特開 2023-19465 型締力調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023019465

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】型締力調整方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/26 20060101AFI20230202BHJP

   B29C 45/80 20060101ALI20230202BHJP

   B29C 45/34 20060101ALI20230202BHJP

   B29C 45/64 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

B22D17/26 J

B29C45/80

B29C45/34

B29C45/64

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021124194

(22)【出願日】2021-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】岡本 昭男

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202AM32

4F202AP06

4F202AR07

4F202CA11

4F202CB01

4F202CL42

4F202CP05

4F206AM32

4F206AP064

4F206AR074

4F206JA07

4F206JM02

4F206JN34

4F206JP13

4F206JP17

4F206JQ02

4F206JQ03

4F206JQ81

4F206JQ83

(57)【要約】

【課題】金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形において、金型ＰＬ面の隙間を調整して、金型ＰＬ面に作用する型締力の偏差を補正し、金型ＰＬ面から成形材料の漏れ出やガス残り不良が生じない、横型締装置の型締力調整方法を提供することを目的とする。
【解決手段】成形金型の金型ＰＬ面の押付力を調整して、金型キャビティ内へ成形材料の射出充填中に、前記金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形の型締力調整において、前記金型ＰＬ面の隙間の傾きを計測して、予め設定された許容範囲内に収まるように、前記隙間を調整し、前記成形金型は、固定盤と可動盤が水平方向に配置される横型締装置に支持され、前記押付力は、前記金型キャビティ内へ射出充填される成形材料の流動投影面積に基づいて、段階的に増大させる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形金型の金型ＰＬ面の押付力を調整して、金型キャビティ内へ成形材料の射出充填中に、前記金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形の型締力調整方法において、
前記金型ＰＬ面の隙間の傾きを計測して、予め設定された許容範囲内に収まるように、前記隙間を調整する、ことを特徴とする型締力調整方法。

【請求項2】

前記成形金型は、固定盤と可動盤が水平方向に配置される横型締装置に支持される、請求項１記載の型締力調整方法。

【請求項3】

前記押付力は、前記金型キャビティ内へ射出充填される成形材料の流動投影面積に基づいて、段階的に増大させる、請求項１または２のいずれか１項に記載の型締力調整方法。

【請求項4】

前記押付力は、前記横型締装置に設定する型締力である、請求項１から３のいずれか１項に記載の型締力調整方法。

【請求項5】

前記金型キャビティは、射出充填される成形材料が下から上の鉛直方向に流動するように、ゲートを配置する、請求項１から４のいずれか１項に記載の型締力調整方法。

【請求項6】

前記押付力は、前記ゲート周囲において最も高い、請求項５記載の型締力調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水平方向に配置された可動金型と固定金型を型締して金型キャビティを形成する横型締装置の型締力調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

成形材料を金型キャビティ内に射出充填する成形方法において、金型キャビティを形成する固定金型と可動金型からなる成形金型は、型締装置に取り付けられる。固定金型を支持する固定盤と対向する位置に可動金型を支持する可動盤が配置され、可動盤は固定盤に対して進退方向に動作する（型開閉動作という）。また、可動盤を前後進させる型締駆動部が可動盤の後方側に配置され、型締駆動部は型締盤に支持される。つまり、固定盤、可動盤、型締駆動部、型締盤の順に、共通のマシンベース上に配置される。各部が水平方向に配置される型締装置を横型締装置といい、鉛直方向に配置される型締装置を竪型締装置という。また、アルミニウム合金等の溶湯を成形材料とする成形方法を鋳造成形といい、熱可塑性樹脂の溶融樹脂を成形材料とする成形方法を射出成形という。

【0003】

また、金型キャビティ内に成形材料を射出充填する際に、金型キャビティ内の空気や成形材料から放出される揮発成分等のガス等を効率良く排出する（ガス抜きという）ことが望まれる。このガス抜きが良くない状態をガス抜き不良といい、金型キャビティにガスが残った状態をガス残りという。このガス抜き不良によって、例えば、鋳造成形においては、ボイド、ブリスター、湯ジワ、湯廻り不良、凹み等の鋳造不良となり、射出成形においては、樹脂焼け、製品ショート、ウエルド、フローマーク、ボイド混在等の成形不良となる。そのために、多くのガス抜き手段が提案されている。例えば、製品押出ピンの隙間を利用する、ガス残りが発生した固定金型と可動金型の金型キャビティ周囲の合わせ面（金型ＰＬ面という）にガス抜き溝を加工する、金型キャビティの一部に多孔質金属を用いる、強制的にガス抜きを行うガス抜き装置を金型に設置する等である。

【0004】

しかしながら、これらのガス抜き手段は、局所的であるために効率は良くなく、必ずしもガス残りの部位と一致するとは限らない。また、ガス抜き手段に成形材料が差し込んで閉鎖すると、成形を中断して清掃等の補修を必要とし、生産性の低下につながる。

【0005】

そこで、金型ＰＬ面の隙間または押付力を調整して、金型ＰＬ面からガス抜きを行う手段が多く提案されている。例えば、特許文献１は、鋳造成形に係る金型ＰＬ面からのガス抜き手段を示し、溶湯を通さない程度の隙間を金型ＰＬ面に設けた状態で溶湯の射出充填を行い、射出位置に基づいて型締力を増大させるとしている。また、特許文献２は、射出成形に係る金型ＰＬ面からのガス抜き手段を示し、型締工程の一部と射出工程の一部を同時に行い、型締工程と射出工程の動作時間に基づいて、射出工程開始から型締工程完了までのガス抜き時間を管理するとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特公平３－５６８２６号公報

【特許文献2】特開２０１５－１９９２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１及び特許文献２は、いずれも横型締装置が示されている。ここで、横型締装置において、固定盤と型締盤は、複数のタイバーで連結され、固定盤と型締盤の間にある可動盤は、複数のタイバーが貫通する形となる。また、可動盤はマシンベース上を型開閉動作する。その際、複数のタイバーはガイド的な役割を担い、可動盤とタイバーとは適度な隙間が設定されている。最近では、可動盤に切り欠き部を設け、可動盤とタイバーは完全に離れている横型締装置が提案されている。そのため、成形金型を可動盤と固定盤に取り付けた際に、成形金型の重量によって可動盤と固定盤は傾いてしまう。特に、可動盤は固定盤方向に大きく傾くことになる。この傾きによって、金型ＰＬ面の隙間も傾き、金型ＰＬ面の押付力（型締力という）に偏差が生じる。その結果、型締力が過小な金型ＰＬ面から成形材料が漏れ出ることになり、逆に、型締力が過大な金型ＰＬ面からのガス抜きが阻害されガス抜き不良を誘引する。

【0008】

これに対して、特許文献１及び特許文献２は、成形金型の重量によって可動盤または固定盤が傾いて、金型ＰＬ面の隙間が傾いて、型締力に偏差が生じることに関して示唆されていない。つまり、特許文献１及び特許文献２に示す手段では、金型ＰＬ面から成形材料が漏れ出や、ガス抜きが上手く作用せずにガス残りが生じることが十分に考えられる。

【0009】

そこで本発明は、金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形において、金型ＰＬ面の隙間を調整して、金型ＰＬ面に作用する型締力の偏差を補正し、金型ＰＬ面から成形材料の漏れ出やガス残り不良が生じない、横型締装置の型締力調整方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の型締力調整方法は、
成形金型の金型ＰＬ面の押付力を調整して、金型キャビティ内へ成形材料の射出充填中に、前記金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形の型締力調整方法において、
前記金型ＰＬ面の隙間の傾きを計測して、予め設定された許容範囲内に収まるように、前記隙間を調整する、ことを特徴とする。

【0011】

本発明の型締力調整方法において、
前記成形金型は、固定盤と可動盤が水平方向に配置される横型締装置に支持される、ことが好ましい。

【0012】

また、本発明の型締力調整方法において、
前記押付力は、前記金型キャビティ内へ射出充填される成形材料の流動投影面積に基づいて、段階的に増大させる、ことが好ましい。

【0013】

また、本発明の型締力調整方法において、
前記押付力は、前記横型締装置に設定する型締力である、ことが好ましい。

【0014】

さらに、本発明の型締力調整方法において、
前記金型キャビティは、射出充填される成形材料が下から上の鉛直方向に流動するように、ゲートを配置する、ことが好ましく、前記押付力は、前記ゲート周囲において最も高い、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、金型ＰＬ面からガス抜きを行う成形において、金型ＰＬ面の隙間を調整して、金型ＰＬ面に作用する型締力の偏差を補正し、金型ＰＬ面から成形材料の漏れ出やガス残り不良が生じない、横型締装置の型締力調整方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る横型締装置を備えた鋳造成形機を示す概念図である。

【図2】本発明の実施形態に係る横型締装置を備えた射出成形機を示す概念図である。

【図3】金型キャビティとゲートと金型ＰＬ面の配置を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る型締力調整方法を示すフロー図である。

【図5】横型締装置を用いた型締力調整方法の結果を示す図である。

【図6】横型締装置を用いた型締力調整方法の実施例を示す図である。

【図7】流動投影面積と適正型締力の関係を示す図である。

【図8】従来技術の横型締装置を用いた可動盤の傾きを示す図である。

【図9】従来技術の横型締装置を用いた型締力の偏差を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが、各請求項に係る発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本実施形態においては、各構成要素の尺度や寸法が誇張されて示されている場合や、一部の構成要素が省略されている場合がある。

【0018】

［横型締装置を備えた鋳造成形機］
先ず、本発明の実施形態に係る横型締装置を備えた鋳造成形機について、図１を用いて説明する。図１に示す鋳造成形機１００は、射出装置１０と、成形金型２０と、横型締装置３０、とを備える。

【0019】

射出装置１０は、先端部が成形金型２０と当接する円筒状の射出スリーブ１１と、射出スリーブ１１の後端部から挿入され、射出スリーブ１１内を進退自在に摺動するプランジャ１２と、プランジャ１２が待機位置ＢＥで待機している間に、図示しない給湯装置等を用いて射出スリーブ１１内に所定量の成形材料を供給する注湯口１４と、を備える。成形材料は、所定の組成に調整されたアルミニウム合金等の金属材料を製品用途に応じて適宜選択し、図示しない溶解炉で所定の温度に溶解させた溶湯を用いる。また、プランジャ１２は、射出駆動部１５とロッド１３で連結され、射出制御部１６の制御指令に基づいて射出駆動部１５を操作して、プランジャ１２が射出スリーブ１１内を動作する。

【0020】

ここで、プランジャ１２の動作について、成形金型２０に近い方を前方Ｆ、遠い方を後方Ｂ、前方Ｆ側への動作を前進動作、後方Ｂ側への動作を後退動作と定義する。また、射出駆動部１５は、例えば、油圧で駆動する油圧シリンダを用いたものとしても良く、回転動作を直線動作に変換するボールネジ機構と電動モータを組み合わせたものであっても良い。両者を組み合わせたものでも良い。また、射出スリーブ１１およびプランジャ１２には、必要に応じて、冷却水等の冷却媒体が流れる流路を含む図示しない冷却機構が設けられている。また、プランジャ１２の摩耗損傷の防止や摺動状態の安定化及び溶湯残渣物の付着抑制等のため、射出スリーブ１１とプランジャ１２との摺動面に潤滑剤を塗布することが好ましい。

【0021】

成形金型２０は、固定金型２１と可動金型２２と、を備え、固定金型２１と可動金型２２とが型締されて金型キャビティ２３を形成する。また、金型キャビティ２３には、成形材料を射出充填するゲート２４を設けており、ゲート２４は射出スリーブ１１の先端部と連結される。射出スリーブ１１内に供給された成形材料は、プランジャ１２の前進動作により、ゲート２４を経由して金型キャビティ２３内に射出充填される。

【0022】

横型締装置３０は、固定金型２１を支持する固定盤３１と、可動金型２２を支持する可動盤３２と、型開閉駆動手段３５を支持する型締盤３３が、マシンベースＭＢ上に水平配置される。また、可動盤３２は、型締制御部５０の制御指令に基づいて型締駆動部４０を操作して、型開閉駆動手段３５によりマシンベースＭＢ上を進退自在に摺動される。また、複数のタイバー３４は、可動盤３２を貫通して固定盤３１と型締盤３３を連結する。可動盤３２は複数のタイバー３４にガイドされてマシンベースＭＢ上を摺動する。そのため、タイバー３４と可動盤３２とは、適度な隙間が設定される。

【0023】

ここで、可動盤３２の動作について、固定盤３１に近づく動作を型閉動作、固定盤３１から離れる動作を型開動作と定義する。また、固定金型２１と可動金型２２が接触した状態を金型タッチ点、金型タッチ点からの前進動作を昇圧動作（または型締動作）、昇圧動作の完了位置を昇圧完了位置（または型締限）、昇圧完了位置から金型タッチ点に向かう型開動作を降圧動作と定義する。つまり、金型タッチ点から昇圧完了位置までの範囲において、固定金型２１と可動金型２２が型締されて金型キャビティ２３が形成され、金型キャビティ２３の周囲に金型ＰＬ面２８が形成される。金型ＰＬ面２８の押付力（型締力）は、金型タッチ点ではゼロに近く、昇圧完了位置で最大値となり、昇圧動作あるいは降圧動作を途中停止させることで、型締力を任意に調整して保持することができる。

【0024】

また、図１に示す横型締装置３０の型開閉駆動手段３５は、油圧で駆動する油圧シリンダを用いたものとしたが、これに限定されることなく、例えば、回転動作を直線動作に変換するボールネジ機構と電動モータを組み合わせたものであっても良く、両者を組み合わせたものでも良い。また、複数のトグルリンク機構を組み合わせたトグル式型締手段であっても良い。あるいは、型開閉動作は油圧駆動手段や電動駆動手段を用い、昇圧動作及び降圧動作は、例えば、タイバー３４の先端部に油圧駆動の油圧シリンダ等を組み込んだ駆動手段で行うハイブリット式型締手段であっても良い。なお、いずれの駆動手段であっても、可動盤３２はマシンベースＭＢ上を水平方向に移動する。

【0025】

［横型締装置を備えた射出成形機］
次に、本発明の実施形態に係る横型締装置を備えた射出成形機について、図２を用いて説明する。図２に示す射出成形機２００は、射出装置７０と、成形金型８０と、横型締装置３０と、を備える。なお、横型締装置３０は、図１と重複しているので説明を割愛し、ここでは、図１と異なる射出装置７０と成形金型８０について詳細に説明する。

【0026】

射出装置７０は、先端のノズル７７が成形金型８０と当接する円筒状の射出シリンダ７１と、射出シリンダ７１内に配置されたスクリュ７２と、射出シリンダ７１内に成形材料を供給するホッパ７３と、を備える。スクリュ７２と射出駆動部７５は連結されており、射出制御部７６の制御指令に基づいて、射出駆動部７５を操作してスクリュ７２の動作を行う。ここで、スクリュ７２の動作について、成形金型８０に近い方を前方Ｆ、遠い方を後方Ｂ、前方Ｆ側への動作を前進動作、後方Ｂ側への動作を後退動作と定義する。また、スクリュ７２の連続した螺旋状のフライトによって、射出シリンダ内に供給した成形材料が前方Ｆ側に輸送される方向にスクリュ７２が回転動作する（計量回転という）。

【0027】

成形材料は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂やナイロン（ＰＡ）樹脂等の熱可塑性樹脂に、製品用途に応じて着色剤や核剤及び難燃剤等の添加剤を混合して、ホッパ７３から射出シリンダ７１内に供給される。供給された成形材料は、射出シリンダ７１に配置されるヒータ７４からの熱量と、スクリュ７２の回転運動に伴う発熱量と、前方Ｆ側に向かってせん断力が作用するように設計されたスクリュ７２のせん断発熱量により、溶融し混錬されながら前方Ｆ側に輸送され、スクリュ７２の前方Ｆ側の射出シリンダ７１内に可塑化溶融樹脂として貯蔵される。可塑化溶融樹脂の貯蔵に伴い、スクリュ７２は後方Ｂ側に後退動作する。この後退動作に制限をかけて、可塑化溶融樹脂の混錬性と溶融温度を調整する。この一連の動作を可塑化計量工程という。

【0028】

成形金型８０は、固定盤３１に支持される固定金型８１と、可動盤３２に支持される可動金型８２と、を備える。固定金型８１と可動金型８２を型締して、金型キャビティ８３と金型ＰＬ面８８が形成される。成形材料を射出充填するゲート８４を金型キャビティ８３に設ける。射出装置７０のスクリュ７２の前進動作により、スクリュ７２の前方Ｆ側の射出シリンダ７１内に貯蔵した可塑化溶融樹脂はノズル７７、ホットランナ回路ＨＲ、ゲート８４を経由して金型キャビティ８３内に射出充填される。

【0029】

［金型キャビティとゲートと金型ＰＬ面の配置］
次に、図１および図２に示す横型締装置３０で型開閉動作する成形金型（２０、８０）の、金型キャビティ（２３、８３）とゲート（２４、８４）と金型ＰＬ面（２８、８８）の関係を、図３を用いて説明する。図３は可動金型（２２、８２）の平面図である。

【0030】

可動盤３２の４隅に開口リング３４Ｂが嵌め込まれており、開口リング３４Ｂ内をタイバー３４が貫通している。タイバー３４は、可動盤３２の型開閉動作時のガイド的な役割を担い、適度な隙間Ｓが設定される。なお、図３においては、開口リング３４Ｂを用いてタイバー３４を貫通する構成としたが、これに限定されることなく、例えば、可動盤３２の４隅にタイバー３４と干渉しない切り欠き部を設け、可動盤３２とタイバー３４は全く干渉しない構成としても良い。いずれにしても、タイバー３４は、可動盤３２の傾きを支える構成ではない。仮に、可動盤３２とタイバー３４を隙間なく貫通させる構成とすると、マシンベースＭＢと合わせて、隙間の無い勘合部が複数存在し、全てを精度良くバランスさせる必要がある。例えば、その内の１つでも干渉してバランスが崩れると、可動盤３２の型開閉動作に抵抗が負荷し、可動盤３２が正常に動かなくなる異常状態となる。そのために、可動盤３２の型開閉動作は、マシンベースＭＢと整合させ、開口リング３４Ｂとタイバー３４とは適度な隙間Ｓを設定することが正しい。

【0031】

この隙間Ｓによって、成形金型（２０、８０）を固定盤３１と可動盤３２に取付けた際に、成形金型（２０、８０）の重量によって、固定盤３１あるいは可動盤３２は傾くことがある。この傾きは、隙間Ｓのある可動盤３２が大きい。固定盤３１あるいは可動盤３２の傾きについて、図８と図９を用いて詳しく説明する。図８は従来技術の横型締装置に成形金型を取付けた状態を示し、図８（ａ）は可動盤ＭＰの傾きの程度を示し、図８（ｂ）は金型タッチ点での金型ＰＬ面の隙間を示す。また、図９は従来技術の横型締装置の型締力の偏差の程度を示す。

【0032】

先ず、図８（ａ）に示すように、固定盤ＳＰに固定金型ＳＫ、可動盤ＭＰに可動金型ＭＫをそれぞれ取付けると、成形金型の重みで、隙間のある可動盤ＭＰが固定盤ＳＰ側に大きく傾く（前傾という）。この前傾によって、固定金型ＳＫと可動金型ＭＫの金型ＰＬ面は、上側の隙間Ｌ１が狭く下側の隙間Ｌ２が広くなるように傾く（Ｌ１＜Ｌ２）。なお、固定盤ＳＰの傾きを加味すれば、金型ＰＬ面の傾きは更に大きくなる。次に、図８（ｂ）に示すように、金型ＰＬ面が傾いたまま金型タッチ点まで型閉動作させる。そうすると、金型ＰＬ面は、上側が接触して隙間が無くなり、下側は隙間Ｌ３が残り、金型ＰＬ面は傾いたままで金型タッチ点の状態となる。

【0033】

この金型ＰＬ面が傾いたままで昇圧動作を行うと、図９に示す状態となる。図９（ａ）に示すように、金型ＰＬ面は全て閉じており、金型キャビティＫＣとゲートＫＧが形成される。しかしながら、図９（ｂ）に示すように、隙間Ｌ３が残った下側の型締力が低く、隙間の無かった上側の型締力が高い、偏差を有した型締力パターンＮＧとなる。ここで、金型中心付近の型締力ＫＭを設定型締力に相当するとして、成形材料の射出充填を行うと下記に示す成形異常となる。例えば、ゲートＫＧ周辺の型締力ＫＬは、過小であるので（ＫＬ＜ＫＭ）、成形材料が金型ＰＬ面から漏れ出る成形異常となる。また、金型キャビティＫＣ内の成形材料の最終充填部付近の型締力ＫＨは、過大であるので（ＫＨ＞ＫＭ）、金型ＰＬ面からのガス抜きが阻害される成形異常となる。また、型締力ＫＨの過大により、金型ＰＬ面は変形等の損傷を受けやすく、成形金型の寿命低下を招くことになる。なお、型締力ＫＬの過小による成形材料の漏れ出は、例えば、高温の溶湯を射出充填する鋳造成形においては、フラッシュと呼ばれる事故となりかねない。つまり、金型の重みによる金型ＰＬ面の隙間の傾きは、全ての面において好ましいものではない。

【0034】

図３の説明に戻る。金型キャビティ（２３、８３）の下方にゲート（２４、８４）が配置される。成形材料は、ゲート（２４、８４）から射出充填され、金型キャビティ（２３、８３）内を下から上に向かって流動し、金型キャビティ（２３、８３）の上側が最終充填部となる。成形材料よりも比重の軽い金型キャビティ（２３、８３）内のガスは、金型キャビティ（２３、８３）の上側に集まるので、金型ＰＬ面からのガス抜きには好都合である。ここで、金型ＰＬ面を、下方部（２８Ｌ、８８Ｌ）、中央部（２８Ｍ、８８Ｍ）、上方部（２８Ｈ、８８Ｈ）の３つのエリアに分けると、以下に示す型締力パターンが好ましい。例えば、中央部（２８Ｍ、８８Ｍ）の型締力を設定型締力相当とし、下方部（２８Ｌ、８８Ｌ）は設定型締力よりも高い型締力とする。これにより、成形材料の射出充填時の圧力が最も高い、ゲート（２４、８４）からの成形材料の漏れ出を確実に防止することができる。また、上方部（２８Ｈ、８８Ｈ）は、設定型締力よりも低い型締力とする。これにより、金型ＰＬ面からのガス抜きを確実なものとする。なお、金型キャビティ（２３、８３）の上側は最終充填部であるので、成形材料の射出充填時の圧力は低く、金型ＰＬ面からの成形材料の漏れ出は抑制できる。

【0035】

［型締力調整方法］
次に、本発明の実施形態に係る型締力調整方法について、図４と図５と図６を用いて説明する。図４は図１および図２に示す横型締装置を用いた型締力調整方法のフロー図を示し、図５は型締力調整方法の結果の型締力パターンを示す。また、図６は型締力調整方法の実施例を示す。

【0036】

先ず、図４に示すように、横型締装置３０に成形金型（２０、８０）を取付けた後に、型締力調整を開始する。所定の位置まで型閉動作させて、金型ＰＬ面の隙間の傾き（傾斜角度）を計測する。傾斜角度の計測値と予め設定した許容値とを比較する。ここで、許容値とは、横型締装置の型式や大きさ、成形金型（２０、８０）の大きさや金型剛性および横型締装置への取付け位置、金型キャビティ（２３，８３）の形状や配置、ゲート（２４、８４）の配置、金型ＰＬ面（２８、８８）の形状、成形材料の種類、射出充填時間や成形材料の溶融温度等の成形条件、製品の品質管理基準、ＣＡＥ等の流動解析データ、および経験値等から、最適な型締力パターンが得られる傾斜角度の許容範囲である。

【0037】

傾斜角度の計測値が許容値に入るように、傾斜角度を補正する（傾斜角度補正）。傾斜角補正は、例えば、図６に示すような傾斜角度補正手段９０を用いる。図６（ａ）は、可動盤３２とマシンベースＭＢの間に傾斜角度補正手段９０を配置する。スライドベース（９２Ｌ、９２Ｕ）を上下に２分割し、ジャッキアップボルト（９１Ｆ、９１Ｂ）で可動盤３２の傾きを補正することで、傾斜角度が補正される。例えば、可動盤３２が固定盤３１の方向に前傾している場合は、固定盤３１側のジャッキアップボルト９１Ｆで、可動盤３２を支持するスライドベース９２Ｕを持ち上げて、可動盤３２の前傾の程度を補正する。また、型締盤３３側のジャッキアップボルト９１Ｂで、スライドベース９２Ｕを下げることでも、傾斜角度を補正することができる。

【0038】

また、図６（ｂ）に示すように、固定盤３１の上側に、例えば、油圧駆動の油圧シリンダや電動ボールネジ駆動の電動モータ等の傾斜角度補正手段９０を配置して、可動盤３２を押圧することで可動盤３２の傾きを補正することができ、傾斜角度補正を可能とする。なお、可動盤３２に傾斜角度補正手段９０を配置して、固定盤３１を押圧して可動盤３２の傾きを補正するとしても良い。また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）と同様な傾斜角度補正手段９０を固定金型（２１、８１）に配置して、可動金型（２２、８２）を直接押圧して傾斜角度の補正を行っても良い。なお、可動金型（２２、８２）側に傾斜角度補正手段９０を配置しても良い。

【0039】

傾斜角度補正手段９０で傾斜角度補正を行い、傾斜角度の計測値が許容値に入ると傾斜角度補正を終え、図５に示すような型締力パターンを得る。図５（ａ）は、傾斜角度補正手段９０による傾斜角度の補正状態を示す。例えば、下側の金型ＰＬ面の隙間Ｌ５に対して、上側の隙間Ｌ４を所定量広く設定する（Ｌ４＞Ｌ５）。その結果、図５（ｂ）に示すように、金型ＰＬ面の上方部（２８Ｈ、８８Ｈ）の型締力が低く、下方部（２８Ｌ、８８Ｌ）の型締力が高い型締力パターンＧ２を示す。この型締力パターンＧ２と図３を重ねると、ゲート（２４、８４）近傍の金型ＰＬ面の下方部（２８Ｌ、８８Ｌ）の型締力は高く、成形材料の漏れ出の防止と一致する。また、最終充填部近傍の金型ＰＬ面の上方部（２８Ｈ、８８Ｈ）の型締力は低く、金型ＰＬ面からのガス抜きと一致する。金型ＰＬ面の中央部（２８Ｍ、８８Ｍ）は、設定型締力が確保されている。また、型締力パターンＧ１は、全ての金型ＰＬ面に均等に型締力が作用するように補正した事例である。このように、傾斜角度補正手段９０を用いて傾斜角度を補正する型締力調整方法によって、金型ＰＬ面に作用する型締力パターンを自由に調整することができる。

【0040】

図４の説明に戻る。金型ＰＬ面の傾斜角度補正手段の後は、昇圧完了位置の最大型締力Ｐｍａｘの設定を行う。近年では、型締力設定の精度を高めるために、型締力センサ等を用いて成形金型（２０、８０）の金型ＰＬ面に作用する型締力を実測できる横型締装置が多い。この場合は、許容範囲を設定した基準値と実測値を比較して誤差調整を行う。この誤差調整は、型開閉駆動手段３５によって異なる。例えば、油圧駆動の油圧シリンダでは、油圧の供給圧力の調整となり、ボールネジ機構と電動モータの組合せでは、電動モータの出力トルク調整となる。また、トグル式型締手段では、タイバー３４の延伸量の回復力が型締力となるので、タイバー３４の延伸量を調整するダイハイト調整動作で行う。実測値と基準値が一致すると型締力設定を終える。

【0041】

最後に、金型ＰＬ面からのガス抜き成形のための型締力の分割設定を、図７に示す適正型締力理論に基づいて行う。図７（ａ）は、成形材料の射出充填開始から充填完了までの金型キャビティ内の成形材料の流動投影面積を横軸に、流動投影面積に基づいた型締力を縦軸としたグラフである。ここで、流動投影面積とは、金型キャビティ内を流動する成形材料の流動面積を、型開閉方向の投影面積で表した指数である。成形材料の射出充填開始の流動投影面積はゼロであって、射出充填の進行とともに流動投影面積は増大し、射出充填完了で流動投影面積は最大となる。この流動投影面積に成形材料の成形圧力を乗じた数値を適正型締力ＧＰという。つまり、この適正型締力ＧＰをキープできれば、金型ＰＬ面の押付力の適正化が確保でき、金型ＰＬ面からはガスのみが効率良く排出され、成形材料の漏れ出を防止できるものであり、これを適正型締力理論という。実際には余裕代を有した設定となる（領域Ａ）。なお、成形圧力は、成形材料の種類や金型キャビティの大きさおよび製品の肉厚等の形状等により適宜設定され、代表的なものは文献やメーカカタログ等に記載されているものを用いても良い。

【0042】

一般的に、型締力は製品投影面積に成形圧力を乗じた数値（最大型締力Ｐｍａｘ）が広く採用されている。この製品投影面積とは射出充填完了時の流動投影面積に相当する。つまり、成形材料の射出充填完了までの大半は、最大型締力Ｐｍａｘでは過大であり、金型ＰＬ面からのガス抜きは全く期待できない（領域Ｂ）。また、適正型締力ＧＰよりも過小な型締力では、金型ＰＬ面から成形材料が漏れ出るので使用できない（領域Ｚ）。

【0043】

先ず、成形材料の射出充填開始から射出充填完了までの流動投影面積を適当に分割する。例えば、図７（ｂ）では、流動投影面積の変化を射出装置（１０、７０）の射出位置に置き替え、射出位置で９分割（Ｓ０～ＳＥ）とした。なお、分割数は、射出装置（１０、７０）や横型締装置３０の性能、金型キャビティ（２３、８３）の大きさ、成形材料の種類等から適宜選択される。次に、分割した射出位置に相当する適正型締力ＧＰ相当の分割型締力（Ｐ０～Ｐ７）を設定する。射出充填完了の射出位置の分割型締力は、最大型締力Ｐｍａｘとする。また、射出充填開始の射出位置の分割型締力Ｐ０は、例えば、安定運転が確保できる横型締装置の最低型締力とする。あるいは、金型メーカが金型ＰＬ面の仕上げ調整に用いる調整用型締力としても良い。また、金型ＰＬ面から成形材料の漏れ出が心配される場合は、射出充填完了の射出位置よりも手前の射出位置で最大型締力Ｐｍａｘを設定しても良い。なお、金型ＰＬ面からのガス抜きの効果が弱まるので、成形材料の漏れ出とガス抜きの兼ね合いを確認しながら、分割型締力の設定の微調整を行うことが好ましい。分割型締力の設定まで終えると、型締力調整を完了し、実際の成形運転に進む。

【0044】

［効果］
このように、横型締装置に成形金型を取付けた際に、成形金型の重みによって固定盤あるいは可動盤が傾く状態を、金型ＰＬ面の隙間の傾き（傾斜角度）を計測し、予め設定した許容範囲内に収まるように、傾斜角度補正手段を用いて、固定盤あるいは可動盤の傾きを補正し、傾斜角度を補正する型締力調整方法によって、金型ＰＬ面に作用する型締力（押付力）パターンを最適なものに調整できる。その結果、金型ＰＬ面からのガス抜き効率が高まり、例えば、鋳造成形においては、ボイド、ブリスター、湯ジワ、湯廻り不良、凹み等の鋳造不良が防止でき、また射出成形においては、樹脂焼け、製品ショート、ウエルド、フローマーク、ボイド混在等の成形不良が確実に防止できる。また、金型ＰＬ面からの成形材料の漏れ出も確実に防止できる。さらに、金型ＰＬ面への過大な型締力の負荷を防止でき、金型等の機械部品の寿命アップと、成形中断を回避して生産性アップの効果も得る。

【0045】

また、金型キャビティ内を下側から上側に向かって成形材料が流動するようにゲート位置を設定する型締力調整方法によって、成形材料と金型キャビティ内のガスの比重差を利用して、金型キャビティ内からガスのみを優先的に排出することができ、金型ＰＬ面からのガス抜き効果を助長することができる。

【0046】

さらに、適正型締力理論に基づいた、金型キャビティ内の成形材料の流動投影面積の増大に合わせて、型締力を段階的に増大させる型締力調整方法において、金型ＰＬ面からのガス抜き成形を確実なものとすることができる。

【0047】

また、金型キャビティ内に滞留するガスは、金型キャビティ内の成形材料の流動を阻害し、成形材料の流動抵抗となっていた。上述した型締力調整方法により、流動抵抗となる滞留ガスは存在しないので、成形圧力を下げることができ、その結果、型締力クラスダウンの効果を得ることができる。また、金型キャビティ内に成形材料を高速で射出充填しても、滞留ガスが存在しないのでガス焼け等の成形異常は発生しない。これによって、薄肉成形や大物成形あるいはハイサイクル成形を可能とする。型締力クラスダウンの効果と相乗して、省エネ効果や生産コスト低減等の生産性改善効果も得ることができる。

【0048】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に記載された範囲には限定されない。上記の実施形態には多様な変更または改良を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0049】

１００ 鋳造成形機
２００ 射出成形機
１０、７０ 射出装置
１１ 射出スリーブ
１２ プランジャ
１３ ロッド１３
１４ 注湯口
１５ 射出駆動部
１６ 射出制御部
ＢＥ 待機位置
Ｆ 前方
Ｂ 後方
２０、８０ 成形金型
２１、８１ 固定金型
２２、８２ 可動金型
２３、８３、ＫＣ 金型キャビティ
２４、８４、ＫＧ ゲート
２８、８８ 金型ＰＬ面
２８Ｌ、８８Ｌ 下方部
２８Ｍ、８８Ｍ 中央部
２８Ｈ、８８Ｈ 上方部
３０ 横型締装置
３１ 固定盤
３２ 可動盤
３３ 型締盤
３４ タイバー
３４Ｂ 開口リング
３５ 型開閉駆動手段
４０ 型締駆動部
５０ 型締制御部
ＭＢ マシンベース
Ｓ 隙間
７１ 射出シリンダ
７２ スクリュ
７３ ホッパ
７４ ヒータ
７５ 射出駆動部
７６ 射出制御部
７７ ノズル
ＨＲ ホットランナ回路
９０ 傾斜角度補正手段
９１Ｆ、９１Ｂ ジャッキアップボルト
９２Ｌ、９２Ｕ スライドベース
Ｌ１～Ｌ５ 隙間
Ｇ１、Ｇ２、ＮＧ 型締力パターン
ＧＰ 適正型締力
Ｐｍａｘ 最大型締力
Ｐ０～Ｐ７ 分割型締力
Ａ、Ｂ、Ｚ 領域
Ｓ０～ＳＥ 分割
ＭＰ 可動盤
ＭＫ 可動金型
ＳＰ 固定盤
ＳＫ 固定金型
ＫＬ、ＫＭ、ＫＨ 型締力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】