JPH09207155A - 中空射出成形装置及び方法 - Google Patents

中空射出成形装置及び方法

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JPH09207155A
JPH09207155A JP1482696A JP1482696A JPH09207155A JP H09207155 A JPH09207155 A JP H09207155A JP 1482696 A JP1482696 A JP 1482696A JP 1482696 A JP1482696 A JP 1482696A JP H09207155 A JPH09207155 A JP H09207155A
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JP
Japan
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gas
cavity
hollow
pressure
resin
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Pending
Application number
JP1482696A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Suga
康之 菅
Kenichiro Sugimoto
健一郎 杉本
Takahiro Tanaka
高廣 田中
Hiroshi Hayashi
啓 林
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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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
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1732Control circuits therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3044Bumpers

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】比較的簡単な構成で所望の中空部を製品内に形
成し、これによって高品質の中空射出品を得る。 【解決手段】ホットランナ7が起動されて約200℃の
可塑状態の樹脂をホットランナノズル8からスプル内に
導入する。樹脂圧が所定圧に達した場合には、ホットラ
ンナノズル8が閉じてキャビティ6内の樹脂圧は保持さ
れる。その後、キャビティ6内の樹脂は、冷却される。
一方、ガス供給装置においては、樹脂の冷却が開始され
る同時にサーボモータが起動されてピストンをストロー
クさせガスをガス供給通路23から分岐通路24、2
5、26及び蓄圧タンク31内にガスが所定量導入して
昇圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内部に複数の中空部が
形成される射出成形製品を製造するための装置及び方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のバンパーなどを樹脂の射出成形
品によって構成することが知られている。樹脂を射出成
形する場合において、成形品の肉厚が均一でない場合に
は、樹脂の収縮率が肉厚の厚い部分ほど大きくなるた
め、製品の表面にいわゆるヒケが生じて、所望の平滑な
表面が得られなくなる。この問題を解消するためにキャ
ビティの内部に原料樹脂とともに肉厚の厚い部分に不活
性ガスなどの流体を流入して中空部を形成することが一
般に行われる。しかし、この製品内部に中空部を形成す
るにあたってはさまざまな事情によって所望の中空部が
形成することができず、製品の表面に樹脂のヒケの影響
が残ってしまうという問題がある。このような事情に鑑
み、特開平5−261748号には、製品の肉厚の変
化、製品形状、製品の大きさ等に係わらず所望の位置に
所望の大きさの中空部を形成することを目的とした中空
射出成形方法を開示している。この開示された手法によ
れば、中空部を形成するための加圧流体のキャビティへ
の複数の圧入口からの圧入の時期と圧力を入口ごとに制
御するようになっている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】しかし、開示された
中空射出成形方法では、上記の圧力流体の圧力と時期を
入口毎に制御するので装置が複雑になるとともに、コス
ト的にも不利となる。本発明はこのような事情に鑑みて
構成されたもので比較的簡単な構成で所望の中空部を製
品内に形成し、これによって高品質の中空射出品を得る
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
キャビティに配置される製品の内部に複数の中空部を形
成しつつ成形する成形する射出成形装置であって、前記
中空部を形成するためのガスを供給するガス供給手段
と、前記ガス供給手段と前記各中空部とを連通するガス
通路と、該各ガス通路に設けられ前記中空部へのガスの
供給を制御するための弁と、該弁と前記キャビティとの
間の前記ガス通路に設けられる少なくとも1つの前記ガ
スの蓄圧手段とを備えたことを特徴とする中空射出成形
装置によって達成することができる。好ましい態様で
は、前記弁がガス供給手段からキャビティへのガスの流
通のみを許容する1方向弁で構成される。別の好ましい
態様では、蓄圧手段は前記製品に形成される中空部の容
積が大きい順に設けられる。また、本発明の別の特徴に
よれば、キャビティに配置される製品の内部に複数の中
空部を形成しつつ成形する成形する射出成形方法であっ
て、前記中空部を形成するためのガスを供給するガス供
給手段を設け、ガス供給手段からキャビティ内に複数の
ガス通路を介してガスを導入し、所定のガスがキャビテ
ィ内に導入されたときガスの供給を停止して各ガス通路
内に設けられた弁によってガス供給手段からキャビティ
へのガス圧を保持し、その後該弁と前記キャビティとの
間のガス通路に設けられる少なくとも1つの前記ガスの
蓄圧手段からのガスをキャビティ内に導入することを特
徴とする中空射出成形方法が提供される。
【0005】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しつつ本発明の実
施の形態について説明する。特に、本発明を自動車のバ
ンパーを中空射出成形するのに適用した場合について以
下に説明する。図1を参照すると、中空射出成形装置1
の概略断面図が示されている。本例の中空射出成形装置
1は、固定型2と可動型3とを備えており、この固定型
2と可動型3は取り付板4、5にそれぞれ取り付けられ
ている。この固定型2、と可動型3とによって成形空間
であるキャビティ6が画成される。キャビティ内に樹脂
原料を供給するために高温状態の樹脂を供給するホット
ランナ7が設けられホットランナ7は固定型の内部に延
びてキャビティ6の一端側にホットランナ7のノズル8
の先端が到達している。ホットランナノズル8の前方
は、ノズルからの樹脂を受け入れる空間部すなわちスプ
ル9が設けられ、この空間部はキャビティ6とキャビテ
ィへの連通路を成すゲート部10を介して連通してい
る。本例の中空射出成形にかかるバンパー11は図2に
示すように横に広がった形状になっており、断面は図1
のキャビティ6の形状が示すように中央壁111が前方
に突出した湾曲形状を成しており、その両側に上部壁1
12及び下部壁113及びグリル部118を形成するキ
ャビティ部分が位置している。
【0006】バンパーの背面側には、横方向に延び、か
つ水平方向後方に3つのリブ114、115、116が
設けられる。また、中央壁下方には開口部117が設け
られ、この開口部117の両端部の上方部には小さな開
口部119、120が設けられている。型成形の場合に
は、肉厚の厚い部分において樹脂が冷却する際の収縮率
が大きく、その部分に近い製品の表面にヒケが生じ易
い。本例の場合には、バンパーのリブと中央壁との結合
部付近の樹脂量が多くなるので、この部分にヒケによる
影響が出やすい。したがって、本例では、このリブ部に
対応するキャビティ部分すなわちガスチャネル61、6
2、63にガスを供給するガスノズル12、13、14
が接続されている。このように本例の中空射出成形にか
かる製品であるバンパー11の形状は複雑であり、肉厚
も場所によって大きく異なる。このため、上記のゲート
10を介して樹脂を充填する際の樹脂圧もキャビティ6
の場所によって大きく変化することとなる。このような
事情により製品内の所望の位置に所望の大きさの中空部
を形成するのに困難が伴う。
【0007】上記のガスノズル12、13、14に不活
性ガスを供給するためのガス供給機構は、窒素ガス等の
不活性ガスを充填したガスボンベ15を備えている。そ
してこのガスボンベ15からガス通路16を介してガス
の供給を受け、所定のガス量を供給する計量シリンダ装
置17が設けられる。ガス通路16には、ガスボンベ1
5の元圧を所定圧力まで減圧する減圧弁18が設けられ
るとともに、計量シリンダ17へのガスの供給を制御す
る開閉弁19が設けられる。シリンダ装置17のピスト
ンロッド171はシリンダ駆動用のサーボモータ20に
接続されており、サーボモータ20は、サーボモータコ
ントローラ21からの命令に応じてピストンロッド17
1を所定量だけストロークさせて、キャビティ6へ供給
するガス量を制御するようになっている。また、開閉バ
ルブ27の制御等全体のガス供給制御のコントロールは
シーケンスコントローラ22によって行われる。計量シ
リンダ17は、ガスの供給通路23に接続されており、
供給通路23はそのご3つに分岐して各分岐ガス通路2
4、25、26となる。分岐ガス通路24、25、26
の先端に上記のガスノズル12、13、14が取り付け
られている。そして、ガス供給通路23には、キャビテ
ィ6へのガスの供給を開閉制御する開閉弁27が設けら
れている。また、分岐ガス通路24、25、26には、
供給通路23からの分岐部のすぐ下流側に逆止弁28、
29、30が設けられており、ガスの逆流を防止するよ
うになっている。さらに、最も中空部の容積の大きいガ
スチャネル62に連通する分岐ガス通路25には、一定
の容積を有する蓄圧タンク31が接続されており、圧力
ガスを導入できるようになっている。
【0008】以上の中空射出成形装置の動作について説
明する。図3には、本例の実施にかかる中空射出成形装
置の作動手順のタイムチャートの概略が示されている。
中空射出成形装置において、まず、ホットランナ7が起
動されて約200℃の可塑状態の樹脂をホットランナノ
ズル8からスプル内に導入する(時間T0 )。この樹脂
は、ゲート10からキャビティ内に浸入して充填され
る。この場合ゲートに近いほど樹脂圧が高く、遠くなる
ほど樹脂圧は低下する。したがって、中空部が形成され
るガスチャネルの圧力は、ゲート10に近いガスチャネ
ル61が最も高く、ガスチャネル62、63の順で低く
なる。次に、樹脂圧が所定圧に達した場合には、ホット
ランナノズル8が閉じてキャビティ6内の樹脂圧は保持
される(時間T1 )。その後、キャビティ6内の樹脂
は、冷却される。一方、ガス供給装置においては、樹脂
の冷却が開始される同時にサーボモータが起動されてピ
ストンをストロークさせガスをガス供給通路23から分
岐通路24、25、26及び蓄圧タンク31内にガスが
所定量導入して昇圧する。
【0009】このときガスノズル12、13、14は閉
じている。つぎに、供給通路の開閉弁27を閉じガスノ
ズル12、13、14を開いて通路24、25、26及
び蓄圧タンク内のガスをキャビティ内に導入する(時間
2 )。この時、内部の樹脂圧は冷却されることによっ
て圧力が低下しつつある状態である。しかし、固化して
はおらず、ガス圧が樹脂圧を上回るとガスは溶融状態に
ある樹脂内に導入されて、樹脂中の圧力の弱い部分に引
き込まれる。樹脂の冷却は型の表面から内部の方に進行
するとともに、冷却が進行するにしたがって、収縮す
る。したがって、樹脂量の多い部分すなわち肉厚の厚い
部分は周りの部分が先に収縮することによって引っ張ら
れて圧力が低下する。このため樹脂内に浸入したガスは
肉厚の厚い部分に導かれて中空部を形成する。すなわち
本例の装置においては、キャビティ6のガスチャネル6
1、62、63の壁部との結合部において中空部が形成
される。この場合、中空部の形成は樹脂圧力とガス圧力
との差に依存する。図4を参照すると、本発明のような
逆止弁28、29、30及び、蓄圧タンク31を有しな
い従来の中空射出成形装置におけるキャビティの樹脂圧
力及びガス圧力の変化が示されている。
【0010】これによれば、ガス圧力は、ガスの導入が
開始された直後の急勾配で低下する。これは、樹脂圧の
低いところたとえば、ゲートから遠いガスチャネル63
などにガスが集中的に導入されと全体の圧力が急激に低
下するものである。したがって、最もガスの供給が求め
られる容量の大きい厚肉部を有するガスチャネル62に
は十分にガス供給が行われず、所望の中空部を形成する
ことができなくなるという問題が生じるものである。ま
た、ゲートに近いガスチャネル61に対しては樹脂圧が
高いので、ガスの進入に対する抵抗が大きく同様に所望
の中空部が形成しにくいという問題がある。本発明によ
れば各分岐ガス通路24、25、26には、逆止弁2
8、29、30が設けられているので、図5に示すよう
に各分岐ガス通路内のガス圧力はそれぞれ異なる圧力に
維持される。すなわち、従来の装置のようにガス圧が共
通でないのでガスが樹脂圧の低いガスチャネル63に集
中的に流れ込むという問題はなく、逆止弁28、29、
30下流側のそれぞれの分岐ガス通路24、25、26
の容積を対応するガスチャネル61、62、63の中空
部の容量に見合ったものにして置くことよって適正なガ
ス量をそれぞれのガスチャネル61、62、63内に導
入することがてきる。
【0011】また、図6に示すようにガスチャネル62
に対しては、蓄圧タンク31が設けられているので、蓄
圧タンクを設けない場合に比べて、ガス圧の低下勾配を
緩和することができ、これによって、ガスチャネル62
に供給できるガス量を他のガスチャネル61、63に比
して多くすることができ、大容量の中空部の形成に際し
ても十分なガスの供給を行うことができるものである。
このようにしてガスの供給が完了した場合は、ガスノズ
ル12、13、14をガスチャネルのガス供給口から引
いて、中空部のガス圧を抜く操作、すなわちベントを行
う(時間T3 )。ベントが完了したのち、可動型を移動
させて型を開き中空部を有する中空射出成形品をキャビ
ティから取り出す。なおガスの供給装置においては、サ
ーボモータを起動させて計量シリンダのピストンをスト
ロークさせて所定量のガスをガスボンベから計量シリン
ダ内に導入し、次の成形サイクルのためのガスを充填す
る(時間T4 )。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、中空射出
成形において、ガス供給路内に弁と蓄圧手段を設けると
いう簡単な構成で、所望の中空部を形成することがで
き、高品質の中空射出成形品を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施にかかる中空射出成形装置の概
略断面を示すシステム図、
【図2】本発明を適用することによって成形することが
できるバンパーの正面図、
【図3】従来の中空射出成形装置によって中空射出成形
を行う場合のキャビティ内の樹脂及びガスの圧力変化傾
向を示すグラフ、
【図4】本発明にかかる中空射出成形装置の動作手順の
概略を示すタイムチャート、
【図5】本発明にかかる中空射出成形装置を用いた場合
の各樹脂の圧力変化と各ガスチャネルにおけるガス圧力
の変化特性を示すグラフ、
【図6】本発明にかかる中空射出成形装置を用いた場合
において蓄圧タンクを有する場合と有しない場合とのガ
スチャネル内のガス圧力の変化特性を比較した場合を示
すグラフである。
【符号の説明】
1 中空射出成形装置 2 固定型 3 可動型 6 キャビティ 7 ホットランナ 8 ホットランナノズル 9 スプル 10 ゲート 11 バンパー 12、13、14 ガスノズル 15 ガスボンベ 16 ガス通路 17 計量シリンダ装置 18 減圧弁 19 開閉弁 20 サーボモータ 21 サーボモータコントローラ 22 シーケンスコントローラ 23 供給通路 24、25、26 分岐ガス通路 28、29、30 逆止弁 31 蓄圧タンク 111 中央壁 112 上部壁 113 下部壁 118 グリル部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 啓 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャビティに配置される製品の内部に複数
    の中空部を形成しつつ成形する成形する射出成形装置で
    あって、 前記中空部を形成するためのガスを供給するガス供給手
    段と、 前記ガス供給手段と前記各中空部とを連通するガス通路
    と、 該各ガス通路に設けられ前記中空部へのガスの供給を制
    御するための弁と、 該弁と前記キャビティとの間の前記ガス通路に設けられ
    る少なくとも1つの前記ガスの蓄圧手段とを備えたこと
    を特徴とする中空射出成形装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記弁がガス供給手段
    からキャビティへのガスの流通のみを許容する1方向弁
    であることを特徴とする中空射出成形装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記蓄圧手段は前記製
    品に形成される中空部の容積が大きい順に設けられるこ
    とを特徴とする中空射出成形装置。
  4. 【請求項4】キャビティに配置される製品の内部に複数
    の中空部を形成しつつ成形する成形する射出成形方法で
    あって、 前記中空部を形成するためのガスを供給するガス供給手
    段を設け、 ガス供給手段からキャビティ内に複数のガス通路を介し
    てガスを導入し、 所定のガスがキャビティ内に導入されたときガスの供給
    を停止して各ガス通路内に設けられた弁によってガス供
    給手段からキャビティへのガス圧を保持し、 その後該弁と前記キャビティとの間のガス通路に設けら
    れる少なくとも1つの前記ガスの蓄圧手段からのガスを
    キャビティ内に導入することを特徴とする中空射出成形
    方法。
JP1482696A 1996-01-31 1996-01-31 中空射出成形装置及び方法 Pending JPH09207155A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111941751A (zh) * 2020-08-14 2020-11-17 俞洁瑶 一种注塑模具装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111941751A (zh) * 2020-08-14 2020-11-17 俞洁瑶 一种注塑模具装置

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