JP2923105B2 - ゴム材料の射出成形方法とその装置 - Google Patents

ゴム材料の射出成形方法とその装置

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JP2923105B2 JP32691891A JP32691891A JP2923105B2 JP 2923105 B2 JP2923105 B2 JP 2923105B2 JP 32691891 A JP32691891 A JP 32691891A JP 32691891 A JP32691891 A JP 32691891A JP 2923105 B2 JP2923105 B2 JP 2923105B2
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英美 川田
俊次 森脇
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Towa Kagaku KK
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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
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/561Injection-compression moulding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of 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、Oリングやパッキン類
のようなゴム材料の成形品の射出成形方法とその装置の
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、Oリングやパッキン類などのゴム
製品を製造する場合、射出成形金型のパーティング面に
最小の隙間を設けた状態でゴム材料を射出してパーティ
ング面のキャビティ内にゴム材料を充填し、然る後、隙
間を変えずに型開閉を繰り返してゴム材料から発生する
架橋反応ガスを放出させつつゴム製品の成形を行ってい
た。
【0003】ところが、この場合、ゲートを使用せずに
パーティング面の最小の間隙を利用してキャビティにゴ
ム材料を充填するため、キャビティへのゴム材料の充填
不足という現象が生じ易く、しかも金型のパーティング
面間の間隙を変える事なく単にガス放出のために金型の
開閉をするだけであったため、ゴム製品の充填不足が生
じるとそのままの状態で成形され、充填不足の不良製品
が出来上がり、製品の歩留まりを落とすという問題があ
った。また、ガス放出の際にゴム材料を圧縮しないため
にガスが抜けた部分に微細なピンホールが発生する事が
あるというような問題もあった。尚、直圧式型締機構で
もバンピング操作はできるものの型締め力は一定であ
り、バンピングの進行に伴って型締め力を増してゴム材
料の稠密化を図るというような事ができないという欠点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題の第
1は、ゴム材料の成形時に発生するガス抜きのピンホー
ルを完全に解消させる事であり、第2は充填時のゴム材
料のキャビティへの充填不足を解消して良品歩留りを高
くする事である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、『請求項
1』に示すように、射出成形金型(3b)(4b)のパーティン
グ面に隙間(t)を設けた状態でゴム材料を射出してパー
ティング面のキャビティ(5)内にゴム材料を充填し、然
る後、型開閉を繰り返しながら前記パーティング面の隙
間(t)を次第に狭めて行くと共に型締力を段階的に増加
して行く事を特徴とするものである。これにより、キャ
ビティ(5)に充填されたゴム成形品は繰り返しかつ次第
に締付けられて行くに従って成形時に生じるゴム成形品
内部の架橋反応ガスが強制的に放出され、同時に充填密
度が向上する。
【0006】請求項2は、前記方法を実施するための装
置(A)で、 固定金型(3b)と移動金型(4b)
とで構成された成形金型と、 移動金型(4b)をタ
イバー(9)に沿って往復移動させるトグル機構(6)
と、 固定金型(3b)に接続され、成形金型のパー
ティング面に隙間(t)を設けた状態でゴム材料を射出
してパーティング面のキャビティ(5)内にゴム材料を
充填する射出機構(10)と、 タイバー(9)のト
グル側端部に設けられた雄ねじ部(9a)に装着され、
タイバー(9)に沿ってトグル機構(6)を移動させる
タイナット(7a)と、 タイナット(7a)を駆動
するための駆動ギア(7b)と、 駆動ギア(7b)
を駆動する駆動モータ(7c)と、 トグル機構
(6)の移動量をタイナットの回転と連動して検出する
移動量検出装置(7d)及び型締力を段階的に増加すべ
く上記移動量を多段階に設定する設定手段とで構成され
た事を特徴とする。
【0007】
【実施例】本発明にかかる射出成形装置(A)は、図1に
示すように、主要部として成形機台(13)に配設された金
型機構部(1)、型締機構(6)、射出機構(10)及び制御部
(図示せず)等で構成されている。
【0008】金型機構部(1)は、固定盤(3)、固定盤(3)
に装着された固定金型ヒータ(3a)、前記固定金型ヒータ
(3a)に装着された固定金型(3b)、固定盤(3)と固定金型
ヒータ(3a)との間に介装された固定断熱板(3c)、移動盤
(4)、移動盤(4)に装着された移動金型ヒータ(4a)、移動
金型ヒータ(4a)に装着された移動金型(4b)並びに移動盤
(4)と移動金型ヒータ(4a)との間に介装された移動断熱
板(4c)とで構成されている。
【0009】固定金型(3b)のスプルーブッシュ(図示せ
ず)には射出機構(10)の射出シリンダ(15)の先端ノズル
が接離されるようになっており、射出シリンダ(15)で加
熱混練したゴム材料を金型(3b)(4b)間に形成したキャビ
ティ(5)にゲートなしで前記隙間を通って供給するよう
になっている。
【0010】前記両金型ヒータ(3a)(4a)には例えばシー
ズヒータのようなものがセットされており、両金型(3b)
(4b)に設けた温度センサ(Tk)を通じて金型温度制御がな
されるようになっている。この温度センサ(Tk)は熱電対
等からなり、金型温度の実測値を電気信号として温度制
御部(図示せず)に入力するようになっている。
【0011】金型ヒータ(3a)(4a)からの熱は、断熱板(3
c)(4c)にて固定盤(3)並びに移動盤(4)側に伝わらないよ
うになっている。固定金型(3b)には、スプルーブッシュ
(図示せず)に射出シリンダ(15)の先端ノズルが接続し
て射出シリンダ(15)から押し出されたゴム材料の供給用
通路となるランナ(15b)が穿設されている。
【0012】型締機構(6)はトグル式型締機構で、テー
ルストック(7)に取り付けられた型開閉シリンダ(8)にて
トグル(6a)の開閉がなされる。テールストック(7)と固
定盤(3)との間にはタイバー(9)が架設されており、前記
移動盤(4)が前記タイバー(9)によって開閉できるように
摺動自在に懸架されている。
【0013】タイバー(9)のトグル側端部(9a)には、テ
ールストック(7)と固定盤(3)との間の距離を調節してタ
イバー(9)の締め込み量を調整するためのタイナット(7
a)が装着されており、駆動ギア(7b)を回すことによって
タイナット(7a)を回転させ、前記タイバー(9)の長さ調
整を行う事ができるようになっている。(7c)はタイナッ
ト(7a)を駆動するための駆動モータである。タイナット
(7a)の回転量はタイナット(7a)の1つに装着されている
移動量検出装置(7d)『ここではエンコーダである。』に
て検出されるようになっており、これによりタイバー
(9)の締め込み量を検出する事が出来る。
【0014】射出機構(10)は、射出シリンダ(15)、スク
リュー(13)及びスクリュー駆動装置(23)、ホッパ(24)並
びに油圧駆動部(11)とからなり、成形機台(13)の右側上
部に載置された射出台(12)に配設されている。射出シリ
ンダ(15)は、射出台(12)に固着され、内部にスクリュー
(13)を収納する一方、外周にはヒータ(15a)が巻設され
ていて、上部のホッパ(24)から供給されるゴム材料を加
熱混練して射出する構成になっている。
【0015】射出シリンダ(15)のヒータ(15a)は、ゴム
材料を温調しつつ加熱するためのものである。温調は熱
導対(Tk)を介して行われる。スクリュー駆動装置(23)
は、電動機に限られず、油圧モータであってもよく、前
記スクリュー(13)に回転力を与えてゴム材料を射出シリ
ンダ(15)の先端の方向に移送しながら加熱混練し、次の
サイクルの射出に備えてチャージ作業を行なう。
【0016】尚、この射出機構(10)には圧力センサ(図
示せず)及び位置センサ(図示せず)が取り付けられて
おり、射出シリンダ(15)の位置検出と、圧油の圧力検出
を行ない、制御部にその検出データを入力している。ま
た、スプルーブッシュへの射出シリンダ(15)の接離は油
圧駆動部(11)を作動させる事により行われる。(13a)
は、射出台(12)を往復移動させるための移動台である。
【0017】本装置の油圧回路の詳細は、図示しておら
ず、単に射出機構(10)を固定金型(3b)のスプルーブッシ
ュに接離させるための油圧駆動部(11)に接続された配管
で示しているだけであるが、一般的には油圧ユニットと
オイルタンクとからなり、成形機台(13)の下部に配設さ
れていて、各油圧シリンダに油圧力を供給し、型締、射
出、チャージ、エジェクト等の動作を行なわせるように
なっている。
【0018】図6は本発明方法の全体のサイクルを示す
フローチャートで、まず、型開きを行い、続いてトグル
式型締機構(6)のトグルを伸長した状態でタイナット(7
a)を回し、移動金型(4b)のパーティング面が固定金型(3
b)のパーティング面に接するようにして型厚原点を検出
する。検出は移動量検出装置(7d)にて行う。この状態か
らタイナット(7a)を逆転させてトグル機構(6)が伸長し
たままの状態で移動金型(4d)を固定金型(3d)から引き離
す。この引き離しは、両金型(3b)(4b)間の間隙(t)が、
例えば、0.7mm程度になるように調整する。射出機構(1
0)ではこの間、ホッパ(24)から供給されたゴム材料など
の成形材料を加熱混練して射出シリンダ(15)の先端に貯
留して射出準備を完了している。
【0019】前述のように金型(3b)(4b)側の間隙調整が
完了すると油圧駆動部(11)を作動させ、ピストン(11a)
を図1の左方向に移動させ、ピストン(11a)に連接した
ロッド(11b)を介して射出シリンダ(15)を左方向に移動
させ、固定金型(3b)のスプルーブッシュ(図示せず)に
射出シリンダ(15)の先端ノズルを圧着させる。(油圧駆
動部(11)を作動させ、常時圧着状態を保持していてもよ
い。)
【0020】続いて加熱混練の完了したゴム材料を射出
シリンダ(15)から射出する。射出されたゴム材料は、ラ
ンナ(15b)を通って金型(3b)(4b)の間隙(t)に溢れ、その
ままキャビティ(5)内に充填されて行く。この時、キャ
ビティ(5)の周囲にはゴム膜が張り出していてランナ(15
b)に繋がっている。前記パーティング面の間隙(t)は広
く設定(本実施例では0.7mm程度)されており、ゴム材
料のキャビティ(5)への充填が容易に行われるる。
【0021】次に、型開閉シリンダ(8)を作動させてト
グル(6a)をわずかに折り畳んで開く事により移動金型(4
b)をキャビティ(5)のゴム材料から離間させる。この
間、タイナット(7a)を駆動ギア(7b)にて回転させて金型
(3b)(4b)の間隙(t)を更に小さく調整し、然る後、トグ
ルを伸長させて型閉を行う。これにより、より大なる型
締力によってキャビティ(5)内のゴム材料は締め付けら
れる事になり、金型ヒータ(3a)(4a)の加熱による架橋反
応によって発生したガスがゴム成形材料から絞り出され
てゴム成形材料が稠密となる。このような操作を複数回
繰り返し最終製品とする。
【0022】本実施例では、最初の隙間設定を0.7mm、
第1回締め込みによる隙間設定を0.4mm、第2回締め込
みによる隙間設定を0.1mm、第3回締め込みによる隙間
設定を0mmとし、かつ、型締力を52トンと設定し、最終
締め込みを隙間設定を0mm、かつ、型締力を130トンと設
定して成形を行った。また、締め込み間隔は1〜2秒サ
イクルであった。成形製品はOリングで、周囲に20ミク
ロン程度のバリが残った。また、この成形中は架橋反応
を促進するために固定金型ヒータ(3a)と移動金型ヒータ
(4a)にて温調しつつゴム材料を加熱している。温度セン
サを(Tc)で示す。
【0023】ゴム材料の成形が完了すると型開きを行
い、キャビティ(5)内のバリ付き成形品を取り出した
後、キャビティ(5)内並びにパーティング面を清掃して
次の射出に備える。
【0024】
【発明の効果】本発明は、叙上のような構成であるの
で、キャビティ内のゴム材料は次第に締め付けられて行
き、ゴム材料の成形時に発生するガス抜きのピンホール
を完全に解消させる事が出来ると同時に充填時のゴム材
料のキャビティへの充填不足部分が次第に埋められて前
記充填不足が解消されて稠密化され、その結果、良品歩
留りを高くする事が出来るようになった。特に、トグル
機構によるバンピングであるために型締めの進行に伴っ
て型締め力が増大して行き、ゴム材料の稠密化に最適で
ある。尚、直圧式トグル機構でもバンピング操作はでき
るものの型締め力は一定であり、トグル機構のようにバ
ンピングの進行に伴って型締め力を増すというような事
はできない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置全体の一実施例の正断面図
【図2】図1の拡大左側面図
【図3】本発明の固定金型のランナーを含むパーティン
グ面の部分拡大図
【図4】図3の縦断面図
【図5】本発明のエンコーダ部分の拡大部分図
【図6】本発明方法のフローチャート
【図7】本発明における型締め力と間隙の関係を示すグ
ラフ
【符号の説明】
(3b)(4b)…射出成形金型 (t)…パーティング面の隙間 (5)…パーティング面のキャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29K 105:24 B29L 31:26 (56)参考文献 特開 昭63−165115(JP,A) 特開 昭62−68722(JP,A) 特開 平2−121815(JP,A) 特開 昭62−280016(JP,A) 特開 昭63−9523(JP,A) 特開 平1−267016(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形金型のパーティング面に隙
    間を設けた状態でゴム材料を射出してパーティング面の
    キャビティ内にゴム材料を充填し、然る後、型開閉を繰
    り返しながら前記パーティング面の隙間を次第に狭めて
    ゆくと共に型締力を段階的に増加してゆく事を特徴とす
    るゴム材料の射出成形方法。
  2. 【請求項2】 固定金型と移動金型とで構成された
    成形金型と、移動金型をタイバーに沿って往復移動させ
    るトグル機構と、固定金型に接続され、成形金型のパー
    ティング面に隙間を設けた状態でゴム材料を射出してパ
    ーティング面のキャビティ内にゴム材料を充填する射出
    機構と、タイバーのトグル側端部に設けられた雄ねじ部
    に装着され、タイバーに沿ってトグル機構を移動させる
    タイナットと、タイナットを駆動するための駆動ギア
    と、駆動ギアを駆動する駆動モータと、トグル機構の移
    動量をタイナットの回転と連動して検出する移動量検出
    装置及び型締力を段階的に増加すべく上記移動量を多段
    階に設定する設定手段とで構成された事を特徴とするゴ
    ム材料の射出成形装置。
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