CN1183617A - 薄壁构件的成型方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄壁构件成型方法,对该构件进行注射成型、在模具开启动作中、直至开启达到薄壁构件变形成为容许量的程度、为用空气流使薄壁构件从固定侧金属模剥离、用低速进行模具开启或使模具开启暂时停止;或通过在使薄壁构件伸出时、直至薄壁构件伸出量达到薄壁构件的变形成为容许量的程度、为用空气流使薄壁构件从可动侧金属模剥离用低速进行伸出动作或使伸出动作暂时停止,具有能用强空气流促进在模具开启时的冷却与从金属模的剥离以及无障碍地缩短成型周期等效果。

Description

薄壁构件的成形方法及其装置

本发明涉及合成树脂制的光盘基板、磁记录基板等具有较宽平面的各种薄壁构件的成形方法及其装置。

以往，是在将后述图7(a)所示注射成形机的固定板一侧的金属模a与可动板一侧的金属模b间的模腔c内进行光盘基板的成形。在如此成形时的树脂材料的固化过程中，通过使设置在可动板中央的浇口切割冲头P经图7(a)的状态直至图7(b)所示状态为止上下运动，使烧口部d1从光盘基板d上分离。在此，在通过光盘基板d向金属模a、b的散热而充分冷却、固化后进行模具开启动作，然而，以往以缩短成形周期为目的、用高速驱动可动板、高速进行模具开启的同时、使空气通过在金属模a上设置的空隙部e、在与光盘基板d的成形平面间进行流动、达到光盘基板d的冷却与从固定板一侧的金属模a早期剥离。

此外，完成模具开启后，如将后述的图8(a)-(c)所示、驱动设置在可动板中央(未图示)的顶杆、依次使设置在金属模b上的浇口用顶杆f与基板用顶杆g向上运动、进行浇口d1与光盘基板d的伸出的同时、以往，使空气在设置在金属模b上的空隙部h与光盘基板d的成形平面间进行流动、也能使光盘基板d从金属模b早期剥离。

在完成此顶推动作后、用未图示的取出机将浇口d1与光盘基板d移送至成形机外。

然而，近来要求成形周期进一步缩短。为此必然要缩短冷却时间。但是，以往的高速模具开启时的冷却虽然能使时间缩短、当使其进一步缩短、引起不是冷却不足就是使成形后的光盘基板d的模具开启时与顶推时的温度比树脂的热变形温度还高、因使光盘基板d从金属模a、b剥离时的阻力、以及如图8(c)所示，在金属模b中、在使光盘基板d的中央部上伸时，在与还未剥离的外周部间产生的力矩而在光盘基板d上产生如图8(c)所示的大的起伏与弯折。

因此，本发明目的在于提供如下的薄壁构件成形方法及其装置，就是通过在进行模具开启与顶推时将薄壁构件的变形抑制在容许量以下、同时用强空气流促进模开启时的冷却与从金属模上剥离，从而能缩短成形周期而不发生问题。

为达到上述目的的本发明方法，在对光盘基板类薄壁构件的注射成形中，在完成成形工序后、进行模具开启时、使空气在固定板一侧的金属模与薄壁构件的成形平面间流动的同时、使金属模的开启量达到薄壁构件的变形成为容许量程度、使模具开启暂时停止、在用空气流使薄壁构件的整个成形平面已从固定板一侧的金属模上剥离的时刻以后、进行模具的再开启；或在金属模的开启量直至达到薄壁构件的变形成为容许量的程度、为了用空气流使薄壁构件的成形平面从固定板一侧的金属模剥离、用低速进行模具开启、其后、用高速进行模具开启。

这样结构的本发明、和以往的情况一样、在进行模具开启时，在固定板一侧的金属模与薄壁构件的成形平面间使空气流动开始，然而，在本发明中，在金属模具开启量达到薄壁构件的变形成为容许量的程度时使模具开启暂时停止、或通过直至金属模开启量达到薄壁构件的变形成为容许程度，为了用空气流速使薄壁构件的成形平面从固定板一侧的金属模剥离、用低速进行模具开启、能用金属模的开启度抑制薄壁构件的容许量以上的变形、达到用更强的空气流、短的流动时间使薄壁构件从固定板一侧的金属模早期剥离的同时，也可通过对薄壁构件进行早期冷却至热变形温度以下来防止上述剥离时的变形、其后由于用高速进行模具开启，能将充分冷却的时间缩短、使成形周期中的薄壁构件从固定板一侧的金属剥离、且能使因剥离阻力引起薄壁构件的起伏、弯折问题不发生。

此外，根据本发明方法，在对光盘基板等薄壁构件的注射成形中、在结束成形工序、完成模具开启后、用使薄壁构件从可动板一侧的金属模剥离、伸出的顶推工序、伴随顶推动作开始、在可动板一侧的金属模与薄壁构件的成形平面间使空气流动开始的同时、在用顶推动作使薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量的程度时、使顶推动作暂时停止、其后，在用空气流使薄壁构件的整个成形平面从可动板一侧的金属模剥离的时刻以后、以能将薄壁构件取出的位置、再次进行顶推动作；或者在从薄壁构件的上伸开始、直至薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量或接近此量的程变时、为了用空气流使薄壁构件的整个成形平面从可动板一侧的金属模剥离、使顶推速度成为低速、其后、使顶推速度返回至高速。

在这样结构的本发明中，与以往的情况一样，在进行光基板等薄板构件的注射成形中，在结束成形工序、完成模具开启后、用使薄壁构件从可动板一侧的金属模剥离、伸出的顶推工序、伴随顶推动作开始、在可动板一侧的金属模与薄壁构件的成形平面间进行空气流动，然而，本发明通过用顶推动作在薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量的程度时、使顶推动作暂时停止；或者通过从薄壁构件的上伸开始、直至薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量或接近此量的程度时、为了用空气流使薄壁构件的整个成形平面从可动板一侧的金属模剥离、使顶推速度成为低速、达到用更强的空气流、短的流动时间使薄壁构件从可动板一侧的金属模早期剥离的同时，也可通过对薄壁构件进一步冷却、更容易防止产生热变形、防止上述剥离时的变形、其后，由于用高速进行顶推、能把在成形周期中进行顶推动作时的薄壁构件从可动板一侧的金属模剥离的时间缩短、且使因剥离时阻力引起薄壁构件的起伏、弯折的问题不发生。

对附图的简单说明。

图1为光盘基板成形用注射成形机的简要结构图，

图2表示图1所示成形机的动作状态，(a)为模具开启开始时的剖面图，(b)为表示顶推动作初期光盘基板中央部的剥离状态的剖面图，(c)为表示将光盘基板与浇口取出的顶推状态的剖面图，

图3为表示在本发明实施例中、图1所示成形机的成形动作顶推开始前状态变化的时间图，(a)为可动侧金属模开启位置，(b)为可动侧金属模开启速度，(c)为在固定侧金属模的空气流，(d)表示相对固定侧金属模的光盘基板剥离的各状态，

图4表示变形例中的图1所示成形机成形动作的顶推开始前状态变化的时间图，(a)为可动侧金属模开启位置、(b)为可动侧金属模开启速度，(c)为在固定侧金属模的空气流，(d)表示相对固定侧金属模的光盘基板剥离的各状态。

图5表示在本发明实施例中的图1所示成形机成形动作顶推开始后状态变化的时间图，(a)为可动侧金属模开启位置，(b)为可动侧金属模开启速度，(c)为在可动侧金属模的空气流，(d)表示相对可动侧金属模的光盘基板剥离的各状态，

图6表示变形例中的图1所示成形机成形动作顶推开始后状态变化的时间图，(a)为可动侧金属模开启位置，(b)为可动侧金属模开启速度，(c)为在可动侧金属模的空气流，(d)表示相对可动侧金属模的光盘基板剥离的各状态，

图7表示传统例光盘基板成形时顶推前的状态变化，(a)为浇口切离开始状态剖面图，(b)为浇口切离完成状态剖面图，

图8表示传统例中的光盘基板成形时顶推开始时刻以后的状态变化，(a)为模具开启开始后状态的剖面图，(b)为顶推初期状态的剖面图，(c)为表示因光盘基板中央部上伸的剥离状态的剖面图。

以下，参照图1-6对本发明的一实施例以及其变形例进行说明。

本实施例是用图1所示的注射成形机A对图2(a)-(c)所示的光盘基板B进行成形。此注射成形机A如图1所示、具有用固定板1向下固定的例如树脂注入侧金属模2；用可动板3支承、在与金属模2之间开闭的金属模4，将树脂材料注入金属模2、4间形成的模腔5内，可形成各种厚度的薄壁光盘基板等。模腔5具有成形树脂注入口的直浇口部5a以及用通过直浇口部5a注入的树脂材料对光盘基板B成形的基板部5b。

可动板3用通过连杆7等与其相连的驱动器6使能上下运动、进行上述金属模4的开合。用从利用微型计算机等的控制机构9给驱动器6的动作信号对此开合动作的开始、停止、中断及动作速度进行控制。

在金属模4上，如图2所示设置用可动板3上的中空工作缸17使上下运动的浇口切割冲头8、用固定在未图示的底板上的顶杆12、按照模具开启进行程度、依次且以规定的动作比率动作的浇口用顶杆13与基板用顶杆14。用来自控制机构9的动作信号适时地使中空工作缸17以及设置在与其相连配管17a的管路中的电磁阀27动作。

此外，在金属模2上连接使通过间隙部11与在模腔5内已成形的光盘基板B与成形面B2间进行空气流动的空气供给机构21，在金属模4上连接使通过间隙15在模腔5内已成形的光盘基板B与成形面B3间进行空气流动的空气供给机构22。各空气供给机构21、22都含有与对应的金属模2、4的间隙部11、15相连的空气供给管路21a、22a、用来自上述控制机构9的动作信号使设置在空气供给管路21a、22a上的电磁阀23、24适时地开、闭，且按需要使空气流动开始或停止。

在金属模2的直浇口部5a上通过固定板1压入安放注射用工作缸25、每次从加热缸26预先向注射用工作缸25内的空隙部25a供给规定量的可塑化熔融树脂、用柱塞25b将其注入模腔5内。用来自上述控制机构9、朝向加热缸26等的动作信号对此注入操作的开始与停止及注入量的调节进行控制。

为进行以上的控制，使控制机构9与输入控制方式及各种数据的操作盘9a相连。控制程序的储存可使用外部储存媒体，也可以使用控制机构9自身的储存机构。

用金属模2、4使注入模腔5的树脂散热冷却，使其从金属模2、4的壁面侧依次固化、成形。

在本实施例中，尤其在此冷却工序中，将浇口切割冲头8沿已固定在可动板3上的中空工作缸17向上方按压，如图2所示，使浇口部B1从处在金属模2、4间的模腔5内的成形中的光盘基板B分离。用温度传感器31测得光盘基板B的中央部的树脂温度。例如若树脂材料为聚碳酸酯、能进行接近126.5℃程度的规定温度的冷却处理、当测得温度例如为聚碳酸酯达到145℃程度的温度时、直到控制机构9进行判断为止、在保持闭模状态进行自然冷却。尤其若已知对应树脂材料的冷却时间、将其输入控制机构9、也可以用达到降至规定温度为止时的经过时间代替上述温度测定。

在此冷却结束后、如图3的时间图(c)所示，使从金属模2、在光盘基板B与成形面B3间。通过空气供给机构的空气流动开始、同时用驱动器6驱动连杆7使可动板3向下运动，如图3的时间图(a)所示进行模具开启、在开启量处于光盘基板B的容许变形程度、为了图示简单、如在用图2(a)中的假想线表示的金属模2已运动状态所示、在金属模4已有0.1mm-0.3mm的微量开启的图3(c)表示的时刻t1停止开启动作。在此状态，在用从上述模具开启时起的空气流动使光盘基板B已从金属模2剥离的时刻t2，乃至在因从金属模2的流动空气11a的冷却已充分进行的时刻t3后，如图3(a)所示再进行模具开启。此外，也用高速SO进行上述任一的模具开启。如图3的时间图(c)所示、使用空气供给机构21的空气流动在进行顶推动作前的模具开启时刻t3-t4、因金属模2、4过分开启、大多在成为使从金属模2来的空气流动无效果或无用的时刻t3’停止。

此外，如图4所示时间图的变形例那样，也可以使到达上述时刻t1-t3为止时的模具开启速度为低速度S1，成为使至此为止所需的时间tm与上述图3所示方法的时间相同。

这样，与传统情况一样，在模具开启时，使从固定板1的一侧的金属模2的光盘基板B与成形平面间的空气流动开始，然而，在本实施例中，在金属模4的开启量成为光盘基板B的变形达到容许量的位置、使模具开启暂时停止，此外，在图4的变形例中，通过直至金属模4的开启量成为光盘基板B的变形达到容许量的位置为止、为用空气流动使光盘基板B的成形平面B3从固定板1的一侧的金属模2剥离、用低速度S1进行金属模4的开启、用金属模4的开启度抑制光盘基板B的容许量以上的变形、由于用更强的空气流动、为用短的流动时间、使光盘基板B早期从固定板1的一侧的金属模2剥离、同时即使直至使光盘基板B达到热变形温度以下、用早期冷却也能防止上述剥离时的变形、在此以后用高速SO进行模具开启、能使成形周期的光盘基板B从固定板1的一侧的金属模2剥离，而且能使因剥离阻力引起光盘基板B的起伏、弯折的问题不发生、使充分冷却的时间缩短。

此外，从图2(a)所示假想线的初期开启状态，在通过可动板3的进一步向下运动到达直至顶推开始状态将金属模4较大打开的图3、图4所示的时刻t4后、如图2(b)所示、通过进一步进行模具开启、用固定在未图示的底板上的顶杆12按压浇口用顶杆13、使浇口B1伸出。当如图5的时间图(a)所示，从浇口B1已伸出4mm的时刻t5进一步进行模具开启、使基板用顶杆伸出约0.1mm-0.3mm。如图2(b)所示，使光盘基板B的中央产生从金属模4约为上述伸出量0.1mm-0.3mm的剥离。

在光盘基板B的中央从金属模4已产生上述微量剥离的时刻t6使模具开启暂时停止。另外，在从如图5(a)所示的顶推开始时刻t4起直至浇口用顶杆13已伸出时刻t5止的伸出期间的适当时刻t4’(最好在稍前于时刻t5，能获得未产生过分不足的空气流动效果)使通过设置在金属模4上的间隙15、用空气供给机构22、在光盘基板B与成形平面B3间的空气流动开始。从用空气流动时的流动空气15a使光盘基板B的整个成形平面B3从金属模4脱离的图5所示时刻t7进行模具的再开启。当从此模具的再开启时刻t7进一步使基板用顶杆14伸出约1.5mm时、使已将光盘基板B的浇口B1切离的中央孔的内径部如图2(c)所示从浇口切割冲头8向上方离开、由于通过使浇口用顶杆13上升到其以上，使浇口B1比光盘基板B进一步上伸得更大、成为处于可将这些光盘基板B与浇口B1取出状态、使模具开启动作结束。其后、自动进行光盘基板B与浇口B1的取出、使采用空气供给机构22的空气流动停止、可动板3返回至顶推开始位置、顶推动作结束。

此外，如图6所示的变形例的时间图所示、在上述顶推动作中，也可使从基板用顶杆14伸出开始时刻t5乃至模具开启中断时刻t6，直至光盘基板B的中央从金属模4产生微量(0.1mm-0.3mm)剥离的时刻t7为止期间的模具开启速度为低速度S1、用从设置在金属模4上的间隙15来的空气流在直至该时刻t7为止，也可使光盘基板B的整个成形平面B3从金属模4剥离。

这样，在本实施例与图6所示变形例中，与传统情况一样，在成形结束、完成模具开启后、用使光盘基板B从可动板3一侧的金属模4剥离与伸出的顶推工序、伴随顶推动作、从可动板3一侧的金属模4在光盘基板B与成形平面B3间进行空气流动，然而，在本实施例中，在用顶推动作使光盘基板B中央的上伸量处于光盘基板B的变形成为容许量的位置使顶推动作暂时停止、在变形例中，通过从光盘基板B上伸开始、直至光盘基板B中央的上伸量处于光盘基板B的变形成为容许量或与其接近的量为止，为用空气流动使光盘基板B的整个成形平面B3从可动板3一侧的金属模4剥离、使顶推速度为低速度S1、用限制光盘基板B的上伸量抑制光盘基板B的容许量以上的变形、用更强的空气流、用短的流动时间达到光盘基板B从可动板3一侧的金属模4早期剥离。同时，通过进而对光盘基板B进行冷却、更容易防止热变形、防止上述剥离时的变形，其后，由于用高速SO进行顶推，能使因剥离阻力引起光盘基板B的起伏、弯折的问题不发生，把在成形周期中的光盘基板B的顶推动作时从可动板3一侧的金属模4的剥离时间缩短。

根据本发明，能达到用金属模的开启度抑制薄壁制品的容许量以上的变形、用更强的空气流、用短的流动时间使薄壁制品从固定板一侧的金属模早期剥离、同时，也通过对薄壁制品进行早期冷却直至热变形温度以下、防止上述剥离时的变形、能使因剥离阻力引起薄壁制品的起伏、弯折的问题不发生，把在成形周期中的薄壁制品从固定板一侧的金属模剥离、且使充分冷却的时间缩短。

根据本发明，能达到用限制薄壁制品的上伸量抑制薄壁制品的容许量以上的变形、用更强的空气流动、短的流动时间使薄壁制品从可动板一侧的金属模早期剥离。同时也通过对薄壁制品进而进行冷却、更容易防止热变形、防止上述剥离时的变形、能使剥离阻力引起薄壁制品的起伏、弯折的问题不发生、把在成形周期中的薄壁制品的顶推动作时从可动板一侧的金属模的剥离时间缩短。

Claims (4)

1.薄壁构件的成形方法，对光盘基板类薄壁构件进行注射成形、在完成成形工序后、开启金属模时、在固定板一侧的金属模与薄壁构件的成形平面间进行空气流动的同时，其特征在于，在金属模的开启量达到基板的变形成为容许量的程度时使金属模开启暂时停止、在用空气流使薄壁构件的整个成形平面已从固定侧金属模剥离的时刻以后进行所述金属模的再开启。

2.薄壁构件的成形方法，对光盘基板类薄壁构件进行注射成形、在完成成形工序后、开启金属模时、在固定板侧的金属模与薄壁构件成形平面间进行空气流动的同时，其特征在于，直至金属模开启量达到薄壁构件的变形成为容许量程度时，为用空气流动使薄壁构件的成形平面从固定板侧的金属模剥离、先用低速进行模具开启其后、用高速进行模具开启。

3.薄壁构件的成形方法，对光盘基板类薄壁构件进行注射成形，在结束成形工序、完成模具开启后、用使薄壁构件从可动板侧的金属模剥离、伸出的顶推工序、伴随开始的顶推动作、在可动板侧的金属模与薄壁构件的成形平面间进行空气流动的同时，其特征在于，在用顶推动作使薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量程度时、使顶推动作暂时停止，其中，在用空气流使薄壁构件的整个成形面已从可动板侧的金属模剥离的时刻以后、直至能将薄壁构件取出的位置、再次进行顶推动作。

4.薄壁构件的成形方法，对光盘基板类薄壁构件进行注射成形，在结束成形工序、完成模开启后、用使薄壁构件从可动板侧的金属模剥离与伸出的顶推工序、伴随开始顶推动作、在可动板侧的金属模与薄壁构件间进行空气流动的同时，其特征在于，在从薄壁构件上伸开始、直至薄壁构件中央的上伸量达到薄壁构件的变形成为容许量或接近于此量的程度时、为了用空气流使薄壁构件的整个成形平面从可动板侧的金属模剥离、使顶推速度成为低速、其后、使顶推速度返回至高速。

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