CN1845818A - 成型方法、成型用模具、成型品及成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够适当地控制填充到各型腔内的成型材料的量且在一次注射成型工序中能够同时成型多个高品质的成型品的成型方法、成型用模具、成型品和成型机。在模具装置的闭模工序结束之前开始向上述模具装置的多个型腔内填充成型材料，在上述闭模工序结束之前完成上述成型材料的填充，在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序，控制填充到各型腔内的成型材料的量并成型成型品。
Description
技术领域
本发明涉及成型方法、成型用模具、成型品及成型机。
背景技术
以往，在注塑成型机等树脂成型机中，以高压射出在加热缸内被加热而熔融的树脂填充到模具装置的型腔内，在该型腔内冷却固化树脂从而成型成型品。因此，上述模具装置包括定模和动模，由合模装置使上述动模进退，与上述定模接触或分离，通过这样可以进行模具开闭，即进行闭模、合模和开模(参照例如专利文献1)。
并且，为了使即使是形状为立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器那样形状的成型品也能够在短时间内成型，本发明的发明者们已经提出过如下成型方法：在模具装置闭模工序结束之前开始往上述模具装置的型腔内填充树脂，控制射出装置的螺杆位置将预定量的树脂填充到上述型腔内，在上述闭模工序结束之前完成上述预定量的树脂的填充，在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序，成型成型品。
由此，即使在不能提高熔融树脂的填充速度的情况下，也能缩短一次注射成型的成型时间，能够提高成型机的生产率。并且，由于熔融树脂在合模工序中被压缩，因此不仅能够遍布整个型腔内，而且内部的压力分布也均匀，改善树脂分子的取向，提高模具表面的复制性，防止树脂的收缩，降低残留应力，防止变形。
但是，在上述以往的成型方法中，没有充分考虑一次注射成型工序能够同时成型多个成型品，即所谓使用多个型腔的成型用模具的情况。
一般情况下，在使用多型腔的成型用模具进行射出成型等时，必须均匀地分配填充到上述成型用模具中形成的多个型腔内的熔融树脂。尤其是在用加热装置加热射出的熔融树脂流动的浇口等树脂流道的热流道的情况下，要均匀地分配填充的熔融树脂很困难，在同一次注射成型工序中，有可能存在熔融树脂漏出而产生毛刺的型腔和熔融树脂不足而产生填充不足的型腔混在的情况。
专利文献1：日本特开平6-293043号公报
发明内容
本发明就是为了解决上述以往的问题，目的是要提供一种成型方法、成型用模具、成型品和成型机，其可通过控制开闭各型腔的浇口孔的浇口棒来适当地控制填充到各型腔内的成型材料的量，在一次注射成型工序中能够同时成型多个高质量的成型品。
因此，在本发明的成型方法中，在模具装置的闭模工序结束之前开始向上述模具装置的多个型腔内填充成型材料；在上述闭模工序结束之前完成上述成型材料的填充；在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序；控制填充到各型腔内的成型材料的量，并成型成型品。
在本发明的另一种成型方法中，在使进退于型腔内的压模后退的状态下，开始往模具装置的多个型腔内填充成型材料；在闭模工序结束之前完成上述成型材料的填充；在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序；使上述压模进入各型腔内，控制填充的成型材料的量，并成型成型品。
在本发明的再其他的成型方法中，填充到各型腔内的成型材料的量由堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒来控制。
在本发明的更其他的成型方法中，各浇口棒的控制通过独立的压力控制或速度控制来进行。
本发明的成型用模具具有：具备分型面的定模；具备被挤压并紧密贴合在该定模的分型面上的分型面、相对于上述定模前进的动模；上述定模与动模之间形成的多个型腔；具备固定在各型腔周围的分型面的一个上的基部和突出部的嵌入环；形成在各型腔周围的分型面的另一个上、收容上述嵌入环的突出部的环状凹槽；堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒；独立控制各浇口棒的动作并控制填充到各型腔内的成型材料的量的驱动装置。
在本发明的其他成型用模具中，上述驱动装置独立控制各浇口棒的动作，以使填充到各型腔内的成型材料的压力在预定值以下。
在本发明的再其他的成型用模具中，上述浇口孔连通具备加热装置的成型材料的流道与型腔。
本发明的成型品由本实施形态中的成型方法成型。
本发明的另一种成型品为形状不同、可以互相组合的多个成型品。
本发明的成型机，其由模具装置成型成型品，上述模具装置具有：具备分型面的定模；具备被挤压并紧密贴合在该定模的分型面上的分型面、相对于上述定模前进的动模；上述定模与动模之间形成的多个型腔；具备固定在各型腔周围的分型面的一个上的基部和突出部的嵌入环；形成在各型腔周围的分型面的另一个上、收容上述嵌入环的凸起部的环状凹槽；堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒；独立控制各浇口棒的动作并控制填充到各型腔内的成型材料的量的驱动装置。
在本发明的另一种成型机中，各浇口棒的控制通过独立的压力控制或速度控制进行。
发明的效果
如果采用本发明，由于控制开闭各型腔的浇口孔的浇口棒，因此能够适当控制填充到各型腔内的成型材料的量，在一次注射成型工序中能够同时成型多个高品质的成型品。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施形态的模具装置中1个型腔周围的结构的剖视图。
图2是表示本发明的第1实施形态的注塑成型机的结构的概略图。
图3是本发明的第1实施形态的成型品的立体图。
图4是本发明的第1实施形态的成型品的剖视图。
图5是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示开始闭模的状态的图。
图6是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示填充了熔融树脂的状态的第1图。
图7是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示填充了熔融树脂的状态的第2图。
图8是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示闭模状态的图。
图9是本发明的第1实施形态中浇口孔周边的剖视图，表示阀式浇口棒打开浇口孔的状态的图。
图10是表示本发明的第1实施形态的模具装置闭模工序的动作的图。
图11是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示开模状态的图。
图12是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示取出了成型品的状态的第1图。
图13是本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，表示取出了成型品的状态的第2图。
图14是表示本发明的第2实施形态的第1成型品的图。
图15是表示本发明的第2实施形态的第2成型品的图。
图16是本发明的第2实施形态的第1、第2成型品构成的组合体的剖视图。
图17是表示本发明的第2实施形态的第1、第2成型品构成的组合体的图，主要部分F的放大图。
图18是表示本发明的第3实施形态的模具装置中1个型腔周围的结构的剖视图。
符号的说明
17嵌入环 18嵌入环收容槽
19压模 23动模
24定模 28树脂流道
37型腔 38阀式浇口棒
39浇口孔 41成型品
42熔融树脂 43加热装置
51第1成型品 52第2成型品
73气压缸装置
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施形态。另外，虽然本发明的成型方法可以用于各种装置或用途，但为了便于说明，本实施形态说明用于注塑成型机时的情况。
图2为表示本发明的第1实施形态的注塑成型机的结构的概略图。
图中，30为射出装置，具有加热缸31、配设在该加热缸31前端的射出喷嘴32、配设在上述加热缸31内部的螺杆33、以及安装在上述加热缸31上的材料供给料斗34。其中，上述螺杆33由图中没有示出的驱动装置驱动，在上述加热缸31的内部旋转并进退(沿图中左右方向移动)。
在注塑成型机中，在加热缸31内被加热、熔融的作为成型材料的树脂以高压射出，填充到模具装置的型腔37中，树脂在该型腔37内冷却、固化，这样成型成型品。另外，在本实施形态中，上述型腔37为多个，虽然其数量可以是任意个，但为了便于说明，说明上述型腔37为2个的模具装置。此时，上述螺杆33的进退由图中没有示出的控制装置控制，但在本实施形态中，为了使射出的树脂或填充到型腔37内的树脂的压力、即树脂的填充压为预定值，并不进行控制螺杆33的进退的复杂的压力控制，而是进行与树脂的填充压无关的控制进退的螺杆33的位置的简单的位置控制。由此，将预定量的树脂填充到型腔37内。这里，上述预定量为例如型腔37的闭模状态的容积的约100％～150％，优选相当于约120％的量。另外，可以是控制填充开始后的填充时间取代上述位置控制的方法。
并且，上述模具装置由定模24和动模23构成，用合模装置使上述动模23进退，与上述定模24接触或分离，通过这样能够进行开闭模，即进行闭模、合模和开模。并且，上述合模装置具有保持定模24的固定台板22及保持动模23的可动台板21，通过驱动使该可动台板21进退的液压缸装置11来进行动作。
并且，与上述射出装置30相对地配设作为定模支持装置的上述固定台板22。该固定台板22固定在图中没有示出的注塑成型机的框架上，定模24安装在模具安装面上。而且，上述固定台板22上固定多根、例如4根连接杆27的一端。
并且，作为动模支持装置的上述可动台板21与上述固定台板22相对配设，沿上述连接杆27进退自如地配设。而且，上述动模23安装在上述可动台板21的与上述固定台板22相对的模具安装面上。
并且，驱动源支持构件26与上述可动台板21的背面(图中左侧面)相对地安装在上述连接杆27上，位置可以调整。其中，上述驱动源支持构件26的背面(图中左侧面)安装有液压缸装置11作为注塑成型机的合模装置的驱动源。此时，该液压缸装置11具有前侧液压室11a、活塞杆侧液压室11b、活塞11c和活塞杆11d。其中，上述前侧液压室11a和活塞杆侧液压室11b分别配设在上述活塞11c的活塞杆11d的相反侧和活塞杆11d一侧。并且，该活塞杆11d插入驱动源支持构件26上形成的贯通孔中，其端部与上述可动台板21相连。
另外，在本实施形态中，合模装置和该合模装置的驱动源可以是任何装置，例如合模装置可以是图示那样的直压式装置，也可以是使用了肘杆的肘节式，还可以是连接机构和压力缸装置组合的复合式。并且，驱动源也既可以是图示那样的液压缸装置，也可以是电动机与滚珠丝杠组合成的装置。
图3为本发明的第1实施形态的成型品的立体图，图4为本发明的第1实施形态的成型品的剖视图。
在本实施形态中，成型的成型品可以是任意的形状，成型方法、成型用模具和成型机的特征在于可以用于成型如图3和图4所示那样的具有立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器的形状的成型品41。因此，这里就成型具有立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器的形状的成型品时的情况进行说明。
另外，作为具有立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器的形状的成型品为果冻、嘌呤等食品的容器，杯子、集装箱、容器的盖，用于中空成型(吹塑成型)的半成型品(型坯或预型件)等。或者，上述成型品也可以是扬声器(Loud Speaker)中使用的扬声器纸盒、各种盒式磁盘、花盆，可以是任何一种成型品。并且，本实施形态中成型的成型品为例如深度在10mm以上，侧壁厚度为0.2～3mm左右，通常为1mm左右的物件。
并且，本实施形态成型的成型品的材质可以是任何一种材质，本实施形态的成型方法、成型用模具、成型品和成型机的特征在于，能够以高粘度的树脂作为成型材料在短时间内高精度地成型成型品。因此，这里就用高粘度的树脂成型成型品时的情况进行说明。另外，高粘度树脂是指热可塑性树脂中熔融粘度在3600泊以上，或者熔融指数在30以下，或者数均分子量在24000以上的树脂，例如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸盐)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、HDPE(高密度聚乙烯)、AS(苯乙烯/丙烯腈)等。而且，本实施形态的成型材料可以是能再资源化的材料、容易再资源化的材料、可再利用的材料、容易再利用的材料、由细菌等微生物分解的生物分解性材料、几乎不包含氯等对环境有害的物质的材料之类对环境负担小的材料，即低环境负荷材料。这里，该低环境负荷材料为例如亦称为生物分解性塑料的生物分解性树脂之类的生物分解性材料，包含纸、纸浆、木材等植物性纤维的材料与树脂混合的含植物性纤维材料，包含土、滑石等自然土石的材料与树脂混合的含土石材料等。并且，上述低环境负荷材料也可以是生物分解性材料、含植物纤维材料、含土石材料等材料中某几种材料的适当混合。另外，从对环境负荷的观点来看，上述含植物性纤维材料和含土石材料中树脂的混合比例低较好，优选例如树脂的混合比例在50％以下，但可以是任何比例。
下面详细说明模具装置的结构。另外，在本实施形态中，模具装置为具有多个型腔37的装置，但各型腔37周围的结构相同。因此就1个型腔37周围的结构进行说明。
图1为本发明第1实施形态的模具装置1的一个型腔周围的结构的剖视图。
图1中，12为安装在可动台板21的模具安装面上的动模23的型芯，14为安装在该型芯12上的脱模板。并且，45为安装在固定台板22的模具安装面上的定模24的模具底板，44为安装在该模具底板45上的浇道块，15为安装在该浇道块44上的定模24的型腔模板，16为嵌入该型腔模板15内部的浇口块。型芯12具有形成深底凹状成型品41的内侧侧壁和内侧底面的凸起部12a，型腔模板15具有形成成型品41的外侧侧壁的凹部15a，形成成型品41的边缘下面，脱模板14形成成型品41的边缘上面，浇口块16形成成型品41的外侧底面。并且，如图1所示，在闭模的状态下，上述型芯12和脱模板14与型腔模板15和浇口块16之间形成具有上述成型品41的形状的型腔37。
并且，上述浇道块44上形成有配设在加热缸31顶端的射出喷嘴32射出的树脂流动的流道、作为浇道等成型材料的流道的树脂流道28，浇口块16上形成有连通上述型腔37的内部与树脂流道28的浇口孔39。由此，从上述射出喷嘴32射出的熔融树脂通过树脂流道28和浇口孔39填充到型腔37内。另外，上述树脂流道28为周围安装有电加热器等加热装置43的热流道。通过电线等能量供给线46给上述加热装置43提供加热所必需的能量。
其中，为了进行榫接结合，上述脱模板14与型腔模板15互相接触的面、即动模23和定模24的分型面上形成有凹凸。由此，能够防止填充到型腔37内的熔融树脂从上述分型面的缝隙之间漏出产生毛刺。
而且，型腔模板15的分型面上用螺栓、埋头螺钉等固定零件装卸自由地固定有嵌入环17。并且，上述嵌入环17由固定在型腔模板15的分型面上的根部和向上述脱模板14的分型面突出的突出部构成，截面为L字形状。另外，最好是在上述型腔模板15的分型面上如图1所示形成沟槽，上述嵌入环17的根部收容在该沟槽中。
并且，上述脱模板14的分型面上形成作为环状凹槽的嵌入环收容槽18，如图1所示那样，上述嵌入环17的突出部嵌入该嵌入环收容槽18中。并且，上述嵌入环17和嵌入环收容槽18与上述动模23和定模24的分型面上形成的凹凸一样，防止填充到型腔37内的熔融树脂从上述分型面的缝隙中漏出产生毛刺。
另外，也可以将嵌入环17固定在上述脱模板14的分型面上，在型腔模板15的分型面上形成嵌入环收容槽18。
其中，上述嵌入环17优选用比脱模板14和型腔模板15的材质软的材质形成。此时，当经过长时间使用模具装置时，上述脱模板14和型腔模板15不磨损，只有嵌入环17磨损，但由于该嵌入环17用螺栓或埋头螺钉等固定零件可以装卸地固定着，因此容易更换。
并且，在上述型芯12的内部形成一端与型腔37连通、另一端与型芯12的外壁连通的起加压流体流道的作用的喷射用流道35。该喷射用流道35的上述另一端与压缩机、储能器等图中没有示出的加压流体供给源相连，从该加压流体供给源供给的加压空气等加压流体提供给型腔37内。由此，即使开模时成型品41附着在型芯12上，通过经由上述喷射用流道35提供加压流体，也能够从型芯12中取出上述成型品41。
并且，在上述型腔模板15和浇口块16的内部形成有与上述喷射用流道35一样起加压流体流道的作用的通风用流道36。因此，由于从上述加压流体供给源提供的加压空气等加压流体通过通风用流道36提供给型腔37内，因此即使在开模时成型品41附着在型腔模板15上的情况下，通过经由上述通风用流道36提供加压流体，也能够从型腔模板15上取出上述成型品41。
而且，图1表示作为浇口棒的阀式浇口棒38的顶端进入到上述浇口孔39中的状态。其中，该阀式浇口棒38安装在根部安装于模具底板45上的作为驱动装置的气压缸装置73的活塞72上，沿模具装置的开闭方向、即图1的横方向移动。另外，虽然也可以用液压缸装置、电动机等作为上述驱动装置，但这里就使用由加压空气动作的气压缸装置73时的情况进行说明。这里，该气压缸装置73具备活塞72两侧的浇口棒侧压力室73a和浇口棒相反侧压力室73b，依靠通过浇口棒侧管路74a和浇口棒相反侧管路74b提供给上述浇口棒侧压力室73a和浇口棒相反侧压力室73b的作为加压流体的加压空气动作。另外，在笼统说明上述浇口棒侧压力室73a和浇口棒相反侧压力室73b以及浇口棒侧管路74a和浇口棒相反侧管路74b时，分别称为压力室71和连接管路74。
上述加压空气从具备空气压缩机、储能器等的加压流体供给源81有选择地提供给浇口棒侧压力室73a和浇口棒相反侧压力室73b。此时，从上述加压流体供给源81提供的压力为5～40(kgf/cm2)的加压空气通过供给管路82提供给方向控制阀86，通过该方向控制阀86切换流向上述浇口棒侧管路74a和浇口棒相反侧管路74b的方向。另外，从上述加压流体供给源81到方向控制阀86的供给管路82中配设有过滤器83、压力调节阀84、附属在该压力调节阀84上的压力计84a和润滑器85。并且，浇口棒侧管路74a和浇口棒相反侧管路74b上配设有速度控制阀88a和速度控制阀88b。而且，在上述方向控制阀86的排气口上安装有消音器87。另外，上述加压流体供给源81也可以不是提供加压空气而是提供液压油等其他加压流体的装置。并且，上述加压流体供给源81也可以共用对喷射用流道35和通风用流道36提供加压流体的加压流体供给源。
另外，在图1所示的状态下，阀式浇口棒38的顶端进入浇口孔39内堵塞该浇口孔39，气压缸装置73以预定的压力沿浇口孔39的方向挤压阀式浇口棒38并持续保持这种状态。而阀式浇口棒38的顶端承受型腔37内的树脂的压力向气压缸装置73的方向挤压上述阀式浇口棒38的力。并且，上述浇口棒侧管路74a上连接有溢流阀77a，当浇口棒侧压力室73a内的压力达到预定值以上时，打开溢流阀77a。并且，上述浇口棒相反侧管路74b上连接有溢流阀77b，当型腔37内树脂的压力达到作为预定值的允许值以上、通过活塞72使浇口棒相反侧压力室73b内的压力达到预定的开放值以上时，溢流阀77b开放。由此，活塞72移动，阀式浇口棒38向气压缸装置73的方向移动，开放浇口孔39。
即，型腔37内的树脂的压力达到允许值以上时，向浇口孔39的方向挤压阀式浇口棒38的力大，使阀式浇口棒38向气压缸装置73的方向移动。由此，阀式浇口棒38开放浇口孔39，因此树脂从型腔37漏出到树脂流道28中，使型腔37内树脂的压力下降。并且，当该树脂压力在允许值以下时，向浇口孔39的方向挤压阀式浇口棒38的力大于树脂的压力，因此阀式浇口棒38的顶端再次堵塞浇口孔39。这样，上述阀式浇口棒38起将型腔37内树脂的压力维持在允许值以下的定压阀或溢流阀的作用。
但是，只要型腔37内树脂的压力不超过允许值，则阀式浇口棒38的顶端就进入浇口孔39内维持堵塞该浇口孔39的状态。因此，填充到型腔37内的熔融树脂即使被加压或被压缩也不会从上述浇口孔39漏出。
下面说明上述结构的成型机的动作。
图5为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示开始闭模时的状态的图；图6为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示填充了熔融树脂的状态的第1图；图7为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示填充了熔融树脂的状态的第2图；图8为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示闭模状态的图；图9为本发明的第1实施形态中浇口周边的剖视图，为表示阀式浇口棒打开浇口孔的状态的图；图10为表示本发明的第1实施形态中模具装置闭模工序中的动作的图；图11为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示开模状态的图；图12为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示取出了成型品的状态的第1图；图13为本发明的第1实施形态的模具装置的剖视图，为表示取出了成型品的状态的第2图。
首先，在开始成型前，由于液压缸装置11的活塞11c和活塞杆11d处于后退(向图2中的左方向移动)的状态，因此模具装置如图5所示处于开模状态。并且，阀式浇口棒38的顶端处于进入浇口孔39内堵塞该浇口孔39的状态。
接着，开始闭模工序时，上述液压缸装置11驱动，使活塞11c和活塞杆11d前进(向图2中的右方向移动)，可动台板21前进。由此，动模23接近定模24。然后，如图6所示，当脱模板14的分型面与型腔模板15的分型面之间的间隔为尺寸b时，上述液压缸装置11停止，暂时中断闭模工序。其中，上述尺寸b为树脂的压缩量，为成型品41侧壁壁厚的3～100倍左右，通常为1～15mm左右的尺寸。另外，上述压缩量根据成型品41的侧壁的壁厚和作为成型材料的熔融树脂42的粘度决定。其中，当上述成型品41的壁厚为1.5～3.0mm时，上述压缩量优选为3～10倍，当上述成型品41的壁厚为0.2～1.5mm时，上述压缩量优选为10～100倍。
然后，如图6所示，在脱模板14的分型面与型腔模板15的分型面打开的状态下，阀式浇口棒38向气压缸装置73的方向移动、即后退，阀式浇口棒38开放浇口孔39。接着，配设在加热缸31顶端的射出喷嘴32射出的熔融树脂42经过树脂流道28填充到处于开模状态的型芯12与浇口块16之间的型腔37内。接着，当预定量的熔融树脂42填充到型腔37内时，阀式浇口棒38前进，该阀式浇口棒38的顶端进入浇口孔39，堵塞该浇口孔39。
此时，与模具装置的开闭方向近乎垂直的底部全部被熔融树脂42填充，但与模具装置的开闭方向倾斜的侧壁部的离开浇口孔39的部分没有填充到熔融树脂42。即，在本实施形态中，预定量的熔融树脂42填充结束时，上述侧壁部的至少一部分没有填充到熔融树脂42。
这里，如图6所示，由于上述底部的容积比较大，因此上述熔融树脂42在型芯12与浇口块16之间的型腔37内主要滞留在上述底部。并且，闭模工序暂时中断的时间极短。因此，在闭模工序暂时中断期间，不会从脱模板14的分型面与型腔模板15的分型面之间漏出到外部。另外，为了尽可能缩短闭模工序的暂时中断时间，希望尽可能提高熔融树脂42的填充速度。并且，也可以不暂时中断上述闭模工序。由此，可以缩短1次注射成型的时间，能够提高成型机的生产效率。
但是，由于本实施形态中的树脂流道28为在周围安装了加热装置43的热流道，因此难以均匀地分配填充到每个型腔37内的熔融树脂42。因此如图7所示，填充到模具装置的一部分A的型腔37内的熔融树脂42的量与填充到模具装置的另一部分B的型腔37内的熔融树脂42的量不等。在图7所示的例中，填充到B部分的型腔37内的熔融树脂42的量比填充到A部分的型腔37内的熔融树脂42的量少。因此，在本实施形态中，为了使熔融树脂42的填充量最少的型腔37内、即B部分的型腔37内也能够填充到足够量的熔融树脂42，调整1次射出工序中从加热缸31射出的熔融树脂42的量。由此，B部分的型腔37内熔融树脂42的量也不会不足。而熔融树脂42的填充量最少的型腔37以外的型腔37、即A部分的型腔37内填充了过量的熔融树脂42。由此，在A部分的型腔37内熔融树脂42产生剩余。另外，在图7中47为将型芯12安装到可动台板21的模具安装面上的安装部件。
接着，上述液压缸装置11再次开始驱动，使动模23向定模24前进，再次开始闭模工序。另外，上述熔融树脂42的填充也可以在再次开始的闭模工序中继续。并且，再次开始的闭模工序为压缩熔融树脂42的压缩工序。由此，即使在不能提高熔融树脂42的填充速度的情况下，也能缩短1次注射成型的时间，能够提高成型机的生产效率。
并且，通过进行闭模工序，在型芯12与浇口块16之间的型腔37内主要滞留在上述底部的熔融树脂42由于该型腔37变窄，因此被加压在型腔37内向图7的左方移动，上述侧壁部的离开浇口孔39的部分也被填充到，整个该型腔37被全部填充到。此时，通过闭模使嵌入环17的突出部与脱模板14的分型面上所形成的嵌入环收容槽18相嵌合，因此上述熔融树脂42被嵌入环17阻挡，不会从动模23与定模24的分型面的间隙中漏出。
接着如图8所示，在闭模结束后仍通过上述液压缸装置11将动模23挤压在定模24上，进行合模。另外，在合模工序中，由图1所示的加压流体供给源81提供的加压空气通过浇口棒相反侧管路74b提供给气压缸装置73的浇口棒相反侧压力室73b。因此，活塞72向图1的左方移动，阀式浇口棒38的顶端进入浇口块16上所形成的浇口孔39内，该浇口孔39被阀式浇口棒38堵塞。这样一来，由于熔融树脂42在合模工序中被压缩，因此不仅能够遍布整个型腔37，内部的压力分布也变得均匀，树脂分子的取向得到了改善，模具表面的复制性提高，防止了树脂的收缩，降低了残留应力，防止了变形。
其中，在上述浇口孔39被阀式浇口棒38堵塞的状态下，如图7所示的A部分的型腔37那样被填充了必要量以上的熔融树脂42的型腔37内，该型腔37内的熔融树脂42的压力上升到必要以上。这样一来，即使嵌入环17的突出部与脱模板14的分型面上形成的嵌入环收容槽18相嵌合，压力过大的熔融树脂42也有从动模23和定模24的分型面间的间隙中漏出的可能性。并且，还有可能损坏模具装置的构成部件。
但是，在本实施形态中，如上所述，当浇口棒相反侧压力室73b内的压力达到预定的开放值以上时，开放的溢流阀77b与浇口棒相反侧管路74b相连。并且，阀式浇口棒38的顶端承受型腔37内的熔融树脂42的压力向气压缸装置73的方向推挤上述阀式浇口棒38的力、即压缩浇口棒相反侧压力室73b的力。因此，当型腔37内熔融树脂42的压力到达预定的允许值以上时，浇口棒相反侧压力室73b内的压力达到预定的开放值以上，溢流阀77b开放。这样一来，由于浇口棒相反侧压力室73b内的加压空气沿图9中箭头D所示的方向流出，因此活塞72向图9的右方移动。于是，浇口孔39开放，熔融树脂42如图9箭头C所示从型腔37漏出到树脂流道28中，型腔37内熔融树脂42的压力降低。另外，当型腔37内熔融树脂42的压力在预定的允许值以下时，向浇口孔39的方向挤压阀式浇口棒38的力大于熔融树脂42的压力，因此阀式浇口棒38的顶端再次堵塞浇口孔39。
这样一来，由于阀式浇口棒38具有将型腔37内熔融树脂42的压力维持在预定的允许值以下的功能，因此熔融树脂42的压力不会过大，熔融树脂42不会从动模23和定模24的分型面的间隙之间漏出，或者不会损坏模具装置的构成部件。并且，A部分的型腔37内的剩余熔融树脂42被压回树脂流道28内，逆流到加热缸31一侧。此时，也可以使该加热缸31内的螺杆33稍微后退，即进行所谓松退。
下面说明各阀式浇口棒38的控制。首先，将熔融树脂42填充到各型腔37内，检查填充到各型腔37内的熔融树脂42的量。此时的动作使各阀式浇口棒38从关闭状态开始以相同的动作速度向打开方向动作，开始填充。接着，在填充结束的时刻，使各阀式浇口棒38以相同的动作速度变成关闭状态。
并且，在填充开始时将熔融树脂42的填充量少的型腔37一侧的阀式浇口棒38的动作速度设定为高。由此，填充开始时阀式浇口棒38的动作速度快，进入型腔37内的熔融树脂42的量变多。反之，在填充开始时将熔融树脂42的填充量多的型腔37一侧的阀式浇口棒38的速度设定为低。由此，填充开始时阀式浇口棒38的动作速度慢，进入型腔37内的熔融树脂42的量变少。
并且，在填充结束时使各阀式浇口棒38变成关闭状态时，使熔融树脂42的填充量少的型腔37一侧的阀式浇口棒38比填充量多的型腔37一侧的阀式浇口棒38迟开始。由此，填充结束时阀式浇口棒38动作的时间变迟，填入型腔37内的熔融树脂42的量变多。反之，使熔融树脂42的填充量多的型腔37一侧的阀式浇口棒38比填充量少的型腔37一侧的阀式浇口棒38早开始。由此，填充结束时阀式浇口棒38的动作时间早，填入型腔37内的熔融树脂42的量变少。或者，将熔融树脂42的填充量少的型腔37一侧的阀式浇口棒38的动作速度设定为低。由此，填充结束时阀式浇口棒38的动作速度慢，填入型腔37内的熔融树脂42的量变多。反之，将熔融树脂42的填充量多的型腔37一侧的阀式浇口棒38的动作速度设定为高。由此，填充结束时阀式浇口棒38的动作速度快，填入型腔37内的熔融树脂42的量变少。
并且，闭模工序中，将熔融树脂42的填充量少的型腔37一侧的阀式浇口棒38的动作压力设定为高。由此，填充到型腔37内的熔融树脂42不会流出浇口一侧。反之，将熔融树脂42的填充量多的型腔37一侧的阀式浇口棒38的动作压力设定为低。由此，填充到型腔37内的熔融树脂42容易流出浇口侧。
如前所述，在控制阀式浇口棒38的动作速度时，由速度控制阀88a、88b进行，上述阀式浇口棒38的动作压力由溢流阀77a、77b进行调节。并且，各型腔37的阀式浇口棒38的动作速度和动作压力单独控制。
下面说明在动模23向定模24前进的闭模工序中，与模具装置的开闭方向倾斜的侧壁部中熔融树脂42的流动。图10(a)表示与图8相同的图，图10(b)表示图10(a)中用圆E表示的侧壁部的放大图。在闭模工序中，由于动模23接近定模24，因此型芯12的表面与型腔模板15的表面相对靠近。
此时，在闭模工序的初始阶段，型芯12的表面位于用12a-1表示的位置。另外，型腔模板15表面的位置用15a表示。另外，上述侧壁部与模具装置的开闭方向的倾斜角为θ。并且，在闭模工序结束时，型芯12的表面移动到用12a-2表示的位置。由此，闭模工序初始阶段型芯12的表面与型腔模板15的表面之间的间隔比闭模工序结束时型芯12的表面与型腔模板15的表面之间的间隔T宽ΔT。另外，ΔT为闭模的行程L乘以sinθ的值。例如，当θ为4°时，如果L为3mm，则ΔT为0.2mm；如果L为6mm，则ΔT为0.4mm；如果L为10mm，则ΔT为0.7mm；如果L为15mm，则ΔT为1mm。
在本实施形态中，由于如前所述在闭模工序结束之前完成往型腔37内填充预定量的树脂，因此在上述侧壁部的型芯12的表面与型腔模板15的表面之间的间隔比闭模工序结束时的间隔T宽ΔT时熔融树脂42流动。因此，当侧壁部与模具装置的开闭方向倾斜时，即使上述侧壁部的型芯12的表面与型腔模板15的表面之间的间隔变窄，熔融树脂42的流动也在上述间隔宽时进行，因此熔融树脂42顺利地流动，填充到整个侧壁部。因此如图6所示，即使在往型腔37内填充完预定量的树脂时，上述侧壁部的离开浇口孔39的部分没有填充到熔融树脂42，在闭模工序结束时上述侧壁部的离开浇口孔39的部分也如图8所示那样填充了熔融树脂42。
这样一来，由于侧壁部与模具装置的开闭方向倾斜，因此产生楔子效果，使熔融树脂42遍布整个型腔37。因此，内部的压力分布变得均匀，改善了树脂分子的取向，提高了树脂的光学特性，提高了模具表面的复制性，减少了融接线，防止了树脂的收缩，降低了残留应力，防止了变形。
接着，当上述熔融树脂42被冷却到一定程度固化，成型成型品41时，进行开模，如图11所示，动模23与定模24处于打开状态。另外，在即将进行开模之前，从通风用流道36往型腔37内提供加压流体。
接着，取出成型品41，如图11所示，当上述成型品41附着在型芯12的外面时，使脱模板14相对于型芯12前进，或者从喷射用流道35往型腔37内提供加压流体。由此，如图12所示，成型品41离开型芯12落下。另外，落下有可能损伤成型品41，使用图中没有示出的成型品取出机，可以不落下地从型芯12上取出成型品41。
并且，如图13所示，在上述成型品41附着在型腔模板15和浇口块16的里面的情况下，从通风用流道36往型腔37内提供加压流体。由此，成型品41离开上述型腔模板15和浇口块16的内面落下。另外，使用图中没有示出的成型品取出机，可以不落下地从型腔模板15和浇口块16的内面取出成型品41。
这样，在本实施形态中，在多个型腔37中，分别独立地控制阀式浇口棒38开放浇口孔39或堵塞浇口孔39的动作。因此，在多个型腔的模具装置中，各型腔37内熔融树脂42的压力控制在适当的值，由此，各型腔37内熔融树脂42的量被控制在适当的值。即，能够使填充到多个型腔37内的熔融树脂42的量均匀。由此，任何一个型腔37中都不会产生熔融树脂42漏出而产生毛刺或熔融树脂42不足产生填充不足的情况，在一次注射成型工序中能够同时成型多个高质量、均匀的成型品41。
另外，在本实施形态中，可以增大成型品中从浇口开始的树脂的流动长度L与成型品的壁厚T的流动长度/壁厚比即L/T。
下面说明本发明的第2实施形态。另外，对于结构与第1实施形态相同的单元添加相同的附图标记，其说明省略。并且，对于与上述第1实施形态相同的动作和效果，其说明也省略。
在本实施形态中，说明成型各型腔37中形状互不相同的成型品时的情况。这里假设为在一次注射成型工序中同时成型通过互相组合而构成组合体的第1成型品和第2成型品。
图14为表示本发明的第2实施形态的第1成型品的图；图15为表示本发明的第2实施形态的第2成型品的图；图16为本发明的第2实施形态的第1、第2成型品构成的组合体的剖视图；图17为表示本发明的第2实施形态的第1、第2成型品构成的组合体的图，为主要部分F的放大图。
在本实施形态中，在一个型腔37内成型如图14(a)表示其正视图、图14(b)表示其剖视图那样的形状为立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器那样的形状的、作为成型品的第1成型品51。而在另一个型腔37中成型如图15(a)表示其正视图、图15(b)表示其剖视图那样的形状为立体形状、侧壁薄壁化的深底凹状容器那样的形状的、作为成型品的第2成型品52。该第2成型品52具有从内面突出的作为突起的加强筋53。另外，该加强筋53的形状、尺寸、位置、数量等可以适当确定，但优选例如图15(a)和图15(b)所示那样侧壁与底壁的内面一体地成型。并且，可以在侧壁或底壁的一部分上形成起空气孔作用的贯通孔54。
并且，通过组合成型的上述第1成型品51和第2成型品52可以获得图16所示那样的组合体55。此时，第1成型品51插入第2成型品52的内部，构成形状为侧壁和底壁为双重结构的深底凹状容器的形状的组合体55。并且，图17表示图16中的主要部分F的放大图，第1成型品51的侧壁和底壁的外面与从第2成型品52的侧壁和底壁的内面突出的加强筋53相抵接，第1成型品51的侧壁和底壁的外面与第2成型品52的侧壁和底壁的内面之间形成空间。
另外，上述组合体55具有将第1成型品51和第2成型品52互相接合起来的接合部56。在图16所示的例子中，接合部56为分别在第1成型品51和第2成型品52开口周围形成的凸缘部，通过熔接互相接触的该凸缘部来形成上述接合部56。另外，该接合部56只要是第1成型品51与第2成型品52互相接触的部位，可以形成在任何部位，例如，可以通过熔接第1成型品51的外面与第2成型品52的加强筋53相抵接的部位形成。而且，形成接合部56的接合方法也可以是熔接以外的接合方法，例如也可以是用粘接剂粘接。
本实施形态中的组合体55可以作为收容食品的容器、盖等使用。由于第1成型品51的侧壁和底壁的外面与第2成型品52的侧壁和底壁的内面之间所形成的空间起隔热层的作用，因此当收容的食品为高温或低温的食品时，能够长时间地将上述食品的温度维持在高温或低温。并且，在用手握持上述组合体55时，收容的食品的热量或冷气不会传到手上，因此能够防止烫伤或冻伤。而且，由于上述组合体55的侧壁和底壁为双重结构，因此即使第1成型品51或第2成型品52中的某个破损，收容的物品也不会漏出到外部。
而且，可以用不同的成型材料成型第1成型品51和第2成型品52。例如，通过用乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)之类氧透过量低的具有阻气性的成型材料，用其他成型材料成型第2成型品52，能够获得具有阻气性的容器、盖等组合体55。此时，由于通过仅用价格比较高的具有阻气性的成型材料成型第1成型品51就能获得具有阻气性的组合体55，因此能够廉价地制作可以长时间地维持收容的食品等品质的容器、盖等。并且，通过例如用强度高且具有耐气候性的成型材料成型第2成型品52，用其他的成型材料成型第1成型品51，能够获得强度高且具有高耐气候性的作为容器的组合体55。此时，由于通过仅用价格比较高且具有耐气候性的成型材料成型第2成型品52就能够获得强度高且具有高耐气候性的组合体55，因此能够廉价地制作可以长时间在室外保存收容的油、润滑脂、涂料等的容器。
下面说明本发明的第3实施形态。另外，对于结构与第1、第2实施形态的结构相同的单元添加相同的附图标记，其说明省略。并且，对于与上述第1和第2实施形态相同的动作和效果，也省略其说明。
图18为表示本发明的第3实施形态的模具装置中1个型腔周围的结构的剖视图。
在图18中，19为相对于动模23的型芯12可进退地安装的压模。该压模19具有成型深底凹状成型品41的内侧侧壁和内侧底面的凸部19a。并且，如图18所示，在闭模状态下，型芯12和压模19与型腔模板15和浇口块16之间形成形状为成型品41的形状的型腔37。另外，上述压模19由图中没有示出的驱动装置驱动向箭头G所示的方向移动、即进退。并且，在本实施形态中，型芯12上没有安装脱模板14。其他的结构与上述第1实施形态相同，因此省略其说明。
并且，在本实施形态中，在将熔融树脂42填充到型腔37内以前使压模19向图18的左方向移动，使其后退，在使上述压模19后退的状态下开始往型腔37内填充熔融树脂42。然后进行合模工序，使上述压模19向图18的右方向移动，前进。由此，型腔37内的熔融树脂42被压缩，剩余的熔融树脂42通过开放的浇口孔39被压回到树脂流道28内。另外，其他的动作与上述第1实施形态相同，因此省略其说明。
这样，在本实施形态中，分别在多个型腔37中使压模19前进。因此，在多个型腔的模具装置中各型腔37内熔融树脂42的压力被控制到适当的值，各型腔37内熔融树脂42的量被控制在适当的值。由此，任何一个型腔37中都不会产生熔融树脂42漏出产生毛刺或熔融树脂42不足产生填充不足的情况，因此能够在一次注射成型工序中同时成型多个高质量且均匀的成型品41。
另外，虽然在上述第1～第3实施形态中以液压式装置说明合模装置，但优选电动的合模装置。并且，虽然说明的是可动台板沿横方向(水平方向)移动的横置型注塑成型机的情况，但本发明的成型方法、成型用模具、成型品和成型机也可以用于可动台板沿纵向(垂直方向)移动的纵置型注塑成型机。而且，本发明的成型方法、成型用模具、成型品和成型机除了可以用于注塑成型机以外，还可以用于压铸机、IJ密封冲压等成型机。
并且，本发明并不局限于上述实施形态，可以根据本发明的宗旨作种种变形，这些都不排除在本发明的范围之外。
产业上的可利用性
本发明可以用于成型方法、成型用模具、成型品和成型机。
Claims (11)
1.一种成型方法，其特征在于，
(a)在模具装置的闭模工序结束之前开始向上述模具装置的多个型腔内填充成型材料；
(b)在上述闭模工序结束之前完成上述成型材料的填充；
(c)在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序；
(d)控制填充到各型腔内的成型材料的量，并成型成型品。
2.一种成型方法，其特征在于，
(a)在使进退于型腔内的压模后退的状态下，开始往模具装置的多个型腔内填充成型材料；
(b)在闭模工序结束之前完成上述成型材料的填充；
(c)在上述闭模工序结束之后进行上述模具装置的合模工序；
(d)使上述压模进入各型腔内，控制填充的成型材料的量，并成型成型品。
3.如权利要求1或2所述的成型方法，其特征在于，填充到各型腔内的成型材料的量由堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒来控制。
4.如权利要求3所述的成型方法，其特征在于，各浇口棒的控制通过独立的压力控制或速度控制来进行。
5.一种成型用模具，其特征在于，具有：
(a)具备分型面的定模；
(b)具备被挤压并紧密贴合在该定模的分型面上的分型面、相对于上述定模前进的动模；
(c)上述定模与动模之间形成的多个型腔；
(d)具备固定在各型腔周围的分型面的一个上的基部和突出部的嵌入环；
(e)形成在各型腔周围的分型面的另一个上、收容上述嵌入环的突出部的环状凹槽；
(f)堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒；
(g)独立控制各浇口棒的动作并控制填充到各型腔内的成型材料的量的驱动装置。
6.如权利要求5所述的成型用模具，其特征在于，上述驱动装置独立地控制各浇口棒的动作，以使填充到各型腔内的成型材料的压力在预定值以下。
7.如权利要求6所述的成型用模具，其特征在于，上述浇口孔连通具备加热装置的成型材料的流道与型腔。
8.一种成型品，其特征在于，其由权利要求1～4中任意一项所述的成型方法成型。
9.如权利要求8所述的成型品，其特征在于，其为形状不同、可以互相组合的多个成型品。
10.一种成型机，其特征在于，
(a)其由模具装置成型成型品；
上述模具装置具有：
(b)具备分型面的定模；
(c)具备被挤压并紧密贴合在该定模的分型面上的分型面、相对于上述定模前进的动模；
(d)上述定模与动模之间形成的多个型腔；
(e)具备固定在各型腔周围的分型面的一个上的基部和突出部的嵌入环；
(f)形成在各型腔周围的分型面的另一个上、收容上述嵌入环的突出部的环状凹槽；
(g)堵塞各型腔的浇口孔的浇口棒；
(h)独立控制各浇口棒的动作并控制填充到各型腔内的成型材料的量的驱动装置。
11.如权利要求10所述的成型机，其特征在于，各浇口棒的控制通过独立的压力控制或速度控制来进行。
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