注射成形装置及注射成形方法.pdf

本发明涉及注射成形装置及注射成形方法。所述注射成形装置包括具有彼此面对配置的固定模(3)和可动模(2)的成形模。框架结构(4，5)可拆卸地设在固定模(3)和可动模(2)的外侧面上，即与由固定模(3)和可动模(2)限定的空腔的表面相对。构成框架结构(4，5)的每个框架具有可组合到一起的形状。设在固定模(3)或可动模(2)上的其中一个框架沿成形模夹紧方向或垂直于成形模夹紧方向的方向固定于其上。框架固定到成形模的固定模(3)上，并沿与将该框架结构固定到成形模上的方向垂直的方向留下预定间隙。加压机构(6)沿除将该框架结构固定到成形模上的方向以外的方向施加加压力。采用液压控制机构作为加压机构(6)。

1.  一种注射成形装置，具有成形模和靠接在所述成形模的外侧面上的框架结构(4，5)，所述成形模具有彼此面对配置的固定模(3)和可动模(2)，其特征在于：
所述框架结构(4，5)被构成为可相对于所述成形模脱开；以及
所述框架结构(4，5)是通过组合彼此接合的多个部件构成的，并且构成所述框架结构的所述部件沿成形模夹紧方向和与所述成形模夹紧方向垂直的方向中的至少一个方向固定到所述成形模上。

2.  根据权利要求1所述的注射成形装置，其特征在于，沿与所述框架结构固定到所述成形模上的方向垂直的方向在构成要固定到所述成形模上的所述框架结构(5)的所述部件与固定件(21)之间形成有预定间隙。

3.  根据权利要求1或2所述的注射成形装置，其特征在于，所述框架结构(5)设置有能够沿与所述框架结构(5)固定到所述成形模上的方向垂直的方向给所述成形模加压的加压机构(6)。

4.  根据权利要求3所述的注射成形装置，其特征在于，所述加压机构(6)包括液压控制机构。

5.  根据权利要求4所述的注射成形装置，其特征在于，所述液压控制机构包括油室(11)和由所述油室(11)内的液压加压的加压板(12)。

6.  根据权利要求4所述的注射成形装置，其特征在于，所述液压控制机构包括油室(11)、设在所述油室内的油囊(25)以及由所述油囊(25)内的液压加压的加压板(12)。

7.  根据权利要求4所述的注射成形装置，其特征在于，所述液压控制机构执行与注入所述成形模内的树脂材料量对应的加压力的控制。

8.  根据权利要求3所述的注射成形装置，其特征在于，所述框架结构(5)的设有所述加压机构(6)的一部分通过树脂压力弯曲。

9.  一种采用根据权利要求1所述的注射成形装置的注射成形方法，其中树脂压力由附设在所述成形模上的所述框架结构(4，5)部分地承受。

10.  一种注射成形方法，其中，框架结构(4，5)设置在具有彼此面对配置的固定模(3)和可动模(2)的成形模的外部，并且由所述框架结构(4，5)的弹性变形导致的回复力用于抵抗在所述成形模内产生的树脂压力。

11.  一种注射成形方法，其中，框架结构(4，5)设置在具有彼此面对配置的固定模(3)和可动模(2)的成形模的外部，并且设置在所述框架结构(5)上的加压机构(6)用于沿与成形模夹紧方向垂直的方向给所述成形模加压，以便抑制所述成形模的所述固定模(3)与所述可动模(2)之间的接合部在树脂压力的作用下的变形。

注射成形装置及注射成形方法
技术领域
本发明涉及一种用于将树脂材料注入空腔内以形成注射成形品的注射成形技术。更具体地说，本发明涉及一种给成形模加压以抑制经由注射成形方法形成的成形品中出现毛刺的技术。
背景技术
通常采用的注射成形装置设置有包括液压填充器或肘节机构的用以维持空腔内的树脂压力恒定并抑制(约束)成形模变形的夹紧机构。该夹紧机构用于夹紧固定模和可动模。
日本专利公报No.JP-B-6-67582公开一种公知机构，该机构与成形模夹紧机构协作沿与成形模夹紧方向垂直的方向给成形模加压，以便抑制该成形模在树脂压力的作用下的变形而不要求增强该成形模的刚性以及以低成本经由注射成形方法形成具有高精度的成形品。
日本专利公报No.JP-B-6-28886也公开了一种公知机构，该机构采用液压缸作为沿与成形模夹紧方向垂直的方向给成形模加压的机构。
上述通常采用的沿与成形模夹紧方向垂直的方向给成形模加压的机构需要为注射成形装置设置加压单元，从而导致成本和系统尺寸的增大。前述机构不能完全防止注射成形品内出现毛刺。
日本专利公报No.JP-B-6-67582中公开的技术不能仅通过一种简单结构来实现，其难以控制与树脂压力对应的沿与成形模夹紧方向垂直的方向施加给成形模的加压力。
日本专利公报No.JP-B-6-28886中公开的技术会增大系统尺寸，并会延长该成形方法需要花费的时间。因此，注射成形装置的控制变得复杂。
发明内容
在本发明中，在注射成形装置的固定模和可动模的各自外侧面的每一个上，框架结构可拆卸地连接到成形模上。该框架结构设置有加压机构且包括可相互组合以安装到成形模上的框架。利用该框架结构给成形模加压，以抑制注射成形品内出现毛刺。
构成装配到固定模或可动模上的框架结构的部件中的至少一个部件固定到固定模或可动模上，并沿与成形模夹紧方向垂直的方向的留下间隙。
该加压机构被设置为沿成形模夹紧方向或与该成形模夹紧方向垂直的方向即构成该框架的部件未固定的方向施加加压力。因此，沿与用于固定构成该框架的部件的方向垂直的方向给成形模施加加压力。
与注入该成形模的空腔内的树脂量对应地控制该加压机构。
依照本发明的第一方面，一种注射成形装置具有成形模和靠接在该成形模的外侧面上的框架结构，该成形模具有彼此面对配置的固定模和可动模。在该注射成形装置中，该框架结构被构成为可相对于该成形模脱开，以及该框架结构是通过组合彼此接合的多个部件形成的，并且构成该框架结构的部件沿成形模夹紧方向和与该成形模夹紧方向垂直的方向中的至少一个方向固定到该成形模上。
在本发明的第一方面中，可增强该成形模的刚性，同时该加压机构被构造为适用于各种类型的成形模且结构简单。
沿与框架结构固定到成形模上的方向垂直的方向在构成要固定到该成形模上的框架结构的部件与固定件(紧固件)之间形成有预定间隙。本发明能够克服由施加给成形模的加压力导致的框架的变形。可利用该框架的变形来平稳地控制该加压力。
框架结构设置有能够沿与该框架结构固定到成形模上的方向垂直的方向给该成形模加压的加压机构。在本发明中，可利用框架的变形来控制该加压力，并防止给成形模施加过大的加压力。
该加压机构可形成为液压控制机构。这使得其可以简化该加压机构的构造，同时产生大数量的加压力。
液压控制机构执行与注入该成形模内的树脂材料量对应的加压力的控制。这使得其可以维持施加给成形模的内侧与外侧地力的平衡，从而减少施加给成形模的负荷。
在该注射成形装置的成形模内产生的树脂压力可由附设在该成形模上的框架结构部分地承受。这使得其可以减小施加给该成形模的负荷并提高其耐久性。可在注射成形过程中进一步提高该成形模的刚性，并简化结构。
框架结构可设置在具有彼此面对配置的固定模和可动模的成形模的外部，并且由该框架结构的弹性变形导致的回复力用于抵抗在该成形模内产生的树脂压力。结果，能够平稳地吸收该树脂压力，以容易地克服该树脂压力的波动。
框架结构可设置在具有彼此面对配置的固定模和可动模的成形模的外部，并且设置在该框架结构上的加压机构(6)用于沿与成形模夹紧方向垂直的方向给该成形模加压，以便抑制该成形模的固定模与可动模之间的接合部在树脂压力的作用下的变形。这使得其可以减少注射成形过程中出现毛刺，从而以更高的成形精度制造成形品。
本发明可以减少在树脂压力作用下导致的成形模的变形，并抑制出现毛刺。由于从成形模的外部沿成形模夹紧方向及与该成形模夹紧方向垂直的方向给该成形模施加该加压力，所以能够抑制在树脂压力作用下导致的成形模变形，从而抑制出现毛刺。
本发明由此简单构成的装置能够抑制注射成形过程中成形模内发生变形，并抑制注射成形品内出现毛刺。
附图说明
图1是示出注射成形装置的结构的示意图；
图2是示出其上装有框架结构的成形模的结构的透视图；
图3是沿图2的线X-X剖开的截面图，示出加压机构的结构；
图4是示出框架结构和成形模的组装结构的示图；
图5是示出由成形模和框架结构形成的构造在开始加压时的示图；
图6是示出由成形模和框架结构形成的构造在加压状态下的示图；
图7是示出树脂量与供应给油室的工作油量之间关系的图表；
图8是示出由成形模和框架结构形成的构造在加压时的示图；
图9是示出框架结构与固定模的组装的示图；
图10是示出框架结构的固定部的放大示图；以及
图11是示出在油囊用作加压机构时的构造的示图。
具体实施方式
图1示出本发明注射成形装置的结构。
在注射成形装置1中，经由柱塞8的滑动操作将树脂材料挤出圆筒7，以将该树脂材料供应给可动模2与固定模3之间的一部分，从而使该树脂材料成形。在注射成形装置1中，利用可动模2和固定模3限定空腔，且该空腔经由注口及其类似物与圆筒7连接。导入该空腔内的树脂材料的量对应于柱塞8的注射行程。
可动模2和固定模3被夹紧，且它们各自的外侧面装配有包括两个框架4和5的框架结构。框架4和5被组装成围绕可动模2和固定模3，且装配在该成形模上。
框架5包括加压机构6以给装配有框架4和5的该成形模加压。加压机构6用于沿与成形模夹紧方向即用于夹紧可动模2和固定模3的方向垂直的方向给固定模3的外侧面施加加压力。
控制施加给该成形模的与注入该成形模内的树脂量对应的加压力。该加压力与注入的树脂量一致，以防止在操作过程中当树脂压力未施加给该成形模时接合部受到集中压力，从而保护该成形模的接合部。
以下将说明可动模2、固定模3以及框架4和5的构造。
图2是示出装有该框架结构的成形模的透视图。图3是沿图2的线X-X剖开的示图，示出该加压机构的构造。
框架4和5装配在可动模2和固定模3的夹紧体部上。注射树脂时，由框架4和5承受施加给可动模2和固定模3的压力，以提高注射成形品的成形精度，而不需要增强可动模2和固定模3的刚性。因此，可降低制造可动模2和固定模3中的每一个的成本。
框架4和5用于承受注射成形时分别沿成形模夹紧方向和与该成形模夹紧方向垂直的方向产生的力。框架5形成为基本U形且被构造为相对于固定模3装配在垂直于和平行于成形模夹紧方向的平面上。框架4用于在其凹进部内容纳可动模2、固定模3和框架5的组装体。也就是说，框架4的每个内端面靠接在框架5的每个外端面上。
框架4和5沿成形模夹紧方向和与该成形模夹紧方向垂直的方向接合，从而承受注射成形时沿该成形模夹紧方向和与该成形模夹紧方向垂直的方向产生的力。框架4的两端用于限制框架5的各个端部向外扩张，由此增强框架4和5的刚性。
参照图3，框架5包括作为加压机构在液压作用下给一板加压的结构。包括形成在框架5上的油室11和加压板12的该加压机构被设置为面向固定模3的平行于成形模夹紧方向的表面。加压板12设在油室11内，以沿油室11的内表面滑移。一旦向油室11内供应工作油，加压板12就向内滑动以给固定模3加压。
图4是示出框架结构和成形模的组装结构的示图。
框架4固定到可动模2上，固定模3固定到框架5上。通过沿成形模夹紧方向接合可动模2和固定模3形成成形模，且由此框架4和5相互组合。
当可动模2固定到框架4上且固定模3固定到框架5时，可在组合框架4和5的同时形成该成形模。
在接合固定模3和可动模2之后，将树脂注入由固定模3和可动模2限定的空腔内。如图4所示，将树脂注射到该空腔的中央，使得树脂朝向该空腔内的靠近各个加压机构的两侧处的部分扩展。
以下说明加压操作的控制机构。
图5是示出成形模和框架结构的构造在开始加压时的示图。图6是示出成形模和框架结构的构造在加压状态下的示图。图7是示出树脂材料量与供应给油室的工作油量之间关系的图表。参照图7，粗线代表注入成形模内的树脂量相对于时间的变化，双线代表加压机构施加的压力相对于时间的变化。
参照图5，当注入成形模内的树脂材料量到达一预定值时，就开始给框架5的油室11供应工作油。接着，油室11内的压力上升以增大由加压板12施加的加压力。如图6所示，在该成形模的空腔基本完全充满注射的树脂材料的状态下，油室11内的压力变得恒定，由此使加压板12施加的加压力恒定。
由于施加了与注入该空腔内的树脂的压力对应的该加压力，所以在注射成形过程中该成形模不可能发生变形。
如图7所示，控制与注射的树脂材料量对应的该加压力。
当注入该成形模内的树脂量到达一定值或更大时，油室11的液压上升。在到达设定值之后，维持施加给液压11的该压力。该设定压力可以等于注射的树脂的压力。由此，这使得其可以抑制固定模3发生变形，从而提高成形精度。
参照图7所示图表，当注入该成形模内的树脂量到达设定值V1时，加压机构的压力开始上升。设定该加压机构的液压以维持值P1。一旦该液压到达值P1，该液压就维持此值P1。
可检测用于注射树脂材料的柱塞8的行程，以获知注入该成形模内的树脂量。利用加压机构6沿与成形模夹紧方向垂直的方向给该成形模施加与柱塞8的行程对应的力。结果，保持作用于成形模的内侧与外侧之间的压力平衡，以抑制该成形模变形。
由于可抑制成形模变形，因此能够降低成形模刚度对用于抑制变形的控制的贡献程度(作用程度)，从而降低该成形模的成本以及制造该注射成形品的成本。
以下说明框架结构在加压时的变形。
图8是示出固定模和框架结构的构造在加压时的示图。
当向油室11内供应工作油而产生该加压力时，弯曲框架5的设有该加压机构的部分。在框架5的设有该加压机构的部分处，一侧端部与框架4接合，另一侧端部与框架5连接。框架5的设有该加压机构的部分很可能发生变形。框架5的设有加压机构的部分被弹性形成为维持成形模的刚性而不会导致该加压机构给固定模3施加过大的力，并提高注射成形品的成形精度。由于利用该框架的变形来调节该加压力，所以该框架结构可形成为一简单构造，从而降低制造成本。
使框架5的设有加压机构的部分具有弹性。因此，这使得其可以通过框架5的该弹性部向外变形同时维持固定模3的位置来扩大油室11，从而能够容易地控制通过供应工作油产生的该加压力。
以下说明框架5在固定模3上的固定。
图9是示出框架结构在固定模上的固定的示图。图10是示出框架固定在固定模上的部分的放大示图。
框架5固定到固定模3的与成形模夹紧方向垂直方向的外侧面上。固定模3具有沿该成形模夹紧方向延伸的孔23。以一间隙装配在形成于框架5内的孔22中的每个螺纹件(固定件，紧固件)21经由孔23被拧紧。框架5的孔22的直径大于螺纹件21的直径，使得螺纹件21的头部与框架5接合，从而将该框架固定到固定模3上。
框架5具有设有加压机构的弹性部。框架5的要固定到固定模3上的部分沿与成形模夹紧方向垂直的方向延伸。也就是说，在该加压机构加压时，框架5的与设有加压机构的部分相连接的部分在反作用力的作用下伸展。
形成在框架5的可伸展部分内的孔22的直径大于螺纹件21的直径。沿与框架5的可伸展部分的伸展方向垂直的方向将框架5固定到固定模3上。即使框架5的该可伸展部分伸展，也可维持框架5固定到固定模3上，而不会阻碍框架5的变形。
前述构成的成形模和围绕该成形模的框架结构可利用框架5的弹性抑制在注射树脂材料时导致的固定模3的变形并防止注射成形过程中产生毛刺。可利用随着固定模3的变形而平稳变化的框架5的弹力给该成形模施加加压力。由此，容易控制该加压力。
以下说明加压机构的另一构造。
图11是示出油囊形式的加压机构的示图。
参照图11，该加压机构由承受油囊25施加的压力的加压板12形成。加压板12和油囊25，25设在框架5的油室11内。更具体地说，油囊25，25设在位于油室11内的加压板12的内侧。将工作油供应给油囊25，25以使它们膨胀，从而将加压板12压向固定模3。这使得其可以给固定模3施加加压力。
采用油囊25能尽可能地降低工作油泄漏的可能性，并提高加压板12或框架5的可调整性。
或者，依据该成形模的使用状况，该加压机构可由气囊形成以代替该油囊。