JP2004330480A - 射出成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の射出工程である射出工程Aで成形金型内へ樹脂を注入後、サックバックを行い(S4)、ランナAを閉じ、ランナBを開く(S5)。次に、第2のキャビティの成形を行うが、この時の射出開始位置は、あらかじめ設定した設定基準値Bと現在のスクリュ位置とを比較することでスクリュ位置の差分Cを算出(S6)しておき、この差分Cにて、射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を行っておく(S7)。射出工程Bにおいて成形金型内へ樹脂を注入し(S8)、充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Bで保圧を行う(S9)。なお、射出から保圧への切換におけるスクリュ切換位置は、差分Cで修正したスクリュ位置で行う。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のキャビティを有する金型にて射出成形を行う場合に、各キャビティごとに個別の条件にて成形を行う射出成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のキャビティを有する金型を用いた、各キャビティごとに個別の条件にて成形を行う射出成形方法に関しては、種々の方法が提案されている。
【0003】
例えば、1回の成形中に射出・保圧を複数回行い、成形金型に設けたランナ開閉装置により、キャビティ別に樹脂が充填するタイミングを制御し、異なる形状のキャビティには同時に充填せず、時間をずらして充填することにより、各キャビティに充填する樹脂量を安定させる方法で、充填する順番を必要冷却時間によって決定することにより、効率的に成形する効果を狙いとした発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、各キャビティへの樹脂通路のそれぞれに樹脂ゲートシリンダとキャビティ充填樹脂の圧力を検出する樹脂圧センサを設け、第1のキャビティに樹脂を充填させる場合、樹脂圧センサによるフィードバックで射出圧力を制御し、所定の工程が終了した後、第2のキャビティへ同様の制御を繰り返して、複数のキャビティを成形することで、安定した成形が可能となることを狙いとしている発明も開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−40393号公報
【特許文献2】
特開2001−205656号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
形状の異なる複数のキャビティ内へ溶融樹脂を充填させる従来の射出成形方法において、特許文献1に開示されたものは、各キャビティの個別の工程に従い射出スクリュを前進停止の位置と速度の制御を行い、キャビティ毎の充填完了位置から保圧をかけるようにしている。
【0007】
しかしながら、保圧完了時のスクリュ位置は、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等により変動するため、次のキャビティに溶融樹脂を注入する際の射出開始位置がショット毎に変動する可能性があるにも拘わらず、保圧切換位置は設定したストローク位置で行うため、充填完了設定位置までの実際の樹脂容積がショット毎に変わることが考えられ、製品の重量バラツキ・成形不良の原因となる可能性があった。
【0008】
また、特許文献2で開示されたものは、金型内の樹脂圧センサにより圧力の制御・第2の成形へ切り換えを行っているが、樹脂圧センサを金型内に設置することで、コスト的にも高価になる可能性がある。また、温度変動による樹脂圧センサのゼロ点の狂いによる成形不良が発生する可能性が考えられる。
【0009】
そこで、本発明は、形状サイズの異なる複数のキャビティ内へ溶融樹脂を充填させる際にショット毎に変動するスクリュの射出開始位置の影響を受けず製品の重量バラツキ・成形不良が抑制され、安定した成形を行うことが可能な射出成形方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の射出成形方法は、スクリュの前方に溜まったシリンダ内の溶融樹脂を、前記スクリュを前進させることで金型に形成されたスプル内に射出し、前記スプルに連通し、かつ、前記金型内に形成された形状サイズの異なった複数のキャビティのそれぞれに連通する連通路を介して順次前記各キャビティ内に充填して成形を行い、成形品を得る射出成形方法において、
前記各キャビティのうちの一の前記キャビティ内に溶融樹脂を射出する射出工程、および前記キャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する保圧工程を経た後のサックバック工程において後退した前記スクリュの現状の位置と、前記サックバック工程に続く、溶融樹脂が未だ充填されていない他の前記キャビティに溶融樹脂を射出する他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を設定するための、記憶手段に記憶保持されている設定基準値との差分を算出する工程と、
前記他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を前記差分により補正する工程と、を含むことを特徴とする。
【0011】
上記の通り本発明の射出成形方法は、形状サイズの異なった複数のキャビティのうちの一のキャビティに対しての射出工程、保圧工程を経た後のサックバック工程終了後、続く他のキャビティに対して他の射出工程を開始する際、サックバック工程終了後のスクリュの現状の位置と、予め設定しておいた設定基準値との差分を算出し、この差分を用いて他の射出工程を開始する際のスクリュの位置を補正する。すなわち、本発明の射出成形方法は、一のキャビティへのショット終了毎に、続く射出工程を開始する前にスクリュ位置の補正を行うため、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができる。
【0012】
また、本発明の射出成形方法は、差分を保持した状態で他のキャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する他の射出工程後の保圧工程を含むものであってもよい。この場合、ショット終了毎のスクリュ位置の変動が補正されて保圧されるので、保圧切換時の圧力変動がなく、保圧工程に移行したときのキャビティへの充填が安定した状態で保圧圧力を印加することができる。
【0013】
また、本発明の射出成形方法は、保圧工程後、差分を保持した状態でスクリュを後退させる他のサックバック工程を含むものであってもよい。
【0014】
また、本発明の射出成形方法は、一のキャビティに対する射出工程の前に、他のキャビティに連通する連通路を閉じる工程と、一のキャビティに対するサックバック工程が終了した後、一のキャビティに連通する連通路を閉じる工程とを含むものであってもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0016】
図1は、本実施形態の射出成形機の射出成形装置の一部、および成形金型の側断面図である。また、図2は、本実施形態における射出成形の各工程を説明するための工程図であり、図3は、各工程のフローチャートである。
【0017】
なお、以下の説明で用いる、ランナAおよびランナBとは図1に示す第1のランナ4a、第2のランナ4bのいずれであってもよいが、ここでは、第1のランナ4aをランナAとし、第2のランナ4bをランナBとして説明する。すなわち、図2の工程図で、Aを付した工程(A:射出、A:保圧、A:サックバック)は溶融樹脂が第1のランナ4aを介して第1のキャビティ5aへと供給される工程を示しており、Bを付した工程(B:射出、B:保圧、B:サックバック)は、第2のランナ4bを介して第2のキャビティ5bへと供給される工程を示したものとして説明する。
【0018】
また、図2中の実線で示された実スクリュ位置は、スクリュ1の位置の実際の位置を示したものであり、Bを付した工程(B:射出、B:保圧、B:サックバック)以降は、後述する差分Cにより補正がされたスクリュ1の位置を示したものである。
【0019】
本実施形態の射出成形機は、シリンダ2と、シリンダ2内に回転および前後進可能に挿入されたスクリュ1とを有する射出装置と、後述するランナ開閉制御装置7および射出装置を制御する機械制御装置8とを有し、また、本実施形態の射出成形機に用いられる成形金型は、固定金型9と、射出成形機の不図示の駆動装置により摺動する可動金型10とを有する。
【0020】
機械制御装置8は、射出を開始する際のスクリュ1の位置を設定するための、あらかじめ設定した値である設定基準値Bを保持しておく記憶部8aと、不図示のセンサで検出した現在のスクリュ1の位置と設定基準値Bとを比較して差分Cを算出する差分算出部8bとを有する。
【0021】
固定金型9には、射出成形機のシリンダ2から射出される溶融樹脂が通過するスプル3が設けられているとともに、後述する可動金型10の第1のランナ4a、第2のランナ4bの開閉を行うための第1のランナ開閉装置6a、第2のランナ開閉装置6bが組み込まれている。第1のランナ開閉装置6a、第2のランナ開閉装置6b内には、それぞれ、機械制御装置8の制御信号に基づき、ランナ開閉制御装置7から供給される油圧またはエアによって摺動するシリンダ6a1、シリンダ6b1が内蔵されている。第1のランナ4aを閉じる場合は、機械制御装置8の制御信号に基づき、ランナ開閉制御装置7が第1のランナ開閉装置6aのシリンダ6a1を第1のランナ4a内に延出させ、一方、第1のランナ4aを開く場合には、逆にシリンダ6a1を引き込むこととなる。なお、図1においては、第1のランナ開閉装置6aのシリンダ6a1が引き込まれることで第1のランナ4aは開いた状態にあり、一方、第2のランナ開閉装置6bのシリンダ6b1が第2のランナ4b内に延出することで第2のランナ4bは閉じた状態にあることで、後述する第1のキャビティ5a内にのみ溶融樹脂を供給可能な状態が示されている。
【0022】
また、図1には、第1のランナ開閉装置6a、第2のランナ開閉装置6bのそれぞれは第1のランナ4a、第2のランナ4bに配置されているが、これに限定されるものではなく、スプル3と第1のキャビティ5aおよび第2のキャビティ5bを連通させる連通路内に配置され、溶融樹脂の第1のキャビティ5aおよび第2のキャビティ5bへの供給を制御可能な位置に設けられていればよく、例えば、第1のキャビティ5a、および第2のキャビティ5bの入口部分である第1のゲート11a、第2のゲート11bに配置されているものであってもよい。
【0023】
可動金型10には、樹脂が通過する第1のランナ4aおよび第2のランナ4b、各ランナ4a、4bに連通し、最終的な製品形状を形成する第1のキャビティ5a、第1のキャビティ5aよりも、形状サイズの大きい、すなわち、容量の大きい第2のキャビティ5bが形成されている。
【0024】
次に、本実施形態の射出成形方法の一実施例のスクリュ位置と各工程とを対応させた工程図である図2によって、本実施形態の射出成形工程について説明する。なお、各工程を示す符号S1〜S13(S5〜S7は図2中には図示せず)は、後述する図3のフローチャートに対応するものである。
【0025】
まず、成形金型を閉じる型閉じ工程を行い、ランナAを開き、ランナBを閉じた状態にしておく(S1)。
【0026】
その後第1の射出工程である射出工程Aで成形金型内へ樹脂を注入する(S2)。
【0027】
充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Aにて保圧を行い、第1のキャビティの成形が完了する(S3)。
【0028】
その後、圧力を抜くためにサックバック工程Aにてサックバックを行い(S4)、ランナAを閉じ、ランナBを開く(S5)。
【0029】
次に第2のキャビティの成形を行うが、この時の射出開始位置は、あらかじめ設定した設定基準値Bと現在のスクリュ位置とを比較することでスクリュ位置の差分Cを算出(S6)しておき、この差分Cにて、事前に、図示していない射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を行っておく(S7)。
【0030】
その後、第2の射出工程である射出工程Bにおいて成形金型内へ樹脂を注入し(S8)、充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Bで保圧を行う(S9)。なお、射出から保圧への切換におけるスクリュ切換位置は、差分Cで修正したスクリュ位置で行う。
【0031】
サックバック工程(S10)後、第2のキャビティへの充填が完了した時点で、材料の可塑化動作を行い(S11)、製品に必要な冷却時間経過後、金型を開き(S12)、製品の取り出しを行う(S13)。
【0032】
次に、上述の各工程を、図1に示した射出成形機、および各成形工程を示すフローチャートである図3を用いて説明する。
【0033】
成形開始時には、機械制御装置8からランナ開閉制御装置7への指示によって、ランナ開閉装置6bのシリンダ6b1がランナ閉じ方向へ作動し、第2のキャビティ5bへの溶融樹脂の流路である第2のランナ4bが遮断された状態となる。この状態において、型閉じ工程で固定金型9と可動金型10を閉じる。この後、ランナ開閉装置6aのシリンダ6a1がランナ開き方向へ作動し、第1のキャビティ5aへの溶融樹脂の流路である第1のランナ4aが開いた状態となる(S1)。
【0034】
次いで、射出工程Aにおいて、スクリュ1を前進させることで、シリンダ2の前方に溜められた溶融樹脂をスプル3内に射出する。溶融樹脂はスプル3を通過し、第1のランナ4aに流れ込む。ここで、ランナ開閉装置6aのシリンダ6a1のみが開状態であるため、溶融樹脂は第1のキャビティ5aに流れこむ。一方、第2のランナ4bはランナ開閉装置6bのシリンダ6b1によって閉じられているため、溶融樹脂は第2のキャビティ5bには流れ込まない(S2)。
【0035】
第1のキャビティ5aへの溶融樹脂の充填が完了し、保圧工程Aが完了した時点で(S3)、サックバックAの動作が行われる(S4)。その後、機械制御装置8からランナ開閉制御装置7への指示によって、第1のランナ開閉装置6aのシリンダ6aがランナ閉じ方向へ作動し、第1のキャビティ5aへの溶融樹脂の流路である第1のランナ4aが遮断された状態となり、第2のランナ開閉装置6bのシリンダ6b1がランナ開き方向へ作動し、第2のキャビティ5bへの溶融樹脂の流路である第2のライナ4bが開放される(S5)。
【0036】
その後、機械制御装置8の差分算出部8bにて、センサで検出された現状のスクリュ位置と、設定された設定基準値Bとを比較して差分Cを算出し(S6)、この位置の差分Cで射出速度切換位置・保圧切換位置の補正が行われる(S7)。
【0037】
この状態において、射出工程Bにおいて成形機で溶融された樹脂をスプル3を通過し、第2のランナ4bに流し込む(S8)。ここで、ランナ開閉装置6a、6bのうち、6bのみが開状態であるため、溶融樹脂は第2のキャビティ5bに流れ込む。ランナ開閉装置6aは閉じ状態のため、第1のキャビティ5aには溶融樹脂は流れ込まない。
【0038】
第2のキャビティ5bへの樹脂の充填が完了し、保圧工程B(S9)が完了した時点で、サックバックB(S10)の動作が行われる。
【0039】
その後、機械制御装置8からランナ開閉制御装置7への指示によって、第2のランナ開閉シリンダ6bがランナ閉じ方向へ作動し溶融樹脂の流路が遮断された状態となり、スクリュ1を回転させることで、溶融樹脂の計量動作が行われる。
【0040】
最後に材料の可塑化を行い(S11)、製品に必要な冷却時間経過後、固定金型9と可動金型10を開き(S12)、製品取り出しを行う(S13)。
【0041】
この実施例では、射出・保圧工程の繰り返し数は2回であるが、同様にして複数回繰り返すことも可能である。
【0042】
以上説明したように、本実施形態の射出成形方法によれば、第1のキャビティ5aへの充填は、通常の設定したスクリュ位置で射出速度・保圧切換を行う方法で成形を行い、第2のキャビティ5bに対しては、第1のキャビティ5aの樹脂充填が完了した位置と、第2のキャビティ5bを成形するためにあらかじめ設定した射出開始位置である設定基準値Bとを比較し、位置の差分Cを求め、この差分Cによって射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を各ショット毎に行う。このため、樹脂温度の変動・密度の変化や不図示のチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができるため、第1のキャビティ5aを成形したときのショット毎の残量変動により発生する可能性のある第2のキャビティ5bでの重量バラツキ・成形不良を解消でき、金型内に樹脂圧センサを設けることなく、安定した成形を行うことが可能となる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のキャビティのうちの一のキャビティに対しての射出工程、保圧工程を経た後のサックバック工程終了後に続いて他のキャビティに対して他の射出工程を開始する毎に、スクリュの現状の位置と、設定基準値との差分を算出し、この差分を用いて他の射出工程を開始する際のスクリュの位置を補正するため、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができ、金型内に樹脂圧センサを設けることなく、安定した成形を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の射出成形方法を実現するための金型・成形機の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明による射出成形方法の一実施例のスクリュ位置と各工程とを対応させた工程図である。
【図3】本発明による射出成形方法の一実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
1 スクリュ
2 シリンダ
3 スプル
4a 第1のランナ
4b 第2のランナ
5a 第1のキャビティ
5b 第2のキャビティ
6a 第1のランナ開閉装置
6a1、6b1 シリンダ
6b 第2のランナ開閉装置
7 ランナ開閉制御装置
8 機械制御装置
8a 記憶部
8b 差分算出部
9 固定金型
10 可動金型
11a 第1のゲート
11b 第2のゲート
Claims (4)
- スクリュの前方に溜まったシリンダ内の溶融樹脂を、前記スクリュを前進させることで金型に形成されたスプル内に射出し、前記スプルに連通し、かつ、前記金型内に形成された形状サイズの異なった複数のキャビティのそれぞれに連通する連通路を介して順次前記各キャビティ内に充填して成形を行い、成形品を得る射出成形方法において、
前記各キャビティのうちの一の前記キャビティ内に溶融樹脂を射出する射出工程、および前記キャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する保圧工程を経た後のサックバック工程において後退した前記スクリュの現状の位置と、前記サックバック工程に続く、溶融樹脂が未だ充填されていない他の前記キャビティに溶融樹脂を射出する他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を設定するための、記憶手段に記憶保持されている設定基準値との差分を算出する工程と、
前記他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を前記差分により補正する工程と、を含むことを特徴とする射出成形方法。 - 前記差分を保持した状態で前記他のキャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する前記他の射出工程後の保圧工程を含む、請求項1に記載の射出成形方法。
- 前記保圧工程後、前記差分を保持した状態で前記スクリュを後退させる他のサックバック工程を含む、請求項2に記載の射出成形方法。
- 前記一のキャビティに対する前記射出工程の前に、前記他のキャビティに連通する前記連通路を閉じる工程と、前記一のキャビティに対する前記サックバック工程が終了した後、前記一のキャビティに連通する前記連通路を閉じる工程とを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出成形方法。
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- 2003-05-01 JP JP2003126372A patent/JP3872446B2/ja not_active Expired - Lifetime
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