JP4067708B2

JP4067708B2 - Injection molding method and injection molding apparatus

Info

Publication number: JP4067708B2
Application number: JP23089399A
Authority: JP
Inventors: 貴司水野; 浩司久保田; 謙一郎篠原; 秀一目方
Original assignee: Toyota Motor Corp; Mitsubishi Heavy Industries Plastic Techonologies Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; U MHI Platech Co Ltd
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2019-08-17
Also published as: JP2001054924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形方法及び射出成形装置に関し、特に、自動車のバンパーといったような大型薄肉の樹脂製品を製造するのに好適な射出成形方法及び射出成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野に属する技術としては、特開平６−６４００３号公報や特開平６−２５４８９５号公報によって開示されたものが知られている。これらの公報によって開示された射出成形方法は、自動車のバンパーといったような大型薄肉の樹脂製品を製造する際に適用され、何れも、射出ユニットからランナ及び複数のゲートを介して金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出注入可能な射出成形装置を使用するものである。
【０００３】
これら公報のうち、特開平６−６４００３号公報に記載された射出成形方法では、各ゲート（樹脂注入部）について注入開始順序を予め定め、この注入開始順序に従って各ゲートから溶融樹脂をキャビティ内に順次注入させていく。すなわち、まず、注入開始順序の第１順位に定められたゲートから樹脂注入を開始し、溶融樹脂の流頭が第２順位に定められたゲートまで達した段階で、第２順位のゲートから樹脂注入を開始する。そして、第２順位のゲートから樹脂注入を開始する際に、ランナ（樹脂供給路）を介して射出成形ユニットから供給する溶融樹脂の総量を増加させる。これにより、後順位ゲート（第２ゲート）から樹脂注入することに伴って、先行順位のゲート（第１ゲート）からの樹脂注入量が減少してしまうことを防止でき、樹脂製品に、いわゆるウェルドマークやフローマークが生じてしまうことを低減可能となる。
【０００４】
また、特開平６−２５４８９５号公報に記載された射出成形方法においても、同様に、注入開始順序の第１順位に定められたゲートから樹脂注入を開始し、溶融樹脂の流頭が第２順位に定められたゲートまで達した段階で、第２順位のゲートから樹脂注入を開始する。この際、第２順位のゲートを開放するタイミングや射出圧力を適宜設定して、第２順位のゲートから注入する溶融樹脂を、第１順位のゲートから注入した溶融樹脂の内部を介して流頭の外方に湧出させながらキャビティ内に拡散、流動させる。これにより、各ゲートから注入される溶融樹脂同士の衝突を防止でき、また、キャビティ内の圧力分布が均一に維持されるので、樹脂製品にウェルドマークや反り等が生じてしまうことを低減可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年では、樹脂製品をより薄肉化することが求められており、また、射出成形によって幅広の樹脂製品や、突出部、湾曲部等を含む複雑な形状をもった樹脂製品を製造することが求められている。そして、このような製品を射出成形方法によって製造する際には、樹脂製品にウェルドマーク等や、歪み、反り、波うちといった変形が生じてしまうことを防止しなければならない。このためには、できるだけ溶融樹脂を高速で射出して充填時間を短縮化することにより、圧力損失を増大させると共に樹脂注入の妨げとなるスキン層の生成を低減させ、キャビティ内の圧力分布を均一に維持する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来の射出成形方法において、充填時間を短縮化すべく溶融樹脂を高速で射出すると、ゲート及びランナ内で溶融樹脂に作用する流動抵抗に起因して射出圧力が高まってしまう。また、樹脂充填を終了させる際には、射出スクリュを減速させてから射出スクリュが停止するまでの間に生じる慣性力と、溶融樹脂自体がもつ弾性により、ゲート及びランナにより圧縮された溶融樹脂がキャビティ内に押し込まれてしまう。
【０００７】
この結果、キャビティ内には、いわゆる、サージ圧力が発生し、これに起因して型内圧力が急激に増加するオーバーシュート現象が引き起こされてしまう。このようなオーバーシュート現象が発生すると、樹脂製品には、いわゆるバリや波うちが生じてしまう。また、キャビティ内では、圧力が高まると共に圧力分布も不均一になってしまうことから、樹脂製品にウェルドマークやフローマークが発生してしまうおそれもある。このように、従来の射出成形方法では、充填時間を短縮化するために溶融樹脂を高速で射出すると、樹脂製品の品質が満足し得るレベルに確保できないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、溶融樹脂を高速で射出可能であり、充填時間を短縮化させて良好な品質の製品を得ることができる射出成形方法及び射出成形装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明による射出成形方法は、射出ユニットからランナ及び複数のゲートを介して金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出注入可能な射出成形装置を使用し、各ゲートについて注入開始順序を予め定め、この注入開始順序に従って各ゲートから溶融樹脂をキャビティ内に順次注入する射出成形方法において、注入開始順序の第１順位に定めた第１ゲートからの樹脂注入を開始した後、第１ゲート近傍におけるキャビティ内の型内圧力を検出し、検出した型内圧力が予め定めた圧力変動パターンに一致するように射出ユニットの射出圧力を制御する型内圧制御工程を含むものである。
【００１０】
この射出成形方法では、まず、注入開始順序の第１順位に定められた第１ゲートから樹脂注入を開始し、溶融樹脂の流頭が第２順位以降に定められたゲート（後順位ゲート）まで達した段階で、第２順位以降のゲートから樹脂注入を開始する。また、キャビティ内の第１ゲート近傍では、第１ゲートからの樹脂注入が開始された後、所定の圧力検出手段によってキャビティ内の型内圧力（溶融樹脂の圧力）を検出する。そして、検出した型内圧力が所定の圧力変動パターンに一致するように射出ユニットの射出圧力を制御（フィードバック制御）する。圧力変動パターンは成形開始に先立って予め定めておき、樹脂製品の形状、サイズ等に応じて、例えば、型内圧力を一定の時間だけ所定値に維持するパターンや、時間の経過と共に型内圧力を二次曲線状に変化させるパターン等を採用することができる。
【００１１】
このように、第１ゲートからの樹脂注入を開始すると共に後順位ゲートから樹脂注入を順次開始していく際に、キャビティ内の型内圧力が所定の圧力変動パターンに一致するように制御することにより、射出圧力の高まりや、射出スクリュの慣性力と溶融樹脂自体がもつ弾性により溶融樹脂がキャビティ内に押し込まれることに起因するサージ圧力の発生を低減可能となる。従って、バリや波うちの原因となるオーバーシュート現象を防止でき、溶融樹脂を高速で射出することが可能となる。また、溶融樹脂を高速で射出することにより、型内圧力を全体的に低下させると共にキャビティ内の圧力分布を均一に維持することができるので、樹脂製品にウェルドマークや反り等が生じるのを防止可能となる。
【００１２】
また、第１ゲートからの樹脂注入を開始した後、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートからの樹脂注入を開始し、型内圧制御工程の終了と同時に各ゲートからの樹脂注入を停止すると好ましい。このような手法は、一般的な薄肉の樹脂製品を製造する際に適用すると好適である。
【００１３】
更に、第１ゲートからの樹脂注入を開始した後、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートからの樹脂注入を開始し、型内圧制御工程の終了と同時に第１ゲートからの樹脂注入を停止し、第１ゲートからの樹脂注入を停止してから所定時間経過後に、後順位ゲートからの樹脂注入を停止すると好ましい。
【００１４】
一般に、幅広の製品や、突出部、湾曲部等を含む複雑な形状をもった樹脂製品を射出成形によって製造する場合、キャビティ内の端部、突出部、湾曲部に対しては溶融樹脂を注入し難くく、いわゆるショートショットが発生しやすい。この場合、従来は、ランナを延長し、ゲートを増設することにより対処していたが、これでは、設備コストが増大し、金型も複雑な形状となってしまう。これに対して、この射出成形方法のように、第１ゲートからの樹脂注入を停止させてから所定時間経過後に、後順位ゲートからの樹脂注入を停止するようにすれば、キャビティ内の端部、突出部、湾曲部に対して溶融樹脂を容易かつ確実に充填することが可能となり、かつ、設備コストの増大や金型の複雑化等を抑制することができる。
【００１５】
また、型内圧制御工程では、第１ゲートからの樹脂注入を開始した後、型内圧力が所定値になった段階から所定時間の間、型内圧力が当該所定値に一致するように射出ユニットの射出圧力を制御すると好ましい。これにより、溶融樹脂の高速射出を容易かつ確実に行うことが可能となり、良好な品質の樹脂製品を製造することができる。
【００１６】
更に、射出ユニットに含まれる射出スクリュの移動量に基づいて、後順位ゲートからの樹脂注入を開始すると好ましい。
【００１７】
射出成形装置において、各ゲート間の距離、及び、射出スクリュの径（射出シリンダの内径）は所定の値に定められている。従って、これらの値から、射出スクリュの移動量と後順位ゲートから樹脂注入を開始するタイミングとの関係等を予め定めておくことができる。これにより、後順位ゲートからの樹脂注入を容易かつ確実に開始させることが可能となり、また、キャビティ内にセンサ等を設ける必要がなくなるので、設備コストを低減することができる。
【００１８】
請求項６に記載の本発明による射出成形装置は、射出ユニットからランナ及び複数のゲートを介して金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出注入可能であり、各ゲートについて注入開始順序が予め定められている射出成形装置において、注入開始順序の第１順位に定められた第１ゲート近傍におけるキャビティ内の型内圧力を検出する型内圧検出手段と、型内圧力の変動条件として予め定められた圧力変動パターンを設定する圧力パターン設定手段と、型内圧検出手段によって検出された型内圧力が圧力パターン設定手段によって設定された圧力変動パターンに一致するように射出ユニットの射出圧力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このような構成をもった射出成形装置によれば、オーバーシュート現象を防止しながら、溶融樹脂を高速で射出可能となり、型内圧力を全体的に低下させると共にキャビティ内の圧力分布を均一に維持することができる。従って、樹脂製品に、バリ、波うち、ウェルドマーク、反り等が発生してしまうことを防止可能となる。
【００２０】
また、制御手段による射出ユニットの射出圧力制御を終了させるタイミングを設定するためのタイマを更に備え、制御手段は、タイマの設定時間が経過した際に、射出圧力制御を終了すると共に、第１ゲートからの樹脂注入を停止させると好ましい。
【００２１】
このような構成を採用すれば、射出ユニットの射出圧力制御（型内圧制御工程）を終了させるタイミングを容易かつ確実に設定可能となり、また、各ゲートからの樹脂注入を射出圧力制御の終了と同時に停止させることも容易かつ確実に行うことができる。
【００２２】
更に、当該タイマの設定時間が経過した後、所定時間経過後にタイムアップする遅延タイマを更に備え、制御手段は、当該タイマの設定時間が経過して射出圧力制御を終了させた後、射出ユニットの射出圧力を段階的に変化させると共に、遅延タイマの設定時間が経過した際に、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートからの樹脂注入を停止させると好ましい。
【００２３】
このような構成を採用すれば、幅広の製品や、突出部、湾曲部等を含む複雑な形状をもった樹脂製品を射出成形によって製造する場合に、キャビティ内の端部、突出部、湾曲部に対して溶融樹脂を容易かつ確実に充填することが可能となる。この結果、設備コストの増大や金型の複雑化等を抑制することができる。
【００２４】
また、射出ユニットに含まれる射出スクリュの移動量を検出するスクリュ移動量検出手段を更に備え、制御手段は、スクリュ移動量検出手段の検出値に基づいて、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートからの樹脂注入を開始させると好ましい。
【００２５】
このような構成を採用すれば、後順位ゲートからの樹脂注入を容易かつ確実に開始させることが可能となり、また、キャビティ内にセンサ等を設ける必要がなくなるので、設備コストを低減させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による射出成形方法及び射出成形装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による射出成形装置の第１実施形態を示すブロック構成図である。同図に示す射出成形装置１は、所望の形状に賦形された樹脂製品を得るための可動金型２及び固定金型３を備える。可動金型２は、型締装置の可動盤（図示せず）に固定されており、固定金型３は、支持盤５を介して型締装置の固定盤（図示せず）に固定されている。この射出成形装置１を用いて樹脂製品を製造する際には、図示しない型締シリンダを作動させ、可動盤と固定盤とを型締めする。これにより、可動金型２と固定金型３とによってキャビティ４が形成される。また、固定金型３と支持盤５との間には、図示しないヒータ等により加温されるホットランナ（ランナ）６が配置されている。
【００２８】
ホットランナ６の内部には、樹脂流路６ａが形成されており、この樹脂流路６ａは、固定金型３に形成された複数（この場合、３個）のゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３を介してキャビティ４と連通する。各ゲートＧ１〜Ｇ３に対しては、それぞれ、プランジャ状に形成された第１ゲート弁７１、第２ゲート弁７２、第２ゲート弁７３が設けられている。各ゲートＧ１〜Ｇ３の近傍では、樹脂流路６ａの内周面は略円錐面状に形成されており、各ゲート弁７１〜７３の先端を受けることができるようになっている。
【００２９】
各ゲート弁７１〜７３はホットランナ６を貫通しており、それぞれの端部（ゲートＧ１〜Ｇ３と反対側の端部）には、ピストン７１ａ、７２ａ、７３ａが固定されている。各ピストン７１ａ〜７３ａは、支持盤５に形成されたシリンダ内腔部５１，５２，５３の内部に配される。各シリンダ内腔部５１〜５３には、供給側と戻り側とが一対になった油圧配管８１，８２，８３が接続されており、油圧配管８１〜８３は、切換バルブ９を介して油圧ポンプ１０に接続されている。これにより、例えば、油圧配管８１を介してシリンダ内腔部５１内に作動油を供給すれば、ピストン７１ａと共に第１ゲート弁７１を進退移動させてゲートＧ１を開閉することができる。このように、ピストン７１ａ〜７３ａとシリンダ内腔部５１，５２，５３とは、それぞれ、第１油圧シリンダＣ１，第２油圧シリンダＣ２，第３油圧シリンダＣ３として機能する。なお、各油圧シリンダＣ１〜Ｃ３の代わりに、エアシリンダ等の他の流体駆動シリンダを用いることも可能である。
【００３０】
図１に示すように、ホットランナ６には、いわゆる、インラインスクリュ形式の射出ユニット１１に含まれる射出シリンダ（加熱シリンダ）１２が接続されている。これにより、可動金型２と固定金型３とによって形成されるキャビティ４内には、射出ユニット１１からホットランナ６及び各ゲートＧ１〜Ｇ３を介して溶融樹脂を射出注入することができる。射出シリンダ１２は、ユニット本体１５から延出されており、その内部には、射出スクリュ１４が配されている。射出スクリュ１４には、連結軸１６が接続されており、この連結軸１６は、ユニット本体１５の側方（図中右側）に配置された電動モータ１７の回転軸に接続されている。電動モータ１７は、ユニット本体１５に対してスライド自在に取り付けられている。
【００３１】
また、連結軸１６には、ピストン１６ａが固定されており、このピストン１６ａは、ユニット本体１５に形成されたシリンダ内腔部１５ａ内に位置する。シリンダ内腔部１５ａには、供給側と戻り側とが一対になった油圧配管１８が接続されており、油圧配管１８は、サーボバルブ１９を介して油圧ポンプ１０に接続されている。これにより、油圧配管１８を介してシリンダ内腔部１５ａ内に作動油を供給すれば、ピストン１６ａを介して射出スクリュ１４を前進又は後退させることができる。このように、ピストン１６ａとシリンダ内腔部１５ａとは、射出用油圧シリンダＣ４として機能する。油圧配管１８の供給側には、作動油の圧力を検出する圧力センサ２０が備えられている。なお、射出油圧シリンダＣ４の代わりに、エアシリンダ等の他の流体駆動シリンダを用いることも可能である。
【００３２】
更に、射出ユニット１１には、射出スクリュ１４の移動量を検出するスクリュ移動量センサ（スクリュ移動量検出手段）２１が設けられている。スクリュ移動量センサ２１は、連結軸１６に固定された被検出体を介して、射出スクリュ１４の移動量（ストローク）を電気的、磁気的又は光学的に検出するものである。
【００３３】
ここで、この射出成形装置１では、各ゲートＧ１〜Ｇ３について注入開始順序（各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３からの樹脂注入を開始する順序）が予め定められている。すなわち、この射出成形装置１では、キャビティ４の中央部付近に接続されているゲートＧ１が注入開始順序の第１順位に定められており、このゲートＧ１（第１ゲート）から最初に樹脂注入が開始される。そして、図１においてゲートＧ１の上方に位置するゲートＧ２が注入開始順序の第２順位に定められ、図１においてゲートＧ１の下方に位置するゲートＧ３が注入開始順序の第３順位に定められている。このように、ゲートＧ２及びＧ３は、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートとなる。
【００３４】
また、可動金型２には、流路２ａが形成されている。この流路２ａの一端は、固定金型３に形成されているゲートＧ１（第１ゲート）近傍でキャビティ４と連通する。流路２ａの他端には、型内圧センサ２２（型内圧検出手段）が設けられている。型内圧センサ２２は、ゲートＧ１近傍から流路２ａ内に流入する溶融樹脂の圧力を検出する。これにより、型内圧センサ２２によって、注入開始順序の第１順位に定められたゲートＧ１近傍における溶融樹脂の圧力、すなわち、キャビティ４内の型内圧力が検出される。
【００３５】
上述した射出成形装置１の制御は、制御装置３０によって行なわれる。制御装置３０は、図１に示すように、射出成形装置１の動作手順等が予めプログラム化された制御回路（制御手段）３１を含む。この、制御回路３１は、ゲート数に応じた数（この場合、３本）の信号ラインを介して切換バルブ９と接続されており、信号ラインを介してサーボバルブ１９と接続されている。また、制御回路３１には、上述した圧力センサ２０、スクリュ移動量センサ２１、及び、型内圧センサ２２が信号ラインを介して接続されている。
【００３６】
圧力センサ２０は、油圧配管１８の供給側を流通する作動油の圧力を検出し、検出値を示す信号を制御回路３１に与える。また、スクリュ移動量センサ２１は、射出スクリュ１４の原点位置からの移動量を検出し、検出値を示す信号を制御回路３１に与える、更に、型内圧センサ２２は、ゲートＧ１（第１ゲート）近傍における溶融樹脂の圧力、すなわち、キャビティ４内の型内圧力を検出し、検出値を示す信号を制御回路３１に与える。
【００３７】
制御装置３０は、更に、可変式のタイマ３２と、入力／表示装置３３と、圧力パターン設定器３４（圧力パターン設定手段）とを含む。タイマ３２は、制御回路３１による射出ユニット１１の射出圧力制御を終了させるタイミングを設定するためものであり、制御回路３１に接続されている。また、入力／表示装置３３は、テンキー、表示部等を含み、圧力変動パターンを始めとする各種データの入力を行ったり、これらデータを表示させたりする際に用いられる。
【００３８】
圧力パターン設定器３４は、型内圧力の変動条件として予め定められた圧力変動パターンを設定するものであり、制御回路３１に接続されている。ここで、圧力変動パターンは成形開始に先立って予め定められており、この射出成形装置１では、型内圧力を一定の時間だけ所定値に維持するパターンが採用されている。圧力変動パターンとしては、樹脂製品の形状、サイズ等に応じて、例えば、時間の経過と共に型内圧力を二次曲線状に変化させるパターン等を採用してもよい。圧力パターン設定器３４は、圧力変動パターンに従って、型内圧力の目標値を示す信号を制御回路３１に与える。
【００３９】
制御回路３１は、圧力パターン設定器３４から受け取った信号に示される値と、型内圧センサ２２から受け取った信号に示される値とを比較すると共に、圧力センサ２０から受け取った信号に示される値に基づいて、両者の偏差をゼロにするための動作信号をサーボバルブ１９に対して与える。これにより、型内圧センサ２２によって検出された型内圧力と、圧力パターン設定器３４によって設定された圧力変動パターンとが一致するように、射出ユニット１１（射出用油圧シリンダＣ４）の射出圧力が制御（フィードバック制御）されることになる。この射出成形装置１では、制御回路３１による射出ユニット１１の射出圧力制御（型内圧制御工程）は、型内圧センサ２２によって検出された型内圧力が所定値Ｐ₀になった段階で開始され、タイマ３２の設定時間Ｔ₁が経過すると終了される。
【００４０】
また、制御回路３１は、スクリュ移動量センサ２１から受け取った信号に基づいて、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートであるゲートＧ２，Ｇ３から樹脂注入を開始させる。すなわち、射出成形装置１において、ゲートＧ１，Ｇ２間及びゲートＧ２，Ｇ３間の距離、並びに、射出スクリュ１４の径（射出シリンダの内径）は所定の値に定められている。従って、これらの値から、射出スクリュ１４の移動量（ストローク）と、後順位ゲートから樹脂注入を開始するタイミング、つまり、溶融樹脂の流頭が後順位ゲートＧ２，Ｇ３まで達するタイミングとの関係等を予め定めておくことができる。これにより、後順位ゲートからの樹脂注入を容易かつ確実に開始させることが可能となる。また、溶融樹脂の流頭が後順位ゲートＧ２，Ｇ３まで達したことを検出するセンサ等を設ける必要がなくなるので、設備コストを低減することができる。
【００４１】
このような構成をもった射出成形装置１によれば、オーバーシュート現象を防止しながら、溶融樹脂を高速で射出可能となり、型内圧力を全体的に低下させると共にキャビティ内の圧力分布を均一に維持することができる。従って、樹脂製品に、バリ、波うち、ウェルドマーク、反り等が発生してしまうことを防止可能となる。
【００４２】
次に、図２〜６を参照しながら、上述した射出成形装置１を使用して樹脂製品を製造する手順、すなわち、本発明による射出成形方法について説明する。
【００４３】
この場合、まず、型締装置を作動させて可動金型２と固定金型３とを締結し、キャビティ４を形成する。また、図示しないホッパから射出シリンダ１２内に所定の原料樹脂を供給すると共に、電動モータ１７を作動させて射出スクリュ１４を回転させる。そして、射出シリンダ１２内で溶融した溶融樹脂Ｒ（図３参照）を、予め定められている注入開始順序に従ってホットランナ６の樹脂流路６ａ及び各ゲートＧ１〜Ｇ３を介してキャビティ４内に順次注入していく。
【００４４】
すなわち、図２に示すように、制御装置３０の制御回路３１は、注入開始順序の第１順位に定められているゲートＧ１に対応する油圧シリンダＣ１を作動させるための動作信号を切換バルブ９に与える。また、制御回路３１は、所定のタイミングで、射出ユニット１１の射出用油圧シリンダＣ４を作動させるための動作信号をサーボバルブ１９に対して与える。これにより、油圧配管８１を介して支持盤５のシリンダ内腔部５１に作動油が供給され、第１ゲート弁７１が後退してゲートＧ１が開放される。また、油圧配管１８を介して射出ユニット１１のシリンダ内腔部１５ａに作動油が供給され、射出シリンダ１２内で射出スクリュ１４が前進する。この結果、可動金型２と固定金型３との間のキャビティ４内には、図３に示すように、ゲートＧ１を介して溶融樹脂Ｒが注入される。
【００４５】
射出ユニット１１のスクリュ移動量センサ２１は、射出スクリュ１４の移動量を検出し、検出値を示す信号を制御回路３１に対して送出する。制御回路３１は、スクリュ移動量センサ２１から、射出スクリュ１４が原点位置から距離Ｓ１（図２参照）だけ移動したことを示す信号を受け取ると、注入開始順序の第２順位に定められているゲートＧ２に対応する油圧シリンダＣ２を作動させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、油圧配管８２を介して支持盤５のシリンダ内腔部５２に作動油が供給され、第２ゲート弁７２が後退してゲートＧ２が開放される。ゲートＧ２が開放された段階では、溶融樹脂Ｒの流頭は第２順位に定められたゲートＧ２まで達しており、ゲートＧ２から注入される溶融樹脂Ｒは、ゲートＧ１からの溶融樹脂Ｒと合流する。この結果、可動金型２と固定金型３との間のキャビティ４内には、ゲートＧ２からも溶融樹脂Ｒが注入される。
【００４６】
また、制御回路３１は、スクリュ移動量センサ２１から、射出スクリュ１４が距離Ｓ２（図２参照）だけ移動したことを示す信号を受け取ると、注入開始順序の第３順位に定められているゲートＧ３に対応する油圧シリンダＣ３を作動させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、油圧配管８３を介して支持盤５のシリンダ内腔部５３に作動油が供給され、第３ゲート弁７３が後退してゲートＧ３が開放される。ゲートＧ３が開放された段階では、溶融樹脂の流頭は第３順位に定められたゲートＧ３まで達しており、ゲートＧ３から注入される溶融樹脂Ｒは、ゲートＧ１からの溶融樹脂Ｒと合流する。この結果、可動金型２と固定金型３との間のキャビティ４内には、図４に示すように、ゲートＧ３からも溶融樹脂Ｒが注入される。
【００４７】
一方、第１ゲートであるゲートＧ１からの樹脂注入が開始されると、可動金型２に設けられた型内圧センサ２２は、注入開始順序の第１順位に定められたゲートＧ１近傍におけるキャビティ４内の型内圧力（溶融樹脂Ｒの圧力）を検出し、検出値を示す信号を制御回路３１に対して与える。また、圧力パターン設定器３４からは、予め定められた圧力変動パターンに従った型内圧力の目標値を示す信号が制御回路３１に与えられる。図２に示すように、制御回路３１は、型内圧センサ２２から型内圧が所定値Ｐ₀になったことを示す信号を受け取ると、射出ユニット１１の射出圧力制御（型内圧制御工程）を開始する。
【００４８】
すなわち、制御回路３１は、圧力パターン設定器３４から受け取った信号に示される値と、型内圧センサ２２から受け取った信号に示される値とを比較し、かつ、圧力センサ２０から受け取った信号に示される値に基づき、サーボバルブ１９を介して、型内圧力の実測値と目標値との偏差をゼロにするように射出ユニット１１に含まれる射出用油圧シリンダＣ４の射出圧力を制御（フィードバック制御）する。この射出成形装置１では、図２に示すように、第１順位に定められたゲートＧ１から樹脂注入が開始された後、型内圧力が所定値Ｐになった段階から、型内圧力を当該所定値Ｐに維持する圧力変動パターンが採用されている。これにより、溶融樹脂Ｒの高速射出を容易かつ確実に行うことが可能となり、良好な品質の樹脂製品を製造することができる。
【００４９】
また、制御回路３１は、型内圧センサ２２から、型内圧が所定値Ｐになったことを示す信号を受け取ると、タイマ３２を起動させる。上述したように、タイマ３２は、成形対象となる樹脂製品に応じて予め定められた時間Ｔ₁を設定するものであり、その設定時間Ｔ₁が経過した段階で、動作信号を制御回路３１に与える。タイマ３２から動作信号を受け取った制御回路３１は、射出ユニット１１の射出圧力制御（型内圧制御工程）を終了させる。なお、射出圧力制御（型内圧制御工程）を終了させた後、制御回路３１は、所定の多段制御により射出ユニット１１の射出圧力を制御する。
【００５０】
また、タイマ３２から動作信号を受け取った制御回路３１は、同時に、すべてのゲートＧ１〜Ｇ３を閉鎖させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、第１ゲート弁７１〜第３ゲート弁７３は前進し、各ゲートＧ１〜Ｇ３が閉鎖される。このように型内圧制御工程の終了と同時に各ゲートＧ１〜Ｇ３からの樹脂注入を停止するのは、一般的な薄肉の樹脂製品を製造する際に適用すると好適である。また、タイマ３２を用いることにより、型内圧制御工程の終了と、各ゲートＧ１〜Ｇ３からの樹脂注入を停止させることを容易かつ確実に行うことができる。なお、各ゲートＧ１〜Ｇ３が閉鎖された後、射出ユニット１１の射出スクリュ１４は、所定の降圧工程を経た後、回転する状態で後退させられ、原点位置に戻される。
【００５１】
図５に示すように、従来の手法によって、複数（同図に示す例では、３個）のゲートからキャビティ内に溶融樹脂を高速で射出した場合、型内圧Ｐｓ（キャビティ内）には、サージ圧力が発生し、これに起因して型内圧力が急激に増加するオーバーシュート現象が引き起こされてしまう。このようなオーバーシュート現象が発生すると、樹脂製品には、いわゆるバリや波うちが生じてしまう。
【００５２】
これに対して、第１ゲートであるゲートＧ１からの樹脂注入を開始すると共に後順位ゲートであるゲートＧ２，Ｇ３から樹脂注入を順次開始していく際に、キャビティ４内の型内圧力が所定の圧力変動パターンに一致するように制御すれば、型内圧力Ｐｃにおいて、射出圧力の高まりや、射出スクリュ１４の慣性力と溶融樹脂自体がもつ弾性により溶融樹脂がキャビティ内に押し込まれることに起因するサージ圧力の発生を低減可能となる。これにより、溶融樹脂を高速で射出しても、バリや波うちの原因となるオーバーシュート現象を防止することができる。このように、溶融樹脂の高速射出を可能とする本発明による射出成形方法は、更に高速で溶融樹脂を射出したり、同一射出速度において、より肉厚の薄い樹脂製品を製造したりするのに好適である。
【００５３】
また、図６は、溶融樹脂の射出注入時におけるキャビティ内における圧力分布を示す図表である。同図において、実線は、すべてのゲートＧ１〜Ｇ３を介して溶融樹脂を高速で注入すると共に、型内圧制御を行った場合、すなわち、上述した本発明による射出成形方法を適用した際におけるキャビティ４内の圧力分布を示し、一点鎖線は、ゲートＧ１のみを介して溶融樹脂を高速で注入した場合（型内圧制御なし）におけるキャビティ４内の圧力分布を示し、二点鎖線は、ゲートＧ１のみを介して溶融樹脂を従来と同様に低速で注入した場合（型内圧制御なし）におけるキャビティ４内の圧力分布を示す。
【００５４】
図６に示す結果からわかるように、第１ゲートであるゲートＧ１からの樹脂注入を開始すると共に後順位ゲートであるゲートＧ２，Ｇ３から樹脂注入を順次開始していく際に、キャビティ４内の型内圧力が所定の圧力変動パターンに一致するように制御すれば、型内圧力を全体的に低下させると共に圧力分布を均一に維持することができることがわかる。これは、圧力損失を増大させると共に樹脂注入の妨げとなるスキン層の生成が低減されるためである。すなわち、本発明の射出成形方法によれば、溶融樹脂を高速で射出しても、樹脂製品にウェルドマークや反り等が生じるのを防止可能となる。
【００５５】
なお、制御装置３０による型内圧制御工程が終了すると、キャビティ４内の樹脂に対しては、所定の冷却工程が施される。可動金型２及び固定金型３は、射出工程、型内圧制御工程（制御装置３０による射出圧力制御）、並びに、冷却工程の際には、図示しない型締装置によって締結（加圧）されている。樹脂製品の冷却が完了すると、型締圧が降圧させられ、金型２及び３が開らかれた後、所望形状に賦形された樹脂製品が取り出される。注入開始順序の第１順位に定められたゲートＧ１は、次の成形サイクルが開始される際に、再度、開放される。
【００５６】
〔第２実施形態〕
以下、本発明による射出成形方法及び射出成形装置の第２実施形態について説明する。なお、図１に示した射出成形装置１と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５７】
図７は、本発明による射出成形装置の第２実施形態を示す制御ブロック図である。同図に示す射出成形装置１Ａでは、可動金型２Ａ及び固定金型３Ａとによって形成されるキャビティ４Ａが、図８に示すように、幅が広く、また、突出部、湾曲部等を含む複雑な形状に溶融樹脂を賦形可能なものとされている。また、この射出成形装置１Ａに含まれる制御装置３０Ａは、上述した射出成形装置１に設けられたタイマ３２に相当する第１タイマ４１に加えて、更に、可変式の第２タイマ４２及び第３タイマ４３（遅延タイマ）を含む点で、射出成形装置１と異なる。
【００５８】
第２タイマ４２の設定時間Ｔ₂は、第１タイマ４１の設定時間Ｔ₁よりも長く設定され、第３タイマ４３の設定時間Ｔ₃は、第２タイマ４２の設定時間Ｔ₂より更に長く設定される。これにより、第２タイマ４２は、第１タイマ４１の設定時間Ｔ₁が経過した後、所定時間（Ｔ₂−Ｔ₁）経過後にタイムアップし、第３タイマ４３は、第１タイマ４１の設定時間Ｔ₁が経過した後、所定時間（Ｔ₃−Ｔ₁）経過後にタイムアップする。このように、遅延タイマとしての第２タイマ４２及び第３タイマ４３を用いれば、樹脂注入を停止し、第１ゲートであるゲートＧ１からの樹脂注入を停止させた後、後順位ゲートＧ２，Ｇ３からの樹脂注入を停止するタイミングを容易かつ確実に設定可能となる。なお、この射出成形装置１Ａでは、第１タイマ４１、第２タイマＴ２、及び第３タイマＴ３の設定時間をＴ₁＜Ｔ₂，Ｔ₃として定めているが、これに限られるものではなく、成形品等に応じて例えばＴ₁＞Ｔ₂，Ｔ₃として定めてもよい。すなわち、ゲートＧ１〜Ｇ３それぞれからの樹脂注入を停止するタイミングは、個別に容易かつ確実に設定可能である。
【００５９】
次に、このような構成をもった射出成形装置１Ａを用いた射出成形方法について、図９及び１０を参照しながら説明する。
【００６０】
この場合、図９に示すように、制御装置３０Ａの制御回路３１Ａは、第１実施形態に係る射出成形装置１を用いた射出成形方法と同様に、第１順位に定められたゲートＧ１からの樹脂注入を開始させ、後順位ゲートであるゲートＧ２，Ｇ３から樹脂注入を順次開始させていく。また、制御回路３１Ａは、型内圧センサ２２から型内圧が所定値Ｐ₀になったことを示す信号を受け取ると、射出ユニット１１の射出圧力制御（型内圧制御工程）を開始し、型内圧センサ２２から、型内圧が所定値Ｐになったことを示す信号を受け取った段階で、各タイマ４１〜４３を起動させる。型内圧が所定値Ｐに達すると、射出ユニット１１の射出圧力は、制御回路３１Ａによって、型内圧が当該所定値Ｐに維持されるように制御（フィードバック制御）される。これにより、この射出成形方法によっても、溶融樹脂を高速で射出して良好な品質の樹脂製品を得ることができる。
【００６１】
また、射出成形装置１を用いた射出成形方法と同様に、制御装置３０Ａの制御回路３１Ａは、第１タイマ４１から動作信号を受け取ると、射出ユニット１１の射出圧力制御（型内圧制御工程）を終了させる。更に、図９に示すように、第１タイマ４１から動作信号を受け取った制御回路３１Ａは、同時に、第１順位に定められたゲートＧ１のみを閉鎖させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、第１ゲート弁７１は前進し、ゲートＧ１のみが閉鎖される。制御回路３１は、射出圧力制御（型内圧制御工程）を終了させた後、図９に示すように、射出ユニット１１の射出圧力が段階的に減少するように、サーボバルブ１９を介して射出用油圧シリンダＣ４を制御（いわゆる、多段制御）する。
【００６２】
一方、第２タイマ４２は、その設定時間Ｔ₂が経過した段階、すなわち、第１タイマ４１の設定時間Ｔ₁が経過した後、所定時間（Ｔ₂−Ｔ₁）が経過すると、動作信号を制御回路３１Ａに与える。第２タイマ４２から動作信号を受け取った制御回路３１Ａは、同時に、第２順位に定められたゲートＧ２を閉鎖させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、第２ゲート弁７２は前進し、ゲートＧ２が閉鎖される。
【００６３】
第３タイマ４３は、その設定時間Ｔ₃が経過した段階、すなわち、第１タイマ４１の設定時間Ｔ₁が経過した後、所定時間（Ｔ₃−Ｔ₁）が経過すると、動作信号を制御回路３１Ａに与える。第３タイマ４３から動作信号を受け取った制御回路３１Ａは、同時に、第３順位に定められたゲートＧ３を閉鎖させるための動作信号を切換バルブ９に与える。これにより、第３ゲート弁７３は前進し、ゲートＧ３が閉鎖される。このように、制御回路３１Ａは、遅延タイマとしての第２タイマ４２及び第３タイマ４３の設定時間Ｔ₂，Ｔ₃が経過した際に、注入開始順序の第２順位以降に定められた後順位ゲートＧ２，Ｇ３からの樹脂注入を停止させる。
【００６４】
このような手法により、各ゲートＧ１〜Ｇ３を介してキャビティ４Ａ内に溶融樹脂を注入した場合、ゲートＧ１から注入された溶融樹脂は温度低下により、図１０において高い点密度で示すような状態で、徐々に流動性を失っていくが、第１ゲートであるゲートＧ１が閉鎖された後も、後順位ゲートであるゲートＧ２，Ｇ３からの樹脂注入は継続されているので、これらのゲートＧ２，Ｇ３から注入された溶融樹脂は、図１０に示すように、キャビティ４Ａの端部、突出部、湾曲部等に流入して行くことになる。
【００６５】
一般に、幅広の製品や、突出部、湾曲部等を含む複雑な形状をもった樹脂製品を射出成形によって製造する場合、キャビティ内の端部、突出部、湾曲部に対しては溶融樹脂を注入し難くく、いわゆるショートショットが発生しやすい。この場合、従来は、ランナを延長し、ゲートを増設することにより対処していたが、これでは、設備コストが増大し、金型も複雑な形状となってしまう。これに対して、射出成形装置１Ａを用いた射出成形方法のように、型内圧制御工程を終了させると共に第１ゲートであるゲートＧ１からの樹脂注入を停止させた後、射出ユニットの射出圧力を段階的に変化（減少）させる多段制御を行い、更に所定時間経過後に、後順位ゲートＧ２，Ｇ３からの樹脂注入を停止するようにすれば、キャビティ４Ａ内の端部、突出部、湾曲部に対して溶融樹脂を容易かつ確実に充填することが可能となり、かつ、設備コストの増大や金型の複雑化等を抑制することができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明による射出成形方法及び射出成形装置によれば、次のような効果を得る。すなわち、注入開始順序の第１順位に定めた第１ゲートからの樹脂注入を開始した後、第１ゲート近傍におけるキャビティ内の型内圧力を検出し、検出した型内圧力が予め定めた圧力変動パターンに一致するように射出ユニットの射出圧力を制御することにより、溶融樹脂を高速で射出可能となり、充填時間を短縮化させて良好な品質の製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形装置の第１実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示した射出成形装置を用いた射出成形方法を説明するための工程図である。
【図３】図１に示した射出成形装置に含まれるキャビティに対して溶融樹脂を注入する際の状態を説明するための断面図である。
【図４】図１に示した射出成形装置に含まれるキャビティに対して溶融樹脂を注入する際の状態を説明するための断面図である。
【図５】複数のゲートからキャビティ内に溶融樹脂を注入した際におけるキャビティ内の型内圧力の時間変化を示す図表である。
【図６】キャビティ内に溶融樹脂を注入した際におけるキャビティ内の圧力分布を示す図表である。
【図７】本発明による射出成形装置の第２実施形態を示す制御ブロック図である。
【図８】図７に示した射出成形装置に含まれるキャビティを説明するための断面図である。
【図９】図７に示した射出成形装置を用いた射出成形方法を説明するための工程図である。
【図１０】図７に示した射出成形装置に含まれるキャビティに対して溶融樹脂を注入する際の状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ…射出成形装置、２，２Ａ…可動金型、３，３Ａ…固定金型、４，４Ａ…キャビティ、５…支持盤、６…ホットランナ（ランナ）、９…切換バルブ、１０…油圧ポンプ、１１…射出ユニット、１２…射出シリンダ、１４…射出スクリュ、１５ａ，５１，５２，５３…シリンダ内腔部、１６ａ，７１ａ，７２ａ，７３ａ…ピストン、１８，８１，８２，８３…油圧配管、１９…サーボバルブ、２０…圧力センサ、２１…スクリュ移動量センサ、２２…型内圧センサ、３０，３０Ａ…制御装置、３１，３１Ａ…制御回路、３２…タイマ、３４…圧力パターン設定器、４１…第１タイマ、４２…第２タイマ、４３…第３タイマ、７１…第１ゲート弁、７２…第２ゲート弁、７３…第３ゲート弁、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…油圧シリンダ，Ｃ４…射出用油圧シリンダ、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…ゲート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding method and an injection molding apparatus, and more particularly to an injection molding method and an injection molding apparatus suitable for manufacturing a large-sized thin resin product such as an automobile bumper.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as techniques belonging to such a field, those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-64003 and 6-254895 are known. The injection molding methods disclosed in these publications are applied when manufacturing large-sized thin resin products such as automobile bumpers, both of which are provided in the mold cavity through the runner and a plurality of gates. An injection molding apparatus capable of injecting and injecting a molten resin is used.
[0003]
Among these publications, in the injection molding method described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-64003, an injection start order is predetermined for each gate (resin injection portion), and molten resin is fed from each gate into the cavity according to this injection start order. Sequentially inject. That is, first, resin injection is started from the gate determined in the first order of the injection start order, and when the molten resin flow reaches the gate determined in the second order, Start infusion. Then, when resin injection is started from the second rank gate, the total amount of molten resin supplied from the injection molding unit via the runner (resin supply path) is increased. As a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of resin injected from the preceding-order gate (first gate) due to resin injection from the rear-order gate (second gate). The occurrence of marks and flow marks can be reduced.
[0004]
Similarly, in the injection molding method described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-254895, resin injection is started from the gate determined in the first order of the injection start order, and the flow of molten resin is in the second order. The resin injection is started from the second rank gate at the stage where the gate set in (2) is reached. At this time, the timing of opening the second rank gate and the injection pressure are appropriately set, and the molten resin injected from the second rank gate is flown through the inside of the molten resin injected from the first rank gate. It diffuses and flows into the cavity while spilling outward. This can prevent the molten resin injected from each gate from colliding with each other, and the pressure distribution in the cavity is kept uniform, so that it is possible to reduce the occurrence of weld marks, warpage, etc. in the resin product. Become.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in recent years, it has been required to make resin products thinner, and to produce wide resin products and resin products with complicated shapes including protrusions and curved portions by injection molding. Is required. When such a product is manufactured by an injection molding method, it is necessary to prevent the resin product from being deformed such as a weld mark or the like, distortion, warpage, or wave. For this purpose, the molten resin is injected as fast as possible to shorten the filling time, thereby increasing the pressure loss and reducing the generation of the skin layer that hinders the resin injection, and the pressure distribution in the cavity is uniform. Need to be maintained.
[0006]
However, in the conventional injection molding method, when the molten resin is injected at a high speed so as to shorten the filling time, the injection pressure increases due to the flow resistance acting on the molten resin in the gate and the runner. Further, when the resin filling is finished, the molten resin compressed by the gate and the runner is generated by the inertial force generated between the deceleration of the injection screw and the stop of the injection screw and the elasticity of the molten resin itself. It will be pushed into the cavity.
[0007]
As a result, a so-called surge pressure is generated in the cavity, and this causes an overshoot phenomenon in which the in-mold pressure rapidly increases. When such an overshoot phenomenon occurs, so-called burrs and waves are generated in the resin product. Further, in the cavity, the pressure increases and the pressure distribution becomes non-uniform, which may cause a weld mark or a flow mark on the resin product. As described above, in the conventional injection molding method, there is a problem that if the molten resin is injected at a high speed in order to shorten the filling time, the quality of the resin product cannot be ensured to a satisfactory level.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an injection molding method and an injection molding apparatus that can inject a molten resin at a high speed and can obtain a product of good quality by shortening a filling time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The injection molding method according to the first aspect of the present invention uses an injection molding apparatus capable of injecting molten resin into a mold cavity from an injection unit through a runner and a plurality of gates, and starts injection for each gate. In the injection molding method in which the order is determined in advance and the molten resin is sequentially injected into the cavity from each gate in accordance with the injection start order, after the resin injection from the first gate determined in the first order of the injection start order is started, This includes a mold pressure control step of detecting the pressure in the mold in the vicinity of one gate and controlling the injection pressure of the injection unit so that the detected pressure in the mold matches a predetermined pressure fluctuation pattern.
[0010]
In this injection molding method, first, resin injection is started from the first gate determined in the first order of the injection start order, and the flow of molten resin reaches the gate (second order gate) determined after the second order. At this stage, resin injection is started from the second and subsequent gates. Further, in the vicinity of the first gate in the cavity, after the resin injection from the first gate is started, the pressure in the mold (pressure of the molten resin) in the cavity is detected by a predetermined pressure detecting means. Then, the injection pressure of the injection unit is controlled (feedback control) so that the detected in-mold pressure matches a predetermined pressure fluctuation pattern. The pressure fluctuation pattern is determined in advance prior to the start of molding. Depending on the shape, size, etc. of the resin product, for example, a pattern for maintaining the pressure in the mold at a predetermined value for a certain period of time, or the pressure in the mold over time It is possible to adopt a pattern or the like that changes to a quadratic curve.
[0011]
As described above, when the resin injection from the first gate is started and the resin injection is sequentially started from the succeeding gate, the in-mold pressure in the cavity is controlled so as to match a predetermined pressure fluctuation pattern. Thus, it is possible to reduce the occurrence of surge pressure due to the injection pressure being increased and the molten resin being pushed into the cavity due to the inertial force of the injection screw and the elasticity of the molten resin itself. Therefore, the overshoot phenomenon that causes burrs and waves can be prevented, and the molten resin can be injected at a high speed. In addition, by injecting molten resin at a high speed, the pressure inside the mold can be reduced and the pressure distribution inside the cavity can be maintained uniformly, preventing weld marks and warpage from occurring in the resin product. It becomes possible.
[0012]
In addition, after the resin injection from the first gate is started, the resin injection from the post-order gates determined after the second order of the injection start order is started, and the resin from each gate is simultaneously performed with the end of the mold pressure control process. It is preferable to stop the injection. Such a technique is preferably applied when manufacturing a general thin resin product.
[0013]
Furthermore, after the resin injection from the first gate is started, the resin injection from the rear order gates determined after the second order of the injection start order is started, and from the first gate simultaneously with the end of the mold internal pressure control process. Preferably, the resin injection is stopped, and after a predetermined time has elapsed since the resin injection from the first gate is stopped, the resin injection from the subsequent gate is stopped.
[0014]
In general, when manufacturing wide products or resin products with complicated shapes including protrusions and curved parts by injection molding, molten resin is injected into the end, protrusions and curved parts in the cavity. It is difficult to generate so-called short shots. Conventionally, this has been dealt with by extending the runner and increasing the number of gates. However, this increases the equipment cost and makes the mold complex. On the other hand, as in this injection molding method, if the resin injection from the subsequent gate is stopped after a predetermined time has elapsed since the resin injection from the first gate was stopped, the end portion in the cavity In addition, it is possible to easily and surely fill the protruding portion and the curved portion with the molten resin, and it is possible to suppress an increase in equipment cost and a complicated mold.
[0015]
Further, in the mold internal pressure control process, after the resin injection from the first gate is started, the injection unit is set so that the mold internal pressure matches the predetermined value for a predetermined time from the stage when the mold internal pressure reaches the predetermined value. It is preferable to control the injection pressure. Thereby, high-speed injection of molten resin can be performed easily and reliably, and a resin product with good quality can be manufactured.
[0016]
Furthermore, it is preferable to start the resin injection from the rear order gate based on the amount of movement of the injection screw included in the injection unit.
[0017]
In the injection molding apparatus, the distance between the gates and the diameter of the injection screw (inner diameter of the injection cylinder) are set to predetermined values. Therefore, from these values, the relationship between the amount of movement of the injection screw and the timing at which resin injection is started from the rear rank gate can be determined in advance. This makes it possible to easily and reliably start the resin injection from the rear rank gate, and it is not necessary to provide a sensor or the like in the cavity, so that the equipment cost can be reduced.
[0018]
In the injection molding apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the molten resin can be injected and injected from the injection unit into the cavity of the mold through the runner and the plurality of gates, and the injection start order is predetermined for each gate. In the injection molding apparatus, in-mold pressure detecting means for detecting the in-mold pressure in the cavity in the vicinity of the first gate determined in the first order of the injection start order, and a pressure predetermined as a variation condition of the in-mold pressure A pressure pattern setting means for setting the fluctuation pattern, and a control means for controlling the injection pressure of the injection unit so that the in-mold pressure detected by the in-mold pressure detection means matches the pressure fluctuation pattern set by the pressure pattern setting means; It is characterized by providing.
[0019]
According to the injection molding apparatus having such a configuration, molten resin can be injected at a high speed while preventing an overshoot phenomenon, and the pressure inside the cavity is kept uniform while reducing the pressure inside the mold as a whole. can do. Accordingly, it is possible to prevent burrs, waves, weld marks, warpage, and the like from occurring in the resin product.
[0020]
The control unit further includes a timer for setting a timing for ending the injection pressure control of the injection unit. The control unit ends the injection pressure control when the set time of the timer has elapsed, and the first gate It is preferable to stop the resin injection from.
[0021]
By adopting such a configuration, it is possible to easily and reliably set the timing for terminating the injection pressure control (in-mold pressure control process) of the injection unit, and the resin injection from each gate is performed simultaneously with the end of the injection pressure control. Stopping can also be performed easily and reliably.
[0022]
Furthermore, after the set time of the timer has elapsed, a delay timer that is timed up after a lapse of a predetermined time is further provided, and the control means ends the injection pressure control after the set time of the timer has elapsed, Preferably, the injection pressure is changed stepwise, and when the set time of the delay timer elapses, the resin injection from the post-order gate determined after the second order in the injection start order is stopped.
[0023]
If such a configuration is adopted, when manufacturing a wide product or a resin product having a complicated shape including a protruding portion, a curved portion, etc. by injection molding, the end portion, protruding portion, curved portion in the cavity In contrast, the molten resin can be easily and reliably filled. As a result, it is possible to suppress an increase in equipment cost and a complicated mold.
[0024]
Further, the apparatus further comprises a screw movement amount detection means for detecting the movement amount of the injection screw included in the injection unit, and the control means is determined after the second order in the injection start order based on the detection value of the screw movement amount detection means. It is preferable to start the resin injection from the subsequent rank gate.
[0025]
By adopting such a configuration, it is possible to easily and reliably start the resin injection from the rear order gate, and it is not necessary to provide a sensor or the like in the cavity, so that the equipment cost can be reduced. .
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an injection molding method and an injection molding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an injection molding apparatus according to the present invention. The injection molding apparatus 1 shown in the figure includes a movable mold 2 and a fixed mold 3 for obtaining a resin product shaped into a desired shape. The movable mold 2 is fixed to a movable plate (not shown) of the mold clamping device, and the fixed mold 3 is fixed to a fixed plate (not shown) of the mold clamping device via a support plate 5. Yes. When a resin product is manufactured using the injection molding apparatus 1, a mold clamping cylinder (not shown) is operated to clamp the movable platen and the fixed platen. Thereby, the cavity 4 is formed by the movable mold 2 and the fixed mold 3. A hot runner (runner) 6 that is heated by a heater or the like (not shown) is disposed between the fixed mold 3 and the support plate 5.
[0028]
Inside the hot runner 6, a resin flow path 6a is formed, and this resin flow path 6a passes through a plurality of (in this case, three) gates G1, G2, G3 formed in the fixed mold 3. To communicate with the cavity 4. For each of the gates G1 to G3, a first gate valve 71, a second gate valve 72, and a second gate valve 73 formed in a plunger shape are provided. In the vicinity of each of the gates G1 to G3, the inner peripheral surface of the resin flow path 6a is formed in a substantially conical shape so that the tip of each of the gate valves 71 to 73 can be received.
[0029]
Each of the gate valves 71 to 73 passes through the hot runner 6, and pistons 71 a, 72 a, and 73 a are fixed to the respective end portions (end portions opposite to the gates G <b> 1 to G <b> 3). Each of the pistons 71 a to 73 a is disposed inside a cylinder lumen 51, 52, 53 formed in the support plate 5. Each cylinder lumen 51 to 53 is connected to a hydraulic pipe 81, 82, 83 in which a supply side and a return side are paired. The hydraulic pipes 81 to 83 are connected to a hydraulic pump via a switching valve 9. 10 is connected. Thus, for example, if hydraulic fluid is supplied into the cylinder lumen 51 via the hydraulic pipe 81, the gate G1 can be opened and closed by moving the first gate valve 71 forward and backward together with the piston 71a. Thus, the pistons 71a to 73a and the cylinder lumens 51, 52, 53 function as the first hydraulic cylinder C1, the second hydraulic cylinder C2, and the third hydraulic cylinder C3, respectively. In addition, it is also possible to use other fluid drive cylinders, such as an air cylinder, instead of each hydraulic cylinder C1-C3.
[0030]
As shown in FIG. 1, an injection cylinder (heating cylinder) 12 included in a so-called inline screw type injection unit 11 is connected to the hot runner 6. Thus, molten resin can be injected and injected from the injection unit 11 into the cavity 4 formed by the movable mold 2 and the fixed mold 3 through the hot runner 6 and the gates G1 to G3. The injection cylinder 12 extends from the unit main body 15, and an injection screw 14 is disposed therein. A connecting shaft 16 is connected to the injection screw 14, and this connecting shaft 16 is connected to a rotating shaft of an electric motor 17 disposed on the side (right side in the drawing) of the unit body 15. The electric motor 17 is slidably attached to the unit body 15.
[0031]
Further, a piston 16 a is fixed to the connecting shaft 16, and the piston 16 a is located in a cylinder lumen 15 a formed in the unit main body 15. A hydraulic pipe 18 in which a supply side and a return side are paired is connected to the cylinder lumen portion 15 a, and the hydraulic pipe 18 is connected to the hydraulic pump 10 via a servo valve 19. Thereby, if hydraulic fluid is supplied into the cylinder lumen 15a via the hydraulic pipe 18, the injection screw 14 can be moved forward or backward via the piston 16a. Thus, the piston 16a and the cylinder lumen 15a function as an injection hydraulic cylinder C4. A pressure sensor 20 that detects the pressure of the hydraulic oil is provided on the supply side of the hydraulic pipe 18. Note that another fluid drive cylinder such as an air cylinder may be used instead of the injection hydraulic cylinder C4.
[0032]
Further, the injection unit 11 is provided with a screw movement amount sensor (screw movement amount detection means) 21 for detecting the movement amount of the injection screw 14. The screw movement amount sensor 21 detects the movement amount (stroke) of the injection screw 14 electrically, magnetically, or optically via a detection object fixed to the connecting shaft 16.
[0033]
Here, in this injection molding apparatus 1, the injection start order (the order of starting the resin injection from the gates G1, G2, G3) is predetermined for each of the gates G1 to G3. That is, in this injection molding apparatus 1, the gate G1 connected to the vicinity of the central portion of the cavity 4 is set to the first order of the injection start order, and resin injection is first performed from this gate G1 (first gate). Be started. In FIG. 1, the gate G2 located above the gate G1 is determined as the second order in the implantation start order, and in FIG. 1, the gate G3 located below the gate G1 is defined as the third order in the implantation start order. Yes. As described above, the gates G2 and G3 are rear rank gates determined after the second rank in the injection start order.
[0034]
The movable mold 2 is formed with a flow path 2a. One end of the flow path 2a communicates with the cavity 4 in the vicinity of the gate G1 (first gate) formed in the fixed mold 3. A mold internal pressure sensor 22 (mold internal pressure detection means) is provided at the other end of the flow path 2a. The mold internal pressure sensor 22 detects the pressure of the molten resin flowing into the flow path 2a from the vicinity of the gate G1. Thus, the pressure of the molten resin in the vicinity of the gate G1 determined in the first order of the injection start order, that is, the pressure inside the mold 4 is detected by the mold pressure sensor 22.
[0035]
The control of the injection molding device 1 described above is performed by the control device 30. As shown in FIG. 1, the control device 30 includes a control circuit (control means) 31 in which the operation procedure of the injection molding device 1 is programmed in advance. The control circuit 31 is connected to the switching valve 9 via a signal line corresponding to the number of gates (in this case, three), and is connected to the servo valve 19 via the signal line. Further, the pressure sensor 20, the screw movement amount sensor 21, and the mold internal pressure sensor 22 described above are connected to the control circuit 31 via signal lines.
[0036]
The pressure sensor 20 detects the pressure of the hydraulic oil flowing through the supply side of the hydraulic pipe 18 and gives a signal indicating the detected value to the control circuit 31. The screw movement amount sensor 21 detects the amount of movement of the injection screw 14 from the origin position, and gives a signal indicating the detected value to the control circuit 31. Further, the mold internal pressure sensor 22 is a gate G1 (first gate). The pressure of the molten resin in the vicinity, that is, the pressure in the mold in the cavity 4 is detected, and a signal indicating the detected value is given to the control circuit 31.
[0037]
The control device 30 further includes a variable timer 32, an input / display device 33, and a pressure pattern setting device 34 (pressure pattern setting means). The timer 32 is for setting the timing for terminating the injection pressure control of the injection unit 11 by the control circuit 31, and is connected to the control circuit 31. The input / display device 33 includes a numeric keypad, a display unit, and the like, and is used when inputting various data including a pressure fluctuation pattern and displaying the data.
[0038]
The pressure pattern setting unit 34 sets a predetermined pressure fluctuation pattern as a fluctuation condition of the mold pressure, and is connected to the control circuit 31. Here, the pressure variation pattern is determined in advance prior to the start of molding, and the injection molding apparatus 1 employs a pattern in which the in-mold pressure is maintained at a predetermined value for a certain period of time. As the pressure variation pattern, for example, a pattern that changes the in-mold pressure in a quadratic curve shape with the passage of time may be adopted according to the shape, size, and the like of the resin product. The pressure pattern setter 34 gives a signal indicating the target value of the mold pressure to the control circuit 31 according to the pressure fluctuation pattern.
[0039]
The control circuit 31 compares the value indicated in the signal received from the pressure pattern setter 34 with the value indicated in the signal received from the in-mold pressure sensor 22, and sets the value indicated in the signal received from the pressure sensor 20. Based on this, an operation signal for making the deviation between the two zero is given to the servo valve 19. As a result, the injection pressure of the injection unit 11 (injection hydraulic cylinder C4) is controlled so that the in-mold pressure detected by the in-mold pressure sensor 22 matches the pressure fluctuation pattern set by the pressure pattern setting unit 34. (Feedback control). In the injection molding apparatus 1, the injection pressure control of the injection unit 11 by the control circuit 31 (in-mold pressure control process) is such that the in-mold pressure detected by the in-mold pressure sensor 22 is a predetermined value P. ₀ The timer 32 starts with a set time T ₁ It ends when elapses.
[0040]
Further, based on the signal received from the screw movement amount sensor 21, the control circuit 31 starts the resin injection from the gates G2 and G3 which are the subsequent rank gates determined after the second rank in the injection start order. That is, in the injection molding apparatus 1, the distance between the gates G1, G2 and between the gates G2, G3, and the diameter of the injection screw 14 (inner diameter of the injection cylinder) are set to predetermined values. Therefore, from these values, the relationship between the movement amount (stroke) of the injection screw 14 and the timing at which resin injection is started from the rear rank gate, that is, the timing at which the molten resin flow head reaches the rear rank gates G2 and G3, etc. Can be determined in advance. This makes it possible to easily and reliably start the resin injection from the rear rank gate. In addition, since it is not necessary to provide a sensor or the like for detecting that the molten resin flow head has reached the subsequent gates G2 and G3, the equipment cost can be reduced.
[0041]
According to the injection molding apparatus 1 having such a configuration, molten resin can be injected at a high speed while preventing an overshoot phenomenon, and the pressure inside the cavity is made uniform while reducing the pressure inside the mold as a whole. Can be maintained. Accordingly, it is possible to prevent burrs, waves, weld marks, warpage, and the like from occurring in the resin product.
[0042]
Next, a procedure for manufacturing a resin product using the above-described injection molding apparatus 1, that is, an injection molding method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0043]
In this case, first, the mold clamping device is operated to fasten the movable mold 2 and the fixed mold 3 to form the cavity 4. In addition, a predetermined raw material resin is supplied into the injection cylinder 12 from a hopper (not shown), and the electric motor 17 is operated to rotate the injection screw 14. Then, the molten resin R (see FIG. 3) melted in the injection cylinder 12 is sequentially entered into the cavity 4 via the resin flow path 6a of the hot runner 6 and the gates G1 to G3 in accordance with a predetermined injection start order. Inject.
[0044]
That is, as shown in FIG. 2, the control circuit 31 of the control device 30 sends an operation signal to the switching valve 9 to operate the hydraulic cylinder C1 corresponding to the gate G1 defined in the first order of the injection start order. give. In addition, the control circuit 31 provides an operation signal for operating the injection hydraulic cylinder C4 of the injection unit 11 to the servo valve 19 at a predetermined timing. As a result, the hydraulic oil is supplied to the cylinder lumen 51 of the support board 5 via the hydraulic pipe 81, the first gate valve 71 moves backward, and the gate G1 is opened. Further, hydraulic oil is supplied to the cylinder lumen 15 a of the injection unit 11 via the hydraulic pipe 18, and the injection screw 14 moves forward in the injection cylinder 12. As a result, the molten resin R is injected into the cavity 4 between the movable mold 2 and the fixed mold 3 through the gate G1 as shown in FIG.
[0045]
The screw movement amount sensor 21 of the injection unit 11 detects the movement amount of the injection screw 14 and sends a signal indicating the detected value to the control circuit 31. When the control circuit 31 receives a signal from the screw movement amount sensor 21 indicating that the injection screw 14 has moved by the distance S1 (see FIG. 2) from the origin position, the gate defined in the second order of the injection start order An operation signal for operating the hydraulic cylinder C2 corresponding to G2 is given to the switching valve 9. As a result, hydraulic oil is supplied to the cylinder lumen 52 of the support board 5 via the hydraulic pipe 82, the second gate valve 72 is retracted, and the gate G2 is opened. When the gate G2 is opened, the flow of the molten resin R reaches the gate G2 determined in the second order, and the molten resin R injected from the gate G2 joins the molten resin R from the gate G1. To do. As a result, the molten resin R is also injected into the cavity 4 between the movable mold 2 and the fixed mold 3 from the gate G2.
[0046]
When the control circuit 31 receives a signal indicating that the injection screw 14 has moved by the distance S2 (see FIG. 2) from the screw movement amount sensor 21, the gate G3 defined as the third order in the injection start order. An operation signal for operating the hydraulic cylinder C3 corresponding to is supplied to the switching valve 9. As a result, the hydraulic oil is supplied to the cylinder lumen 53 of the support board 5 through the hydraulic pipe 83, the third gate valve 73 moves backward, and the gate G3 is opened. At the stage where the gate G3 is opened, the flow of the molten resin reaches the gate G3 determined in the third order, and the molten resin R injected from the gate G3 merges with the molten resin R from the gate G1. . As a result, the molten resin R is also injected into the cavity 4 between the movable mold 2 and the fixed mold 3 from the gate G3 as shown in FIG.
[0047]
On the other hand, when the resin injection from the gate G1, which is the first gate, is started, the mold internal pressure sensor 22 provided in the movable mold 2 causes the cavity 4 in the vicinity of the gate G1 defined in the first order of the injection start order. The pressure inside the mold (pressure of the molten resin R) is detected, and a signal indicating the detected value is given to the control circuit 31. Further, the pressure pattern setter 34 gives a signal indicating the target value of the in-mold pressure according to a predetermined pressure fluctuation pattern to the control circuit 31. As shown in FIG. 2, the control circuit 31 detects that the mold internal pressure from the mold internal pressure sensor 22 is a predetermined value P. ₀ When the signal indicating that it has become, the injection pressure control (in-mold pressure control process) of the injection unit 11 is started.
[0048]
That is, the control circuit 31 compares the value indicated in the signal received from the pressure pattern setting unit 34 with the value indicated in the signal received from the in-mold pressure sensor 22, and indicates the signal received from the pressure sensor 20. The injection pressure of the injection hydraulic cylinder C4 included in the injection unit 11 is controlled (feedback control) through the servo valve 19 so that the deviation between the actually measured value of the mold pressure and the target value becomes zero. To do. In this injection molding apparatus 1, as shown in FIG. 2, after the resin injection is started from the gate G1 determined in the first order, the mold pressure is changed from the stage where the mold pressure reaches a predetermined value P. A pressure fluctuation pattern that maintains the predetermined value P is employed. Thereby, high-speed injection of the molten resin R can be performed easily and reliably, and a resin product with good quality can be manufactured.
[0049]
When receiving a signal indicating that the mold internal pressure has reached the predetermined value P from the mold internal pressure sensor 22, the control circuit 31 starts the timer 32. As described above, the timer 32 has a predetermined time T according to the resin product to be molded. ₁ And the set time T ₁ When the time elapses, an operation signal is given to the control circuit 31. The control circuit 31 that has received the operation signal from the timer 32 ends the injection pressure control (in-mold pressure control process) of the injection unit 11. Note that after the injection pressure control (in-mold pressure control step) is terminated, the control circuit 31 controls the injection pressure of the injection unit 11 by a predetermined multistage control.
[0050]
In addition, the control circuit 31 that has received the operation signal from the timer 32 supplies an operation signal for closing all the gates G1 to G3 to the switching valve 9 at the same time. Thereby, the 1st gate valve 71-the 3rd gate valve 73 move forward, and each gate G1-G3 is closed. Thus, stopping the resin injection from each of the gates G1 to G3 simultaneously with the end of the mold pressure control process is preferably applied when manufacturing a general thin resin product. Further, by using the timer 32, it is possible to easily and surely end the mold pressure control process and stop the resin injection from the gates G1 to G3. In addition, after each gate G1-G3 is closed, the injection screw 14 of the injection unit 11 is retracted in a rotating state after being subjected to a predetermined pressure reduction process, and returned to the origin position.
[0051]
As shown in FIG. 5, when molten resin is injected into the cavity at high speed from a plurality of (three in the example shown in the figure) gates by the conventional technique, the internal pressure Ps (inside the cavity) Pressure is generated, and this causes an overshoot phenomenon in which the pressure inside the mold increases rapidly. When such an overshoot phenomenon occurs, so-called burrs and waves are generated in the resin product.
[0052]
On the other hand, when the resin injection from the gate G1 which is the first gate is started and the resin injection is sequentially started from the gates G2 and G3 which are the subsequent gates, the in-mold pressure in the cavity 4 is predetermined. If the pressure is controlled so as to match the pressure fluctuation pattern, the molten resin is pushed into the cavity due to the increase in injection pressure and the inertial force of the injection screw 14 and the elasticity of the molten resin itself at the in-mold pressure Pc. It is possible to reduce the generation of surge pressure. Thereby, even if the molten resin is injected at a high speed, it is possible to prevent an overshoot phenomenon that causes burrs and waves. In this way, the injection molding method according to the present invention that enables high-speed injection of molten resin can be used to inject molten resin at a higher speed or to produce a thinner resin product at the same injection speed. Is preferred.
[0053]
FIG. 6 is a chart showing the pressure distribution in the cavity when molten resin is injected and injected. In the figure, the solid line indicates the cavity 4 when the molten resin is injected at high speed through all the gates G1 to G3 and the in-mold pressure control is performed, that is, when the above-described injection molding method according to the present invention is applied. The one-dot chain line shows the pressure distribution in the cavity 4 when molten resin is injected at high speed only through the gate G1 (no mold pressure control), and the two-dot chain line shows only the gate G1. The pressure distribution in the cavity 4 is shown when the molten resin is injected at a low speed as in the conventional case (without in-mold pressure control).
[0054]
As can be seen from the results shown in FIG. 6, when the resin injection from the gate G1 which is the first gate is started and the resin injection is sequentially started from the gates G2 and G3 which are the subsequent gates, It can be seen that if the pressure inside the mold is controlled to match a predetermined pressure fluctuation pattern, the pressure inside the mold can be lowered as a whole and the pressure distribution can be kept uniform. This is because the generation of a skin layer that increases pressure loss and hinders resin injection is reduced. That is, according to the injection molding method of the present invention, it is possible to prevent weld marks, warpage, and the like from occurring in the resin product even when the molten resin is injected at a high speed.
[0055]
When the mold pressure control process by the control device 30 is completed, a predetermined cooling process is performed on the resin in the cavity 4. The movable mold 2 and the fixed mold 3 are fastened (pressurized) by a mold clamping device (not shown) in the injection process, the mold internal pressure control process (injection pressure control by the control device 30), and the cooling process. Yes. When the cooling of the resin product is completed, the mold clamping pressure is reduced, the molds 2 and 3 are opened, and then the resin product shaped into a desired shape is taken out. The gate G1 defined in the first order of the injection start order is opened again when the next molding cycle is started.
[0056]
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of an injection molding method and an injection molding apparatus according to the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element same as the injection molding apparatus 1 shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0057]
FIG. 7 is a control block diagram showing a second embodiment of the injection molding apparatus according to the present invention. In the injection molding apparatus 1A shown in the figure, the cavity 4A formed by the movable mold 2A and the fixed mold 3A is wide, as shown in FIG. 8, and is complicated including protrusions, curved parts, and the like. It is supposed that the molten resin can be shaped into a simple shape. In addition to the first timer 41 corresponding to the timer 32 provided in the injection molding apparatus 1 described above, the control apparatus 30A included in the injection molding apparatus 1A further includes a variable second timer 42 and a third timer. It differs from the injection molding apparatus 1 in that it includes a timer 43 (delay timer).
[0058]
Set time T of the second timer 42 ₂ Is the set time T of the first timer 41 ₁ Longer than the set time T of the third timer 43 _Three Is the set time T of the second timer 42 ₂ It is set even longer. As a result, the second timer 42 sets the set time T of the first timer 41. ₁ After a lapse of a predetermined time (T ₂ -T ₁ ) After the elapse of time, the third timer 43 is set to the set time T of the first timer 41. ₁ After a lapse of a predetermined time (T _Three -T ₁ ) Time is up after elapse. As described above, when the second timer 42 and the third timer 43 as the delay timer are used, the resin injection is stopped, the resin injection from the gate G1, which is the first gate, is stopped, and then the subsequent gates G2, G3. It is possible to easily and reliably set the timing for stopping the resin injection. In this injection molding apparatus 1A, the set times of the first timer 41, the second timer T2, and the third timer T3 are set to T ₁ <T ₂ , T _Three However, the present invention is not limited to this. For example, T ₁ > T ₂ , T _Three It may be determined as That is, the timing for stopping the resin injection from each of the gates G1 to G3 can be easily and reliably set individually.
[0059]
Next, an injection molding method using the injection molding apparatus 1A having such a configuration will be described with reference to FIGS.
[0060]
In this case, as shown in FIG. 9, the control circuit 31A of the control device 30A is connected to the gate G1 determined in the first order as in the injection molding method using the injection molding device 1 according to the first embodiment. Resin injection is started, and resin injection is started sequentially from the gates G2 and G3 which are the subsequent gates. In addition, the control circuit 31A determines that the mold internal pressure from the mold internal pressure sensor 22 is a predetermined value P ₀ When the signal indicating that the mold pressure is reached, the injection pressure control (mold pressure control process) of the injection unit 11 is started, and the signal indicating that the mold pressure has reached the predetermined value P is received from the mold pressure sensor 22. In the stage, the timers 41 to 43 are activated. When the mold internal pressure reaches the predetermined value P, the injection pressure of the injection unit 11 is controlled (feedback control) by the control circuit 31A so that the mold internal pressure is maintained at the predetermined value P. Thereby, also by this injection molding method, it is possible to inject a molten resin at a high speed to obtain a resin product of good quality.
[0061]
Similarly to the injection molding method using the injection molding apparatus 1, when the control circuit 31A of the control apparatus 30A receives the operation signal from the first timer 41, the injection pressure control (in-mold pressure control process) of the injection unit 11 is performed. Terminate. Furthermore, as shown in FIG. 9, the control circuit 31 </ b> A that has received the operation signal from the first timer 41 simultaneously supplies the switching valve 9 with an operation signal for closing only the gate G <b> 1 determined in the first order. As a result, the first gate valve 71 moves forward, and only the gate G1 is closed. After finishing the injection pressure control (in-mold pressure control process), the control circuit 31 performs injection via the servo valve 19 so that the injection pressure of the injection unit 11 decreases stepwise as shown in FIG. The hydraulic cylinder C4 is controlled (so-called multistage control).
[0062]
On the other hand, the second timer 42 has its set time T ₂ That is, the set time T of the first timer 41 ₁ After a lapse of a predetermined time (T ₂ -T ₁ ), An operation signal is given to the control circuit 31A. The control circuit 31A that has received the operation signal from the second timer 42 simultaneously provides the switching valve 9 with an operation signal for closing the gate G2 determined in the second order. As a result, the second gate valve 72 moves forward and the gate G2 is closed.
[0063]
The third timer 43 has a set time T _Three That is, the set time T of the first timer 41 ₁ After a lapse of a predetermined time (T _Three -T ₁ ), An operation signal is given to the control circuit 31A. Upon receiving the operation signal from the third timer 43, the control circuit 31A simultaneously supplies the switching valve 9 with an operation signal for closing the gate G3 determined in the third order. As a result, the third gate valve 73 moves forward and the gate G3 is closed. As described above, the control circuit 31A is configured to set the set time T of the second timer 42 and the third timer 43 as delay timers. ₂ , T _Three When elapses, the resin injection from the subsequent rank gates G2 and G3 determined after the second rank in the injection start order is stopped.
[0064]
When molten resin is injected into the cavity 4A through the gates G1 to G3 by such a method, the molten resin injected from the gate G1 is in a state as shown in FIG. Although the fluidity is gradually lost, the resin injection from the gates G2 and G3 as the subsequent gates is continued even after the gate G1 as the first gate is closed. As shown in FIG. 10, the molten resin injected from G3 flows into the end portion, the protruding portion, the curved portion, and the like of the cavity 4A.
[0065]
In general, when manufacturing wide products or resin products with complicated shapes including protrusions and curved parts by injection molding, molten resin is injected into the end, protrusions and curved parts in the cavity. It is difficult to generate so-called short shots. Conventionally, this has been dealt with by extending the runner and increasing the number of gates. However, this increases the equipment cost and makes the mold complex. On the other hand, as in the injection molding method using the injection molding apparatus 1A, after terminating the mold pressure control process and stopping the resin injection from the gate G1, which is the first gate, the injection pressure of the injection unit is changed. By performing multi-stage control that changes (decreases) step by step and stops the resin injection from the subsequent gates G2 and G3 after a lapse of a predetermined time, the end portion, the protruding portion, and the curved portion in the cavity 4A are stopped. On the other hand, it is possible to easily and surely fill the molten resin, and it is possible to suppress an increase in equipment cost and a complicated mold.
[0066]
【The invention's effect】
According to the injection molding method and the injection molding apparatus of the present invention, the following effects are obtained. That is, after injecting the resin from the first gate determined in the first order of the injection start order, the pressure in the mold in the cavity in the vicinity of the first gate is detected, and the detected pressure in the mold is a predetermined pressure fluctuation. By controlling the injection pressure of the injection unit so as to match the pattern, the molten resin can be injected at a high speed, and the filling time can be shortened to obtain a product of good quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an injection molding apparatus according to the present invention.
2 is a process diagram for explaining an injection molding method using the injection molding apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a state when molten resin is injected into a cavity included in the injection molding apparatus shown in FIG.
4 is a cross-sectional view for explaining a state when molten resin is injected into a cavity included in the injection molding apparatus shown in FIG.
FIG. 5 is a chart showing a change over time in the mold pressure in the cavity when molten resin is injected into the cavity from a plurality of gates.
FIG. 6 is a chart showing a pressure distribution in the cavity when molten resin is injected into the cavity.
FIG. 7 is a control block diagram showing a second embodiment of the injection molding apparatus according to the present invention.
8 is a cross-sectional view for explaining a cavity included in the injection molding apparatus shown in FIG.
9 is a process diagram for explaining an injection molding method using the injection molding apparatus shown in FIG. 7. FIG.
10 is a cross-sectional view for explaining a state when molten resin is injected into a cavity included in the injection molding apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A ... Injection molding apparatus, 2, 2A ... Movable metal mold, 3, 3A ... Fixed mold, 4, 4A ... Cavity, 5 ... Supporting board, 6 ... Hot runner (runner), 9 ... Switching valve, 10 ... Hydraulic pump, 11 ... injection unit, 12 ... injection cylinder, 14 ... injection screw, 15a, 51, 52, 53 ... cylinder bore, 16a, 71a, 72a, 73a ... piston, 18, 81, 82, 83 ... hydraulic pressure Piping, 19 ... Servo valve, 20 ... Pressure sensor, 21 ... Screw movement sensor, 22 ... In-mold pressure sensor, 30, 30A ... Control device, 31, 31A ... Control circuit, 32 ... Timer, 34 ... Pressure pattern setter, 41 ... 1st timer, 42 ... 2nd timer, 43 ... 3rd timer, 71 ... 1st gate valve, 72 ... 2nd gate valve, 73 ... 3rd gate valve, C1, C2, C3 ... Hydraulic cylinder, C4 ... Shoot Use hydraulic cylinders, G1, G2, G3 ... gate.

Claims

An injection molding apparatus capable of injecting and injecting molten resin into the mold cavity from the injection unit through the runner and a plurality of gates is used, and an injection start order is determined in advance for each of the gates. In the injection molding method of sequentially injecting the molten resin into the cavity from
After starting the resin injection from the first gate determined in the first order of the injection start order, the pressure in the mold in the cavity in the vicinity of the first gate is detected, and the detected pressure in the mold is predetermined. An injection molding method including an in-mold pressure control step of controlling an injection pressure of the injection unit so as to coincide with a pressure fluctuation pattern.

After the resin injection from the first gate is started, the resin injection from the post-order gates determined after the second order of the injection start order is started, and simultaneously with the end of the mold internal pressure control process, The injection molding method according to claim 1, wherein the resin injection is stopped.

After the resin injection from the first gate is started, the resin injection from the post-order gates determined after the second order of the injection start order is started, and the first gate is simultaneously with the end of the mold internal pressure control step. 2. The injection molding according to claim 1, wherein the injection of resin from the first gate is stopped and the injection of resin from the subsequent gate is stopped after a predetermined time has elapsed since the injection of resin from the first gate was stopped. Method.

In the mold internal pressure control step, after the resin injection from the first gate is started, the mold internal pressure is matched with the predetermined value for a predetermined time from the stage when the mold internal pressure reaches the predetermined value. The injection molding method according to claim 1 or 2, wherein an injection pressure of the injection unit is controlled.

The injection molding method according to any one of claims 2 to 4, wherein the resin injection from the rear rank gate is started based on a moving amount of an injection screw included in the injection unit.

In an injection molding apparatus in which molten resin can be injected and injected into the mold cavity from the injection unit through the runner and a plurality of gates, and the injection start order is predetermined for each of the gates,
In-mold pressure detecting means for detecting the in-mold pressure in the cavity in the vicinity of the first gate determined in the first order of the injection start order;
Pressure pattern setting means for setting a predetermined pressure fluctuation pattern as a fluctuation condition of the in-mold pressure;
Control means for adjusting the injection pressure of the injection unit so that the in-mold pressure detected by the in-mold pressure detection means matches the pressure fluctuation pattern set by the pressure pattern setting means. Injection molding equipment.

And further comprising a timer for setting a timing for ending the injection pressure control of the injection unit by the control means, and the control means ends the injection pressure control when a set time of the timer has elapsed, The injection molding apparatus according to claim 6, wherein resin injection from the first gate is stopped.

A delay timer that times up after a lapse of a predetermined time after the set time of the timer elapses; and the control means terminates the injection pressure control after the set time of the timer elapses, and then the injection unit And the injection of resin from the post-order gate determined after the second order of the injection start order is stopped when the set time of the delay timer elapses. The injection molding apparatus according to claim 7.

Screw movement amount detection means for detecting the movement amount of the injection screw included in the injection unit is further provided, and the control means is based on the detection value of the screw movement amount detection means and the second order and later in the injection start order. The injection molding apparatus according to claim 6, wherein the resin injection from the rear order gate determined in the above is started.