JP3759550B2 - Mold moving apparatus and molding method for molding - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形、射出圧縮成形、プレス成形、大中空ガスインジェクション成形、多層成形、発泡成形およびGF膨張成形等を行う際に、金型内の樹脂を圧縮する、あるいは膨張(拡張)などをさせるために、金型の移動型を前進・後退させ、金型内に設けられたキャビティの容積を変化させる成形用金型移動装置、および、この成形用金型移動装置を用いた成形方法に関する。
【0002】
【背景技術】
射出圧縮成形は、僅かに開いた金型の内部に溶融樹脂を充填した後、金型を型締めする等により、金型内に充填された溶融樹脂に圧縮力を加えて成形を行うものである。
このような射出圧縮成形によれば、低い樹脂射出圧力により成形が行われるとともに、金型内圧力が均一となることから、成形品に反りや歪が発生せず、薄肉であっても形状の良好な成形品を製造することができるという利点、さらには、表皮材一体成形において、表皮材のダメージが少ない利点もある。
射出圧縮成形を行うための成形機としては、金型のうち成形機に移動可能に設けられた移動型を、当該成形機に固定された固定型に向かって前進させる型締装置と、金型内部に充填された溶融樹脂を圧縮するための圧縮装置とを備えたものが一般的である。
【0003】
従来の圧縮装置としては、特開昭57−95429号および特開昭60−122128号に示されるように、金型のキャビティの容積を増減する可動部を金型の内部に設け、この可動部に当接するピンを介して当該可動部を前進させ、キャビティの容積を減じることにより、金型内部に充填された溶融樹脂を圧縮するものが知られている。
また、可動部を前進駆動させるための機構としては、可動部の前進方向に対して傾斜した傾斜面を互いに面接触させた一対の傾斜部材を、その前進方向に沿って配列するとともに、これらの傾斜部材の一方を、可動部の前進方向とは直交する方向へ移動することで、圧縮力を発生する機構が採用されている。
このような圧縮装置では、内部に可動部がない通常の金型については、射出圧縮成形を行うことができないので、汎用性に欠けるという問題がある。
【0004】
この問題を解決するために、本願出願人は、図9に示されるように、移動型71を固定型72へ向かって押圧する機構をまとめてユニット化し、移動型71および固定型72で構成する金型73および型締装置74の間に着脱可能とした圧縮装置75を提案している(特開平7−164500号)。
この圧縮装置75は、圧縮方向に対して傾斜した傾斜面76を有する一対の傾斜部材77, 78を圧縮方向に沿って配列するとともに、これらの傾斜部材のうち、シリンダ装置79により型締装置74側の傾斜部材78を傾斜部材77に向かって前進させることで、圧縮力を発生するようになっている。
このような圧縮装置75によれば、全体の厚さが薄くなり、金型とともに通常の射出成形機に装着でき、可動部が内蔵されていない通常の金型でも射出圧縮成形が可能となり、成形の汎用性を向上できるというメリットが得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような圧縮装置75では、相対的に移動する傾斜部材77, 78の傾斜面76同士を摺り合わせることにより、シリンダ装置79の駆動力の方向を変換しているので、フリクションロスが大きく、装置の機械的効率が低い(50〜70%)という問題がある。
また、射出中もしくは射出後に、キャビティの容積を拡張して、発泡剤の発泡を促す必要のある発泡成形等、成形時に移動型の後退を伴う成形の場合、型内に射出された樹脂圧力によって、傾斜部材77, 78の摺動抵抗が増大しているうえ、傾斜部材77, 78の間の摩擦力が静止摩擦力であるため、傾斜部材78の後退開始時には、静止摩擦力に抗するために強力な力が必要となる。
一方、一旦動き出せば、傾斜部材77, 78の間の摩擦力が静止摩擦力から動摩擦力に取って代わり、その摺動抵抗が急激に小さくなる。
このため、移動速度が安定せず、傾斜部材77, 78の相対移動を円滑に行うことが難しく、移動型の移動速度や位置等を微妙に調節することができず、成形時に移動型の後退を伴う成形には必ずしも充分でないという問題もある。
【0006】
本発明の目的は、金型内に射出された溶融樹脂に対して圧縮および膨張のいずれもが行えるうえ、機械的効率に優れた成形用金型移動装置、および、この成形用金型移動装置を用いた成形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1発明は、溶融樹脂が充填される金型の固定型に対して移動型を相対的に移動させるための成形用金型移動装置であって、前記移動型の移動方向に沿って並んだ二つの圧力室が形成されるように、内部が二つに仕切られた油圧シリンダ内に、前記圧力室に各々に設けられるとともに、ロッドを介して一体化された、受圧面の大きさが異なる二枚のピストンプレートを備え、さらに、油圧回路を有し、前記油圧回路は、前記二つの圧力室の一方とポンプとを接続する第1配管と、前記二つの圧力室の他方とタンクとを接続する第2配管と、前記他方の圧力室に接続された第2配管をタンクから切り離し、かつ、一方の圧力室に連通させる第1の切換手段と、前記一方の圧力室に接続された第1配管を前記タンクに切り換えるとともに、前記他方の圧力室に接続された第2配管を前記ポンプに切り換える第2の切換手段とを備えたことを特徴とするものである。
ここで、金型の移動型とは、金型の内部に溶融樹脂が充填され、溶融樹脂の成形を行う成形時に移動される金型の部分をいい、必ずしも、型締装置により駆動される移動ダイプレートに取付けられるとは限らず、射出装置に隣接した位置に固定された固定ダイプレートに取付けられる場合もある。
また、金型の固定型とは、前述の成形時には、所定位置に固定され移動されることのない金型の部分をいい、必ずしも、固定ダイプレートに取付けられるとは限らず、移動ダイプレートに取り付けられる場合もある。
このような本発明の第1発明では、ピストンプレートの大きさを、金型キャビティの投影面積と同程度に設定すれば、大きな機械的出力が得られるようになるうえ、キャビティ容積の圧縮や拡張に要する移動型の移動距離は短いので、ピストンプレートのストロークは、通常のシリンダ装置のように長く設定する必要がない。
このため、前述の油圧シリンダおよび二枚のピストンプレートで構成される複動式のシリンダ装置は、大きな機械的出力を有する薄型大口径シリンダ装置となり、金型とともに通常の射出成形機に装着可能となる。
従って、駆動力を金型の移動型に直接伝達できるようになり、機械的効率が優れたものとなるうえ、金型内に設けられたキャビティの容積に対して、圧縮および拡張のいずれもが行えるようになる。
【0008】
しかも、大口径のピストンプレートが移動型全体を駆動することから、移動型は、固定型との平行状態を維持しつつ移動し、成形の開始から完了まで、金型の移動型および固定型の間の平行度が確保されるので、溶融樹脂全体に加えられる力の均一性が確保されるようになる。
ここで、二枚のピストンプレートは、受圧面の大きさが異なっているので、大口径のピストンプレート側の圧力室に油圧を加えて、大口径のピストンプレートを駆動する際に、二つの圧力室を連通することにより、小口径のピストンプレートが大口径のピストンプレートに牽引され、小口径のピストンプレート側の圧力室から大口径のピストンプレート側の圧力室へ油が流れ、大口径のピストンプレートは、駆動力が減少するが、移動速度は増加する。
このため、大きな駆動力は不要でも、大口径のピストンプレートを高速で駆動しなければならないときに、二つの圧力室を連通し、大口径のピストンプレートの移動速度を加速すれば、成形におけるサイクルタイムを短縮することが可能となり、油の吐出量の小さい小型の油圧ユニットでも、移動型をポンプ吐出量以上の高速で駆動することが図れるようになる。
【0009】
また、油圧回路は、二つの圧力室の一方とポンプとを接続する第1配管と、二つの圧力室の他方とタンクとを接続する第2配管と、他方の圧力室に接続された第2配管をタンクから切り離し、かつ、一方の圧力室に連通させる第1の切換手段と、一方の圧力室に接続された第1配管をタンクに切り換えるとともに、他方の圧力室に接続された第2配管をポンプに切り換える第2の切換手段とを備えたので、二つの圧力室への油圧切換操作や、これらの圧力室を連通する切換操作が自動的に行えるようになるので、移動型の前進・後退や、ピストンプレートの速度切換を所定の手順で自動的に行うシーケンス制御が可能となり、成形動作の全自動化が図れるようになる。
【0010】
以上において、前記二枚のピストンプレートおよびロッドには、これらを貫通する開口が設けられていることが望ましい。
このようにすれば、成形用金型移動装置の開口に、射出装置のノズル、エジェクタ・ピンおよびエジェクタ・ロッドを挿通させることが可能となる。
このため、固定型および移動型を取付けるために、固定ダイプレートおよび移動ダイプレートを有する成形機に成形用金型移動装置を設置するにあたり、成形用金型移動装置は、移動ダイプレートと移動型との間に介装した場合でも、成形機の突き出し機構が使用可能となるばかりか、射出装置のノズルが挿通される固定ダイプレートと移動型との間に介装することが可能となる。
【0011】
本発明の第2発明は、前記第2発明の成形用金型移動装置を用いる成形方法である。
すなわち、この第2発明は、溶融樹脂が充填される金型の固定型に対して移動型を相対的に移動させるために、前記移動型の移動方向に沿って並んだ二つの圧力室が形成されるように、内部が二つに仕切られた油圧シリンダ内に、前記圧力室に各々に設けられるとともに、ロッドを介して一体化された受圧面の大きさが異なる二枚のピストンプレートを備え、さらに、油圧回路を有し、前記油圧回路は、前記二つの圧力室の一方とポンプとを接続する第1配管と、前記二つの圧力室の他方とタンクとを接続する第2配管と、前記他方の圧力室に接続された第2配管をタンクから切り離し、かつ、一方の圧力室に連通させる第1の切換手段と、前記一方の圧力室に接続された第1配管を前記タンクに切り換えるとともに、前記他方の圧力室に接続された第2配管を前記ポンプに切り換える第2の切換手段とを備えた成形用金型移動装置を用いた成形方法であって、前記金型内への溶融樹脂の射出を開始した後、前記成形用金型移動装置を作動させて、前記移動型を前記固定型に対して相対的に移動することにより、前記金型内に設けられたキャビティの容積を変化させることを特徴とする。
このような本発明の第2発明では、大口径のピストンプレートにより、大きな駆動力で移動型を固定型に対して前進・後退させることが可能となることから、金型内に充填された溶融樹脂に対して充分な圧縮力を与える、あるいは前記樹脂を膨張させるために、金型のキャビティを拡張することが可能となる。
そのうえ、移動型は、固定型との平行状態を維持しつつ移動し、成形の開始から完了まで、金型の移動型および固定型の間の平行度が確保されるので、金型内に充填された溶融樹脂全体に加えられる力の均一性が確保され、さらに、キャビティを拡張して樹脂を膨張させる場合も含めて、形状や寸法精度に優れた成形品の製造が可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の各形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部材と同じ部材には同一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略にする。
図1には、本発明の第1実施形態に係る射出成形機1が示されている。この射出成形機1は、固定型10A および移動型10B に分割された金型10で成形を行うものである。金型10は、固定型10A に対して移動型10B の移動距離が寸法aだけ残された状態で閉鎖され、その内部に、射出装置1Aから射出された溶融樹脂2が充填される。そして、移動型10B の後方に配置された金型移動装置20で移動型10B を押圧することにより、充填された溶融樹脂2を圧縮しながら成形を行うようになっている。
射出成形機1には、固定型10A が固定された固定ダイプレート3と、移動型10B が設けられた移動ダイプレート4と、この移動ダイプレート4を固定ダイプレート3へ向かって前進させるための型締装置5とが備えられている。
移動ダイプレート4は、型締め用の油圧シリンダ装置6が固定された固定プレート7および固定ダイプレート3の間に架け渡されたタイバー8に沿って摺動自在に設けられたものである。
【0013】
型締装置5は、油圧シリンダ装置6のピストンロッド6Aが連結されたトグル機構9を有し、油圧シリンダ装置6の押圧力をトグル機構9で増力して移動ダイプレート4を前進させ、これにより、金型10の型締めを行うものである。
ここで、移動ダイプレート4と固定ダイプレート3との間には、型締め圧受けブロック3A, 3Bが設けられている。固定ダイプレート3側に設けられた型締め圧受けブロック3Aは、移動ダイプレート4を前進させた際、当該移動ダイプレート4側に設けられた圧受けブロック3Bと当接し、トグル機構9の高圧型締め力を受けるものとなっている。この型締め圧受けブロック3A, 3Bにより、ダイプレート3,4間の平行度が確保されるようになっている。
【0014】
金型移動装置20は、移動ダイプレート4に取付けられた固定基板22と、この固定基板22に対して進退する移動基板21とを有するものであり、移動ダイプレート4および移動型10B の間に介装されている。
このうち、移動基板21は、前面に移動型10B が取付けられたものであり、固定基板22に植設されたガイドバー23に沿って摺動自在に設けられている。
これらの固定基板22および移動基板21の間には、移動型10B の移動方向の寸法が直径に比べて小さい薄型の油圧シリンダ装置30が設けられている。
この油圧シリンダ装置30は、図2に示されるように、図中の矢印で示される移動型10B の移動方向に沿って並んだ二つの圧力室31, 32が形成されるように、隔壁33で内部が二つに仕切られたシリンダ34を備えたものである。
シリンダ34の圧力室31, 32の各々には、二枚のピストンプレート35, 36がそれぞれ設けられている。ピストンプレート35の受圧面35A の直径D1は、ピストンプレート36の受圧面36A の直径D2よりも大きく設定されている。
これらのピストンプレート35, 36は、直径D3のロッド37を介して一体化され、全体としてH字状の断面を有している。
ピストンプレート35, 36およびロッド37には、これらの中心を貫通する開口38が設けられている。
シリンダ34には、ピストンプレート35, 36を駆動するための油圧を、圧力室31, 32内に導入する圧力導入路31A, 32Aが設けられている。
【0015】
金型移動装置20に油圧を供給するために、油圧ユニット11が設けられ、さらに、金型移動装置20を制御するために、制御装置12が設けられている。
油圧シリンダ装置30と、油圧ユニット11との間には、油圧ユニット11との間で油を循環させるための配管41〜44と、配管41〜44の接続を切り換える二位置電磁弁45とが設けられている。このうち、二位置電磁弁45は、油圧シリンダ装置30の側面に取付けられている。
すなわち、油圧シリンダ装置30の圧力導入路31A, 32Aの各々には、配管41、42の一端が接続されている。
一方、油圧ユニット11の配管接続部13, 14の各々には、配管43, 44の一端が接続されている。
配管41の他端は、配管43の中間部分に接続され、配管42の他端は、二位置電磁弁45の第1ポート46に接続されている。
配管43の他端は、二位置電磁弁45の第2ポート47に接続され、配管44の他端は、二位置電磁弁45の第3ポート48に接続されている。
二位置電磁弁45は、ソレノイド45A が励磁されると、第1ポート46と第3ポート48とを接続し、ソレノイド45A が消磁されると、第1ポート46と第2ポート47とを接続するようになっている。
【0016】
油圧ユニット11は、油圧を発生するポンプ15と、油圧シリンダ装置30から戻ってきた油を蓄えるタンク16とを備えている。油圧ユニット11のポンプ15およびタンク16は、三位置電磁弁17を介して配管接続部13, 14に接続されている。
三位置電磁弁17の第1ポート18には、ポンプ15が接続され、第2ポート19には、タンク16が接続され、第3ポート20には、配管接続部13が接続され、第4ポート21には、配管接続部14が接続されている。
三位置電磁弁17は、ソレノイド17A が励磁されると、第1ポート18からの油を第3ポート20へ導くとともに、第4ポート21からの油を第2ポート19に導き、ソレノイド17B が励磁されると、第1ポート18からの油を第4ポート21へ導くとともに、第3ポート20からの油を第2ポート19に導くようになっている。なお、ソレノイド17A およびソレノイド17B の両方が消磁されると、ポート18はポート19に接続され、アンロード回路を形成するように構成されている。
なお、油圧ユニット11には、他に油圧を制御する圧力制御弁、および、流量を制御する流量制御弁(共に図示せず。)が含まれている。
【0017】
ここで、前述の二位置電磁弁45のソレノイド45A および三位置電磁弁17のソレノイド17A が励磁された場合には、配管41〜44により、圧力室31, 32がそれぞれポンプ15およびタンク16に接続され、圧力室31の内部に圧力を加える圧力供給路と、圧力室32の内部圧力を逃がす排圧路とが形成されるようになっている。
一方、二位置電磁弁45のソレノイド45B および三位置電磁弁17のソレノイド17B が励磁された場合には、配管41〜44により、圧力室31, 32がそれぞれタンク16およびポンプ15に接続され、圧力室32の内部に圧力を加える圧力供給路と、圧力室31の内部圧力を逃がす排圧路とが形成されるようになっている。
そして、二位置電磁弁45のソレノイド45A を消磁すると、圧力室31, 32が相互に連通路を形成し、ソレノイド45A を励磁すると、前述の連通路を閉鎖するようになっている。
ここにおいて、電磁弁45, 17は、圧力供給路、排圧路および連通路と圧力室31, 32との接続を切り換えるための切換手段となっている。
また、二位置電磁弁45は、圧力室31, 32を連通する連通路を開閉する開閉手段を兼ねたものとなっている。
【0018】
このような油圧シリンダ装置30では、金型10の移動型10B を固定型10A に向かって前進するにあたり、駆動力よりも駆動速度を優先したい場合には、二位置電磁弁45のソレノイド45A を消磁し、三位置電磁弁17のソレノイド17A を励磁する。すると、図3(A)に示されるように、圧力室31, 32が相互に連通した状態で、圧力室31, 32の両方に油圧が加わる。
この際、ピストンプレート35の受圧面35A がピストンプレート36の受圧面36A よりも大きいので、ピストンプレート36がピストンプレート35の駆動力に負けて圧力室32を狭める方向に移動させられ、圧力室32内の油は連通路を通じて圧力室31へと圧送される。
このため、圧力室31には、ポンプ15からの流量Q1に圧力室からの流量Q2を加えた量の油が流れ込むようになり、ポンプ15から流量Q1だけで駆動する場合よりもピストンプレート35が高速で前進する。
ただし、ピストンプレート35の駆動力は、ピストンプレート36の受圧面36A が受ける油圧により、一部が打ち消されるので、圧縮成形には充分な強さが確保できない場合がある。
【0019】
一方、駆動速度よりも駆動力を優先したい場合には、二位置電磁弁45のソレノイド45A を励磁するとともに、三位置電磁弁17のソレノイド17A を励磁する。すると、図3(B)に示されるように、圧力室31がポンプ16に接続されるとともに、圧力室32がタンク16に接続され、ピストンプレート35がゆっくり前進する。
この際、ピストンプレート36の受圧面36A が大きいので、前進速度は遅くなるが、圧縮成形を行うのに充分な駆動力が確保される。
そして、金型10の移動型10B を固定型10A から後退するには、二位置電磁弁45のソレノイド45A を励磁するとともに、三位置電磁弁17のソレノイド17B を励磁する。すると、図3(C)に示されるように、圧力室32がポンプ16に接続されるとともに、圧力室31がタンク16に接続され、ピストンプレート35が後退する。
なお、圧力供給路、排圧路および連通路を切り換える切換手段としては、上記の電磁弁45, 17を含むものの他、パイロットチェック弁、シーケンス弁、プレフィル弁等を含んだものも採用可能であり、切換手段の具体的な構成は、特に上記の構成に限定されるものではない。
【0020】
次に、本実施形態の成形動作(成形手順)について説明する。
まず、金型10および金型移動装置20を、図1の如く、一般的な射出成形機1に装着することにより、射出圧縮成形機とする。この際、金型移動装置20の油圧シリンダ装置30は、そのピストンプレート35を後退させておく。
ここで、射出成形機1を起動すると、最初に、型締装置5が作動し、移動ダイプレート4を固定ダイプレート3に向かって移動させ、移動型10B の移動距離を、寸法aだけ残して金型10を閉鎖する。この際、寸法aは、例えば、0.1mm〜100mmの範囲で設定することができる。
この際、移動ダイプレート4と固定ダイプレート3との間には、型締め圧受けブロック3A, 3Bが設けられている。これにより、型締装置5のトグル機構9が延びきった状態において、ダイプレート3、4が平行となるうえ、このダイプレート3、4の平行状態が安定した状態で維持される。
この後、射出装置1Aの射出ノズルから溶融樹脂を金型10の内部に射出する。
射出される溶融樹脂は、熱可塑性のものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS等のような汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール等のエンジニアプラスチック、さらには、これらの樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維および有機繊維等の補強剤、タルク等の充填剤、ならびに、各種の添加剤を含有させたもの等、その他全ての射出成形可能な高分子材料が採用できる。
【0021】
射出装置1Aの射出開始から所定時間経過後、あるいは、射出装置1Aの内部に備えられた射出スクリュが所定位置に達した時点で、金型移動装置20が起動される。ここで、金型移動装置20の起動は、樹脂の射出後、あるいは、射出中に行ってもよく、また、金型10への樹脂の射出量は、任意に設定することができる。
金型移動装置20の作動開始時には、内部の溶融樹脂が金型10全体に充満しておらず、移動型10B の移動に大きな力を要しないので、駆動力よりも駆動速度を優先する。すなわち、圧力室31, 32が相互に連通した状態で、圧力室31, 32の両方に油圧を加え、ピストンプレート35を高速で前進させる。
移動型10B がある程度前進したら、圧力室32と圧力室31との連通を解消するとともに、圧力室31のみに油圧を加えるとともに、圧力室32をタンク16に接続して排圧し、ピストンプレート35を低速で前進させる。
この際、ポンプ15が発生する油圧が、ピストンプレート35の大きな受圧面35A で受け止められるので、金型10内の溶融樹脂を圧縮成形するのに必要な、強力な駆動力が得られる。
また、ピストンプレート35は、面積が大きく、図1の如く、金型10のキャビティの投影面積と同程度となっているので、移動型10B を前進するにあたり、移動型10B には、一箇所に偏よることのない、バランスのよい押圧力が加えられるようになり、移動型10B は、固定型10A に対して常に正確な平行精度を維持しながら前進することになる。
この結果、金型10内の溶融樹脂に加えられる圧縮力が偏ることなく均一となり、得られる成形品は、反りや歪みのない、形状および寸法精度が良好なものとなるうえ、固定型10A と移動型10B とが、摺動嵌合するインロー構造であっても、互いの摺動部分が摩耗損傷することはない。
なお、ピストンプレート35の前進速度の切換制御方式としては、移動開始からの時間経過に基づく時間制御方式、移動型10B 等の位置に基づく位置制御方式、油圧ユニットの油圧値に基づく油圧制御方式、および、金型内の溶融樹脂の圧力値に基づく樹脂圧制御方式等が採用できる。
【0022】
金型移動装置20で溶融樹脂に圧力を加えた状態で、当該溶融樹脂の冷却・固化を所定時間行う。所定時間が経過し、溶融樹脂が十分固化すると、型締装置5が作動して移動ダイプレート4を後退させ、金型10を開く。そして、金型10の内部から成形品を取出し、成形を完了する。以降、必要に応じて、以上のような射出圧縮成形作業を繰り返す。
ここで、移動ダイプレート4の後退を開始した時点から、次の射出成形を開始するまでの間に、圧力室32に油圧を加えるとともに、圧力室31をタンク16に接続して排圧し、ピストンプレート35を後退させておく。
【0023】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ピストンプレート35を大きくし、シリンダ34を大口径化したので、大きな機械的出力が得られるようになり、油圧シリンダ装置30のみで圧縮成形に必要充分な駆動力を出力できるうえ、一個の油圧シリンダ装置30全体を薄型化したので、射出成形機1に装着した金型10の移動型10B に対して、駆動力を直接伝達できるようになり、機械的効率を優れたものにすることができる。
【0024】
しかも、ピストンプレート35の大きさを、図1の如く、移動型10B よりも若干小さい程度に設定し、移動型10B を前進するにあたり、移動型10B には、一箇所に偏よることのない、バランスのよい押圧力が加えられるようにしたので、移動型10B は、固定型10A に対して常に正確な平行精度を維持しながら前進することになり、金型10内に充填された溶融樹脂全体に加えられる力の均一性が確保され、形状や寸法精度に優れた成形品を製造できる。
【0025】
また、二枚のピストンプレート35, 36の受圧面35A, 36Aの大きさを異ならせるとともに、二つの圧力室31, 32を連通可能とし、必要に応じて、ピストンプレート35の前進速度を高速に切換えられるようにしたので、駆動力よりも前進速度を優先させたいときには、ピストンプレート35の前進速度を加速できるようになり、成形におけるサイクルタイムを短縮することができるうえ、油圧ユニットを小型化できる。
【0026】
さらに、二枚のピストンプレート35, 36およびロッド37に、これらを貫通する開口38を設けたので、この開口38に、射出装置のノズル、エジェクタ・ピンおよびエジェクタ・ロッド等を挿通させることが可能となり、移動ダイプレート4、固定ダイプレート3、および、金型10の内部のいずれの位置についても、金型移動装置20を取付けることができる。
【0027】
また、油圧ユニット11が発生する油圧を伝達する配管41〜44を設け、これらの配管41〜44の相互接続を切換えるために、二位置電磁弁45および三位置電磁弁17を設けたので、移動型10B の前進・後退等の動作切換や、ピストンプレート35の速度切換を所定の手順で自動的に行うシーケンス制御が可能となり、成形動作の全自動化を図ることができる。
【0028】
さらに、圧力室31, 32を連通する連通路を開閉する開閉手段としての二位置電磁弁45を、油圧シリンダ装置30の側面に取付けたので、圧力室31, 32を連通する連通路となる配管41, 42の長さが短縮され、連通路の開閉操作に対して、ピストンプレート35の速度切換を迅速にできるうえ、高速に切換えると、ポンプ15からの流量Q1に圧力室からの流量Q2を加えた量の油が流れ込む配管41の圧力損失が最小限に抑えられ、高速移動時におけるピストンプレート35の速度を充分確保できるうえ、この点からも、優れた機械的効率が得られるようになる。
さらに、連通路と開閉手段とを移動装置20に組み込むことことが可能であり、これにより、移動装置20をコンパクトにすることや、その取り扱いを容易にすることができる。
【0029】
図4には、本発明の第2実施形態が示されている。
本実施形態は、第1実施形態における移動ダイプレート4側に取付けられた金型移動装置20を、固定ダイプレート3側に取付けられた金型移動装置20A としたものである。
すなわち、図4において、移動型10B は、固定ダイプレート3側に設けられ、固定型10A は、移動ダイプレート4側に設けられ、金型移動装置20A は、固定ダイプレート3および移動型10B の間に介装されている。
金型移動装置20A の固定基板22は、固定ダイプレート3に固定されている。この固定基板22と、この固定基板22に対して進退する移動基板21とには、ピストンプレート35側の開口38と連通する開口21A, 22Aがそれぞれ設けられている。
これらの開口21A,38,22Aを通って射出装置1Aの射出ノズル1Bが移動型10B に設けられたスプル10C に到達可能となっている。
ここで、射出完了後に、移動型10B を固定型10A に向かって前進させると、図5の如く、射出ノズル1Bが移動型10B のスプル10C から外れてしまう。
このため、射出ノズル1Bには、ドローリングを防止するために、図示しないシャットオフバルブが設けられ、金型10のスプル10C のキャビティ側の端部10D には、金型10内の溶融樹脂が逆流しないように、バルブゲート(図示略)が設けられている。
このような本実施形態においても、前記第1実施形態と同様な作用、効果を奏することができる。
【0030】
図6には、本発明の第3実施形態が示されている。
本実施形態は、第1実施形態における金型10の外部に設けられた金型移動装置20を、金型10E に内蔵された金型移動装置20B としたものである。
すなわち、図6において、移動ダイプレート4側に設けられて移動可能となった金型10B には、固定型10A に対して進退可能となった移動型としての可動コア10F が設けられている。
移動する金型10B には、可動コア10F の後方に所定容量の中空部が設けられ、この中空部の内部に、金型移動装置20B が設けられている。
この金型移動装置20B は、前記第1実施形態における金型移動装置20から固定基板22および移動基板21を省略したもので、ピストンプレート35に可動コア10Fが直接固定されている。
なお、本実施形態においては、金型10E の内部には、通常の溶融樹脂だけでなく、発泡剤が添加された樹脂や、ガラス繊維等を含有した樹脂等、膨張性を有する溶融樹脂の射出も可能となっている。
膨張性を有する溶融樹脂を採用する場合には、図6の如く、可動コア10F を固定型10A に向かって前進させた状態で、金型10E の内部に溶融樹脂を射出し、溶融樹脂が金型10E内のキャビティを満たした後、図7に示されるように、可動コア10F を固定型10A から後退させ、キャビティを拡張して、前記発泡剤の発泡等を促すとともに、その膨張により、軽量の成形品を製造することができる。
このような本実施形態においても、前記第1および第2実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、金型10C 内に射出された溶融樹脂に対して、部分的に圧縮力を加えたり、キャビティを拡張することができる、という効果を付加できる。
【0031】
【実施例】
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
[実施例]
本実施例は、前記第1実施形態に基づいた射出成形機および金型移動装置20ならびに成形手順を用いて成形を行う実験である。
なお、本実施例で採用される金型は、矩形板状の成形品を成形するものであり、キャビティの一長辺中央にサイドゲートが一点設けられている。成形品の各寸法は、それぞれ縦1000mm×横 500mm×厚さ2mmとなっている。
また、射出成形機として、型締力850tの汎用横型射出成形機を用いる。
さらに、油圧シリンダ装置30は、受圧面35A の直径D1、受圧面36A の直径D2およびロッド37の直径D3(図2参照)が、それぞれ800mm、660mm、350mmに設定されている。
【0032】
[比較例1]
本比較例1は、従来からあるマルチシリンダ型締方式の射出圧縮成形機で、前記実施例と同じ金型および同様の手順で、同一の成形品を得ようとする実験である。
本比較例1のマルチシリンダ型方式の射出圧縮成形機は、図8の如く、固定ダイプレート60の四隅に一体的に設けられた油圧シリンダ装置61を備えたものである。油圧シリンダ装置61のピストン62は、タイバー63の一端に連結されている。このピストン62を油圧駆動することで、移動ダイプレート64を引き寄せ、金型10内に射出される溶融樹脂に圧縮力を加えることが可能となっている。
[比較例2]
本比較例2は、図9で示した射出成形機および圧縮装置75で、前記実施例と同じ金型および同様の手順で、同一の成形品を得ようとする実験である。
なお、本比較例で採用される圧縮装置は、4本の油圧シリンダ装置を有している。各油圧シリンダ装置は、JISB8354に規定される一般的な複動シリンダであり、ピストンの受圧面の直径が125mmに設定されている。
また、圧縮装置の傾斜部材の傾斜面の角度θは、7度に設定されている。
【0033】
[共通成形条件]
前述の実施例および比較例1、2では、以下の共通した材料および成形条件で成形を行う。
(1)材料:ポリプロピレン(MI=24g/10分; 230℃,2.16kgf、出光石油化学株式会社製 商品名:IDEMITSU PP J-950HP)
(2)成形条件
▲1▼成形温度 :220℃(射出シリンダ温度)
▲2▼金型温度 : 40℃
▲3▼樹脂射出時間 : 3.0秒
▲4▼樹脂の射出圧力 : 90kg/cm2 (ゲ−ジ油圧)
▲5▼冷却時間 : 30秒
▲6▼圧縮代(図1の寸法a): 5mm
▲7▼圧縮開始タイミング : 2.8秒後(射出開始から)
▲8▼圧縮速度 : 10mm/sec
▲9▼圧縮力 :400t(冷却完了まで一定に保持)
【0034】
〔実験結果〕
実施例では、金型がサイドゲートを一点しか持たず、移動型を前進させるにあたり、金型の中心から外れた位置に荷重が偏ったにもかかわらず、大口径の油圧シリンダ装置で移動型を駆動したので、金型を平行に閉じることができた。
このため、反りや変形が少なく、略均一な肉厚を有する成形品が得られた。
この際、油圧ユニットの油の吐出圧力は、110kg/cm2であり、吐出流量は、0.1m3/分であった。
これらの数値から、金型移動装置の機械的効率および高速時の移動型10B の前進速度を求めてみる。
機械的効率ηは、η=出力F1/入力F2で表現される。
ここで、出力F1は、圧縮力として測定され、F1=400tである。
一方、入力F2は、次式に適宜数値を代入して求められる。
F2=A×p=4064×110(kgw) =447t
ただし、Aは、ピストンプレート35の受圧面35A の面積、pは、油圧ユニットの油の吐出圧力である。
従って、効率ηは、
η=400/447=89%
となる。
また、高速時の移動型10B の前進速度vは、次式に適宜数値を代入して求められる。
ただし、Bは、ピストンプレート36の受圧面36A の面積、Qは、一秒間当たりの油圧ユニットの油の吐出流量である。
【0035】
比較例1では、金型がサイドゲートを一点しか持たず、移動型を前進させるにあたり、金型の中心から外れた位置に荷重が偏ったため、移動型の固定型に対する平行精度が維持されず、金型内の溶融樹脂に加える圧縮力に偏りが生じた。
これにより、成形品の肉厚は、サイドゲート側で2.2mmとなり、反対側の流動末端では、肉厚が1.9mmとなり、均一な肉厚の成形品を得ることはできなかった。
比較例2では、前記実施例と同様に、移動型の固定型に対する平行精度が維持され、金型内の溶融樹脂に加える圧縮力に偏りが生じず、反りや変形が少なく、略均一な肉厚を有する成形品が得られた。
この際、油圧ユニットの油の吐出圧力は、165kg/cm2であり、吐出流量は、0.24m3/分であった。
これらの数値から、金型移動装置の機械的効率および移動型の前進速度を求めてみる。
機械的効率ηは、η=出力F1/入力F2で表現され、このうち、入力F2は、
となる。ただし、Cは、油圧シリンダ装置の受圧面の面積であり、nは、油圧シリンダ装置の本数である。
ここで、出力F1が400tであるので、効率ηは、
η=400/660=61%
となる。
また、移動型の前進速度vは、
このような結果によれば、比較例2よりも実施例のほうが機械的効率に優れていることが判る。また、移動型について、同程度の速度を達成するには、比較例2は、実施例の2倍以上の吐出流量を要することが判る。
以上のことから、本発明によれば、機械的効率を大幅に向上できるうえ、サイクルタイムの短縮や油圧ユニットの小型化を図れるということが判る。
【0036】
以上、本発明について好適な実施形態および実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
例えば、成形方法としては、次の▲1▼〜▲5▼の何れもが採用できる。
▲1▼通常の射出圧縮成形方法。
▲2▼予め内部に表皮材を配置しておいた金型に、溶融樹脂を射出して積層成形 品を得る成形方法。
▲3▼射出充填する溶融樹脂に発泡剤を添加しておくことにより、発泡した成形 品を得る成形方法。
▲4▼混入した繊維のからみ合いにより膨張性が確保されている溶融樹脂を射出 した後、キャビティを拡張して金型内の溶融樹脂を膨張させ、これにより 軽量成形品を得る成形方法。
▲5▼金型に充填した溶融樹脂にガスを注入するとともに、キャビティを拡張して大容量の中空部が形成された成形品を得る成形方法。
要するに、成形方法としては、溶融樹脂を成形する際に、移動型を相対的に移動して、成形時の金型間隔を自由に縮小したり拡大することを行うものであればよい。
従って、射出時に間隙を狭めたり、拡大したりしながら射出を行う工程、圧縮力を溶融樹脂に加える工程、あるいは、射出開始後に間隙を拡大したり縮小する工程を有する成形方法であれば、本発明を適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、溶融樹脂の射出が開始されたキャビティに対し、圧縮および拡張の両方を行うことができるうえ、優れた機械的効率を得ることができ、しかも、成形のサイクルタイムの短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る射出圧縮成形機の全体を示した側面図である。
【図2】前記実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図3】前記実施形態の作用を説明するための図である。
【図4】本発明の第2実施形態を示す断面図である。
【図5】前記第2実施形態の異なる状態を示す断面図である。
【図6】本発明の第3実施形態を示す図5と同様の図である。
【図7】前記第3実施形態の異なる状態を示す断面図である。
【図8】比較例1で使用される型締装置を示す断面図である。
【図9】従来例を示す図1と同様の図である。
【符号の説明】
1 射出成形機
2 溶融樹脂
3 固定ダイプレート
4 移動ダイプレート
10,10E 金型
10A 固定型
10B 移動型
10F 移動型の移動部分である可動コア
17 切換手段としての三位置電磁弁
20,20A,20B 成形用金型移動装置
31, 32 圧力室
34 シリンダ
35, 36 ピストンプレート
35A, 36A 受圧面
37 ロッド
38 開口
41〜44 圧力供給路、排圧路および連通路を形成する配管
45 切換手段および開閉手段としての二位置電磁弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention compresses or expands (expands) a resin in a mold when performing injection molding, injection compression molding, press molding, large hollow gas injection molding, multilayer molding, foam molding, GF expansion molding, and the like. In order to make the mold move, the mold moving mold is moved forward and backward to change the volume of the cavity provided in the mold, and a molding method using the mold moving apparatus About.
[0002]
[Background]
Injection compression molding is performed by applying a compressive force to the molten resin filled in the mold by filling the molten resin into a slightly open mold and then clamping the mold. is there.
According to such injection compression molding, molding is performed with a low resin injection pressure, and the pressure inside the mold is uniform, so that the molded product is not warped or distorted, and even if it is thin, the shape is There is an advantage that a good molded product can be manufactured, and further, there is an advantage that the skin material is less damaged in the skin material integral molding.
As a molding machine for performing injection compression molding, a mold clamping device for moving a movable mold provided in a mold so as to be movable to the molding machine, toward a fixed mold fixed to the molding machine, and a mold The one provided with the compression apparatus for compressing the molten resin with which the inside was filled is common.
[0003]
As a conventional compression device, as shown in JP-A-57-95429 and JP-A-60-122128, a movable part for increasing or decreasing the volume of a cavity of a mold is provided inside the mold, and this movable part It is known to compress the molten resin filled in the mold by advancing the movable part through a pin abutting on the mold and reducing the volume of the cavity.
Further, as a mechanism for driving the movable part forward, a pair of inclined members in which inclined surfaces inclined with respect to the forward direction of the movable part are in surface contact with each other are arranged along the forward direction, and these A mechanism that generates a compressive force by moving one of the inclined members in a direction perpendicular to the forward direction of the movable portion is employed.
Such a compression apparatus has a problem that it lacks versatility because it cannot perform injection compression molding for a normal mold having no movable part inside.
[0004]
In order to solve this problem, the applicant of the present application unitizes a mechanism for pressing the
In the
According to such a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
Also, in the case of molding that involves retraction of the movable mold during molding, such as foam molding that needs to expand the volume of the cavity during or after injection to promote foaming of the foaming agent, the pressure of the resin injected into the mold In addition, since the sliding resistance of the
On the other hand, once it starts to move, the frictional force between the
For this reason, the moving speed is not stable, it is difficult to smoothly move the
[0006]
An object of the present invention is to perform both compression and expansion on a molten resin injected into a mold, and has excellent mechanical efficiency, and a molding mold moving apparatus It is providing the shaping | molding method using this.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a molding mold moving device for moving a movable mold relative to a fixed mold of a mold filled with a molten resin, along the moving direction of the movable mold. The pressure chambers are arranged in a hydraulic cylinder that is partitioned into two so that two pressure chambers arranged side by side are formed.InIt is provided with two piston plates with different sizes of pressure receiving surface, which are provided in each and integrated through a rodThe hydraulic circuit further includes a first pipe connecting one of the two pressure chambers and a pump, a second pipe connecting the other of the two pressure chambers and a tank, A first switching means for separating the second pipe connected to the other pressure chamber from the tank and communicating with the one pressure chamber, and a first pipe connected to the one pressure chamber are switched to the tank. And a second switching means for switching the second pipe connected to the other pressure chamber to the pump.It is characterized by this.
Here, the moving mold of the mold refers to a portion of the mold that is moved during molding for filling the molten resin into the mold and molding the molten resin, and is not necessarily moved by the mold clamping device. It may not be attached to the die plate but may be attached to a fixed die plate fixed at a position adjacent to the injection device.
The fixed mold of the mold means a part of the mold that is fixed at a predetermined position and is not moved at the time of the above-described molding, and is not necessarily attached to the fixed die plate. Sometimes attached.
In the first invention of the present invention, if the size of the piston plate is set to be approximately the same as the projected area of the mold cavity, a large mechanical output can be obtained, and the cavity volume can be compressed or expanded. Therefore, the stroke of the piston plate does not need to be set as long as in a normal cylinder device.
Therefore, the double-acting cylinder device composed of the aforementioned hydraulic cylinder and two piston plates becomes a thin large-diameter cylinder device having a large mechanical output and can be mounted on a normal injection molding machine together with a mold. Become.
Therefore, the driving force can be directly transmitted to the moving mold of the mold, and the mechanical efficiency is excellent, and both the compression and the expansion are performed with respect to the volume of the cavity provided in the mold. You can do it.
[0008]
In addition, since the large-diameter piston plate drives the entire movable mold, the movable mold moves while maintaining a parallel state with the fixed mold, and from the start to the completion of molding, Since the parallelism is ensured, the uniformity of the force applied to the entire molten resin is ensured.
Here, since the two piston plates have different pressure-receiving surfaces, when the large-diameter piston plate is driven by applying hydraulic pressure to the pressure chamber on the large-diameter piston plate side, By connecting the chambers, the small-diameter piston plate is pulled by the large-diameter piston plate, and oil flows from the pressure chamber on the small-diameter piston plate side to the pressure chamber on the large-diameter piston plate side. The plate decreases in driving force but increases in moving speed.
For this reason, even if a large driving force is not required, if a large-diameter piston plate must be driven at high speed, the two pressure chambers can be communicated to accelerate the moving speed of the large-diameter piston plate. Time can be shortened, and even a small hydraulic unit with a small oil discharge amount can drive the movable type at a speed higher than the pump discharge amount.
[0009]
The hydraulic circuit includes a first pipe connecting one of the two pressure chambers and the pump, a second pipe connecting the other of the two pressure chambers and the tank, and a second pipe connected to the other pressure chamber. First switching means for separating the pipe from the tank and communicating with one pressure chamber, and switching the first pipe connected to one pressure chamber to the tank and the second pipe connected to the other pressure chamber And a second switching means for switching to the pump,Switch hydraulic pressure to two pressure chambers, or connect these pressure chambersSwitchingSince operations can be automatically performed, it is possible to perform sequence control that automatically moves and moves the piston plate in accordance with a predetermined procedure, and the molding operation can be fully automated.The
[0010]
In the above,It is desirable that the two piston plates and the rod are provided with openings penetrating them.
If it does in this way, it will become possible to let the nozzle of an injection device, an ejector pin, and an ejector rod pass through the opening of a metallic mold moving device.
For this reason, when the molding die moving device is installed in a molding machine having a fixed die plate and a moving die plate in order to attach the fixed die and the moving die, the molding die moving device includes a moving die plate and a moving die. Even if it is interposed between the two, the not only the ejecting mechanism of the molding machine can be used, but also it can be interposed between the fixed die plate through which the nozzle of the injection device is inserted and the movable die.
[0011]
The second invention of the present invention is a molding method using the molding die moving device of the second invention.
That is, in the second invention, in order to move the movable mold relative to the fixed mold of the mold filled with the molten resin, two pressure chambers arranged along the moving direction of the movable mold are formed. In the hydraulic cylinder divided into two, the pressure chamberInProvided with two piston plates with different sizes of pressure receiving surface integrated with each other through rodsThe hydraulic circuit further includes a first pipe connecting one of the two pressure chambers and a pump, a second pipe connecting the other of the two pressure chambers and a tank, A first switching means for separating the second pipe connected to the other pressure chamber from the tank and communicating with the one pressure chamber, and a first pipe connected to the one pressure chamber are switched to the tank. And a second switching means for switching the second pipe connected to the other pressure chamber to the pump.A molding method using a molding die moving device, wherein after the injection of molten resin into the mold is started, the molding die moving device is operated to make the movable die into the fixed die. The volume of the cavity provided in the mold is changed by moving relative to the mold.
In the second invention of the present invention, the large-diameter piston plate can move the moving mold forward and backward with respect to the fixed mold with a large driving force. In order to give a sufficient compressive force to the resin or to expand the resin, the cavity of the mold can be expanded.
In addition, the movable mold moves while maintaining the parallel state with the fixed mold, and the parallelism between the movable mold and the fixed mold of the mold is ensured from the start to the completion of molding, so the mold is filled. Uniformity of the force applied to the entire molten resin is ensured, and further, it is possible to manufacture a molded product having excellent shape and dimensional accuracy, including the case where the resin is expanded by expanding the cavity.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same members as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
FIG. 1 shows an injection molding machine 1 according to the first embodiment of the present invention. This injection molding machine 1 performs molding with a
The injection molding machine 1 includes a fixed
The
[0013]
The
Here, between the
[0014]
The
Of these, the
Between the fixed
As shown in FIG. 2, the
In each of the
These
The
The
[0015]
In order to supply hydraulic pressure to the
Between the
That is, one end of the
On the other hand, one end of
The other end of the
The other end of the
The two-
[0016]
The hydraulic unit 11 includes a
The
When the
The hydraulic unit 11 further includes a pressure control valve that controls the hydraulic pressure, and a flow rate control valve that controls the flow rate (both not shown).
[0017]
Here, when the
On the other hand, when the solenoid 45B of the two-
When the
Here, the
Further, the two-position
[0018]
In such a
At this time, since the
For this reason, the amount of oil that is obtained by adding the flow rate Q2 from the pressure chamber to the flow rate Q1 from the
However, since the driving force of the
[0019]
On the other hand, when priority is given to the driving force over the driving speed, the
At this time, since the
In order to retract the movable mold 10B of the
As the switching means for switching the pressure supply path, the exhaust pressure path, and the communication path, in addition to the above-described
[0020]
Next, the molding operation (molding procedure) of this embodiment will be described.
First, the
Here, when the injection molding machine 1 is started, first, the
At this time, mold clamping
Thereafter, the molten resin is injected into the
The molten resin to be injected is thermoplastic, and is a general-purpose resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS, etc., an engineer plastic such as polycarbonate, polyamide, polyacetal, etc. Furthermore, these resins include glass fiber, carbon All other injection-moldable polymer materials such as reinforcing agents such as fibers and organic fibers, fillers such as talc, and various additives may be employed.
[0021]
The
At the start of the operation of the
When the movable mold 10B moves forward to some extent, the communication between the
At this time, since the hydraulic pressure generated by the
Further, since the
As a result, the compressive force applied to the molten resin in the
The forward speed switching control method of the
[0022]
In a state where pressure is applied to the molten resin by the
Here, the hydraulic pressure is applied to the
[0023]
According to this embodiment as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the
[0024]
Moreover, as shown in FIG. 1, the size of the
[0025]
In addition, the
[0026]
In addition, since the two
[0027]
In addition,
[0028]
Further, since a two-
Further, the communication path and the opening / closing means can be incorporated in the moving
[0029]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the
That is, in FIG. 4, the movable die 10B is provided on the fixed
The fixed
Through these
Here, when the movable mold 10B is advanced toward the fixed mold 10A after the completion of the injection, the injection nozzle 1B is detached from the sprue 10C of the movable mold 10B as shown in FIG.
For this reason, the injection nozzle 1B is provided with a shut-off valve (not shown) in order to prevent the drawing, and the end portion 10D on the cavity side of the sprue 10C of the
In this embodiment, the same operations and effects as in the first embodiment can be achieved.
[0030]
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the
That is, in FIG. 6, a
The moving mold 10B is provided with a hollow portion having a predetermined capacity behind the
In this mold moving device 20B, the fixed
In the present embodiment, not only a normal molten resin but also an injection of an expandable molten resin such as a resin to which a foaming agent is added, a resin containing glass fiber, or the like is placed inside the
In the case of using an expandable molten resin, as shown in FIG. 6, with the
In this embodiment as well, the same operations and effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and a compressive force is partially applied to the molten resin injected into the mold 10C. The effect that the cavity can be added or expanded can be added.
[0031]
【Example】
Next, the effect of this invention is demonstrated based on a specific Example.
[Example]
The present example is an experiment in which molding is performed using the injection molding machine, the
The mold employed in the present embodiment is for molding a rectangular plate-shaped molded product, and one side gate is provided at the center of one long side of the cavity. Each dimension of the molded product is 1000 mm long × 500 mm wide × 2 mm thick.
A general-purpose horizontal injection molding machine having a clamping force of 850 t is used as the injection molding machine.
Further, in the
[0032]
[Comparative Example 1]
This comparative example 1 is an experiment in which a conventional multi-cylinder clamping type injection compression molding machine is used to obtain the same molded product in the same mold and the same procedure as in the above-described embodiment.
The multi-cylinder type injection compression molding machine of Comparative Example 1 includes
[Comparative Example 2]
This comparative example 2 is an experiment for obtaining the same molded product by the injection molder and the
In addition, the compression apparatus employ | adopted by this comparative example has four hydraulic cylinder apparatuses. Each hydraulic cylinder device is a general double-acting cylinder specified in JISB8354, and the diameter of the pressure receiving surface of the piston is set to 125 mm.
Further, the angle θ of the inclined surface of the inclined member of the compression device is set to 7 degrees.
[0033]
[Common molding conditions]
In the above-mentioned Examples and Comparative Examples 1 and 2, molding is performed using the following common materials and molding conditions.
(1) Material: Polypropylene (MI = 24g / 10min; 230 ° C, 2.16kgf, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., trade name: IDEMITSU PP J-950HP)
(2) Molding conditions
(1) Molding temperature: 220 ° C (injection cylinder temperature)
(2) Mold temperature: 40 ° C
(3) Resin injection time: 3.0 seconds
(4) Injection pressure of resin: 90kg / cm2 (Gage hydraulic)
(5) Cooling time: 30 seconds
(6) Compression allowance (dimension a in FIG. 1): 5 mm
(7) Compression start timing: 2.8 seconds later (from the start of injection)
(8) Compression speed: 10mm / sec
(9) Compression force: 400t (keep constant until cooling is completed)
[0034]
〔Experimental result〕
In the embodiment, the mold has only one side gate, and when moving the movable mold forward, the load is biased to a position deviating from the center of the mold, but the movable mold is set with a large-diameter hydraulic cylinder device. Since it was driven, the mold could be closed in parallel.
For this reason, there was little warping and deformation, and a molded product having a substantially uniform thickness was obtained.
At this time, the oil discharge pressure of the hydraulic unit is 110 kg / cm.2The discharge flow rate is 0.1mThree/ Min.
From these numerical values, the mechanical efficiency of the mold moving device and the moving speed of the moving die 10B at high speed are obtained.
The mechanical efficiency η is expressed by η = output F1 / input F2.
Here, the output F1 is measured as a compressive force, and F1 = 400 t.
On the other hand, the input F2 is obtained by appropriately substituting numerical values into the following equation.
F2 = A × p = 4064 × 110 (kgw) = 447 t
Here, A is the area of the
Therefore, the efficiency η is
η = 400/447 = 89%
It becomes.
Further, the forward speed v of the movable die 10B at high speed can be obtained by appropriately substituting a numerical value into the following equation.
However, B is the area of the
[0035]
In Comparative Example 1, the mold has only one side gate, and when moving the moving mold forward, the load is biased to a position off the center of the mold, so the parallel accuracy with respect to the moving fixed mold is not maintained, There was a bias in the compressive force applied to the molten resin in the mold.
As a result, the thickness of the molded product was 2.2 mm on the side gate side, and the thickness was 1.9 mm at the flow end on the opposite side, and a molded product with a uniform thickness could not be obtained.
In Comparative Example 2, as in the previous example, parallel accuracy with respect to the movable fixed mold is maintained, the compressive force applied to the molten resin in the mold is not biased, there is little warping or deformation, and the substantially uniform meat A molded product having a thickness was obtained.
At this time, the oil discharge pressure of the hydraulic unit is 165 kg / cm.2The discharge flow rate is 0.24mThree/ Min.
From these numerical values, the mechanical efficiency of the mold moving device and the moving type forward speed are determined.
The mechanical efficiency η is expressed by η = output F1 / input F2, of which the input F2 is
It becomes. Here, C is the area of the pressure receiving surface of the hydraulic cylinder device, and n is the number of hydraulic cylinder devices.
Here, since the output F1 is 400 t, the efficiency η is
η = 400/660 = 61%
It becomes.
The moving forward speed v is
According to such results, it can be seen that the example is superior in mechanical efficiency to the comparative example 2. Further, it can be seen that, in order to achieve the same speed for the mobile type, the comparative example 2 requires a discharge flow rate twice or more that of the example.
From the above, it can be seen that according to the present invention, the mechanical efficiency can be greatly improved, and the cycle time can be shortened and the hydraulic unit can be downsized.
[0036]
The present invention has been described with reference to preferred embodiments and examples. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Design changes are possible.
For example, any of the following (1) to (5) can be adopted as the molding method.
(1) Normal injection compression molding method.
(2) A molding method for obtaining a laminated molded product by injecting a molten resin into a mold having a skin material arranged in advance.
(3) A molding method for obtaining a foamed molded product by adding a foaming agent to the molten resin to be injected and filled.
(4) A molding method for injecting molten resin, which is ensured to expand by entanglement of mixed fibers, and then expanding the cavity to expand the molten resin in the mold, thereby obtaining a lightweight molded product.
(5) A molding method in which a gas is injected into the molten resin filled in the mold and a cavity is expanded to obtain a molded product having a large volume hollow portion.
In short, any molding method may be used as long as the molten mold is molded by relatively moving the movable mold to freely reduce or enlarge the mold interval during molding.
Therefore, if the molding method has a step of injecting while narrowing or expanding the gap at the time of injection, a step of applying compressive force to the molten resin, or a step of expanding or reducing the gap after the injection starts, The invention can be applied.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, both the compression and the expansion can be performed on the cavity where the injection of the molten resin is started, and excellent mechanical efficiency can be obtained. Time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the whole of an injection compression molding machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a different state of the second embodiment.
FIG. 6 is a view similar to FIG. 5 showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a different state of the third embodiment.
8 is a cross-sectional view showing a mold clamping device used in Comparative Example 1. FIG.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 1 showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Injection molding machine
2 Molten resin
3 fixed die plate
4 Moving die plate
10,10E mold
10A fixed type
10B mobile type
10F Movable core which is a moving part
17 Three-position solenoid valve as switching means
20,20A, 20B Mold moving device for molding
31, 32 Pressure chamber
34 cylinders
35, 36 Piston plate
35A, 36A pressure-receiving surface
37 Rod
38 opening
41 to 44 Piping that forms the pressure supply path, exhaust pressure path, and communication path
45 Two-position solenoid valve as switching means and opening / closing means
Claims (8)
前記移動型の移動方向に沿って並んだ二つの圧力室が形成されるように、内部が二つに仕切られた油圧シリンダ内に、前記圧力室に各々に設けられるとともに、ロッドを介して一体化された受圧面の大きさが異なる二枚のピストンプレートを備え、さらに、油圧回路を有し、
前記油圧回路は、前記二つの圧力室の一方とポンプとを接続する第1配管と、前記二つの圧力室の他方とタンクとを接続する第2配管と、前記他方の圧力室に接続された第2配管をタンクから切り離し、かつ、一方の圧力室に連通させる第1の切換手段と、前記一方の圧力室に接続された第1配管を前記タンクに切り換えるとともに、前記他方の圧力室に接続された第2配管を前記ポンプに切り換える第2の切換手段とを備えたことを特徴とする成形用金型移動装置。A molding die moving device for moving a movable die relative to a fixed die of a die filled with molten resin,
Wherein as mobile two pressure chambers aligned along the moving direction of is formed, therein the hydraulic cylinder which is partitioned into two, with provided in each said pressure chamber, integral via a rod It has two piston plates with different pressure receiving surface sizes , and has a hydraulic circuit,
The hydraulic circuit is connected to a first pipe connecting one of the two pressure chambers and a pump, a second pipe connecting the other of the two pressure chambers and a tank, and the other pressure chamber. The first switching means for disconnecting the second pipe from the tank and communicating with one pressure chamber, and the first pipe connected to the one pressure chamber are switched to the tank and connected to the other pressure chamber. And a second switching means for switching the second pipe to the pump .
前記金型内への溶融樹脂の射出を開始した後、前記成形用金型移動装置を作動させて、前記移動型を前記固定型に対して相対的に移動することにより、前記金型内に設けられたキャビティの容積を変化させることを特徴とする成形方法。In order to move the movable mold relative to the fixed mold of the mold filled with the molten resin, the interior is formed so that two pressure chambers arranged along the moving direction of the movable mold are formed. In the hydraulic cylinder partitioned into two, each of the pressure chambers is provided with two piston plates each having a different pressure receiving surface integrated through a rod , and further includes a hydraulic circuit. The hydraulic circuit is connected to a first pipe connecting one of the two pressure chambers and a pump, a second pipe connecting the other of the two pressure chambers and a tank, and the other pressure chamber. The first switching means for separating the second pipe from the tank and communicating with one pressure chamber, the first pipe connected to the one pressure chamber is switched to the tank, and the other pressure chamber is connected to the first pressure chamber. Connect the second pipe connected A second switching means and molding method using the molding die moving device provided with a switch to,
After starting injection of the molten resin into the mold, the molding mold moving device is operated to move the movable mold relative to the fixed mold, thereby moving the mold into the mold. A molding method characterized by changing the volume of the provided cavity.
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