JP7088505B2 - Injection molding machine and molding system - Google Patents

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Description

本発明は、熱硬化性樹脂材料用の射出成形機、および、この射出成形機を有する成形システムに関する。 The present invention relates to an injection molding machine for a thermosetting resin material and a molding system having this injection molding machine.

従来の熱硬化性樹脂材料用の射出成形機の一例が特許文献１に開示されている。この射出成形機は、加熱シリンダと、加熱シリンダ内に回転可能かつ前後進可能に収容されたスクリュとを有し、スクリュを加熱シリンダ内で回転駆動することにより、熱硬化性樹脂の混練及び可塑化を行う。 Patent Document 1 discloses an example of a conventional injection molding machine for a thermosetting resin material. This injection molding machine has a heating cylinder and a screw housed in the heating cylinder so as to be rotatable and forward / backward. By rotationally driving the screw in the heating cylinder, the thermosetting resin is kneaded and plasticized. Cylinder.

特開２０１６－１０７５０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-107509

このような射出成形機では、加熱シリンダ内の熱硬化性樹脂材料に加わる剪断力や加熱シリンダ内での滞留時間を一定にすることで、計量時の熱硬化性樹脂材料の溶融状態をより均一にすることができる。しかしながら、熱硬化性樹脂材料のペレットが加熱シリンダに供給されたとき、加熱シリンダの供給孔において一部のペレットがスクリュのフライトと加熱シリンダとの間に挟み込まれてしまうことがある。これにより、挟み込まれたペレットに強い剪断力が加わる。さらに、ペレットがスクリュのフライト間のらせん溝にスムーズに収容されず、らせん溝内の熱硬化性樹脂材料の量が変動して計量時間にばらつきが生じる。そのため、熱硬化性樹脂材料の溶融状態が不均一になってしまうおそれがあった。また、長繊維を含む熱硬化性樹脂材料のペレットでは、長繊維が切断されて短くなってしまうおそれがあった。 In such an injection molding machine, by keeping the shearing force applied to the thermosetting resin material in the heating cylinder and the residence time in the heating cylinder constant, the molten state of the thermosetting resin material at the time of weighing becomes more uniform. Can be. However, when the pellets of the thermosetting resin material are supplied to the heating cylinder, some pellets may be sandwiched between the flight of the screw and the heating cylinder in the supply hole of the heating cylinder. As a result, a strong shearing force is applied to the sandwiched pellets. Further, the pellets are not smoothly accommodated in the spiral groove between the flights of the screw, and the amount of the thermosetting resin material in the spiral groove fluctuates, resulting in a variation in the weighing time. Therefore, there is a possibility that the molten state of the thermosetting resin material becomes non-uniform. Further, in the pellet of the thermosetting resin material containing the long fibers, the long fibers may be cut and shortened.

そこで、本発明は、熱硬化性樹脂材料の溶融状態が不均一になることを抑制できる射出成形機およびこの射出成形機を有する成形システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of suppressing the non-uniform melting state of the thermosetting resin material and a molding system including the injection molding machine.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る射出成形機は、熱硬化性樹脂材料用の射出成形機であって、シリンダと、前記シリンダ内に収容され、軸部と前記軸部の外周面に設けられたらせん状のフライトとを有するスクリュと、を有し、前記シリンダは、熱硬化性樹脂材料のペレットが供給される上方に開口した供給孔と、前記供給孔の下端部から前方に向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝と、を有し、前記ペレットの長さをＷとし、前記スクリュの軸部とフライトとによって形成されるらせん溝の幅をＥとし、前記テーパ溝の長さをＬとし、前記テーパ溝の後方端部における前記スクリュの軸部からの高さをＴとしたとき、以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする。
（１）Ｔ＞Ｗ
（２）Ｅ＞Ｌ＞Ｗ In order to achieve the above object, the injection molding machine according to one aspect of the present invention is an injection molding machine for a thermosetting resin material, which is housed in a cylinder and the cylinder, and has a shaft portion and the shaft portion. The cylinder has a screw having a spiral flight provided on the outer peripheral surface of the cylinder, and a supply hole opened upward to which pellets of a thermosetting resin material are supplied, and a lower end portion of the supply hole. It has a tapered groove that gradually becomes shallower from the front to the front, the length of the pellet is W, the width of the spiral groove formed by the shaft portion of the screw and the flight is E, and the tapered groove. When the length of the screw is L and the height of the rear end of the tapered groove from the shaft of the screw is T, the following equations (1) and (2) are satisfied.
(1) T> W
(2) E>L> W

本発明によれば、シリンダが、熱硬化性樹脂材料のペレットが供給される上方に開口した供給孔と、供給孔の下端部から前方に向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝と、を有している。そして、ペレットの長さをＷとし、スクリュの軸部とフライトとによって形成されるらせん溝の幅をＥとし、テーパ溝の長さをＬとし、テーパ溝の後方端部におけるスクリュの軸部からの高さをＴとしたとき、上記式（１）および式（２）を満足する。このようにしたことから、シリンダの供給孔において、ペレットがシリンダとスクリュのフライトとに挟み込まれてしまうことを抑制できる。 According to the present invention, the cylinder has a supply hole opened upward to which pellets of a thermosetting resin material are supplied, and a tapered groove gradually becomes shallower toward the front from the lower end of the supply hole. ing. Then, the length of the pellet is W, the width of the spiral groove formed by the shaft portion of the screw and the flight is E, the length of the tapered groove is L, and the shaft portion of the screw at the rear end portion of the tapered groove is used. When the height of is T, the above equations (1) and (2) are satisfied. As a result, it is possible to prevent the pellets from being pinched between the cylinder and the flight of the screw in the supply hole of the cylinder.

本発明において、前記シリンダは、前記供給孔と前記テーパ溝とを有する入れ子部材が取り付けられていることが好ましい。このようにすることで、別工程において比較的小型で取り扱いが容易な入れ子部材に供給孔およびテーパ溝を設けたのち、入れ子部材をシリンダに取り付けることができる。そのため、精度のよい供給孔およびテーパ溝を容易に設けることができる。 In the present invention, it is preferable that the cylinder is attached with a nesting member having the supply hole and the tapered groove. By doing so, the nesting member can be attached to the cylinder after the supply hole and the tapered groove are provided in the nesting member which is relatively small and easy to handle in another process. Therefore, it is possible to easily provide a supply hole and a tapered groove with high accuracy.

本発明において、前記シリンダの先端部を瞬時に加熱する加熱装置をさらに有していることが好ましい。このようにすることで、熱硬化性樹脂材料の粘度を下げる際に、瞬時に加熱することにより、シリンダ内の熱硬化性樹脂材料の加熱時間を短くすることができる。そのため、熱硬化性樹脂材料に加えられる熱量を少なくすることができ、粘度を下げつつ累積熱量の増加を抑制できる。 In the present invention, it is preferable to further have a heating device that instantly heats the tip end portion of the cylinder. By doing so, when the viscosity of the thermosetting resin material is lowered, the heating time of the thermosetting resin material in the cylinder can be shortened by heating instantaneously. Therefore, the amount of heat applied to the thermosetting resin material can be reduced, and the increase in the cumulative amount of heat can be suppressed while lowering the viscosity.

本発明において、前記加熱装置が、誘導加熱式ヒータを有していることが好ましい。このようにすることで、誘導加熱式ヒータは昇温速度が十分に速いため、シリンダの先端部を瞬時に加熱することができる。 In the present invention, it is preferable that the heating device has an induction heating type heater. By doing so, the induction heating type heater has a sufficiently high heating rate, so that the tip of the cylinder can be heated instantly.

本発明において、前記シリンダの先端部より基端寄りの部分を冷却する冷却装置をさらに有し、前記スクリュが、前記熱硬化性樹脂材料を射出するよう前進された後、前記スクリュの先端が前記冷却装置に対応した位置まで後退されることが好ましい。このようにすることで、スクリュの後退とともに熱硬化性樹脂材料も冷却装置に対応した位置まで後退される。そのため、シリンダ内の熱硬化性樹脂材料に加えられる熱量をより少なくして、累積熱量の増加をさらに抑制できる。 In the present invention, there is further a cooling device for cooling a portion closer to the base end than the tip end portion of the cylinder, and after the screw is advanced to inject the thermosetting resin material, the tip end of the screw is said. It is preferable to retract to the position corresponding to the cooling device. By doing so, the thermosetting resin material is also retracted to the position corresponding to the cooling device as the screw retracts. Therefore, the amount of heat applied to the thermosetting resin material in the cylinder can be further reduced, and the increase in the cumulative amount of heat can be further suppressed.

本発明において、前記シリンダが、金型の樹脂流路と連通されるように先端が開口され、前記シリンダの先端は、前記スクリュの先端が突出可能な大きさに開口されている。このようにすることで、シリンダの先端にノズルを設ける必要がなく、そのため、ノズル内に残った熱硬化性樹脂材料の硬化反応を回避できる。 In the present invention, the tip of the cylinder is opened so as to communicate with the resin flow path of the mold, and the tip of the cylinder is opened to a size such that the tip of the screw can protrude . By doing so, it is not necessary to provide a nozzle at the tip of the cylinder, and therefore it is possible to avoid a curing reaction of the thermosetting resin material remaining in the nozzle.

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様の成形システムは、上記射出成形機と、制御部と、を有する成形システムであって、前記射出成形機は、前記シリンダの先端部を加熱する加熱装置と、前記シリンダの先端部より基端寄りの部分を冷却する冷却装置と、スクリュ駆動部と、をさらに有し、前記制御部は、前記スクリュ駆動部を制御して、前記熱硬化性樹脂材料を射出するよう前記スクリュを前進させた後、前記スクリュの先端が前記冷却装置に対応した位置に来るまで前記スクリュを後退させ、前記制御部は、前記冷却装置を制御して、常時または前記スクリュの先端が前記冷却装置に対応した位置に来るまで前記スクリュを後退させた後、前記シリンダを冷却させることを特徴とする。
本発明において、前記成形システムは、前記射出成形機により射出された前記熱硬化性樹脂材料が充填されるキャビティが設けられた前記金型をさらに有し、前記金型が、当該金型における前記シリンダの先端が当接される箇所を冷却する金型冷却装置を有していることを特徴とする。
本発明において、前記加熱装置が、誘導加熱式ヒータを有していることが好ましい。 In order to achieve the above object, the molding system of another aspect of the present invention is a molding system having the injection molding machine and the control unit, and the injection molding machine has a tip portion of the cylinder. The control unit further includes a heating device for heating, a cooling device for cooling a portion closer to the base end than the tip end portion of the cylinder, and a screw drive unit, and the control unit controls the screw drive unit to control the screw drive unit. After advancing the screw so as to inject the thermosetting resin material, the screw is retracted until the tip of the screw comes to a position corresponding to the cooling device, and the control unit controls the cooling device. It is characterized in that the screw is retracted at all times or until the tip of the screw comes to a position corresponding to the cooling device, and then the cylinder is cooled.
In the present invention, the molding system further includes the mold provided with a cavity filled with the thermosetting resin material injected by the injection molding machine, and the mold is the mold in the mold. It is characterized by having a mold cooling device for cooling a portion where the tip of the cylinder is in contact with.
In the present invention, it is preferable that the heating device has an induction heating type heater.

本発明によれば、上記射出成形機を有しているので、シリンダの供給孔において、ペレットがシリンダとスクリュのフライトとに挟み込まれてしまうことを抑制できる。また、ノズル内に残った熱硬化性樹脂材料の硬化反応を回避できる。さらに、金型が、当該金型におけるシリンダの先端が当接される箇所を冷却する金型冷却装置を有しているので、シリンダの熱が金型に伝わることを抑制でき、金型の樹脂流路内で熱硬化性樹脂材料の硬化反応が進むことを抑制できる。 According to the present invention, since the injection molding machine is provided, it is possible to prevent pellets from being pinched between the cylinder and the flight of the screw in the supply hole of the cylinder. In addition, the curing reaction of the thermosetting resin material remaining in the nozzle can be avoided. Further, since the mold has a mold cooling device for cooling the portion of the mold where the tip of the cylinder is in contact with the mold, it is possible to suppress the heat of the cylinder from being transferred to the mold, and the resin of the mold can be suppressed. It is possible to suppress the progress of the curing reaction of the thermosetting resin material in the flow path.

本発明によれば、熱硬化性樹脂材料の溶融状態が不均一になることを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the thermosetting resin material from becoming non-uniform in the molten state.

本発明の一実施形態に係る成形システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the molding system which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の成形システムの射出成形機が有するシリンダを説明する図である。It is a figure explaining the cylinder which the injection molding machine of the molding system of FIG. 1 has. シリンダの供給孔近傍の断面図である。It is sectional drawing in the vicinity of a supply hole of a cylinder. 図１の成形システムの要部断面図である。It is sectional drawing of the main part of the molding system of FIG. 図１の成形システムにおける計量前動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation before weighing in the molding system of FIG. 図１の成形システムにおける計量動作を説明する図である。It is a figure explaining the weighing operation in the molding system of FIG. 図１の成形システムにおける射出動作を説明する図である。It is a figure explaining the injection operation in the molding system of FIG. 図１の成形システムにおける硬化待ち動作を説明する図である。It is a figure explaining the curing waiting operation in the molding system of FIG. 図１の成形システムにおける製品取り出し動作を説明する図である。It is a figure explaining the product take-out operation in the molding system of FIG.

以下、本発明の一実施形態に係る熱硬化性樹脂材料用の成形システムについて、図１～図９を参照して説明する。 Hereinafter, a molding system for a thermosetting resin material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

図１は、本発明の一実施形態に係る成形システムの概略構成図である。図２は、図１の成形システムの射出成形機が有するシリンダを説明する図である。図２（ａ）は、シリンダの基端部の平面図である。図２（ｂ）は、シリンダの基端部の軸方向に沿う縦断面図である。図３は、シリンダの供給孔近傍を示す縦断面図である。図３（ａ）は、本実施形態におけるペレットの状態を模式的に示す。図３（ｂ）は、テーパ溝の長さがペレットの長さより短い構成におけるペレットの状態を模式的に示す。図４は、図１の成形システムの要部断面図である。図５～図９は、それぞれ図１の成形システムにおける計量前動作、計量動作、射出動作、硬化待ち動作および製品取り出し動作を説明する図である。以下の説明において、「上下」は、図１、図２（ｂ）、図３の上下方向である。また、シリンダの先端側（各図の左側）を前方とし、シリンダの基端側（各図の右側）を後方とする。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molding system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a cylinder included in the injection molding machine of the molding system of FIG. 1. FIG. 2A is a plan view of the base end portion of the cylinder. FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the base end portion of the cylinder along the axial direction. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the vicinity of the supply hole of the cylinder. FIG. 3A schematically shows the state of pellets in this embodiment. FIG. 3B schematically shows the state of the pellet in a configuration in which the length of the tapered groove is shorter than the length of the pellet. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the molding system of FIG. 5 to 9 are diagrams illustrating a pre-weighing operation, a weighing operation, an injection operation, a curing waiting operation, and a product take-out operation in the molding system of FIG. 1, respectively. In the following description, "up and down" is the vertical direction of FIGS. 1, 2 (b), and 3. Further, the tip side of the cylinder (left side in each figure) is the front, and the base end side of the cylinder (right side in each figure) is the rear.

図１および図４に示すように、本実施形態に係る成形システム１は、金型１０と、射出成形機２０と、を有している。この成形システム１では、金型１０のキャビティ１８に、射出成形機２０により溶融された熱硬化性樹脂材料（以下、単に「樹脂材料Ｐ」という）を射出したのち硬化させて製品を成形する。 As shown in FIGS. 1 and 4, the molding system 1 according to the present embodiment includes a mold 10 and an injection molding machine 20. In this molding system 1, a thermosetting resin material (hereinafter, simply referred to as “resin material P”) melted by an injection molding machine 20 is injected into a cavity 18 of a mold 10 and then cured to form a product.

金型１０は、各図において右方から左方に順に配置された固定金型１３および移動金型１４を有している。固定金型１３には、左右方向に貫通した樹脂流路１６が形成されている。固定金型１３と移動金型１４との間にキャビティ１８が形成されている。固定金型１３の右側面には凹部１９が形成されており、凹部１９の中心部分に樹脂流路１６が開口されている。固定金型１３は、凹部１９に対応して埋め込まれた金型冷却装置１５を有している。金型冷却装置１５は、例えば、水などの比較的低温の熱交換媒体が流動される管路を有しており、凹部１９付近を冷却する。金型１０には、キャビティ１８に充填された樹脂材料Ｐを加熱して硬化させるための図示しないヒータが設けられている。 The mold 10 has a fixed mold 13 and a moving mold 14 arranged in order from right to left in each drawing. The fixed mold 13 is formed with a resin flow path 16 penetrating in the left-right direction. A cavity 18 is formed between the fixed mold 13 and the moving mold 14. A recess 19 is formed on the right side surface of the fixed mold 13, and a resin flow path 16 is opened in the central portion of the recess 19. The fixed mold 13 has a mold cooling device 15 embedded corresponding to the recess 19. The mold cooling device 15 has a conduit through which a relatively low temperature heat exchange medium such as water flows, and cools the vicinity of the recess 19. The mold 10 is provided with a heater (not shown) for heating and curing the resin material P filled in the cavity 18.

射出成形機２０は、シリンダ２１と、加熱装置２３と、冷却装置２４と、ホッパ２５と、ホッパブロック２６と、トグルリンク機構２７と、可動ダイプレート２８と、固定ダイプレート２９と、を有している。また、射出成形機２０は、スクリュ３０と、スクリュ駆動部５０と、図示しないシリンダ駆動部と、図示しない型締駆動部と、を有している。 The injection molding machine 20 includes a cylinder 21, a heating device 23, a cooling device 24, a hopper 25, a hopper block 26, a toggle link mechanism 27, a movable die plate 28, and a fixed die plate 29. ing. Further, the injection molding machine 20 has a screw 30, a screw drive unit 50, a cylinder drive unit (not shown), and a mold clamping drive unit (not shown).

シリンダ２１は、先端２１ａが開口された円筒状に形成されており、先端２１ａを金型１０に向けて配置されている。すなわち、シリンダ２１の先端２１ａにはノズルが設けられておらず、ノズルレス構造となっている。本実施形態において、シリンダ２１は、先端２１ａの開口を含む全体の内径が一定である。先端２１ａは、金型１０の凹部１９に嵌合可能な形状を有している。シリンダ２１は、図示しないシリンダ駆動部により軸線Ｑに沿う方向（以下単に「軸方向」といい、各図において左右方向である）に移動される。シリンダ２１の先端２１ａは、スクリュ３０の先端３０ａが突出可能な大きさに開口されていればよい。 The cylinder 21 is formed in a cylindrical shape having an open tip 21a, and the tip 21a is arranged toward the mold 10. That is, the tip 21a of the cylinder 21 is not provided with a nozzle, and has a nozzleless structure. In the present embodiment, the cylinder 21 has a constant inner diameter as a whole including the opening of the tip 21a. The tip 21a has a shape that can be fitted into the recess 19 of the mold 10. The cylinder 21 is moved by a cylinder drive unit (not shown) in a direction along the axis Q (hereinafter, simply referred to as "axial direction", which is a left-right direction in each figure). The tip 21a of the cylinder 21 may be opened so that the tip 30a of the screw 30 can protrude.

図２に示すように、シリンダ２１は、先端部２１ｂと反対側の基端部２１ｃに入れ子部材４０がボルトなどにより一体に取り付けられている。入れ子部材４０は、シリンダ２１の周方向に沿う円弧状の断面形状を有する板状部材である。入れ子部材４０は、供給孔４１と、テーパ溝４２とが設けられている。供給孔４１は、上方に向けて開口し、入れ子部材４０を上下に貫通している。テーパ溝４２は、供給孔４１の下端部（スクリュ３０側の端部）に接続され、前方に向かうにしたがって徐々に浅くなる（すなわち、シリンダ２１における径方向の寸法が徐々に小さくなる）ように形成されている。テーパ溝４２は、後方端部において供給孔４１と接続され、前方端部において径方向の寸法が０となってテーパ面４２ａとシリンダ２１の内周面とが連なる。なお、円筒状のシリンダ２１に直接に供給孔４１およびテーパ溝４２を設けた構成でもよい。 As shown in FIG. 2, in the cylinder 21, the nesting member 40 is integrally attached to the base end portion 21c on the opposite side of the tip end portion 21b by a bolt or the like. The nesting member 40 is a plate-shaped member having an arcuate cross-sectional shape along the circumferential direction of the cylinder 21. The nesting member 40 is provided with a supply hole 41 and a tapered groove 42. The supply hole 41 opens upward and penetrates the nesting member 40 up and down. The tapered groove 42 is connected to the lower end of the supply hole 41 (the end on the screw 30 side) and gradually becomes shallower toward the front (that is, the radial dimension of the cylinder 21 gradually decreases). It is formed. The tapered groove 42 is connected to the supply hole 41 at the rear end portion, and the radial dimension becomes 0 at the front end portion, so that the tapered surface 42a and the inner peripheral surface of the cylinder 21 are connected to each other. The cylindrical cylinder 21 may be directly provided with the supply hole 41 and the tapered groove 42.

加熱装置２３は、シリンダ２１の先端部２１ｂに設けられている。加熱装置２３は、シリンダ２１を内側に収容するようにらせん状に巻かれたコイルを備えた誘導加熱式ヒータ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ；ＩＨ）を有している。誘導加熱式ヒータは昇温速度が比較的速く、電磁誘導によりシリンダ２１の先端部２１ｂを瞬時に加熱することができる。本実施形態において、シリンダ２１は誘導加熱可能な材料（強磁性体）で構成されている。加熱装置２３は、誘導加熱式ヒータ以外にも、抵抗発熱体や加熱された熱交換媒体が流動される管路などの他の種類のヒータを有する構成でもよいが、昇温速度が速くシリンダ２１を瞬時に加熱するヒータが好ましい。一般的に用いられるバンドヒータは昇温速度が０．２８℃／秒程度であるが、誘導加熱式ヒータを用いることで８．８℃／秒を実現することができる。本明細書において「瞬時に加熱する」とは、昇温速度が８℃／秒以上のことをいう。 The heating device 23 is provided at the tip end portion 21b of the cylinder 21. The heating device 23 has an induction heating heater (IH) including a coil spirally wound so as to accommodate the cylinder 21 inside. The induction heating type heater has a relatively high temperature rise rate, and can instantly heat the tip portion 21b of the cylinder 21 by electromagnetic induction. In this embodiment, the cylinder 21 is made of a material (ferromagnetic material) capable of induction heating. In addition to the induction heating type heater, the heating device 23 may have other types of heaters such as a resistance heating element and a conduit through which a heated heat exchange medium flows, but the temperature rise rate is high and the cylinder 21 A heater that instantly heats is preferable. A band heater generally used has a heating rate of about 0.28 ° C./sec, but an induction heating type heater can realize 8.8 ° C./sec. In the present specification, "instantaneous heating" means that the heating rate is 8 ° C./sec or more.

冷却装置２４は、シリンダ２１における先端部２１ｂより基端（先端２１ａの反対側の端）寄りの部分に設けられている。冷却装置２４は、例えば、水などの比較的低温の熱交換媒体が流動される管路を有している。冷却装置２４は、シリンダ２１を冷却することができる。冷却装置２４によってシリンダ２１を冷却することで、樹脂材料Ｐが溶融されず固体の状態で先端側に移送される。 The cooling device 24 is provided in a portion of the cylinder 21 closer to the base end (the end opposite to the tip end 21a) than the tip end portion 21b. The cooling device 24 has a conduit through which a relatively low temperature heat exchange medium such as water flows. The cooling device 24 can cool the cylinder 21. By cooling the cylinder 21 by the cooling device 24, the resin material P is transferred to the tip side in a solid state without being melted.

ホッパ２５は、ホッパブロック２６に設けられている。ホッパ２５は、その供給路２５ａがホッパブロック２６内でシリンダ２１の基端部と連通されている。ホッパ２５には、熱硬化性樹脂材料のペレット７０が投入される。本実施形態において、ペレット７０は、楕円球形状を有している。ペレット７０は、円柱形状や角柱形状などであってもよい。ペレット７０は、例えば、長さＷが１０ｍｍ～１５ｍｍ程度である。ペレット７０は、例えば、ガラス材やカーボン材などからなる長さが１ｍｍ～５ｍｍ程度の長繊維を含んでいてもよい。 The hopper 25 is provided on the hopper block 26. The supply path 25a of the hopper 25 communicates with the base end portion of the cylinder 21 in the hopper block 26. Pellets 70 of a thermosetting resin material are charged into the hopper 25. In this embodiment, the pellet 70 has an ellipsoidal spherical shape. The pellet 70 may have a cylindrical shape, a prismatic shape, or the like. The pellet 70 has, for example, a length W of about 10 mm to 15 mm. The pellet 70 may contain long fibers having a length of about 1 mm to 5 mm, which are made of, for example, a glass material or a carbon material.

トグルリンク機構２７は、図示しない型締駆動部により曲げ伸ばし作動される。トグルリンク機構２７は、曲げ伸ばし作動されることにより、固定ダイプレート２９に対して可動ダイプレート２８を進退させる。これにより、可動ダイプレート２８に取付けられた移動金型１４を固定ダイプレート２９に取付けられた固定金型１３に対して型閉および型開する。 The toggle link mechanism 27 is bent and stretched by a mold clamping drive unit (not shown). The toggle link mechanism 27 advances and retreats the movable die plate 28 with respect to the fixed die plate 29 by being bent and stretched. As a result, the moving mold 14 attached to the movable die plate 28 is closed and opened with respect to the fixed mold 13 attached to the fixed die plate 29.

スクリュ３０は、シリンダ２１内に回転可能かつ前後進可能に収容されている。スクリュ３０は、スクリュ駆動部５０によりシリンダ２１内で回転されるとともに、軸方向に移動される。 The screw 30 is housed in the cylinder 21 so as to be rotatable and forward / backward. The screw 30 is rotated in the cylinder 21 by the screw drive unit 50 and is moved in the axial direction.

スクリュ３０は、図２に示すように、軸部３１と、フライト３３と、を有している。軸部３１は、全体的に円柱状に形成されており、その先端が半球形状（略半球形状を含む）に形成されている。フライト３３は、軸部３１の外周面にらせん状に設けられている。フライト３３は、全体にわたって厚さが一定の大きさになるように形成されている。軸部３１およびフライト３３によってらせん溝３４が形成されている。 As shown in FIG. 2, the screw 30 has a shaft portion 31 and a flight 33. The shaft portion 31 is formed in a columnar shape as a whole, and its tip is formed in a hemispherical shape (including a substantially hemispherical shape). The flight 33 is spirally provided on the outer peripheral surface of the shaft portion 31. The flight 33 is formed so as to have a constant thickness throughout. The spiral groove 34 is formed by the shaft portion 31 and the flight 33.

本実施形態において、ペレット７０の長さ（長径）をＷとし、スクリュ３０のらせん溝３４の幅（軸方向の寸法）をＥとし、テーパ溝４２の長さ（軸方向の寸法）をＬとし、テーパ溝４２の後方端部におけるスクリュ３０の軸部３１からの高さ（径方向の寸法）をＴとしたとき、下記式（１）および式（２）を満足する。なお、高さＴは、テーパ溝４２の後方端部におけるフライト３３からの高さａ（径方向の寸法）と、らせん溝３４の深さｂとを合計した値である。なお、スクリュ３０のらせん溝３４の幅Ｅは、具体的には、らせん溝３４における供給孔４１の近傍に配置される部分の幅である。 In the present embodiment, the length (major diameter) of the pellet 70 is W, the width (axial dimension) of the spiral groove 34 of the screw 30 is E, and the length (axial dimension) of the tapered groove 42 is L. When the height (diametrical dimension) of the screw 30 from the shaft portion 31 at the rear end of the tapered groove 42 is T, the following equations (1) and (2) are satisfied. The height T is a value obtained by adding the height a (diametrical dimension) from the flight 33 at the rear end of the tapered groove 42 and the depth b of the spiral groove 34. The width E of the spiral groove 34 of the screw 30 is specifically the width of the portion of the spiral groove 34 that is arranged in the vicinity of the supply hole 41.

（１）Ｔ＞Ｗ
（２）Ｅ＞Ｌ＞Ｗ (1) T> W
(2) E>L> W

上記（１）式を満足することで、ペレット７０が、らせん溝３４とテーパ溝４２とからなる空間に縦向き（長手方向が径方向に沿う向き）の姿勢でも進入可能となる。そして、上記（２）式を満足することで、らせん溝３４の幅Ｅおよびテーパ溝４２の長さＬがペレット７０の長さＷより大きいことから、ペレット７０が縦向きの姿勢で進入した場合でも、図３（ａ）に示すように、テーパ溝４２の前方端部に至るまでに横向き（長手方向が軸方向に沿う向き）の姿勢に変えることができる。仮に、テーパ溝４２の長さＬがペレット７０の長さＷより小さいと、図３（ｂ）に示すように、テーパ溝４２の前方端部に至るまでにペレット７０を横向きの姿勢に変えることができないことがあり、ペレット７０が、シリンダ２１（テーパ溝４２）とスクリュ３０との間に挟み込まれてしまうおそれがある。 By satisfying the above equation (1), the pellet 70 can enter the space composed of the spiral groove 34 and the tapered groove 42 even in a vertical direction (longitudinal direction is along the radial direction). Then, by satisfying the above equation (2), since the width E of the spiral groove 34 and the length L of the tapered groove 42 are larger than the length W of the pellet 70, when the pellet 70 enters in a vertical posture. However, as shown in FIG. 3A, the posture can be changed to the sideways direction (the direction in which the longitudinal direction is along the axial direction) up to the front end portion of the tapered groove 42. If the length L of the tapered groove 42 is smaller than the length W of the pellet 70, the pellet 70 is changed to the sideways posture until it reaches the front end of the tapered groove 42, as shown in FIG. 3 (b). The pellet 70 may be sandwiched between the cylinder 21 (tapered groove 42) and the screw 30.

また、テーパ溝４２のテーパ面４２ａが軸方向となす角度θが０＜θ≦４５であることが好ましく、１５≦θ≦３０であることがより好ましい。このようにすることで、θ＞４５となる構成に比べて、ペレット７０の姿勢を縦向きから横向きにスムーズに変えることができる。 Further, the angle θ formed by the tapered surface 42a of the tapered groove 42 in the axial direction is preferably 0 <θ≤45, and more preferably 15≤θ≤30. By doing so, the posture of the pellet 70 can be smoothly changed from the vertical direction to the horizontal direction as compared with the configuration in which θ> 45.

このようにすることで、供給孔４１においてシリンダ２１とスクリュ３０のフライト３３との間にペレット７０が挟み込まれてしまうことを抑制できる。これにより、ペレット７０に強い剪断力が加わること、および、らせん溝３４内の樹脂材料Ｐの量が変動して計量時間にばらつきが生じること、を抑制できる。そのため、樹脂材料Ｐの溶融状態が不均一になることを抑制できる。また、長繊維を含む樹脂材料のペレット７０が長繊維を含む場合に、長繊維が切断されて短くなってしまうことを抑制できる。 By doing so, it is possible to prevent the pellet 70 from being sandwiched between the cylinder 21 and the flight 33 of the screw 30 in the supply hole 41. As a result, it is possible to suppress the application of a strong shearing force to the pellet 70 and the variation in the amount of the resin material P in the spiral groove 34, resulting in variations in the weighing time. Therefore, it is possible to prevent the resin material P from becoming non-uniform in the molten state. Further, when the pellet 70 of the resin material containing the long fibers contains the long fibers, it is possible to prevent the long fibers from being cut and shortened.

成形システム１は、全体の動作を司る図示しない制御部を有している。制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部は、型閉動作、計量前動作、計量動作、射出動作、硬化待ち動作、型開動作および製品取り出し動作などの各種動作において、成形システム１の各駆動部等を制御する。 The molding system 1 has a control unit (not shown) that controls the overall operation. The control unit includes, for example, a microcomputer for an embedded device having a CPU, ROM, RAM, EEPROM, various I / O interfaces, and the like. The control unit controls each drive unit of the molding system 1 in various operations such as a mold closing operation, a pre-weighing operation, a weighing operation, an injection operation, a curing waiting operation, a mold opening operation, and a product taking-out operation.

次に、上述した本実施形態の成形システム１における本発明に係る動作の一例について説明する。 Next, an example of the operation according to the present invention in the molding system 1 of the present embodiment described above will be described.

成形システム１の制御部は、図示しない型締駆動部を制御して、固定金型１３および移動金型１４を重ねて型締めする（型閉動作）。また、シリンダ２１の先端部２１ｂ内の樹脂材料Ｐがスクリュ３０により混練されている。 The control unit of the molding system 1 controls a mold clamping drive unit (not shown) to superimpose and clamp the fixed mold 13 and the moving mold 14 (mold closing operation). Further, the resin material P in the tip portion 21b of the cylinder 21 is kneaded by the screw 30.

制御部はシリンダ駆動部を制御して、図５に示すように、シリンダ２１を金型１０に近づくように移動（すなわち前進）させ、先端２１ａを凹部１９に嵌合させる。この状態において、シリンダ２１の内部と金型１０の樹脂流路１６とが連通される。そして、制御部はスクリュ駆動部５０を制御して、スクリュ３０を所定位置まで前進させる（計量前動作）。また、制御部は、金型冷却装置１５を制御して、金型１０におけるシリンダ２１の先端が当接される箇所である凹部１９を冷却する。 The control unit controls the cylinder drive unit to move (that is, advance) the cylinder 21 so as to approach the mold 10 and to fit the tip 21a into the recess 19 as shown in FIG. In this state, the inside of the cylinder 21 and the resin flow path 16 of the mold 10 are communicated with each other. Then, the control unit controls the screw drive unit 50 to advance the screw 30 to a predetermined position (pre-weighing operation). Further, the control unit controls the mold cooling device 15 to cool the recess 19 where the tip of the cylinder 21 in the mold 10 is in contact.

次に、制御部は加熱装置２３を制御して、シリンダ２１を瞬時に加熱する。これにより、樹脂材料Ｐの粘度を下げる。瞬時に加熱することにより、シリンダ２１内の樹脂材料Ｐの加熱時間を短くして、樹脂材料Ｐに加えられる熱量を少なくすることができ、粘度を下げつつ累積熱量の増加を抑制する。本実施形態においては、樹脂材料Ｐが１５０℃～１６０℃となる程度までシリンダ２１を加熱する。さらに、制御部はスクリュ駆動部５０を制御して、図６に示すように、スクリュ３０を回転させながら後退させ、１回の射出に必要となる量の樹脂材料Ｐをシリンダ２１の先端部２１ｂに供給する（計量動作）。計量が終わると、制御部は加熱装置２３を制御して、シリンダ２１の加熱を停止する。 Next, the control unit controls the heating device 23 to instantly heat the cylinder 21. This lowers the viscosity of the resin material P. By heating instantaneously, the heating time of the resin material P in the cylinder 21 can be shortened, the amount of heat applied to the resin material P can be reduced, and the increase in the cumulative amount of heat can be suppressed while lowering the viscosity. In the present embodiment, the cylinder 21 is heated to such an extent that the resin material P reaches 150 ° C. to 160 ° C. Further, the control unit controls the screw drive unit 50 to retreat the screw 30 while rotating it, and as shown in FIG. 6, the amount of the resin material P required for one injection is applied to the tip portion 21b of the cylinder 21. Supply to (weighing operation). When the weighing is completed, the control unit controls the heating device 23 to stop heating the cylinder 21.

次に、制御部はスクリュ駆動部５０を制御して、図７に示すように、スクリュ３０を前進させる。これにより、シリンダ２１の先端部２１ｂの樹脂材料Ｐが樹脂流路１６を通じてキャビティ１８に押し込まれる（射出動作）。 Next, the control unit controls the screw drive unit 50 to advance the screw 30 as shown in FIG. 7. As a result, the resin material P of the tip portion 21b of the cylinder 21 is pushed into the cavity 18 through the resin flow path 16 (injection operation).

次に、制御部は金型１０のヒータを制御して、キャビティ１８内の樹脂材料Ｐが硬化するように加熱する（硬化待ち動作）。これと並行して、制御部はスクリュ駆動部５０を制御して、図８に示すように、スクリュ３０を先端３０ａが冷却装置２４に対応する位置に来るまで後退させる。また、制御部は冷却装置２４を制御して、シリンダ２１を冷却する。これにより、シリンダ２１内の樹脂材料Ｐに加えられる熱量をより少なくして、累積熱量の増加をさらに抑制する。冷却装置２４によりシリンダ２１を常時冷却していてもよい。 Next, the control unit controls the heater of the mold 10 to heat the resin material P in the cavity 18 so as to be cured (curing waiting operation). In parallel with this, the control unit controls the screw drive unit 50 to retract the screw 30 until the tip 30a comes to the position corresponding to the cooling device 24, as shown in FIG. Further, the control unit controls the cooling device 24 to cool the cylinder 21. As a result, the amount of heat applied to the resin material P in the cylinder 21 is further reduced, and the increase in the cumulative amount of heat is further suppressed. The cylinder 21 may be constantly cooled by the cooling device 24.

なお、硬化待ち動作と並行してスクリュ３０を後退させる前に、固定金型１３の樹脂流路１６の開口を塞ぐようにスクリュ３０の先端３０ａ（すなわち軸部３１の先端）を固定金型１３に接触させてもよい。これにより、樹脂流路１６の開口の全周にわたり樹脂材料Ｐの厚さが小さくなり、他の部分より脆弱な部分になる。そのため、製品Ｓを金型から取り出す際に脆弱な部分が他の部分と分離して、製品Ｓを容易に取り出すことができる。このとき、スクリュ３０の先端３０ａが、半球形状を有しているので、軸部３１による固定金型１３のかじりを抑制できる。 Before retracting the screw 30 in parallel with the curing waiting operation, the tip 30a of the screw 30 (that is, the tip of the shaft portion 31) is fixed to the fixed mold 13 so as to close the opening of the resin flow path 16 of the fixed mold 13. May be in contact with. As a result, the thickness of the resin material P becomes smaller over the entire circumference of the opening of the resin flow path 16, and the portion becomes more fragile than the other portions. Therefore, when the product S is taken out from the mold, the fragile part is separated from the other parts, and the product S can be easily taken out. At this time, since the tip 30a of the screw 30 has a hemispherical shape, galling of the fixed mold 13 by the shaft portion 31 can be suppressed.

次に、制御部はシリンダ駆動部を制御して、図９に示すように、シリンダ２１を金型１０から離れるように移動（すなわち後退）させ、先端２１ａと凹部１９との嵌合を解除する。さらに、制御部は型締駆動部を制御して、固定金型１３および移動金型１４を左右方向に開き（型開動作）、図示しないエジェクトピンによりキャビティ１８から製品Ｓを取り出す（製品取り出し動作）。 Next, the control unit controls the cylinder drive unit to move (that is, retract) the cylinder 21 away from the mold 10 as shown in FIG. 9, and release the fitting between the tip 21a and the recess 19. .. Further, the control unit controls the mold clamping drive unit to open the fixed mold 13 and the moving mold 14 in the left-right direction (mold opening operation), and takes out the product S from the cavity 18 by an eject pin (not shown) (product removal operation). ).

以降、上記型閉動作～上記製品取り出し動作を繰り返して製品Ｓの成形を行う。 After that, the product S is molded by repeating the mold closing operation and the product taking-out operation.

以上説明したように、本実施形態の成形システム１によれば、シリンダ２１が、熱硬化性樹脂材料のペレット７０が供給される上方に開口した供給孔４１と、供給孔４１の下端部から前方に向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝４２と、を有している。そして、ペレット７０の長さをＷとし、スクリュ３０の軸部３１とフライト３３とによって形成されるらせん溝３４の幅をＥとし、テーパ溝４２の長さをＬとし、テーパ溝４２の後方端部におけるスクリュ３０の軸部３１からの高さをＴとしたとき、上記式（１）および式（２）を満足する。 As described above, according to the molding system 1 of the present embodiment, the cylinder 21 has a supply hole 41 opened upward to which the pellet 70 of the thermosetting resin material is supplied, and the front of the cylinder 21 from the lower end portion of the supply hole 41. It has a tapered groove 42 that gradually becomes shallower toward the surface. Then, the length of the pellet 70 is W, the width of the spiral groove 34 formed by the shaft portion 31 of the screw 30 and the flight 33 is E, the length of the tapered groove 42 is L, and the rear end of the tapered groove 42. When the height of the screw 30 from the shaft portion 31 of the portion is T, the above equations (1) and (2) are satisfied.

上記（１）式を満足することで、ペレット７０が、らせん溝３４とテーパ溝４２とからなる空間に縦向き（長手方向が径方向に沿う向き）の姿勢でも進入可能となる。そして、上記（２）式を満足することで、らせん溝３４の幅Ｅおよびテーパ溝４２の長さＬがペレット７０の長さＬより大きいことから、ペレット７０が縦向きの姿勢で進入した場合でも、テーパ溝４２の前方端部に至るまでに横向き（長手方向が軸方向に沿う向き）の姿勢に変えることができる。そのため、シリンダ２１の供給孔４１において、ペレット７０がシリンダ２１とスクリュ３０のフライト３３とに挟み込まれてしまうことを抑制できる。したがって、樹脂材料Ｐの溶融状態が不均一になることを抑制できる。 By satisfying the above equation (1), the pellet 70 can enter the space composed of the spiral groove 34 and the tapered groove 42 even in a vertical direction (longitudinal direction is along the radial direction). Then, by satisfying the above equation (2), since the width E of the spiral groove 34 and the length L of the tapered groove 42 are larger than the length L of the pellet 70, when the pellet 70 enters in a vertical posture. However, the posture can be changed to the sideways direction (the direction in which the longitudinal direction is along the axial direction) up to the front end of the tapered groove 42. Therefore, it is possible to prevent the pellet 70 from being sandwiched between the cylinder 21 and the flight 33 of the screw 30 in the supply hole 41 of the cylinder 21. Therefore, it is possible to prevent the resin material P from becoming non-uniform in the molten state.

また、シリンダ２１は、供給孔４１とテーパ溝４２とを有する入れ子部材４０が取り付けられている。このようにすることで、別工程において比較的小型で取り扱いが容易な入れ子部材４０に供給孔４１およびテーパ溝４２を設けてシリンダ２１に取り付けることができる。そのため、精度のよい供給孔４１およびテーパ溝４２を容易に設けることができる。 Further, the cylinder 21 is attached with a nesting member 40 having a supply hole 41 and a tapered groove 42. By doing so, the supply hole 41 and the tapered groove 42 can be provided in the nesting member 40, which is relatively small and easy to handle in another process, and can be attached to the cylinder 21. Therefore, the supply hole 41 and the tapered groove 42 with high accuracy can be easily provided.

また、シリンダ２１の先端部２１ｂを瞬時に加熱する加熱装置２３をさらに有している。このようにすることで、樹脂材料Ｐの粘度を下げる際に、瞬時に加熱することにより、シリンダ２１内の樹脂材料Ｐの加熱時間を短くすることができる。そのため、樹脂材料Ｐに加えられる熱量を少なくすることができ、粘度を下げつつ累積熱量の増加を抑制できる。 Further, it further has a heating device 23 that instantly heats the tip end portion 21b of the cylinder 21. By doing so, when the viscosity of the resin material P is lowered, the heating time of the resin material P in the cylinder 21 can be shortened by instantly heating the resin material P. Therefore, the amount of heat applied to the resin material P can be reduced, and the increase in the cumulative amount of heat can be suppressed while lowering the viscosity.

また、加熱装置２３が、誘導加熱式ヒータを有している。このようにすることで、誘導加熱式ヒータは昇温速度が十分に速いため、シリンダ２１の先端部２１ｂを瞬時に加熱することができる。 Further, the heating device 23 has an induction heating type heater. By doing so, since the heating rate of the induction heating type heater is sufficiently high, the tip portion 21b of the cylinder 21 can be heated instantaneously.

また、シリンダ２１の先端部２１ｂより基端寄りの部分を冷却する冷却装置２４をさらに有している。そして、スクリュ３０が、樹脂材料Ｐを射出するよう前進された後、スクリュ３０の先端３０ａが冷却装置２４に対応した位置まで後退される。このようにすることで、スクリュ３０の後退とともに樹脂材料Ｐも冷却装置２４に対応した位置まで後退される。そのため、シリンダ２１内の樹脂材料Ｐに加えられる熱量をより少なくして、累積熱量の増加をさらに抑制できる。 Further, it further has a cooling device 24 for cooling a portion closer to the base end than the tip end portion 21b of the cylinder 21. Then, after the screw 30 is advanced so as to inject the resin material P, the tip 30a of the screw 30 is retracted to a position corresponding to the cooling device 24. By doing so, the resin material P is also retracted to the position corresponding to the cooling device 24 as the screw 30 is retracted. Therefore, the amount of heat applied to the resin material P in the cylinder 21 can be further reduced, and the increase in the cumulative amount of heat can be further suppressed.

また、シリンダ２１が、金型１０の樹脂流路１６と連通されるように先端２１ａが開口されている。このようにすることで、シリンダ２１の先端２１ａにノズルを設ける必要がなく、そのため、ノズル内に残った樹脂材料Ｐの硬化反応を回避できる。 Further, the tip 21a is opened so that the cylinder 21 communicates with the resin flow path 16 of the mold 10. By doing so, it is not necessary to provide a nozzle at the tip 21a of the cylinder 21, and therefore, the curing reaction of the resin material P remaining in the nozzle can be avoided.

また、金型１０が、金型１０におけるシリンダ２１の先端２１ａが当接される凹部１９を冷却する金型冷却装置１５を有している。そのため、シリンダ２１の熱が金型１０に伝わることを抑制でき、金型１０の樹脂流路１６内で樹脂材料Ｐの硬化反応が進むことを抑制できる。 Further, the mold 10 has a mold cooling device 15 for cooling the recess 19 with which the tip 21a of the cylinder 21 of the mold 10 is in contact. Therefore, it is possible to suppress the heat of the cylinder 21 from being transferred to the mold 10, and it is possible to suppress the progress of the curing reaction of the resin material P in the resin flow path 16 of the mold 10.

本実施形態では、ノズルレス構造のシリンダ２１を有する射出成形機２０に上述したスクリュ３０を組み込んだ構成について説明したが、例えば、スクリュ３０を、従来の構成を有する射出成形機（例えば、特許文献１）に組み込んでもよい。 In the present embodiment, the configuration in which the above-mentioned screw 30 is incorporated in an injection molding machine 20 having a cylinder 21 having a nozzleless structure has been described. For example, the screw 30 is used in an injection molding machine having a conventional configuration (for example, Patent Document 1). ) May be incorporated.

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. As long as the gist of the present invention is provided, a person skilled in the art may appropriately add, delete, or change the design of the above-described embodiment, or combine the features of the embodiment as appropriate. Included in the scope of the invention.

１…成形システム、１０…金型、１３…固定金型、１４…移動金型、１５…金型冷却装置、１６…樹脂流路、１８…キャビティ、１９…凹部、２０…射出成形機、２１…シリンダ、２１ａ…先端、２１ｂ…先端部、２１ｃ…基端部、２３…加熱装置、２４…冷却装置、２５…ホッパ、２５ａ…供給路、２６…ホッパブロック、２７…トグルリンク機構、２８…可動ダイプレート、２９…固定ダイプレート、３０…スクリュ、３０ａ…先端、３１…軸部、３３…フライト、３４…らせん溝、４０…入れ子部材、４１…供給孔、４２…テーパ溝、４２ａ…テーパ面、５０…スクリュ駆動部、７０…ペレット、Ｐ…熱硬化性樹脂材料、Ｓ…製品、Ｗ…ペレットの長さ、Ｅ…らせん溝の幅、Ｌ…テーパ溝の長さ、Ｔ…テーパ溝の後方端部におけるスクリュの軸部からの高さ、ａ…テーパ溝の後方端部におけるフライトからの高さ、ｂ…らせん溝の深さ 1 ... Molding system, 10 ... Mold, 13 ... Fixed mold, 14 ... Moving mold, 15 ... Mold cooling device, 16 ... Resin flow path, 18 ... Cavity, 19 ... Recess, 20 ... Injection molding machine, 21 Cylinder, 21a ... tip, 21b ... tip, 21c ... base end, 23 ... heating device, 24 ... cooling device, 25 ... hopper, 25a ... supply path, 26 ... hopper block, 27 ... toggle link mechanism, 28 ... Movable die plate, 29 ... Fixed die plate, 30 ... screw, 30a ... tip, 31 ... shaft, 33 ... flight, 34 ... spiral groove, 40 ... nested member, 41 ... supply hole, 42 ... tapered groove, 42a ... taper Surface, 50 ... screw drive unit, 70 ... pellets, P ... thermosetting resin material, S ... product, W ... pellet length, E ... spiral groove width, L ... tapered groove length, T ... tapered groove Height from the shaft of the screw at the rear end of a ... height from flight at the rear end of the tapered groove, b ... depth of the spiral groove

Claims (5)

熱硬化性樹脂材料用の射出成形機であって、
シリンダと、
前記シリンダ内に収容され、軸部と前記軸部の外周面に設けられたらせん状のフライトとを有するスクリュと、を有し、
前記シリンダは、熱硬化性樹脂材料のペレットが供給される上方に開口した供給孔と、前記供給孔の下端部から前方に向かうにしたがって徐々に浅くなるテーパ溝と、を有し、
前記シリンダは、金型の樹脂流路と連通されるように先端が開口され、
前記シリンダの先端は、前記スクリュの先端が突出可能な大きさに開口され、
前記ペレットの長さをＷとし、前記スクリュの軸部とフライトとによって形成されるらせん溝の幅をＥとし、前記テーパ溝の長さをＬとし、前記テーパ溝の後方端部における前記スクリュの軸部からの高さをＴとしたとき、以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする射出成形機。
（１）Ｔ＞Ｗ
（２）Ｅ＞Ｌ＞Ｗ An injection molding machine for thermosetting resin materials
Cylinder and
It has a screw housed in the cylinder and having a shaft portion and a spiral flight provided on the outer peripheral surface of the shaft portion.
The cylinder has a supply hole opened upward to which pellets of a thermosetting resin material are supplied, and a tapered groove that gradually becomes shallower toward the front from the lower end of the supply hole.
The tip of the cylinder is opened so as to communicate with the resin flow path of the mold.
The tip of the cylinder is opened so that the tip of the screw can protrude.
The length of the pellet is W, the width of the spiral groove formed by the shaft portion of the screw and the flight is E, the length of the tapered groove is L, and the length of the screw at the rear end portion of the tapered groove is An injection molding machine characterized in that the following equations (1) and (2) are satisfied when the height from the shaft portion is T.
(1) T> W
(2) E>L> W 前記シリンダは、前記供給孔と前記テーパ溝とを有する入れ子部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1, wherein the cylinder is attached with a nesting member having the supply hole and the tapered groove. 請求項１または請求項２に記載の射出成形機と、制御部と、を有する成形システムであって、
前記射出成形機は、前記シリンダの先端部を加熱する加熱装置と、前記シリンダの先端部より基端寄りの部分を冷却する冷却装置と、スクリュ駆動部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記スクリュ駆動部を制御して、前記熱硬化性樹脂材料を射出するよう前記スクリュを前進させた後、前記スクリュの先端が前記冷却装置に対応した位置に来るまで前記スクリュを後退させ、
前記制御部は、前記冷却装置を制御して、常時または前記スクリュの先端が前記冷却装置に対応した位置に来るまで前記スクリュを後退させた後、前記シリンダを冷却させることを特徴とする成形システム。 A molding system comprising the injection molding machine according to claim 1 or 2, and a control unit.
The injection molding machine further includes a heating device for heating the tip end portion of the cylinder, a cooling device for cooling a portion closer to the base end portion than the tip end portion of the cylinder, and a screw drive unit.
The control unit controls the screw drive unit to advance the screw so as to inject the thermosetting resin material, and then pushes the screw until the tip of the screw comes to a position corresponding to the cooling device. Retreat,
The control unit controls the cooling device to retract the screw at all times or until the tip of the screw reaches a position corresponding to the cooling device, and then cools the cylinder. .. 前記射出成形機により射出された前記熱硬化性樹脂材料が充填されるキャビティが設けられた前記金型をさらに有し、
前記金型が、当該金型における前記シリンダの先端が当接される箇所を冷却する金型冷却装置を有していることを特徴とする請求項３に記載の成形システム。 Further having the mold provided with a cavity filled with the thermosetting resin material injected by the injection molding machine.
The molding system according to claim 3, wherein the mold has a mold cooling device for cooling a portion of the mold where the tip of the cylinder abuts. 前記加熱装置が、誘導加熱式ヒータを有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の成形システム。 The molding system according to claim 3 or 4, wherein the heating device has an induction heating type heater.
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