JP2000117798A - 射出成形用金型及び射出成形方法 - Google Patents

射出成形用金型及び射出成形方法

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JP2000117798A
JP2000117798A JP10290950A JP29095098A JP2000117798A JP 2000117798 A JP2000117798 A JP 2000117798A JP 10290950 A JP10290950 A JP 10290950A JP 29095098 A JP29095098 A JP 29095098A JP 2000117798 A JP2000117798 A JP 2000117798A
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injection molding
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Michiharu Ito
道治 伊藤
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】オペレータの操作性を向上させることができる
射出成形用金型を提供する。 【解決手段】 射出成形用金型において、金型本体3
7,38と、金型本体37,38内に埋め込まれた複数
の温度センサー122,124,126,132,13
4,136,138,140,142,144と、これ
らの温度センサーの検出信号に基づいて金型本体の表面
温度を均一に制御する制御装置110とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型及
び射出成形方法に関し、特にオペレータの操作性を向上
させることのできる射出成形用金型及び射出成形方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、樹脂製品の射出成形の工程は、
樹脂の可塑化→充填→保圧→冷却という工程で行われて
いる。良品質な成形品を得るためには、固定側金型と可
動側金型とからなる金型内の温度や金型内樹脂温度、射
出圧力等の制御や、金型に対する型締力や型開き量、す
なわち金型パーティング面間の距離の制御や、充填工程
から保圧工程への切換であるV−P切換えの設定が重要
である。
【0003】そして、型締力の制御については、型締力
の設定値F(トン)を、F=A・P/1000という式
に基づいて算出するのが一般的であり、これまでは充填
工程と保圧工程とを含む射出工程、冷却工程での型締力
は一定に保たれている。なお、Aは成形品面積(cm
2)で、Pは金型の平均内圧(Kg/cm2)である。
【0004】また、充填工程から保圧工程への切換えタ
イミングについて言えば、切換えの判断はオペレータの
設定する加熱シリンダ内のスクリュ一位置、樹脂充填時
間、スクリューを駆動する射出シリンダの圧力等に基づ
いて行っていることなどが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、成形機の型締力を高めに設定すると、金
型内に樹脂が充填される時に金型内にある空気や溶融樹
脂から発生するガスが射出工程末期に金型から排出され
ずに金型内で圧縮されて残留することで、ショートショ
ットやウェルド又は焼け等の成形不良を引き起こしたり
する。また、逆に低めの設定値にすると、今度はバリが
発生し易くなるという問題が生まれてくる。
【0006】また、充填工程から保圧工程の切換えにつ
いて言えば、加熱シリンダ内のスクリュー位置、樹脂充
填時間、スクリューを駆動する射出シリンダの圧力等に
基づいてタイミングを判断している。
【0007】しかしながら、スクリュー位置や樹脂充填
時間で切換えを判断する方法では、可塑化された樹脂の
密度、温度がばらついていると、スクリューが樹脂の計
量完了位置から切換え位置に移動するまでの間の樹脂量
にばらつきが生じ、金型内に充填される樹脂量がばらつ
くという結果となる。また、射出シリンダの圧力で切換
えを行う方法では、射出シリンダの圧力から金型内圧ま
での間に種々の圧力損失があるために正確な樹脂量の管
理ができないという問題がある。
【0008】また、同一な成形条件を設定しても、金型
の構造・状態で変化している。これは、金型全体の温度
をコントロールしている冷却回路に流れる水量が、長時
間の成形の間に冷却回路内に、錆等の腐食物によって水
量が低下していても実際には確認できず、流量が一定し
ないからである。
【0009】また、充填工程から保圧工程への切換えの
タイミングは、オペレータの経験に基づいて設定されて
いるが、この切換えのタイミングは成形品の形状や金型
構造によっても変化するため、最適な切換えタイミング
を設定するのは非常に難しい。いずれにしても、これら
の問題は設定値に対しての出力値を把握できないことが
経験値に頼る結果となってオペレータの操作性を難しく
している。
【0010】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、経験値に頼る様なこと
なく、オペレータの操作性を向上させることができる射
出成形用金型及び射出成形方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型
は、射出成形用金型において、金型本体と、該金型本体
内に埋め込まれた複数の温度センサーと、該温度センサ
ーの検出信号に基づいて前記金型本体の表面温度を均一
に制御する制御手段とを具備することを特徴としてい
る。
【0012】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記金型本体には、該金型本体を冷却するため
の水管が配管されていることを特徴としている。
【0013】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記制御手段は、前記温度センサーの検出信号
に基づいて、前記水管に流す冷却水の流量を制御するこ
とを特徴としている。
【0014】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記金型は複数の部分に分割されており、該分
割されたそれぞれの部分に少なくとも1個ずつの温度セ
ンサーが配置されていることを特徴としている。
【0015】また、本発明に係わる射出成形方法は、金
型本体に配置された複数の温度センサーの検出信号に基
づいて前記金型本体の表面温度を均一に保つ温度制御工
程と、前記金型内に溶融樹脂を射出する射出工程とを具
備することを特徴としている。
【0016】また、この発明に係わる射出成形方法にお
いて、前記金型本体に配管された水管により、前記金型
本体を冷却することを特徴としている。
【0017】また、この発明に係わる射出成形方法にお
いて、前記温度センサーの検出信号に基づいて、前記水
管に流す冷却水の流量を制御することを特徴としてい
る。
【0018】また、この発明に係わる射出成形方法にお
いて、前記金型は複数の部分に分割されており、該分割
されたそれぞれの部分の温度を、該分割されたそれぞれ
の部分に少なくとも1個ずつ配置された温度センサーに
より検出することを特徴としている。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について説明するのであるが、その前に、本発明の概要
について説明する。
【0020】本発明は、概略的には、射出成形用金型に
おいて、キャビティ側又はコア側の裏側より、温度セン
サーを複数個埋め込んでおき、キャビティ側の金型温度
とコア側の金型温度が、ほぼ均一に近い金型温度を維持
できるように、温度センサーと温度・流量制御装置が連
動されている。そして、キャビティ側又はコア側で温度
差が発生した場合、温調・流量制御装置側でキャビティ
側又はコア側の冷却回路に流れる水量を金型温度の高い
金型側に水量が多く流れる様にすることで冷却効果を高
め、種々の成形条件の設定値に対しての温度変化を見て
成形品品質が安定しているかを見極めて成形条件の設定
値を決めるものである。そして、常にキャビティ側の金
型温度とコア側の金型温度が一定になるようにして射出
成形するものである。
【0021】以下、本発明の一実施形態について図面を
参照して説明する。
【0022】図1は本発明が適用された一実施形態の射
出成形機のなかでの射出装置の概略構成を示した図であ
る。
【0023】射出装置においては、ホッパ部31より投
入された射出成形用樹脂を加熱シリンダ32内で溶融し
ながらスクリュー33で計量し、射出シリンダとピスト
ン34により成る油圧シリンダ機構によってスクリュー
33を前方へ移動させることでノズルを通じて固定金型
37と可動金型38より構成されたキャビティ内に溶融
樹脂を充填する。
【0024】また、図2は、金型内の水管回路を示した
図である。
【0025】固定側金型37では、水管回路は、温度・
流量制御装置110より出力された冷却水が固定側水管
入り口39,46より金型内に入り、固定側水管41,
48を流れて、固定側水管出口40,47から排出され
て温度・流量制御装置110へ戻り循環する2回路から
構成され、固定側金型37を冷却している。また、固定
側金型37の裏側には、例えば3つの温度センサー12
2,124,126が配置されている。
【0026】また、可動側金型38は、大スライドコマ
42と小スライドコマ43,49を備えており、同様に
温度・流量制御装置110から出力された冷却水が、可
動金型入り口53,55,57,60から入り、可動側
水管50,51,61,62,63,64を流れて、可
動側出口54,56,59,65から温度・流量制御装
置110へ戻り循環している6回路を用いて可動側金型
38を冷却している。また、可動側金型38の裏側に
は、例えば7つの温度センサー132,134,13
6,138,140,142,144が配置されてい
る。
【0027】なお、上記の温度センサー122,12
4,126,132,134,136,138,14
0,142,144、および温度・流量制御装置110
は、共に、射出成形装置の全体動作を制御する制御装置
100に接続されている。
【0028】このような構成にて射出成形を行ってい
る。
【0029】以下、具体的な実施例について説明する。
【0030】(実施例1)複写機用のトナー容器(2個
取り用・基本肉厚2.5mm)の射出成形において、射
出成形機350tonタイプを使用して、射出・保圧条
件として、充填ピーク圧力900Kg/cm2(実
測)、射出時間2.5sec(実測)、V→P切り換え
位置12mm、保圧400Kg/cm2、時間条件とし
て、保圧時間7.0sec、冷却時間12.0sec、
中間時間13.0sec、型締時間2.5sec、成形
サイクル37.0sec、温度銃剣として、樹脂温度設
定195℃、HR温度設定195℃ 1〜7ch、金型
温度設定(キャビ・コア側共)20℃として、金型水管
流量のバルブを全開(max流量:20L/min)に
して、金型の表面温度の計測と成形した成形品の寸法測
定を計測した。結果を図3に示す。
【0031】(実施例2)実施例1と同様にして、金型
水管流量のバルブを絞り、流量を平均6.5L/min
に調整して成形した。
【0032】(実施例3)実施例1と同様にして、固定
金型37の流量を6.5L/min、可動金型側の大ス
ライド金型42の流量を9.0L/minに調整して、
可動金型側の小スライド金型43,49の流量を15.
0L/minに調整して成形した。
【0033】(比較例1)実施例1と同様にして、金型
温度設定(キャビ・コア側共)15℃として、金型水管
流量のバルブを全開(max流量・20L/min)に
して、成形した。
【0034】(比較例2)実施例1と同様にして、金型
温度設定(キャビ・コア側共)15℃として、金型水管
流量のバルブを絞り流量を平均6.5L/minに調整
して成形した。
【0035】以上の結果を図3に示す。
【0036】この結果から、以下の様な効果が得られる
ことが分かる。
【0037】金型表面温度を均一に保つことで、従来の
ようなオペレータの経験に基づいて設定されている部分
について数値化できることで、オペレータの操作性の向
上が図れる。
【0038】また、従来、実際の値が複数の要因からの
結果であるため、個々の設定値がどのように影響してい
るかが把握できないことから、経験に基づいた設定とな
っていたが、種々の条件設定に対して金型の表面温度は
常に変化していることと金型温度が成形品品質に与える
影響が大きいことから、設定値に対しての金型温度を管
理して、冷却用温度調節機の流量をコントロールするこ
とで一定の成形品品質が維持される。
【0039】また、金型温度の高い部分へ流量を多くす
ることで、成形品での平面形状部の面状態がよくなるこ
とと寸法品質状態が安定する。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペレータの操作性の向上を図ることが可能となる。
【0041】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された一実施形態の射出成形機の
なかでの射出装置の概略構成を示した図である。
【図2】金型内の水管回路を示した図である。
【図3】実施例と比較例の成形結果を示した図である。
【符号の説明】
31 ホッパ部 32 加熱シリンダ 33 スクリュー 34 ピストン 37 固定金型 38 可動金型 39,46 固定側水管入り口 40,47 固定側水管出口 41,48 固定側水管 42 大スライドコマ 43,49 小スライドコマ 50,51,61,62,63,64 可動側水管 53,55,57,60 可動金型入り口 54,56,59,65 可動側出口 100 制御装置 110 温度・流量制御装置 122,124,126,132,134,136,1
38,140,142,144 温度センサー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形用金型において、 金型本体と、 該金型本体内に埋め込まれた複数の温度センサーと、 該温度センサーの検出信号に基づいて前記金型本体の表
    面温度を均一に制御する制御手段とを具備することを特
    徴とする射出成形用金型。
  2. 【請求項2】 前記金型本体には、該金型本体を冷却す
    るための水管が配管されていることを特徴とする請求項
    1に記載の射出成形用金型。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記温度センサーの検
    出信号に基づいて、前記水管に流す冷却水の流量を制御
    することを特徴とする請求項2に記載の射出成形用金
    型。
  4. 【請求項4】 前記金型は複数の部分に分割されてお
    り、該分割されたそれぞれの部分に少なくとも1個ずつ
    の温度センサーが配置されていることを特徴とする請求
    項1に記載の射出成形用金型。
  5. 【請求項5】 射出成形方法において、 金型本体に配置された複数の温度センサーの検出信号に
    基づいて前記金型本体の表面温度を均一に保つ温度制御
    工程と、 前記金型内に溶融樹脂を射出する射出工程とを具備する
    ことを特徴とする射出成形方法。
  6. 【請求項6】 前記金型本体に配管された水管により、
    前記金型本体を冷却することを特徴とする請求項5に記
    載の射出成形方法。
  7. 【請求項7】 前記温度センサーの検出信号に基づい
    て、前記水管に流す冷却水の流量を制御することを特徴
    とする請求項6に記載の射出成形方法。
  8. 【請求項8】 前記金型は複数の部分に分割されてお
    り、該分割されたそれぞれの部分の温度を、該分割され
    たそれぞれの部分に少なくとも1個ずつ配置された温度
    センサーにより検出することを特徴とする請求項5に記
    載の射出成形方法。
JP10290950A 1998-10-13 1998-10-13 射出成形用金型及び射出成形方法 Withdrawn JP2000117798A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101806204B1 (ko) * 2016-11-10 2017-12-07 한남대학교 산학협력단 안경테의 제조방법

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Effective date: 20060110