专利名称：注射成型方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别适用于制造诸如汽车等的树脂零件之类的长形制件的注射成型方法和注射成型装置。
背景技术：
长形树脂制品例如汽车的装配电路用的护板通常由注射成型机来制造。该注射成型机具有一个用于熔化树脂模料以进行注射的注射装置和一个用于以高的压力夹紧金属模的模具夹紧机构，注射成型机的性能常以“模具夹紧力”来表征，该“模具夹紧力”以“模压制件在垂直于金属模的移动方向的表面上的投影面积”与“金属模内的平均树脂压力”的乘积表示。模具夹紧力的值(以吨为单位)越大，注射装置就越大，相应地，设备的成本增加。例如，即使是大约几十厘米长的长形树脂制件也需要约200吨的模具夹紧力。因此希望通过减小模具夹紧力来使注射设备的结构变得紧凑。
为了减小模具夹紧力，已普遍采用一种使注射压力降低(其结果也使金属模内的平均树脂压力变低)的方法。作为上述的低压注射成型法，已知一种在半开的状态下将熔融树脂注入金属模的空腔内并在凝固前夹紧模具的方法，和一种预先将预定量的熔融树脂注入空腔内并使装在另一个副室(树脂存贮器)的熔融树脂，挤入空腔内且在凝固前夹紧模具的方法等。
但是，在上述的低压注射成型方法中，由于仍然需要使熔融树脂流遍整个空腔，故不可能足够地降低注射压力(也就是金属模内的平均树脂压力)，要降低模具夹紧力也就很有限了。
发明内容
本发明的目的是提供一种既考虑到模压制件的投影面积又考虑到注射压力来降低模具夹紧力的注射成型方法，该方法有利于节约能源和降低设备成本和制造成本。
为达到上述目的，按照本发明提供一种注射成型方法，其中设定沿注射成型用的金属模内形成的空腔的纵长方向的一个侧端为熔融树脂的进料起始侧，并设定其另侧端为进料终止侧，从上述进料起始侧至进料终止侧设置多个用来将上述熔融树脂注入上述空腔内的浇口，和将上述的熔融树脂按照预定的与上述进料起始侧的浇口开始注射作业的时间差顺序注入上述空腔内。
按照本发明，当从多个浇口中的最后的浇口注射的熔融树脂到达进料终止侧的末端(也就是空腔内进料结束)时，从其他浇口注入的熔融树脂可大致达到冷却和凝固的状态。
因此，要由最后的浇口注入的熔融树脂填充的实际投影面积比空腔的总的投影面积小得多(减小了相当于已冷却和凝固部分的投影面积)。另一方面，由于要由最后的浇口注入的熔融树脂填充的面积减小了相当于空腔内已冷却和凝固的部分的量，故不需要使熔融树脂流遍整个空腔，这就相应地可降低注射压力(相当于金属模内的平均树脂压力)。因此，由于可在从最后的浇口注入熔融树脂的时刻(相当于决定最大模具夹紧力的时刻)使模制件实际投影面积变小，故可降低注射压力，所以无论从模制件的投影面积考虑还是从注射压力考虑都可降低模具夹紧力。
另外，本发明的注射成型方法可用于带有两个浇口的注射成型金属模。在此情况下，为了达到上述目的，提供一种注射成型方法，其中，设定沿注射成型用金属模内形成的空腔的纵长方向的一个侧端为熔融树脂的进料起始侧，其另一个侧端为进料终止侧，在上述进料起始侧和进料终止侧分别设置第一浇口和第二浇口，在从上述的第一浇口注入的第一熔融树脂的液流前部到达上述第二浇口的位置之前便从上述第二浇口新注入第二熔融树脂，和当上述第二熔融树脂到达上述空腔内的上述进料终止侧的末端时，上述的第一熔融树脂变成为大致冷却和凝固的状态。
在此情况下，要由第二浇口注入的第二熔融树脂填充的实际投影面积减小了如上所述的空腔内由第一浇口注入的已冷却和凝固的第一熔融树脂的那部分投影面积，要由第二熔融树脂填充的投影面积可减小到空腔总投影面积的三分之一左右。另一方面，要由第二熔融树脂填充的范围的减小量相当于空腔内的如上所述的已冷却和凝固的第一熔融树脂的部分，故注射压力可相应地降低。如上所述，可从模制件的投影面积和注射压力两方面来显著降低模具夹紧力。
按照本发明，还提供了一种注射成型方法，其中，设定沿注射成型用的金属模内形成的空腔的纵长方向的一个侧端为进料起始侧，而其另一个端侧为进料终止侧，在上述进料起始侧和进料终止侧分别设置了将上述熔融树脂注入空腔内的第一浇口和第二浇口，首先，从第一浇口将树脂注入空腔内，然后从第二浇口将树脂注入空腔内，第一浇口与第二浇口的注入时间之间的时间差要使得当从第二浇口注入的熔融树脂到达进料终止侧的空腔端部时，从第一浇口注入的熔融树脂变成为大致冷却和凝固的状态，和设定从第一浇口注入的先行的熔融树脂的液流前部不到达第二浇口的位置，使从第一浇口注入的树脂的投影面积大于从第二浇口注入的树脂的投影面积，上述空腔的未被从第一浇口注入的树脂充满的部分由第二浇口注入的树脂填满，后者的投影面积比从第一浇口注入的树脂的投影面积小，设定从第一和第二浇口注入的树脂之间的投影面积之差使得从第二浇口注入的树脂的投影面积约为整个空腔的总的投影面积的三分之一或更小，从而使整个空腔最终由树脂充满。
另外，按照本发明的注射成型方法所用的金属模的结构分成一个固定模和一个活动模，在活动模的中央做出凸起的芯部，而在固定模内做出与上述芯部相对应的长形空腔，上述芯部与空腔相配合便形成模具夹紧状态，然后从第一浇口和第二浇口按一定的时间差注入熔融树脂。
另外，按照本发明还提供了一种注射成型方法，其中，沿一排多个用于将熔融树脂注入空腔的树脂注入口移动的注射成型装置的注射部分从一个树脂注入口注射熔融树脂，然后移动到下一个树脂注入口进行注射作业，这样对所有的树脂注入口进行注射作业。
设置了多个树脂注入口用于将熔融树脂注入注射成型用的金属模内形成的空腔内，设定沿空腔的纵长方向的一端为进料起始侧，其另一端为进料终止侧，从进料起始侧的树脂注入口开始注入熔融树脂，然后从第二树脂注入口注入熔融树脂，再依次从第三和第四树脂注入口注入熔融树脂，从而使整个空腔由树脂充满。
上述的注射部分沿一排用于将熔融树脂注入长形空腔的树脂注入口移动，从而可从每个树脂注入口注入熔融树脂，由于注射部分可移动并进行注射作业，故不需要设置多个注射部分，这就可使设备紧凑。另外，由于设置多个树脂注入口，由最后的树脂注入口注入的树脂所填充的实际投影面积可被其他树脂注入口注入的树脂的冷却和凝固而显著减小，这就可使注射压力降低。因此，无论从模制件的投影面积考虑还是从注射压力考虑都可以减小模具夹紧力。
按照本发明的注射成型方法的一个方面，注射部分从沿垂直方向设置的多个树脂注入口中的下端的树脂注入口移动到上端的树脂注入口并将熔融树脂注入空腔内。树脂首先从沿垂直方向设置的多个树脂注入口中的下端树脂注入口注入，然后注射部分移动到一个上部的树脂注入口，并从该注入口注射树脂。由于树脂因其自身重量而下落到空腔的下端，故可从空腔的下端开始无空隙地充满空腔。
另外，按照本发明，提供了一种注射成型方法，其中，通过一种设置在空腔的预定位置上的用来测定熔融树脂注入量的检测传感器的检测以结束从注射部分对一个树脂注入口注射熔融树脂的作业，然后使注射部分移动到另一个树脂注入口。通过上述的检测传感器可以测定空腔内的树脂注入量，这样使注射部分停止从某个树脂注入口注入树脂，并移动到下一个树脂注入口。
另外，按照本发明，提供了一种注射成型方法，其中，在由注射部分终止从一个树脂注入口注入熔融树脂且在熔融树脂凝固之前便从下一个树脂注入口注入熔融树脂。当已有熔融树脂注入空腔且从下一个树脂注入口开始注入树脂时，已注入的树脂开始凝固。由于从下一个树脂注入口注入的树脂的温度高，故使空腔内开始凝固的树脂由于热树脂注入空腔而稍稍熔化，上述开始凝固的树脂与热的树脂互相混合而冷却和凝固，从而可使两者互相连接，结果，可降低注射压力和模具夹紧力。
按照本发明，还提供了一种注射成型装置，包括
一个在注射成型用的金属模内形成的长形空腔；多个沿上述空腔的纵向排列的用来将树脂注入空腔的树脂注入口；一个可沿上述多个树脂注入口的排列方向自由移动的注射部分；和一个可使上述注射部分顺序地移动到对应于各树脂注入口的位置上的注射部分驱动机构。
由于在长形空腔内做出多个树脂注入口，故可从每个树脂注入口注射树脂。由于上述注射部分的驱动机构使可沿树脂注入口排列方向移动的注射部分移动，故可从每个树脂注入口顺序注入树脂。
随着注射部分和注射机构的移动，挤压注射螺杆可移动到多个树脂注入口的每个注入口。由一个相应于注射机构驱动装置的气缸使设置在注射部分的相应于注射机构的挤压注射螺杆的前端上的喷嘴与树脂注入口相连接(喷嘴连接)，从而将熔融树脂从各树脂注入口注入空腔内。按照上述的结构。可从每个设置在空腔内的树脂注入口注入熔融树脂。
从位于进料起始侧的第一树脂注入口注入熔融树脂的作业结束后，注射部分驱动的机构使注射部分一起移动到第二树脂注入口上，并从第二树脂注入口开始注入熔融树脂。注射部分沿空腔的纵向(即沿各树脂注入口的排列方向)移动，并可移动到所有树脂注入口上。通过对所有的树脂注入口进行上述的操作，可使整个空腔由树脂充满。由预定的注射压力对最后一个树脂注入口注射树脂，从而完成注射成形的形状。
按照本发明的一个方面，还提供了一种注射成型装置，其中，长形空腔的一端与另一端沿垂直方向互相隔开，上述注射部分在空腔的一个侧端与另一侧端之间移动。在注射成型装置的结构做成其空腔的纵向设定为大致垂直的方向而且从下端的树脂注入口开始注射树脂的情况下，树脂可由于其自身重量而从空腔的下端填充，这就可使空腔被树脂充满而没有任何空隙。
另外，按照本发明，提供了一种注射成型装置，具有一个用于检测空腔的预定位置上的熔融树脂注入量的检测传感器。由于在空腔的预定位置上设置有检测传感器，故可测出注入空腔的树脂进料量，就可根据来自检测传感器的信号停止注射作业并移动到下一个树脂注入口。
另外，根据本发明提供了一种注射成型装置，具有热的横浇道，所述的横浇道具有可防止熔融树脂流出的切流功能。当注射机构的挤压注射螺杆在结束从一个树脂注入口的注射作业后移离该树脂注入口时，尚未凝固的树脂会流出空腔外，但由于热的横浇道具有切流功能，故可防止熔融树脂流出。
按照本发明还提供了一种注射成型装置，它具有一个在注射成型用金属模内形成的长形空腔；多个沿上述空腔的纵长方向排列的用来将树脂注入上述空腔内的树脂注入口；一个设置成可沿多个树脂注入口的排列方向自由地移动的注射部分；和一个可使上述注射部分顺序地移动到对应于各树脂注射入口的位置上的注射部分驱动机构；其中，在从每个树脂注入口注入熔融树脂的同时向空腔内通入一种气体，以便在从每个树脂注入口注入树脂时对空腔加压，刚好在从最后的树脂注入口注入树脂之前即停止上述的气体加压，然后以最后的树脂注入口注入树脂，并结束进料。
通过对空腔通入气体而使空腔受气体加压可以充填树脂内的空隙，因此可从空腔的末端注入熔融树脂而不产生任何空隙。
按照上述的由气体加压的这种类型的注射成型装置的一个方面，可将其结构制成其所成形的长形空腔内的一端与另一端沿水平方向相隔一定的距离。在上述空腔的纵长方向为水平方向或大致为水平方向的条件下，存在着由于树脂本身的重量而难以无空隙地注入空腔的情况，但是，通过通入气体对空腔加压，树脂便可无空隙地注入空腔内。
按照本发明，还提供了一种注射成型方法，其中，在其一端与另一端沿垂直方向互相隔开的长形空腔内设置多个树脂注入口，并在树脂注入口处设置数目与树脂注入口数目相同的固定的注射机构，从位于空腔纵向的下端的注射机构开始注射熔融树脂，然后顺序从上部的注射机构注入熔融树脂，并通过从最上部的注射机构的注射作业而结束对空腔的进料。
由于各注射部分相对于各树脂注入口设置，故与上面所述的一个注射部分移动注射的情况相比可节约工时。通过从下端的注射部分开始的注射而从空腔的下端注入树脂，从而可降低注射压力和模具夹紧力。
本发明设置多个树脂注入口并在多个隔开的时间从各树脂注入口注入熔融树脂所获得的效果是可使模具夹紧力降低至10吨左右，而通常对于几十厘米的长形制件所要求的模具夹紧力为300-350吨。为了制造较长的制件，按普通的方法需要较大的设备，但是，在本发明的注射成型机中由于增加了树脂注入口并以分段的方式进行注射作业，故可得到的好处是，10吨左右的模具夹紧力便可足以满足某些条件。按照本发明的注射成型法，可以降低模具夹紧力，并且可以降低设备成本和制造成本。而且可以降低注射压力。
图1是示出用于本发明的注射成型机的一个实施例的剖视图；图2是沿图1的A-A线的剖视图，说明本发明的注射成型步骤；图3是配合图2的说明性视图；图4是示出相应于图2和3的金属模的另一个实施例的视图；图5是示出注射成型法的另一个实施例的视图；图6是示出本发明注射成型装置的一个实施例的前视图；图7是本发明的注射成型装置的实施例的侧视图；图8是表示在图6的注射成型装置中有第二树脂注入口的喷嘴的说明性视图；图9是注射部分的作动情况的说明性视图；图10是按照继动模式的分步注射的说明性视图；图11是示出注射部分沿水平方向移动的实施例2的视图；图12是示出设置有多个固定的注射部分的实施例3的视图。
具体实施例方式
下面参看
本发明的实施例。图1是本发明所用注射成型机实施例的剖视图，该注射成型机1的结构可采用注射成型金属模5(以下简称金属模)来制造汽车等用的树脂零件的模制零件(例如，一种诸如汽车的装配电路用的护板之类的长形零件)。上述注射成型机1具有一个熔化成形材料(例如合成树脂等)以便注入金属模5内的注射装置3和一个用于打开或闭合金属模5并以高的压力夹紧和固定金属模5的模具夹紧机构(未示出)。
金属模5分成一个位于图的上侧的固定模7和一个位于图的下侧的活动模9，在该活动模9的中央部位做出凸起的芯部11(凸模)，而在固定模7上则形成与上述芯部相对应的相当于装入熔融树脂的空间的空腔13(凹模)。另外，上述固定模7安装在位于其上面的固定模板15上，上述活动模9安装在位于其下面的活动模板17上。该活动模板17可沿垂直方向移近和移离固定模板15，从而与可打开和闭合金属模5的模具夹紧机构(未示出)相连接。
在沿图1的横向形成的长形件的空腔13的上表面，做出一个通向设置在沿纵向(横向)的一个侧端的进料起始侧的第一浇口21和一个通向设置在另一个侧端的进料终止侧的第二浇口22。另外，上述第一浇口21通过一个沿垂直方向穿过固定模7的内部的直浇道19与第一注射装置3的前端的第一喷嘴23相连通和连接，上述第二浇口22则通过直浇道20与第二注射装置4的第二喷嘴24相连通和连接。
在本实施例中，第一喷射装置3和第二喷射装置4分别具有一个储备模料(例如树脂等)的漏斗25和一个用于存贮通过加热和熔化成形材料而得到熔融树脂的料筒27以及一个用来将料筒27内的熔融树脂供入到空腔13内的进料螺杆29。
下面参看图1～3说明使用上述注射成型机1和金属模9的注射成型方法。首先，作为注射成型步骤中的准备工步，先进行模具夹紧工步和喷嘴连接工步等(参看图1)，在模具夹紧工步中，将活动模板17移近固定模板15，以便使金属模5内的芯部11(凸模)与空腔13(凹模)闭合，在喷嘴连接工步中，则将注射装置3和4的喷嘴23和24移动到并固定到固定模板15的喷嘴承接部位上(参见图1)。
在上述的状态下，进行第一注射工步，即通过进料螺杆29的向前移动，由第一浇口21将第一注射装置3的料筒27内的经过加热已熔化且具有预定温度的熔融树脂从第一喷嘴23注入金属模5的空腔13内。如图2(a)所示，从第一浇口21注射的第一熔融树脂101的液流前部(前面的熔融树脂)沿空腔13内的纵向逐步流向起始端侧(图的左侧)和末端侧(图的右侧)。而且，第一熔融树脂101的液流前部首先沿空腔13的纵向到达起始端而完成对进料起始侧的进料，并且向进料终止端侧扩大进料面积。在此情况下，即在第一注射工步中，并未从第二浇口22进行注射操作。
然后，当第一熔融树脂101的液流前部到达较为靠近沿纵向的起始端侧(第一浇口21附近)的位置而未到达第二浇口22的位置时，便停止从第一浇口21进行的注射操作，而进行从第二浇口22将第二熔融树脂102(后续的熔融树脂)注入空腔13的第二注射工步(见图2(b))。由于第二熔融树脂102可在第一熔融树脂101的液流前部未靠近第二浇口22的情况下注入，故有可能使第二熔融树脂102的注射压力(大致相当于注射成型机1的总的注射压力)变低。
第二熔融树脂102的液流前部沿空腔13内的纵向流向起始侧端，并与第一熔融树脂101的液流前部相接触，此时，由于第一熔融树脂101的液流前部和第二熔融树脂102的液流前部都处于熔融状态，故该两股液流前部可互相混合到使树脂材料强度不会降低的程度，见图3(a)。
另一方面，第二熔融树脂102的液流前部也沿空腔13内的纵向流向末端侧，当第二熔融树脂102的液流前部到达进料终止侧的末端时，便终止从第二浇口22向空腔13的进料，见图3(b)。在此情况下，也就是在第二熔融树脂102的液流前部到达进料终止侧的末端时，第一熔融树脂101变成接近于冷却和凝固的状态。因此，由第二熔融树脂102注入的实际投影面积便被空腔13内已经冷却和凝固的第一熔融树脂101的投影面积所减小。相应地，也使注射压力变低。
然后进行如下各工步操作将按照上述方法在空腔13内注射成型的模制件从金属模5取出(未示出)，所述的工步是冷却工步，即由通过金属模5内部的冷却水使成形的制件进一步冷却；开模工步，即通过沿与模具夹紧机构的合模工步相反的方向的操作将金属模5分开；张开模具工步，即通过一种张开机构(未示出)，使金属模5张开。
在此情况下，当在第二注射工步中第一熔融树脂101的液流前部到达预定位置时，便可在从第二浇口22开始注射一段预定时间后停止从第一浇口21的注射而缩短注射成型时间。在此情况下，可以通过从第二浇口22开始注射的同时逐步地减小从第一浇口21的注射流量，并在经历一段预定时间后停止从第一浇口21的注射。
另外，在第二注射工步中，可以在试验的基础上确定从第二浇口22开始注射的时间(开始注射时第一熔融树脂101的液流前部的位置)、第一熔融树脂101的冷却和凝固的时间等，但是，也可以例如采用位于液流前部的位置传感器等进行自动调整。
另外，在本实施例中，相应于各个浇口21和22设置了两个注射装置3和4，但是，其结构也可以制成具有一个共用的注射装置和一个由一个横浇道分支成两个注射流道以便与相应的浇口21和22相连接的共用直浇道。在此情况下，可以通过打开和关闭设置在相应浇口21和22中的浇口阀门而开始和停止注射作业。
因此，在本发明中，第一熔融树脂101和第二熔融树脂102可以是除了颜色和材料相同外，也可以是例如颜色和/或材料不相同。另外，本发明也可应用于浇口数目为3个或更多的情况。
图4示出本发明的注射成型法的另一个实施例。在本实施例中，金属模的空腔43具有3个或更多的浇口，即第一浇口21，第二浇口22和第三浇口33。第一熔融树脂从第一浇口21注入空腔43，然后，从第二浇口22将第二熔融树脂注入空腔43，最后，从第三浇口33将最后的熔融树脂注入空腔43，所以剩余的空腔是由来自第三浇口33的最后熔融树脂充满的。
图5示出本发明注射成型法的又一个实施例，在本实施例中，金属模的空腔43具有3个或更多的浇口21、22和23，第一熔融树脂从浇口21和33几乎同时地注入空腔43，但中间浇口22不注入熔融树脂。然后，空腔43的中央(中心)区域即浇口22的区域由浇口22注入的最后的熔融树脂充满。
图6是相应于本发明的一个实施例的注射成型机50的前视图，图7是上述注射成型机50的侧视图。该注射成型机50的结构可用于制造诸如汽车用的树脂零件之类的模制件(例如，用于防止围绕汽车挡板的气流成为干扰的护罩之类的长形件)。
上述的注射成型机50具有一个在注射成型用的金属模内形成的长形空腔118；多个用于注入树脂的沿空腔的纵向排列的树脂注入口113、114、115、116和117；一个用作注射成型装置的注射部分的移动导轨的注射部分移动杆105，沿树脂注入口排列方向设置的上述注射部分沿上述移动导轨移动；和一个沿上述注射部分移动杆105移动的注射部分110。另外，注射成型机50还具有一个用于打开和闭合金属模并以高的压力夹紧金属模使之固定的打开与闭合机构130。
上述的注射部分110包括一个相当于注射机构的用于将熔融树脂注入空腔118内的挤压注射螺杆111；一个相当于注射机构的驱动装置的用于使上述挤压注射螺杆111沿侧向(垂直于空腔的纵向的方向)移动的气缸124；和一个用于使上述挤压注射螺杆111转动的挤压注射电动机120。
上述注射部分110由提升电动机121带动沿垂直方向整体地移动。这种移动是沿空腔118的纵向进行的，而挤压注射螺杆111则在设置于空腔118内的树脂注入口113、114、115、116和117上移动，而且，在树脂注入口113、114、115、116和117上移动的挤压注射螺杆111是由气缸124带动而沿前后方向(垂直于空腔118的纵向的方向)移动的，位于挤压注射螺杆前端的喷嘴112可以与设置在空腔118内的树脂注入口113、114、115、116和117相连接(喷嘴连接)。
长形的空腔118具有多个树脂注入口113、114、115、116和117。设定空腔118的纵向为垂直方向，空腔118的下端和上端分别设定为起始端和终结端，通过从起始端侧的树脂注入口113至末端侧的树脂注入口117依序地注射熔融树脂而使整个空腔118充满熔融树脂，从而制得模制件。通过从空腔118下端的第一树脂注入口113开始注入熔融树脂，由于熔融树脂本身的重量而可使空腔118无空隙地充满熔融树脂，故不需要施加那么大的注射压力。
在注射成型机50中，从漏斗161加入的待成形的材料由于其自身的重量而下落到加热筒122内，并由加热器熔化，然后由加热筒122内的挤压注射螺杆111混合。置于注射部分110的挤压注射电动机120的转动通过同步皮带154传递到皮带轮153而带动挤压注射螺杆111转动。由于挤压注射螺杆111的转动使到达位于其前端的喷嘴112的熔融树脂由喷嘴112从空腔118的树脂注入口113、114、115、116和117注入空腔118，在本实施例中，同步皮带154和皮带轮153设置在挤压注射螺杆111和挤压注射电动机120的外侧。
注射部分110通过提升电动机121移动至第一树脂注入口113，并通过气缸124使挤压注射螺杆111的前端与第一树脂注入口113相连接，便可从第一树脂注入口113将熔融树脂注入空腔118内。在空腔118的预定位置上设置一种检测传感器，通过该检测传感器可测定进料量。当传感器测出树脂量并且挤压注射螺杆111的前端喷嘴112由气缸124带动沿空腔118的纵向垂直地移离第一树脂注入口113时，便停止注射作业。此时，由具有切流功能的热的横浇道125来防止空腔118内尚未凝固的熔融树脂流出空腔外。然后，由提升电动机121使整个注射部分110沿空腔118的纵向移动，并在第二树脂注入口114上停止移动，然后由气缸124带动沿空腔118的纵向垂直地移动直至挤压注射螺杆111的前端喷嘴112与第二树脂注入口114相连接(喷嘴连接)为止。然后，按照与在第一树脂注入口113进行注射作业的相同方式从第二树脂注入口114将熔融树脂注入空腔118内，并由检测传感器测定进料量，然后结束注射作业。然后，按相同方式依序地在第三树脂注入口115、第四树脂注入口116和第五树脂注入口117注射熔融树脂，从而使整个空腔118充满熔融树脂。
在挤压注射螺杆111的前端喷嘴112移离树脂注入口之后，空腔118内的树脂仍未凝固，但是，可由具有切流功能的热的横浇道125、126、127、128和129防止其流出来。当从最后的树脂注入口117注入的熔融树脂到达进料终止侧的末端时，先前注入的熔融树脂便变成大致冷却和凝固的状态。因此，在进料终结前从最后的树脂注入口117进料的实际投影面积减小了空腔118内已在先前注入并已冷却和凝固的那部分的投影面积，并相应地降低注射压力。结果，便可减小模具夹紧力，并可降低设备成本和制造成本。
打开与闭合机构130具有设置在注射成型机50的一端的活动板件131，在该活动板件131内的四边形拐角内插入一个打开与闭合侧系杆136。在该打开与闭合侧系杆136的与固定金属模136的相对的端部安装一个皮带轮151，通过同步皮带152将移动模具电动机135的转动传递到皮带轮151而带动上述的活动板件131沿打开与闭合侧系杆136的轴向移动。
在上述活动板件131上安装活动金属模132，该活动金属模132与上述活动板件131一起移动。其结构做成可通过活动金属模132和固定金属模133的相互移近而实现二者间的模具夹紧，并可通过活动金属模132和固定金属模133的相互移离而实现二者间的模具打开。而且，在空腔118内注射成形的模制件经过金属模内循环流动的冷却水冷却并凝固后，可采用一种推出机构将上述模制件推出来，并从金属模中取出。
图8示出注射成型机50的一种工作状态，其中，注射部分110沿注射部分移动杆105移动到第二树脂注入口114上，挤压注射螺杆的前端喷嘴112与第二树脂注入口114相连接(喷嘴连接)。当前端喷嘴112按上述方式与第二树脂注入口114相连接之后，熔融树脂便注入空腔118内。再使注射部分110相对于其他的树脂注入口移动，并以同样的方式注入熔融树脂。
图9简单示意说明注射成型机注射部分的驱动情况。注射成型装置具有相应于注射部分驱动机构的提升电动机121；用于使加热筒121、漏斗161等相应于注射机构作前后移动的气缸124；用于使挤压注射螺杆111转动的挤压注射电动机120；和用于使挤压注射螺杆111前后移动并注射树脂的气缸123。
首先，由相应于注射部分驱动机构的提升电动机121使注射部分110整体地垂直移动。然后通过气缸124使相应于注射机构的加热筒122和漏斗161整体地前后移动，从而使前端喷嘴112与例如第一树脂注入口113相连接，贮存在漏斗161内的树脂181落入加热筒122内，由挤压注射电动机120带动旋转的挤压注射螺杆111将加热筒122内熔化的树脂181输送到前端喷嘴112。然后，通过气缸123的作动将输送到前端喷嘴的树脂181从树脂注入口注射到空腔118内。在本实施例中，也可将气缸123省去，而通过挤压注射螺杆111的转动来注射树脂。按照上述的操作，使前端喷嘴112分别移动到每个树脂注入口113、114、115、116和117并分别与它们相连接，而且从每个树脂注入口113、114、115、116和117将树脂181注入空腔118内。
图10示出按照注射部分移动的继动模式分段注射长形制件的情况。图10(a)示出从第一树脂注入口113注射树脂的情况，这时，挤压注射螺杆111的前端喷嘴112与位于空腔118最下端的树脂注入口113相连接，并将树脂注入空腔118内。注入空腔118内的熔融树脂由于其自身的重量而先充满空腔118的下端。通过设置在空腔118的预定位置上的检测传感器的检测情况而停止注射作业，以防止注入的树脂从第二树脂注入口114流出。然后使挤压注射螺杆111移离第一树脂注入口113，并向上移动，并与第二树脂注入口114相连接，再开始注射。图10(b)示出随后从第二树脂注入口114注入树脂的情况。从第二树脂注入口114注入的树脂充填在从第一树脂注入口113注入的树脂上面。这时候，从第一树脂注入口113注入的树脂已凝固，但是由于从第二树脂注入口114注入的树脂的温度高，可使上述已凝固的从第一树脂注入口113注入的树脂稍稍熔化，并与热的树脂混合而互相连接。然后，以同样的方式从第三树脂注入口115和第四树脂注入口116注入树脂。图10(c)示出从第四树脂注入口116注入树脂的情况。图10(d)示出从最上端的第五树脂注入口117将树脂注入空腔118的情况，此时，对空腔118的进料已结束。
按照上述的方法，在本发明的注射成型机上有可能使用10吨左右的模具夹紧力来制造长形的树脂制品，而通常对于几十厘米长的长形树脂制品则需要大约300-350吨的模具夹紧力。在此情况下，图6、8、9和10所示实施例中设置有第一至第五树脂注入口，但是，树脂注入口的数目不限于此。通常情况下，模制件越长，所需的模具夹紧力越大，因此就存在设备尺寸庞大的缺点。但是，在本发明的注射成型机中，即使是制造特别长的制件。也可以通过增加树脂注入口的数目而采用与上述同样的10吨左右的模具夹紧力而制得这种制件。而且各个阶段的注射压力在任何部位都是相同的。均为600kg/cm2左右。由于常规所用的注射压力约为1000～1200kg/cm2或约1500kg/cm2。故本发明注射成型机的注射压力较低，而且，对于一些形状的制件，所用注射压力还可进一步降低。
图8示出了作为活动的注射部分的导轨的移动杆(注射部分移动杆105)，但是，这种导轨不限于杆状，其他形状的也可以用。另外，金属模的空腔形状不一定做成直线型的，也可做成包括曲线之类的形状。在此情况下，设置多个树脂注入口，并使注射部分可移动到每个树脂注入口以注入树脂。另外，注射部分沿设置在空腔内的多个树脂注入口移动，但其移动方向不限于垂直方向，可将注射部分做成可沿水平方向或倾斜方向移动。
图11示出注射成型机100的第二实施例，其中设定空腔118的纵长方向为水平方向，该图是注射成型机100的顶视图。注射成型机100的注射部分沿空腔118的纵向(即水平方向)移动。在本实施例中，注射树脂的作业是从设置在空腔118之一端的第一树脂注入口113开始的，空腔118由气体171加压。由于有这种加压，使注入的熔融树脂被推至空腔的一端，并使空腔118无空隙地充满熔融树脂。从第一树脂注入口113的注射作业结束后，便开始从第二树脂注入口114注射树脂，而气体171则不间断地继续加压。从第二树脂注入口114注入预定量的熔融树脂后，便从第三树脂注入口115继续注射树脂，然后，依次从毗邻的树脂注入口注入树脂。在从最后的树脂注入口116开始注射之前，终止气体171的加压，然后从最后的树脂注入口注入树脂，而结束对空腔118的进料。其他事项例如待注射成型的材料的装入方法和打开与闭合机构130等均与第一实施例的相同。
由气体加压的方式并不限于空腔的纵向是水平方向的情况，由气体加压的措施也可应用于空腔的纵向是垂直方向的情况。由于采用了气体加压，注入空腔的树脂内就不会形成任何空隙。
另外，图12示出注射成型机200的第三实施例，其中，在空腔118内设置有多个树脂注入口113、114、115和116，并具有同样数目的固定的注射部分223、323、425和523。设定空腔的纵向为垂直方向，并从设置在最下端的第一注射部分223将熔融树脂注入最下部的树脂注入口113。从第一注射部分223的注射作业结束后，便从位于第一注射部分223之上部的第二注射部分323注射树脂。然后，开始从位于第二注射部分323之上部的第三注射部分423注射树脂。然后，随即从上部的注射部分开始注射树脂，并在从位于最上部的最后的注射部分523注射树脂后，结束对空腔118注入熔融树脂。
由于从下端的树脂注入口开始注入树脂，故熔融树脂以其自身重量从空腔的下端开始充填空腔，并且连续地充满空腔，不产生空隙。按照上述方法，由于需要设置多个注射部分。故使设备尺寸变大，但是，与上述的实施例相比较，由于节约了移动注射部分所花的工时，故也可降低制造成本。其他事项例如注射成型的材料的装入方法和打开与闭合机构等均与第一实施例相同。
按照上述方法，在长形空腔内设置多个树脂注入口而分段地注入树脂。这样，无论从模制件的投影面积还是从注射压力来考虑都可以减小模具夹紧力，而且可以降低设备的成本和制造的成本。
权利要求
1.一种注射成型方法，其中，设定沿用于注射成型的金属模内形成的空腔的纵长方向的一个侧端为熔融树脂的进料起始侧，并设定其另一个侧端为进料终止侧，从上述的进料起始侧向着进料终止侧设置多个用来将上述熔融树脂注射到上述空腔内的浇口；和将上述的熔融树脂按照从上述进料起始侧的浇口开始注射起的预定的时间差顺序注入上述空腔内。
2.根据权利要求1的注射成型方法，其特征在于，调节上述的时间差，使得当从多个浇口中的最后的浇口注入的熔融树脂到达上述的进料终止侧的末端时，从其他浇口注入的熔融树脂变成为大致冷却和凝固的状态。
3.根据权利要求1或2的注射成型方法，其特征在于，调节上述的时间差，使得当从上述多个浇口中的先前浇口注入的先行熔融树脂的液流前部到达随后的浇口的位置时便从上述随后的浇口新浇入后续的熔融树脂。
4.根据权利要求3的注射成型方法，其特征在于，从上述的先前浇口注入上述的先行熔融树脂的作业大约在从上述随后的浇口开始注入上述后续熔融树脂的同时或在经过一段预定时间后停止。
5.根据权利要求3的注射成型方法，其特征在于，调节上述的时间差，使得从上述先前浇口注入的上述先行熔融树脂的液流前部与从上述随后的浇口新注入的上述后续熔融树脂的液流前部在靠近上述先前浇口的位置上而不是在上述随后的浇口的位置上互相连接。
6.一种注射成型方法，其中，设定沿注射成型用的金属模内形成的空腔的纵向的一个侧端为熔融树脂的进料起始侧，其另一侧端为进料终止侧，在上述的进料起始侧和上述的进料终止侧分别设置第一浇口和第二浇口，在从上述第一浇口注入的第一熔融树脂的液流前部到达上述第二浇口的位置之前便从上述第二浇口新注入第二熔融树脂；和当上述第二熔融树脂到达上述空腔内的上述进料终止侧的末端时，上述的第一熔融树脂变成为大致冷却和凝固的状态。
7.一种注射成型方法，其中，设定沿注射成型用的金属模内形成的空腔的纵向的一个侧端为熔融树脂的进料起始侧，将其另一侧端设定为进料终止侧，在上述进料起始侧和上述进料终止侧分别设置用于将上述熔融树脂注入上述空腔内的第一浇口和第二浇口；首先从上述第一浇口将树脂注入上述空腔内，然后从上述第二浇口将树脂注入上述空腔内，设定一个从第一浇口与第二浇口注入时间之间的时间差，使得当从第二浇口注入的熔融树脂到达进料终止侧的空腔端部时，从第一浇口注入的熔融树脂变成为大致冷却和凝固的状态；和设定从第一浇口注入的先行熔融树脂的液流前部不到达第二浇口的位置，使从第一浇口注入的树脂的投影面积大于从第二浇口注入的树脂的投影面积，空腔的未被第一浇口注入的树脂充填的部分由第二浇口注入的树脂来充满，后者的投影面积小于第一浇口注入的树脂的投影面积，设定第一和第二浇口注入的树脂的投影面积之间的差使得从第二浇口注入的树脂的投影面积大约为整个内腔的总投影面积的三分之一或更小，使上述的整个内腔最终由树脂充满。
8.根据权利要求7的注射成型方法，其特征在于，用于注射成型的上述金属模分成一个固定模和一个活动模，在上述活动模的中央做出一个凸起的芯部，在上述固定模内形成一个与上述芯部相对应的长形空腔，将上述芯部与上述空腔相配合并使上述固定模的分型面与活动模的分型面互相压合，便形成模具夹紧状态，然后，按一个时间差从上述第一浇口和第二浇口注入熔融树脂。
9.根据权利要求7或8的注射成型方法，其特征在于，第一注射装置和第二注射装置独立地分别与上述第一浇口和第二浇口相连接，首先由上述第一注射装置将树脂从上述第一浇口注入上述空腔内，然后由上述第二注射装置将树脂从上述第二浇口注入上述空腔内。
10.一种注射成型方法，其中，沿多个成行排列的用于对空腔注入熔融树脂的树脂注入口移动的注射部分，先从一个树脂注入口注入熔融树脂，然后移动到下一个树脂注入口进行注射作业，就这样逐个地对所有的树脂注入口进行注射作业。
11.根据权利要求10的注射成型方法，其特征在于，上述的注射部分从沿垂直方向设置的多个树脂注入口中的下端树脂注入口移动到上部的树脂注入口，并将熔融树脂注入上述空腔内。
12.根据权利要求10或11的注射成型方法，其特征在于，通过设置在上述空腔的预定位置上的用于检测熔融树脂注入量的检测传感器检测后，便终止从上述注射部分对一个树脂注入口注射上述的熔融树脂，并将上述的注射部分移动到另外的树脂注入口。
13.根据权利要求10的注射成型方法，其特征在于，上述注射部分在终止了从一个树脂注入口注射熔融树脂并在上述的熔融树脂凝固之前；便从下一个树脂注入口注入树脂。
14.一种注射成型装置，包括一个在注射成型用的金属模内形成的长形空腔；多个沿上述空腔的纵向设置的用来将树脂注入上述空腔内的树脂注入口；一个设置成可沿上述树脂注入口的排列方向自由移动的注射部分；和一个使上述注射部分顺序地移动至相应于上述各树脂注入口的位置的注射部分驱动机构。
15.根据权利要求14的注射成型装置，其特征在于，上述的长形空腔的一端和另一端沿垂直方向彼此隔开，上述的注射部分在上述空腔的一个侧端与另一个侧端之间移动。
16.根据权利要求14或15的注射成型装置，其特征在于，在上述空腔的预定位置上设置一个用于检测熔融树脂注入量的检测传感器。
17.根据权利要求14或15的注射成型装置，其特征在于，还具有一个用于防止熔融树脂流出的具有切流功能的热的横浇道。
18.一种注射成型装置，包括一个在注射成型用的金属模内形成的长形空腔；多个沿上述空腔的纵向排列用来将树脂注入上述空腔内的树脂注入口；一个设置成可沿上述树脂注入口的排列方向自由移动的注射部分；一个可使上述注射部分顺序地移动到对应于上述各树脂注入口的位置上的注射部分驱动机构；其中，在从每个树脂注入口注入熔融树脂的同时对上述空腔通入一种气体以便在从每个树脂注入口注入树脂时对上述空腔加压，刚好在从最后的树脂注入口注入树脂之前停止气体加压，然后从最后的树脂注入口注入树脂，并完成注射作业。
19.根据权利要求18的注射成型装置，其特征在于，上述的长形空腔做成使其一端与另一端沿水平方向互相隔开一段预定的距离。
20.一种注射成型方法，其中，在金属模内形成的其一个端部与另一个端部沿垂直方向互相隔开的长形空腔内设置多个树脂注入口，在上述的树脂注入口上设置数目与树脂注入口相同的固定的注射机构，从位于上述空腔的纵长方向的下端的上述注射机构开始注入熔融树脂，然后顺序地从位于上部的各注射机构注入熔融树脂，并在从最上部的注射机构注入树脂后结束对上述空腔的进料。
全文摘要
本发明提供一种既考虑到模制件的投影面积又考虑到注射压力而降低模具夹紧力的注射成型方法，该方法有利于节约能源，并可降低设备成本和制造成本。在注射成型用的金属模(5)内形成的空腔(13)内，设置一个用于注入沿纵向的一个侧端(进料起始侧)的先行的第一熔融树脂(101)的第一浇口(21)和一个用于注入另一侧端(进料终止侧)的后续的第二熔融树脂(102)的第二浇口(22)。在从第一浇口(21)注入的第一熔融树脂(101)的液流前部到达第二浇口(22)的位置之前，从第二浇口新注入第二熔融树脂(102)。而且，当第二熔融树脂(102)到达空腔(13)内的进料终止侧的末端时，上述的第一熔融树脂(101)变成为大致冷却和凝固的状态。
文档编号B29C45/13GK1575953SQ0315819
公开日2005年2月9日 申请日期2003年9月17日 优先权日2001年5月31日
发明者佐伯外司, 铃木诚, 矶谷胜正, 花井一泰, 硲修一 申请人:大和化成工业株式会社