TWI492833B - Injection molding machine forming method - Google Patents

Description

射出成形機的成形方法

本發明是關於一種對於由合模裝置所合模的金屬模，從射出裝置射出填充樹脂而進行成形的射出成形機的成形方法。

以往，射出壓縮成形法等的成形原理除了基本上的不相同的成形法以外，在通常的射出成形方法中，在金屬模附加高壓的合模力而進行合模成為可以說是常識性的成形法，惟在另一方面，由刪減二氧化碳之排出或是節約資源等的保護地球環境的觀點上，在射出成形機等的產業機械上被要求節省能源化。

因此，因應於此種要求之故，因而本案發明者已經在專利文獻1提案一種射出成形方法，該射出成形方法，是藉由在需要時僅附加需要量對於金屬模的壓力，具有可對應於來自刪減二氧化碳之排出或是節約資源等的保護地球環境的觀點的節省能源化之要求，而且確實地又穩定地可進行成形時的金屬模內的抽氣等的優點。該射出成形方法，是將熔融樹脂從射出裝置射出填充於具有被支承於模開閉裝置的固定模與可動模的金屬模而進行射出成形之際，事先設定在射出成形時不會有熔融樹脂侵入的固定模與可動模間之間隙(設定間隔)，而在成形時，在空出根據設定間隔之間隙的狀態下進行關閉金屬模，將熔融樹脂從射出裝置射出填充於該金屬模，而且至少射出填充中是設定間隔被固定的方式可進行對於可動模的位置控制。

[專利文獻1]　日本特開2007-118349號公報

但是，以上述的專利文獻1的射出成形方法為主，以往的射出成形機的成形方法，是存在著如下所述的須解決的課題。

第一，在基本上，以合模裝置的合模條件設定作為固定條件，而根據該條件，進行設定射出裝置的射出條件之故，因而即使為將射出條件正確且準確地設定時，被填充於金屬模的樹脂，是也會受到金屬模或是合模機構的溫度變動等的影響，而且最後的成形品的品質及均質性也會受到影響。尤其是，在溫度或是壓力等具有敏感地容易受到影響的特性的樹脂時，該問題會變大，而由確保高度的成形品質的觀點上還有更須改善之餘地。

第二，成形條件，是主要在射出裝置側進行設定之故，因而必須設定以射出速度、速度切換位置、速度壓力切換位置、射出壓力、保持壓力等的被要求正確性的射出條件為主，還包括正確的計量所要求的計量值等的計量條件的各種成形條件。正因為如此，對於成形條件的設定作業並不容易，而且成形時的控制動作也成為煩雜化。而且，通常，進行著對於射出速度的多段控制或是對於保持壓力的控制等的一連串的控制之故，因而成形循環時間有變久的趨勢，而在成形循環時間之縮短化上，還有提高大量生產性上有所限制。

本發明的目的，是在於提供一種解決存在於這種先前技術的課題的射出成形機的成形方法。

本發明的一種射出成形機M的成形方法，是為了解決上述課題，對於由合模裝置以預定合模力被合模的固定模2c及可動模2m所成的金屬模2，藉由射出裝置以預定射出壓力將樹脂R予以射出填充而進行成形之際，作為合模裝置，使用至少隨著金屬模2內的樹脂R之固化而能夠使樹脂R壓縮(自然壓縮)的合模裝置Mc，事先在射出填充時使預定間隙(以下，模間隙)Lm形成在可動模2m與固定模2c間，且求出可成形良品的射出壓力(以下，成形射出壓力)Pi與合模力(以下，成形合模力)Pc加以設定，並且在生產時，藉由成形合模力Pc將合模裝置Mc予以合模，且將成形射出壓力Pi設定作為極限壓力Ps，驅動射出裝置Mi而進行對於金屬模2的樹脂R之射出填充之後，經過預定的冷卻時間Tc之後，進行取出成形品G，並且將上述成形合模力Pc，從合模後起至上述冷卻時間Tc經過為止維持為一定，且將成形時的射出壓力Pi，在到達上述極限壓力Ps後，藉由維持成該極限壓力Ps而進行著實質性的一壓控制，為其特徵者。

這種情形，利用發明的合適的形態，作為合模裝置Mc，可使用藉由合模壓缸3的驅動衝頭4使可動模2m位移的直 壓方式的油壓式合模裝置。這時，在成形合模力Pc，可使用由連接於合模壓缸3的油壓回路11中的壓力感測器12所檢測出的油壓Po，並且該成形合模力Pc，是依據由油壓回路11中的溫度感測器13所檢測出的油溫To之大小可加以修正。一方面，在合模裝置Mc，是使用肘桿方式的合模裝置，在非死鎖狀態下也可進行合模；該肘桿方式的合模裝置，是將用來支承可動模2m的可動台84可滑動自如地裝著在：被架設在用以支承固定模2c的固定台81與承壓台82之間的模具繫桿83…，且在承壓台82與可動台84之間配設肘節連桿機構85，並且藉由驅動機構部86驅動肘節連桿機構85來進行可動模2m與固定模2c的模開閉。又，驅動機構部86是具備：滾珠螺旋機構87與驅動馬達88所構成；該滾珠螺旋機構87是使肘節連桿機構85的十字頭mh予以進退移動，而該驅動馬達88是將旋轉輸入於該滾珠螺旋機構87。

另一方面，成形射出壓力pi與成形合模力Pc，是可動模2m與固定模2c間之最大時的模間隙(以下，成形間隙)Lmp可設定成為0.03mm~0.30mm。又，成形射出壓力Pi及成形合模力Pc，是設定成在經過冷卻時間Tc之後的可動模2m與固定模2c間，可形成預定的殘餘間隙Lmr，並且在該殘餘間隙Lmr，是以比成形間隙Lmp還要小者作為條件，可由0.01mm~0.10mm選定。又，成形射出壓力Pi，是可設定成在射出填充時有模間隙Lm形成在可動模2m與固定模2c之間，且可成形良品的最小值或是其近旁之數值。此外，對於射出裝置Mi的射出速度Vd可進行設定速度限定值VL。

依照依此種手法所致之本發明的射出成形機M的成形方法，具有如下之顯著的效果。

(1)事先，在射出填充時使預定模間隙Lm形成在可動模2m與固定模2c間，且求出可成形良品的成形射出壓力Pi與成形合模力Pc並加以設定，並且在生產時，藉由成形合模力Pc將合模裝置Mc予以合模，且將成形射出壓力Pi設定作為極限壓力Ps，驅動射出裝置Mi進行對於金屬模2的樹脂R之射出填充之故，因而對於被填充於金屬模2的樹脂R可給予經常所設定的成形射出壓力Pi。結果，利用一定的成形合模力Pc與一定的成形射出壓力Pi的相對性的力關係，可形成預定的模間隙Lm，而且在完成樹脂R之射出填充之後，也可以形成依成形合模力Pc所致之自然壓縮，而可確保成形品G的高度品質及均質性。正因為如此，成為最適用於具有對溫度或是壓力等容易受到影響之特性的低黏性的樹脂R之成形。

(2)設定成形射出壓力Pi與成形合模力Pc就足夠之故，因而互相地影響的以射出速度、速度切換位置、速度壓力切換位置、射出壓力、保持壓力等的被要求正確性的射出條件為主，還包括正確的計量被要求的計量值等的計量條件的各種成形條件之設定是成為不需要。正因為如此，可圖謀成形條件的簡化及設定容易化，以及品質管理的容易化，並且也容易地可進行生產時的動作控制。而且，對於射出速度的多段控制或是對於保持壓力的控制等的一連串的控制成為不需要等，可圖謀縮短成形循環時間，並且可提高大量生產性及經濟性。

(3)利用合適的形態，作為合模裝置Mc，若使用藉由合模壓缸3的驅動衝頭4使可動模2m位移的直壓方式的油壓式合模裝置，就可直接利用合模裝置Mc本身的油壓舉動，而可進行對於金屬模2內之樹脂R的自然壓縮之故，因而可確實地實現良好的自然壓縮，而且也有助於控制的容易化。

(4)利用合適的形態，在成形合模力Pc，若使用藉由連接於合模壓缸3的油壓回路11中的壓力感測器12所檢測出的油壓Po，就可容易地進行成形合模力Pc之設定。又，作為絕對值的正確的成形合模力Pc之設定成為不需要之故，因而可進行誤差主要原因更少的高精度的動作控制。

(5)利用合適的形態，若將成形合模力Pc，作成依據由油壓回路11中的溫度感測器13所檢測出的油溫To之大小可加以修正，就可排除依溫度漂移等所致之油溫To的影響之故，因而可將成形合模力Pc經常地維持在一定。正因為如此，可圖謀動作控制的更高精度化及穩定化，而有助於成形品G的高度品質及均質性。

(6)利用合適的形態，作為上述合模裝置Mc，是使用肘桿方式的合模裝置Mc，在非死鎖狀態下進行合模；該肘桿方式的合模裝置Mc，是將用來支承可動模2m的可動台84可滑動自如地裝著在：被架設在用以支承固定模2c的固定台81與承壓台82之間的模具繫桿83…，且在承壓台82與可動台84之間配設肘節連桿機構85，並且藉由驅動機構部86驅動肘節連桿機構85來進行可動模2m與固定模2c的模開閉，則在本來的使用形態下無法實現自然壓縮的肘桿方式的合模裝置Mc，也可在非死鎖狀態下利用進行合模而可作成自然壓縮，就可實現本發明的成形方法，而且可享受根據同一成形方法的上述的各種作用效果。

(7)利用合適的形態，若作成驅動機構部86是具備：滾珠螺旋機構87與驅動馬達88所構成；該滾珠螺旋機構87是使肘節連桿機構85的十字頭mh予以進退移動，而該驅動馬達88是將旋轉輸入於該滾珠螺旋機構87，則不僅油壓式合模裝置Mc，即使電動式合模裝置Mc也可同樣地實施本發明的成形方法之故，因而可提高通用性及發展性(應用性)。

(8)利用合適的形態，若將成形射出壓力Pi與成形合模力Pc，使可動模2m與固定模2c間之最大時的成形間隙Lmp設定成為0.03 mm～0.30mm，則容易且確實地可實現來自排除不良成形品與確保良好的抽氣的觀點的最佳化。

(9)利用合適的形態，若將成形射出壓力Pi及成形合模力Pc，設定成在經過冷卻時間Tc之後的可動模2m與固定模2c間，可形成預定的殘餘間隙Lmr，則可確實地進行金屬模2之模穴內的樹脂R之自然壓縮。

(10)利用合適的形態，若將殘餘間隙Lmr，以比成形間隙Lmp還要小者作為條件，由0.01 mm～0.10mm所選定，則容易且確實地可實現來自成形品G的高度品質及均質性之觀點上的最佳化。

(11)利用合適的形態，若將成形射出壓力Pi，設定成在射出填充時有成形間隙Lm形成在可動模2m與固定模2c間，且可成形良品的最小值或是其近旁之數值，則隨著此，成形合模力Pc可設定成最小值或是其近旁之數值之故，因而由節省能源性的觀點上可得到最佳化的特性，而且可圖謀保護機構零件及長壽命化。

(12)利用合適的形態，若將對於射出裝置Mi的射出速度Vd進行設定速度限定值VL，萬一，即使射出速度Vd成為過快時，也可圖謀對於金屬模2或螺旋等的機械性的保護。

以下，列舉本發明的最佳實施形態，根據圖式加以詳細說明。

首先，針對於可實施本發明的實施形態的成形方法之射出成形機M的構成，參照第3圖及第4圖來說明。

在第3圖中，M是射出成形機，具備射出裝置Mi與合模裝置Mc。射出裝置Mi是在前端具備射出噴嘴21n，而在後部具備漏斗21h的加熱筒21，在該加熱筒21的內部插入螺旋22，而且在加熱筒21的後端配設螺旋驅動部23。螺旋驅動部23，是具備內設單桿式的射出衝頭25的射出壓缸(油壓壓缸)24，推出於射出衝頭25之前方的衝頭桿25r，是被結合於螺旋22之後端。又，在射出衝頭25之後端，方栓槽結合有被安裝於射出壓缸24的計量馬達(油壓馬達)26的軸。27是表示射出裝置移動壓缸；該射出裝置移動壓缸27，是將射出裝置Mi予以進退而進行對於金屬模2的噴嘴接觸或是其解除。藉由此，射出裝置Mi是將射出噴嘴21n噴嘴接觸於金屬模2，而在金屬模2的模穴內可射出填充被熔融(可塑化)的樹脂R。

一方面，在合模裝置Mc，使用由合模壓缸(油壓壓缸)3的驅動衝頭4將可動模2m位移的直壓方式的油壓式合模裝置。若在合模裝置Mc，使用這種油壓式合模裝置，則在射出填充時利用射出壓力會使可動模2m位移，而可形成所需要的模間隙Lm(Lmp，Lmr)。合模裝置Mc是具備位置被固定且遠離地所配置的固定台28與合模壓缸3，並且具有滑動自如地裝填在被架設於固定台28與合模壓缸3間之複數模具繫桿29…的可動台30，而在該可動台30固定著從合模壓缸3的驅動衝頭4朝向前方推出的衝頭桿4r之前端。又，在固定台28安裝固定模2c，而且在可動台30安裝可動模2m。該固定模2c與可動模2m是構成金屬模2。藉由該，合模壓缸3可進行對於金屬模2的模開閉及合模。又，31是表示推出壓缸；該推出壓缸31是在打開金屬模2之際，進行附著於可動模2m的成形品G(第7圖)之推出。

另一方面，11是油壓回路，具備成為油壓驅動源的可變吐出式油壓泵36及閥回路37。油壓泵36，是具備泵部38與來旋轉驅動該泵部38的伺服馬達39。40是表示檢測出伺服馬達39之旋轉數的旋轉編碼器。又，泵部38，是內設藉由斜板式活塞泵所構成的泵機體41。正因為如此，泵部38，是具備斜板42，若增大斜板42的傾斜角度(斜板角度)，則泵機體41的泵活塞的衝程會變大，使吐出流量增加，而且若減小斜板角度，則同一泵活塞的衝程會變小，使吐出流量減少。因此，藉由將斜板角度設定成預定角度，使吐出流量(最大容量)可設定被固定於預定大小的固定吐出流量。在斜板42，附設控制壓缸43及回程彈簧44，而且控制壓缸43是經由切換閥(電磁閥)45被連接於泵部38(泵機體41)的吐出口。藉由此，利用將控制壓缸43予以控制就可變更斜板42的角度(斜板角度)。

又，在泵部38的吸入口，是被連接於油箱46，而且泵部38的吐出口，是被連接於閥回路37之一次側，又，閥回路37之二次側，是被連接於射出成形機M的射出壓缸24、計量馬達26、合模壓缸3、推出壓缸31及射出裝置移動壓缸27。因此，在閥回路37，具備分別被連接於射出壓缸24、計量馬達26、合模壓缸3、推出壓缸31及射出裝置移動壓缸27的切換閥(電磁閥)。又，各切換閥，是分別以一或是二以上的閥零件為主，藉由必需的附屬油壓零件等所構成，至少具有對於射出壓缸24、計量馬達26、合模壓缸3、推出壓缸31及射出裝置移動壓缸27的開動油的供應、停止、排出的切換功能。

藉由此，若控制伺服馬達39的旋轉數成為可變，則可將可變吐出式油壓泵36的吐出流量及吐出壓力作成可變，根據此，可進行對於上述的射出壓缸24、計量馬達26、合模壓缸3、推出壓缸31及射出裝置移動壓缸27的驅動控制，而且可進行成形循環的各動作手續的控制。如此地，若使用藉由變更斜板角度就可設定固定吐出流量的可變吐出式油壓泵36，則可將泵容量設定在預定大小的固定吐出流量(最大容量)，而且以固定吐出流量作為基本，可將吐出流量及吐出壓力作成可變之故，因而容易且順利地可實施依控制系統所致之控制。

另一方面，51是成形機控制器，附屬有顯示器52。在顯示器52附設有觸控板，而利用該觸控板可進行各種設定操作及選擇操作等。上述的伺服馬達39，是連接於內設在成形機控制器51的伺服放大器53(第4圖)，而且閥回路37是連接於成形機控制器51的控制信號輸出埠。又，旋轉編碼器40是連接於成形機控制器51的輸入埠。又，在油壓回路11的閥回路37的一次側，連接用以檢測出油壓的壓力感測器12，而且連接用以檢測出油溫的溫度感測器13，壓力感測器12及溫度感測器13是連接於成形機控制器51的控制信號輸出埠。

如第4圖所示地，在成形機控制器51，作為主要部分，包括有控制器本體55與上述的伺服放大器53。控制器本體55是具備：內設CPU及內部記憶體等的硬體的電腦功能。正因為如該，在內部記憶體，存儲用以實行各種演算處理及各種控制處理(序控)的控制程式(軟體)55p，而且包括有用以記憶各種資料(資料庫)類的資料記憶禮55m。在控制程式55p，包括有用以實現本實施形態的成形方法之至少一部分的控制程式。又，伺服放大器53是具備：壓力補償部56、限速器57、旋轉速度補償部58、扭矩補償部59、電流檢測部60及速度變換部61，而在壓力補償部56由控制器本體55賦予成形射出壓力Pi(極限壓力Ps)或是成形合模力Pc，並且在限速器57賦予速度界限值VL。藉此，由壓力補償部56輸出己進行壓力補償的速度指令值，並賦予至限速器57。該速度指令值是由極限壓力Ps所限制，並且由限速器57所輸出的速度指令值，是由速度界限值VL所限制。又，由限速器57所輸出的速度指令值，是賦予旋轉速度補償部58，而且由該旋轉速度補償部58所輸出的扭矩指令值，是賦予扭矩補償部59。如此，由扭矩補償部59所輸出的馬達驅動電流被供應於伺服馬達39，使伺服馬達39被驅動。又，由旋轉編碼器40所得到編碼器脈衝，是藉由速度變換部61被變換成速度檢測值，並藉由被賦予旋轉速度補償部58，進行著對於旋轉速度的小環路的反饋控制。

以下，針對於本實施形態的成形方法，一面參照第3圖至第9圖，一面依照表示於第1圖及第2圖的流程圖來說明。

首先，本實施形態的成形方法之概要是

(A)事先，求出生產時所使用的成形合模力Pc與成形射出壓力Pi，而且設定作為成形條件。這時候，(x)在射出填充時，有適當的模間隙(自然間隙)Lm形成在固定模2c與可動模2m間，(y)在成形品G，不會形成毛邊、氣孔及彎曲等的成形不良，又，自然間隙Lm，是考慮到抽氣及樹脂R之壓縮(自然壓縮)，並考慮到成為最大時之模間隙的成形間隙Lmp，及成為經過冷卻時間Tc之後的模間隙的殘餘間隙Lmr，滿足(Xa)　成形間隙Lmp是0.03 mm～0.30 mm，(Xb)　殘餘間隙Lmr是0.01 mm～0.10 mm，之各容許範圍作為條件。

(B)在生產時，藉由所設定的成形合模力Pc進行合模，又藉由可將成形射出壓力Pi設定成極限壓力的成形條件，樹脂R是單純地射出。

正因為如此，依照這種成形方法，在射出填充時，在金屬模2內形成自然間隙Lm及自然壓縮(Lm-Lr)。結果，藉由射出裝置Mi即使被射出填充的樹脂R的舉動有不穩定，合模裝置Mc適應於不穩定的樹脂R之舉動，而可得到具有高度品質及均質性的成形模G。

以下，針對於具體性的處理次序加以說明。首先，事先，求出成為成形條件的成形射出壓力Pi與成形合模力Pc，而且設定作為成形條件。在第1圖，表示用以說明求出成形射出壓力Pi與成形合模力Pc所設定的處理次序的流程圖。

首先，初期設定成為射出裝置Mi側的射出條件的射出壓力。這時的射出壓力，是可設定根據射出裝置Mi的能力(驅動力)的射出壓力(步驟S1)。這時候，射出壓力，是可求出藉由被連接於射出壓缸24的油壓回路11的壓力感測器12所檢測出的油壓Po。射出壓力，是作為絕對值不必正確地求出之故，因而使用所檢測出的油壓Po的大小也可以，或是使用利用演算變換成射出壓力也可以。又，初期設定成為合模壓缸Mc側的合模條件的合模力。此時的合模力，是根據合模裝置Mc的能力(驅動力)可設定合模力(步驟S2)。這時候，合模力是可求出藉由被連接於合模壓缸3的油壓回路11的壓力感測器12所檢測出的油壓Po。合模力，是作為絕對值不必正確地求出之故，因而使用所檢測出的油壓Po的大小也可以，或是使用利用演算變換成合模力也可以。又，油壓回路11是利用閥回路37被切換，而在合模時功能作為合模裝置Mc側的油壓回路，而且在射出時功能作為射出裝置Mi側的油壓回路。作為射出壓力及合模力，若使用這種油壓Po，就容易地可進行成形合模力Pc及成形射出壓力Pi的設定。而且，不需要作為絕對值的正確的成形合模力Pc及成形射出壓力Pi的設定之故，因而可進行誤差主要原因更少的高精度的動作控制。

然後，藉由進行對於初期設定的合模力的最佳化處理來求出生產時所使用的成形合模力Pc，而且藉由進行對於初期設定的射出壓力的最佳化處理來求出生產時所使用的成形射出壓力Pi(步驟S3、S4)。針對於將合模力及射出壓力作成最佳化的方法的一例，參照第5圖加以說明。例示的情形是初期設定的合模力是40[kN]。使用初期設定的合模力及射出壓力進行測試成形的結果，是如第5圖所示地，成形間隙Lmp及殘餘間隙Lmr都成為零。亦即，合模力較大之故，因該成為不會形成毛邊(◎)，而且有關於氣孔、彎曲、抽氣都成為不良(▲　▲▲)。

於是，如第5圖所示地，藉由將合模力的大小及射出壓力的大小，予以階段性地降低，而在各該階段進行測試成形，進行測定固定模2c與可動模2m間之模間隙Lm(Lmp、Lmr)，而且觀察成形品G的良否狀態(步驟S5、S6)。第5圖是表示其結果。

又，在第5圖，雖沒有射出壓力的資料，惟射出壓力的最佳化，是在射出填充時，有成形間隙Lm形成在可動模2m與固定模2c間，且以作成可成形良品為條件，可將設定的最小值或是其近旁的數值作成成形射出壓力Pi。因此，如第5圖所示地，具體而言，在變更(降低)合模力之際，適當地也變更(降低)射出壓力，就可選擇樹脂R對於金屬膜2當著無法正常地填充之面的大小。作為射出成形壓力Pi，若選擇這種最小值或是其近旁的數值，隨著該選擇，成形合模力Pc也可設定在最小值或是其近旁的數值之故，因而由提高節省能源性的觀點上可得到最佳化的性能，而且可圖謀機構零件等的保護及長壽命化。於是，所求出的成形射出壓力Pi，是設定作為生產時的射出壓力的極限壓力Ps(步驟S7)。

另一方面，在第5圖的各階段中，以假想線框Zu所包圍的14、15、16[kN]的合模力時，成形間隙Lmp及殘餘間隙Lmr都滿足容許範圍。亦即，成形間隙Lmp是0.03 mm～0.30mm的容許範圍，又，也滿足0.03 mm～0.20mm的容許範圍。又，殘餘間隙Lmr是0.01 mm～0.10mm的容許範圍，又，也滿足0.01 mm～0.04mm的容許範圍。而且都不會形成毛邊、氣孔及彎曲(◎)，而且抽氣也良好地(◎)進行，而滿足可得到成形良品的條件。正因為如此，成形合模力Pc，是由三個合模力14、15、16kN所選擇而可加以設定。於是，被選擇的合模力，是設定作為在生產時進行合模之際的成形合模力Pc(步驟S8)。

又，第5圖的情形，雖然成形間隙Lmp是0.03 mm～0.20mm的容許範圍，而且殘餘間隙Lmr是0.01 mm～0.04mm的容許範圍的情形不會形成毛邊的最佳成形品，惟毛邊是在取出成形品之後可加以去除，而且即使有些毛邊也有作為良品可加以使用的情形之故，因而在第5圖以(○)或是(△)表示的形成低度毛邊並不是成為即是不良品。正因為如該，若考慮到表示於第5圖的結果.藉由成形品G的種類等，也可選擇以假想線框Zus所包圍的合模力12、13[kN]。亦即，若選擇成形間隙Lmp是0.03～0.30[mm]的容許範圍，而且殘餘間隙Lmr是0.01～0.10[mm]的容許範圍，成為可得到成形良品。

第5圖是用以說明本實施形態的成形方法之成形合模力Pc與成形射出壓力Pi的設定方法的實驗性的資料。正因為如該，在實際設定之際，例如，將合模力，如40、30、20、10等地，藉由數次程度的變更實施可求出目的的成形合模力Pc及成形射出壓力Pi。又，合模力及射出壓力的大小，是操作人員任意地加以設定也可以，或是併用具備於射出成形機M的自動調諧功能等，而利用自動或是半自動加以求出也可以。在利用自動調諧功能時，可容易地求出剛形成毛邊之前的合模力。

另一方面，設定射出裝置Mi對於射出速度Vd的速度界限值VL(步驟S9)。雖然該速度界限值VL並不一定必須加以設定，惟藉由加以設定，萬一，即使射出速度Vd變成過快時，對於金屬模2或是螺旋22等也可圖謀機械式的保護。正因為如此，在速度界限值VL，設定對於金屬模2或是螺旋22等可圖謀機械式的保護的大小。

然後，進行其他必需事項之設定(步驟S10)。例示的射出成形機M是具備：將成形合模力Pc藉由油壓回路11的溫度感測器13所檢測出的油溫To的大小進行修正的修正功能。該修正功能，是用以排除對於成形合模力Pc的依溫度漂移等所致之油溫To的影響的功能，可將成形合模力Pc經常地維持在一定之故，因而可圖謀動作控制的更高精度化及穩定化，而且有助於成形品G的高度品質及均質性。正因為如此，作為其他必需事項之設定，可適用被使用於利用修正功能進行修正之際的修正係數等。

以下，針對於生產時之具體性的處理次序加以說明。第2圖是表示用以說明使用成形射出壓力Pi與成形合模力Pc的生產時之處理次序的流程圖。

首先，藉由切換閥回路37及控制伺服馬達39，進行驅動射出裝置Mi的計量馬達26，將樹脂R予以可塑化而進行射出準備(步驟S21)。在本實施形態的成形方法中，如一般性的成形法地，不需要正確地計量樹脂R的計量工序。亦即，雖然要進行一般性的計量工序的計量動作，惟不進行用以得到正確的計量值的計量控制。可以說成為在樹脂R不足夠之前追加樹脂R的動作。又，藉由切換閥回路37及控制伺服馬達39，進行驅動合模裝置Mc的合模壓缸3，使合模力成為成形合模力Pc的方式，進行對於金屬膜2的合模(步驟S22)。將這時候的金屬模2的狀態表示於第7(a)圖。

然後，藉由切換閥回路37及控制伺服馬達39，進行驅動射出裝置Mi的射出壓缸24，由表示於第6圖的射出開始時點ts進行樹脂R之射出(步驟S23)。這時候，螺旋21是藉由額定動作使之前進就可以，而不需要對於螺旋21的速度控制及壓力控制。藉由此，加熱筒22內的可塑化熔融的樹脂R，是被填充於金屬模2的模穴內(步驟S24)。如第6圖所示地，隨著樹脂R之填充，射出壓力Pd會上昇。然後，接近於極限壓力Ps，若達到極限壓力Ps，則進行用以維持在極限壓力Ps的控制，亦即，進行防止過衝的控制，射出壓力Pd是被維持在極限壓力Ps(成形射出壓力Pi)(步驟S25、S26)。正因為如比，在射出動作進行著實質性的一壓控制。又，第6圖中，Vd是表示射出速度。

又，藉由在金屬模2的模穴內填滿著樹脂R，金屬模2被加壓於樹脂R，而在固定模2c與可動模2m間形成模間隙Lm，而且在最大時形成成形間隙Lmp(步驟S27)。該成形間隙Lmp，是藉由事先所設定的成形合模力Pc與成形射出壓力Pi，成為0.03 mm～0.30mm的容許範圍，最好是成為0.03 mm～0.20mm的容許範圍，進行著良好的抽氣，而且進行著排除不良的成形良品。將該時的金屬模2的狀態表示於第7(b)圖。另一方面，隨著時間之經過，進行著金屬模2的模穴內的樹脂R的固化，而且隨著該固化，進行著樹脂R的壓縮(自然壓縮)(步驟S28)。

然後，若經過所設定的冷卻時間Tc，則藉由切換閥回路37及控制伺服馬達39，進行驅動合模壓缸3，並藉由將可動模2m予以後退俾進行開模，而且藉由切換閥回路37及控制伺服馬達39，進行驅動推出壓缸31，並進行附著於可動模2m的成形品G之推出(步驟S29、S30)。藉由該，成形品G被取出，完成一成形循環。又，冷卻時間Tc，是可事先設定作為來自開始射出時點ts的經過時間。又，如第6圖所示地，在經過冷卻時間Tc的時點te，藉由樹脂R的自然壓縮，固定模2c與可動模2m間的殘餘間隙Lmr，是藉由事先所設定的成形合模力Pc與成形射出壓力Pi，成為0.01 mm～0.10mm的容許範圍，最好是成為0.01 mm～0.04mm的容許範圍，確實地進行對於金屬膜2之模穴內的樹脂R的自然壓縮，而且確保著成形品G的高度品質及均質性被確保。將該時的金屬模2的狀態表示於第7(c)圖。

然後，繼續下一成形時，同樣地，將樹脂R予以可塑化而進行射出準備，而且以下，是同樣地進行合模、射出、冷卻等的處理就可以(步驟S31、S21、S22…)。

因此，依照該種本實施形態的射出成形機M的成形方法，事先，在射出填充時有預定模間隙Lm形成在可動模2m與固定模2c間，且求出可成形良品的成形射出壓力Pi與成形合模力Pc來設定，而且在生產時，作成藉由成形合模力Pc來合模合模裝置Mc，且將成形射出壓力Pi設定作為極限壓力Ps，驅動射出裝置Mi而進行對於金屬模2的樹脂R之射出填充之故，因而對於被填充於金屬模2的樹脂R，可給予經常所設定的成形射出壓力Pi。結果，利用一定的成形合模力Pc與一定的成形射出壓力Pi的相對性的力關係，可形成預定的模間隙Lm，而且在完成樹脂R之射出填充之後，也可以形成依成形合模力Pc所致之自然壓縮，而可確保成形品G的高度品質及均質性。正因為如此，成為最適用於具有對溫度或是壓力等容易受到影響之特性的低黏性的樹脂R之成形。尤其是，作為合模裝置Mc，使用藉由合模壓缸3的驅動衝頭4使可動模2m位移的直壓方式的油壓式合模裝置之故，因而直接利用合模裝置Mc本身的油壓舉動，而可進行對於金屬模2內的樹脂R之自然壓縮，藉由此，可確實地實現良好的自然壓縮，而且也有助於控制的容易化。

第8圖是表示藉由本實施形態的成形方法所成形的成形品G的狀態，而且第9(a)圖、第9(b)圖是作為比較例，表示藉由在金屬模2不會形成模間隙Lm地進行成形的一般性的成形方法所成形的成形品G的狀態。現在，在成形品G的形狀，如第8圖及第9圖所示地，假想包括厚度Dw為2mm的板部Gw及直角地設置於該板部Gw的厚度Dwr為2mm的肋部Gwr的情形。該情形，在一般性的成形方法中，如第9(a)圖所示地，在板部Gw之上面Gwf會形成沿著肋部Gwr的凹狀的氣孔Gwfe。該理由是肋部Gwr的體積會變較大之故，因而在金屬模2的模穴容積被維持在一定時，使被填充於模穴內的樹脂R被固化，當體積減少之際，其減少分量成為凹狀的氣孔Gwfe而會形成所致。正因為如此，在一般性的成形方法中，為了避免形成氣孔Gwfe，如第9(b)圖所示地，不得不設計成厚度Dwrs為1mm程度的薄肋部Gwrs，而對板部Gw來說導致無法確保充分強度等的不方便。

對於此，使用本發明的成形方法的情形，如第8圖所示地，即使在厚度Dw為2mm的板部Gw設置厚度Dwr為2mm的肋部Gwr的情形，在生產時，也作成藉由成形合模力Pc將合模裝置Mc予以合模，且將成形射出壓力Pi設定作為極限壓力Ps，驅動射出裝置Mi而進行對於金屬模2的樹脂R之射出填充之故，因而對於被填充於金屬模2的樹脂R，可給予經常所設定的成形射出壓力Pi，而且在完成樹脂R之射出填充之後，也可以形成依成形合模力Pc所致之自然壓縮。正因為如此，如第8圖所示地，在板部Gw的上面Gwf完全不會形成氣孔Gwfe，而可確保良好的平坦性(平面性)，而且可確保成形品的高度品質及均質性。

又，依照本發明的成形方法，設定成形射出壓力Pi與成形合模力Pc就足夠之故，因而互相地影響之以射出速度、速度切換位置、射出壓力、保持壓力等的被要求正確性的射出條件為主，還包括正確的計量被要求的計量值等的計量條件的各種成形條件之設定是成為不需要。正因為如此，可圖謀成形條件的簡單化及設定容易化，以及品質管理的容易化，而且也容易地可進行生產時的動作控制。而且，對於射出速度的多段控制或是對於保持壓力的控制等的一連串的控制成為不需要等，可圖謀縮短成形循環時間，而且可提高大量生產性及經濟性。

以下，針對於本發明的變更實施形態的成形方法，參照第10圖及第11圖來說明。

變更實施形態的成形方法，是作為射出成形機M的合模裝置Mc，使用肘桿方式的合模裝置Mc；該肘桿方式的合模裝置，是將用來支承可動模2m的可動台84可滑動自如地裝著在：被架設在用以支承固定模2c的固定台81與承壓台82之間的模具繫桿83…，且在承壓台82與可動台84之間配設肘節連桿機構85，並且藉由驅動機構部86驅動肘節連桿機構85來進行可動模2m與固定模2c的模開閉，又作成在非死鎖狀態下可進行合模者。

在第10圖表示肘桿方式的合模裝置Mc。該合模裝置Mc是具備：隔著配置的固定台81與承壓台82，固定台81是被固定於未予圖示之機台上，而且承壓台82是可進退移動地被支承於該機台上。在固定台81與承壓台82間架設四支模具繫桿83…，各模具繫桿83…的前端是被固定於固定台81，而且各模具繫桿83…的後端是對於承壓台82進行插通。另一方面，在模具繫桿83…，滑動自如地裝填可動台84。該可動台84是支承可動模2m，而且固定台81是支承固定模2c，可動模2m與固定模2c是構成金屬模2。又，在承壓台82與可動台84間配設肘節連桿機構85。肘節連桿機構85是具有：被支樞於承壓台82的一對第一連桿ma、ma，及被支樞於可動台84的一對輸出連桿mc、mc，以及與該第一連桿ma、ma結合於輸出連桿mc、mc之支軸的一對第二連桿mb、mb；該第二連桿mb、mb是被支樞於十字頭mh。

又，在承壓台82與十字頭mh間配設驅動機構部86。驅動機構部86是具備：滾珠螺旋部87s、及滾珠螺旋機構87、以及旋轉驅動部89；該滾珠螺旋部87s，是轉動自如地被支承於承壓台82，該滾珠螺旋機構87，是被螺合於該滾珠螺旋部87s，且具有一體地設置於十字頭mh的滾珠螺帽部87n，該旋轉驅動部89，是旋轉驅動滾珠螺旋部87s。旋轉驅動部89是具備：驅動馬達88，及旋轉編碼器88e，以及旋轉傳達機構部90；該驅動馬達88是使用伺服馬達，該旋轉編碼器88e是附設於該驅動馬達88而檢測出該驅動馬達88的旋轉數，該旋轉傳達機構部90是利用將驅動馬達88的旋轉軸之旋轉傳達至滾珠螺旋部87s的定時皮帶。藉由此，若將驅動馬達88予以作動，則可藉由滾珠螺旋部87s進行旋轉使滾珠螺帽部87n進退移動。其結果，可使與滾珠螺帽部87n一體的十字頭mh進退移動。且使肘節連桿機構85屈曲或是伸長，而使可動台84朝向開模方向(後退方向)或是閉模方向(前進方向)進退移動。如此地，若作成驅動機構部86是具備：滾珠螺旋機構87與驅動馬達88所構成；該滾珠螺旋機構87，是將肘節連桿機構85的十字頭mh予以進退移動，而該驅動馬達88，是將旋轉輸入在該滾珠螺旋機構87，則不僅油壓式合模裝置Mc，即使電動式合模裝置Mc也可同樣地實施本發明的成形方法之故，因而可提高通用性及發展性(應用性)。

另一方面，在承壓台82附設模厚調整裝置91。模厚調整裝置91，是於四支模具繫桿83…的後端側形成螺旋部92…，而在各螺旋部92…分別螺合調整螺帽93…。藉由比，若旋轉各調整螺帽93…，則對於螺旋部92…會相對位移之故，因而可進退移動承壓台82。又，在承壓台82的側面，安裝使用成為移動承壓台82的驅動源的減速馬達的模厚調整馬達94。該模厚調整馬達94是具備：馬達部、及減速齒輪機構、以及馬達制動部94b；該馬達部，是設於中間部的感應馬達所成，該減速齒輪機構，是藉由設於前半部使該馬達部之旋轉被輸入，該馬達制動部94b，是藉由設於後半部而對於馬達軸死鎖或是解除死鎖位置，又在模厚調整馬達94之後端附設檢測出馬達軸之旋轉數的旋轉編碼器94e。對於該模厚調整馬達94，藉由成形機控制器51進行著開環路控制。正因為如此，對於目標位置的位置控制，是成為開環路控制，若達到目標位置，則進行著停止模厚調整馬達94之控制。一方面，由模厚調整馬達94的前端面所突出的旋轉輸出軸之旋轉，是經由旋轉傳達機構部95被傳達至各調整螺帽93…。藉由此，若將模厚調整馬達94予以作動，則使各調整螺帽93…轉動，且沿著模具繫桿83…的螺旋部92…進行進退移動之故，因而承壓台82也進退移動，使其前後方向位置被調整。又，51是成形機控制器，連接驅動馬達88、旋轉編碼器88e、模厚調整馬達94、馬達制動部94b及旋轉編碼器94e。

欲實施使用具備該種構成的肘桿方式的合模裝置Mc的變更實施形態的成形方法，藉由以非死鎖狀態進行合模成為可實施。亦即，死鎖狀態時，如第10圖所示地，肘節連桿機構85是成為全部完全地延伸的狀態，而依樹脂壓力所致之金屬模2的打開是基本上依存於模具繫桿83…的延伸。正因為如此，將該死鎖狀態的可動模2m的模位置X作成0mm，而且將驅動馬達88予以驅動，藉由屈曲肘節連桿機構85若將可動模2m的位置朝向開模方向稍後退，則可作成非死鎖狀態，藉由此該，藉由驅動馬達88可控制對於可動模2m的背壓(合模力)。如第11圖所示地，Lmta是表示將可動模2m之位置X朝向開模方向後退0.8mm之情形、Lmtb是表示將可動模2m之位置X朝向開模方向後退0.5mm之情形、Lmtu是表示不會將可動模2m之位置X予以後退而作成0mm之情形。這時候，Lmta及Lmb是成為非死鎖狀態，而Lmtu是成為死鎖狀態。又，任何情形，填充樹脂R之前的合模力都是設定在30%。合模力的設定是驅動控制模厚調整裝置91的模厚調整馬達9，而朝向前方移動承壓台82，停止在合模力相當於30%的合模分量的位置就可以。

使用這種肘桿方式的合模裝置Mc，由表示於第11圖的ts時點，藉由與表示於上述的第1圖及第2圖的成形方法同樣的條件開始樹脂R之射出填充的情形，如第11圖所示地，在Lmtu中，最大時之成形間隙Lmp成為0.02mm程度，又，殘餘間隙Lmr是完全不會形成之故，因而無法滿足進行本發明的成形方法之際的條件。對於此，在Lmta及Lmtb中，最大時之成形間隙Lmp都超過0.03mm，滿足0.03 mm～0.30mm(較佳是0.03 mm～0.20mm)的容許範圍，而且殘餘間隙Lmr也超過0.01mm，成為滿足0.01 mm～0.10mm(較佳是0.01 mm～0.04mm)的容許範圍，而成為滿足實現本發明的成形方法。

如此地，作為合模裝置Mc，使用肘桿方式的合模裝置Mc；該肘桿方式的合模裝置，是將用來支承可動模2m的可動台84可滑動自如地裝著在：被架設在用以支承固定模2c的固定台81與承壓台82之間的模具繫桿83…，且在承壓台82與可動台84之間配設肘節連桿機構85，並且藉由驅動機構部86驅動肘節連桿機構85來進行可動模2m與固定模2c的模開閉，若在非死鎖狀態下進行合模，則即使在本來的使用形態中無法實現自然壓縮的肘桿方式的合模裝置Mc，藉由在非死鎖狀態進行合模，也可作成自然壓縮，可實現本發明的成形方法，並且可享受根據同一成形方法之上述的各種作用效果。

以上，雖然針對於最好實施形態及變更實施形態加詳細地說明，惟本發明是並不被限定於該些實施形態者，在細部之構成、形狀、數量、手法等上，在未超出本發明的要旨的範圍內，可任意地加以變更、追加、刪除。例如，雖然在經過冷卻時間Tc之後的可動模2m與固定模2c間形成預定之殘餘間隙Lmr較佳，惟並不是排除形成殘餘間隙Lmr的情形。又，雖然作為成形間隙Lmp例示0.03 mm～0.30mm的容許範圍，而作為殘餘間隙Lmr例示0.01 mm～0.10mm的容許範圍，惟並不是被限定於該些之範圍者，因應於新樹脂R的種類等而可變更。又，雖然成形射出壓力Pi是被設定在可成形良品的最小值或是其近旁之數值較佳，惟並不是排除該些之最小值或是其近旁之數值以外之情形者。一方面，作為成形合模力Pc，雖然表示藉由被連接於合模壓缸3的油壓回路11的壓力感測器12所檢測出的油壓Po的情形，惟使用合模壓缸3內的油壓也可以，或是使用可動台(可動模)等的機構部分的壓力也可以。

本發明的成形方法，是可利用於對於藉由合模裝置Mc被合模的金屬模2由射出裝置Mi射出填充樹脂R而進行成形的各種射出成形機。

2．．．金屬模

2c．．．固定模

2m．．．可動模

3．．．合模壓缸

4．．．驅動衝頭

11．．．油壓回路

12．．．壓力感測器

13．．．溫度感測器

81．．．固定台

82．．．承壓台

83．．．模具繫桿

84．．．可動台

85．．．肘節連桿機構

86．．．驅動機構部

87．．．滾珠螺旋機構

88．．．驅動馬達

M．．．射出成形機

Mc．．．合模裝置

Mi．．．射出裝置

R．．．樹脂

Lm．．．預定間隙(模間隙)

Lmp．．．合模力最大時的模間隙(成形間隙)

Lmr．．．殘餘間隙

Pi．．．成形射出壓力

Pc．．．成形合模力

Ps．．．極限壓力

G．．．成形品

Vd．．．射出速度

VL．．．速度限定值

mh．．．十字頭

第1圖是用以說明本發明的最佳實施形態的成形方法之設定時的處理次序的流程圖。

第2圖是用以說明同一成形方法之生產時的處理次序的流程圖。

第3圖是具備使用於同一成形方法之直壓方式的油壓式合模裝置的射出成形機的構成圖。

第4圖是同一射出成形機的主要部分的控制系統的方塊系統圖。

第5圖是表示用以說明處理同一成形方法之設定時的對於合模力的成形品的良否結果的資料表。

第6圖是同一成形方法之生產時對於時間的射出壓力、射出速度及合模間隙的變化特性圖。

第7圖是表示同一成形方法之金屬模的狀態的模式圖。

第8圖是藉由同一成形方法所成形的成形品的狀態說明圖。

第9圖是藉由先前技術的成形方法所成形的成形品的狀態說明圖。

第10圖是具備使用於本發明的變更實施形態的成形方法肘桿方式的合模裝置的射出成形機的構成圖。

第11圖是使用同一成形方法時對於時間的模間隙的變化特性圖。

Claims (11)

1. 一種射出成形機的成形方法，是對於由合模裝置以預定合模力所合模的固定模及可動模所成的金屬模，藉由射出裝置以預定射出壓力將樹脂予以射出填充而進行成形的射出成形機的成形方法，其特徵為：作為上述合模裝置，使用至少隨著上述金屬模內的樹脂之固化而能夠使樹脂壓縮(自然壓縮)的合模裝置，事先在射出填充時使預定間隙(模間隙)形成在上述可動模與上述固定模間，且求出可成形良品的射出壓力(成形射出壓力)與合模力(成形合模力)並加以設定，並且在生產時，藉由成形合模力將上述合模裝置予以合模，且將上述成形射出壓力設定作為極限壓力，驅動上述射出裝置進行對於上述金屬模的樹脂之射出填充之後，經過預定的冷卻時間之後，進行取出成形品；並且將上述成形合模力，從合模後起至上述冷卻時間經過為止維持為一定，且將成形時的射出壓力，在到達上述極限壓力後，藉由維持成該極限壓力而進行著實質性的一壓控制。
2. 如申請專利範圍第1項所述的射出成形機的成形方法，其中，作為上述合模裝置，使用藉由合模壓缸的驅動衝頭使上述可動模位移的直壓方式的油壓式合模裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述成形合模力，是使用藉由連接於上述合模壓缸的 油壓回路中的壓力感測器所檢測出的油壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述成形合模力，是依據由上述油壓回路中的溫度感測器所檢測出的油溫之大小加以修正。
5. 如申請專利範圍第1項所述的射出成形機的成形方法，其中，作為上述合模裝置，是使用肘桿方式的合模裝置，在非死鎖狀態下進行合模；該肘桿方式的合模裝置，是將用來支承上述可動模的可動台可滑動自如地裝著在：被架設在用以支承上述固定模的固定台與承壓台之間的模具繫桿，且在上述承壓台與上述可動台之間配設肘節連桿機構，並且藉由驅動機構部驅動上述肘節連桿機構來進行上述可動模與上述固定模的模開閉。
6. 如申請專利範圍第5項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述驅動機構部是具備：滾珠螺旋機構與驅動馬達；該滾珠螺旋機構是使上述肘節連桿機構的十字頭予以進退移動，而該驅動馬達是將旋轉輸入於該滾珠螺旋機構。
7. 如申請專利範圍第1項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述成形射出壓力及上述成形合模力，是上述可動模與上述固定模間之最大時的上述模間隙(成形間隙)設定 成為0.03mm~0.30mm。
8. 如申請專利範圍第7項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述成形射出壓力，是設定成在射出填充時有上述模間隙形成在上述可動模與上述固定模間，且可成形良品的最小值或是其近旁之數值。
9. 如申請專利範圍第1項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述成形射出壓力及上述成形合模力，是設定成在經過上述冷卻時間之後的上述可動模與上述固定模間，可形成預定的殘餘間隙。
10. 如申請專利範圍第9項所述的射出成形機的成形方法，其中，上述殘餘間隙，是以比上述成形間隙還要小者作為條件，由0.01mm~0.10mm所選定。
11. 如申請專利範圍第1項所述的射出成形機的成形方法，其中，對於上述射出裝置的射出速度進行設定速度限定值。