JPH05309705A - 弾性圧縮成形方法と弾性圧縮金型 - Google Patents

弾性圧縮成形方法と弾性圧縮金型

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JPH05309705A
JPH05309705A JP14819792A JP14819792A JPH05309705A JP H05309705 A JPH05309705 A JP H05309705A JP 14819792 A JP14819792 A JP 14819792A JP 14819792 A JP14819792 A JP 14819792A JP H05309705 A JPH05309705 A JP H05309705A
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mold cavity
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吉哉 谷口
Naoyuki Nagahama
奈緒之 長浜
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    • 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
    • B29C45/561Injection-compression moulding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、キャビティ
内の成形材料が総ての部分において凝固するまで、均等
に加圧力を掛け続ける事が出来る弾性圧縮成形方法を提
供する事にある。 【構成】 金型キャビティ(7)に成形材
料(8)を射出して金型キャビティ(7)を拡大方向に弾性変
形させ、金型キャビティ(7)内の成形材料(8)全面に弾性
力を作用させつつ凝固させる事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は肉厚の相違する成形品を
ひけなどの欠陥なく精密に射出成形するための方法とそ
の方法を実施するための金型に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形品は、一様に凝固して製品表面
にひけなどの欠陥が発生しないようにするために総ての
肉厚がほぼ等しくなるように予め設計される事が望まし
い。しかしながら、例えばレンズのようにその製品の本
質的な性質から、すべての部分において肉厚を等しくす
る事ができない場合がある。
【0003】以下、従来例の問題点としてレンズ成形の
場合を例にとって説明する。図3は普通成形と呼ばれる
方法で、これによれば、凸面形状の金型キャビティ(20)
に、レンズ(B)の周縁となる部分から成形材料(21)を射
出し、そのまま凝固させてから取り出す方法である。こ
の場合、ゲート入り口部分(22)の充填密度が密になり、
ゲート(23)から離れるほど充填密度が粗となる。その結
果、凝固した場合、ゲート近傍(22)より反対側(24)の方
が収縮量が多くなり、レンズ面がゆがむという問題を発
生させる。同時に、成形品(B)の中央部分が周縁部より
肉厚であるから、周縁部より凝固が遅くなり、引けが発
生して中央部分が更にゆがむという問題点がある。従っ
て、このような普通成形によって作られるレンズ(B)は
非常に低級なものに限られる事になる。凝固により変形
したレンズ(B)の形状を2点鎖線(25)で示す。
【0004】そこで、精密レンズの製造方法として図4
に示すようなマイクロモルダ法が提案された。即ち、こ
の方法によると、キャビティ部分を構成する部分金型(3
0a)(30b)を金型本体(31a)(31b)とは別個に用意してお
き、キャビティ(32)への成形材料(33)の射出が完了する
とキャビティ部分を構成する部分金型(30a)を稼働させ
て油圧圧縮し、凝固させるという方法である。
【0005】この方法によれば、成形品(33)全体を加圧
しつつ凝固させるのであるから、前記普通成形に比べて
ひずみは小さくなるが、尚、問題をはらんでいる。即
ち、成形品(33)が周縁部(34)と中央部分(35)とでは肉厚
が相違する。従って、周縁部(34)の方が中央部分(35)よ
り速く凝固する事になる。するとキャビティ部分(32)を
構成する金型(30a)(30b)は凝固した周縁部(34)を圧縮す
る事になり、溶融状態にある中央部分(35)には加圧力が
掛からない事になる。
【0006】その結果、中央部分(35)にひけが発生し、
中央部分(35)のレンズ面に微妙なひずみが発生し、十分
な精度が得られない事になる。しかも、中央部分(35)に
は加圧力が加わらないので周縁部(34)より充填密度が低
くなり、周縁部(34)と中央部分(35)とで光の屈折率が微
妙に相違するようになるという問題も残る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
例の欠点に鑑みてなされたもので、キャビティ内の成形
材料が総ての部分において凝固するまで、均等に加圧力
を掛け続ける事が出来る弾性圧縮成形方法と前記方法を
実施するための金型の提供をその目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記解決課題を達成する
ための方法は請求項1に示すように、『金型キャビティ
(7)に成形材料(8)を射出して金型キャビティ(7)を拡大
方向に弾性変形させ、金型キャビティ(7)内の成形材料
(8)全面に弾性力を作用させつつ凝固させる事』を特徴
とする。これにより、成形品全体の凝固が完了するまで
成形品全面に均等な圧力が加わる事になり、極めて精密
な成形を行う事ができる。
【0009】請求項2は、前記方法を実施するための弾
性金型で、『金型キャビティ(7)を構成する金型部分(9)
が弾性変形可能な厚さに形成されている事』を特徴とす
る。 これにより、金型キャビティ内に射出された成形
材料によってキャビティ部分の金型部分が弾性変形して
拡張され、この弾性変形による弾性力が全体の凝固が完
了するまで金型キャビティ内の成形材料全面にほぼ均等
に掛かり、全体にわたって均質でひずみの少ない成形品
を形成する事ができる。
【0010】請求項3は、弾性金型の1実施例で、『金
型キャビティ(7)の背後に空隙(10)を設けることによっ
て、金型キャビティ(7)を構成する金型部分(9)に弾性力
を付与する事』を特徴とする。金型キャビティの背後に
空隙を設けることによってキャビティ部分の金型部分が
弾性変形するようにしたものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述す
る。符号(1)は可動ダイプレートで、この進行方向面の
所定位置には可動金型(2)が着脱可能に取り付けられて
いる。(3)は固定ダイプレートで、この内側面には固定
金型(4)が前記可動金型(2)に圧締される位置に着脱可能
に取り付けられけている。そして上記可動ダイプレート
(1)と固定ダイプレート(3)とは4本のタイバー(5)によ
って支持されており、可動ダイプレート(1)は適宜手段
{本実施例ではトグル機構(6)}によって固定ダイプレー
ト(3)に対して圧接・離間するようにスライド可能に支
持されている。
【0012】可動・固定両金型(2)(4)のパーティング面
には例えば凸レンズ形成用のキャビティ(7)が凹設され
ている。(11)は前記キャビティ(7)に連通するゲートで
あり、(12)はスプルである。
【0013】可動・固定両金型(2)(4)の金型キャビティ
(7)を構成する金型部分(9)の背面が凹設されていて、凸
レンズ形成の場合には、キャビティ(7)の中央に近付く
に連れて次第に薄くなるように設定されている。前記可
動・固定両金型(2)(4)を可動ダイプレート(1)や固定ダ
イプレート(3)に取り付けた場合、キャビティ(7)の背面
に空隙(10)が形成される事になる。そして、この空隙(1
0){又は凹所}により金型キャビティ(7)を構成する金型
部分(9)は成形に材料(8)の射出圧入により弾性変形可能
になる。
【0014】凹所(10)の形状はレンズ形成の場合には円
形の窪みとなるが、図2の破線で示すようにコーナ部(1
3)に丸味を設けてもよい。又、凹所(10)の大きさはキャ
ビティ(7)より大きくしても良いし、小さくしても良
い。要するに、凹所(10)の直径や金型キャビティ(7)を
構成する金型部分(9)の厚み、凹所(10)の直径、コーナ
部(13)の大きさ又は有無などは成形されるレンズ(8)の
レンズ面の曲率半径、直径、材質並びに金型(2)(4)側の
物理的性質(線膨張率、引張り強さ、熱伝導率、ヤング
率、ポアソン比など)などによって最適の寸法が選定さ
れる。
【0015】しかして、トグル機構(6)を作動させて可
動金型(2)を固定金型(4)に圧締し、続いて、成形材料
(8)である溶融樹脂をキャビティ(7)内に射出する。キャ
ビティ(7)内に射出された成形材料(8)は図2に示すよう
に射出圧(=樹脂圧)によって金型キャビティ(7)を構成
する金型部分(9)を弾性変形によって拡張する。換言す
ればキャビティ(7)内の成形材料(8)は前記金型部分(9)
によって全面にわたって均等に締め付けられている事に
なる。
【0016】射出が完了すると保圧工程にはいるが、こ
の段階でキャビティ(7)内の成形材料(8)はガスを放出し
つつ冷却して次第に凝固・収縮して行く。この場合、ゲ
ート(11)や周縁部(14)などの薄肉部分から凝固が始ま
り、次第に厚肉の中央部(15)にと凝固していく。
【0017】この時、前記金型部分(9)の全体が弾性変
形しているので、周縁部(14)が凝固しても周縁部(14)に
独立して非凝固部分に付いては弾性的圧力をかけ続けて
行く事ができ、成形品(A)の形状を最終的形状に矯正し
て行く事ができる。即ち、成形材料(8)の冷却過程でガ
スが抜け、収縮し、樹脂圧が低下するに連れてキャビテ
ィ(7)は元の形状に復帰して行く事になる。これによ
り、成形品(A)は射出から凝固完了まで、その全面にわ
たって均等な締め付け力を受ける事になり、レンズ面の
精度は勿論、全体に均質な状態となり、極めて高品質の
レンズが簡単且つ大量に製作できる事になる。
【0018】成形品(A)が凝固すると、トグル機構(6)を
折り畳み方向に作動させて型開きし、成形品(A)の取り
出しを行い、次の射出成形作業に備える。
【0019】尚、本発明ではレンズ成形を例にとって説
明したが、勿論、これに限られるものでなく、肉厚に不
同がある射出成形に対して広く適用する事ができるもの
であるさことは言うまでもない。即ち、凝固の遅い部分
の金型部分の肉厚を薄くして弾性変形可能にし、凝固の
遅い部分に対しても独立して適正な弾性的圧縮力を掛け
つつ凝固させて『ひけ』などの欠陥が表面に現れないよ
うにするだけでなく、キャビティ形状に正確に沿った成
形品を得る事も出来る。
【0020】
【効果】本発明方法は、金型キャビティに成形材料を射
出して金型キャビティを拡大方向に弾性変形させ、金型
キャビティ内の成形材料全面に弾性力を作用させつつ凝
固させるので、薄肉部が凝固しても凝固部分に独立して
非凝固部分に付いて弾性的圧力をかけ続けて行く事がで
き、成形品の形状をキャビティ形状にあった最終的形状
に矯正して行く事ができるという利点がある。
【0021】又、請求項2の弾性圧縮成形金型は、金型
キャビティを構成する金型部分が弾性変形可能な厚さに
形成されているので、成形材料の射出後、冷却過程でガ
スが抜けると共に収縮し、樹脂圧が低下するに連れてキ
ャビティは元の形状に復帰して行く事になり、これによ
り、成形品は射出から凝固完了まで、その全面にわたっ
て均等な締め付け力を受ける事になって成形品の精度は
勿論、全体に均質な状態となり、極めて高品質の成形品
が簡単且つ大量に製作できる事になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の射出成形装置の金型及びトグル機構部
分の1実施例の断面図
【図2】本発明に係る弾性圧縮成形金型の一実施例の断
面図
【図3】従来の普通成形のキャビティ部分の断面図
【図4】従来のマイクロモルダ法によるレンズ成形の金
型部分の断面図
【図5】図4のキャビティ部分の拡大断面図
【符号の説明】
(1)…可動ダイプレート (2)…可動金型 (3)…固定ダイプレート (4)…固定金型 (5)…タイバー (6)…トグル機構 (7)…金型キャビティ (8)…成形材料 (A)…成形品 (9)…キャビティを構成
する金型部分 (10)…空隙 (11)…ゲート (12)…ランナ (13)…コーナー部 (14)…周縁部 (15)…中央部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 45/37 7179−4F // B29L 11:00 4F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型キャビティに成形材料を射出
    して金型キャビティを拡大方向に弾性変形させ、金型キ
    ャビティ内の成形材料全面に弾性力を作用させつつ凝固
    させる事を特徴とする弾性圧縮成形方法。
  2. 【請求項2】 金型キャビティを構成する金型部
    分が弾性変形可能な厚さに形成されている事を特徴とす
    る弾性圧縮成形金型。
  3. 【請求項3】 金型キャビティの背後に空隙を設
    けることによって、金型キャビティを構成する金型部分
    に弾性力を付与する事を特徴とする請求項2に記載の弾
    性圧縮成形金型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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NL1031450C2 (nl) * 2006-03-27 2007-09-28 Blankhorst Beheer B V Flexibele matrijs.
JP2012192412A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Jatco Ltd 鋳造用金型

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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NL1031450C2 (nl) * 2006-03-27 2007-09-28 Blankhorst Beheer B V Flexibele matrijs.
JP2012192412A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Jatco Ltd 鋳造用金型

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