JP2939326B2 - Mold temperature control method and apparatus - Google Patents
Mold temperature control method and apparatusInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、金型の温度制御方法及び装置に関するもの
である。The present invention relates to a mold temperature control method and apparatus.
（ロ）従来の技術 従来の成形用金型として、たとえば特開昭62−267108
号公報に示されるようなものがある。これに示される成
形用金型には、冷却管とともに、キャビティ近傍に、温
度に対する自己制御性を有する熱電素子を用いた冷却手
段が、１個あるいは複数個、局所的に設けられている。
このように構成することによって、キャヒティ全体を冷
却することができる。(B) Conventional technology As a conventional molding die, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-267108
There is one as shown in Japanese Patent Publication No. In the molding die shown here, one or a plurality of cooling means using thermoelectric elements having self-controllability with respect to temperature are locally provided near the cavity together with the cooling pipe.
With this configuration, it is possible to cool the entire cachet.
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記公報においては、キャビティ全体
を冷却する技術は説明されてているものの、次の成形品
を製造するために金型を均一に加熱する方法については
説明されていない。従来は、金型を加熱するために金型
の周りをヒータで覆うようにするか、金型内に熱媒体用
の流路を設けてこれに加熱した熱媒体を通すようにして
いた。一般に金型の温度が低い状態のまま、キャビティ
内に溶融樹脂を射出すると、金型と溶融樹脂との温度差
が大きいため、成形品に大きな残留ひずみが発生し、成
形品の形状精度を低下させるという問題点がある。上記
のように金型の回りをヒータで覆うようにする方法又
は、金型内に熱媒体を通す加熱流路を設ける方法におい
ては、成形品の残留ひずみを小さくすることはできる
が、冷却された金型を射出に適した温度まで加熱するの
に時間が長く掛かり、生産性が低下するという問題点が
ある。(C) Problems to be Solved by the Invention However, although the above-mentioned publication describes a technique for cooling the entire cavity, it does not discuss a method for uniformly heating a mold in order to produce the next molded product. Not explained. Conventionally, in order to heat the mold, the periphery of the mold is covered with a heater, or a flow path for a heat medium is provided in the mold, and the heated heat medium is passed through the flow path. In general, when molten resin is injected into the cavity while the temperature of the mold is low, the temperature difference between the mold and the molten resin is large, resulting in large residual strain in the molded product and lowering the shape accuracy of the molded product There is a problem to make it. In the method of covering the periphery of the mold with a heater as described above, or in the method of providing a heating channel through which a heat medium passes in the mold, the residual strain of the molded article can be reduced, but the mold is cooled. However, there is a problem that it takes a long time to heat the heated mold to a temperature suitable for injection, thereby lowering productivity.
本発明はこのような課題を解決することを目的として
いる。An object of the present invention is to solve such a problem.
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、複数の加熱素子と冷却素子とを格子状に配
列した部材を金型のキャビティ壁面上にはり付けるか、
キャビティ壁面の近傍に埋め込んで、金型を加熱する場
合は加熱素子に通電し、金型を冷却する場合は冷却素子
に通電することにより、上記課題を解決する。すなわ
ち、本発明の金型の温度制御方法は、金型（２・４）の
キャビティ（Ｃ）の壁面上又は金型内部に複数の加熱素
子（14）と冷却素子（16）とを格子状に配置し、これら
を射出成形工程に応じて順次選択して電力を供給するよ
うにしている。又、上記方法を実施するための本発明の
装置は、金型（２・４）のキャビティ（Ｃ）の壁面上又
は金型内部に配置され複数の加熱素子（14）と冷却素子
（16）とを格子状に配列した加熱・冷却部材（6a・6b）
と、加熱・冷却部材（6a・6b）の加熱素子（14）及び冷
却素子（16）の内から必要なものを選択して電力を供給
する温度調節装置（10）と、を有している。加熱素子
（14）又は冷却素子（16）へ供給される電力は、あらか
じめ設定した制御手順にしたがって個別に又はグループ
ごとに制御するとよい。なお、かっこ内の符号は実施例
の対応する部材を示す。(D) Means for Solving the Problems According to the present invention, a member in which a plurality of heating elements and cooling elements are arranged in a lattice pattern is attached to a cavity wall surface of a mold,
In order to solve the above-described problem, the heating element is energized when the mold is heated by being embedded near the cavity wall surface, and the cooling element is energized when the mold is cooled. That is, in the mold temperature control method of the present invention, a plurality of heating elements (14) and cooling elements (16) are arranged in a grid on the wall surface of the cavity (C) of the mold (2.4) or inside the mold. , And these are sequentially selected according to the injection molding process to supply power. Further, the apparatus of the present invention for carrying out the above method comprises a plurality of heating elements (14) and cooling elements (16) arranged on the wall surface of the cavity (C) of the mold (2.4) or inside the mold. Heating and cooling members (6a, 6b) arranged in a grid pattern
And a temperature controller (10) for selecting and supplying necessary power from the heating element (14) and the cooling element (16) of the heating / cooling member (6a, 6b). . The power supplied to the heating element (14) or the cooling element (16) may be controlled individually or in groups according to a preset control procedure. In addition, the code | symbol in a parenthesis shows the corresponding member of an Example.
（ホ）作用 金型を加熱する場合は、加熱素子に通電する。加熱素
子及び冷却素子は、キャビティの壁面上、又は壁面近く
の金型内部に配置されているので、急速にキャビティ表
面を加熱することができ、早く射出工程を開始すること
ができる。射出終了後は、加熱素子への通電を止め、冷
却工程において冷却素子に通電する。冷却素子も加熱素
子と同様の位置に配置されているので、急速に成形品を
冷却することができ、早く型開工程を開始することがで
きる。これにより、残留ひずみの少ない成形品を能率よ
く成形することができる。(E) Function When heating the mold, the heating element is energized. Since the heating element and the cooling element are arranged on the wall surface of the cavity or inside the mold near the wall surface, the cavity surface can be heated quickly, and the injection process can be started quickly. After the injection, the power supply to the heating element is stopped, and power is supplied to the cooling element in the cooling step. Since the cooling element is also located at the same position as the heating element, the molded product can be cooled rapidly, and the mold opening process can be started quickly. As a result, a molded product having a small residual strain can be efficiently molded.
（ヘ）実施例 第１図に本発明の実施例を示す。固定側金型２と、こ
れに対面するように設けた可動側金型４とによってキャ
ビティＣが形成されている。可動側金型４は、図示して
いない駆動装置によって図示の型閉位置と、これよりも
右方の型開位置との間を移動可能である。図中の左側の
固定側金型２には、キャビティＣに連通するスプルーＳ
が形成されている。図示してない射出装置からスプルー
Ｓを通してキャビティＣ内に溶融樹脂を射出することが
可能である。図中キャビティＣの左側の壁面近くの固定
側金型２内にシート状の加熱・冷却部材6aが埋め込み配
置されている。加熱・冷却部材６には、スプルーＳを取
り囲む貫通穴が形成されている。また、図中右側の可動
金型４内のキャビティＣの右側の壁面近くにシート状の
加熱・冷却部材6bが埋め込み配置されている。加熱・冷
却部材6a及び6bは、貫通穴の有無を除けば、互いに同様
な構造をしており、第２図に示すように、加熱素子14
と、冷却素子16とを交互に格子状に配列して、これを電
気絶縁性の絶縁シート18上に取り付けたもので構成され
ている。加熱素子14の配線14a・14bは片側ずつ並列に結
合され、それぞれコネクタ８を介して温度調節装置10
（第１図参照）に接続されている。また、冷却素子16に
は、異種の導体・半導体を接続して閉ループを構成し、
その閉ループに電流を流すと、両端の接点の一方で熱の
吸収を行い、接点で熱の放出が起こるペルチェ効果を利
用したものを用い、吸熱部が金型２・４内に位置するよ
うに配置し、またこれの放熱部が金型２・４の外部に位
置するように配置する。各冷却素子16の一方の配線16a
は、それぞれ並列に供給され冷却槽22内に収容された放
熱板20を経てコネクタ８を介して温度調節装置10（第１
図参照）に接続されている。また、各冷却素子16の他方
の配線16bは、それぞれ並列に結合され同様にコネクタ
８を介して温度調節装置10に接続されている。第１図に
示すように、温度調節装置10には電源装置12が接続され
ている。電源装置12は、温度調節装置10を介して加熱素
子14と冷却素子16とにそれぞれ電力を供給可能である。(F) Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A cavity C is formed by the fixed mold 2 and the movable mold 4 provided to face the fixed mold 2. The movable mold 4 can be moved between a mold closing position shown in the figure and a mold opening position on the right side thereof by a driving device (not shown). A sprue S communicating with the cavity C is provided in the fixed mold 2 on the left side in the drawing.
Are formed. It is possible to inject the molten resin into the cavity C through the sprue S from an injection device (not shown). In the figure, a sheet-like heating / cooling member 6a is embedded and arranged in the fixed mold 2 near the left wall surface of the cavity C. A through hole surrounding the sprue S is formed in the heating / cooling member 6. Further, a sheet-like heating / cooling member 6b is embedded and disposed near the right wall surface of the cavity C in the movable mold 4 on the right side in the drawing. The heating / cooling members 6a and 6b have the same structure except for the presence or absence of a through hole, and as shown in FIG.
And cooling elements 16 are alternately arranged in a grid pattern, and the cooling elements 16 are mounted on an electrically insulating insulating sheet 18. The wires 14a and 14b of the heating element 14 are connected in parallel on one side at a time,
(See FIG. 1). Further, the cooling element 16 forms a closed loop by connecting different types of conductors / semiconductors,
When a current is passed through the closed loop, heat is absorbed at one of the contact points at both ends, and the one using the Peltier effect in which heat is released at the contact point is used, so that the heat absorbing portion is located in the molds 2.4. It is arranged so that the heat radiating portion is located outside the molds 2 and 4. One wiring 16a of each cooling element 16
Are connected to the temperature control device 10 (first) through the connector 8 via the heat sink 20 which is supplied in parallel and accommodated in the cooling bath 22.
(See the figure). The other wiring 16b of each cooling element 16 is connected in parallel to each other, and similarly connected to the temperature controller 10 via the connector 8. As shown in FIG. 1, a power supply device 12 is connected to the temperature control device 10. The power supply device 12 can supply power to the heating element 14 and the cooling element 16 via the temperature control device 10, respectively.
次にこの実施例の作用を説明する。第１図に示すよう
に、金型２・４が型閉じされた状態で、温度調節装置10
に加熱開始信号が入力されると、次に温度調節装置10に
冷却開始信号が入力されると、温度調節装置10は電源装
置12を通して加熱・冷却部材6a及び6bの冷却側に電力を
供給して冷却素子16を作動させる。これにより成形品が
冷却される。成形品の冷却後、加熱・冷却部材6a及び6b
の冷却側の電力を止め、型開を行って成形品を取出す。
以上の操作を繰り返すことにより成形品を連続的に成形
することができる。Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, with the molds 2 and 4 closed, the temperature control device 10 is closed.
When a cooling start signal is input to the temperature control device 10 and then a cooling start signal is input to the temperature control device 10, the temperature control device 10 supplies power to the cooling side of the heating / cooling members 6a and 6b through the power supply device 12. To activate the cooling element 16. Thereby, the molded article is cooled. After cooling the molded product, heating and cooling members 6a and 6b
Turn off the cooling side power, open the mold and remove the molded product.
By repeating the above operation, a molded article can be continuously molded.
なお、上記説明では、加熱・冷却部材6a・6bは、金型
２・４の内部に設けるものとしたが、絶縁シート18の表
面に熱伝導率の優れた材料によって平滑にコーティング
し、キャビティＣの壁面上にはり付けて設けるようにし
てもよい。In the above description, the heating / cooling members 6a and 6b are provided inside the molds 2 and 4. However, the surface of the insulating sheet 18 is smoothly coated with a material having excellent thermal conductivity to form the cavity C. May be provided by being attached to the wall surface.
また、上記説明では、加熱素子14は絶縁シート18に取
り付けられたもの全部が同時に通電又は断電されるもの
としたが、これらをいくつかのグループに分けて又は１
つずつ通電・断電を制御するようにすることもできる。
冷却素子16につよい。Further, in the above description, the heating elements 14 are assumed to be all energized or cut off at the same time attached to the insulating sheet 18. However, these may be divided into several groups or
It is also possible to control energization and disconnection one by one.
It is suitable for the cooling element 16.
また、上記説明では、加熱素子14は絶縁シート18に取
り付けられたもの全部が同時に通電又は断電されるもの
としたが、これらをいくつかのグループに分けて又は１
つずつ通電・断電を制御するようにすることもできる。
冷却素子16についても、同様にグループ制御又は個別制
御するようにしてもよい。このようにすることにより、
よりきめ細かな金型の温度制御を行うことができる。Further, in the above description, the heating elements 14 are assumed to be all energized or cut off at the same time attached to the insulating sheet 18. However, these may be divided into several groups or
It is also possible to control energization and disconnection one by one.
The cooling elements 16 may be similarly controlled in groups or individually. By doing this,
More precise mold temperature control can be performed.
（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、格子状に
配列した加熱素子と冷却素子とが、金型のキャビティ
面、又はこれの近傍に配置されているので、キャビティ
面を急速に加熱・冷却することができ、残留ひずみの少
ない成形品を能率よく成形することができる。また、金
型の温度分布を任意に設定することができるので、金型
の設計・製作が容易になる。(G) Effect of the Invention As described above, according to the present invention, since the heating elements and the cooling elements arranged in a lattice are arranged on or near the cavity surface of the mold, the cavity surface is formed. Can be rapidly heated and cooled, and a molded product with little residual strain can be efficiently molded. In addition, since the temperature distribution of the mold can be arbitrarily set, the design and manufacture of the mold are facilitated.
第１図は本発明の実施例の金型の温度制御装置を示す
図、第２図はその加熱・冷却部材を説明する図である。 ２……固定側金型、４……可動側金型、 6a、6b……加熱・冷却部材、 ８……コネクタ、10……温度調節装置、 12……電源装置、14……加熱素子、 16……酸塩冷却素子、18……絶縁シート、 Ｃ……キャビティ。FIG. 1 is a view showing a mold temperature control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a heating / cooling member thereof. 2 ... fixed-side mold, 4 ... movable-side mold, 6a, 6b ... heating / cooling member, 8 ... connector, 10 ... temperature control device, 12 ... power supply device, 14 ... heating element, 16 ... salt cooling element, 18 ... insulating sheet, C ... cavity.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 45/74 - 45/78 B22D 17/22 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B29C 45/26-45/44 B29C 45/74-45/78 B22D 17/22
Claims (3)
いて、金型（２・４）のキャビティ（Ｃ）の壁面上又は
金型内部に複数の加熱素子（14）と冷却素子（16）とを
格子状に配置し、これらを射出成形工程に応じて順次選
択して電力に供給する金型の温度制御方法。A method for controlling the temperature of a mold of an injection molding machine, comprising: a plurality of heating elements (14) and a plurality of cooling elements (16) on a wall surface of a cavity (C) of a mold (2.4) or inside the mold. ) Are arranged in a grid, and these are sequentially selected in accordance with an injection molding process to supply power to a mold.
いて、金型（２・４）のキャビティ（Ｃ）の壁面上又は
金型内部に配置され複数の加熱素子（14）と冷却素子
（16）とを格子状に配列した加熱・冷却部材（6a・6b）
と、加熱・冷却部材（6a・6b）の加熱素子（14）及び冷
却素子（16）の内から必要なものを選択して電力を供給
する温度調節装置（10）と、を有する金型の温度制御装
置。2. An apparatus for controlling a mold temperature of an injection molding machine, wherein a plurality of heating elements (14) and a cooling element are arranged on a wall surface of a cavity (C) of a mold (2.4) or inside the mold. (16) Heating / cooling members (6a, 6b) arranged in a grid
And a temperature control device (10) for selecting and supplying necessary power from the heating element (14) and the cooling element (16) of the heating / cooling member (6a, 6b). Temperature control device.
（16）へ供給される電力は、あらかじめ設定した制御手
順にしたがって個別に又はグループごとに制御されるこ
とを特徴とする請求項２記載の金型の温度制御装置。3. The power supply to the plurality of heating elements (14) or the plurality of cooling elements (16) is controlled individually or in groups according to a preset control procedure. 3. The mold temperature control device according to 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33129290A JP2939326B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Mold temperature control method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33129290A JP2939326B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Mold temperature control method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04197723A JPH04197723A (en) | 1992-07-17 |
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Family
ID=18242058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP4857695B2 (en) * | 2005-10-05 | 2012-01-18 | トヨタ自動車株式会社 | Gripping member temperature control device and steering device |
| US20150224695A1 (en) * | 2012-07-31 | 2015-08-13 | 3M Innovative Properties Company | Injection Molding Apparatus and Method Comprising a Mold Cavity Surface Comprising a Thermally Controllable Array |
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1990
- 1990-11-29 JP JP33129290A patent/JP2939326B2/en not_active Expired - Fee Related
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