CN101648430B - 模具、成形品评价方法及成形条件决定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供模具、成形品评价方法、成形条件决定方法。该模具能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变动,该成形品评价方法和该成形条件决定方法使用了该模具。使用包括对树脂成形品在模具内的收缩量的随时间的变动进行测定的收缩量测定部及/或对树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变动进行测定的收缩力测定部的模具。优选这样的模具,即,收缩力测定部具有传递收缩力的传递部,通过传递部测定收缩力,收缩量测定部具有利用树脂收缩而进行位移的可动部,测定可动部的位移量作为收缩量。
Description
技术领域
本发明涉及能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变化的模具、使用该模具来评价树脂成形品的缺陷的方法、以及使用该模具决定成形条件的方法。
背景技术
通常,注塑成形是将熔化的树脂填充到模腔内,在模具内将其冷却而获得成形品。以往,通过注塑成形将光学零件、塑料建材、高低压电气元件、OA设备的内外封装零件、机动车内外饰零件等各种产品成形。
如上所述,注塑成形是在各种场所中利用的非常优良的成形法之一。但是,众所周知,注塑成形法若不将成形条件设定为最佳条件,就会频繁地导致在树脂成形品中产生裂纹、空隙(void)、或者产生脱模不佳等成形缺陷。近年来,更强烈地要求抑制上述成形缺陷的产生、提高由注塑成形所成形的树脂成形品的生产率。
在注塑成形条件的选择中,通常进行使用CAE技术的研究。但是,大多以经验和直觉为基础通过不断摸索来接近实际的条件。因此,在这样的作业中,将CAE(Computer AidedEngineering)技术和CAO(Computer Aided Optimization)技术组合来探索最佳条件的技术得以实用。该方法虽然存在检测最佳条件时必须重复庞大的计算这样的问题,但也开发出通过使用响应曲面近似式等来抑制计算负荷的技术,获得了一定的成果(专利文献1)。
另外,在注塑成形中,发生上述成形缺陷的缺陷原因也是多种多样。为了提高由注塑成形所成形的树脂成形品的生产率,弄清成形缺陷的原因,适当地判定树脂成形品的优劣也很重要。特别是在注塑成形中,有时树脂成形品产生意想之外的成形缺陷,公开了即使在这样的情况下也能高精度地判定树脂成形品的优劣的方法(专利文献2)。
但是,树脂成形品产生的成形缺陷大多是因树脂成形品在模具内收缩等的变动而产生的。例如,在树脂成形品的内部产生的内部裂纹、空隙的原因之一在于树脂成形品收缩时的收缩形态。专利文献1中所述的方法通过进行模拟来决定最佳的成形条件,并没有考虑到树脂成形品在模具内的实际变动来决定成形条件。另外,专利文献2中所述的方法以各种条件进行尝试,基于获得的合格品数据、不合格品数据来判断树脂成形品的优劣,与专利文献1同样地也没有考虑树脂成形品在模具内的变动。
如上所述,寻求考虑树脂在模具内部的收缩形态的方法。模具的内部观察方法记载在专利文献3中。在专利文献3中公开了一种注塑模具的内部观察方法,即,在模具的长度方向及/或周向上设置多个观察窗,模具内部预先形成为暗室状态,自观察窗的一部分的窗向模具内入射波长宽度较宽的白色强光、紫外线灯的强光等,使光在模具内部的熔化物、液体内部散射,从另一观察窗观察上述散射光,从而检测混入的微小异物、空隙。但是,在该方法中,由于无法经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变动,因此,无法容易弄清成形缺陷的原因等。
专利文献1:日本特开2007-253495号公报
专利文献2:日本特开2005-170056号公报
专利文献3:日本特开平6-315951号公报
如上所述,以往的成形条件的决定方法、树脂成形品的优劣判定方法并不是考虑到树脂成形品在模具内的实际变动而决定的。如上所述,在树脂成形品在模具内的变动与成形缺陷之间存在紧密的关系。因而,只要能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变动,就能够易于弄清在树脂成形品中产生的成形缺陷的原因,容易地决定最佳的成形条件、或者判定树脂成形品的优劣。
发明内容
本发明是为了解决以上问题而做成的,其目的在于提供能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变动的模具、使用该模具的成形品的评价方法、使用该模具的成形条件的决定方法。
本发明人为了解决上述问题而反复进行了深入研究。结果发现,只要是包括测定树脂成形品在模具内的收缩量的随时间的变动的收缩量测定部及/或测定树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变动的收缩力测定部的模具,就能够解决上述问题,以至于完成本发明。更具体地讲,本发明提供以下内容。
(1)一种模具,该模具包括测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量的随时间的变动的收缩量测定部及/或测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力的随时间的变动的收缩力测定部。
采用(1)的发明,由于能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的变动,因此,容易弄清成形缺陷的原因。另外,通过使用本发明的模具,能够在把握树脂成形品在模具内的变动的同时、研究成形条件,因此,能够容易决定最佳的成形条件。
本发明的模具的特征在于包括收缩量测定部和收缩力测定部。由于树脂成形品在模具内的变动与成形缺陷之间存在密切的关系,因此,通过经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量和收缩力的变动,能够弄清各种成形缺陷的原因,从而能够决定最佳的成形条件。
收缩量测定部、收缩力测定部能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的变动即可。例如,收缩量可以直接测定树脂成形品在模具内的收缩量,也能够将用于测定收缩量的零件连结于树脂成形品而间接地测定。收缩力既可以同样地直接测定树脂成形品收缩时的收缩力,也可以使用连结于树脂成形品的零件间接地测定。若是间接测定的方法,则能够容易地测定树脂成形品在模具内的收缩量、收缩力的随时间的变动,因此较佳。
所谓“树脂”,能够列举热塑性树脂、热固性树脂等以往公知的材料。另外,由于本发明能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量等的变动,因此,即使是未知的材料也能够容易弄清成形缺陷的原因,并且,即使是未知的材料也能够容易地决定最佳的成形条件。
所谓“经时地测定变动”是指测定树脂成形品存在于模具内的期间里的树脂成形品的收缩量与时间的关系、以及树脂成形品的收缩力与时间的关系。测定的时间并没有特别的限定,在通常的成形中,既可以是树脂成形品存在于模具内的时间,也可以是测定更长的时间。测定时间能够根据欲弄清的成形缺陷而适当地变更。例如,在欲消除脱模不佳等成形缺陷的情况下,只要在与树脂成形品的实际成形同样的时间内自模具取出树脂成形品,测定至此的期间里的随时间的变化即足够。但是,对树脂成形品表面等产生的裂纹、空隙等成形缺陷进行研究时,有时需要将树脂成形品留置在模具内比实际成形更长的时间来测定的随时间的变化的情况。裂纹、空隙等也是因在通常的注塑成形中自模具取出后的树脂成形品的收缩等而产生的。这样,采用本发明的模具,也容易地消除在批量生产时自模具取出之后产生的成形缺陷,能够决定最佳的成形条件。
能够由本发明解决的成形缺陷可列举裂纹、空隙、脱模不佳、由树脂收缩产生的变形等各种成形缺陷。在本发明中直接测定的仅是树脂成形品在模具内的收缩量和收缩力的随时间的变动,但由于这些变动与树脂成形品的粘度等特性存在关系,因此,只要测定上述的随时间的变动,就能够消除各种成形缺陷。另外,成形缺陷均能够较佳地消除,但作为应用本发明消除的特别优选的成形缺陷,可列举出空隙、裂纹、脱模不佳。
(2)根据(1)所述的模具,上述收缩力测定部包括传递上述收缩力的传递部,借助上述传递部测定上述收缩力。
采用(2)的发明,由于收缩力测定部包括传递树脂成形品在模具内的收缩力的传递部,因此,利用上述传递部传递树脂成形品在模具内的收缩力,能够在模具外部等易于测定的部位测定树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变化。
测定使用传递部传递来的收缩力的方法并没有特别的限定。例如,既可以测定在模具内的树脂成形品收缩时欲将传递部拉入时的拉力,也可以作为在传递部被拉入时按压压力传感器的按压力来测定。
(3)根据(1)或(2)所述的模具,上述收缩量测定部包括利用上述树脂收缩而进行位移的可动部,将上述可动部的位移量作为上述收缩量来测定。
采用(3)的发明,由于收缩量测定部包括利用树脂成形品在模具内的收缩而进行位移的可动部,因此,能够容易地测定无法由目测直接测定的树脂成形品在模具内的收缩量的变化。由于能够在模具外测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动,因此,能够容易地观测树脂成形品在模具内的收缩量的变动。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的模具,包括利用上述树脂的收缩而能进行位移地与上述树脂连结的可动棒、使上述可动棒进行直线位移的支承部、和用于测定上述收缩力的可装卸的压力传感器,在拆下上述压力传感器的状态下,将上述可动棒的时效位移量作为上述收缩量的随时间的变动来测定,在安装上述压力传感器的状态下,利用上述可动棒的位移,通过上述压力传感器受到按压力来测定上述收缩力的随时间的变动。
采用(4)的发明,能够利用一个模具容易地测定树脂成形品在模具内的收缩量的随时间的变动、树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变动。更具体地讲,利用可动棒,能够在模具外容易地测定模具内的树脂成形品的收缩量及树脂成形品的收缩力的随时间的变动。
与树脂成形品连结而在树脂成形品收缩的同时进行位移的可动棒进行直线位移,因此,能够容易地测定其位移量。其结果,能容易地测定树脂成形品在模具内的收缩量的随时间的变动。可动棒只要能够与树脂成形品连结并具有经得起模具内的热量那样程度的耐热性,就没有特别的限定。另外,作为使可动棒呈直线位移的支承部,只要能够使可动棒进行直线位移,就没有特别的限定,例如,可列举出使用导轨等支承部使可动棒进行直线位移。
通过树脂成形品在模具内收缩时进行位移的可动棒按压压力传感器,能够容易地测定树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变动。
(5)一种成形品评价方法,该成形品评价方法使用(1)~(4)中任一项所述的模具来评价成形品的缺陷,包括:数据获取工序,获取由上述收缩量测定部测定的树脂的收缩量数据及/或由上述收缩力测定部测定的树脂的收缩力数据;收缩量数据比较工序及/或收缩力数据比较工序,该收缩量数据比较工序将上述收缩量数据与表示预先测定的上述收缩量和上述成形品的缺陷可否之间的关系的收缩量缺陷可否数据相比较,该收缩力数据比较工序将上述收缩力数据与表示预先测定的上述收缩力和上述成形品的缺陷可否之间的关系的收缩力缺陷可否数据相比较;以及缺陷可否判断工序,根据上述收缩量数据比较工序及/或上述收缩力数据比较工序来判断上述成形品是缺陷品或者非缺陷品。
采用(5)的发明,由于使用(1)~(4)所述的任一模具,因此,能够测定树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的随时间的变动。通过将该测定数据与预先测定的缺陷可否数据相比较,不自模具取出树脂成形品就能够判断获得的树脂成形品是否为缺陷品。
收缩量数据是指表示树脂成形品在模具内的收缩量的随时间的变化的数据,收缩力数据是指表示树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变化的数据。
即使是以往的方法,也能够通过自模具取出成形品进行观察来评价树脂成形品的外部所出现的缺陷。但是,除透明树脂等的情况之外,原则上无法从外部观察在内部出现的成形缺陷。若是本发明的树脂成形品的评价方法,根据树脂成形品在模具内的收缩形态来判断获得的树脂成形品是否为缺陷品,因此,也能够容易地评价在树脂成形品的内部是否存在缺陷。结果,采用本发明的树脂成形品的评价方法,也能够正确地判断在树脂成形品内部产生的成形缺陷,因此,成为更简便且高精度的树脂成形品的评价方法。
所谓收缩量缺陷可否数据,例如能够列举在树脂成形品存在缺陷的情况或者没有缺陷的情况下树脂成形品在模具内的收缩量的变动、在某一时刻树脂成形品在模具内的收缩量的值等,但只要是能够判断树脂成形品是否存在缺陷这样的数据,就没有特别的限定。作为收缩量缺陷可否数据,既可以仅采用存在缺陷的情况下的数据,也可以仅采用没有缺陷的情况下的数据,但同时采用两者的做法易于判断树脂成形品是否为缺陷品,因此优选。另外,无论是存在缺陷的情况的数据、还是没有缺陷的情况的数据,数据越多越好。原因在于为了能够更准确地判断树脂成形品是否为缺陷品。另外,收缩力缺陷可否数据也同样。
在预先可知的情况下能够采用缺陷品可否数据。另外,在预先不可知的情况下,能够使用本发明的模具来容易地决定。具体地讲,首先,使用本发明的模具测定树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的变动。接着,自模具取出树脂成形品,观察获得的树脂成形品的成形缺陷。只要完全没有成形缺陷,获得的数据就是没有缺陷情况的数据。只要有成形缺陷,获得的数据就是存在缺陷的情况的数据。这样,能够获取成为缺陷品的情况的数据和不成为缺陷品的情况的数据。另外,采用本发明的模具,由于能够测定树脂成形品在模具内的随时间的变动,因此,通过在观察缺陷的种类、缺陷的程度之后将上述变动调整为不会产生缺陷品这样的变动来改变成形条件,易于获取不会产生缺陷的条件。
所谓比较工序和缺陷可否判断工序是指将成形时的数据与成为缺陷品的情况的数据及/或不成为缺陷品的情况的数据相比较来判断通过该成形获得的树脂成形品是否为缺陷品的工序。
在比较数据时,不必将由一次成形获得的数据全部进行比较,在能够判断为是缺陷品的数据出现的情况下,能够在该时刻判断出是缺陷品。通过这样地判断,即使树脂成形品在自模具取出之后也产生收缩的情况下、在树脂成形品内部产生缺陷的情况下,也不必等到收缩停止就能够迅速地评价成形品是缺陷品。
(6)根据(5)所述的成形品评价方法,上述成形品的缺陷是从由成形体表面产生的裂纹、在成形体表面或内部产生的空隙或脱模不佳构成的组中选出的至少一种以上成形品的缺陷。
采用(6)的发明,只要评价的缺陷是与树脂成形品在模具内的收缩的关系较密切的在成形体表面产生的裂纹、在成形体表面或内部产生的空隙或脱模不佳,就能够特别理想地评价成形缺陷。
(7)一种决定成形条件方法,使用(1)~(4)中任一项所述的模具来决定成形条件。
采用(7)的发明,能够通过使用本发明的模具来容易地决定最佳的成形条件。
在决定最佳的成形条件时,首先,使用(1)~(4)中任一项所述的本发明的模具来进行成形。此时,测定树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的随时间的变化。接着,自模具取出树脂成形品,确认是否存在成形缺陷。在存在成形缺陷的情况下,弥补成形时获得的数据与期望的收缩形态的差距,设定新的条件而进行成形。通过重复该操作,能够决定最佳的成形条件。
如上所述,采用本发明的成形条件的决定方法,能够不仅考虑最终的树脂成形品、也考虑树脂成形品在模具内的收缩形态地研究成形条件,因此,能够容易地决定最佳的成形条件。
(8)一种成形品的制造方法,使用(5)或(6)所述的成形品评价方法排除缺陷品。
采用(8)的发明,由于采用(5)、(6)所述的成形品评价方法,因此,能够以更高的精度排除缺陷品。
(9)一种注塑成形装置,包括:(1)~(4)所述的模具;缺陷可否数据存储部,对表示被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量及/或被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力与利用上述模具成形的成形品缺陷可否之间的关系的缺陷可否数据进行存储;判断部,将由上述收缩量测定部测定的收缩量及/或上述收缩力测定部测定的收缩力与上述缺陷可否数据相比较,判断成形品是缺陷品还是非缺陷品;缺陷成形条件存储部,根据上述判断部的判断存储上述缺陷品的成形条件;以及成形条件判断部,判断是否为不会产生缺陷品的成形条件。
采用(9)的发明,由于使用(1)~(4)中任一项所述的模具,因此,通过测定树脂成形品在模具内的随时间的变动,能够判断获得的树脂成形品是否为缺陷品。因而,在决定最佳的成形条件时,不花费精力和时间自模具取出树脂成形品、测定工具等就能够容易地研究成形条件。
特别是,由于本发明的注塑成形装置包括存储缺陷品的成形条件的缺陷成形条件存储部,因此,通过在缺陷成形条件存储部存储很多的缺陷成形条件,提高了判断是否为缺陷品的精度。
存储于缺陷可否数据存储部的缺陷可否数据是指上述收缩量缺陷可否数据、收缩力缺陷可否数据等缺陷可否数据。
采用本发明,能够经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动及收缩力的变动。由于成形缺陷与树脂成形品在模具内的收缩形态的关系密切,因此,容易弄清成形缺陷的原因。另外,通过使用本发明的模具,能够在把握树脂成形品在模具内的变动的同时、研究成形条件,因此,能够容易地决定最佳的成形条件。并且,通过确认成形时的成形条件、成形时树脂成形品在模具内的收缩形态,实际上不用等到自模具取出树脂成形品来确认,就能够判断是否为缺陷品。
附图说明
图1的(a)是经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动时的模具的图,图1的(b)是图1的(a)的模具的AA剖视图。
图2的(a)是经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动时的模具的图,图2的(b)是图2的(a)的模具的BB剖视图。
图3是表示测定树脂收缩量的随时间的变化时的收缩量测定中的模具的图。
图4是表示测定树脂收缩力的随时间的变化时的收缩力测定中的模具的图。
图5是表示使用模具A来测定树脂在模具内的收缩量的随时间的变化的结果的图。
图6是使用模具B测定树脂的收缩力的随时间的变动的图。图6的(a)是140℃×3小时热风烘干的情况下的结果,图6的(b)是进行自然烘干的情况下的结果,图6的(c)是进行160℃×8小时热风烘干的情况下的结果,图6的(d)是进行120℃×8小时真空烘干的情况下的结果。
图7是表示使用模具B来测定由树脂c、树脂d构成的树脂成形品的树脂流动方向上的收缩量的随时间的变化的结果的图。
具体实施方式
下面,参照实施例的附图说明本发明的一个实施方式。另外,本发明未被以下的实施方式有任何限定,在本发明的目的范围内,能够施加适当变更地进行实施。另外,在以下说明中,存在对相同的构成要件标注相同的附图标记、省略重复的说明的情况。
图1的(a)是经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动时的模具的图,图1的(b)是图1的(a)的模具的AA剖视图。图2的(a)是经时地测定树脂成形品在模具内的收缩量的变动时的模具的图,图2的(b)是图2的(a)的模具的BB剖视图。图3是表示测定树脂的收缩量的随时间的变化时的收缩量测定中的模具的图,图4是表示测定树脂的收缩力的随时间的变化时的收缩力测定中的模具的图。
如图1、图2所示,本发明的模具1具有在树脂成形品2收缩的同时可动的可动部11、用于固定可动部的位移方向的固定部12、模具主体13、位置传感器14或者压力传感器15。
可动部11包括用于与树脂成形品2的一端连结的连结凸部111以及在可动部11由于树脂成形品2的收缩而进行位移时用于对压力传感器15施加来自可动部11的按压力的凸部112。另外,如图2所示,压力传感器15夹在凸部112与固定部12之间地配置。
固定部12具有用于使可动部11沿X方向滑动移动的引导部121、以及为了测定可动部11因上述滑动移动而产生的位移量而固定树脂成形品2的另一端的固定销122。图1、2中记载的模具1的可动部的位移是X方向上的滑动移动。
模具主体13具有用于供可动部11通过模具主体13的通孔131、以及用于供固定销122通过模具主体13的通孔132。
收缩量的测定
使用仅具有图1的(a)所示的位置传感器14的模具1。可动部11贯穿模具主体13的通孔131。可动部11与通孔131之间贴紧为树脂被填充到模具主体13内之后、树脂不会泄漏那样的程度。另外,在树脂成形品2在模具主体13内收缩时,可动部11在通孔131中顺畅地滑动。只要顺畅地滑动,可动部11就总是同样地滑动,测定误差较小,因此较佳。
如图1的(a)所示,为了使可动部11在树脂成形品2收缩时能够沿X方向水平移动,在凸部112与固定部12之间设有规定的间隔。首先熔化的树脂从浇口(未图示)流入到模具主体13中。利用流入的树脂,在模具主体13内连结凸部111及固定销122埋在树脂中,树脂凝固。
树脂在模具主体13内凝固时,如图3所示,树脂成形品2收缩,随着树脂成形品2的收缩,可动部11以沿着图3箭头的方向(X方向)被拉入到模具主体13内的方式水平滑动移动。在固定部12上,在与具有可动部11与树脂成形品2的连结部的树脂成形品2的一端相反的端部设有固定销122。因此,在树脂成形品2收缩时可动部11所移动的方向上,与可动部11相反的一侧被固定成不能运动。结果,在可动部11所移动的X方向上,在树脂成形品2收缩时的移动仅是可动部11侧,因此,能够将树脂成形品2在模具主体13内的收缩量Δ’变换为可动部11的移动量Δ。因而,通过经时地测定可动部11的移动量Δ,能够测定树脂在模具主体13内的收缩量Δ’的随时间的变化。另外,通过不设置固定销122而设为使浇口(未图示)贯穿入模具主体13内,也能够获得固定销122的效果。
收缩力的测定
使用具有图2的(a)所示的压力传感器15的模具1。其是自图1的(a)所示的模具1拆下位置传感器14而安装有压力传感器15的模具,但也可以准备完全不同的模具主体。但是,使用相同的模具主体更加简单,能够获取许多数据,因此较佳。
直到树脂流入到模具主体13中、在模具主体13内连结凸部111及固定销122埋入到树脂中而树脂凝固为止,与测定收缩量的情况相同。
树脂在模具主体13内凝固时,如图4所示,树脂成形品2收缩,随着该树脂成形品2的收缩,对可动部11施加将其拉入到模具主体13内的方向(X方向)的力。该力取决于树脂成形品2的收缩力F。而且,利用将该可动部11拉入到模具主体13内的力,自凸部112对压力传感器15施加按压力P’。于是,压力传感器被按压,通过经时地测定对引导部121与压力传感器15之间施加的按压力P的变化,能够测定树脂在模具1内的收缩力F的随时间的变化。另外,也能够由按压力P’测定收缩力的随时间的变化。另外,通过与测定收缩量时同样地由固定销122固定树脂的一端,在树脂成形品2收缩时,在可动部11的移动方向上,与可动部11相反的一侧被固定成不运动。因此,能够防止沿自模具主体13拉出可动部11的方向(-x方向)施力,因此,在将树脂在模具内的收缩力F的随时间的变化变换为按压力P或者按压力P’的随时间的变化来测定的情况下,更加易于测定。
成形条件的决定方法
首先,使用本发明的模具,利用上述方法测定树脂成形品在规定条件下的模具内的收缩量及收缩力的随时间的变化。虽然也取决于要解决的成形缺陷的种类,但在这种情况下,优选直到树脂的收缩完全停止为止,在模具内存留树脂,测定收缩量及收缩力的随时间的变化。在批量生产工序中注塑成形品成形时,在树脂成形品的收缩完全停止之前,自模具中取出树脂成形品,但也考虑到因自模具取出之后的树脂成形品的收缩而产生成形缺陷,因此,通过更多地考虑树脂成形品的收缩形态,能够决定最佳的成形条件决定。
接着,自模具取出树脂成形品,确认成形缺陷。考虑到成形缺陷的种类、程度、和树脂成形品在模具内的收缩量、收缩力的随时间的变化,决定下面试验的成形条件。一边这样地改变成形条件、一边决定不产生成形缺陷的最佳的成形条件。采用本发明的成形条件的决定方法,能够考虑到树脂成形品在模具内的收缩量及收缩力的随时间的变化来决定下面试验的成形条件,因此,易于决定最佳的成形条件。
特别是,为了解决作为与树脂成形品的收缩形态的关系密切的成形缺陷的在成形体表面产生的裂纹、在成形体表面或内部产生的空隙、自模具取出树脂成形品时的脱模不佳,能够优选使用本发明的成形条件的决定方法。
另外,上述成形条件的决定方法也是获取产生成形缺陷时的成形条件、收缩量数据及收缩力数据的方法。因而,能够获取在实施后述的成形品的评价方法时需要的缺陷品可否的数据等。
成形品评价方法
首先,使用本发明的模具来获取收缩量数据及/或收缩力数据。例如,能够利用自动地向计算机输入每隔0.5秒测定的树脂成形品的收缩量、收缩力的结果的方法等获取这些数据。
接着,将获得的收缩量数据与收缩量缺陷可否数据相比较,将获得的收缩力数据与收缩力缺陷可否数据相比较。如上所述,只要收缩量缺陷可否数据、收缩力缺陷可否数据预先可知,就能够使用它们。但是,在是未知的材料等没有这样的数据的情况下,能够利用与上述成形条件的决定方法同样的方法,使用本发明的模具获取这些数据。因而,通过将利用上述方法获取收缩量缺陷可否数据、收缩力缺陷可否数据与本发明的成形品评价方法组合,即使在不存在能够决定缺陷可否的数据的情况下,也能够适当地评价成形品。另外,即使在为了更准确地判断而需要新的缺陷可否数据的情况下,也能够容易地追加这些数据而适当地评价。
最后,基于上述比较的结果,只要在成形品中产生缺陷的情况下的数据与收缩量数据或者收缩力数据一致,就能够评价为该成形的成形品是缺陷品。本发明的成形品评价方法的特征在于,能够在自模具取出树脂成形品之前评价缺陷品。其特征还在于,树脂成形品的收缩如上所述那样持续很长时间,但只要能在早期阶段获得缺陷品数据,不用等到收缩完全停止,就能够在该时刻评价为缺陷品。另外,如上所述,树脂成形品的收缩形态与在成形体表面产生的裂纹、在成形体表面或内部产生的空隙、自模具取出树脂成形品时的成形缺陷之间的关系密切。因此,对于这些成形缺陷是否存在于树脂成形品中,能够优选使用本发明的成形品评价方法。
成形品制造方法
首先,使用上述成形品评价方法评价成形品。接着,排除缺陷品。上述评价方法能够准确地评价成形的成形品是否为缺陷品。
采用本发明的成形品制造方法,能够更准确地除去缺陷品,降低产品中的次品率。特别是,只要成为问题的成形缺陷是通常的批量生产工序中的在树脂存在于模具内的期间里判明的缺陷,在自模具取出成形品之前就判明是缺陷品,易于排除缺陷品,因此较佳。
注塑成形装置
本发明的注塑成形装置的特征在于使用本发明的模具。除了本发明的模具之外,还包括缺陷可否数据存储部、由收缩量数据及/或收缩力数据判断成形品是否为缺陷品的判断部、存储缺陷品的成形条件的缺陷成形条件存储部、和判断成形条件是否是不会产生缺陷品的成形条件的判断部,从而,作为决定最佳的成形条件时使用的注塑成形装置而成为特别优选的注塑成形装置。
缺陷可否数据存储部存储上述收缩量缺陷可否数据及/或收缩力缺陷可否数据。收缩量数据、收缩力数据与上述说明的内容相同。
特别是包括存储产生缺陷品时的成形条件的缺陷成形条件存储部以及判断是否为不会产生缺陷品的成形条件的判断部,因此,也能够由成形条件判断是否产生缺陷品。
实施例
下面,列举实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
模具
使用图1~图4所示的模具。作为模具主体13,使用以下的模具主体A、模具主体B。
模具主体A:50mm×50mm×8mmt(8w×8t:1个侧浇口),φ5的可动部11以40mm间距配置在与浇口相反的一侧。
模具主体B:50mm×50mm×8mmt(3个侧浇口,浇口尺寸与成形品壁厚相同)。相同尺寸的可动部11配置在与模具A相同的位置。
位置传感器
非接触位置传感器:KEYENCEEX-305V(KEYENCECORPORATION.制)
压力传感器
压力传感器:TYPE9221A(Kistler Jap an制)
压力传感器放大器:电荷放大器(Kistler Japan制)
A-D转换器:KEYENCENR-110(KEYENCECORPORATION制)
材料
树脂a:聚苯硫醚树脂(Polyplastics Co.,Ltd.制,“Fortron1140A1HD 9050”),粘度380Pa·s
树脂b:聚苯硫醚树脂(Polyplastics Co.,Ltd.制,“Fortron1140A1HD 9050高粘度品”),粘度428Pa·s
树脂c:聚苯硫醚树脂(Polyplastics Co.,Ltd.制,“Fortron6565A7”)
树脂d:聚苯硫醚树脂(Polypla stics Co.,Ltd.制,“Fortron6165A61”)
实施例1
使用模具A测定树脂在模具内的收缩量的随时间的变化,改善脱模不佳。
在图5所示的条件(注射压力、模具内的压力)下对树脂a、树脂b进行3次成形,将树脂成形品的收缩量的平均变动表示于图5中。(a)是树脂a的结果,(b)是树脂b的结果。另外,在树脂a的情况下产生脱模不佳,在树脂b的情况下未产生脱模不佳。由图5可知,树脂a的收缩量较少,由收缩导致的树脂偏移较小。通过使用这些数据及本发明的模具,能够判定脱模不佳。
另外,在使用本发明的模具时,能够测定树脂成形品在模具内的收缩量变化,因此,能够以收缩量的变化恒定的每200秒判断是否为脱模不佳。
实施例2
使用模具B,在如下所示的成形条件下对树脂a进行成形,测定树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变化。测定结果表示于图6中。图6的(a)是140℃×3小时热风烘干的情况下的结果,图6的(b)是进行自然干燥的情况下的结果,图6的(c)是进行160℃×8小时热风烘干的情况下的结果,图6的(d)是进行120℃×8小时真空干燥的情况下的结果。仅在180℃×8小时的热风烘干的情况下,未确认出空隙。
成形条件
成形机:SE-100D(住友重型机械公司制)
缸体温度:320℃
模具温度:140℃
注射速度:20mm/sec
保持压力:50MPa
保持压力时间:10sec
冷却时间:30sec
由图6的(a)~图6的(d)可知,产生空隙的情况下的数据与不产生空隙的情况下的数据不同。采用这些数据及本发明的模具,通过测定树脂成形品在模具内的收缩力的随时间的变化,能够判定在树脂成形品中产生空隙。特别是,不自模具取出树脂成形品来观察就能够判定空隙是本发明的模具等的特征。另外,只要变更为使收缩力的峰值上升的条件来进行成形,就能消除该问题,因此,易于决定最佳的成形条件。
实施例3
使用模具B,测定由树脂c构成的树脂成形品、由树脂d构成的树脂成形品的树脂流动方向上的收缩力的随时间的变化。在以下成形条件下进行成形。将各自结果表示于图7中。使用树脂c的情况是实线,使用树脂d的情况是虚线。在使用树脂c的情况下,在树脂成形品中产生裂纹,在使用树脂d的情况下,在树脂成形品中未产生裂纹。
成形条件
在与实施例2的成形条件同样的成形条件下进行。
由图7可知,在由树脂c构成的树脂成形品的情况下,在拐点的位置产生裂纹,之后蔓延。另一方面,在由树脂d构成的树脂成形品的情况下,收缩力顺畅地变化,未产生裂纹。只要采用这些数据及本发明的模具,就也能够容易地判定在树脂成形品中产生裂纹。
Claims (9)
1.一种模具,其中,
包括:利用填充到模具中的树脂的收缩而能进行位移地与上述树脂连结的可动棒;使上述可动棒进行直线位移的支承部;以及用于测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力的能装卸的压力传感器;
在拆下上述压力传感器的状态下,将上述可动棒的时效位移量作为上述收缩量的随时间的变动来测定;
在安装上述压力传感器的状态下,利用上述可动棒的位移,通过上述压力传感器承受按压力来测定上述收缩力的随时间的变动。
2.一种成形品评价方法,该成形品评价方法使用模具评价成形品的缺陷,该模具包括:测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量的随时间的变动的收缩量测定部及/或测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力的随时间的变动的收缩力测定部,其中,
包括:数据获取工序,获取由上述收缩量测定部测定的树脂的收缩量数据及/或由上述收缩力测定部测定的树脂的收缩力数据;
收缩量数据比较工序及/或收缩力数据比较工序,该收缩量数据比较工序将上述收缩量数据与表示预先测定的上述收缩量和上述成形品的缺陷可否之间的关系的收缩量缺陷可否数据相比较,该收缩力数据比较工序将上述收缩力数据与表示预先测定的上述收缩力和上述成形品的缺陷可否之间的关系的收缩力缺陷可否数据相比较;
以及缺陷可否判断工序,根据上述收缩量数据比较工序及/或上述收缩力数据比较工序来判断上述成形品是缺陷品或者非缺陷品。
3.根据权利要求2所述的成形品评价方法,其中,
上述成形品的缺陷是从由在成形体表面产生的裂纹、在成形体表面或内部产生的空隙或脱模不佳构成的组中选出的至少一种成形品的缺陷。
4.一种决定成形条件方法,其特征在于,使用模具来决定成形条件,该模具包括:测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量的随时间的变动的收缩量测定部及/或测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力的随时间的变动的收缩力测定部,包括如下步骤:
使用上述模具来进行成形;测定成形品在上述模具内的收缩量及收缩力的随时间的变化;自上述模具取出上述成形品,确认是否存在成形缺陷;在存在成形缺陷的情况下,弥补成形时获得的数据与期望的收缩形态的差距,设定新的条件而进行成形;重复以上操作,确定最佳的成形条件。
5.一种成形品的制造方法,使用权利要求2或3所述的成形品评价方法来排除缺陷品。
6.根据权利要求2~5中任意一项所述的方法,其中,
上述收缩力测定部包括传递上述收缩力的传递部;
通过上述传递部测定上述收缩力。
7.根据权利要求2~5中任意一项所述的方法,其中,
上述收缩量测定部包括利用上述树脂收缩而进行位移的可动部;
将上述可动部的位移量作为上述收缩量来测定。
8.根据权利要求6所述的方法,其中,
上述收缩量测定部包括利用上述树脂收缩而进行位移的可动部;
将上述可动部的位移量作为上述收缩量来测定。
9.一种注塑成形装置,包括:
模具,该模具包括:测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量的随时间的变动的收缩量测定部及/或测定被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力的随时间的变动的收缩力测定部;
缺陷可否数据存储部,对表示被填充到模具中的树脂在模具内的收缩量及/或被填充到模具中的树脂在模具内的收缩力与由上述模具成形的成形品的缺陷的可否之间的关系的缺陷可否数据进行存储;
判断部,将由上述收缩量测定部测定的收缩量及/或上述收缩力测定部测定的收缩力与上述缺陷可否数据相比较、判断成形品是缺陷品或者非缺陷品;
缺陷成形条件存储部,根据上述判断部的判断存储上述缺陷品的成形条件;
成形条件判断部,判断是否为不产生缺陷品的成形条件。
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