JP2012086423A - Injection molding machine and method of manufacturing molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形材料をノズルから成形型内に射出する射出成形機と、射出した成形材料を成形型内で成形して成形品を製造する製造方法に関する。 The present invention relates to an injection molding machine that injects a molding material from a nozzle into a molding die, and a manufacturing method for producing a molded product by molding the injected molding material in a molding die.
未加硫のゴムや樹脂等の成形材料からなる成形品は、金型等の成形型内で成形材料を所定形状に成形して製造される。この成形品を製造する装置として、従来、成形材料を成形型内のキャビティに射出して成形品を成形する射出成形機が知られている(特許文献1参照)。 A molded product made of a molding material such as unvulcanized rubber or resin is manufactured by molding the molding material into a predetermined shape in a molding die such as a mold. As an apparatus for manufacturing this molded product, an injection molding machine for molding a molded product by injecting a molding material into a cavity in a mold has been known (see Patent Document 1).
図4は、従来の射出成形機の例を示す要部断面図である。
従来の射出成形機100は、図示のように、成形材料S(ここでは、ゴム)を射出するノズル110と、成形型120とを備えている。射出成形機100は、ノズル110を成形型120に当接させて、成形材料Sを、ノズル110から成形型120のキャビティ121内に向けて射出し、キャビティ121内で成形品Pを成形する。その際、射出成形機100は、ノズル110に形成された所定径(例えば、4〜10mm)の流路(射出孔)111から、成形材料Sであるゴムを射出する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a conventional injection molding machine.
A conventional
ここで、ゴムは、ノズル110の流路111を通過するときに、摩擦や抵抗等に伴う熱で加熱されて成形型120内に射出される。従って、ノズル110は、成形品Pやゴムの種類等に応じて、流路111の直径を種々変化させて射出試験を行い、ゴムを適宜加熱できる最適な口径を選択する必要がある。ところが、射出成形機100の周囲の温度が変化すると、ノズル110の口径や、射出前のゴムの温度及び特性が変化して、射出するゴムの温度が変動することがある。これにより、ゴムの温度が上昇して、いわゆるゴム焼けが発生し、或いは、流路111からゴムが射出され難くなって、所定時間内にゴムを射出しきれないトラブルが発生する虞がある。そのため、従来の射出成形機100では、気温の変化に応じて、例えば、夏と冬に、射出試験とノズル110の選択を、手間や時間をかけて行う必要がある。
Here, when the rubber passes through the
また、選択したノズル110を使用しても、ゴムの射出速度や温度の変動により、射出したゴムの温度が一定にならずに、成形品Pを成形型120内で加熱して加硫するときに、成形品Pの加硫度にバラツキが発生する虞がある。このバラツキに関しては、口径が大きめのノズル110を使用することで、ゴムの温度が高くなり過ぎるのを防止して、成形品Pに過加硫が発生するのを抑制できる。併せて、成形品Pの加硫時間を長めにすることで、成形品Pの加硫度不足も回避できる。ただし、このようにすると、成形品Pの製造に要する時間が長くなるため、成形品Pの生産性が低くなる。以上の各問題は、ノズル110を交換せずに、その口径や流路111の断面積を容易に変更できれば解消できる。しかし、射出時のゴムは高圧(例えば、200MPa以上)になるため、そのような機能を有するノズル110を実現するのには困難が伴う。
Further, even when the
これに対し、従来、溶融ゴム材料の射出経路に回転式バルブを設け、バルブにより経路の絞りを制御することで、溶融ゴム材料の温度を制御する射出成形機が知られている(特許文献2参照)。 On the other hand, conventionally, an injection molding machine that controls the temperature of the molten rubber material by providing a rotary valve in the injection path of the molten rubber material and controlling the throttle of the path by the valve is known (Patent Document 2). reference).
しかしながら、この従来の射出成形機は、回転バルブを、先端のノズルから比較的離れた上流側に設けている。そのため、溶融ゴム材料の温度が、回転バルブの絞りを通過した後、ノズルから射出されるまでに変動し易い傾向がある。また、回転バルブで経路を絞り過ぎて、溶融ゴム材料の温度が高くなると、溶融ゴム材料にゴム焼けが生じて、回転バルブとノズルとの間にゴムが詰まる虞もある。この場合には、回転バルブやノズルを分解して清掃しなければならず、困難な作業が必要で、手間や時間を浪費するという問題も生じる。従って、この従来の射出成形機では、射出する溶融ゴム材料の温度を、より精度よく制御することが求められている。 However, in this conventional injection molding machine, the rotary valve is provided on the upstream side relatively far from the nozzle at the tip. For this reason, the temperature of the molten rubber material tends to fluctuate after passing through the throttle of the rotary valve and before being injected from the nozzle. Further, when the temperature of the molten rubber material becomes too high due to the narrowing of the path with the rotary valve, there is a possibility that the molten rubber material will be burned with rubber and the rubber will be clogged between the rotary valve and the nozzle. In this case, it is necessary to disassemble and clean the rotary valve and nozzle, which requires difficult work, and there is a problem that labor and time are wasted. Therefore, in this conventional injection molding machine, it is required to control the temperature of the molten rubber material to be injected with higher accuracy.
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、ノズルの流路の断面積を容易に変更できるようにし、ノズルの流路から成形型内に射出する成形材料の温度を精度よく制御することである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to make it possible to easily change the cross-sectional area of the flow path of the nozzle and to provide a molding material to be injected into the mold from the flow path of the nozzle. It is to control the temperature accurately.
本発明は、成形材料の流路を有するノズルを備え、ノズルの流路から成形材料を成形型内に射出する射出成形機であって、ノズルの流路に形成された絞り部と、ノズルの流路内に配置され、絞り部との間の距離の変化に伴い絞り部との間の流路の断面積を変更する流路調節部材と、絞り部と流路調節部材との間の距離を変化させる距離変化手段と、を備えた射出成形機である。
また、本発明は、ノズルに設けられた流路から成形材料を成形型内に射出して成形品を製造する成形品の製造方法であって、流路に絞り部が形成されたノズルを成形型に当接させる工程と、ノズルの流路内に配置された流路調節部材と絞り部との間の距離を変化させて、絞り部と流路調節部材との間の流路の断面積を調節する工程と、ノズルの絞り部と流路調節部材との間の流路を通して成形材料を成形型内に射出する工程と、を有する成形品の製造方法である。
The present invention is an injection molding machine that includes a nozzle having a flow passage for a molding material, and injects the molding material into the mold from the flow passage of the nozzle. A flow path adjusting member that is disposed in the flow path and changes the cross-sectional area of the flow path with the throttle portion in accordance with a change in the distance between the throttle portion and the distance between the throttle portion and the flow path adjusting member And a distance changing means for changing.
The present invention also relates to a method of manufacturing a molded product by manufacturing a molded product by injecting a molding material into a mold from a flow path provided in the nozzle, and molding the nozzle having a throttle portion formed in the flow path. The cross-sectional area of the flow path between the throttle portion and the flow path adjusting member by changing the distance between the flow path adjusting member and the throttle portion disposed in the flow path of the nozzle, and the step of contacting the mold And a step of injecting a molding material into a molding die through a flow path between a throttle part of the nozzle and a flow path adjusting member.
本発明によれば、ノズルの流路の断面積を容易に変更でき、ノズルの流路から成形型内に射出する成形材料の温度を精度よく制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cross-sectional area of the flow path of a nozzle can be changed easily, and the temperature of the molding material injected into a shaping | molding die from the flow path of a nozzle can be controlled accurately.
以下、本発明の射出成形機と成形品の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の射出成形機は、成形品(射出成形品)の製造装置であり、成形材料の流路を有するノズルを備え、ノズルの流路から成形材料を成形型内に射出して成形品を成形する。なお、成形材料は、成形品の原料を溶融や可塑化して射出成形可能な状態にした材料(射出材)であり、例えば、未加硫のゴムや樹脂からなる。以下では、成形材料として未加硫のゴム(以下、単にゴムという)を例に採り説明する。即ち、射出成形機は、ゴムである成形材料を成形型内に射出して成形し、ゴムを所定の加硫温度に加熱(加硫)してゴム成形品を製造する。
Hereinafter, an embodiment of an injection molding machine and a method of manufacturing a molded product according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The injection molding machine according to the present embodiment is an apparatus for manufacturing a molded product (injection molded product), and includes a nozzle having a flow passage for the molding material, and the molding material is injected into the molding die from the flow passage of the nozzle. Is molded. The molding material is a material (injection material) obtained by melting or plasticizing a raw material of a molded product so as to be injection-molded, and is made of, for example, unvulcanized rubber or resin. In the following description, an unvulcanized rubber (hereinafter simply referred to as rubber) is taken as an example of the molding material. That is, the injection molding machine injects a molding material, which is rubber, into a molding die and molds it, and heats (vulcanizes) the rubber to a predetermined vulcanization temperature to produce a rubber molded product.
図1は、本実施形態の射出成形機を示す要部断面図である。また、図1では、射出成形機の一部を切断せずに示している。
射出成形機1は、図示のように、成形材料Sを射出する射出装置2と、射出装置2を移動させる移動装置3(図1では、二点鎖線で模式的に示す)と、成形材料Sを成形する成形型10と、全体を制御する制御装置4とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an injection molding machine of the present embodiment. In FIG. 1, a part of the injection molding machine is shown without being cut.
As illustrated, the injection molding machine 1 includes an
射出装置2は、成形材料Sの計量空間5Aが形成されたシリンダ5と、計量空間5A内で上下動するプランジャ6と、シリンダ5の側面に取り付けられた押出機7(図1では先端部のみ示す)とを有する。また、射出装置2は、シリンダ5の先端(図1では下端)に固定された射出ヘッド20と、射出ヘッド20の先端に設けられたノズル30とを有し、ノズル30が成形型10に向けて配置されている。射出装置2は、成形材料Sを押出機7からシリンダ5内に押し出して、計量空間5Aに所定量の成形材料Sを充填し、プランジャ6を駆動装置(図示せず)により計量空間5A内に押し込む。射出装置2は、このプランジャ6による圧力で、計量空間5A内の成形材料Sを、射出ヘッド20の射出経路21を通過させてノズル30の先端(図1では下端)から射出する。
The
移動装置3は、射出装置2に取り付けられたサーボ機構(図示せず)を有し、サーボ機構を駆動して、射出装置2を成形型10に接近及び離間する方向(図1では上下方向)に移動させる。サーボ機構は、例えば、射出装置2に取り付けられたボールネジ機構と、ボールネジ機構を駆動するサーボモータからなり、サーボモータの回転を制御して、射出装置2の移動方向、移動速度、及び、移動距離(移動量)を制御する。移動装置3は、サーボ機構により射出装置2を移動させて、ノズル30の先端を成形型10の上面に接触及び離間させる。その際、移動装置3は、サーボ機構により射出装置2とノズル30の移動量を制御して、射出装置2とノズル30を、連続して又は所定距離ずつ移動させる。また、移動装置3は、サーボ機構により、射出装置2とノズル30を、所定距離単位(ここでは、0.01mm単位)で移動させる。
The
成形型10は、分離可能に組み合わされたランナ部材11、上型12、及び、下型13を有し、それらが上下方向に順に重ね合わせて配置されている。上型12と下型13は、当接した状態で、互いの当接面側に所定形状のキャビティ14を区画して、成形型10内に複数のキャビティ14を形成する。ランナ部材11は、成形材料Sの注入孔15が、ノズル30と対向する位置に形成されている。また、ランナ部材11は、上型12とともに、注入孔15から各キャビティ14まで延びる成形材料Sの通路16を区画する。成形型10は、注入孔15から注入される成形材料Sが、通路16を通過してキャビティ14に充填され、キャビティ14内で成形材料Sからなる成形品Pを成形する。
The molding die 10 has a
射出成形機1は、射出装置2を移動装置3により移動させて、ノズル30を成形型10の注入孔15が形成された部分(注入口)に当接させる。続いて、射出成形機1は、射出装置2により、成形材料Sをノズル30から成形型10の注入孔15に射出する。これにより、射出成形機1は、成形材料Sを、ノズル30から成形型10内のキャビティ14に向けて射出して、キャビティ14内で成形品Pを成形する。また、射出成形機1は、加熱装置(図示せず)により成形型10を加熱して、キャビティ14内の成形品Pを加熱して加硫し、所定形状及び性能の成形品Pを製造する。その後、ノズル30を成形型10から離間させて、成形型10を分解し、キャビティ14から成形品Pを取り出す。
In the injection molding machine 1, the
射出成形機1は、成形型10の組み立てと分解、及び、成形材料Sの射出を繰り返して、成形品Pを連続して製造する。その際、射出成形機1は、ノズル30に形成された成形材料Sの流路31から、成形材料Sを成形型10内に射出して、複数の成形品Pを同時に製造する。また、射出成形機1は、射出ヘッド20に、ノズル30の流路31の断面積を変更するための構成を備え、成形材料Sの射出前や射出中に、流路31を所定の断面積に設定する。
The injection molding machine 1 continuously manufactures the molded product P by repeatedly assembling and disassembling the molding die 10 and injecting the molding material S. At that time, the injection molding machine 1 injects the molding material S into the molding die 10 from the
図2は、射出成形機1の射出ヘッド20を拡大して示す断面図であり、ノズル30が当接する成形型10の一部も示している。
射出成形機1は、図示のように、射出ヘッド20に、成形材料Sの射出先端部に設けられたノズル30と、シリンダ5に固定されたベース22と、ノズル30を変位させるノズル変位機構40とを備えている。また、射出成形機1は、ノズル30の流路31に形成された絞り部32と、絞り部32付近でノズル30の流路31を調節する流路調節部材50と、成形型10との間の距離を測定する距離測定手段8とを備えている。距離測定手段8は、測定対象との間の距離を精密に測定できるセンサ(例えば、距離センサや変位センサ)からなり、成形型10の上面に向けて、ベース22に取り付けられている。距離測定手段8は、成形型10との間の距離を測定して、測定結果(測定距離)を制御装置4に出力する。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the
The injection molding machine 1 includes a
ベース22は、円柱状をなし、成形材料Sの射出経路21が、中心を貫通して直線状に形成されている。また、ベース22の先端部には、円筒状の凹部23が、射出経路21を中心に形成されている。射出経路21は、シリンダ5の計量空間5Aと位置を合わせて、かつ、計量空間5Aの端部に連続して配置され、計量空間5Aから供給される成形材料Sを、ノズル30に向かって通過させる。凹部23は、流路調節部材50と一体をなす固定部材55と、ノズル変位機構40の一部とを収容するとともに、内周面に形成された雌ネジ部により、ノズル変位機構40が取り付けられている。
The
ノズル30は、円筒状をなし、成形材料Sの流路31が、中心を直線的に貫通して、所定径の断面円形状に形成されている。また、ノズル30は、外周面に、環状の突出部33が形成され、突出部33を挟んで、成形型10側と逆側が異なる直径に形成されている。ここでは、成形型10側の先端部34よりも、逆側のスライド部35が小径に形成されている。先端部34は、端面が成形型10に当接する当接面であり、当接面に流路31が開口する。ノズル30は、この流路31の開口部において、流路31が部分的に絞られて絞り部32が形成される。絞り部32は、流路31の他の部分よりも小径な小孔部であり、流路31内に突出した環状に形成されて、流路31の断面積を部分的に小さくする。また、絞り部32は、先端に向かって次第に薄くなる形状(先細り状)をなし、流路調節部材50と対向する面が、傾斜した環状(テーパ状)に形成されている。
The
ノズル変位機構40は、ベース22に連結される連結部材41と、ノズル30を変位可能に保持する保持部材42と、ノズル30を基準位置に復帰させる復帰手段43とを有する。連結部材41は、円筒状をなし、一端部の外周に形成された雄ネジ部が、上記した凹部23の雌ネジ部にネジ込まれて凹部23に固定され、ノズル変位機構40をベース22に連結する。また、連結部材41は、内周が射出経路21よりも大径に形成されている。保持部材42は、円筒状をなし、連結部材41の外周に装着されて、ネジ44により、連結部材41に互いのフランジ部において固定される。また、保持部材42は、環状の内周壁42Aが先端内周に形成され、内周壁42Aと連結部材41の端面との間に収容部45を区画して、収容部45に、ノズル30の突出部33を変位可能に収容する。
The
ノズル30は、突出部33と連結部材41との間に隙間を開けた状態で、突出部33が内周壁42Aに当接して保持部材42に保持される。ノズル30は、先端部34が押されると、保持部材42内に押し込まれて次第に変位し、先端部34を押す力が弱くなる(又は、消滅する)と、復帰手段43により、保持部材42内から押し出されて、変位前の位置(基準位置)に復帰する。ここでは、復帰手段43は、皿バネからなり、突出部33と連結部材41との間に配置されて、突出部33に、内周壁42Aに押し付ける方向の力を常に作用させる。また、復帰手段43は、ノズル30が保持部材42内に押し込まれると変形し、押し込む力が弱くなると、変形から復元して、ノズル30を保持部材42から押し出す。即ち、復帰手段43は、ノズル30に基準位置に復帰させる力を作用させる手段であり、ノズル30に付加される力に応じてノズル30を変位させる。
The
ノズル変位機構40は、ノズル30が成形型10に押し付けられたときに、ノズル30を内部(射出ヘッド20内)に変位させ、ノズル30の押し付けの解除に応じて、ノズル30を外部に向かって変位させる。その際、ノズル変位機構40は、ノズル30を、成形材料Sの流れる方向に沿って両方向に徐々に変位させ、射出ヘッド20の先端部にノズル30を出し入れする。これに伴い、ノズル30は、スライド部35と突出部33が、それぞれ連結部材41と保持部材42の内周面をスライドして、成形材料Sの流れる方向と平行に変位する。また、ノズル30が変位すると、流路31内で、流路調節部材50が流路31に沿って相対的に変位する。
The
流路調節部材50は、ノズル30の流路31の断面積を調節する部材であり、ノズル30の流路31内に配置されている。この流路調節部材50は、所定形状の棒状部材(ここでは、丸棒状部材)からなり、流路31の内面との間に隙間を開けて、流路31の中心に配置されている。即ち、流路調節部材50は、ノズル30の流路31内に、成形材料Sを流通可能に挿入され、射出する成形材料Sを、外面と流路31の内面との間を通過させる。また、流路調節部材50は、上記した固定部材55からノズル30の流路31に沿って延び、先端面がノズル30の絞り部32に近接して配置される。この流路調節部材50の先端面は、流路31の断面積を調節するための調節面51であり、絞り部32の傾斜面に合わせて傾斜したテーパ状に形成され、絞り部32と対向して配置される。
The flow
流路調節部材50は、ノズル30が上記のように変位すると、絞り部32が調節面51に接近及び離間して、調節面51と絞り部32のエッジとの間の隙間、及び、それらの間の流路31の断面積が次第に変化する。また、流路調節部材50は、調節面51に絞り部32が押し付けられると、調節面51が絞り部32の孔に嵌まり込み、ノズル30の開口部を塞いで流路31を封鎖する。このように、流路調節部材50は、ノズル30の流路31内に配置され、絞り部32と接近及び離間して、絞り部32との間の距離(隙間)が変化する。流路調節部材50は、絞り部32との間の距離の変化に伴い、絞り部32との間の流路31の断面積を変更して、成形材料Sが射出される流路31の断面積を調節する。
When the
なお、流路調節部材50は、成形材料Sがノズル30の流路31を円滑に通過できるように、流路31の直径に応じた所定径(ここでは、6〜12mm程度の直径)に形成される。固定部材55は、凹部23内で、端部のフランジ56が、ベース22と連結部材41の間に挟み込まれて固定される。また、固定部材55は、ベース22から続く射出経路21と、射出経路21が分岐した複数の分岐流路57とを有する。分岐流路57は、射出経路21からノズル30の流路31に向かって斜めに延び、成形材料Sを、射出経路21から流路31まで通過させる。
The flow
射出成形機1は、上記した移動装置3により射出装置2を移動させて、ノズル変位機構40によりノズル30を変位させ、流路31内で流路調節部材50を相対的に変位させる。具体的には、射出成形機1は、移動装置3により、射出装置2を下降させてノズル30を成形型10に当接させ、さらに射出装置2を下降させてノズル30を射出ヘッド20内に変位させる。これにより、射出成形機1は、流路31内で、流路調節部材50の調節面51と絞り部32とを接近させて、それらの間の流路31の断面積を小さくする。
The injection molding machine 1 moves the
また、射出成形機1は、移動装置3により射出装置2を上昇させて、復帰手段43である複数の皿バネの復元力により、ノズル30を射出ヘッド20外に変位させる。これにより、射出成形機1は、流路31内で、流路調節部材50の調節面51と絞り部32とを離間させて、それらの間の流路31の断面積を大きくする。成形材料Sの射出中においては、ノズル30は、射出装置2の上昇に伴い、射出される成形材料Sの圧力も作用して、成形型10に当接した状態で、射出ヘッド20外に円滑に変位する。
Further, the injection molding machine 1 raises the
このように、本実施形態の射出成形機1は、移動装置3とノズル変位機構40により、絞り部32と流路調節部材50との間の距離(隙間)を変化させて、流路31の断面積を変更する。従って、移動装置3とノズル変位機構40は、絞り部32と流路調節部材50との間の距離を変化させる距離変化手段、及び、絞り部32と流路調節部材50との間の流路31の断面積を変更する断面積変更手段を構成する。射出成形機1は、この距離変化手段(断面積変更手段)により、絞り部32と流路調節部材50との間の距離、及び、流路31の断面積を調節して、設定された断面積に変更する。その際、距離変化手段が有するノズル変位機構40が、流路調節部材50に対して、成形型10に当接するノズル30を相対的に変位させて、絞り部32を流路調節部材50に接近、離間させる。これにより、ノズル変位機構40は、流路31内における流路調節部材50の相対位置を変更して、絞り部32と流路31内の流路調節部材50との間の距離を変化させる。
As described above, the injection molding machine 1 according to the present embodiment changes the distance (gap) between the
次に、射出成形機1により成形品Pを成形する手順や、成形品Pの製造方法について説明する。以下の手順や動作は、コンピュータ等を備えた制御装置4(図1参照)により制御されて実行される。
射出成形機1は、まず、移動装置3により射出装置2を移動させて、流路31に絞り部32が形成されたノズル30を成形型10に当接させる(図2参照)。また、ノズル30を成形型10の上面に所定の力で押し付けて、絞り部32と流路調節部材50(調節面51)を接触させ、或いは、最小設定距離に配置する。その状態で、射出成形機1は、距離測定手段8により、成形型10との間の距離を測定し、測定距離を制御装置4が備えるメモリに記憶する。
Next, a procedure for molding the molded product P by the injection molding machine 1 and a method for manufacturing the molded product P will be described. The following procedures and operations are controlled and executed by the control device 4 (see FIG. 1) including a computer or the like.
First, the injection molding machine 1 moves the
制御装置4は、メモリに記憶した測定距離を基準距離として、射出装置2の移動、及び、上記した距離変化手段を制御する。本実施形態では、制御装置4は、測定距離を零点として、ノズル30の相対変位量、及び、絞り部32と流路調節部材50との間の距離を算出しつつ、距離変化手段により、絞り部32と流路調節部材50との間の距離を変化させる。これにより、制御装置4は、流路31の断面積を変更して断面積を制御する。射出成形機1は、距離測定手段8により、成形型10との間の距離を成形材料Sの射出前に都度測定し、測定距離に基づいて、制御装置4により上記した各制御を実行させる。これにより、射出成形機1は、動作の変動や温度変化による膨張等が起きても、制御誤差が発生するのを防止して、精度よく流路31の断面積を制御する。
The control device 4 controls the movement of the
続いて、射出成形機1は、ノズル30に設けられた流路31から、成形材料Sを成形型10内に射出して成形品Pを製造する。その際、まず、ノズル30が成形型10に当接した状態で、ノズル30の流路31内に配置された流路調節部材50と絞り部32との間の距離を変化させて、絞り部32と流路調節部材50との間の流路31の断面積を調節する。射出成形機1は、この断面積の調節を、距離測定手段8の測定距離に基づいて精度よく行い、流路31の断面積を予め設定された断面積に調節する。ここでは、主に、流路31の内面と流路調節部材50の外面との間の隙間に比べて、流路調節部材50の調節面51と絞り部32との間の隙間が狭くなるように、流路31の断面積を設定する。次に、射出成形機1は、ノズル30の絞り部と流路調節部材50との間の流路31を通して、成形材料Sを成形型10内に射出し、キャビティ14内で成形品Pを成形する。また、射出成形機1は、成形品Pを成形型10内で加硫して、成形品Pを製造する。
Subsequently, the injection molding machine 1 manufactures a molded product P by injecting the molding material S into the molding die 10 from the
以上説明したように、射出成形機1は、ノズル30の流路31内で、絞り部32と流路調節部材50の距離を変化させて、それらの間の流路31の断面積を変更する。そのため、流路31の断面積の変更に要する手間や時間を削減して、流路31の断面積を容易に変更できるとともに、流路31の断面積を簡単かつ精度よく調節できる。これに伴い、流路31の断面積を随時変更させて、ノズル30の流路31を常に最適な断面積にすることができる。また、ノズル30を交換することなく、成形材料Sや成形品Pの種類、季節や気温の変化に対応して、流路31の断面積を適宜設定できるため、ノズル30の交換に必要な手間や時間を削減できる。更に、流路31の断面積を調節することで、成形材料Sの射出条件を、射出時の状況に応じた条件に簡単かつ正確に変更できる。その結果、流路31からの射出時に、成形材料Sを適切に加熱できるため、成形材料Sの温度を精度よく制御して、射出する成形材料Sの温度の変動を抑制できる。
As described above, the injection molding machine 1 changes the cross-sectional area of the
従って、本実施形態によれば、ノズル30の流路31の断面積を容易に変更でき、ノズル30の流路31から成形型10内に射出する成形材料Sの温度を精度よく制御することができる。また、射出時に、成形材料Sの目標温度に対する温度差を低減できるため、成形品Pの品質を安定させることもできる。これにより、ゴムからなる成形品Pを製造するときでも、過加硫や加硫度不足が生じるのを防止して、加硫度のバラツキを低減できる。同時に、成形品Pを予め適切な温度に加熱できるため、加硫時間を従来よりも短縮(例えば、従来の1/4〜1/2)できる。このように、成形品Pの製造に要する時間を短縮できるため、成形品Pの生産性も向上できる。
Therefore, according to the present embodiment, the cross-sectional area of the
この射出成形機1では、絞り部32をノズル30の流路31内に形成したため、絞り部32で加熱された成形材料Sを、温度の変動を抑制しつつ流路31から射出できる。また、流路31内において、成形材料Sに焼け(ゴム焼け)や詰まりが発生し難くなり、成形材料Sを流路31から所定時間内に確実に射出することもできる。更に、流路31内で成形材料Sの焼けや詰まりが発生したときでも、ネジ44を外して、保持部材42とノズル30を分解し、ノズル30の流路31や流路調節部材50を清掃すればよい。このように、射出装置2や射出ヘッド20の全体を分解することなく、ノズル30を容易に分解して流路31等を清掃できるため、成形材料Sの焼けや詰まりを簡便に解消できる。
In this injection molding machine 1, since the
ここで、ノズル30の流路31が単純な断面円形状であるときには、流路31を通過する成形材料Sの温度は、流路31の内面に接する外側が高くなり、中央部で低くなる。これに対し、本実施形態では、流路調節部材50がノズル30の流路31内に挿入された棒状部材からなるため、流路31の断面形状がリング状になり、成形材料Sが接する面が増加する。そのため、成形材料Sは、流路31を通過する間に内外から加熱されて、内側でも温度が上昇し、内外間での温度差が低減して全体の温度がより均一になる。その際、流路調節部材50を丸棒状部材にすると、流路調節部材50の周囲の成形材料Sが均等に加熱されて、成形材料Sの温度がより均一になる。従って、流路調節部材50は、丸棒状部材から構成するのがより好ましい。
Here, when the
成形品Pを製造するときには、流路31の断面積を変更せずに、ノズル30から成形材料Sを成形型10内に射出するようにしてもよい。また、成形材料Sを成形型10内に射出中に、流路31の断面積を変更するようにしてもよい。断面積を変更するときには、制御手段である制御装置4により距離変化手段を制御して、射出の開始から終了までの1サイクル内において、絞り部32と流路調節部材50との間の距離を変化させる。これにより、流路31の断面積を所定のパターンで変更する。このようにすると、成形材料Sの温度を射出中にも制御できるため、成形材料Sの温度を、射出の各段階に応じた温度に調節できる。或いは、1回の射出中に成形材料Sの温度が変化するときでも、成形材料Sの温度を調節して温度変化を抑制できるため、成形材料Sの温度を一定範囲内に維持できる。
When the molded product P is manufactured, the molding material S may be injected from the
成形材料Sの温度は、射出開始時は低く、射出の初期段階で次第に上昇した後に、射出の中期段階で変化が小さくなり、射出の終期段階で次第に下降する傾向がある。そのため、流路31の断面積は、例えば、成形材料Sの温度変化に対応して、射出開始時には小さくしておき、射出の初期段階で次第に大きくした後に、射出の中期段階で一定に維持し、射出の終期段階で次第に小さくする。これにより、成形材料Sの温度は、射出の初期段階と終期段階で温度が上昇し、射出の中期段階で温度が低下する。その結果、成形材料Sは、1回の射出中を通して温度変化が小さくなり、一定範囲の温度で射出される。また、成形材料Sの射出が終了するときに、流路31の断面積を僅かに広くすると、最後に射出される成形材料Sに焼けが生じ難くなるため、ノズル30の詰まりが防止される。
The temperature of the molding material S is low at the start of injection, and gradually increases at the initial stage of injection, then decreases at the middle stage of injection, and gradually decreases at the final stage of injection. Therefore, for example, the cross-sectional area of the
次に、射出成形機1の他の実施形態について説明する。ここでは、射出成形機1は、上記した射出ヘッド20と一部の構成が異なる射出ヘッド20Aを備える。
図3は、他の実施形態の射出ヘッド20Aを示す断面図である。
射出ヘッド20Aは、図示のように、射出経路21と、ベース22と、ノズル変位機構40と、ノズル60と、流路調節部材70とを有する。なお、射出ヘッド20Aは、ノズル60と流路調節部材70以外は、上記した射出ヘッド20と同様に構成されている。そのため、以下では、ノズル60と流路調節部材70について説明し、射出ヘッド20(図2参照)と同じ番号を付した他の構成の説明は省略する。なお、ノズル60と流路調節部材70も、基本的には、既に説明したノズル30と流路調節部材50と同様に構成されている。
Next, another embodiment of the injection molding machine 1 will be described. Here, the injection molding machine 1 includes an
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an
The
ノズル60は、ノズル30と同様に、流路61と、流路61に形成された絞り部62と、外周面の突出部63と、先端部64と、スライド部65とを有する。ただし、このノズル60は、流路61の開口部から離れた途中位置で、流路61が部分的に絞られて絞り部62が形成されている。また、絞り部62は、先端を挟んだ両側の面が、逆方向に傾斜したテーパ状に形成されている。
Similarly to the
流路調節部材70は、ノズル60の流路61内に配置された棒状部材からなり、一体に形成された固定部材75がベース22の凹部23に固定されている。固定部材75は、上記した固定部材55と同様に構成され、フランジ76と、分岐流路77とを有する。また、流路調節部材70は、ノズル60の絞り部62に近接して、他の部分よりも小径な括れ部72と、括れ部72に続く先端部73とを有する。括れ部72は、絞り部62よりも小径に形成され、絞り部62との間に隙間を開けて、絞り部62を貫通して配置されている。先端部73は、括れ部72及び絞り部62よりも大径な円盤状をなし、ノズル60の流路61内で、流路61の開口部と絞り部62との間に配置されている。また、先端部73は、絞り部62に対向する面が、流路61の断面積を調節する調節面71になっている。調節面71は、絞り部62の傾斜面に合わせて傾斜したテーパ状に形成され、絞り部62の下面と対向して配置されている。
The flow
流路調節部材70は、調節面71がノズル60の絞り部62に接触し、調節面71で絞り部62を塞いで、流路61を封鎖する。その状態から、ノズル60が成形型10に押し付けられて、射出ヘッド20内にノズル60が変位すると、絞り部62が調節面71から離れて、それらの間の隙間と流路61の断面積が大きくなる。また、ノズル60が射出ヘッド20外に変位すると、絞り部62が調節面71に接近して、それらの間の流路61の断面積が小さくなる。即ち、この射出ヘッド20Aでは、上記した射出ヘッド20とは逆に、射出装置2が下降すると、流路61の断面積が大きくなり、射出装置2が上昇すると、流路61の断面積が小さくなる。
In the flow
射出成形機1は、距離変化手段により、絞り部62と流路調節部材70との間の距離を変化させて、流路61の断面積を、ノズル60の変位に応じて変更する。これにより、射出成形機1は、流路61内の絞り部62において流路61の断面積を調節した後、絞り部62と流路調節部材70との間の流路61を通して、成形材料Sを成形型10内に射出する。従って、この射出ヘッド20Aでも、上記した各効果が得られる。また、ここでは、ノズル60が成形型10に接触する前と成形型10から離れた後は、流路調節部材70により流路61が塞がれる。そのため、成形材料Sを計量空間5Aに充填している間や、成形材料Sの射出前後に、ノズル60から成形材料Sが漏れるのを防止できる。
The injection molding machine 1 changes the cross-sectional area of the
なお、ノズル変位機構40の復帰手段43は、例えば、皿バネを収容する空間に、油圧でノズル30、60を変位させる機構を設けて、ノズル30、60の変位を制御するようにしてもよい。或いは、復帰手段43は、皿バネ以外に、コイルバネ等の弾性部材を使用して、ノズル30、60を復帰させてもよい。また、ノズル30、60の絞り部32、62と流路調節部材50、70を最も接近させたときには、それらが接触していてもよく、それらの間に所定距離の隙間ができていてもよい。
The return means 43 of the
以上説明した射出成形機1は、成形材料Sとして、射出時間が比較的長いゴムを射出するゴム用射出成形機に好適であるが、樹脂を射出して樹脂成形品を成形する樹脂用射出成形機にも適用できる。また、射出成形機1は、成形材料Sのみからなる成形品Pも製造できるが、予めキャビティ14内に部品を挿入しておくことで、成形材料Sと部品からなる成形品Pを製造することもできる。
The injection molding machine 1 described above is suitable for a rubber injection molding machine that injects a rubber having a relatively long injection time as the molding material S. However, the injection molding machine for resin molding a resin molded product by injecting a resin. It can also be applied to machines. The injection molding machine 1 can also manufacture a molded product P made of only the molding material S. By inserting a part into the
1・・・射出成形機、2・・・射出装置、3・・・移動装置、4・・・制御装置、5・・・シリンダ、5A・・・計量空間、6・・・プランジャ、7・・・押出機、8・・・距離測定手段、10・・・成形型、11・・・ランナ部材、12・・・上型、13・・・下型、14・・・キャビティ、15・・・注入孔、16・・・通路、20、20A・・・射出ヘッド、21・・・射出経路、22・・・ベース、23・・・凹部、30・・・ノズル、31・・・流路、32・・・絞り部、33・・・突出部、34・・・先端部、35・・・スライド部、40・・・ノズル変位機構、41・・・連結部材、42・・・保持部材、42A・・・内周壁、43・・・復帰手段、44・・・ネジ、45・・・収容部、50・・・流路調節部材、51・・・調節面、55・・・固定部材、56・・・フランジ、57・・・分岐流路、60・・・ノズル、61・・・流路、62・・・絞り部、63・・・突出部、64・・・先端部、65・・・スライド部、70・・・流路調節部材、71・・・調節面、72・・・括れ部、73・・・先端部、75・・・固定部材、76・・・フランジ、77・・・分岐流路、P・・・成形品、S・・・成形材料。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injection molding machine, 2 ... Injection apparatus, 3 ... Moving apparatus, 4 ... Control apparatus, 5 ... Cylinder, 5A ... Measuring space, 6 ... Plunger, 7 * .... Extruder, 8 ... Distance measuring means, 10 ... Mold, 11 ... Runner member, 12 ... Upper mold, 13 ... Lower mold, 14 ... Cavity, 15 ... -Injection hole, 16 ... passage, 20, 20A ... injection head, 21 ... injection path, 22 ... base, 23 ... recess, 30 ... nozzle, 31 ... flow path , 32 ... throttle part, 33 ... projecting part, 34 ... tip part, 35 ... slide part, 40 ... nozzle displacement mechanism, 41 ... connecting member, 42 ... holding
Claims (6)
ノズルの流路に形成された絞り部と、
ノズルの流路内に配置され、絞り部との間の距離の変化に伴い絞り部との間の流路の断面積を変更する流路調節部材と、
絞り部と流路調節部材との間の距離を変化させる距離変化手段と、
を備えた射出成形機。 An injection molding machine comprising a nozzle having a flow passage for a molding material, and injecting the molding material into the mold from the flow passage of the nozzle,
A throttle formed in the flow path of the nozzle;
A flow path adjusting member that is arranged in the flow path of the nozzle and changes a cross-sectional area of the flow path with the throttle portion in accordance with a change in the distance to the throttle portion;
Distance changing means for changing the distance between the throttle portion and the flow path adjusting member;
Injection molding machine equipped with.
距離変化手段が、流路調節部材に対してノズルを変位させて、絞り部と流路調節部材との間の距離を変化させるノズル変位機構を有する射出成形機。 In the injection molding machine according to claim 1,
An injection molding machine having a nozzle displacement mechanism in which the distance changing means displaces the nozzle with respect to the flow path adjusting member to change the distance between the throttle portion and the flow path adjusting member.
距離変化手段を制御して、成形材料を成形型内に射出中に流路の断面積を変更させる制御手段を備えた射出成形機。 In the injection molding machine according to claim 1 or 2,
An injection molding machine comprising control means for controlling a distance changing means to change a cross-sectional area of a flow path during injection of a molding material into a mold.
流路調節部材が、ノズルの流路内に挿入された棒状部材からなる射出成形機。 In the injection molding machine according to any one of claims 1 to 3,
An injection molding machine in which the flow path adjusting member is a rod-shaped member inserted into the flow path of the nozzle.
流路に絞り部が形成されたノズルを成形型に当接させる工程と、
ノズルの流路内に配置された流路調節部材と絞り部との間の距離を変化させて、絞り部と流路調節部材との間の流路の断面積を調節する工程と、
ノズルの絞り部と流路調節部材との間の流路を通して成形材料を成形型内に射出する工程と、
を有する成形品の製造方法。 A method for manufacturing a molded product, in which a molding material is manufactured by injecting a molding material from a flow path provided in a nozzle into a mold,
A step of bringing a nozzle having a throttle portion formed in the flow path into contact with a mold;
Changing the distance between the flow path adjustment member disposed in the flow path of the nozzle and the throttle part, and adjusting the cross-sectional area of the flow path between the throttle part and the flow path adjustment member;
Injecting a molding material into a molding die through a flow path between a nozzle narrowing portion and a flow path adjusting member;
The manufacturing method of the molded article which has this.
成形材料を成形型内に射出中に、絞り部と流路調節部材との間の距離を変化させて流路の断面積を変更する工程を有する成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the molded article according to claim 5,
A method for producing a molded product, comprising a step of changing a cross-sectional area of a flow path by changing a distance between a throttle portion and a flow path adjusting member during injection of the molding material into a mold.
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CN106774215A (en) * | 2016-12-31 | 2017-05-31 | 重庆市搏润模具有限公司 | A kind of long-range mould control system |
-
2010
- 2010-10-19 JP JP2010234191A patent/JP2012086423A/en active Pending
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CN106774215B (en) * | 2016-12-31 | 2019-03-22 | 重庆市搏润模具有限公司 | A kind of long-range mold control system |
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