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JPH08197599A - 薄肉成形品の製造方法 - Google Patents

薄肉成形品の製造方法

Info

Publication number
JPH08197599A
JPH08197599A JP957895A JP957895A JPH08197599A JP H08197599 A JPH08197599 A JP H08197599A JP 957895 A JP957895 A JP 957895A JP 957895 A JP957895 A JP 957895A JP H08197599 A JPH08197599 A JP H08197599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
thick
thin
walled
molded product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP957895A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinori Kurino
幸典 栗野
Kazuyoshi Yamamoto
一喜 山本
Hyoe Takenaka
兵衛 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP957895A priority Critical patent/JPH08197599A/ja
Publication of JPH08197599A publication Critical patent/JPH08197599A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0046Details relating to the filling pattern or flow paths or flow characteristics of moulding material in the mould cavity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄肉部の樹脂の流動を助成するための厚肉部
を設けて樹脂流動を改善し、金型構造を単純化し、品質
が優れた薄肉成形品の製造方法を提供する。 【構成】 部分的に厚肉部3を設けた射出成形による薄
肉成形品10の製造方法であって、金型形状データ、樹
脂物性特性、及び成形条件を初期条件として、差分法、
もしくは有限要素法を用いて薄肉部と厚肉部3を流れる
樹脂の圧力損失を求め、この圧力損失が厚肉部3の水力
相当直径と薄肉部の肉厚との積に反比例するように薄肉
部と厚肉部3を設定し、薄肉部のみで構成された形状に
対して、ゲート2から樹脂流動解析で求めた最終充填位
置1aへ厚肉部3を設け、この厚肉部3を設けた形状に
対して樹脂流動解析を行い、樹脂フローフロントが厚肉
部3の先端まで到達した時、樹脂フローフロント近傍か
ら厚肉部3を設け、樹脂がキャビティを完全に充満する
まで上記樹脂流動解析を繰り返して厚肉部3を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄肉成形品の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄肉成形品の射出成形において、
薄肉部は極端に充填圧力が高くなるため、その成形が難
しく、この問題を解消するために、例えば、特開平3−
87217号公報においては、樹脂の射出後に部分的
に、或いは全体に圧縮をかけて薄肉部を形成するように
した肉厚に変化のある製品の製造方法が記載されてい
る。又、特開平6−64002号公報においては、比較
的大型で薄肉の樹脂製品において、複数の樹脂注入部を
設けて樹脂の充填圧力を低くして薄肉部を形成するよう
にした射出成形方法が記載されている。又、その他の方
法として、流動性が極端によい樹脂を用いて薄肉部を形
成するようにした射出成形方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平3−87217号公報に記載されているように、樹
脂に圧縮をかけるためには、別途に金型内に圧縮機構を
組込む必要があり、金型や設備のための費用が嵩むとい
った問題や、射出成形が複雑となり、生産性が低下する
といった問題がある。又、上記後者の特開平6−640
02号公報においては、複数の樹脂注入部を設けるた
め、金型の構造が複雑となり、逐次の樹脂の充填のた
め、サイクルが長くなるために生産性が悪くなり、又、
金型構造が複雑となり、製作費用が嵩むといった問題
や、成形品が薄肉部のみで構成されているために剛性等
の強度が不足するといった問題がある。
【0004】本発明は、上記のこのような問題点に着眼
してなされたものであり、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解消し、薄肉部の樹脂の流動を助成する
ための厚肉部を設けて、樹脂の充填圧力の低圧化に効果
がある厚肉部主導の樹脂流動とすることにより、金型構
造を単純にし、剛性等の強度が優れた薄肉成形品の製造
方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の薄肉成形品の製
造方法においては、部分的に厚肉部を設けた射出成形に
よる薄肉成形品の製造方法であって、金型形状データ、
樹脂物性特性、及び成形条件を初期条件として、差分
法、もしくは有限要素法を用いて薄肉部と厚肉部を流れ
る樹脂の圧力損失を求め、この圧力損失が厚肉部の水力
相当直径と薄肉部の肉厚との積に反比例するように薄肉
部と厚肉部を設定し、薄肉部のみで構成された形状に対
して、ゲートから樹脂流動解析で求めた最終充填位置へ
厚肉部を設け、この厚肉部を設けた形状に対して樹脂流
動解析を行い、樹脂フローフロントが厚肉部先端まで到
達した時、樹脂フローフロント近傍から厚肉部を設け、
樹脂がキャビティを完全に充満するまで上記樹脂流動解
析を繰り返して厚肉部を設けることを特徴とする。
【0006】上記において、圧力損失と、厚肉部の水力
相当直径と薄肉部の積の逆数で、図1に示す圧力損失の
相関グラフのように、プロットして比例する領域を求め
る。この領域が圧力低下の効果がある厚肉部の大きさの
領域とすることができる。
【0007】以下に樹脂流動解析を用いた厚肉部の設計
を、具体的な箱形の形状の薄肉成形品に関し図面を参照
して説明する。図2〜図4は、薄肉成形品10の厚肉部
の形成の設計工程を説明する斜視図であり、底を上面に
して示している。薄肉部のみで構成された箱形状1に対
して、樹脂流動解析を行い、図2に示すように、ゲート
2より樹脂の最終充填位置1aを求める。次に、ゲート
2から最終充填位置1aに向かって上記箱形状1の領域
を満たす第一厚肉部3を底面の対角線方向に沿って交差
して設け、更に延長して角部の端部まで設ける。
【0008】再び樹脂流動解析を行う。樹脂が上記厚肉
部3主導で流動し、樹脂のフローフロント1bが厚肉部
3の先端まで到達して充填された時に、図3に示すよう
に、上記フローフロント1b近傍から箱形状1の領域を
満たす第二厚肉部4をそれぞれの側面の垂直方向に2条
設ける。更に樹脂流動解析を行い、厚肉部4主導の樹脂
流動が完了した時点で、図4に示すように第三厚肉部5
をそれぞれの側面の垂直方向に1条設ける。
【0009】再び樹脂流動解析を行うと、樹脂の流動が
厚肉部主導で、第一厚肉部3、第二厚肉部4、更に第三
厚肉部5の順に行われ、箱形状1の全領域を満たすよう
に樹脂の充填が完了する。
【0010】上記のように、第一厚肉部3、第二厚肉部
4、更に第三厚肉部5の順に樹脂の厚肉部主導の流動を
させることにより、第三厚肉部5が最終の樹脂の充填位
置となるため、低圧で樹脂の充填を行うことができる。
又、上記厚肉部の少なくとも1つはゲートに連通してい
ることを必要とする。
【0011】射出工程における保圧をキャビティに充填
された樹脂で行う場合には、薄肉部の樹脂の冷却・固化
が速く進行して保圧が困難となるため、上記厚肉部は全
てのゲートに連通していることが好ましい。
【0012】又、中空部を有する成形品において、保圧
を加圧流体で行う場合には、加圧流体の注入位置が1箇
所であっても、全ての厚肉部に連通していることが必要
である。連通させるために設けられる厚肉部は加圧流体
が進入できればよく、圧力損失と厚肉部の水力相当直径
の積の逆数が比例する領域でなくてもよい。又、加圧流
体の注入箇所は樹脂のゲートより上流側、もしくはゲー
ト近傍のキャビティ内が好適である。
【0013】更に、加圧流体が複数箇所より注入される
場合には、全ての厚肉部に連通させる必要はなく、それ
ぞれの厚肉部に注入箇所を設けて注入すればよい。又、
加圧流体の注入箇所が金型の構造上制約を受ける場合に
は、厚肉部への連通と併用することも可能である。
【0014】厚肉部の水力相当直径をDとすると、下記
の式により算出することができる。 D=4S/L ここで、Sは厚肉部の断面積であり、Lは伝熱に寄与す
る周囲長を表す。この場合、厚肉部の断面形状は特に制
約を受けることはないが、冷却への影響を考慮すると半
円形が好ましい。
【0015】加圧流体に加圧ガスを用いて薄肉成形品の
射出成形を行うには、図4に示すような箱形の薄肉成形
品の場合、厚肉部の中心部に設けられたガスゲート6よ
り加圧ガスを注入する方法がとられる。この時、キャビ
ティに充填される樹脂の量は、キャビティを体積的に満
たすに十分な量、或いはやや不十分な量いすれでもよい
が、ヘジテーションラインの発生を防止するためには十
分な量の充填が好ましい。
【0016】樹脂の射出に続いてガスゲート6より加圧
ガスを注入する。この加圧ガスの注入により厚肉部に中
空部が形成される。加圧ガスによる一定時間の保圧を行
った後、加圧ガスを排出して成形品を金型より取り出せ
ばよい。
【0017】本発明の薄肉成形品の製造方法において用
いられる成形材料の例としては、 ・ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン
樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂。 ・ポリエチレン系アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体。 ・塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂、フッ化
ビニリデン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フェニンエーテル、ポリフェニレンサルファイド。 ・ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン。 ・ポリエチレンテレフタレート。 ・液晶ポリマー 等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【0018】又、上記これらの熱可塑性樹脂にガラス繊
維、タルク等が充填されたものや、これらを組み合わせ
たポリマーアロイ等、射出成形が可能な熱可塑性樹脂を
用いることができる。
【0019】キャビティに注入される加圧ガスとして、
ガス体の場合は、一般に窒素ガス、炭酸ガス等の不活性
ガスが好適であるが、その他乾燥した空気、反応性が乏
しく成形温度条件下で溶融樹脂に劣化等の悪影響を及ぼ
さないガス体を用いることも可能である。
【0020】
【作用】本発明の薄肉成形品の製造方法においては、上
記手段の項で詳述したように、薄肉成形品に溶融樹脂の
流動を助成する厚肉部を効果的に設け、樹脂の充填圧力
の低圧化に効果がある厚肉部主導の樹脂流動とすること
により、金型構造が単純となり、又、樹脂の充填が低圧
で行え、剛性等の強度が優れた薄肉成形品の成形が容易
に行えるようになった。
【0021】
【実施例】本発明の射出成形金型の実施例を図面を参照
して説明する。 〔実施例1〕図4に示す薄肉成形品の成形を実施した。
この有底の箱形の薄肉成形品の外形寸法は、縦300c
m×横320cm×高さ140cmであり、溶融樹脂の
流動を助成する厚肉部は半円形で、厚肉部5は、半径2.
3 cm、厚肉部6は半径1.0 cmとした。
【0022】350トンの射出成形機を用い、ポリカー
ボネイト樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体(サイコロイ 日本GE社製)を成形材料と
して使用した。又、成形条件は、シリンダー温度250
℃、金型温度50℃、及び射出率を500cc/sで、
射出成形を行った。この結果、ゲートの圧力は460k
g/cm2 の低圧で樹脂の充填を行うことができた。 〔比較例1〕上記実施例1に準じて、厚肉部が設けられ
ていない薄肉成形品の射出成形を行った。この結果は、
ゲートの圧力は700kg/cm2 の時点で金型が開
き、端部までの樹脂の充填を行うとができなかった。
【0023】
【発明の効果】本発明の薄肉成形品の製造方法において
は、薄肉成形品に溶融樹脂の流動を助成する厚肉部を効
果的に設け、樹脂の充填圧力の低圧化に効果がある厚肉
部主導の樹脂流動とすることにより、金型構造が単純と
なり、又、樹脂の充填が低圧で行え、剛性等の強度が優
れた薄肉成形品の成形が容易に行えるようになった。従
って、薄肉成形品の製造方法として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧力損失の相関グラフ。
【図2】薄肉成形品の厚肉部の形成の設計工程を説明す
る斜視図。
【図3】薄肉成形品の厚肉部の形成の設計工程を説明す
る斜視図。
【図4】薄肉成形品の厚肉部の形成の設計工程を説明す
る斜視図。
【符号の説明】
1 箱形状 1a 最終充填位置 1b フローフロント 2 ゲート 3、4、5 厚肉部 6 ガスゲート 10 薄肉成形品

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分的に厚肉部を設けた射出成形による
    薄肉成形品の製造方法であって、金型形状データ、樹脂
    物性特性、及び成形条件を初期条件として、差分法、も
    しくは有限要素法を用いて薄肉部と厚肉部を流れる樹脂
    の圧力損失を求め、この圧力損失が厚肉部の水力相当直
    径と薄肉部の肉厚との積に反比例するように薄肉部と厚
    肉部を設定し、薄肉部のみで構成された形状に対して、
    ゲートから樹脂流動解析で求めた最終充填位置へ厚肉部
    を設け、この厚肉部を設けた形状に対して樹脂流動解析
    を行い、樹脂フローフロントが厚肉部先端まで到達した
    時、樹脂フローフロント近傍から厚肉部を設け、樹脂が
    キャビティを完全に充満するまで上記樹脂流動解析を繰
    り返して厚肉部を設けることを特徴とする薄肉成形品の
    製造方法。
JP957895A 1995-01-25 1995-01-25 薄肉成形品の製造方法 Pending JPH08197599A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153142A1 (de) * 2012-04-11 2013-10-17 Knauer Holding Gmbh & Co. Kg Aus kunststoff gespritztes behältnis

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153142A1 (de) * 2012-04-11 2013-10-17 Knauer Holding Gmbh & Co. Kg Aus kunststoff gespritztes behältnis

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040107