JP3482027B2 - 中空射出成形方法およびその装置 - Google Patents
中空射出成形方法およびその装置Info
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1732—Control circuits therefor
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
た溶融樹脂の内部に加圧流体を圧入して中空部を形成す
るようにした中空射出成形方法およびその装置に関す
る。
された状態で内部に所定形状のキャビティを形成する開
閉可能な金型などの成形型の上記キャビティ内に射出ゲ
ートから溶融樹脂を射出する一方、この射出した溶融樹
脂の内部に流体通路を経由して流体圧入手段により加圧
流体を圧入することによって中空部を有する成形品を成
形するようにしている。この場合、溶融樹脂の内部への
加圧流体の圧入位置は、キャビティ内で溶融樹脂が固化
する際の熱収縮が顕著に現れる部位、たとえばキャビテ
ィの型閉じ方向に厚肉な成形品の厚肉部に対応する溶融
樹脂の厚肉部対応部分とされ、この熱収縮によるヒケを
防止するために加圧流体を圧入して成形品の品質の安定
化を図っている。
端に、キャビティ内の複数箇所に開口する複数の加圧流
体圧入口を設け、この各加圧流体圧入口から同時に同じ
圧力の加圧流体を溶融樹脂の内部に圧入することによ
り、該溶融樹脂の内部に複数の中空部を形成することも
行われている。
脂は、たとえば射出ゲートに近い位置と離れた位置とで
圧力差が存在し、また、成形品の肉厚差に対応するキャ
ビティ内での溶融樹脂の型閉じ方向の断面差によっても
圧力差が存在するため、溶融樹脂の圧力が低い位置に加
圧流体が過分に圧入する反面、溶融樹脂の圧力が高い位
置に対する加圧流体の圧入が不足するといった問題があ
った。
に、例えば、特開平5−261748号公報に開示され
るように、溶融樹脂の圧力が高い位置に対する加圧流体
の圧入を、溶融樹脂の圧力が低い位置に対する加圧流体
の圧入よりも、加圧流体の圧入時期を早める制御および
圧入圧力を高くする制御のうちの少なくとも一方の制御
によりその圧入タイミングに差をもたせることで、溶融
樹脂の圧力差に関係なく円滑に中空部を形成する中空射
出成形方法が提案され、公知となっている。そして、上
記加圧流体の圧入圧力は、溶融樹脂の圧力差に関係なく
一定圧条件のもとで行われている。
中空射出成形方法では、加圧流体の圧入圧力が一定圧条
件のもとで行われているため、最初に加圧流体を圧入し
た後で順次圧入される次点以降の加圧流体圧入時には、
加圧流体の圧入時毎の体積拡大によって加圧流体の圧入
圧力が順次低下することになり、次点以降に圧入される
加圧流体の圧入圧力では所望する中空部を形成すること
ができない。
で、その目的とするところは、次点以降の加圧流体圧入
時毎に加圧流体の圧入圧力を高めることにより、次点以
降の加圧流体の圧入による所望の中空部の形成を可能に
せんとするものである。
め、請求項1記載の発明が講じた解決手段は、型閉じさ
れた状態で内部に所定形状のキャビティを形成する開閉
可能な成形型の上記キャビティ内に溶融樹脂を射出した
のち、この射出した溶融樹脂の複数箇所に対しそれぞれ
流体通路から分岐する分岐通路を経由して加圧流体を圧
入することにより複数の中空部を有する成形品を成形す
るようにした中空射出成形方法として、上記溶融樹脂の
複数箇所に対する加圧流体の圧入タイミングを、上記各
分岐配管に設けたバルブの開閉により順次個別に制御す
るとともに、上記溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体
の圧入圧力を、上記各バルブのなかで最初に開放する1
次バルブの開放後に順次開放する2次バルブ以降の開放
時毎に上昇させるようにしている。
請求項1記載の発明の構成要件に加えて、分岐通路上流
側の流体通路に、加圧流体注入用のシリンダを設ける。
さらに、2次バルブ以降の開放時毎の加圧流体の圧入圧
力を、上記シリンダのピストンの注入速度を速くして上
昇させるようにしている。
請求項1記載の発明の成形品を特定し、キャビティの型
閉じ方向と直交する方向に長い長尺物とする。そして、
加圧流体を流体通路からキャビティ内の溶融樹脂内部に
圧入する際、上記成形品の長手方向略中央部に対応する
溶融樹脂の複数箇所の略中央部対応位置から内部に圧入
して長手方向の両側に導くようにしている。
手段は、型閉じされた状態で内部に所定形状のキャビテ
ィを形成する開閉可能な成形型の上記キャビティ内に溶
融樹脂を射出する一方、この射出した溶融樹脂の複数箇
所にそれぞれ流体通路から分岐する分岐通路を経由して
加圧流体を圧入することにより複数の中空部を有する成
形品を成形するようにした中空射出成形装置を前提とす
る。そして、上記流体通路から各分岐通路を介して溶融
樹脂の複数箇所に圧入される加圧流体の圧入タイミング
および圧入圧力を制御する制御手段を設ける。該制御手
段は、上記溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入
タイミングを、上記各分岐通路に設けたバルブの開閉に
より順次個別に制御するとともに、上記溶融樹脂の複数
箇所に対する加圧流体の圧入圧力を、上記各バルブのな
かの最初に開放する1次バルブの後で順次開放する2次
バルブ以降の開放時毎に上昇させるように設ける構成と
したものである。
溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入タイミング
は、各分岐配管に設けたバルブの開閉により順次個別に
制御されるようにしている。そして、溶融樹脂の複数箇
所に対する加圧流体の圧入圧力を、各バルブのなかの最
初に開放する1次バルブの後で順次開放する2次バルブ
以降の開放時毎に上昇させるようにしているので、最初
に開放する1次バルブの開放後に加圧流体の圧入圧力が
順次低下することが効果的に防止され、1次バルブの開
放後に順次開放して加圧流体の圧入を行う2次バルブ以
降の開放時毎に順次圧入される加圧流体の圧入圧力によ
っても所望する中空部が形成される。
の流体通路に設けた加圧流体注入用シリンダのピストン
の注入速度を速くすることにより、2次バルブ以降の開
放時毎に加圧流体の圧入圧力を上昇させるようにしてい
るので、2次バルブ以降の開放時毎に加圧流体の圧入圧
力が順次低下することが簡単な構成で確実に防止され
る。
通路を介してキャビティ内の溶融樹脂の複数箇所の略中
央部対応位置から内部に圧入し、溶融樹脂の内部に長手
方向に延びる所望の中空部が迅速に形成される。
段により、溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入
タイミングを、各分岐通路のバルブの開閉により順次個
別に制御するとともに、溶融樹脂の複数箇所に対する加
圧流体の圧入圧力を、各バルブのなかで最初に開放する
1次バルブの開放後に順次開放する2次バルブ以降の開
放時毎に上昇させるように制御しているので、1次バル
ブの開放後に加圧流体の圧入圧力が順次低下することが
効果的に防止され、2次バルブ開放時以降に順次圧入さ
れる加圧流体の圧入圧力によっても所望する中空部が形
成される。
する。
形装置を示し、この成形装置1は、成形品としての自動
車のバンパ2の内部に中空状を形成する際に用いられる
ものである。
部に所定形状のキャビティ3を形成する開閉可能な成形
型4と、この成形型4のキャビティ3内に溶融樹脂5
(例えば熱可塑性樹脂など)を射出する射出成形機6
と、この射出成形機6によりキャビティ3内にゲート9
を介して射出された溶融樹脂5の内部に加圧流体として
の高圧ガスを注入(圧入)して中空部7を形成するガス
圧入装置8とを備えている。
上型11に対して昇降移動可能な可動式の下型12とか
らなり、上型11に下型12を接合して型閉じしたとき
にこれら上型11と下型12との間にキャビティ3が形
成されるようになっている。また、上記上型11には、
上記射出成形機6から射出された溶融樹脂5をキャビテ
ィ3内に導入するためのホットランナ13が設けられて
いる。一方、上記下型12には、溶融樹脂5(バンパ
2)の内部で中空部7を必要とする中空部必要部分に対
応するキャビティ3に臨む部分に、それぞれ高圧ガス注
入用の開口部(図示せず)が設けられている。
能とするノズル21と、加圧流体圧入口としての注入口
22aを下型12の各開口部にそれぞれ脱着自在に嵌挿
させるように、該ノズル21の先端より分岐する分岐通
路としての分岐ノズル22,…と、該各分岐通路22に
それぞれ介設された開閉可能な第1ないし第4バルブ2
0a〜20dと、上記各注入口22aを上記開口部に向
けて進退移動させるようにノズル21および各分岐ノズ
ル22を駆動させる図外のノズル駆動機構部と、上記ノ
ズル21の基端から各分岐ノズル22の終端に亘ってそ
の内部に設けられ、各注入口21a側に向けて分岐する
流体通路としての高圧ガス用のガス通路(図示せず)
と、該ガス通路の基端であるガス通路基端の供給口21
aに接続され、内部に高圧圧縮ガス(例えば150kg
f/cm2 の窒素ガス)を貯留するガスボンベ23と、
ピストン24aにより仕切られたヘッド側室24bを上
記ノズル21(ガス通路)の途中に介設させたガス計量
シリンダ24と、上記ガスボンベ23とガス計量シリン
ダ24との間のノズル21に設けられ、その基端側より
順次介設された圧力調整弁25および流量制御弁26
と、上記各注入口22aに設けられ、キャビティ3内か
らの溶融樹脂5の逆流を防止する逆止弁(図示せず)
と、上記ガス計量シリンダ24と逆止弁との間のノズル
21に介設された開閉制御弁27と、上記逆止弁と開閉
制御弁27との間のノズル21に一端が接続され、他端
が大気に開放するベント通路28と、該ベント通路28
に介設され、このベント通路28の開閉を行うベントバ
ルブ29とを備えている。上記圧力調整弁25および流
量制御弁26は、ガスボンベ23内の高圧圧縮ガスを例
えば30kgf/cm2 に調圧してガス計量シリンダ2
4のヘッド側室24bに圧送するようにしている。一
方、上記開閉制御弁27は、上記ガス計量シリンダ24
のピストン24aのヘッド側室24b側への移動に伴い
開放するようになっていて、ガス計量シリンダ24より
も先端側のノズル21に圧送された高圧ガスを各分岐ノ
ズル22先端の注入口22aからキャビティ3内の溶融
樹脂5に注入するようになされている。また、上記ガス
計量シリンダ24のピストン24aは、該ピストン24
aの位置を検出する位置検出器30aを有するシリンダ
駆動用サーボモータ30により駆動するようになされて
おり、このシリンダ駆動用サーボモータ30は、各分岐
ノズル22先端の注入口22aからの溶融樹脂5に対す
る高圧ガスの圧入圧力を制御する制御手段としてのシー
ケンスコントローラ31からの信号を受けたサーボモー
タコントローラ32からの指令信号により駆動するよう
になっている。上記シリンダ駆動用サーボモータ30の
位置検出器30aからの出力信号は上記シーケンスコン
トローラ31に入力されるようになっていて、ピストン
24aの位置が確認できるようにしている。さらに、上
記各分岐通路22の第1ないし第4バルブ20a〜20
dは、上記シーケンスコントローラ31によりそれぞれ
個別に開閉制御が行われるようになっている。
ャビティ3の型閉じ方向と直交する方向に長い長尺物で
あり、該バンパ2には、キャビティ3の型閉じ方向に厚
肉な厚肉部に形成された補強リブ2a,…が裏面側より
一体的に突出して設けられている。一方、上記各補強リ
ブ2aに対応しない残る部分は、キャビティ3の型閉じ
方向に薄肉な略均一の薄肉部に形成されている。つま
り、バンパ2の厚肉部(各補強リブ2a)に対応する溶
融樹脂5の厚肉部対応部分5aは、バンパ2と対応して
キャビティ3の型閉じ方向と直交する方向に延設され、
高圧ガスをガス通路を介してキャビティ3内の厚肉部対
応部分5aの略中央部対応位置から内部に注入して長手
方向の両側に導くようにしており、この厚肉部対応部分
5aが上記中空部必要部分とされている。
明する。
トランナ13を介して成形型4のキャビティ3内に射出
し、この射出した溶融樹脂5の4箇所の各厚肉部対応部
分5aに対しそれぞれノズル21から分岐する分岐ノズ
ル22を経由して高圧ガスを圧入する。
対する高圧ガスの圧入タイミングを、シーケンスコント
ローラ31により、上記各分岐ノズル22に設けた第1
ないし第4バルブ20a〜20dを順次個別に開閉制御
する。さらに、上記溶融樹脂5の各厚肉部対応部分5a
に対する高圧ガスの圧入圧力を、上記各バルブ20a,
20dのなかで最初に開放する1次バルブとしての第1
バルブ20aの開放後に順次開放する2次バルブとして
の第2および第3バルブ20b,20c以降の開放時
毎、つまり該第2および第3バルブ20b,20c、並
びに3次バルブとしての第4バルブ20dの開放時毎に
上昇させるように、シーケンスコントローラ31による
サーボモータコントローラ32を介したシリンダ駆動用
サーボモータ30の駆動制御によって、ピストン24a
のヘッド側室24bへの移動速度をその都度速くするこ
とで、図1に示すように、溶融樹脂5の各厚肉部対応部
分5aに対する高圧ガスの圧入圧力を高めてほぼ均一と
なるようにしている。
aに所望する大きさの中空部7が形成された後にキャビ
ティ3内で溶融樹脂5の固化が完了すると、ノズル駆動
機構部によって各分岐ノズル22(各注入口22a)を
反開口部側に後退移動させるとともに、ベントバルブ2
9を開放させて、中空部7内の高圧ガスを大気に解放
し、下型12を下降させて成形型4内からバンパ2を取
り出す。
の各厚肉部対応部分5aに対する高圧ガスの圧入タイミ
ングは、各分岐ノズル22に設けた第1ないし第4バル
ブ20a〜20dの開閉により順次個別に制御されるよ
うにしている。そして、溶融樹脂5の各厚肉部対応部分
5aに対する高圧ガスの圧入圧力を、各バルブ20a〜
20dのなかの最初に開放する第1バルブ20a(1次
バルブ)の後で順次開放する第2および第3バルブ20
b,20c(2次バルブ)、並びに第4バルブ20d
(4次バルブ)の開放時毎に上昇させるようにしている
ので、最初に開放する第1バルブ20aの開放後に順次
開放する第2および第3バルブ20b,20c、並びに
第4バルブ20dの開放時毎に高圧ガスの圧入圧力が順
次低下することが効果的に防止され、第2および第3バ
ルブ20b,20c、並びに第4バルブ20dの開放時
に順次圧入される高圧流体の圧入圧力によっても所望す
る中空部7,…を形成することができる。
24のピストン24aのヘッド側室24bへの移動速度
を、第2および第3バルブ20b,20c、並びに第4
バルブ20dの開放時毎に速くすることで、溶融樹脂5
の各厚肉部対応部分5aに対する高圧ガスの圧入圧力を
高めているので、第1バルブ20a以降のバルブ開放時
毎の高圧ガスの圧入圧力の低下を簡単な構成で確実に防
止することができる。
ビティ3内の溶融樹脂5の各厚肉部対応部分5aの略中
央部対応位置から内部に圧入することにより、各厚肉部
対応部分5aに長手方向に延びる所望の中空部7を迅速
に形成することができる。
裏面より突出する補強リブ2aに対応しているので、補
強リブ2aの熱収縮によるバンパ2表面のヒケが防止さ
れ、バンパ2の品質を損なうことなく剛性強度を高める
ことができる。
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、ピストン24aのヘッド側室
24bへの移動速度を2次バルブ(第2および第3バル
ブ20b,20c)以降の開放時毎に速くして溶融樹脂
5の各厚肉部対応部分5aに対する高圧ガスの圧入圧力
を高めたが、2次バルブ以降の開放時毎に先の1次バル
ブ以降のバルブを順次閉塞し、ピストンのヘッド側室へ
の移動速度を一定速度にして溶融樹脂の各厚肉部対応部
分に対する高圧ガスの圧入圧力を高めるようにしても良
い。
素ガスを用いたが、常温常圧でガス状または液状のもの
で、圧入時の温度と圧力下において、溶融樹脂と反応ま
たは混合しないものであればなんでも良く、具体的に
は、炭酸ガス、空気、ヘリウムガス、水、グリセリン、
流動パラフィンなどがあり、なかでも、窒素ガス、ヘリ
ウムガスなどの不活性ガスが好ましい。さらに、上記実
施例では、バンパを成形する場合について述べたが、イ
ンストルメントパネルやドアミラーなどを成形する場合
にも適用できる。
る中空射出成形方法によれば、溶融樹脂の複数箇所への
加圧流体の圧入タイミングを順次個別に開閉制御する各
バルブのうち、1次バルブの開放後に順次開放する2次
バルブ以降の開放時毎に、溶融樹脂の複数箇所に対する
加圧流体の圧入圧力を上昇させるので、1次バルブ以降
の開放時毎の加圧流体の圧入圧力の低下を効果的に防止
し、1次バルブ開放後の2次バルブ以降の開放時の加圧
流体の圧入圧力によって所望する中空部を形成すること
ができる。
方法によれば、加圧流体注入用シリンダのピストンの注
入速度を速くすることで、2次バルブ以降の開放時毎の
加圧流体の圧入圧力を上昇させるので、2次バルブ以降
の開放時毎の加圧流体の圧入圧力の低下を簡単な構成で
確実に防止することができる。
方法によれば、加圧流体を流体通路からキャビティ内の
溶融樹脂の複数箇所の略中央部対応位置から内部に圧入
し、溶融樹脂の内部に長手方向に延びる所望の中空部を
迅速に形成することができる。
射出成形装置によれば、溶融樹脂の複数箇所に対する加
圧流体の圧入タイミングを順次個別に制御するバルブの
うち、1次バルブの開放後に順次開放する2次バルブ以
降の開放時毎に、溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体
の圧入圧力を上昇させるので、1次バルブ開放時以降の
加圧流体の圧入圧力の低下を効果的に防止し、2次バル
ブ開放時以降の加圧流体の圧入圧力により所望する中空
部を形成することができる。
圧ガスの圧力特性との時間に対する特性を示す特性図で
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 型閉じされた状態で内部に所定形状のキ
ャビティを形成する開閉可能な成形型の上記キャビティ
内に溶融樹脂を射出したのち、この射出した溶融樹脂の
複数箇所に対しそれぞれ流体通路から分岐する分岐通路
を経由して加圧流体を圧入することにより複数の中空部
を有する成形品を成形するようにした中空射出成形方法
において、 上記溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入タイミ
ングを、上記各分岐配管に設けたバルブの開閉により順
次個別に制御するとともに、 上記溶融樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入圧力
を、上記各バルブのなかで最初に開放する1次バルブの
開放後に順次開放する2次バルブ以降の開放時毎に上昇
させるようにしたことを特徴とする中空射出成形方法。 - 【請求項2】 上記分岐通路上流側の流体通路に、加圧
流体注入用のシリンダを設け、 上記2次バルブ以降の開放時毎の加圧流体の圧入圧力
を、上記シリンダのピストンの注入速度を速くして上昇
させるようにしている請求項1記載の中空射出成形方
法。 - 【請求項3】 上記成形品は、キャビティの型閉じ方向
と直交する方向に長い長尺物であり、 上記加圧流体を流体通路からキャビティ内の溶融樹脂内
部に圧入する際、上記成形品の長手方向略中央部に対応
する溶融樹脂の複数箇所の略中央部対応位置から内部に
圧入して長手方向の両側に導くようにしている請求項1
記載の中空射出成形方法。 - 【請求項4】 型閉じされた状態で内部に所定形状のキ
ャビティを形成する開閉可能な成形型の上記キャビティ
内に溶融樹脂を射出する一方、この射出した溶融樹脂の
複数箇所にそれぞれ流体通路から分岐する分岐通路を経
由して加圧流体を圧入することにより複数の中空部を有
する成形品を成形するようにした中空射出成形装置にお
いて、 上記流体通路から各分岐通路を介して溶融樹脂の複数箇
所に圧入される加圧流体の圧入タイミングおよび圧入圧
力を制御する制御手段が設けられており、 上記制御手段は、上記溶融樹脂の複数箇所に対する加圧
流体の圧入タイミングを、上記各分岐通路に設けたバル
ブの開閉により順次個別に制御するとともに、上記溶融
樹脂の複数箇所に対する加圧流体の圧入圧力を、上記各
バルブのなかの最初に開放する1次バルブの後で順次開
放する2次バルブ以降の開放時毎に上昇させるように設
けられていることを特徴とする中空射出成形装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3793095A JP3482027B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 中空射出成形方法およびその装置 |
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JP3793095A JP3482027B2 (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 中空射出成形方法およびその装置 |
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1995
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