JP5019416B2 - Compression molding method and apparatus - Google Patents
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本発明は、ペレットを圧縮成形するための圧縮成形方法、特にキャビティ内に供給されたペレットのセンターリング機能を有するようにした圧縮成形方法とその装置に関する。 The present invention relates to a compression molding method for compression molding of pellets, and more particularly to a compression molding method having a centering function for pellets supplied into a cavity and an apparatus therefor.
従来の例えば合成樹脂キャップの圧縮成形装置40は、図4に概略的に示すような構成となっており、キャビティ41を形成する雌型42に対して、コアとなる雄型43が嵌合してキャビティに供給されたペレット45を雄型43と雌型42との協働により所定形状に圧縮成形する。圧縮成形は、図4(a)に示すように、雌型42と雄型43が開いている状態で溶融樹脂押出装置の押出ダイ46から連続的に押し出される溶融樹脂をダイ46先端に設けられた回転カッター(図示してない)により所定長さに切断してペレット45を形成してキャビティ内に落下させ、ついで雄型43がストリッパー44と一体に下降して、ストリッパー44が雌型上面と接触して型を閉じた状態で雄型43が下降してペレット45を所定形状に圧縮成形する。その際、図4(a)〜(c)に示すようにペレットがキャビティの中心に供給されていないと、成形の際に樹脂の偏りが生じ、極端な場合は、同図(d)に示すように溶融樹脂が一側のランドからはみ出すはみ出し部47が生じるなどの成形不良が発生する。特にペレットが複合樹脂で形成されている場合、例えば図5(a)に示すように、本体樹脂の内部にガスバリヤ性樹脂等を包含して成形品内部の特定位置にガスバリヤ層など内包樹脂層51を形成する成形品50である場合、ペレットがキャビティの中心部に位置している状態で圧縮成形を行わないと、例えば図5(b)に示すように、内包樹脂層51の偏りが生じ成形不良が発生する。
A conventional
押出ダイから所定形状に押し出されるペレットはカッターにより切断してキャビティに落下させるが、カッターや樹脂の状態・樹脂量・機械速度などによりペレットの落下軌道は常に変動するため、常にペレットをキャビティのセンターに落下させることは非常に困難である。従来、ペレットをキャビティの中心に落下させるために、現場でカッターの位相調整とダイヘッドの位置調整をしているが、ペレット先端の落下点をキャビティの中心部に合わせるとペレット後端部がキャビティに干渉する場合があるなど、一律な調整は困難である。特に、合成樹脂製キャップ等の圧縮成形装置の場合、大量生産を可能にするため、ターレットに多数の金型装置を配置したロータリー式が採用されており(特許文献1参照)、しかも近年は高速化しているため、回転移動している金型に対してペレットをキャビティの中心部に安定して投入することは至難である。 Pellets extruded from the extrusion die into a predetermined shape are cut by a cutter and dropped into the cavity.However, the pellet dropping trajectory always fluctuates depending on the cutter, resin state, resin amount, machine speed, etc. It is very difficult to drop it. Conventionally, the phase of the cutter and the position of the die head are adjusted on site to drop the pellet into the center of the cavity, but when the drop point at the tip of the pellet is aligned with the center of the cavity, the rear end of the pellet enters the cavity. Uniform adjustment is difficult, such as interference. In particular, in the case of a compression molding device such as a cap made of synthetic resin, a rotary type in which a large number of mold devices are arranged on a turret has been adopted in order to enable mass production (see Patent Document 1), and in recent years, a high speed Therefore, it is difficult to stably feed the pellets into the center of the cavity with respect to the rotating mold.
従来、合成樹脂製蓋の製造において、蓋の天壁内面にライナー素材である溶融樹脂塊を供給して圧縮成形によりライナーを成形する場合に、天壁内面中央に突起を形成して天壁内面中央に供給された溶融樹脂塊が動かないようにしたもの(特許文献2)、あるいは天壁内面中央部に環状凸条を形成して供給されたライナー素材が天壁内面に対して相対的に移動しなしいようにしたもの(特許文献3)が提案されているが、これらは溶融樹脂塊が天壁中央部に供給されることを前提として、それが動かないようにするための工夫であり、中央部からずれて供給された樹脂塊を中央部に位置決めするセンターリング機能を有するものではない。しかも、これらは既に成形されたキャップの内面にライナーを形成する場合であり、金型のキャビティに直接ペレットを供給して圧縮成形する圧縮成形装置において、キャビティの中央部とずれて供給されたペレットを中央部に位置するようにセンターリング機能を有する圧縮成形装置はまだ知られていない。
そこで、本発明はペレットがキャビティの中央部とずれた位置に供給されても、成形時には中央部に位置するようにペレットのセンターリング機能を有し、ペレットの偏りによる成形不良の発生を抑制し、圧縮成形の生産性を高めることができる圧縮成形方法及びその装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has a centering function of the pellet so that the pellet is positioned at the center during molding even if the pellet is supplied to a position shifted from the center of the cavity, thereby suppressing the occurrence of molding defects due to the unevenness of the pellet. An object of the present invention is to provide a compression molding method and apparatus capable of improving the productivity of compression molding.
上記課題を達成する本発明の圧縮成形方法は、雌型のキャビティ内に供給されたペレットを圧縮成形する圧縮成形方法において、前記雌型のキャビティを形成する底部型面の中央部を他の底部型面と別体の可動底部型面として形成し、型締め前は前記キャビティの底部型面中央部にキャビティ形成位置に対して下方に位置するように前記可動底部型面により前記ペレットのセンターリング機能を有する段差部を形成している状態にあり、該状態で供給されたペレットが前記段差部に転がり落ちることによりキャビティ中央部にペレットを変位させるペレット供給工程、前記可動底部型面を相対的に上昇させ、可動底部型面が他の底部型面と同一面となりキャビティを形成するキャビティ形成工程、この状態からキャビティ内のペレットの圧縮成形を開始する圧縮成形工程からなることを特徴とするものである。 The compression molding method of the present invention that achieves the above object is a compression molding method for compressing and molding pellets supplied into a cavity of a female mold , wherein the central part of the bottom mold surface forming the cavity of the female mold is replaced with another bottom part. Centering of the pellet by the movable bottom mold surface is formed as a movable bottom mold surface that is separate from the mold surface, and is positioned below the cavity formation position at the center of the bottom mold surface of the cavity before clamping in a state that forms a stepped portion having the function, pellets supplying step for displacing the pellet in the cavity center portion by the pellets supplied by said state roll down to the stepped portion relative to the movable bottom mold surface The cavity forming process in which the movable bottom mold surface is flush with other bottom mold surfaces to form a cavity, and the pellets in the cavity are compressed from this state. And it is characterized in that comprising a compression molding process to start shape.
上記圧縮成形方法を実施するための本発明の請求項2に記載の圧縮成形装置は、雄型とキャビティを有する雌型が相対変位して圧縮成形を行う圧縮装置において、前記雌型のキャビティを形成する底部型面の中央部を他の底部型面と別体の可動底部型面として形成し、且つ該可動底部型面をキャビティ形成位置に対してペレットのセンターリング機能を有する段差部を形成する段差形成位置とキャビティを形成するキャビティ形成位置とに変位させる変位手段を有してなり、前記変位手段は、前記可動底部型面を有する可動底部型を前記雌型を支持する雌型支持体に保持し、前記雌型を前記雌型支持体に対して軸方向に相対的に変位させるものであり、且つ前記変位手段は、前記雌型と前記雌型支持体との間に設けられ、前記可動底部型面を前記段差部形成位置と前記キャビティ形成位置に位置決めする位置決め手段と、前記雌型を前記可動底部型面が前記段差部形成位置に位置するように付勢する付勢手段とからなることを特徴とするものである。
The compression molding apparatus according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の圧縮成形装置において、前記雄型の外周部に該雄型と相対移動可能にストリッパーを有し、型締め時に該ストリッパーが前記雌型を前記付勢手段に抗して押し下げることによって前記可動底部型面を相対的に前記キャビティ形成位置に変位させるようにしてなることを特徴とするものである。請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の圧縮成形装置がカップ状合成樹脂成形物成形用の圧縮成形装置であることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明の請求項1及び請求項2の発明の圧縮成形方法及び装置によれば、型締め前にはキャビティの底部型面中央部に段差部が形成されているので、キャビティに落下供給されるペレットがキャビティの中央部とずれた位置に供給されても、成形時には中央部に位置するようにセンターリングされ、ペレットの偏りによる成形不良の発生を抑制し、圧縮成形の生産性を高めることができる。特に、多層複合樹脂成形品の成形の場合は、ペレットの偏りによって内層樹脂の配置が変化するため成形不良の発生率が高いが、本発明によればペレットのセンターリング機能を有するので、このような複合樹脂の成形により有効である。さらに、請求項3に記載の圧縮成形装置によれば、雌型を雌型支持体に軸方向に変位させることによって、キャビティの底部型面中央部を段差形成位置とキャビティ形成位置に簡単に変位させることができ、構成が単純である。さらに、請求項4の発明によれば、前記可動底部型面の変位手段は、可動底部型面を段差部形成位置とキャビティ形成位置とに位置決めする位置決め手段が雌型と雌型支持体との間に設けられているので、簡単な構成で確実に可動底部型面の位置決めができ、且つ付勢手段で常に可動底部型面を段差形成位置に位置させているので、段差部を形成するのに特別な駆動手段を必要とせず、構成を単純化できる。さらに、また請求項5の発明によれば、可動底部型面を駆動するための特別な駆動手段を設けることなく、型締め時には型締めに連動して自動的に段差部を確実に解消することができる。そして、本発明をカップ状成形物、特に容器のキャップの圧縮成形方法及び装置に適用することによって、近年の高速生産ラインであってもキャビティへのペレットの偏り供給による成形不良の発生を減少させることができ、生産効率を高めることができる。 According to the compression molding method and apparatus of the first and second aspects of the present invention, since the step portion is formed at the center of the bottom mold surface of the cavity before clamping, it is dropped and supplied to the cavity. Even if the pellets are supplied to a position shifted from the central part of the cavity, they are centered so that they are located in the central part at the time of molding, thereby suppressing the occurrence of molding defects due to the unevenness of the pellets and improving the productivity of compression molding. it can. In particular, in the case of molding of a multilayer composite resin molded product, the occurrence rate of molding defects is high because the arrangement of the inner layer resin changes due to the bias of the pellets. It is effective by molding a complex resin. Further, according to the compression molding apparatus of the third aspect, the center part of the bottom mold surface of the cavity is easily displaced between the step forming position and the cavity forming position by displacing the female mold in the axial direction on the female support. The structure is simple. According to a fourth aspect of the present invention, the movable bottom mold surface displacing means includes a positioning means for positioning the movable bottom mold surface between the step portion forming position and the cavity forming position. Since the movable bottom mold surface can be reliably positioned with a simple configuration and the movable bottom mold surface is always positioned at the step forming position by the urging means, the step portion is formed. Therefore, no special driving means is required, and the configuration can be simplified. Furthermore, according to the invention of claim 5, the stepped portion can be surely eliminated automatically in conjunction with the mold clamping at the time of mold clamping without providing a special driving means for driving the movable bottom mold surface. Can do. By applying the present invention to a cup-shaped molded product, particularly a container cap compression molding method and apparatus, the occurrence of molding defects due to uneven supply of pellets to the cavity is reduced even in recent high-speed production lines. Production efficiency can be increased.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る圧縮成形装置の金型装置部の要部概略断面図であり、本実施形態では合成樹脂製キャップを圧縮成形する場合の金型装置を示し、(a)は金型が開いている状態、(b)は型締めしている状態を示している。
本実施形態の圧縮成形装置の金型装置1は、雌型(下型)組立体2と雄型(上型)組立体3とから構成され、かつ雌型組立体2はキャビティ4を形成する雌型5と雌型支持体6からなり、雌型支持体6の上部にスプリング13を介在させて雌型5が軸方向に変位可能に一体に支持されている。そして、本実施形態の基本的構造は、前記雌型のキャビティを形成する底部型面の中央部を他の底部型面7と別体に形成して可動底部型面15とし、且つ該可動底部型面15を前記他の底部型面7と段差部を形成する段差形成位置と前記他の底部型面と一致してキャビティを形成するキャビティ形成位置とに変位させる変位手段を有していることを特徴とする。なお、本実施形態では、底部型面が平坦面になっている場合であるが、たとえば底部型面で成形される成形面の中央部に凸部又は凹部があるような成形品である場合、底部型面の中央位置のキャビティは中央部に凹部又は凸部を有する形状となっているので、前記可動底部型面の前記キャビティ形成位置は、他の底部型面よりも成形品の凸部又は凹部に相当する量だけ窪んだ又は突出した位置にある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of a mold apparatus part of a compression molding apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a mold apparatus in the case of compression molding a synthetic resin cap is shown. ) Shows a state where the mold is open, and (b) shows a state where the mold is clamped.
The
雌型組立体2の雌型5は、キャビティ4の底部型面7の中央部に貫通穴が形成され、該貫通穴に後述するように雌型支持体のガイドロットが嵌合している。貫通穴の上方部が雌型5の可動底部型面15を有する可動底部型16を上下動させるためのガイド穴8となっている。ガイド穴8の断面形状や大きさは、円形、楕円形、矩形等キャビティの大きさや形状によって最適な形状と大きさとが任意に選択できる。そして、貫通穴の中間部の一定区間を径大に形成して、雌型5を雌型支持体6に軸方向(上下)に変位自在に嵌合支持させるための上端位置決め面10と下端位置決め面11とを有する位置決め空間9が形成されている。そして、雌型5の下端部は、雌型支持体6との間に挿入される付勢手段であるスプリング13を受けるスプリング受面を有し、且つ後述する雌型支持体の位置決め係合部17の底面と係合する環状の係合凸条12となっている。
The female mold 5 of the
一方、雌型支持体6は、図1に示すように、上部が雌型のガイド穴8に嵌合する可動底部型面15を有する可動底部型16となっており、その下方が外方に突出して前記位置決め空間9に嵌合する位置決め係合部17、その下方から一定区間は径小に形成されたスプリング嵌合部18となっている。前記位置決め係合部17の高さは、雌型の位置決め空間9の高さより高さhだけ低く形成され、且つ雌型のガイド穴8に嵌合する雌型の可動底部型16の高さはガイド穴8と同じ高さに形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
したがって、図1(a)に示すように、雌型5を雌型支持体6に嵌合支持させた状態では、雌型5はスプリング13により付勢されて係合凸条12が雌型支持体6の位置決め係合部17の下端位置決め面11と衝合し、最上方位置にある。この状態では、雌型の底部型面7と雌型支持体に保持された可動底部型16の頂面である可動底部型面15との間には高さhの段差部20が形成される。また、同図(b)に示すように、雌型5をスプリング13に抗して最下位まで押し下げた状態では、雌型の位置決め空間9の上端位置決め面10が雌型支持部材の位置決め係合部17の上面と衝合して位置決めされる。その状態ではちょうどキャビティ4の底部型面7と可動底部型面15とは面一状態となり、段差面がないキャビティが形成される。したがって、本実施形態では、雌型支持体の位置決め係合部17と雌型に形成された位置決め空間9が可動底部型面15を段差部形成位置とキャビティ形成位置に位置決めする位置決め手段となっている。
Accordingly, as shown in FIG. 1 (a), in a state where the female mold 5 is fitted and supported on the
雄型組立体3は、従来と同様な構成が採用でき、ストリッパー25に雄型26が変位可能に嵌合している。雄型組立体3のストリッパー25及び雄型26は、ロータリー型成形装置の場合、それぞれストリッパー駆動用カム及び雄型駆動用カムにより駆動されて軸方向に上下駆動され、ペレット供給、型締め、成形、型開き、成形品の取り出しの工程を順に行う。
The
次に、以上のように構成されたペレットのセンターリング機能を有する本実施形態の圧縮成形装置によるキャップの圧縮成形方法を図2に示す成形工程図に基づいて説明する。
圧縮成形装置は図2(a)に示すように、ペレット押出機が位置しているペレット供給位置に到達する時点では、雌型2はスプリング13により付勢されて雌型支持体6の最上位置にあり、キャビティの中央部には深さhの段差部20が形成されている状態にある。この状態でダイヘッド27から溶融樹脂が押し出されてカッター(図示せず)で所定大きさに切断することにより、落下してキャビティ内にペレット30として供給される。その際、ペレット30がキャビティの中心とずれた位置に供給されてもキャビティ底部型面に段差部20が形成されているので、同図(a)〜(c)に示すようにペレット30が自然に段差部に転がり落ちることによって、キャビティの中央部に移動し、センターリングされる。その間に、雄型組立体3のストリッパー25と雄型26がほぼ一体に下降し、ストリッパー25の下端が雌型5の頂面に衝合して型閉めがなされ、さらにストリッパー25が下降して雌型5をスプリングに抗して押し下げることによって、相対的に可動底部型16が上昇し、雌型支持体6の位置決め係合部17の上端面が上端位置決め面10に当たり、それ以上の可動底部型16の上昇は阻止される。この状態において、ちょうど、可動底部型面15がキャビティ底部型面と同一面となり、キャビティが形成される(e)。この状態からは雄型26のみが下降して、ペレットの圧縮成形が開始され、さらに雄型が所定量下降することによって、図示のようにカップ状樹脂成形物であるキャップ35が成形される(f)。その後、雄型組立体3が上昇し型開きが行われ成形された樹脂成形物が得られる。図3は、上記図2(a)〜(f)工程における雄型ユニットの雄型(コア)26とストリッパー25を駆動するためのカムのカム線図であり、イは雄型駆動カムのカム線図、ロはストリッパー駆動カムのカム線図である。同図における(a)〜(f)の各位置は、図2の(a)〜(f)に対応している。
Next, a cap compression molding method using the compression molding apparatus of this embodiment having the pellet centering function configured as described above will be described with reference to a molding process diagram shown in FIG.
As shown in FIG. 2 (a), when the compression molding apparatus reaches the pellet supply position where the pellet extruder is located, the
得られた樹脂成形物は、ペレットがキャビティの中央部に位置している状態で成形されるので、樹脂の偏りがなく良好な成形品が得られる。特に、成形品が単一樹脂でなく、図5(a)に示すように、内部に例えばガスバリヤ性樹脂層等の中間樹脂層51を含む場合、中間樹脂層51が所定の中央部(図の実施形態ではキャップの天壁部)に配置された良好な成形品を得ることができる。本発明によれば、底部型面で形成させる部分が平坦面である成形品に限らず、凸部や凹部を有する場合の成形品の成形の場合であっても、ペレットをキャビティ中央部への位置決めが可能となる。たとえば、底部型面の中央部に突部がある型面である場合(即ち中央部に凹部を有する成形品の成形の場合)、ペレットをその中央部に供給することは特に困難であるが、本発明の場合は、ペレット供給時には積極的に底部型面の中央部に段差面を形成するので、位置決めが容易となる。
Since the obtained resin molded product is molded in a state where the pellet is located in the central portion of the cavity, a good molded product without resin bias can be obtained. In particular, when the molded product is not a single resin and includes an
以上、本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は上記実施形態に限るものではない。例えば、上記実施形態では、雌型2及び雌型支持体6は、それぞれ一体部材で形成されているように図示されているが、実際は図示のように組み立てるには、雌型2及び雌型支持体6はそれぞれ複数の部材に分割して構成し、それらを一体に組み立てる必要がある。たとえば可動底部型16は、雌型支持体と別体の部材で構成し、それを適当な手段で雌型支持体本体に固着して一体にしてもよい。また、本発明の圧縮成形装置は、必ずしもダイヘッドから押し出される溶融樹脂塊のペレットの圧縮成型に限らず、予め形成されて冷えたペレットを加熱しながら圧縮成形する場合にも適用可能である。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the
本発明によれば、キャビティ内に落下供給されたペレットが自動的にセンターリングされるので、ペレットの偏りがなく圧縮成形されて良好な圧縮成形品が得られ、特にキャップ等のカップ状成形品の圧縮成形するのに好適に利用可能であるが、必ずしもカップ状成形物に限らず、種々の物品の圧縮成形にも利用可能である。 According to the present invention, since the pellets dropped and supplied into the cavity are automatically centered, a good compression molded product can be obtained without compression of the pellets, particularly a cup-shaped molded product such as a cap. However, the present invention is not necessarily limited to cup-shaped molded products, and can also be used for compression molding of various articles.
1 金型装置 2 雌型組立体
3 雄型組立体 4 キャビティ
5 雌型 6 雌型支持体
7 底部型面 8 ガイド穴
9 位置決め空間 10 上端位置決め面
11 下端位置決め面 12 係合凸条
13 スプリング 15 可動底部型面
16 可動底部型 17 位置決め係合部
20 段差部 25 ストリッパー
26 雄型 27 ダイヘット
30 ペレット 35 キャップ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記雌型のキャビティを形成する底部型面の中央部を他の底部型面と別体の可動底部型面として形成し、型締め前は前記キャビティの底部型面中央部にキャビティ形成位置に対して下方に位置するように前記可動底部型面により前記ペレットのセンターリング機能を有する段差部を形成している状態にあり、該状態で供給されたペレットが前記段差部に転がり落ちることによりキャビティ中央部にペレットを変位させるペレット供給工程、
前記可動底部型面を相対的に上昇させ、可動底部型面が他の底部型面と同一面となりキャビティを形成するキャビティ形成工程、
この状態からキャビティ内のペレットの圧縮成形を開始する圧縮成形工程
からなることを特徴とする圧縮成形方法。 In a compression molding method for compression molding pellets supplied into a female mold cavity,
The central part of the bottom mold surface that forms the female cavity is formed as a movable bottom mold surface that is separate from the other bottom mold surfaces. in a state in which the movable bottom mold surface so as to be positioned downward to form a stepped portion having a centering function of the pellet Te, the cavity center by pellets supplied by said state roll down to the step portion Pellet feeding step for displacing the pellet in the part,
A cavity forming step in which the movable bottom mold surface is relatively raised and the movable bottom mold surface is flush with other bottom mold surfaces to form a cavity;
A compression molding method comprising: a compression molding step of starting compression molding of pellets in the cavity from this state .
前記変位手段は、前記可動底部型面を有する可動底部型を前記雌型を支持する雌型支持体に保持し、前記雌型を前記雌型支持体に対して軸方向に相対的に変位させるものであり、
且つ前記変位手段は、前記雌型と前記雌型支持体との間に設けられ、前記可動底部型面を前記段差部形成位置と前記キャビティ形成位置に位置決めする位置決め手段と、前記雌型を前記可動底部型面が前記段差部形成位置に位置するように付勢する付勢手段とからなることを特徴とする圧縮成形装置。 In a compression apparatus that performs compression molding by relative displacement between a male mold and a female mold having a cavity, the central portion of the bottom mold surface forming the female mold cavity is used as a separate movable bottom mold surface from the other bottom mold surface. formed, and will by the movable Dosoko part mold surface have a displacement means for displacing into a cavity forming position for forming the step-forming position and the cavity to form a stepped portion having a centering function of the pellets with respect to the cavity forming position ,
The displacement means holds the movable bottom mold having the movable bottom mold surface on a female mold support that supports the female mold, and displaces the female mold relative to the female mold support in the axial direction. Is,
The displacing means is provided between the female mold and the female mold support, positioning means for positioning the movable bottom mold surface at the stepped portion forming position and the cavity forming position, and the female mold as described above. A compression molding apparatus comprising: a biasing means that biases the movable bottom mold surface so as to be positioned at the stepped portion forming position .
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