JPS5973910A - 熱膨張を利用した金型における樹脂成形品の成形方法およびその装置 - Google Patents

熱膨張を利用した金型における樹脂成形品の成形方法およびその装置

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JPS5973910A
JPS5973910A JP18489482A JP18489482A JPS5973910A JP S5973910 A JPS5973910 A JP S5973910A JP 18489482 A JP18489482 A JP 18489482A JP 18489482 A JP18489482 A JP 18489482A JP S5973910 A JPS5973910 A JP S5973910A
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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】 この発明は熱膨張を利用した金型における樹脂成形品の
成形方法およびその装置に関するものである。
そしてこの発明は、維雌それぞれの金型における相対向
する全面と、金型を囲繞して固着し、且つ、金型の前記
全面と、その全面の全周を包囲する受熱部材の内側壁と
でキャビ部を形成すると共に、該内側壁に連なる受熱部
材の端面を受圧面として形成した成型金型を用い、この
2つの成形金型のそれぞれの受圧面を相接触させた型締
め操作時に、受熱部材のみに加熱作用および相反する冷
却作用とを付与し、加熱作用付与による膨張現象を金型
に伝達し、2つの受熱部材におゆる受圧面の接合による
反力によって後退する互の金型で容積が増大したキャピ
テイに樹脂素材を射出し、然る後に、受熱部材に対し冷
却作用を付与して収縮現象を生じさせ、その現象を金型
に伝達して拡幅しているキャビティを収縮させ、キャピ
テイ内に射出した樹脂全体に対して押圧作用を与えて高
密度の射出成形品を製出しようとするものである。
従来は、合成樹脂成形品を金型より取り出す際に、その
成形品は、所望する形状より変形して完成することが多
い。その変形現象ならびにその状態を俗に「ヒケ」と称
している。この「ヒケ」現象は、合成樹脂の射出成形加
工において避けて通れない一つの不利益現象であって、
その成形品が高精度を旨とする物品であるならば「ヒケ
」による歪み製品は不良品であって使用不能。また、精
密を要する物品以外であっても美的感′覚を要求する物
品であれば演出しようとする効果は「ヒケ」によって半
減する。
そこで、例んとか「ヒケ」現象を皆無にしようと、先ず
その原因を究明したところ、成形直後の冷却速度の不均
一化、即ち、各分子の移動変化不均整が最も多い原因で
あろうと判明した。
次いで、その対策の究明に入り、現在[ヒケ]対策の手
段はさまざまな方法が開発され、且つ、実施されていて
、一応外観的ヒヶ防止策は完成されたかのようにみえて
来た。
その代表的な手段の一つが成形に際し、「ヒケ」現象が
予想される箇所において金型直成形品の「ヒケjによる
凹没現象を予め算定し、その凹没量を加算して、成品に
おいては隆起状態となるように金型に対し凹没させた形
状を構成させている。この金型の予想凹没形成は「勘」
により形成しているものである。しかしながら、この金
型に対して予想凹没形成を構成することを可能とする箇
所であれば、これ等、金型加工によって何んとか「ヒケ
」作用による凹没現象−を防止し得るものであるが、製
品の種類あるいはその形状、また、製品の特定箇所によ
っては金型側の細工を不可とず′ることもあり、このよ
うな場合は型内に射出する被成形材に通常よりも高い圧
力を加えて「ヒケ」を生じ易い箇所にその密度を高めて
これ等の不利益を防止しているのが現状である。
しかしながら、上記した「ヒケ」対策は、成形品に対し
、外見上の「ヒケ」を防止することが可能とする場合は
これ等の手段で充分であるが、被成形品のなかには成形
時の応力を嫌うもの、成形品密度の不均一を嫌うものも
あり、これ等の被成形品に対しては上記した2つの代表
的「ヒケ」対策手段を用いることができない。
そこで、この発明の開発となったものであるが、金型に
おけるキャピテイに対しては被成形品の所望する形状に
対応するものとし、更に、樹脂の射出時において、従来
の射出に必要な圧力をもって射出し、従来の「ヒケ」対
策に用いられた高圧射出を排除するものであって、キャ
ビティを形成する双方の金型が最終所望キャビティ形状
に到達する直前より極微小間隙を超高圧により締め刊け
ることKよって「ヒケ」現象を防止することを主旨とす
るものである。
この金型に対して超高圧により締め付ける手段は、雄雌
それぞれの金型における相対向する全面と、金型を囲繞
して固着し、且つ、金型の作用面とその作用面の全周を
包囲する受熱部材の内側壁とでギヤと部を形成すると共
に、該内側壁に連なる受熱部材の端面を受圧面として形
成した成形金型を用い、その受熱部材のみに対し加熱お
よび冷却の付与作用を反復して行い、収縮現象ならびに
膨張現象を生じさせ、これ等の現象を金型に伝達し、わ
ずかな距離区間の開型、閉型方向への往復運動を生ずる
ように作用させ、加熱付与によって膨張する受熱部拐端
面の受圧面のつき合せによる型締圧忙よって離反した金
型によって容積が増大したキャピテイ内に被成形品素材
を射出し、該射出工程完了後の受熱部材に対し冷却作用
を付与し、冷却による収縮現象で双方の金型の相接近す
る作用が射出された樹脂素材の押圧力となるようにした
ものである。
次に、この発明の実施例を図面と共に説明すれば、雌雄
乞形成する双方の金型(lj(1’)において相対向し
て型締する面の全面(2)(2)と、該金型(1)(1
゛)を囲繞固着し、前記全面(2+ (2)と該全面f
2) (21の全周を包囲する受熱部材(3)(3)の
内側壁(J (4)とで形成金型(5) (5)として
所望する形態のキャビ部(6)(6)を形成し、前記内
側壁(4H4)に連なる受熱部材(3) (j+の端面
同志を相接触させて型締圧を受げる面を受圧面(力(′
l)としてそれぞれの成形金型(5) (M>を形成し
、一方あるいは場合により双方の成形金型(5)の金型
(1)に前記キャビ部(6)に開口する射出口(9)を
設ける。このようにした成形金型f5) (5)の金型
(1)(]’)に対し、前記キャビ部(6) (6)を
具備しない後端面を金型支持枠(8)(d)シ、型締め
型開の操作が行えるようにしである。この金型支持枠(
8) (8)は双方可動式と、一方のみを可動させる年
男可動式とがあり、第1図示においては射出口(9)ヲ
具備する金型(1)は基台(図示せず)に固着し、金型
吊のみが可動し、型締、型開き操作が行えるようにしで
ある。この場合、抑圧作用を受ける金型(1)はその反
力を金型支持枠(8)により金#l!(1°)に与える
。また他方の金型(1)は可動式のれたキャビティ内に
おいて成形された製品は、金型支持枠(d)の稼動によ
る開閉動作で取り出し作業が行えるようにしである。
しかしながら、本発明は上記の金型支持枠(8)は省略
する。図中符号00)は前記金型開閉手段である。(1
1)は受熱部材(3) (3’)内に穿孔した流体媒体
通孔で、熱媒体供給源0渇と開閉弁(13)を介装した
導管04)で前記流体媒体通孔0υとを接続するもので
ある。
以上のように構成した成形金型(5) (5)の受熱部
材(3)(ル)に対し、樹脂成形時に加熱および冷却作
用を付与するものである。
この熱付与工程のうち、先ず加熱付与について述べれば
、空気を媒体とする熱照射、超音波照射、輻射熱照射、
火焔照射等の各照射手段と、液体あるいは気体等の流体
熱媒体からの熱交換による手段等とがあり、いずれの手
段であってもこれ等の熱伝達手段の種類およびその付与
手段の方法等を限定するものではない。また、冷却手段
は自然冷却を含む強制冷却手段等で、低温空気の吹き付
け、冷媒ガス、水等の流体があげられる。そして、これ
等の冷却手段も前記加熱手段と同様に冷却手段の種類お
よびその付与手段の方法等を限定するものではない。こ
れ等の加熱手段および冷却手段について、図示において
は最も手近で簡単に用いることができる温水と冷水とを
利用し、゛これ等を交互に流通できるように示したもの
である。
次に、以上のように構成した装置の作用について述べれ
ば、予め金型(1)(11)k被成形品の成形時に最適
なる温度を付与しておく、この温度付与は受熱部材(3
) (3)の加熱、冷却とは一切関係なく、また、その
加熱、冷却作用を金型i1) (1)に対して影響させ
なし・はうが望ましい。このように金型(1)(]、)
が所定の温度尾上昇させるとき、金型(1)(1)を回
帰する受熱部材(3) (3)に対しても別な加熱手段
をもって独自に温度上昇作用を図る。このようにして双
方の成形金型(5) <5) ’e相接近させ互の受圧
面(n<e)を接触させればキャビ部(6)f6)によ
りキャビティが形成されるが、この場合のキャビティの
容積は被成形品の容積よりもわずか大である。即ち、受
熱部材(3)(3)に加熱付与が行われていることによ
り該受熱部材(3) (3)は金型(1)(1)より熱
膨張現象が生じており、この膨張した受熱部材(3)(
市のそれぞれの受圧面(力(7′)が当接することによ
って金型(1)(1゛)のキャビ部(611(6’lの
底部を形成する全面(21(2)間の距離は増大してい
る。
このようにキャビ部(6) (6)によって形成された
容積が増大しているキャビティに樹脂素材を射出する。
この射出工程開始後設定した時点で受熱部材(3)(3
)に対する加熱付与工程は冷却付与工程に切替られ該受
熱部材(3)(3)の膨張現象から収縮現象へと移行す
る。この作業時、金型(13(1’)に対締め作用が働
くように操作されているので受熱部材(3) (,4+
における受圧面(力(7′)の密接触状態は膨張現象か
ら収縮現象に移行してもいささかも変化はなく、行って
、受熱部材(3) +、d+の収縮現象と連動して金型
m(11のみが相接近してキャビティの容積を小に移行
すると共に該容積内の射出された樹脂は小容積に移行に
比例した押圧力を受けて圧縮されるものである。
このようにこの発明は成形金型(5+ <5)において
キャビ部(6) (6)形成部を比較的熱膨張による変
化を受けない金型(1) (1)と、加熱、冷却の熱付
与操作によって膨張ならびに収縮する受熱部材(3) 
(3)の異質な作用を示す部材によって構成されこれ等
の異質作用な第1」用して一旦キャビティ内に射出され
た樹脂に対し、該キャビティ自体の収縮によって成形品
全体に均一の押圧力で加圧することにより均一密度の製
品となり、「ヒケ」、歪等の不利益現象は完全に排除さ
れ、且つ、成形品の全体が分子的にも均等で整った製品
となるので、その成形品が光学的等の高精密度を要求さ
れるものであってもその所望する条件ヲ満たすことがで
きる成形品を産出することができる等の効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための略断面図、第2
図は要部の拡太略断面図。 II“)・・金型、(2)(d)・・全面、(31(,
3)・・受熱部材、(4)(イ)・・内側壁、(5)(
d)・・成形金型、(6)(6)・・キャビ部、(力(
7)・・受圧面、00)・・金型開閉手段。 特許出願人 クラウン工業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)雌雄を形成する双方の金型における相対向する全
    四面と、該金型を囲繞固着し、且つ、前記全面の該全面
    の全周を包囲する受熱部材の内側壁とで成形金型として
    所望する形態のキャビ部を形成し、前記内側壁に連なる
    受熱部材の端面同志を相接触させて型締圧を受ける面を
    受圧面とし、この受圧面同志を相対向させて成形金型と
    してのつき合せる所望の位置で接触させ、これ等の受熱
    部材のそれぞれのみに加熱作用および冷却作用を交互に
    反復して行い、この熱作  へ用を受る受熱部材が加熱
    による膨張および冷却による収縮の現象を生じさせ、こ
    れ等の伸縮作用をそれぞれの金型に伝達し、わずかな距
    離区間内を開型、閉型方向への往復運動を生ずるように
    作用させ、加熱付与によって膨張する受熱部月のつき合
    せによって離反した金型によって容積が増大した2つの
    キャビ部によって形成されたキャビティ内に樹脂素材を
    射出し、該射出工程開始後の設定時に受熱部材に対し冷
    却作用を付与し、該冷却作用による収縮現象で双方の金
    型の相接近する作用がキャビティの容積を小にし該キャ
    ピテイ内の樹脂全体に対し押圧力を付与することができ
    るようにして成る熱膨張を利用した金型における樹脂成
    形品の成形方法。
  2. (2)雌雄を形成する双方の金型における相対向する全
    面と、該金型を囲繞固着し、且つ、前記全面と該全面の
    全周を包囲する受熱部材の内側壁とで成形金型として所
    望する形態のキャビ部を形成し、前記内側壁に連なる受
    熱部材の端面同志を相接触させて型締圧を受ける面を受
    圧面としてそれぞれの成形金型を構成し、一方の成形金
    型を基台に固着し他方の成形金型に金型開閉手段を接続
    するかもしくは双方の成形金型のそれぞれに各々別個の
    金型開閉手段を接続して久F#形仝刑に松叶入級執色(
    せの心m而h1縛耕弔きるようにし、該受圧面の接触型
    締め操作時に受熱部材のみに加熱および冷却の付与操作
    をできるようにし、加熱付与時に受熱部材の膨張現象に
    よる互の金型の離反作用を生じさせ、また、冷却作用付
    与時には受熱部材の収縮現象によって互の金型の相接近
    作用を生じさせることができるようにして成る熱膨張な
    利用した金型における樹脂成形品の成形装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212756A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Mitsubishi Kasei Corp ディスク用基板成形法
WO2011045397A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Novartis Ag Process for manufacturing an ophthalmic lens
CN110328789A (zh) * 2019-07-05 2019-10-15 重庆连成模具有限公司 一种笔记本键帽塑胶模具用冷却机

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