JP2693879B2 - 局部加圧式の射出成形機 - Google Patents

局部加圧式の射出成形機

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JP2693879B2 JP3146165A JP14616591A JP2693879B2 JP 2693879 B2 JP2693879 B2 JP 2693879B2 JP 3146165 A JP3146165 A JP 3146165A JP 14616591 A JP14616591 A JP 14616591A JP 2693879 B2 JP2693879 B2 JP 2693879B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/57Exerting after-pressure on the moulding material
    • B29C45/572Exerting after-pressure on the moulding material using movable mould wall or runner parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、局部加圧式の射出成形
機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金型内の樹脂の局部を加圧するこ
とによって成形品に種々の加工を施し、成形後の薄板の
穴あけ加工、切断面の仕上げ加工等を不要とする射出成
形法が提供されている。図2は従来の局部加圧式の射出
成形法を示す図である。図の(a)は成形状態を、
(b)はパンチ加振状態を、(c)は振動打ち抜き状態
を示す。
【0003】図において、1は固定プラテンに取り付け
られた固定金型、2は可動プラテンに取り付けられた可
動金型、3は上記固定金型1と可動金型2の間に形成さ
れたキャビティ、4は射出ノズルから押し出された樹脂
が送られるスプル、5は該スプル4とキャビティ3の間
に形成されるゲート、6は上記固定金型1側に設けられ
た固定側パンチ、7は可動金型2側に設けられた可動側
パンチである。
【0004】上記固定側パンチ6及び可動側パンチ7
は、射出成形サイクルの保圧工程が終了した冷却工程中
に、可動金型2内に配設された加振装置によって励振さ
せられる。上記固定側パンチ6及び可動側パンチ7は、
加工を施す箇所にあらかじめ配設されているので、上記
可動側パンチ7が励振されることによって、可動側パン
チ7と固定側パンチ6によって挟まれた加工部(穴あけ
部又はゲート部5)に剪断応力による熱が発生し、樹脂
が熱軟化する。
【0005】そして、この状態で振動を加えながら
(b)に示すように例えば上記可動側パンチ7を一方向
に押し出すと、軟化した樹脂は(c)に示すように切断
される。この場合、可動側パンチ7に沿って切断された
部分は、振動により仕上げられるとともに冷却されて、
光沢のある高精度な加工面を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の射出成形法においては、可動金型2内に加振装置を
配設し、該加振装置によって固定側パンチ6及び可動側
パンチ7を励振させるようにしているので、金型構造が
複雑になり、コストが高くなってしまう。本発明は、上
記従来の射出成形法の問題点を解決して、射出成形サイ
クル中に成形品に種々の加工を施すことができ、成形後
の加工を不要とするとともに、コストを高くすることの
ない局部加圧式の射出成形機を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の局
部加圧式の射出成形機においては、固定金型と、該固定
金型と接離自在に配設され、両者間にキャビティを形成
する可動金型を有しており、該可動金型を貫通して加圧
ピンが延び、その一端をキャビティ内に進退自在に臨ま
せている。該加圧ピンの他端は加圧プレートに固定さ
れ、該加圧プレートは加圧ロッドを介して加圧シリンダ
に連結される。そして、該加圧シリンダにパルス状の油
圧を供給するために油圧供給手段が設けられ、上記加圧
プレートにパルス状の加圧力が加えられる。
【0008】また、上記加圧プレートと可動金型間にリ
ターンスプリングが配設され、加圧プレートを後退させ
る方向に付勢する。
【0009】
【作用】本発明によれば、上記のように固定金型と、該
固定金型と接離自在に配設され、両者間にキャビティを
形成する可動金型を有しており、上記キャビティ内に樹
脂を充填することによって成形品を得るようになってい
る。上記可動金型を貫通して加圧ピンが延び、その一端
をキャビティ内に進退自在に臨ませている。該加圧ピン
の他端は加圧プレートに固定され、該加圧プレートは加
圧ロッドを介して加圧シリンダに連結される。そして、
該加圧シリンダにパルス状の油圧を供給するために油圧
供給手段が設けられ、上記加圧プレートにパルス状の加
圧力が加えられる。また、上記加圧プレートと可動金型
間にリターンスプリングが配設され、加圧プレートを後
退させる方向に付勢する。
【0010】したがって、射出工程が終了した後、保圧
工程及び冷却工程において上記加圧シリンダにパルス状
の油圧を加え、加圧ピンを励振させ、樹脂にパルス状の
加圧力を加えることによって、所定の加工を施すことが
できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の局部加圧式の射
出成形機の断面図である。図において、11は固定プラ
テンであり、該固定プラテン11に固定金型12が取り
付けられている。図示しない射出装置のノズルは射出工
程において前進し、ノズルの先端が固定金型12のスプ
ルブシュ13に接触させられる。
【0012】一方、図示しない可動プラテンは、型締装
置によって図の左右方向に移動し、可動金型14を固定
金型12に接離させるようになっている。そのため、上
記可動金型14は可動側取付板15及び図示しないスペ
ーサブロックを介して可動プラテンに固定される。そし
て、ノズルから射出された樹脂は、スプルからランナを
通り固定金型12と可動金型14の間に形成されたキャ
ビティ16を充満する。
【0013】上記射出工程が終了すると、続いて保圧工
程に入りキャビティ16内が増圧させられるとともに、
樹脂の冷却が開始され、一定時間後に成形品を可動金型
14側に残した状態で両金型12,14が開かれ、エジ
ェクタ装置によって成形品が突き出される。そのため、
スプルロックピン17及びエジェクタピン18が設けら
れる。スプルロックピン17は上記スプルに対向して設
けられ、型開き時に成形品を保持して可動金型14に残
す。また、エジェクタピン18は、キャビティ16やラ
ンナに臨んで配設され、型開き後に成形品を可動金型1
4から分離し、落下させるために設けられる。
【0014】上記スプルロックピン17及びエジェクタ
ピン18は、端部に形成されたヘッド部を上下のエジェ
クタプレート21,22によって挟持して固定される。
上記エジェクタプレート21,22は、ロッド23に接
続され、進退自在に支持されていて、図の右方向に移動
するのに伴い上記スプルロックピン17及びエジェクタ
ピン18が右方向に移動するようになっている。
【0015】ところで、上記保圧工程中において、成形
品の加工部を加工するために加圧ピン24が設けられ
る。該加圧ピン24は、キャビティ16、ゲート部25
等の所定箇所に臨んで必要な数だけ配設されていて、上
記エジェクタプレート21,22を貫通して後方(型締
装置側)に延び、上下の加圧プレート27,28に固定
されている。
【0016】上記上下の加圧プレート27,28は、可
動側取付板15に隣接し、かつ該可動側取付板15に接
離自在に配設され、2本の加圧シリンダ32によって進
退させられる。該加圧シリンダ32の加圧ロッド33は
クロスヘッド34及び可動側取付板15を貫通し、上記
加圧プレート28に連結されていて、上記加圧シリンダ
32を作動させることによって加圧ピン24を直接突き
出すことができる。
【0017】上記加圧シリンダ32に供給される圧油
は、図示しない比例減圧弁又はサーボ弁によって制御さ
れる。該比例減圧弁又はサーボ弁を電気的に制御するこ
とによって、上記加圧ピン24を振動させながら徐々に
前進させて加工部の樹脂にパルス状の力を加え、所定の
加工を施すことができる。ところで、上記構成の局部加
圧式の射出成形機においては、比例減圧弁又はサーボ弁
を用いて前進方向にのみ加振力を加える構成となってい
るため、樹脂の局部を励振(変位)させることができな
い。
【0018】加振によって樹脂を励振させるためには反
力が必要であり、そのため、上記加圧ピン24を加工部
から強制的に後退させるようにしている。すなわち、4
本のリターンピン29及び応答性の高いリターンスプリ
ング30が設けられていて、該リターンスプリング30
を上の加圧プレート27と可動金型14間に配設してい
る。上記加圧ピン24及びリターンピン29は、共に端
部にヘッド部を形成しており、該ヘッド部を上下の加圧
プレート27,28によって挟持することによって固定
される。4本のリターンスプリング30を均等に配列す
ることにより、加圧プレート27,28を傾けずに平行
に前進させることができ、スムーズな動作が得られる。
【0019】上記リターンスプリング30は、ばね定数
の選定に配慮すれば比例減圧弁であっても10Hz付近
までの加振が可能となる。すなわち、比例減圧弁によっ
てパルス状の力が発生するので、これに追従することが
できるだけのばね定数を有するリターンスプリング30
が選定される。このばね定数は、駆動部(例えば加圧プ
レート27,28、加圧ロッド33、クロスヘッド34
等)の重量とパルス入力の加振周波数に比例する。つま
り、加振周波数を上昇させたり駆動部の重量を増せば、
ばね定数も大きくしなければならない。
【0020】例えば、駆動部の重量が約18.5kg、
加振周波数が10Hzであれば、ばね定数は800Kg
f/cmとなる。4本のリターンスプリング30を組み
込む場合、各リターンスプリング30のばね定数は20
0Kgf/cmとなる。そして、上記リターンスプリン
グ30のプリロードは、最大加圧力(880Kgf)の
約10%、例えば80Kgfとする。このプリロード
は、比例減圧弁の制御性を向上させるために設けられ
る。
【0021】上記構成のリターンスプリング30の特性
について説明する。図3は本発明の局部加圧式の射出成
形機に搭載されるリターンスプリングの特性図である。
本発明の局部加圧式の射出成形機においては、加圧ピン
24の最大加圧力(油圧150Kgf/cm2 )は88
0Kgfである。したがって、リターンスプリング30
の最大の圧縮量(変位)は、 (880−80)/800=1cm=10mm となる。そして、樹脂に有効的に加えられる最大加圧力
は、圧縮量が増すのに従い減少し、圧縮量が10mmの
場合には0になる。
【0022】図4はキャビティ内の樹脂への加圧力、圧
縮量、及び比例減圧弁の設定圧力の関係図である。図の
右半部に示すように、射出が完了した後のリターンスプ
リング30と樹脂を合わせた総合負荷特性Cで示され、
該総合負荷特性Cは、ばね特性Aと加圧力・変位特性B
の和(A+B)で与えられる。そして、上記ばね特性A
は、加圧プレート27,28に加える力と圧縮量の関係
を示し、加圧力・変位特性Bは樹脂への加圧力と変位の
関係を示す。
【0023】また、図の左半部に示すように、比例減圧
弁の設定圧力と実際の加圧力の関係は加圧力特性Dで示
される。パルス状の加圧力が設定圧力a〜fで設定され
た場合、樹脂の局部は上記総合負荷特性Cで示すような
変位で励振される。設定圧力がa,bの場合には、リタ
ーンスプリング30のプリロードと樹脂に初期変位を与
える力より小さいので、総合負荷特性Cの線上にはな
く、樹脂の変位は0である。
【0024】図5は加圧力と変位の関係図である。比例
減圧弁の設定圧力をa〜fのように段階的に順次大きく
すると、Fで示すようなパルス状の加圧力が樹脂に加え
られ、樹脂はEで示すように変位する。上記パルス状の
加圧力の設定プログラムは、射出工程を開始した後、保
圧工程、冷却工程を経て型開きするまでの間、自由に設
定することができる。比例減圧弁は、低い設定域におい
ては、直線性がわずかに損なわれる傾向にある。
【0025】本発明の局部加圧式の射出成形機は、樹脂
の局部を射出工程中又は保圧工程中に、加圧ピン24に
よって樹脂に力を加えることにより様々な加工を行うこ
とができる。図6は本発明の局部加圧式の射出成形機に
よるゲート切断、後処理状態図、図7は本発明の局部加
圧式の射出成形機によるピン穴加工状態図である。各図
において、(a)は加工前の状態を、(b)は加工後の
状態を示している。
【0026】図6においてはディスクゲート37が加圧
ピン24によって切断される。また、図7においては、
射出工程における速度制御から保圧工程における圧力制
御に変換された直後に加圧ピン24が作動し、成形品に
ピン穴を形成する。この場合、最終的な打ち抜きは後加
工による。なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形することが
可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもので
はない。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、可動金型を貫通して加圧ピンが延び、その一端を
キャビティ内に進退自在に臨ませている。該加圧ピンの
他端は加圧プレートに固定され、該加圧プレートは加圧
ロッドを介して加圧シリンダに連結される。そして、該
加圧シリンダにパルス状の油圧を供給するために油圧供
給手段が設けられ、上記加圧プレートにパルス状の加圧
力が加えられる。また、上記加圧プレートと可動金型間
にリターンスプリングが配設され、加圧プレートを後退
させる方向に付勢する。
【0028】したがって、射出工程が終了した後、保圧
工程及び冷却工程において上記加圧シリンダにパルス状
の油圧を加え、加圧ピンを励振させ、樹脂にパルス状の
加圧力を加えることによって、所定の加工を施すことが
できる。また、油圧供給手段を制御することによって振
動の振幅を変化させることができるため、加工性が向上
するだけでなく、金型内に加振装置を配設する必要がな
いので、構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の局部加圧式の射出成形機の断面図であ
る。
【図2】従来の局部加圧式の射出成形法を示す図であ
る。
【図3】本発明の局部加圧式の射出成形機に搭載される
リターンスプリングの特性図である。
【図4】キャビティ内の樹脂への加圧力、圧縮量、及び
比例減圧弁の設定圧力の関係図である。
【図5】加圧力と変位の関係図である。
【図6】本発明の局部加圧式の射出成形機によるゲート
切断、後処理状態図である。
【図7】本発明の局部加圧式の射出成形機によるピン穴
加工状態図である。
【符号の説明】
12 固定金型 14 可動金型 16 キャビティ 24 加圧ピン 27,28 加圧プレート 30 リターンスプリング 32 加圧シリンダ 33 加圧ロッド

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)固定金型と、(b)該固定金型と
    接離自在に配設され、両者間にキャビティを形成する可
    動金型と、(c)該可動金型を貫通して延び、一端をキ
    ャビティ内に進退自在に臨ませた加圧ピンと、(d)該
    加圧ピンの他端を固定する加圧プレートと、(e)該加
    圧プレートに加圧ロッドを介して連結された加圧シリン
    ダと、(f)該加圧シリンダにパルス状の油圧を供給す
    る油圧供給手段と、(g)上記加圧プレートと可動金型
    間に配設され、加圧プレートを後退させる方向に付勢す
    るリターンスプリングを有することを特徴とする局部加
    圧式の射出成形機。
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