JPH058267A - 射出圧縮成形方法 - Google Patents

射出圧縮成形方法

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JPH058267A
JPH058267A JP3191294A JP19129491A JPH058267A JP H058267 A JPH058267 A JP H058267A JP 3191294 A JP3191294 A JP 3191294A JP 19129491 A JP19129491 A JP 19129491A JP H058267 A JPH058267 A JP H058267A
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JP
Japan
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mold
injection
pressure
resin
mold clamping
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JP3191294A
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English (en)
Inventor
Shuichi Wakebe
修一 分部
Osamu Fujioka
修 藤岡
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出時に成形キャビティ内の圧力をほぼ一定
に維持する定圧射出と射出後の圧縮成形により、製品の
樹脂密度が均等で、かつ、寸法、表面ディティールの再
現性などに優れ、高度な精密成形が可能な射出圧縮成形
方法の提供。 【構成】 成形キャビティの容積を調整できる金型と型
締め装置を用いる。金型を金型タッチ時のような低圧型
締めの状態とする。キャビティ容積を調整しながら定圧
射出を行う。射出の終了後、金型をロックアップのよう
な高圧型締めの状態に維持し圧縮成形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、射出後成形キャビテ
ィ内の樹脂を圧縮して成形を完了する射出圧縮成形方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】溶融時に流動性が低い樹脂の成形や、高
い寸法精度、微細な表面構造の転写精度(再現精度)を
要求されるような射出成形では、射出後に成形キャビテ
ィ内の樹脂を圧縮する射出圧縮成形が行われる。この成
形法には、金型の成形キャビティをインロウ構造で構成
しておいて、型締め過程の途中で圧縮代分を残した位置
で可動盤を停止し、溶融樹脂を成形キャビティ内に射出
した後、型締め作動を再開して上記の圧縮代分を解消
し、成形を完了するものや、特願昭62−267627
号に記載される圧縮装置のように可動盤側に金型へ突出
する圧縮用ピンを備えたものがある。
【0003】しかし、これらについて樹脂が射出される
状況をみると、いずれもあらかじめ定まった一定容積の
成形キャビティ内に樹脂が充填されるので、射出の当
初、樹脂はほとんど圧を受けずに充填されるのに対し
て、射出終了まじかではほぼ射出圧(例えば2000k
g/cm2 )の圧力を受けながら充填されている。
【0004】すなわち、成形キャビティ内への樹脂の射
出は、射出の終了まで同じ圧力で行われることが成形品
における樹脂密度の点で好ましいが、上記したいずれの
方法にもこの点を考慮したものはない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、射出時に
成形キャビティ内の圧力をほぼ一定に維持する定圧射出
と射出後に圧縮が行われる射出圧縮成形方法の提供を課
題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】成形キャビティの容積を
調整できる金型および型締め装置を用いる。金型を金型
タッチ時のような低圧型締めの状態とする。キャビティ
容積を調整しながら定圧射出を行う。射出の終了後、金
型をロックアップのような高圧型締めの状態に維持し圧
縮成形を行う。
【0007】
【作用】金型をロックアップ前の低圧型締めの状態とす
ることで、射出時に成形キャビティに圧縮代が残され
る。キャビティ容積の調整によって、樹脂の射出中、キ
ャビティ内の樹脂圧が一定に維持される。金型を高圧型
締めの状態とすることで射出された樹脂は圧縮され、圧
縮代が解消されて成形キャビティが所定の容積とされ
る。
【0008】
【実施例】図1は、この発明方法の実施に使用する射出
圧縮成形機の型締め装置の部分を示し、型締め部の固定
盤1と可動盤2との間に圧縮成形用の金型3が装着され
ている。金型3の固定側金型4はモールドベース5、キ
ャビテイプレート6からなり、キャビティプレート6は
さらに固定プレート7と可動プレート8とで構成されて
いる。金型3の可動側金型9はモールドベース10、ス
ペーサプレート11およびコアプレート12からなる。
【0009】固定側金型4におけるモールドベース5の
中央部には貫通孔が形成されて、これにスプールブッシ
ュ13が嵌挿され、型締め軸線aに沿って前後方向へ摺
動自在とされている。スプールブッシュ13の前面は可
動プレート8の後面に密着し、後面は固定盤1のロケー
ト開孔14に露出している。可動プレート12とこの摺
動するスプールブッシュ13を貫通して型締め軸線aに
沿った樹脂通路15が形成されている。
【0010】固定側金型4はモールドベース5で固定盤
1に取り付けられ、キャビティプレート6は固定プレー
ト7をコアプレート12側とし、可動プレート8を固定
プレート7とモールドベース5との間に配置している。
可動プレート8は、型締め軸線aと平行に設けられた複
数本のガイドロッド16に嵌挿されて前後へ移動可能と
なっている。固定プレート7と可動プレート8は、可動
側のコアプレート12と共に成形キャビティ17を形成
するものであり、可動プレート8は前方へ移動すること
により成形キャビティ17の容積を縮小し、また、後退
することで拡大する。
【0011】可動側金型9はモールドベース10で可動
盤2に取り付けられ、コアプレート12の前面に圧電素
子による圧力センサー18が配置され、固定側金型4と
可動側金型9のパーティング面(コアプレート12とキ
ャビティプレート6における前方の固定プレート7間)
の圧力、すなわち、成形キャビティ内部の圧縮力を検出
できるようになっている。
【0012】固定盤1には容積調整用サーボモーター1
9が固定され、出力軸に送りねじ20が連結されてい
る。送りねじ20は、モールドベース5、可動プレート
8を貫通して型締め軸線aと平行に配置され、前端が固
定プレート7の後面に軸支されている。そして、可動プ
レート8を貫通する部分では、これに固定した送りナッ
ト21と螺合している。これら、容積調整用サーボモー
ター19、送りねじ20、送りナット21は可動プレー
ト8の駆動手段22を構成し、上記の成形キャビティ1
7を中心とした対称位置に2個(複数個)配置されてい
る。
【0013】符号23は射出ノズルで、射出装置側から
延設されて固定盤1のロケート開孔14を介して前記の
スプールブッシュ13の後面に当接可能とされており、
射出工程中は射出ユニットが備えたノズルタッチ機構で
常時前方へ付勢されている。したがって、可動プレート
8が前方へ移動するとスプールブッシュ13と共に前方
へ移動し、スプールブッシュ13の前面を常時可動プレ
ート8の後面に押圧している。ノズルタッチの押圧力は
1.0〜1.2t程度である。
【0014】なお、金型3に対する型締めは、射出圧縮
成形機が備えた型締め用サーボモーター24(図2)に
よって型締め装置が駆動されることにより行われる。そ
の他、射出圧縮成形機および金型が通常備える構成につ
いては、図示および説明を省略する。
【0015】図2はこの射出圧縮成形機が備えた制御装
置の構造を概略で示したもので、数値制御装置(NC装
置)25はNC用CPU(中央処理装置)26、サーボ
用CPU27を備える。NC用CPU26には、この射
出圧縮成形装置全体を管理する制御プログラムおよび射
出圧縮成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプ
ログラムが格納されたROM28、射出条件、圧縮条件
などの各種設定値、パラメーターの値などを記憶したR
AM29、上記RAM29に記憶させる設定値、パラメ
ーターの値などのデータを入力するマニュアルデータイ
ンプット装置(MDI)30、入力回路31が接続され
ている。
【0016】サーボ用CPU27はNC用CPU26の
指令に基づいて容積調整用サーボモーター19を含めた
射出圧縮成形装置における各軸サーボモーターの位置、
速度、トルク制御などを制御するもので、型締め用サー
ボ回路32、容積調整用サーボ回路33および図示して
いないがデータを一時記憶しておくためのRAMなどを
備える。金型3における圧力センサー18の出力はNC
用CPU26の入力回路31に伝達され、また、サーボ
用CPU27の型締め用サーボ回路32には型締め用サ
ーボモーター24が接続され、容積調整用サーボ回路3
3には容積調整用サーボモーター19が接続されてい
る。
【0017】射出圧縮成形、すなわち、本発明方法は次
のように実行される。
【0018】成形の開始に先立って、通常の射出圧縮成
形において必要な初期設定作業の他に、MDI30から
低圧型締め状態における圧力値F0、高圧型締め状態に
おける圧力値F1、成形キャビティ17の断面積Sおよ
びこれに対する単位時間当りの樹脂射出量vを入力しR
AM29に記憶させる。なお、当初、固定側および可動
側の金型4,9は型開きの状態にあり、可動側金型4に
おける可動プレート8は最前進位置(固定プレート7
側)に移動して停止された状態にある。
【0019】NC装置25に格納したプログラム上、射
出圧縮成形過程になると、通常の射出成形機における型
締め作動と同様に、NC用CPU26がサーボCPU2
7に型締め用サーボモーター24の駆動を指令する。サ
ーボCPU27は可動盤2の位置などその他の必要な確
認をした後、型締め用サーボモーター24を駆動し、可
動盤2を前進(固定盤1に向かう方向)させる。この移
動はロックアップ位置をわずかに越えた先方を目標位置
とした位置制御で行われる。
【0020】可動側金型9が固定側金型4に到達して金
型タッチの状態になると、NC用CPU26は圧力セン
サー18からの信号を読み、これが設定した低圧型締め
の圧力値F0となったところでサーボCPU27に制御
方式の切り換え指令を出す。サーボCPU27は、これ
に基づいて、型締め用サーボモーター24の位置制御駆
動をトルク制御駆動に切り換え、トルクリミット値を現
状、すなわち、圧力値F0に対応した値にする。このた
め、可動盤2はその位置に停止する。この間をNC装置
25についてみると、あらかじめ設定しておいた金型タ
ッチ位置の通過あるいは可動側金型9と固定側金型の間
に設けたタッチセンサーなどからの金型タッチ信号があ
ると、NC用CPU26がこれを確認した後、RAM2
9に記憶されている圧力値F0と圧力センサー18の圧
力値F2を読み、これらを比較し、F0=F2となった
ところで型締め用サーボモーター24をトルク制御に切
り変え、リミット値をF0に対応したものにするとい
う、データの授受、比較判断、指令の処理が行われる。
すなわち、F0>F2ならば型締め用サーボモーター2
4の位置制御による駆動を継続し、F0=F2になると
サーボCPU27に型締め用サーボモーター24のトル
ク制御への切り換えとそのトルクリミット値を指令する
処理を行っているが、この様な処理は通常のものであり
周知であるので、以下特別の場合を除いて単に作動のみ
を説明する。
【0021】NC用CPU26は、型締め用サーボモー
ター24の制御をトルク制御に切り変えると射出ユニッ
トに樹脂の射出を指令し、同時にサーボCPU27に容
積調整指令を出す。すると、サーボCPU27は容積調
整用サーボ回路33を介して可動プレート8を単位時間
当りv/Sずつ後退させる。この作動は射出終了信号が
あると停止され、可動プレート8はその位置に停止され
る。これにより、成形キャビティ17へ樹脂を射出して
いる間、成形キャビテイ内部は当初の狭い容積に樹脂が
充満された後、充満状態のまま内部圧力が一定に維持さ
れる。すなわち、定圧射出が行われる。射出樹脂量は射
出ユニット側で計量されている。
【0022】NC用CPU26は射出の終了を確認する
と、サーボCPU27を介して型締め用サーボモーター
24の制御を再び上記の位置制御に切り換えて可動盤2
を前進させ、圧力センサー18の出力F2を監視する。
そして、圧力値F2があらかじめ設定されていた高圧型
締め状態の圧力値F1に等しくなったところで型締め用
サーボモーター24の制御をまたトルク制御に切り換
え、かつ、トルクリミット値をF1とする。これによ
り、可動盤2はすでに金型タッチの状態にある金型3を
さらに型締めするように作動するので、低圧型締めによ
り残されていた圧縮代が解消され、成形キャビティ17
内部の樹脂は圧縮され、その状態が維持される。同時に
NC用CPU25が備えたタイマーにより保圧冷却に相
当する時間がセットされる。
【0023】上記のタイマーがタイムアップすると、N
C用CPU26は型締め用サーボモーター24に対する
トルクリミット制御を解き、型開き作動を指令する。ま
た、容積調整用サーボモーター19には最前進位置への
移動を指令する。これにより、固定側金型4、可動側金
型9および可動プレート8は初期状態に復帰する。
【0024】なお、以上において、低圧型締め状態の圧
力値は通常金型タッチ時近傍の値とし、高圧型締め状態
の圧力値はロックアップ時近傍の値にすると大きな圧縮
量および圧力値を得られる。また、成形キャビティ17
内の樹脂が圧縮される程度は前後方向の寸法において約
1/100mmの程度である。
【0025】以上のように、この実施例では、金型タッ
チ状態のような軽い低圧型締め状態で射出が行われた
後、ロックアップ状態のような高圧型締め状態とされる
ので成形キャビティ内部の樹脂が圧縮される。また、樹
脂が充填される時は可動プレート8が容積調整用サーボ
モーター19により樹脂の注入量に見合って後方へ移動
されるので、成形キャビティ17の内部圧力が当初の狭
い容積に樹脂が充満した後、一定に維持される。
【0026】以上は一実施例であり、本発明方法を実施
する射出圧縮成形機および金型の構造は図示された構造
のものに限らない。上記の実施例において、圧力センサ
ー18はその位置から、保圧力を制御するためにも使用
することができる。
【0027】また、実施例のように圧力センサーを用い
て金型のパーティング面における実際の圧力を検出し、
これに基づいて低圧型締め状態および高圧型締め状態を
判定すると、樹脂の圧縮を実際に即して正確に行える。
【0028】
【発明の効果】射出時に成形キャビティの容積が射出量
に応じて拡大されることにより、成形品に樹脂の密度ム
ラによる残留応力が生じにくく、成形品に反りや歪みが
生じにくい。射出された樹脂の圧縮は型締め用のサーボ
モーターによって強力に行われるので、製品表面の細部
に至るまで正確な成形が行われる。
【0029】低圧型締め状態と高圧型締め状態の圧力値
の大きさ、値間の幅を種々設定することにより、多様な
樹脂のそれぞれに適切な圧縮成形を採用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】断面にて示す正面図。
【図2】制御装置の概略を示す図。
【符号の説明】
4 固定側金型 7 固定プレー
ト 8 可動プレート 9 可動側金型 12 コアプレート 17 成形キャ
ビティ 18 圧力センサー 19 容積調整
用サーボモーター 20 送りねじ 21 送りナッ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 成形キャビティの容積を調整できる金型
    および型締め装置を用い、低圧型締めの状態とした金型
    に、キャビティ容積を調整しながら定圧射出を行い、射
    出終了後、金型を高圧型締め状態とすることを特徴とし
    た射出圧縮成形方法。
JP3191294A 1991-07-05 1991-07-05 射出圧縮成形方法 Pending JPH058267A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004098582A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 射出発泡成形機及び射出発泡成形方法
US7820084B2 (en) 2007-11-06 2010-10-26 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Minute shape molding method and apparatus thereof
JP2016083776A (ja) * 2014-10-22 2016-05-19 住友重機械工業株式会社 射出成形機
JP6137368B1 (ja) * 2016-03-24 2017-05-31 宇部興産機械株式会社 トグル式型締機構を有する射出成形機の型締制御方法

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