまた、可動金型ブロックとこれを駆動するための駆動源とを付設するだけであるので、真空ポンプ及びこれに付随する周辺機器を必要とするマシンに較べて全体構成が簡素となり、マシンの低価格化に貢献できる。
【0015】
【0010】
【0016】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図1及び図2によって説明する。図1は本実施例に係る射出成形機の要部構成を示す簡略化した説明図である。
【0017】
【0011】図1において、1は固定ダイプレート、2は該固定ダイプレート1に取付けられた固定側金型、3は移動ダイプレート、4は該移動ダイプレート3に取付けられた移動側金型である。上記移動ダイプレート3は、図示せぬ型開閉駆動源(例えば油圧シリンダよりなる型締めシリンダ)によって図示左右方向に前後動可能とされており、型締め状態では移動側金型4と固定側金型2とを密着させる位置に保持されるようになっている。
【0018】
【0012】本実施例では、前記移動側金型4は、前記移動ダイプレート3に固着された移動側金型主体部5と、該移動側金型主体部5に対して所定量前後動可能に配設された可動金型ブロック6とからなっており、可動金型ブロック6の移動によって、該可動金型ブロック6、移動側金型主体部5、並びに前記固定側金型2で形づくられるキャビティ7の容積が可変できるようになっている。8は、可動金型ブロック6の前後進駆動源たる油圧シリンダで、そのピストンロッド8aが可動金型ブロック6に適宜連結手段を介して結合されており、ピストンロッド8aの前後進により可動金型ブロック6が成形製品の厚み方向に移動するようになっている。9は、移動側金型主体部5と可動金型ブロック6との摺動部に配設されたシール材で、移動側金型主体部5と可動金型ブロック6との間を気密に保つようになっている。なお本実施例では、前記キャビテイ7は、図1で紙面と垂直な方向に細長い比較的長尺薄物の製品〔(キャビティ内の樹脂流路の最大長L/平均肉厚T)が大きい製品〕を成形するためのものとなっている。
【0019】
【0013】10は加熱シリンダ、11は該加熱シリンダ10内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュー、12は加熱シリンダ10の先端に螺着されたノズルであり、該ノズルは12は、成形運転時には前記固定ダイプレート1のノズル挿入部13内に位置付けられて、その先端が前記固定側金型2の樹脂注入口(スプルー14の入口)に押し付けられている。そして公知のように、上記スクリュー11の回転によって溶融樹脂がスクリュー11の頭部前方側に計量して貯えられ、この後所定秒時をおいた射出開始タイミングに至った時点で、スクリュー9が前進駆動されて溶融樹脂が上記ノズル12から型締めされた金型2,4で形成されるキャビティ7内に射出・充填されるようになっている。
【0020】
【0014】上記した構成において、適宜型開閉駆動源で駆動される移動ダイプレート3は、型開き時には固定側金型2から移動側金型4を離間させており、この状態から型閉じされてPL面が閉じる前までの適宜時点において、前記可動金型ブロック6は前記油圧シリンダ8によって前進位置(図1で2点鎖線で示した位置)をとらされる。すなわち、型閉じ完了前には可動金型ブロック6は、正規のキャビティ内容積(製品形状に対応する内容積)よりもキャビティ7の内容積が小さくなる位置に位置付けられる。そして、この後型締めが行なわれてPL面同志が圧接・密着された型締め完了状態に移行させられる。
【0021】
【0015】上記型締め完了後、前記可動金型ブロック6が前記油圧シリンダ8によって、図1の2点鎖線図示位置から実線図示位置まで急速後退させられ、キャビティ7の内容積が正規のキャビティ内容積(製品形状に見合った大きさ)となるまで急拡大される。これによって、キャビティ7内の空気圧が大幅に減圧され、このキャビティ内の減圧状態が維持されている間に(PL面からのリークよりキャビティ内の空気圧が上がる前に)、キャビティ7内に直ちに溶融樹脂が前記スクリュー11の高速前進によって射出・充填される。そして、この後所定の冷却時間をおいて型開きが行なわれる。
【0022】
【0016】図2は、上述した可動金型ブロック6の急速移動に伴うキャビティ7内の空気圧変化の様子をグラフ化して示す説明図で、同図において、破線で示したのが計算値であり、実線で示したのが実測値である。いま、可動金型ブロック6が図1の2点鎖線図示位置にある際のキャビティ内の空気圧(大気圧)をP0 ,キャビティの容積をV0 とし、可動金型ブロック6が図1の実線図示位置に瞬時に移行した直後のキャビティ内の空気圧をP1,キャビティの容積をV1 とすると、同図に示すように計算上は、可動金型ブロック6の急速移動によりキャビティ7内の空気圧は大気圧P0 から圧力P1=(V0/V1)P1まで減圧される。しかしながら、実際には密着されたPL面からのリークがあるので、キャビティ7内の空気圧はP2 までしか減圧されないが、大気圧P0 に較べると充分小さい値まで減圧される。そして、キャビティ7内の空気圧がP2 近傍にある時点で高速射出が行なわれるので、空気の圧縮発熱による「ヤケ」や、圧縮空気抵抗による「ショート」の発生は可及的に抑止されて、良品成形が保証できることとなる。
【0023】
【0017】叙上のように本実施例によれば、「ヤケ」や「ショート」のない長尺薄物製品の良好な高速成形(良品成形)が達成できる。また、可動金型ブロック6を急速移動させることによりキャビティ7内を減圧するので、従来の真空ポンプを用いた減圧に比して大幅に減圧時間を短縮でき、成形のハイサイクル化が達成できる。さらにまた、可動金型ブロック6とこれを駆動するための駆動源8とを付設するだけであるので、真空ポンプ及びこれに付随する周辺機器を必要とする従来のマシンに較べて全体構成が簡素となり、マシンの低価格化に貢献できる。
【0024】
【0018】以上、本発明を図示した実施例によって説明したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもなく、例えば、可動金型ブロックを固定側金型に設けても、あるいは可動金型ブロックを固定側金型と可動側金型の両者に設けてもよい。また、可動金型ブロックの移動方向も実施例と直交する方向たるキャビティの4側を拡大/縮小する方向としてもよい。さらにはまた、多数個取り金型への適用も可能である。
【0025】
【0019】
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、比較的簡易な構成で、長尺薄物製品等の良好な高速成形(良品成形)がハイサイクルで達成できる射出成形機の制御方法が提供でき、その価値は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る射出成形機の要部構成を示す簡略化した説明図である。
【図2】本発明の実施例におけるキャビティ内の空気圧の減圧の様子をグラフ化して示す説明図である。
【符号の説明】
1 固定ダイプレート
2 固定側金型
3 移動ダイプレート
4 移動側金型
5 移動側金型主体部
6 可動金型ブロック
7 キャビティ
8 油圧シリンダ
9 シール材
10 加熱シリンダ
11 スクリュー
12 ノズル

【特許請求の範囲】
【請求項1】 型締めされた金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填して製品を成形する射出成形機の制御方法において、前記キャビティの外形の一部を形づくるキャビティ規定面をもつ可動金型ブロックを金型主体部に対して移動可能に配設すると共に、この可動金型ブロックを移動するための駆動手段を設け、型締め完了直後には、前記可動金型ブロックを正規のキャビティ内容積よりもキャビティの内容積が小さくなる位置に位置付け、この後、前記駆動手段によって前記可動金型ブロックをキャビティの内容積が前記正規のキャビティ内容積となる位置まで急速移動させてキャビティ内を減圧し、この可動金型ブロックの急速移動完了の直後に射出を開始させるようにしたことを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項2】 請求項1記載において、成形される製品は比較的長尺薄肉のものとされ、前記可動金型ブロックは製品の厚み方向に移動可能とされていることを特徴とする射出成形機の制御方法。

【図1】
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【図2】
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【特許番号】第2845288号
【登録日】平成10年(1998)10月30日
【発行日】平成11年(1999)1月13日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−47211
【出願日】平成3年(1991)1月21日
【公開番号】特開平4−238009
【公開日】平成4年(1992)8月26日
【審査請求日】平成8年(1996)6月21日
【出願人】(000222587)東洋機械金属株式会社 (299)
【参考文献】
【文献】特開 昭63−13725(JP,A)
【文献】特開 昭63−295222(JP,A)
【文献】特開 昭62−116122(JP,A)
【文献】特開 昭62−74615(JP,A)
【文献】特開 昭57−199636(JP,A)
【文献】特開 昭62−46613(JP,A)
【文献】特開 平1−286807(JP,A)
【文献】実開 平2−3811(JP,U)