JP6599825B2 - Injection molding method and injection molding apparatus - Google Patents

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本発明は、固定金型と可動金型とを閉じて型締めした状態でキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出して成形する射出成形方法及び射出成形装置に関する。   The present invention relates to an injection molding method and an injection molding apparatus for injecting and molding a molten synthetic resin material into a cavity in a state where a fixed mold and a movable mold are closed and clamped.

この種の射出成形装置に関して、例えば特許文献1などにより、バリ等の成形不良を発生させずに、充填性を向上させることのできる技術が提案されている。   With regard to this type of injection molding apparatus, for example, Patent Literature 1 proposes a technique that can improve filling properties without causing molding defects such as burrs.

特開平7−1525号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-1525

しかしながら、前記特許文献1によれば、射出工程から保圧工程へ移行する間に、時間t2だけ射出圧力を設定圧力よりも高いP2にしているものであるが、前記時間t2経過後に、この射出圧力を急激に下げているためにバリが発生し、成形品の表面が荒れ、成形品の品質が悪くなるという問題や、残留応力のため成形品が変形し易いという問題がある。   However, according to Patent Document 1, during the transition from the injection process to the pressure holding process, the injection pressure is set to P2 higher than the set pressure for the time t2, but after the time t2 has elapsed, this injection is performed. Since the pressure is drastically lowered, burrs are generated, the surface of the molded product is roughened, and the quality of the molded product is deteriorated, and the molded product is easily deformed due to residual stress.

そこで本発明は、上記の点に鑑み、特に厚さの薄い成形品においても、極力成形サイクル時間を長くすることなく、成形品の品質の向上を図ることを目的とする。   Therefore, in view of the above points, the present invention aims to improve the quality of a molded product without increasing the molding cycle time as much as possible even in a molded product with a small thickness.

このため第1の発明は、固定金型と可動金型とを閉じて型締めした状態でキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出して成形する射出成形方法において、
型締め機構部により型締めし、
この型締め機構部による型締めが行われた後、射出圧力検出装置の検出出力に基づいて型内圧力が射出圧力を超えない範囲内で且つ前記型締め機構部の最大型締力に至らない範囲内で前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を上昇させたり又は同じく前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を下降させるのを設定された回数繰り返すように第1制御装置が制御しつつ射出動作を行ない、
前記第1制御装置により前記設定された回数繰り返すように制御された後に、前記型内圧力が前記射出圧力を超えた状態となって一挙に上昇した前記型内圧力が前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて前記最大型締力に到達したものと第2制御装置が判断すると、保圧動作を行うように制御し、
この保圧動作及び前記射出動作が終了した後、冷却して前記合成樹脂材料を固化させた後、型開きして成形品を取り出す
ことを特徴とする。
Therefore, the first invention is an injection molding method for injecting and molding a molten synthetic resin material into a cavity in a state where the fixed mold and the movable mold are closed and clamped.
The mold is clamped by the mold clamping mechanism ,
After clamping by the clamping mechanism is performed, based on the detection output of the injection pressure detecting device, and reach the maximum clamping force of the mold clamping mechanism within the mold internal pressure does not exceed the injection pressure until the injection pressure without the range reaches the setting value set in advance for lowering the mold internal pressure to reach the set value or also the injection pressure or raising the mold internal pressure is set in advance The injection operation is performed while the first control device controls to repeat the set number of times,
After being controlled by the first control device to repeat the set number of times, the in- mold pressure that has risen all at once when the in-mold pressure exceeds the injection pressure is detected by the injection pressure detecting device. When the second controller determines that the maximum mold clamping force has been reached based on the output, the pressure holding operation is controlled,
After the pressure holding operation and the injection operation are finished, the synthetic resin material is cooled and solidified, and then the mold is opened to take out the molded product.

また第2の発明は、固定金型と可動金型とを閉じて型締めした状態でキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出して成形する射出成形装置において、
型締めするための型締め機構部と、
射出圧力を検出する射出圧力検出装置と、
前記型締め機構部により型締めが行われた後、射出動作を行う際に前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて型内圧力が射出圧力を超えない範囲内で且つ前記型締め機構部の最大型締力に至らない範囲内で前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を上昇させたり又は同じく前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を下降させるのを設定された回数繰り返すように制御する第1制御装置と、
この第1制御装置により前記設定された回数繰り返すように制御された後に、前記型内圧力が前記射出圧力を超えた状態となって一挙に上昇した前記型内圧力が前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて前記最大型締力に到達したもの判断すると、保圧動作を行うように制御する第2制御装置とを設けたことを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, there is provided an injection molding apparatus for injecting and molding a molten synthetic resin material into the cavity in a state where the fixed mold and the movable mold are closed and clamped.
A mold clamping mechanism for clamping,
An injection pressure detecting device for detecting the injection pressure;
After the mold clamping is performed by the mold clamping mechanism, the mold clamping mechanism is within a range in which the pressure inside the mold does not exceed the injection pressure based on the detection output of the injection pressure detecting device when performing the injection operation. wherein until the respective set value maximum-type the mold or in likewise the injection pressure or the pressure increased up to the injection pressure within a range that does not lead to the clamping force reaches the respective set value set in advance is set in advance A first control device for controlling to lower the in-mold pressure repeatedly for a set number of times;
After being controlled to repeat the set number of times by the first control device, the in- mold pressure that has risen all at once when the in-mold pressure exceeds the injection pressure is detected by the injection pressure detecting device. A second control device is provided that performs control so as to perform a pressure holding operation when it is determined that the maximum clamping force has been reached based on the output.

本発明によれば、特に厚さの薄い成形品においても、極力成形サイクル時間を長くすることなく、成形品の品質の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the quality of a molded product even in a molded product with a small thickness without increasing the molding cycle time as much as possible.

一部破断せる射出成形装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the injection molding apparatus which makes it fracture partially. 射出成形装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an injection molding apparatus. 射出成形動作に係るタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart which concerns on injection molding operation | movement.

以下本発明の実施形態について、図1乃至図3に基づいて説明する。先ず、図1において、1は射出成形装置で、固定金型4と可動金型5とを閉じた状態で両金型にて形成されるキャビティ(成形空間)内に溶融した熱可塑性の合成樹脂材料を射出して薄板状の製品を成形する。なお、前記合成樹脂材料の種類は、本実施形態では熱可塑性合成樹脂であるが、その種類は問わず、熱硬化性合成樹脂でも適用でき、合成樹脂材料に発泡剤を混入させ、気泡を混ぜた柔らかい合成樹脂を成形する発泡成形にも適用できる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. First, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes an injection molding apparatus, which is a thermoplastic synthetic resin melted in a cavity (molding space) formed by both molds with the fixed mold 4 and the movable mold 5 closed. The material is injected to form a thin plate product. In this embodiment, the type of the synthetic resin material is a thermoplastic synthetic resin. However, any type of the synthetic resin material can be applied to a thermosetting synthetic resin, and a foaming agent is mixed into the synthetic resin material to mix bubbles. It can also be applied to foam molding for molding soft synthetic resin.

2は射出機構部で、端部に射出ノズル7が設けられた射出シリンダー6を備え、この射出シリンダー6の後部の基部ハウジング8上部には合成樹脂材料を前記射出シリンダー6に供給するためのホッパー9が設けられている。そして、前記射出シリンダー6の外周には供給された合成樹脂材料を加熱溶融するためのヒータが巻設され、またこの筒状の射出シリンダー6内にはスクリュー(図示せず)が回転且つ摺動自在に収納されている。   An injection mechanism 2 includes an injection cylinder 6 provided with an injection nozzle 7 at an end, and a hopper for supplying a synthetic resin material to the injection cylinder 6 on the upper portion of the base housing 8 at the rear of the injection cylinder 6. 9 is provided. A heater for heating and melting the supplied synthetic resin material is wound around the outer periphery of the injection cylinder 6, and a screw (not shown) rotates and slides in the cylindrical injection cylinder 6. It is stored freely.

10は射出駆動部で、前記スクリューを回転させる回転用モータ11や同じく回転させるための機構や、前記スクリューを水平方向に移動させるための正逆転可能な射出モータ12や移動させるための機構などを備えている。そして、前記回転モータ11及び前記射出モータ12には位置検出装置としてのエンコーダ13、14が併設されているが、このエンコーダはモータに内蔵されているものや、外付けされているものでも、どちらでもよい。   An injection drive unit 10 includes a rotation motor 11 for rotating the screw, a mechanism for rotating the screw, an injection motor 12 that can be rotated forward and backward for moving the screw in the horizontal direction, a mechanism for moving the screw, and the like. I have. The rotary motor 11 and the injection motor 12 are provided with encoders 13 and 14 as position detecting devices. The encoders may be either built in the motor or externally attached. But you can.

次に、図1にて概略を示す金型機構部3について、簡単に説明する。固定ダイプレート15に取付板16を介して前記固定金型4が取り付けられ、移動ダイプレート17に取付板18、スペーサ23、取付板24などを介して前記可動金型5が取り付けられている。そして、前記固定ダイプレート15とテールストックや正逆転可能な移動モータ21を含む型締め機構部19との間にタイバー20が配設されており、前記移動ダイプレート17がスライド自在(移動自在)に配設されている。   Next, the mold mechanism part 3 schematically shown in FIG. 1 will be briefly described. The fixed die 4 is attached to the fixed die plate 15 via the attachment plate 16, and the movable die 5 is attached to the moving die plate 17 via the attachment plate 18, the spacer 23, the attachment plate 24 and the like. A tie bar 20 is disposed between the fixed die plate 15 and a mold clamping mechanism 19 including a tailstock and a forward / reversely movable motor 21 so that the movable die plate 17 is slidable (movable). It is arranged.

従って、前記移動モータ21を含む前記型締め機構部19を作動させることで型開き、型締めなど金型動作をさせることが出来る。なお、この型締め機構部19を含む前記金型機構部3の構造については、説明を省略するが、トグル方式の他、直動式など種々の方式があり、その形式は問わない。   Accordingly, by operating the mold clamping mechanism 19 including the moving motor 21, mold operations such as mold opening and mold clamping can be performed. In addition, although description is abbreviate | omitted about the structure of the said mold mechanism part 3 containing this mold clamping mechanism part 19, there are various systems, such as a direct acting system other than a toggle system, and the form is not ask | required.

なお、前記移動モータ21には位置検出装置としてのエンコーダ22が併設されているが、このエンコーダはモータに内蔵されているものや、外付けされているものでも、どちらでもよい。   The moving motor 21 is provided with an encoder 22 as a position detecting device, but this encoder may be either built in the motor or externally attached.

次に、前記射出成形装置1の制御ブロック図である図2に基づき、説明すると、先ず30は本射出成形装置1の合成樹脂材料の射出成形に係る動作を統括制御する制御装置であり、31は前記制御装置30に接続されて種々のデータを格納記憶する記憶装置である。   Next, based on FIG. 2 which is a control block diagram of the injection molding apparatus 1, first, 30 is a control apparatus that performs overall control of operations related to injection molding of the synthetic resin material of the injection molding apparatus 1, 31 Is a storage device connected to the control device 30 for storing and storing various data.

そして、前記制御装置30には、インターフェース33及び駆動回路34、35、36を介して前記移動モータ21、前記回転用モータ11、前記射出モータ12がそれぞれ接続されている。即ち、前記制御装置30は前記駆動回路34を介して前記移動モータ21の駆動を、前記駆動回路35を介して前記回転用モータ11の駆動を、また前記駆動回路36を介して前記射出モータ12の駆動を制御している。   The control device 30 is connected to the moving motor 21, the rotation motor 11, and the injection motor 12 via an interface 33 and drive circuits 34, 35, and 36, respectively. That is, the control device 30 drives the moving motor 21 via the drive circuit 34, drives the rotation motor 11 via the drive circuit 35, and the injection motor 12 via the drive circuit 36. The drive is controlled.

37は射出圧力検出装置としての射出圧力センサで、前記合成樹脂材料を前記キャビティ内に射出するときの前記スクリュー先端にかかる圧力を検出する。   Reference numeral 37 denotes an injection pressure sensor as an injection pressure detection device, which detects the pressure applied to the tip of the screw when the synthetic resin material is injected into the cavity.

以下、最大型締力が、例えば300トン(ton)の前記射出成形装置1の射出成形動作について、射出成形動作に係るタイミングチャートを示す図3に沿って説明するが、この最大型締力はこの300トンに限らない射出成形装置にも適用できる。   Hereinafter, the injection molding operation of the injection molding apparatus 1 having a maximum mold clamping force of, for example, 300 tons will be described with reference to FIG. 3 showing a timing chart relating to the injection molding operation. The present invention can also be applied to an injection molding apparatus that is not limited to 300 tons.

なお、この図3の横軸は時間で単位は秒、縦軸は圧力で単位はトン(ton)であり、この図3の折れ線グラフは実線が射出圧力を示し、点線は型締力又は型内圧力を示す。また、各射出スパン、各型締めスパンの数は、この図3に示す数に限らないし、各スパンに示す射出圧力、型締力又は型内圧力もこの図3に示すものに限られず、前記固定金型4と前記可動金型5の形状や、成形品の種類に対応して選定される。また、型内圧力が射出圧力を超えない範囲内で且つ前記最大型締力に至らない範囲内で、前記型内圧力を上昇又は下降させるのを必要回数繰り返すが、その回数も、図3で示す実施形態に限らない。   The horizontal axis in FIG. 3 is time, the unit is second, the vertical axis is pressure, and the unit is ton. In the line graph of FIG. 3, the solid line indicates the injection pressure, and the dotted line indicates the mold clamping force or the mold. Indicates internal pressure. Further, the number of each injection span and each mold clamping span is not limited to the number shown in FIG. 3, and the injection pressure, mold clamping force or in-mold pressure shown in each span is not limited to that shown in FIG. The shape is selected according to the shape of the fixed mold 4 and the movable mold 5 and the type of the molded product. Further, the increase or decrease of the in-mold pressure is repeated as many times as necessary within a range where the in-mold pressure does not exceed the injection pressure and does not reach the maximum mold clamping force. It is not restricted to embodiment shown.

先ず、前記固定金型4は図示しない加熱装置により前記合成樹脂材料に合わせて常時所定温度に維持されている状態下において、型締め動作が開始されるが、前記可動金型5の移動による型締め動作は前記制御装置30により前記移動モータ21が前記インターフェース33及び前記駆動回路34を介して制御されて駆動して行われる。   First, the mold clamping operation is started under the condition that the fixed mold 4 is always maintained at a predetermined temperature according to the synthetic resin material by a heating device (not shown). The fastening operation is performed by driving the moving motor 21 controlled by the control device 30 via the interface 33 and the driving circuit 34.

この場合、前記制御装置30は前記エンコーダ22の検出出力に基づいて(前記駆動回路34にフィードバックして)前記可動金型5がそれぞれ対応する距離だけ初めに高速で、次いで低速で移動させ、金型の保護のため前記低速を維持して、型締め動作を終了させる。   In this case, based on the detection output of the encoder 22 (feedback to the drive circuit 34), the control device 30 moves the movable mold 5 first at a high speed and then at a low speed by a corresponding distance. The mold clamping operation is terminated while maintaining the low speed for protecting the mold.

この型締め動作が行われた型締力は、前記固定金型4と前記可動金型5の形状や、成形品の種類に応じて設定され、前述した最大型締力の300トンの10%以上〜40%以下の、本実施形態では、例えば80トン程度である。これは、最近主流となってきている薄肉成形品を成形する場合には、型内圧力が逃げにくくて射出しにくくなるため、低圧で射出する必要があり、また前記合成樹脂材料は移動しながら冷えるために充填しにくくなるので、適切な型締力を選定した上記型締力(80トン程度)で射出動作の前の型締め動作を行う。   The mold clamping force at which this mold clamping operation is performed is set according to the shape of the fixed mold 4 and the movable mold 5 and the type of the molded product, and is 10% of 300 tons of the maximum mold clamping force described above. In this embodiment, which is -40% or less, for example, it is about 80 tons. This is because when molding thin molded products that have become the mainstream recently, the pressure in the mold is difficult to escape and difficult to inject, so it is necessary to inject at a low pressure, and the synthetic resin material moves while moving Since it becomes difficult to fill because it cools, the mold clamping operation before the injection operation is performed with the above-mentioned mold clamping force (about 80 tons) with an appropriate mold clamping force selected.

そして、この型締め動作の後に、前記制御装置30は合成樹脂材料の射出を開始させるように前記射出機構部2を制御し、以後、射出スパンA、B、C、Dの各スパンにおいて、また型締めスパンA、B、C、Dの各スパンにおいて、前記射出機構部2及び前記金型機構部3を制御して、射出成形動作を行う。   After the mold clamping operation, the control device 30 controls the injection mechanism unit 2 so as to start injection of the synthetic resin material. Thereafter, in each of the injection spans A, B, C, and D, In each of the mold clamping spans A, B, C, and D, the injection mechanism 2 and the mold mechanism 3 are controlled to perform an injection molding operation.

即ち、前記制御装置30が前記射出機構部2の前記回転用モータ11を前記インターフェース33及び前記駆動回路35を介して駆動させることにより前記射出シリンダー6内の前記スクリューを回転させ、前記ホッパー9から投入された合成樹脂材料が溶融した状態で既に前記射出シリンダー6内の先端部分に溜めてある(計量済)ので、初めに前記制御装置30が前記射出モータ12を前記インターフェース33及び前記駆動回路36を介して駆動させることにより前記スクリューを前方へ移動させることにより、前記射出シリンダー6内の先端部分に溜められてある溶融した合成樹脂材料は前記射出ノズル7からスプルーブッシュ、スプルー、ゲートを介して前記キャビティ内へ射出され射出動作が開始される。   That is, the control device 30 drives the rotation motor 11 of the injection mechanism unit 2 through the interface 33 and the drive circuit 35 to rotate the screw in the injection cylinder 6, and from the hopper 9. Since the charged synthetic resin material has already been melted and accumulated at the tip of the injection cylinder 6 (weighed), the control device 30 first connects the injection motor 12 to the interface 33 and the drive circuit 36. When the screw is moved forward by driving through the molten plastic, the molten synthetic resin material accumulated at the tip of the injection cylinder 6 is transferred from the injection nozzle 7 through a sprue bush, a sprue, and a gate. Injection into the cavity is started.

また、本実施形態においては、合成樹脂材料の射出に係る前記射出モータ12は、射出開始の際及び射出停止の際を除き、一定速度で回転駆動して前記スクリューが移動するが、必ずしも一定速度でなくともよく、例えば前記型内圧力を上昇させる際に想定した値より上昇しないか又は上昇しにくいような場合には、回転速度を上昇させるように、前記制御装置30が前記射出モータ12を制御して前記型内圧力を上昇させてもよい。   In the present embodiment, the injection motor 12 related to the injection of the synthetic resin material is driven to rotate at a constant speed except for the start of injection and the stop of the injection, and the screw moves. For example, when the pressure in the mold does not increase or is difficult to increase when the pressure in the mold is increased, the control device 30 causes the injection motor 12 to increase the rotation speed. The pressure inside the mold may be increased by control.

そして、前記制御装置30が各射出スパンにおいて、前述したように、前記最大型締力に至らないで型締めがされた状態で前記射出圧力センサ37からの検出出力に基づいて射出圧力を監視しながら、前記型内圧力を制御することにより、射出動作が行われることとなる。   Then, as described above, the control device 30 monitors the injection pressure on the basis of the detection output from the injection pressure sensor 37 in a state where the mold is clamped without reaching the maximum mold clamping force. However, the injection operation is performed by controlling the pressure in the mold.

即ち、予め実験により流動解析することにより、得られて設定された射出圧力の第1設定値(図3における点P1の射出圧力レベル)が既に前記記憶装置31に記憶されているので、射出動作が開始されて、先ずこの射出に伴って前記型内圧力より高まった射出圧力が点P1の射出圧力レベルになったと、前記射出圧力センサ37からの出力に基づいて前記制御装置30が判断すると、前記制御装置30は前記射出により上昇して来た型内圧力を下げるように制御する。   That is, since the first set value (the injection pressure level at the point P1 in FIG. 3) of the injection pressure obtained and set by conducting flow analysis in advance is already stored in the storage device 31, the injection operation When the control device 30 determines based on the output from the injection pressure sensor 37 that the injection pressure increased from the in-mold pressure with the injection reaches the injection pressure level at the point P1, first, The control device 30 controls to lower the in-mold pressure that has risen due to the injection.

即ち、例えば前記可動金型5の構造などによって前記可動金型5のキャビティ形成面5Aがその中央部ほど撓み量が大きくなるように外方に撓ませたりして前記キャビティ内の体積を増加させたり、又は前記制御装置30が前記移動モータ21を駆動させて予め前記記憶装置31に記憶されている第1の所定距離だけ僅か前記可動金型5を開くように移動させ型内圧力を前記射出成形装置1外へ逃がして、前記射出により上昇して来た型内圧力を下げるように制御する。このように、前記制御装置30は型内圧力を下げるように調整し、射出圧力が上昇しないように制御する。   That is, for example, due to the structure of the movable mold 5, the cavity forming surface 5A of the movable mold 5 is bent outwardly so that the amount of bending becomes larger at the center, thereby increasing the volume in the cavity. Or the control device 30 drives the moving motor 21 to move the movable die 5 by a first predetermined distance stored in advance in the storage device 31 so that the in-mold pressure is injected. Control is performed so that the pressure inside the mold is increased by the injection by escaping from the molding apparatus 1. In this way, the control device 30 adjusts so as to reduce the pressure inside the mold, and controls so that the injection pressure does not increase.

そして、以上のように、射出圧力が点P1の射出圧力レベルになったときに、前記制御装置30は型内圧力が下降するように制御してこの型内圧力を下降させた後に、直ちに前記可動金型5の前記キャビティ形成面5Aの撓みが無くなるように元の状態に復帰させたり、又は前記移動モータ21を逆転駆動させて移動させた前述した第1の所定距離だけ前記可動金型5を閉じるように移動させる。   As described above, when the injection pressure reaches the injection pressure level at the point P1, the control device 30 controls the mold pressure so as to decrease and immediately decreases the mold pressure. The movable mold 5 is returned to the original state so as to eliminate the bending of the cavity forming surface 5A of the movable mold 5 or moved by moving the moving motor 21 in the reverse direction. Move to close.

なお、前述した射出圧力の第1設定値は、金型や成形品の種類に応じて設定され、最大型締力の300トンの20%以上〜70%以下の、例えば半分程度の150トンである。これは、前述したように、最近主流となってきている薄肉成形品を成形する場合には、型内ガスが逃げにくく、射出しにくくなるため、低圧で射出する必要があり、また前記合成樹脂材料は移動しながら冷えるために充填しにくくなるので、適切な前記第1設定値を選定したものであり、更には高く設定しすぎると、成形品にバリが発生し易いので、極力バリが発生しない程度に設定される。   The first set value of the injection pressure described above is set according to the type of the mold or the molded product, and is 20% to 70% of the maximum clamping force of 300 tons, for example, about 150 tons, which is about half. is there. This is because, as described above, when molding a thin molded product that has become the mainstream recently, the gas in the mold is difficult to escape and injection is difficult. Since the material cools while moving, it becomes difficult to fill, so the appropriate first set value is selected. If it is set too high, burrs are likely to occur in the molded product. It is set so as not to.

以上のように、前記射出圧力センサ37からの出力に基づいて射出圧力が点P1の射出圧力レベルに到達したと前記制御装置30が判断すると、前記制御装置30は型内圧力が下降するように制御し、この型内圧力の下降により前記射出圧力も下降することとなる。この場合、前記型内圧力が前記射出圧力を超えないように制御されることとなる。   As described above, when the control device 30 determines that the injection pressure has reached the injection pressure level at the point P1 based on the output from the injection pressure sensor 37, the control device 30 causes the in-mold pressure to decrease. The injection pressure is also lowered by the decrease in the mold pressure. In this case, the pressure inside the mold is controlled so as not to exceed the injection pressure.

そして、前記型内圧力の下降により前記射出圧力も下降して、予め設定された射出圧力の第2設定値(図3における点P2の射出圧力レベル)、即ち前記射出圧力センサ37からの出力に基づいて、前記第1設定値より数%低い値に設定された第2設定値に到達したと前記制御装置30が判断すると、前記制御装置30は成形品にバリが発生しないように前記射出圧力を超えないレベルで型内圧力を上げるように制御する。   Then, the injection pressure also decreases due to the decrease in the in-mold pressure, and the second preset value of the injection pressure (the injection pressure level at the point P2 in FIG. 3), that is, the output from the injection pressure sensor 37 is obtained. When the control device 30 determines that the second set value set to a value several percent lower than the first set value is reached, the control device 30 causes the injection pressure so that no burrs are generated in the molded product. Control to increase the pressure in the mold at a level not exceeding.

即ち、射出圧力に負けないように、前記可動金型5が移動しないよう不動の状態としたり、又は前記移動モータ21を駆動させて予め前記記憶装置31に記憶されている第2の所定距離だけ僅か前記可動金型5を閉じるように移動させ、型内圧力を上げるように制御する。   That is, in order not to lose the injection pressure, the movable mold 5 is fixed so as not to move, or the moving motor 21 is driven to advance the second predetermined distance stored in the storage device 31 in advance. The movable mold 5 is slightly moved so as to be closed, and the pressure in the mold is increased.

そして、以上のように、射出圧力が点P2の射出圧力レベルになったときに、前記制御装置30は型内圧力が上昇するように制御してこの型内圧力を上昇させた後も前記可動金型5が移動しないよう不動の状態を維持し、又は前記型内圧力を上昇させた直後に前記移動モータ21を駆動させて移動させた前述した第2の所定距離だけ前記可動金型5を開くように移動させる。   As described above, when the injection pressure reaches the injection pressure level at the point P2, the control device 30 controls the mold pressure so that the mold pressure increases. The movable mold 5 is moved by the above-mentioned second predetermined distance that is moved by driving the moving motor 21 immediately after the mold 5 is kept stationary so that the mold 5 does not move or the pressure inside the mold is increased. Move to open.

すると、上述したように、前記型内圧力を上昇させることにより前記射出圧力も上昇して、前記射出圧力センサからの出力に基づいて、射出圧力のレベルの第3設定値(図3における点P3の射出圧力レベル)に達したと前記制御装置30が判断すると、前記制御装置30は前記型内を下げるように制御する。   Then, as described above, the injection pressure also increases by increasing the in-mold pressure, and based on the output from the injection pressure sensor, the third set value of the injection pressure level (point P3 in FIG. 3). When the control device 30 determines that the injection pressure level has been reached, the control device 30 controls to lower the mold.

即ち、前述したように、例えば前記可動金型5の構造などによって前記可動金型5の前記キャビティ形成面5Aがその中央部ほど撓み量が大きくなるように外方に撓ませたりして前記キャビティ内の体積を増加させたり、又は前記制御装置30が前記移動モータ21を駆動させて予め前記記憶装置31に記憶されている第3の所定距離だけ僅か前記可動金型5を開くように移動させ型内圧力を前記射出成形装置1外へ逃がして、前記射出により上昇して来た型内圧力を下げるように制御する。このように、前記制御装置30は型内圧力を下げるように調整し、射出圧力が上昇しないように制御する。   That is, as described above, for example, the cavity forming surface 5A of the movable mold 5 is bent outwardly so that the amount of bending becomes larger at the center portion due to the structure of the movable mold 5, etc. Or the control device 30 drives the moving motor 21 to move the movable mold 5 slightly by a third predetermined distance stored in the storage device 31 in advance. Control is performed so that the pressure inside the mold is released to the outside of the injection molding apparatus 1 and the pressure inside the mold that has been raised by the injection is lowered. In this way, the control device 30 adjusts so as to reduce the pressure inside the mold, and controls so that the injection pressure does not increase.

そして、前述したように、射出圧力が点P3の射出圧力レベルになったときに、前記制御装置30は前記型内圧力が下降するように制御してこの型内圧力を下降させた後に、直ちに前記可動金型5の前記キャビティ形成面5Aの撓みが無くなるように元の状態に復帰させたり、又は前記移動モータ21を逆転駆動させて移動させた前述した第3の所定距離だけ前記可動金型5を閉じるように移動させる。   As described above, when the injection pressure reaches the injection pressure level at the point P3, the control device 30 controls the pressure in the mold to decrease and immediately decreases the pressure in the mold. The movable mold 5 is returned to its original state so that the cavity forming surface 5A of the movable mold 5 is not bent, or is moved by moving the moving motor 21 in the reverse direction. Move 5 to close.

以上のように、前記制御装置30は前記射出圧力を監視しながら、前記射出圧力センサ37からの出力に基づいて前記型内圧力を制御することにより、以下同様に、図3における点P3〜点P9の射出圧力レベルに対応して、前記型内圧力が前記射出圧力を超えない範囲内で且つ前記最大型締力に至らない範囲内で前記型内圧力を上昇又は下降させるように制御しつつ、射出動作が行われることとなる。   As described above, the control device 30 controls the in-mold pressure based on the output from the injection pressure sensor 37 while monitoring the injection pressure. Corresponding to the injection pressure level of P9, the mold pressure is controlled to be raised or lowered within a range where the pressure inside the mold does not exceed the injection pressure and within the range where the maximum mold clamping force is not reached. An injection operation is performed.

なお、前記点P1、P3、P5、P7のレベルになるように前記型内圧力を上昇させる際に、上昇しないか又は上昇しにくいような場合には、回転速度を上昇させるように、前記制御装置30が前記射出モータ12を制御して前記型内圧力を上昇させてもよい。   When the in-mold pressure is increased so as to be at the levels of the points P1, P3, P5, and P7, the control is performed so as to increase the rotation speed if it does not increase or is difficult to increase. The device 30 may control the injection motor 12 to increase the in-mold pressure.

そして、このように制御して、前記型内圧力が前記射出圧力を超えて射出圧力のレベルが点P10のレベルになると、この時点から型内圧力が前述した最大型締力に近づくこととなり、射出圧力が急激に上昇するので、前記型内圧力も一挙に(急激に)上昇することとなる。   Then, by controlling in this way, when the pressure inside the mold exceeds the injection pressure and the level of the injection pressure reaches the level of the point P10, the pressure inside the mold approaches the above-described maximum mold clamping force, Since the injection pressure increases rapidly, the pressure inside the mold also increases (rapidly) at once.

このため、前記型内圧力が射出圧力を超えた状態のまま、この型内圧力が前記最大型締力に達すると、前記制御装置30により保圧動作が開始されるように制御されることとなる(前記射出モータ12の駆動は射出動作を継続するように制御される。)。この保圧は前記キャビティ全体に溶融合成樹脂材料が充填された後に、ゲートから合成樹脂材料が逆流しないように一定の圧力でゲート内の部分が固化するまでの間、加圧している圧力であり、この保圧動作により前記キャビティ内の合成樹脂材料を圧縮して均一に万遍なく圧縮密度を高められる。   Therefore, when the pressure inside the mold reaches the maximum clamping force while the pressure inside the mold exceeds the injection pressure, the controller 30 is controlled to start the pressure holding operation. (The driving of the injection motor 12 is controlled so as to continue the injection operation). This holding pressure is a pressure that is applied until the portion in the gate is solidified at a constant pressure so that the synthetic resin material does not flow backward from the gate after the entire cavity is filled with the molten synthetic resin material. By this pressure holding operation, the synthetic resin material in the cavity can be compressed to increase the compression density uniformly and uniformly.

従って、前記合成樹脂材料の前記キャビティ内への充填率が高まることにより、前記型内圧力が前記射出圧力に負けると、バリが発生することになるが、上述したように、前記型内圧力を一挙に前記射出圧力より高くして、前記最大型締力に到達させて保圧動作が行われるので、成形品にバリが発生することはなくなり、成形品の品質が向上する。   Therefore, when the filling rate of the synthetic resin material into the cavity is increased, the burrs are generated when the in-mold pressure is defeated by the injection pressure. As described above, the in-mold pressure is reduced. Since the pressure holding operation is performed by setting the pressure higher than the injection pressure at a stroke to reach the maximum clamping force, burrs are not generated in the molded product, and the quality of the molded product is improved.

やがて、予め計量された所定量の合成樹脂材料が前記キャビティ内に射出されると、前記射出圧力がゼロとなったとの前記射出圧力センサ37の出力に基づいて前記制御装置30は前記射出モータ12の駆動を停止させて射出動作を終了させるように制御し、保圧動作も終了することとなる。その後、前述したように、前記制御装置30が前記インターフェース33及び前記駆動回路35を介して前記射出機構部2の前記回転用モータ11を駆動させることにより前記射出シリンダー6内の前記スクリューを回転させ、前記ホッパー9から投入された所定量の合成樹脂材料を記射出シリンダー6内の先端部分に溜める(次回射出のための計量)と共に、前記固定金型4を冷却装置(図示せず)により冷却して前記合成樹脂材料を固化する。   Eventually, when a predetermined amount of a synthetic resin material weighed in advance is injected into the cavity, the control device 30 determines the injection motor 12 based on the output of the injection pressure sensor 37 that the injection pressure has become zero. The driving is stopped and the injection operation is terminated, and the pressure holding operation is also terminated. Thereafter, as described above, the control device 30 rotates the screw in the injection cylinder 6 by driving the rotation motor 11 of the injection mechanism section 2 through the interface 33 and the drive circuit 35. A predetermined amount of the synthetic resin material charged from the hopper 9 is accumulated at the tip of the injection cylinder 6 (weighing for the next injection), and the fixed mold 4 is cooled by a cooling device (not shown). Then, the synthetic resin material is solidified.

そして、型締めスパンF、Gにおいて、前述したような次回射出のための計量や、成形品として前記固定金型4及び前記可動金型5から取り出せる程度まで冷却する前記合成樹脂材料の固化を終えると、前記制御装置30は前記冷却装置による冷却を停止すると共に、型開き動作を開始する。   Then, in the mold clamping spans F and G, the measurement for the next injection as described above and the solidification of the synthetic resin material cooled to the extent that it can be taken out from the fixed mold 4 and the movable mold 5 as molded products are finished. Then, the control device 30 stops the cooling by the cooling device and starts the mold opening operation.

即ち、前記可動金型5の移動による型開き動作は、前記制御装置30により前記移動モータ21が前記インターフェース33及び前記駆動回路34を介して制御されて駆動して行われる。   That is, the mold opening operation by the movement of the movable mold 5 is performed by the control device 30 being controlled and driven by the control motor 30 via the interface 33 and the drive circuit 34.

この場合、前記制御装置30は前記エンコーダ22の検出出力に基づいて(前記駆動回路34にフィードバックして)前記可動金型5がそれぞれ対応する距離だけ初めに低速で、次いで高速で移動させ、金型の保護のため低速で移動させて、型開き動作を終了させる。なお、前述したように、前記可動金型5が初めに低速で移動を終えると、前記型内圧力はゼロとなる。   In this case, based on the detection output of the encoder 22 (feedback to the drive circuit 34), the control device 30 moves the movable mold 5 at a low speed first and then at a high speed by a corresponding distance, Move the mold at low speed to protect the mold and finish the mold opening operation. As described above, when the movable mold 5 finishes moving at a low speed first, the pressure in the mold becomes zero.

そして、型開き動作が終了すると、前記制御装置30はエジェクターピンを移動させて成形品を離型させ、この薄板状の成形品を前記キャビティから取り出して、次の成形品の生産に備える。   When the mold opening operation is completed, the control device 30 moves the ejector pin to release the molded product, and removes the thin plate-shaped molded product from the cavity to prepare for the production of the next molded product.

なお、前記制御装置30を、前記型内圧力が前記射出圧力を超えない範囲内で且つ前記最大型締力に至らない範囲内で前記型内圧力を上昇又は下降させるのを必要回数繰り返すように制御する第1制御装置と、前記型内圧力が前記射出圧力を超えた状態となって一挙に上昇した前記型内圧力が前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて前記最大型締力に到達したもの判断すると保圧動作を行うように制御する第2制御装置とに分けて2つの制御装置で構成してもよい。   The control device 30 repeats the required number of times to increase or decrease the mold pressure within a range where the mold pressure does not exceed the injection pressure and within the range where the maximum mold clamping force is not reached. The first control device to be controlled, and the in-mold pressure that has risen all at once when the in-mold pressure exceeds the injection pressure reaches the maximum mold clamping force based on the detection output of the injection pressure detection device If it is determined, it may be configured by two control devices separately from the second control device that controls to perform the pressure holding operation.

以上のように、本実施形態によれば、特に厚さの薄い成形品においても、極力成形サイクル時間を長くすることなく、成形品の品質の向上を図ることができる。即ち、前記合成樹脂材料の射出時に最大型締力の型締力に至らない型内圧力で行う合成樹脂成形であって、特に薄肉成形や、圧力を上げる発泡成形の2次加工レスを遂行できる。薄肉の成形品であっても、圧損なく前記合成樹脂材料を前記キャビティ内に充填することができ、前記キャビティ内に充填された前記合成樹脂材料に圧力が過度に掛からないため、樹脂密度が極力偏らず、残留応力が減少でき、また発泡成形においても、必要な高圧高速射出が容易に可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to improve the quality of a molded product without increasing the molding cycle time as much as possible even in a molded product having a small thickness. That is, it is a synthetic resin molding performed at an in-mold pressure that does not reach the maximum clamping force at the time of injection of the synthetic resin material, and in particular, it is possible to perform the secondary processing-less of thin-wall molding and foam molding that increases the pressure. . Even in a thin molded product, the synthetic resin material can be filled into the cavity without pressure loss, and pressure is not excessively applied to the synthetic resin material filled in the cavity, so that the resin density is as much as possible. Residual stress can be reduced without bias, and necessary high-pressure and high-speed injection can be easily performed in foam molding.

以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。   As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description. Including alternatives, modifications or variations.

1 射出成形装置
2 射出機構部
3 型締め機構部
4 固定金型
5 可動金型
19 型締め機構部
30 制御装置
37 射出圧力センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding apparatus 2 Injection mechanism part 3 Clamping mechanism part 4 Fixed mold 5 Movable mold 19 Clamping mechanism part 30 Control apparatus 37 Injection pressure sensor

Claims (2)

固定金型と可動金型とを閉じて型締めした状態でキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出して成形する射出成形方法において、
型締め機構部により型締めし、
この型締め機構部による型締めが行われた後、射出圧力検出装置の検出出力に基づいて型内圧力が射出圧力を超えない範囲内で且つ前記型締め機構部の最大型締力に至らない範囲内で前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を上昇させたり又は同じく前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を下降させるのを設定された回数繰り返すように第1制御装置が制御しつつ射出動作を行ない、
前記第1制御装置により前記設定された回数繰り返すように制御された後に、前記型内圧力が前記射出圧力を超えた状態となって一挙に上昇した前記型内圧力が前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて前記最大型締力に到達したものと第2制御装置が判断すると、保圧動作を行うように制御し、
この保圧動作及び前記射出動作が終了した後、冷却して前記合成樹脂材料を固化させた後、型開きして成形品を取り出す
ことを特徴とする射出成形方法。
In an injection molding method of injecting and molding a molten synthetic resin material into a cavity in a state where the fixed mold and the movable mold are closed and clamped,
The mold is clamped by the mold clamping mechanism ,
After clamping by the clamping mechanism is performed, based on the detection output of the injection pressure detecting device, and reach the maximum clamping force of the mold clamping mechanism within the mold internal pressure does not exceed the injection pressure until the injection pressure without the range reaches the setting value set in advance for lowering the mold internal pressure to reach the set value or also the injection pressure or raising the mold internal pressure is set in advance The injection operation is performed while the first control device controls to repeat the set number of times,
After being controlled by the first control device to repeat the set number of times, the in- mold pressure that has risen all at once when the in-mold pressure exceeds the injection pressure is detected by the injection pressure detecting device. When the second controller determines that the maximum mold clamping force has been reached based on the output, the pressure holding operation is controlled,
An injection molding method characterized in that after the pressure holding operation and the injection operation are completed, the synthetic resin material is cooled and solidified, and then the mold is opened to take out a molded product.
固定金型と可動金型とを閉じて型締めした状態でキャビティ内に溶融した合成樹脂材料を射出して成形する射出成形装置において、
型締めするための型締め機構部と、
射出圧力を検出する射出圧力検出装置と、
前記型締め機構部により型締めが行われた後、射出動作を行う際に前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて型内圧力が射出圧力を超えない範囲内で且つ前記型締め機構部の最大型締力に至らない範囲内で前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を上昇させたり又は同じく前記射出圧力が予め設定された各設定値に達するまで前記型内圧力を下降させるのを設定された回数繰り返すように制御する第1制御装置と、
この第1制御装置により前記設定された回数繰り返すように制御された後に、前記型内圧力が前記射出圧力を超えた状態となって一挙に上昇した前記型内圧力が前記射出圧力検出装置の検出出力に基づいて前記最大型締力に到達したもの判断すると、保圧動作を行うように制御する第2制御装置とを設けたことを特徴とする射出成形装置。
In an injection molding apparatus for injecting and molding a molten synthetic resin material into a cavity in a state where the fixed mold and the movable mold are closed and clamped,
A mold clamping mechanism for clamping,
An injection pressure detecting device for detecting the injection pressure;
After the mold clamping is performed by the mold clamping mechanism, the mold clamping mechanism is within a range in which the pressure inside the mold does not exceed the injection pressure based on the detection output of the injection pressure detecting device when performing the injection operation. wherein until the respective set value maximum-type the mold or in likewise the injection pressure or the pressure increased up to the injection pressure within a range that does not lead to the clamping force reaches the respective set value set in advance is set in advance A first control device for controlling to lower the in-mold pressure repeatedly for a set number of times;
After being controlled to repeat the set number of times by the first control device, the in- mold pressure that has risen all at once when the in-mold pressure exceeds the injection pressure is detected by the injection pressure detecting device. An injection molding apparatus comprising: a second control device that controls to perform a pressure holding operation when it is determined that the maximum mold clamping force has been reached based on an output.
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