JPH03215009A - Molding method - Google Patents

Molding method

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Publication number
JPH03215009A
JPH03215009A JP2010372A JP1037290A JPH03215009A JP H03215009 A JPH03215009 A JP H03215009A JP 2010372 A JP2010372 A JP 2010372A JP 1037290 A JP1037290 A JP 1037290A JP H03215009 A JPH03215009 A JP H03215009A
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JP
Japan
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mold
molding
vibration
die
vibrator
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Application number
JP2010372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Furusawa
古沢 俊宏
Atsushi Sato
淳 佐藤
Takashi Nakajima
孝 中島
Noriaki Matsugishi
則彰 松岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Seidensha Electronics Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Seidensha Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd, Seidensha Electronics Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP2010372A priority Critical patent/JPH03215009A/en
Publication of JPH03215009A publication Critical patent/JPH03215009A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/568Applying vibrations to the mould parts

Abstract

PURPOSE:To provide a molding method for improving the fluidity of a molding material by making a mold or dies resonate, which has a specific frequency not being a supersonic wave. CONSTITUTION:The nozzle 28 of a molding machine is brought into press contact with the sprue 23 of a fixed mold 21, and a molding material is injected into a cavity 24 via the sprue 23 so as to conduct molding. At this time, an oscillator 35 makes an excitor 30 produce vibration in order to allow a mold 20 to resonate. In this instance, the vibration frequency is made into a frequency of 10kHz or below in consideration of the shapes, dimensions and the like of the mold 20. In this manner, when the molding is effected while the mold 20 is permitted to resonate through the vibration from the excitor 30, the molding material in the mold 20 resonates together with the mold 20, so that the fluidity thereof is raised, and the speed of flow from the spure 23 to the cavity 24 rises, thereby improving the productivity.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高分子材料等の成形材料を金型もしくはダイ
スで成形する成形方法に係り、射出成形、押出成形等に
利用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a molding method for molding a molding material such as a polymeric material using a mold or die, and can be used for injection molding, extrusion molding, etc.

〔背景技術〕[Background technology]

従来、生産性が高いという利点から、射出成形や押出成
形によって高分子材料、金属、ガラス等の成形材料から
なる製品の作製が行われている。
Conventionally, products made of molding materials such as polymeric materials, metals, and glass have been manufactured by injection molding and extrusion molding because of their high productivity.

ところで、高分子材料の開発においては、強度、剛性、
摺動性等の物性を向上させる目的で、高分子量化、高充
填化が進められている。
By the way, in the development of polymer materials, strength, rigidity,
In order to improve physical properties such as sliding properties, higher molecular weight and higher filling are being promoted.

このため、材料の流動性が悪くなってきており、射出成
形が困難な場合が多い。また、押出成形分野では、成形
材料の流動性が悪いと、成形品の不良現象が生じやすく
なり、生産性を向上させることがなかなかできなかった
For this reason, the fluidity of the material has deteriorated, making injection molding difficult in many cases. Furthermore, in the extrusion molding field, if the fluidity of the molding material is poor, molded products are likely to be defective, making it difficult to improve productivity.

一方、特公昭57−2088号公報に示されるように、
射出成形金型のゲート部に超音波発生用のホーンを設け
、このホーンによりゲート部に超音波振動を付与しなが
ら射出成形を行い、ゲート部における成形材料の流動性
を保持させる方法がある。
On the other hand, as shown in Japanese Patent Publication No. 57-2088,
There is a method in which a horn for generating ultrasonic waves is provided at the gate part of an injection molding mold, and injection molding is performed while applying ultrasonic vibrations to the gate part with the horn, thereby maintaining the fluidity of the molding material in the gate part.

また、特開平1−182016号公報に示されるように
、射出成形金型の全部もしくは一部を、高速微振動もし
くは超音波振動させつつ、材料の射出充填を行い、材料
の密度を増大させて緻密な成形品を得、かつ、振動によ
る発熱によって材料硬化したスキン層を発生させず、流
動性を著しく向上させる方法もある。
In addition, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-182016, the density of the material is increased by injecting and filling the material while subjecting all or part of the injection mold to high-speed microvibration or ultrasonic vibration. There is also a method of obtaining a dense molded product and significantly improving fluidity without generating a hardened skin layer due to heat generated by vibration.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記各公報に記載の方法は、超音波振動
(一般に周波数が16〜20KHz以上)であったり、
超音波振動に近い高速微振動であったりするため、実施
にあたっては金型やダイスの構造が非常に複雑になると
ともに、振動により金型自体及び装置の他の部分に悪影
響を与えるという問題がある。
However, the methods described in each of the above publications use ultrasonic vibration (generally with a frequency of 16 to 20 KHz or more),
Because the high-speed micro-vibration is close to ultrasonic vibration, the structure of the mold and die becomes extremely complex when implemented, and there is a problem that the vibration adversely affects the mold itself and other parts of the equipment. .

また、超音波振動の付与にあたり、振動が金型に与える
影響、例えば金型の共振等を考慮することなく付与して
いるため、十分な振動を成形中の成形材料に与えること
ができず、十分な効果を発揮し得ないのが現状である。
In addition, when applying ultrasonic vibration, it is applied without considering the effect of vibration on the mold, such as resonance of the mold, so it is not possible to apply sufficient vibration to the molding material during molding. The current situation is that it is not fully effective.

本発明の目的は、射出成形、押出成形等において、成形
材料の流動性を十分に向上させることのできる成形方法
を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a molding method that can sufficiently improve the fluidity of a molding material in injection molding, extrusion molding, or the like.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、超音波ではない10KHz未満の周波数を有
する振動により、金型もしくはダイスを共振させつつ、
高分子材料等の成形材料の成形を行う成形方法である。
The present invention makes a mold or die resonate with vibrations having a frequency of less than 10 KHz, which is not ultrasonic waves, and
This is a molding method for molding a molding material such as a polymer material.

本発明において、金型もしくはダイスへの振動の付与に
あたり、前記振動による共振の腹部あるいは節部が、金
型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致す
るように付与するのが好ましい。
In the present invention, when applying vibration to the mold or die, it is preferable to apply the vibration so that the resonance abdomen or node of the vibration coincides with the position of the cavity of the mold or the extrusion port of the die.

また、本発明において、金型もしくはダイスへの振動の
付与にあたり、前記振動による節部が金型保持部もしく
はダイス保持部の位置と一致するように付与することが
好ましい。
Further, in the present invention, when applying vibration to the mold or die, it is preferable to apply vibration so that the node caused by the vibration coincides with the position of the mold holding part or the die holding part.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る成形方法では、成形材料の成形時に、金型
もしくはダイスを共振させるIOKHZ未満の振動が加
えられているため、金型もしくはダイス内の成形材料も
この金型等の共振により同一の共振周波数で加振され、
その流動性が高められる。この結果、分子量の高い有機
高分子材料のように流動性の悪い成形材料であっても、
速やかに金型のキャビティ内に流入、もしくは、ダイス
の押出口内を流通し、成形速度が上昇し、生産性の向上
がなされる。また、流動性が高められることから、金型
のキャビティ内もしくはダイスの押出口内への充填性も
向上し、成形製品に、より精密な賦形がなされる。
In the molding method according to the present invention, when molding the molding material, vibrations of less than IOKHZ that cause the mold or die to resonate are applied, so the molding material in the mold or die also resonates due to the resonance of the mold, etc. is excited at the resonant frequency,
Its liquidity is enhanced. As a result, even molding materials with poor fluidity, such as organic polymer materials with high molecular weight,
It quickly flows into the mold cavity or flows through the extrusion port of the die, increasing the molding speed and improving productivity. In addition, since the fluidity is increased, the filling performance into the cavity of the mold or the extrusion port of the die is also improved, and the molded product can be shaped more precisely.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図及び第2図には、本発明の成形方法を用いる射出
成形装置の一実施例が示されている。
1 and 2 show an embodiment of an injection molding apparatus using the molding method of the present invention.

第1図において、本実施例に係る射出成形装置lOは基
台11を備え、この基台11には型締めシリンダl2が
固定される。
In FIG. 1, the injection molding apparatus lO according to this embodiment includes a base 11, and a mold clamping cylinder l2 is fixed to the base 11.

型締めシリンダl2の一端に固定されたエンドプレート
l3には、複数本、例えば上下左右、各2本計8本のロ
ッドl4の一端が固定され、これらのロッドl4の他端
には、上下左右に四分割された固定金型取付用、すなわ
ち、金型保持部としての取付板l5が固定されている。
An end plate l3 fixed to one end of the mold clamping cylinder l2 has one end of a plurality of rods l4, for example, eight rods l4, two each on the top, bottom, left and right, fixed to the other end of these rods l4. A mounting plate l5 for mounting a fixed mold divided into four parts, that is, as a mold holding part, is fixed.

一方、型締めシリンダl2のピストンロッドl6には、
前記ロッドl4に沿って摺動可能な摺動板l7が固定さ
れ、この摺動板l7には、複数本、例えば上下左右、各
2本計8本のタイロッドl8を介して上下左右に四分割
された可動金型取付用、すなわち、金型保持部としての
取付板l9が固定されている。
On the other hand, in the piston rod l6 of the mold clamping cylinder l2,
A sliding plate l7 that is slidable along the rod l4 is fixed, and this sliding plate l7 is divided into four parts vertically and horizontally via a plurality of tie rods l8, for example, eight tie rods (two each on the top, bottom, left and right). A mounting plate l9 for mounting the movable mold, that is, as a mold holding part, is fixed.

前記一方の四分割された取付板15間には固定金型21
のほぼ中央部が固定保持されるとともに、他方の四分割
された取付板19間には可動金型22のほぼ中央部が固
定保持されている。
A fixed mold 21 is installed between the one four-divided mounting plate 15.
A substantially central portion of the movable mold 22 is fixedly held, and a substantially central portion of the movable mold 22 is fixedly held between the other four-divided mounting plate 19.

前記取付板l5による固定金型2lの保持は、第2図に
も示されるように、固定金型2Iの外周に設けられた溝
21Aに、取付板l5の先細りにされた端縁15Aが嵌
合されることにより行われている。従って、固定板l5
による固定金型2lの保持は、線接触による保持状態と
なり、固定金型2lと固定板l5との接触面積はきわめ
て小さ《なっている。
The fixed mold 2l is held by the mounting plate 15 by fitting the tapered edge 15A of the mounting plate 15 into a groove 21A provided on the outer circumference of the fixed mold 2I, as shown in FIG. This is done by combining the Therefore, the fixed plate l5
The fixed mold 2l is held by line contact, and the contact area between the fixed mold 2l and the fixed plate l5 is extremely small.

同様に、取付板l9による可動金型22の保持も、可動
金型22の外周に設けられた溝22Aに取付板l9の先
細りにされた端縁19Aが嵌合されることにより行われ
、両者は線接触による保持状態とされている。
Similarly, the movable mold 22 is held by the mounting plate 19 by fitting the tapered edge 19A of the mounting plate 19 into the groove 22A provided on the outer periphery of the movable mold 22, so that both is assumed to be held by line contact.

前記固定金型2lと可動金型22とにより金型20が構
成されるとともに、固定金型21内にはスプル−23が
設けられ、可動金型22の固定金型2lとの接触面には
スプルー23に連通可能なキャビティ24が設けられて
いる。また、固定金型2l内には、スプルー23と連通
ずるように、図示しない成形機のノズル28が挿入され
ている。
A mold 20 is constituted by the fixed mold 2l and the movable mold 22, and a sprue 23 is provided in the fixed mold 21, and a sprue 23 is provided on the contact surface of the movable mold 22 with the fixed mold 2l. A cavity 24 is provided which can communicate with the sprue 23. Further, a nozzle 28 of a molding machine (not shown) is inserted into the fixed mold 2l so as to communicate with the sprue 23.

このノズル28を介してスプルー23及びキャビティ2
4内に成形材料が充填できるようになっている。この際
、ノズル28の固定金型2lへの当接部の位置は、固定
金型21が取付板15により固定される位置、すなわち
、金型保持部と一致するように設定されている。
Through this nozzle 28, the sprue 23 and the cavity 2
4 can be filled with molding material. At this time, the position of the abutting part of the nozzle 28 on the fixed mold 2l is set to match the position where the fixed mold 21 is fixed by the mounting plate 15, that is, the mold holding part.

前記可動金型22におけるキャビティ24とは反対側の
端部には、加振機30の加振部3lがねじ等の連結部材
33を介して固定されている。この加振機30は、複数
のブラケット34を介して前記タイロッドl8に保持さ
れ、ピストンロッドl6の進退に伴い取付板l9及び可
動金型21と一緒に進退するようにされている。また、
加振機30には、発振器35が接続され、この発振器3
5からの出力信号により、加振機30はlOKHz未満
の振動を起生できるようになっている。この発振器35
は、例えば、自動周波数追尾型とされ、金型20の成形
時における状態の変化による共振周波数の変化に対して
追随できるようになっている。
A vibrating part 3l of a vibrator 30 is fixed to the end of the movable mold 22 on the opposite side from the cavity 24 via a connecting member 33 such as a screw. This vibration exciter 30 is held by the tie rod l8 via a plurality of brackets 34, and moves forward and backward together with the mounting plate l9 and the movable mold 21 as the piston rod l6 moves forward and backward. Also,
An oscillator 35 is connected to the vibrator 30, and this oscillator 3
The vibrator 30 is capable of generating vibrations of less than 1 kHz by the output signal from the vibrator 5. This oscillator 35
For example, it is of an automatic frequency tracking type, and is capable of following changes in resonance frequency due to changes in the state of the mold 20 during molding.

前記加振機30により金型20に付与される振動は、金
型20を共振させる周波数とされている。
The vibration applied to the mold 20 by the vibrator 30 has a frequency that causes the mold 20 to resonate.

また、金型20を共振させる波長は、第3図あるいは第
4図に示されるように、金型20の全長に対してn個存
在するような波長とされ、これにより金型20はいわゆ
るn波長共振されている。この際、n波長共振における
nは、m/2(mは正の整数)であるが、取付板15.
19による金型保持部や、ノズル28の固定金型2lと
の接触部に、共振の節部(変位波形Wの交差する部分で
、振動してない点)Pを一致させるためには、なるべく
節部Pの数の少ない値、例えばn<3とすることが好ま
しい。
Further, as shown in FIG. 3 or 4, the wavelength that causes the mold 20 to resonate is such that there are n wavelengths with respect to the entire length of the mold 20. The wavelength is resonant. At this time, n in the n-wavelength resonance is m/2 (m is a positive integer), but the mounting plate 15.
In order to match the resonance node (the point where the displacement waveform W intersects and is not vibrating) P with the mold holding part 19 and the contact part of the nozzle 28 with the fixed mold 2l, it is necessary to It is preferable to set the number of nodes P to a small value, for example, n<3.

更に、n<3の場合においても、成形材料の流れを良好
にすることを重視する場合は、第3図に示されるように
、共振の腹部(変位波形Wの最も離れる部分で、一番強
く振動している点)Qが、固定金型2lと可動金型22
との接触面にあるキャビティ24と一致するように設定
し、振動効果を最大限有効利用できるように共振させる
のが好ましい。このようにすると、成形材料の流れがよ
り良好となる。
Furthermore, even in the case of n < 3, if it is important to improve the flow of the molding material, as shown in Fig. Vibrating point) Q is the fixed mold 2l and the movable mold 22
It is preferable that the cavity 24 is set to coincide with the cavity 24 on the contact surface with the contact surface, and resonance is made so that the vibration effect can be utilized as effectively as possible. In this way, the flow of the molding material becomes better.

一方、成形製品の寸法収縮を小さくすることを重視する
場合、第4図に示されるように、キャビティ24を共振
の節部Pに一致させることが好ましい。このようにする
と、共振状態における振動の応力効果により、成形製品
の寸法収縮は著しく小さくなる。
On the other hand, when it is important to reduce the dimensional shrinkage of the molded product, it is preferable to align the cavity 24 with the resonance node P, as shown in FIG. In this way, the dimensional shrinkage of the molded product is significantly reduced due to the stress effects of the vibrations in the resonant state.

また、加振機30における振動の発生方式としては特に
限定するものではないが、例えば、カム・クランク式、
アンバランスウェイト式等の機械的方式や電磁型の電気
的方式、あるいは電気油圧方式等を用いることができる
Further, the method of generating vibration in the vibrator 30 is not particularly limited, but examples include a cam-crank type,
A mechanical method such as an unbalanced weight method, an electromagnetic electrical method, an electro-hydraulic method, etc. can be used.

しかし、高周波の振動をも与えることができる点で、電
気的方式の一種である動電型加振機が好ましい。
However, an electrodynamic type vibrator, which is a type of electric type, is preferable because it can also apply high-frequency vibrations.

更に、振動モードとしては、縦振動、横振動、捩り振動
、径振動、たわみ振動等の公知の振動モードを用いるこ
とができる。
Further, as the vibration mode, known vibration modes such as longitudinal vibration, lateral vibration, torsional vibration, radial vibration, and flexural vibration can be used.

また、金型20に振動を加える発振の時期は、型締め開
始から型開きを行うまでの適宜な時間でよい。
Further, the timing of the oscillation that applies vibration to the mold 20 may be an appropriate time from the start of mold clamping to the time when the mold is opened.

前記金型20としては、金属、セラミックス、グラファ
イト等を用いることができるが、加振機30の振動の伝
達損失が少なく、また振動の振幅を大きくしても疲労が
少ない材質、例えばチタン合金、K−モネル、リン青銅
、ジュラルミン等を用いることが好ましい。
The mold 20 can be made of metal, ceramics, graphite, etc., but it is also possible to use a material that has less transmission loss of the vibration of the vibrator 30 and less fatigue even when the amplitude of the vibration is increased, such as titanium alloy, It is preferable to use K-monel, phosphor bronze, duralumin, or the like.

成形製品の一部を金型20内で加熱する場合は、逆に、
振動の伝達損失が大きい材料、すなわち、振動により発
熱する材質のものを金型20の加熱したい部分に設ける
こともできる。
Conversely, when heating a part of the molded product within the mold 20,
A material having a large vibration transmission loss, that is, a material that generates heat due to vibration, may be provided in the portion of the mold 20 to be heated.

また、金型20の表面には、必要に応じてメッキや、コ
ーティング処理、更にはしぼ加工等の処理を行ってもよ
い。更に、金型20は、3個以上に分割することも可能
であるが、その際、分割面は加振機30による振動の伝
達を良くするために、可能な限り、共振の腹部Qの近く
に位置させることが好ましい。
Furthermore, the surface of the mold 20 may be subjected to treatments such as plating, coating, and even graining, if necessary. Furthermore, the mold 20 can be divided into three or more pieces, but in this case, the dividing plane should be placed as close to the resonant abdomen Q as possible in order to improve the transmission of vibrations by the vibrator 30. It is preferable to locate the

また、金型20には、振動の方向を変換する機構を具備
させることも可能であり、共振時の節部Pとなる位置に
、この振動変換機構を取付ければ、金型20の一部のみ
を共振させることもできる。
Furthermore, the mold 20 can be equipped with a mechanism that converts the direction of vibration, and if this vibration conversion mechanism is installed at the position that becomes the node P at the time of resonance, a part of the mold 20 can be installed. It is also possible to resonate only the

その他、金型20の温調、成形製品の突き出し方法等に
ついても、公知の方法を用いることができる。この際、
金型温調用媒体を金型2oに導入し、あるいは、排出す
るために金型20に取付けられるジョイントは、節部P
の近くに取付けることが、取付部の振動疲労を生じさせ
ないために好ましい。また、成形製品の突き出しピンを
金型20に設ける場合には、滑りが良くなるような表面
処理を施した突き出しピンを用い、かつ、この突き出し
ビンとそれを通す穴とのクリアランスを、突き出し前の
状態における共振の節部Pの位置で最小値とすることが
好ましい。
In addition, known methods can be used for controlling the temperature of the mold 20, ejecting the molded product, and the like. On this occasion,
A joint attached to the mold 20 for introducing or discharging the mold temperature control medium into the mold 2o is a joint P.
It is preferable to mount it near the mount to avoid vibration fatigue of the mount. In addition, when providing an ejector pin for a molded product in the mold 20, use an ejector pin that has been surface-treated to improve slippage, and make sure that the clearance between the ejector pin and the hole through which it passes is adjusted before ejecting. It is preferable to set the minimum value at the position of the resonance node P in the state of .

更に、金型20内に成形製品のコーティング用の液体状
物を噴霧する場合には、金型20における共振の腹部Q
に噴霧口を設けるのが好ましい。
Furthermore, when spraying a liquid material for coating a molded product into the mold 20, the resonance belly Q in the mold 20 is
It is preferable to provide a spray nozzle.

このようにすれば、金型20を共振させて噴霧すると、
その液体状物は、共振の作用により微細な粒子にするこ
とができる。
In this way, when the mold 20 is resonated and sprayed,
The liquid substance can be made into fine particles by the action of resonance.

次に、本実施例の作用につき説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

射出成形装置10の型締めシリンダllを駆動し、固定
金型2lと可動金型22とを所定圧力で締め付ける。こ
の状態で、図示しない成形機のノズル28を固定金型2
1のスプルー23に圧接し、このスプルー23を介して
キャビティ24に成形材料を射出して成形を行う。この
際、発振器35により、加振機30に振動を発生させる
ことによって、金型20を共振させる。加振機30の振
動を発生させる時期は、目的とする効果に応じて選ぶこ
とができる。
The mold clamping cylinder 11 of the injection molding apparatus 10 is driven to clamp the fixed mold 2l and the movable mold 22 at a predetermined pressure. In this state, the nozzle 28 of the molding machine (not shown) is connected to the fixed mold 2.
1, and molding material is injected into the cavity 24 through this sprue 23 to perform molding. At this time, the mold 20 is caused to resonate by causing the oscillator 35 to generate vibrations. The timing for generating vibrations of the vibrator 30 can be selected depending on the desired effect.

このときの振動周波数は任意に選定できるが、成形時の
材料に振動効果をきわめて有効に作用させるためには、
金型20の形状、寸法等を考慮し、100Hz〜lOK
Hz未満の周波数とすることが好ましい。加振機30の
振動の振幅は、大きいほうがその効果を十分発揮できる
が、金型20の材質の疲労強度に合わせて設定すること
が好ましい。
The vibration frequency at this time can be selected arbitrarily, but in order to make the vibration effect extremely effective on the material during molding,
Considering the shape and dimensions of the mold 20, 100Hz~lOK
Preferably, the frequency is less than Hz. The larger the amplitude of the vibration of the vibrator 30, the more effective it can be, but it is preferable to set it in accordance with the fatigue strength of the material of the mold 20.

前述のようにして金型20を加振機30からの振動によ
り共振させつつ、成形すると、金型20内の成形材料も
金型20とともに共振してその流動性が高められ、スプ
ルー23からキャビティ24への流入速度が上昇する。
When the mold 20 is molded while being resonated by the vibrations from the vibrator 30 as described above, the molding material in the mold 20 also resonates with the mold 20, increasing its fluidity, and the molding material is released from the sprue 23 into the cavity. 24 increases.

この結果、成形のサイクルタイムが短縮され、生産性が
向上することとなる。
As a result, molding cycle time is shortened and productivity is improved.

また、流動性の向上により、キャビティ24の微細形状
部にも十分に成形材料が流入することとなって精密成形
がなされる。
Furthermore, due to the improved fluidity, the molding material can sufficiently flow into the finely shaped portions of the cavity 24, allowing precision molding to be performed.

前述のような本実施例によれば、次のような効果がある
According to this embodiment as described above, there are the following effects.

すなわち、加振機30の振動によって金型20を共振さ
せるようにしたから、振動を効率良く伝達することがで
きる。また、加振機30の加振部3lと金型20との接
合面に、共振の変位波形Wの腹部Qが位置するよう設定
してあるから、加振機30の振動効果を最大限に発揮せ
しめ、成形材料の流動性の向上を図れる。
That is, since the mold 20 is caused to resonate by the vibration of the vibrator 30, the vibration can be efficiently transmitted. Furthermore, since the abdomen Q of the resonance displacement waveform W is set to be located at the joint surface between the vibrating part 3l of the vibrator 30 and the mold 20, the vibration effect of the vibrator 30 can be maximized. The fluidity of the molding material can be improved.

この際、第3図に示されるように、キャビティ24の位
置、すなわち、固定金型2lと可動金型22との接触面
に変位波形Wの腹部Qを位置させれば、前記金型20全
体での共振と相俟ってキャビティ24内での成形材料の
流動性をより向上でき、従来の成形技術では困難であっ
た、高分子量のプラスチックやフィラーを多量に混合し
た複合材料等の成形が容易となる。
At this time, as shown in FIG. 3, if the abdomen Q of the displacement waveform W is located at the position of the cavity 24, that is, the contact surface between the fixed mold 2l and the movable mold 22, the entire mold 20 Combined with the resonance at It becomes easier.

一方、第4図に示されるように、キャビティ24の位置
に変位波形Wの節部Pを位置させれば、加振機30の振
動の応力効果を利用できるため、単に振動を金型20に
印加した場合よりも、成形製品の寸法収縮を顕著に低減
できる。従って、物性及び寸法精度の点で優れた製品を
成形できる。
On the other hand, if the node P of the displacement waveform W is located at the position of the cavity 24, as shown in FIG. The dimensional shrinkage of the molded product can be significantly reduced compared to the case where an electric current is applied. Therefore, products with excellent physical properties and dimensional accuracy can be molded.

また、金型20と取付板15.19との保持は、溝21
A.22Aと、先細りの端縁15A,19Aとにより線
接触で行ったので、金型20と取付板15.19との接
触面積をきわめて少なくできる。従って、この取付板1
5.19の部分からの金型振動の外部流出を最小限に抑
えることができ、装置の他の部分に悪影響を与えないと
いう効果がある。この際、取付板15.19による金型
保持部を、共振の変位波形Wの節部Pに設定すれば、前
記線接触による接触面積の小ささとも相俟って、より振
動の外部流出を減少させることができる。
Furthermore, the mold 20 and the mounting plate 15.19 are held together by the groove 21.
A. 22A and the tapered edges 15A and 19A, the contact area between the mold 20 and the mounting plate 15, 19 can be extremely reduced. Therefore, this mounting plate 1
This has the effect that the outflow of mold vibrations from the part 5.19 to the outside can be minimized, and other parts of the apparatus are not adversely affected. At this time, if the mold holding part by the mounting plate 15.19 is set at the node P of the resonant displacement waveform W, together with the small contact area due to the line contact, the outflow of vibration to the outside can be further reduced. can be reduced.

なお、本発明において、成形可能な成形材料としては、
プラスチック、ゴム、エラストマー ピッチ等の有機材
料、無機高分子、セラミックス、金属、ガラス等の無機
材料、その他食料品及びそれらの混合材料等、成形時に
若干の流動性を有する材料を挙げることができる。
In addition, in the present invention, moldable molding materials include:
Materials that have some fluidity during molding include organic materials such as plastics, rubber, and elastomer pitch, inorganic materials such as inorganic polymers, ceramics, metals, and glass, other foodstuffs, and mixed materials thereof.

また、本発明における射出成形とは、多色成形、インサ
ート成形、アウトサート成形、射出圧縮成形、射出発泡
成形、反応射出成形、混色射出成形、磁場射出成形等を
含み、更に、流動状態またはゴム様状態の成形材料を金
型内に圧入し、所定の形状に賦形した後、成形製品を取
り出す方法を採用する全ての成形方法を含むものである
Injection molding in the present invention includes multicolor molding, insert molding, outsert molding, injection compression molding, injection foam molding, reaction injection molding, mixed color injection molding, magnetic field injection molding, etc. This includes all molding methods that employ a method in which a molding material in a similar state is press-fitted into a mold, shaped into a predetermined shape, and then the molded product is taken out.

(実験例) 以下、本実施例の効果を確認するために行った実験の結
果を、比較例と比較しつつ説明する。
(Experimental Example) Hereinafter, the results of an experiment conducted to confirm the effects of this example will be explained while comparing with a comparative example.

ffl五ユー 第1図に示す射出成形装置lOを用い、金型20の可動
金.型22に形成されるキャビティ24は、第5図に示
されるキャビティ24Aのように、渦巻き形状のものを
用いた。この渦巻きの形状は、溝深さ(成形製品肉厚)
が0.31、溝幅2ms、溝間の幅2閣とされ、渦巻き
の中心部にスプルー23から成形材料を注入するように
した。また、渦巻きの外周端には、空気抜き用として幅
l■の溝を渦巻きの円の半径方向に設け、外気と連通す
るようにした。
Using the injection molding apparatus shown in FIG. The cavity 24 formed in the mold 22 had a spiral shape, like the cavity 24A shown in FIG. The shape of this spiral is determined by the groove depth (thickness of the molded product)
is 0.31, the groove width is 2 ms, and the width between the grooves is 2 mm, and the molding material is injected from the sprue 23 into the center of the spiral. In addition, a groove having a width of 1 cm was provided in the radial direction of the circle of the spiral for venting air at the outer peripheral end of the spiral so as to communicate with the outside air.

金型20の外形は、断面が120wX 120−の角柱
形状とされ、材質は84 5Cである。
The outer shape of the mold 20 is a prismatic shape with a cross section of 120w x 120mm, and the material is 845C.

加振機30としては、動電型加振機を用い、その発振器
35としては、基本周波数9 KHzであって周波数自
動追尾方式を採用した機種、すなわち、成形時の負荷変
動に対する若干の共振周波数の変化に対して、常に自動
的に追尾できる機種を選択した。
The vibrator 30 is an electrodynamic vibrator, and the oscillator 35 is a model with a basic frequency of 9 KHz and an automatic frequency tracking system, that is, a model with a slight resonant frequency that corresponds to load fluctuations during molding. We selected a model that can always automatically track changes in

成形材料は、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE,出
光石油化学■製5034G)を用いた。
The molding material used was linear low density polyethylene (LLDPE, 5034G manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.).

成形条件は、型締力3.5 (ton ) 、射出圧力
940(kg/ cd) 、樹脂温度150 (℃) 
、振幅5μmとし、共振状態は、第6図に示されるよう
に、金型20の全長に対し1波長共振体とした。
The molding conditions were: mold clamping force 3.5 (ton), injection pressure 940 (kg/cd), resin temperature 150 (℃).
, the amplitude was 5 μm, and the resonance state was one wavelength resonator for the entire length of the mold 20, as shown in FIG.

前記条件により、金型20を共振させつつ射出成形を行
い、そのときのキャビティ24A内への成形材料の流動
長を求めた。流動長は、キャビティ24Aに流れた樹脂
の長さを測定し、10回の平均値をもって評価した。
Injection molding was performed under the conditions described above while causing the mold 20 to resonate, and the flow length of the molding material into the cavity 24A at that time was determined. The flow length was evaluated by measuring the length of the resin flowing into the cavity 24A and using the average value of 10 measurements.

その結果を表一lに示す。The results are shown in Table I.

ー几1 加振機30による金型20への振動を付与せず、共振を
させないようにし、それ以外は、実験例lと同じ条件で
実験を行った。
- 几1 The experiment was conducted under the same conditions as in Experimental Example 1 except that vibration was not applied to the mold 20 by the vibrator 30 to prevent resonance.

ー且J日LL− 第7図に示すように、加振機30は用いず、超音波振動
子38を固定金型21と可動金型22との接触部に位置
させた以外は、実験例lと同じ条件で実験を行った。こ
のとき、金型20は共振状態ではなかった。
- And J day LL - As shown in FIG. 7, the experimental example was performed except that the vibrator 30 was not used and the ultrasonic vibrator 38 was positioned at the contact part between the fixed mold 21 and the movable mold 22. The experiment was conducted under the same conditions as 1. At this time, the mold 20 was not in a resonant state.

比較例l及び2の結果を表一lに示す。The results of Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1.

表−1 この結果、本発明に係る実験例1によれば、加振機30
による振動を付与しない場合は勿論のこと、単に超音波
振動を付与した場合より、はるかに成形材料の流動性が
よくなることが判る。
Table-1 As a result, according to Experimental Example 1 according to the present invention, the vibration exciter 30
It can be seen that the fluidity of the molding material is much better than when ultrasonic vibrations are not applied, as well as when ultrasonic vibrations are simply applied.

一スt2 固定金型2lと可動金型22とが多少長尺になった第1
図に示す射出成形装置10を用い、金型20の可動金型
22に形成されるキャビティ24は、第8図に示される
キャビティ24Bのように、偏平円盤形状のものを用い
た。この円盤の形状は、深さ(成形製品肉厚)がlm、
直径が20semとされ、円形の中心部にスプルー23
のゲートから成形材料を注入するようにした。
One stage t2 The first stage where the fixed mold 2l and the movable mold 22 are somewhat elongated.
Using the injection molding apparatus 10 shown in the figure, the cavity 24 formed in the movable mold 22 of the mold 20 was in the shape of a flat disk, like the cavity 24B shown in FIG. The shape of this disc has a depth (thickness of the molded product) of lm,
The diameter is 20sem, and there is a sprue 23 in the center of the circle.
The molding material is now injected through the gate.

金型20の外形は、断面が120m+++ X 120
M (7)角柱形状とされ、材質はチタン合金(6Al
−4V)である。
The outer diameter of the mold 20 is 120m+++ x 120m in cross section.
M (7) It has a prismatic shape, and the material is titanium alloy (6Al
-4V).

加振機30としては、動電型加振機を用い、その発振器
35としては、基本周波数9 KHzであって周波数自
動追尾方式を採用した機種、すなわち、成形時の負荷変
動に対する若干の共振周波数の変化に対して、常に自動
的に追尾できる機種を選択した。
The vibrator 30 is an electrodynamic vibrator, and the oscillator 35 is a model with a basic frequency of 9 KHz and an automatic frequency tracking system, that is, a model with a slight resonant frequency that corresponds to load fluctuations during molding. We selected a model that can always automatically track changes in

加振機30の発振時期は、成形材料の充填時から保圧過
程までの間とした。
The oscillation timing of the vibrator 30 was set from the time of filling the molding material to the time of the pressure holding process.

成形材料は、ポリプロピレン(PP;出光石油化学■製
 J−700G)を用いた。
Polypropylene (PP; J-700G manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) was used as the molding material.

成形条件は、型締力3.5 (ton ) 、射出圧力
940( kg/crI) 、樹脂温度220(℃)、
振幅50μmとし、共振状態は、第9図に示されるよう
に、金型20の全長に対し1.5波長共振体とした。
The molding conditions were: mold clamping force 3.5 (ton), injection pressure 940 (kg/crI), resin temperature 220 (℃),
The amplitude was 50 μm, and the resonance state was a 1.5 wavelength resonator for the entire length of the mold 20, as shown in FIG.

前記条件により、金型20を共振させつつ射出成形を行
い、そのときの成形製品の直径を測定した。評価は、成
形製品lO個の測定値の平均値をもって行った。
Injection molding was performed under the conditions described above while causing the mold 20 to resonate, and the diameter of the molded product at that time was measured. The evaluation was performed using the average value of the measured values of 10 molded products.

その結果を表−2に示す。The results are shown in Table-2.

一退U 加振機30による金型20への振動を付与せず、共振を
させないようにし、それ以外は、実験例2と同じ条件で
実験を行った。
Retraction U The experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 2 except that vibration was not applied to the mold 20 by the vibrator 30 to prevent resonance.

ー且]I1支一 第7図に示される前記比較例2と同様に、加振機30を
用いることなく、超音波振動子38を固定金型2lと可
動金型22の接触部に位置させた以外は、実験例2と同
じ条件で実験を行った。
- and] I1 support As in the comparative example 2 shown in FIG. The experiment was conducted under the same conditions as in Experimental Example 2 except for the following.

比較例3及び4の結果を表−2に示す。The results of Comparative Examples 3 and 4 are shown in Table-2.

この結果、本発明に係る実験例2によれば、加振機30
による振動を付与しない場合は勿論のこと、単に、超音
波振動を付与した場合と比べても、顕著に寸法収縮の小
さい成形品を得られることが判る。
As a result, according to Experimental Example 2 according to the present invention, the vibration exciter 30
It can be seen that it is possible to obtain a molded product with significantly smaller dimensional shrinkage than when ultrasonic vibration is applied, as well as when ultrasonic vibration is not applied.

次に、本発明の成形方法を用いる押出成形装置の一実施
例を第lθ図に基づいて説明する。
Next, an embodiment of an extrusion molding apparatus using the molding method of the present invention will be described based on FIG.

本実施例に係る押出成形装置40は、ダイス50を備え
、このダイス50は、ダイス部材51とダイス部材52
とに二分割されている。一方のダイス部材5l内には、
成形材料の流入孔53が穿設されるとともに、両ダイス
部材51.52の接合面には、流通路54が形成され、
この流通路54はダイス50の周面に開口され、この開
口部が押出口55とされている。
The extrusion molding apparatus 40 according to this embodiment includes a die 50, which includes a die member 51 and a die member 52.
It is divided into two parts. Inside one die member 5l,
An inflow hole 53 for the molding material is formed, and a flow path 54 is formed at the joint surface of both die members 51 and 52.
This flow path 54 is opened on the peripheral surface of the die 50, and this opening is used as an extrusion port 55.

前記両ダイス部材51.52のそれぞれのほぼ中央部に
は、ダイス保持部としてのフランジ56.57が固定さ
れ、これらのフランジ56.57は、複数本のタイボル
ト58により接合面での締付力が均一になるよう締付け
られている。これらのタイボルト58は、ダイス50に
触れないようにされている。
Flanges 56, 57 serving as die holding parts are fixed to approximately the center of each of the two die members 51, 52, and these flanges 56, 57 are held together by a plurality of tie bolts 58 to apply a tightening force at the joint surface. are tightened so that they are even. These tie bolts 58 are prevented from touching the dice 50.

前記一方のダイス部材5lの流入孔53には、押出機6
0のノズル61が当接され、このノズル61から供給さ
れる成形材料が、流入孔53及び流通路54を通って最
終的には押出口55から押出されるようになっている。
An extruder 6 is provided in the inflow hole 53 of the one die member 5l.
The molding material supplied from the nozzle 61 passes through the inflow hole 53 and the flow path 54 and is finally extruded from the extrusion port 55.

このノズル6lのダイス部材5lとの当接位置は、前記
フランジ56の取付位置と等しくされ、この位置は、後
述する加振機によるダイス50の共振時における、変位
波形の節部となるよう配置されている。また、ノズル6
lとダイス部材5lとは、図示しないねじ等の取付手段
により固定されている。
The contact position of this nozzle 6l with the die member 5l is made equal to the mounting position of the flange 56, and this position is arranged so as to be a node of the displacement waveform when the die 50 resonates with the vibration exciter to be described later. has been done. Also, nozzle 6
1 and the die member 5l are fixed by mounting means such as screws (not shown).

前記他方のダイス部材52において、接合面とは反対側
には、加振機70の加振部7lがねじ等の連結部材73
を介して固定されている。この加振機70の加振部71
とダイス部材52との間には、振動の振幅を変換可能な
ホーンが必要に応じて結合される。
In the other die member 52, the excitation part 7l of the vibrator 70 is connected to a connecting member 73 such as a screw on the side opposite to the joint surface.
has been fixed through. Vibrating section 71 of this vibrating machine 70
A horn capable of converting the amplitude of vibration is coupled between the die member 52 and the die member 52 as necessary.

前記加振機70には、発振器75が接続され、この発振
器75からの出力信号により、加振機70はlOκHz
未満の振動を起生できるようになっている。
An oscillator 75 is connected to the vibrator 70, and the output signal from the oscillator 75 causes the vibrator 70 to
It is designed to generate vibrations of less than

前記加振機70によりダイス50に付与される振動は、
ダイス70を共振させる周波数とされている。また、ダ
イス70を共振させる波長は、前記実施例における射出
成形装置IOと同様に、ダイス50の全長に対してn個
存在するような波長とされ、これによりダイス50は、
いわゆるn波長共振されている。
The vibrations applied to the dice 50 by the vibrator 70 are as follows:
This is the frequency that causes the dice 70 to resonate. Further, the wavelengths that cause the dice 70 to resonate are such that there are n wavelengths for the entire length of the dice 50, as in the injection molding apparatus IO in the above embodiment.
There is so-called n-wavelength resonance.

また、加振機70による振動の付与によってダイス50
は共振されるが、この共振の変位波長は、加振部7lと
ダイス部材52との当接面及び両ダイス部材51.52
の当接面で腹部となるようにされ、一方、両フランジ5
6.57と両ダイス部材5l,5・2との結合部及びダ
イス部材5lとノズル6lとの結合部で節部となるよう
にされている。
In addition, by applying vibration by the vibrator 70, the dice 50
is resonated, but the displacement wavelength of this resonance is due to the contact surface between the excitation part 7l and the die member 52 and both die members 51 and 52.
The abutting surfaces of the flanges 5 and 5
The joint portion between the die member 6.57 and the two die members 5l, 5.2 and the joint portion between the die member 5l and the nozzle 6l form a knot.

これにより、加振機70とダイス50との振動の伝達効
率が良好とされるとともに、流通路54での成形材料の
流動性が高められ、かつ、ダイス50からフランジ56
.57あるいはノズル6lを介しての振動エネルギの外
部流出が抑えられている。この際、フランジ56,57
とダイス50との結合部をできるだけ薄くすることが、
この部分での振動の損失を低減できる上で好ましい。
As a result, the vibration transmission efficiency between the vibrator 70 and the die 50 is improved, the fluidity of the molding material in the flow path 54 is increased, and the flange 56 from the die 50 is
.. External outflow of vibration energy through the nozzle 57 or the nozzle 6l is suppressed. At this time, flanges 56, 57
To make the joint between the die 50 and the die 50 as thin as possible,
This is preferable because vibration loss in this portion can be reduced.

また、振動の外部流出は、前記タイボルト58がダイス
50に触れないように設けられていることによっても抑
えられている。
Furthermore, the outflow of vibrations to the outside is also suppressed because the tie bolts 58 are provided so as not to touch the dice 50.

前記ダイス50の材質は、金属、セラミックス、グラフ
7イト等の種々の材料を用いることができるが、このよ
うな材料のうち、成形温度での加振機70による振動の
伝達損失の少ない材質を用いることが好まし《、特に、
ジュラルミン、チタン合金、K−モネル、リン青銅、グ
ラファイトが好ましい。
The die 50 can be made of various materials such as metal, ceramics, graphite, etc. Among these materials, it is preferable to use a material with less transmission loss of vibration caused by the vibration exciter 70 at the molding temperature. It is preferable to use {particularly}
Preferred are duralumin, titanium alloy, K-monel, phosphor bronze, and graphite.

また、分割されたダイス部材5lとダイス部材52の接
触面は、加振機70による振動が効率良く伝達されるよ
うにするため、可能な限り面接触とするのが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the contact surfaces between the divided die member 5l and the die member 52 be in surface contact as much as possible in order to ensure that the vibrations caused by the vibrator 70 are transmitted efficiently.

そして、成形する成形製品の形状によっては、ダイス5
0を、分割しない一体形、あるいは逆に三分割以上にす
ることも可能である。ダイス50を分割する場合、加振
機70の振動が効率良く伝達されるように、ダイス50
の分割面はできるだけ共振の腹部に近い位置に設けるこ
とが好ましい。
Depending on the shape of the molded product to be molded, the die 5
It is also possible to make 0 into an undivided, integral form, or conversely into three or more parts. When dividing the dice 50, the dice 50 are separated so that the vibrations of the vibrator 70 are efficiently transmitted.
It is preferable that the dividing plane is provided as close to the resonance abdomen as possible.

更に、ダイス50には、振動方向を変換する機構を具備
することも可能であり、また、ダイス50の形状を適当
に選べば、ダイス50を伝達する振動の振幅を変えるこ
とも可能である。
Furthermore, the die 50 can be equipped with a mechanism for changing the direction of vibration, and by appropriately selecting the shape of the die 50, it is also possible to change the amplitude of the vibration transmitted through the die 50.

なお、加振機70、発振器75等の構成は、前記射出成
形装置lOの実施例と同様である。
Note that the configurations of the vibrator 70, oscillator 75, etc. are the same as in the embodiment of the injection molding apparatus IO.

次に、本実施例に係る押出成形装置40の作用について
説明する。
Next, the operation of the extrusion molding apparatus 40 according to this embodiment will be explained.

押出機60のノズル6lを一方のダイス部材5lに結合
し、ダイス50に成形材料を供給して押出成形を行うと
ともに、発振器75により加振機70に振動を発生させ
、この振動によってダイス50を共振させる。
The nozzle 6l of the extruder 60 is connected to one die member 5l, and the molding material is supplied to the die 50 to perform extrusion molding.The oscillator 75 generates vibrations in the vibrator 70, and the vibrations cause the die 50 to move. Make it resonate.

このときの振動周波数は、任意に選定できるが、流動状
態の材料に振動効果をきわめて有効に作用させるために
は、100 Hz−1 0 KHz未満の周波数とする
ことが好ましい。
The vibration frequency at this time can be arbitrarily selected, but it is preferably less than 100 Hz - 10 KHz in order to have a very effective vibration effect on the fluidized material.

更に、ダイス50に与える振動の振幅は、成形材料の流
動性を有効に向上させるためには、0.1μm−100
μmとすることが好ましい。また、振動の発生方法は、
特に限定するものではないが、カムークランク式、アン
バランスウェイト式等の機械的方式と電磁型の電気的方
式及び電気油圧方式等を用いることができる。しかし、
電気的方式の一種である動電型加振機が好ましい。
Furthermore, the amplitude of the vibration applied to the die 50 must be 0.1 μm-100 μm in order to effectively improve the fluidity of the molding material.
It is preferable to set it to μm. In addition, the method of generating vibration is
Although not particularly limited, a mechanical system such as a camouflage crank type or an unbalanced weight type, an electromagnetic type electric system, an electrohydraulic system, or the like can be used. but,
An electrodynamic vibrator, which is a type of electric vibrator, is preferable.

前述のようにしてダイス50を加振機70からの振動に
より共振させつつ、成形すると、ダイス50内の成形材
料もダイス50とともに共振してその流動性が高められ
、流入孔53から流通路54を経て押出口55へ移動す
る速度が上昇される。
When molding is performed while making the die 50 resonate with the vibrations from the vibrator 70 as described above, the molding material inside the die 50 also resonates with the die 50, increasing its fluidity, and flowing from the inflow hole 53 to the flow path 54. The speed of movement to the extrusion port 55 is increased.

この結果、成形時間が短縮されて生産性が向上される。As a result, molding time is shortened and productivity is improved.

前述のような本実施例に係る押出成形装置40によれば
、次のような効果がある。
According to the extrusion molding apparatus 40 according to the present embodiment as described above, the following effects are achieved.

すなわち、加振機70の振動をダイス50を共振させる
ことにより、効果的に作用させることができるか・ら、
振動を効率よく伝達できる。また、共振の腹部を利用し
て、成形材料、特に流動性の悪い材料のダイス50内に
おける流動性を良好とし、表面性状を悪化させるメルト
フラクチャーの発生を低減でき、押出成形の生産性を飛
躍的に向上させることができる。
That is, since the vibration of the vibrator 70 can be made to work effectively by causing the dice 50 to resonate,
Vibration can be transmitted efficiently. In addition, by utilizing the resonance abdomen, it is possible to improve the fluidity of molding materials, especially materials with poor fluidity, within the die 50, reduce the occurrence of melt fractures that deteriorate the surface quality, and dramatically improve the productivity of extrusion molding. can be improved.

また、本実施例の押出成形装置40によれば、成形材料
の流動性を良くして生産性の向上を図れるとともに、ダ
イス保持部としてのフランジ56.57とダイス50と
の結合部を共振の節部とし、かつ、両フランジ56.5
7を連結するタイポルト58をダイス50に接触しない
ようにしたから、振動の損失をきわめて少なくできると
いう効果がある。
In addition, according to the extrusion molding apparatus 40 of this embodiment, productivity can be improved by improving the fluidity of the molding material, and the connecting part between the flanges 56 and 57 as a die holding part and the die 50 can be Joint and both flanges 56.5
Since the tie port 58 connecting the parts 7 is made not to contact the die 50, there is an effect that vibration loss can be extremely reduced.

更に、フランジ56.57あるいはノズル6lとダイス
50との結合部が前述のように共振の節部とされている
ことから、当該結合部を疲労破壊させることもない。
Furthermore, since the connecting portion between the flanges 56, 57 or the nozzle 6l and the die 50 is a resonant node as described above, the connecting portion will not suffer fatigue failure.

なお、前記実施例における第lθ図に示したダイス50
では、加振機70の振動が、成形材料の流出する向きに
対して垂直にダイス50に伝達される。しかし、第11
図に示されるように、ダイス50Aの一方のダイス部材
51A内に他方のダイス部材52Aを埋設するとともに
、一方のダイス部材51A内に流入孔53Aを、他方の
ダイス部材52A内に流通路54Aを設け、更に他方の
ダイス部材52Aの外周と一方のダイス部材51Aとの
間に、前記流入孔53Aのノズル61Aとの接続方向と
直交する方向に押出口54Aが開口されるように、材料
の流入孔53Aと押出口54Aとの配置を選べば、成形
材料の流出する向きに対して平行に加振機70の振動を
伝達することが可能である。この方法は、パイプのよう
に断面が二次元的な広がりを有する成形製品を成形する
際、成形製品に対して均一な振動の効果を与えるのに、
有効である。
Note that the die 50 shown in the lθ diagram in the above embodiment
In this case, the vibration of the vibrator 70 is transmitted to the die 50 perpendicularly to the direction in which the molding material flows out. However, the 11th
As shown in the figure, the other die member 52A is embedded in one die member 51A of the die 50A, and an inlet hole 53A is formed in one die member 51A, and a flow path 54A is formed in the other die member 52A. Further, the material is inflowed so that an extrusion port 54A is opened between the outer periphery of the other die member 52A and one die member 51A in a direction perpendicular to the connection direction of the inflow hole 53A with the nozzle 61A. By selecting the arrangement of the hole 53A and the extrusion port 54A, it is possible to transmit the vibration of the vibrator 70 in parallel to the direction in which the molding material flows out. This method provides a uniform vibration effect to the molded product when molding a molded product with a two-dimensional cross section such as a pipe.
It is valid.

なお、本実施例に係る押出成形装置40によって成形可
能な成形材料としては、プラスチック、ゴム、エラスト
マー ビッチ等の有機材料、無機高分子、セラミックス
、金属、ガラス等の無機材料、その他食料品及びそれら
の混合材料等、成形時に少なくとも若干の流動性を有す
る材料を挙げることができる。特に、プラスチックに適
用すれば、製品の表面性状を低下させるメルトフラクチ
ャーの発生が低減され、製品価値の高い成形製品が得ら
れる。
The molding materials that can be molded by the extrusion molding apparatus 40 according to this embodiment include organic materials such as plastics, rubber, and elastomers, inorganic materials such as inorganic polymers, ceramics, metals, and glass, and other foods and materials. Examples include materials that have at least some fluidity during molding, such as mixed materials. In particular, when applied to plastics, the occurrence of melt fractures that deteriorate the surface properties of products is reduced, and molded products with high product value can be obtained.

また、本実施例における押出成形においては、インフレ
ーション成形、シート成形、丸棒成形、バイブ成形、異
形押出成形、多層共押出成形、電線被覆、フィラメント
成形等、流動状態にある成形材料を所定の形状に押し出
すためにダイスを通過させる方法を採る全ての成形を含
むものである。
In addition, in the extrusion molding in this example, the molding material in a fluid state is formed into a predetermined shape by inflation molding, sheet molding, round bar molding, vibrator molding, profile extrusion molding, multilayer coextrusion molding, electric wire coating, filament molding, etc. This includes all forms that involve passing through a die in order to extrude the material.

そして、本実施例の押出成形方法及びその装置は、押出
成形と基本的に類似した引抜成形にも適用可能であり、
その場合も成形品の表面荒れの抑制等に顕著な効果を見
出すことができる。
The extrusion molding method and apparatus of this embodiment can also be applied to pultrusion molding, which is basically similar to extrusion molding.
In that case as well, a remarkable effect can be found in suppressing surface roughness of the molded product.

(実験例) 以下、本実施例の効果を確認するために行った実験結果
を、比較例と比較しつつ説明する。
(Experimental Example) Hereinafter, the results of an experiment conducted to confirm the effects of this example will be explained while comparing with a comparative example.

一議if生上− 第lθ図に示す押出成形装置40を用いるとともに、ダ
イス50としてストレートマニホールド型Tダイを用い
る。このダイス50の形状は、リップ部ランド長8閣、
リップ部開度0.5mm、シート幅30鵬に形成される
。このように形成されたダイス50に振動を加え、第1
2図に示されるように、ダイス50の全長に対し、一波
長が変位波形Wとなるような一波長共振体とする。この
時、変位波形Wの節部Pは、両フランジ56.57の位
置と一致した位置となるようにされ、腹部Qは、ダイス
50の中央位置となるようにされる。また、この実験例
3では、両ダイス部材51.52の接合面59は、ダイ
ス50の中央位置からずれた位置、すなわち、押出口5
5が共振の腹部Qと節部Pとの中間部となるようにされ
ている。
IF PRODUCTION - An extrusion molding apparatus 40 shown in FIG. lθ is used, and a straight manifold type T die is used as the die 50. The shape of this die 50 is as follows:
The lip opening is 0.5 mm and the seat width is 30 mm. Vibration is applied to the die 50 formed in this way, and the first
As shown in FIG. 2, the die 50 is a one-wavelength resonator in which one wavelength corresponds to a displacement waveform W over the entire length. At this time, the node P of the displacement waveform W is positioned to match the position of both flanges 56 and 57, and the abdomen Q is positioned at the center of the die 50. In addition, in this Experimental Example 3, the joint surface 59 of both die members 51 and 52 is located at a position shifted from the center position of the die 50, that is, at the extrusion port 5.
5 is the intermediate portion between the resonant abdomen Q and the node P.

成形材料は、ポリエチレン(PE.出光石油化学(掬製
 640 11Fインフレグレード)を用いた。
As the molding material, polyethylene (PE. Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. 640 11F inflation grade) was used.

押出条件は、材料温度160℃、ダイス温度160℃、
押出速度0. 5 〜5. 0(wax)kg/hrと
した。
The extrusion conditions were: material temperature 160°C, die temperature 160°C,
Extrusion speed 0. 5 ~5. It was set to 0 (wax) kg/hr.

前記条件により、ダイス50を共振させつつ押出成形を
行い、そのときのメルトフラクチャーの発生状況を調べ
た。また、ノズル61からダイス50までに生じる、成
形材料の流動抵抗の目安となるノズル6l内の圧力を、
押出速度0. 5kg/hrのときに測定した。
Under the above conditions, extrusion molding was performed while the die 50 was resonated, and the occurrence of melt fractures at that time was investigated. In addition, the pressure inside the nozzle 6l, which is a measure of the flow resistance of the molding material that occurs from the nozzle 61 to the die 50, is
Extrusion speed 0. Measured at 5 kg/hr.

一ス1 押出口55の位置を共振による腹部Qの位置としたダイ
ス50を用いた以外、実験例3と同じ条件で実験を行っ
た。
1 Slice 1 An experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 3, except that the die 50 was used with the extrusion port 55 positioned at the abdomen Q due to resonance.

実験例3及び4の結果を表−3に示す。The results of Experimental Examples 3 and 4 are shown in Table 3.

一且J君l 加振機70による振動を停止させた以外、実験例3と同
じ条件で実験を行った。
Mr. J The experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 3 except that the vibration by the vibrator 70 was stopped.

一几!彰一 第13図に示すように、加振機70を用いることなく、
超音波振動子78をダイス部材5lとダイス部材52と
の接合部59の位置に押し当てた以外は、実験例3と同
じ条件で実験を行った。このときダイス50は共振して
いない状態であった。
One pot! As shown in Fig. 13 of Shoichi, without using the vibrator 70,
The experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 3, except that the ultrasonic transducer 78 was pressed against the position of the joint 59 between the die member 5l and the die member 52. At this time, the dice 50 was in a non-resonant state.

比較例5及び6の結果を表−3に示す。The results of Comparative Examples 5 and 6 are shown in Table-3.

表−3 この結果、Tダイを共振するよう加振機70の振動を与
えることにより、成形材料の流動抵抗が減少するととも
に、非常に高速度の押出速度までメルトフラクチャーの
発生を抑えることができ、生産性の向上を図れることが
判る。
Table 3 As a result, by applying the vibration of the vibrator 70 to resonate the T-die, the flow resistance of the molding material is reduced and the occurrence of melt fracture can be suppressed up to extremely high extrusion speeds. , it can be seen that productivity can be improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述のように本発明の成形方法によれば、射出成形、押
出成形等に拘らず、成形材料の流動性を向上させること
ができ、生産性の向上を図ることができるという効果が
ある。
As described above, according to the molding method of the present invention, the fluidity of the molding material can be improved regardless of injection molding, extrusion molding, etc., and there is an effect that productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を射出成形装置に適用したー実施例を示
す一部を切欠いた側面図、第2図は第1図の■−■線断
面図、第3図及び第4図は金型の異なる共振状態を示す
説明図、第5図は実験例lに用いられるキャビティの正
面図、第6図は実験例lにおける金型共振時の変位波形
及び波長の説明図、第7図は超音波振動子を用いた比較
例2の装置を示す概略構成図、第8図は実験例2のキャ
ビティーの正面図、第9図は実験例2の共振状態の説明
図、第10図は本発明を押出成形装置に適用したー実施
例を示す側面図、第11図は第10図の実施例の変形例
を示す一部切断側面図、第12図は実験例3の共振条件
の説明図、第13図は超音波振動子を用いた比較例6の
装置を示す概略構成図である。 lO・・・射出成形装置、15.19・・・金型保持と
しての取付板、20・・・金型、2l・・・固定金型、
22・・・可動金型、24・・・キャビティ、30・・
・加振機、35・・・発振器、40・・・押出成形装置
、50.5OA・・・ダイス、56.57・・・ダイス
保持部としてのフランジ、60・・・押出機、6l・・
・ノズル、70・・・加振機、75・・・発振器、W・
・・変位波形、P・・・節部、Q・・・腹部。
Fig. 1 is a partially cutaway side view showing an embodiment in which the present invention is applied to an injection molding machine, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ of Fig. 1, and Figs. Figure 5 is a front view of the cavity used in Experimental Example 1. Figure 6 is an explanatory diagram of the displacement waveform and wavelength during mold resonance in Experimental Example 1. Figure 7 is an explanatory diagram showing different resonance states of the mold. A schematic configuration diagram showing the device of Comparative Example 2 using an ultrasonic transducer, FIG. 8 is a front view of the cavity of Experimental Example 2, FIG. 9 is an explanatory diagram of the resonance state of Experimental Example 2, and FIG. 10 is A side view showing an embodiment in which the present invention is applied to an extrusion molding apparatus, FIG. 11 is a partially cutaway side view showing a modification of the embodiment shown in FIG. 10, and FIG. 12 is an explanation of the resonance conditions of Experimental Example 3. 13 are schematic configuration diagrams showing an apparatus of Comparative Example 6 using an ultrasonic transducer. lO...Injection molding device, 15.19...Mounting plate as mold holding, 20...Mold, 2l...Fixed mold,
22... Movable mold, 24... Cavity, 30...
- Vibrator, 35... Oscillator, 40... Extrusion molding device, 50.5OA... Dice, 56.57... Flange as die holding part, 60... Extruder, 6l...
・Nozzle, 70... Vibrator, 75... Oscillator, W.
...Displacement waveform, P... Node, Q... Abdomen.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)10KHz未満の周波数を有する振動により金型
もしくはダイスを共振させつつ、高分子材料等の成形材
料の成形を行うことを特徴とする成形方法。
(1) A molding method characterized by molding a molding material such as a polymeric material while causing a mold or die to resonate with vibrations having a frequency of less than 10 KHz.
(2)請求項1において、前記振動による共振の腹部が
金型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。
(2) The molding method according to claim 1, characterized in that vibration is applied to the mold or die so that the resonance region due to the vibration coincides with the position of the cavity of the mold or the extrusion port of the die.
(3)請求項1において、前記振動による共振の節部が
金型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。
(3) The molding method according to claim 1, characterized in that vibration is applied to the mold or die so that a node of resonance due to the vibration coincides with a position of a cavity of the mold or an extrusion port of the die.
(4)請求項1または2において、前記振動による共振
の節部が金型保持部もしくはダイス保持部の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。
(4) The molding method according to claim 1 or 2, characterized in that vibration is applied to the mold or die so that a node of resonance due to the vibration coincides with a position of a mold holding part or a die holding part. .
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