JPH0653379B2 - 射出圧縮成形方法及び装置 - Google Patents
射出圧縮成形方法及び装置Info
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- JPH0653379B2 JPH0653379B2 JP61155957A JP15595786A JPH0653379B2 JP H0653379 B2 JPH0653379 B2 JP H0653379B2 JP 61155957 A JP61155957 A JP 61155957A JP 15595786 A JP15595786 A JP 15595786A JP H0653379 B2 JPH0653379 B2 JP H0653379B2
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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
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
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- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
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- B29C45/561—Injection-compression moulding
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機に適用される射出圧縮成形方法及
びその装置に関するものである。
びその装置に関するものである。
（従来の技術） 金型の型締装置が油圧シリンダで構成される射出成形機
による従来の射出圧縮成形では、最初、型締圧力を低圧
に設定して金型接合面を閉じておき、その状態で射出を
開始する。
による従来の射出圧縮成形では、最初、型締圧力を低圧
に設定して金型接合面を閉じておき、その状態で射出を
開始する。
金型キャビティ内に充填される樹脂圧力により前記接合
面が型開きしてガス抜けを促進させることによって、低
い射出圧力での充填を可能とする。
面が型開きしてガス抜けを促進させることによって、低
い射出圧力での充填を可能とする。
次に、射出開始と同時に作動するタイマーのタイムアウ
ト後、型締圧力を高圧として前記型開き状態の金型をそ
の接合面が閉じるまで圧縮し、金型キャビティ内の溶融
樹脂を加圧して溶融樹脂の冷却に伴なう収縮を補償しよ
うとするものである。
ト後、型締圧力を高圧として前記型開き状態の金型をそ
の接合面が閉じるまで圧縮し、金型キャビティ内の溶融
樹脂を加圧して溶融樹脂の冷却に伴なう収縮を補償しよ
うとするものである。
これを図面に基づいて詳しく説明する。
第５図は従来の射出圧縮装置の概略を示すシステム図で
ある。金型１はスプルー２、キャビティ３、ゲート４及
びキャビティ３とゲート４との通路を閉塞するゲートシ
リンダ１９とから構成されている。
ある。金型１はスプルー２、キャビティ３、ゲート４及
びキャビティ３とゲート４との通路を閉塞するゲートシ
リンダ１９とから構成されている。
金型１は接合面５により可動側と固定側に分けられてお
り、その可動側は可動盤６に固定され、固定側は固定盤
７に固定されている。可動盤６は型締シリンダ８に嵌合
し摺動する型締ラム９に締結固定されている。従って、
型締ラム９の動きにより接合面５を境として可動側が動
き、図の左右方向に金型開閉がなされる構造になってい
る。
り、その可動側は可動盤６に固定され、固定側は固定盤
７に固定されている。可動盤６は型締シリンダ８に嵌合
し摺動する型締ラム９に締結固定されている。従って、
型締ラム９の動きにより接合面５を境として可動側が動
き、図の左右方向に金型開閉がなされる構造になってい
る。
まず、射出開始前には方向切換弁１０のソレノイドａが
励磁され、ポンプ１１の油量が型締シリンダ８の図示左
方に供給されて型締ラム９が右方へ移動し、金型１を比
例電磁圧力弁１２で設定された低圧力で型締する。次に
シーケンサ１３からの指令により射出シリンダ１７へ圧
油が供給され、スクリュ１６と結合された射出ラム１８
が図示左方へ移動する。これにより予めスクリュシリン
ダ１４の中で加熱溶融された樹脂がノズル１５を経て金
型１に射出される。
励磁され、ポンプ１１の油量が型締シリンダ８の図示左
方に供給されて型締ラム９が右方へ移動し、金型１を比
例電磁圧力弁１２で設定された低圧力で型締する。次に
シーケンサ１３からの指令により射出シリンダ１７へ圧
油が供給され、スクリュ１６と結合された射出ラム１８
が図示左方へ移動する。これにより予めスクリュシリン
ダ１４の中で加熱溶融された樹脂がノズル１５を経て金
型１に射出される。
射出に伴ない、キャビティ３内に充填された樹脂圧力に
よって型締力が負けて型開きする。
よって型締力が負けて型開きする。
この状態が続き、スクリュが予め設定されたスクリュ位
置に到達した時の信号或は射出開始と同時に作動するタ
イマーのタイムアウト信号により、シーケンサ１３はゲ
ートカットシリンダ１９を作動させ、第６図に示す金型
内詳細図の様にゲート４を閉塞して溶融樹脂が圧縮工程
中にキャビティ３からスプルー２を通ってノズル１５へ
の逆流することを防止する。
置に到達した時の信号或は射出開始と同時に作動するタ
イマーのタイムアウト信号により、シーケンサ１３はゲ
ートカットシリンダ１９を作動させ、第６図に示す金型
内詳細図の様にゲート４を閉塞して溶融樹脂が圧縮工程
中にキャビティ３からスプルー２を通ってノズル１５へ
の逆流することを防止する。
このようにしてゲート４を閉塞後、比例電磁圧力弁１２
への指令値を変更し、圧縮工程用の高圧型締圧に切換え
て、金型１を閉じキャビティ３内の樹脂を圧縮する。
への指令値を変更し、圧縮工程用の高圧型締圧に切換え
て、金型１を閉じキャビティ３内の樹脂を圧縮する。
ところで、以上述べた従来の射出圧縮成形装置にあって
は、次の如き問題点がある。
は、次の如き問題点がある。
(1)ゲートカットシリンダを金型内部に設けているた
め、金型の構造が複雑となりコスト高になる。
め、金型の構造が複雑となりコスト高になる。
(2)金型のキャビティ内に樹脂の充填が完了すると、溶
融樹脂は冷却が進行してキャビティ表面よりスキン層と
呼ばれる固化層又は高粘度層の生成が始まる。充填完了
時、ゲートカットシリンダが作動すると、ゲート付近の
キャビティの樹脂に脈動を生じるので、前記スキン層に
ずり応力が生じ、残留応力が発生する。このため「そ
り」と呼ばれる変形や、コンパクトディスク・光ディス
ク等の円板状記録媒体基盤では、複屈折の悪化等の成形
不良を生じる。
融樹脂は冷却が進行してキャビティ表面よりスキン層と
呼ばれる固化層又は高粘度層の生成が始まる。充填完了
時、ゲートカットシリンダが作動すると、ゲート付近の
キャビティの樹脂に脈動を生じるので、前記スキン層に
ずり応力が生じ、残留応力が発生する。このため「そ
り」と呼ばれる変形や、コンパクトディスク・光ディス
ク等の円板状記録媒体基盤では、複屈折の悪化等の成形
不良を生じる。
(3)ゲートカットシリンダの動作完了後でなければ圧縮
工程に切換えることができないので、ゲートカットシリ
ンダの動作時間による遅れにより、キャビティの溶融樹
脂の冷却が進行して粘度が高くなるため、均一な圧縮が
かけられない。
工程に切換えることができないので、ゲートカットシリ
ンダの動作時間による遅れにより、キャビティの溶融樹
脂の冷却が進行して粘度が高くなるため、均一な圧縮が
かけられない。
このため、冷却による収縮の補償が一定して行なえない
ので、寸法精度不良を生じる。
ので、寸法精度不良を生じる。
（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のこの種射出圧縮成形では、ゲートカ
ットシリンダの存在により金型の構造が複雑化し、また
同シリンダの作動によりキャビティ内の樹脂に脈動を発
生させて成形不良を起こし、更には同シリンダの動作遅
れのためその間に一部樹脂粘度が高くなり均一な圧縮が
かけられず寸法精度の高いものが得難いという問題点が
あった。
ットシリンダの存在により金型の構造が複雑化し、また
同シリンダの作動によりキャビティ内の樹脂に脈動を発
生させて成形不良を起こし、更には同シリンダの動作遅
れのためその間に一部樹脂粘度が高くなり均一な圧縮が
かけられず寸法精度の高いものが得難いという問題点が
あった。
本発明は、これらの問題点を同時に解決すべく開発され
たもので、金型構造の複雑化を回避し、寸法精度の高い
成形と可能とする射出圧縮成形方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
たもので、金型構造の複雑化を回避し、寸法精度の高い
成形と可能とする射出圧縮成形方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
（問題点を解決するための手段） このため本発明は、低圧で型締して射出を開始し、充填
中にはその充填圧力により型開きを生じさせると共に、
充填完了後に型締圧力を上げて金型内の樹脂を圧縮する
射出圧縮成形方法において、圧縮工程中スクリュを停止
させ、同停止時のスクリュ位置を保持する様に閉ループ
制御するようにしてなるものであり、また低圧で型締し
て射出を開始し、充填中にはその充填圧力により型開き
を生じさせると共に、充填完了後に型締圧力を上げて金
型内の樹脂を圧縮する射出圧縮成形装置において、充填
完了信号を受けスクリュの位置信号を入力してスクリュ
の停止位置を保持する様に制御する位置制御装置と、同
制御装置の出力により射出機構を制御するサーボ弁を備
えてなるもので、これを問題点解決のための手段とする
ものである。
中にはその充填圧力により型開きを生じさせると共に、
充填完了後に型締圧力を上げて金型内の樹脂を圧縮する
射出圧縮成形方法において、圧縮工程中スクリュを停止
させ、同停止時のスクリュ位置を保持する様に閉ループ
制御するようにしてなるものであり、また低圧で型締し
て射出を開始し、充填中にはその充填圧力により型開き
を生じさせると共に、充填完了後に型締圧力を上げて金
型内の樹脂を圧縮する射出圧縮成形装置において、充填
完了信号を受けスクリュの位置信号を入力してスクリュ
の停止位置を保持する様に制御する位置制御装置と、同
制御装置の出力により射出機構を制御するサーボ弁を備
えてなるもので、これを問題点解決のための手段とする
ものである。
（作用） 射出圧縮工程時スクリュが停止した位置を保持するよう
に制御することにより、キャビティ内の樹脂がスプレー
やノズル逆流するのを防止することができる。
に制御することにより、キャビティ内の樹脂がスプレー
やノズル逆流するのを防止することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。
第１図に本発明の一実施例であるシステム図を示す。こ
こでは、第５図に示した従来のものと相違する点を中心
に説明する。
こでは、第５図に示した従来のものと相違する点を中心
に説明する。
本実施例装置における特徴部分は、射出ラム１８に取付
けられたスクリュ位置を検出するエンコーダ等の位置検
出器２０、位置検出器２０のパルス出力Ｓを微分して射
出速度Ｖを演算するＦ／Ｖ変換器（周波数／電圧変換
器）等を用いた微分器２１、射出速度制御装置２２又は
位置制御装置２３の出力を増幅器２５につなぐ切換スイ
ッチング回路２４、増幅器２５の出力により射出シリン
ダ１７への圧油を調節するサーボ弁２６、アキュムレー
タ２７、アキュムレータ２７からポンプ３０への逆流を
防ぐ逆止弁２８、アキュムレータ２７の蓄圧圧力を設定
するリリーフ弁２９により構成されている部分にある。
本実施例による金型１は第５図に示した従来例とはゲー
トカットシリンダ１９が設けられていない点のみが異な
るものである。
けられたスクリュ位置を検出するエンコーダ等の位置検
出器２０、位置検出器２０のパルス出力Ｓを微分して射
出速度Ｖを演算するＦ／Ｖ変換器（周波数／電圧変換
器）等を用いた微分器２１、射出速度制御装置２２又は
位置制御装置２３の出力を増幅器２５につなぐ切換スイ
ッチング回路２４、増幅器２５の出力により射出シリン
ダ１７への圧油を調節するサーボ弁２６、アキュムレー
タ２７、アキュムレータ２７からポンプ３０への逆流を
防ぐ逆止弁２８、アキュムレータ２７の蓄圧圧力を設定
するリリーフ弁２９により構成されている部分にある。
本実施例による金型１は第５図に示した従来例とはゲー
トカットシリンダ１９が設けられていない点のみが異な
るものである。
以上の部分のうち、射出速度制御装置２２は、第２図に
示すように速度設定器３１、速度設定器３１の指令値か
ら微分器２１の出力値Ｖを減算して偏差ｅｖを出力する
比較器３２、偏差ｅｖを比例・積分・微分制御して出力
する速度制御器３３から構成されている。
示すように速度設定器３１、速度設定器３１の指令値か
ら微分器２１の出力値Ｖを減算して偏差ｅｖを出力する
比較器３２、偏差ｅｖを比例・積分・微分制御して出力
する速度制御器３３から構成されている。
一方、上記位置制御装置２３は、第３図に示すように位
置検出器２０の出力は、スイッチング回路３４を経てラ
ッチ回路３５に入力している。ラッチ回路３５の出力か
ら位置検出器２０の出力を減算して偏差ｅｓを出力する
比較器３６、偏差ｅｓを比例・積分・微分制御して出力
する位置制御器３７から構成されている。
置検出器２０の出力は、スイッチング回路３４を経てラ
ッチ回路３５に入力している。ラッチ回路３５の出力か
ら位置検出器２０の出力を減算して偏差ｅｓを出力する
比較器３６、偏差ｅｓを比例・積分・微分制御して出力
する位置制御器３７から構成されている。
以上の構成において、その制御動作について第４図の制
御特性線図を参照しつつ説明する。
御特性線図を参照しつつ説明する。
最初は従来と同様に射出開始前に低圧にて型締が行なわ
れる。シーケンサ１３の指令により射出速度制御装置２
２内の速度設定器３１が作動して、予め設定された射出
速度指令を出力し、微分器２１の出力値Ｖとの偏差ｅｖ
に基づき速度制御器３３により、所定の速度になるよう
にサーボ弁２６が調節される。なお、このとき切換スイ
ッチング回路２４の接点は射出速度制御装置２２側の接
点２４ａにつながっている。充填完了を検知する手段と
して、スクリュ１６が予め設定されたスクリュ位置に到
達するか、或は射出開始と同時に作動するタイマーのタ
イムアウトが採用される。
れる。シーケンサ１３の指令により射出速度制御装置２
２内の速度設定器３１が作動して、予め設定された射出
速度指令を出力し、微分器２１の出力値Ｖとの偏差ｅｖ
に基づき速度制御器３３により、所定の速度になるよう
にサーボ弁２６が調節される。なお、このとき切換スイ
ッチング回路２４の接点は射出速度制御装置２２側の接
点２４ａにつながっている。充填完了を検知する手段と
して、スクリュ１６が予め設定されたスクリュ位置に到
達するか、或は射出開始と同時に作動するタイマーのタ
イムアウトが採用される。
充填完了時を検知するとシーケンサ１３は前記速度設定
器３１に指令を行ない、速度指令を零にする。その結
果、速度制御器３３が働いて射出シリンダ１７への圧油
が停止され、射出速度が減速する。射出速度Ｖが零にな
ると、シーケンサ１３の指令により位置制御装置２３の
スイッチング回路３４が「切」となり同時に切換スイッ
チング回路２４の接点が射出速度制御装置２２側の接点
２４ａから位置制御装置２３側の接点２４ｂに切換えら
れ、位置制御装置２３の出力によりサーボ弁２６が動作
する。
器３１に指令を行ない、速度指令を零にする。その結
果、速度制御器３３が働いて射出シリンダ１７への圧油
が停止され、射出速度が減速する。射出速度Ｖが零にな
ると、シーケンサ１３の指令により位置制御装置２３の
スイッチング回路３４が「切」となり同時に切換スイッ
チング回路２４の接点が射出速度制御装置２２側の接点
２４ａから位置制御装置２３側の接点２４ｂに切換えら
れ、位置制御装置２３の出力によりサーボ弁２６が動作
する。
ラッチ回路３５は、入力信号を常に取り込んでそのまま
比較器３６へ出力する機能をもっている。そして、位置
制御装置２３のスイッチング回路３４が「切」になる
と、「切」直前の入力信号、すなわち射出速度零の時の
スクリュ位置（これをＳｏとする）を取り込んでから、
新しい信号が入力されないので、ラッチ回路３５はＳｏ
の出力を保持することになる。
比較器３６へ出力する機能をもっている。そして、位置
制御装置２３のスイッチング回路３４が「切」になる
と、「切」直前の入力信号、すなわち射出速度零の時の
スクリュ位置（これをＳｏとする）を取り込んでから、
新しい信号が入力されないので、ラッチ回路３５はＳｏ
の出力を保持することになる。
従って、比較器３６で演算されるＳｏに対する偏差ｅｓ
（＝Ｓｏ−Ｓ）信号を入力とする位置制御器３７の動作
により、スクリュ位置Ｓｏになるように閉ループ制御さ
れる。
（＝Ｓｏ−Ｓ）信号を入力とする位置制御器３７の動作
により、スクリュ位置Ｓｏになるように閉ループ制御さ
れる。
ここで、金型１の型締圧力につては、充填完了に続き従
来と同様に、シーケンサ１３の指令により型締圧力が上
げられ、圧縮工程に切換わる。
来と同様に、シーケンサ１３の指令により型締圧力が上
げられ、圧縮工程に切換わる。
以上の実施例において、充填完了検知手段は前述のもの
に限定する必要はなく、金型キャビティ圧力、金型キャ
ビティの樹脂温度、型開量等の検出値と予め設定した値
とを比較する手段を用いても良い。
に限定する必要はなく、金型キャビティ圧力、金型キャ
ビティの樹脂温度、型開量等の検出値と予め設定した値
とを比較する手段を用いても良い。
（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明では、充填完了時のスク
リュ位置は機械限のように固定部材に当たっておらず、
任意のどちらでも圧力のバランスにより動き得る位置で
あり、それをサーボ弁によって常に油圧により位置制御
しようとするものである。従って本発明では、ゲートカ
ット装置等の格別の樹脂通路閉塞装置を使用しなくて
も、圧縮工程時においてキャビティからの樹脂の逆流を
防止できるので、金型の構造が簡素化しコストダウンに
つながり、またゲートカットによる樹脂脈動がないの
で、変形、複屈折の悪化等の成形不良が発生しない。
リュ位置は機械限のように固定部材に当たっておらず、
任意のどちらでも圧力のバランスにより動き得る位置で
あり、それをサーボ弁によって常に油圧により位置制御
しようとするものである。従って本発明では、ゲートカ
ット装置等の格別の樹脂通路閉塞装置を使用しなくて
も、圧縮工程時においてキャビティからの樹脂の逆流を
防止できるので、金型の構造が簡素化しコストダウンに
つながり、またゲートカットによる樹脂脈動がないの
で、変形、複屈折の悪化等の成形不良が発生しない。
更に本発明によれば、圧縮工程の開始タイミングをゲー
トカットシリンダの作動条件の後に限定しなくて良いた
め、充填完了時の最も樹脂温度が高く低粘度のときに、
圧縮がかけられるので、最適な成形条件が設定でき寸法
精度も十分に確保できる。
トカットシリンダの作動条件の後に限定しなくて良いた
め、充填完了時の最も樹脂温度が高く低粘度のときに、
圧縮がかけられるので、最適な成形条件が設定でき寸法
精度も十分に確保できる。
第１図は本発明の一実施例を示す射出圧縮成形のシステ
ム図、第２図は同システム内の射出速度制御装置のブロ
ック線図、第３図は同じく位置制御装置のブロック線
図、第４図は本発明の一実施例としての制御特性線図、
第５図は従来の射出圧縮成形におけるシステム図、第６
図は従来例を示す金型内ゲートカットシリンダの作動を
示す断面図である。 図の主要部分の説明 ２０……位置検出器 ２１……微分器 ２２……射出速度制御装置 ２３……位置制御装置 ２４……切換スイッチング回路 ２５……増幅器 ２６……サーボ弁
ム図、第２図は同システム内の射出速度制御装置のブロ
ック線図、第３図は同じく位置制御装置のブロック線
図、第４図は本発明の一実施例としての制御特性線図、
第５図は従来の射出圧縮成形におけるシステム図、第６
図は従来例を示す金型内ゲートカットシリンダの作動を
示す断面図である。 図の主要部分の説明 ２０……位置検出器 ２１……微分器 ２２……射出速度制御装置 ２３……位置制御装置 ２４……切換スイッチング回路 ２５……増幅器 ２６……サーボ弁
Claims (2)
- 【請求項１】低圧で型締して射出を開始し、充填中には
その充填圧力により型開きを生じさせると共に、充填完
了後に型締圧力を上げて金型内の樹脂を圧縮する射出圧
縮成形方法において、圧縮工程中スクリュを停止させ、
同停止時のスクリュ位置を保持する様に閉ループ制御す
ることを特徴とする射出圧縮成形方法。 - 【請求項２】低圧で型締して射出を開始し、充填中には
その充填圧力により型開きを生じさせると共に、充填完
了後に型締圧力を上げて金型内の樹脂を圧縮する射出圧
縮成形装置において、充填完了信号を受けスクリュの位
置信号を入力してスクリュの停止位置を保持する様に制
御する位置制御装置と、同制御装置の出力により射出機
構を制御するサーボ弁を備えてなることを特徴とする射
出圧縮成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155957A JPH0653379B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 射出圧縮成形方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155957A JPH0653379B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 射出圧縮成形方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313726A JPS6313726A (ja) | 1988-01-21 |
| JPH0653379B2 true JPH0653379B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=15617229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61155957A Expired - Fee Related JPH0653379B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 射出圧縮成形方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653379B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241420A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-26 | Komatsu Ltd | 射出圧縮成形機の成形方法およびその成形装置 |
| US5478520A (en) * | 1989-10-27 | 1995-12-26 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process for injection molding and apparatus therefor |
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