JP2005271429A - Molding die device and molding method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、成形金型装置および成形方法に関するもので、特に寸法精度の厳しい成形品を成形する場合に適用する成形金型装置および成形方法に関するものである。 The present invention relates to a molding die device and a molding method, and more particularly to a molding die device and a molding method applied when molding a molded product with strict dimensional accuracy.
寸法精度を要する成形品を成形する従来の成形金型の技術としては、例えば、特に寸法精度を要する主円筒部の内周面を成形するためのコアピン(第1金型)と、主円筒部の外周面を成形するための外型部(第2金型)とを備え、これらコアピン(第1金型)および外型部(第2金型)の間に画成される成形品キャビティに成形材料を充填して筒状成形品の成形を行う金型装置において、射出過程から保圧・冷却過程を経て、外型部(第2金型)を筒状成形品の外周面から離隔した後、主円筒部の内周面をコアピン(第1金型)に保持した状態で、このコアピン(第1金型)に設けた第1媒体通路に温度調整手段から低温媒体を供給し、コアピン(第1金型)を通じて主円筒部の内周面を強制冷却するように構成されている。このように、型開き後に寸法精度を要する成形面を第1金型部分に保持した状態で局所的に強制冷却するように構成しているので、離型後においても成形品の熱収縮や内部応力による変形を最小限に抑えることが可能になり、高い寸法精度を確保することができる(例えば、特許文献1参照)。 Examples of conventional molding die technology for molding a molded product that requires dimensional accuracy include, for example, a core pin (first die) for molding the inner peripheral surface of the main cylindrical portion that particularly requires dimensional accuracy, and the main cylindrical portion. An outer mold part (second mold) for molding the outer peripheral surface of the mold, and a molded product cavity defined between the core pin (first mold) and the outer mold part (second mold) In a mold apparatus that fills a molding material and molds a cylindrical molded product, the outer mold part (second mold) is separated from the outer peripheral surface of the cylindrical molded product through a pressure holding and cooling process from the injection process. Thereafter, in a state where the inner peripheral surface of the main cylindrical portion is held by the core pin (first mold), the low temperature medium is supplied from the temperature adjusting means to the first medium passage provided in the core pin (first mold), and the core pin The inner peripheral surface of the main cylindrical portion is forcibly cooled through the (first mold). In this way, the molding surface that requires dimensional accuracy after mold opening is configured to be locally forcibly cooled while being held in the first mold part. Deformation due to stress can be minimized, and high dimensional accuracy can be ensured (see, for example, Patent Document 1).
従来の金型装置は以上のように構成されていたので、局部的に精度の高い成形品を得ることができるが、型開き後に精度を要する部分を強制冷却するために、型開きから離型までの間に強制冷却のための時間が必要である。従って、局部的に精度の高い成形品を得られる替わりに、強制冷却分の時間が余分にかかっていた。成形品の大きさ、材料、形にもよるが、一般的に、一連の成形工程のなかでは冷却工程に多くの時間を要している。成形品の製造過程において、特に量産品の製造においては必要な製品精度を確保しつつ、いかに早い成形サイクルタイムで製造できるかが重要な課題である。従来の金型装置では、型開き後の強制冷却時間がサイクルタイムの短縮の阻害要因となっていた。 Since the conventional mold apparatus is configured as described above, it is possible to obtain a highly accurate molded product locally, but in order to forcibly cool the part that requires accuracy after mold opening, the mold is released from the mold opening. Time for forced cooling is required. Therefore, instead of obtaining a highly accurate molded product locally, it takes extra time for forced cooling. Although depending on the size, material, and shape of the molded product, generally, a long time is required for the cooling process in a series of molding processes. In the manufacturing process of molded products, particularly in the production of mass-produced products, an important issue is how fast the manufacturing cycle time can be achieved while ensuring the required product accuracy. In the conventional mold apparatus, the forced cooling time after the mold opening has been an impediment to shortening the cycle time.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、強制冷却のタイミングを工夫することにより、必要な製品精度を確保しつつ、冷却の時間を短縮し全体の成形サイクルタイムを短縮できる成形金型装置および成形方法を得ることを目的とする。 This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by devising the forced cooling timing, the cooling time is shortened and the entire molding cycle time is secured while ensuring the necessary product accuracy. It is an object of the present invention to obtain a molding die apparatus and a molding method that can shorten the process time.
この発明の成形金型装置は、一方の成形品面を成形するための第1金型部分と、他方の成形品面を成形するための第2金型部分とを備え、第1金型部分と第2金型部分との間に画成される成形品キャビティに成形材料を充填して成形品の成形を行う成形金型装置において、成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きするより前から第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品を強制冷却するための温度調整手段を設けたものである。 The molding die apparatus according to the present invention includes a first mold part for molding one molded product surface and a second mold part for molding the other molded product surface, and the first mold part. In a molding die apparatus for molding a molded product by filling a molding cavity with a molding material defined between the mold and the second mold part, both molds are filled with the molding material in the molding cavity. A temperature adjusting means for forcibly cooling the molded product through the first mold part for a predetermined time from before the part is opened is provided.
また、この発明の成形方法は、一方の成形品面を成形するための第1金型部分と、他方の成形品面を成形するための第2金型部分との間に画成される成形品キャビティに成形材料を充填して成形品の成形を行う成形方法において、成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きするより前から第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品を強制冷却するようにしたものである。 Further, the molding method of the present invention is a molding defined between a first mold part for molding one molded product surface and a second mold part for molding the other molded product surface. In a molding method in which a molding material is molded by filling a molding cavity with a molding material, a predetermined time is passed through the first mold section before the mold parts are opened after the molding cavity is filled with the molding material. Only the molded product is forcibly cooled.
この発明の成形金型装置によれば、成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きするより前から第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品の強制冷却を行うための温度調整手段を設け、第1金型部分を通じて成形品を強制冷却するようにしたので、成形品を離型した後における成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えながら、成形サイクルを短縮することができる。 According to the molding die apparatus of the present invention, after filling the molding cavity with the molding material, the molded product is forcibly cooled for a predetermined time through the first mold part before the mold parts are opened. Temperature adjustment means is provided, and the molded product is forcibly cooled through the first mold part, so that the amount of deformation due to thermal shrinkage and internal stress of the molded product after releasing the molded product is minimized. The molding cycle can be shortened.
またこの発明の成形方法によれば、成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きする前から、第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品を強制冷却するようにしたので、成形品を離型した後における成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えながら、成形サイクルを短縮することができる。 According to the molding method of the present invention, the molded product is forcibly cooled for a predetermined time through the first mold part after the mold material is filled with the molding material and before the mold parts are opened. Therefore, the molding cycle can be shortened while minimizing the amount of deformation due to thermal shrinkage and internal stress of the molded product after the molded product is released.
実施の形態1.
実施の形態1の発明を説明する前に、成形品が変形する原因について説明する。成形過程において成形品が変形を引き起こす原因は、主に次の5つが挙げられる。まず第1の原因として、凝固収縮による変形がある。これは、成形材料が溶融状態から固化状態へ相変態するのに伴って収縮し、変形するものである。第2の原因として、熱収縮による変形がある。これは、成形の際、成形材料が固化した後も、常温まで温度低下するのに伴って、成形材料固有の線膨張係数に依存して収縮し、変形するものである。第3の原因として、熱応力がある。上述した凝固収縮および熱収縮によって、成形品は収縮し変形しようとするが、成形金型から離型されるまでの間は成形金型によってその変形が拘束されるため、拘束される部位には熱応力が発生する。そして離型された後に、この熱応力が解放されることによって変形が引き起こされるものである。第4の原因として、結晶ひずみがある。成形材料が急速に相変態すると、結晶化が十分に促進されず、結晶構造上のひずみが発生し、これにより成形品が変形するものである。第5の原因として、外力による変形がある。成形品が完全に固化していない場合、金型から成形品を離型する際、成形品に外力が加わることによって塑性変形し、外力が解放された後もその変形が残るものである。
Before explaining the invention of the first embodiment, the cause of the deformation of the molded product will be explained. There are mainly the following five causes for the deformation of the molded product in the molding process. The first cause is deformation due to coagulation shrinkage. This shrinks and deforms as the molding material undergoes a phase transformation from a molten state to a solidified state. The second cause is deformation due to heat shrinkage. In the molding, even after the molding material is solidified, it shrinks and deforms depending on the linear expansion coefficient inherent to the molding material as the temperature decreases to room temperature. The third cause is thermal stress. Due to the above-described solidification shrinkage and heat shrinkage, the molded product tends to shrink and deform, but the deformation is restrained by the molding die until it is released from the molding die. Thermal stress is generated. Then, after being released from the mold, the thermal stress is released to cause deformation. The fourth cause is crystal distortion. When the molding material undergoes a rapid phase transformation, crystallization is not sufficiently promoted, and distortion on the crystal structure occurs, thereby deforming the molded product. The fifth cause is deformation due to external force. When the molded product is not completely solidified, when the molded product is released from the mold, an external force is applied to the molded product to cause plastic deformation, and the deformation remains even after the external force is released.
従って、上述した5つの原因の発生をそれぞれ制御し、極力抑えることができれば、成形品が成形金型から離型された後においても、成形品の変形は抑えられ、高精度な成形品を得ることができる。本発明は、これら5つの原因の発生を各々制御し、極力抑えることにより、精度の高い成形面を持つ成形品を成形する成形金型装置、および成形方法を提供するものである。 Therefore, if the occurrence of the above five causes can be controlled and suppressed as much as possible, deformation of the molded product can be suppressed even after the molded product is released from the molding die, and a highly accurate molded product is obtained. be able to. The present invention provides a molding die apparatus and a molding method for molding a molded product having a highly accurate molding surface by controlling and suppressing the occurrence of these five causes as much as possible.
図1は、実施の形態1による成形金型装置を示す概念図である。成形金型の説明をする前に、先ずここで例示する成形金型によって成形される成形品について説明する。図4は成形品を示す図であり、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(以下、PPS樹脂と略す)から成っている。図の(a)は正面図、(b)は側面図である。図のように、成形品22はベース板部23とそのベース板部23に垂直な2本の支柱部24および25から構成されている。但し、この形状は一例であり、複数の面から構成されるものであれば特に形状を限定しない。また成形材料も特にPPS樹脂に限定するものではない。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a molding die apparatus according to the first embodiment. Before describing the molding die, first, a molded product molded by the molding die exemplified here will be described. FIG. 4 is a view showing a molded product, which is made of, for example, polyphenylene sulfide resin (hereinafter abbreviated as PPS resin). (A) of a figure is a front view, (b) is a side view. As shown in the figure, the
成形品22の形状を更に詳細に説明する。ベース板部23の内側面に対して垂直な2本の支柱部24および25は、その内側面を所定の距離を隔てて対向して配置している。また、それぞれの支柱部24,25には、貫通穴24a,25aを備えている。この2本の支柱部24,25が最も精度の要求される箇所であり、特に内側面同士の平行度と、ベース板部23の内側面に対する直角度に対して高い精度が要求されるものとする。すなわち22a面が高い精度が要求される部分である。
The shape of the molded
次に図1を参照しながら上記成形金型の構造を説明する。成形金型は金型の動きから分けると固定側の型1と可動側の型2およびそれに組み込まれた複数のブロックとで構成されている。そして、成形材料は金型流入口26から材料流路27を通り成形品キャビティ流入口28を経て成形品キャビティ29へと充填されるようになっている。この成形金型を本実施の形態の発明の特徴から分けると、高い精度が要求される成形品面を成形するための第1金型部分と、それ以外の成形品面全てを成形する第2金型部分とから成る。第1金型部分はコアブロック3がこれに相当し、図4で説明した成形品22の22a面を成形するための金型である。また、第2金型部分はそれ以外の成形品面全てを成形する部分であり、固定側の型1と、可動側の型2と、この型2に組み込まれた2個のエジェクタブロック4と、スライドブロック5および6とで構成されている。
Next, the structure of the molding die will be described with reference to FIG. The mold is composed of a
固定側の型1は、成形品22の22b面を成形する。エジェクタブロック4は、成形品22の22c面を成形する。スライドブロック5は、成形品22の22d面と支柱部24の貫通穴24aとを成形する。スライドブロック6は、成形品22の22e面と支柱部25の貫通穴25aとを成形する。更に図面には表現されていないが、可動側の型2は、成形品22の22f面と22g面とを成形する。これら、固定側の型1,可動側の型2,コアブロック3,エジェクタブロック4,およびスライドブロック5,6の間隙に画成される空間が成形品キャビティ29である。
The fixed-
上記各金型のブロックのうち、最も精度の要求される22a面を成形するためのコアブロック3すなわち第1金型部分の成形面は高い精度で加工されている。また、コアブロック3の側面には、エジェクタブロック4や可動側の型2と接触する部分に溝が加工されており、断熱層7を形成している。この断熱層7には、熱伝導率の極めて低い綿布を含有したフェノール樹脂や、空孔を多数含有したポーラス状の鋼材を材料として用い、コアブロック3とエジェクタブロック4および可動側の型2との間に介在させている。ただし、材料は上記に限定するものではなく、また空気層のままとしても良い。
Among the blocks of each mold, the
金型構成部品の材料には、冷間金型用合金工具鋼(SKD−11)やステンレス鋼(SUS−420、SUS−440)等の鋼材が用いられる。このうち、特に高精度部分を成形するコアブロック3に関しては、他の構成部品よりも熱伝導率が高く、かつ熱容量の小さい材料、例えば銅合金やアルミニウム合金によって成形することが好ましい。ただし、これらの材料も上記に限定するものではない。
Steel materials such as alloy tool steel for cold mold (SKD-11) and stainless steel (SUS-420, SUS-440) are used for the material of the mold components. Among these, it is preferable that the
上記成形金型を構成する、固定側の型1,可動側の型2,コアブロック3,およびスライドブロック5,6の各内部には、それぞれ金型温度調整用の媒体を流通させる媒体流路1A,2A,3A,5A,6Aを設けている。これらの媒体流路のうち、コアブロック3すなわち第1金型部分に設けた媒体流路3Aを第1媒体流路と称し、固定側の型1,可動側の型2,スライドブロック5,6すなわち第2金型部分に設けた媒体流路1A,2A,5A,6Aを第2媒体流路と称することにする。
A medium flow path for allowing a mold temperature adjusting medium to circulate inside each of the fixed
まず第2媒体流路から説明すると、媒体流路1A,2A,5A,6Aは連絡流路8を介して互いに直列に接続し、温度調整手段9の高温媒体供給部10に接続している。連絡流路8は各ブロックが可動できるようにフレキシブルに構成されている。なお、第2媒体流路1A,2A,5A,6Aは、必ずしも互いに直列に接続する必要はなく、並列に接続して高温媒体供給部10に接続しても良いし、個別に高温媒体供給部10に接続しても良い。また、高温媒体供給部10を複数台用意して、それぞれの媒体流路を個別に設けても良い。
First, the second medium flow path will be described. The
これに対して第1媒体流路3Aは、第2媒体流路1A,2A,5A,6Aとは独立しており、媒体切替手段12を介して、高温媒体供給部10と低温媒体供給部11とに接続している。媒体切替手段12は、第1媒体流路3Aに対して高温媒体供給部10と低温媒体供給部11とを択一的に接続するための装置であり、4つのバルブ13〜16を備えている。具体的には、高温媒体供給部10から第1媒体流路3Aに至る高温媒体供給流路17に設けた第1バルブ13と、第1媒体流路3Aから高温媒体供給部10に戻ってくる高温媒体返送流路18に設けた第2バルブ14と、低温媒体供給部11から第1媒体流路3Aに至る低温媒体供給流路19に設けた第3バルブ15と、第1媒体流路3Aから低温媒体供給部11に戻ってくる低温媒体返送流路20に設けた第4バルブ16から構成される。これら第1〜第4バルブ13〜16は、媒体切り替え制御手段21からの制御信号に基づいて、それぞれの流路17〜20を個別に開閉するように動作する。なお、使用するバルブの種類は問わないが、例えば、制御の応答性の速さ等から、直動形の電磁弁が適している。
このように、第1媒体流路3Aに対して高温媒体と低温媒体を切り替えて供給するように構成しているため、コアブロック3内に高温媒体と低温媒体の個別の流路を設ける場合に比べて、第1媒体流路の断面積を大きく確保することができ、熱の交換効率を高めることができる。
In contrast, the first
As described above, since the high temperature medium and the low temperature medium are switched and supplied to the first
媒体流路へ流通させる媒体には、熱交換効率に優れ、かつ取扱いが容易な水を適用した。すなわち、高温媒体供給部10は、媒体である水を所定の高温状態に調整して供給し、低温媒体供給部11は、媒体である水を所定の低温状態に調整して供給する。なお、媒体は必ずしも水に限定されず、エチレングリコールや各種油等の液体、あるいは飽和蒸気や加熱蒸気等の気体を適用しても良い。
Water that is excellent in heat exchange efficiency and easy to handle was applied as a medium to be circulated through the medium flow path. That is, the high temperature
本実施の形態では、後述するように、高温媒体の温度は423Kとし、約2kgf/cm2、あるいはそれ以上の高圧水を供給するようにしている。一方、低温媒体の温度は293Kとしているので、特に高圧にする必要はなく、約1kgf/cm2程度とする。このように、高温媒体と低温媒体とに圧力差がある場合には、第1〜第4バルブ13〜16の開閉切り替えを同時に行うと、高圧の高温媒体が低温媒体供給流路19へ逆流する事態が発生することになる。このため、第1媒体流路3Aに供給する媒体を高圧の高温媒体から低圧の低温媒体に切り替える場合、低温媒体供給流路19に設けた第3バルブ15の開きタイミングを、その他のバルブの開閉タイミングよりも所定の時間だけ遅らせるようにしている。逆に、第1媒体流路3Aに供給する媒体を低圧の低温媒体から高圧の高温媒体に切り替える場合には、高温媒体供給流路17に設けた第1バルブ13の開きタイミングを、その他のバルブの開閉タイミングよりも所定の時間だけ遅らせるようにしている。こうすれば、チェックバルブ等の方向制御バルブを用いなくても、高圧の高温媒体が逆流するのを防止することができる。
In this embodiment, as will be described later, the temperature of the high-temperature medium is 423 K, and high-pressure water of about 2 kgf / cm 2 or more is supplied. On the other hand, since the temperature of the low temperature medium is 293 K, it is not necessary to make the pressure particularly high, and is about 1 kgf / cm 2 . As described above, when there is a pressure difference between the high temperature medium and the low temperature medium, when the first to
なお、コアブロック3が小さいため内部に媒体流路3Aを直接設置することが困難な場合は、熱伝導率の優れる材料やヒートパイプなどを代わりに設置し、その根元部に媒体流路3Aを通すことで、間接的に温度調整しても良い。また、媒体を用いないで、例えば、コアブロック3等の金属部分に加熱素子や冷却素子を埋設するようにしても良く、また伝熱ヒータを設置するようにしても良い。
If it is difficult to directly install the
次に動作について説明する。図2は、実施の形態1の成形金型装置による成形品の成形過程を示す説明図である。図3は、成形品の成形過程において、各媒体流路に供給する高温媒体と低温媒体の切り替え様態を示す図である。以下、これらの図を参照しながら、本実施の形態の成形金型による成形品の成形方法について説明する。 Next, the operation will be described. FIG. 2 is an explanatory view showing a molding process of a molded product by the molding die apparatus of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a switching mode between the high temperature medium and the low temperature medium supplied to each medium flow path in the molding process of the molded product. Hereinafter, with reference to these drawings, a method for molding a molded product using the molding die of the present embodiment will be described.
図3に示すように、成形品の成形は、型閉め過程→充填過程→保圧過程→冷却過程→型開き過程→離型過程を経て最初の型閉め過程へと順に繰り返すことにより、連続的に成形が行われる。 As shown in FIG. 3, the molding of the molded product is continuously performed by sequentially repeating the mold closing process → the filling process → the pressure holding process → the cooling process → the mold opening process → the mold releasing process to the first mold closing process. Molding is performed.
まず、図2(a)に示すように、固定側の型1に対して、可動側の型2を突き合わせることで、成形金型を相互に閉塞する。この動作に連動させ、コアブロック3とエジェクタブロック4、およびスライドブロック5,6を成形金型の内部に配置する(型閉め過程)。この段階で、第1媒体流路3Aと第2媒体流路1A,2A,5A,6Aには高温媒体を供給し、各金型ブロックを所定の温度に加熱しておく。この状態から、図2(b)に示すように、溶融状態の成形材料30を金型流入口26より注入する。このときの成形材料30の温度は、PPS樹脂の場合は約573K程度である。溶融状態の成形材料30は、材料流路27から成形品キャビティ流入口28を通り成形品キャビティ29へと充填される(充填過程)。その後、充填された成形材料30は相変態を伴って体積収縮するので、その収縮分を補うために、成形材料30に所定の圧力を与え続ける(保圧過程)。充填過程が完了し保圧過程に入ると同時に、第1媒体流路3Aに対しては、これまで供給していた高温媒体から低温媒体に切り替えて、コアブロック3に対し強制冷却を開始する。次に、充填された成形材料30が成形品キャビティ29の形状を維持できるまで相変態を進行させ固化させる(冷却過程)。次に、図2(c)に示すように、可動側の型2を固定側の型1より離隔させ、その動作に連動させ、スライドブロック5,6を成形品22より離隔する(型開き過程)。この段階でも、第1媒体流路3Aに対しては、低温媒体を流通させている。次に、図2(d)に示すように、エジェクタブロック4により成形品22の22c面を突き出すことによって、成形品22を離型させる(離型過程)。同時に、コアブロック3の温度を再び昇温するために、第1媒体流路3Aに対して低温媒体から高温媒体に切り替える。その後、再び、図2(a)に示すように、可動側の型2を、固定側の型1に対して突き合わせて成形金型を相互に閉塞し、コアブロック3,エジェクタブロック4,およびスライドブロック5,6を成形金型の内部に配置する(型閉め過程)。これらの過程を順次繰り返すことで連続的に成形品を製造することができる。
First, as shown in FIG. 2 (a), the molds on the movable side are abutted against the
上記のように、第1媒体流路3Aは、保圧過程から次の型閉め過程に至るまでは低温媒体を流通させ、それ以外は高温媒体を流通させている。第2媒体流路1A,2A,5A,6Aには、全ての過程で高温媒体を流通させている。次にこれらの媒体の具体的な温度設定について説明する。
As described above, in the first
型閉め過程から充填過程が終わるまでを両媒体流路とも高温媒体を流通させているのは、成形品キャビティ29に成形材料30を充填する際に成形材料30の良好な流動性を確保するとともに、できる限り成形材料30の温度低下を抑えることにより、ウェルド部(再合流部)の強度を向上させるためと、成形材料30の急激な温度低下を抑えて成形材料30の結晶化を促進させることで結晶ひずみの発生を抑えるためである。そのため、この成形材料の流動性やウェルド強度、結晶ひずみを考慮した場合、各構成金型の温度はできる限り高いことが望ましい。しかしながら、温度が高すぎると、次の冷却過程において成形品22と材料流路27部分が十分に冷却されないため、その取り出し時に不具合が発生し、型開き過程において成形材料の流路部が所望としない箇所で引き裂かれたり、成形品22の最表層部が剥離して金型表面に残留したり、エジェクタブロック4が成形品22を傷つけて最悪の場合突破るといった不具合が生じる。さらに、成形材料から発生する分解ガスの量が増大し、成形金型の腐食を促進させる恐れもある。そこで、これらの不具合を発生させない温度として、成形材料がPPS樹脂の場合は高温媒体の温度の上限値を423K程度とした。
The reason why the high-temperature medium is circulated in both the medium flow paths from the mold closing process to the end of the filling process is to ensure good fluidity of the
一方、PPS樹脂のような結晶性樹脂を適用した場合、上述した上限値の他に、下限値も設定する必要がある。すなわち、結晶性樹脂の場合には、これ以上は結晶化が進行しないという最大の結晶化度(飽和結晶化度)が存在する。成形品の結晶化度がこの飽和結晶化度に到達しなかった場合には、結晶ひずみが増大し、これが内部応力として作用するため、寸法精度を低下させる要因となる。結晶化度は、溶融状態から固化する際の冷却速度にも依存し、例えば、成形金型を加熱することなく充填過程からいきなり室温まで急冷すれば、結晶化が進まず飽和結晶化度に達しない。そこで、寸法精度の良い成形品を得るためには、成形過程中に成形品の結晶化度を飽和結晶化度に到達させる必要がある。PPS樹脂の場合には、403K以上であれば飽和結晶化度に到達する。ただし、PC樹脂に代表される非晶性樹脂の場合には、結晶構造を有しないので、金型温度の下限値は特に限定されない。 On the other hand, when a crystalline resin such as a PPS resin is applied, it is necessary to set a lower limit value in addition to the upper limit value described above. That is, in the case of a crystalline resin, there is a maximum crystallinity (saturation crystallinity) that crystallization does not proceed any further. If the crystallinity of the molded product does not reach this saturation crystallinity, the crystal distortion increases, which acts as an internal stress, causing a reduction in dimensional accuracy. The degree of crystallinity also depends on the cooling rate at the time of solidification from the molten state.For example, if the mold is rapidly cooled to the room temperature without heating the mold, the crystallization does not progress and reaches the saturation crystallinity. do not do. Therefore, in order to obtain a molded product with good dimensional accuracy, the crystallinity of the molded product needs to reach the saturation crystallinity during the molding process. In the case of PPS resin, the saturation crystallinity is reached at 403K or higher. However, in the case of an amorphous resin typified by PC resin, since it does not have a crystal structure, the lower limit value of the mold temperature is not particularly limited.
これらの理由から、成形材料としてPPS樹脂を適用する場合には、成形品キャビティ29に成形材料を充填する際は、第1金型部分および第2金型部分共に403〜423Kの温度範囲に保温しておくことが好ましい。そこで、本実施の形態では、上記温度範囲の上限値である423Kとなるように、高温媒体供給部10から第1媒体流路3Aと第2媒体流路1A,2A,5A,6Aに供給する高温媒体の温度を423Kとした。なお、成形材料としてPPS樹脂以外のものを適用する場合には、最適な温度範囲も異なるものとなり、上述した条件に応じて適宜変更する必要がある。
For these reasons, when PPS resin is applied as the molding material, when the
次に、保圧過程から離型過程の間において第1媒体流路3Aに対して低温媒体を供給する理由について説明する。特定の成形面の精度を確保する技術は、背景技術の項で例示した方法、つまり、充填過程から保圧過程と冷却過程を経て型開きした後に、更に精度を要する形成面を金型に保持したまま強制冷却するような方法がある。その方法は、高い寸法精度が要求される部分を金型で拘束する一方、比較的寸法精度の要求されない他の部分の拘束を解除してその自由な変形を招来することができるようにし、熱応力による変形を抑制しようとするものである。しかし、強制冷却するために第1媒体流路3Aに対して低温媒体の供給を開始しても、コアブロック3を介して成形品22を冷却しているために、媒体の温度が成形品22に伝達されるまでに時間的なずれが発生する。従って、この時間差の分を考慮して、型開き過程よりも前から低温媒体を供給してやれば、型開き過程以降の強制冷却時間を短縮することができ、成形サイクルタイムを短縮することができることになる。そこで、本実施の形態では、充填過程が終わると型開きを待たずに、図2(b)の状態でコアブロック3を成形材料のガラス転移点以下の温度になるまで強制冷却するものである。
Next, the reason why the low temperature medium is supplied to the first
なお、図2(b)の状態で強制冷却を開始すれば、冷却によって成形品が収縮し、金型に拘束されているため熱応力が発生するが、成形品が単純な形状であれば、変形が拘束される部位が少なく、熱応力の発生が小さい。そのため、成形品の型開き過程前から強制冷却を行っても、熱応力による成形品の変形は小さくてすむ。 If forced cooling is started in the state of FIG. 2 (b), the molded product contracts due to cooling, and thermal stress is generated because it is constrained by the mold, but if the molded product has a simple shape, There are few parts where deformation is constrained, and thermal stress is small. Therefore, even if forced cooling is performed before the mold opening process of the molded product, deformation of the molded product due to thermal stress can be small.
図2(b)の状態でガラス転移点以下まで冷却するのは次の理由による。すなわち、成形品の温度がガラス転移点以上の温度から室温と同程度の温度まで冷却される場合は、相変態に伴う凝固収縮による変形と、線膨張係数に依存した熱収縮による変形を加算した量の変形が発生するのに対して、成形品の温度がガラス転移点以下の温度から室温と同程度の温度まで冷却される場合は、線膨張係数に依存した熱収縮による変形のみとなる。また、成形品が離型される際、成形品の温度がガラス転移点以上である場合は、成形品が完全に固化しておらず、離型に伴って成形品に外力が加わると変形する。そこで、精度を要求される面は離型の直前まで冷却してできるだけ室温に近づけ、その他の面は少なくともガラス転移点以下となるように強制冷却するものである。本実施の形態で適用したPPS樹脂のガラス転移点は約363Kに存在する。そこで、離型過程までに成形品22をできる限り室温まで冷却できるよう、低温媒体の温度は293Kとした。
The reason for cooling to below the glass transition point in the state of FIG. 2B is as follows. That is, when the temperature of the molded product is cooled from a temperature equal to or higher than the glass transition point to a temperature similar to room temperature, the deformation due to solidification shrinkage due to the phase transformation and the deformation due to thermal shrinkage depending on the linear expansion coefficient are added. Whereas the amount of deformation occurs, when the temperature of the molded product is cooled from a temperature below the glass transition point to a temperature similar to room temperature, only deformation due to thermal shrinkage depending on the linear expansion coefficient is obtained. In addition, when the molded product is released from the mold, if the temperature of the molded product is equal to or higher than the glass transition point, the molded product is not completely solidified and deforms when an external force is applied to the molded product along with the mold release. . Therefore, the surface requiring accuracy is cooled to just before the mold release and brought as close to room temperature as possible, and the other surfaces are forcibly cooled so as to be at least below the glass transition point. The glass transition point of the PPS resin applied in this embodiment is about 363K. Therefore, the temperature of the low temperature medium is set to 293 K so that the molded
強制冷却する時間は、成形品22においてコアブロック3に接触する面である22a面が所望とする温度まで冷却するのに要する時間で決定される。結晶性樹脂であるPPS樹脂を適用した本実施の形態では、一例として成形品22の長さが数cm程度の場合、支柱部24,25とベース板部23の温度がガラス転移点以下までに冷却するのに要する時間はおよそ10秒以上である。保圧過程から型開きが開始されるまでが15秒程度必要とするので、型開き後に成形品が室温に強制冷却されるまで待機する必要がなく、直ちに成形品22を離型することができる。成形サイクルタイムが1分程度なので、10秒の短縮は生産効率の向上に大きく寄与できる。
なお、強制冷却する際の低温媒体の温度および強制冷却の継続時間については、当然成形品の形状や材質によって異なるので、形状や材料が異なれば上述した条件に応じて適宜変更する必要がある。
The time for forced cooling is determined by the time required for cooling the surface 22a, which is the surface in contact with the
Note that the temperature of the low-temperature medium during forced cooling and the duration time of forced cooling differ depending on the shape and material of the molded product, so if the shape and material are different, it is necessary to change appropriately according to the above-described conditions.
コアブロック3を強制冷却するための流路媒体の切り替えは、温度調整手段9の媒体切替手段12にあるバルブの開閉タイミングを媒体切り替え制御手段21により制御することにより行う。つまり、第3および第4バルブ15,16を開く一方、第1および第2バルブ13,14を閉じることにより、第1媒体流路に供給される媒体を瞬時に切り替えることができる。コアブロック3は前述のように、熱伝導率が高くかつ熱容量の小さい材質によって構成しており、またその側面に断熱層7を設けているため、強制冷却時に可動側の型2やエジェクタブロック4からの伝熱を抑制できる。これらの結果、コアブロック3を所望の温度に調整するのに要する時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
Switching of the flow path medium for forcibly cooling the
以上までの説明では、第1金型部分に対する強制冷却は、充填過程完了直後から開始するものとした。しかし、金型の形状,大きさ,材質等によって、媒体温度が第1金型部分を通じ成形品へ伝導されるまでの時間が異なる。また、成形品の材料,大きさ等によって冷却過程に要する時間が異なる。そこで、強制冷却の開始のタイミングは、保圧過程完了直後からとしても良い。または、充填過程完了直後から所定時間経過後としても良い。通常の場合、図3の冷却過程に於ける冷却時間は強制冷却の時間より長いので、その間に強制冷却を実施すれば、冷却過程が終わると直ちに型開き過程,離型過程へと進めることができる。 In the above description, the forced cooling for the first mold part is started immediately after the completion of the filling process. However, the time until the medium temperature is conducted to the molded product through the first mold portion differs depending on the shape, size, material, and the like of the mold. The time required for the cooling process varies depending on the material and size of the molded product. Therefore, the start timing of forced cooling may be immediately after completion of the pressure holding process. Alternatively, a predetermined time may elapse immediately after completion of the filling process. Normally, the cooling time in the cooling process of FIG. 3 is longer than the forced cooling time, so if forced cooling is performed during that time, the mold opening process and the mold releasing process can be proceeded immediately after the cooling process is completed. it can.
以上のように、本実施の形態の発明によれば、成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きするより前から第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品を強制冷却するための温度調整手段を設け、第1金型部分を通じて成形品を強制冷却するようにしたので、成形品を離型した後においても、成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えながら、成形サイクルを短くできる。 As described above, according to the invention of the present embodiment, after the molding material is filled in the molding material cavity, the molded product is put through the first mold part for a predetermined time from before the mold parts are opened. Since the temperature adjustment means for forced cooling is provided and the molded product is forcibly cooled through the first mold part, the amount of deformation due to thermal shrinkage and internal stress of the molded product can be reduced even after the molded product is released. The molding cycle can be shortened while minimizing.
また、第1金型部分の成形面は第2金型部分の成形面より高い精度で加工されているので、高い精度が求められる成形面を強制冷却することで、成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えて、高精度の成形品面を持つ成形品を成形できる。 In addition, since the molding surface of the first mold part is processed with higher accuracy than the molding surface of the second mold part, by forced cooling of the molding surface that requires high accuracy, A molded product having a highly accurate molded product surface can be formed by minimizing the amount of deformation due to stress.
また、第1金型部分と第2金型部分との間に断熱層を設けることで、第2金型部分の熱の影響を受けずに、短時間で第1金型部分の温度を調整することができ、成形効率を向上させることができる。 Also, by providing a heat insulating layer between the first mold part and the second mold part, the temperature of the first mold part can be adjusted in a short time without being affected by the heat of the second mold part. And the molding efficiency can be improved.
また、第1金型部分を、第2金型部分よりも熱容量の小さい材料により構成することで、成形品を強制冷却する際、または、第1金型部分を加熱する際に、第1金型部分を短時間で所望の温度に調整することができ、成形効率を向上させることができる。 Further, the first mold part is made of a material having a smaller heat capacity than that of the second mold part, so that the first mold part can be used when the molded product is forcibly cooled or when the first mold part is heated. The mold part can be adjusted to a desired temperature in a short time, and the molding efficiency can be improved.
また、第1金型部分に第1媒体流路を設け、第2金型部分に第2媒体流路を設け、温度調整手段に高温媒体供給部と低温媒体供給部と媒体切替手段とを設け、第1媒体流路と第2媒体流路に高温媒体供給部から高温媒体を供給して両金型部分を加熱しておき、強制冷却時のみ媒体切替手段により第1媒体流路に低温媒体を供給して第1金型部分を強制冷却するようにしたので、成形材料が成形品キャビティに充填される際、成形材料の温度低下を抑えて流動性を確保することができると同時に成形材料の急激な冷却が抑えられるので、成形品を離型した後における成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えながら、成形サイクルを短縮できる効果に加え、結晶化を促進させ、結晶ひずみによる成形品の変形を最小限に抑えることができる。 Also, a first medium flow path is provided in the first mold part, a second medium flow path is provided in the second mold part, and a high temperature medium supply part, a low temperature medium supply part, and a medium switching means are provided in the temperature adjusting means. The high temperature medium is supplied from the high temperature medium supply unit to the first medium flow path and the second medium flow path to heat both mold parts, and the low temperature medium is transferred to the first medium flow path by the medium switching means only during forced cooling. Since the first mold portion is forcibly cooled by supplying the molding material, when the molding material is filled in the molded product cavity, the temperature of the molding material can be suppressed and fluidity can be ensured while the molding material is secured. In addition to the effect of shortening the molding cycle while minimizing the amount of deformation due to thermal shrinkage and internal stress of the molded product after releasing the molded product, the crystallization is promoted. Minimizing deformation of molded parts due to crystal strain It can be.
また、強制冷却は、成形品キャビティに成形材料を充填する充填過程の完了直後、または保圧過程の完了直後、もしくは充填過程の完了直後から所定の時間経過後のいずれかから開始するようにしたので、成形品の形状や大きさによって最適の成形サイクルに制御することができる。 The forced cooling is started immediately after completion of the filling process for filling the molding cavity with the molding material, immediately after completion of the pressure holding process, or immediately after completion of the filling process. Therefore, the optimum molding cycle can be controlled depending on the shape and size of the molded product.
また、成形材料が樹脂材料のときは、成形品の温度がガラス転移点以下になるまで強制冷却するようにしたので、成形品が完全に固化し、成形品を離型する際に外力による成形品の変形を最小限に抑えることができると同時に、凝固収縮、結晶ひずみ、熱収縮による成形品の変形を最小限に抑えることができる。 In addition, when the molding material is a resin material, forced cooling is performed until the temperature of the molded product falls below the glass transition point, so the molded product is completely solidified and molded by external force when releasing the molded product. The deformation of the product can be minimized, and at the same time, the deformation of the molded product due to solidification shrinkage, crystal distortion, and heat shrinkage can be minimized.
実施の形態2.
図5は、本実施の形態2による成形金型装置を示す概念図である。実施の形態1と異なるのは、成形キャビティが複数個(本実施の形態では2個)ある点と、成形品の形状が少し異なる点であり、それ以外の基本的な構造と成形方法は実施の形態1と同じである。従って、異なる部分を中心に説明する。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a molding die apparatus according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that there are a plurality of molding cavities (two in this embodiment) and the shape of the molded product is slightly different. Other basic structures and molding methods are implemented. This is the same as
図7は本実施の形態による成形品の一例を示す図である。図の(a)は正面図、(b)は側面図である。成形品44はPPS樹脂からなり、円弧状の成形品曲面44aと、第1成形品平面44bと、第2成形品平面44cと、第1つめ部端面44dと、第2つめ部端面44eと、第1成形品側面44fと、第2成形品側面44gとから構成されており、このうち円弧状の成形品曲面44aが特に高い曲率精度が要求されているものとする。ただし、この形状は一例であり、成形品の形状は複数の面から構成されるものであれば特に限定されない。また成形材料も特にPPS樹脂に限定するものではない。
FIG. 7 shows an example of a molded product according to the present embodiment. (A) of a figure is a front view, (b) is a side view. The molded
次に図5に従って成形金型の構造を詳細に説明する。図の成形金型は、同時に2個の成形品が成形できる2個取りの成形金型の例であり、第1成形品キャビティ39Aと第2成形品キャビティ39Bを配置している。また、各成形品キャビティに成形材料を導く流路は、金型流入口40と第1材料流路41、第2材料流路42、および成形品キャビティ流入口43A,43Bから構成されている。高い精度が求められる成形品面を成形するための第1金型部分は、成形品曲面44aを成形するためのコアブロック33に相当する。また、第2金型部分はそれ以外の成形品面全てを成形する部分であり、第2成形品平面44cを成形する固定側の型31と、第1成形品平面44b,第2つめ部端面44e,第1,第2成形品側面44f,44gを成形するための可動側の型32と、第1つめ部端面44dを成形するためのエジェクタブロック34と、流路の一部を成形し離型時のエジェクタとなるエジェクタブロック35から構成される。このうち、エジェクタブロック34,35は可動側の型32に組み込まれている。また、コアブロック33は、他の成形金型構成部品よりも熱伝導率が高く、熱容量の小さい銅合金またはアルミ合金等を使用し、かつ高い精度で加工されており、断熱層36を介在して可動側の型32に固定されている。なお、断熱層36の材料や構成は、実施の形態1で説明したものと同等なので、説明は省略する。コアブロック33以外の成形金型構成部品は、冷間金型用合金工具鋼(SKD−11)やステンレス鋼(SUS−420、SUS−440)などの鋼材によって形成するが、これに限定するものではない。
Next, the structure of the molding die will be described in detail with reference to FIG. The molding die shown in the figure is an example of a two-piece molding die that can simultaneously mold two molded products, and a first molded
固定側の型31、可動側の型32、コアブロック33の各内部には、それぞれ金型温度調整用の媒体を流通させる流路31A、32A、33Aを設けている。このうち、固定側の型31、可動側の型32に設けた媒体流路31A,32A(以下、これらをまとめて第2媒体流路と称す)は、連絡流路37を介して互いに直列に接続し、温度調整手段9の高温媒体供給部10に接続されている。一方、コアブロック33に設けた媒体流路33A(以下、これを第1媒体流路と称す)は、第2媒体流路31A,32Aとは独立しており、連絡流路38を介し媒体切替手段12を経由して、高温媒体供給部10と低温媒体供給部11とに接続している。なお、金型温度調整用の媒体には、熱交換効率に優れ、かつ取扱いが容易な水を使用しているが、これに限定するものではない。
温度調整手段9は実施の形態1で説明した図1に示すものと同等なので、符号の説明と動作の説明は省略する。媒体の設定温度等も実施の形態1と同等なので説明は省略する。
In each of the fixed
Since the temperature adjusting means 9 is the same as that shown in FIG. 1 described in the first embodiment, description of the reference numerals and description of the operation are omitted. Since the set temperature of the medium is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
次に動作について説明する。図6は、実施の形態2の成形金型装置による成形品の成形過程を示す説明図である。成形品の成形過程において、第1媒体流路33Aに流れる高温媒体と低温媒体の切り替え状態は、実施の形態1で説明した図3と同等なので、以下、図3を適宜参照しながら説明する。成形は、型閉め過程→充填過程→保圧過程→冷却過程→型開き過程→離型過程→型閉め過程の順に繰り返すことにより連続的に行われる。
Next, the operation will be described. FIG. 6 is an explanatory view showing a molding process of a molded product by the molding die apparatus of the second embodiment. In the molding process of the molded product, the switching state between the high temperature medium and the low temperature medium flowing through the first
まず、図6(a)に示すように、固定側の型31に対して、可動側の型32を突き合わせることで、成形金型を相互に閉塞する。同時にコアブロック33、エジェクタブロック34,35を成形金型内部に配置する(型閉め過程)。この状態から、図6(b)に示すように、溶融状態の成形材料45を成形金型流入口40より注入する。成形材料45は、まず第1材料流路41を流れ、続いて第2材料流路42で両側へ分流し、それぞれ第1,第2成形品キャビティ流入口43A,43Bを通り、第1,第2成形品キャビティ39A,39Bへと充填されていく(充填過程)。充填された成形材料45は相変態を伴って体積収縮するので、その収縮分を補うために図6(c)の状態で成形材料45に所定の圧力を与え続ける(保圧過程)。充填過程が完了し保圧過程に入ると、第1媒体流路33Aに対しては、それまで供給していた高温媒体から低温媒体に切り替えて、コアブロック33の強制冷却を開始する。そしてこの状態から、充填された成形材料45が、成形品キャビティ39A,39Bの形状を維持できるまで相変態を進行させ固化させる(冷却過程)。その後、図6(d)に示すように、可動側の型32を固定側の型31より離隔させ、エジェクタブロック34,35により成形品44の第1つめ部端面44dと材料流路の中央部を突き出すことによって、成形品44を離型する(型開き過程、離型過程)。離型と同時に、コアブロック33の温度を再度昇温させるために、第1媒体流路33Aに対して、低温媒体から高温媒体に切り替える。そして、再び、図6(a)に示す状態(型閉め過程)に戻り、上述の過程を順次繰り返し実施することで連続的に成形を行う。
First, as shown in FIG. 6A, the
図3に示すように、第2媒体流路31A,32Aに対しては、一連の成形過程中において、高温媒体供給部10から高温媒体を常に供給し続け、固定側の型31と可動側の型32を加熱しておく。また、第1媒体流路33Aに対しては、型閉め過程から充填過程に至るまでの間は、高温媒体供給部10から高温媒体の供給を行い、充填過程の完了直後から離型過程の間においては、第1媒体流路33Aに対して低温媒体供給部11から低温媒体を供給し、コアブロック33を強制冷却する。本実施の形態で適用した成形材料はPPS樹脂であり、実施の形態1で説明したのと同様な理由により、この高温媒体の温度は423K、低温媒体の温度は293Kとしている。なお、成形材料としてPPS以外のものを適用する場合には、最適な温度条件も異なるものとなり、適宜変更する必要がある。
As shown in FIG. 3, the second
以上の説明では充填過程完了直後から強制冷却するものとしたが、強制冷却の開始タイミングは、実施の形態1と同様に、保圧過程完了直後から、または、充填過程完了直後から所定の時間経過後としても良い。
成形品44のように単純な形状であれば、冷却によって成形品が収縮し、変形しようとするが成形金型によってその変形が拘束される部位が少なく熱応力の発生が小さい。そのため、成形品の型開き過程前から強制冷却しても、熱応力による成形品の変形は小さい。成形品キャビティに成形材料を充填した後、型開きの前から強制冷却することで、型開き過程以降の強制冷却時間を短縮することができ、高精度な成形品を極めて効率的に成形することが可能になる。
In the above description, forced cooling is performed immediately after completion of the filling process, but the start timing of forced cooling is the same as in the first embodiment immediately after completion of the pressure holding process or after a predetermined time has elapsed since completion of the filling process. It may be later.
In the case of a simple shape such as the molded
強制冷却を継続する時間は、成形品44が所望とする温度まで冷却するのに要する時間で決定される。PPS樹脂を適用した本実施の形態においては、一例として、成形品の側面長が数cm程度の場合でおよそ15秒以上である。保圧過程から型開き過程が開始されるまでが15秒程度必要とするので、型開き過程後において、成形品が室温に強制冷却されるまで待機する必要がなく、直ちに成形品44を離型することができる。
強制冷却する際の低温媒体の温度および強制冷却の継続時間については、成形品の形状や大きさ、材料等により、上述した条件に応じて適宜変更する必要がある。
The time for which the forced cooling is continued is determined by the time required for the molded
The temperature of the low-temperature medium at the time of forced cooling and the duration of forced cooling need to be appropriately changed according to the above-described conditions depending on the shape, size, material, etc. of the molded product.
なお、上記までの説明では、成形キャビティが2個の場合について述べたが、3個以上としても良い。そうすれば、更に生産効率を高めることができる。 In the above description, the case where there are two molding cavities has been described, but three or more may be used. Then, production efficiency can be further increased.
以上のように、本実施の形態の発明によれば、複数の成形品キャビティに成形材料を充填した後、両金型部分を型開きするより前から第1金型部分を通じて所定の時間だけ成形品を強制冷却するための温度調整手段を設け、第1金型部分を通じて成形品を強制冷却するようにしたので、成形品を離型した後においても、成形品の熱収縮や内部応力による変形量を最小限に抑えながら、成形サイクルを短くでき、更に、複数個を同時に成形できるので、より一層成形品の成形サイクルの短縮化が図れる。 As described above, according to the present embodiment, after a plurality of molded product cavities are filled with a molding material, molding is performed for a predetermined time through the first mold part before the mold parts are opened. Since the temperature adjustment means for forcibly cooling the product is provided and the molded product is forcibly cooled through the first mold part, even after the molded product is released, the molded product is deformed by thermal contraction or internal stress. The molding cycle can be shortened while minimizing the amount, and more than one can be molded simultaneously, so that the molding cycle of the molded product can be further shortened.
また、実施の形態1と同様に、第1金型部分に第1媒体流路,第2金型部分に第2媒体流路を設け、両媒体流路に高温媒体を供給しておき、強制冷却時のみ温度調整手段により第1媒体流路に低温媒体を供給するようにしたので、成形材料が成形品キャビティに充填される際、成形材料の温度低下を抑え、流動性を確保することができると同時に成形材料の急激な冷却が抑えられるので、結晶化を促進させ、結晶ひずみによる成形品の変形を最小限に抑えることができる。
更に、第1金型部分の成形面を第2金型部分の成形面より高い精度で加工したための効果や、第1金型部分と第2金型部分との間に断熱層を設けることの効果等、実施の形態1で説明した効果は、本実施の形態でも同様に得ることができる。
このように、凝固収縮、熱収縮、熱応力、結晶ひずみ、外力による成形品の変形を最小限に抑え、高精度な成形品を極めて効率良く成形することができる。
Similarly to the first embodiment, a first medium flow path is provided in the first mold portion, a second medium flow path is provided in the second mold portion, a high temperature medium is supplied to both medium flow paths, and forced Since the low temperature medium is supplied to the first medium flow path by the temperature adjusting means only at the time of cooling, when the molding material is filled into the molded product cavity, the temperature drop of the molding material can be suppressed and the fluidity can be secured. At the same time, since rapid cooling of the molding material can be suppressed, crystallization can be promoted and deformation of the molded product due to crystal distortion can be minimized.
Furthermore, the effect of processing the molding surface of the first mold part with higher accuracy than the molding surface of the second mold part, and the provision of a heat insulating layer between the first mold part and the second mold part The effects described in the first embodiment, such as the effects, can be obtained in this embodiment as well.
In this way, deformation of the molded product due to solidification shrinkage, thermal shrinkage, thermal stress, crystal distortion, and external force can be minimized, and a highly accurate molded product can be molded extremely efficiently.
なお、実施の形態1および2において、成形材料は結晶性樹脂であるPPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド樹脂)の場合について説明したが、その他の成形材料を用いても同様の作用効果を期待できる。例えば、以下の成形材料が適用できる。(1)ポリオレフィン系樹脂、(2)脂肪族ポリアミド系樹脂、(3)芳香族ポリアミド系樹脂、(4)ポリエステル系樹脂、(5)結晶性樹脂、(6)非晶性樹脂、(7)液晶ポリマー、等である。また、これらのアロイや、ガラス繊維などのフィラーを配合した樹脂であっても良い。
In
また、樹脂以外でも、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金などに代表される、金属材料のダイカスト成形金型にも適用することができる。 In addition to the resin, it can also be applied to a die-casting mold made of a metal material represented by, for example, an aluminum alloy or a magnesium alloy.
また、無機材料を用いた粉末成形にも適用することが可能である。この種の粉末成形としては、セラミック射出成形、金属粉末射出成形、超硬合金射出成形などがある。これらの粉末成形では、成形材料に可塑性を付与するためにバインダが混入される。 It can also be applied to powder molding using an inorganic material. Examples of this type of powder molding include ceramic injection molding, metal powder injection molding, and cemented carbide injection molding. In these powder moldings, a binder is mixed to impart plasticity to the molding material.
樹脂成形金型以外にも金属材料のダイカスト成形金型や無機材料の粉末成形金型等の広範囲な成形金型に適用できる。 In addition to resin molding dies, the present invention can be applied to a wide range of molding dies such as metal material die casting dies and inorganic material powder molding dies.
1 固定側の型 2 可動側の型
1A,2A,5A,6A 第2媒体流路 3A 第1媒体流路
3 コアブロック(第1金型部分) 4 エジェクタブロック
5,6 スライドブロック 7 断熱層
9 温度調整手段 10 高温媒体供給部
11 低温媒体供給部 12 媒体切替手段
22 成形品 29 成形品キャビティ
30 成形材料 31 固定側の型
32 可動側の型 31A,32A 第2媒体流路
33 コアブロック(第1金型部分) 33A 第1媒体流路
34,35 エジェクタブロック 36 断熱層
39A,39B 成形品キャビティ 44 成形品
45 成形材料。
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