JPH02192865A - 射出成形方法および射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイカストマシンやプラスチック用射出成形機
などの射出成形装置における射出成形方法および射出成
形装置に関するものである。

［従来の技術］ ダイカストマシンやプラスチック用射出成形機などの射
出成形装置において、型締された金型のキャビティ内へ
は、溶湯または溶融樹脂が射出され、これらの溶融物が
固化することによって成形品が得られる。

このような射出動作においては、通常、充填工程におい
ては溶融物は射出スリーブから金型内に設けられたキャ
ビティへ至るまでにランチ部を経由してゲート部と呼ば
れる狭い通路を通ってキャビティ内へ充填されるが、充
填途中の溶融物の冷却固化を出来るだけ排除するため溶
融物を高速でキャビティへ送る必要があるためその途中
のゲート部を狭くして高速充填を行なっている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の成形法ではランナ部およびゲート部の形状は固定
されているので、キャビティ内へ侵入していく溶融物（
溶湯）の流れ挙動は固定されたものであるとともに、流
れの先端は常に溶湯にくらべて低温であるキャビティ内
周面やキャビティに充満している低温の空気やその他の
ガスにさらされて進んで行くので次第に温度低下を起こ
し、ゲートから遠ざかれば遠ざかるほど凝固・固化して
流動性を失ない流動しにくくなる。そのため、キャビテ
ィ内に溶湯がほぼ充満するとき、すなわち、充填工程の
最終段階においては、前記の先端の溶湯部分は凝固・固
化が一段と進行して、それ以上に溶湯が進行せず空気ま
たはガスのままの空洞状態を保持したままで残される、
いわゆる、鋳巣状態を形成したまま充填が完了すること
が起こっていた。したがって、その後の押湯工程におい
て高圧に保持されても溶湯がその空洞を埋めるに至らな
いためそこに不良の欠陥部分が形成されることがあった
。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するため、本発明においては、射出成
形方法として、 金型内のキャビティに連通ずるランチ部に溶融物の通過
面積を拡縮し、あるいは溶融物の通過を遮断しうる複数
個のゲート部を有する射出成形装置において、金型に設
けられたキャビティへ溶融物を充填する充填工程の際、
溶融物がキャビティへ侵入するまではすべてのゲート部
を開通しておき、溶融物がキャビティに侵入し始めた時
点で１つのゲート部または相隣る２つのゲート部のみ開
通したまま他のゲート部を閉塞し、前記開通したゲート
部からキャビティ内に侵入した溶融物が前記開通したゲ
ート部に隣接する両隣りのゲート部に到達した時点で前
記開通したゲート部を閉塞したうえ該両隣りのゲート部
を開通するという手順でキャビティ内へ溶融物を充填す
ることとした。

また、第２の発明においては、射出成形装置として、射
出成形装置の金型内のキャビティに連通ずるランチ部に
複数個のゲート部を設け、各々の該ゲート部に対向して
金型内に該ゲート部の溶融物通過面積を拡縮あるいは溶
融物の通過を遮断しうる方向に進退動自在なゲート開閉
シリンダを設ける構成とした。

［作用］ 本発明の射出成形方法では、充填工程において。

まず溶融物が射出スリーブからランチ部、ゲート部を通
ってキャビティへ侵入するまでは複数個のゲート部をす
べて開通しておき、溶融物がキャビティ内へ侵入し始め
た時点でゲートの個数が奇数個の場合は１つのゲート部
、ゲートの個数が偶数個の場合は相隣る２つのゲートの
みを開通したまま他のゲート部を閉塞し溶融物の射出充
填動作を続ける。そうすると、やがて開通した１つのゲ
ート部または２つのゲート部からの溶融物はキャビティ
内で次第にその体積を増し前記開通したゲート部に隣接
する両隣りのゲート部に到達する。この時点で、今度は
今まで開通していたゲート部を閉塞すると同時に前記の
隣接する両隣りのゲート部を開通してここから溶融物を
キャビティ内へ入れるようにする０以上のような手順を
繰返して溶融物がキャビティに入る経路が変化していき
、すべてのゲート部から溶融物が入っていく段階ではキ
ャビティはすべて溶融物が充填し、充填工程は完了する
。この後、押湯工程に入りキャビティ内の溶融物は高圧
状態に保持される。

以上述べたような充填工程における充填動作によって、
キャビティ内へ入る溶融物は固定された１個所でなく次
々と場所を変えてキャビティ内へ供給されるので、固定
された１個所のみから充填される方法に比べて、キャビ
ティ内に入った溶融物の冷却による凝固・固化の進行が
遅く、そのため、溶融物はキャビティの隅々まで良く浸
透する。

したがって、キャビティ内の溶融物に気泡などの鋳造欠
陥が発生する恐れが非常に少ない。

［実施例］ 第１図〜第４図は本発明の実施例に係る射出成形方法お
よび射出成形装置を説明するために示す図であって、第
１図はダイカストマシンの概略構成図、第２図、第３図
はキャビティの周囲に配設された複数個のゲート部の配
列状態を示し、第２図は断面平面図、第３図は縦断面図
である。第４図は充填工程における各ステップ毎のキャ
ビティ付近の溶融物の状況およびゲートの開閉状況を示
す説明図である。

図において、ダイカストマシンは固定盤ｌに装着された
固定金型１ａと、可動盤２に装着されて固定金型１ａに
対し遠近方向へ進退することにより型締、型開される可
動金型２ａとを備えており。

型締された両金型１　ａ　、　２ａの分割面３の両側に
は、キャビティ４が形成されている。固定ｍ１のスリー
ブ孔には、注湯口５ａを有する射出スリーブ５が挿入さ
れており、その内孔とキャビティ４とは金型１ａ、２ａ
に設けたスリーブ５ｂとランナ６およびその上部のゲー
ト７とを介して連通されている。

そして、このゲート７に対向して可動金型２ａ内にゲー
ト部の溶融物通過面積を拡縮したり、あるいは、溶融物
の通過を遮断できるようにプランジャ２０ａを有するゲ
ート開閉シリンダ２０が配設され、プランジャ２０ａを
進退自在に操作できるようになっている。

一方、８は射出スリーブ５と同心状に配設された射出シ
リンダであって、その油圧で進退するピストンロッド８
ａには射出プランジャ９がカップリング１０を介して連
結されており、この射出プランジャ９の頭部であるプラ
ンジャチップ１１は、射出スリーブ５の内孔に進退自在
に嵌合されている。このように構成されていることによ
り、注湯口５ａから射出スリーブ５内へ溶湯１２を供給
して射出シリンダ８の油圧でピストンロッド８ａを前進
させると、プランジャチップ１１が射出スリーブ５内と
スリーブ５ｂ内とで前進し、溶湯１２が押出されてラン
ナ６およびゲート７を介しキャビティ４内へ射出される
（充填工程）、キャビティ４内へ溶湯１２が充填され終
ったら、さらに押し続ける射出シリンダ８の作用による
押圧力によってキャビテ４内の溶湯はさらに押されて押
湯作用を受け、キャビティ４内の溶湯はより緻密になっ
て充填が完了する（押湯工程）、その後、溶湯の固化、
冷却を待ち、型開して固化した鋳造品をキャビティ４か
ら取出す（製品取出工程）。

以上述べた一連の射出動作における本発明の機能および
作用について説明する。

第２図および第３図は本発明の１実施例を示すもので、
キャビティ４の周囲に配置されたランナ６からキャビテ
ィ４に接続する５つのゲート７Ａ。

７日、７Ｃ，７０，７日がこの順序通りに配置されてい
る。そして、この各々のゲートに対向して、第１図に示
すようにゲート開閉シリンダ２０Ａ。

２０８．２０Ｃ，２００，２０６が配設され、そのピス
トンおよびピストンロッドに連結されたプランジャ２０
ａの進退動によりゲー）７Ａ〜７日を別個に任意の時点
で開閉できるようになっている。

本発明の射出成形方法においては、射出スリーブ５内の
溶湯をキャビティ４内に充填する工程を、例えば、第４
図に示す、キャビティ充填工程における溶湯状態および
ゲート開閉状態に関する説明図に記載されているように
、第１ステツプ〜第４ステツプの４つの時期に分け、各
ステップ毎に各ゲート開閉シリンダを油圧信号により操
作して各ゲー）７Ａ〜７Ｅの開閉状態を制御する。この
各ステップはキャビティに入る溶湯の状態に応じて変更
していくものであるが、以下に説明すると、（１）第１
ステツプでは ５つのゲート７Ａ〜７εをすべて開状態とし、射出プラ
ンジャの作動により射出充填動作を開始する。

（２）第２ステツプでは ５つのゲートの中央にあるゲー）７Ｃを溶湯が通過して
キャビティ４内へ侵入した時点でゲート７Ｃを開状態に
保持したまま、他のゲート７Ａ、７日　、７０．７εを
閉状態とする。そしてそのまま射出動作を続行する。

（３）第３ステツプでは ゲート７ｃからキャビティ４内に入ってくる溶湯量が次
第に増加し、やがてゲート７Ｃの両隣りのゲート７日、
７０のところまで溶湯が充満される時点で、ゲート７ｃ
を閉じ、ゲート７日　、７０を開状態とする（ゲート７
Ａ、７Ｅは閉状態のままとする）、これ以後は、キャビ
ティ内へは溶湯はゲート７日。

７Ｄから供給されキャビティ内へ侵入する溶湯の進行状
態が平準化される。

（４）第４ステツプでは キャビティ内へ侵入する溶湯量がさらに増加し、両端に
あるゲー）７Ａ　、７Ｅのところまで充満してきた時点
でゲート７Ｂ、７０を閉じゲート７Ａ、７εを開状態に
切替える。

その後、キャビティ内の溶湯はほぼ一様に空白部を埋め
つくし充填工程を終り、すべてのゲートを開状態を保持
して、押湯工程に入る。

以上述べた各ステップからなる充填工程で、各ステップ
の境界時点のゲートの開閉時期は、実稼動の前のトライ
ヤルショットにより、溶湯の浸入状態と射出シリンダの
プランジャチップ１１の進行位置との相関関係を把握し
た上、ピストンロッド８ａと同時に進退動するレバー８
ｂにとりつけられたストライカ８Ｃによって信号を発す
るリミットスイッチ１３により規定される。

以上説明した実施例ではゲート個数が奇数の場合である
が、ゲート個数が偶数のときは第２ステツプで開状態を
保持するゲートは真中の相隣る２個のゲートとすれば良
い。

なお、上に述べた実施例では、各ステップで各ゲートを
開状態としたが、完全閉状態とせずゲートにおける溶湯
の通過面積を減少させるだけでも良い。

」二連したように、ゲートの個数に応じて充填工程を各
ステップに分け、ｌのステップより次のステップに至る
時点でゲートの開閉状態を切替え、溶湯の入り口が各ス
テップ毎に異なるので、キャビティ内に浸入する溶湯の
うち先発したもののみが溶湯よりも低温となっているキ
ャビティを構成する金型の内壁面に絶えず触れ、後続の
溶湯にくらべて著く降温冷却し固化するという従来の侵
入状況とは違って、キャビティ内へ入る溶湯の各部の温
度が均一化される。

また、第２の発明である射出成形装置においては、第１
の発明の射出成形方法を採用しうる他、キャビティの形
状、すなわち、必要とする製品の形状に応じて最も島流
れが良く、好ましい射出条件（例えば高速射出時の溶湯
のゲート通過速度など）をゲート開閉シリンダの進退勤
操作により任意に設定し得るばかりでなく、ゲート部通
過面積と射出シリンダ進行速度の組合わせの選択範囲が
拡がり、最適射出条件を見つけ出す可能性が拡大する。

［発明の効果］ 本発明の射出成形方法においては、キャビティ内を侵入
する溶湯の進行の平準化が達成され、キャビティ内溶湯
の温度の均一化が促進される結果、充填完了時キャビテ
ィ内へ均一に溶湯が充填され、高品質の鋳造製品が得ら
れる。

また、本発明の射出成形装置においては、前記射出成形
方法を可能とするほか、ゲート開閉シリンダの進退勤操
作によりゲート開き量を任意に設定し得るので、射出シ
リンダ速度など他の射出条件の組合わせの選択範囲が拡
がり、高品質の鋳造製品をつくり出すための最適な射出
条件を見い出す可能性が拡大する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図はダイ
カストマシンの概略構成図、第２図、第３図はキャビテ
ィの周囲に配設された複数個のゲート部の配列状態を示
し、第２図は断面平面図、第３図は縦断面図である。第
４図は充填工程におけるキャビティ内の溶融物の状況お
よび各ゲートの開閉状況を示す説明図である。 ４・・・キャビティ、　　　　５・・・射出スリーブ、
６・・・ランナ、　　　　　　７・・・ゲート８・・・
射出シリンダ、 １１・・・射出プランジャチップ・ ２０・・・ゲート開閉シリンダ。 手続補正書（方式） 平成１年５月　２　日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型内のキャビティに連通するランナ部に溶融物
   の通過面積を拡縮し、あるいは溶融物の通過を遮断しう
   る複数個のゲート部を有する射出成形装置において、金
   型に設けられたキャビティへ溶融物を充填する充填工程
   の際、溶融物がキャビティへ侵入するまではすベてのゲ
   ート部を開通しておき、溶融物がキャビティに侵入し始
   めた時点で１つのゲート部または相隣る２つのゲート部
   のみ開通したまま他のゲート部を閉塞し、前記開通した
   ゲート部からキャビティ内に侵入した溶融物が前記開通
   したゲート部に隣接する両隣りのゲート部に到達した時
   点で前記開通したゲート部を閉塞したうえ該両隣りのゲ
   ート部を開通するという手順でキャビティ内へ溶融物を
   充填することを特徴とする射出成形方法。
2. （２）射出成形装置の金型内のキャビティに連通するラ
   ンナ部に複数個のゲート部を設け、各々の該ゲート部に
   対向して金型内に該ゲート部の溶融物通過面積を拡縮あ
   るいは溶融物の通過を遮断しうる方向に進退動自在なゲ
   ート開閉シリンダを設けたことを特徴とする射出成形装
   置。