CN102328404A

CN102328404A - 注射成形方法及注射成形机

Info

Publication number: CN102328404A
Application number: CN2011101610788A
Authority: CN
Inventors: 坂本一郎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: US20110304077A1; EP2397302A1; CA2742230C; US8709326B2; JP2012000803A; CN102328404B; CA2742230A1; JP5684498B2; EP2397302B1

Abstract

本发明提供一种注射成形方法及注射成形机，能够抑制通气口堵塞，能够简化模具装置的保养或管理工作，能够提高预型件的生产率。本发明应用于具备在分型面形成有排气部的分型式模具的注射成形机。并且，在开始填充成形材料后的预定时刻，缩小排气部的流路截面。在开始向型腔空间填充成形材料后，排气部的流路截面被缩小，因此能够在此之前的期间使在排气部流过的气体的流量增多。能够防止异物附着于排气部的内周面。

Description

注射成形方法及注射成形机

技术领域

本申请主张基于2010年6月15日申请的日本专利申请第2010-136028号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用于本说明书中。

本发明涉及注射成形方法及注射成形机。

背景技术

以往，在用于成形树脂制例如PET树脂制容器的拉伸吹塑成形方法中，预先通过注射成形机成形预备的成形品、即作为预备成形品的预型件(有底型坯)，该预型件套装于拉伸吹塑成形机内，以被加热并软化的状态机械地沿轴向拉伸，并通过吹入空气沿半径方向拉伸，从而成形已完成的成形品、即作为成品的容器。

但是，例如在能够通过螺纹式盖密封的容器中，在容器的浇注口形成螺纹部，但在该螺纹部需要非常大的强度。因此，在所述预型件的阶段，所述螺纹部以具有与成品的容器相同的尺寸及相同的形状的方式形成。

在用于成形所述预型件的注射成形机中，与一般的注射成形机相同，在加热缸内被加热并熔融的树脂填充于模具装置内的型腔空间，在该型腔空间内被冷却并固化，从而成形预型件。

所述注射成形机具有所述模具装置、合模装置及注射装置，该注射装置具备所述加热缸、安装于该加热缸的前端并注射所熔融的树脂的注射喷嘴、及在所述加热缸内旋转自如且进退自如地配设的螺杆等。此外，所述模具装置具备定模及动模，通过所述合模装置使动模进退，从而进行模具装置的模开闭、即闭模、合模及开模，随着合模而在所述定模与动模之间形成型腔空间。

并且，在计量工序时，若所述螺杆旋转，则所述熔融的树脂蓄积在螺杆前方，随此螺杆后退，在此期间，进行模具装置的闭模及合模。接着，在注射工序时，所述螺杆前进，从注射喷嘴注射蓄积在该螺杆前方的树脂，并通过形成于模具装置的热流道等流道，填充于型腔空间。接着，在冷却工序时，所述型腔空间内的树脂被冷却并固化而成形预型件。接着，进行开模，取出所述预型件。

但是，当所述树脂在加热缸内被熔融并在热流道内加热的期间，产生气体。并且，若产生的气体残留在型腔空间内，则导致在预型件的表面形成缩痕或者在预型件内形成气泡。尤其是若在预型件的螺纹部表面形成缩痕或者在螺纹部内形成气泡，则导致已完成的容器的螺纹部与盖之间的密封性下降，并且无法通过盖密封容器。

因此，在以往的模具装置中，在定模和动模的分型线上由极小深度的槽形成通气口，型腔空间内的气体通过该通气口排出至模具装置外(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平7-285135号公报

然而，在所述以往的模具装置中，当经过通气口时气体中所含有的成分，例如低聚物(低分子树脂)作为异物附着于所述通气口的内周面，因此导致通气口在短期间内堵塞。因此，需要定期清扫模具装置并除去附着的低聚物，因此不但模具装置的保养或管理工作麻烦，而且导致预型件的生产率下降。

发明内容

本发明的目的在于解决所述以往的模具装置的问题点，提供一种注射成形方法，能够抑制通气口堵塞，能够简化模具装置的保养或管理工作，且能够提高成形品的生产率。

为此，本发明的注射成形方法应用于具备在分型面形成有排气部的分型式模具的注射成形机。

并且，在开始填充成形材料后的预定时刻，缩小所述排气部的流路截面。

发明的效果

根据本发明，注射成形方法应用于具备在分型面形成有排气部的分型式模具的注射成形机。

此时，在开始向型腔空间填充成形材料后，排气部的流路截面被缩小，因此能够在从开始填充成形材料之后到缩小流路截面的期间，使在排气部流过的气体的流量增多。因此，能够抑制异物附着于排气部的内周面，并能够抑制排气部堵塞。

其结果，无需定期清扫模具装置并除去附着的异物，因此不但能够简化模具装置的保养或管理工作，还能够提高成形品的生产率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的分型模的滑块的图。

图2是本发明的实施方式中的模具装置的截面图。

图3是本发明的实施方式中的模具装置的主要部分的横截面图。

图4是本发明的实施方式中的注射成形机的控制块图。

图5是表示本发明的实施方式中的注射成形机的动作的时间图。

图中：43-分型模，71-通气口，PL-分型线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。在此，对用于成形作为预备成形品的预型件的注射成形机进行说明。

图1是表示本发明的实施方式中的分型模的滑块的图，图2是本发明的实施方式中的模具装置的截面图，图3是本发明的实施方式中的模具装置的主要部分的横截面图。

图中，11是作为第1模具的定模，12是相对于该定模11进退自如地配设的作为第2模具的动模，由所述定模11及动模12构成模具装置。

并且，所述定模11安装于未图示的固定压板上，动模12安装于未图示的可动压板上，所述动模12随着该可动压板通过作为合模力产生部的未图示的肘节机构进退而进退，进行模具装置的闭模、合模及开模，在合模时通过定模11和动模12形成具有与预型件对应的形状的型腔空间C。另外，PL是构成定模11与动模12的接触面、即分型面的分型线。并且，由所述固定压板、可动压板及肘节机构构成合模装置。该合模装置具备作为合模用驱动部的合模用马达，能够通过驱动该合模用马达来使所述肘节机构工作，并使可动压板进退。并且，能够使用合模用缸来代替所述肘节机构及合模用马达。

另外，在说明本发明时，在定模11侧，将靠近动模12的方向设为前方，将远离动模12的方向设为后方。并且，在动模12侧，将靠近定模11的方向设为前方，将远离定模11的方向设为后方。

所述定模11具备：未图示的歧管；隔板15；由该隔板15支承的喷嘴单元16；安装于所述隔板15的前方的模板17；由该模板17支承，且与所述喷嘴单元16的前端抵接而配设的作为第1型腔的底腔18；安装于所述模板17的前方的腔板21；由该腔板21支承，且与所述底腔18的前端抵接而配设的作为第2型腔的侧腔(也仅称为“型腔”)22；及安装于所述腔板21及侧腔22的前方的作为第1紧固部件的环状锁紧环30等。另外，为了对侧腔22进行锁紧环30的定位及中心对准，在侧腔22的前端形成环状的凸部22a，使锁紧环30的孔和凸部22a嵌合。

另外，在所述歧管的后方配设所述固定压板，在该固定压板的后方配设未图示的注射装置。该注射装置具备作为缸部件的加热缸及在该加热缸内旋转自如且进退自如地配设的作为注射部件的螺杆，并且为了使该螺杆旋转或前进而具备作为计量用驱动部的计量用马达、及作为注射用驱动部的注射用马达等。并且，在计量工序中，若驱动所述计量用马达并使螺杆旋转，则能够在比加热缸内的螺杆更靠前方处蓄积作为成形材料的树脂，在注射工序中，若驱动所述注射用马达并使螺杆前进，则能够从安装于加热缸的前端的注射喷嘴注射蓄积的树脂，并填充于所述型腔空间C。

另外，所述喷嘴单元16具备：具有圆柱状的贯穿孔23，并且在前端与贯穿孔23连通而形成喷嘴口24的喷嘴25；在所述贯穿孔23内进退自如地配设，并在后退时开放喷嘴口24，在前进时封闭喷嘴口24的作为阀体的针27；及配设于所述贯穿孔23的外周面，并为了将树脂保持为熔融状态而进行加热的作为加热体的加热器28等。并且，所述树脂经过形成于歧管的未图示的热流道而被送至贯穿孔23。

另外，所述底腔18具备：凹面s1，在前端具有与预型件的底部对应的形状；及浇口31，与所述喷嘴单元16中的喷嘴口24连通，且向所述凹面s1开口。该浇口31作为向型腔空间C供给从贯穿孔23送来的树脂的供给口发挥作用。

并且，所述侧腔22具备具有筒状形状且具有与预型件的侧部对应的形状的凹面s2。

并且，动模12具备：型芯37，具有型芯座34、由该型芯座34支承且为大直径的基底部35、及从该基底部35向前方且朝向所述底腔18内及侧腔22内突出而形成的筒状的型芯模36；环状锁紧环41，安装于该型芯37中的预定部位(本实施方式为基底部35的前方)，且包围型芯模36而配设，其作为第2紧固部件；及分型模43，在该锁紧环41的前方移动自如地包围型芯模36而配设，其作为分型式模具等。

在所述型芯37内形成圆柱状孔51，在该孔51内，筒状的管52与孔51的内周面隔着预定距离且使前端面向型芯模36的前端而延伸。并且，从未图示的冷却源向所述管52内供给作为冷却介质的水。所述水经过管52内的第1流路，在管52的前端反转，并经过形成于孔51的内周面与管52的外周面之间的第2流路，在此期间冷却型芯37并返回到所述冷却源。

另外，所述分型模43由配设于与预型件的螺纹部对应的部位，且由在圆周方向上的预定部位分型的多个、在本实施方式中由2个作为模部件的滑块44、45构成。该各滑块44、45具有分型结构，与模具装置的模开闭联动而使未图示的凸轮工作，随着该凸轮的工作而向径向(图2中的箭头A、B方向)移动。各滑块44、45均具备：形成于轴向上的中央部的法兰部55；从该法兰部55朝向前方突出而形成，且直径小于法兰部55的轮毂部56；及从所述法兰部55朝向后方突出而形成，且直径小于法兰部55的轮毂部57。

所述轮毂部56具备以越靠近前方外径越变小的方式形成的锥面sa，轮毂部57具备以越靠近后方外径越变小的方式形成的锥面sb。

另外，在所述滑块44形成用于形成预型件的螺纹部及与该螺纹部邻接的头部的贯穿孔61，在该贯穿孔61的前半部(侧腔22侧的部分)形成平坦的圆柱面62，在贯穿孔61的后半部(锁紧环41侧的部分)形成用于形成预型件的螺纹部的螺纹槽63。

但是，在进行开模而动模12远离定模11时，所述滑块44、45被置于径向外方的退避位置，若进行闭模而动模12抵接于定模11，则所述滑块44、45被置于径向内方的工作位置而与底腔18、侧腔22及锁紧环41等一同形成型腔空间C。

另外，在所述锁紧环30的前端部形成具有与所述轮毂部56对应的形状的孔，在该孔的内周面，使锥面sc对应于所述锥面sa而以越靠近前方内径越变大的方式形成。并且，在所述锁紧环41的前端部形成具有与所述轮毂部57对应的形状的凹部，在该凹部的内周面，使锥面sd对应于所述锥面sb而以越靠近前方内径越变大的方式形成。

在所述结构的模具装置中，若合模装置通过使所述可动压板前进来使动模12前进，并进行闭模，则被置于退避位置的滑块44、45随着凸轮的工作而向径向内方移动，被置于工作位置并互相抵接，随后分型模43(滑块44、45)和侧腔22相抵接。随此，在定模11与动模12之间、即定模11中的底腔18及侧腔22与动模12中的型芯37之间形成型腔空间C。

接着，若合模装置产生合模力并进行合模，则动模12根据所述合模力被按压于定模11，由注射装置射出的树脂经过所述热流道、贯穿孔23及浇口31而被填充于型腔空间C。

此时，通过使所述锥面sa和锥面sc滑动，从而轮毂部56进入锁紧环30的孔内，通过使所述锥面sb和锥面sd滑动，从而轮毂部57进入锁紧环41的凹部内，随此滑块44和滑块45在接触面强力抵接。因此，被填充于型腔空间C的树脂不会从滑块44与滑块45的间隙泄漏。

并且，若填充于型腔空间C的树脂被冷却并固化，则合模装置使所述可动压板后退并进行开模。随此，滑块44、45随着凸轮的工作向径向外方移动并被置于退避位置。

但是，随着在型腔空间C填充所述树脂，需要向模具装置外排出该型腔空间C内的空气。另外，当所述树脂在加热缸内熔融并在热流道内加热的期间，产生气体。并且，树脂填充于型腔空间C之后，若空气及所产生的气体残留于型腔空间C内，则导致在预型件的表面形成缩痕或者在预型件内形成气泡。尤其是若在预型件的螺纹部表面形成缩痕或者在螺纹部内形成气泡，则会导致作为成品的容器的螺纹部与盖之间的密封性下降，无法通过盖密封容器。

因此，在本实施方式中，分型模43设为如下：在滑块44与滑块45之间形成作为排气部的通气口71，通过该通气口71向模具装置外排出型腔空间C内的空气及气体。

因此，在滑块44、45的各接触面中的一方，本实施方式中为滑块44的接触面Sm的预定部位(本实施方式中为贯穿孔61的内周面的附近)，从内周面的边缘eg1、eg2至径向外方而形成具有极小深度的预定形状、本实施方式中为矩形的凹部AR1、AR2。并且，从各凹部AR1、AR2朝向径向外方形成比凹部AR1、AR2深的第1槽73，从各凹部AR1、AR2朝向滑块44的前端形成比凹部AR1、AR2深的第2槽74。

因此，若使滑块44和滑块45在接触面抵接，则由所述凹部AR1、AR2形成第1通气口通路75，由第1槽73形成第2通气口通路76，由第2槽74形成未图示的第3通气口通路，因此随着树脂填充于型腔空间C，能够通过第1通气口通路75、第2通气口通路76及第3通气口通路向模具装置外排出该型腔空间C内的空气及气体。

其结果，能够防止在预型件的表面形成缩痕或者在预型件内形成气泡。尤其能够防止在预型件的螺纹部的表面形成缩痕或者在螺纹部内形成气泡，因此能够提高容器的螺纹部与盖之间的密封性，并能够通过盖充分地密封容器。

但是，若所述气体中所含有的成分、例如低聚物作为异物附着在通气口71的内周面，则导致通气口71在短期内堵塞。因此，可以考虑增大通气口71，但是若通气口71较大，则在完成树脂填充时，导致在分型面产生来自通气口71的树脂的泄漏、即产生溢料。

因此，在本实施方式中，在模具装置中开始闭模后，在接触面以较小的力使滑块44和滑块45仅抵接预定的时间，并增大滑块44与滑块45之间的间隙及通气口71的流路截面。

图4是本发明的实施方式中的注射成形机的控制块图，图5是表示本发明的实施方式中的注射成形机的动作的时间图。

图4中，81为控制部，该控制部81具备作为运算装置的CPU82、及作为记录部且作为存储装置的存储器83。并且，84为显示部，85为操作部，86为计量用马达，87为注射用马达，88为合模用马达。

在所述结构的注射成形机中，首先，动模12被置于开模位置Q1，螺杆被置于计量完成位置R1。并且，CPU82的未图示的模开闭处理构件(模开闭处理部)在时刻t1进行模开闭处理，驱动合模用马达88并开始闭模，使动模12前进。

接着，若动模12和定模11在时刻t2抵接，则之后合模力就会慢慢变大，若动模12在时刻t3到达模具保护位置(为了确定在定模11与动模12之间是否存在异物而设定的位置)，则可知在定模11与动模12之间不存在异物，因此所述模开闭处理构件就会增大合模力。

接着，所述模开闭处理构件在时刻t4开始基于第1合模力F1的合模。

此时，第1合模力F1以如下方式设定：滑块44和滑块45在接触面以较小的力抵接，而且滑块44与滑块45之间的间隙及通气口71的流路截面变大。另外，此时所述模开闭处理构件作为流路截面设定处理构件(流路截面设定处理部)发挥作用。

并且，CPU82的未图示的注射处理构件(注射处理部)在时刻t4之后的预定时刻t5进行注射处理，开始被置于计量完成位置R1的螺杆的前进，并开始向型腔空间C填充树脂。

并且，若螺杆在时刻t6到达比前进限位位置R3更靠前方的升压螺杆位置R2，则所述模开闭处理构件增大合模力，并作为第2合模力(设定合模力)F2。

另外，所述模开闭处理构件还能在从时刻t4经过预定时间τ1后的时刻t6增大合模力，并作为第2合模力(设定合模力)F2。

此时，在螺杆到达升压螺杆位置R2为止的期间，动模12由树脂的压力而后退，但是填充于型腔空间C的树脂并未到达通气口71，所以树脂不会经过通气口71而泄漏到模具装置外。

此时，第2合模力F2以如下方式设定：滑块44和滑块45在接触面以较大的力抵接，而且滑块44与滑块45之间的间隙(分型线PL的间隔)及通气口71的流路截面变小。另外，此时所述模开闭处理构件作为流路截面变更处理构件(流路截面变更处理部)发挥作用。

之后，所述螺杆在时刻t7到达前进限位位置R3。

如此，在本实施方式中，在从时刻t4到t6的期间，由于产生第1合模力F1，因此轮毂部56不会完全进入锁紧环30的孔内，且轮毂部57不会完全进入锁紧环41的凹部内，而增大滑块44与滑块45之间的间隙及通气口71的流路截面。因此，能够增大在通气口71流过的气体的流量，所以能够防止低聚物附着于通气口71的内周面，并能够抑制通气口71堵塞。

其结果，无需为了除去所附着的低聚物而频繁地清扫模具装置，所以不但能够简化模具装置的保养或管理工作，而且还能够提高预型件的生产率。

另外，本发明并不限于上述实施方式，根据本发明的宗旨能够进行各种变形，并非从本发明的范围内排除它们。

Claims

1.一种注射成形方法，是具备在分型面形成有排气部的分型式模具的注射成形机的注射成形方法，其特征在于，

在开始填充成形材料后的预定时刻，缩小所述排气部的流路截面。

2.如权利要求1所述的注射成形方法，其中，通过在所述预定时刻增大合模力来缩小所述流路截面。

3.如权利要求2所述的注射成形方法，其中，通过增大所述合模力来缩小所述分型式模具的分型面的间隔，由此缩小所述流路截面。

4.一种注射成形机，具备在分型面形成有排气部的分型式模具及控制该分型式模具的动作的控制部，其特征在于，

所述控制部具有流路截面变更处理部，所述流路截面变更处理部在开始填充成形材料后的预定时刻，缩小所述排气部的流路截面。

5.如权利要求4所述的注射成形机，其中，所述流路截面变更处理部通过在所述预定时刻增大合模力来缩小所述流路截面。

6.如权利要求5所述的注射成形机，其中，所述流路截面变更处理部通过增大所述合模力来缩小所述分型式模具的分型面的间隔，由此缩小所述流路截面。