JPH0929804A - 射出圧縮成形の最適充填樹脂量の設定方法 - Google Patents

射出圧縮成形の最適充填樹脂量の設定方法

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JPH0929804A
JPH0929804A JP18538195A JP18538195A JPH0929804A JP H0929804 A JPH0929804 A JP H0929804A JP 18538195 A JP18538195 A JP 18538195A JP 18538195 A JP18538195 A JP 18538195A JP H0929804 A JPH0929804 A JP H0929804A
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潔 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度な最適充填樹脂量の充填が可能にな
る。 【構成】 油圧式の型締シリンダを駆動させトグル機構
を介して型締を行なう射出成形装置を用いて射出圧縮成
形を行なう際の充填樹脂量の設定時に、射出充填計量値
をショートショットの計量値から順次増加させて成形を
行ない、圧縮工程完了時にタイバに組込んだ型締力セン
サの検出信号に変化が現われた時の計量値を最適充填樹
脂量となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金型内に溶融樹脂を射出
充填し、その後型締側で圧縮を行なうようにした射出圧
縮成形の最適充填樹脂量の設定方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、充填樹脂量の設定方法は次のよう
な手順で行なわれていた。 (1)金型保護や成形機への過負荷防止のためショート
ショット計量値から順次計量値を増加させて成形を行な
う。 (2)成形品の目視検査により概略の計量値範囲を絞り
込む。(この場合、ショートショットで無く、かつ、バ
リが発生しない範囲内とする)。 (3)成形品の重量や厚さなどを測定して、品質許答範
囲内となる計量値を選定する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の最適
充填樹脂量の設定方法で射出圧縮成形を行なう場合は、
次のような問題があった。 成形品の重量や厚さなどの測定はオペレータによる手
作業となり、効率が悪い。 成形品の測定結果と品質許容値を比較して最適計量値
を選定する際にオペレータの経験とカンによるところが
多く、オペレータの熟練度に判定結果が大きく左右され
るため、安定して高品質の成形品を供給することが難し
い。
【0004】射出側で保圧を行なう通常の射出成形で
は、計量値が過大であればクッション・ストロークが多
く残ることになるので、クッション・ストロークを判断
基準として適正な計量値を求めることができる。これに
対し型締側で圧縮を行なう射出圧縮成形では、樹脂の冷
却固化収縮量に応じた溶融樹脂の全量を金型内に充填す
るとともに、樹脂の冷却固化挙動に応じた型締側での圧
縮力が負荷されることになるので、計量値条件が直接的
に成形品品質に影響する。即ち、成形品の品質許容範囲
内であっても、射出圧縮成形においては過大な計量値条
件では成形品の底面肉厚が厚くなると共に残留ひずみの
大きい成形品となり、逆に過小な計量値条件では成形品
の底面肉厚が薄くなると共に成形品の転写性を低下させ
る。いずれにおいても成形品の変形、反りの原因とな
り、射出圧縮成形の特徴を活かした成形品を得ることが
できない。
【0005】したがって、射出圧縮成形に適した充填
樹脂量の設定方法が必要である。従来の設定方法は、閉
鎖された金型内に溶融樹脂を充填し射出側で保圧を行な
う通常の成形方法の場合に用いられる方法であり、これ
で得られる射出充填計量値を用いて射出充填成形を行な
った場合では、高品質な成形品を安定して供給すること
は困難である。 また、成形品の薄肉化を狙った金型設計をしても成形
現場で過大な計量値条件を採用すると、目的とした薄肉
化による樹脂材料コストの低減効果が達成されなくな
る。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は、オペレータの熟練度に左右される
ことなく高精度な最適充填樹脂量の充填が可能になるよ
うにした射出圧縮成形の最適充填樹脂量の設定方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では油圧式の型締シリンダを駆動させトグル
機構を介して型締を行なう射出成形装置を用いて射出圧
縮成形を行なう際の充填樹脂量の設定時に、射出充填計
量値をショートショットの計量値から順次増加させて成
形を行ない、圧縮工程完了時にタイバに組込んだ型締力
センサの検出信号に変化が現われた時の計量値を最適充
填樹脂量となるようにした。
【0008】
【作用】射出充填計量値をショートショットの計量値か
ら順次増加させて成形を行ない、圧縮工程完了時にタイ
バに組込んだ型締力センサの検出信号に変化が現われた
時の計量値を最適充填樹脂量として設定することによ
り、 製品形状に最も近い圧縮工程完了時で充填樹脂量の設
定ができる。 品質許容範囲内でありながら成形品の品質に影響を与
える充填樹脂量の微量変化(変形、歪りを生じるショー
トショット充填樹脂量、残留歪を生じるオーバーパック
充填樹脂量)を考慮した充填樹脂量の設定ができる。 オペレータの熟練度に関係無く、正確な充填樹脂量の
設定が容易かつ迅速にできる。 上記、、により高精度な最適充填樹脂量の設定
が短時間で行なえ、その結果、生産性アップ、高品質な
成形品を安定して供給できる。
【0009】
【実施例】以下に、本発明に係る射出圧縮成形の最適充
填樹脂量の設定方法について図面を用いて詳細に説明す
る。
【0010】図1は本発明に係る射出成形機の制御概念
図、図2は充填樹脂量の設定手順を示すフロー図、図3
は型締力と充填樹脂量との関係図である。
【0011】本実施例における射出成形装置100は、
トグル式型締装置20、射出装置40および制御部60
から構成されている。
【0012】図1はトグル式の型締装置20を備えた射
出成形装置100を示し、中心線より上半分は射出充填
前の低圧型締状態を示し、中心線より下半分は圧縮工程
完了後の高圧型締状態を示している。図1におけるトグ
ル式型締装置20は、リンクハウジング1、固定盤(固
定プラテン)2、可動盤(可動プラテン)3、金型4
(固定金型4bおよび可動金型4a)、キャビティ5、
トグル機構6、クロスヘッド7、型締シリンダ(ダイロ
ックシリンダ)8、ピストンロッド9およびガイドロッ
ド10より構成される。
【0013】ダブルトグル式の型締装置20を備えた射
出成形装置100では、図1に示すように、可動盤3と
リンクハウジング1との間に3つのトグルリンク6a、
6b、6cからなる上下一対のトグル機構6を備え、リ
ンクハウジング1の外端面の略中心部に型締シリンダ
(ダイロックシリンダ)8を装着し、型締シリンダ8の
ピストンロッド9の先端をクロスヘッド7に連結し、該
クロスヘッド7を進退自在に挿通したガイドロッド10
に沿って前後進させるとともに、該クロスヘッド7を介
して前記トグル機構6を作動させ、固定盤2に対して可
動盤(可動プラテン)3を移動して型締動作を行なうよ
うになっている。符号11はタイバを示す。
【0014】次に、射出装置40について述べる。本実
施例における射出装置40はバレル41内にスクリュ4
2が配設され、ホッパ43内の樹脂原料が供給ゾーン、
圧縮ゾーンにおいて加熱圧縮され、計量ゾーンにおいて
溶融計量され、そして射出ゾーンを経てノズル44内へ
射出されるように構成されている。
【0015】そして、バレル41の外周面には樹脂原料
を外部加熱するためのヒータが設けられており、樹脂原
料がスクリュ42の回転によって前方へ送られるように
なっている。
【0016】符号46は射出シリンダ、47は正逆転用
モータであってスクリュ42に直結されており、スクリ
ュ42を正逆回転するようになっている。
【0017】次に、制御部60について述べる。型締制
御部61、型締力センサ62、射出制御部63、型開量
設定部64、型開量センサ65、型締力設定部66、充
填樹脂量設定部67、油圧制御弁68、69および油圧
供給源70a、70bから構成されている。
【0018】射出制御部63は射出シリンダ46の動作
を制御する油圧制御弁68および充填樹脂量設定部67
にそれぞれ接続されている。
【0019】タイバ11の端部に組込まれた型締力セン
サ62は型締力設定部66に接続されている。また、両
金型4a、4bの型開量を検知する型開量センサ65は
型開量設定部64に接続されている。
【0020】型締制御部61は型締シリンダ8の動作を
制御する油圧制御弁69に接続され、さらに型締制御部
61は前述した型締力設定部66と型開量設定部64に
それぞれ接続されている。
【0021】以上のように構成されたトグル機構使用の
射出圧縮成形装置の作用について述べる。
【0022】金型キャビティ5に充填する充填樹脂量の
設定手順について図2を用いて述べる。ここで、型締側
で圧縮を行なう射出圧縮成形は、溶融樹脂の射出充填前
の金型4の位置状態により、成形方法が大きく2つに分
類される。
【0023】即ち、閉鎖された金型4a、4b内に溶融
樹脂を充填し、充填された樹脂圧によって型開挙動(ト
グル機構6の場合はタイバ11が伸長する)を示し、そ
の後型締側で圧縮成形する、いわゆる射出圧縮成形方法
の場合には初期型締力設定値P1 を型締力設定部66で
設定するとともに、型締力センサ62の検出信号と設定
値P1 に基づいて、型締制御部61は初期型締動作を行
なう(図2の(A)工程)。ただし、トグル機構6は伸
び切る前の状態で保持されている。
【0024】また、未閉鎖状態の金型4a、4b内に溶
融樹脂を充填し、その後型締側で圧縮を行なう、いわゆ
る射出プレス成形方法の場合には型開量設定値Sを型開
量設定部64で設定するとともに、型開量センサ65の
検出信号と設定値Sに基づいて、型締制御部61は、初
期型締動作を行なう(図2の(B)工程)。ただし、ト
グル機構6は伸び切る前の状態で保持されている。
【0025】なお、型締圧縮工程時(トグル機構6は直
線状態)の型締力(ダイハイト設定値P2 )は、予め設
定しておく(ダイハイト設定)。
【0026】初期型締動作完了後、射出装置40によっ
て溶融樹脂をキャビティ5内へ射出充填する。この場
合、金型保護、成形機への過負荷防止のためショートシ
ョットの計量値から開始する。射出充填完了後あるいは
充填中の任意の時点でトグル機構6を伸び切る方向へ駆
動させて圧縮工程を行ない、圧縮完了時の型締力センサ
62の検出信号をモニタする。
【0027】モニタ値がダイハイト設定値P2 より大き
いか等しい場合、いわゆるモニタ値≧P2 となるまで順
次計量値をショット毎に増加させて繰返す。
【0028】この動作を図3を用いて詳述する。計量値
を順次増加させて成形を行なうと、圧縮完了時の型締力
センサ62の検出信号が急に立上がる点が現われる。い
わゆる検出信号≧P2 の時が、射出圧縮成形における計
量ストローク値の最適充填樹脂量(Z)であり、充填樹
脂量設定部67へ記憶させる。即ち、計量ストローク<
Zの領域(ショートショットの計量値)では、圧縮完了
時には金型内の樹脂の冷却固化収縮によって金型キャビ
ティ容積>成形品体積であるため、樹脂が金型を押開こ
うとする力が作用しないため(金型と樹脂は微小な隙間
を有している)その結果、型締力センサ62の検出信号
は全く変化しない(検出信号=P2
【0029】逆に、計量ストローク>Zの領域(オーバ
ーパックの計量値)では、圧縮完了時には、金型キャビ
ティ容積<成形品体積であるため、樹脂の弾性回復力
(金型を押開こうとする力)が作用して、その結果、タ
イバ11に負荷が集中して型締力センサ62の検出信号
は増大を示す(検出信号>P2 ) なお、計量ストローク>Zの度合が大きい程、圧縮完了
時の成形品肉厚は増大し、その結果、トータル的な金型
厚さが増大することになるため、ダイハイト設定値が変
化したことと同じとなり、型締力センサ62の検出信号
は増加傾向を示す。
【0030】ここで、△Zは従来の方法による充填樹脂
量の設定値であり、このようにオペレータの熟練度によ
って、充填樹脂量にかなりのバラツキが生じる結果とな
る。射出圧縮成形においては、樹脂の冷却固化収縮に応
じた樹脂量の全量充填と型締側の圧縮力の負荷によっ
て、たとえ、成形品の品質許容範囲内であっても充填樹
脂量の微量なバラツキが直接影響を与える(ショートシ
ョットによる変形、反りの発生、またはオーバーパック
による残留歪の発生)。その結果、商品質な成形品を安
定して供給することはできなかった。
【0031】これに対して本発明による設定方法では図
3の変曲点Hに達した時点の計量値を射出圧縮成形にお
ける最適充填樹脂量(Z)としていることにより、充填
樹脂量設定値のバラツキは全く無い。さらに、充填樹脂
量の設定に際しては、圧縮完了時の型締センサの検出信
号をモニタするのみで良く、最適充填樹脂量(Z)の設
定は型締力センサ62に変化が現われるため極めて容易
に、かつ正確に行える。
【0032】なお、本実施例では型締力センサの検出信
号に型締力を用いたが、トグル機構6の型締力の発生原
理であるタイバ11の伸び量を検出信号として用いても
良い。
【0033】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では油圧式の型締シリンダを駆動させトグル
機構を介して型締を行なう射出成形装置を用いて射出圧
縮成形を行なう際の充填樹脂量の設定時に、射出充填計
量値をショートショットの計量値から順次増加させて成
形を行ない、圧縮工程完了時にタイバに組込んだ型締力
センサの検出信号に変化が現われた時の計量値を最適充
填樹脂量となるようにしたことにより、 (1)オペレータの熟練度に左右させることなく、射出
圧縮成形を行なうに際して、高精度な最適充填樹脂量の
設定が、短時間に、かつ容易に行なえるため、生産性が
大幅にアップする上、高品質な成形品を安定して供給で
きる。 (2)射出圧縮成形の型締制御に用いる型締力センサを
利用していることにより、センサ共用によるコストダウ
ンが図れるように、制御システムの単純化による操作性
の向上も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出成形機の制御概念図である。
【図2】本発明に係る充填樹脂量の設定手順を示すフロ
ー図である。
【図3】本発明に係る型締力と充填樹脂量との関係図で
ある。
【符号の説明】
1 リンクハウジング 2 固定盤 3 可動盤 4 金型 4a 可動金型 4b 固定金型 5 キャビティ 6 トグル機構 7 クロスヘッド 8 型締シリンダ 9 ピストンロッド 10 ガイドロッド 11 タイバ 40 射出装置 41 バレル 42 スクリュ 43 ホッパ 44 ノズル 46 射出シリンダ 47 正逆転用モータ 48 射出ピストン 50 トグル式型締装置 60 制御部 61 型締制御部 62 型締力センサ 63 射出制御部 64 型開量設定部 65 型開量センサ 66 型締力設定部 67 充填樹脂量設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥迫 隆 山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地 宇部興産株式会社高分子研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油圧式の型締シリンダを駆動させトグル
    機構を介して型締を行う射出成形装置を用いて射出圧縮
    成形を行なう際の充填樹脂量の設定時に、射出充填計量
    値をショートショットの計量値から順次増加させて成形
    を行ない、圧縮工程完了時にタイバに組込んだ型締力セ
    ンサの検出信号に変化が現われた時の計量値を最適充填
    樹脂量となるようにしたことを特徴とする射出圧縮成形
    の最適充填樹脂量の設定方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015136842A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 住友重機械工業株式会社 射出成形機
KR102205929B1 (ko) * 2020-05-20 2021-01-20 유호종 스마트 사출금형생산시스템 및 이를 이용한 사출금형생산방법
CN114974855A (zh) * 2021-02-25 2022-08-30 多摩川精机株式会社 旋转变压器定位用树脂销部结构

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