(57)【要約】【課題】移動金型をプレス開始位置により正確に停止させることができ、複雑な制御を用いることなしに成形精度及び再現性の向上を図ることができる射出プレス成形方法を提供する。【解決手段】ブーストシリンダ１０５と主シリンダ１０６からなる複合型締装置１００を用いて、固定金型１０１に対し、移動金型１０３を移動ストロークＳ中の圧縮代δだけ残した状態に型閉じし、金型キャビテイ１０７内に溶融樹脂１０８を注入中或いは注入後、移動金型１０３を前進させて前記圧縮代δを閉じる射出プレス成形方法において、移動金型１０３が圧縮代δの前進を開始するプレス開始位置に到達する所定量手前の駆動切換位置でブーストシリンダ１０５による移動金型１０３の前進移動を主シリンダ１０６による前進移動に切換えてプレス開始位置まで移動させた後に射出プレス成形動作に入る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーストシリンダと主シリンダからなる複合型締装置を用いて、固定金型に対し、移動金型を移動ストローク中の圧縮代だけ残した状態に型閉じし、金型内に溶融樹脂を注入中或いは注入後、移動金型を前進させて前記圧縮代を閉じる射出プレス成形方法において、
移動金型をブーストシリンダにより前進移動させて型閉じし、移動金型が前記圧縮代を残すプレス開始位置より所定量手前の位置に予め設定された駆動切換位置に到達したとき、前記ブーストシリンダによる移動金型の前進移動を前記主シリンダによる前進移動に切換え、この主シリンダによって移動金型を前記プレス開始位置まで移動させた後に射出プレス成形動作に入ることを特徴とする射出プレス成形方法。
【請求項２】
移動金型が前記駆動切換位置よりさらに所定量手前の位置に予め設定されたダイ低速前進位置に到達したとき、前記ブーストシリンダによる移動金型の前進移動速度を減じ、その後、前記駆動切換位置にて前記主シリンダによる前進移動に切換えることを特徴とする請求項１に記載の射出プレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出プレス成形方法に係り、特に成形精度及び再現性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からレンズ成形、デイスク成形等の形状精度とともに内部歪が小さいことが要求される成形品の成形には、固定金型に対し、移動金型を移動ストローク中の圧縮代だけ残した状態に型閉じし、金型内に溶融樹脂を注入中或いは注入後、移動金型を前進させて圧縮代を閉じる射出プレス成形方法が行われている。
【０００３】
そして、寸法精度が良く、歪の少ない成形品を成形する射出プレス成形方法が特開平７‐９５１９号公報に提示されている。この特開平７‐９５１９号公報の射出プレス成形方法について、図３ないし図５により説明すると、射出プレス成形装置１は型締装置２、射出装置３および図示していない制御装置からなり、型締装置２は、固定金型１１を取付けた固定ダイプレート１２および可動金型２１を取付けた可動ダイプレート２２と、可動ダイプレート２２を固定ダイプレート１２に対し速やかに進退させるブーストシリンダ３１と、可動ダイプレート２２が固定ダイプレート１２に接近した位置で可動ダイプレート２２をタイバー５１に係止させる係止装置４０と、可動ダイプレート２２が固定ダイプレート１２に接近し、所定位置まで到達した後に可動ダイプレート２２を固定ダイプレート１２に対し前進移動させ溶融樹脂をキャビテイ９０内で圧縮・展延しながら型締を行う型締機構５０とからなる。
【０００４】
射出装置３は加熱シリンダ６１内に回転自在に、かつ所定距離だけ軸方向に摺動自在に装着されたスクリュ６２がキャビテイ９０内に溶融樹脂を射出し、同加熱シリンダ６１の先端部に設けたロータリバルブ８１が図示していないバルブ制御装置により開閉し、溶融樹脂の射出量および射出開始時期等を制御するようになっている。
【０００５】
上記型締機構５０は、図４の拡大図に示すように、固定ダイプレート１２の４つのコーナにシリンダ室５２が設けてあり、これにピストン５３が挿入され、シリンダ室５２を油室５２ａ、５２ｂに分けるとともにピストンカバー５４を固定ダイプレート１２に固定することにより型締シリンダ５５を形成している。
【０００６】
また、係止装置４０について、図５の拡大図により詳細に説明すると、可動ダイプレート２２の４つのコーナには穴２２ａ、２２ｂが夫々設けてあり、穴２２ａには係止装置４０が、穴２２ｂには可動ダイプレート２２を図５中左右方向に移動させるリニアベアリング５２ｃが配設されるとともに、穴２２ｂの開口部にはベアリングリテーナ４２が取付けられ、このベアリングリテーナ４２に設けられた穴２２ｃに上記リニアベアリング５２ｃと同様のリニアベアリング５２ｄが配設されている。係止装置４０はケース４３と油圧機構４１からなり、ケース４３は可動ダイプレート２２の穴２２ａに対し遊嵌されている。ケース４３には油圧機構４１が収納され、油圧機構４１はタイバー５１の軸方向に動かないように係止される。
【０００７】
固定ダイプレート１２と可動ダイプレート２２はブーストシリンダ３１により連結されている。即ち、ロッド側を可動ダイプレート２２に、シリンダ側を固定ダイプレート１２に夫々揺動自在に結合されていて、ブーストシリンダ３１の伸縮により可動ダイプレート２２が固定ダイプレート１２に対し速やかに進退するようにされている。
【０００８】
以上説明したような構成となっており、次にその作用動作を説明すると、成形開始に際し、加熱シリンダ６１の先端を固定金型１１に当接させておくとともに、ロータリバルブ８１は開状態にしておき、ブーストシリンダ３１により後退限（図３中左側）にある可動ダイプレート２２を固定ダイプレート１２に対し迅速に接近させる。可動ダイプレート２２が固定ダイプレート１２に対し所定の位置（プレス開始位置）まで到達したら図示していない距離センサーが同じく図示してない制御装置に信号を送り、ブーストシリンダ３１を停止させる。このとき固定金型１１と可動金型２１との間には圧縮代としての隙間Ｚが形成される。
【０００９】
次いで射出装置３から製品の所定樹脂量より余分な量の溶融樹脂がキャビテイ９０内に射出される。この射出の間、係止装置４０の油圧機構４１に圧油が送られ、可動ダイプレート２０をタイバー５１に動かないように係止するとともに、所定樹脂量がキャビテイ９０内に射出されたらロータリバルブ８１を閉じ、型締シリンダ５５により型締を行う。
【００１０】
このとき、隙間Ｚ或いは調芯機構があるため、固定ダイプレート１２の４つのコーナに夫々ある型締シリンダ５５が夫々作用し、可動金型２１は平行に精度良く移動し、キャビテイ９０内を所定の樹脂量が圧縮・展延されて流れるため、流動性を補うことができ、材料の物性を損なうことなく成形ができる。
【００１１】
しかし、このとき広いキャビテイを溶融樹脂が流動展延しても成形の状況によりゲート付近は圧力が大きくなるので、プレス完了前の所定位置まで到達したらロータリバルブ８１を開き、スクリュ６２を所定量強制的に後退（図３中右方向）させ、余分な樹脂量をキャビテイ９０内から逃がし、キャビテイ９０内の樹脂圧を均一にする。
【００１２】
次いで、再びロータリバルブ８１を閉じるとともに、型締シリンダ５５により型締を続け、キャビテイ内の溶融樹脂の圧縮・展延を行い、密度を高める。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７‐９５１９号公報
【００１４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、前述の特開平７‐９５１９号公報に記載の射出プレス成形方法では、ブーストシリンダ３１により後退限にある可動ダイプレート２２を固定ダイプレート１２に対し迅速に接近させ、プレス開始位置まで到達させるに際し、可動金型２１を取付けた可動ダイプレート２２は重量が大きく、移動速度も大きいためプレス開始位置を超えて停止し、停止位置が常に定まらないため、ロータリバルブ８１の開き時間、およびそれに関連して移動するスクリュ６２の移動量、即ち、金型キャビテイ９０内に射出される溶融樹脂の量も異なり、その都度、キャビテイ９０内の溶融樹脂の圧縮・展延状況によりタイミングよく射出シリンダ６１内のロータリバルブ８１を閉じたり、開いたりする複雑な制御が必要である。
【００１５】
本発明の目的は、前述のような可動金型を固定金型に対し、プレス開始位置まで前進移動させるに際し、移動金型をより正確にプレス開始位置に停止することができ、複雑な制御を用いることなしに成形精度及び再現性の向上を図ることができる射出プレス成形方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は、ブーストシリンダと主シリンダからなる複合型締装置を用いて、固定金型に対し、移動金型を移動ストローク中の圧縮代だけ残した状態に型閉じし、金型内に溶融樹脂を注入中或いは注入後、移動金型を前進させて前記圧縮代を閉じる射出プレス成形方法において、移動金型をブーストシリンダにより前進移動させて型閉じし、移動金型が前記圧縮代を残すプレス開始位置より所定量手前の位置に予め設定された駆動切換位置に到達したとき、前記ブーストシリンダによる移動金型の前進移動を前記主シリンダによる前進移動に切換え、この主シリンダによって移動金型を前記プレス開始位置まで移動させた後に射出プレス成形動作に入ることを特徴とする射出プレス成形方法とした。
【００１７】
これにより移動金型がプレス開始位置に、より正確に停止することができ、複雑な制御を要しないで精度の良い成形品が再現性良く成形される。
【００１８】
なお、移動金型が前記駆動切換位置よりさらに所定量手前の位置に予め設定されたダイ低速前進位置に到達したとき、前記ブーストシリンダによる移動金型の前進移動速度を減じ、その後、前記駆動切換位置にて前記主シリンダによる前進移動に切換えれば、より円滑な駆動切換となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１および図２により説明する。
射出プレス成形装置の複合型締装置１００は、固定金型１０１を取付けた固定ダイプレート１０２に対し、移動金型１０３を取付けた可動ダイプレート１０４がブーストシリンダ１０５および主シリンダ１０６により進退するようになっており、成形にあたり移動金型１０３を移動ストロークＳ中の圧縮代δだけ残した状態に型閉じし、両金型１０１および１０３が形成する金型キャビティ１０７内に図示していない射出装置から溶融樹脂１０８を注入した後、移動金型１０３を主シリンダ１０６により前進させて前記圧縮代δを閉じて射出プレス成形を行なうようにしている。
【００２０】
前記ブーストシリンダ１０５は固定ダイプレート１０２に複数個取付けてあり、そのピストンロッド１０９の先端が可動ダイプレート１０４に取付けられており、油圧源Ｐからの圧油が電磁切換弁１１０のａ、ｂ位置の切換により作用して可動ダイプレート１０４を迅速に進退動作させるようにしてある。
【００２１】
前記主シリンダ１０６はプレフィルバルブ１１２を備え、電磁切換弁１１３のａ、ｂ位置の切換によってプレフィルバルブ１１２を閉じ、電磁切換弁１１４のａ、ｂ位置の切換によって圧油を供給することにより、ラム１１１を介して可動ダイプレート１０４を低速かつ大出力で前進させるようになっている。
【００２２】
１１５は可動ダイプレート１０４に取付けたドグで、移動金型１０３の図２に示す移動ストロークＳ中のプレス開始位置より所定量手前のダイ低速前進位置でダイ低速前進用リミットスイッチＬＳ２Ａを作動させ、その後、同じくプレス開始位置より所定量手前の駆動切換位置で駆動切換用リミットスイッチＬＳ２Ｘを作動させ、さらに、プレス開始位置に対応させて設置されたプレス開始位置用リミットスイッチＬＳ２Ｃを作動させるように配置されている。
【００２３】
以上のように構成されており、次にその作用動作を説明すると、成形開始に際し、射出装置の加熱シリンダ（図示していない）の先端を固定金型１０１に当接させ、電磁切換弁１１３はｂ位置にしてプレフィルバルブ１１２を開き状態にするとともに電磁切換弁１１４はｂ位置にして主シリンダ１０６の型締用油室１０６ａを油タンク１１６に連通させておき、電磁切換弁１１０はａ位置にしてブーストシリンダ１０５の型閉用油室１０５ａに圧油を供給すると、ブーストシリンダ１０５は後退限にある可動ダイプレート１０４を固定ダイプレート１０２に対して引張り、高速で可動ダイプレート１０４を前進移動させる。
【００２４】
このとき、主シリンダ１０６の型締用油室１０６ａは負圧状態になり、開いているプレフィルバルブ１１２を介して油タンク１１６から大量の油を吸込み、型締用油室１０６ａを満たす。可動ダイプレート１０４に取付けたドグ１１５がダイ低速前進用リミットスイッチＬＳ２Ａを作動させると、電磁切換弁１１３はａ位置になり、プレフィルバルブ１１２は閉じ状態になって今まで型締用油室１０６ａ内に大量の油を油タンク１１６から吸込み、ブーストシリンダ１０５の引張るまま高速で移動していた可動ダイプレート１０４は、図２に示すように、減速される。
【００２５】
可動ダイプレート１０４は、減速しながらブーストシリンダ１０５により移動し、ドグ１１５が駆動切換用リミットスイッチＬＳ２Ｘを作動させると、電磁切換弁１１０は中立位置になってブーストシリンダ１０５に対する圧油の給排を自由にするとともに、電磁切換弁１１４はａ位置になり、主シリンダ１０６の型締用油室１０６ａへ圧油を供給する。この主シリンダ１０６の型締用油室１０６ａへ供給される圧油の流量は、図示しない流量調整弁により設定されており、可動ダイプレート１０４を低速で、さらに前進移動させる。
【００２６】
主シリンダ１０６による可動ダイプレート１０４の低速前進移動により、ドグ１１５がプレス開始位置用リミットスイッチＬＳ２Ｃを作動させると、電磁切換弁１１４は中立位置になり、可動ダイプレート１０４はプレス開始位置に停止する。この可動ダイプレート１０４のプレス開始位置での停止は、可動ダイプレート１０４およびそれに取付けられている移動金型１０３等の移動部分の重量が如何に大きくても、その手前位置から低速での移動となっており、さらに、シリンダ径が大きく、大きな出力を有するとともに大きな負荷に耐えられる主シリンダ１０６による駆動であるため、停止位置のバラツキはほとんどなく、所定のプレス開始位置に、より正確に停止する。
【００２７】
この発明によりプレス開始位置（リミットスイッチＬＳ２Ｃ）をダイ前進限位置の手前２０ｍｍの位置に設定した例につき、駆動切換用リミットスイッチＬＳ２Ｘを設けて駆動切換を行った場合と、同リミットスイッチＬＳ２Ｘがない従来の場合の可動ダイプレート停止位置のテスト結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、プレス開始位置手前で駆動切換を行った方が可動ダイプレートの停止位置のバラツキが小さく、正確であることがわかる。
【００３０】
前述した発明の実施の形態では、ドグ１１５がダイ低速前進用リミットスイッチＬＳ２Ａを作動させたとき、電磁切換弁１１３をａ位置に切換えてプレフィルバルブ１１２を閉じることにより、移動ダイプレート１０４を減速させる例を示したが、これに限らず、ブーストシリンダ１０５へ供給する圧油の流量を減じることにより可動ダイプレート１０４を減速させてもよく、また、このような積極的な減速工程を介在させることなく、ブーストシリンダ１０５による駆動から主シリンダ１０６による駆動に直接切換えることも可能であることは言うまでもない。さらにまた、前述した発明の実施の形態では、複合型締装置１００として、プレフィルバルブ１１２を備えた主シリンダ１０６を用いた例を示したが、本発明は、これに限らず、図３ないし図４に示したような型締シリンダ５５を用いた複合型締装置を用いることもできる等、種々変形実施可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、移動金型はプレス開始位置により正確に停止し、これにより複雑な制御を用いることなしに成形精度及び再現性の良い射出プレス成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例を示す射出プレス成形装置の複合型締装置部分の概要説明図である。
【図２】図１に示した装置における可動ダイプレートの駆動切換と前進移動速度についての説明図である。
【図３】従来の射出プレス成形装置の概要説明図である。
【図４】図３に示した従来の射出プレス成形装置の型締機構の拡大図である。
【図５】図３に示した従来の射出プレス成形装置の係止装置の拡大図である。
【符号の説明】
１００  複合型締装置
１０１  固定金型
１０２  固定ダイプレート
１０３  移動金型
１０４  可動ダイプレート
１０５  ブーストシリンダ
１０６  主シリンダ
１０７  金型キャビティ
１０８  溶融樹脂
１０９  ピストンロッド
１１０、１１３、１１４  電磁切換弁
１１１  ラム
１１２  プレフィルバルブ
１１５  ドグ
１１６  油タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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