JPH04355111A - Injection compressing molding method - Google Patents

Injection compressing molding method

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JPH04355111A
JPH04355111A JP15775491A JP15775491A JPH04355111A JP H04355111 A JPH04355111 A JP H04355111A JP 15775491 A JP15775491 A JP 15775491A JP 15775491 A JP15775491 A JP 15775491A JP H04355111 A JPH04355111 A JP H04355111A
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mold clamping
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秀夫 嶋本
Yukio Nadayama
灘山 行男
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Abstract

PURPOSE:To enable correction of an early filling quantity of a material, by a method wherein establishment of cavity capacity on a mold side is made unnecessary, a flow of a material at a compression process time is prevented without making use of a needle shut-off nozzle and following to a change of a molding condition is performed further. CONSTITUTION:Initial filling quantities of a material into molds 4, 5 are established by storke control of a plunger 26 and a screw head 41 which is free from a back current and at the time of compression process, hydraulic pressure of a mold clamping cylinder 7 and hydraulic pressure of injecting hydraulic cylinder 27 are changed at the same timing and rate, through which material pressure within an injection barrel 24 and material pressure within the molds 4, 5 which place a nozzle among those are balanced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、射出圧縮成形を行う
際の射出成形機の運転制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the operation of an injection molding machine when performing injection compression molding.

【0002】0002

【従来の技術】光学部品の射出成形には、例えばレンズ
の成形では金型内での材料の収縮による引けやボイドを
防止しなければならないことはもちろん、残留応力によ
る歪が残らないようにしなければならず、また光ディス
クの成形ではサブミクロン単位の転写性が要求される。 このような高品質、高精度の製品が要求されるときには
、射出圧縮成形すなわち金型のキャビティの容積を若干
大きくした状態で射出充填を行い、その後の保圧工程で
金型側から材料に圧縮力を作用させて材料の内部圧力の
均一化を図りつつキャビティの容積を正規の容積にする
という方法で成形が行われる。このような射出圧縮成形
によれば、射出充填時に生じたキャビティ内の材料の圧
力勾配(通常ゲート側が高い)を均一化して残留応力に
起因する成形品の歪を防止することができ、かつキャビ
ティ内の製品の表面を積極的に圧縮することによって転
写性を高めることができる。
[Background Art] In injection molding of optical parts, for example, when molding lenses, it is necessary not only to prevent shrinkage and voids due to shrinkage of the material within the mold, but also to prevent distortion due to residual stress from remaining. Furthermore, in the molding of optical discs, transferability on the submicron level is required. When such high-quality, high-precision products are required, injection compression molding is performed, in which injection filling is performed with the volume of the mold cavity slightly increased, and the material is compressed from the mold side in the subsequent pressure holding process. Molding is performed by applying force to equalize the internal pressure of the material and bringing the volume of the cavity to the normal volume. According to such injection compression molding, it is possible to equalize the pressure gradient of the material inside the cavity (usually higher on the gate side) that occurs during injection filling and prevent distortion of the molded product due to residual stress. Transferability can be improved by actively compressing the surface of the product within.

【0003】従来行われている代表的な射出圧縮成形の
工程を具体的に述べると、まず比較的弱い型締力のもと
で金型を閉じ(予備型締)、金型のキャビティ内に材料
を射出充填する。このときキャビティに作用する内圧に
よって可動金型がわずかに後退し、キャビティの容積が
若干増加する。次いでその後の保圧工程中に金型内の溶
融材料の冷却に伴う収縮を補うべく可動金型を前進させ
、最終的にキャビティの容積が所定の製品容積となるよ
うにする。
[0003] To specifically describe the typical injection compression molding process conventionally carried out, first, the mold is closed with a relatively weak mold clamping force (preliminary mold clamping), and the mold is placed inside the mold cavity. Inject and fill the material. At this time, the movable mold moves back slightly due to the internal pressure acting on the cavity, and the volume of the cavity increases slightly. Then, during the subsequent pressure holding process, the movable mold is moved forward to compensate for the shrinkage of the molten material in the mold due to cooling, so that the volume of the cavity finally reaches a predetermined product volume.

【0004】射出圧縮成形を行うためには、射出充填時
に材料の収縮に見合う量だけキャビティの容積を増減で
きること、および圧縮工程時に型締力を増減できること
が必要である。前者を具体化する方法としては、上述の
ように射出充填圧によって可動金型を若干後退させる方
法の他、金型内に設けたエジェクタピンや油圧シリンダ
ラムを進退させて金型のパーティング面を当接させたま
まキャビティの容積を変化させる方法(例えば特公平1
−34775号公報参照)や、進退可能な取付板を介し
て金型を取り付けて当該取付板をシリンダ等で進退させ
てキャビティの容積を変化させる方法などがある。
In order to perform injection compression molding, it is necessary to be able to increase or decrease the volume of the cavity by an amount commensurate with the shrinkage of the material during injection filling, and to be able to increase or decrease the mold clamping force during the compression process. As a method of realizing the former, in addition to the method of slightly retracting the movable mold using injection filling pressure as described above, the ejector pin and hydraulic cylinder ram provided in the mold are moved back and forth to move the parting surface of the mold. A method of changing the volume of the cavity while keeping it in contact with the
34775), and a method in which a mold is attached via a mounting plate that can be moved back and forth and the mounting plate is moved back and forth with a cylinder or the like to change the volume of the cavity.

【0005】そして従来の方法では、可動金型や油圧シ
リンダラムなどの後退量を機械的に規制して射出充填時
にその後退限まで後退させることにより、収縮に見合う
余分の材料が計量されるようになっていた。
[0005] In the conventional method, the amount of retraction of the movable mold, hydraulic cylinder ram, etc. is mechanically regulated and the excess material is measured to compensate for the shrinkage by retracting the movable mold, hydraulic cylinder ram, etc. to its retraction limit during injection and filling. It had become.

【0006】保圧中に型締力を増減させる構造としては
、直圧式または機械ロック直圧式のものであれば、型締
シリンダの油圧を比例電磁圧力制御弁などでタイマ計時
により制御するのが最も簡単である。
If the structure for increasing or decreasing the mold clamping force during holding pressure is a direct pressure type or a mechanical lock direct pressure type, it is best to control the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder by a timer using a proportional electromagnetic pressure control valve or the like. It is the simplest.

【0007】なお、通常の射出圧縮成形は、シャットオ
フノズル等を用いて射出装置側への材料の逆流を防止し
た状態で型締圧の制御を行っているが、シャットオフノ
ズルを使わずに金型内の材料温度を検出しながら金型内
の材料の比容積を一定に保つように射出装置側から保圧
力を与えて、圧縮工程を行う方法も提唱されている(実
開平2−276615号公報参照)。
[0007] In normal injection compression molding, the mold clamping pressure is controlled using a shut-off nozzle or the like to prevent the backflow of material to the injection device side. A method has also been proposed in which the compression process is performed by applying a holding pressure from the injection device to keep the specific volume of the material in the mold constant while detecting the temperature of the material in the mold (Utility Model Publication No. 2-276615). (see publication).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】いずれにしても従来の
射出圧縮成形は、可動金型の後退量や金型に内蔵したラ
ムなどの後退量を機械的に規制することによって、射出
充填直後のキャビティの容積を材料の収縮量に見合った
容積となるようにしている。正確な成形を行うためには
、たとえば可動金型の位置制御で行うときには、10ミ
クロン単位程度の精度で充填完了時の金型の位置を規制
する必要があり、しかもその位置は製品の形状寸法や材
料の種類によって変化させる必要があるので、型締装置
が複雑になると共に高精度の調整作業が必要になるとい
う問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In any case, in conventional injection compression molding, by mechanically regulating the amount of retraction of a movable mold and the amount of retraction of a ram built into the mold, it is possible to The volume of the cavity is adjusted to match the amount of shrinkage of the material. In order to perform accurate molding, for example, when controlling the position of a movable mold, it is necessary to control the position of the mold when filling is completed with an accuracy of about 10 microns, and that position is determined by the shape and dimensions of the product. Since it is necessary to change it depending on the type of material and material, there is a problem that the mold clamping device becomes complicated and highly accurate adjustment work is required.

【0009】また射出充填時のキャビティの容積を機械
的に規制する方法では、成形中に材料温度等の成形条件
の変化が生じた場合には、成形品の収縮量が変化し、こ
れに対応させてキャビティの容積を変化させることが極
めて困難であるという問題がある。この成形条件の変化
に対応させるために射出側の保圧力制御によって圧縮工
程時の材料の補充量または逆流量を制御しようとすると
、ゲート部における材料の固化タイミングのバラツキに
よる製品重量のバラツキや局部的な残留応力が発生して
くるという問題が生ずる。
[0009] Furthermore, in the method of mechanically regulating the volume of the cavity during injection filling, if the molding conditions such as material temperature change during molding, the amount of shrinkage of the molded product changes, and the amount of shrinkage of the molded product changes. There is a problem in that it is extremely difficult to change the volume of the cavity by changing the volume of the cavity. If you try to control the amount of material replenishment or backflow during the compression process by controlling the holding pressure on the injection side in order to respond to changes in molding conditions, it may cause variations in product weight due to variations in the solidification timing of the material at the gate, or The problem arises that residual stress is generated.

【0010】この発明は、射出圧縮成形において、金型
ないし型締装置側でのキャビティ容積の設定を不要とす
るとともに、ニードルシャットオフノズル等を用いるこ
となく圧縮工程時のゲート部での材料の流動を防止し、
さらに成形条件の変化に追従してキャビティ内への材料
の初期充填量を補正させることも可能な成形方法を得る
ことを課題としている。
[0010] In injection compression molding, the present invention eliminates the need to set the cavity volume on the mold or mold clamping device side, and also reduces the amount of material at the gate portion during the compression process without using a needle shutoff nozzle or the like. prevent flow,
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a molding method that can also correct the initial filling amount of material into a cavity in accordance with changes in molding conditions.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の方法は、プリ
プラ式の射出装置あるいはスクリュー40の先端に逆流
の生じないスクリューヘッド41を設けたインラインス
クリュー式の射出装置を用い、そのプランジャ26ない
しスクリューヘッド41のストローク制御により、金型
4、5のキャビティ35への材料の初期充填量を設定す
るとともに、圧縮工程時には型締シリンダ7の油圧力と
射出用油圧シリンダ27の油圧力とを同じタイミングで
同じ割合で変化させることにより、ノズル25を挟む射
出バレル24内の材料圧と金型4、5内の材料圧とをバ
ランスさせる方法を採用している。
[Means for Solving the Problems] The method of the present invention uses a pre-plastic type injection device or an in-line screw type injection device in which a screw head 41 that does not cause backflow is provided at the tip of a screw 40, and the plunger 26 or the screw By controlling the stroke of the head 41, the initial filling amount of material into the cavities 35 of the molds 4 and 5 is set, and during the compression process, the hydraulic pressure of the mold clamping cylinder 7 and the hydraulic pressure of the injection hydraulic cylinder 27 are set at the same timing. A method is adopted in which the material pressure in the injection barrel 24 sandwiching the nozzle 25 and the material pressure in the molds 4 and 5 are balanced by changing the pressure at the same rate.

【0012】金型4、5のキャビティ35は、従来と同
様に、可動金型5やエジェクタピン57などの後退によ
り、射出充填時のキャビティ容積を増大させる。このと
きのキャビティ35の容積の増加量すなわち可動金型5
やエジェクタピン57の後退量は、射出充填される材料
の量によって規定され、射出充填時に可動金型5やエジ
ェクタピンの後退量を機械的に規制する従来の方法とは
異なっている。すなわちこの発明の方法では、図1、3
に示すように、射出充填時に後退した可動金型5やエジ
ャクタピン57と機械的にこれらの後退限を規制する部
材との間にδ2 なる余裕寸法を残している。射出プラ
ンジャ26やスクリューヘッド41のストロークは、リ
ニアスケール29等によってストロークを検出して、射
出用油圧シリンダ27への油圧回路を開閉するという従
来公知の方法で行うことができる。
The cavities 35 of the molds 4 and 5 increase their volume during injection and filling by retracting the movable molds 5, ejector pins 57, etc., as in the prior art. The amount of increase in the volume of the cavity 35 at this time, that is, the movable mold 5
The amount of retraction of the movable mold 5 and the ejector pin 57 is determined by the amount of material to be injected and filled, which is different from the conventional method of mechanically regulating the amount of retraction of the movable mold 5 and the ejector pin during injection and filling. That is, in the method of this invention, FIGS.
As shown in FIG. 2, a margin of δ2 is left between the movable mold 5 and the ejector pin 57 that are retracted during injection and filling, and the member that mechanically restricts the limit of their retraction. The stroke of the injection plunger 26 and the screw head 41 can be performed by a conventionally known method of detecting the stroke using a linear scale 29 or the like and opening and closing a hydraulic circuit to the injection hydraulic cylinder 27.

【0013】さらに上記方法において、可動金型5の最
終型締位置を常に監視し、その位置が変動(バラツキ)
したときには、その変動をキャンセルするように射出プ
ランジャ26またはスクリューヘッド41のストローク
を制御することにより、成形条件が変動した場合にも、
最終の製品が常に一定の圧縮量となるようにキャビティ
内への初期充填量を変化させることができる。
Furthermore, in the above method, the final mold clamping position of the movable mold 5 is constantly monitored, and the position fluctuates (dispersion).
By controlling the stroke of the injection plunger 26 or the screw head 41 to cancel the fluctuation, even if the molding conditions fluctuate,
The initial filling amount into the cavity can be varied so that the final product always has a constant amount of compression.

【0014】[0014]

【作用】上記発明方法では、逆流のない射出装置として
プランジャ式の射出装置、あるいは図示実施例に示すよ
うにスクリュー先端に逆流のないスクリューヘッド41
を設けたインラインスクリュー式の射出装置を用いて、
そのストローク制御により、金型内での材料の収縮に見
合う余分な量の材料を初期充填するようにしているので
、金型や型締装置側に機械的な規制装置を設けなくても
、正確に初期充填量を制御できる。この場合、射出プラ
ンジャ26やスクリューヘッド41の直径は、キャビテ
ィ35の投影面積に比べて通常小さいので、プランジャ
26やスクリューヘッド41の位置検出の精度は、金型
の移動量を検出する場合の精度より高く、従って充分な
精度での制御が可能である。
[Operation] In the method of the invention, a plunger-type injection device is used as the injection device without backflow, or a screw head 41 with no backflow at the tip of the screw is used as shown in the illustrated embodiment.
Using an in-line screw injection device equipped with
By controlling the stroke, an excess amount of material is initially filled to compensate for the contraction of the material in the mold, so there is no need to install a mechanical regulating device on the mold or mold clamping device. The initial filling amount can be controlled. In this case, the diameters of the injection plunger 26 and screw head 41 are usually smaller than the projected area of the cavity 35, so the accuracy of position detection of the plunger 26 and screw head 41 is the same as the accuracy of detecting the amount of movement of the mold. control with higher and therefore sufficient precision is possible.

【0015】そして圧縮工程時においては、金型4、5
内の材料圧力と射出バレル24内の材料圧力とが平衡す
るように、金型4、5内の材料に圧縮力を作用させたと
きには同時にかつ同じ割合で射出装置側の保圧力を変化
させ、これによって圧縮工程時における金型4、5と射
出バレル24との間での材料の移動を防止しているので
、キャビティ35に初期充填した量の材料が逆流によっ
て増減することがなく、バラツキのない均一な成形品を
得ることができる。
[0015] During the compression process, the molds 4 and 5
When compressive force is applied to the material in the molds 4 and 5, the holding pressure on the injection device side is changed at the same time and at the same rate so that the material pressure inside the injection barrel 24 is balanced with the material pressure inside the injection barrel 24. This prevents the material from moving between the molds 4 and 5 and the injection barrel 24 during the compression process, so the amount of material initially filled into the cavity 35 does not increase or decrease due to backflow, and variations are prevented. It is possible to obtain uniform molded products.

【0016】さらに圧縮ないし保圧工程完了時の可動金
型5やエジェクタピン57の位置変化を検出して射出プ
ランジャ26やスクリューヘッド41のストロークをフ
ィードバック制御することにより、成形条件の変化に対
応して初期充填量を最適値に自動的に補正することがで
きる。
Furthermore, changes in molding conditions can be responded to by detecting changes in the positions of the movable mold 5 and ejector pin 57 when the compression or pressure holding process is completed, and controlling the strokes of the injection plunger 26 and screw head 41 in feedback. The initial filling amount can be automatically corrected to the optimal value.

【0017】[0017]

【実施例】図1はこの発明の第1実施例を示したもので
、射出装置はスクリュープリプラ式の構造であり、可動
金型5を後退させてキャビティ35の初期容積を増加さ
せる構造を採用している。図において1は固定盤、2は
可動盤、3は支持盤であり、固定盤1と支持盤3とは図
示しないタイバーで連結され、可動盤2はタイバーに沿
って移動自在である。4は固定盤1に装着された固定金
型、5は可動盤2に装着された可動金型である。6は支
持盤3に装着されて可動盤2の開閉を行う小径大ストロ
ークの型開閉シリンダ、7は支持盤3に内蔵された大径
小ストロークの型締シリンダで、リング状のシリンダ室
8を有し、貫通孔9を設けたピストン10が嵌装されて
いる。
[Embodiment] Fig. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which the injection device has a screw pre-plastic structure, and a structure is adopted in which the movable mold 5 is moved back to increase the initial volume of the cavity 35. are doing. In the figure, 1 is a fixed plate, 2 is a movable plate, and 3 is a support plate. The fixed plate 1 and the support plate 3 are connected by a tie bar (not shown), and the movable plate 2 is movable along the tie bar. 4 is a fixed mold mounted on the fixed platen 1, and 5 is a movable mold mounted on the movable platen 2. 6 is a small-diameter, large-stroke mold opening/closing cylinder that is attached to the support plate 3 and opens and closes the movable plate 2; 7 is a large-diameter, small-stroke mold clamping cylinder that is built into the support plate 3, and has a ring-shaped cylinder chamber 8; A piston 10 having a through hole 9 is fitted therein.

【0018】可動盤2の背面には、貫通孔9を通過可能
な型締力伝達ロッド13が設けられており、その先端に
設けた雄スプライン14と型締ピストン10の先端に設
けた雌スプライン15との係脱によって、型締ピストン
10と型締力伝達ロッド13との係脱が行われる。すな
わち雌スプライン15は図示しない駆動装置によって歯
の半ピッチ分回動可能であり、雄スプライン14の歯と
雌スプライン15の歯とを半ピッチずらした状態で雄ス
プライン14が雌スプライン15を通過可能となり型開
きが行われる。そして型開閉シリンダ6で可動盤2を前
進させた状態で、雌スプライン15を回動させて雄スプ
ライン14の歯との位相を一致させることにより、雄ス
プライン14の歯と雌スプライン15の歯とが係止され
て型締ピストン10の型締力が可動盤2に伝達される。
A mold clamping force transmission rod 13 that can pass through the through hole 9 is provided on the back side of the movable platen 2, and a male spline 14 provided at the tip of the rod 13 and a female spline provided at the tip of the mold clamping piston 10 are provided on the back side of the movable platen 2. 15, the mold clamping piston 10 and the mold clamping force transmission rod 13 are engaged and disengaged. That is, the female spline 15 can be rotated by a half-pitch of teeth by a drive device (not shown), and the male spline 14 can pass through the female spline 15 with the teeth of the male spline 14 and the teeth of the female spline 15 shifted by a half-pitch. Next, the mold is opened. Then, with the mold opening/closing cylinder 6 moving the movable platen 2 forward, the female spline 15 is rotated to match the phase with the teeth of the male spline 14, so that the teeth of the male spline 14 and the teeth of the female spline 15 are aligned. is locked, and the mold clamping force of the mold clamping piston 10 is transmitted to the movable platen 2.

【0019】支持盤3を基準とする可動盤2のストロー
クは、支持盤側に軸支したピニオン17とこれに噛合す
る可動盤2側のラック18とにより計測されている。す
なわち可動盤2の移動によりピニオン17が回転し、そ
の回転を図示しないロータリエンコーダによりカウント
して可動盤2の移動量を計測している。
The stroke of the movable platen 2 with respect to the support plate 3 is measured by a pinion 17 pivotally supported on the support plate side and a rack 18 on the movable platen 2 side that meshes with the pinion 17. That is, the movement of the movable platen 2 causes the pinion 17 to rotate, and the rotation is counted by a rotary encoder (not shown) to measure the amount of movement of the movable platen 2.

【0020】20は可塑化バレル、21は可塑化スクリ
ューであり、可塑化バレル20は図示しないホッパや、
可塑化スクリュー21を回転する回転駆動機構および可
塑化スクリュー21を前進させてその先端で材料流路2
2を閉じるための油圧シリンダ等を備えている。
20 is a plasticizing barrel, 21 is a plasticizing screw, and the plasticizing barrel 20 is connected to a hopper (not shown),
A rotational drive mechanism that rotates the plasticizing screw 21 and a material flow path 2 that moves the plasticizing screw 21 forward and opens the material flow path 2 at its tip.
It is equipped with a hydraulic cylinder etc. for closing 2.

【0021】24は射出バレル、25は射出バレルの先
端のノズル、26は射出プランジャ、27は射出用油圧
シリンダであり、射出用油圧シリンダのピストン28が
射出プランジャ26に直結されており、射出プランジャ
26のストロークはリニアスケール29によって測定さ
れている。
24 is an injection barrel, 25 is a nozzle at the tip of the injection barrel, 26 is an injection plunger, and 27 is an injection hydraulic cylinder. A piston 28 of the injection hydraulic cylinder is directly connected to the injection plunger 26. 26 strokes are measured by a linear scale 29.

【0022】可塑化スクリュー21は、金型4、5内の
製品が冷却工程に入ったときに回転して溶融材料を射出
バレル24に流入させ、射出プランジャ26が所定の位
置まで後退したときに回転を停止して前進し、材料流路
22を閉鎖して射出時における材料の逆流を防止する。 射出プランジャ26の射出ストロークは、材料流路22
が閉鎖された後の最終のプランジャ位置を基準にして測
定される。型締シリンダの型締側シリンダ室8および射
出油圧シリンダの射出側シリンダ室30には、比例電磁
圧力制御弁31および比例電磁圧力流量制御弁32を介
して油圧力が供給されており、制御器から与えられる制
御信号PAおよびPBに比例した圧力で型締ピストン1
0および射出ピストン28を駆動する。なお本案による
ときは、初期充填量が射出プランジャ26のストローク
により制御されるので、型締装置は一般的な直圧式型締
装置でもよい。
The plasticizing screw 21 rotates when the products in the molds 4 and 5 enter the cooling process, causing the molten material to flow into the injection barrel 24, and when the injection plunger 26 retreats to a predetermined position. It stops rotating and moves forward, closing the material flow path 22 to prevent backflow of material during injection. The injection stroke of the injection plunger 26 is the material flow path 22
is measured relative to the final plunger position after the plunger is closed. Hydraulic pressure is supplied to the mold clamping side cylinder chamber 8 of the mold clamping cylinder and the injection side cylinder chamber 30 of the injection hydraulic cylinder through a proportional electromagnetic pressure control valve 31 and a proportional electromagnetic pressure flow control valve 32. mold clamping piston 1 with a pressure proportional to control signals PA and PB given from
0 and the injection piston 28. In addition, according to the present invention, since the initial filling amount is controlled by the stroke of the injection plunger 26, the mold clamping device may be a general direct pressure type mold clamping device.

【0023】上記構成の装置において、射出圧縮成形は
次のようにして行われる。まず型開閉シリンダ6により
可動盤2をその前進限まで進出させる。このとき可動金
型5と固定金型4のパーティング面は図2に示すように
当接する。この状態で、後退側に移動している型締ピス
トン10の先端と型締力伝達ロッド13の先端との間に
は、図2の上半に示すように、δ1 の遊隙が存在して
いる。この状態で雌スプライン15を回動して型締ピス
トン10を図2の下半に示すように前進させ、予備型締
が行われる。このときの型締圧は比較的低い値に設定さ
れる。この状態でリニアスケール29の検出値を基準と
する射出プランジャ26のストローク制御により、金型
内での収縮を考慮した量の溶融材料が計測されて、金型
のキャビティ35内に射出充填される。このときキャビ
ティに流入した材料の圧力により、可動金型5がδ3 
だけ後退する。このとき可動金型5と共に後退する型締
ピストン10の後退位置とその後退限との間には、δ2
 (図1)なる余裕が残っており、可動金型5はその機
械的に規制される後退限にまで達していない。タイバー
の伸びを無視すれば、δ2 とδ3 の和はδ1 に等
しい。
In the apparatus configured as described above, injection compression molding is performed as follows. First, the mold opening/closing cylinder 6 advances the movable platen 2 to its forward limit. At this time, the parting surfaces of the movable mold 5 and the fixed mold 4 come into contact as shown in FIG. In this state, there is a play of δ1 between the tip of the mold clamping piston 10, which is moving toward the retreating side, and the tip of the mold clamping force transmission rod 13, as shown in the upper half of FIG. There is. In this state, the female spline 15 is rotated to move the mold clamping piston 10 forward as shown in the lower half of FIG. 2, thereby performing preliminary mold clamping. The mold clamping pressure at this time is set to a relatively low value. In this state, by controlling the stroke of the injection plunger 26 based on the detected value of the linear scale 29, an amount of molten material that takes into account the shrinkage within the mold is measured and injected into the cavity 35 of the mold. . At this time, due to the pressure of the material flowing into the cavity, the movable mold 5 moves to δ3.
only to retreat. At this time, there is a distance δ2 between the retracted position of the mold clamping piston 10 that retracts together with the movable mold 5 and its retracted limit.
(Fig. 1), and the movable mold 5 has not reached its mechanically regulated retraction limit. If the elongation of the tie bar is ignored, the sum of δ2 and δ3 is equal to δ1.

【0024】その後圧縮工程に入ると、タイマー計時に
より比例電磁圧力制御弁31および比例電磁圧力流量制
御弁32に同じタイミングで同じ割合での圧力変化が指
令され、射出プランジャ26によって射出バレル24内
の材料に与えられている保圧力と型締シリンダ7によっ
てキャビティ35内の材料に与えられている圧縮圧力と
が平衡関係を保ちながら、圧縮圧力が段階的に変化させ
られ、可動金型5は最終的に図2の下半に示す圧縮工程
完了位置まで前進する。このときの前進端の位置は、ピ
ニオン17に連結されたロータリエンコーダによって検
出される。
After that, when the compression process begins, the timer clocks the proportional electromagnetic pressure control valve 31 and the proportional electromagnetic pressure flow control valve 32 to change the pressure at the same timing and at the same rate, and the injection plunger 26 causes the pressure inside the injection barrel 24 to change. While maintaining an equilibrium relationship between the holding force applied to the material and the compression pressure applied to the material in the cavity 35 by the mold clamping cylinder 7, the compression pressure is changed in stages, and the movable mold 5 is The compressor moves forward to the compression process completion position shown in the lower half of FIG. The position of the forward end at this time is detected by a rotary encoder connected to the pinion 17.

【0025】以上の動作の手順は図8にフローチャート
で示されている。図8において、V−P切り換え位置は
、射出充填時に速度制御から圧力制御に切り換えられる
位置を示し、射出完了後T1 、T2 、T3 にそれ
ぞれ時間設定されたタイマの時間経過毎に、射出側シリ
ンダ室30の油圧力PBがPB1 、PB2 、PB3
 と切り換えられ、同時に型締側シリンダ室8に与えら
れている油圧力がPA=PB1 ×α、PB2 ×α、
PB3 ×αと切り換えられることが示されている。こ
こでαはキャビティの投影面積×最大射出圧力を最大型
締力で除した値であり、型締側の油圧力と射出側の油圧
力がαなる比例関係を保ったまま同時に変更させられ、
これによって金型のキャビティ35内の材料の圧力が射
出バレル24内の材料の圧力と平衡を保ったまま、圧縮
されていくこととなる。αは射出側の油圧力PBと型締
側の油圧力PAとが、樹脂材料により、またキャビティ
、ゲート、ランナ等の形状により伝達効率が異なること
を考慮した値に補正することもできる。
The above operation procedure is shown in a flowchart in FIG. In FIG. 8, the V-P switching position indicates the position where speed control is switched to pressure control during injection filling, and the injection side cylinder is The hydraulic pressure PB in the chamber 30 is PB1, PB2, PB3
At the same time, the hydraulic pressure applied to the mold clamping side cylinder chamber 8 is PA=PB1 ×α, PB2 ×α,
It is shown that it can be switched to PB3×α. Here, α is the value obtained by dividing the projected area of the cavity x the maximum injection pressure by the maximum mold clamping force, and the hydraulic pressure on the mold clamping side and the hydraulic pressure on the injection side are changed simultaneously while maintaining the proportional relationship α,
As a result, the pressure of the material in the mold cavity 35 is kept in balance with the pressure of the material in the injection barrel 24 while being compressed. α can also be corrected to a value that takes into consideration that the transmission efficiency of the hydraulic pressure PB on the injection side and the hydraulic pressure PA on the mold clamping side differs depending on the resin material and the shape of the cavity, gate, runner, etc.

【0026】図1に示したものは、プリプラ式の射出装
置を用いたものであるが、射出スクリュー40の先端に
射出時の逆流を完全に防止することができるスクリュー
ヘッド41を設けた場合には、インラインスクリュー式
のものでもこの発明の方法を採用することができる。図
4の実施例に示したスクリュー40の先端のスクリュー
ヘッド41は、図5および6に示すように、スクリュー
40の先端外周に設けた縦溝42a付きのスクリューヘ
ッド41aと、スクリュー40の中心に挿通したロッド
43によってスクリューヘッド41aに対して一定角度
だけ回動駆動される縦溝42b付きの回動スクリューヘ
ッド41bとをその端面相互を密着させて設けたもので
、回動スクリューヘッド41bを回動させて固定ピスト
ンの縦溝42aと回動スクリューヘッドの縦溝42bと
を一致させることにより、可塑化した材料をスクリュー
先端から射出室に送り出す一方、スクリュー40が射出
動作に入るときには、回動スクリューヘッド41bを回
転させて縦溝42a、42b相互の位相をずらすことに
より、スクリューヘッド41によって射出時にスクリュ
ー40へと溶融材料が逆流するのを防止している。
The one shown in FIG. 1 uses a pre-plastic type injection device, but if a screw head 41 is provided at the tip of the injection screw 40, which can completely prevent backflow during injection, The method of this invention can also be applied to an in-line screw type. As shown in FIGS. 5 and 6, the screw head 41 at the tip of the screw 40 shown in the embodiment of FIG. A rotary screw head 41b with a vertical groove 42b is rotatably driven by a fixed angle with respect to the screw head 41a by an inserted rod 43, and the rotary screw head 41b is provided with its end surfaces in close contact with each other. By moving the fixed piston to align the vertical groove 42a with the rotating screw head vertical groove 42b, the plasticized material is delivered from the tip of the screw to the injection chamber, while when the screw 40 enters the injection operation, the rotating By rotating the screw head 41b and shifting the phase of the vertical grooves 42a and 42b, the screw head 41 prevents the molten material from flowing back into the screw 40 during injection.

【0027】なお図4の44は、スクリュー40を回転
駆動するための可塑化モータで、回動スクリューヘッド
41bをスクリュー40に対して一定角度回転可能とす
る遊びをスクリュー40の基端部に備えて、上記動作を
可能としている。
Reference numeral 44 in FIG. 4 is a plasticizing motor for rotationally driving the screw 40, and a play is provided at the base end of the screw 40 to enable the rotary screw head 41b to rotate at a certain angle with respect to the screw 40. This makes the above operation possible.

【0028】以上の実施例は、可動金型5を後退させる
ことによって初期充填時における金型のキャビティ容積
を増加させるものであるが、図3に示すように、エジェ
クタシリンダ50によって進退する圧縮板51でキャビ
ティの容積を変化させることが可能である。図3に示す
実施例では、位置決めシリンダ52でストッパ53を進
出させた状態で、エジェクタプレート54が該ストッパ
に当接するまで圧縮板51を前進させてキャビティ35
内の材料を圧縮し、金型を開いて製品を脱型するときは
、位置決めシリンダ52でストッパ53を後退させ、エ
ジェクタプレート50すなわち圧縮板51をさらに前進
させて製品を排出する構造としている。図3の上半は材
料の初期充填時の圧縮板51の位置を示したもので、圧
縮板51は下半部の圧縮工程終了時の位置よりδ3 だ
け後退している。このとき圧縮板51とその後退端との
間には、δ2 の遊隙が残っている。すなわち圧縮板5
1の機械的な後退限によってキャビティ35の容積が決
定されるのではなく、初期充填時のキャビティ35の容
積はあくまで射出プランジャ26またはスクリューヘッ
ド41のストロークによって規制されるのである。なお
図3の55および56は、圧縮板51の進退位置を測定
するためのラックピニオン装置であり、ピニオン17と
同軸にロータリエンコーダが連結される構造である。
In the above embodiment, the cavity volume of the mold at the time of initial filling is increased by retracting the movable mold 5, but as shown in FIG. At 51 it is possible to vary the volume of the cavity. In the embodiment shown in FIG. 3, with the stopper 53 advanced by the positioning cylinder 52, the compression plate 51 is advanced until the ejector plate 54 comes into contact with the stopper, and the cavity 35 is moved forward.
When the material inside is compressed, the mold is opened, and the product is removed from the mold, the stopper 53 is moved back by the positioning cylinder 52, and the ejector plate 50, that is, the compression plate 51 is further advanced to eject the product. The upper half of FIG. 3 shows the position of the compression plate 51 at the time of initial filling of material, and the compression plate 51 is retreated by δ3 from the position at the end of the compression process in the lower half. At this time, a play gap of δ2 remains between the compression plate 51 and its retreating end. That is, the compression plate 5
The volume of the cavity 35 is not determined by the mechanical retraction limit of 1, but the volume of the cavity 35 at the time of initial filling is limited by the stroke of the injection plunger 26 or the screw head 41. Note that 55 and 56 in FIG. 3 are rack and pinion devices for measuring the forward and backward positions of the compression plate 51, and have a structure in which a rotary encoder is connected coaxially with the pinion 17.

【0029】図1、3、4に示すように、可動盤2の位
置や圧縮板51の位置をロータリーエンコーダ等によっ
て検出することによって次のような制御が可能である。 すなわち図7に示すように、圧縮工程が完了したときの
可動盤2の位置から金型の開き量すなわち可動金型5と
固定金型4とのパーティング面相互の隙間が許容範囲内
にあるかどうかを検出し、もし許容範囲内であればその
まま冷却(同時に可塑化計量動作が行われる)型開きを
経て製品を突出する一つのサイクルが終了する。もし金
型の開き量が許容範囲を外れたときには、それが設定値
以上である場合には、初期充填量を減少させるように、
すなわち射出プランジャ26やスクリューヘッド41の
ストロークを減少させる方向に制御値を補正し、また金
型の開き量が設定値以下の場合には、初期充填量を増加
させる方向に制御値を変更して、あるサイクルにおける
金型停止位置の微少な変動を検出して次のサイクルにお
ける射出プランジャ26やスクリューヘッド41のスト
ロークを設定するという方法によって、初期充填量を自
動的に正確に設定させることができ、また材料温度等の
成形条件が変化したときにも、その変動に追従して初期
充填量の設定値を変化させるという制御が可能である。 なお上記金型開き量の検出は、圧縮完了前一定時におい
てもでき、このときは充填量がショートしたときでもそ
の検出ができる。このような制御を採用した場合にも、
成形動作中に初期充填量の変更を頻繁に行わねばならな
いような事態は生じ得ないので、設定する許容範囲を大
きくするとか、何回か連続して設定値を外れたときにの
み射出ストロークの補正をするとかの方法によってハン
チングが生じないようにすることができる。なお、充填
完了直後にあっては樹脂の流動性が低下していないので
、プランジャ26による充填量のストローク制御に変動
があった場合、射出側あるいは型締側の一方の圧力を昇
圧して、プランジャのストローク位置を検出しながら補
正することもできる。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the following control is possible by detecting the position of the movable platen 2 and the position of the compression plate 51 using a rotary encoder or the like. That is, as shown in FIG. 7, the amount of opening of the mold from the position of the movable platen 2 when the compression process is completed, that is, the gap between the parting surfaces of the movable mold 5 and the fixed mold 4 is within an allowable range. If it is within the allowable range, one cycle is completed in which the product is cooled (at the same time, plasticizing and measuring operations are performed), the mold is opened, and the product is ejected. If the opening amount of the mold is out of the allowable range, and if it is greater than the set value, the initial filling amount will be reduced.
That is, the control value is corrected in the direction of decreasing the stroke of the injection plunger 26 and the screw head 41, and when the opening amount of the mold is less than the set value, the control value is changed in the direction of increasing the initial filling amount. The initial filling amount can be automatically and accurately set by detecting minute fluctuations in the mold stop position in a certain cycle and setting the strokes of the injection plunger 26 and screw head 41 in the next cycle. Furthermore, even when molding conditions such as material temperature change, it is possible to control the setting value of the initial filling amount to follow the change. Note that the mold opening amount can be detected at a certain time before the completion of compression, and in this case, it can be detected even when the filling amount is short-circuited. Even when such control is adopted,
Since it is not possible to frequently change the initial filling amount during a molding operation, it is recommended to increase the tolerance range or change the injection stroke only when the set value is exceeded several times in a row. Hunting can be prevented by a method such as correction. Note that the fluidity of the resin has not decreased immediately after filling is completed, so if there is a fluctuation in the stroke control of the filling amount by the plunger 26, the pressure on either the injection side or the mold clamping side is increased. Correction can also be made while detecting the stroke position of the plunger.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したこの発明の方法によれば、
射出側のストローク制御だけで金型内での材料の圧縮量
に相当する余分の材料を正確に計量して初期充填するこ
とができ、金型等の開き量を規制する必要がなくなり、
金型や型締装置の構造を簡単にでき、面倒な金型の開き
量の調整も必要としない。また圧縮工程時に型締力と射
出側の保圧圧力とを平衡を保ちながら制御するので、キ
ャビティのゲートシール部付近での材料の流動が防止で
き、圧縮工程時の材料の流動による製品のバラツキを防
止できる。また初期充填量の最適化を自動設定する方法
を採用することができ、これによって可動金型の最適な
充填完了点の位置を自動的に求めることができる。
[Effect of the invention] According to the method of this invention explained above,
By simply controlling the stroke on the injection side, it is possible to accurately measure and initially fill the excess material equivalent to the amount of material compressed in the mold, eliminating the need to regulate the opening amount of the mold, etc.
The structure of the mold and mold clamping device can be simplified, and there is no need for troublesome adjustment of the opening amount of the mold. In addition, since the mold clamping force and the holding pressure on the injection side are controlled while maintaining a balance during the compression process, it is possible to prevent material from flowing near the gate seal part of the cavity, thereby preventing product variations due to material flow during the compression process. can be prevented. Furthermore, a method of automatically setting the optimization of the initial filling amount can be adopted, and thereby the position of the optimal filling completion point of the movable mold can be automatically determined.

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

【図1】この発明の第1実施例を示す模式的な断面図[Fig. 1] A schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.


図2】射出圧縮成形における型締装置の動作を図1とと
もに示す図
[
Figure 2: A diagram showing the operation of the mold clamping device in injection compression molding along with Figure 1.

【図3】キャビティの容積を変化させる他の構造を示す
模式的な断面図
[Figure 3] A schematic cross-sectional view showing another structure that changes the volume of the cavity.

【図4】この発明の第2実施例を示す模式的な断面図[Fig. 4] A schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.


図5】図4のスクリュー先端の側面図
[
Figure 5: Side view of the screw tip in Figure 4

【図6】図4のス
クリュー先端の正面図
[Figure 6] Front view of the screw tip in Figure 4

【図7】初期充填の自動設定を行
わせるときの制御を示すフローチャート
[Figure 7] Flowchart showing control when automatically setting initial filling

【図8】射出圧縮動作の一実施例を示すフローチャート
[Fig. 8] Flowchart showing an example of injection compression operation

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4  固定金型 5  可動金型 7  型締シリンダ 26  射出プランジャ 27  射出用油圧シリンダ 35  キャビティ 40  射出スクリュー 4 Fixed mold 5 Movable mold 7 Mold clamping cylinder 26 Injection plunger 27 Hydraulic cylinder for injection 35 Cavity 40 Injection screw

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  射出プランジャ(26)ないし射出ス
クリュー(40)のストローク制御により金型(4),
(5) のキャビティ(35)への材料の初期充填量を
設定するとともに、圧縮工程においては型締シリンダ(
7) の油圧力と射出用油圧シリンダ(27)の油圧力
との同期制御により射出バレル(24)内の材料圧と金
型(4),(5) 内の材料圧とを平衡させて圧縮行程
を行うことを特徴とする、射出圧縮成形方法。
Claim 1: A mold (4),
(5) In addition to setting the initial filling amount of material into the cavity (35), the mold clamping cylinder (
7) Compression is performed by balancing the material pressure in the injection barrel (24) with the material pressure in the molds (4) and (5) by synchronous control of the hydraulic pressure of the injection hydraulic cylinder (27) and the hydraulic pressure of the injection hydraulic cylinder (27). An injection compression molding method characterized by performing a step.
【請求項2】請求項1の方法において、可動金型(5)
 の最終型締位置を検出し、その検出値が設定値から変
動したときにその変動を補正するように以後のサイクル
における射出プランジャ(26)または射出スクリュー
(40)のストロークを制御することを特徴とする、請
求項1記載の射出圧縮成形方法。
2. The method according to claim 1, wherein the movable mold (5)
The final clamping position of the mold is detected, and when the detected value fluctuates from the set value, the stroke of the injection plunger (26) or the injection screw (40) in subsequent cycles is controlled to compensate for the fluctuation. The injection compression molding method according to claim 1.
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