CN102152442A - 注射成形方法以及注射成形装置 - Google Patents

Abstract

一种注射成形方法以及注射成形装置，可在模具内对模腔内的合成树脂进行压缩，不会产生毛边，可制造外观品质良好的合成树脂成形品，模具的制作难易度不高，成本受到抑制，并且使模具的耐久性提高。将加热用媒体供给至固定模具部以及可动模具部的嵌套片的热媒体通路内进行加热，升温至合成树脂的软化点以上之后，将熔融的合成树脂注入填充至模腔内并保压，在该保压结束的前后，将加热用媒体供给至固定模具部以及可动模具部的嵌套片安装体的热媒体通路内进行加热，使嵌套片安装体热膨胀，在该热膨胀开始之后，将冷却用媒体供给至所述嵌套片的热媒体通路内进行冷却，以合成树脂的注射压力以上的压力来对该合成树脂进行压缩，同时使该合成树脂硬化。

Description

注射成形方法以及注射成形装置

技术领域

本发明涉及一种注射成形方法以及注射成形装置，在将固定模具与可动模具予以关闭的状态下，将熔融的合成树脂注射填充至模腔(cavity)内，且在模具内对该合成树脂进行压缩。

背景技术

对于合成树脂的注射成形方法而言，例如，如专利文献1等所揭示，已提出了如下的技术，即，在注射熔融的合成树脂之前，对使成形品的表面侧成形的表面侧模腔形成面进行加热，从而使转印性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开平6-254924号公报

但是，对于附带在注射成型模具内对合成树脂进行压缩的压制功能的注射成形方法而言，以对所填充的合成树脂进行压制的程度，额外地将固定模具与可动模具的形成模腔的合并面予以打开，注入熔融的合成树脂之后，将两个模具的合并面关闭，进行闭模，接着对合成树脂进行压制，因此，存在如下的问题，即，合成树脂成形品容易产生毛边(burr)，为了抑制该毛边而无法增加压缩量(压制量)。

因此，对于薄壁产品而言尚可，但对于厚壁且压缩量大的产品而言，必须预先大幅度地将两个模具的合并面予以打开，若在该状态下进行压制，则会在合并面上产生大量的毛边。

当然，为了解决所述问题，需要不会产生毛边的模具构造，在此情况下，模具的制作难易度增加，成本(cost)升高，并且会使模具的耐久性降低。另外会产生如下的问题：由于以合成树脂的软化点以下的温度来进行压制，因此，在合成树脂注入部与远离该注入部的部位，合成树脂温度产生差异，当进行压制时，合成树脂的压缩密度产生差异，从而导致合成树脂成形品的外观品质产生差异。

发明内容

因此，鉴于所述方面，本发明的目的在于：可在模具内对模腔内的合成树脂进行压缩，不会产生毛边，可制造外观品质良好的合成树脂成形品，模具的制作难易度不高也可，成本也受到抑制，并且还使模具的耐久性提高。

因此，第一发明是一种注射成形方法，在将固定模具与可动模具予以关闭的状态下，将熔融的合成树脂注射填充至模腔内而成形，该注射成形方法的特征在于：

对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热，所述固定模具或可动模具包括形成所述模腔的嵌套片、及设置在所述嵌套片的外侧且由热膨胀系数高的金属制成的嵌套片安装体，

在对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热而升温至合成树脂的软化点以上之后，将熔融的合成树脂注入填充至所述模腔内并保压，

在该保压结束的前后，对所述至少一个模具的所述嵌套片安装体进行加热，使所述嵌套片安装体热膨胀，并且对所述至少一个模具的嵌套片进行冷却，以所述合成树脂的注射压力以上的压力来对所述合成树脂进行压缩，同时使所述合成树脂硬化。

另外，第二发明是一种注射成形装置，在将固定模具与可动模具予以关闭的状态下，将熔融的合成树脂注射填充至模腔内而成形，该注射成形装置的特征在于：

所述固定模具或可动模具中的至少一个模具包括形成所述模腔的嵌套片、及隔着隔热材料而设置在所述嵌套片的外侧且由热膨胀系数高的金属制成的嵌套片安装体，

在所述至少一个模具的嵌套片以及嵌套片安装体中设置有加热单元以及冷却单元，

在借由所述加热单元来对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热而升温至合成树脂的软化点以上之后，将熔融的合成树脂注入填充至所述模腔内并保压，在该保压结束的前后，借由所述加热单元来对所述至少一个模具的所述嵌套片安装体进行加热，使所述嵌套片安装体热膨胀，并且借由所述冷却单元来对所述至少一个模具的嵌套片进行冷却，以所述合成树脂的注射压力以上的压力来对所述合成树脂进行压缩，同时使所述合成树脂硬化。

发明的效果

根据本发明，可在模具内对模腔内的合成树脂进行压缩，不会产生毛边，可制造外观品质良好的合成树脂成形品，模具的制作难易度不高也可，成本也受到抑制，并且还使模具的耐久性提高。

附图说明

图1是注射成形模具的纵向正剖面图。

图2是用以对注射成形方法的第一阶段进行说明的要部剖面图。

图3同样是用以对第二阶段进行说明的要部剖面图。

图4同样是用以对第三阶段进行说明的要部剖面图。

图5同样是用以对第四阶段进行说明的要部剖面图。

符号的说明

1：固定侧组装体

2：固定侧第一底板

3：固定侧第二底板

4：固定侧第三底板

6：固定模具部

6A、26A：嵌套片

6B、26B：嵌套片安装体

7：定位环

8：浇道套

9：第一浇道

10：第一流道

11：第二浇道

12：第二流道

13：浇口(侧浇口)

20：可动侧组装体

21：可动侧第一底板

22：可动侧第二底板(顶出板)

23：可动侧第三底板

24：可动侧第四底板

26：可动模具部

27、28：隔热材料

29、30、31、32、34、35：热媒体通路

31A、32A、34A、35A：热媒体入口

31B、32B、34B、35B：热媒体出口

33、36：划分板

G1、G2：间隙

J：注射成形品

S：模腔

具体实施方式

以下，基于图1至图5来对本发明的实施方式进行说明。首先，基于图1来对本发明的第一实施方式的注射成形模具的整体构成进行说明。1是借由螺钉(bolt)而安装于未图示的固定盘(fixed platen)的固定侧组装体，该固定侧组装体1包括：固定侧第一底板(base plate)2、借由螺钉而固定于该固定侧第一底板2的固定侧第二底板3、借由螺钉而固定于该固定侧第二底板3的固定侧第三底板4、配设在该固定侧第三底板4的凹部内且借由螺钉而固定于该固定侧第三底板4的固定模具部6、设置在所述固定侧第一底板2的偏向于所述固定盘的位置且将固定侧第一底板2定位于固定盘的定位环(locating ring)7、以及邻设于该定位环7而配设的浇道套(sprue bush)8等。

而且，在所述浇道套8的中心形成有第一浇道9，该第一浇道9用以使从未图示的注射喷嘴(nozzle)注射的熔融的合成树脂通过，在该第一浇道9的下端部形成有第一流道(runner)10，并形成有相当于该第一流道10的出口的第二浇道11，此外在该第二浇道11的下端部形成有第二流道12，并形成有相当于该第二流道12的出口的浇口(侧浇口(side gate))13。该浇口13从侧方与在所述固定模具部6的模腔S端部开设于该模腔S端部的开口部连通。

另一方面，20是借由螺钉而安装于未图示的可动盘的可动侧组装体，该可动侧组装体20包括：可动侧第一底板21、借由螺钉而固定于该可动侧第一底板21的可动侧第二底板22(顶出板(ejector plate))、以包围该可动侧第二底板22的方式借由螺钉而固定于所述可动侧第一底板21的可动侧第三底板23、借由螺钉而固定于该可动侧第三底板23的可动侧第四底板24、以及嵌合在该可动侧第四底板24的凹部内且固定于该可动侧第四底板24的可动模具部26等。

而且，将立设于所述可动侧第三底板23的引导棒(未图示)***至设置于固定侧第三底板4的引导孔，所述引导棒被该引导孔引导，从而可动侧组装体20可上下移动。

利用所述可动模具部26的上表面与所述固定模具部6的下表面来形成模腔S，将熔融的合成树脂注入至该模腔S内，制作合成树脂成形品。

固定模具部6包括嵌套片6A与隔着隔热材料27而配置在嵌套片6A的外侧(上侧)的嵌套片安装体6B，可动模具部26包括嵌套片26A与隔着隔热材料28而配置在嵌套片26A的外侧(下侧)的嵌套片安装体26B。嵌套片6A以及嵌套片26A是由适合于合成树脂成形模具的特殊钢(例如，日立金属股份有限公司的CENA1)的钢材制成。另外，嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B是由热膨胀系数高的例如铝(aluminum)合金制成，且分别由隔热材料27、28包覆着。即，嵌套片安装体6B利用隔热材料27来与所述固定侧第三底板4之间、以及与嵌套片6A之间隔热。另外，嵌套片安装体26B利用隔热材料28来与所述可动侧第四底板24之间、以及与嵌套片26A之间隔热。

在所述固定侧第三底板4以及可动侧第四底板24中设置有温度调整单元，从而总是将所述固定侧第三底板4以及可动侧第四底板24维持在规定温度。即，29是形成在偏向于固定模具部6的所述固定侧第三底板4中的热媒体通路，30是形成在偏向于可动模具部26的可动侧第四底板24中的热媒体通路，根据适合于注入至模腔S内的合成树脂的温度，将适当的热媒体供给至所述热媒体通路29、30，所述固定侧第三底板4、固定模具部6、可动侧第四底板24以及可动模具部26总是维持在规定温度。

在所述固定模具部6的靠近模腔S的嵌套片6A中，设置有加热单元以及冷却单元。即，31是在所述固定模具部6的靠近模腔S的嵌套片6A内，沿着该模腔S而形成的热媒体通路，使从各供给源经由热媒体入口31A而流入的加热用媒体即蒸气、各种油或加热水、或作为冷却用媒体的冷却水或冷气，流入至该热媒体通路31内，对固定模具部6的模腔形成面侧进行加热或冷却，从热媒体入口31A流入至热媒体通路31的加热用媒体或冷却用媒体从热媒体出口31B流出。

另外，32是如下的热媒体通路，该热媒体通路包括形成于所述固定模具部6的整个嵌套片安装体6B内的沿着水平方向延伸的通路、以及与该通路连通的沿着垂直方向延伸的通路，使从热媒体入口32A流入的加热用媒体即蒸气、各种油或加热水、或作为冷却用媒体的冷气或冷却水，流入至该热媒体通路32内，对整个嵌套片安装体6B进行加热或冷却，从热媒体入口32A流入至热媒体通路32的加热用媒体或冷却用媒体从热媒体出口32B流出。在纵向地延伸的所述热媒体通路32内设置有形成流路的划分板33。

另外，34是在所述可动模具部26的靠近模腔S的嵌套片26A内，沿着该模腔S而形成的热媒体通路，使从热媒体入口34A流入的加热用媒体即蒸气、各种油或加热水、或作为冷却用媒体的冷却水或冷气，流入至该热媒体通路34内，对可动模具部26的模腔形成面侧进行加热或冷却，从热媒体入口34A流入至热媒体通路34的加热用媒体或冷却用媒体从热媒体出口34B流出。

另外，35是如下的热媒体通路，该热媒体通路包括形成于所述可动模具部26的整个嵌套片安装体26B内的沿着水平方向延伸的通路、以及与该通路连通的沿着垂直方向延伸的通路，使从热媒体入口35A流入的加热用媒体即蒸气、各种油或加热水、或作为冷却用媒体的冷气或冷却水，流入至该热媒体通路35内，对整个嵌套片安装体26B进行加热或冷却，从热媒体入口35A流入至热媒体通路35的加热用媒体或冷却用媒体从热媒体出口35B流出。在纵向地延伸的所述热媒体通路35内设置有形成流路的划分板36。

再者，设置于所述嵌套片6A、嵌套片安装体6B、嵌套片26A以及嵌套片安装体26B的加热单元、冷却单元并不限于热媒体通路、加热用媒体、冷却用媒体，也可以是其他单元，加热单元例如也可为电加热器(electric heater)。

接着，特别基于图2至图5来对成形动作进行说明。首先，将热媒体供给至所述热媒体通路29、30，固定模具部6与可动模具部26总是维持在规定温度。接着，在固定模具部6与可动模具部26进行闭模的状态下，如图2所示，在固定模具部6的嵌套片6A的下表面与可动模具部26的嵌套片26A的上表面之间，形成有填充着合成树脂的模腔S。

在所述状态下，为了使转印性提高，使加热用媒体分别流入至嵌套片6A以及嵌套片26A的热媒体通路31以及热媒体通路34，对嵌套片6A以及嵌套片26A进行加热，升温至模腔S中所注入的合成树脂的软化点以上的温度。

然后，将注射喷嘴通入至浇道套8，将熔融的合成树脂经由第一浇道9、第一流道10、第二浇道11、第二流道12以及浇口13而注射注入至可动模具部26与固定模具部6之间的模腔S内，为了使填充至模腔S内的合成树脂的压缩密度提高而维持注入压力并保压。

另外，如图3所示，在对于合成树脂的保压结束的前后(可在保压结束的同时，或者也可在保压结束稍前或稍后)，使加热用媒体流入至嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B的热媒体通路32以及热媒体通路35，急速地对嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B进行加热而使该嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B升温并热膨胀。另外，若嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B的热膨胀开始，则在将嵌套片6A以及嵌套片26A的热媒体通路31以及热媒体通路34内的加热用媒体予以排出之后，使冷却用媒体流入，对嵌套片6A以及嵌套片26A进行冷却。在此情况下，使嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B热膨胀，若合成树脂的压缩密度升高至某密度，则使嵌套片6A以及嵌套片26A开始冷却。

结果，如图4所示，在固定模具部6中，嵌套片安装体6B发生热膨胀而向下挤压嵌套片6A，在可动模具部26中，嵌套片安装体26B发生热膨胀而向上挤压嵌套片26A，使模腔S变窄，并且形成模腔S的嵌套片6A以及嵌套片26A受到冷却，因此，填充至模腔S的合成树脂一面被注射压力以上的压力所压缩(压制)一面硬化，从而成为合成树脂成形品J。

如此，模腔S内的合成树脂压缩、硬化，形成合成树脂成形品J之后，将嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B的热媒体通路32以及热媒体通路35内的加热用媒体予以排出，取而代之使冷却用媒体流入至热媒体通路32以及热媒体通路35内，借此，嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B发生热收缩，从而解除所述保压。因此，如图5所示，在模腔S内，在合成树脂成形品J的上下形成有微小的间隙G1以及间隙G2。然后，对固定模具部6与可动模具部26进行开模，将合成树脂成形品J取出。

根据以上的本实施方式，在已闭模的状态下，可利用嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B的热膨胀来轻松且适度地对模腔S内的合成树脂进行压缩，使该合成树脂硬化，当开模时，在合成树脂成形品J的表面与嵌套片6A以及嵌套片26A之间形成间隙G1以及间隙G2，从而可顺利地进行开模。

因此，为了在注射成型模具内对合成树脂进行压制压缩，使该合成树脂硬化，从而制作成形品，以往需要不会产生毛边的模具构造，在此情况下，模具的制作难易度增加，成本升高，并且会使模具的耐久性降低，而且会产生如下的问题：由于以合成树脂的软化点以下的温度来进行压制，因此，在合成树脂注入部与远离该注入部的部位，树脂温度产生差异，当进行压制时，合成树脂的压缩密度产生差异，从而导致合成树脂成形品的外观品质产生差异，但可消除上述问题点。

即，可不使合成树脂成形品产生毛边，而且可整体上不影响外观，可廉价地构成模具并且可使模具的耐久性提高。

再者，如上所述，在本实施方式中，为了在模具内对填充至模腔S的合成树脂进行压缩，而且为了形成空间G1以及空间G2，对两个模具部6、26的嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B进行加热，并且对嵌套片6A以及嵌套片26A进行冷却，使嵌套片安装体6B以及嵌套片安装体26B热膨胀，以所述合成树脂的注射压力以上的压力来对该合成树脂进行压缩，同时使该合成树脂硬化。但是，不限于此，也可仅对固定模具部6的嵌套片安装体6B或可动模具部26的嵌套片安装体26B中的至少任一个嵌套片安装体进行加热，并且仅对嵌套片6A或嵌套片26A中的至少任一个嵌套片进行冷却。

如上所述，对本发明的实施方式进行了说明，但对于本领域技术人员而言，可基于所述说明来采取各种代替例、修正或变形，本发明在不脱离其宗旨的范围内包含所述的各种代替例、修正或变形。

Claims (2)

1.一种注射成形方法，在将固定模具与可动模具予以关闭的状态下，将熔融的合成树脂注射填充至模腔内而成形，该注射成形方法的特征在于：

对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热，所述固定模具或可动模具包括形成所述模腔的嵌套片、及设置在所述嵌套片的外侧且由热膨胀系数高的金属制成的嵌套片安装体，

在对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热而升温至合成树脂的软化点以上之后，将熔融的合成树脂注入填充至所述模腔内并保压，

在该保压结束的前后，对所述至少一个模具的所述嵌套片安装体进行加热，使所述嵌套片安装体热膨胀，并且对所述至少一个模具的嵌套片进行冷却，以所述合成树脂的注射压力以上的压力来对所述合成树脂进行压缩，同时使所述合成树脂硬化。

2.一种注射成形装置，在将固定模具与可动模具予以关闭的状态下，将熔融的合成树脂注射填充至模腔内而成形，该注射成形装置的特征在于：

所述固定模具或可动模具中的至少一个模具包括形成所述模腔的嵌套片、及隔着隔热材料而设置在所述嵌套片的外侧且由热膨胀系数高的金属制成的嵌套片安装体，

在所述至少一个模具的嵌套片以及嵌套片安装体中设置有加热单元以及冷却单元，

在借由所述加热单元来对所述固定模具或可动模具中的至少一个模具的嵌套片进行加热而升温至合成树脂的软化点以上之后，将熔融的合成树脂注入填充至所述模腔内并保压，在该保压结束的前后，借由所述加热单元来对所述至少一个模具的所述嵌套片安装体进行加热，使所述嵌套片安装体热膨胀，并且借由所述冷却单元来对所述至少一个模具的嵌套片进行冷却，以所述合成树脂的注射压力以上的压力来对所述合成树脂进行压缩，同时使所述合成树脂硬化。

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