JPH0675897B2 - 射出圧縮成形方法および成形機 - Google Patents

射出圧縮成形方法および成形機

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JPH0675897B2
JPH0675897B2 JP1172487A JP1172487A JPH0675897B2 JP H0675897 B2 JPH0675897 B2 JP H0675897B2 JP 1172487 A JP1172487 A JP 1172487A JP 1172487 A JP1172487 A JP 1172487A JP H0675897 B2 JPH0675897 B2 JP H0675897B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出圧縮成形方法および成形機に関し、一層詳
細には、可動金型の中央部に画成され側部にフェンスコ
アを配設した溝部に溶湯を注入した後、前記フェンスコ
アを退動させると共に前記溶湯を可動金型および固定金
型間に押し出すことで高品質な製品を成形することを可
能とした射出圧縮成形方法および装置に関する。
一般に、射出成形機では可動金型と固定金型との間にキ
ャビテイを画成し、このキャビテイにプラスチックス等
の熱可塑性樹脂材料からなる溶湯を注入し、前記溶湯が
硬化した後型開きを行うことで所望の製品を得ている。
この場合、射出成形機は複雑な形状の製品を大量に形成
することが出来るため種々の製造分野において採用され
ている。
ところで、このような射出成形機では固定金型に画成さ
れるゲートからキャビテイに溶湯を注入しているため、
成形される製品形状あるいはキャビテイに対するゲート
の位置等によって成形不良の発生することが懸念され
る。
すなわち、第1図a乃至cに示すように、中央部から矩
形状のキャビテイ2に溶湯4を注入した場合、溶湯4は
当該キャビテイ2の中央部を中心として同心円状に拡が
った後(第1図a)、キャビテイ2を画成する側壁に当
接する(第1図b)。次いで、前記溶湯4は各側壁に沿
ってキャビテイ2の各コーナー部6a乃至6dに指向して流
動する(第1図c)。従って、前記各コーナー部6a乃至
6dに到達した溶湯4と各側壁の中間部における溶湯4と
の間には温度差が生じるため、前記溶湯4の収縮量の相
違による反り等の製品不良が発生することになる。
特に、溶湯4に補強のための繊維状の充填材8を含有さ
せた場合、前記繊維状充填材8が溶湯4の内圧分布ある
いは流動方向に応じて配列する配向現象が現れる。この
場合、前記繊維状充填材8は溶湯4の流動方向に指向し
て配列されるため、繊維状充填材8の配向がキャビテイ
2の各側壁毎に異なり、従って、各コーナー部6a乃至6d
において前記繊維状充填材8の配向状態が急激に変化す
ることになる(第1図c)。この結果、成形された製品
に配向による内部応力が発生し、反りやクラック等が生
じる。
そこで、このような不都合を解消するために、例えば、
キャビテイに対するゲート位置、ゲートの大きさあるい
はゲート数等を製品形状に応じて選択すると共に、製品
の肉厚を調整して成形不良の発生を防止したものがあ
る。然しながら、この場合、キャビテイの構成が著しく
複雑となり、また、製品の形状が制約されてしまう欠点
が生じる。
一方、熱可塑性樹脂材料は硬化に伴って相当に収縮する
ため、前記射出成形機ではキャビテイに倣った正確な製
品を成形することが出来ない。そこで、このような収縮
による製品の変形を補正する方法として、溶湯の収縮代
を予め見込んでキャビテイを画成しておき、このキャビ
テイに溶湯を充填した後、前記溶湯の硬化収縮と共に可
動金型を固定金型に指向して変位させることで前記溶湯
を圧縮する射出圧縮成形法が提案されている。この場
合、引けや歪の発生が効果的に抑制され、高精度な製品
を得ることが可能となる。
然しながら、従来の射出圧縮成形報では溶湯の分子配向
あるいは繊維状充填材の繊維配向に関しては何ら対処さ
れておらず、前述した場合と同様に、内部応力によるク
ラック等の発生が懸念されている。
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、可動金型の中央部に画成され側部にフェンスコ
アを配設した製品の外周形状に略相似する開口部を有し
た溝部に溶湯を注入した後、前記フェンスコアを退動さ
せると共に前記溶湯をキャビテイに押し出すことによ
り、キャビテイの各部位における溶湯の硬化時間を略等
しくすると共に溶湯の分子配向等を一様とし、製品の品
質精度を向上することの出来る射出圧縮成形方法および
成形機を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は製品の外周形状
に略相似する開口部を有し可動金型中央部に画成された
溝部の側部にフェンスコアを配設した状態で当該溝部に
溶湯を注入し、次いで、前記溝部に配設される可動コア
を固定金型に指向して変位させると共に前記フェンスコ
アを可動金型に指向して退動させ、溶湯を可動金型およ
び固定金型間のキャビテイに圧縮充填することを特徴と
する。
また、本発明は固定金型と、前記固定金型と共働してキ
ャビテイを画成する可動金型と、前記可動金型の中央部
に配設され前記固定金型に指向して変位可能な可動コア
と、前記可動コアの側部に配設され前記可動金型に指向
して変位可能に構成されると共に前記可動コアと共働し
て製品の外周形状に略相似する開口部を有した溝部を画
成するフェンスコアとを備えることを特徴とする。
次に、本発明に係る射出圧縮成形方法および成形機につ
いて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
第2図aおよびbにおいて、参照符号10は本発明に係る
射出圧縮成形機の本体部を示し、この本体部10では第3
図に示す長方形状の製品Wの成形が行われる。
本体部10を構成する基台12上には製品Wの一方の側面形
状に対応する雄型14を有した可動金型16が装着される。
また、前記可動金型16には製品Wの他方の側面形状に対
応する雌型18を有した固定金型20が係合する。従って、
これらの雄型14および雌型18間には製品Wに対応するキ
ャビテイ22が画成される。なお、このキャビテイ22には
補強のための繊維状充填材Bを含有させた溶湯Aが注入
される。
可動金型16は基台12側に画成される第1の孔部24aと、
前記第1孔部24aに連通し雄型14側に画成される第2の
孔部24bとを有する。この場合、第1孔部24aの開口部
は、第4図に示すように、製品Wの外周形状に対応する
雄型14に対して相似形状となるように構成されている。
また、第2孔部24bは前記第1孔部24aの長手方向に拡開
した長方形状に構成される。第1孔部24aには圧縮用シ
リンダ26が配設され、この圧縮用シリンダ26にはシリン
ダロッド28を介して第1孔部24aに嵌合する可動コア30
が連設される。第1孔部24aより第2孔部24bに突出した
可動コア30の長手方向と第2孔部24bの側壁との間には
フェンスコア32aおよび32bが夫々嵌合する。そして、雄
型14の中央部には可動コア30、フェンスコア32a、32bお
よび第2孔部24bの側壁により溝部34が画成される。
ここで、可動コア30、フェンスコア32aおよび32bにはピ
ン36a乃至36cが植設され、これらのピン36a乃至36cは2
つのリンク部材38aおよび38bによって連結される。すな
わち、リンク部材38aの一端部に形成した長孔40aにはピ
ン36aが係合し、他端部に形成した長孔40bにはピン36b
が係合する。また、リンク部材38bの一端部に形成した
長孔42aにはピン36aが係合し、他端部に形成した長孔42
bにはピン36cが係合する。そして、これらのリンク部材
38a、38bの各中間部は夫々支軸44a、44bを介して可動金
型16に軸着する。
一方、固定金型20の中央部には溶湯Aの導通路であるス
プルー46が形成され、このスプルー46の開口部であるゲ
ート48は溝部34の中央部に指向して開口する。なお、ス
プルー46には固定金型20の上面部に嵌着するノズル50に
形成された湯道52が連通する。
本発明に係る射出圧縮成形機は基本的には以上のように
構成されるものであり、次に、この成形機を用いた成形
方法およびその作用効果について説明する。
先ず、第2図aに示すように、圧縮用シリンダ26の駆動
作用下に可動コア30を基台12側に下降させると共に、リ
ンク部材38a、38bを介してフェンスコア32a、32bを固定
金型20側に上昇させることでキャビテイ22の中央部に溝
部34を画成する。
そこで、第2図aの状態において、溝部34に繊維状充填
材Bを含有する溶湯Aを注入する。この場合、ノズル50
の湯道52を介してスプルー46に導入された溶湯Aはゲー
ト48から射出され溝部34に貯溜される。ここで、溶湯A
はフェンスコア32a、32bおよび第2孔部24bの側壁によ
って囲繞される溝部34に貯溜されるため、前記溝部34か
ら溶湯Aが漏出することがなく、この溝部34には製品WW
に必要とされる所定量の溶湯Aが貯溜される。また、前
記溝部34は製品Wと比較して縦横比の些程大きくない肉
厚な空間部となっているため、溶湯Aに大きな熱勾配あ
るいは圧力偏差等が発生することがない。従って、溶湯
Aの熱平衡状態が好適に維持されると共に、前記溶湯A
に含有される繊維状充填材Bの配向も比較的ランダムな
状態となる。
次に、溝部34に所定量の溶湯Aを貯溜した後、圧縮用シ
リンダ26の駆動作用下にキャビテイ22に対して溶湯Aの
圧縮充填を行う。そこで、圧縮用シリンダ26を駆動し、
そのシリンダロッド28を介して可動コア30を固定金型20
に指向して上昇させる。この場合、可動コア30にはリン
ク部材38a、38bを介してフェンスコア32a、32bが連結し
ている。従って、可動コア30が固定金型20に指向して上
昇すると前記リンク部材38a、38bが支軸44a、44bを中心
として回動するため、フェンスコア32a、32bが前記可動
コア30の上昇動作に伴って可動金型16の第2孔部24bに
退入する。この結果、溝部34に貯溜された溶湯Aは前記
フェンスコア32a、32bを介して雄型14および雌型18間を
流動しキャビテイ22に充填されることになる。この時の
状態を第2図bに示す。
次いで、キャビテイ22に充填された溶湯Aが硬化した
後、可動金型16を固定金型20より離型することで製品W
が取り出される。
ここで、溝部34は製品の外周形状に対して略相似形状の
開口部を有している。従って、可動コア30の上昇動作に
より前記溝部34から流出した溶湯Aはキャビテイ22の各
周縁部に対して略同一時間で到達することになる。この
結果、前記溶湯Aは当該周縁部において略同時に硬化す
ることになる。そのため、硬化した溶湯Aから得られる
製品Wの周縁部には硬化時間の相違による変形等の発生
がなく、極めて高精度な製品Wを得ることが出来る。ま
た、前記溶湯Aの圧縮充填時において、溶湯Aがキャビ
テイ22を画成する側壁に沿い隅角部に指向して流動する
ことがないため、この溶湯Aに含有された繊維状充填材
Bは、第3図に示すように、製品W中で比較的ランダム
に配向されることになる。この結果、前記繊維状充填材
Bの配向状態に起因する内部応力の発生がなく、製品W
における反りや歪等の発生が効果的に防止される。
以上のように、本発明によれば、可動金型の中央部にお
いてフェンスコアを側部に配設し製品の外周形状に略相
似するよう開口部を画成した溝部に溶湯を注入した後、
前記フェンスコアを可動金型に指向して退動させると共
に前記溶湯を可動金型および固定金型間に押し出すこと
によりキャビテイへの溶湯の圧縮充填を行っている。従
って、前記溝部に貯溜された溶湯はキャビテイの各周縁
部に対して略同一時間で充填されるため、溶湯の硬化時
間も略同一となる。この結果、反り等の変形のない極め
て高品質な製品を得ることが出来る。なお、溶湯内に繊
維状充填材を含有させた場合、前記繊維状充填材が製品
中に比較的ランダムに配向されるため、その配向による
内部応力の発生がなく、反りやクラック等のない極めて
堅牢且つ高精度な製品を得ることが可能となる。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに
設計の変更が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図a乃至cは従来技術における溶湯の流動特性およ
び繊維状充填材の配向特性の説明図、 第2図aおよびbは本発明に係る射出圧縮成形機の構成
およびその動作説明図、 第3図は本発明に係る射出圧縮成形機によって成形され
た製品の説明図、 第4図は本発明に係る射出圧縮成形機の金型構成の説明
図である。 10……本体部、16……可動金型 20……固定金型、22……キャビテイ 26……圧縮用シリンダ、30……可動コア 32a、32b……フェンスコア 34……溝部、38a、38b……リンク部材 48……ゲート、50……ノズル W……製品、A……溶湯 B……繊維状充填材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製品の外周形状に略相似する開口部を有し
    可動金型中央部に画成された溝部の側部にフェンスコア
    を配設した状態で当該溝部に溶湯を注入し、次いで、前
    記溝部に配設される可動コアを固定金型に指向して変位
    させると共に前記フェンスコアを可動金型に指向して退
    動させ、溶湯を可動金型および固定金型間のキャビテイ
    に圧縮充填することを特徴とする射出圧縮成形方法。
  2. 【請求項2】固定金型と、前記固定金型と共働してキャ
    ビテイを画成する可動金型と、前記可動金型の中央部に
    配設され前記固定金型に指向して変位可能な可動コア
    と、前記可動コアの側部に配設され前記可動金型に指向
    して変位可能に構成されると共に前記可動コアと共働し
    て製品の外周形状に略相似する開口部を有した溝部を画
    成するフェンスコアとを備えることを特徴とする射出圧
    縮成形機。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第2項記載の成形機におい
    て、フェンスコアはキャビテイの長手方向に対応する溝
    部の側部に配設され、リンク部材を介して可動コアに連
    動して変位可能に構成してなる射出圧縮成形機。
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