JP2002301750A - 金型装置及びその温度制御方法 - Google Patents

金型装置及びその温度制御方法

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JP2002301750A
JP2002301750A JP2001105119A JP2001105119A JP2002301750A JP 2002301750 A JP2002301750 A JP 2002301750A JP 2001105119 A JP2001105119 A JP 2001105119A JP 2001105119 A JP2001105119 A JP 2001105119A JP 2002301750 A JP2002301750 A JP 2002301750A
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JP
Japan
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mold
cooling
hot water
temperature
product cavity
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JP2001105119A
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Yoshihiro Horikawa
義広 堀川
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形サイクルの向上を図ることができる金型
装置及びその温度制御方法を提供する。 【解決手段】 互いに開閉して型閉時に相互間に製品キ
ャビティ13を形成する一対の固定型11と可動型12を備え
る。冷却水路16,19による冷却手段と、温水路17,25に
よる加熱手段を交互に繰り返して、冷却手段により固定
型11と可動型12を冷却し、前記加熱手段により固定型11
と可動型12を加熱して成形する。固定型11と可動型12の
温度、ひいては製品キャビティ13の表面温度を自由に制
御して成形を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂など
の成形に用いられる金型装置及びその温度制御方法に関
する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の金型装
置は、互いに開閉して型閉時に相互間に製品キャビティ
を形成する一対の型体を備えると共に、前記少なくとも
一方の型体に冷却水路を設けており、成形時には、型閉
し、射出成形機から溶融した熱可塑性樹脂を射出し(射
出工程)て製品キャビティ内に流入する。そして、冷却
水により金型が冷却されることにより製品キャビティ内
の樹脂が冷却して固化した後、型開し製品キャビティ内
の樹脂すなわち成形品を取り出す。
【0003】ところで、生産効率を高めるためには成形
サイクル数の向上を図ることにより達成される。このた
め射出工程後に直ちに樹脂を冷却、固化して製品を取り
出していたが、金型の温度を成形サイクルを速くするた
め低温化しておくと、射出された樹脂が直ちに固化し
て、流動性が劣り、この結果射出工程時に樹脂が製品キ
ャビティに充填せずに未充填状態となるおそれがある。
【0004】そこで、本発明は、前記問題を解決して射
出された成形材料の充填不足がないように樹脂が直ちに
固化することなく成形サイクルの向上を図ることができ
る金型装置及びその温度制御方法を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、互い
に開閉して型閉時に相互間に製品キャビティを形成する
一対の型体を備えると共に、前記少なくとも一方の型体
に冷却手段を設けた金型装置において、前記少なくとも
一方の型体に加熱手段を設けたことを特徴とする金型装
置である。
【0006】この請求項1の構成によれば、冷却手段に
より型体を冷却し、加熱手段により型体を加熱すること
ができる。
【0007】請求項2の発明は、前記冷却手段が冷却液
路であり、前記加熱手段が温液路であることを特徴とす
る請求項1記載の金型装置である。
【0008】この請求項2の構成によれば、冷却液によ
り型体を冷却し、温液により型体を加熱することができ
る。
【0009】請求項3の発明は、前記冷却液路と温液路
の2回路を設けると共に、これら冷却液路と温液路の流
れを止めたり、流したり制御することを特徴とする請求
項2記載の金型装置である。
【0010】この請求項3の構成によれば、冷却液と温
液を止めたり、流したり制御して型体を冷却、加熱する
ことができる。請求項4の発明は、前記請求項1の金型
装置の温度制御方法であって、前記冷却手段と、前記加
熱手段を交互に繰り返して、前記冷却手段により前記金
型を冷却し、前記加熱手段により金型を加熱することを
特徴とする金型装置の温度制御方法である。
【0011】この請求項4の構成によれば、成形サイク
ルに対応して前記冷却手段と前記加熱手段を交互に繰り
返す。
【0012】請求項5の発明は、射出時又はその近傍時
に前記製品キャビティの表面温度が高くなり、射出後又
はその近傍時に前記製品キャビティの表面温度が低くな
るように前記冷却手段と加熱手段を交互に繰り返すこと
を特徴とする請求項4記載の金型装置の温度制御方法で
ある。
【0013】この請求項5の構成によれば、製品キャビ
ティの表面温度を制御するように冷却手段と加熱手段を
交互に繰り返すものである。
【0014】
【発明の実施形態】以下、本発明の装置およびこれを用
いた金型の温度制御方法の一実施例について、図を参照
しながら説明する。なお、成形される成形品1は、薄
肉、例えば厚みが0.5mm以下の薄肉の箱状のもので
あり、側壁2を有している。本実施例の金型装置は、互
いに図示上下方向(型開閉方向)に移動して開閉する固
定型11および可動型12を備えている。一対の型体である
これら固定型11および可動型12は、型閉時に相互間に製
品形状の製品キャビティ13を形成するものである。そし
て、固定型11および可動型12の開閉方向は成形品1の側
壁2に沿う方向に設定され、かつ、固定型11により成形
品1の外面を形成し、可動型12により成形品1の内面を
形成するようにしてある。さらに、固定型11により成形
品1の外面を形成し、可動型12により成形品1の内面を
形成するため、製品キャビティ13は、固定型11に形成さ
れた凹部13Aと可動型12に形成された凸部13Bとの間に
形成されるようになっており、固定型11と可動型12との
分割面PLは、成形品1の側壁2の先端縁に対応する位置
にある。尚、図中14は材料通路を形成するスプルーであ
り、この先端に製品キャビティ13に連通するサイドゲー
トなどのゲート15が設けられる。
【0015】さらに、前記凹部13Aに対向して冷却手段
たる冷却液路としての第1の冷却水路16と加熱手段たる
温液路としての第1の温水路17を固定型11に設ける。第
1の冷却水路16は3列となって蛇腹状に配置されたもの
であり、その一端に第1の冷却水供給路18を接続してい
ると共に、他端に第1の冷却水排出路19を接続してい
る。そして、第1の冷却水供給路18はクーラーなどと称
する冷却部とポンプ等送り出し装置(図示せず)を備え
た冷却装置20の出口に接続され、一方第1の冷却水排出
路19は冷却装置20の入口に接続され、冷却水は循環する
ようになっている。一方第1の温水路17は4列となって
蛇腹状に配置されたものであり、その一端に第1の温水
供給路21を接続していると共に、他端に第1の温水排出
路22を接続している。そして、第1の温水供給路21は温
水器などと称する温水部とポンプ等送り出し装置(図示
せず)を備えた温水装置23の出口に接続され、一方第1
の温水排出路22は温水装置23の入口に接続され、温水は
循環するようになっている。そして、それぞれ蛇腹状と
なった第1の冷却水路16と第1の温水路17は平面状相互
に沿うように配置されており、第1の冷却水路16の冷却
水の流れ方向と第1の温水路17の温水の流れ方向を互い
に逆向きとしている。すなわち、第1の冷却水路16の第
1の冷却水供給路18側に第1の温水路17の第1の温水排
出路22側が配置され、第1の冷却水路16の第1の冷却水
排出路19側に第1の温水路17の第1の温水供給路21側が
配置されている。同様に、前記凸部13Bに対向して可動
型12に冷却手段たる冷却液路としての第2の冷却水路24
と加熱手段たる温液路としての第2の温水路25を設け
る。第2の冷却水路24は3列となって蛇腹状に配置され
たものであり、その一端に第2の冷却水供給路26を接続
していると共に、他端に第2の冷却水排出路27を接続し
ている。そして、第2の冷却水供給路26は冷却装置20の
出口に接続され、一方第2の冷却水排出路27は冷却装置
20の入口に接続され、冷却水は循環するようになってい
る。一方第2の温水路25は4列となって蛇腹状に配置さ
れたものであり、その一端に第2の温水供給路28を接続
していると共に、他端に第2の温水排出路29を接続して
いる。そして、第2の温水供給路28は温水装置23の出口
に接続され、一方第2の温水排出路29は温水装置23の入
口に接続され、温水は循環するようになっている。そし
て、第2の冷却水路24の冷却水の流れ方向と第2の温水
路25の温水の流れ方向を互いに逆向きとしている。
【0016】また、射出成形機(図示せず)と冷却装置
20と温水装置23には成形サイクルに応じて冷却水、温水
の制御を行なう制御装置30が接続している。
【0017】つぎに、前記射出成形用の金型装置を用い
た射出成形方法について説明する。成形時には、固定型
11と可動型12とを型閉して、スプルー14をゲート15にす
ると共に、固定型21、可動型22囲まれて製品キャビティ
13を形成する。そして、射出成形機より成形材料である
溶融した熱可塑性樹脂はスプルー14、ゲート15を通って
製品キャビティ13に射出する(射出工程)。この射出工
程の際に製品キャビティ13の表面温度が高くなるように
予め温水装置23を作動し、例えば摂氏150度程度の温
水を第1,2の温水供給路21,28を介して第1,2の温
水路17,25に供給して固定型11と可動型12を加熱し、製
品キャビティ13の表面温度を上昇させる。そして、温水
は第1,2の温水排出路22,29を介して排出され、再び
温水装置23により加熱されて供給される。このようにし
て製品キャビティ13の表面温度が高まった状態で製品キ
ャビティ13内に樹脂を成形機(図示せず)よりスプルー
14、ゲート15を介して充填して射出工程とする。そし
て、射出時には第1,2の温水路17,22への温水供給を
停止し、冷却装置20より冷却水を第1,2の冷却水路1
6,19に供給して製品キャビティ13の表面温度を下げ
る。この表面温度の低下により製品キャビティ23内の樹
脂が速やかに冷却して固化する。その後、固定型21と可
動型22とを、型開して製品を取り出す。この製品を取り
出す際には第1,2の冷却水路16,19への冷却水の供給
は停止されると共に、再び温水装置23より温水を第1,
2の温水路17,25に供給して製品キャビティ13の表面温
度を上昇させて型閉、射出工程に至るものである。
【0018】以上のように、前記実施例では互いに開閉
して型閉時に相互間に製品キャビティ13を形成する一対
の固定型11と可動型12を備えると共に、前記固定型11と
可動型12に冷却水路16,19を設けると共に、温水路17,
25を設けて、固定型11と可動型12を冷却、過熱を繰り返
して製品キャビティ13の表面温度を制御することによ
り、射出時の成形材料の充填不足や逆に固化不足などを
解消して成形サイクルの向上を図れる。
【0019】また、前記冷却手段を冷却水路16,19と
し、前記加熱手段を温水路17,25とすることにより、ク
ーラントなどの液体を熱媒体とするので熱量を確保で
き、確実に製品キャビティ13の表面温度を制御すること
ができる。
【0020】さらに、前記冷却水路16,19と温水路17,
25の2回路を設けると共に、これら冷却水路16,19と温
水路17,25の流れを制御装置30により止めたり、流した
り制御することで、固定型11と可動型12の温度を最適な
ものとすることができる。
【0021】また、冷却水路16,19による冷却手段と、
温水路17,25による加熱手段を交互に繰り返して、冷却
手段により固定型11と可動型12を冷却し、前記加熱手段
により固定型11と可動型12を加熱して成形することによ
り、固定型11と可動型12の温度、ひいては製品キャビテ
ィ13の表面温度を自由に制御して成形を行なうことがで
きる。
【0022】さらに、射出時又はその近傍時に前記製品
キャビティ23の表面温度が高くなり、射出後又はその近
傍時に前記製品キャビティ23の表面温度が低くなるよう
に冷却水路16,19による冷却手段と温水路17,25による
加熱手段を交互に繰り返すことにより、射出工程時には
前記表面温度を高くでき、一方固化時には前記表面温度
を低くして成形サイクルを向上することができる。
【0023】しかも、実施例では前記冷却水路16,19と
温水路17,25を並列に設けると共に、これら冷却水路1
7,25と温水路17,25の流れ方向を互いに逆向きとする
ことを特徴とすることにより、冷却水路17,25と温水路
17,25に冷却水、温水がいずれか一方が流れて冷却、加
熱するものであるが、温水路17,25における高温側には
冷却水路17,25の低温側が配置されるようになるので、
隣接する冷却水路17,25と温水路17,25との温度差を均
一的に行なうことができ、したがって製品キャビティ13
の表面温度分布を均一なものとすることができる。
【0024】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形
実施が可能である。例えば、冷却手段としては冷媒を利
用した冷却装置等でもよく、また加熱手段としては電気
ヒータ等でもよい。また、冷却液や温液は水道水の他に
不凍液や油等を用いてもよい。
【0025】
【発明の効果】請求項1の発明は、互いに開閉して型閉
時に相互間に製品キャビティを形成する一対の型体を備
えると共に、前記少なくとも一方の型体に冷却手段を設
けた金型装置において、前記少なくとも一方の型体に加
熱手段を設けたことを特徴とする金型装置であり、冷却
手段の他に加熱手段を設けて型体の温度を制御して成形
サイクルの向上を図ることができる。
【0026】請求項2の発明は、前記冷却手段が冷却液
路であり、前記加熱手段が温液路であることを特徴とす
る請求項1記載の金型装置であり、冷却液による冷却及
び温液による加熱を確実に行なうことができる。
【0027】請求項3の発明は、前記冷却液路と温液路
の2回路を設けると共に、これら冷却液路と温液路の流
れを止めたり、流したり制御することを特徴とする請求
項2記載の金型装置であり、型体の温度を最適なものと
することができる。
【0028】請求項4の発明は、前記請求項1の金型装
置の温度制御方法であって、前記冷却手段と、前記加熱
手段を交互に繰り返して、前記冷却手段により前記金型
を冷却し、前記加熱手段により金型を加熱することを特
徴とする金型装置の温度制御方法であり、成形サイクル
に対応して前記冷却手段と前記加熱手段を交互に繰り返
すことにより成形サイクルの向上を図ることができる。
【0029】請求項5の発明は、射出時又はその近傍時
に前記製品キャビティの表面温度が高くなり、射出後又
はその近傍時に前記製品キャビティの表面温度が低くな
るように前記冷却手段と加熱手段を交互に繰り返すこと
を特徴とする請求項4記載の金型装置の温度制御方法で
あり、製品キャビティの表面温度に対応して前記冷却手
段と前記加熱手段を交互に繰り返すことにより成形サイ
クルの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図3】本発明の一実施例を示す製品の斜視図である。
【符号の説明】
11 固定型(型体) 12 可動型(型体) 13 製品キャビティ 16 19 冷却水路(冷却液路,冷却手段) 17 25 温水路(温液路,加熱手段) 30 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F202 AR06 CA11 CB01 CN01 CN05 CN13 CN14 4F206 AR06 JA07 JL02 JP11 JP17 JQ81

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに開閉して型閉時に相互間に製品キ
    ャビティを形成する一対の型体を備えると共に、前記少
    なくとも一方の型体に冷却手段を設けた金型装置におい
    て、前記少なくとも一方の型体に加熱手段を設けたこと
    を特徴とする金型装置。
  2. 【請求項2】 前記冷却手段が冷却液路であり、前記加
    熱手段が温液路であることを特徴とする請求項1記載の
    金型装置。
  3. 【請求項3】 前記冷却液路と温液路の2回路を設ける
    と共に、これら冷却液路と温液路の流れを止めたり、流
    したり制御することを特徴とする請求項2記載の金型装
    置。
  4. 【請求項4】 前記請求項1の金型装置の温度制御方法
    であって、前記冷却手段と、前記加熱手段を交互に繰り
    返して、前記冷却手段により前記金型を冷却し、前記加
    熱手段により金型を加熱することを特徴とする金型装置
    の温度制御方法。
  5. 【請求項5】 射出時又はその近傍時に前記製品キャビ
    ティの表面温度が高くなり、射出後又はその近傍時に前
    記製品キャビティの表面温度が低くなるように前記冷却
    手段と加熱手段を交互に繰り返すことを特徴とする請求
    項4記載の金型装置の温度制御方法。
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WO2018139664A1 (ja) * 2017-01-30 2018-08-02 本田技研工業株式会社 射出成形方法及び射出成形装置
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