JP2015193180A - Injection molding method of resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型の温度を制御して樹脂成形品を成形する射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding method for molding a resin molded product by controlling the temperature of a mold.
従来、相対移動可能な2つの金型の温度を制御して樹脂成形品を成形する射出成形方法として種々の方法が提案されている。たとえば、特許文献1には、プラスチックレンズを成形する射出成形方法が開示されている。特許文献1に記載の方法では、固定金型に設けられた固定入駒と、可動金型に設けられた可動入駒とにより、プラスチックレンズが成形される。固定入駒と可動入駒との間に形成されるキャビディ空間内の樹脂の温度を制御するために、ヒータが固定入駒および可動入駒に近接して設けられるとともに、加熱冷却媒体通路が固定金型および可動金型に設けられる。また、キャビディ空間内の樹脂を圧縮するために加圧シリンダが設けられ、可動入駒を固定入駒に押圧する。プラスチックレンズの表面層の表面精度を向上させ、ストレスクラックをなくすために、キャビディ空間内に樹脂を充填した後に、圧縮力が可動入駒に付与されながら、固定入駒および可動入駒が、軟化温度より高い温度110〜140°Cまで加熱され、プラスチックレンズの表面層のみが溶融される。その後に、圧縮力が可動入駒に付与されながら、固定入駒および可動入駒が、軟化温度より低い温度70〜80°Cまで冷却され、この低い温度に達したときに成形品としてのプラスチックレンズがキャビディから取り出される。
Conventionally, various methods have been proposed as an injection molding method for molding a resin molded product by controlling the temperatures of two molds that can be relatively moved. For example,
ところで、樹脂成形品の一方の表面の機械的強度を他方の表面の機械的強度より強くすることが必要とされる場合がある。たとえば、CPUなどの電子部品を内蔵する電子機器のハウジングを樹脂成形品で構成する場合、その電子機器を誤って落下させるなど外部衝撃がハウジングに加わったときに、外部衝撃が電子部品に及ぶのを軽減するために、ハウジングの内表面の機械的強度をその外表面の機械的強度より強くすることが必要とされる。 By the way, it may be necessary to make the mechanical strength of one surface of the resin molded product stronger than the mechanical strength of the other surface. For example, when the housing of an electronic device that incorporates an electronic component such as a CPU is made of a resin molded product, when the external impact is applied to the housing, such as accidentally dropping the electronic device, the external impact reaches the electronic component. In order to reduce this, it is necessary to make the mechanical strength of the inner surface of the housing stronger than the mechanical strength of its outer surface.
特許文献1に記載の方法は、プラスチックレンズなどの樹脂成形品の表面全体において、ストレスクラックの抑制を図るには有効である。しかし、樹脂成形品の一方の表面の機械的強度を他方の表面の機械的強度より強くするためには、特許文献1に記載の方法は有用ではない。
The method described in
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされ、充填ステップにおいて樹脂成形品の一方の表面を成形する金型の温度を樹脂材料の荷重たわみ温度より高くすることにより、一方の表面の機械的強度を他方の表面の機械的強度より強くすることができる射出成形方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and by making the temperature of the mold for molding one surface of the resin molded product higher than the deflection temperature under load of the resin material in the filling step, An object of the present invention is to provide an injection molding method capable of making the strength stronger than the mechanical strength of the other surface.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の第1の発明態様は、第1および第2の金型を使用して樹脂成形品を射出成形する方法であって、第1の金型を第1の温度に加熱し、第2の金型を第2の温度に加熱する加熱ステップと、加熱ステップにおいて加熱された第1の金型と第2の金型とにより形成されるキャビティ空間に、溶融された樹脂材料を充填する充填ステップと、第1の金型および第2の金型を冷却する冷却ステップと、を備え、充填ステップにおいて第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、充填ステップにおいて第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように、第1の温度および第2の温度が定められ、冷却ステップにおいて、第1の金型の温度および第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように冷却される射出成形方法である。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention according to
第1の発明態様では、樹脂成形品を成形する金型の数は、2つに限定されず、3つ以上の金型を使用してもよい。たとえば、樹脂成形品において、第1および第2の金型が成形する表面以外の表面が別の金型により成形されてもよい。また、第1および第2の金型は、相対的に移動する構成であれば、いずれか一方の金型、または両方の金型が移動してもよい。 In the first aspect of the invention, the number of molds for molding the resin molded product is not limited to two, and three or more molds may be used. For example, in a resin molded product, the surface other than the surfaces formed by the first and second molds may be molded by another mold. Moreover, if the 1st and 2nd metal mold | die is a structure which moves relatively, either one metal mold | die or both metal mold | die may move.
第1の発明態様では、加熱ステップは、第1の金型と第2の金型とが開放している状態で実行されることが正確に温度を設定する上で好ましいが、第1の金型と第2の金型とが閉締した状態で実行されてもよい。 In the first aspect of the invention, the heating step is preferably performed in a state where the first mold and the second mold are opened in order to accurately set the temperature. The process may be executed in a state where the mold and the second mold are closed.
第1の発明態様では、充填ステップにおいて第1の金型の温度が荷重たわみ温度より高い温度となるのであれば、第1の温度が、荷重たわみ温度より低い温度に定められてもよいし、荷重たわみ温度、または荷重たわみ温度より僅かに高い温度に定められてもよい。 In the first aspect, if the temperature of the first mold is higher than the deflection temperature under load in the filling step, the first temperature may be set to a temperature lower than the deflection temperature under load. The deflection temperature under load or a temperature slightly higher than the deflection temperature under load may be set.
第1の発明態様では、第1の温度および第2の温度は、溶融された樹脂材料の温度と両金型の温度との温度差に起因する樹脂成形品の反りの発生状況、両金型を冷却する期間の長さなどの要因を基に定められる。 In the first aspect of the invention, the first temperature and the second temperature are the occurrence of warpage of the resin molded product due to the temperature difference between the temperature of the molten resin material and the temperature of both molds, both molds It is determined based on factors such as the length of the cooling period.
請求項2に記載の具体的態様は、第1の金型と第2の金型とを閉締する閉締ステップをさらに備え、加熱ステップは、閉締ステップの実行前に実行され、第1の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度に定められ、第2の温度が第1の温度より低い温度に定められる射出成形方法である。本具体的態様では、第1の温度は、樹脂材料の成形に適した金型温度の範囲内の温度に定められてもよいし、その金型温度の範囲より高い温度に定められてもよい。
The specific aspect described in
請求項3に記載の具体的態様は、充填ステップの終了後に、キャビティ空間内の樹脂材料の収縮に応じて、溶融された樹脂材料をキャビティ空間に供給する保圧ステップをさらに備え、保圧ステップの実行期間の少なくとも一部の期間において、第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度に維持されるとともに、第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度に維持される射出成形方法である。充填ステップの終了は、溶融された樹脂材料をノズルから射出する射出圧がV/P切替圧に達した時点である。
The specific aspect of
請求項4に記載の具体的態様は、保圧ステップの終了前に、第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低くなるように、第1の温度が定められる射出成形方法である。本具体的態様では、保圧ステップにおいて、第1の金型の温度が荷重たわみ温度より低くなる時期は、冷却ステップの実行期間との関係で定められる。 The specific aspect of claim 4 is an injection molding method in which the first temperature is determined such that the temperature of the first mold is lower than the deflection temperature under load of the resin material before the end of the pressure holding step. is there. In this specific aspect, the time when the temperature of the first mold becomes lower than the deflection temperature under load in the pressure holding step is determined in relation to the execution period of the cooling step.
請求項5に記載の具体的態様は、充填ステップにおける第1の金型の温度と樹脂材料の荷重たわみ温度との温度差が、充填ステップにおける第2の金型の温度と樹脂材料の荷重たわみ温度との温度差より小さくなるように、第1の温度および第2の温度が定められる射出成形方法である。本具体的態様では、充填ステップにおける第2の金型の温度は、荷重たわみ温度より低い温度であれば、第1の温度以上の温度でもよいし、第1の温度より低い温度でもよい。 According to a specific aspect of the present invention, the temperature difference between the temperature of the first mold and the load deflection temperature of the resin material in the filling step is such that the temperature of the second mold and the load deflection of the resin material in the filling step. This is an injection molding method in which the first temperature and the second temperature are determined so as to be smaller than the temperature difference from the temperature. In this specific aspect, the temperature of the second mold in the filling step may be a temperature equal to or higher than the first temperature or a temperature lower than the first temperature as long as the temperature is lower than the deflection temperature under load.
請求項6に記載の具体的態様は、充填ステップの終了後に、キャビティ空間内の樹脂材料の収縮に応じて、溶融された樹脂材料をキャビティ空間に供給する保圧ステップをさらに備え、少なくとも保圧ステップにおいて、第1の金型を固定し、第2の金型を第1の金型に対して移動させることにより第1の金型と第2の金型とを閉締する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の射出成形方法である。
本具体的態様では、第1の金型が、少なくとも保圧ステップにおいて固定した状態であればよいが、充填ステップから金型開放ステップまでの全てのステップにおいて固定した状態であることが、第1の金型により成形される樹脂成形品の表面クラックの発生を低減する上で好ましい。
The specific aspect according to
In this specific aspect, the first mold may be in a fixed state at least in the pressure holding step, but the first mold may be in a fixed state in all steps from the filling step to the mold opening step. It is preferable for reducing the occurrence of surface cracks in a resin molded product molded by this mold.
上記目的を達成するために、請求項7に記載の第2の発明態様は、第1の金型および第2の金型を使用して、電子機器のハウジングを形成する樹脂成形品を射出成形する方法であって、ハウジングの内表面となる樹脂成形品の表面を成形する第1の金型を第1の温度に加熱し、ハウジングの外表面となる樹脂成形品の表面を成形する第2の金型を第2の温度に加熱する加熱ステップと、加熱ステップにおいて加熱された第1の金型と第2の金型とにより形成される空間に、溶融された樹脂材料を充填する充填ステップと、第1の金型および第2の金型を冷却する冷却ステップと、を備え、充填ステップにおいて第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、充填ステップにおいて第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように、加熱ステップにおける第1の温度および第2の温度が定められ、冷却ステップにおいて、第1の金型の温度および第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように冷却される射出成形方法である。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, a resin molded product that forms a housing of an electronic device is injection-molded using the first mold and the second mold. A first mold that molds the surface of the resin molded product that becomes the inner surface of the housing to a first temperature, and second molds the surface of the resin molded product that becomes the outer surface of the housing. A heating step for heating the metal mold to a second temperature, and a filling step for filling a molten resin material into a space formed by the first mold and the second mold heated in the heating step And a cooling step for cooling the first mold and the second mold, and in the filling step, the temperature of the first mold is higher than the deflection temperature under load of the resin material in the filling step. The temperature of the second mold is the resin material The first temperature and the second temperature in the heating step are determined so as to be lower than the heavy deflection temperature, and in the cooling step, the temperature of the first mold and the temperature of the second mold are the same as those of the resin material. It is an injection molding method that is cooled so that the temperature is lower than the deflection temperature under load.
第2の発明態様も、第1の発明態様、および、その具体的態様と同様に、種々の態様にて実現される。また、第2の発明態様では、電子機器のハウジングとして、プリンタなどの画像形成装置のハウジング、携帯端末のハウジングなどが考えられる。 The second aspect of the invention is also realized in various aspects, similar to the first aspect of the invention and its specific aspects. In the second aspect of the invention, the housing of the electronic device may be a housing of an image forming apparatus such as a printer, a housing of a portable terminal, or the like.
請求項1に記載の第1の発明態様では、充填ステップにおいて、第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となる。この結果、樹脂成形品において第1の金型により成形される一方の表面の残留応力が、第2の金型により成形される他方の表面の残留応力より小さくなり、一方の表面の機械的強度を他方の表面の機械的強度より強くすることができる。
In the first aspect of the invention described in
請求項2に記載の具体的態様では、第1の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度に定められ、第2の温度が第1の温度より低い温度に定められる。加熱ステップは、閉締ステップの実行前に実行される。この結果、加熱ステップにおいて、第1の金型および第2の金型を第1の温度および第2の温度にそれぞれ正確に加熱することができる。これにより、充填ステップにおいて、第1の金型の温度を荷重たわみ温度より高い温度に確実に上昇させるとともに、第2の金型の温度を荷重たわみ温度より低い温度に確実に設定することができる。 In a specific aspect of the present invention, the first temperature is set to a temperature lower than the load deflection temperature of the resin material, and the second temperature is set to a temperature lower than the first temperature. The heating step is performed before the closing step. As a result, in the heating step, the first mold and the second mold can be accurately heated to the first temperature and the second temperature, respectively. Thereby, in the filling step, the temperature of the first mold can be reliably raised to a temperature higher than the deflection temperature under load, and the temperature of the second mold can be reliably set to a temperature lower than the deflection temperature under load. .
請求項3に記載の具体的態様では、保圧ステップの実行期間の少なくとも一部の期間において、第1の金型の温度が荷重たわみ温度より高い温度に維持されるとともに、第2の金型の温度が荷重たわみ温度より低い温度に維持される。この結果、保圧ステップの実行期間の少なくとも一部の期間においても、第1の金型の温度が荷重たわみ温度より高い温度に維持されることから、樹脂成形品において第1の金型により成形される一方の表面の残留応力を確実に低減することができる。 According to a specific aspect of the present invention, the temperature of the first mold is maintained at a temperature higher than the deflection temperature under load during at least a part of the execution period of the pressure holding step, and the second mold is used. Is maintained at a temperature lower than the deflection temperature under load. As a result, since the temperature of the first mold is maintained at a temperature higher than the deflection temperature under load even during at least a part of the execution period of the pressure holding step, the resin molded product is molded by the first mold. Thus, the residual stress on one surface can be reliably reduced.
請求項4に記載の具体的態様では、保圧ステップの終了前に、第1の金型の温度が荷重たわみ温度より低くなるように、第1の温度が定められる。この結果、冷却ステップにおいて第1の金型の温度を樹脂成形品の取り出しが可能な温度まで早く下げることができ、成形時間全体を短縮することができる。 In the specific aspect of the present invention, the first temperature is determined so that the temperature of the first mold is lower than the deflection temperature under load before the pressure holding step is completed. As a result, in the cooling step, the temperature of the first mold can be quickly lowered to a temperature at which the resin molded product can be taken out, and the entire molding time can be shortened.
請求項5に記載の具体的態様では、充填ステップにおける第1の金型の温度と荷重たわみ温度との温度差が、充填ステップにおける第2の金型の温度と荷重たわみ温度との温度差より小さくなるように、第1の温度および第2の温度が定められる。この結果、冷却ステップにおいて第1の金型の温度を樹脂成形品の取り出しが可能な温度まで早く下げることができ、成形期間全体を短縮することができる。 In a specific aspect of the present invention, the temperature difference between the temperature of the first mold in the filling step and the deflection temperature under load is more than the temperature difference between the temperature of the second mold in the filling step and the deflection temperature under load. The first temperature and the second temperature are determined so as to decrease. As a result, in the cooling step, the temperature of the first mold can be quickly lowered to a temperature at which the resin molded product can be taken out, and the entire molding period can be shortened.
請求項6に記載の具体的態様では、保圧ステップにおいて、第1の金型を固定した状態で第2の金型を第1の金型に押しつける向きに移動させることで保圧に応じた型締力を発生する。保圧ステップでは、溶融された樹脂材料が、ノズルからキャビティ空間に供給される圧力と、保圧に応じた型締力とでキャビティ空間の圧力が保持されており、第1の金型は静止しているが第2の金型は常に移動しているから、第1の金型により成形される樹脂成形品の成形面における表面クラックの発生を、第2の金型により成形される樹脂成形品の成形面における表面クラックの発生より抑制することができる。 According to a specific aspect of the present invention, in the pressure holding step, the second mold is moved in a direction in which the first mold is pressed against the first mold while the first mold is fixed. Generates mold clamping force. In the pressure-holding step, the pressure of the cavity space is maintained by the pressure of the molten resin material supplied from the nozzle to the cavity space and the clamping force corresponding to the pressure-holding, and the first mold is stationary. However, since the second mold is constantly moving, the occurrence of surface cracks on the molding surface of the resin molded product molded by the first mold is caused by the resin molding molded by the second mold. It is possible to suppress the occurrence of surface cracks on the molding surface of the product.
請求項7に記載の第2の発明態様では、充填ステップにおいて、第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となる。この結果、ハウジングにおいて第1の金型により成形される内表面の残留応力が、第2の金型により成形される外表面の残留応力より小さくなり、内表面の機械的強度を外表面の機械的強度より強くすることができる。これにより、外部衝撃に対してハウジング内の電子機器を保護することができる。 In the second aspect of the invention according to claim 7, in the filling step, the temperature of the first mold is higher than the load deflection temperature of the resin material, and the temperature of the second mold is the load of the resin material. The temperature is lower than the deflection temperature. As a result, the residual stress of the inner surface molded by the first mold in the housing becomes smaller than the residual stress of the outer surface molded by the second mold, and the mechanical strength of the inner surface is increased. It can be stronger than the target strength. Thereby, the electronic device in a housing can be protected with respect to an external impact.
以下に、本発明の射出成形方法を、画像形成装置のハウジングの一部分を成形する射出成形方法に適用した実施形態について説明する。一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置は、CPU、メモリなどの電子部品と、ポリゴンミラー、レンズなどの光学系部品とを備える。これらの電子部品および光学系部品は、ハウジングにより覆われて保護されている。本実施形態では、ハウジングを成形する樹脂材料として、HIPS(High Impact Polystyrene)が使用される。HIPSとしては、Styrolution PS 495F(登録商標)が使用される。 Hereinafter, an embodiment in which the injection molding method of the present invention is applied to an injection molding method for molding a part of a housing of an image forming apparatus will be described. In general, an image forming apparatus such as a laser printer includes electronic components such as a CPU and a memory and optical system components such as a polygon mirror and a lens. These electronic components and optical system components are covered and protected by a housing. In the present embodiment, HIPS (High Impact Polystyrene) is used as a resin material for molding the housing. As HIPS, Styrolution PS 495F (registered trademark) is used.
[射出成形機1の構成]
本実施形態の射出成形方法を実施することができる射出成形機1の構成について、図1および図2を参照して説明する。射出成形機1は、射出ユニット2と、型締ユニット3とを備える。図1および図2において、上下方向および左右方向が矢印で示される。
[Configuration of Injection Molding Machine 1]
A configuration of an
<射出ユニット2>
図1において、射出ユニット2は、射出シリンダ20と、スクリュ21と、ホッパ22と、駆動モータ23と、射出用油圧シリンダ24とを主に備える。ノズル25が射出シリンダ20の先端に形成される。スクリュ21は、軸部21Aと、ネジ部21Bとを有し、射出シリンダ20の内部で、軸部21Aの軸線方向に移動可能に、かつ回転可能に配置される。ネジ部21Bは、軸部21Aの外周面に螺旋状に形成される。ホッパ22は、射出シリンダ20の外周部に固定され、ペレット状の樹脂材料が投入される。駆動モータ23は、スクリュ21の軸部21Aに連結された回転軸を有し、スクリュ23を回転させる。射出用油圧シリンダ24は、駆動モータ23のハウジングに連結されたプランジャを有し、駆動モータ23のハウジングおよび回転軸を介してスクリュ21に圧力を付与する。複数のヒータ26が、射出シリンダ20の外周部に配置され、ホッパ22から供給される樹脂材料を溶融させる。
<
In FIG. 1, the
圧力センサ27が、射出用油圧シリンダ20の油圧を検出するために、そのシリンダ20に取り付けられる。温度センサ28が、溶融された樹脂材料の温度を検出するために、ノズル25に近接した位置において射出シリンダ20に取り付けられる。
A
<型締ユニット3>
図1において、型締ユニット3は、固定プラテン30と、可動プラテン31と、固定金型32と、可動金型33と、取付フレーム34と、型締用油圧シリンダ35と、エジェクタ用油圧シリンダ36とを主に備える。一対のガイドバー37、38が、固定プラテン30および取付フレーム34にそれぞれ固定される。可動プラテン31は、両ガイドバー37、38の軸線方向に移動可能に、ガイドバー37、38により支持される。固定金型32は、固定プラテン30に固定され、可動金型33は、可動プラテン31に固定される。型締用油圧シリンダ35が、取付フレーム34に取り付けられる。
<Clamping
In FIG. 1, the
連結部材39が、可動プラテン31に固定されるとともに、型締用油圧シリンダ35のプランジャ35Aに連結される。エジェクタ用油圧シリンダ36は、図2に示すプランジャ36Aを有し、可動プラテン31に取り付けられる。型締用油圧シリンダ35は、固定金型32に対して可動金型33を当接させ、または離間させ、当接させたときには可動金型33を固定金型32に押し付ける圧力、すなわち型締力を付与する。本実施形態では、ノズル25の先端部分は、固定金型32に連結された状態で配置される。
The connecting
加熱冷却装置40が、固定金型32に装備され、加熱冷却装置41が、可動金型33に装備される。圧力センサ42が、型締用油圧シリンダ35の油圧を検出するために、そのシリンダ35に取り付けられる。
The heating /
(金型32、33などの詳細な構成)
固定金型32、可動金型33、および、その周辺装置の詳細な構成について、図2を参照して説明する。図2において、エジェクタ用油圧シリンダ36のシリンダ部分は省略され、そのプランジャ36Aのみが示される。
(Detailed configuration of
The detailed configuration of the fixed
図2において、固定金型32は、ハウジング部品HGの内表面S1を成形するための形状に形成される。可動金型33は、ハウジング部品HGの外表面S2を成形するための形状に形成される。具体的には、固定金型32は、スプル32Aと、ランナ形成部32Bと、ゲート形成部32Cと、内表面S1を成形するためのキャビティ形成部32Dとを有する。可動金型33は、スプルロック形成部33Aと、ランナ形成部33Bと、ゲート形成部33Cと、外表面S2を成形するためのキャビティ形成部33Dとを有する。両金型32、33が型締めされたときに、キャビティ形成部32D、33Dはキャビティ空間CAを形成し、ランナ形成部32B、33BはランナRNを形成し、ゲート形成部32C、33CはゲートGAを形成する。このキャビティ空間CA内で成形されるハウジング部品HGは、図2において二点鎖線で示される。一対の位置決めピン43、44が、可動金型33から固定金型32に向かって突設され、一対の位置決め孔45、46が、両位置決めピン43、44と嵌合可能に固定金型33に形成される。
In FIG. 2, the fixed
エジェクタプレート47が、エジェクタ用油圧シリンダ36のプランジャ36Aに連結される。一対のガイドバー48、49が、エジェクタプレート47に固定され、可動金型33に形成された一対のガイド孔に挿通される。また、一対のエジェクタピン50、51が、エジェクタプレート47に固定され、可動金型33に形成された一対のピン孔に挿通される。エジェクタプレート47は、可動金型33に対して接近し、または離間するように、両ガイドバー48、49により移動可能に可動金型33に支持される。一対のスプリング52、53が、可動金型33とエジェクタプレート47との間で、両ガイドバー48、49に巻装され、エジェクタプレート47が可動金型33から離間するように弾性力をエジェクタプレート47に常時付与する。スプルロックピン54が、エジェクタプレート47に固定される。
The
温度センサ55が、固定金型32の温度を検出するために、固定金型32の可動金型33に対向する部分に埋設される。また、温度センサ56が、可動金型33の温度を検出するために、可動金型33の固定金型32に対向する部分に埋設される。本実施形態では、温度センサ55の埋設位置は、固定金型32においてハウジング部品HGの内表面S1を成形するためのキャビティ形成部32Dの形成領域に定められる。温度センサ56の埋設位置は、可動金型33においてハウジング部品HGの外表面S2を成形するためのキャビティ形成部33Dの形成領域に定められる。
A
<制御ユニット>
射出成形機1は、図示しない制御ユニットを備える。制御ユニットは、温度または圧力の設定値を入力する入力部を含み、各種のセンサからの検出信号と、入力部から入力された設定値とに従って、各部分の温度または圧力を制御する。具体的には、制御ユニットは、温度センサ28、55、56からの温度検出信号と、入力部からの温度設定値とに従って、ヒータ26、および加熱冷却装置40、41を制御する。また、制御ユニットは、圧力センサ27、42からの圧力検出信号と、入力部からの圧力設定値とに従って、油圧シリンダ24、35を制御する。さらに、制御ユニットは、駆動モータ23、およびエジェクタ用油圧シリンダ36を制御する。
<Control unit>
The
[実施形態の射出成形方法]
本実施形態の射出成形方法を実施する一連の処理ステップについて、図3および図4を参照して説明する。本実施形態の射出成形方法は、射出ユニット2において実行される処理ステップと、型締ユニット3において実行される処理ステップとを含む。
[Injection Molding Method of Embodiment]
A series of processing steps for carrying out the injection molding method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The injection molding method of the present embodiment includes processing steps executed in the
<射出ユニット2において実行される処理ステップ>
射出ユニット2において実行される処理ステップは、投入ステップSA1と、溶融ステップSA2と、注入ステップSA3とを含む。
<Processing steps executed in the
The processing steps executed in the
(投入ステップSA1)
以下では投入ステップSA1について説明する。ここでは、ホッパ22に供給された樹脂材料がシリンダ20に投入される工程を投入ステップSA1という。
ペレット状の樹脂材料を図示しない乾燥炉により乾燥する。乾燥された樹脂材料をホッパ22に供給する。ホッパ22に供給される樹脂材料の量は、ハウジング部品HGを1回成形するために充分な量である。本実施形態では、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、投入時のスクリュ21の回転速度、およびスクリュ21の背圧が設定される。樹脂材料がホッパ22に供給された状態で、投入ステップSA1が実行され、射出成形機1の制御ユニットは、駆動モータ23を駆動して、設定された回転速度でスクリュ21を回転させる。このスクリュ21の回転により、ホッパ22内の樹脂材料が射出シリンダ20に投入される。また、制御ユニットは、圧力センサ27からの圧力検出信号と、設定された背圧とに従って、射出用油圧シリンダ24の油圧を制御する。
(Input step SA1)
Hereinafter, the charging step SA1 will be described. Here, a process in which the resin material supplied to the
The pellet-shaped resin material is dried by a drying furnace (not shown). The dried resin material is supplied to the
(溶融ステップSA2)
以下では溶融ステップSA2について説明する。ここでは、射出シリンダ20に投入された樹脂が設定された溶融温度に加熱される工程を溶融ステップSA2という。
樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)の溶融温度範囲(Melt Temperature Range)は、180〜260°Cである。本実施形態では、射出成形開始前に、溶融温度は、制御ユニットの入力部により、210°Cに設定される。この溶融温度210°Cは、温度が高すぎて樹脂材料が熱分解しない条件と、温度が低すぎて射出ユニット2の配管内で目詰まりが発生しない条件とを満足する温度である。射出成形機1の制御ユニットは、温度センサ28からの温度検出信号と、設定された溶融温度210°Cとに従って、ヒータ26を制御する。一般には、ホッパ22の近傍において射出シリンダ20の内部温度は溶融温度より低い温度であるが、樹脂材料がスクリュ21の回転によりノズル25に向かって移動するにつれて、樹脂材料が圧縮されながら溶融される。
(Melting step SA2)
Hereinafter, the melting step SA2 will be described. Here, the process in which the resin charged in the
The melting temperature range (Melt Temperature Range) of the resin material Styrolution PS 495F (registered trademark) is 180 to 260 ° C. In this embodiment, the melting temperature is set to 210 ° C. by the input unit of the control unit before the start of injection molding. The melting temperature 210 ° C. is a temperature that satisfies the condition that the temperature is too high and the resin material is not thermally decomposed and the condition that the temperature is too low and clogging does not occur in the piping of the
(注入ステップSA3)
以下では注入ステップSA3について説明する。ここでは、射出ユニット2が溶融された樹脂材料をノズル25から固定金型32のスプル32Aに注入し始めてから射出ユニット2が溶融された樹脂材料を射出する射出圧がV/P切替圧に達するまでの工程を、注入ステップSA3という。
本実施形態では、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、射出速度が、80mm/secに設定され、V/P切替圧が、130MPaに設定され、保持圧が、90MPaに設定される。
溶融された樹脂材料は、スクリュ21と射出用油圧シリンダ24とにより、設定された射出速度(80mm/sec)でノズル25から固定金型32のスプル32Aに注入される。
注入が開始された後、射出圧がV/P切替圧に達するまでの間は、制御ユニットは、溶融された樹脂材料を設定された射出速度(80mm/sec)でキャビティ空間に注入できるように、スクリュ21を駆動する駆動モータ23の回転数と射出用油圧シリンダ24の油圧とを制御する。
注入ステップSA3においてキャビティ空間の体積は一定であるから、溶融された樹脂材料を注入するにつれて、注入に必要な射出圧は上昇する。そこで制御ユニットは、圧力センサ27からの圧力検出信号に従って、設定された射出速度を維持できる射出圧をスクリュ21に付与するように射出用油圧シリンダ24の油圧を制御する。
射出圧がV/P切替圧に達したら、制御ユニットは、樹脂材料の射出圧が設定された保持圧になるように駆動モータ23の回転数と射出用油圧シリンダ24の油圧とを制御する。この制御の下において、溶融された樹脂材料の注入が継続される。
(Injection step SA3)
Hereinafter, the injection step SA3 will be described. Here, the injection pressure at which the
In this embodiment, before the injection molding is started, the injection speed is set to 80 mm / sec, the V / P switching pressure is set to 130 MPa, and the holding pressure is set to 90 MPa by the input unit of the control unit. .
The melted resin material is injected into the
After the injection is started and until the injection pressure reaches the V / P switching pressure, the control unit can inject the molten resin material into the cavity space at the set injection speed (80 mm / sec). The rotational speed of the
Since the volume of the cavity space is constant in the injection step SA3, the injection pressure required for injection increases as the molten resin material is injected. Therefore, the control unit controls the hydraulic pressure of the injection
When the injection pressure reaches the V / P switching pressure, the control unit controls the rotation speed of the
<型締ユニット3において実行される処理ステップ>
型締ユニット3において実行される処理ステップは、金型加熱ステップSB1と、金型閉締ステップSB2と、充填ステップSB3と、保圧ステップSB4と、冷却ステップSB5と、金型開放ステップSB6と、製品取出ステップSB7とを含む。
<Processing steps executed in the
The processing steps executed in the
(金型加熱ステップSB1)
以下では金型加熱ステップSB1について説明する。ここでは、固定金型32と可動金型33との温度がそれぞれの所定の温度になるように加熱する工程を金型加熱ステップSB1という。
樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)に適する金型温度範囲(Mold Temperature Range)は、10〜60°Cである。本実施形態では、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、固定金型32の予備加熱温度が、70°Cに設定され、可動金型33の予備加熱温度が、50°Cに設定される。すなわち、両金型32、33の平均温度[(70°C+50°C)/2]が、金型温度範囲内になるように、各予備加熱温度が制御ユニットの入力部により設定される。制御ユニットは、温度センサ55からの温度検出信号と、設定された予備加熱温度70°Cとに従って、固定金型32の温度が70°Cになるように加熱冷却装置40を制御する。また、制御ユニットは、温度センサ56からの温度検出信号と、設定された予備加熱温度50°Cとに従って、可動金型33の温度が50°Cになるように加熱冷却装置41を制御する。
(Mold heating step SB1)
Hereinafter, the mold heating step SB1 will be described. Here, the process of heating so that the temperature of the fixed
The mold temperature range (Mold Temperature Range) suitable for the resin material Styrolution PS 495F (registered trademark) is 10 to 60 ° C. In this embodiment, the preheating temperature of the fixed
(金型閉締ステップSB2)
以下では金型閉締ステップSB2について説明する。ここでは、固定金型32と可動金型33とを所定の型締力で閉締する工程を金型閉締ステップSB2という。
固定金型32と可動金型33とを閉締するための型締力は、両金型32、33の隙間から樹脂材料が漏れない値に設定される。実際に両金型に作用する型締力の実効値は、この設定された型締力の設定値から、後述の保圧ステップSB4において設定される保持圧力に応じた値だけ小さくなる。本実施形態では、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、型締力は、100トンに設定される。制御ユニットは、圧力センサ42からの圧力検出信号と、設定された型締力とに従って、型締用油圧シリンダ35の油圧を制御する。
(Mold closing step SB2)
Hereinafter, the mold closing step SB2 will be described. Here, the process of closing the fixed
The mold clamping force for closing the fixed
(充填ステップSB3)
以下では充填ステップSB3について説明する。ここでは、溶融された樹脂材料が射出ユニット2のノズル25からキャビティ空間に注入され始めてから射出ユニット2が溶融された樹脂材料を射出する射出圧がV/P切替圧に達するまでの工程を、充填ステップSB3という。本実施形態では、注入ステップSA3および充填ステップSB3の実行期間D1は、2秒に設定される。
(Filling step SB3)
Hereinafter, the filling step SB3 will be described. Here, the process from when the molten resin material starts to be injected into the cavity space from the
図4は、固定金型32の温度TA、および可動金型33の温度TBが、経過時間とともに変化する状態を示す。温度TCは、両金型32、33の平均温度である。固定金型32の温度TAは、温度センサ55により検出された温度であり、可動金型33の温度TBは、温度センサ56により検出された温度である。固定金型32の温度TA、および可動金型33の温度TBは、制御ユニットの温度制御により、充填ステップSB3が開始される前は、予備加熱温度70°C、および予備加熱温度50°Cに維持される。しかし、充填ステップSB3が開始されると、溶融された樹脂材料の充填により、固定金型32の温度TA、および可動金型33の温度TBは、制御ユニットの温度制御に拘わらず、急激に上昇する。充電ステップSB3の実行期間D1において、固定金型32の温度TAは、樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)の荷重たわみ温度85°Cより高い温度90°Cまで上昇し、可動金型33の温度TBは、荷重たわみ温度85°Cより低いが、予備加熱温度50°Cより高い温度70°Cまで上昇する。充填ステップSB3において、両金型の平均温度TCは、荷重たわみ温度85°Cを超えることはない。一般に、溶融された樹脂材料が、スプル32A、スプルロック形成部33A、ランナRN、ゲートGA、およびキャビティ空間CAの全てに充填されたときから、両金型32、33の温度は低下し始める。
FIG. 4 shows a state where the temperature TA of the fixed
図5は、キャビティ空間CAの内圧が、経過時間とともに変化する状態を示す。キャビティ空間CAの内圧は、温度センサ55の埋設位置と同じ位置に埋設された図示しない圧力センサにより検出される。キャビティ空間CAの内圧は、圧力センサ27により検出される射出用油圧シリンダ24の油圧の1/4程度の圧力であるが、射出用油圧シリンダ24の油圧の上昇に伴って上昇する。溶融された樹脂材料がキャビティ空間CAに充填されるにつれて、キャビティ空間CAの内圧は急激に上昇する。溶融された樹脂材料が、スプル32A、スプルロック形成部33A、ランナRN、ゲートGA、およびキャビティ空間CAの全てに充填されたときに、キャビティ空間CAの内圧が最も高くなる。内圧が最も高くなったときに、制御ユニットは、圧力センサ27からの圧力検出信号により、射出用油圧シリンダ24の油圧がV/P切替圧に達したことを認識する。
FIG. 5 shows a state where the internal pressure of the cavity space CA changes with the elapsed time. The internal pressure of the cavity space CA is detected by a pressure sensor (not shown) embedded at the same position as the embedded position of the
(保圧ステップSB4)
以下では保圧ステップSB4について説明する。ここでは、充填ステップSB3が完了した後に所定の期間の間、保持圧を所定の圧力に保つ工程を、保圧ステップSB4という。
保圧ステップSB4は、射出用油圧シリンダ24の油圧がV/P切替圧に達したときから、開始される。本実施形態では、保圧ステップSB4の実行期間D2は、7秒に設定される。また、本実施形態では、保圧ステップSB4における射出用油圧シリンダ24の油圧、すなわち保持圧が、注入ステップSA3においてすでに記載したとおり、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、90MPaに設定される。制御ユニットは、注入ステップSA3および充填ステップSB3において、スクリュ21の回転速度が、設定された射出速度になるように駆動モータ23を制御するが、射出用油圧シリンダ24の油圧がV/P切替圧に達した後、すなわち保圧ステップSB4が開始された後において、射出用油圧シリンダ24の油圧が、設定された保持圧になるように射出用油圧シリンダ24を制御する。保持圧は、圧力が高すぎて両金型32、33の隙間から樹脂材料が漏れることがない条件と、圧力が低すぎて樹脂材料に大きなひけが発生しない条件とが満足されるように、設定される。
(Pressure holding step SB4)
Hereinafter, the pressure holding step SB4 will be described. Here, the process of maintaining the holding pressure at a predetermined pressure for a predetermined period after the filling step SB3 is completed is referred to as a pressure holding step SB4.
The pressure holding step SB4 is started when the hydraulic pressure of the injection
キャビティ空間CAなどに充填された樹脂材料は、両金型32、33の温度の低下に伴い収縮する。この収縮した体積を補うために、保圧ステップSB4において、設定された保持圧の下で、溶融された微量の樹脂材料がノズル25からスプル32A、ランナRN、およびゲートGAを介してキャビティ空間CAに注入される。
The resin material filled in the cavity space CA or the like contracts as the temperature of both
固定金型32の温度TAは、保圧ステップSB4の実行期間D2が終了する前に、荷重たわみ温度85°Cより低い温度に低下する。制御ユニットは、保圧ステップSB4において、固定金型32の温度、および可動金型33の温度が、予備加熱温度70°C、および予備加熱温度50°Cに向かって徐々に低下するように、加熱冷却装置40、41を制御する。保圧ステップSB4が終了するときに、制御ユニットは、スクリュ21への保持圧の付与が停止されるように射出用油圧シリンダ24を制御し、保持圧の付与を停止することにより、微量の樹脂材料の注入が停止される。
The temperature TA of the fixed
(冷却ステップSB5)
以下では冷却ステップSB5について説明する。ここでは、保圧ステップSB4が完了した後にハウジング部品HGの温度が両金型32、33から取り出すことができる温度にまで低くなるまで冷却する工程を、冷却ステップSB5という。
保圧ステップSB4が終了してから、冷却ステップSB5が所定の冷却期間だけ実行される。所定の冷却期間は、ハウジング部品HGの温度が両金型32、33からハウジング部品HGを取り出すことができる温度にまで低くなる期間に設定される。本実施形態では、射出成形開始前に、制御ユニットの入力部により、所定の冷却期間が21秒に設定される。また、本実施形態では、ハウジング部品HGを取り出すことができる温度は、両金型の平均温度が60°Cに近い温度まで低下したときにハウジング部品HGの温度である。この場合、固定金型32の温度、および可動金型33の温度は、金型加熱ステップSB1で設定される予備加熱温度70°C、および予備加熱温度50°Cまでそれぞれ低下する。制御ユニットは、温度センサ55、56からの温度検出信号と、設定された予備加熱温度70°C、および予備加熱温度50°Cとに従って、加熱冷却装置40、41を制御する。この制御により、両金型32、33が21秒だけそれぞれ冷却される。
(Cooling step SB5)
Hereinafter, the cooling step SB5 will be described. Here, the process of cooling until the temperature of the housing part HG is lowered to a temperature at which the housing part HG can be taken out from both
After the pressure holding step SB4 is completed, the cooling step SB5 is executed for a predetermined cooling period. The predetermined cooling period is set to a period during which the temperature of the housing part HG is lowered to a temperature at which the housing part HG can be taken out from both the
(金型開放ステップSB6)
以下では金型解放ステップSB6について説明する。ここでは、冷却ステップSB5が完了した後に両金型32、33を開く工程を、金型解放ステップSB6という。
所定の冷却期間が経過したときに、制御ユニットは、型締用油圧シリンダ35の油圧を制御して、可動金型33を固定金型32から開放させる。
(Mold opening step SB6)
Hereinafter, the mold release step SB6 will be described. Here, the process of opening both
When the predetermined cooling period elapses, the control unit controls the hydraulic pressure of the mold clamping
(製品取出ステップSB7)
以下では製品取出ステップSB7について説明する。ここでは、金型解放ステップSB6が完了した後に両金型32、33からハウジング部品HGを取り出す出す工程を、製品取出ステップSB7という。
可動金型33が固定金型32から開放された後に、制御ユニットは、エジェクタ用油圧シリンダ36を作動させて、エジェクタプレート47を移動させる。エジェクタプレート47の移動により、エジェクタピン50、51およびスプルロックピン54が可動金型33からハウジング部品HGを押し出す。これにより、ハウジング部品HGが両金型32、33から取り出される。
[実施形態の効果]
(Product removal step SB7)
Hereinafter, the product take-out step SB7 will be described. Here, the process of taking out the housing part HG from both the
After the
[Effect of the embodiment]
本実施形態では、金型加熱ステップSB1において、固定金型32の予備加熱温度が70°Cに設定され、可動金型33の予備加熱温度が50°Cに設定されることにより、充填ステップSB3において、固定金型32の実際の温度が樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)の荷重たわみ温度85°Cより高い温度90°Cになり、可動金型33の実際の温度が荷重たわみ温度85°Cより低い温度70°Cになる。
上記の温度条件でハウジング部品HGを成形すると、固定金型32により成形された内表面S1において、外表面S2に比べて表面クラックの発生を抑制することができる。
この結果、ハウジング部品HGにおいて、固定金型32により成形された内表面S1の曲げ強度を、可動金型33により成形された外表面S2の曲げ強度より大きくすることができる。一般に、ハウジング部品HGに外部衝撃が加わる場合、内表面S1側が凸になる曲げ変形が生ずるため、縁応力度は外表面S1が圧縮応力、内表面S1が引張応力となる。一般に合成樹脂材料は、圧縮応力より引張応力に弱いから、内表面S1の曲げ強度を大きくすることにより、外部衝撃による曲げ変形に対する機械的強度を高め、破壊し難くすることができる。
In the present embodiment, in the mold heating step SB1, the preheating temperature of the fixed
When the housing part HG is molded under the above temperature conditions, the occurrence of surface cracks can be suppressed in the inner surface S1 molded by the fixed
As a result, in the housing part HG, the bending strength of the inner surface S1 formed by the fixed
図6は、樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)により成形された樹脂材料の曲げ強度と、充填ステップSB3における固定金型32の最高到達温度との関係を示す。図6において、最高到達温度が、荷重たわみ温度85°Cより低い温度69.0°C、および温度79.0°Cである場合に、曲げ強度は、34.6MPa、および34.9MPaになる。最高到達温度が、荷重たわみ温度85°Cと略同じ温度84.5°C、荷重たわみ温度85°Cより高い温度89.7°C、および95.0°Cである場合に、曲げ強度が、35.7MPa、36.1MPa、36.2MPaになる。曲げ強度は、最高到達温度が荷重たわみ温度85°C以上になると、比較的大きく増加する。しかし、最高到達温度が高くなり過ぎると、保圧ステップSB4の終了までに、固定金型32の温度が荷重たわみ温度85°Cより低くならないことがある。この場合に、冷却ステップSBにおいて、固定金型32を急速に冷却すると、ハウジング部品HGの内表面S1の曲げ強度が低下することになる。図6に示す最高到達温度95.0°Cは高すぎる温度であるため、本実施形態では、固定金型32の最高到達温度が90°Cになるように、固定金型32の予備加熱温度が70°Cに設定される。この結果、本実施形態では、冷却期間を長くすることなく、ハウジング部品HGの曲げ強度を大きくすることができる。
FIG. 6 shows the relationship between the bending strength of the resin material molded by the resin material Styrolution PS 495F (registered trademark) and the maximum temperature reached by the fixed
一般に、樹脂材料を射出成形するために設定される金型の温度範囲は、樹脂材料の種類に応じて定められ、この金型の温度範囲の最高温度は、樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度である。たとえば、樹脂材料がStyrolution PS 495F(登録商標)である場合、金型の温度範囲は、10°C〜60°Cであり、荷重たわみ温度は、85°Cである。本実施形態では、固定金型32の予備加熱温度が70°Cに設定され、可動金型33の予備加熱温度が50°Cに設定されるが、両金型の予備加熱温度の平均温度60°Cは、金型の温度範囲内にある。この結果、両金型の予備加熱温度の平均温度を、樹脂材料Styrolution PS 495F(登録商標)に設定された金型の温度範囲内に設定しつつ、充填ステップSB3において荷重たわみ温度を超える温度まで固定金型32の温度を上昇させることができ、固定金型32により成形されるハウジング部品HGの内表面S1の曲げ強度を高めることができる。
Generally, the mold temperature range set for injection molding of resin material is determined according to the type of resin material, and the maximum temperature of this mold temperature range is lower than the load deflection temperature of resin material. It is. For example, when the resin material is Styrolution PS 495F (registered trademark), the temperature range of the mold is 10 ° C. to 60 ° C., and the deflection temperature under load is 85 ° C. In this embodiment, the preheating temperature of the fixed
本実施形態では、充填ステップSB3において、固定金型32の最高到達温度は、荷重たわみ温度85°Cより5°C高い温度90°Cになり、可動金型33の最高到達温度は、荷重たわみ温度85°Cより15°C低い温度70°Cになるように、両金型の予備加熱温度が70°C、および50°Cに設定される。この結果、固定金型32の最高到達温度と荷重たわみ温度との温度差が、荷重たわみ温度と可動金型33の最高到達温度との温度差より小さいことから、両金型の平均温度が荷重たわみ温度を超えることはなく、冷却期間を比較的短くすることができ、1回の成形期間全体を短縮することができる。
In the present embodiment, in the filling step SB3, the maximum ultimate temperature of the fixed
本実施形態では、固定金型32は、固定プラテン30に固定され、型締用シリンダ35からの型締力により変形することがほとんどないことから、第1の金型により成形される樹脂成形品の内表面S1における表面クラックの発生を、第2の金型により成形される樹脂成形品の外表面S2における表面クラックの発生より抑制することができる。
In the present embodiment, the fixed
[実施形態と発明との対応関係]
固定金型32、可動金型33、およびキャビティ空間CAが、本発明の第1の金型、第2の金型、およびキャビティ空間の一例である。ハウジング部品HGが、本発明の樹脂成形品、またはハウジングの樹脂成形品の一例であり、ハウジング部品HGの内表面S1、および外表面S2が、本発明のハウジングの内表面、および外表面の一例である。金型加熱ステップSB1、充填ステップSB3、および冷却ステップSB5が、本発明の加熱ステップ、充填ステップ、および冷却ステップの一例である。温度70°C、および温度50°Cが、本発明の加熱ステップにおける第1の温度、および第2の温度の一例である。温度90°Cが、本発明の充填ステップにおける荷重たわみ温度より高い温度の一例であり、温度70°Cが、本発明の充填ステップにおける荷重たわみ温度より低い温度の一例である。
[Correspondence between embodiment and invention]
The fixed
[変形例]
本発明は、本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。
[Modification]
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. An example of the modification will be described below.
(1)本実施形態の射出成形方法は、画像形成装置のハウジング部品を樹脂材料HIPSにより成形する方法であるが、この方法に限定されない。パソコンまたは携帯端末などの電子機器のハウジング部品を、樹脂材料HIPS以外の熱可塑性樹脂材料により成形する方法でもよい。また、熱可塑性樹脂材料に代えて、熱硬化性樹脂材料により成形する方法であってもよい。たとえば、他の熱可塑性樹脂材料として、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂を使用して樹脂製品を成形することもできる。ABS樹脂として、Terluran GP−22(登録商標)を使用することができる。Terluran GP−22(登録商標)の溶融温度、荷重たわみ温度、および金型温度は、本実施形態で使用したStyrolution PS 495F(登録商標)と比べて、高いので、固定金型32、および可動金型33の予備加熱温度を、本実施形態での予備加熱温度より高い温度に設定することにより、固定金型32により成形される部分の機械的強度を強くすることができる。図7は、樹脂材料Terluran GP−22(登録商標)により成形された樹脂材料の曲げ強度と、充填ステップSB3における固定金型32の最高到達温度との関係を示す。図7において、最高到達温度が、荷重たわみ温度94°Cより低い温度89.0°Cである場合に、曲げ強度は、60.4MPaになる。最高到達温度が、荷重たわみ温度94°Cより高い温度95.6°C、101.5°C、105.8°Cである場合に、曲げ強度が、60.9MPa、61.5MPa、61.3MPaになる。しかし、最高到達温度105.8°Cは高すぎるために、冷却期間が長くなるので、固定金型32の最高到達温度として採用することができない。
(1) The injection molding method of the present embodiment is a method of molding a housing part of an image forming apparatus with a resin material HIPS, but is not limited to this method. A method of molding a housing part of an electronic device such as a personal computer or a portable terminal with a thermoplastic resin material other than the resin material HIPS may be used. Moreover, it may replace with a thermoplastic resin material and the method of shape | molding with a thermosetting resin material may be sufficient. For example, as another thermoplastic resin material, a resin product can be molded using an ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin. As the ABS resin, Terluran GP-22 (registered trademark) can be used. Since the melting temperature, the deflection temperature under load, and the mold temperature of Terluran GP-22 (registered trademark) are higher than those of Styroluth PS 495F (registered trademark) used in this embodiment, the fixed
(2)本実施形態の射出成形方法は、金型加熱ステップSB1が、金型閉締ステップSB2の前に実行される方法であるが、この方法に限定されない。たとえば、金型加熱ステップSB1が、金型閉締ステップSB2と並行して実行される方法でもよいし、金型閉締ステップSB2の後に実行される方法でもよい。金型加熱ステップSB1が金型閉締ステップSB2の後に実行される変形例では、固定金型と可動金型との当接面に、熱伝導率の低い材料をコーティングする構成が考えられる。 (2) The injection molding method of the present embodiment is a method in which the mold heating step SB1 is executed before the mold closing step SB2, but is not limited to this method. For example, the mold heating step SB1 may be executed in parallel with the mold closing step SB2, or may be executed after the mold closing step SB2. In a modified example in which the mold heating step SB1 is performed after the mold closing step SB2, a configuration in which a material having low thermal conductivity is coated on the contact surface between the fixed mold and the movable mold is conceivable.
(3)本実施形態の射出成形方法は、固定金型32が、画像形成装置のハウジング部品HGの内表面S1を成形し、可動金型33が、そのハウジング部品HGの外表面S2を形成するために使用される方法であるが、この方法に限定されない。たとえば、曲げ荷重が加わる部材において、その部材の内表面および外表面に関係なく、曲げ荷重により引っ張り応力が作用する一方の表面が固定金型により成形され、圧縮応力が作用する他方の表面が可動金型により成形される方法でもよい。
(3) In the injection molding method of the present embodiment, the fixed
(4)本実施形態の射出成形方法では、樹脂材料HIPSを成形するのに適した金型温度範囲10°C〜60°Cの最高温度60°Cが平均温度となるように、固定金型32の予備加熱温度70°Cと可動金型33の予備加熱温度50°Cとが設定される方法であるが、この方法に限定されない。たとえば、曲げ強度を大きくするための固定金型32の予備加熱温度が、金型温度範囲の最高温度より低い特定温度以上の温度である場合には、固定金型32の予備加熱温度が特定温度に設定され、可動金型33の予備加熱温度が特定温度より低い温度に設定される方法でもよい。反対に、固定金型32の予備加熱温度が、特定温度以上であって、最高温度よりも高い温度に設定される場合には、保圧ステップSB4の終了までに固定金型32の温度が荷重たわみ温度より低い温度となるように、固定金型32の予備加熱温度が設定される必要がある。
(4) In the injection molding method of the present embodiment, the fixed mold is set such that the
(5)本実施形態では、ハウジング部品HGを可動金型33から取り出すために、エジェクタ用油圧シリンダ36、およびエジェクタプレート47などの部材が可動プラテン31に搭載されているが、この構成に限定されない。たとえば、ハウジング部品HGを固定金型32から取り出す場合には、エジェクタ用油圧シリンダ36、およびエジェクタプレート47などの部材は、固定金型32に搭載されてもよい。
(5) In this embodiment, in order to take out the housing part HG from the
1 射出成形機
32 固定金型
33 可動金型
SB1 金型加熱ステップ
SB2 金型閉締ステップ
SB3 充填ステップ
SB4 保圧ステップ
SB5 冷却ステップ
SB6 金型開放ステップ
CA キャビティ空間
HG ハウジング部品
S1 内表面
S2 外表面
1
Claims (7)
第1の金型を第1の温度に加熱し、第2の金型を第2の温度に加熱する加熱ステップと、
加熱ステップにおいて加熱された第1の金型と第2の金型とにより形成されるキャビティ空間に、溶融された樹脂材料を充填する充填ステップと、
第1の金型および第2の金型を冷却する冷却ステップと、を備え、
充填ステップにおいて第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、充填ステップにおいて第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように、第1の温度および第2の温度が定められ、
冷却ステップにおいて、第1の金型の温度および第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように冷却される射出成形方法。 A method of injection-molding a resin molded article using first and second molds,
A heating step of heating the first mold to a first temperature and heating the second mold to a second temperature;
A filling step of filling a molten resin material into a cavity space formed by the first mold and the second mold heated in the heating step;
A cooling step for cooling the first mold and the second mold,
In the filling step, the temperature of the first mold is higher than the deflection temperature under load of the resin material, and the temperature of the second mold is lower than the deflection temperature under load of the resin material in the filling step. A temperature of 1 and a second temperature are defined;
An injection molding method in which, in the cooling step, cooling is performed so that the temperature of the first mold and the temperature of the second mold are lower than the load deflection temperature of the resin material.
加熱ステップは、閉締ステップの実行前に実行され、
第1の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度に定められ、第2の温度が第1の温度より低い温度に定められる請求項1に記載の射出成形方法。 A closing step of closing the first mold and the second mold;
The heating step is performed before the closing step,
The injection molding method according to claim 1, wherein the first temperature is set to a temperature lower than a load deflection temperature of the resin material, and the second temperature is set to a temperature lower than the first temperature.
保圧ステップの実行期間の少なくとも一部の期間において、第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度に維持されるとともに、第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度に維持される請求項2に記載の射出成形方法。 A pressure holding step of supplying the molten resin material to the cavity space in response to the shrinkage of the resin material in the cavity space after the filling step;
During at least a part of the execution time of the pressure holding step, the temperature of the first mold is maintained at a temperature higher than the deflection temperature under load of the resin material, and the temperature of the second mold is deflected under load of the resin material. The injection molding method according to claim 2, wherein the injection molding method is maintained at a temperature lower than the temperature.
少なくとも保圧ステップにおいて、第1の金型を固定し、第2の金型を第1の金型に対して移動させることにより第1の金型と第2の金型とを閉締する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の射出成形方法。 A pressure holding step of supplying the molten resin material to the cavity space in response to the shrinkage of the resin material in the cavity space after the filling step;
At least in the pressure holding step, the first mold is fixed, and the second mold is moved with respect to the first mold to close the first mold and the second mold. The injection molding method according to any one of claims 1 to 5.
ハウジングの内表面となる樹脂成形品の表面を成形する第1の金型を第1の温度に加熱し、ハウジングの外表面となる樹脂成形品の表面を成形する第2の金型を第2の温度に加熱する加熱ステップと、
加熱ステップにおいて加熱された第1の金型と第2の金型とにより形成される空間に、溶融された樹脂材料を充填する充填ステップと、
第1の金型および第2の金型を冷却する冷却ステップと、を備え、
充填ステップにおいて第1の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より高い温度となるとともに、充填ステップにおいて第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように、加熱ステップにおける第1の温度および第2の温度が定められ、
冷却ステップにおいて、第1の金型の温度および第2の金型の温度が樹脂材料の荷重たわみ温度より低い温度となるように冷却される射出成形方法。
A method of injection-molding a resin molded product that forms a housing of an electronic device using a first mold and a second mold,
The first mold that molds the surface of the resin molded product that becomes the inner surface of the housing is heated to a first temperature, and the second mold that molds the surface of the resin molded product that becomes the outer surface of the housing is the second. A heating step for heating to a temperature of
A filling step of filling a molten resin material into a space formed by the first mold and the second mold heated in the heating step;
A cooling step for cooling the first mold and the second mold,
Heating is performed so that the temperature of the first mold is higher than the deflection temperature under load of the resin material in the filling step, and the temperature of the second mold is lower than the deflection temperature under load of the resin material in the filling step. A first temperature and a second temperature in the step are defined;
An injection molding method in which, in the cooling step, cooling is performed so that the temperature of the first mold and the temperature of the second mold are lower than the load deflection temperature of the resin material.
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JP2014073066A JP2015193180A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Injection molding method of resin molding |
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KR20220148474A (en) * | 2021-04-29 | 2022-11-07 | 송혜선 | method of manufacturing projection member of washing machine door |
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2014
- 2014-03-31 JP JP2014073066A patent/JP2015193180A/en active Pending
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KR20220148474A (en) * | 2021-04-29 | 2022-11-07 | 송혜선 | method of manufacturing projection member of washing machine door |
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