JP7131113B2 - 型締め装置、および、射出成形機 - Google Patents
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Description
離型工程は、反転盤を固定盤から離し、かつ、可動盤が反転盤から離す。これにより、二つのキャビティに射出して得られる成形品は、固定金型および可動金型からそれぞれ離型される。
特許文献1は、一例として、固定金型(4)に押出用油圧シリンダ(4a)を設けるとともにこの押出用油圧シリンダ(4a)に反転金型を押し出す離型用押出ピン(59)を設ける。つまり、特許文献1は、金型の内部に離型装置を内蔵する。
また、金型の内部に離型装置を設けるには、それぞれの金型の費用が高額になる上、特に小型の金型の場合には、キャビティを設けることができるスペースが十分に取れない場合がある。
離型力は、単なる型開閉動作時の推力に比べ大きな推力が必要であり、この大推力がボールねじ(30),(42)の圧縮方向に作用することになる。このときボールねじ軸の2箇所の回転支持部の芯同士が一致せず位置ずれを起こすと、ボールねじ(30),(42)に大きな座屈応力または回転曲げ応力が発生することになる。したがってこのボールねじ(30),(42)は、発生する座屈応力または回転曲げ応力に対応するサイズが必要となる。また、大推力が負荷されてボールねじ(30),(42)により回転方向に変換された大回転力をロックするサーボモータも大容量であることが必要となり、ボールねじ(30),(42)およびサーボモータが高額となる。
本発明における第一離型アクチュエータは、固定盤および反転盤の少なくとも一方の金型取付面より外側に設けられ、固定盤および反転盤の一方に連結される第一アクチュエータ本体と、第一アクチュエータ本体に連結され、第一アクチュエータ本体の動作に応じて、固定盤および反転盤の他方と直接に接触および離間が可能な第一押圧体と、を備えることを特徴とする。
この型締め装置において、好ましくは、第一押圧体は、金型取付面より外側において第一アクチュエータ本体と連結され、かつ、その一部である第一押圧部が固定盤と反転盤の、固定盤および反転盤の他方と当接可能であり、第二押圧体は、金型取付面より外側において第二アクチュエータ本体と連結され、かつ、その一部である第二押圧部が可動盤と反転盤の可動盤および反転盤の他方と当接可能である。そして、第一押圧部は第一押圧体と第一アクチュエータ本体との連結部に対して固定盤または反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられ、第二押圧部は第二押圧体と第二アクチュエータ本体との連結部に対して可動盤または反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられる。
この離型動作において、第二アクチュエータ本体の動作の際に、第二アクチュエータ本体に加えて、型開閉アクチュエータまたは型締めアクチュエータの動作を利用して、可動金型と反転金型の離型を行うことが好ましい。
この離型動作において、第一アクチュエータ本体の動作の際に、第一アクチュエータ本体に加えて型開閉アクチュエータまたは型締めアクチュエータの動作を利用して、固定金型と反転金型の離型を行う、ことが好ましい。
また、本発明における第二押圧体は、好ましくは、金型取付面より外側において第二アクチュエータ本体と連結され、かつ、その一部である第二押圧部が可動盤と反転盤の可動盤および反転盤の他方と当接可能に設けられる。
本発明において、第一押圧部は第一押圧体と第一アクチュエータ本体との連結部に対して固定盤または反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられ、第二押圧部は第二押圧体と第二アクチュエータ本体との連結部に対して可動盤または反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられている。
また、本発明による第一アクチュエータ本体と第一押圧体の連結および第二アクチュエータ本体と第二押圧体の連結は、好ましくは、それぞれ揺動可能に連結されている。
また、本発明の型締め装置によれば、第一アクチュエータ本体に連結され、第一アクチュエータ本体の動作に応じて、固定盤および反転盤の他方を押す第一押圧体を備えるが、この第一押圧体は固定盤および反転盤の他方とは連結されていない。したがって、本発明の型締め装置によれば、第一アクチュエータ本体の構成要素に位置ずれが生じたとしても、この位置ずれに起因する過大な曲げ応力が発生しない。
また、特に第一アクチュエータ本体が固定盤に連結され第一押圧体が反転盤の金型取付面または金型取付面の外側近傍を直接に押す場合は、反転盤に金型取付面からタイバー近傍または外側に至るほど突出する離型力受け台のような離型動作用の付加部材を設ける必要がない。そのため、反転盤の回転半径を拡大することがないのに加えて、反転盤を周辺部材と干渉せずに回転させるために反転盤の移動ストロークを拡大させる必要がないので、型締め装置の全長を変えずに離型装置を備えることができる。
第1実施形態に係る射出成形機1は、図1に示すように、射出装置10と型締め装置20を備えている。射出装置10は、型締め装置20に設けられる一次側キャビティC1および二次側キャビティC2のそれぞれに互いに異なる第一樹脂材料、第二樹脂材料を射出する。型締め装置20は、一次側キャビティC1に第一樹脂材料を射出すると、反転盤61を回転させて、第一樹脂材料からなる一次成形品を二次側キャビティC2に移送する。その後、二次側キャビティC2に第二樹脂材料を射出することにより、二次側キャビティC2において第一樹脂材料と第二樹脂材料の二材からなる成形品が得られる。
以下、射出成形機1について、射出装置10および型締め装置20の順にその構成を説明する。なお、射出成形機1における前後方向xおよび上下方向zは、図1に示すxの矢印が示す方向およびzの矢印が示す方向で定義されるものとする。
射出装置10は、図1に示すように、型締め装置20の固定要素30に設けられる一次側射出装置10Aと、型締め装置20の可動要素50に設けられる二次側射出装置10Bと、を備える。
一次側キャビティC1は、反転盤61の回転位置に応じて、固定金型33と第一反転金型63とで形成される場合と、固定金型33と第二反転金型65とで形成される場合がある。つまり、反転盤61の回転方向の位置に関わらず、一次側キャビティC1は、固定金型33が関与するキャビティであり、その位置は変わらない。
二次側キャビティC2は、反転盤61の回転位置に応じて、可動金型53と第二反転金型65とで形成される場合と、可動金型53と第一反転金型63とで形成される場合がある。つまり、反転盤61の回転方向の位置に関わらず、二次側キャビティC2は、可動金型53が関与するキャビティであり、その位置は変わらない。
二次側射出装置10Bは、可動要素50の可動盤51に接続されており、可動盤51の進退移動に伴って移動する。
次に、型締め装置20について説明する。
型締め装置20は、図1および図2に示すように、基台21の上に、固定要素30と、可動要素50と、反転要素60と、を備える。
固定要素30は、基台21の定位置に固定される固定盤31と、固定盤31に取り付けられる固定金型33と、を備える。固定盤31には、一次側射出装置10Aが接触および離間が可能に取り付けられており、固定金型33と第一反転金型63または第二反転金型65との間に形成される一次側キャビティC1に一次側樹脂材料(R1)を射出充填する。ここでいう接触とは、間接的な接触ではなく、直接的な接触を意味する。
なお、一方の対角位置に第一離型アクチュエータ35A,35Bを設けるのは、反転盤61を第一押圧体39で押すときの荷重を反転盤61の重心、つまり離型力が作用する機械中心に対して略対象として反転盤61が傾かないようにバランスを図るためである。したがって、一方の対角位置に代えて他方の対角位置にも第一離型アクチュエータ35A,35Bを設けることもできるし、両方の対角位置に第一離型アクチュエータ35A,35Bを設けることもできる。第二離型アクチュエータ55A,55Bも同様の理由で可動盤51の対角位置に設けられる。
また、ガイド孔39Hの内径には、タイバー22との摺動部分に図11(a),(b)に示すように摺動用ブッシュや直動転がり軸受等からなる摺動部材86を内挿し、第一押圧体39をタイバー22によって軸方向に摺動自在に支持してもよい。タイバー22によって軸方向に摺動自在に支持されることで、第一押圧体39はタイバー22に案内されながら移動することができる。なお、図11(a)と図11(b)は、第一押圧体39の向きが異なる。
ここで、図8(b)に示すように、力点と作用点が離れていると回転モーメントMが大きくなるが、図8(a)のように回転モーメントMを小さくできれば、第一押圧体39に発生し易い撓みや傾きを小さくできる。これにより、タイバー22の外周面とガイド孔39Hの片当たりによる過大な摺動抵抗を防止できる。
型締アクチュエータ41は、図1および図2に示すように、シリンダ室43と、タイバー22の一方端側に固定され、シリンダ室43に収容されるピストン45と、を構成要素として備える。タイバー22は、型締アクチュエータ41のピストンロッドとして機能する。タイバー22の他方端側には、複数のリング溝23が形成されている。リング溝23に後述する割ナット24が噛み合うことで、タイバー22を把持しタイバー22と可動盤51の相対的な位置が固定される。
次に、型締め装置20の可動要素50について説明する。
可動要素50は、図1に示すように、基台21の上を前後方向xに移動可能に設けられる移動架台52と、移動架台52を移動させる第一型開閉アクチュエータ70Aと、移動架台52の上に固定される可動盤51と、可動盤51に取り付けられる可動金型53と、を備える。可動盤51には、二次側射出装置10Bが接触および離間が可能に取り付けられており、可動金型53と第二反転金型65または第一反転金型63との間に形成される二次側キャビティC2に二次樹脂材料(R2)を射出充填する。
上方の第二離型アクチュエータ55Aは第一離型アクチュエータ35Aと同様にタイバー22の外側に設けられ,下方の第二離型アクチュエータ55Bは第一離型アクチュエータ35Bと同様にタイバー22の内側に設けられている。
次に、型締め装置20の反転要素60について説明する。
反転要素60は、図1に示すように、基台21の上を前後方向xに移動可能に設けられる移動架台62と、移動架台62を移動させる第二型開閉アクチュエータ70Bと、移動架台62の上に設けられる反転盤61と、反転盤61の一方の側面(おもて面とする)に取り付けられる第一反転金型63および他方の側面(うら面とする)に取り付けられる第二反転金型65と、を備える。
以上の構成を有する型締め装置20は、第一離型アクチュエータ35A,35B、第二離型アクチュエータ55A,55Bは固定盤31および可動盤51の側面に備えられている。
次に、射出成形機1による二材からなる成形品の成形手順を図3~図7を参照して説明する。
図4(a)に示すように、以下の説明は、反転盤61が反転することにより、二次側キャビティC2に一次側樹脂材料R1による一次成形品が仕込まれている状態から始めるものとする。なお、この状態を初期状態として成形手順を以下の通り説明する。
初期状態において、移動架台52および移動架台62のそれぞれを固定盤31に近づく向きに移動させる。これにより、固定金型33と第一反転金型63を型締めして一次側キャビティC1を形成するとともに、可動金型53と第二反転金型65を型締めして二次側キャビティC2を形成する(図3 可動盤閉、反転盤閉)。このとき、割ナット24は閉じており、タイバー22のリング溝23と噛み合っている。
この型締めの最中は、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bは最も後退した位置で待機している。このとき、第一押圧体39は反転盤61から離れて固定盤31に近い位置に後退し、第二押圧体59は反転盤61から離れて可動盤51に近い位置に後退している。
なお、図4以降において、理解を容易にするために、上側のタイバー22、第一型開閉アクチュエータ70A、第二型開閉アクチュエータ70Bなどの要素の記載を省略している。
次に、図5(a)に示すように、一次側射出装置10Aから一次側キャビティC1に一次側樹脂材料R1を射出、充填し、また、二次側射出装置10Bから二次側キャビティC2に二次側樹脂材料R2を射出、充填する。
この射出、充填の最中には、上述した型締めと型締アクチュエータ41による昇圧は維持される。また同時に、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bを前進動作させて、第一押圧体39および第二押圧体59のそれぞれを反転盤61に向けて移動させる。第一押圧体39および第二押圧体59は、それぞれ反転盤61のおもて面およびうら面から反対の向きに押すことで、反転盤61を挟持する。
冷却期間の後半には、図5(b)に示すように、型開きの準備のために、型締アクチュエータ41を降圧に転じるとともに、割ナット24を開いて割ナット24とリング溝23との噛み合いを解く。このときも第一押圧体39および第二押圧体59による反転盤61の挟持は維持される。
所定の冷却期間が終わると、図6(a)に示すように、第一離型アクチュエータ35A,35Bを従前の位置から前進させる。
また、第一離型アクチュエータ35A,35Bの前進と同時に第二離型アクチュエータ55A,55Bを前進させる。
離型を終えると、図6(b)に示すように、移動架台52および移動架台62を固定盤31から離れる向きにさらに所定位置まで移動させる。これで、固定金型33と第一反転金型63が型開きされ、可動金型53と第二反転金型65が型開きされる。
移動架台52および移動架台62の移動中に、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bを所定位置まで後退させる。
次に、本実施形態が奏する効果を説明する。
本実施形態は、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bを、金型取付面S1または金型取付面S2の外側に設けている。これにより、固定盤31と反転盤61の間のスペース、および、可動盤51と反転盤61の間の金型取付スペースの小さい成形機や金型であっても、第一離型アクチュエータ35A,35B、第二離型アクチュエータ55A,55Bを無理なく設置できる。
以上の効果は、第二離型アクチュエータ55A,35Bの第二押圧体59についても同様に当てはまる。
次に、本発明の第2実施形態に係る射出成形機について、図9を参照して説明する。第2実施形態に係る射出成形機は、その基本的な構成は第1実施形態に係る射出成形機1と一致しており、以下では射出成形機1との相違点を中心に説明する。
ピストンロッド37がタイバー22の外側に設けられていても、第一離型アクチュエータ35Aをタイバー22の内側に備える場合と同様に、ピストンロッド37が第一押圧体39に離型力(推力)を負荷する力点が、作用点である第一押圧部391の近傍とすることができる。したがって、ピストンロッド37が第一押圧体39に離型力を負荷したときに第一押圧体39に発生する回転モーメントを小さくできる。また、この回転モーメントを小さくできることから第一押圧体39に発生し易い撓みや傾きを小さくできるので、タイバー22の外周面とガイド孔39Hの片当たりによる過大な摺動抵抗を防止できる。
次に、本発明の第3実施形態に係る射出成形機について、図10を参照して説明する。第2実施形態に係る射出成形機は、その基本的な構成は第1実施形態に係る射出成形機1を踏襲しており、以下では射出成形機1との相違点を中心に説明する。
例えば、以上説明した実施形態では、離型時に固定盤31、反転盤61、可動盤51の平行度が崩れないように、つまり各型盤が互いに傾かないように配慮されている。つまり、第二離型アクチュエータ55Aは、第一離型アクチュエータ35Aと対をなして、反転盤61の前後方向xの両側に対向して配置される。また、第二離型アクチュエータ55Bは、第一離型アクチュエータ35Aと対にして、反転盤61の前後方向xの両側に対向して配置される。つまり、第二離型アクチュエータ55A、55Bのピストンロッド57と第一離型アクチュエータ35A、35Bのピストンロッド37がそれぞれ同一軸上となるように配置されている。
これにより離型力に第一型開閉アクチュエータ70Aおよび第二型開閉アクチュエータ70Bの推力を使用できるので、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bの小型化に寄与する。
第一離型パターンは、図12(a)に示すように、第二金型が開かないように、第一離型アクチュエータ35A,35Bを前進させて反転盤61を可動盤51に押し付けて、反転盤61を固定盤31から離れる向きに移動させる。これにより、固定盤31と反転盤61の間の第一金型の離型が第二金型に先行して行われる。第一金型を先に離型したい場合に、第二金型が先に離型してしまうことを防止でき、第一金型を確実に先に離型できる。
この場合、図13(a)に示すように、第一金型が開かないように、第二離型アクチュエータ55A,55Bを前進させて反転盤61を固定盤31に押し付けて、可動盤51を固定盤31から遠くなる向きに移動させる。これにより、可動盤51と反転盤61の間の第二金型の離型を第一金型に先行して行う。第二金型を先に離型したい場合に、第一金型が先に離型してしまうことを防止でき、第二金型を確実に先に離型できる。
また、第一離型パターンおよび第二離型パターンにおいても、第一離型アクチュエータ35A,35Bおよび第二離型アクチュエータ55A,55Bに加えて、第一型開閉アクチュエータ70Aおよび第二型開閉アクチュエータ70Bを用いてもよい。
そして、第一押圧体39は固定盤31に接触して押すことにより、反転盤61から固定盤31を遠ざけることにより、固定金型33と第一反転金型63または第二反転金型65を離型する。また、第二押圧体59は可動盤51に接触して押すことにより、反転盤61から可動盤51を遠ざけることにより、固定金型33と第二反転金型65または第一反転金型63を離型する。
10 射出装置
10A 一次側射出装置
10B 二次側射出装置
20 型締め装置
21 基台
22 タイバー
23 リング溝
24 割ナット
30 固定要素
31 固定盤
33 固定金型
35A,35B 第一離型アクチュエータ
36 シリンダ室
37 ピストンロッド
38 ピストン
39 第一押圧体
39H ガイド孔
391 第一押圧部
591 第二押圧部
392 連結部材
41 型締アクチュエータ
43 シリンダ室
45 ピストン
50 可動要素
51 可動盤
52 移動架台
53 可動金型
54 タイバー孔
55A,55B 第二離型アクチュエータ
56 シリンダ室
57 ピストンロッド
58 ピストン
59 第二押圧体
60 反転要素
61 反転盤
62 移動架台
63 第一反転金型
65 第二反転金型
67 旋回環
70A 第一型開閉アクチュエータ
70B 第二型開閉アクチュエータ
81 クレビス
83 連結器
84 球面継手
85 ユニバーサルジョイント
C 回転軸心
C1 一次側キャビティ
C2 二次側キャビティ
M1 一次成形品
M2 二次成形品
Claims (12)
- 固定金型が取り付けられる固定盤と、反転金型が取り付けられる反転盤と、可動金型が取り付けられる可動盤と、前記固定盤および前記可動盤を介して前記固定金型と前記可動金型を型締するタイバーと、前記固定盤と前記反転盤の間隔を拡大可能な第一離型アクチュエータと、を備える型締め装置であって、
前記第一離型アクチュエータは、
前記固定盤および前記反転盤の少なくとも一方の金型取付面より外側に設けられ、前記固定盤および前記反転盤の一方に連結される第一アクチュエータ本体と、
前記第一アクチュエータ本体に連結され、前記第一アクチュエータ本体の動作に応じて、前記固定盤および前記反転盤の他方と直接に接触および離間が可能な第一押圧体と、
を備え、
前記第一押圧体が、前記タイバーに嵌合されるとともに前記タイバーの軸方向に摺動自在に支持されていることを特徴とする、型締め装置。 - 前記可動盤と前記反転盤の間隔を拡大可能な第二離型アクチュエータをさらに備え、
前記第二離型アクチュエータは、
前記可動盤および前記反転盤の少なくとも一方の前記金型取付面より外側に設けられ、
前記可動盤および前記反転盤の一方に連結される第二アクチュエータ本体と、
前記第二アクチュエータ本体に連結され、前記第二アクチュエータ本体の動作に応じて、前記可動盤および前記反転盤の他方と直接に接触および離間が可能な第二押圧体と、を備え、
前記第二押圧体が、前記タイバーに嵌合されるとともに前記タイバーの軸方向に摺動自在に支持されている、
請求項1に記載の型締め装置。 - 前記第一押圧体は、
前記金型取付面より外側において前記第一アクチュエータ本体と連結され、かつ、その一部である第一押圧部が前記固定盤と前記反転盤の、前記固定盤および前記反転盤の他方と当接可能であり、
前記第二押圧体は、
前記金型取付面より外側において前記第二アクチュエータ本体と連結され、かつ、その一部である第二押圧部が前記可動盤と前記反転盤の前記可動盤および前記反転盤の前記他方と当接可能であり、
前記第一押圧部は前記第一押圧体と前記第一アクチュエータ本体との連結部に対して前記固定盤または前記反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられ、
前記第二押圧部は前記第二押圧体と前記第二アクチュエータ本体との連結部に対して前記可動盤または前記反転盤の中心線に向けて偏芯して設けられている、
請求項2に記載の型締め装置。 - 前記第一離型アクチュエータは、
前記固定盤における一方の対角位置に設けられ、
前記第二離型アクチュエータは、
前記可動盤における一方の対角位置に設けられる、
請求項2または請求項3に記載の型締め装置。 - 前記第一離型アクチュエータによる前記固定金型と前記反転金型の離型動作と、
前記第二離型アクチュエータによる前記可動金型と前記反転金型の離型動作と、が同時にまたは個別に行われる、
請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の型締め装置。 - 前記第一アクチュエータ本体を動作させて前記可動盤と前記反転盤を相互に押し付けることで前記可動金型と前記反転金型を閉じたままで、前記可動金型と前記反転金型を前記可動盤に近づく向きに移動させて、前記固定盤と前記反転盤により閉じられている前記固定金型と前記反転金型を開いて離型を行った後、
前記第二アクチュエータ本体を動作させて前記可動金型と前記反転金型の離型を行う、
請求項5に記載の型締め装置。 - 前記第二アクチュエータ本体の動作の際に、前記第二アクチュエータ本体に加えて、型開閉アクチュエータまたは型締めアクチュエータの動作を利用して、前記可動金型と前記反転金型の離型を行う、
請求項6に記載の型締め装置。 - 前記第二アクチュエータ本体を動作させて前記固定盤と前記反転盤を相互に押し付けることで前記固定金型と前記反転金型を閉じたままで、前記可動盤を前記固定盤から離れる向きに移動させて、前記可動盤と前記反転盤により閉じられている前記可動金型と前記反転金型の離型を行った後、
前記第一アクチュエータ本体を動作させて前記固定金型と前記反転金型を開いて離型を行う、
請求項5~請求項7のいずれか一項に記載の型締め装置。 - 前記第一アクチュエータ本体の動作の際に、前記第一アクチュエータ本体に加えて型開閉アクチュエータまたは型締めアクチュエータの動作を利用して、前記固定金型と前記反転金型の離型を行う、
請求項6又は請求項8に記載の型締め装置。 - 前記第一アクチュエータ本体と前記第一押圧体が揺動可能に連結されているとともに、
前記第二アクチュエータ本体と前記第二押圧体が揺動可能に連結されている、
請求項2または請求項3に記載の型締め装置。 - 固定金型が取り付けられる固定盤と、反転金型が取り付けられる反転盤と、可動金型が取り付けられる可動盤と、前記固定盤および前記可動盤を介して前記固定金型と前記可動金型を型締するタイバーと、前記可動盤と前記反転盤の間隔を拡大可能な第二離型アクチュエータを備える型締め装置であって、
前記第二離型アクチュエータは、
前記可動盤および前記反転盤の少なくとも一方の金型取付面より外側に設けられ、
前記可動盤および前記反転盤の一方に連結される第二アクチュエータ本体と、
前記第二アクチュエータ本体に連結され、前記第二アクチュエータ本体の動作に応じて、前記可動盤および前記反転盤の他方と直接に接触および離間が可能な第二押圧体と、を備え、
前記第二押圧体が、前記タイバーに嵌合されるとともに前記タイバーの軸方向に摺動自在に支持されていることを特徴とする、型締め装置。 - 請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の型締め装置と、
前記型締め装置により型締めされた金型に溶融された樹脂材料を射出する射出装置と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018117577A JP7131113B2 (ja) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 型締め装置、および、射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018117577A JP7131113B2 (ja) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 型締め装置、および、射出成形機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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