JP3177909B2 - 射出成形用金型 - Google Patents

射出成形用金型

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JP3177909B2 JP22121495A JP22121495A JP3177909B2 JP 3177909 B2 JP3177909 B2 JP 3177909B2 JP 22121495 A JP22121495 A JP 22121495A JP 22121495 A JP22121495 A JP 22121495A JP 3177909 B2 JP3177909 B2 JP 3177909B2
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形に用いら
れる金型に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形においては一般に、金型にゴム
を充填するのに、以下の方法が行なわれている。 第一段階の射出工程において、金型容積の95〜9
8%程度まで高圧でゴムを充填(射出)する。 第二段階の保圧工程において、残りのゴムを低圧で
充填する。
【0003】上記の射出工程において、ゴムを一気に
100%充填せず、95〜98%程度充填するのは、以
下の理由からである。 a.ゴムを一気に100%充填すると、金型内の圧力が
型締め力を上回って金型が開くことがあり、これを原因
として、バリ漏れ不良の問題が発生する。 b.反対に、射出工程において充填するゴムの量を95
〜98%に達しない程少なくすると、その後の保圧工程
において低圧でゴムを充填している途中で、ゴムの加硫
反応が進行し、ゴムが硬化する。ゴムが硬化すると、ゴ
ムを100%充填することが困難になる。したがって一
般に、射出工程において100%ではないが、できるだ
け多くのゴムを高圧で充填し、残りを保圧工程において
低圧で充填することが行なわれている。
【0004】ところで従来の射出成形用金型は、射出工
程においてゴムが95〜98%充填されたことを検知す
るために、金型内に圧力センサを設置している。すなわ
ち、この金型内に設置した圧力センサによって金型内の
圧力を逐次検出し、金型内の圧力が所定の圧力に到達し
た段階(95〜98%充填した段階)で射出工程から保
圧工程へ切り替えている。
【0005】しかしながら、このように金型内に圧力セ
ンサを設置する場合には、金型毎に高額な圧力センサが
必要であるために、経済性が損なわれる問題があり、ま
た頻繁に行なわれる金型の洗浄の度に、金型に対して圧
力センサを脱着しなければならないために、生産性ない
し作業性が損なわれる問題がある。
【0006】また従来、金型内の圧力を一切検出せず、
金型にゴムを充填する射出装置の作動を頼りに射出工程
から保圧工程へ切り替える方法が開発されている。すな
わち、射出装置のスクリュのストローク量を事前に設定
しておき、スクリュが所定の位置に達した段階(95〜
98%充填した段階)で射出工程から保圧工程へ切り替
えている。
【0007】しかしながら、このようにスクリュの位置
を頼りに射出工程から保圧工程へ切り替える方法におい
ては、チャージ量が安定しにくいゴム特有の問題から、
設定した位置までスクリュが移動した時点で充填量が毎
回必ず95〜98%になるとは限らず、このため実際の
充填量が100%以上となってバリ漏れ不良が発生した
り、反対に充填量が極端に少なくなって充填不足(賦形
不良)が発生したりする問題がある。
【0008】ここで、チャージ量の安定とは、計量工程
において所定のスクリュ位置まで計量した時にチャージ
されるゴムの量が毎回同量であることを意味する。ゴム
の量が多い場合はバリ漏れ不良に繋り、少ない場合は充
填不足に繋る。
【0009】これを図4のグラフ図をつかって説明す
る。すなわち、図4において、射出開始位置をX、保圧
に切り替える位置をYとする。また射出開始後、ゴムが
金型内に実際に入り始めたときのスクリュ位置をA,
B,Cとすると、A1 ,B1 ,C1 は金型にゴムを充填
するストローク量であり、A2 ,B2 ,C2 は無効スト
ローク量である。したがって、95〜98%の充填量を
得るストローク量がB1 であれば、A1 の場合はバリ漏
れ不良、C1 の場合は充填不足となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
み、金型内に圧力センサを設置することなく、またチャ
ージ量の不安定による無効ストローク量のバラツキに影
響されずに、所定の充填量(95〜98%)を得ること
ができるように作用する射出成形用金型を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形用金型は、スプルを設けた一の分
割型と、前記一の分割型と接離自在に組み合わされると
ともに導電性を備えた他の分割型と、前記他の分割型に
非導電性の軸受を介して往復動自在に取り付けられ、前
記スプルに対向する受圧部を設け、往復動の一端限で前
記他の分割型と接触するとともに導電性を備えたスライ
ドコアと、前記スライドコアを往復動の他端限へ復帰さ
せる復帰ばねと、前記スライドコアと前記他の分割型と
の接離に応じて通電と非通電とを切り替える通電経路
と、を有することにした。
【0012】
【作用】上記構成を備えた本発明の射出成形用金型にお
いて、当該金型に成形材料が射出される前は、スライド
コアが復帰ばねによって往復動の他端限に押し戻されて
いて、他の分割型に対して非接触の位置にあるために、
通電経路が非通電の状態にある。これに対して、当該金
型に成形材料が射出されると、その噴流がスライドコア
の受圧部に当たってスライドコアを復帰ばねの弾性に抗
して往動させ、往復動の一端限で他の分割型に接触させ
る。スライドコアが他の分割型に接触すると、通電経路
が通電状態に切り替えられ、この通電を「金型内に成形
材料が射出され始めたことを知らせる信号」として利用
することが可能となる。したがって、以下、この信号を
利用して、通電開始時点におけるスクリュ位置から所定
の位置までスクリュが移動した時点で射出工程から保圧
工程へ切り替えるようにすれば、チャージ量の不安定に
よる無効ストローク量のバラツキに影響されずに、所定
の充填量(95〜98%)を得ることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに、最良と思われる本発明の
実施の形態(実施例)を図面にしたがって説明する。
【0014】図1に示すように、当該実施例に係る射出
成形用金型は、先ず、互いに接離自在に組み合わされる
一の分割型としての上型1と、他の分割型としての下型
2とを備えており、上型1の中央にスプル3が設けら
れ、両型1,2のパーティング部に、スプル3に通じる
ランナ4とキャビティ空間(製品部とも称する)5とが
設けられている。下型2の中央に、スプル3の真下に位
置して軸孔6が設けられ、この軸孔6の一部に内径寸法
が他の部分より小さい小径部6aが設けられ、この小径
部6aの下側に軸受7が配置され、この軸受7に支持さ
れてスライドコア8が上下方向に所定のストロークをも
って往復動自在に配置されている。軸孔6の下端開口部
に止め型9が螺着されている。下型2およびスライドコ
ア8はそれぞれ導電性(通電性)を備えた材料によって
成形され、軸受7および止め型9はそれぞれ非導電性
(非通電性)の材料によって成形されている。
【0015】スライドコア8は、軸受7に摺動自在に支
持された軸部8aと、この軸部8aの上端に設けられた
略平板状の受圧部8bとを一体に備えており、軸受7の
下側において軸部8aにストップリング10が嵌着さ
れ、このストップリング10と止め型9の上側に配置さ
れたばね受け11との間に、ストップリング10を介し
てスライドコア8を上方に向けて弾性付勢する復帰ばね
(スプリングとも称する)12が介装されている。スプ
ル3と対向する位置に配置されたスライドコア8の受圧
部8bは、その横幅が軸孔6の小径部6aの内径寸法よ
り大きく設定されていて、これによりその下面において
小径部6aの開口周縁部6bに当接することが可能であ
る。また、これによりスライドコア8は、受圧部8bが
スプル3の下端開口周縁に当接してスプル3を塞ぐとと
もにストップリング10が軸受7の下面に当接した図示
の状態をストロークの上端限とし、図2に示すように、
受圧部8bが開口周縁部6bに当接した状態をストロー
クの下端限として、この上端限と下端限との間で往復動
する。但し、上端限はストップリング10が軸受7の下
面に当接するだけで特定されても良く、受圧部8bとス
プル3の下端開口の間に常時、間隙があっても良い。
【0016】また下型2とスライドコア8とは、スライ
ドコア8の受圧部8bが下型2の開口周縁部6bに当接
したときのみ、互いに直接接触し、このスライドコア8
と下型2との接離に応じて通電および非通電を切り換え
る、一対の電気配線14,15を備えた通電経路13が
設けられている。一方の電気配線14は下型2に接続さ
れ、他方の電気配線15は止め型9に摺動自在に貫挿さ
れてスライドコア8に接続されている。尚、下型2とス
ライドコア8とがストップリング10、復帰ばね12お
よびばね受け11を介して通電することは、何れかの部
品を非導電性にするか、ばね受け11と下型2とを非接
触とするか、またはその他の絶縁材料を挾み込むか等し
て、防止されている。
【0017】上記構成を備えた射出成形用金型におい
て、上型1の上方に接離自在に接続された射出装置のノ
ズル16から当該金型に成形材料であるゴムが射出され
る前は、図1に示したように、スライドコア8が復帰ば
ね12によって上方に押し戻されていて、下型2に対し
て非接触の位置にあるために、通電経路13が非通電の
状態にある。これに対して、図2に示したように、ノズ
ル16から当該金型にゴム17が射出されると、その噴
流がスライドコア8の受圧部8bに当たってスライドコ
ア8を復帰ばね12の弾性に抗して下降させ、その下端
限で受圧部8bの下面を下型2の開口周縁部6bに接触
させる。受圧部8bの下面が下型2の開口周縁部6bに
接触すると、これまで非通電状態であった通電経路13
が通電状態に切り替えられ、この通電を「金型内にゴム
17が射出され始めたことを知らせる信号」として利用
することが可能となる。したがって、以下、この信号を
利用して、通電開始時点におけるスクリュ位置から所定
の位置までスクリュが移動した時点で射出工程から保圧
工程へ切り替えるようにすることによって、チャージ量
の不安定による無効ストローク量のバラツキに影響され
ずに、所定の充填量(95〜98%)を得ることができ
る。
【0018】つぎに図3をつかって、上記構成の射出成
形用金型と射出装置の関係を説明すると、以下のとおり
である。
【0019】先ず、ノズル16内に配置されたスクリュ
18の位置を測定する位置センサ19から延びる配線が
第一のインターフェース20を介して制御装置21に接
続されており、これによってスクリュ18の時々刻々の
位置に関する情報が制御装置21に取り込まれる。また
上記射出成形用金型の通電経路13の電気配線14,1
5が第二のインターフェース22を介して制御装置21
に接続されており、これによって上記した通電経路13
の通電および非通電の切替え、すなわち「金型内にゴム
17が射出され始めたこと」が情報として制御装置21
に取り込まれる。また制御装置21から延びる配線が第
三のインターフェース23を介してサーボアンプ24に
接続され、サーボバルブ25に接続され、更に油圧シリ
ンダ26に接続されており、これによってスクリュ18
の作動が制御される。また制御装置21から延びる他の
配線が第四のインターフェース27を介して油圧ポンプ
28に接続されており、これによって射出圧力および流
量が制御される。
【0020】そして、射出工程におけるスクリュ18の
時々刻々の位置を位置センサ19によって測定する一方
で、射出成形用金型の通電経路13の通電および非通電
の切替え、すなわち「金型内にゴム17が射出され始め
たこと」を制御装置21で検知し、その位置から所定の
ストロークだけスクリュ18が移動した段階で、油圧ポ
ンプ28を制御し、高圧の射出圧力から低圧の保圧に切
り替える。このようにすれば、間違いなく、チャージ量
の不安定による無効ストローク量のバラツキに影響され
ずに、所定の充填量(95〜98%)を得ることができ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0022】すなわち、上記構成を備えた本発明の射出
成形用金型によれば、当該金型に成形材料が射出される
のと同時に通電経路が通電状態に切り替えられて、この
通電を「金型内に成形材料が射出され始めたことを知ら
せる信号」として利用することが可能である。したがっ
て当該金型を、スクリュを備えた射出装置と組み合わせ
て使用する場合に、上記の信号を、通電開始時点におけ
るスクリュ位置から所定の位置までスクリュが移動した
時点で射出工程から保圧工程へ切り替えるように利用す
ることによって、チャージ量の不安定による無効ストロ
ーク量のバラツキに影響されずに、所定の充填量(95
〜98%)を得ることができ、これによってバリ漏れ不
良の問題や充填不足の問題が発生するのを未然に防止す
ることができる。また金型内に圧力センサを設置するも
のでないために、経済性に優れるとともに、頻繁に行な
われる金型の洗浄の度に金型に対して圧力センサを脱着
する必要がなく、生産性ないし作業性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る射出成形用金型の断面図
【図2】同射出成形用金型の作動状態を示す断面図
【図3】同射出成形用金型および射出装置を含む成形装
置の構成説明図
【図4】時間とスクリュ位置の関係を示すグラフ図
【符号の説明】
1 上型(一の分割型) 2 下型(他の分割型) 3 スプル 4 ランナ 5 キャビティ空間 6 軸孔 6a 小径部 6b 開口周縁部 7 軸受 8 スライドコア 8a 軸部 8b 受圧部 9 止め型 10 ストップリング 11 ばね受け 12 復帰ばね 13 通電経路 14,15 電気配線 16 ノズル 17 ゴム(成形材料) 18 スクリュ 19 位置センサ 20,22,23,27 インターフェース 21 制御装置 24 サーボアンプ 25 サーボバルブ 26 油圧シリンダ 28 油圧ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−63428(JP,A) 特開 平5−253978(JP,A) 特開 昭60−149425(JP,A) 実開 平3−124813(JP,U) 実開 平4−50218(JP,U) 実開 平4−47519(JP,U) 実開 昭62−104917(JP,U) 実開 昭57−201322(JP,U) 実開 平6−86908(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプル(3)を設けた一の分割型(1)
    と、前記一の分割型(1)と接離自在に組み合わされる
    とともに導電性を備えた他の分割型(2)と、前記他の
    分割型(2)に非導電性の軸受(7)を介して往復動自
    在に取り付けられ、前記スプル(3)に対向する受圧部
    (8b)を設け、往復動の一端限で前記他の分割型
    (2)と接触するとともに導電性を備えたスライドコア
    (8)と、前記スライドコア(8)を往復動の他端限へ
    復帰させる復帰ばね(12)と、前記スライドコア
    (8)と前記他の分割型(2)との接離に応じて通電と
    非通電とを切り替える通電経路(13)と、を有するこ
    とを特徴とする射出成形用金型。
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