JPS63293026A - 射出成形方法およびその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形における成形方法およびその装置に
関する。

（従来の技術） 従来の射出成形方法に関しては、例えば特公昭５８−５
２４８６号公報に記載されたものが知られている。

この方法は、射出成形用金型のランチ部等に樹脂圧力を
検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器による検出
に基づいて、予め設定された型内圧を保持するよう射出
成形機の射出装置を制御していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の方法では、次のような問題が
ある。

■　圧力検出器を射出成形用金型内に取付けなければな
らず、このため大幅な金型の改造が必要になりコスト高
になるとともに、構造が複雑になる。

■　上記従来のように型内圧制御方法によって成形され
た成形品は、型内圧制御を行っていない通常の射出成形
方法によって成形された成形品に比ベヒケ、ソリの発生
がいくぶん改善されるものの、これらヒケ、ソリは依然
発生する。

また、第６図および第７図は、上記従来で述べたような
型内圧制御を行っていない通常の射出成形方法によって
射出成形を行った時の経過時間と型内圧との関係および
経過時間とひずみとの関係を示したもので、それぞれ保
圧を１０００　ｋｉｒ／ｃｄ。

６００　ｋｇ／ｃ＋Ｊ、　Ｏｋｇ／−に設定した場合の
各パターンを示している。

これにより、第７図に示すひずみパターンは、第６図に
示す型内圧パターンと略同−のパターンを示し、しかも
、ひずみパターンの方が充填完了点Ａおよびピーク点Ｂ
（保圧が６００ｋｇ／ｃｔＡおよびＱ　ｋｇ　／　ｃＪ
の場合のピーク点はＢ’）をグラフの変曲点としてより
明確に表していることがわかる。

つまり、金型に生じるひずみに基づいて制御する方が、
より精度および応答性の高い制御ができることがわかる
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の射出成形方法は、射出成形用金型に該射出成形
用金型の変形量を検出する検出器を設けるとともに、射
出成形時にこの射出成形用金型に生じた変形を元の状態
に戻すための逆圧装置を備え、射出成形時において、前
記検出器で検出された射出成形用金型の変形量に基づい
て、ゲートシールされるまでは予め設定された所望の変
形量が得られるように射出成形機の射出装置を制御し、
ゲートシールされた後は、射出成形用金型に生じた変形
を元の状態に戻すように逆圧装置を制御するものである
。

また、本発明の射出成形装置は、射出成形機と′射出成
形用金型からなる射出成形装置において、前記射出成形
用金型に設けられ、該射出成形用金型に生じる変形量を
検出する検出器と、射出成形用金型に生じた変形を元の
状態に戻すように作用する逆圧装置と、前記検出器によ
る検出に基づいて、前記射出成形機の射出装置および前
記逆圧装置を制御する制御部とを備えたものである。

（作用） 射出成形時において、型内圧と同様なパターンを示し、
かつ型内圧よりも変曲点が明確に顕れるひずみパターン
に基づいてパターン制御を行う。

すなわち、ゲートシールされるまでは、検出器で検出さ
れるひずみに基づいて、金型に生じるひずみを予め設定
された所望の設定値を保持（結果的に型内圧も一定圧力
に保持される）するように射出装置を制御し、ゲートシ
ール後はひずみを元の状態に戻すように逆圧装置を制御
して、キャビティの容積変化を最小限にする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る射出成形装置を示している。

この射出成形装置は、射出成形機１と射出成形用金型１
０（以下、単に金型という）とから構成されている。

射出成形機１は、射出袋Ｗ２と、型締装置３と、材料供
給装置４とから構成されている。材料供給装置４は、ホ
ッパ４１内に貯留された樹脂を順次射出装置２に供給す
るように構成されている。射出装置ｆ２は、ホッパ４１
からシリンダ２２内に供給された樹脂がスクリュー２１
の回転によりシリンダ２２の先端部に送られながら溶融
され、この溶融樹脂がシリンダ２２の先端部に送られる
ことによりスクリュー２１が後退（図において右方向）
し、この後スクリュー２１を油圧機構２３で前進させる
ことによってシリンダ２２の先端のノズル２４から樹脂
を射出するように構成されている。

型締装置３は、金型１０を所定の型締力で型締めするも
のであり、この型締装置３で型締めされた金型ｌＯ内に
前記射出装置２によって樹脂を射出する。

金型１０は、第１図および第２図に示すように、固定側
取付板１１、固定型板１２、可動型板１３、スペーサブ
ロック１４、可動側取付板１５がら構成されている。固
定型板１２と可動型板１３との合わせ面にはキャビティ
１６が形成されている。

可動型板１３におけるキャビティ１６と反対側の裏面に
は、ストレンゲージ５が設けられている。

ストレンゲージ５は、射出成形時において、可動型板Ｉ
３に生じるひずみを検出するもので、このストレンゲー
ジ５は、可動型板１３の裏面であってひずみが顕著に生
じる位置に取付けられている。

よって、ストレンゲージ５を取付ける位置は、キャビテ
ィ１６の形状、金型１０の材質等を考慮して決定される
。

さらに、可動型板１３と可動側取付板１５との間には逆
圧装置６が設けられている。逆圧装置６は、可動型板１
３に生じたひずみを元の状態に戻す（つまり、ひずみを
ゼロにする）ためのもので、図示例では２個の油圧シリ
ンダ６１．６１が用いられている。これら油圧シリンダ
６１．６１は、該可動型板１３に生じたひずみを元の状
態に戻すための最も効果的な位置に取付けられている。

つまり、油圧シリンダ６１．６１で可動型板１３を裏面
から第１図において右方向に押圧し、可動型板１３に生
じたひずみを元の状態に戻す。油圧シリンダ６１．６１
を取り付ける位置も前記ストレンゲージ５を取り付ける
位置と同様、キャビティ１６の形状、金型１０の材質等
を考慮して決定される。

また、ストレンゲージ５で検出されたひずみは制御部１
８に入力される。制御部１８は、射出成形時において、
予め設定された所望のひずみパターンを保持するよう、
ゲートシールされるまではストレンゲージ５で検出され
たひずみに基づいて射出装置２をフィードバック制御す
るとともに、ゲートシールされた後はひずみを元の状態
に戻すように逆圧装置６を制御するものである。また、
制御部１８にはゲートがシールされる時間ｔ１が予め入
力されており、ゲートシール時間１．に達した時にこの
制御部１８から逆圧装置６を作動させる信号が出力され
る。ゲートシール時間ｔ、はゲートの形状、金型冷却温
度等を考慮して決定される。なお、図中の符号１７は油
圧シリンダ６１゜６１を安定配置させるための固定板、
１９はオシロ等の記録計であり、この記録計１９はスト
レンゲージ５によって検出されたひずみを記録する。

次に、以上のように構成された射出成形装置における射
出成形方法について第３図に基づいて説明する。

第３図に示す実線は本発明の射出成形方法によるひずみ
パターンを示している。

まず、射出装置２によって樹脂を金型１０のキャビティ
１６内に射出すると、樹脂がキャビティ１６内に充填圧
縮され、金型１０のひずみはピーク点Ｑに達する。この
ピーク点Ｑからゲートシール点Ｐまでは、制御部１８は
ストレンゲージ５で検出されるひずみに基づいて射出装
置２をフィードバック制御する。つまり、射出装置２に
よって保圧を調節することで予め設定された所望の設定
値を保持するようにひずみを制御する。このように、ひ
ずみを制御することによって、前述したようにひずみと
略同−のパターンを示す型内圧が制御されることになる
。さらに、ゲートシール点Ｐに達する（時間１．になる
）と、制御部１８はひずみが略ゼロになるよう逆圧装置
６を制御し、ひずみは２０点で略ゼロになりこの状態で
保持される。

なお、第３図に示す点線は、一般的な射出成形によって
生じるひずみパターンを示したもので、ひずみは、樹脂
の収縮にともなってピーク点Ｑから徐々に減少していく
。また、第３図に示す一点鎖線は、型内圧制御法によっ
て生じるひずみパターンを示したもので、ピーク点Ｑか
らゲートシール点Ｐまでは本発明の射出成形方法による
ひずみパターンと同様であり、ゲートシール点Ｐから樹
脂の収縮にともなって徐々に減少していく。

第４図は、型内圧制御方法および本発明の射出成形方法
によって射出成形を行った時の経過時間と型内圧との関
係を示したものである。

図において、まず型内圧制御方法による場合、型内圧は
ピーク点Ｑからゲートシール点Ｐまで略一定に保持され
、ゲートシール後は、樹脂の収縮にともなって点線で示
すようなカーブを描く。これに対して、本発明の射出成
形方法による場合、ピーク点Ｑからゲートシール点Ｐま
では、金型に生じるひずみに基づいて射出装置２を制御
しているため、型内圧制御方法と同様に型内圧が略一定
に保持される。さらに、ゲートシール後も２０点（逆圧
装置６でひずみを強制的にゼロにした時の点）まで逆圧
装置６の作用によって型内圧が略一定して保持され、こ
の後、樹脂の収縮により徐々に減少する。つまり、型内
圧制御方法では、ゲートシール点Ｐ以後の制御が不可能
であったのに対して、本発明ではゲートシール点Ｐから
２０点までの間で逆圧装置６により型内圧を制御してい
ることになる。

表１は、型内圧制御を行っていない通常の射出成形方法
、型内圧制御方法および本発明の射出成形方法によって
、それぞれ同一形状の成形品を成形した場合における成
形品のソリ量およびヒケ量を測定した結果を示している
。成形品７は、第５図に示すように長さ１００ｍｍ、幅
６０鰭、高さ３０ｍｍ、肉厚３龍に形成されたもので、
材料はＡＢＳ樹脂が使用されている。測定ポイントは、
ボス７２゜７２間の底板７１に発生するソリＩＡと、リ
プ７３が設けられた底板７１の底面側の位置Ｂに発生す
るヒケ量について行った。

表１ この結果かられかるように、本発明に係る射出成形方法
によれば、従来の型内圧制御方法に比ベソリ、ヒケをさ
らに改善すること、ができ、成形品の歩留の向上を図る
ことができる。

なお、逆圧装置６は油圧シリンダ６１に限らず、空圧シ
リンダなど、金型１０（可動型板１３）に生じたひずみ
を元の状態に戻す方向に該金型１０を押圧するものであ
ればよい。また、金型の変位を検出する検出器はストレ
ンゲージ５に限らず変位計等を用いてもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、逆圧装置によりひ
ずみをゼロにするまでゲートシール後も型内圧が保持さ
れるため、成形品のヒケ、ソリをほとんどなくすことが
でき、成形品の歩留を向上させることができる。また、
本発明は、金型に生じるひずみを検出しこのひずみに基
づいて射出成形装置の射出装置を制御して型内圧を制御
しているため、従来のような方法に比べて、精度かつ応
答性の高い制御が実現できる。さらに、ひずみを検出す
る検出器および逆圧装置は金型に容易に取り付けられる
ため、従来のように圧力検出器を金型に取りつけるのに
比べ、構造が簡単になるとともに、コストも安く済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形装置の概略構成を示す側
面図、第２図はストレンゲージおよび油圧シリンダ（逆
圧装置）が設けられた射出成形用金型を示す斜視図、第
３図は射出成形時における経過時間と金型ひずみとの関
係を示す図、第４図は射出形成時における経過時間と型
内圧との関係を示す図、第５図はソリおよびヒケを測定
した成形品の形状および測定ポイントを示す断面図、第
６図は型内圧制御を行っていない通常の射出成形方法に
よって射出成形を行った時の経過時間と型内圧との関係
を示す図、第７図は型内圧制御を行っていない通常の射
出成形方法によって射出成形を行った時の経過時間と金
型ひずみとの関係を示す図である。 １・・・射出成形機　　　２・・・射出装置３・・・型
締装置　　　　４・・・材料供給装置５・・・ストレン
ゲージ（検出器） ６・・・逆圧装置　　　１０・・・射出成形用金型１８
・・・制御部 第２図 第３図 ｔ＋　ｐｏ　　　　　　（Ｓ） 時間 第４図 ｔ＋　　　　　　　（Ｓ） 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）射出成形用金型に該射出成形用金型の変形量を検出
   する検出器を設けるとともに、射出成形時にこの射出成
   形用金型に生じた変形を元の状態に戻すための逆圧装置
   を備え、射出成形時において、前記検出器で検出された
   射出成形用金型の変形量に基づいて、ゲートシールされ
   るまでは予め設定された所望の変形量が得られるように
   射出成形機の射出装置を制御し、ゲートシールされた後
   は、射出成形用金型に生じた変形を元の状態に戻すよう
   に逆圧装置を制御することを特徴とする射出成形方法。 ２）射出成形機と射出成形用金型からなる射出成形装置
   において、 前記射出成形用金型に設けられ、該射出成 形用金型に生じる変形量を検出する検出器と、射出成形
   用金型に生じた変形を元の状態に 戻すように作用する逆圧装置と、 前記検出器による検出に基づいて、前記射 出成形機の射出装置および前記逆圧装置を制御する制御
   部とを備えたことを特徴とする射出成形装置。