JP3132605B2 - Injection molding method - Google Patents

Injection molding method

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JP3132605B2
JP3132605B2 JP05014121A JP1412193A JP3132605B2 JP 3132605 B2 JP3132605 B2 JP 3132605B2 JP 05014121 A JP05014121 A JP 05014121A JP 1412193 A JP1412193 A JP 1412193A JP 3132605 B2 JP3132605 B2 JP 3132605B2
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mold
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screw
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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、樹脂の射出成形方法に
係わり、特に、保圧工程および計量工程を含めた工程の
制御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin injection molding method, and more particularly to control of a process including a pressure holding process and a measuring process.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性樹脂の射出成形においては、型
閉、射出、保圧、計量、冷却、型開の各工程が行われ
る。例えばインラインスクリュー方式の射出成形機を用
いた場合について説明すると、計量工程において、加熱
シリンダー内に供給された熱可塑性樹脂のパレットが、
ヒーターによる加熱とスクリューの回転に伴う剪断力と
によって溶融する。こうして溶融する樹脂は、スクリュ
ーが回転しながら後退することにより、加熱シリンダー
内の先端部に所定量溜められる。この計量工程の終了後
であって、かつ、型閉が終了した後、射出工程となる。
この射出工程においては、スクリューが前進して加熱シ
リンダー内の溶融樹脂が加熱シリンダーの先端部のノズ
ルから射出され、このノズルが接続された金型内のキャ
ビティに充填される。ついで、保圧工程となるが、この
保圧工程においては、スクリューに対して前方へ所定の
圧力が加えられる。これにより、キャビティからの溶融
樹脂の逆流が防止されるとともに、キャビティ内での溶
融樹脂の冷却、硬化に伴う収縮分の樹脂がキャビティ内
に補充される。保圧工程の終了後、射出成形機では、再
び計量工程となる。一方、この計量工程中も、キャビテ
ィ内の樹脂すなわち製品の冷却は続いているが、十分に
製品が冷却された後、型開が行われて製品が取り出され
る。以上の工程を1サイクルとして、これが繰り返され
る。
2. Description of the Related Art In injection molding of a thermoplastic resin, respective steps of mold closing, injection, holding pressure, measuring, cooling, and mold opening are performed. For example, to explain the case of using an in-line screw type injection molding machine, in the measuring process, the pallet of the thermoplastic resin supplied into the heating cylinder,
It is melted by heating by a heater and shearing force accompanying rotation of the screw. The resin melted in this manner is stored in a predetermined amount at the tip end in the heating cylinder by retreating while rotating the screw. After the completion of the measuring step and after the mold closing, the injection step is performed.
In this injection step, the screw advances and the molten resin in the heating cylinder is injected from a nozzle at the tip of the heating cylinder, and the nozzle is filled in a cavity in a mold to which the nozzle is connected. Next, a pressure-holding step is performed. In this pressure-holding step, a predetermined pressure is applied to the screw forward. This prevents the backflow of the molten resin from the cavity, and replenishes the cavity with shrinkage due to the cooling and curing of the molten resin in the cavity. After the end of the pressure-holding step, the injection molding machine starts the measuring step again. On the other hand, during this measuring step, the resin in the cavity, that is, the cooling of the product is continued, but after the product is sufficiently cooled, the mold is opened and the product is taken out. The above steps are repeated as one cycle.

【0003】通常、前記射出工程では、スクリューは、
速度と位置とに応じて制御される。また、保圧工程で
は、スクリューは、圧力と時間とに応じて制御される。
表1にその制御の一例を示してある。
Usually, in the injection step, the screw is
It is controlled according to the speed and the position. Further, in the pressure holding step, the screw is controlled according to the pressure and the time.
Table 1 shows an example of the control.

【0004】[0004]

【表1】 [Table 1]

【0005】表1において、Vはスクリューの速度、HP
は保圧力であるが、それぞれ最大速度、最大圧力の百分
率で表してある。また、位置Sの単位はmm、時間Tの単
位は秒である。計量工程の終了時点で、スクリューは、
S0の位置にある。射出工程では、スクリューの速度が4
段階に切り替わり、順次Sn(n=1,2,3,4)の位
置まで、それぞれVnの速度でスクリューが前進する。ま
た、スクリューがS4の位置に達すると、保圧工程とな
り、順次Tn(n=1,2,3)秒間ずつ、それぞれHPn
の圧力でスクリューが加圧される。この保圧工程の終了
ととともに、キャビティ内の樹脂の硬化も終わっている
設定となっている。なお、射出工程は、約0.8秒で終了
する。また、保圧工程を数段階に分けているのは、製品
の品質を上げるためであり、一般的には、次第に圧力を
下げるとよい。
In Table 1, V is the screw speed, HP
Is the holding pressure, which is expressed as a percentage of the maximum speed and the maximum pressure, respectively. The unit of the position S is mm and the unit of the time T is seconds. At the end of the weighing process, the screw
It is in the position of S0. In the injection process, the screw speed is 4
The stage is switched to the next stage, and the screw moves forward at the speed of Vn to the position of Sn (n = 1, 2, 3, 4). When the screw reaches the position of S4, a pressure-holding step is started, and HPn is sequentially performed for Tn (n = 1, 2, 3) seconds.
The pressure is applied to the screw. The setting is such that the curing of the resin in the cavity has been completed along with the end of the pressure holding step. The injection process is completed in about 0.8 seconds. The reason why the pressure-holding step is divided into several stages is to improve the quality of the product. In general, the pressure should be gradually lowered.

【0006】そして、従来の射出成形方法では、前述の
ような保圧工程が終了した後に、計量工程を始めるよう
にしている。特に保圧工程後にいったんノズルを金型か
ら離す場合には、溶融樹脂の漏れを防止するために、保
圧工程終了後、ノズルをシャットオフバルブにより閉
じ、さらに確実性を期するための遅延時間を経て計量工
程を開始するようにしている。しかし、このように保圧
工程が終了してから、計量工程を開始するのでは、成形
サイクルが長くなり、生産性が悪い。また、計量工程を
短くしようとすれば、成形機において計量工程に大負荷
が集中することになるので、成形機の能力から計量工程
の短縮には限界がある。
[0006] In the conventional injection molding method, the measuring step is started after the pressure holding step as described above is completed. In particular, when the nozzle is once separated from the mold after the pressure-holding step, the nozzle is closed with a shut-off valve after the pressure-holding step to prevent leakage of the molten resin, and a delay time for further ensuring reliability The weighing process is started after the process. However, if the weighing process is started after the pressure-holding process is completed as described above, the molding cycle becomes long, and the productivity is poor. Also, if the weighing process is to be shortened, a large load will be concentrated on the weighing process in the molding machine. Therefore, there is a limit to the shortening of the weighing process due to the capability of the molding machine.

【0007】これに対して、例えば特開平1-108017号公
報には、保圧工程の途中から計量工程を開始する方法が
提案されている。これは、全保圧工程の時間が余裕をも
って設定してあり、キャビティへのゲート部の樹脂が完
全に硬化した後は、保圧の意味がなくなることと、計量
工程の当初には、スクリューが後退する必要のないこと
とに着目したものであり、ゲート部の樹脂が硬化すると
予想される時間頃に、スクリューを回転させ始めて、計
量工程を開始するものである。計量工程が始まっても、
保圧工程の終了までは、スクリューは保圧力がかかって
おり、後退しない。しかし、この方法でも、ゲート部の
樹脂が硬化する頃に計量工程を始めるのであるから、保
圧工程と計量工程との重複時間を大幅に大きくすること
はできず、成形サイクルを大幅に短縮できるものではな
い。
On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-108017 proposes a method of starting a measuring step in the middle of a pressure holding step. The reason for this is that the time for the entire pressure-holding step is set with a margin, and after the resin at the gate to the cavity is completely cured, the meaning of the pressure-holding is lost, and at the beginning of the measuring step, the screw is Attention is paid to the fact that there is no need to retreat, and around the time when the resin of the gate portion is expected to be cured, the screw is started to be rotated and the measuring process is started. Even if the weighing process starts,
Until the end of the pressure-holding step, the screw has a pressure-holding force and does not retreat. However, even in this method, since the measuring process is started when the resin in the gate portion is hardened, the overlapping time between the pressure holding process and the measuring process cannot be significantly increased, and the molding cycle can be significantly reduced. Not something.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
射出成形においては、保圧工程が終了してから計量工程
を開始していたため、成形サイクルが長くなり、生産性
が悪い問題があった。また、特開平1-108017号公報に記
載の方法も、ゲート部の樹脂が硬化する頃に計量工程を
始めるものであるため、保圧工程と計量工程との重複時
間を大幅に大きくすることはできず、成形サイクルを大
幅に短縮できない。
As described above, in the conventional injection molding, since the weighing step is started after the pressure-holding step is completed, there is a problem that the molding cycle becomes long and the productivity is poor. Was. Also, the method described in JP-A-1-108017 also starts the measuring step around the time when the resin of the gate portion is cured, so that the overlapping time between the pressure-holding step and the measuring step can be significantly increased. It is not possible to shorten the molding cycle significantly.

【0009】さらに、特開平4-28521号公報には、シリ
ンダーのノズルにバルブ(閉止弁)を設け、保圧工程中
においてスクリューが所定距離だけ再前進した時点にお
いてバルブを閉じ、その後ただちにスクリューの回転を
再開することにより、保圧工程中に次ショット成形のた
めの可塑化工程を開始することが記載されている。しか
し、この方法は、保圧工程中においてバルブを閉じるま
でにスクリューを所定距離だけ再前進させるものである
ため、保圧を確実に行えないおそれがある。また、特開
平4-28521号公報には、所定のキャビティ内部圧力が検
出されたらバルブを閉じることも記載されているが、そ
れでは、キャビティ内部圧力の検出手段が必要であると
ともに、制御が複雑で面倒なものとなる問題がある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-85221 discloses that a valve (closing valve) is provided on a nozzle of a cylinder, the valve is closed when the screw has re-advanced a predetermined distance during the pressure-holding step, and then the screw is closed immediately. It is described that by restarting the rotation, a plasticizing step for the next shot molding is started during the pressure holding step. However, in this method, the screw is advanced again by a predetermined distance before the valve is closed during the pressure-holding step, so that the pressure-holding may not be performed reliably. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-28521 also discloses that a valve is closed when a predetermined cavity internal pressure is detected. However, this requires a cavity internal pressure detecting means, and the control is complicated. There is a problem that can be troublesome.

【0010】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、従来の成形機や金型に特別な構造を加え
ることなく、また、制御を複雑で面倒なものとすること
なく、かつ、計量および保圧を確実なものとしながら、
保圧工程と計量工程とを時間的に大幅に重複させられる
ようにし、成形サイクルを短縮することを目的とするも
のである。
[0010] The present invention is intended to solve such a problem, without adding a special structure to a conventional molding machine or mold, and without complicating and complicated control. And while ensuring weighing and holding pressure,
An object of the present invention is to enable the pressure-holding step and the measuring step to be largely overlapped in time, and to shorten the molding cycle.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形方法
は、前記目的を達成するために、開閉する複数の金型部
材間にキャビティを形成するとともに、このキャビティ
に通じかつ内部で樹脂を可塑状態に保つ樹脂通路を有す
る金型と、この金型の樹脂通路に接続される樹脂溜め部
およびこの樹脂溜め部内に移動可能に設けられた押圧部
材を有するとともにこの押圧部材をその位置および速度
または圧力および時間に応じて制御する制御手段を有す
る成形機と、この成形機の樹脂溜め部から前記金型のキ
ャビティまでの樹脂通路中に設けられたバルブとを用
い、樹脂溜め部に所定量の可塑状態の樹脂を溜める計量
工程と、この計量工程後に押圧部材をその位置および速
度に応じて制御して樹脂溜め部内の樹脂を押圧部材によ
り金型内へ送り出す射出工程と、この射出工程に引き続
き金型内の樹脂に圧力を加えて樹脂の硬化に伴う収縮分
の樹脂をキャビティ内に補う保圧工程とを有し、この保
圧工程では、一定の圧力で一定の時間押圧部材を加圧し
てこの押圧部材により金型内の樹脂に保圧に足る圧力を
かけた上で、バルブを閉じ、この後金型内の樹脂の圧力
によりキャビティ内への樹脂の充填を進行させ、バルブ
を閉じた後保圧工程の途中で計量工程を開始するもので
ある。
According to the injection molding method of the present invention, in order to achieve the above object, a cavity is formed between a plurality of mold members which are opened and closed, and a resin is communicated with the cavity and plasticized therein. A mold having a resin passage to maintain the state, a resin reservoir connected to the resin passage of the mold, and a pressing member movably provided in the resin reservoir, and the position and speed or A molding machine having control means for controlling according to pressure and time, and a valve provided in a resin passage from a resin reservoir of the molding machine to a cavity of the mold, and a predetermined amount of resin is supplied to the resin reservoir. A measuring step of storing the resin in a plasticized state, and after the measuring step, controlling the pressing member according to its position and speed to feed the resin in the resin reservoir into the mold by the pressing member. And a pressure-holding step of applying pressure to the resin in the mold following the injection step to compensate for the shrinkage of the resin due to the curing of the resin in the cavity. In this pressure-holding step, a constant pressure is applied. After pressing the pressing member for a certain period of time and applying a pressure sufficient to hold the resin in the mold by the pressing member, the valve is closed, and then the pressure of the resin in the mold causes the resin to enter the cavity. After the filling is advanced and the valve is closed, the measuring step is started in the middle of the pressure-holding step.

【0012】[0012]

【作用】本発明の射出成形方法では、射出工程におい
て、押圧部材をその位置および速度に応じて制御するこ
とにより金型のキャビティ内に可塑状態の樹脂を充填
し、引き続く保圧工程において、金型内の樹脂に圧力を
加えて樹脂の硬化に伴う収縮分の樹脂をキャビティ内に
補うが、この保圧工程では、一定の圧力で一定の時間押
圧部材を加圧してこの押圧部材により金型内の樹脂に保
圧に足る圧力をかけた上で、成形機の樹脂溜め部から金
型のキャビティまでの樹脂通路中のバルブを閉じて、樹
脂溜め部側の樹脂通路とキャビティ側の樹脂通路とを遮
断してしまう。この樹脂通路内の樹脂は可塑状態に保た
れるが、ノズルを閉じた後は、キャビティ側の樹脂通路
内の樹脂が十分高い圧力を保持していることにより、キ
ャビティ内の樹脂の硬化に伴い、樹脂通路内からキャビ
ティ内に樹脂が補われることになる。一方、成形機側に
おいては、バルブが閉じられた後は、保圧工程の途中で
も問題なく計量ができる。
According to the injection molding method of the present invention, in the injection step, the pressing member is controlled in accordance with the position and speed of the pressing member to fill the cavity of the mold with a resin in a plastic state. Pressure is applied to the resin in the mold to compensate for the shrinkage of the resin due to the curing of the resin in the cavity. In this pressure-holding step, the pressing member is pressed at a constant pressure for a certain period of time, and the mold is pressed by the pressing member. After applying sufficient pressure to the resin in the mold, the valve in the resin passage from the resin reservoir of the molding machine to the cavity of the mold is closed, and the resin passage on the resin reservoir side and the resin passage on the cavity side are closed. And cut off. Although the resin in the resin passage is kept in a plastic state, after the nozzle is closed, the resin in the cavity-side resin passage holds a sufficiently high pressure. Thus, the resin is supplemented from the resin passage into the cavity. On the other hand, on the molding machine side, after the valve is closed, measurement can be performed without any problem even during the pressure holding step.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。まず、使用する成形機の構成を説
明する。この射出成形機は、インラインスクリュー方式
のものである。図3において、1は固定側プラテン、2
はタイバー、3は可動側プラテン、4は基盤である。可
動側プラテン3は、型閉装置5の駆動によりタイバー2
に沿って移動し、前記固定側プラテン1に対して接近お
よび離反するものである。前記型閉装置5は、サーボモ
ーター6により駆動されるトグル機構7と、前記基盤4
に設けられタイバー2に作用する油圧駆動機構8とから
なっている。前記サーボモーター6には、その制御のた
めに、コンピューターなどからなる制御手段9が駆動手
段10を介して接続されている。また、前記油圧駆動機構
8も、その制御のために、駆動手段11を介して制御手段
9に接続されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the molding machine used will be described. This injection molding machine is of an in-line screw type. In FIG. 3, 1 is a fixed side platen, 2
Is a tie bar, 3 is a movable side platen, and 4 is a base. The movable platen 3 is driven by the mold closing device 5 to move the tie bar 2.
And moves toward and away from the fixed-side platen 1. The mold closing device 5 includes a toggle mechanism 7 driven by a servo motor 6 and the base 4.
And a hydraulic drive mechanism 8 acting on the tie bar 2. To the servomotor 6, control means 9 including a computer or the like is connected via a driving means 10 for the control thereof. Further, the hydraulic drive mechanism 8 is also connected to the control means 9 via the drive means 11 for the control.

【0014】21は内部が樹脂溜め部をなす加熱シリンダ
ーで、この加熱シリンダー21は、固定側プラテン1に対
して可動側プラテン3と反対側に位置しており、ノズル
22を左側先端部に有している。そして、このノズル22に
は、これを開閉するロータリーバルブ23が設けられてい
る。このロータリーバルブ23は、図4に詳しく示すよう
に、円柱形状になっていて、ノズル22内の樹脂通路24中
に形成された弁座25に回転摺動自在に嵌合されており、
径方向に貫通した通孔26を有している。そして、油圧駆
動され、鎖線で示すように樹脂通路24と通孔26とが連な
って開き、実線で示すように90°回転して閉じるもので
ある。また、加熱シリンダー21には、バンドヒーター27
が外周面に設けられているとともに、ホッパー28が右部
上側に設けられている。そして、前記加熱シリンダー21
内には、押圧部材としてのスクリュー29が図示左右方向
へ摺動自在に嵌合されている。このスクリュー29は、歯
車列30を介してモーター31の出力軸に軸方向へは移動可
能に連結されており、このモーター31により回転駆動さ
れるものである。また、前記スクリュー29は、スラスト
ベアリング32を介してスライダー33に回転自在に連結さ
れているが、このスライダー33にボールスクリューねじ
34が螺貫されている。このボールスクリューねじ34は、
歯車列35を介してサーボモーター36の出力軸に連結され
ている。この構成により、サーボモーター36の出力軸が
回転すると、この回転が歯車列35を介してボールスクリ
ューねじ34に伝達されるとともに、このボールスクリュ
ーねじ34の回転に伴い、スライダー33とともにスクリュ
ー29が前進または後退するものである。前記モーター3
1,36には、その制御のために、前記制御手段9が駆動
手段37,38を介してそれぞれ接続されている。また、前
記スラストベアリング32部分には、スクリュー29に加わ
る圧力を検出するためのロードセル39が組み込まれてお
り、このロードセル39には、前記制御手段9が検出手段
40を介して接続されている。そして、前記スクリュー29
の前進および後退は、サーボモーター36の回転に基づい
て検出されるスクリュー29の位置および速度に応じて制
御されるか、あるいは、ロードセル39により検出される
圧力と時間とに応じて制御されるようになっている。
Reference numeral 21 denotes a heating cylinder having a resin reservoir therein. The heating cylinder 21 is located on the opposite side of the movable platen 3 with respect to the fixed platen 1 and has a nozzle.
22 is provided at the left end. The nozzle 22 is provided with a rotary valve 23 for opening and closing the nozzle. As shown in detail in FIG. 4, the rotary valve 23 has a cylindrical shape and is rotatably slidably fitted to a valve seat 25 formed in a resin passage 24 in the nozzle 22.
It has a through hole 26 penetrating in the radial direction. Then, it is hydraulically driven, and the resin passage 24 and the through hole 26 are continuously opened as shown by a chain line, and are rotated by 90 ° and closed as shown by a solid line. The heating cylinder 21 has a band heater 27
Are provided on the outer peripheral surface, and a hopper 28 is provided on the upper right side. Then, the heating cylinder 21
Inside, a screw 29 as a pressing member is slidably fitted in the left-right direction in the figure. The screw 29 is connected to an output shaft of a motor 31 via a gear train 30 so as to be movable in the axial direction, and is driven to rotate by the motor 31. The screw 29 is rotatably connected to a slider 33 via a thrust bearing 32. A ball screw screw is attached to the slider 33.
34 is threaded. This ball screw screw 34
It is connected to the output shaft of a servomotor 36 via a gear train 35. With this configuration, when the output shaft of the servo motor 36 rotates, this rotation is transmitted to the ball screw 34 via the gear train 35, and the screw 29 advances with the slider 33 with the rotation of the ball screw 34. Or retreat. The motor 3
The control means 9 is connected to 1 and 36 via driving means 37 and 38 for the control. Further, a load cell 39 for detecting the pressure applied to the screw 29 is incorporated in the thrust bearing 32, and the control means 9 includes a load cell 39 for detecting the pressure applied to the screw 29.
Connected through 40. And the screw 29
Of the screw 29 detected based on the rotation of the servomotor 36, or controlled according to the pressure and time detected by the load cell 39. It has become.

【0015】つぎに、金型50の構成について、図4を参
照しながら説明する。この金型は、ホットランナー金型
50であり、前記固定側プラテン1に取り付けられる固定
型51と、前記可動側プラテン3に取り付けられる可動型
52とからなっており、VHSビデオテープのカセットハ
ーフを成形するものである。そして、金型部材である固
定型51と可動型52とが可動側プラテン3の移動に伴って
開閉し、型閉時に固定型51と可動型52との間に製品形状
のキャビティ53を形成するものである。前記固定型51
は、キャビティ53を形成する固定側型板54の背面に受け
板55,56およびスペーサーブロック57を介して固定側取
付板58が固定されており、これら受け板56と固定側取付
板58との間にマニホールド59が設けられている。そし
て、固定側取付板58には、前記成形機のノズル12が接続
されるスプルーブッシュ60が貫通状態で固定されてお
り、このスプルーブッシュ60の内部が樹脂通路であるス
プルー61になっている。なお、スプルーブッシュ60の周
囲にはヒーター62が設けられている。また、前記マニホ
ールド59内には、前記スプルー61に連通する樹脂通路で
あるランナー63が形成されているとともに、ヒーター64
が設けられている。さらに、固定側型板54および受け板
55,56に樹脂通路をなす貫通孔65が形成されており、こ
の貫通孔65内に埋め込まれたブッシュ66内にスピアー67
が設けられている。なお、前記ブッシュ65内にマニホー
ルド59のランナー63が連通している。また、前記貫通孔
65の先端部がキャビティ53へ開口するゲート68になって
いる。一方、前記可動型52は、キャビティ53を形成する
可動側型板69の背面に、図示していないが、受け板およ
びスペーサーブロックを介して可動側取付板が固定され
ており、これら受け板と可動側取付板との間に突き出し
板が設けられている。なお、前記固定型51および可動型
52には、キャビティ53を囲んで冷却水路70が形成されて
いる。
Next, the configuration of the mold 50 will be described with reference to FIG. This mold is a hot runner mold
50, a fixed mold 51 attached to the fixed platen 1 and a movable mold attached to the movable platen 3
52 for forming a cassette half of a VHS video tape. Then, the fixed mold 51 and the movable mold 52, which are mold members, open and close as the movable platen 3 moves, and when the mold is closed, a product-shaped cavity 53 is formed between the fixed mold 51 and the movable mold 52. Things. The fixed mold 51
The fixed side mounting plate 58 is fixed to the back of the fixed side mold plate 54 forming the cavity 53 via the receiving plates 55 and 56 and the spacer block 57, and the receiving plate 56 and the fixed side mounting plate 58 A manifold 59 is provided between them. A sprue bush 60 to which the nozzle 12 of the molding machine is connected is fixed to the fixed mounting plate 58 in a penetrating state, and the inside of the sprue bush 60 is a sprue 61 which is a resin passage. A heater 62 is provided around the sprue bush 60. In the manifold 59, a runner 63 which is a resin passage communicating with the sprue 61 is formed.
Is provided. Further, the fixed side mold plate 54 and the receiving plate
A through hole 65 forming a resin passage is formed in each of 55 and 56, and a spear 67 is provided in a bush 66 embedded in the through hole 65.
Is provided. The runner 63 of the manifold 59 communicates with the bush 65. In addition, the through hole
The tip of 65 is a gate 68 that opens into the cavity 53. On the other hand, in the movable mold 52, a movable-side mounting plate is fixed via a receiving plate and a spacer block (not shown) to the back of a movable-side mold plate 69 forming the cavity 53. A protruding plate is provided between the movable plate and the movable-side mounting plate. The fixed mold 51 and the movable mold
The cooling water passage 70 is formed in the 52 so as to surround the cavity 53.

【0016】つぎに、前記成形機および金型50を用いた
射出成形方法について説明する。成形機側においては、
計量工程、射出工程および保圧工程が順次繰り返され
る。計量工程においては、ロータリーバルブ23がノズル
22を閉じている状態で、加熱シリンダー21内に供給され
た熱可塑性樹脂のパレットが、ヒーター27による加熱と
スクリュー29の回転に伴う剪断力とによって溶融する。
こうして溶融する樹脂は、スクリュー29が回転しながら
後退することにより、加熱シリンダー21内の先端部に所
定量溜められる。この計量工程の終了後であって、か
つ、型閉時に射出工程が行われる。この射出工程におい
ては、ロータリーバルブ23が開いた後、スクリュー29が
前進して加熱シリンダー21内の溶融樹脂がノズル22から
金型50内へと射出される。この射出工程に引き続き、保
圧工程となり、スクリュー29に対して前方へ所定の圧力
が加えられる。その後、ロータリーバルブ23が閉じ、計
量工程が再び始まる。表2に示すように、スクリュー29
は、射出工程では、速度と位置とに応じて制御され、保
圧工程では、圧力と時間とに応じて制御される。
Next, an injection molding method using the molding machine and the mold 50 will be described. On the molding machine side,
The measuring step, the injection step, and the pressure holding step are sequentially repeated. In the measuring process, the rotary valve 23 is
With the 22 closed, the pallet of the thermoplastic resin supplied into the heating cylinder 21 is melted by the heating by the heater 27 and the shearing force accompanying the rotation of the screw 29.
A predetermined amount of the resin melted in this way is accumulated at the front end in the heating cylinder 21 by the retreat of the screw 29 while rotating. The injection step is performed after the end of the measuring step and when the mold is closed. In this injection step, after the rotary valve 23 is opened, the screw 29 advances and the molten resin in the heating cylinder 21 is injected from the nozzle 22 into the mold 50. Following the injection step, a pressure holding step is performed, and a predetermined pressure is applied to the screw 29 forward. Thereafter, the rotary valve 23 closes and the measuring process starts again. As shown in Table 2, the screw 29
Is controlled according to the speed and the position in the injection step, and is controlled according to the pressure and the time in the pressure holding step.

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】表2において、Vはスクリュー29の速度、
HPは保圧力であるが、それぞれ最大速度、最大圧力の百
分率で表してある。また、位置Sの単位はmm、時間Tの
単位は秒である。計量工程の終了時点で、スクリュー29
は、S0の位置にある。射出工程では、スクリュー29の速
度が4段階に切り替わり、順次Sn(n=1,2,3,
4)の位置まで、それぞれVnの速度でスクリュー29が前
進する。また、スクリュー29がS4の位置に達すると、保
圧工程となり、T秒間、HPの圧力でスクリュー29が加圧
される。なお、図1にも示してあるように、射出工程
は、約0.75秒で終了する。また、この射出工程の終了か
ら0.2秒後にロータリーバルブ23が閉じる。さらに、ロ
ータリーバルブ23が閉じてから0.3秒後に計量工程が始
まる。
In Table 2, V is the speed of the screw 29,
HP is the holding pressure, which is expressed as a percentage of the maximum speed and the maximum pressure, respectively. The unit of the position S is mm and the unit of the time T is seconds. At the end of the weighing process, screw 29
Is at the position of S0. In the injection process, the speed of the screw 29 switches to four stages, and Sn (n = 1, 2, 3, 3)
The screw 29 advances at the speed of Vn to the position 4). When the screw 29 reaches the position of S4, a pressure-holding step is performed, and the screw 29 is pressurized with HP pressure for T seconds. As shown in FIG. 1, the injection process ends in about 0.75 seconds. Further, the rotary valve 23 closes 0.2 seconds after the end of the injection step. Further, the weighing process starts 0.3 seconds after the rotary valve 23 is closed.

【0019】金型50の方は、成形機の型閉装置5によ
り、射出工程に先立って型閉工程が行われる。この型閉
においては、固定型51に対する可動型52の速度が次第に
遅くなっていく。その設定は、段階的に最大速度の70
%、60%、40%である。その際、まずトグル機構7によ
り固定型51に対して可動型52がおおむね閉じられる。つ
いで、油圧駆動機構8により、樹脂圧に抗せる十分な例
えば150tの型締力が発生させられる。時間的には、図1
に示すように、型閉の開始から0.6秒で可動型52は固定
型51に接する(金型タッチ)。この時点では、単に接し
ているのみであって、型締力は生じていない。それから
さらに0.3秒経った時点で、最終的な型締力に到達す
る。そして、射出工程は、型閉の開始から0.6秒後の金
型タッチの時点で始まる。射出工程の始めの段階におい
ては、もともと大きな型締力は必要ないので、型締終了
前に射出工程を始めても問題はない。そして、射出工程
において、成形機のノズル23から射出された溶融樹脂
は、スプルー61、マニホールド59のランナー63、スピア
ー67の周囲を順次通って、ゲート68からキャビティ53内
に流入する。射出工程の間に、このキャビティ53内に溶
融樹脂が充填される。射出工程に引き続く保圧工程にお
いては、金型50内の樹脂に圧力が加えられることによ
り、キャビティ53からの溶融樹脂の逆流が防止されると
ともに、樹脂の冷却、硬化に伴う収縮分の樹脂がキャビ
ティ53内に補われる。そして、キャビティ53内の樹脂す
なわち製品が十分に冷却、硬化した後、型開が行われ、
製品が取り出される。なお、成形機側で、型開の直前に
一定時間ロータリーバルブ23が開き、サックバックが行
われる。図2には、1成形サイクルを通じてのロータリ
ーバルブ23の開閉のタイミングを示してある。そして、
1成形サイクルの時間は、約13秒になる。また、全工程
を通じて、ヒーター62,64の加熱により、金型50のスプ
ルー61、ランナー63および貫通孔65内の樹脂は、常時溶
融状態に保たれる。
In the case of the mold 50, the mold closing step is performed by the mold closing device 5 of the molding machine prior to the injection step. In this mold closing, the speed of the movable mold 52 with respect to the fixed mold 51 gradually decreases. The setting is gradually increased to 70 at maximum speed.
%, 60% and 40%. At that time, first, the movable mold 52 is generally closed with respect to the fixed mold 51 by the toggle mechanism 7. Next, the hydraulic drive mechanism 8 generates a sufficient mold clamping force of, for example, 150 t against the resin pressure. In terms of time, Figure 1
As shown in (2), the movable mold 52 comes into contact with the fixed mold 51 in 0.6 seconds from the start of mold closing (mold touch). At this point, only the contact is made, and no mold clamping force is generated. 0.3 seconds later, the final clamping force is reached. Then, the injection process starts at the time of mold touch 0.6 seconds after the start of mold closing. At the beginning of the injection process, since a large mold clamping force is not originally required, there is no problem if the injection process is started before the mold clamping is completed. Then, in the injection step, the molten resin injected from the nozzle 23 of the molding machine flows around the sprue 61, the runner 63 of the manifold 59, and the spear 67 sequentially, and flows into the cavity 53 from the gate 68. During the injection process, the cavity 53 is filled with a molten resin. In the pressure-holding step subsequent to the injection step, pressure is applied to the resin in the mold 50 to prevent the backflow of the molten resin from the cavity 53, and to reduce the amount of shrinkage due to cooling and curing of the resin. It is supplemented in the cavity 53. Then, after the resin in the cavity 53, that is, the product is sufficiently cooled and cured, the mold is opened,
The product is taken out. In addition, on the molding machine side, the rotary valve 23 is opened for a certain time immediately before the mold is opened, and suckback is performed. FIG. 2 shows the timing of opening and closing the rotary valve 23 throughout one molding cycle. And
One molding cycle takes about 13 seconds. Throughout the entire process, the sprue 61, the runner 63, and the resin in the through hole 65 of the mold 50 are always kept in a molten state by heating the heaters 62, 64.

【0020】ところで、保圧工程の開始からロータリー
バルブ23が閉じるまでの間は、成形機のスクリュー29に
より直接金型50内の溶融樹脂が加圧されるが、ロータリ
ーバルブ23が閉じてからは、スクリュー29による直接の
加圧は効かなくなる。ロータリーバルブ23が閉じる時点
では、ゲート68部を含めて、キャビティ53内の樹脂は、
まだ硬化はしておらず、保圧工程の途中である。しかし
ながら、保圧工程の開始からロータリーバルブ23が閉じ
るまでの間において、スクリュー29の加圧により、金型
50内のマニホールド59のランナー63を中心とした樹脂通
路内の溶融樹脂の圧力が十分に高まる。そして、ロータ
リーバルブ23が閉じた後は、前述のようにランナー63な
どの内部の樹脂圧が十分高く保たれていることにより、
キャビティ53内の樹脂の硬化に伴う収縮分の樹脂が貫通
孔65内からキャビティ53内へ補われることになる。換言
すれば、ロータリーバルブ23が閉じるまでのスクリュー
29に対する保圧力および時間の前記設定は、ロータリー
バルブ23が閉じた後、金型50内の樹脂が保圧に足る圧力
を得るように設定されたものである。そして、金型50内
の樹脂が圧力飽和するまで、キャビティ53内への樹脂の
充填が進行し、その後、ゲート68部の樹脂が完全に硬化
してゲートシールされることになる。なお、金型50内の
樹脂圧により保圧を有効に行うには、ランナー63の体積
がキャビティ53の体積の1.5倍程度であることが好まし
いが、それに限るものではない。
By the way, from the start of the pressure-holding step to the closing of the rotary valve 23, the molten resin in the mold 50 is directly pressurized by the screw 29 of the molding machine. However, direct pressurization by the screw 29 becomes ineffective. When the rotary valve 23 closes, the resin in the cavity 53, including the gate 68,
It has not yet been cured, and is in the process of holding pressure. However, during the period from the start of the pressure holding process to the closing of the rotary valve 23, the pressurization of the screw 29 causes the die
The pressure of the molten resin in the resin passage centered on the runner 63 of the manifold 59 in 50 is sufficiently increased. After the rotary valve 23 is closed, the resin pressure inside the runner 63 and the like is maintained sufficiently high as described above,
Resin corresponding to shrinkage due to curing of the resin in the cavity 53 is supplemented from the through hole 65 into the cavity 53. In other words, the screw until the rotary valve 23 closes
The above-mentioned setting of the holding pressure and the time with respect to 29 is set so that the resin in the mold 50 obtains a pressure sufficient for the holding pressure after the rotary valve 23 is closed. Then, the filling of the cavity 53 with the resin proceeds until the resin in the mold 50 is pressure-saturated. Thereafter, the resin in the gate 68 is completely cured and the gate is sealed. Note that, in order to effectively maintain the pressure by the resin pressure in the mold 50, the volume of the runner 63 is preferably about 1.5 times the volume of the cavity 53, but is not limited thereto.

【0021】こうして、前記実施例の構成によれば、保
圧工程の途中から、しかも、ゲート68部を含めてキャビ
ティ53内の樹脂が硬化していない段階から計量工程を始
められ、保圧工程と計量工程とを時間的に大幅に重複さ
せられる。すなわち、従来に比べ、計量工程開始までの
時間を約5秒程度短縮でき、型締終了前に射出工程を開
始することとあいまって、他の条件が同じ従来の方法で
19秒ほどかかっていた1成形サイクルの時間を14秒程度
まで大幅に短縮できる。しかも、既に説明したように、
金型50内の溶融樹脂の圧力により保圧は確実に行え、ま
た、計量も、ロータリーバルブ23によりノズル22を閉じ
てから行うのであるから、確実に正確に行える。そし
て、このような時間短縮は、従来の成形機や金型に特別
な構造を加えることなく可能であり、成形機の能力も最
大限引き出せることになる。さらに、保圧工程中計量工
程が始まるまでは、スクリュー29を一定の圧力で一定の
時間加圧する制御なので、制御が複雑で面倒なものにな
ることはなく、むしろ従来のように保圧制御に用いる圧
力および時間を複数段階に切り換える制御に比べて、制
御がより簡単にものとなる。なお、成形サイクルの短縮
による付随的効果としては、製品などによっては、スピ
アー67を常時オフしておいてもよくなることがある。こ
れは、ゲート68部の樹脂が常時ある程度の流動性を保持
することになるからである。ただし、立ち上げ時には、
スピアー67を加熱する必要はある。
Thus, according to the configuration of the embodiment, the measuring step can be started during the pressure-holding step and at the stage where the resin in the cavity 53 including the gate 68 is not cured. And the weighing process can be largely overlapped in time. That is, compared to the conventional method, the time until the start of the measuring process can be reduced by about 5 seconds, and in combination with starting the injection process before the end of the mold clamping, other conditions are the same as in the conventional method.
The time for one molding cycle, which took about 19 seconds, can be greatly reduced to about 14 seconds. And as already explained,
Since the pressure is maintained by the pressure of the molten resin in the mold 50, and the measurement is performed after the nozzle 22 is closed by the rotary valve 23, the measurement can be performed reliably and accurately. Such a reduction in time is possible without adding a special structure to a conventional molding machine or mold, and the performance of the molding machine can be maximized. Furthermore, during the pressure-holding process, the screw 29 is pressurized at a constant pressure for a certain period of time until the weighing process starts, so that the control is not complicated and troublesome. The control becomes simpler than the control of switching the pressure and time to be used in a plurality of stages. As an additional effect of shortening the molding cycle, depending on the product or the like, the spear 67 may always be turned off. This is because the resin in the gate 68 always maintains a certain degree of fluidity. However, when starting up,
It is necessary to heat the spear 67.

【0022】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
各工程の時間、スクリューの位置や速度、保圧力の設定
などは、成形される製品や他の条件に応じて、当然変わ
ってくる。また、前記実施例では、型開工程から型閉工
程までの間、ロータリーバルブ23を閉じていたが、図5
に示すように開いたままでもよい。さらに、金型や成形
機は、前記実施例のものに限らない。例えば、成形機
は、前記実施例のようなインラインスクリュー方式のも
のの他、プリプラ方式のものなどでもよい。また、ノズ
ルを開閉するバルブも、ロータリーバルブに限らない。
ただし、樹脂圧に十分に抗せる構造である必要がある。
これとともに、バルブを設ける位置も、成形機側のノズ
ルに限らず、金型側であってもよい。さらに、金型も、
スピアーシステムのものの他、バルブシステムのものな
ども可能である。なお、ゲートをバルブにより開閉する
バルブシステムの金型では、型開の直前に直前にゲート
を閉じるようにする。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example,
The time of each step, the position and speed of the screw, the setting of the holding pressure, and the like naturally vary depending on the product to be molded and other conditions. In the above embodiment, the rotary valve 23 was closed during the period from the mold opening process to the mold closing process.
It may be left open as shown in FIG. Further, the mold and the molding machine are not limited to those of the above-described embodiment. For example, in addition to the in-line screw type as in the above-described embodiment, a pre-plasticization type molding machine may be used. Further, the valve for opening and closing the nozzle is not limited to the rotary valve.
However, the structure must be able to sufficiently withstand the resin pressure.
In addition, the position where the valve is provided is not limited to the nozzle on the molding machine side, but may be on the mold side. In addition, the mold,
In addition to the spear system, a valve system can be used. In a mold for a valve system that opens and closes a gate with a valve, the gate is closed immediately before the mold is opened.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、キャビティへの樹脂通
路内の樹脂が可塑状態に保たれる金型を用いた射出成形
において、保圧工程では、一定の圧力で一定の時間成形
機側の押圧部材を加圧してこの押圧部材により金型内の
樹脂に保圧に足る圧力をかけた上で、成形機の樹脂溜め
部から金型のキャビティまでの樹脂通路中に設けられた
バルブを閉じ、この後金型内の樹脂の圧力によりキャビ
ティ内への樹脂の充填を進行させ、バルブを閉じた後保
圧工程の途中で計量工程を開始するので、従来の成形機
や金型に特別な構造を加えることなく、また、制御を複
雑で面倒なものとすることなく、かつ、計量および保圧
を確実なものとしながら、保圧工程と計量工程とを時間
的に大幅に重複させられ、成形サイクルを短縮できる。
According to the present invention, in the injection molding using a mold in which the resin in the resin passage to the cavity is kept in a plastic state, in the pressure-holding step, the molding machine is kept at a constant pressure for a fixed time. After applying a pressure sufficient to hold the resin in the mold by the pressing member, the valve provided in the resin passage from the resin reservoir of the molding machine to the cavity of the mold is pressed. Close, after this, the filling of the resin into the cavity is advanced by the pressure of the resin in the mold, and after the valve is closed, the weighing process starts in the middle of the pressure-holding process. The pressure-holding process and the weighing process can be largely overlapped in time without adding a complicated structure, making the control complicated and complicated, and ensuring the weighing and holding pressure. The molding cycle can be shortened.

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

【図1】本発明の一実施例を示すもので、型閉から計量
までの工程を示すタイミングチャートである。
FIG. 1, showing an embodiment of the present invention, is a timing chart showing steps from mold closing to weighing.

【図2】同上バルブの開閉のタイミングチャートであ
る。
FIG. 2 is a timing chart for opening and closing the valve.

【図3】同上射出成形機の概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view of the injection molding machine.

【図4】同上金型の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold.

【図5】本発明の他の実施例におけるバルブの開閉のタ
イミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for opening and closing a valve according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】 9 制御手段 21 加熱シリンダー(樹脂溜め部) 23 ロータリーバルブ(バルブ) 24 樹脂通路 29 スクリュー(押圧部材) 50 金型 51 固定型(金型部材) 52 可動型(金型部材) 53 キャビティ 61 スプルー(樹脂通路) 63 ランナー(樹脂通路) 65 貫通孔(樹脂通路)[Description of Signs] 9 Control means 21 Heating cylinder (resin reservoir) 23 Rotary valve (valve) 24 Resin passage 29 Screw (pressing member) 50 Mold 51 Fixed mold (mold member) 52 Movable mold (mold member) 53 Cavity 61 Sprue (resin passage) 63 Runner (resin passage) 65 Through hole (resin passage)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 45/00-45/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 開閉する複数の金型部材間にキャビティ
を形成するとともに、このキャビティに通じかつ内部で
樹脂を可塑状態に保つ樹脂通路を有する金型と、この金
型の樹脂通路に接続される樹脂溜め部およびこの樹脂溜
め部内に移動可能に設けられた押圧部材を有するととも
にこの押圧部材をその位置および速度または圧力および
時間に応じて制御する制御手段を有する成形機と、この
成形機の樹脂溜め部から前記金型のキャビティまでの樹
脂通路中に設けられたバルブとを用い、樹脂溜め部に所
定量の可塑状態の樹脂を溜める計量工程と、この計量工
程後に押圧部材をその位置および速度に応じて制御して
樹脂溜め部内の樹脂を押圧部材により金型内へ送り出す
射出工程と、この射出工程に引き続き金型内の樹脂に圧
力を加えて樹脂の硬化に伴う収縮分の樹脂をキャビティ
内に補う保圧工程とを有し、この保圧工程では、一定の
圧力で一定の時間押圧部材を加圧してこの押圧部材によ
り金型内の樹脂に保圧に足る圧力をかけた上で、バルブ
を閉じ、この後金型内の樹脂の圧力によりキャビティ内
への樹脂の充填を進行させ、バルブを閉じた後保圧工程
の途中で計量工程を開始することを特徴とする射出成形
方法。
A mold having a cavity formed between a plurality of mold members to be opened and closed and having a resin passage communicating with the cavity and keeping a resin in a plastic state inside, and connected to a resin passage of the mold. A molding machine having a resin reservoir portion and a pressing member movably provided in the resin reservoir portion, and having control means for controlling the pressing member according to its position, speed or pressure and time. Using a valve provided in a resin passage from the resin reservoir to the cavity of the mold, a measuring step of storing a predetermined amount of resin in a plastic state in the resin reservoir, and after this measuring step, the pressing member is moved to its position and An injection step in which the resin in the resin reservoir is fed into the mold by a pressing member under control according to the speed, and a pressure is applied to the resin in the mold following this injection step to harden the resin. And a pressure holding step of supplementing the resin in the cavity with the amount of shrinkage caused by the pressure change. In this pressure holding step, the pressing member is pressed with a constant pressure for a certain period of time and the pressing member holds the resin in the mold. After applying sufficient pressure, the valve is closed, then the filling of the resin into the cavity is progressed by the pressure of the resin in the mold, and after the valve is closed, the weighing process starts in the middle of the pressure-holding process. Injection molding method.
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