JP2010188678A - Mold heating/cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融した原材料を金型に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型の加熱・冷却システムに関するものである。 The present invention relates to a heating / cooling system for a mold in injection molding in which various raw materials are manufactured by filling a molten raw material into a mold.
例えば、樹脂の射出成形においては、図3(a)に示すように、キャビティ側金型1Aとコア側金型1Bによって形成された成形空間1aに成形機によって溶融樹脂10を充填し、充填した溶融樹脂10が冷却して固化すると、図3(b)に示すようにキャビティ側金型1Aとコア側金型1Bを開いて製品(樹脂成形品)Wを取り出す。
For example, in resin injection molding, as shown in FIG. 3A, the molding space 1a formed by the
ところで、斯かる射出成形においてはウェルドラインの発生が問題となる。このウェルドラインは、溶融樹脂を金型の成形空間に充填する際に異なる方向から流れてきた樹脂の各先端同士が合流する部分に発生し、製品の見栄えを低下させる原因となる。 By the way, in such injection molding, generation of a weld line becomes a problem. This weld line is generated at the portion where the tips of the resin that have flowed from different directions when the molten resin is filled in the molding space of the mold, and causes the appearance of the product to deteriorate.
ウェルドラインの発生を防ぐためには金型温度を高くしておけば良く、例えば特許文献1には、金型の内部に加熱体(ヒータ)を設置しておき、成形時には金型を加熱体によって高温に加熱する提案がなされている。このように成形時に金型を加熱すると、金型が冷えて製品を取り出すまでに長時間を要し、製品のサイクルタイムが長くなって生産効率が低下するため、金型内部の加熱体の近傍に冷却通路を形成し、成形後に冷却通路に冷水を流すことによって加熱後の金型を冷却するようにしている。 In order to prevent the occurrence of the weld line, the mold temperature may be raised. For example, in Patent Document 1, a heating body (heater) is installed inside the mold, and the mold is moved by the heating body during molding. Proposals for heating to high temperatures have been made. When the mold is heated in this way, it takes a long time for the mold to cool and take out the product, and the product cycle time becomes longer and the production efficiency decreases, so the vicinity of the heating element inside the mold A cooling passage is formed in the mold, and the mold after heating is cooled by flowing cold water through the cooling passage after molding.
その他、金型の加熱と冷却に関しては、例えば特許文献2,3等に種々の提案がなされている。
In addition, regarding the heating and cooling of the mold, various proposals have been made in
ところで、従来、図3に示すように、キャビティ型金型1Aとコア型金型1Bに供給ラインaと回収ラインbをそれぞれ接続し、これらの供給ラインaと回収ラインbによってキャビティ型金型1Aとコア型金型1Bに温水又は冷水をそれぞれ循環させてキャビティ型金型1Aとコア型金型1Bを加熱又は冷却する方式が採用されていた。
Conventionally, as shown in FIG. 3, a supply line a and a recovery line b are respectively connected to the
しかしながら、上記方式では加熱又は冷却の何れか一方だけしか行うことができないため、ウェルドラインの発生防止又は製品のサイクルタイムの短縮の何れか一方を犠牲にせざるを得ないという問題があった。 However, since only one of heating and cooling can be performed in the above method, there is a problem that either one of prevention of the generation of the weld line or shortening of the cycle time of the product must be sacrificed.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、温水循環回路と冷水循環回路を切り替えることによって金型の加熱と冷却を交互に行うことによって、ウェルドラインの発生を防ぎつつ、製品のサイクルタイムを短縮して製造効率の向上を低コストで図ることができる金型の加熱・冷却システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its intended process is to prevent the occurrence of weld lines by alternately heating and cooling the mold by switching between the hot water circulation circuit and the cold water circulation circuit. On the other hand, an object of the present invention is to provide a mold heating / cooling system capable of reducing the cycle time of a product and improving the production efficiency at a low cost.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、溶融した原材料を金型に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型の加熱・冷却システムとして、前記金型を通過する共通のラインを含んで温水循環回路と冷水循環回路をそれぞれ形成し、切替手段によって前記温水循環回路又は前記冷水循環回路を切り替え、これらの一方から前記共通のラインを経て前記金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a common system that passes through the mold as a heating / cooling system for the mold in injection molding in which a molten raw material is filled into a mold to produce various products. A hot water circulation circuit and a chilled water circulation circuit are formed respectively, and the hot water circulation circuit or the chilled water circulation circuit is switched by switching means, and hot water or cold water is supplied to the mold from one of them through the common line. The mold is heated and cooled by selectively flowing.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記温水循環回路及び前記冷水循環回路に設けられた開閉弁で構成されることを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、少なくとも前記温水循環回路に、前記金型をバイパスして温水を循環させるバイパスラインを設け、該バイパスラインに開閉弁を設けたことを特徴とする。
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、切替手段によって温水循環回路又は冷水循環回路を切り替え、これらの一方から共通のラインを経て金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたため、共通のラインを用いて温水と冷水を金型に交互に循環させて該金型の加熱と冷却を行うことができ、金型を加熱することによってウェルドラインの発生を防ぎつつ、加熱された金型を冷水によって冷却することによって製品のサイクルタイムを短縮して生産効率の向上を低コストで図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the hot water circulating circuit or the cold water circulating circuit is switched by the switching means, and hot water or cold water is selectively flowed from one of them to the mold through a common line to heat the mold. Since it is cooled, it is possible to heat and cool the mold by alternately circulating hot water and cold water to the mold using a common line, and prevent the generation of weld lines by heating the mold. However, by cooling the heated mold with cold water, the cycle time of the product can be shortened, and the production efficiency can be improved at a low cost.
請求項2記載の発明によれば、温水循環回路又は冷水循環回路を切り替えを温水循環回路及び前記冷水循環回路に設けられた開閉弁の開閉によって行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the hot water circulation circuit or the cold water circulation circuit can be switched by opening and closing the hot water circulation circuit and the on-off valve provided in the cold water circulation circuit.
請求項3記載の発明によれば、金型の冷却時に温水循環回路に設けられたバイパスラインの開閉弁を開け、金型をバイパスして温水を温水循環回路に循環させることができるため、冷却時に温水器等の駆動を停止させることなく連続運転することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the on-off valve of the bypass line provided in the hot water circulation circuit is opened when the mold is cooled, the hot water can be circulated to the hot water circulation circuit by bypassing the mold. Sometimes, continuous operation can be performed without stopping the driving of the water heater or the like.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る金型の加熱・冷却システムの加熱時の状態を示す図、図2は同加熱・冷却システムの冷却時の状態を示す図であり、図中、1は射出成形に使用される金型(キャビティ側金型とコア型金型)であり、本加熱・冷却システムには、金型1を通過する共通の供給ラインc1と回収ラインc2を含んで温水循環回路Aと冷水循環回路Bがそれぞれ形成されている。尚、本実施の形態においては、金型1には加熱用のヒータHが内蔵されており、このヒータHはスイッチSを介して不図示の電源に接続されている。 FIG. 1 is a diagram showing a heating state of a mold heating / cooling system according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a cooling state of the heating / cooling system. The heating / cooling system includes a common supply line c1 and a recovery line c2 that pass through the mold 1, and a hot water circulation circuit A, which is a mold used (cavity side mold and core mold). A cold water circulation circuit B is formed. In the present embodiment, the mold 1 has a built-in heater H for heating, and the heater H is connected to a power source (not shown) via a switch S.
上記温水循環回路Aには温水器2が設けられており、温水循環回路Aは、温水器2からユニオン3まで延びる温水ラインa1と、ユニオン3からユニオン4まで延びる温水ラインa2と、共通の前記供給ラインc1及び回収ラインc2と、ユニオン5からユニオン6まで延びる温水ラインa3と、ユニオン6から温水器2へと延びる温水ラインa4を備えている。そして、温水ラインa2には開閉弁V1と温水器2から金型1方向への流れを許容するチェック弁Vが設けられ、温水ラインa3には開閉弁V2と金型1から温水器2方向への温水の流れを許容するチェック弁Vが設けられている。
The hot water circulation circuit A is provided with a
又、温水循環回路Aには、ユニオン3とユニオン6を接続する温水バイパスラインa5が設けられており、この温水バイパスラインa5には開閉弁V3が設けられている。
The hot water circulation circuit A is provided with a hot water bypass line a5 that connects the
他方、前記冷水循環回路Bには冷水器(チラー)7が設けられており、冷水循環回路Bは、冷水器7からユニオン8まで延びる冷水ラインb1と、ユニオン8からユニオン4に延びる冷水ラインb2と、共通の前記供給ラインc1及び回収ラインc2と、ユニオン5からユニオン9まで延びる冷水ラインb3と、ユニオン9から冷水器7へと延びる冷水ラインb4を備えている。そして、冷水ラインb2には開閉弁V4と冷水器7から金型1方向への流れを許容するチェック弁Vが設けられ、冷水ラインb3には開閉弁V5と金型1から冷水器7方向への流れを許容するチェック弁Vが設けられている。
On the other hand, the chilled water circulation circuit B is provided with a chiller (chiller) 7. The chilled water circulation circuit B includes a chilled water line b1 extending from the chilled water device 7 to the
又、冷水循環回路Bには、ユニオン8とユニオン9を接続する冷水バイパスラインb5が設けられており、この冷水バイパスラインb5には開閉弁V6が設けられている。
The cold water circulation circuit B is provided with a cold water bypass line b5 that connects the
尚、本実施の形態では、開閉弁V1〜V6は全て電磁弁によって構成されている。 In the present embodiment, the on-off valves V1 to V6 are all constituted by electromagnetic valves.
次に、以上のように構成された加熱・冷却システムによる金型1の加熱と冷却について説明する。 Next, heating and cooling of the mold 1 by the heating / cooling system configured as described above will be described.
先ず、成形時には温水循環回路Aを温水が循環して金型1が温水によって加熱されるとともに、スイッチSがONされてヒータHによって金型1が加熱される。即ち、金型1の加熱時には、図1に示すように、スイッチSがONされてヒータHに通電されるとともに、温水循環回路Aに設けられた開閉弁V1,V2が開けられ、開閉弁V3が閉じられ、冷水循環回路Bに設けられた開閉弁V4,V5が閉じられ、開閉弁V6が開かれる。 First, at the time of molding, hot water circulates through the hot water circulation circuit A and the mold 1 is heated by the hot water, and the switch S is turned on and the mold 1 is heated by the heater H. That is, when the mold 1 is heated, as shown in FIG. 1, the switch S is turned on to energize the heater H, and the on-off valves V1 and V2 provided in the hot water circulation circuit A are opened to open and close the on-off valve V3. Is closed, the on-off valves V4 and V5 provided in the cold water circulation circuit B are closed, and the on-off valve V6 is opened.
本実施の形態では、温水器2と冷水器7と共に連続運転されており、温水循環回路Aにおいては、温水器2によって所定温度に加熱された温水は、温水ラインa1,a2を経て共通の供給ラインc1から金型1へと供給されて該金型1の加熱に供される。又、同時に前述のようにスイッチSがONされてヒータHが駆動されると、該ヒータHによって金型1が加熱される。
In the present embodiment, the
金型1を加熱した温水は、共通の回収ラインc2から温水ラインa3,a4を経て温水器2へと回収され、温水器2において所定温度まで加熱されて以上の循環を繰り返し、このように温水循環回路Aを循環する温水及びヒータHによって金型1が加熱されるため、ウェルドラインの発生が防がれる。尚、このとき、冷水循環回路Bの冷水バイパスラインa5に設けられた開閉弁V6は開いているため、冷水器7によって所定温度に冷却された冷水は、冷水ラインb1,b5,b4によって構成された冷水バイパス回路B1を循環する。従って、成形時に金型1を温水によって加熱している間も冷水器7を連続運転することができる。
The hot water that has heated the mold 1 is recovered from the common recovery line c2 to the
そして、溶融樹脂が金型1内の不図示の成形空間に充填された後は、スイッチSがOFFされてヒータHの通電が遮断されるとともに、冷水循環回路Bを冷水が循環して金型1が冷水によって冷却される。即ち、金型1の冷却時には、図2に示すように、冷水循環回路Bに設けられた開閉弁V4,V5が開けられ、開閉弁V6が閉じられ、温水循環回路Aに設けられた開閉弁V1,V2が閉じられ、開閉弁V3は開かれる。 Then, after the molten resin is filled in the molding space (not shown) in the mold 1, the switch S is turned off to cut off the energization of the heater H, and cold water circulates in the cold water circulation circuit B so that the mold 1 is cooled by cold water. That is, when the mold 1 is cooled, as shown in FIG. 2, the on-off valves V4, V5 provided in the cold water circulation circuit B are opened, the on-off valve V6 is closed, and the on-off valves provided in the hot water circulation circuit A are closed. V1 and V2 are closed, and the on-off valve V3 is opened.
而して、冷水循環回路Bにおいては、冷水器7によって所定温度に冷却された冷水は、冷水ラインb1,b2を経て共通の供給ラインc1から金型1へと供給されて該金型1の冷却に供される。そして、金型1を冷却した冷水は、共通の回収ラインc2から冷水ラインb3,b4を経て冷水器7へと回収され、冷水器7において所定温度まで冷却されて以上の循環を繰り返し、このように冷水循環回路Bを循環する冷水によって金型1が冷却されるため、金型1内の溶融樹脂が迅速に冷却され、製品のサイクルタイムが短縮されて生産効率が高められる。尚、このとき、温水循環回路Aの温水バイパスラインa5に設けられた開閉弁V3は開いているため、温水器2によって所定温度に加熱された温水は、温水ラインa1,a5,a4によって構成された温水バイパス回路A1を循環する。従って、成形後に金型1を冷水によって冷却している間も温水器2を停止させることなく連続運転することができる。
Thus, in the cold water circulation circuit B, the cold water cooled to a predetermined temperature by the water cooler 7 is supplied from the common supply line c1 to the mold 1 through the cold water lines b1 and b2, and the mold 1 Provided for cooling. And the cold water which cooled the metal mold | die 1 is collect | recovered from the common collection | recovery line c2 to the water cooler 7 via the cold water lines b3 and b4, is cooled to predetermined temperature in the water cooler 7, and repeats the above circulation. Since the mold 1 is cooled by the cold water circulating through the cold water circulation circuit B, the molten resin in the mold 1 is rapidly cooled, the cycle time of the product is shortened, and the production efficiency is increased. At this time, since the on-off valve V3 provided in the hot water bypass line a5 of the hot water circulation circuit A is open, the hot water heated to a predetermined temperature by the
以上のように、本発明に係る加熱・冷却システムによれば、切替手段である開閉弁V1〜V6によって温水循環回路A又は冷水循環回路Bを切り替え、これらの一方から共通の供給ラインc1及び回収ラインc2を経て金型1に温水又は冷水を選択的に流して該金型1を加熱及び冷却するようにしたため、共通の供給ラインc1及び回収ラインc2を用いて温水と冷水を金型1に交互に循環させて該金型1の加熱と冷却を行うことができ、金型1を温水によって加熱することによってウェルドラインの発生を防ぎつつ、加熱された金型1を冷水によって冷却することによって製品のサイクルタイムを短縮して生産効率の向上を低コストで図ることができる。 As described above, according to the heating / cooling system of the present invention, the hot water circulation circuit A or the cold water circulation circuit B is switched by the on-off valves V1 to V6 serving as switching means, and the common supply line c1 and the recovery are connected from one of them. Since the mold 1 is heated and cooled by selectively flowing hot water or cold water to the mold 1 via the line c2, the hot water and the cold water are supplied to the mold 1 using the common supply line c1 and the recovery line c2. By alternately circulating, the mold 1 can be heated and cooled, and by heating the mold 1 with warm water, the heated mold 1 is cooled with cold water while preventing the generation of weld lines. Product cycle time can be shortened and production efficiency can be improved at low cost.
尚、以上は本発明を樹脂成形金型に適用した形態について説明したが、本発明は、樹脂成形以外の他の射出成形に使用される金型に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 In addition, although the above demonstrated the form which applied this invention to the resin molding metal mold | die, this invention is applicable similarly also to the metal mold | die used for injection molding other than resin molding. Of course.
1 金型
2 温水器
1〜6 ユニオン
7 冷水器
8,9 ユニオン
A 温水循環回路
B 冷水循環回路
A1 温水バイパス回路
B1 冷水バイパス回路
a1〜a4 温水ライン
a5 温水バイパスライン
b1〜b4 冷水ライン
b5 冷水バイパスライン
c1 共通の供給ライン
c2 共通の回収ライン
H ヒータ
S スイッチ
V チェック弁
V1〜V6 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記金型を通過する共通のラインを含んで温水循環回路と冷水循環回路をそれぞれ形成し、切替手段によって前記温水循環回路又は前記冷水循環回路を切り替え、これらの一方から前記共通のラインを経て前記金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたことを特徴とする金型の加熱・冷却システム。 A heating / cooling system for the mold in injection molding for manufacturing various products by filling a molten raw material into a mold,
A hot water circulation circuit and a cold water circulation circuit are respectively formed including a common line passing through the mold, and the hot water circulation circuit or the cold water circulation circuit is switched by a switching means, and one of them is passed through the common line to A mold heating / cooling system, wherein hot or cold water is selectively passed through the mold to heat and cool the mold.
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Cited By (2)
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CN105094178A (en) * | 2015-09-15 | 2015-11-25 | 苏州南航腾龙科技有限公司 | Medium flow type rapid heating and cooling temperature control rapid conversion device |
CN109676888A (en) * | 2019-01-07 | 2019-04-26 | 深圳市奥德机械有限公司 | The high/low temperature handover control system of die heater |
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- 2009-02-20 JP JP2009037486A patent/JP2010188678A/en active Pending
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