JP4153261B2

JP4153261B2 - Mold apparatus and molding method

Info

Publication number: JP4153261B2
Application number: JP2002239434A
Authority: JP
Inventors: 誠後藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-08-20
Also published as: JP2004074629A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の成形加工を行うための金型装置及び成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂の成形加工を行うための金型装置における金型を加熱する方法として、汎用のカートリッジヒータ（棒状抵抗加熱ヒータ）を金型内に組み込み、そのカートリッジヒータをＯＮ・ＯＦＦ制御することにより、金型温度のコントロールを行っているものがある。
【０００３】
即ち、樹脂の成形加工を行う場合、まず始めに前記カートリッジヒータをＯＮ制御して、成形品のウェルドラインやヘジテーションが生じやすい部分に対応する金型における部位を加熱する。そして、金型の前記部位を加熱した後、金型内に溶融樹脂を射出充填することにより、成形品のウェルドラインやヘジテーションが生じやすい部分に対応する金型内部の金型転写性及び流動性を向上させる。
【０００４】
そして、金型内に射出充填した溶融樹脂を冷却する際には、前記カートリッジヒータをＯＦＦ制御し、金型と共に溶融樹脂を冷却し、その後、金型から成形品を取り出す。この結果、ウェルドラインやヘジテーションが少ない外観品位のよい成形品が成形される。
【０００５】
上記金型装置においては、カートリッジヒータにより金型の前記部位を加熱する時間、及カートリッジヒータにより加熱した金型の前記部位を冷却する時間がかかり、成形サイクルが長くなってしまっていた。そのため、図５（ａ）に示すように、カートリッジヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を細かく繰り返し、図５（ｂ）に示すように、金型の前記部位における温度を任意でほぼ一定になるようにして、成形サイクルを行うものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カートリッジヒータのＯＮ・ＯＦＦ制御を細かく繰り返しても、金型の前記部位における温度を安定させることは困難であった。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は金型加熱手段に供給される電力量に応じて金型の加熱部位の温度を一定に維持できる金型装置及び成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、金型内に設けられると共に電力が供給されることにより同金型の加熱部位を加熱する金型加熱手段と、前記金型に設けられると共に前記加熱部位以外の部位への伝熱を抑制する伝熱抑制手段と、前記金型加熱手段へ供給する電力量を任意の一定の電力量に調整する電力調整手段と、を備えた金型装置において、２つの金型が突き合わされることで金型内に溶融樹脂が充填されるキャビティが形成され、前記金型加熱手段に対して前記電力調整手段により調整された一定の電力量が供給されることで、前記伝熱抑制手段によって前記加熱部位以外の部位への伝熱を抑制しながら、両金型の突き合わせから成形品の取り出しまでの樹脂の成形サイクルの間に前記加熱部位を一定温度に維持するようにしたことを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型装置において、前記伝熱抑制手段は、前記２つの金型の内の一方に収容される入駒と当該一方の金型の間に形成され、且つ前記加熱部位を断面コの字形状に包囲する断熱空間であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の金型装置において、前記２つの金型が、固定金型と、該固定金型に対して可動とされた可動金型であり、且つ前記入駒は、前記固定金型に形成された入駒収容凹部に収容され、前記断面コの字形状の断熱空間が、前記入駒に形成された凹部と、前記固定金型に形成された一対の伝熱抑制溝により形成されることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の金型装置において、前記電力調整手段には手動操作可能な操作部材を備え、前記操作部材を手動操作することにより同電力調整手段から前記金型加熱手段へ供給する電力量を調整することを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、金型の加熱部位を加熱し、２つの金型を突き合わせることで形成したキャビティに溶融樹脂を射出充填し、その射出充填した溶融樹脂を冷却し、成形した成形品を前記キャビティから取り出す射出成形方法において、前記加熱部位から当該加熱部位以外の部位への伝熱を抑制する伝熱抑制手段を用いて前記加熱部位以外の部位への伝熱を抑制しながら、当該加熱部位を、前記金型内に設けられると共に電力が供給される金型加熱手段により加熱するに際し、前記金型加熱手段に対して一定の電力量の電力を供給することで、両金型の突き合わせから前記成形品の取り出しまでの樹脂の成形サイクルの間に前記加熱部位を前記電力量に応じて一定温度に維持することを要旨とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の成形方法において、前記金型加熱手段に対して、電圧調整又は電流調整にて調整した一定量の電力を供給することを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図２に従って説明する。
【００１３】
図１に示すように、金型装置１１は、固定金型１２と、可動金型１３とを備えている。
前記両金型１２，１３内には、図示しない複数の冷却管が埋設されており、図示しない温調機により一定の温度とされた図示しない冷却水が前記冷却管内を循環している。この冷却水により両金型１２，１３を適宜冷却するようになっている。
【００１４】
前記両金型１２，１３の互いに対向する面には、キャビティ形成面１４，１５が形成され、両キャビティ形成面１４，１５にてキャビティＣが形成されている。前記固定金型１２にはその外側面（前記可動金型１３に対向する面に対して反対側の面）からキャビティＣを挿通するようにランナ１６が形成され、同ランナ１６によりキャビティＣ内へ溶融樹脂を充填可能とされている。
【００１５】
前記可動金型１３のキャビティ形成面１５には、凸部１５ａが形成されている。前記両金型１２，１３を突き合わせた際に、前記凸部１５ａの先端と前記キャビティ形成面１４との間に空隙ができるようにキャビティ形成面１５は形成されている。この凸部１５ａにより、キャビティＣ内に溶融樹脂を充填して成形した成形品Ｓ１における前記凸部１５ａに対応する部分には、凹状部（薄肉部）Ｓ１ａが形成される。
【００１６】
前記固定金型１２には、前記成形品Ｓ１の凹状部Ｓ１ａに対応する部分近傍に金型加熱手段としてのカートリッジヒータ（棒状抵抗加熱ヒータ）２０が埋設されている。
【００１７】
そして、そのカートリッジヒータ２０近傍における固定金型１２内には、そのカートリッジヒータ２０を挟むようにして一対の熱電対２１，２２が埋設されている。
【００１８】
また、固定金型１２において、熱電対２１におけるカートリッジヒータ２０の反対側近傍、及び熱電対２２におけるカートリッジヒータ２０の反対側近傍には、一対の伝熱抑制溝２３，２４が形成されている。前記一対の伝熱抑制溝２３，２４は、その両伝熱抑制溝２３，２４が互いに対向する方向に対して直交する方向へ沿って形成されている。
【００１９】
以下、「両伝熱抑制溝２３，２４が互いに対向する方向」を第１方向という。また、「両伝熱抑制溝２３，２４が互いに対向する方向に対して直交する方向」を第２方向という。即ち、第１方向と第２方向は互いに直交する方向であると共に、第２方向は図１における紙面に対して直交する方向である。
【００２０】
前記固定金型１２において、一対の伝熱抑制溝２３，２４を基準として可動金型１３とは反対側の位置には、入駒２５を収容するための入駒収容凹部２６が第２方向に沿って形成されている。その入駒収容凹部２６には、前記入駒２５が収容されている。
【００２１】
なお、前記固定金型１２、可動金型１３、及び前記入駒２５により金型Ｋが構成されている。
前記伝熱抑制溝２３，２４は、前記入駒収容凹部２６の底面２６ａに対して開口されている。また、前記入駒２５における前記底面２６ａと対応する側面には、伝熱抑制凹部２７が第２方向に沿って形成されている。前記伝熱抑制凹部２７における第１方向両端はそれぞれ前記伝熱抑制溝２３と伝熱抑制溝２４とが形成された位置とされている。
【００２２】
そして、前記一対の伝熱抑制溝２３，２４及び前記伝熱抑制凹部２７により、第２方向に直交する方向に切断した際に断面コの字形状をなす伝熱抑制手段及び空間としての断熱空間２８が形成されている。
【００２３】
以下、前記固定金型１２において、前記キャビティ形成面１４と断熱空間２８とにより囲まれた部位を加熱部位１２ａという。
前記断熱空間２８により、カートリッジヒータ２０にて加熱された前記加熱部位１２ａの熱が、断熱空間２８を跨いで固定金型１２の加熱部位１２ａ以外の部位、及び入駒２５へ伝達することを抑制している。
【００２４】
前記カートリッジヒータ２０及び前記熱電対２１，２２は、電力調整手段としての電力調整機３０に接続され、同電力調整機３０は電源３１に接続されている。前記電力調整機３０には、手動操作可能な操作部材としてのボリュームダイヤル３２を備えている。
【００２５】
前記電力調整機３０は図示しないスライド式電圧調整器（スライダック）を備えている。前記スライド式電圧調整器は電圧調整手段に相当する。前記ボリュームダイヤル３２を手動操作することにより、電力調整機３０は電源３１から供給された電力を電圧調整し、この結果、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するように構成されている。
【００２６】
即ち、ボリュームダイヤル３２のボリュームを大きくなるように操作すると、その分、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給される電力量が大きくなる。
【００２７】
一方、ボリュームダイヤル３２のボリュームを小さくなるように操作すると、その分、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給される電力量が小さくなる。
【００２８】
なお、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給される電力は、電力変動のない一定量の電力とされている。
前記カートリッジヒータ２０は電力調整機３０から供給される電力量に応じて発熱量が変化する。また、前記電力調整機３０には表示部３３が形成されており、電力調整機３０は両熱電対２１，２２からの検出信号に基づいて表示部３３に加熱部位１２ａの温度を表示可能とされている。
【００２９】
次に、本実施形態のように構成された金型装置１１の作用について説明する。まず始めに、図２（ａ）に示すように、電力調整機３０のボリュームダイヤル３２を電力量Ｗとなるように適宜調整して、図２（ｂ）に示すように、前記固定金型１２の加熱部位１２ａが任意でかつ常に一定の温度である温度ｔ（加熱温度）に維持されるまで待つ。
【００３０】
なお、図２（ａ），（ｂ）に示すように、前記ボリュームダイヤル３２を電力量Ｗより大きい電力量Ｗａに調整すると前記加熱部位１２ａは温度ｔａで維持される。逆に、前記ボリュームダイヤル３２を電力量Ｗより小さい電力量Ｗｂに調整すると前記加熱部位１２ａは温度ｔｂで維持される。そして、前記加熱部位１２ａが常に一定の温度ｔで維持されるようになったら、両金型１２，１３を突き合わせて、ランナ１６からキャビティＣへ溶融樹脂を射出充填する。
【００３１】
前記金型Ｋにおいて、この加熱部位１２ａの温度が他の部位の温度よりも高くなっている。そのため、加熱部位１２ａは前記他の部位よりもスキン層の形成が遅くなり、成形品Ｓ１における凹状部Ｓ１ａの金型転写性が向上する。
【００３２】
その後、キャビティＣ内では、溶融樹脂が冷却されて成形品Ｓ１が成形される。そして、キャビティＣ内に溶融樹脂を充填してから所定時間過ぎた際には、固定金型１２から可動金型１３を引き離して前記成形品Ｓ１を両金型１２，１３から取り出す。
【００３３】
上記のように、両金型１２，１３の突き合わせから成形品Ｓ１の取り出しまでが、一回の成形サイクルとされている。
そして、前記成形品Ｓ１を両金型１２，１３から取り出した後、すぐに両金型１２，１３を突き合わせて、次の成形サイクルを行う。この際、前記固定金型１２の加熱部位１２ａは電力調整機３０により、常に一定の温度に維持されているため、加熱部位１２ａを加熱するための時間や、加熱した加熱部位１２ａを冷やすための時間を必要とせず、金型装置１１はハイサイクルで成形品Ｓ１を成形する。
【００３４】
従って、上記実施形態の金型装置１１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、カートリッジヒータ２０へ供給する電力量を任意の一定の電力量となるように調整する電力調整機３０を備えた。固定金型１２の加熱部位１２ａは、カートリッジヒータ２０にて加熱するようにした。従って、固定金型１２の加熱部位１２ａを電力調整機３０にて調整された電力量に応じた一定の温度に維持できる。
【００３５】
（２）本実施形態では、電力調整機３０にはボリュームダイヤル３２を備え、ボリュームダイヤル３２を手動操作することにより、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するようにした。従って、手動操作により固定金型１２の加熱部位１２ａの温度を変化させるため、金型装置１１自体の構造を簡便にできる。
【００３６】
（３）本実施形態では、固定金型１２の加熱部位１２ａを常に一定の温度とした状態で成形品Ｓ１を成形し続けるようにした。従って、加熱部位１２ａを加熱するための時間や、加熱した加熱部位１２ａを冷やすための時間を必要とせず、金型装置１１はハイサイクルで成形品Ｓ１を成形できる。
【００３７】
（４）本実施形態では、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量は、電圧制御にて調整するようにした。従って、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量をＯＮ・ＯＦＦ制御により調整する場合と比べて、安定した電力供給となり、このため、固定金型１２の加熱部位１２ａの温度を正確に管理することができる。
【００３８】
（５）本実施形態では、固定金型１２及び入駒２５に断熱空間２８を形成することにより、カートリッジヒータ２０にて加熱された加熱部位１２ａの熱が、断熱空間２８を跨いで固定金型１２の加熱部位１２ａ以外の部位、及び入駒２５へ伝達することを抑制した。従って、上記熱の拡散を固定金型１２及び入駒２５に空間を形成するだけで抑制できるため、断熱性を有するジルコニア等を前記断熱空間２８内へ配置する場合と比べて固定金型１２の製造コストを抑えることができる。
【００３９】
（６）本実施形態では、固定金型１２及び入駒２５に断熱空間２８を形成した。従って、前記断熱空間２８を形成しない場合と比べて、カートリッジヒータ２０の発熱量を少なくしても、効率的に固定金型１２の加熱部位１２ａを加熱できる。
【００４０】
（７）本実施形態では、電力調整機３０は両熱電対２１，２２からの検出信号に基づいて表示部３３に固定金型１２における加熱部位１２ａの温度を表示するようにした。このため、電力調整機３０を操作する操作者は、この表示部３３を目視することにより前記加熱部位１２ａの温度を確認することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図３及び図４に従って説明する。なお、第２実施形態の金型装置４１は、前記第１実施形態の金型装置１１を変更したものであり、前記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して、その詳細な説明を省略し、異なるところのみを説明する。
【００４２】
図３及び図４に示すように、本実施形態の金型装置４１は、金型装置１１における凸部１５ａの代わりに孔成形部４２をキャビティ形成面１５に形成している。前記両金型１２，１３を突き合わせた際に、前記孔成形部４２の先端が前記キャビティ形成面１４に当接するように前記孔成形部４２は形成されている。
【００４３】
この孔成形部４２により、キャビティＣ内に溶融樹脂を射出充填して成形した成形品Ｓ２における前記孔成形部４２に対応する部分には、貫通孔Ｓ２ａが形成される。
【００４４】
前記成形品Ｓ２において、キャビティＣにおける孔成形部４２を基準としてランナ１６とは反対側の空間と対応する部位は、溶融樹脂合流部Ｓ２ｂとされている。前記溶融樹脂合流部Ｓ２ｂはランナ１６からキャビティＣへ射出充填された溶融樹脂が、孔成形部４２にて二股状に分かれて、その後、その二股状に分かれた溶融樹脂が合流する部位である。
【００４５】
前記固定金型１２及び前記入駒２５には、前記成形品Ｓ２の溶融樹脂合流部Ｓ２ｂに対応する部分近傍に前記加熱部位１２ａ、前記カートリッジヒータ２０、前記熱電対２１，２２、及び前記断熱空間２８が配置されている。
【００４６】
上記金型装置４１においても、キャビティＣ内に溶融樹脂を射出充填した際に、前記金型Ｋにおける加熱部位１２ａの温度が他の部位の温度よりも高くなっている。そのため、加熱部位１２ａは前記他の部位よりもスキン層の形成が遅くなり、成形品Ｓ２における溶融樹脂合流部Ｓ２ｂの金型転写性が向上する。
【００４７】
従って、本実施形態の金型装置４１によれば、前記第１実施形態における効果（１）〜（７）と同様の効果を奏する。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は以下のような他の実施形態に変更して具体化してもよい。
【００４８】
・前記実施形態では、電力調整機３０にボリュームダイヤル３２を設け、そのボリュームダイヤル３２を手動操作することにより、電力調整機３０はカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するように構成していた。これに限らず、ボリュームダイヤル３２の変わりにボリュームレバーを電力調整機３０に設け、そのボリュームレバーにより電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するようにしてもよい。要は、手動操作により電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するものであれば、どの様な操作部材を電力調整機３０に設けてもよい。
【００４９】
・前記実施形態では、固定金型１２及び入駒２５に断熱空間２８を形成することにより、カートリッジヒータ２０にて加熱された加熱部位１２ａの熱が、断熱空間２８を跨いで固定金型１２の加熱部位１２ａ以外の部位、及び入駒２５へ伝達することを抑制していた。これに限らず、前記断熱空間２８内に断熱性を有するジルコニア等を配置してもよい。
【００５０】
・前記実施形態では、前記電力調整機３０は図示しないスライド式電圧調整器（スライダック）を備え、電源３１から供給された電力を電圧調整し、この結果、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するようにしていた。これに限らず、電力調整機３０は電源３１から供給された電力を電流調整し、この結果、電力調整機３０からカートリッジヒータ２０へ供給する電力量を調整するようにしてもよい。即ち、電力調整機３０には、図示しないスライド式電圧調整器の変わりに、電流調整手段としての可変抵抗器を備えるようにしてもよい。
【００５１】
・前記実施形態では、固定金型１２側のみに、カートリッジヒータ２０、熱電対２１，２２、入駒２５、断熱空間２８、加熱部位１２ａを設けていたが、可動金型１３側にもそれらと同様のものを設けてもよい。また、固定金型１２側のカートリッジヒータ２０、熱電対２１，２２、入駒２５、断熱空間２８、加熱部位１２ａを省略し、それらに相当するものを可動金型１３側のみに設けてもよい。
【００５２】
・前記実施形態では、電力調整機３０は、スライド式電圧調整器（スライダック）を備えるようにした。この代わりに、高速半導体スイッチを用いて交流電圧波形をオン・オフ制御、つまりパルス幅制御する交流電圧調整器を備えるようにしてもよい。
【００５３】
次に、上記実施形態及び他の実施形態から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記電力調整手段は、電流調整手段又は電圧調整手段であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の金型装置。
【００５４】
（ロ）前記伝熱抑制手段は、前記金型に形成された空間であることを特徴とする請求項１〜請求項４、技術的思想（イ）のうちいずれか１項に記載の金型装置。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば金型加熱手段に供給される電力量に応じて金型の加熱部位の温度を一定に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における金型装置の概略説明図。
【図２】（ａ）は、電力調整器からカートリッジヒータへ供給する電力量を示す特性図。（ｂ）は、熱電対にて測定した加熱部位の温度を示す特性図。
【図３】第２実施形態における金型装置の概略説明図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図５】（ａ）は、カートリッジヒータへ供給する電力量を示す特性図。（ｂ）は、従来技術における加熱部位の温度を示す特性図。
【符号の説明】
１１，４１…金型装置、１２…金型を構成する固定金型、１２ａ…加熱部位、
１３…金型を構成する可動金型、
２０…金型加熱手段としてのカートリッジヒータ、２５…金型を構成する入駒、
２８…加熱規制手段及び空間としての伝熱抑制空間、
３０…電力調整手段としての電力調整機、
３２…操作部材としてのボリュームダイヤル、Ｃ…キャビティ、Ｋ…金型、
Ｓ１，Ｓ２…成形品。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold apparatus and a molding method for molding a resin.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of heating a mold in a mold apparatus for resin molding, a general-purpose cartridge heater (bar-shaped resistance heater) is incorporated in the mold, and the cartridge heater is controlled to be turned ON / OFF. In some cases, the mold temperature is controlled.
[0003]
That is, when a resin molding process is performed, first, the cartridge heater is turned on to heat a portion of the mold corresponding to a portion where the weld line or hesitation of the molded product is likely to occur. Then, after the portion of the mold is heated, the molten resin is injected and filled into the mold, so that the mold transferability and fluidity inside the mold corresponding to the weld line and the portion where hesitation is likely to occur. To improve.
[0004]
When the molten resin injected and filled in the mold is cooled, the cartridge heater is turned off to cool the molten resin together with the mold, and then the molded product is taken out from the mold. As a result, a molded product having a good appearance quality with few weld lines and hesitation is formed.
[0005]
In the mold apparatus, it takes time to heat the part of the mold by the cartridge heater and time to cool the part of the mold heated by the cartridge heater, and the molding cycle becomes long. Therefore, as shown in FIG. 5 (a), ON / OFF control of the cartridge heater is finely repeated, and as shown in FIG. 5 (b), the temperature at the part of the mold is arbitrarily made almost constant. Some perform a molding cycle.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the ON / OFF control of the cartridge heater is finely repeated, it is difficult to stabilize the temperature at the portion of the mold.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object thereof is a mold apparatus and a molding which can maintain the temperature of the heating part of the mold constant according to the amount of electric power supplied to the mold heating means. It is to provide a method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a first aspect of the present invention, a mold heating means for heating the heating portion of the same mold by power with provided in the mold is supplied, in the mold A heat transfer suppressing means that is provided and suppresses heat transfer to a part other than the heating part, and a power adjusting means that adjusts the amount of power supplied to the mold heating means to an arbitrary constant power amount . In the mold apparatus, a cavity in which molten resin is filled in the mold is formed by abutment of the two molds, and a certain amount of electric power adjusted by the power adjusting unit with respect to the mold heating unit Is supplied, and while the heat transfer suppression means suppresses heat transfer to a part other than the heating part, the heating part during the resin molding cycle from the butting of both molds to the removal of the molded product At a constant temperature The gist is to make it.
According to a second aspect of the present invention, in the mold apparatus according to the first aspect, the heat transfer suppression means is provided between an entrance piece accommodated in one of the two molds and the one mold. And a heat insulating space that surrounds the heating portion in a U-shaped cross section.
The invention according to claim 3 is the mold apparatus according to claim 2, wherein the two molds are a fixed mold and a movable mold movable with respect to the fixed mold, and The entrance piece is housed in an entrance piece receiving recess formed in the fixed die, and the U-shaped heat insulation space is formed in the recess and the fixed die formed in the entrance piece. The gist is that it is formed by a pair of heat transfer suppression grooves.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the mold apparatus according to any one of the first to third aspects, the power adjustment means includes a manually operable operation member, and the operation member is manually operated. The gist is to adjust the amount of power supplied from the power adjusting means to the mold heating means.
[0010]
The invention according to claim 5 is a method of injecting and filling molten resin into a cavity formed by heating a heated part of a mold and butting two molds together, and cooling and molding the injected molten resin. In the injection molding method for taking out a molded product from the cavity, while suppressing heat transfer from the heating part to a part other than the heating part using a heat transfer suppressing means for suppressing heat transfer from the heating part to the part other than the heating part. When the heating part is heated by the mold heating means provided in the mold and supplied with electric power, both molds are supplied by supplying a certain amount of electric power to the mold heating means. The gist is to maintain the heating portion at a constant temperature in accordance with the amount of electric power during a resin molding cycle from die matching to removal of the molded product .
[0011]
The gist of the invention described in claim 6 is that, in the molding method according to claim 5 , a constant amount of electric power adjusted by voltage adjustment or current adjustment is supplied to the mold heating means.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
As shown in FIG. 1, the mold apparatus 11 includes a fixed mold 12 and a movable mold 13.
A plurality of cooling pipes (not shown) are embedded in the molds 12 and 13, and cooling water (not shown) that is maintained at a constant temperature by a temperature controller (not shown) circulates in the cooling pipes. Both molds 12, 13 are appropriately cooled by this cooling water.
[0014]
Cavity forming surfaces 14 and 15 are formed on the surfaces of the molds 12 and 13 facing each other, and a cavity C is formed by both the cavity forming surfaces 14 and 15. A runner 16 is formed in the fixed mold 12 so as to pass through the cavity C from an outer surface thereof (a surface opposite to the surface facing the movable mold 13). It can be filled with molten resin.
[0015]
A convex portion 15 a is formed on the cavity forming surface 15 of the movable mold 13. The cavity forming surface 15 is formed so that a gap is formed between the tip of the convex portion 15a and the cavity forming surface 14 when the molds 12 and 13 are brought into contact with each other. A concave portion (thin portion) S1a is formed in a portion corresponding to the convex portion 15a in the molded product S1 formed by filling the cavity C with molten resin by the convex portion 15a.
[0016]
In the fixed mold 12, a cartridge heater (bar-shaped resistance heater) 20 is embedded as a mold heating means in the vicinity of a portion corresponding to the concave portion S 1 a of the molded product S 1.
[0017]
A pair of thermocouples 21 and 22 are embedded in the fixed mold 12 near the cartridge heater 20 so as to sandwich the cartridge heater 20 therebetween.
[0018]
In the fixed mold 12, a pair of heat transfer suppression grooves 23 and 24 are formed in the thermocouple 21 in the vicinity of the opposite side of the cartridge heater 20 and in the thermocouple 22 in the vicinity of the opposite side of the cartridge heater 20. The pair of heat transfer suppression grooves 23 and 24 are formed along a direction orthogonal to the direction in which the heat transfer suppression grooves 23 and 24 face each other.
[0019]
Hereinafter, the “direction in which the heat transfer suppression grooves 23 and 24 face each other” is referred to as a first direction. The “direction perpendicular to the direction in which the heat transfer suppression grooves 23 and 24 face each other” is referred to as a second direction. That is, the first direction and the second direction are directions orthogonal to each other, and the second direction is a direction orthogonal to the paper surface in FIG.
[0020]
In the fixed mold 12, an entrance receiving recess 26 for receiving the entrance frame 25 is provided in the second direction at a position opposite to the movable mold 13 with respect to the pair of heat transfer suppression grooves 23 and 24. Are formed along. The entrance frame 25 is accommodated in the entrance frame recess 26.
[0021]
The fixed mold 12, the movable mold 13, and the entrance piece 25 constitute a mold K.
The heat transfer suppression grooves 23, 24 are opened with respect to the bottom surface 26 a of the entrance frame accommodating recess 26. Moreover, the heat transfer suppression recessed part 27 is formed in the side surface corresponding to the said bottom face 26a in the said entrance piece 25 along the 2nd direction. Both ends of the heat transfer suppression recess 27 in the first direction are positions where the heat transfer suppression groove 23 and the heat transfer suppression groove 24 are formed.
[0022]
And by the heat transfer suppression grooves 23 and 24 and the heat transfer suppression recess 27, the heat transfer suppression means and the heat insulation space as a space having a U-shaped cross section when cut in a direction orthogonal to the second direction. 28 is formed.
[0023]
Hereinafter, in the fixed mold 12, a part surrounded by the cavity forming surface 14 and the heat insulating space 28 is referred to as a heating part 12a.
The heat insulation space 28 prevents the heat of the heating part 12a heated by the cartridge heater 20 from being transmitted to the part 25 other than the heating part 12a of the fixed mold 12 and the entrance piece 25 across the heat insulation space 28. is doing.
[0024]
The cartridge heater 20 and the thermocouples 21 and 22 are connected to a power regulator 30 as a power regulator, and the power regulator 30 is connected to a power source 31. The power adjuster 30 includes a volume dial 32 as an operation member that can be manually operated.
[0025]
The power regulator 30 includes a slide voltage regulator (slidable) (not shown). The sliding voltage regulator corresponds to a voltage adjusting means. By manually operating the volume dial 32, the power adjuster 30 adjusts the voltage of the power supplied from the power source 31, and as a result, adjusts the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20. Has been.
[0026]
That is, when the volume dial 32 is operated to increase the volume, the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 increases accordingly.
[0027]
On the other hand, when the volume dial 32 is operated to reduce the volume, the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 is reduced accordingly.
[0028]
Note that the power supplied from the power regulator 30 to the cartridge heater 20 is a constant amount of power with no power fluctuation.
The amount of heat generated by the cartridge heater 20 changes according to the amount of power supplied from the power regulator 30. Further, the power adjuster 30 is formed with a display unit 33, and the power adjuster 30 can display the temperature of the heating part 12 a on the display unit 33 based on detection signals from both thermocouples 21 and 22. ing.
[0029]
Next, the operation of the mold apparatus 11 configured as in the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2 (a), the volume dial 32 of the power adjuster 30 is appropriately adjusted so as to be the amount of electric power W, and as shown in FIG. Wait until the heating part 12a is maintained at a temperature t (heating temperature) which is arbitrary and always constant.
[0030]
As shown in FIGS. 2A and 2B, when the volume dial 32 is adjusted to a power amount Wa larger than the power amount W, the heating portion 12a is maintained at the temperature ta. Conversely, when the volume dial 32 is adjusted to a power amount Wb smaller than the power amount W, the heating portion 12a is maintained at the temperature tb. When the heating portion 12a is always maintained at a constant temperature t, both molds 12 and 13 are brought into contact with each other, and molten resin is injected and filled from the runner 16 into the cavity C.
[0031]
In the mold K, the temperature of the heating part 12a is higher than the temperature of other parts. Therefore, in the heating part 12a, the formation of the skin layer becomes slower than in the other part, and the mold transfer property of the concave part S1a in the molded product S1 is improved.
[0032]
Thereafter, in the cavity C, the molten resin is cooled to form the molded product S1. When a predetermined time has passed after filling the cavity C with the molten resin, the movable mold 13 is pulled away from the fixed mold 12 and the molded product S1 is taken out from both molds 12 and 13.
[0033]
As described above, the process from the abutting of both molds 12 and 13 to the removal of the molded product S1 is a single molding cycle.
And after taking out said molded product S1 from both metal mold | die 12,13, both metal mold | die 12,13 is faced | matched immediately and the next molding cycle is performed. At this time, since the heating part 12a of the fixed mold 12 is always maintained at a constant temperature by the power regulator 30, the time for heating the heating part 12a and the time for cooling the heated heating part 12a are cooled. Without requiring time, the mold apparatus 11 molds the molded product S1 in a high cycle.
[0034]
Therefore, according to the mold apparatus 11 of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the power adjuster 30 that adjusts the amount of power supplied to the cartridge heater 20 to an arbitrary constant amount of power is provided. The heating part 12 a of the fixed mold 12 is heated by the cartridge heater 20. Therefore, the heating part 12 a of the fixed mold 12 can be maintained at a constant temperature corresponding to the amount of power adjusted by the power adjuster 30.
[0035]
(2) In the present embodiment, the power adjuster 30 is provided with the volume dial 32, and the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 is adjusted by manually operating the volume dial 32. Therefore, since the temperature of the heating part 12a of the fixed mold 12 is changed by manual operation, the structure of the mold apparatus 11 itself can be simplified.
[0036]
(3) In the present embodiment, the molded product S1 is continuously molded in a state where the heating portion 12a of the fixed mold 12 is always kept at a constant temperature. Therefore, the mold apparatus 11 can mold the molded product S1 in a high cycle without requiring time for heating the heated portion 12a or time for cooling the heated heated portion 12a.
[0037]
(4) In the present embodiment, the amount of power supplied from the power regulator 30 to the cartridge heater 20 is adjusted by voltage control. Therefore, compared with the case where the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 is adjusted by ON / OFF control, the power supply is stable, and therefore the temperature of the heating portion 12a of the fixed mold 12 is accurately set. Can be managed.
[0038]
(5) In the present embodiment, by forming the heat insulation space 28 in the fixed mold 12 and the entrance piece 25, the heat of the heating portion 12 a heated by the cartridge heater 20 straddles the heat insulation space 28 and is fixed. Transmission to the parts other than the 12 heating parts 12 a and the entrance frame 25 was suppressed. Accordingly, since the diffusion of heat can be suppressed only by forming a space in the fixed mold 12 and the entrance frame 25, the zirconia having a heat insulating property or the like is compared with the case where the fixed mold 12 is disposed in the heat insulating space 28. Manufacturing cost can be reduced.
[0039]
(6) In the present embodiment, the heat insulating space 28 is formed in the fixed mold 12 and the entrance frame 25. Accordingly, the heating portion 12a of the fixed mold 12 can be efficiently heated even if the amount of heat generated by the cartridge heater 20 is reduced as compared with the case where the heat insulating space 28 is not formed.
[0040]
(7) In the present embodiment, the power adjuster 30 displays the temperature of the heating part 12a in the fixed mold 12 on the display unit 33 based on the detection signals from both the thermocouples 21 and 22. For this reason, the operator who operates the electric power regulator 30 can confirm the temperature of the said heating site | part 12a by viewing this display part 33 visually.
[0041]
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. The mold apparatus 41 of the second embodiment is a modification of the mold apparatus 11 of the first embodiment. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, Detailed description will be omitted, and only different points will be described.
[0042]
As shown in FIGS. 3 and 4, the mold apparatus 41 of the present embodiment has a hole forming part 42 formed on the cavity forming surface 15 instead of the convex part 15 a in the mold apparatus 11. The hole forming part 42 is formed so that the tip of the hole forming part 42 comes into contact with the cavity forming surface 14 when the molds 12 and 13 are brought into contact with each other.
[0043]
Through the hole forming portion 42, a through hole S2a is formed in a portion corresponding to the hole forming portion 42 in the molded product S2 formed by injecting and filling molten resin into the cavity C.
[0044]
In the molded product S2, a portion corresponding to the space on the opposite side of the runner 16 with respect to the hole forming portion 42 in the cavity C is a molten resin joining portion S2b. The molten resin joining portion S2b is a portion where the molten resin injected and filled from the runner 16 into the cavity C is divided into two forks at the hole forming portion 42, and then the forged molten resin is joined.
[0045]
In the fixed mold 12 and the entrance piece 25, the heating portion 12a, the cartridge heater 20, the thermocouples 21 and 22, and the heat insulating space are provided in the vicinity of a portion corresponding to the molten resin joining portion S2b of the molded product S2. 28 is arranged.
[0046]
Also in the mold apparatus 41, when the molten resin is injected and filled into the cavity C, the temperature of the heating part 12a in the mold K is higher than the temperature of other parts. Therefore, the heating part 12a is slower in forming the skin layer than the other parts, and the mold transfer property of the molten resin joining part S2b in the molded product S2 is improved.
[0047]
Therefore, according to the metal mold apparatus 41 of this embodiment, there exists an effect similar to the effect (1)-(7) in the said 1st Embodiment.
(Other embodiments)
The embodiment described above may be embodied by changing to the following other embodiments.
[0048]
In the embodiment, the power adjuster 30 is provided with the volume dial 32, and the power adjuster 30 is configured to adjust the amount of power supplied to the cartridge heater 20 by manually operating the volume dial 32. . In addition to this, a volume lever may be provided in the power adjuster 30 instead of the volume dial 32, and the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 may be adjusted by the volume lever. In short, any operation member may be provided in the power regulator 30 as long as it adjusts the amount of power supplied from the power regulator 30 to the cartridge heater 20 by manual operation.
[0049]
In the embodiment, by forming the heat insulating space 28 in the fixed mold 12 and the entrance piece 25, the heat of the heating portion 12 a heated by the cartridge heater 20 straddles the heat insulating space 28 and the fixed mold 12. Transmission to parts other than the heated part 12a and the entrance piece 25 was suppressed. Not limited to this, zirconia or the like having heat insulation properties may be disposed in the heat insulation space 28.
[0050]
In the above-described embodiment, the power regulator 30 includes a sliding voltage regulator (slidable) (not shown), adjusts the voltage of the power supplied from the power source 31, and as a result, is supplied from the power regulator 30 to the cartridge heater 20. The amount of power to be adjusted was adjusted. However, the power adjuster 30 may adjust the amount of power supplied from the power adjuster 30 to the cartridge heater 20 as a result of adjusting the current supplied from the power supply 31. That is, the power adjuster 30 may be provided with a variable resistor as a current adjusting means instead of a slide voltage regulator (not shown).
[0051]
In the above embodiment, the cartridge heater 20, the thermocouples 21 and 22, the entrance piece 25, the heat insulation space 28, and the heating part 12 a are provided only on the fixed mold 12 side. Similar ones may be provided. Further, the cartridge heater 20, the thermocouples 21 and 22, the entrance frame 25, the heat insulating space 28, and the heating part 12 a on the fixed mold 12 side may be omitted, and the corresponding parts may be provided only on the movable mold 13 side. .
[0052]
-In the said embodiment, the power regulator 30 was equipped with the slide type voltage regulator (slidac). Instead of this, an AC voltage regulator that performs on / off control, that is, pulse width control, of the AC voltage waveform using a high-speed semiconductor switch may be provided.
[0053]
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other embodiments will be described below.
(A) The mold apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the power adjustment means is a current adjustment means or a voltage adjustment means.
[0054]
(B) The mold according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat transfer suppressing means is a space formed in the mold. apparatus.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the temperature of the heating part of the mold can be kept constant according to the amount of electric power supplied to the mold heating means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mold apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2A is a characteristic diagram showing the amount of power supplied from the power regulator to the cartridge heater. (B) is a characteristic figure which shows the temperature of the heating site | part measured with the thermocouple.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a mold apparatus according to a second embodiment.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 5A is a characteristic diagram showing the amount of electric power supplied to the cartridge heater. (B) is a characteristic view which shows the temperature of the heating site | part in a prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,41 ... Mold apparatus, 12 ... Fixed mold which comprises metal mold | die, 12a ... Heating site | part,
13 ... A movable mold constituting the mold,
20 ... Cartridge heater as mold heating means, 25 ... Entering piece constituting mold,
28 ... Heat control means and heat transfer suppression space as space,
30: A power regulator as a power regulator,
32 ... Volume dial as operation member, C ... Cavity, K ... Mold,
S1, S2 ... Molded products.

Claims

A mold heating means that is provided in the mold and that supplies power to the heated part of the mold by supplying power, and a heat transfer that is provided in the mold and suppresses heat transfer to parts other than the heated part. In a mold apparatus comprising: a heat suppression unit; and a power adjustment unit that adjusts the amount of power supplied to the mold heating unit to an arbitrary constant amount of power .
A cavity filled with molten resin is formed in the mold by the two molds being abutted,
By supplying a certain amount of power adjusted by the power adjusting means to the mold heating means, the heat transfer suppressing means suppresses heat transfer to parts other than the heating part, A mold apparatus in which the heating portion is maintained at a constant temperature corresponding to the amount of electric power during a resin molding cycle from mold matching to removal of a molded product.

The heat transfer suppression means is a heat insulating space that is formed between an entrance piece housed in one of the two molds and the one mold, and surrounds the heating portion in a U-shaped cross section. The mold apparatus according to claim 1, wherein the mold apparatus is provided.

The two molds are a fixed mold and a movable mold movable with respect to the fixed mold, and the insertion piece is received in an entry piece receiving recess formed in the fixed mold. ,
The mold apparatus according to claim 2, wherein the heat insulation space having a U-shaped cross section is formed by a recess formed in the entrance frame and a pair of heat transfer suppression grooves formed in the fixed mold.

Claim 1 wherein the provided with a manually operable operating member to the power adjustment means, and adjusts the amount of power supplied to the mold heating means said operation member from the power adjusting means by manual operation The mold apparatus according to any one of claims 3 to 4 .

  Injection molding that heats the heated part of the mold and injects and fills the molten resin into the cavity formed by abutting the two molds, cools the injected and filled molten resin, and takes out the molded product from the cavity In the method
  The heating part is provided in the mold while suppressing heat transfer from the heating part to a part other than the heating part using a heat transfer suppression means for suppressing heat transfer from the heating part to the part other than the heating part. And when heated by the mold heating means to which power is supplied,
  By supplying a certain amount of electric power to the mold heating means, the heating part is made to correspond to the amount of electric power during a resin molding cycle from the butt of both molds to the removal of the molded product. A molding method characterized by maintaining a constant temperature.

6. The molding method according to claim 5 , wherein a fixed amount of electric power adjusted by voltage adjustment or current adjustment is supplied to the mold heating means.