JPH0119328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、射出圧縮成形機に関するものであ
る。

(ロ) 従来の技術 従来の射出圧縮成形機には、通常の射出成形機
の型締装置と同様の構造のものが用いられてい
た。すなわち、型締用シリンダが一体に設けられ
る型締フランジと固定盤とがタイロツドによつて
連結され、可動盤はこれに設けた穴によつてタイ
ロツドに対して移動自在に案内され、固定盤及び
可動盤にそれぞれ射出圧縮成形用の金型が取り付
けられる。型締シリンダは、金型の凸部と凹部と
がはまり合つているが完全には密着していない状
態で可動盤を停止させる停止機構を備えており、
この停止状態で射出を行い、次いで更に可動盤を
前進させることにより成形品の圧縮が行われる。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の射出圧縮成形機に
は、金型の凸部と凹部とのはめ合い部にかじりが
発生しやすく金型の寿命が短いという問題点があ
る。すなわち、金型の凸部と凹部とのはめ合い部
は樹脂の漏れを防止するために0.005〜0.01mm程
度のすきまとなるように設定されているが、固定
盤と可動盤との間の平行度及び直角度が不十分で
あるため、金型の凸部と凹部とが接触した状態で
型締、型開きなどが行われることによりかじりが
発生する。固定盤と可動盤との間の平行度及び直
角度の精度は成形品の精度（特に肉厚精度）に対
しても大きな影響を与える。固定盤と可動盤との
平行度及び直角度を向上するためには両盤の加工
精度を向上すると共に可動盤とタイロツドとのし
ゆう動部のはめ合い精度を向上すればよいのであ
るが、可動盤の円滑な移動を確保するためにはあ
る程度ゆるいはめ合いにする必要がある。これ
は、固定盤、可動盤等には金型からの熱伝導によ
る変形及びタイロツドから作用する力による変形
を発生するが、この場合にも常に可動盤の移動が
保証されなければならないからである。なお、特
開昭58−211430号公報には、固定盤と可動盤との
間の平行度が不十分であることは前提としたまま
金型の両側に弾性体を設けてこれにより平行度の
誤差を吸収するようにしたものが示されている
が、これは型締完了後においては金型に作用する
力をある程度均一にする効果はあるものの、平行
度及び直角度は改善されていないのであるから、
金型開閉中にかじりが発生するという問題の解決
にはならない。

本発明は、上記のような問題を解決することを
目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、型締フランジと固定盤との間に設け
た補強部材に予圧を与えることによつて剛性を向
上すると共に可動盤が熱により変形した場合にも
これを確実に支持して案内することのできる構造
とすることにより上記問題点を解決する。すなわ
ち、本発明による射出圧縮成形機は、型締フラン
ジとこれに対面する固定盤との間に補強部材が設
けられ、型締フランジと固定盤とはこれらを互い
に近づける向きの力を作用可能なタイロツド及び
締付ナツトによつて連結されており、この締付ナ
ツトは使用される条件下において常に補強部材に
圧縮力を作用するように締付けられており、また
可動盤は補強部材のスライド面によつて軸方向に
移動自在に案内されており、軸直角方向断面にお
ける補強部材のスライド面の延長線は可動盤中心
を通るように設けられており、型締フランジには
型締用シリンダが取り付けられており、型締用シ
リンダのピストンと可動盤とが連結されており、
型締用シリンダには固定盤及び可動盤に対してそ
れぞれ取り付けられる金型の凸部と凹部とがはま
り合つた状態で可動盤を停止させることが可能な
停止機構を備えている。

(ホ) 作用 型締用シリンダに油圧を作用させて型締力を発
生させると、タイロツドには引張力が作用し、タ
イロツドは固定盤及びび型締フランジとの結合部
を互いに近づける方向に変形させようとする。し
かし、補強部材には型締力が最大になつても圧縮
力が作用するように締付ナツトが締付けてあるた
め、固定盤及び型締フランジが変形するためには
補強部材を圧縮する必要がある。従つて、固定盤
及び型締フランジは容易には変形することができ
ず、剛性が増大した状態となつている。すなわ
ち、補強部材が型締フランジ及び固定盤の変形を
防止する作用をしている。従つて、固定盤と型締
フランジとの平行度及び直角度は所定どおりの精
度に維持される。また、可動盤は補強部材のスラ
イド面で支持されているため、可動盤の温度変化
による変形にかかわらず可動盤の位置精度が確保
され、また固定盤に対する平行度及び直角度も高
精度に維持される。従つて、金型の傾斜、変形な
どは大幅に減少し、金型の凸部と凹部とのはめ合
い部でかじりが発生することが防止され、金型を
長寿命のものとすることができる。また、金型の
キヤビテイは所定どおりの形状に維持され、成形
品の形状精度を大幅に向上することができる。

(ヘ) 実施例 第１及び２図に本発明の１実施例である射出圧
縮成形機を示す。型締フランジ１２と固定盤１４
とが対面するように配置してあり、両者は４本の
タイロツド１６及びこれの外周に設けられた補強
部材１８によつて連結されている。すなわち、型
締フランジ１２の穴１２ａ、補強部材１８の穴１
８ａ、及び固定盤１４の穴１４ａを貫通するタイ
ロツド１６の一端には頭部１６ａが設けられてお
り、他端にはおねじ部１６ｂが設けられており、
このおねじ部１６ｂには締付ナツト２０が締め込
まれており、これにより補強部材１８に圧縮力を
作用させるようにしてある。なお、締付ナツト２
０の締付力は射出圧縮成形機のあらゆる使用状態
において（すなわち、最大型締力発生時において
も）、補強部材１８に圧縮力を作用させる値とし
てある。補強部材１８に対して可動盤２６が、こ
れに一体に取り付けられた４個の可動盤案内部材
２８を介して軸方向に移動自在に支持されてい
る。各補強部材１８と可動盤案内部材２８とは第
２図に示すようにスライド面１８ａ及びスライド
面２８ａにおいて滑動可能に接触している。軸直
角方向断面（第２図）における各スライド面１８
ａ及びスライド面２８ａの延長線はすべて可動盤
２６の中心２６ａを通るように配置してある。可
動盤２６に可動型３０が取り付けられる。また、
固定盤１４に対して固定型３４が取り付けられ
る。可動型３０は凹部３０ａを有しており、固定
型３４はこの凹部３０ａにはまり合う凸部３４ａ
を有している。凹部３０ａと凸部３４ａとの間に
後述のキヤビテイ３６が形成される。固定型３４
は樹脂通路となるスプルー３８を有している。ス
プルー３８に対して射出ノズル４０から溶融樹脂
を射出可能である。型締フランジ１２と一体に型
締シリンダ５０及びこれよりも大径の停止用シリ
ンダ５２（停止機構）が設けられている。型締シ
リンダ５０の内径部にはめ合わされる型締ピスト
ン５４はピストンロツド５６によつて可動盤２６
と連結されている。このピストンロツド５６は停
止用シリンダ５２の内径部にはめ合わされた停止
用ピストン５８に固着された中空のスリーブ６０
を貫通している。停止用シリンダ５２には停止用
ピストン５８の第１図中で左方向への所定以上の
移動を阻止するストツパー６２が設けられてい
る。停止用シリンダ５２は停止用ピストン５８の
左右の油室にそれぞれ連通する通路穴６４及び６
６を有している。また、型締シリンダ５０は型締
ピストン５４の左右の油室にそれぞれ連通する通
路穴６８及び７０を有している。通路穴６４、通
路穴６６、通路穴６８及び通路穴７０には後述の
ように所定の油圧が供給可能である。

次に、この実施例の作用について説明する。第
１図には型開きした状態が示してある。この状態
から、通路穴７０を開放すると共に通路穴６８に
油圧を供給すると型締ピストン５４が第１図中で
右方向へ移動し、可動盤２６が固定盤１４方向へ
移動する。なお、このとき停止用シリンダ５２の
通路穴６４は開放し、通路穴６６に通路穴６８に
供給した油圧と同じ油圧を作用させておく。これ
により、停止用ピストン５８はストツパー６２に
接触した位置で停止している。型締ピストン５４
はスリーブ６０の端面に接触する位置まで移動し
て停止する。停止用ピストン５８の受圧面積は型
締ピストン５４の受圧面積よりも大きく、また通
路穴６６に通路穴６８と同様の油圧が供給されて
いるため、型締ピストン５４がスリーブ６０に接
触した後はこれ以上移動することができない。第
３図にこの状態を示してある。このとき、可動型
３０と固定型３４との合わせ面の間には所定のす
きま（圧縮ストロークＳ）が形成されている。な
お、この状態では固定型３４の凸部３４ａは可動
型３０の凹部３０ａにはまり合つている。この状
態で射出ノズル４０からスプルー３８を通してキ
ヤビテイ３６に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂の
射出が終ると、停止用シリンダ５２の通路穴６６
への油圧の供給が停止される。これにより、停止
用ピストン５８はストツパー６２から離れて右方
向へ移動可能となり、型締ピストン５４を停止さ
せる機能を失う。このため、型締ピストン５４が
更に右方向へ前進し、第４図に示すように、固定
型３４に対し可動型３０を密着させる。すなわ
ち、圧縮ストロークＳだけ可動型３０が固定型３
４側へ移動する。これにより、圧縮成形が完了す
る。次いで、型締シリンダ５０の通路穴６８を開
放すると共に通路穴７０に油圧を供給し、型締ピ
ストン５４を後退させ、型開きが行われ、次いで
成形品の突出しが行われる。これにより、１圧縮
成形サイクルが終了し、次いで再び同様の圧縮成
形サイクルが繰り返される。

型締力作用中は型締力が作用してない場合より
もタイロツド１６に対して大きな力が作用し、タ
イロツド１６は伸びることになる。このため、タ
イロツド１６から型締フランジ１２及び固定盤１
４に対してこれらを変形させようとする力が作用
するが、型締フランジ１２及び固定盤１４の変形
は補強部材１８によつて減少させられる。すなわ
ち、補強部材１８には型締力作用中においても圧
縮力が作用しており（すなわち、補強部材１８が
その両端で圧力作用状態で型締フランジ１２及び
固定盤１４と接触しており）、型締フランジ１２
及び固定盤１４が変形するためには補強部材１８
を更に圧縮する必要があるため、型締フランジ１
２及び固定盤１４は容易には変形することができ
ない。この補強部材１８による剛性の増大につい
て第５図に示す線図に基づいて説明する。第５図
中で線分OCはタイロツド１６の作用力（縦軸）
に対する伸び量（横軸）の関係を示す。線分OC
上の点Ａは型締力が作用する前の状態でタイロツ
ド１６に引張力f₁（線分GA）が作用し、一方補強
部材１８は圧縮力f₁を受けている状態の点であ
る。この状態ではタイロツド１６がl₁（線分OG）
だけ伸び、補強部材１８がl₂（線分GI）だけ圧縮
され、線分IAは補強部材１８の作用力一縮み量
の関係を示すものとなる。この状態で型締力を発
生させ、タイロツド１６に作用する力を増大させ
ると、つり合い位置はＡ点から例えばＢ点に移行
する。すなわち、タイロツド１６の伸びはl₃（線
分GH）だけ増大し、補強部材１８の縮み量はl₃
だけ減少する。すなわち、線分OHがタイロツド
１６の伸び量（l₁＋l₃）を示し、線分HIが補強部
材１８の縮み量（l₂−l₃）を示す。このつり合い
点Ｂにおけるタイロツド１６の引張力f₂は線分
BHで示され、一方補強部材１８の圧縮力f₃は線
分JHで示され、この両者の差である線分BJが型
締力f₄を示すことになる。なお、Ｂ点を更にＣ点
まで移行させると補強部材１８の縮み量が０とな
り、圧縮力が作用しなくなるが、前述のようにＣ
点を越えることがないようにあらかじめ締付ナツ
ト２０を締め込んで組み立ててある。このように
タイロツド１６及び補強部材１８をl₃（線分GH）
だけ伸縮させることにより、f₄（線分BJ）の型締
力を得ることができる。これに対して補強部材１
８が設けられていないとした場合には、タイロツ
ド１６をl₃（線分GH）だけ伸ばしたとしても、こ
れに応じて増大する型締力はf₅（線分BK）であ
る。このことから本発明による射出圧縮成形機の
場合には、従来のものと比較して同じタイロツド
１６の伸び量に対して発生する型締力が増大して
いること（f₄＞f₅）、すなわち剛性が大きくなつ
て容易には変形しないことがわかる。従つて、型
締フランジ１２及び固定盤１４の変形が少なく、
タイロツド１６及び補強部材１８の曲がりも小さ
くなり、可動盤２６もほとんど変形しない。従つ
て、この変形の小さい固定盤１４及び可動盤２６
に取り付けられる可動盤３０及び固定型３４の変
形も非常に小さくなり、両者によつて形成される
キヤビテイ３６は所定どおりの形状のものとな
る。

なお、これに加えて可動盤２６は熱影響を受け
ない支持構造としてあるため、可動型３０の凹部
３０ａと固定型３４の凸部３４ａとを高精度では
め合わせることができる。すなわち、可動型３０
及び固定型３４は成形作業時には加熱装置によつ
て所定の比較的高い温度に制御されており、この
可動型３０及び固定型３４の熱が熱伝導によつて
可動盤２６に作用し、可動盤２６も昇温する。こ
れにより、可動盤２６は縦方向及び横方向に膨張
するが、第２図に示したように可動盤２６は可動
盤案内部材２８を介して補強部材１８に対してス
ライド面１８ａ及びスライド面２８ａによつて案
内されており、しかもスライド面１８ａ及びスラ
イド面２８ａの延長線は可動盤２６の中心２６ａ
を通るようにしてあるため、可動盤２６が膨張し
てもスライド面２８ａがスライド面１８ａ上を移
動するだけで可動盤２６の位置自体は変化しな
い。従つて、可動盤２６は温度が上昇しても運転
開始前の組立調整時の精度のままに維持され、ま
た移動時には振動等を発生することなく極めて円
滑に移動する。このように前述の型締装置の剛性
の増大に加えて可動盤２６の位置精度が高いた
め、可動型３０の凹部３０ａと固定型３４の凸部
３４ａのはめ合い部におけるかじりなどは更に発
生しにくくなつている。なお、型締フランジ１２
と固定盤１４とに温度差があると、これらの変形
の差によつて補強部材１８がわずかであつても互
いに傾斜する可能性があるため、型締フランジ１
２と固定盤１４に冷媒を通してこれらを同一温度
に保持するようにすれば、可動盤２６の位置精度
を向上すると共にその移動を更に円滑にすること
ができる。

このような射出圧縮成形機の固定盤１４と可動
盤２６との平行度及び直角度の精度が高いことを
次のようにして確認した。すなわち、可動型３０
及び固定型３４の温度が室温の状態で固定盤１４
と可動盤２６との平行度及び直角度を0.01mm以下
に設定し、次いで可動型３０及び固定型３４の温
度を200℃まで上昇させ、可動盤２６の任意のス
トローク位置における平行度及び直角度を実測し
たところ、それぞれ0.01mm以下に確保されてい
た。また、肉厚1.905±0.005mm、表面荒さRa＝
0.015マイクロメートル、外径130±0.13mm、樹脂
原料ポリエーテルイミドの成形品を成形したとこ
ろ、所定どおりの精度の成形品を得ることがで
き、また可動型３０の凹部３０ａと固定型３４の
凸部３４ａとのはめ合い部にはすり傷、かじり等
の不具合をまつたく発生しなかつた。

(ト) 発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、補
強部材を設けて型締装置の剛性を増大すると共に
可動盤をスライド面によつて支持するようにした
ので、可動型と固定型とを高精度で位置合わせす
ることが可能となり、はめ合い部にすり傷、かじ
り等の機械的損傷を発生することがなくなり、金
型寿命を延長することができ、また温度条件の変
化に影響されることもなくなり、精度の高い精密
射出圧縮成形を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による射出圧縮成形機を示す
図、第２図は第１図の―線に沿う断面図、第
３図は第１図に示す射出圧縮成形機の射出時の状
態を示す図、第４図は第１図に示す射出圧縮成形
機の圧縮時の状態を示す図、第５図は第１図に示
す射出圧縮成形機の作用力と伸縮量との関係を示
す線図である。 １２…型締フランジ、１４…固定盤、１６…タ
イロツド、１８…補強部材、１８ａ…スライド
面、２０…締付ナツト、２６…可動盤、２６ａ…
可動盤中心、２８…可動盤案内部材、２８ａ…ス
ライド面、３０…可動型、３０ａ…凹部、３４…
固定型、３４ａ…凸部、３６…キヤビテイ、５０
…型締用シリンダ、５２…停止用シリンダ（停止
機構）、５４…型締ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 型締フランジとこれに対面する固定盤との間
   に補強部材が設けられ、型締フランジと固定盤と
   はこれらを互いに近づける向きの力を作用可能な
   タイロツド及び締付ナツトによつて連結され、こ
   の締付ナツトは使用される条件下において常に補
   強部材に圧縮力を作用するように締付けられてお
   り、また可動盤は補強部材のスライド面によつて
   軸方向に移動自在に案内され、軸直角方向断面に
   おける補強部材のスライド面の延長線は可動盤中
   心を通るように設けられており、型締フランジに
   は型締用シリンダが取り付けられ、型締用シリン
   ダのピストンと可動盤とが連結され、型締用シリ
   ンダには固定盤及び可動盤に対してそれぞれ取り
   付けられる金型の凸部と凹部とがはまり合つた状
   態で可動盤を停止させることが可能な停止機構が
   設けられている射出圧縮成形機。