JPH05138697A - 射出成形機の溶融樹脂充填方法及びこの方法に使用する射出成形機用金型 - Google Patents

射出成形機の溶融樹脂充填方法及びこの方法に使用する射出成形機用金型

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JPH05138697A
JPH05138697A JP30501291A JP30501291A JPH05138697A JP H05138697 A JPH05138697 A JP H05138697A JP 30501291 A JP30501291 A JP 30501291A JP 30501291 A JP30501291 A JP 30501291A JP H05138697 A JPH05138697 A JP H05138697A
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JP
Japan
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molten resin
injection molding
molding machine
mold
cavity
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Pending
Application number
JP30501291A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiro Kamiyama
神山邦弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28—Closure devices therefor
    • B29C45/2896—Closure devices therefor extending in or through the mould cavity, e.g. valves mounted opposite the sprue channel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型キャビティ内の製品部へ溶融樹脂を確実
に充填でき、またメルトフロントの不揃いによるウェル
ドラインの発生を未然に防止できる射出成形機の溶融樹
脂充填方法及びこの方法に使用する射出成形機用金型を
提供する。 【構成】 射出成形機の充填工程において、金型キャビ
ティ内のゲート部を閉じた状態で溶融樹脂の充填を開始
し、金型キャビティ内のゲート部直前位置に流入した溶
融樹脂の圧力が所要圧力に達した時点でゲート部を開
き、金型キャビティ内の製品部に溶融樹脂を充填する射
出成形機の溶融樹脂充填方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、射出成形機の充填工
程における溶融樹脂充填方法、及びこの方法に使用する
射出成形機用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、射出成形機による成形工程は、
溶融樹脂を金型キャビティ内に充填する充填工程と、こ
れに続いて金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を所
定の圧力下に保持する保圧工程とからなり、充填工程に
おいては、金型キャビティ内への溶融樹脂の流入先端と
流入後端との粘度差をできる限り小さくすることが要求
されている。
【0003】そこで従来、射出成形機の充填工程におい
ては、射出スクリュー等を高速で前進させて短時間で溶
融樹脂を金型キャビティ内に充填する、いわゆる高速充
填が行なわれている(特開昭60−154028号公報
参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、充填工程中
における溶融樹脂の流動抵抗は、射出成形機のノズルや
金型キャビティ内の複雑な流路、あるいは金型からの冷
却や加熱の熱的影響によって複雑に変化する。このた
め、溶融樹脂のメルトフロントは不揃いとなり易く、メ
ルトフロントの合流箇所が完全に融合しないで亀裂とな
って残る、いわゆるウェルドラインが発生する虞れがあ
る。
【0005】また、たとえ高速充填を行なったとして
も、溶融樹脂が金型キャビティ内のゲート部から製品部
へ流入する際の圧力を充分高く保持することは難しい。
その結果、溶融樹脂を製品部へ充填するのに時間が掛か
り、溶融樹脂が製品部の細部に到達するまでの間に冷却
されて充填不足を生じるという虞れもあった。
【0006】そこでこの発明は、金型キャビティ内の製
品部へ溶融樹脂を確実に充填でき、またメルトフロント
の不揃いによるウェルドラインの発生を未然に防止でき
る射出成形機の溶融樹脂充填方法、及びこの方法に使用
する自動化に適した射出成形機用金型を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明による射出成形機の溶融樹脂充填方法は、
射出成形機の充填工程において、金型キャビティ内のゲ
ート部を閉じた状態で溶融樹脂の充填を開始し、金型キ
ャビティ内のゲート部直前位置に流入した溶融樹脂の圧
力が所要圧力に達した時点でゲート部を開き、金型キャ
ビティ内の製品部に溶融樹脂を充填することを手段とし
ている。
【0008】また、上記射出成形機の溶融樹脂充填方法
に使用する射出成形機用金型であって、キャビティ内の
ゲート部が開閉自在に構成され、かつ上記ゲート部直前
位置に流入した溶融樹脂の圧力を検出する圧力センサを
備えていることを手段としている。
【0009】
【作用】このような手段を採用したことにより、この発
明による射出成形機の溶融樹脂充填方法によれば、金型
キャビティ内のゲート部直前位置まで流入してメルトフ
ロントが揃えられた所要圧力の溶融樹脂が製品部に充填
されるので、その充填は細部まで確実に行なわれ、ウェ
ルドラインの発生も未然に防止される。
【0010】また、この発明による上記射出成形機の溶
融樹脂充填方法に使用する射出成形機用金型によれば、
圧力センサの検出値に応じてゲート部を開閉することが
可能であり、射出成形機の充填工程を自動化することが
できる。
【0011】
【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の一実施
例を具体的に説明する。図1は射出成形機の概略構成を
示しており、図中符号1は加熱シリンダ2内の溶融樹脂
をノズル3から射出するための射出スクリュー、符号4
はこの射出スクリュー1を駆動し、かつ溶融樹脂を加圧
する射出シリンダを示している。また、符号5は溶融樹
脂が充填されるキャビティを内部に形成した金型を示し
ている。
【0012】前記金型5は、ノズル3に連通する溶融樹
脂の流入孔6aを中央部に開口した円盤状の上型6と、
この上型6に接合するカップ状の下型7と、上型6と下
型7との間に形成された円形空間内に収容されて上記流
入孔6aに連通するキャビティを金型5内に形成する円
盤状の中型8とで構成されている。
【0013】前記中型8は、上型6との間にテーパ面接
触して閉じることができるキャビティゲート部Aを形成
し、またこのキャビティゲート部Aに連通するキャビテ
ィ製品部Bをその周囲に形成するもので、下型7との接
合面の中央部には軸部8aが形成されている。そしてこ
の軸部8aを嵌合するガイド孔7aが下型7の中央部に
形成されることで、中型8は軸部8a方向に移動してキ
ャビティゲート部Aを開閉できるようになっている。
【0014】ここで、前記中型8を軸部8a方向に移動
すべく、中型8の軸部8aには油圧シリンダ9のピスト
ンロッド9aが接続されると共に、このピストンロッド
9aの伸縮を制御する電磁切換弁10が設けられてい
る。この電磁切換弁10は、油圧ポンプ11からの圧油
の供給油路12及びドレン油路13を共にブロックして
ピストンロッド9aの停止状態を保持するブロック位置
を、油圧シリンダ9の給油位置と排油位置との間に有す
る3位置切換弁であり、制御ユニット14からD/Aコ
ンバータ15、アンプ16を介して伝達される信号で切
換制御されるようになっている。
【0015】また、前記射出スクリュー1の移動位置を
検出するポテンショメータ17が設けられ、その検出信
号はカウンタ18を介して制御ユニット14に入力す
る。さらに、加熱シリンダ2のノズル3付近には溶融樹
脂の圧力を検出する圧力センサ19が設けられ、その検
出信号はアンプ20、A/Dコンバータ21を介して制
御ユニット14に入力する。また射出シリンダ4には射
出圧力を検出する圧力センサ22が設けられ、その検出
信号はアンプ23、A/Dコンバータ24を介して制御
ユニット14に入力する。
【0016】ここで、前記金型5の上型6には、キャビ
ティゲート部Aの直前位置に流入した溶融樹脂の圧力を
検出する圧力センサ25が設置され、その検出信号はア
ンプ26、A/Dコンバータ27を介して制御ユニット
14に入力するようになっている。また、前記金型5の
下型7には、キャビティ製品部B内に充填された溶融樹
脂の圧力を検出する圧力センサ28が設置され、その検
出信号はアンプ29、A/Dコンバータ30を介して制
御ユニット14に入力するようになっている。
【0017】図2は前記金型5付近の構造を示してお
り、金型5は可動盤31上に載置された熱盤取付プレー
ト32、断熱盤33、熱盤34を介して支持されてい
る。そして前記油圧シリンダ9のピストンロッド9a
は、これらの可動盤31、熱盤取付プレート32、断熱
盤33、熱盤34を貫通して金型5の中型8に接続し、
ピストンロッド9aの外周には金型5内のキャビティに
連通する間隙が形成されている。
【0018】前記ピストンロッド9aの外周の間隙は、
熱盤取付プレート32の内周に装着されたOリング35
によってシールされている。そしてOリング35によっ
てシールされた上記間隙に連通するエア抜き通路32a
が熱盤取付プレート32に形成され、このエア抜き通路
32aが開閉バルブ36を有する接続するホース37を
介して真空ポンプ38に接続することで、金型5内のキ
ャビティのエア抜きが行われるようになっている。
【0019】なお、前記制御ユニット14は、射出成形
機の充填工程において圧力センサ19、ポテンショメー
タ17の検出信号に基づいて射出スクリュー1の速度制
御を行い、圧力センサ25の検出信号に基き電磁切換弁
10を切換制御することでキャビティゲート部Aの開閉
制御を行うように構成されている。また、保圧工程にお
いては、圧力センサ22及び圧力センサ28の検出信号
に基づいて溶融樹脂の圧力制御を行うようになってい
る。
【0020】以下、このように構成された射出成形機に
よる溶融樹脂の充填工程及び保圧工程について説明す
る。まず、充填工程の準備として、開閉バルブ36を開
いて真空ポンプ38により金型5のキャビティ内のエア
抜きを完了させておく。そして制御ユニット14の指令
により電磁切換弁10を給油位置に切り換えて油圧シリ
ンダ9のピストンロッド9aを伸張させ、中型8を上型
6に押圧してキャビティゲート部Aを閉じた状態とし、
その後電磁切換弁10をブロック位置に切り換えてこの
状態を保持しておく。
【0021】続いて、このような準備状態のもとに射出
スクリュー1を高速前進させて加熱シリンダ2内の溶融
樹脂をノズル3から上型6の流入孔6a内に射出する。
すると、溶融樹脂は上型6と中型8との間のキャビティ
内に流入するが、前述のようにキャビティゲート部Aが
閉じているため、溶融樹脂はキャビティゲート部A直前
位置でメルトフロントが揃えられる。また、キャビティ
ゲート部Aが閉じているため、溶融樹脂の圧力は射出ス
クリュー1の前進に応じて漸次上昇する。
【0022】そこで、圧力センサ25の検出信号に基づ
き、キャビティゲート部Aの直前位置に流入した溶融樹
脂の圧力が所定の圧力に達した時点でキャビティゲート
部Aを開く。この操作は、制御ユニット14の指令によ
り電磁切換弁10を排油位置に切換えてピストンロッド
9aを収縮させ、中型8を下型7側に移動させることに
より行うのであり、その操作完了後には電磁切換弁10
をブロック位置に切り換えてピストンロッド9aと共に
中型8を停止状態に保持し、キャビティ製品部Bを正確
に形成する。なお、キャビティゲート部Aを開く条件と
しての溶融樹脂の所定圧力は、溶融樹脂がキャビティ製
品部B内に速やかに充填され得る圧力であり、実験等に
より予め求めておくものである。
【0023】キャビティゲート部Aが開かれると、所定
圧力に調整され、かつメルトフロントが揃えられた溶融
樹脂がキャビティ製品部B内に速やかに流入してキャビ
ティ製品部Bの細部まで溶融樹脂が充填される。ここ
で、キャビティゲート部Aが開く際には圧力センサ25
が検出する溶融樹脂の圧力が一時的に低下するが、キャ
ビティ製品部Bに溶融樹脂が充填されるにつれて圧力セ
ンサ25が検出する溶融樹脂の圧力は上昇する。そこ
で、圧力センサ25の検出圧力が所定圧力に上昇してキ
ャビティ製品部Bへの溶融樹脂の充填が完了した時点
で、射出スクリュー1を速度制御から圧力制御に切換え
て保圧工程に移行し、所定時間キャビティ製品部B内の
溶融樹脂に所定の圧力を加えて保持する。なお、この切
換操作は圧力センサ28の検出信号を入力した制御ユニ
ット14の指令により行われる。
【0024】図3は、以上の充填工程及び保圧工程にお
ける溶融樹脂の圧力変化を実線で示して1点鎖線で示す
従来例と比較したものであり、図中2点鎖線は射出スク
リュー1の前進位置を示している。ここで、実線で示す
この実施例においては、充填工程において射出スクリュ
ー1の前進により溶融樹脂のメルトフロントがキャビテ
ィゲート部A直前位置まで到達すると、キャビティゲー
ト部Aが閉じていることにより溶融樹脂の圧力は実線で
示すように比較的急激に上昇する。これに対して1点鎖
線で示す従来例では、キャビティゲート部Aが開いたま
まであるため、ここを通過する際の溶融樹脂の圧力は極
めて低くなっている。
【0025】このため従来例では、溶融樹脂がキャビテ
ィ製品部B内に速やかに流入できず、充填に時間が掛か
って途中で流動性が低下し、キャビティ製品部Bの細部
まで充分に溶融樹脂が充填されないことがあり、またメ
ルトフロントが不揃いとなり易く、その合流位置が完全
に融合しないため亀裂となって残る、いわゆるウェルド
ラインが発生する不具合があった。これに対してこの実
施例によれば、キャビティゲート部Aが開かれる際の溶
融樹脂の圧力は充分な所定圧力に調整されるので、溶融
樹脂はキャビティ製品部B内に速やかに流入するのであ
り、キャビティ製品部Bの細部まで溶融樹脂が充填され
ると共に、一旦キャビティゲート部Aが閉じられてメル
トラインが揃えられるので、ウェルドラインの発生も防
止される。
【0026】従って、この実施例によれば、溶融樹脂の
充填不足がなくなり、製品重量及び形状の安定性が向上
すると共に、ウェルドラインのない良好な製品が得られ
る。また、キャビティゲート部Aからキャビティ製品部
Bへ溶融樹脂が流入する際のフローパターンが安定する
ので、製品の粒子配向の構造が安定する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明による射
出成形機の溶融樹脂充填方法によれば、金型キャビティ
内のゲート部直前位置まで流入してメルトフロントが揃
えられた所要圧力の溶融樹脂が製品部に充填されるの
で、溶融樹脂を製品部の細部まで確実に充填することが
でき、ウェルドラインの発生も未然に防止することがで
きる。
【0028】また、この発明による射出成形機の溶融樹
脂充填方法に使用する射出成形機用金型によれば、圧力
センサの検出値に応じてゲート部を開閉することが可能
であり、射出成形機の充填工程を自動化することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による射出成形機の溶融樹脂充填方法の
一実施例が適用される射出成形機の概略構成図である。
【図2】図1における金型部分の拡大断面図である。
【図3】一実施例における溶融樹脂の圧力変化特性を示
すグラフである。
【符号の説明】
1……射出スクリュー 2……加熱シリンダ 3……ノズル 4……射出シリンダ 5……金型 6……上型 6a……流入孔 7……下型 7a……ガイド孔 8……中型 8a……軸部 9……油圧シリンダ 9a……ピストンロッド 10……電磁切換弁 11……油圧ポンプ 12……供給油路 13……ドレン油路 14……制御ユニット 15……D/Aコンバータ 16……アンプ 17……ポテンショメータ 18……カウンタ 19、22、25、28……圧力センサ 20、23、26、29……アンプ 21、24、27、30……A/Dコンバータ 31……可動盤 32……熱盤取付プレート、32a……エア抜き通路 33……断熱盤 34……熱盤 35……Oリング 36……開閉バルブ 37……ホース 38……真空ポンプ A……キャビティゲート部 B……キャビティ製品部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年2月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機の充填工程において、金型キ
    ャビティ内のゲート部(A)を閉じた状態で溶融樹脂の
    充填を開始し、金型キャビティ内のゲート部直前位置に
    流入した溶融樹脂の圧力が所要圧力に達した時点でゲー
    ト部(A)を開き、金型キャビティ内の製品部(B)に
    溶融樹脂を充填することを特徴とする射出成形機の溶融
    樹脂充填方法。
  2. 【請求項2】 上記射出成形機の溶融樹脂充填方法に使
    用する射出成形機用金型(5)であって、キャビティ内
    のゲート部(A)が開閉自在に構成され、かつ上記ゲー
    ト部直前位置に流入した溶融樹脂の圧力を検出する圧力
    センサ(25)を備えていることを特徴とする射出成形
    機用金型。
JP30501291A 1991-11-20 1991-11-20 射出成形機の溶融樹脂充填方法及びこの方法に使用する射出成形機用金型 Pending JPH05138697A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1607206A4 (en) * 2003-01-21 2006-11-29 Techno Polymer Co Ltd INJECTION MOLDING, INJECTION MOLDING AND SEAMLESS FORM PRODUCT
JP2010131812A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Japan Steel Works Ltd:The 射出成形方法および射出成形機
JPWO2021171619A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02

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