JPS58167137A - 射出圧縮成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出圧縮成形装置に関する。

射出成形においては、金型構造によって厳密に固建さ社
たキャビティー中へ浴＃Ｓ衝廂を射出充填し、ゲート部
の細い部分が固化するまで保圧と呼ばれる操作によって
射出シリンタよりスプルやランチ部の樹脂を介して圧力
を付加し、キャビティ一部の樹脂が逆流しないようにし
、ゲート固化後はキャビティー内樹脂のもつ熱量を金型
へ伝熱して冷却させ製品とすることが行なわれる。

溶融した樹脂の密度は、固体の密度より小さいのが通常
であって、溶融した樹脂が固化していくにつれて体積が
小さくなっていき、すなわち、収縮が起こる。−例とし
て一１００腸、肉厚１０閤の製品を考え、＊＊密度が溶
−状態で１．１フ、固体状鰺で１−２０であるとして、
溶融状態の体積かキャビティーの体積（’７８．５４ｃ
ｃ）と等しい状態から同化し常温になると、’７６．５
７ｃｃとなる。仮にいまこの減少した体積を厚さ方向だ
けに収縮か起こるとすると、出来上った製品の厚さは９
．７５腸となり、０．２５■の肉厚不足となる。

このような収縮に対処する丸め、金型かパーティ／クラ
インでわずかに開くまでオーババックしてやる方法が検
討され、その際の全型開１１ｉｉを制御する方法（％開
開５０−３９３５１号）や、オーババックしやＪ−いよ
うなキャビティーを用いるＲＯ１ｉｎｘ法（”　Ｎｅｗ
　　ｃｏｎｔ：ａｐｔ　　ｉｎ　　１ｎｊｅｃｔ土ｏｎ
　　ｍｏｌｄｉｎｇ、　　ＲｏＬｉｎｘｐｒｏｃｅｓｓ
　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　
ｐｌａｓｔｉｃｓ’Ｐｌａｓｔｉｃｓ、３０，３３０．
Ａｐｒ、（１９６５））が提案されている。

また金型内にキャビティーコアを前進後退できるように
小さな油圧シリンダを埋めこんでおくか、エジェクタ用
シリンダを用いるかして、意識的にキャビティーを大き
くして射出し、充填完了後油圧シリンダを前進させてキ
ャビティーを小さくし、所定の厚さの成形品を得ること
が提案され、マイクロモルダー法として知られている（
　Ｈ，Ｍｏ１ｔ：”Ｍｏｗ　　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　
　ｉｎ　　ｓｈｒｉｎｋａｇｖ　　ｃｏｎｔｒｏｌ會　
　ＳＰＩ　　、Ｔ。

ｐ５１９　、　Ｊｕｎ　、　（１９６４）　）。

勿論、墓も初歩的な方法は、この収縮を見込んでキャビ
ティーを、大きく設計することであるが、肉厚製品、偏
肉であるような製品などの場合、このような設計は事業
上不可能であり、トライアンドエラーの繰り返しをおこ
なうことか必發であ６゜前記のオーババックの方法も＾
射出圧を売するという欠点とともに、製品が偏肉である
★合には収縮の小さい肉薄部で収縮補正効果がｔｌＪ＠
−Ａれにとが認められている。マイクロモルダー法の場
合には、シリンダラムの前進Ｆｉ、収縮にともなって起
こり、５ｅｗＪコア側の製品−が精度良く出来上るもの
の対面の精度は充分でない。

かかる現況に鑑み、蓋締力を用いて圧縮操作を行ないう
る射出圧縮成形法が１ＩＧＩＬ＋社（Ｌ（ＩＤｉｌＧＥ
ＭＧＥＬ　ＫＧ　ＭＡＣＨＩＮＥＮ　ＦＡＢＲ工に、　
Ａ−４３１１８ＣＨ１ｌＲＴＢＩＣＲＧムＵ８ＴＲＩム
）によシ提案されているが、この方法はトグル式の型締
力を圧縮圧として用いるように、射出工程ではトグルを
完全に伸ばしきらないように保持し、圧縮工程で伸ばし
きるという一期的なものである。

しかしながら、トグルによも圧縮方法では、圧縮圧の制
御かできないという欠点がある。圧縮圧の制御が必要で
めることＦｉｒ＊脂に付加される圧力−樹脂の比容−樹
脂の温度」Ｏ関係を示すＰＶＴ曲線により次のようにし
て説明で酉よう。横軸に４ｑｙ温度Ｔｉと抄、縦軸に樹
脂の比容Ｖをとり、一定の付加圧力Ｐ（反作用としての
樹脂の圧力と考えても良い）のもとての樹脂のＶ、Ｔの
関係を示したのが第１図のＰＶＴ曲線である。

前述のような射出圧縮成形法置を用いて、金型のキャビ
ティーに樹脂を射出し圧縮し取出すまでをこのグラフの
上で追ってみよう。射出−法王終ｒ点を（Ｖ−ＰＨＡ）
で示すと、射出によって樹脂温度が下が炒ながら樹脂圧
力が増大する過程（Ａ）−申）があり、保圧が完了して
も樹脂温度は下りつづけ、外からの主力がないので体積
が収縮し圧力の低い時の比容となるため過程（Ｂ）−（
Ｃ）をたどる。ここで逆流に配属しつつトグルを伸ばし
切って圧縮操作を行なうと、樹脂温度かほとんど冷えな
い間に樹脂圧力が増大し、ｉ４根（Ｃ）−■）となる。

この時トグルが伸ひ切っているとすると、その後は樹脂
温度が上がり、圧力が減少するという過程がＧＤ）−（
ト））である。このとき比容が低下するので、樹脂は動
かされることになり、流動性が悪くなった状態で樹脂に
圧力を付加するため歪を生じる。この俊取出し温度に達
して金型を開くと、倒産圧力は外１±力が減少するため
比容を増大させる過程に）−り）となり、大気圧の中で
樹脂温度が常温となる過程り一〇＋がそれに続き成形が
完了する。

この場合の成形収縮率はＣＩ）と町の比容の差から求め
ることができる。トグルによる圧縮方法では腕の長さが
固定されているため位置決めによって圧力を調節するが
、その圧力は金Ｉｌ温度、タイバ一温度、位置の設定に
よって異なるためその圧力を固定することが困−である
。このため圧縮圧力を制御するのが困難で、　ＰＶＴ−
線上で言えばトグルを伸ばし切った状態での終点が（功
であるのか（Ｄ′）であるのか不明であり制御すること
もできない。

一方、直圧方式の油圧による圧縮方法で蝶、その最大圧
縮圧は厳密ｔ／Ｃｇ４整することかでき、第２図のよう
１６「温度が低下する′ＫｆｌＦない樹脂の比容が一定
となるように圧縮圧力を低下させる制御をするならば、
固化していく過程で′ｌｌｌ１脂は全く変形しないので
歪が生じることもない。このことは第２図の上の（Ａ）
〜側の工程を追っていけは一定の成形収縮率を南する成
形が可能なことを示している。この場合キャビティーと
樹脂の体積の違いは（Ｄ）と０）の比容の違いになる。

キャビティーの体積を−・定に保つ制御Ｆｉ、可能なの
で、これによりサイクルからサイクルヘ一定の成形収縮
率を有する成形が可能になる。

以上の考察から、本発明は直圧式の圧縮を可能ならしめ
る射出圧縮成形装置を提案するもので、（１）いかにし
てキャビティーの体積を犬きくするか、またその制御を
どうするか （２）　　いかにして製品を取出すための型の開閉をス
ムーズに行なうか （３）いかにして圧縮の制御が可能な圧縮工程を得るか の問題点を要訣することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、最初の　　　　
“型締め時にディライトを規制することにより金型　　
　　□に子細しろを作る圧縮しろ設定微調機構を固定側
ダイプレートと可動側ダイグレートの間に設置し、金型
内のキャビティに溶融樹脂を充填させた波にディライト
の規制を解除することにより高圧型締めで金型の圧縮成
形を可能に構成したものである８第３図は本発明の射出
圧縮成形装置ｉＫ−おける各工程別のダイプレート間距
離（ディライト）、型締めシリンダ固定盤ま九はこれに
固定されたタイバー支持板と可動側ダイグレートとの距
離、タイバー長の相関関係を示し、これを用いて本発明
の詳細な説明する。

第３図（ａ）は低圧ｍＭめ時における各プレート間の距
離を示しており、タイバー長Ｆｉｚであり、固定側ダイ
ズレート（１）と可動側ダイズレート（２）の距離ｔ′
は金型厚さに対応する。゛可動側ダイグレート（２）と
タイバー支持板（３）の距離ｌ＃はシリンダラムの移ｗ
Ｊによって可変できるようになっている。

この状態から型締めシリンダラムをＸ比の油圧で駆動前
進させた高圧型締めの状態が第３図（ｂ）ＶＣ示されて
いる。このとき、低圧蓋締めで金型が充分に結合されう
る時、ｌ′は高圧型締めでもはとんど変化しないが、タ
イバー長はノだけ伸びて（１＋Δ）となり、その伸びた
分はほぼｌＩの距離の変化に対応し、（ｌ＃＋Δ）とな
る。

本発明における射出圧縮成形装置では、第３図（Ｃ）の
ように、金型はパーティングライン（Ｐ、Ｌ）または他
の型板間でわずかＶＣ開き、高圧型締めが行なわれてい
る中で金型厚さは所定の圧縮しろδを加えて（／’＋δ
）となるような機構が組みζまれでおり、タイバー長は
その場合（ｌ＋Δ）であるから、可動側グイプレート（
２）とタイバー支持板（３）の距離はＣｔｐ＋Δ−δ）
となる。

射出後の圧縮工程では金型厚さを（Ｚ’＋４）に保持し
ていた力が解除されるので金型厚さはｌ′となり、圧縮
しろδの分だけ圧縮が行なわれることになる。

射出時の型締め力１．と圧一時の型締め力ｒ２とは１１
≦１２ のように設定される。ｙ、り１□のときには、低圧型締
め時→射出時耐圧縮時（終了時）ｌ→　ｌ＋ΔＩ−＋／
＋Δ ｌ′→ｌ′＋δ→ｌ′ ｌＩ→７１＋Δｌ−δ→ＩＩ＋Δ のように工程ごとに変化していく。

射出時１．か倒１ｉＩＩｆ：より小さくなると金型はＷ
ｔ疋の圧縮しろ２以上の開きとなる。このため、射出時
の型締め力ｙ、や金型を開く量すなわち圧縮しろδは製
品の形状、樹脂の温度、射出圧などを考慮して実験的に
求められねばならない。この丸め容易に圧縮しろδを調
整しなおすことができ、しかも精度の出る圧縮しろ調整
機構が極めて大切である。

本発明は、射出充填時に＾圧縮締め下で金ＷＩＩＬさを
ｌ′＋δに保つようにした機構に関するもので、射出後
圧縮操作（Ｉ−＾圧ｍ＊めにより実行でき、かつ製品を
取出すためのｌｉｔ闘き中火のサイクルのための型閉は
目出にでき、さらに圧縮しろをミクロン（μｍ）単位で
設置できる機構を設けたこと１％像とする射出圧縮成形
装線−関するものである。

以Ｆ本％明の一実廁例金図向に基づいて１１５２＃４す
る。第４図において、精度曳く任意の−ｊｔ賂を設定可
能な圧縮しろ設定微調機構０）め圧縮しろ調整部（５）
で必要量の圧縮しろδとなるようＶＣ＠整し、ディライ
ト間（１６」足側ダイプレート（１）と可動−ダイグレ
ー　ト（２）の閣）の固定側ダイグレート（１）の任意
の所定場所に設けられた固定側黴＃Ａ機構受は部（６）
Ｋ圧縮しろ設定微調機構（４）を盟開きの状態で型寸開
きシリンダ（７）を用いて当接させ、次に主シリンダ（
８）を用いて低圧型締めを行なうと、可動側ダイプレー
ト（２）に固定側微調機構受は部（６）に対応して設り
た可動側黴胸機構受は部（旬が圧縮しろ設定黴ｘｉ構（
４）の圧縮しろ調整部（Ｓ）の端面に当接し、固定側金
型０呻と可動側金ｍ東のパーティング面（固定側と可動
側の金臘合わせ面）ｒｃ圧縮しろ設定徽醐機構（４）に
より設定された所定必要量０圧縮しろδか設定される。

次に射出ノズル斡より溶融され、１４脂が金型のキャビ
ティ（２）内に射出充填される。

次に、ゲー　トの固化その他の方法により逆流を防止し
つつ、型寸開きシリンダ（７）によシ圧縮しろ設定微−
機構（４）を引き抹き、主シリンダ（８）Ｋより為圧型
締めを行ない、圧動しろａを圧縮し、金型パーティング
面が当接する。圧縮しろ−は圧縮しろ設定像調模桝（４
）の圧縮しろ調整部（５）ｒ回転させ々ことによりネジ
のピッチと直径と回帽数によりで設定される。従って精
度の良−圧縮しろの設定が可能となる。またこの圧縮し
ろ設定黴祠機ｓ０）は固定側ダイプレート（１）に腫寸
開きシリンダ（７）を介して取り付けられているが、こ
れは可動側ダイグレー）　（２）や成形機本体でディラ
イト間に設置できる場所であればどこ＃ｌｃ取付けても
良い。また黴調機構受は部（６）　（９）Ｆ′ｉ、微調
機構の長さをディライトと同一長さにすれば固定側ダイ
グレー）　（１）と可動側ダイグレー）（りＫ直直接接
接るので、不要となる。

第５図は固定側ダイブＶ　−）わるいは可動側ダイプレ
ートに圧縮しろ設定微調機構が取付けられ、挿入板がそ
れに当接することにより所定必要量の圧縮しろを侍てい
ることｔ＊黴としたガである。

第５図では、可ｌ１ｈＩｌダイグレー１）Ｋ取付けられ
た圧縮しろ設定鎗ｖＩ４ｆ１に構０）０圧嗣しろ調整部
（６）　０ネジのピッチと［径と回転機によ）圧縮しろ
−を設定し、型寸開きシリンダ切に取付けられた挿入板
Ｑ４の片側趨向を固定情黴−機構受は部（６）に当接さ
せ、次に型締めを行なうと、挿入板（ロ）の反対側端（
３）に圧縮しろ調整部（＆）が当接することによ）、金
型のパーティング面あるいはその他０金減合わせｌ１ｌ
ｉＫＩｌｌｆ：鰯しろ−が設定される。金型のキャビテ
ィ０に充填された樹脂の圧縮は、臘寸開きシリンダ（７
）を縮小することにより挿入板（ロ）か引き抜かれ、主
シリンダ（８）　Ｋより高圧で圧縮される。この場合型
寸開きシリンダ（７）や圧縮しろ設定微調機構（４）は
固定側グイプレート（１）でなく可動側ダイプレート（
２）に設けられても良い。を九蓋寸開きシリンダ（７ン
に取付けられた挿入板−は平板や丸棒クサビ等逆テーパ
ーになっていない物であればどんな機構をしていても良
い。

第６図は圧縮しろ設定黴−機構（４）と挿入板（ロ）の
各種変形の数例を示している。（４）は微調機構が円筒
形状のもので、０ンは円形、（ロ）は楕円のものである
。（Ｂ）Ｆｉ角筒形状のもので、（イ）の四角形、（ロ
）の多角形でも良いことを示している。（Ｃ）は趨向が
テーパー付きのもので、（イ）は円形、（ロ）Ｆｉ四角
形、（ハ）は多角形であり、この時には固定Ｉｌ！Ｉ微
−囁イ１４受Ｖｊ部（６）もテーパーとなる。（Ｄ）は
挿入板（ロ）の各樵形状列を示しておシ、６）は円形、
（ｏ）Ｖｉ四角形であるが、挿入板（ロ）の端面は（ハ
）のようにテーパ゛−付きの形状でも良い。ここで、げ
）―）（へ）＃１（４）〜ｐ）の賛郁断釦図である。

第１図（Ａ）はディライト間にハーフナツトを設けて圧
縮しろを形成する機構を特徴とし九例で、微調機構（４
）の圧縮しろ調整５（２）によ◆所定必要圧縮しろａを
形成し、臘締め前にハーフナツト（２）を締め、このハ
ーフナツト−に微調機構〔）０圧縮しろ調整部（６）　
Ｏｎ４面を接接１せゐ。圧縮１薯ではノ１−７ナツト（
２）を開いたあとで、主シリンダ−）によ）高圧聾締め
が行なわれ、圧縮される０（至）はハーフナツトで微調
機構をはさ与込むことＫより圧縮しろを設定する例であ
る。

第８因はタイバー−と同心状に微調機構（４）と調整部
（５）を設け、タイバー−を１′九ぐ何）またｔｌ”）
に示されるような挿入板−を使用し死時の１ｓである。

ここで（イ）←）は（４）の要部断面間である。ζＯ場
舎も挿入板０４）の端ＩＩＵテーパー等をつけて挿入し
やすくしても良い。

第９図は回転方式による微調機構をディライト間のタイ
バーＱｌに設けた場合（Ａ）およびタイバー頭以外の固
定側ダイグレー１）Ｋ設けた場合（Ｂ）の圧縮しろ形成
状態（イ）と圧縮状Ｓ←）を示している。圧縮しろ設定
微調機構（４）は圧縮しろ形成時には上半分のような図
となシ、挿入板軸または黴Ｗ４Ｉｌ構（４）の状態は（
イ）のようであ〉、圧縮時には毫−夕初で挿入板（ロ）
または微調機構０）を同転させて解除し、その後に主シ
リンダ−）で圧縮を行なう。ここでビ）（ロ）Ｆｉ（Ａ
）（Ｅ）の要部断面図である。

以上本発明によれば、圧縮しろ設定微調機構をディライ
ト間に設けることによ〉、ディライト間を規制して圧縮
しろを精度良く設定できるため、自由な肉厚の樹脂成形
品管ひ轄中空洞のない緻密でかつ正確な寸法形状に仕上
げることができる。

しかもディライトの規制を解除することによシ＾速型締
めもつつがな〈実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はトグル式成形砿による１ｊ丙、′ｌ＃にｆｊ　
、ｔｒ＋される圧力−樹脂の比容−樹脂の温度」の関係
を小すＰＶＴ自線回線図２図は直圧式の圧縮工程の屯つ
成形機によるＰＶ’１□曲線図で、それぞれ（Ａ）〜（
Ｇｌ　ｉＬｍ４脂を射出し圧縮し取出すまでの比容の動
きを示し第３図は本発明の基本概念間、第４図は本発明
の一実施例を示し、ディライト間に圧縮しろ設定微調機
構を直接に挿脱する時の断面図で、上半分は圧縮しろを
作った状態を示し、下半分は圧縮し良状態を示し、第５
図は他の実施例を示し、可動側ダイズレートに圧縮しろ
設定微調機構を設置し、挿入板の挿脱する時の断爾−％
ＪＩＫ’図は第４図、第５図の装置における圧縮しろ設
定微調機構Ｏ構造の変化例を示し、に）は円筒形、に）
は角筒形、（Ｃ）は端面にテーパーがついている形状、
（ロ）は挿入板を使用する時の形状、第１ｇはハーフナ
ツトを使用する場合の圧縮しろ設定微調機構を示す図で
、（８）はハーフナツトに轟接する場合の図、（至）社
へ−７ナツトではさみ込む場合Ｏ恥、第８図はタイバー
と同心状に微′＃４機構を設けた時０例を示す図、第９
図Ｆ′ｉ回転方式による倣ｌ１１１機構の例を示す図で
ある０ （１）・・・固定側グイグレート、（２）・・・可ｗＪ
＠ダイプレート、　（３）・・・タイバー支持板、（４
）・・・圧縮しろ設定微調機構、（５）・・・圧縮しろ
調整部、（６）・・・固定領微調機構受は部、（７）・
・・減寸開きシリンダ、φ）・・・主シリンダ、（９）
・・・可動側微調機構受は部、ａ→・・・挿入板、（へ
）・・・ハーフナツト、四・・・タイバー代理人　　　
　森　　　本　　　義　　　弘−温麿Ｃ句− ４陽１５ｚ屓（゛Ｃン□ 第３図 第４図 第５図 り 第５図 （イ）　　　　　（ロ） （イ′ン　　　　　　　（ロン （イ）　　（ロ）　　　（１す 第７図 （βλ 第β図 第７図 １り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｍ初の型締め時にディライトを規制することによ抄
   金型に圧縮しろを作る圧縮しろ設定微調機構を固定側タ
   ーイブレートと可動側ダイプレートの間に設置し、全屋
   内のキャビティに溶融樹脂を充填させた後にディライト
   の規制を解除することにより＾圧型締めで金型の圧縮成
   形を可能にしたことを特徴とする射出圧縮成形装置。 ２）圧縮しろ設置１１１倣調機構自身を固定側ダイグレ
   ートと町動鐘タイプレートの間に挿脱することによりデ
   ィライトを規制するようにしたことを特徴とする％／ｆ
   晴求の範ＦＢｉ第１項配敏の射出圧縮成形装置。 ＆　庄紀しろ設定微調機構を固定側ダイブレートあるい
   は可動−ダイブレートに取付け、前記圧縮しろ設定微調
   機構と可動側ダイグレートあるいは固定側ダイグレート
   の間に挿入板を挿脱して７゛イライトを規制するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出
   圧縮成形装置。 ４　圧縮しろ設定微調機構を固定軸ダイグレートあるい
   は可動−ダイアレートに取付け、固定翻グイグレートと
   可動側ダイグレートの間に設けたハーフナツトを閉めた
   時に圧縮しろ設定微調機構をはさみ込むかあるいは端面
   に当接することによりディ２イトを規制するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出圧縮
   成形装［。 ！１　圧縮しろ設定微調機構を固定側ダイグレートと可
   動側グイグレートの間のタイバーに同心状にして固定側
   ダイグレートあるいは可動側ダイグレートに取付け、タ
   イバーに保合離脱する挿入板によりディライトを規制す
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の射出圧縮成形装置。