JP2856327B2 - Injection molding method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形方法に係り、さらに詳しくは、電気
電子部品等の超薄肉樹脂成形品を成形するに好適な射出
成形方法の改良に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection molding method, and more particularly, to an improvement in an injection molding method suitable for molding an ultra-thin resin molded product such as an electric / electronic part. .
プラスチック射出成形における薄肉成形（例えば、0.
3mm以下）は、一般に成形材料の充填不良を伴い易く、
とりわけ各種フィラー入りの樹脂や高粘度樹脂が用いら
れる今日では、金型技術や成形条件等による対応が次第
に困難となりつつある。Thin-wall molding in plastic injection molding (for example,
3mm or less) generally tends to be accompanied by poor filling of the molding material,
In particular, today, various types of resins containing fillers and high-viscosity resins are used, and it is becoming increasingly difficult to deal with mold technology, molding conditions, and the like.
そこで、従来では、成形品の薄肉化を図るために、例
えば、射出成形用スクリューの構造、変位、背圧制御等
により金型内の成形現象を制御すること等が行われてい
る。Therefore, conventionally, in order to reduce the thickness of a molded product, a molding phenomenon in a mold is controlled by, for example, controlling the structure, displacement, and back pressure of an injection molding screw.
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような従来の方法にあっては、樹
脂の充填不良等を十分には解消し得ず、成形品の薄肉化
は容易に達成できるものではなかった。これは、制御対
象となるべき部位が、金型キャビティより距離的に比較
的離れ、制御効果が金型内に直接的に及ばないこと等に
起因するものと考えられる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional method, resin filling failure and the like cannot be sufficiently solved, and thinning of a molded product cannot be easily achieved. . This is considered to be due to the fact that the part to be controlled is relatively far away from the mold cavity and the control effect is not directly exerted in the mold.
そこで、発明者達は、金型装置の機能を向上させて成
形品に最も近いキャビティ内で、金型内の成形現象を能
動的に制御する一つの方法として、金型装置内にアクチ
ュエータを内蔵させるとともに、このアクチュエータに
よりキャビティ内に臨んで配置された可動こまを所定の
周波数で振動させる方法を提案し、かかる方法により、
第３図に示されるような各振動周波数に対応した成形品
薄肉部の肉厚分布が得られるようにした。Therefore, as one method of improving the function of the mold apparatus and actively controlling the molding phenomenon in the mold in the cavity closest to the molded product, the inventors have incorporated an actuator in the mold apparatus. And a method of vibrating the movable frame arranged in the cavity by this actuator at a predetermined frequency.
As shown in FIG. 3, the thickness distribution of the molded product thin portion corresponding to each vibration frequency was obtained.
しかしながら、第３図からも明らかなように、振動効
果による限界厚みは、前記方法によってもせいぜい0.36
mm程度であり、0.3mm以下の成形品は得られなかった。
つまり、振動を行っても、薄肉成形品を得るための樹脂
流動性を飛躍的には改善できなかった。However, as is clear from FIG. 3, the critical thickness due to the vibration effect is at most 0.36
mm, and a molded product of 0.3 mm or less was not obtained.
In other words, even if the vibration is applied, the resin fluidity for obtaining a thin molded product cannot be drastically improved.
本発明の目的は、キャビティ内における樹脂の流動性
をさらに改善することにより溶融樹脂の充填不良を回避
し、容易かつ確実に薄肉成形品を得ることのできる射出
成形方法を提供することにある。It is an object of the present invention to provide an injection molding method capable of avoiding defective filling of a molten resin by further improving the fluidity of a resin in a cavity and obtaining a thin molded product easily and reliably.
前記目的を達成するため、本発明は、金型内のキャビ
ティに樹脂を射出充填して薄肉部を有する成形品を成形
する射出成形方法であって、金型の薄肉部に対応した部
分に、キャビティに臨む可動こまを設けておき、キャビ
ティにおける充填樹脂の流動過程及び当該充填樹脂の冷
却固化過程のうち少なくともいずれか一方の過程におい
て、可動こまを振動させるとともに当該可動こまをキャ
ビティに対して前進させて充填樹脂を加圧する振動加圧
工程を行い、キャビティのうち可動こまの前進によって
縮小された部分により前記薄肉部を成形することを特徴
とする。In order to achieve the above object, the present invention is an injection molding method for molding a molded article having a thin portion by injection-filling a resin into a cavity in a mold, and in a portion corresponding to the thin portion of the mold, A movable frame facing the cavity is provided, and the movable frame is vibrated and the movable frame is advanced with respect to the cavity in at least one of a flow process of the filling resin in the cavity and a cooling and solidifying process of the filling resin. Then, a vibration pressurizing step of pressurizing the filling resin is performed, and the thin portion is formed from a portion of the cavity reduced by the advancement of the movable top.
前記振動および加圧は、好ましくは、金型装置に内蔵
されたアクチュエータおよびこのアクチュエータに連結
された可動こまを介して行われる。これにより、キャビ
ティ内の樹脂流動性が改善されて薄肉成形品の成形が可
能となる。The vibration and pressurization are preferably performed via an actuator built in the mold apparatus and a movable top connected to the actuator. Thereby, the fluidity of the resin in the cavity is improved, and the molding of a thin molded article is enabled.
すなわち、振動加圧工程においては、可動こまを前進
させて充填樹脂を加圧するため、可動こま前方の充填樹
脂が周りに押しやられて流動するようになる。従って、
可動こまの前進、つまり、充填樹脂の加圧により、充填
樹脂の流動を促すことができるから、樹脂流動性を高め
ることができる。That is, in the vibration pressurizing step, the filling resin is pressed by moving the movable top forward, so that the filling resin in front of the movable top is pushed around and flows. Therefore,
Since the flow of the filling resin can be promoted by the advance of the movable top, that is, the pressurization of the filling resin, the resin fluidity can be enhanced.
また、この振動加圧工程では、可動こまによって樹脂
を加圧するとともに当該可動こまに振動を付与するの
で、振動のエネルギによって充填樹脂を加熱できるか
ら、流動性を一層向上させることができる。In this vibration pressurizing step, the resin is pressurized by the movable top and the vibration is applied to the movable top, so that the filling resin can be heated by the energy of the vibration, so that the fluidity can be further improved.
特に、可動こまの前進距離が短い場合は、前進距離が
長い場合と比べて樹脂流動が小さくなるので、樹脂の加
圧に加えて可動こまに振動を付与すること、つまり、振
動加圧工程を行うことで、充分な流動性改善効果が確実
に得られる。In particular, when the advance distance of the movable top is short, the resin flow is smaller than when the advance distance is long, so that vibration is applied to the movable top in addition to pressurizing the resin. By doing so, a sufficient fluidity improving effect can be reliably obtained.
なお、本明細書中、流動過程とはキャビティ内へ樹脂
が充填される過程をいい、また、冷却固化過程とは、充
填完了またはショートショットされた樹脂が固化するま
での間をいう。In this specification, the flow process refers to a process in which the resin is filled into the cavity, and the cooling and solidifying process refers to a period until the filling is completed or the short-shot resin is solidified.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図には、本発明に係る射出成形方法が適用された
金型装置１の概略構成が示されている。この図におい
て、金型装置１は、固定側ダイプレート２に支持された
固定金型３と、可動側ダイプレート４に支持された可動
金型５とを含み構成され、これら固定金型３および可動
金型５との間には、スプルーブッシュ６に連通されたキ
ャビティ７が画成されている。FIG. 1 shows a schematic configuration of a mold apparatus 1 to which an injection molding method according to the present invention is applied. In this figure, a mold apparatus 1 includes a fixed mold 3 supported by a fixed die plate 2 and a movable mold 5 supported by a movable die plate 4. A cavity 7 communicating with the sprue bush 6 is defined between the movable mold 5 and the movable mold 5.
前記可動側ダイプレート４および可動金型５には貫通
孔８がそれぞれ形成され、これら貫通孔８内には、ロッ
ド状の部材からなる可動こま９が軸方向に移動可能に配
置されている。この可動こま９の一端側、すなわち図中
下端側は、金型装置１に内蔵されたアクチュエータ10に
より駆動される台11に固定配置されているとともに、他
端側は前記キャビティ７内に臨むように設けられてい
る。また、前記アクチュエータ10は、段階的に微調整可
能な周波数で可動こま９を振動させる機能と、可動こま
９を所定の圧力でキャビティ側に加圧する機能とを備
え、これにより、可動こま９による振動と加圧力が充填
樹脂に与えられるようになっている。なお、可動こま９
の振動周波数、振幅および加圧力は、前記アクチュエー
タ10と共に金型装置１に内蔵された差動トランス12によ
り精密に検出される。Through holes 8 are formed in the movable die plate 4 and the movable mold 5, respectively. In these through holes 8, a movable top 9 made of a rod-shaped member is arranged so as to be movable in the axial direction. One end of the movable top 9, that is, the lower end in the figure, is fixedly arranged on a table 11 driven by an actuator 10 built in the mold apparatus 1, and the other end faces the cavity 7. It is provided in. The actuator 10 has a function of vibrating the movable top 9 at a frequency that can be finely adjusted stepwise and a function of pressing the movable top 9 toward the cavity with a predetermined pressure. Vibration and pressure are applied to the filling resin. In addition, movable top 9
The vibration frequency, the amplitude and the pressing force are precisely detected by the differential transformer 12 built in the mold apparatus 1 together with the actuator 10.
以上のような金型装置１において、本実施例に係る射
出成形は、次のようにして行われる。In the above-described mold apparatus 1, the injection molding according to the present embodiment is performed as follows.
まず、図示しない射出シリンダ装置より供給される熱
可塑性樹脂は、スプルーブッシュ６を介してキャビティ
７内に充填される。このキャビティ７内に充填された溶
融樹脂は、射出工程における流動過程とこれに連続する
冷却固化過程とを経て最終的に固化される。First, a thermoplastic resin supplied from an injection cylinder device (not shown) is filled into the cavity 7 via the sprue bush 6. The molten resin filled in the cavity 7 is finally solidified through a flow process in the injection process and a cooling and solidifying process that follows the process.
これらの過程において、前記アクチュエータ10が駆動
されると、当該アクチュエータ10の駆動力により、可動
こま９の振動と、図中上方への移動とが同時または選択
的に行われることとなる。従って、キャビティ７内の充
填樹脂は、固化前に、振動および圧力を受けてキャビテ
ィ７内での流動性が改善されつつ、可動こま９と固定金
型３の内面との間で成形品の薄肉部を形成することがで
きる。In these processes, when the actuator 10 is driven, the driving force of the actuator 10 causes the movable frame 9 to vibrate and move upward in the drawing simultaneously or selectively. Accordingly, before the solidified resin in the cavity 7 is solidified, the flowability in the cavity 7 is improved by receiving vibration and pressure, and the thickness of the molded product between the movable top 9 and the inner surface of the fixed mold 3 is reduced. A part can be formed.
このような実施例によれば、キャビティ７に可動こま
９を臨ませて配置するとともに、可動こま９を振動さ
せ、また、キャビティ７内の充填樹脂を加圧するよう構
成したことにより、キャビティ７内の狭い領域内におけ
る樹脂流動性を大幅に改善して樹脂の充填不良を防止で
き、従来技術では困難であった超薄肉部を有する成形品
を得ることができるという効果がある。According to such an embodiment, the movable frame 9 is arranged so as to face the cavity 7, the movable frame 9 is vibrated, and the resin filled in the cavity 7 is pressurized. This has the effect of significantly improving the resin fluidity in a narrow region, preventing resin filling defects, and obtaining a molded article having an ultra-thin portion, which has been difficult with the prior art.
また、前記可動こま９の振動、振幅および加圧力は、
アクチュエータ10による駆動条件を微調整することによ
り変化させることができ、これにより、キャビティ形
状、樹脂充填量ならびに使用樹脂等の各種の成形条件の
変化に幅広く対応でき、適用範囲が制限されることのな
い射出成形方法を提供することができる。The vibration, amplitude and pressure of the movable top 9 are
The driving conditions by the actuator 10 can be changed by finely adjusting them, whereby it is possible to widely cope with changes in various molding conditions such as the cavity shape, the resin filling amount, and the resin used, and the application range is limited. No injection molding method can be provided.
さらに、振動、加圧用の手段としては、単に可動こま
９とアクチュエータ10とにより構成したから、装置構造
を著しく複雑化することもない。Furthermore, since the means for vibration and pressurization is simply constituted by the movable frame 9 and the actuator 10, the structure of the apparatus is not significantly complicated.
なお、前記実施例において、可動こま９は１本の場合
について図示、説明したが、可動こま９の使用本数はこ
れに限定されるものではなく、キャビティ形状等に応じ
て任意に設定することができる。In the above-described embodiment, the case where the number of the movable frames 9 is one has been illustrated and described. However, the number of the movable frames 9 to be used is not limited to this, and can be arbitrarily set according to the cavity shape and the like. it can.
また、金型装置１の図示配置は一例であって、射出成
形機は竪型、横型等いずれの型式のものでも適用可能で
ある。The illustrated arrangement of the mold apparatus 1 is an example, and any type of injection molding machine such as a vertical type and a horizontal type can be applied.
さらに、可動こま９は可動金型５側に貫通配置された
ものに限らず、固定金型３側に配置することも可能であ
る。Further, the movable frame 9 is not limited to the one arranged to penetrate the movable mold 5 side, but may be arranged on the fixed mold 3 side.
以下に本発明方法の効果を明確に確認するため、具体
的実施例を示す。ここで、表１は成形条件を示し、表２
は、流動過程および／または冷却固化過程において可動
こま９の振動と加圧とを同時または選択的に行った場合
の対応関係、および可動こま９の初期位置を段階的に異
ならせた場合における成形品薄肉部の限界厚み変化の実
測値を示す。ここで、可動こま９の初期位置とは、キャ
ビティ７内における可動こま９の端面と固定金型３の内
面との間隙ｈ（第１図参照）をいう。また、振動、加圧
開始時間の起算時は、本実施例ではシリンダから樹脂が
射出された瞬間を検出したときであるが、この起算時
は、充填樹脂量等に応じて変更され得るものである。な
お、第２図は、各実施例に対応した限界厚み変化を示す
線図である。Hereinafter, specific examples will be described in order to clearly confirm the effects of the method of the present invention. Here, Table 1 shows molding conditions, and Table 2
Corresponds to the case where the vibration and the pressurization of the movable top 9 are simultaneously or selectively performed in the flow process and / or the cooling and solidification process, and the forming in the case where the initial position of the movable top 9 is changed stepwise. The measured value of the critical thickness change of the thin part is shown. Here, the initial position of the movable frame 9 refers to a gap h (see FIG. 1) between the end surface of the movable frame 9 and the inner surface of the fixed mold 3 in the cavity 7. In this embodiment, the time when the vibration and the pressurization start time are counted is when the moment when the resin is injected from the cylinder is detected.However, this time can be changed according to the amount of the filled resin and the like. is there. FIG. 2 is a diagram showing a limit thickness change corresponding to each embodiment.
以上の表および図に示されるように、本発明方法によ
れば加圧を行うことにより薄肉成形品が得られることが
明らかである。振動および加圧を併用した場合には、特
に薄肉成形に有効である。この場合、併用効果は冷却固
化過程のみで行った場合（実施例）と、流動過程およ
び冷却固化過程の双方で行った場合（実施例）とでは
大差はないことが解る。 As shown in the above-mentioned tables and figures, it is clear that a thin molded article can be obtained by applying pressure according to the method of the present invention. When both vibration and pressure are used, it is particularly effective for thin-wall molding. In this case, it can be seen that there is not much difference between the case where the combined effect is performed only in the cooling and solidification process (Example) and the case where the combination effect is performed in both the flow process and the cooling and solidification process (Example).
上述のような本発明によれば、キャビティ内における
樹脂の流動性をより改善することにより溶融樹脂の充填
不良を回避し、容易かつ確実に薄肉成形品を得ることの
できる射出成形方法を提供できるという効果がある。According to the present invention as described above, it is possible to provide an injection molding method capable of avoiding defective filling of a molten resin by further improving the fluidity of a resin in a cavity and easily and reliably obtaining a thin molded product. This has the effect.
第１図は本発明に係る射出成形方法が適用される射出成
形用金型装置の概略構成図、第２図は本発明による成形
品の薄肉部実測値を可動こまの初期位置の変化に対応し
て示す線図、第３図は従来の射出成形方法における薄肉
部厚み変化を示す線図である。 １……金型装置、３……固定金型、５……可動金型、９
……可動こま、10……アクチュエータ。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an injection molding die apparatus to which the injection molding method according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram illustrating measured values of a thin portion of a molded product according to the present invention corresponding to changes in an initial position of a movable top. FIG. 3 is a diagram showing a change in thickness of a thin portion in a conventional injection molding method. 1 ... mold apparatus, 3 ... fixed mold, 5 ... movable mold, 9
...... Movable top, 10 ... Actuator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 洋一 東京都千代田区神田和泉町１番地277 カルプ工業株式会社内 (72)発明者 花本 勝利 東京都千代田区神田和泉町１番地277 カルプ工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−109556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135334（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−178230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−178230（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoichi Sato 1-277 Kanda Izumi-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Calp Industries Co., Ltd. (72) Inventor Masaru Hanamoto 1-277 Kanda Izumi-cho, Chiyoda-ku, Tokyo In-company (56) References JP-A-52-109556 (JP, A) JP-A-62-135334 (JP, A) JP-A-61-178230 (JP, A) JP-A-59-178230 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B29C 45/00-45/84
Claims (1)
薄肉部を有する成形品を成形する射出成形方法であっ
て、 前記金型の前記薄肉部に対応した部分に、前記キャビテ
ィに臨む可動こまを設けておき、 前記キャビティにおける充填樹脂の流動過程及び当該充
填樹脂の冷却固化過程のうち少なくともいずれか一方の
過程において、前記可動こまを振動させるとともに当該
可動こまを前記キャビティに対して前進させて前記充填
樹脂を加圧する振動加圧工程を行い、 前記キャビティのうち前記可動こまの前進によって縮小
された部分により前記薄肉部を成形することを特徴とす
る射出成形方法。1. An injection molding method for molding a molded product having a thin portion by injecting a resin into a cavity in a mold to form a molded product having a thin portion, wherein the cavity faces a portion corresponding to the thin portion of the mold. A movable top is provided, and in at least one of a flow process of the filling resin in the cavity and a cooling and solidifying process of the filling resin, the movable top is vibrated and the movable top is advanced with respect to the cavity. An injection molding method comprising: performing a vibration pressurizing step of pressurizing the filling resin, and forming the thin portion from a portion of the cavity reduced by the advancement of the movable top.
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