JP2858182B2 - Method and apparatus for controlling compression pressure in injection compression molding - Google Patents

Method and apparatus for controlling compression pressure in injection compression molding

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JP2858182B2
JP2858182B2 JP34391591A JP34391591A JP2858182B2 JP 2858182 B2 JP2858182 B2 JP 2858182B2 JP 34391591 A JP34391591 A JP 34391591A JP 34391591 A JP34391591 A JP 34391591A JP 2858182 B2 JP2858182 B2 JP 2858182B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂の射出圧
縮成形において、金型温度や溶融樹脂温度が変動して
も、常に一定の品質の成形品を成形することができる射
出圧縮成形における圧縮圧力制御方法およびその装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection compression molding for injection molding of a thermoplastic resin, which can always mold a fixed quality product even if the temperature of a mold or the temperature of a molten resin fluctuates. The present invention relates to a compression pressure control method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、肉厚の大きな厚肉成形品の射出圧
縮成形においては、キャビティ内に充填された溶融樹脂
が冷却固化するとき、成形品の表面部と中心部とでは収
縮率が大きく異なるため、成形品にひけやボイドまたは
ソリが発生するという問題があった。この問題を解決す
るため、圧縮段階に長時間をかけて徐冷する方法が提案
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the injection compression molding of a thick molded product having a large thickness, when the molten resin filled in a cavity is cooled and solidified, a large shrinkage rate occurs between the surface portion and the central portion of the molded product. Due to the difference, there is a problem that sinks, voids or warpages occur in the molded product. In order to solve this problem, a method has been proposed in which the compression step is gradually cooled over a long period of time.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では、ひけやボイドまたはソリの発生をある程度防止
することができるが、成形サイクル毎に成形品の物性が
金型温度や溶融樹脂温度の変化に起因して変動し、特に
光学素子の成形の場合は、成形サイクル毎に光学特性が
変化してしまうという問題点があった。
However, according to the above-mentioned conventional technology, the formation of sink marks, voids or warpage can be prevented to some extent, but the physical properties of the molded product change with the mold temperature and the molten resin temperature every molding cycle. There is a problem that the optical characteristics change due to the change, and in particular, in the case of molding an optical element, the optical characteristics change every molding cycle.

【0004】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、厚肉成形品を成形する
場合において、ひけやボイドまたはソリが発生せず、加
えて成形品の物性が一定の厚肉成形品を成形することが
できる射出圧縮成形における圧縮圧力制御方法およびそ
の装置を実現することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and does not cause sink marks, voids, or warpage when molding a thick molded product. It is an object of the present invention to realize a compression pressure control method and apparatus in injection compression molding capable of molding a thick molded product having constant physical properties.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出圧縮成形における圧縮圧力制御方法
は、型締された金型のキャビティへ溶融樹脂を射出注入
する充填段階につづき、前記金型に圧縮シリンダによっ
て所定の圧縮圧力を加える圧縮段階とからなる射出圧縮
成形方法において、前記キャビティ内をその壁面部から
中心部に向って等間隔に複数の断面位置に分割し、各断
面位置における前記溶融樹脂が固化温度を迎える時の圧
縮圧力が、毎成形サイクルにおいてそれぞれ一定となる
ように前記圧縮段階中の前記圧縮シリンダへ供給する加
圧流体の圧力制御をすることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a method of controlling a compression pressure in injection compression molding according to the present invention comprises, following a filling step of injecting a molten resin into a cavity of a clamped mold, A compression step of applying a predetermined compression pressure to the mold by a compression cylinder, wherein the cavity is divided into a plurality of cross-sectional positions at equal intervals from the wall surface toward the center of the cavity. Wherein the pressure of the pressurized fluid supplied to the compression cylinder during the compression stage is controlled so that the compression pressure at which the molten resin reaches the solidification temperature is constant in each molding cycle. It is.

【0006】また、本発明の射出圧縮成形における圧縮
圧力制御装置は、型締装置により型締した金型のキャビ
ティへ溶融樹脂を射出注入するための射出装置と、前記
金型に圧縮圧力を加えるための圧縮シリンダを備え、加
圧流体をサーボ弁を介して前記圧縮シリンダに供給する
射出圧縮成形機の制御装置において、前記キャビティ内
へ射出注入する溶融樹脂温度を検出する樹脂温度検出
器、金型温度を検出する金型温度検出器および前記圧縮
シリンダ内の圧縮圧力を検出する圧縮圧力検出器をそれ
ぞれ備え、前記各検出器の検出値に基いて、前記キャビ
ティ内をその壁面部から中心部に向って等間隔に複数の
断面位置に分割し、各断面位置における前記溶融樹脂が
固化温度を迎える時の圧縮圧力目標値を演算する演算処
理部と、前記圧縮圧力目標値を記憶してこれと前記圧縮
圧力検出器の検出値とを比較して両者が一致するように
前記サーボ弁を制御する圧縮圧力制御部とからなる制御
装置を有することを特徴とするものである。
A compression pressure control device in injection compression molding according to the present invention is an injection device for injecting and injecting a molten resin into a cavity of a mold clamped by a mold clamping device, and applying a compression pressure to the mold. A control device for an injection compression molding machine, comprising: a compression cylinder for supplying a pressurized fluid to the compression cylinder via a servo valve; a resin temperature detector for detecting a temperature of a molten resin injected and injected into the cavity; A mold temperature detector for detecting a mold temperature; and a compression pressure detector for detecting a compression pressure in the compression cylinder. An arithmetic processing unit that divides into a plurality of cross-sectional positions at equal intervals toward each other, and calculates a compression pressure target value when the molten resin reaches a solidification temperature at each cross-sectional position; A control device comprising a compression pressure control unit for storing a target value, comparing the target value with a detection value of the compression pressure detector, and controlling the servo valve so that the two coincide with each other. It is.

【0007】[0007]

【作用】溶融熱可塑性樹脂が冷却固化する際、固化温度
を迎えるときの圧力が、収縮率や光学特性等に大きく影
響することが判明している。このことから、キャビティ
内に充填された溶融樹脂が冷却固化する際、該溶融樹脂
が固化温度を迎えるときの圧力を各成形サイクルにおい
て一定となるように制御すれば、収縮率や光学特性等を
一定にする、すなわち、各成形サイクルにおいて物性の
一定した成形品を成形することができるという知見を得
た。
When the molten thermoplastic resin is cooled and solidified, the pressure at which the solidification temperature is reached has been found to greatly affect the shrinkage ratio, optical characteristics, and the like. From this, when the molten resin filled in the cavity is cooled and solidified, if the pressure at which the molten resin reaches the solidification temperature is controlled to be constant in each molding cycle, the shrinkage ratio, optical characteristics, etc. It has been found that it is possible to make the molded article constant, that is, to mold a molded article having constant physical properties in each molding cycle.

【0008】本発明は上記知見に基づき、良品成形時に
おける溶融樹脂温度、金型温度を基準値として、予め厚
肉成形品の表面部から中心部にかけて、等間隔に複数の
断面位置を定め、各断面位置の樹脂温度が固化温度を迎
える時の圧縮圧力目標値を算出して記憶しておく。
According to the present invention, based on the above findings, a plurality of cross-sectional positions are determined in advance at equal intervals from the surface to the center of a thick molded product, using the molten resin temperature and the mold temperature at the time of molding a good product as reference values. The compression pressure target value when the resin temperature at each cross-sectional position reaches the solidification temperature is calculated and stored.

【0009】そして前記毎成形サイクル毎に前記圧縮圧
力目標値に圧縮圧力が一致するように、圧縮段階におけ
る圧縮圧力を制御する。
The compression pressure in the compression stage is controlled so that the compression pressure matches the compression pressure target value for each molding cycle.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】図1は、本発明の射出圧縮成形における圧
縮圧力制御装置の一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a compression pressure control device in injection compression molding of the present invention.

【0012】射出装置1は、いわゆるインラインスクリ
ュ方式のものであって、先端部にノズル3を有する加熱
シリンダ1aと、該加熱シリンダ1a内に進退および回
転自在に配設されたスクリュ1bを備え、スクリュ1b
は加熱シリンダ1aの後端部に設けられた流体圧シリン
ダ1cの駆動力によって前進および後退し、モータ1e
の駆動力によって回転されるように構成されている。他
方、キャビティ2aを有する金型2は、図示しない型締
装置により型締および型開されるとともに、圧縮シリン
ダ11により圧縮段階において金型2に圧縮圧力が加え
られるように構成されている。
The injection device 1 is of a so-called in-line screw type, and includes a heating cylinder 1a having a nozzle 3 at a tip end thereof, and a screw 1b disposed in the heating cylinder 1a so as to advance and retreat and rotate freely. Screw 1b
Moves forward and backward by the driving force of the fluid pressure cylinder 1c provided at the rear end of the heating cylinder 1a, and the motor 1e
It is configured to be rotated by the driving force of. On the other hand, the mold 2 having the cavity 2a is configured so that the mold is clamped and opened by a mold clamping device (not shown), and a compression pressure is applied to the mold 2 by the compression cylinder 11 in a compression stage.

【0013】ノズル3の適宜部位には樹脂温度を検出す
るための樹脂温度検出器4のセンサ4aが、金型2の適
宜部位には金型温度を検出するための金型温度検出器5
のセンサ5aが、さらに圧縮シリンダ11の適宜部位の
壁面には圧縮圧力を検出するための圧縮圧力検出器6の
センサ6aがそれぞれ取付けられている。
A sensor 4a of a resin temperature detector 4 for detecting a resin temperature is provided at an appropriate portion of the nozzle 3, and a mold temperature detector 5 for detecting a mold temperature is provided at an appropriate portion of the mold 2.
And a sensor 6a of a compression pressure detector 6 for detecting a compression pressure is mounted on an appropriate wall surface of the compression cylinder 11.

【0014】制御装置7は、前記樹脂温度検出器4、金
型温度検出器5および圧縮圧力検出器6のそれぞれの出
力信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換器7
c,7d,7eと、各A/D変換器7c,7d,7eか
らの信号を受けて後述する演算処理を行う演算処理部7
aと、該演算処理部7aの出力信号および圧縮圧力検出
器6の出力信号とにより圧縮圧力を制御するための信号
を出力する圧縮圧力制御部7bとから構成されている。
そして圧縮圧力制御部7bの出力信号はサーボ弁アンプ
8を介してサーボ弁9に送られ、加圧流体供給源10か
ら圧縮シリンダ11に供給される加圧流体の圧力制御を
行うものである。
The control device 7 includes an A / D converter 7 for converting output signals of the resin temperature detector 4, the mold temperature detector 5, and the compression pressure detector 6 into digital signals.
c, 7d, 7e, and an arithmetic processing unit 7 which receives signals from the A / D converters 7c, 7d, 7e and performs arithmetic processing described later.
and a compression pressure control unit 7b that outputs a signal for controlling the compression pressure based on the output signal of the arithmetic processing unit 7a and the output signal of the compression pressure detector 6.
The output signal of the compression pressure control unit 7b is sent to the servo valve 9 via the servo valve amplifier 8, and controls the pressure of the pressurized fluid supplied from the pressurized fluid supply source 10 to the compression cylinder 11.

【0015】次に、図5、図6を合わせ参照して本発明
の射出圧縮成形における圧縮圧力制御方法について説明
する。
Next, a method of controlling the compression pressure in the injection compression molding of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0016】先ず、図5に示すように後述する演算式に
より、キャビティ内において溶融樹脂が固化温度を迎え
る時の圧縮圧力目標値Pj* を求めておき、これを圧縮
圧力制御部7bに記憶しておく(ステップS1〜S
6)。
First, as shown in FIG. 5, a compression pressure target value Pj * when the molten resin reaches the solidification temperature in the cavity is obtained by an arithmetic expression described later, and this is stored in the compression pressure control section 7b. (Steps S1 to S
6).

【0017】ついで、図6に示すように、公知の射出圧
縮成形方法と同様に、溶融樹脂を型締した金型2のキャ
ビティ2aに充填したのち圧縮段階に移行する(ステッ
プS11)。
Next, as shown in FIG. 6, similarly to the known injection compression molding method, the molten resin is charged into the cavity 2a of the mold 2 which has been clamped, and then the process proceeds to the compression stage (step S11).

【0018】この圧縮段階中において以下に説明するよ
うな圧縮圧力制御を行う。
During the compression stage, compression pressure control as described below is performed.

【0019】樹脂温度検出器4、金型温度検出器5およ
び圧縮圧力検出器6によりそれぞれ検出した溶融樹脂温
度、金型温度および圧縮圧力は各増幅器4b〜6b、各
A/D変換器7c〜7eを介して各デジタル信号TR
W およびPに変換され演算処理部7aに送られる(ス
テップS12)。演算処理部7aは前記各デジタル信号
R ,TW およびPに基いて、圧縮圧力目標値Pj*
算出し、圧縮圧力制御部7bに出力する(ステップS1
3,S14,S15,S16,S17)。圧縮圧力検出
器6により検出した圧縮圧力は圧縮圧力制御部7bへも
送られ、圧縮圧力制御部7bにおいて、前記圧縮圧力目
標値Pj* と比較され、前記圧縮圧力が前記圧縮圧力目
標値Pj* に一致するように信号を出力しサーボ弁アン
プ8を介してサーボ弁9を制御する。その結果、加圧流
体供給源10から圧縮シリンダ11へ供給される加圧流
体の圧力制御が行われて、圧縮圧力が前記圧縮圧力目標
値Pj* に調整されることになる。
The molten resin temperature, mold temperature and compression pressure detected by the resin temperature detector 4, the mold temperature detector 5 and the compression pressure detector 6, respectively, are the amplifiers 4b to 6b and the A / D converters 7c to 7c. 7e, each digital signal T R ,
It is converted into T W and P and sent to the arithmetic processing unit 7a (step S12). The arithmetic processing unit 7a calculates a compression pressure target value Pj * based on the digital signals T R , T W and P and outputs it to the compression pressure control unit 7b (step S1).
3, S14, S15, S16, S17). The compression pressure detected by the compression pressure detector 6 is also sent to the compression pressure control unit 7b, where it is compared with the compression pressure target value Pj *, and the compression pressure is compared with the compression pressure target value Pj *. And outputs a signal to control the servo valve 9 via the servo valve amplifier 8. As a result, the pressure of the pressurized fluid supplied from the pressurized fluid supply source 10 to the compression cylinder 11 is controlled, and the compression pressure is adjusted to the compression pressure target value Pj * .

【0020】ここで、圧縮圧力目標値Pj* は、次に説
明するような方法で算出する。
Here, the compression pressure target value Pj * is calculated by the following method.

【0021】型締装置により型締した金型2のキャビテ
ィ2aに、溶融樹脂を射出装置1によってスプル2cお
よびゲート2bを経て射出注入することによって充填す
る。この充填された溶融樹脂は、圧縮段階において、第
2図に示すように、金型壁面2a−1,2a−2から熱
をうばわれて、樹脂Aの表面部から中心部にかけて徐々
に温度が低下し、樹脂Aに固有の固化温度Tg(流動停
止温度、ガラス転移温度、結晶化温度など)を経て金型
温度TW に近い温度まで冷却された後に金型2から取出
される。これと共に、樹脂Aは収縮し、また、この収縮
を補うために圧縮シリンダ11による加圧が行われる。
圧縮段階におけるキャビティ2aの樹脂温度は、一次元
無限平板とみなせ、数1の(1)式の非定常熱伝導方程
式で表される。
The molten resin is filled into the cavity 2a of the mold 2 clamped by the mold clamping device by injection injection through the sprue 2c and the gate 2b by the injection device 1. In the compression stage, the charged molten resin is exposed to heat from the mold wall surfaces 2a-1 and 2a-2, as shown in FIG. After being lowered and cooled to a temperature close to the mold temperature T W through a solidification temperature Tg (flow stop temperature, glass transition temperature, crystallization temperature, etc.) specific to the resin A, the resin A is removed from the mold 2. At the same time, the resin A shrinks, and pressurization by the compression cylinder 11 is performed to compensate for the shrinkage.
The resin temperature of the cavity 2a in the compression stage can be regarded as a one-dimensional infinite flat plate, and is expressed by the unsteady heat conduction equation of the equation (1).

【0022】[0022]

【数1】 数1の(1)式の解は数2の(2)式となる。(Equation 1) The solution of equation (1) of equation (1) becomes equation (2) of equation (2).

【0023】[0023]

【数2】 数2の(2)式によればキャビティ2aの樹脂温度T
(t,x)は、時間tの経過にともなって、図3に示す
ように、溶融樹脂温度TR から金型温度TW に向って指
数関数的に減少していく。
(Equation 2) According to equation (2) of equation 2, the resin temperature T of the cavity 2a
(T, x) is with the passage of time t, as shown in FIG. 3, it decreases exponentially towards the mold temperature T W from the molten resin temperature T R.

【0024】例えば、良品成形時などの特定の成形サイ
クルを基準とし、該基準サイクルにおける金型温度、溶
融樹脂温度をTWS,TRSとし、時刻t,断面位置xにお
けるキャビティ2aの樹脂温度をTS (t,x)と表わ
す。また、前記キャビティ2aの樹脂温度TS (t,
x)が、固化温度Tgとなるときの時刻tgjを次の
(3)式で定義する。
For example, a mold temperature and a molten resin temperature in the reference cycle are defined as T WS and T RS, and a resin temperature of the cavity 2 a at the time t and the cross-sectional position x is defined based on a specific molding cycle such as when molding non-defective products. Expressed as T S (t, x). Further, the resin temperature T S (t,
The time tgj when x) becomes the solidification temperature Tg is defined by the following equation (3).

【0025】 TS (tgj,xj)=Tg…………(3)式 ただし、jは、成形品断面位置の分割番号を示し、1か
らNまでの値を取る。Nは分割数を示す。
T s (tgj, xj) = Tg (3) where j represents the division number of the sectional position of the molded product, and takes a value from 1 to N. N indicates the number of divisions.

【0026】次に、金型温度がTW ′、溶融樹脂温度が
R ′のときのキャビティ2aの樹脂温度をT′(t,
x)で表わす。また、TW ′,TR ′において、T′
(t,x)が前記固化温度Tgを迎える時の時刻t′g
jを次式で定義する。
Next, the resin temperature of the cavity 2a when the mold temperature is T W 'and the molten resin temperature is T R ' is T '(t,
x). Further, in T W ′ and T R ′, T ′
Time t′g when (t, x) reaches the solidification temperature Tg
j is defined by the following equation.

【0027】 T′(tgj′,xj)=Tg………(4)式 断面位置xj,xkにおける温度差は、任意の時刻tに
おいて、金型温度TW、溶融樹脂温度TR の変化と
(5)式の関係にある。
[0027] T '(tgj', xj) = Tg ......... (4) cross-sectional position xj, temperature difference at xk, at any time t, the mold temperature T W, a change of the molten resin temperature T R (5)

【0028】 {T′(t,xk)−T′(t,xj)}/{TS (t,xk)−TS (t, xj)}=(T′R −T′W )/(TRS−TWS)…………(5)式 一般に、TR ′>TW ′,TRS>TWSであるから、
(5)式は正の符号となる。
{T ′ (t, xk) −T ′ (t, xj)} / {T S (t, xk) −T S (t, xj)} = (T ′ R −T ′ W ) / ( to T RS -T WS) ............ (5 ) formula in general, T R '> T W' , because it is T RS> T WS,
Equation (5) has a positive sign.

【0029】したがって、TS (t,xk)>TS
(t,xj)ならばT′(t,xk)>T(t,xj)
となり、金型温度TW 、溶融樹脂温度TR が変化して
も、異なる断面位置におけるキャビティ2aの樹脂温度
T(t,x)の大小関係は変化しない。以上のことよ
り、キャビティ2aの樹脂温度T(t,x)の時間変化
および金型温度TW 、溶融樹脂温度TR の変化に起因す
るキャビティ2aの樹脂温度T(t,x)の変化は第3
図、第4図のように表わされる。
Therefore, T s (t, xk)> T s
If (t, xj), T '(t, xk)> T (t, xj)
Thus, even if the mold temperature T W and the molten resin temperature T R change, the magnitude relationship between the resin temperatures T (t, x) of the cavities 2a at different cross-sectional positions does not change. From the above, time change and mold temperature T W of the resin temperature T of the cavity 2a (t, x), the change in resin temperature T of the cavity 2a due to a change of the molten resin temperature T R (t, x) is Third
FIG. 4 and FIG.

【0030】次に、断面位置xjにおいて、金型温度と
溶融樹脂温度がTWS,TRSのときにTS (tgj,x
j)=Tgとなり、TW ′,TR ′のときにT′(t′
gj,xj)=Tgになる場合、tgj′におけるTS
(tgj′,xj)は数3の(6)式で表わされる。
Next, at the cross-sectional position xj, when the mold temperature and the molten resin temperature are T WS and T RS , T s (tgj, x
j) = Tg, and when T W ′ and T R ′, T ′ (t ′
gj, xj) = Tg, T S at tgj ′
(Tgj ', xj) is expressed by Expression (6) of Expression 3.

【0031】[0031]

【数3】 (6)式から、金型温度TW ′、溶融樹脂温度TR ′に
おいて、樹脂温度T′(t,x)がTgになる時刻tg
j′では、基準となる金型温度TWS、溶融樹脂温度TRS
における樹脂温度TS(t,x)は、断面位置xjに依
存せず、(6)式で示される一定の温度となる。従っ
て、金型温度がTWSからT′W に変化し、溶融樹脂温度
がTRSからTR ′に変化した場合に、断面位置xjのキ
ャビティ2aの樹脂温度T′(t,x)が固化温度Tg
を迎える時刻tgj′を求めるには、TWS,TRSにおけ
る樹脂温度TS(t,x)が、(6)式で計算される温
度を迎える時刻を求めればよいことになる。TS (t,
x)とT′(t,x)、および、tgjとtgj′との
関係を第4図に示す。
(Equation 3) From equation (6), at the mold temperature T W ′ and the molten resin temperature T R ′, the time tg at which the resin temperature T ′ (t, x) becomes Tg.
In j ′, the reference mold temperature T WS and molten resin temperature T RS
Resin temperature T S (t, x) in is independent of the cross-sectional position xj, a constant temperature represented by the equation (6). Therefore, when the mold temperature changes from T WS to T ′ W and the molten resin temperature changes from T RS to T R ′, the resin temperature T ′ (t, x) of the cavity 2a at the cross-sectional position xj solidifies. Temperature Tg
In order to determine the time tgj 'at which the resin temperature T S (t, x) at T WS and T RS reaches the temperature calculated by the equation (6), it is sufficient to obtain the time tgj ′. T S (t,
FIG. 4 shows the relationship between x) and T '(t, x), and the relationship between tgj and tgj'.

【0032】次に、金型温度TWS、溶融樹脂温度TRS
おける圧縮圧力をPS (t),TW′、TR ′における
圧縮圧力をP′(t)と表わす。TWS、TRSにおいて、
断面位置xjの樹脂温度TS (t,xj)が固化温度T
gを迎える時の圧力は、TS(tgj,xj)=Tgか
ら、PS (tgj)で表わされる。また、TW ′、T
R ′のときに、キャビティ2aの樹脂温度T′(t,
x)が固化温度Tgを迎える時の圧力は、T′(tg
j′,xj)=Tgから、P′(tgj′)で表わされ
る。TWSがTW ′に、TRSがTR ′に変化したときで
も、キャビティ2aの各断面位置xjの樹脂温度T
(t,x)が固化温度Tgを迎える時の圧縮圧力が等し
くなるには、数4の(7)式が成立する必要がある。
Next, the compression pressure at the mold temperature T WS and the molten resin temperature T RS is represented by P S (t), and the compression pressure at the T W 'and T R ' is represented by P '(t). In T WS and T RS ,
The resin temperature T S (t, xj) at the cross-sectional position xj is the solidification temperature T
The pressure at which g is reached is represented by P S (tgj) from T S (tgj, xj) = Tg. Also, T W ′, T
R ′, the resin temperature T ′ (t, t,
The pressure when x) reaches the solidification temperature Tg is T '(tg
j ′, xj) = Tg and is represented by P ′ (tgj ′). Even when T WS changes to T W ′ and T RS changes to T R ′, the resin temperature T at each cross-sectional position xj of the cavity 2 a is changed.
In order for the compression pressures when (t, x) reaches the solidification temperature Tg to be equal, the equation (7) of Expression 4 needs to be satisfied.

【0033】[0033]

【数4】 但し、数4の(7)式においてPj* は、金型温度
WS、溶融樹脂温度TRSの基準となる成形サイクルにお
いて、断面位置xjの温度が固化温度Tgを迎えるとき
の圧力Ps(tgj)を、目標値Pj* としてあらため
て定義することを示す。
(Equation 4) However, Pj * in number 4 (7), mold temperature T WS, the molding cycle as a reference of the molten resin temperature T RS, the pressure Ps (TGj when the temperature of the cross-sectional position xj greets solidification temperature Tg ) Is defined again as the target value Pj * .

【0034】以上のことから、金型温度TW 、溶融樹脂
温度TR が変化しても、溶融樹脂が固化温度Tgを迎え
る時の圧縮圧力が毎成形サイクル一定となるように制御
するためには、温度変化に応じて第4図に示すように圧
力波形を変化させることが必要となる。そうして、これ
らの圧力波形は、キャビテイ2aの樹脂温度TS (t,
x)を(2)式、(6)式で計算し、かつ、基準となる
成形サイクルのTWS,TRSにおける圧縮シリンダ11内
の圧縮圧力PS (t)を計測し、(7)式を用いて算出
することができる。
From the above, even if the mold temperature T W and the molten resin temperature T R change, it is necessary to control the compression pressure when the molten resin reaches the solidification temperature Tg so as to be constant at each molding cycle. It is necessary to change the pressure waveform as shown in FIG. 4 according to the temperature change. Then, these pressure waveforms correspond to the resin temperature T S (t,
x) is calculated by the equations (2) and (6), and the compression pressure P S (t) in the compression cylinder 11 at T WS and T RS of the reference molding cycle is measured, and the equation (7) is obtained. Can be calculated.

【0035】TWS,TRSにおいて、TS (tgj,x
j)=Tgとなる時刻tgj,断面位置xjにおける冷
却温度をCS (tgj,xj)(℃/sec)とおく。
そして、TW ′,TR ′において、T′(tgj′,x
j)=Tgとなる時刻tgj′におけるTS (tg
j′,xj)と、Tgとの差δTは(6)式を用いて、
数5の(8),(9)式で表わされる。
In T WS and T RS , T S (tgj, x
j) = Tg become time TGj, placing the cooling temperature at the cross-sectional position xj C S (tgj, xj) and (℃ / sec).
Then, at T W ′ and T R ′, T ′ (tgj ′, x
j) = Tg T at the time tgj 'to be S (tg
j ′, xj) and Tg, the difference δT between
Expression (5) is expressed by Expressions (8) and (9).

【0036】[0036]

【数5】 δΤは、断面位置xjに依存しないが、tgj,CS
(tgj,xj)は断面位置xj,時刻tgjに依存す
る。
(Equation 5) δΤ does not depend on the sectional position xj, but tgj, C S
(Tgj, xj) depends on the sectional position xj and the time tgj.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

【0038】毎成形サイクルにおいて、キャビティ内を
壁面部から中心部にかけて当間隔に複数の断面位置に分
割し、この分割された各断面位置の溶融樹脂が固化温度
を迎える時の圧縮圧力を一定に制御するので、厚肉成形
品にひけやボイドまたはソリが発生せず、加えて厚肉成
形品の前記各断面位置に相当する部分の物性が一定とな
り、毎成形サイクルにおいて成形される厚肉成形品の再
現性が向上する。
In each molding cycle, the inside of the cavity is divided into a plurality of cross-sectional positions at regular intervals from the wall surface to the center, and the compression pressure when the molten resin at each of the divided cross-sectional positions reaches the solidification temperature is kept constant. Since control is performed, sinks, voids or warpage do not occur in the thick molded product, and in addition, the physical properties of the portion corresponding to each of the cross-sectional positions of the thick molded product are constant, and the thick molded product is molded in each molding cycle. Product reproducibility is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の射出圧縮成形機における圧縮圧力制御
装置の一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a compression pressure control device in an injection compression molding machine of the present invention.

【図2】本発明のキャビティ内における熱の流れを示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a heat flow in a cavity according to the present invention.

【図3】キャビティ内の樹脂温度の時間的変化を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing a temporal change of a resin temperature in a cavity.

【図4】キャビティ内の複数の断面位置における時間的
変化と圧縮圧力目標値の算出方法を説明するグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph illustrating a temporal change at a plurality of cross-sectional positions in a cavity and a method for calculating a compression pressure target value.

【図5】基準となる成形サイクルにおいて、以後の成形
サイクルで必要となるデータを算出する手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating data required in a subsequent molding cycle in a reference molding cycle.

【図6】通常の成形サイクルでの圧縮圧力制御の工程を
示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a process of controlling a compression pressure in a normal molding cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 射出装置 1a 加熱シリンダ 1b スクリュ 1c 流体圧シリンダ 1d ピストン 1e モータ 2 金型 2a キャビティ 2b ゲート 3 ノズル 4 樹脂温度検出器 5 金型温度検出器 6 圧縮圧力検出器 7 制御装置 7a 演算処理部 7b 圧縮圧力制御部 7c,7d,7e A/D変換器 8 サーボ弁アンプ 9 サーボ弁 10 加圧流体供給源 11 圧縮シリンダ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection apparatus 1a Heating cylinder 1b Screw 1c Fluid pressure cylinder 1d Piston 1e Motor 2 Mold 2a Cavity 2b Gate 3 Nozzle 4 Resin temperature detector 5 Mold temperature detector 6 Compression pressure detector 7 Controller 7a Arithmetic processing unit 7b Compression Pressure controller 7c, 7d, 7e A / D converter 8 Servo valve amplifier 9 Servo valve 10 Pressurized fluid supply source 11 Compression cylinder

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 型締された金型のキャビティへ溶融樹脂
を射出注入する充填段階につづき、前記金型に圧縮シリ
ンダによって所定の圧縮圧力を加える圧縮段階とからな
る射出圧縮成形方法において、 前記キャビティ内をその壁面部から中心部に向って等間
隔に複数の断面位置に分割し、各断面位置における前記
溶融樹脂が固化温度を迎える時の圧縮圧力が、毎成形サ
イクルにおいてそれぞれ一定となるように前記圧縮段階
中の前記圧縮シリンダへ供給する加圧流体の圧力制御を
することを特徴とする射出圧縮成形における圧縮圧力制
御方法。
1. A method for injection compression molding, comprising: a filling step of injecting and injecting a molten resin into a cavity of a clamped mold, and a compression step of applying a predetermined compression pressure to the mold by a compression cylinder. The inside of the cavity is divided into a plurality of cross-sectional positions at equal intervals from the wall surface to the center, and the compression pressure when the molten resin reaches the solidification temperature at each cross-sectional position is constant in each molding cycle. Controlling the pressure of the pressurized fluid supplied to the compression cylinder during the compression step.
【請求項2】 型締装置により型締した金型のキャビテ
ィへ溶融樹脂を射出注入するための射出装置と、前記金
型に圧縮圧力を加えるための圧縮シリンダを備え、加圧
流体をサーボ弁を介して前記圧縮シリンダに供給する射
出圧縮成形機の制御装置において、 前記キャビティ内へ射出注入する溶融樹脂温度を検出す
る樹脂温度検出器、金型温度を検出する金型温度検出器
および前記圧縮シリンダ内の圧縮圧力を検出する圧縮圧
力検出器をそれぞれ備え、前記各検出器の検出値に基い
て、前記キャビティ内をその壁面部から中心部に向って
等間隔に複数の断面位置に分割し、各断面位置における
前記溶融樹脂が固化温度を迎える時の圧縮圧力目標値を
演算する演算処理部と、前記圧縮圧力目標値を記憶して
これと前記圧縮圧力検出器の検出値とを比較して両者が
一致するように前記サーボ弁を制御する圧縮圧力制御部
とからなる制御装置を有することを特徴とする射出圧縮
成形における圧縮圧力制御装置。
2. An injection device for injecting and injecting a molten resin into a cavity of a mold clamped by a mold clamping device, and a compression cylinder for applying a compression pressure to the mold, wherein a pressurized fluid is supplied to a servo valve. A control device for an injection compression molding machine that supplies the compression cylinder with the compression cylinder via a resin temperature detector that detects a temperature of a molten resin injected into the cavity, a mold temperature detector that detects a mold temperature, and the compression. A compression pressure detector for detecting a compression pressure in the cylinder is provided, and the inside of the cavity is divided into a plurality of cross-sectional positions at equal intervals from the wall to the center based on the detection value of each of the detectors. An arithmetic processing unit that calculates a compression pressure target value when the molten resin reaches the solidification temperature at each cross-sectional position, stores the compression pressure target value, and detects the compression pressure target value and the detection value of the compression pressure detector. Compared to compressing pressure control system in the injection compression molding, characterized in that it comprises a control device comprising a compression pressure control unit for controlling said servo valve so they match.
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