JP2015231676A - Molding quality determination method for hollow molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対の金型のそれぞれの凹部に入れられた一対の半成形品をそれぞれの接合端面において互いに突き合わせるようにして金型を型締めし、樹脂を射出して一対の半成形品を接合して中空成形品を得る中空成形品の成形方法において、成形品の良否を判定する判定方法に関するものである。 In the present invention, a pair of semi-molded products placed in respective recesses of a pair of molds are clamped together so that the respective joint end faces each other, and a resin is injected to inject a pair of semi-molded products. The present invention relates to a method for determining the quality of a molded product in a method for molding a hollow molded product to obtain a hollow molded product.
金型内で中空成形品を成形する方法として、いわゆるダイ・スライド・インジェクションが周知である。この方法で使用される金型は、一方の金型に対して他方が相対的にスライドするようになっており、スライド位置に応じて少なくとも2位置において型締めできるようになっている。この金型は、第1のスライド位置で型締めするとキャビティが2カ所形成されるようになっている。この第1のスライド位置で型締めして一次成形により樹脂を射出すると、それぞれのキャビティにおいて中空成形品を二つ割りした半成形品が成形される。すなわち一対の半成形品が得られる。これらの半成形品には、他方の半成形品と接合される接合端面が形成されている。一方の半成形品を一方の金型に、そして他方の半成形品を他方の金型に残すようにして金型を開く。次いでこれらの一対の半成形品が対向する位置、つまり第2のスライド位置に金型をスライドさせ型締めする。そうすると一対の半成形品がそれぞれの接合端面において互いに突き合わされる。2次成形により樹脂を射出して一対の半成形品を接合する。金型を開くと中空成形品が得られる。 As a method for forming a hollow molded product in a mold, so-called die slide injection is well known. The mold used in this method is configured such that the other slides relative to one mold, and can be clamped at at least two positions according to the slide position. When the mold is clamped at the first slide position, two cavities are formed. When the mold is clamped at the first slide position and the resin is injected by primary molding, a semi-molded product obtained by dividing the hollow molded product into two is molded in each cavity. That is, a pair of semi-molded products is obtained. These half-molded products are formed with joint end faces to be joined to the other half-molded product. The mold is opened so that one half-molded product remains in one mold and the other half-molded article remains in the other mold. Next, the mold is slid and clamped at a position where the pair of semi-molded products face each other, that is, at the second slide position. Then, the pair of semi-molded products are abutted with each other at the respective joining end surfaces. Resin is injected by secondary molding to join a pair of semi-molded products. When the mold is opened, a hollow molded product is obtained.
上記のような一般的なダイ・スライド・インジェクションにおいては1次成形で成形した一対の半成形品を金型から完全に取りだすことなく、金型に残した状態にして第2のスライド位置で型締めして2次成形を実施している。しかしながら、特許文献1に記載の方法のように、金型に半成形品を入れるための凹部、つまりインサート用凹部を設けておき、外部から半成形品をこのインサート用凹部にインサートしてもよい。この特許文献1の方法は、ダイ・スライドインジェクションを変形した方法になっているが、このように金型の凹部に外部から半成形品をインサートした後に金型を型締めして2次成形により樹脂を射出しても、中空成形品を得ることができる。
In the general die-slide injection as described above, the pair of semi-molded products formed by the primary molding are left in the mold without being completely removed from the mold, and the mold is left at the second slide position. The secondary molding is performed by tightening. However, as in the method described in
一対の半成形品から射出成形によって接合して得られる中空成形品は、射出する樹脂によって接合部が融着するので接合部が滑らかに形成されて美観に優れているし強度も高いという特徴がある。しかしながら射出成形機による成形は、金型温度、外気温等の色々な条件の変化によって影響を受けるので、成形される中空成形品が所望の品質を備えているかどうか、成形品の良否を判定する必要がある。判定方法は色々あり、例えば中空成形品の外観を目視して良否を判定することもできるし、中空成形品の重量を測定して良否を判定する方法も周知である。すなわち測定された中空成形品の重量が基準範囲を超えていたら不良品であると判断する。また、2次成形によって中空成形品を得るとき、射出装置においてスクリュを駆動するトルクによって射出圧力を得、これをモニタリングする方法も周知である。モニタリングされた射出圧力の変化が正常時と比して逸脱していれば、2次成形で異常が発生したと推定し、成形された中空成形品は不良品であると判断する。 A hollow molded product obtained by joining by injection molding from a pair of semi-molded products is characterized in that the joint is fused smoothly by the resin to be injected, so that the joint is formed smoothly and has excellent aesthetics and high strength. is there. However, since molding by an injection molding machine is affected by changes in various conditions such as mold temperature and outside air temperature, it is determined whether the molded hollow molded product has a desired quality and whether the molded product is good or bad. There is a need. There are various determination methods. For example, the quality of the hollow molded product can be determined by visual observation, and the method of determining the quality by measuring the weight of the hollow molded product is also well known. That is, if the measured weight of the hollow molded product exceeds the reference range, it is determined as a defective product. In addition, when a hollow molded product is obtained by secondary molding, a method of obtaining an injection pressure by torque that drives a screw in an injection device and monitoring this is also well known. If the change in the monitored injection pressure deviates from that in the normal state, it is estimated that an abnormality has occurred in the secondary molding, and the molded hollow molded product is determined to be defective.
特許文献2には、判定対象の成形品は中空成形品ではないが、金型内に圧力センサを設け、このセンサによって射出工程と保圧工程における金型内の樹脂圧力すなわち金型内圧をモニタリングして、成形品の良否を判定する判定方法が記載されている。射出成形が正常に実施される時には、金型内圧は射出工程において短時間で最大値に達し、保圧工程に切換えると金型内圧は短時間で設定された保圧圧力近傍まで低下し、その後金型内圧は一定値で維持された後に緩やかに低下する。しかしながら、ショートショットが発生すると、保圧工程開始直後に金型内圧に異常が見られる。すなわち射出工程から保圧工程に切換えるとその直後に金型内圧が低下するが、このときに金型内圧は設定された保圧圧力近傍よりも一旦低くなり、その後保圧圧力近傍まで上昇する。すなわちアンダーシュートする。このアンダーシュートを検出したら、ショートショットが発生したと判断する。これによって成形品の良否を判定する。なお、特許文献2においてはこのアンダーシュートの発生のタイミングについて言及はされていないが、この文献のグラフから判断すると、保圧工程の開始後、保圧工程に要する全時間の1/6が経過するまでにアンダーシュートが発生している。アンダーシュートの発生の原因はキャビティ内に樹脂が充填されていない隙間によるものであり、正常にキャビティに充填されている場合に得られるキャビティ内からの反動としての樹脂の圧力が、未充填の隙間がクッションとなることによって一時的に圧力が低下してしまうからである。つまり樹脂の流動性が比較的高い保圧工程の初期の段階が問題であり、この初期の段階を監視していると言える。
In
中空成形品をその外観を目視することによって良否を判定することもできるし、他の従来の方法によっても中空成形品の良否を判定することはできる。また、特許文献2に記載の方法によっても中空成形品の良否を判定することはできる。しかしながら解決すべき問題点も見受けられる。具体的には、一対の半成形品を接合して中空成形品を成形するときに中空成形品の内部に樹脂が漏れる樹脂漏れの成形異常を判定できないという問題がある。一般的に、2次成形によって一対の半成形品から中空成形品を成形する場合には、中空成形品の内部に樹脂漏れが発生しないギリギリの射出圧力で成形することが望ましい。十分な接合強度を得るためである。しかしながら、射出圧力が高いので樹脂漏れが発生する可能性もある。そうするとこの異常の有無を精度よく判定できるか否かが重要になる。まず、中空成形品をその外観から良否を判定する従来の方法においては、視認できない内部の状態は判断できないので樹脂漏れの有無は判定できない。また、中空成形品の重量を測定して基準値と比較する方法においては、重量が基準範囲に入っていても必ずしも成形品が良品であるとは限らず、樹脂の一部が中空成形品の内部に漏れている可能性もある。2次成形において射出装置で射出圧力を測定してこれをモニタリングする方法においては、ある程度成形の良否を判定することは可能であるが、判定の精度は十分とは言えない。つまり2次成形において射出圧力が正常に推移しても、樹脂漏れが発生している場合がある。一方、特許文献2に記載の方法においては、射出圧力ではなく金型内圧を直接測定してこれをモニタリングするので、精度よく樹脂漏れの発生の有無を判定することができそうであるが、判定対象はショートショットに限定されている。つまり中空成形品の内部の樹脂漏れの判定はできない。
The quality of the hollow molded product can be judged by visually observing the appearance of the hollow molded product, and the quality of the hollow molded product can also be judged by other conventional methods. The quality of the hollow molded product can also be determined by the method described in
本発明は、上記したような問題点を解決した中空成形品の成形良否判定方法を提供することを目的としており、具体的には、一対の金型のそれぞれの凹部に入れられた一対の半成形品をそれぞれの接合端面において互いに突き合わせるようにして金型を型締めし、樹脂を射出して一対の半成形品を接合して中空成形品を得る中空成形品の成形方法において、精度よく樹脂漏れの有無を検出して成形品の良否を判定できる成形良否判定方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a method for determining the quality of a hollow molded article that solves the above-described problems, and specifically, a pair of half-molds that are placed in respective recesses of a pair of molds. In the molding method of a hollow molded product, a mold is clamped so that the molded product is abutted with each other at each joining end face, and a pair of semi-molded products are joined by injecting resin to obtain a hollow molded product. It is an object of the present invention to provide a molding quality determination method that can determine the quality of a molded product by detecting the presence or absence of resin leakage.
本発明は、上記目的を達成するために、一対の半成形品から射出成形によってこれらを接合して中空成形品を得る一対の金型において、圧力センサを設け、これによって金型内圧を得られるようにする。まず、事前工程として中空成形品が正常に成形されたときにおける金型内圧の変化を基準内圧変化として記録する。そして、各成形サイクル毎に、保圧工程に要する全時間の1/6が経過した以降の保圧工程を監視対象期間とし、該期間において金型内圧が基準内圧変化に比して所定量だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定するように構成する。たとえば、監視対象工程において、金型内圧の圧力変化率が、基準内圧変化の圧力変化率に比して所定値だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定する。あるいは監視対象期間のうち所定の時間帯における金型内圧の時間積算値が、対応する時間帯の基準内圧変化の時間積算値に比して所定量だけ小さいときに中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure sensor in a pair of molds obtained by joining a pair of semi-molded products by injection molding to obtain a hollow molded product, thereby obtaining an internal pressure of the mold. Like that. First, as a preliminary process, a change in the mold internal pressure when the hollow molded article is normally molded is recorded as a reference internal pressure change. In each molding cycle, the pressure holding process after 1/6 of the total time required for the pressure holding process has been set as a monitoring target period, and the mold internal pressure is a predetermined amount compared to the reference internal pressure change in the period. If it falls, it will comprise so that it may determine with resin leak having generate | occur | produced in the hollow molded product. For example, in the process to be monitored, if the pressure change rate of the mold internal pressure is reduced by a predetermined value compared to the pressure change rate of the reference internal pressure change, it is determined that a resin leak has occurred in the hollow molded product. Alternatively, resin leakage occurs in hollow molded products when the time integrated value of the mold internal pressure in a predetermined time zone in the monitoring period is smaller by a predetermined amount than the time integrated value of the change in the reference internal pressure in the corresponding time zone. It is determined that
かくして、請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、一対の金型を型締めして該一対の金型の凹部に入れられた一対の半成形品がそれぞれの接合端面において突き合わされるようにし、樹脂を射出して一対の半成形品を接合して中空成形品を成形するとき、金型内に設けられている圧力センサによって金型内の樹脂の圧力である金型内圧を得、これによって中空成形品の良否を判定する成形良否判定方法であって、事前工程として中空成形品が正常に成形されたときにおける金型内圧の変化を基準内圧変化として記録し、前記成形良否判定方法は、各成形サイクル毎に、保圧工程に要する全時間の1/6が経過した以降の保圧工程を監視対象期間とし、該監視対象期間において前記金型内圧が前記基準内圧変化に比して所定量だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定することを特徴とする中空成形品の成形良否判定方法として構成される。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の判定方法において、前記監視対象工程において、前記金型内圧の圧力変化率が、前記基準内圧変化の圧力変化率に比して所定値だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定することを特徴とする中空成形品の成形良否判定方法として構成される。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の判定方法において、前記監視対象期間のうち所定の時間帯における前記金型内圧の時間積算値が、対応する時間帯の前記基準内圧変化の時間積算値に比して所定量だけ小さいときに中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定することを特徴とする中空成形品の成形良否判定方法として構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の判定方法において、前記圧力センサは金型内のゲートの上流側、またはゲート直後のタブに設けられていることを特徴とする中空成形品の成形良否判定方法として構成される。
Thus, in order to achieve the above-described object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the determination method according to the first aspect, in the monitoring target step, the pressure change rate of the mold internal pressure is only a predetermined value compared to the pressure change rate of the reference internal pressure change. If it falls, it will determine with resin molding having generate | occur | produced in the hollow molded product, It is comprised as a shaping | molding quality determination method of the hollow molded product characterized by the above-mentioned.
According to a third aspect of the present invention, in the determination method according to the first aspect, the time integrated value of the mold internal pressure in a predetermined time zone in the monitoring target period is a value of the reference internal pressure change in the corresponding time zone. It is configured as a molding quality determination method for a hollow molded product, wherein it is determined that a resin leak has occurred in the hollow molded product when it is smaller by a predetermined amount than the time integrated value.
According to a fourth aspect of the present invention, in the determination method according to the first to third aspects, the pressure sensor is provided on the upstream side of the gate in the mold or on a tab immediately after the gate. This is configured as a molding quality judgment method for a molded product.
以上のように、本発明は、一対の金型を型締めして該一対の金型の凹部に入れられた一対の半成形品がそれぞれの接合端面において突き合わされるようにし、樹脂を射出して一対の半成形品を接合して中空成形品を成形するとき、金型内に設けられている圧力センサによって金型内の樹脂の圧力である金型内圧を得、これによって中空成形品の良否を判定する成形良否判定方法として構成されている。つまり、金型内の樹脂の圧力を直接検出できる圧力センサによって判定するように構成されている。そして本発明は、事前工程として中空成形品が正常に成形されたときにおける金型内圧の変化を基準内圧変化として記録しており、本発明の成形良否判定方法は、各成形サイクル毎に、保圧工程に要する全時間の1/6が経過した以降の保圧工程を監視対象期間とし、該監視対象期間において金型内圧が基準内圧変化に比して所定量だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定するように構成されている。つまり保圧工程のうち、保圧工程が開始して所定の時間が経過した後を監視対象期間として金型内圧を監視し、正常に成形されたときに記録された基準内圧変化と比較して、樹脂漏れの有無を判定している。発明を実施するための形態で説明するように、中空成形品の樹脂漏れはこの監視対象期間内に発生し、樹脂漏れが発生すると金型内圧は急激に低下する。従って本発明のように判定すると樹脂漏れの有無を精度よく、かつ確実に判定することができる。 As described above, according to the present invention, a pair of molds are clamped so that a pair of semi-molded products placed in the recesses of the pair of molds are abutted on each joint end surface, and a resin is injected. When molding a hollow molded product by joining a pair of semi-molded products, a pressure inside the mold is used to obtain a mold internal pressure that is the pressure of the resin in the mold, thereby It is configured as a molding quality judgment method for judging quality. That is, the pressure is determined by a pressure sensor that can directly detect the pressure of the resin in the mold. In the present invention, the change in the mold internal pressure when the hollow molded article is normally molded as a preliminary process is recorded as the reference internal pressure change, and the molding pass / fail judgment method of the present invention is maintained for each molding cycle. The pressure holding process after 1/6 of the total time required for the pressure process has been set as the monitoring target period, and when the mold internal pressure decreases by a predetermined amount compared to the change in the reference internal pressure during the monitoring target period, resin is formed into the hollow molded product. It is configured to determine that a leak has occurred. That is, among the pressure-holding processes, the mold internal pressure is monitored as a monitoring target period after a predetermined time has elapsed since the pressure-holding process has started, and compared with the reference internal pressure change recorded when molding is performed normally. The presence or absence of resin leakage is determined. As will be described in the embodiment for carrying out the invention, the resin leakage of the hollow molded product occurs within this monitoring target period, and when the resin leakage occurs, the mold internal pressure rapidly decreases. Therefore, if it determines like this invention, the presence or absence of the resin leak can be determined accurately and reliably.
以下、本発明の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法を説明するが、最初に、成形に使用する本実施の形態に係る中空成形品成形用の一対の金型を説明する。本実施の形態に係る一対の金型は中空成形品を成形する金型であり、従来のいわゆるダイ・スライド・インジェクション用の金型と略同様に構成されている。すなわち一対の金型は、図1の(ア)に示されているように、図示されていない型締装置の固定盤に取付けられる固定側金型1と、可動盤に取付けられる可動側金型2とからなる。そして可動側金型2は、固定側金型1に対して相対的に上下にスライドするようになっており、これらの金型1、2は、第1、2のスライド位置において型締めされるようになっている。このような固定側金型1のパーティングラインの上寄りの部分には所定高さに突き出ている第1のコア4が形成され、下寄りの部分には所定深さに空けられた第1の凹部5が形成されている。また可動側金型2のパーティングラインには第1のコア4と対応する位置に所定深さに空けられた第2の凹部7が形成され、第1の凹部5と対応する位置に所定高さに突き出た第2のコア8が形成されている。従って、第1のスライド位置において型締めすると、第1のコア4と第2の凹部7とによって、そして第1の凹部5と第2のコア8とによって、それぞれキャビティが形成され、それぞれのキャビティによって中空成形品を二つ割りした形状の一対の半成形品が成形できるようになっている。固定側金型1には、1次成形において樹脂を射出するための第1のランナ9と、2次成形において樹脂を射出するための第2のランナ10とが設けられている。第1、2のランナ9、10は共通のスプルから分岐しており、図に示されていない射出装置から射出される樹脂がスプルから分岐して選択的にこれらのランナ9、10に送られるようになっている。しかしながら図の(ア)においては分かりやすくするためにスプルは省略されている。
Hereinafter, a method for determining the quality of a hollow molded product according to an embodiment of the present invention will be described. First, a pair of molds for molding a hollow molded product according to the present embodiment used for molding will be described. The pair of molds according to the present embodiment is a mold for forming a hollow molded product, and is configured in substantially the same manner as a conventional mold for so-called die-slide injection. That is, as shown in FIG. 1A, the pair of molds includes a fixed
本実施の形態に係る固定側金型1と可動側金型2には、本実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法を実施するために、格別に2個の圧力センサが設けられている。第1の圧力センサ12は、固定側金型1の第2のランナ10に設けられており、2次成形におけるゲート13の上流側に位置している。つまりゲート13の直前の樹脂の圧力である金型内圧が検出できるようになっている。これに対して第2の圧力センサ14は、可動側金型2の第2の凹部7近傍に設けられている。第2の圧力センサ14が設けられている部分には小さく浅い凹部16が形成されており、同様に固定側金型1の2次成形用のゲート13近傍にも浅い凹部18が形成されている。第2のスライド位置で型締めされると、これらの浅い凹部16、18から1個のタブが形成されるようになっており、2次成形において、ゲート13通過直後の樹脂の圧力である金型内圧が検出できるようになっている。
The fixed-
本実施の形態に係る固定側金型1と可動側金型2は、従来のダイ・スライド・インジェクション用の金型と同様に中空成形品を成形できるようになっている。まず、一対の半成形品を成形する1次成形を実施する。すなわち、図1の(イ)に示されているように、最初に第1のスライド位置において金型1、2を型締めする。そうすると、第1のコア4と第2の凹部7とから、そして第1の凹部5と第2のコア8とから、それぞれキャビティが形成される。スプルを経由して第1のランナ9から樹脂を射出してこれらのキャビティに充填すると、中空成形品を二つ割りした一対の半成形品20、21が成形される。この1次成形において、これらの半成形品20、21には、互いに接合される接合端面が形成される。この状態が図1の(イ)に示されている。冷却固化を待って一対の半成形品20、21が、それぞれ第2、1の凹部7、5に残るようにして型開きする。第2のスライド位置にスライドして、一対の半成形品20、21が対向するようにする。この位置で図1の(ウ)に示されているように型締めすると、一対の半成形品20、21がそれぞれの接合端面において突き合わされる。2次成形によって、スプルを経由して第2のランナ10から樹脂を射出すると、一対の半成形品20、21の接合部分近傍に樹脂が射出されて、これらが接合され中空成形品が成形される。2次成形において中空成形品が成形されるとき、内部に樹脂が漏れる異常が発生する場合もある。図1の(ウ)には、樹脂漏れが発生したときの樹脂23が点線で示されているが、本実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法では、このような樹脂漏れの発生の有無を検出する。
The fixed
ところで射出装置は、周知のように加熱シリンダとスクリュとからなり、射出工程において樹脂を射出するときはスクリュ位置を制御する位置制御を実施し、その後の保圧工程ではスクリュの駆動トルクから得られる射出圧力を制御する圧力制御を実施している。一対の半成形品から中空成形品を成形する2次成形においても、射出工程においてスクリュ位置の位置制御を、そして保圧工程において射出圧力の圧力制御を実施する。図2の(ア)には、第1の圧力センサ12で検出される、2次成形の射出工程Sと保圧工程Hにおける金型内圧の変化が示されている。同様に図2の(イ)には第2の圧力センサ14で検出される、2次成形の射出工程Sと保圧工程Hにおける金型内圧の変化が示されている。第1、2の圧力センサ12、14で検出される金型内圧は、符号25、26の点線のグラフのように変化する。すなわち射出工程Sでは、射出圧力は急激に大きくなるので第1の圧力センサ12で検出されるゲート13直前の金型内圧も急激に大きくなる。射出工程Sから保圧工程Hに切換えると圧力制御に変化するので保圧工程Hの開始直後に射出圧力は急激に低下する。これによって符号25のグラフで示されているように、第1の圧力センサ12で検出される金型内圧も急激に低下するが、わずかにアンダーシュートした後に所定の圧力に戻し、その後保圧工程Hの経過に伴って緩やかに金型内圧は低下する。これに対して第2の圧力センサ14で検出されるゲート13直後のタブにおける金型内圧は、符号26のグラフで示されているように、射出工程Sにおいてはほとんど変化せず、圧力制御を実施する保圧工程Hにおいて金型内圧が急に高くなって、その後保圧工程Hの経過に伴って金型内圧は緩やかに低下する。つまり、ゲート13直前の金型内圧も、ゲート13直後のタブにおける金型内圧も、保圧工程Hの開始後、所定時間が経過した後は、所定の値に達した後に緩やかに低下している。
As is well known, the injection device includes a heating cylinder and a screw. When the resin is injected in the injection process, position control for controlling the screw position is performed, and in the subsequent pressure holding process, the screw driving torque is obtained. Pressure control is performed to control the injection pressure. Also in the secondary molding in which a hollow molded product is formed from a pair of semi-molded products, the position control of the screw position is performed in the injection process, and the pressure control of the injection pressure is performed in the pressure holding process. FIG. 2A shows changes in the mold internal pressure in the secondary molding injection step S and the pressure holding step H detected by the
本発明の発明者は、中空成形品の内部への樹脂漏れが発生する場合、2次成形の保圧工程Hにおいて金型内圧の異常が発生することを見いだした。具体的には、樹脂漏れが発生するとき、第1、2の圧力センサ12、14で検出される金型内圧は符号27、28の実線のグラフのように変化する。すなわち、保圧工程Hが所定時間経過した後に、本来であれば緩やかに低下するはずの金型内圧が符号30、31で示されているように短時間で低下し、その後正常時における金型内圧より低い値で推移する。2次成形において一対の半成形品が接合端面で突き合わされると、それによってシールが形成されて、本来は中空成形品の内部に樹脂が漏れないようになっている。しかしながら樹脂漏れの発生は、2次成形において射出された樹脂によってシール近傍の温度が上昇してシールが破れることによって発生しているものと推測される。そしてこのとき金型内圧が低下する。発明者は後で示すような実験を繰り返し、この現象が発生するのは保圧工程Hの開始直後ではなく、保圧工程Hが所定時間経過したとき、具体的には保圧工程Hに要する時間の1/6が経過したとき以降であることを見いだした。つまり保圧工程Hの全期間のうち後ろ寄りの5/6の期間に発生する。そこで、この期間を監視対象期間Kとして金型内圧を監視し、正常時の金型内圧と比較して所定量だけ低い場合に樹脂漏れが発生したと判定する判定方法を発明した。
The inventor of the present invention has found that an abnormality in the mold internal pressure occurs in the pressure-holding step H of the secondary molding when resin leakage into the hollow molded product occurs. Specifically, when a resin leak occurs, the mold internal pressure detected by the first and
本発明の第1の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法は、金型内圧の圧力変化率を監視する。具体的には次のようにする。まず事前工程として正常に中空成形品が成形されるように2次成形を実施する。そうすると符号25、26のように金型内圧が変化する。このような金型内圧の変化を基準内圧変化とする。次いで、監視対象期間Kにおいて基準内圧変化の圧力変化率を次のようにして逐次計算する。
P’(t)=ΔP/Δt (1式)
ただし、P’(t):基準内圧変化の圧力変化率、ΔP:基準内圧変化の差分、Δt:サンプリングの時間間隔
つまり基準内圧変化の圧力変化率は時間の関数として得られる。これを射出装置のコントローラに記憶させる。
本運転において、成形サイクルを繰り返して中空成形品を成形するとき、監視対象期間Kにおいて金型内圧の圧力変化率を次のようにして逐次計算する。
p’(t)=Δp/Δt (2式)
ただし、p’(t):金型内圧の圧力変化率、Δp:金型内圧の差分、Δt:サンプリングの時間間隔
そして、金型内圧の圧力変化率p’(t)を、コントローラ内に記憶されている基準内圧変化の圧力変化率P’(t)と比較し、以下の関係が検出されたら、樹脂漏れが発生していると判定する。
p’(t)<P’(t)−α (3式)
ただし、α:変化率許容値 単位はPa/t
変化率許容値αは、保圧工程の射出圧力や他の条件によって適宜適切な数値を設定するようにするが、例えば保圧工程の射出圧力が15MPaの場合には、2〜5MPa/tのように設定する。
The method for determining the quality of a hollow molded product according to the first embodiment of the present invention monitors the rate of pressure change of the mold internal pressure. Specifically: First, secondary molding is performed so that a hollow molded product is normally molded as a preliminary process. Then, the mold internal pressure changes as indicated by
P ′ (t) = ΔP / Δt (1 formula)
However, P ′ (t): Pressure change rate of reference internal pressure change, ΔP: Difference of reference internal pressure change, Δt: Sampling time interval In other words, the pressure change rate of reference internal pressure change is obtained as a function of time. This is stored in the controller of the injection apparatus.
In this operation, when a hollow molded product is molded by repeating the molding cycle, the pressure change rate of the mold internal pressure is sequentially calculated in the monitoring target period K as follows.
p ′ (t) = Δp / Δt (2 formulas)
However, p ′ (t): Pressure change rate of mold internal pressure, Δp: Difference of mold internal pressure, Δt: Sampling time interval, and Pressure change rate p ′ (t) of mold internal pressure are stored in the controller Compared with the pressure change rate P ′ (t) of the reference internal pressure change, if the following relationship is detected, it is determined that a resin leak has occurred.
p ′ (t) <P ′ (t) −α (3 formulas)
Where α: Permissible change rate Unit is Pa / t
The change rate allowable value α is appropriately set according to the injection pressure of the pressure holding process and other conditions. For example, when the injection pressure of the pressure holding process is 15 MPa, the change rate allowable value α is 2 to 5 MPa / t. Set as follows.
本発明の第2の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法は、金型内圧の時間積分値を監視する。具体的には次のようにする。時間積分をする対象の時間帯、つまり積分対象時間帯Tを監視対象期間K内から決定する。積分対象時間帯Tは、監視対象期間Kであれば任意の時間帯とすることができるが、比較的早い時間帯が好ましい。例えば監視対象期間Kの開始直後から、保圧工程Hに要する時間の1/3が経過したとき、のようにする。樹脂漏れは監視対象期間Kの比較的初期において発生し易いからである。積分対象時間帯Tを決定したら、まず事前工程として、正常に中空成形品が成形されるように2次成形を実施する。そうすると符号25、26のように金型内圧が変化する。このような金型内圧の変化を基準内圧変化とし、積分対象時間帯Tにおける基準内圧変化の時間積算値を次のように計算する。
∫P(t)dt=ΣP/n (4式)
ただし、∫P(t)dt:基準内圧変化の時間積分値、ΣP:積分対象時間帯Tにおける基準内圧変化の全サンプリングの合計値、n:単位時間あたりのサンプリング数
得られた基準内圧変化の時間積分値∫P(t)dtを射出装置のコントローラに記憶させる。
本運転は、成形サイクルを繰り返して中空成形品を成形するとき、積分対象時間帯Tにおいて金型内圧の時間積分値を次のようにして計算する。
∫p(t)dt=Σp/n (5式)
ただし、∫p(t)dt:金型内圧の時間積分値、Σp:積分対象時間帯Tにおける金型内圧の全サンプリングの合計値、n:単位時間あたりのサンプリング数
そして、以下の関係が検出されたら、樹脂漏れが発生していると判定する。
∫p(t)dt<∫P(t)dt−β (6式)
ただし、β:差分許容値 単位はPa・t
差分許容値βは、保圧工程の射出圧力や他の条件によって適宜適切な数値を設定するようにするが、例えば、積分対象時間帯Tが2秒間で、保圧工程の射出圧力が15MPaの場合には、3〜6MPa・tのように設定する。
The molding quality determination method for a hollow molded product according to the second embodiment of the present invention monitors the time integral value of the mold internal pressure. Specifically: The target time zone for time integration, that is, the integration target time zone T is determined from within the monitoring target period K. The integration target time zone T can be any time zone as long as it is the monitoring target period K, but a relatively early time zone is preferable. For example, when 1/3 of the time required for the pressure holding process H has passed since the start of the monitoring target period K. This is because the resin leakage is likely to occur relatively early in the monitoring target period K. When the integration target time zone T is determined, first, as a preliminary process, secondary molding is performed so that a hollow molded product is normally molded. Then, the mold internal pressure changes as indicated by
∫P (t) dt = ΣP / n (4 formulas)
However, ∫P (t) dt: time integrated value of reference internal pressure change, ΣP: total value of all samplings of reference internal pressure change in integration target time zone T, n: number of samplings per unit time obtained reference internal pressure change The time integral value ∫P (t) dt is stored in the controller of the injection device.
In this operation, when a hollow molded product is molded by repeating the molding cycle, the time integral value of the mold internal pressure in the integration target time zone T is calculated as follows.
∫p (t) dt = Σp / n (Formula 5)
Where ∫p (t) dt: time integral value of mold internal pressure, Σp: total value of all mold internal pressure sampling in integration target time zone T, n: number of samples per unit time and the following relationship is detected If so, it is determined that a resin leak has occurred.
∫p (t) dt <∫P (t) dt-β (Equation 6)
Where β: Allowable difference unit is Pa · t
The difference allowable value β is appropriately set according to the injection pressure in the pressure holding process and other conditions. For example, the integration target time zone T is 2 seconds, and the injection pressure in the pressure holding process is 15 MPa. In this case, it is set to 3 to 6 MPa · t.
一対の半成形品から中空成形品を成形するとき、正常な中空成形品が得られる場合と、樹脂漏れが発生する場合のそれぞれについて金型内圧を測定する実験を行った。
(1)実験条件
金型: 金型は本実施の形態に係る固定側金型1と可動側金型2を使用するが、ゲートの個数および圧力センサの個数については次のように変更した。すなわち金型には2次成形におけるゲートを3個設け、ゲートg1〜g3とした。また、それぞれのゲートg1〜g3の直後にはタブt1〜t3を設けた。金型内圧を検出する圧力センサは5個設け、それぞれ次のように配置した。圧力センサs1、s2は、ゲートg1、g2の直前に設けた。そして圧力センサs3〜s65は、タブt1〜t3に設けた。
2次成形の保圧工程H: 保圧工程Hは、射出圧力が14.0MPaで12秒間実施するようにした。
(2)実験
2次成形を実施して、一対の半成形品から中空成形品を成形した。中空成形品は内部に樹脂漏れは発生せず良品が得られた。2次成形の射出工程Sおよび保圧工程Hにおける、圧力センサs1〜s5で検出される金型内圧力を測定し、図3の(ア)のグラフを得た。
次いで、内部に樹脂漏れが発生する臨界的な条件を次のようにして探した。保圧工程Hにおける射出圧力を14.0MPaから0.2MPaずつ高くするようにして、中空成形品の成形を繰り返した。保圧工程Hにおける射出圧力を15.0MPaとしたときに初めて中空成形品の内部に樹脂漏れが発生した。すなわち保圧工程Hにおける射出圧力15.0MPaが、実験対象の中空成形品において樹脂漏れが発生する臨界的な条件であると言える。このときの2次成形の射出工程Sおよび保圧工程Hにおける、圧力センサs1〜s5で検出される金型内圧力を測定し、図3の(イ)のグラフを得た。符号33で示されているように、金型内圧力が急激に低下する現象が確認できた。
(3)シミュレーション
本発明の第1、2の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法のいずれにおいても、樹脂漏れが検出できることを確認するため、計算機において次のシミュレーションを実施した。
監視対象期間Kを、保圧工程H開始の2秒後から保圧工程H終了までとし、そして積分対象時間帯Tを監視対象期間Kの開始から2秒間とした。また、変化率許容値αは2MPa/t、差分許容値βは3MPa・tとして、第1、2の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法を計算機上でシミュレーションしたところ、いずれの方法においても樹脂漏れが検出できた。
When a hollow molded product was formed from a pair of semi-molded products, an experiment was conducted to measure the mold internal pressure for each of a case where a normal hollow molded product was obtained and a case where resin leakage occurred.
(1) Experimental conditions Mold: The mold uses the fixed
Secondary pressure holding pressure step H: The pressure holding step H was performed at an injection pressure of 14.0 MPa for 12 seconds.
(2) Experiment Secondary molding was performed to mold a hollow molded product from a pair of semi-molded products. The hollow molded product did not cause resin leakage inside, and a good product was obtained. The pressure in the mold detected by the pressure sensors s1 to s5 in the injection process S and the pressure holding process H of the secondary molding was measured, and a graph (a) in FIG. 3 was obtained.
Next, a critical condition for causing resin leakage inside was searched for as follows. The molding of the hollow molded product was repeated such that the injection pressure in the pressure holding step H was increased from 14.0 MPa to 0.2 MPa. Only when the injection pressure in the pressure holding step H was 15.0 MPa, resin leakage occurred inside the hollow molded article. That is, it can be said that the injection pressure of 15.0 MPa in the pressure holding step H is a critical condition for causing resin leakage in the hollow molded product to be tested. At this time, the pressure in the mold detected by the pressure sensors s1 to s5 in the injection process S and the pressure holding process H of the secondary molding was measured, and the graph of FIG. As indicated by
(3) Simulation In order to confirm that resin leakage can be detected in any of the molding quality determination methods for hollow molded products according to the first and second embodiments of the present invention, the following simulation was performed on a computer.
The monitoring target period K was 2 seconds after the start of the pressure holding process H to the end of the pressure holding process H, and the integration target time zone T was 2 seconds from the start of the monitoring target period K. In addition, when the allowable change rate α is 2 MPa / t and the allowable difference value β is 3 MPa · t, and the molding quality determination method for the hollow molded product according to the first and second embodiments is simulated on a computer, In the method, resin leakage could be detected.
本発明の第1、2の実施の形態に係る中空成形品の成形良否判定方法は色々な変形が可能である。例えば、第1の実施の形態に係る方法においては1式、2式のように圧力変化率は金型内圧の差分をサンプリングの時間間隔で除すように説明したが、金型内圧の差分だけで与えるようにしてもよい。サンプリングの時間間隔は一定なので、金型内圧の差分を基準内圧変化の差分と比較すれば、実質的に圧力変化率を比較したのと同等であるからである。また第2の実施の形態に係る方法においては、4式、5式のように、時間積算値を求めるときに、積分対象時間帯Tにおける金型内圧の全サンプリングの合計値を時間あたりのサンプリング数nで除すように説明したが、これも時間あたりのサンプリング数nで除す必要はない。時間あたりのサンプリング数nは一定なので、積分対象時間帯Tにおける金型内圧の全サンプリングの合計値を、積分対象時間帯Tにおける基準内圧変化の全サンプリングの合計値と比較しても、実質的に時間積分値を比較したのと同等であるからである。同様に、第2の実施の形態に係る成形良否判定方法において、時間積算値の代わりに平均値を採用してもよい。平均値は単位時間についての時間積算値に他ならないからである。
Various modifications can be made to the method for determining whether or not a hollow molded product is molded according to the first and second embodiments of the present invention. For example, in the method according to the first embodiment, the pressure change rate has been described as dividing the difference in the mold internal pressure by the sampling time interval as in
1 固定側金型 2 可動側金型
4 第1のコア 5 第1の凹部
7 第2の凹部 8 第2のコア
9 第1のランナ 10 第2のランナ
12 第1の圧力センサ 13 ゲート
14 第2の圧力センサ
20、21 一対の半成形品
S 射出工程 H 保圧工程
K 監視対象期間 T 積分対象時間帯
DESCRIPTION OF
20, 21 A pair of semi-molded products S Injection process H Holding pressure process K Monitoring target period T Integration target time zone
Claims (4)
事前工程として中空成形品が正常に成形されたときにおける金型内圧の変化を基準内圧変化として記録し、
前記成形良否判定方法は、各成形サイクル毎に、保圧工程に要する全時間の1/6が経過した以降の保圧工程を監視対象期間とし、該監視対象期間において前記金型内圧が前記基準内圧変化に比して所定量だけ低下したら中空成形品に樹脂漏れが発生したと判定することを特徴とする中空成形品の成形良否判定方法。 The pair of molds are clamped so that the pair of semi-molded products placed in the recesses of the pair of molds are abutted at the respective joining end surfaces, and the resin is injected to join the pair of semi-molded products. When molding a hollow molded product, a mold internal pressure, which is the pressure of the resin in the mold, is obtained by a pressure sensor provided in the mold, thereby determining whether the hollow molded product is good or bad. There,
As a pre-process, record the change in mold internal pressure when the hollow molded product is molded normally as the reference internal pressure change,
In the molding pass / fail judgment method, for each molding cycle, the pressure holding process after 1/6 of the total time required for the pressure holding process has been set as the monitoring target period, and the mold internal pressure is the reference value in the monitoring target period. A method for determining good or bad molding of a hollow molded article, wherein it is determined that a resin leak has occurred in the hollow molded article when the pressure is reduced by a predetermined amount compared to a change in internal pressure.
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