CN114474640A - 注射压缩成形方法、注射装置及注射成形机 - Google Patents

Abstract

本发明提供使成形品的品质恒定的注射压缩成形方法、注射装置及注射成形机。在注射成形机(1)中，将直接检测模具(24、25)的开模量的位置传感器(36)设置于模具盘(7、8)或模具(24、25)。在实施由使模具(24、25)成为打开的状态并注射注射材料的开模注射工序和在开模注射工序之后驱动合模装置(2)而缩小模具(24、25)的开模量的压缩工序构成的注射压缩成形方法时，在开模注射工序中，以使由位置传感器(36)检测出的开模量恒定的方式控制合模装置(2)。由此，消除在开模注射工序中开模量因注射压力稍微扩大而注射不稳定的问题，成形品的品质稳定。

Description

注射压缩成形方法、注射装置及注射成形机

技术领域

本发明涉及通过在打开了模具的状态下进行注射的注射工序和缩小开模量的压缩工序来得到成形品的注射压缩成形方法及实施注射压缩成形方法的合模装置及注射成形机。

背景技术

作为向模具注射注射材料来得到成形品的注射方法，例如存在记载于专利文献1的注射压缩成形方法。注射压缩成形方法实施使模具成为打开的状态并注射注射材料的注射工序，然后实施驱动合模装置而缩小开模量的压缩工序。可以在压缩工序中也继续注射注射材料，也可以停止注射。不管如何，通过在向腔室注射了注射材料的状态下实施压缩工序，注射材料被高效地填充于腔室。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-144042号公报

发明内容

发明所要解决的课题

注射压缩成形方法的注射工序在打开了模具的状态下实施，但为了将模具维持为打开的状态，合模装置需要使开模量恒定。若例如是肘节式合模装置，则以使肘节机构的十字头的位置恒定的方式进行控制。也就是说，关于驱动十字头的合模伺服电动机，实施使电动机位置恒定的控制。通过这样的控制，注射工序中的开模量被保持为恒定，注射稳定而成形品的品质应会恒定。然而，有时在成形循环中或者每次成形注射时开模量会变化，存在成形不稳定这一问题。

其他课题和新颖的特征会根据本说明书的记述及附图而变得明了。

用于解决课题的手段

本公开将在注射成形机中直接检测模具的开模量的位置传感器设置于模具盘或模具。在实施由开模注射工序和压缩工序构成的注射压缩成形方法时，在开模注射工序中，以使由位置传感器检测出的开模量恒定的方式控制合模装置，上述开模注射工序是使模具成为打开的状态并注射注射材料的工序，上述压缩工序是开模注射工序之后驱动合模装置来缩小模具的开模量的工序。

发明效果

根据本公开，因为在开模注射工序中以使开模量恒定的方式控制合模装置，所以在每个成形循环中开模量不会变化，注射稳定而能够得到品质恒定的成形品。

附图说明

图1是示出本实施方式的注射成形机的主视图。

图2是示出本实施方式的注射压缩成形方法的工序的流程图。

图3A是示出本实施方式的注射压缩成形方法的开始时的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图3B是示出本实施方式的注射压缩成形方法的闭模工序中的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图3C是示出本实施方式的注射压缩成形方法的第1段的开模注射工序中的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图3D是示出本实施方式的注射压缩成形方法的第1段的压缩工序中的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图3E是示出本实施方式的注射压缩成形方法的第2段的开模注射工序中的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图3F是示出本实施方式的注射压缩成形方法的第2段的压缩工序中的注射成形机的一部分和模具的主视剖视图。

图4是示出实施本实施方式的注射压缩成形方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化的曲线图。

图5是示出实施以往的注射压缩成形方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化的曲线图。

图6是示出实施本实施的其他方式的注射压缩成形方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化的曲线图。

图7是示出实施以往的注射压缩成形方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化的曲线图。

图8是示出本发明的第二实施方式的注射成形机的一部分和模具的主视图。

图9是示出本发明的第三实施方式的注射成形机的一部分和模具的主视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对具体的实施方式进行详细说明。不过，并不限定于以下的实施方式。为了使说明清楚，以下的记载及附图适当被简略化。在各附图中，对同一要素标注有同一附图标记，根据需要而省略了重复说明。另外，存在以避免附图繁杂的方式省略了影线的部分。

<注射成形机>

如图1所示，本实施方式的注射成形机1由设置于底座B的合模装置2和注射装置3概略构成。合模装置2由固定盘7、可动盘8、合模壳体9、连结合模壳体9和固定盘7的拉杆10、10、…及肘节机构11构成。在合模装置2中设置有合模伺服电动机13，经由传递机构15而使滚珠丝杠机构16旋转，对肘节机构11的十字头17进行驱动。

注射装置3由加热缸19和放入于该加热缸19的螺杆20概略构成。在本实施方式的注射成形机1设置有控制器22，控制合模装置2的合模伺服电动机13和注射装置3。

<模具>

在本实施方式中，特征是设置于合模装置2的模具。模具由设置于固定盘7的固定侧模具24和设置于可动盘8的可动侧模具25构成，但成为了注射压缩成形用的模具。

固定侧模具24的分模线为平面状，但可动侧模具25的周围从分模线后退而形成有台阶部27，由此在中央部形成有凸部28。在该台阶部27经由多个弹簧30、30而设置有框体31。框体31由弹簧30、30向前方按压，但当由固定侧模具24按压时后退。由固定侧模具24的分模线、可动侧模具25的凸部28及框体31构成腔室，但通过闭模而框体31后退，腔室的容积变小。由此，能够压缩注射于腔室的注射材料。

在固定侧模具24中设置有直浇道33和横浇道34，设置于加热缸19的注射喷嘴35与直浇道33相接。

<位置传感器>

在本实施方式的注射成形机1中，特征是在设置有直接检测模具24、25的开模量的位置传感器36这一点。位置传感器36也可以设置于模具盘，也就是说，设置于固定盘7或可动盘8，但在本实施方式中设置于模具24、25。在本实施方式中，位置传感器36由具备销38的接触式传感器构成。位置传感器36固定于可动侧模具25，供销38抵碰的检测片39设置于框体31。因此，当模具24、25闭模而框体31后退时，开模量减少而由位置传感器36检测出。该位置传感器36也连接于控制器22，向控制器22输入由位置传感器检测出的开模量。

<本实施方式的注射压缩成形方法>

说明本实施方式的注射压缩成形方法。

在成形循环开始时，如图3A所示，模具24、25为完全开模的状态。如图2所示，控制器22首先实施闭模工序S1。即，驱动合模伺服电动机13而将可动盘8向闭模方向驱动，设为固定侧模具24和可动侧模具25的框体31相接的位置。也就是说，闭模至以预定的开模量开模的状态。也就是说，设为构成腔室的位置。该状态示于图3B。

<第1段的开模注射工序>

在构成该腔室且开模的状态下实施第1段的开模注射工序S2。也就是说，控制器22驱动注射装置3的螺杆20而使其以恒定速度前进。由此，如图3C所示，在模具24、25的腔室中填充有注射材料。

当向腔室注射了注射材料时，其注射压力作用于模具24、25。由于该注射压力，拉杆10、10稍微伸长而开模量稍微变大。然而，在本实施方式的注射压缩成形方法中，在第1段的开模注射工序S2中以使开模量恒定的方式进行控制。具体而言，控制器22以使由位置传感器36检测出的开模量恒定的方式控制合模伺服电动机13的电动机位置。由此，抑制第1段的开模注射工序S2中的开模量的变化。

参照图4的曲线图，在第1段的开模注射工序S2中，如附图标记51所示那样开模量被控制成恒定。此时，合模伺服电动机13的电动机位置为了使开模量恒定而如附图标记52所示那样在第1段的开模注射工序S2的期间一点一点地变化。例如，合模伺服电动机13的电动机位置一般变化大约1.0mm。这是因为，以抵消拉杆10、10的伸长而使开模量恒定的方式进行控制。另外，由于拉杆10、10稍微伸长，所以合模力如附图标记53所示那样在第1段的开模注射工序S2中一点一点地上升。例如，拉杆10、10伸长大约0.1mm。

第1段的开模注射工序S2当向腔室填充的注射材料到达成为基准的填充率(例如50％)时完成。是否到达了成为基准的填充率可以通过螺杆20的位置即螺杆位置来检测，也可以通过从第1段的开模注射工序S2的开始起的经过时间来检测。

<第1段的压缩工序>

在第1段的开模注射工序S2的完成后，控制器22实施第1段的压缩工序S3。即，如图3D所示，驱动合模伺服电动机13而将模具24、25向闭模方向压缩。此时，开模量如图4的曲线图的附图标记55所示那样变小。当开模量到达了基准量时，完成第1段的压缩工序S3。需要说明的是，在第1段的压缩工序S3中，注射材料的注射可以停止，也可以继续注射。在本实施方式中，在该工序中也使螺杆20前进而继续进行注射材料的注射。因此，如图4的曲线图的附图标记56所示，螺杆位置继续前进。通过第1段的压缩工序S3，合模力如附图标记57所示那样上升。

<第2段的开模注射工序>

实施第2段的开模注射工序S4。也就是说，控制器22驱动注射装置3的螺杆20而使其以恒定速度前进。由此，如图3E所示，向模具24、25的腔室追加性地填充注射材料。

在第2段的开模注射工序S4中也以使开模量恒定的方式进行控制。即，控制器22以使由位置传感器36检测出的开模量恒定的方式控制合模伺服电动机13的电动机位置。由此，抑制第2段的开模注射工序S4中的开模量的变化。

在第2段的开模注射工序S4中也是，如图4的曲线图的附图标记59所示，开模量被控制成恒定，因此合模伺服电动机13的电动机位置如附图标记60所示那样一点一点地变化。另外，在该工序的期间，拉杆10、10稍微伸长，因此合模力如附图标记61所示那样一点一点地上升。例如，当拉杆10、10伸长0.1mm时，合模力一般增加大约25吨。

第2段的开模注射工序S4当向腔室填充的注射材料到达了成为基准的填充率(例如80％)时完成。

<第2段的压缩工序>

在第2段的开模注射工序S4的完成后，控制器22实施第2段的压缩工序S5。即，驱动合模伺服电动机13而将模具24、25合模。如图3F所示，注射材料填充于整个腔室。在该第2段的压缩工序S5中，注射材料的注射可以停止，也可以继续注射。在本实施方式中，在该工序中也使螺杆20前进而继续进行注射材料的注射。因此，如图4的曲线图的附图标记63所示，螺杆位置继续前进。当螺杆位置到达了完成位置时停止注射。当注射材料冷却固化后，完成第2段的压缩工序S5。

<开模工序、推出工序>

如图2所示，实施开模工序S6。即，驱动合模伺服电动机13而将模具24、25开模。接着，实施推出工序S7而将成形品推出。完成成形循环。再次返回闭模工序S1而反复进行成形循环。

<以往的注射压缩成形方法>

在以往的注射压缩成形方法中，也由在开模状态下进行注射的注射工序、驱动合模装置而缩小开模量的压缩工序构成。然而，在注射工序中在开模状态下进行注射时，以往以使合模伺服电动机13的电动机位置不变化的方式进行控制。换言之，如图5的曲线图的附图标记70所示，以使十字头17的位置不变化的方式进行控制。于是，开模量如附图标记71所示那样一点一点地变大。这是因为，即使十字头17的位置恒定，拉杆10、10也会因注射压力而稍微伸长。由此，合模力也如附图标记72所示那样稍微变大。

在完成第1段的注射工序后，实施第1段的压缩工序。接着，在实施第2段的注射工序时，与第1段的注射工序相同地，在以往的控制方法中，使合模伺服电动机13的电动机位置不变化。因此，开模量如附图标记75所示那样一点一点地变大。由此，合模力也如附图标记76所示那样稍微变大。

这样，在以往的注射压缩成形方法中，在注射工序中开模量一点一点地扩大，因此无法使注射稳定。因此，在每个成形循环中注射工序中的开模量不同，成为了成形品的品质产生不均的原因。

与此相对，在本实施方式的注射压缩成形方法中，在开模注射工序S2、S4中以使开模量恒定的方式进行控制，所以注射稳定。因此，可得到能够使得到的成形品的品质维持为恒定这一效果。

<本实施的其他方式的注射压缩成形方法>

在上述的实施方式的注射压缩成形方法中，说明了压缩工序S3、S5驱动合模伺服电动机13而将模具24、25合模。也就是说，说明了只是向缩小模具24、25的开模量的方向进行驱动。然而，压缩工序S3、S5也可以由将开模量暂时扩大的开模阶段和在该开模阶段之后实施的缩小开模量的压缩阶段构成。在图6中示出了实施了由开模阶段81和压缩阶段82构成第2段的压缩工序S5’的注射压缩成形方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化。

如图6的曲线图所示，在第2段的压缩工序S5’中，实施开模阶段81而需要将开模量如附图标记84所示那样扩大。因此，合模伺服电动机13的电动机位置如附图标记85所示那样暂时向开模方向驱动。于是，合模力必然如附图标记86所示那样下降。

在第2段的压缩工序S5’中，接在开模阶段81之后实施合模阶段82。也就是说，如附图标记87所示那样驱动合模伺服电动机13。于是，开模量如附图标记88所示那样缩小，合模力如附图标记89所示那样变大。由此，压缩填充于腔室内的注射材料。

需要说明的是，在该实施方式中，第1段的压缩工序S3未由开模阶段和压缩阶段构成，但也可以是，第1段的压缩工序S3也由开模阶段和压缩阶段构成。而且，虽然在第1段的压缩工序S3、第2段的压缩工序S5’中使螺杆20前进而继续注射材料的注射，但也可以停止螺杆20而停止注射。

<以往的注射压缩成形方法>

在图7中示出了实施了由开模阶段和压缩阶段构成第2段的压缩工序的以往的注射压缩方法时的螺杆位置、注射压力、开模量、合模伺服电动机位置及合模力的变化。

在该以往的注射压缩方法的第2段的压缩工序中，实施开模阶段而将合模伺服电动机13如附图标记92所示那样驱动，将开模量如附图标记91所示那样扩大。然后，实施合模阶段而将合模伺服电动机13如附图标记93所示那样驱动，将开模量如附图标记94所示那样所辖。因此，如附图标记95、96所示，合模力暂时下降后变大。

因此，看起来像适当地实施了注射压缩成形方法。然而，由于如附图标记101、102所示那样在第1段、第2段的注射工序中将合模伺服电动机13的电动机位置控制为恒定，所以开模量因注射压力而如附图标记103、104所示那样稍微打开，合模力也如附图标记105、106所示那样变化。因此，在每个成形循环中注射工序中的开模量不同，成为成形品的品质产生不均的原因。

<本发明的其他实施方式>

本实施方式的注射成形机1、模具24、25能够进行各种变形。在图8中示出了第二实施方式。在该实施方式中，在可动侧模具25’中，框体31由液压缸41、41推起。在该实施方式中也是，若将模具24、25’闭模而减小开模量，则框体31克服液压缸41、41的推力而被推入。

在该实施方式中，位置传感器36’也与前实施方式不同。位置传感器36’由利用激光来测定位置的非接触式传感器构成。位置传感器36’通过测定与标记42的距离来检测开模量。

在图9中示出了第三实施方式。在该实施方式中，固定侧模具24”和可动侧模具25”成为了所谓凹窝型的模具。也就是说，固定侧模具24”呈周边部比较高地突出的形状，可动侧模具25”呈周边部后退了的形状。如凹窝那样结合模具24”、25”，能够实施开模注射工序、压缩工序。

在本实施方式的注射压缩工序中，将开模注射工序和压缩工序分别各实施2次。也就是说，实施2段。然而，也可以仅以1段来实施，还可以以3段以上来实施。不管段数如何，在开模注射工序中，以使由位置传感器36检测出的开模量恒定的方式控制合模伺服电动机13即可。

以上，虽然基于实施方式而具体说明了由本发明人完成的发明，但本发明不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。以上说明的多个例子也能够适当组合来实施。

附图标记说明

1注射成形机 2合模装置

3注射装置 7固定盘

8可动盘 9合模壳体

10拉杆 11肘节机构

13合模伺服电动机 17十字头

19加热缸 20螺杆

22控制器 24固定侧模具

25可动侧模具 30弹簧

31框体 36位置传感器

38销 39检测片

41液压缸。

Claims (27)

1.一种注射压缩成形方法，具备：

开模注射工序，利用合模装置使模具成为打开的状态并注射注射材料；及

压缩工序，在该开模注射工序之后驱动所述合模装置而缩小所述模具的开模量，

在所述开模注射工序中，通过位置传感器检测所述模具的开模量，并基于所述位置传感器的检测结果而以使所述开模量恒定的方式控制所述合模装置。

2.根据权利要求1所述的注射压缩成形方法，其中，

在所述压缩工序中继续进行注射材料的注射。

3.根据权利要求1或2所述的注射压缩成形方法，其中，

所述压缩工序由驱动所述合模装置而扩大所述模具的开模量的开模阶段和在该开模处理后驱动所述合模装置而缩小所述模具的开模量的压缩阶段构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

所述合模装置的合模机构是肘节机构。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

所述合模装置由伺服电动机驱动。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

将1次所述开模注射工序和1次所述压缩工序作为1段注射压缩工序，反复进行2段以上的该注射压缩工序。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

所述位置传感器由接触式传感器构成。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

所述位置传感器由非接触式传感器构成。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的注射压缩成形方法，其中，

在所述模具中内置有排斥所述模具的闭模的弹簧。

10.一种合模装置，具备：

模具盘，设置有模具；

位置传感器，检测所述模具的开模量；及

控制部，

在实施由开模注射工序和压缩工序构成的注射压缩成形时，在所述开模注射工序中，所述控制部基于所述位置传感器的检测结果而以使开模量恒定的方式进行控制，所述开模注射工序是在所述模具的开模状态下注射注射材料的工序，所述压缩工序是在该开模注射工序之后缩小所述模具的开模量的工序。

11.根据权利要求10所述的合模装置，其中，

在所述压缩工序中继续进行注射材料的注射。

12.根据权利要求10或11所述的合模装置，其中，

所述压缩工序由驱动所述合模装置而扩大所述模具的开模量的开模阶段和在该开模处理后驱动所述合模装置而缩小所述模具的开模量的压缩阶段构成。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的合模装置，其中，

所述合模装置的合模机构是肘节机构。

14.根据权利要求10～13中任一项所述的合模装置，其中，

所述合模装置由伺服电动机驱动。

15.根据权利要求10～14中任一项所述的合模装置，其中，

将1次所述开模注射工序和1次所述压缩工序作为1段注射压缩工序，反复进行2段以上的该注射压缩工序。

16.根据权利要求10～15中任一项所述的合模装置，其中，

所述位置传感器由接触式传感器构成。

17.根据权利要求10～15中任一项所述的合模装置，其中，

所述位置传感器由非接触式传感器构成。

18.根据权利要求10～17中任一项所述的合模装置，其中，

在所述模具中内置有排斥所述模具的闭模的弹簧。

19.一种注射成形机，具备：

合模装置，设置有模具；

注射装置，注射注射材料；

位置传感器，检测所述模具的开模量；及

控制部，

在实施由开模注射工序和压缩工序构成的注射压缩成形时，在所述开模注射工序中，所述控制部基于所述位置传感器的检测结果而以使开模量恒定的方式进行控制，所述开模注射工序是在所述模具的开模状态下注射注射材料的工序，所述压缩工序是在该开模注射工序之后缩小所述模具的开模量的工序。

20.根据权利要求19所述的注射成形机，其中，

在所述压缩工序中继续进行注射材料的注射。

21.根据权利要求19或20所述的注射成形机，其中，

所述压缩工序由驱动所述合模装置而扩大所述模具的开模量的开模阶段和在该开模处理后驱动所述合模装置而缩小所述模具的开模量的压缩阶段构成。

22.根据权利要求19～21中任一项所的注射成形机，其中，

所述合模装置的合模机构是肘节机构。

23.根据权利要求19～22中任一项所述的注射成形机，其中，

所述合模装置由伺服电动机驱动。

24.根据权利要求19～23中任一项所述的注射成形机，其中，

将1次所述开模注射工序和1次所述压缩工序作为1段注射压缩工序，反复进行2段以上的该注射压缩工序。

25.根据权利要求19～24中任一项所述的注射成形机，其中，

所述位置传感器由接触式传感器构成。

26.根据权利要求19～24中任一项所述的注射成形机，其中，

所述位置传感器由非接触式传感器构成。

27.根据权利要求19～26中任一项所述的注射成形机，

在所述模具中内置有排斥所述模具的闭模的弹簧。

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