JP2001096582A - 射出成形方法及び射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶融樹脂圧力の過大部分が生じにくいようにし
て良好な成形を可能すること。また、大型の製品の成形
に用いる複数ゲートからの成形の場合に、前記課題を解
決した上でさらに、各ゲートからの射出量の設定を容易
にすること。 【解決手段】ゲートから金型内に溶融樹脂を射出して成
形する射出成形方法において、金型内の前記ゲートの出
口の近傍における溶融樹脂圧力を検知しながら溶融樹脂
を前記金型内に射出し、前記検知による圧力が設定値を
越えると前記ゲートの開度を減少させることにより前記
ゲートからの溶融樹脂の射出を停止するか又は溶融樹脂
の射出量を減少させること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は射出成形方法、特
に、金型内における溶融樹脂の射出圧力を検知してこれ
に基づいて前記射出を制御する方法及び装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のドアパネル等の大型の成形品を
射出成形する場合、通常は、縦型締、横射出式の成形装
置が利用され、型締機に取付けられる金型には、そのコ
ア側に多数のゲートが配置されている。ゲートを数多く
設けるのは、扁平な大型の製品に対して各部における射
出量分布の均一化を図るためである。

【０００３】この均一化のため、製品形状に合わせて各
ゲートの射出量を制御することとなるが、ゲートからの
射出による金型内の溶融樹脂圧力は成形条件によって変
化する。そして、この溶融樹脂圧力が一定の値を越えて
圧力過大の状態で射出が継続されると、成形後には、溶
融樹脂圧力の過大部分が成形不良となる。

【０００４】そこで、前記圧力過大の状態が生じた時に
射出機の射出量を制御して上記不都合を解消しようとす
る提案もあるが、この方法による場合にも、問題点が残
る。

【０００５】金型内の圧力を検知してこの検知圧力の過
大に応答して射出機を制御するものであるから、圧力過
大状態を検知してから射出量が制御されるまでの時間が
長く、応答性不十分で、上記圧力過大状態を確実に防止
できないからであり、この圧力過大による成形不良を十
分には解消できないからである。このことは、単一ゲー
トの場合にも言えることである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、溶融樹脂圧力の過大部分が生
じにくいようにして良好な成形を可能にすることを第１
の課題とする。また、大型の製品の成形に用いる複数ゲ
ートからの成形の場合に、前記課題を解決した上でさら
に、各ゲートからの射出量の設定を容易にすることを第
２の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】＊１項 前述した第１の課題を解決するために講じた本発明の解
決手段は『ゲートから金型内に溶融樹脂を射出して成形
する射出成形方法において、金型内の前記ゲートの出口
の近傍における溶融樹脂圧力を検知しながら溶融樹脂を
前記金型内に射出し、前記検知による圧力が設定値を越
えると前記ゲートの開度を減少させることにより前記ゲ
ートからの溶融樹脂の射出を停止するか又は溶融樹脂の
射出量を減少させる』ことである。

【０００８】上記解決手段はつぎのように作用する。

【０００９】射出機から供給される溶融樹脂がゲートか
ら金型内に射出され、この射出の際、ゲート近傍の溶融
樹脂圧力が検知される。そして、この溶融樹脂の圧力が
設定値を越えると、このゲートの開度を減少することに
よりこのゲートからの溶融樹脂の射出を停止するか又は
溶融樹脂の射出量を減少させるから、溶融樹脂圧力が過
大となる現象が抑えられる。このようにして、射出成形
が実行される。

【００１０】前記開度の減少には、ゲートが閉じられる
場合、あるいは、開度を絞る場合が含まれる。要するに
圧力過大を緩和させるように射出樹脂量を減少傾向に制
御するものであれば良い。

【００１１】この射出成形方法において、『前記金型に
は複数のゲートが設けられ、各ゲートの出口近傍に当該
近傍部分の溶融樹脂圧力を検知する検知手段を設け、前
記各検知手段の検知圧力が前記設定値を越える度に当該
検知手段近傍のゲートを閉じて他のゲートから溶融樹脂
を射出する』とした場合、扁平な大型製品を成形する場
合において、余裕のあるゲートから優先的に射出される
ように成形され、各ゲートから射出される溶融樹脂の圧
力が過大にならない条件が保たれるから、多数のゲート
を有する金型の場合の製品の仕上がりが向上する。 ＊２項 ２番目の発明の技術的手段は、複数のゲートを具備する
金型によって成形する場合に、同様の課題を解決する装
置であり、このために採用される技術的手段は『ゲート
から金型内に溶融樹脂を射出して成形する射出成形装置
において、前記金型には複数のゲートが設けられ、前記
各ゲートの出口の近傍における金型内の溶融樹脂の圧力
を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段の検知圧
力が設定値を越えるとこれに応答して当該圧力検知部に
対応するゲートを閉じるゲート制御手段とを具備する』
ことである。

【００１２】この技術的手段によれば、圧力検知手段に
より溶融樹脂の圧力が検知されながら、金型内に溶融樹
脂が射出され、検知圧力の変化に開放していたゲートを
閉じるタイミングがゲート制御手段によって制御され
て、上記１項の発明と同様の作用が生じる。それに加え
て、検知圧力が設定値を越えたゲート毎に各別に閉じら
れて、未だ閉じられていないゲートから射出が継続され
るから、予め、製品形状に合わせて配置されたゲートの
すべてを用いて、しかも、夫々のゲートから射出される
溶融樹脂の圧力が過大にならない条件で、各部に溶融樹
脂が射出される。

【００１３】ここで、ゲートを閉じるゲート制御手段と
は、例えば、前記ゲートを開閉する弁部材とこの弁部材
を開閉駆動する駆動手段との組み合わせが考えられる。
この場合、圧力検知手段からの信号が前記駆動手段に入
力されて弁部材の開度が制御されることとなって上記作
用が得られる。 ＊３項 前項において『前記圧力検知手段は金型内のコア表面に
於けるゲートの出口の近傍の前記圧力を検知する位置に
設けられた』ものでは、ゲートの出口の上流側の圧力を
検知する場合に比べて、ゲートの出口の近傍の金型内の
前記圧力を正確に検知できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、上記構成であるから次の特有
の効果を有する。

【００１５】上記１項の発明によれば、溶融樹脂の圧力
が過大となる現象が抑えられるから、前記圧力の過大に
よる成形不良が防止できる。射出機を制御するものに比
べて、溶融樹脂の射出制御の応答性が高くなるから、前
記成形不良防止効果が一層確実である。

【００１６】２項の発明によれば、上記効果に加えて、
複数ゲートのある金型によって成形する場合に、溶融樹
脂の圧力が過大にならない条件で各ゲートから溶融樹脂
が射出されるから、圧力が過大にならない条件設定をす
る必要が殆ど生じないか、又は、ゲート毎に個別に開放
タイミングを設定していた従来の方法に比べて前記条件
設定が容易である。

【００１７】３項の発明よれば、ゲート出口の近傍の前
記圧力を正確に検知できる利点がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
従って説明する。

【００１９】この実施の形態は、図１〜図３に示すよう
に、縦型締、横射出式の成形機に、この発明を実施した
ものであり、この実施例は、スクリュー(11)を内蔵した
射出シリンダ(10)を油圧シリンダ(12)によって進退駆動
すると共に電動機(13)によって前記スクリュー(11)を回
転駆動するようにした射出機(1) と、前記射出シリンダ
(10)のノズルが接続されるホットランナー(21)を備えた
下型(2a)と、これの上方に対向する上型(2b)とからなる
金型を取付けた縦型締機(2) とからなる射出成形装置と
してある。

【００２０】通常、上記上型(2b)がキャビ型で、下型(2
a)がコアとなる。

【００２１】前記下型(2a)には、前記コア表面に開放す
る出口(22)を具備する複数のゲート(20)が設けられてお
り、前記ホットランナー(21)と連通させている。

【００２２】このゲート(20)には、前記出口(22)を開閉
するピン(23)が貫通しており、このピン(23)の外周の環
状間隙部が前記出口(22)への溶融樹脂の供給路となって
いる。そして前記ピン(23)が直線状に進退することによ
り、その先端が前記出口(22)をその上流側から開閉する
構成であり、前記ピン(23)の基端部は、油圧式の駆動機
(3) のピストン(31)に連結されている。

【００２３】前記出口(22)及びその上流側の形状は、正
確には、例えば、図２に示すように構成されている。出
口(22)は、コア表面に向かって直径が拡大するテーパ状
のスプルー部であり、この出口(22)の上流側は、上流側
に向かって拡大するテーパ部(24)となっており、このテ
ーパ部(24)に対してピン(23)の先端のテーパ状の弁部(2
31) が接離可能に対向している。

【００２４】前記下型(2a)の前記各出口(22)の近傍に
は、圧力検知センサ(4) が設けられている。この圧力検
知センサ(4) は、コア表面に露出するアクチェータ(41)
とこれに加わる圧力値を所定の信号値として出力するセ
ンサ本体(42)とからなり、このセンサ本体(42)からの信
号は演算処理装置(5) に入力されている。

【００２５】この演算処理装置(5) からの制御信号が上
記駆動機(3) を制御する為の油圧制御装置(30)に入力さ
れており、この油圧制御装置(30)からの出力に応答して
前記各駆動機(3) が動作する構成となっている。上記油
圧制御装置(30)、ピン(23)、及び、駆動機(3) の組み合
わせが圧力検知センサ(4) に対応するゲート(20)を閉じ
るためのゲート制御手段である。

【００２６】この例では、射出機(1) の油圧シリンダ(1
2)も前記油圧制御装置(30)によって制御され、スクリュ
ー(11)を回転駆動する電動機(13)は演算処理装置(5) か
らの信号によって制御される構成となっている。当然な
がら、これらの制御動作は、縦型締機(2) による上型(2
b)の昇降動作と連動させて、この昇降動作及び上型(2b)
の位置を検知するために位置センサ(25)が設けられ、こ
れの出力が演算処理装置(5) に入力されている。

【００２７】上記した各部の制御について、以下に詳述
する。

【００２８】設定器(6) によって成形開始信号が入力さ
れると電動機(13)が運転が開始されて、各部が所定の状
態となると成形動作がスタートする。

【００２９】上型(2b)が下型(2a)に対面した型締状態と
なると、前記位置センサ(25)からの信号によってこれが
検知されて油圧シリンダ(12)がスクリュー(11)を進出作
動させる。

【００３０】前記各ピン(23)は初期状態では出口(22)を
閉じており、スクリュー(11)の前記進出作動時又はこの
時から所定の時間経過時点で、油圧制御装置(30)によっ
て駆動機(3) が制御され、ピストン(31)の上方の油圧室
が高圧側、下方が低圧側に設定されて、ピン(23)が下方
に移動され、弁部(231) がテーパ部(24)から離反されて
出口(22)が開放される。

【００３１】これにより、射出シリンダ(10)内の溶融樹
脂がホットランナー(21)を介してゲート(20)に供給され
て、出口(22)から下型(2a)と上型(2b)とによって形成さ
れる成形空間に、各ゲート(20)から溶融樹脂が射出され
る。この溶融樹脂の射出総量が増えるに従って金型内の
溶融樹脂の圧力は大きくなるが、圧力は、前記圧力検知
センサ(4) によって検知されている。

【００３２】前記演算処理装置(5) では、この圧力検知
センサ(4) の検知圧力が設定圧力になると、ピン(23)を
上昇駆動させる（図２の破線の状態から実線の状態に駆
動させる）信号を駆動機(3) に入力させるようになって
いる。

【００３３】従って、図３に示すように、溶融樹脂(P)
が成形空間内に射出されているとき、各ゲート(20)の近
傍の前記圧力が圧力センサ(4) によって検知されて、同
図のグラフに示すように、その検知圧力が設定圧力に上
昇すると、油圧制御装置(30)からの出力により駆動機
(3) が作動し、ピン(23)を上昇させて弁部(231) をテー
パ部(24)に密着させ出口(22)を閉じる。すると、この時
点で開放されているゲート(20)から更に射出が継続され
る。

【００３４】そして、全ての圧力検知センサ(4) の検知
圧力が設定圧力に上昇したことを検知したときに、演算
処理装置(5) からの信号が油圧制御装置(30)に入力され
て油圧シリンダ(12)の進出動作を停止し所定のタイミン
グでスクリュー(11)が初期位置に復帰するように制御さ
れる。

【００３５】この復帰と同時に、または、この復帰開始
後所定の時間経過後に、縦型締機(2) が型開き動作を実
行して、金型が開放され、下型(2a)側に形成されている
製品が人手によって又はロボット等の取り出し装置によ
って金型外部に取り出される。

【００３６】その後、上記一連の動作がくり返されて、
連続的に成形動作が実行されることとなる。

【００３７】上記実施例は、複数のゲートを備えた金型
によって、縦型締機(2) を用いた射出成形に本発明を実
施したものであるが、本発明は、たとえば、次のような
場合にも実施できる。

【００３８】成形途中で金型を半開状態に開く方式の成
形、或は、ゲート(20)が単一の場合の射出成形にも実施
できる。

【００３９】また、圧力検知センサ(4) としては、種々
の圧力検知手段が使用できると共に、金型内の溶融樹脂
の前記圧力を直接検知しない場合でもよい。例えば、テ
ーパ部(24)の上流側近傍の圧力を検知してもよいが、金
型内の圧力を検知した方が検知精度が高い。

【００４０】また、ピン(23)を駆動機(3) によって開閉
駆動する構成としたが、電動式としてもよい。さらに
は、図４のように、ピン(23)によってゲート(20)が完全
遮断されるのではなく、溝(232) を形成し、これを介し
て連通するように弁部(231) によってゲート(20)の開度
が絞られ、ゲート(20)からの射出量が減少されることに
よりこのゲート(20)から射出される溶融樹脂の圧力を設
定圧力以下に抑えるようにしてもよい。このようにして
も、同様に、成形不良が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体説明図。

【図２】ゲート(22)及び圧力検知センサ(4) の設置部の
詳細図。

【図３】射出時の状態説明図

【図４】他の例の要部説明図

【符号の説明】

(11)：スクリュー、(10)：射出シリンダ、(12)：油圧シ
リンダ、(13)：電動機、(1) ：射出機、(20)：ゲート、
(21)：ホットランナー、(22)：出口、(23)：ピン (231) ：弁部、(232) ：溝、(24)：テーパ部、(2a)：下
型、(2b)：上型、(2) ：縦型締機、(3) ：駆動機、(3
0)：油圧制御装置、(31)：ピストン、(4) ：圧力検知セ
ンサ、(41)：アクチェータ、(42)：センサ本体、(5) ：
演算処理装置 （尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 威夫 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AP03 AR07 CA11 CB01 CK03 CK06 CK07 4F206 AP035 AR076 JA07 JN15 JP11 JQ81

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲートから金型内に溶融樹脂を射出して
   成形する射出成形方法において、金型内の前記ゲートの
   出口の近傍における溶融樹脂圧力を検知しながら溶融樹
   脂を前記金型内に射出し、前記検知による圧力が設定値
   を越えると前記ゲートの開度を減少させることにより前
   記ゲートからの溶融樹脂の射出を停止するか又は溶融樹
   脂の射出量を減少させる射出成形方法。
2. 【請求項２】 ゲートから金型内に溶融樹脂を射出して
   成形する射出成形装置において、前記金型には複数のゲ
   ートが設けられ、前記各ゲートの出口の近傍における金
   型内の溶融樹脂の圧力を検知する圧力検知手段と、前記
   圧力検知手段の検知圧力が設定値を越えるとこれに応答
   して当該圧力検知部に対応するゲートを閉じるゲート制
   御手段とを具備する射出成形装置。
3. 【請求項３】 請求項２の射出成形装置において、前記
   圧力検知手段は金型内のコア表面に於けるゲートの出口
   の近傍の前記圧力を検知する位置に設けられた射出成形
   装置。