JP3374937B2 - 射出成形方法および射出成形装置 - Google Patents

射出成形方法および射出成形装置

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JP3374937B2
JP3374937B2 JP34711093A JP34711093A JP3374937B2 JP 3374937 B2 JP3374937 B2 JP 3374937B2 JP 34711093 A JP34711093 A JP 34711093A JP 34711093 A JP34711093 A JP 34711093A JP 3374937 B2 JP3374937 B2 JP 3374937B2
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広志 米久保
薫 前田
哲生 菅
一男 齋藤
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  • 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、金型ユニットを型締機
で型締めする型締工程、型締めされた金型ユニットに溶
融樹脂を射出する射出工程、型締機を開いて金型ユニッ
トを移動あるいは駆動する移動工程、金型ユニットを開
いて成形品を取り出す取出工程等を繰り返しながら成形
する射出成形方法およびこの方法の実施に使用される射
出成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】射出成形方法あるいは射出成形装置は、
文献名を挙げるまでもなく従来周知で、一般に樹脂材料
を溶融して射出する射出機、製品を成形する金型ユニッ
ト、金型ユニットを型締めする型締機等から構成されて
いる。したがって、射出機で樹脂材料を溶融混練すると
共に、金型ユニットを型締機で型締めし、そして金型ユ
ニットのキャビテイに例えばスプルー、ゲート等を介し
て射出機から可塑化された樹脂を射出充填し、冷却固化
を待って可動金型を開くと、キャビテイで成形された所
望形状の合成樹脂製の成形品を得ることができる。とこ
ろで、従来周知の射出成形装置によっても上記したよう
にして成形品を得ることはできるが、成形品が肉厚のと
きは成形品の容積の2〜3乗に比例し、固化時間が長く
なるので、射出成形効率が悪くなる、あるいは射出サイ
クルが長くなる。すなわち成形品が固化するまでは、可
動金型を開いて成形品を取り出すことができないので、
次の射出サイクルに入ることができず、高価な射出機、
型締機等を徒に待機させることになり、射出成形効率が
悪くなることは避けられない。そこで複数個の金型ユニ
ットを準備し、一方の金型ユニットに射出し、射出し終
った金型ユニットを型締め状態で型締機から取り出して
冷却固化し、冷却固化している間に他の金型ユニットを
型締めして射出するようにした金型が、例えば特開平5
ー8258号で提案されている。
【0003】この金型によると射出機、型締機等をフル
に稼動させることはできる。しかしながら、この金型は
型締機から取り外すときに金型が開かないように工夫さ
れたもので、自動成形する上では問題がある。そこで本
出願人は、特願平4ー293911号、同293912
号により、可動盤の型開きあるいは型締め動作に関連し
て金型ユニットを型締め状態あるいは型開き状態にでき
ると共に、固定金型を固定盤に対して同様に可動盤の動
作に関連して脱着できる射出成形用金型を現在提案して
いる。これらの金型によると、一方の金型ユニットに射
出してから、この金型ユニットをロック機構等で型締め
状態にして、可動盤を型開き方向に駆動して金型ユニッ
トを固定盤から分離し、そしてスライドさせて射出位置
からずらし、冷却固化することができる。冷却固化して
いる間に可動盤を駆動して一旦型締めし、他の金型ユニ
ットの固定金型を固定盤にロックして可動金型を固定金
型から開くことにより、固化した成形品を取り出すこと
ができる。次いで成形品を取り出した他の金型ユニット
を再度型締めして射出し、同様にロック機構等で型締め
状態にして、可動盤を型開き方向に駆動して金型ユニッ
トを固定盤から分離し、そしてスライドさせて射出位置
からずらし、冷却固化することができる。以下同様にし
て成形することができる。
【0004】同様に金型をスライドさて中空体製品を得
る成形方法が、例えば特開昭62ー87315号等によ
り提案されている。この成形方法に使用される一方の金
型には分割体あるいは半成形品の1方を形成するための
雄型と雌型とが設けられ、そして他方の金型には分割体
の他方を形成するための雌型と雄型とが設けられてい
る。この1組の金型を使用して1次形成において例えば
中空体製品を二つ割の半中空体あるいは分割体として形
成し、金型を開いて一方の金型を他方の金型に対してス
ライドあるいは回転させて1次成形で得られた一対の分
割体の接合面を突き合わせ、そして2次成形において突
き合わせ面の周縁に溶融樹脂を射出することにより、中
空体製品を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本出願人が提案してい
る前述の金型によっても上記したようにして、1台の射
出機と、1台の型締機で複数個の金型ユニットを適宜移
動させながら成形することができるので、肉厚の成形品
も比較的効率的に自動成形することはできる。また特開
昭62ー87315号の射出成形法によると、完全に密
封された中空体製品を作ることができると共に、均一な
肉厚の中空体製品を作ることもでき、また複雑な形状に
も対処できる等の利点もあり、各工程が自動化でき中空
体製品を量産できるという利点もある。しかしながら、
成形工程において改良すべき点も認められる。すなわち
上記した従来の成形方法によると、金型ユニットをスラ
イドさせるためには、可動盤あるいは型締機を型開き方
向に駆動して、金型ユニットと固定盤との間、あるいは
可動金型と固定金型との間を分離しなければならない
が、分離するために駆動する量と、成形品を取り出すた
めに可動盤を駆動する量とが同じであるので、可動盤の
運動に無駄があり射出効率が落ちることがある。また可
動盤の運動に無駄があるので、すなわち必要以上に可動
盤が型開き方向に駆動されているので、金型ユニットか
らの無駄な放熱もあり成形に安定性を欠くきらいもあ
る。したがって、本発明は成形サイクルが短縮されると
共に、安定した成形ができる射出成形方法およびこの方
法の実施に使用される射出成形装置を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明は、一方の金型ユ
ニットを射出位置にして型締機で型締めする型締工程
、型締めされた一方の金型ユニットに溶融樹脂を射出
する射出工程、型締機を開いて射出された一方の金型
ユニットを型締め状態で射出位置から他の位置へ移動さ
せる移動工程、一方の金型ユニットを開いて成形品P
を取り出す取出工程とからなる、一方の金型ユニットに
よる成形と、他の金型ユニットを、同様に射出位置にし
て型締機で型締めする型締工程、型締めされた他の金
型ユニットに溶融樹脂を射出する射出工程、型締機を
開いて射出された他の金型ユニットを型締め状態で射出
位置から他の位置へ移動させる移動工程、他の金型ユ
ニットを開いて成形品を取り出す取出工程とからなる、
他の金型ユニットによる成形とを共通の型締機を使用し
て行うとき、前記移動工程時における型締機の開き量
、前記取出工程時における開き量よりも小さくして成
形するように構成される。請求項2に記載の発明は、請
求項1に記載の取出工程時における開き量は、移動工程
時における開き量より大きく、型締機の開き量が大きい
ときは、エジェクタピンが突き出るように構成される。
請求項3に記載の発明は、複数個の金型ユニットと、
れらの金型ユニットを型締めする共通の型締機と、型締
めされた金型ユニットに溶融樹脂を射出する射出機と、
前記金型ユニットを射出位置から他の位置へあるいは他
の位置から射出位置へ駆動する駆動手段と、前記型締機
の型開き量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段
は、前記駆動手段が前記金型ユニットを駆動するときと
の開き量、前記金型ユニットを開くときの開き量より
も小さくなるように複数段に型締機の開き量を制御する
ように構成される。
【0007】
【作用】請求項1記載の発明は次のように作用する。す
なわち、一方の金型ユニットを射出位置にして型締機で
型締めする。そして溶融樹脂を射出する。型締機を開い
て射出された一方の金型ユニットを例えば結合部材で型
締め状態に結合して、射出位置から他の位置へ移動す
る。この時は型締機を小さく開く。移動させるとき、成
形効率を考慮して、例えば前の射出サイクルで射出され
ている他の金型ユニットも他の位置から射出位置へ同時
に移動する。他方の金型ユニットを開いて成形品を取り
出す。この時は成形品を取り出すのに充分な間隔が得ら
れるように比較的大きく開く。取り出したら型締機で他
方の金型ユニットを型締めする。そして溶融樹脂を射出
する。型締機を開いて射出された他の金型ユニットを例
えば結合部材で型締め状態に結合して射出位置から他の
位置へ移動させる。この時は型締機を小さく開く。移動
させるとき、同様に成形効率を考慮して、例えば前の射
出サイクルで射出されている一方の金型ユニットも射出
位置に同時に移動する。一方の金型ユニットを開いて成
形品を取り出す。この時も型締機を大きく開く。取り出
したら型締機で一方の金型ユニットを型締めする。そし
て溶融樹脂を射出する。以下同様なサイクルを繰り返し
て成形する。
【0008】他の発明では、型締機を大きく開くと、エ
ジェクタピンが突き出て成形品が突き出される。
【0009】
【実施例】本発明は、金型をスライドさせる成形方法に
は等しく適用できる。例えば前述した特開昭62ー87
315号に記載されているような1次成形と2次成形と
で中空体製品を成形するときも、金型をスライドさせる
ので、本発明はそのまま適用できる。また適用する金型
ユニットも3個以上の複数個でも実施できる。しかしな
がら、以下2個の金型ユニットを使用して肉厚の2種の
成形品を得る実施例について説明する。なお、型締機、
射出機等は従来周知のものを適用できるので、これらの
実施例は図には示されていない。
【0010】本実施例においても金型ユニットあるいは
成形装置は、前述した本出願人が提案中の特願平4ー2
93911号、同293912号等に記載されているよ
うに構成することができるので、図1の(イ)には、こ
れらの実施例を代表して模式的に示されている。すなわ
ち本実施例に係わる成形装置は、2組の第1、第2金型
ユニット1、10を備えている。そして図において上方
に位置する第1金型ユニット1は、可動金型2と固定金
型3とから構成され、下方に位置する第2金型ユニット
10も、同様に可動金型12と固定金型13とから構成
されている。第1金型ユニット1の可動金型2には、光
学機器である例えばプリズムを成形するためのキャビテ
イ4が、また第2金型ユニット10の可動金型12には
凸レンズを成形するためのキャビテイ14がそれぞれ設
けられている。そして固定金型3、13には、これらの
キャビテイ4、14に連通した従来周知の構造のスプル
ー5、15が形成されている。
【0011】このように構成されている可動金型2、1
2は、スライド板20に固定されている。そしてこのス
ライド板20は、可動盤22の取付部材21に対して図
において上下方向に摺動自在に設けられている。取付部
材21の上方端部からは、腕23が水平方向に延び、こ
の腕23にピストンシリンダユニット24が設けられて
いる。ピストンシリンダユニット24のロッド25は、
スライド板20の方へ延びそしてスライド板20に取り
付けられている。したがって、ピストンシリンダユニッ
ト24によって、第1、2金型ユニット1、10は、後
述するように下方に位置する第1位置と、上方に位置す
る第2位置との間を適宜駆動される。この第1、2位置
においてスプルー5、15は、固定盤32と保持部材3
3とを貫通して進退自在に設けられている射出ノズル5
0と整合する。
【0012】可動盤22と対をなす固定盤32には、保
持部材33が設けられている。そしてこの保持部材33
に第1、2金型ユニット1、10の固定金型3、13が
ロック機構により取り付けられている。ロック機構は、
前述の特願平4ー293911、特願平4ー29391
2号等に開示されているように構成できるので、図には
模式的にロックピン34、35で示されている。このロ
ック機構により可動盤22の移動あるいは駆動に関連し
て固定金型3、13が保持部材33にロックされ、また
解除される。
【0013】また可動金型2、12も、必要に応じて固
定金型3、13に対して型締め状態が維持され、また解
除されるようになっているが、この機構も前述の特願平
4ー293911号、同293912号等に開示されて
いるようにも構成できるので、これらの機構を代表して
模式的に結合部材7、17で示されている。
【0014】固定金型3、13のスプルー5、15を、
スライド板20を上下方向に駆動して射出ノズル50に
整合させるためには、固定金型3、13と保持部材33
との間のロックを解き、固定金型3、13と保持部材3
3との間が分離するように可動盤22を型開き方向に駆
動しなければならないし、また成形品を取り出すとき
は、周知のように可動金型2、12を固定金型3、13
から開かなければならない。そこで本実施例ではスライ
ド時と、成形品取り出し時の可動盤22の駆動量は異な
るように選定されている。例えば僅かに開いてもスライ
ド板20をスライドさせることはできるので、スライド
板20をスライドさせるときの駆動量は小さく選定され
ている。これに対し成形品を取り出すときは、スプルー
を含めた成形品の大きさの2.5倍程度は開くように、
駆動量は大きく選定されている。大きく開くときはエジ
ェクタピンが突き出るようになっている。そこで本実施
例では、大きく開くタイミングを判断する判断手段ある
いは制御装置が設けられている。その制御装置の構成要
素の1つとして、図示の例では可動盤22に作動素子4
0が設けられている。
【0015】制御装置の他の構成要素として、図3の
(イ)に示されているように、トランスファ接点構造の
スイッチ41、JKフリップフロップ42、可動盤駆動
制御装置43等が設けられている。可動盤22が型閉じ
方向あるいは型開き方向に駆動される度に、作動素子4
0はトランスファ接点構造のスイッチ41をオン、オフ
する。そしてそのパルス信号q1、q2、、、は、JK
フリップフロップ42に入力され、JKフリップフロッ
プ42からは 図3の(ロ)に示されているようにカウ
ントされた信号Q1、Q2、、、が可動盤駆動装置43
に出力されるようになっている。可動盤駆動制御装置4
3に信号Q1、Q2、、、が印加されると、可動盤22
は型開き方向に大きく駆動され、信号がないときはスラ
イド板20をスライドさせるに必要な距離だけ駆動され
るようになっている。
【0016】次に上記金型ユニット1、10を使用して
光学機器である凸レンズとプリズムとを射出成形する例
について説明する。初めに図1の(イ)に示されている
ように、ピストンシリンダユニット24によってスライ
ド板20が下方に駆動され、第2金型ユニット10のキ
ャビテイ14には既に溶融樹脂が射出され、第1金型ユ
ニット1は第1位置にあり、ノズル50と整合している
時から説明する。 (1) 可動盤22を駆動して第1、2の金型ユニット
1、10を型締めする。この型締め動作に関連して可動
金型2、12と固定金型3、13は、結合部材7、17
で型締め状態に結合される。また、ロックピン34、3
5は解除される。ノズル50から溶融樹脂をスプルー5
から第1金型ユニット1のキャビテイ4に射出する。可
動盤22の型締め動作により作動子40がトランスファ
接点構造のスイッチ41をオンし、そのパルス信号q1
がJKフリップフロップ42に入力される。 (2) 第1、2金型ユニット1、10をスライドする
ために、可動盤22を開く方向に駆動する。この時の開
き量sは、JKフリップフロップ42から可動盤駆動装
置43に信号が出力されていないので、小さい。開くと
ロックピン34、35は解除されているので、固定金型
3、13は保持部材33から離間する。ピストンシリン
ダユニット24によってスライド板20を上方に駆動
し、第2金型ユニット10のスプルー15がノズル50
と整合する第2位置にする。この状態は図1の(ロ)に
示されている。 (3) 図1の(ロ)に示されている状態で可動盤22
を駆動して型締めする。型締めされた状態は図1の
(ハ)に示されている。型締めすると、第1金型ユニッ
ト1の固定金型3のロックピン34は解除され、また第
2金型ユニット10の可動金型12と固定金型13の結
合も解除される。可動盤22を駆動して型締めするの
で、作動子40がトランスファ接点構造のスイッチ41
をオンし、そのパルス信号q2がJKフリップフロップ
42に入力される。この信号q2は2個目であるので、
図3の(ロ)に示されているように、JKフリップフロ
ップ42から信号Q1が可動盤駆動制御装置43に出力
される。可動盤22は、型開き信号により開かれるが、
この時は信号Q1が可動盤駆動制御装置43に印加され
ているので、キャビテイ14で成形されたレンズLを取
り出すに充分な間隔Sに開かれる。この時は大きく開く
ので、エジェクタピンが突き出る。レンズLを取り出し
ている状態は図1の(二)に示されている。
【0017】(4) レンズLを取り出したら、スライ
ド板20を駆動することなく、型締めする。この型締め
と関連して、第1、2金型ユニット1、10の可動金型
2、12と固定金型3、13は、図2の(イ)に示され
ているように、結合部材7、17で結合される。作動子
40がトランスファ接点構造のスイッチ41をオンし、
そのパルス信号q3がJKフリップフロップ42に入力
される。ノズル50から溶融樹脂をスプルー15を通し
て第2金型ユニット10のキャビテイ14に射出する。 (5) 第1、2金型ユニット1、10をスライドさせ
るために、可動盤22を開く方向に駆動する。この時の
開き量sは、JKフリップフロップ42から可動盤駆動
装置43に出力されていないので、小さい。開くとロッ
クピン34、35は解除されているので、固定金型3、
13は保持部材33から離間する。ピストンシリンダユ
ニット24によってスライド板20を下方に駆動し、第
1金型ユニット1のスプルー5がノズル50と整合する
第1位置にする。可動盤22を開いて、そして第1位置
に駆動した状態は図2の(ロ)に示されている。 (6) 図2の(ロ)に示されている状態で可動盤22
を駆動して型締めする。型締めされた状態は図2の
(ハ)に示されている。型締めすると、第2金型ユニッ
ト10の固定金型13のロックピン35は解除され、ま
た第1金型ユニット1の可動金型2と固定金型3の結合
も解除される。可動盤22を駆動して型締めするので、
作動子40がトランスファ接点構造のスイッチ41をオ
ンし、そのパルス信号q4がJKフリップフロップ42
に入力される。この信号q4は4個目であるので、図3
の(ロ)に示されているように、JKフリップフロップ
42から信号Q2が可動盤駆動制御装置43に出力され
る。可動盤22は信号Q2により型開き方向に駆動され
るが、このときはキャビテイ4で成形されたプリズムP
を取り出すに充分な間隔Sに開かれる。この時もエジェ
クタピンが突き出る。プリズムPを取り出している状態
は図2の(二)に示されている。 (7) プリズムPを取り出したら型締めする。この型
締めと関連して、第1、2金型ユニット1、10の可動
金型2、12と固定金型3、13は、図1の(イ)に示
されているように、結合部材7、17で結合される。作
動子40がトランスファ接点構造のスイッチ41をオン
し、そのパルス信号q5がJKフリップフロップ42に
入力される。以下同様な操作を繰り返して成形する。
【0018】型開き量の制御は、色々な形で実施でき
る。例えば上記実施例では、型開き量は可動盤22に取
り付けられている作動子40からの信号により制御され
ているが、ロックピン34、35あるいは結合部材7、
17で操作されるリミットスイッチで検知される信号に
より制御することもできる。すなわちロックピン34、
35が解除されたときに作動する例えばリミットスイッ
チにより信号が得られるときは、第1、2金型ユニット
1、10をスライドさせるときであるので、ロックピン
34、35の解除信号では、小さく開くように実施でき
る。また結合部材7、17を解除するときに得られる信
号が印加されたときは、成形品を取り出すときであるの
で、大きく開くようにすることもできる。
【0019】また上記実施例では可動盤22の型開き方
向への駆動量は、大小2段に選定されているが、複数段
に開くことができることは明らかである。例えば第1金
型ユニット1で成形された成形品を取り出すときは、大
きく開き、第2金型ユニット10で成形される成形品を
取り出すときは、比較的小さく開くようにすることもで
きる。このときは、第1金型ユニット1の結合部材7で
操作されるリミットスイッチから発せられる信号により
大きく開き、第2金型ユニット1の結合部材17で操作
されるリミットスイッチから発せられる信号により比較
的大きく開くように実施することができる。なお、第
1、2金型ユニット1、10のそれぞれに前述したよう
な作動子を取付け、これらの作動子で得られる信号によ
り開き量を制御できることも明らかである。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、金型ユ
ニットを移動させる移動工程時における型締機の開き量
、成形品を金型ユニットから取り出す取出工程時にお
ける開き量よりも小さくして成形されるので、型締機を
開く距離、したがって型締機を閉じる距離も短くなり、
射出成形サイクルを短縮できるという、本発明特有の効
果が得られる。また、金型ユニットを移動するときは
形品を取り出す場合に比較して開く距離を短くでき、無
駄な放熱もなくなり、金型ユニットの温度が一定化し、
安定した成形ができる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す図で、(イ)〜(ニ)
は、成形段階を順を追って示す一部断正面図である。
【図2】 本発明の実施例を示す図で、(イ)〜(ニ)
は、成形段階を順を追って示す一部断正面図である。
【図3】 制御装置の1実施例を示す図で、その(イ)
は制御ブロック図、その(ロ)はパルス信号を示す波形
図である。
【符号の説明】
1 第1金型ユニット 7
結合部材 10 第2金型ユニット 17
結合部材 20 スライド部材 22
可動盤 24 ピストンシリンダユニット 32
固定盤 34、35 ロックピン 40
作動子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29C 45/76 B29C 45/76 45/80 45/80 (72)発明者 数田 邦和 広島市安芸区船越南1丁目6番1号 株 式会社 日本製鋼所内 (72)発明者 米久保 広志 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 前田 薫 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 菅 哲生 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 齋藤 一男 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−64830(JP,A) 特開 平5−220787(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/07 B29C 45/04 B29C 45/12 B29C 45/40 B29C 45/64 B29C 45/76 B29C 45/80

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の金型ユニット(1)を射出位置に
    して型締機で型締めする型締工程、型締めされた一方
    の金型ユニット(1)に溶融樹脂を射出する射出工程
    、型締機を開いて射出された一方の金型ユニット
    (1)を型締め状態で射出位置から他の位置へ移動させ
    る移動工程、一方の金型ユニット(1)を開いて成形
    品Pを取り出す取出工程とからなる、一方の金型ユニッ
    ト(1)による成形と、 他の金型ユニット(10)を、同様に射出位置にして型
    締機で型締めする型締工程、型締めされた他の金型ユ
    ニット(10)に溶融樹脂を射出する射出工程、型締
    機を開いて射出された他の金型ユニット(10)を型締
    め状態で射出位置から他の位置へ移動させる移動工程
    、他の金型ユニット(10)を開いて成形品を取り出
    す取出工程とからなる、他の金型ユニット(10)によ
    る成形とを共通の型締機を使用して行うとき、 前記移動工程時における型締機の開き量、前記取出工
    程時における開き量よりも小さくして成形することを特
    徴とする射出成形方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の取出工程時における開
    き量は、移動工程時における開き量より大きく、型締機
    の開き量が大きいときは、エジェクタピンが突き出る
    出成形方法。
  3. 【請求項3】 複数個の金型ユニット(1、10)と、
    これらの金型ユニット(1、10)を型締めする共通の
    型締機と、型締めされた金型ユニット(1、10)に溶
    融樹脂を射出する射出機と、前記金型ユニットを射出位
    置から他の位置へあるいは他の位置から射出位置へ駆動
    する駆動手段(24)と、前記型締機の型開き量を制御
    する制御手段(40、41、42、43)とを備え、 前記制御手段(40、41、42、43)は、前記駆動
    手段(24)が前記金型ユニット(1、10)を駆動す
    るときとの開き量、前記金型ユニット(1、10)を
    開くときの開き量よりも小さくなるように複数段に型締
    機の開き量を制御することを特徴とする射出成形装置。
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