CN102015237B - 模具和树脂发泡成形品的成形方法 - Google Patents

模具和树脂发泡成形品的成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种模具和使用该模具的树脂发泡成形品的成形方法。该模具构成为能够从模腔充分地排出气体，并且也能防止树脂进入排气孔。模具(1)具有下模(2)、上模(4)、安装于该上模(4)的芯模(3)。分别在芯模(3)的壁部(3b、3c)设有排气孔(6)。在壁部(3b、3c)的外表面侧能够拆装地安装有附设构件(7)。该附设构件(7)呈筒状，具有与排气孔(6)连通的细孔状的通气孔，通气孔的至少一部分的通路截面积小于排气孔(6)的通路截面积。无纺布(10)以覆盖芯模(3)的各个面对模腔的面的方式安装在芯模(3)上。无纺布(10)的端部侧也覆盖壁部(3b、3c)，从模腔侧覆盖排气孔(6)。

Description

模具和树脂发泡成形品的成形方法
技术领域
本发明涉及用于成形车辆用座垫等树脂发泡成形品的模具和使用该模具的树脂发泡成形品的成形方法。
背景技术
以往，软质聚氨酯泡沫等发泡成形品用于汽车、电车等车辆用座椅、门等的内装用品等。在该发泡成形品的制造工序中，首先，将规定量的用于形成软质聚氨酯泡沫的发泡树脂原料供给到成形模具内。然后，对成形模具进行合模，使发泡树脂原料发泡硬化。发泡树脂原料一边膨胀一边逐渐充满模腔内，成形为与模腔相对应的形状。在该过程中，在存在于模内的空气、由于发泡反应而产生的二氧化碳等气体未被充分地排出到模外的情况下，有时在成形品上产生缺损、孔隙等问题。
因此，公知有通过在成形模具上设有排气孔而排出模内的气体的技术。但是，仅仅通过设有排气孔，有时充满于模腔内的发泡树脂原料被从排气孔向模外排出，存在产生原料损失、并且需要排气孔的清扫作业这样的问题。
在日本特开2006-192831号中，如图4、图5所示，作为用于防止原料被从排气孔排出而构成的模具30，记载有在成形模具30内配设了粘贴有能够覆盖排气孔31的非通气性片材32的通气性板状薄海绵(slub)或无纺布33的结构。在该模具30中，在发泡工序中，气体通过薄海绵或无纺布33从排气孔31流出。在模腔34内被树脂35充满时，由于发泡树脂原料的发泡压力，将非通气性片材32按压到排气孔31而堵住该排气孔31。由此，防止树脂35进入排气孔31。
专利文献1：日本特开2006-192831号公报
在上述日本特开2006-192831号公报记载的模具30中，由于排气孔31直接向大气开放，所以从模腔34通过排气孔31向模具外流出的气体的流速较大。因此，模腔34内的发泡树脂35以排气孔31为目的地而在模腔34内移动，在模腔34内被树脂35充满前非通气性片材32会堵住排气孔31，有可能造成气体从模腔34内排出得不充分。
此外，在记载于该日本特开2006-192831号公报的模具30中，因为排气孔31设于模具30的顶部，所以需要用于将与该排气孔31相面对的薄海绵、无纺布33安装到模腔顶面的销36，模具30的构造复杂。
发明内容
本发明的目的在于解决上述以往的问题点，提供一种能够从模腔充分地排出气体且能够防止树脂进入排气孔的模具、以及使用该模具的树脂发泡成形品的成形方法。
本发明的第1技术方案是一种模具，其是树脂发泡成形用的模具，其至少具有被上模和下模围成的模腔，该模腔包括模腔端部和用于供给发泡树脂原料的模腔主体部，该模腔端部被在该模腔主体部中开始发泡而膨胀了的树脂填充，其特征在于，在该模腔端部的纵面上设有排气孔。
第2技术方案的模具是根据第1技术方案记载的模具，其特征在于，在该模具上能够拆装地安装有具有与该排气孔连通的通气孔的附设构件。
第3技术方案的模具是根据第2技术方案记载的模具，其特征在于，该通气孔的至少一部分的通路截面积小于上述排气孔的通路截面积。
第4技术方案的模具是根据第1～3技术方案中的任一项记载的模具，其特征在于，上述排气孔的模腔侧被通气材料覆盖。
第5技术方案的模具是根据第4技术方案记载的模具，其特征在于，该通气材料由无纺布、薄海绵、压毡或聚氨酯压缩片材等构成。
第6技术方案的模具是根据第4或5技术方案记载的模具，其特征在于，模具具有芯模，上述排气孔设于该芯模上，在该芯模上安装有上述通气材料。
第7技术方案的模具是根据第1～6技术方案中的任一项记载的模具，其特征在于，该模具是用于成形车辆用座垫的模具，在上述模腔主体部的上方配置有上述模腔端部，该模腔主体部和模腔端部经由模腔侧部连通，上述排气孔设于与该模腔侧部相反的一侧的纵面上。
第8技术方案的模具是根据第7技术方案记载的模具，其特征在于，上述排气孔设于距上述模腔侧部间隔最大的纵面上。
第9技术方案是一种树脂发泡成形品的成形方法，其使用技术方案第1～8中任一项所述的模具。
在本发明的模具和成形方法中，在模具的模腔主体部的纵面上设有排气孔。在发泡成形过程中，在模腔内发泡的树脂最终到达模腔端部，但是此时，在发泡成形过程中产生的气体、模腔内的空气存在于由树脂和模腔壁面形成的空间中的情况下，没有向外部的排出的路径而产生空气积存，有可能产生树脂的填充不良。对此，若像上述结构那样在模腔端部具有排气孔，则由于残留气体从排气孔流出而能够抑制树脂的填充不良。
在本发明的模具的一技术方案中，能够拆装地安装有具有与排气孔连通的通气孔的附设构件。因此，从排气孔经由附设构件的通气孔流出的气体的流通阻力大，气体不会从排气孔迅速地流出。因此，在模腔内发泡的树脂受到来自于残留在模腔端部内的气体的反压，在模腔内逐渐膨胀，从而依次填充到模腔内。
其结果，整个模腔内被聚氨酯充分地填充，能够成形无缺损等的成形品。
另外，通过使与该排气孔相连的附设构件的通气孔的至少一部分的通路截面积小于排气孔的通路截面积，能抑制气体从模腔流出的速度。
通过用通气材料覆盖该排气孔的模腔侧，能防止树脂进入排气孔内。
作为该通气材料优选无纺布、薄海绵、压毡或聚氨酯压缩片材。
另外，以往以来，在车辆用座垫等的成形品中，有时使用使毡等与聚氨酯一体化而成的制品。在芯模上预先安装这样的毡等通气材料而进行发泡成形的情况下，优选使用该通气材料覆盖排气孔的模腔侧。
在本发明中，因为在上模的模腔面的纵面设有排气孔，所以通过使安装在芯模上的通气材料的一部分延伸，从而能够用该通气材料覆盖排气孔。因此，不需要用于将通气材料安装到模腔面上的销，模具的构造变得简单。
本发明的模具适用于成形车辆用座垫等。作为车辆用座垫的成形用的模具，在模腔主体部的上方配置有模腔端部，模腔主体部和模腔端部经由模腔侧部连通，排气孔设于与模腔侧部相反的一侧的纵面上。在这样的模具中，进行树脂发泡：在开始发泡后，树脂从模腔主体部通过模腔侧部而上升，充满模腔端部内。因此，通过预先在模腔端部的纵面中的与模腔侧部相反的一侧的纵面上、特别是在距模腔侧部间隔最大的纵面上配置排气孔，能使树脂充满整个模腔端部内。
附图说明
图1是实施方式的模具的纵剖视图。
图2是发泡成形过程中的图1的模具的剖视图。
图3是用图1的模具成形的车辆用座垫(靠垫)的纵剖视图。
图4是表示以往例的模具的剖视图。
图5是表示使用图4的模具的发泡成形过程中的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的模具和树脂发泡成形品的成形方法的实施方式。
图1是实施方式的模具的纵剖视图，图2是发泡成形过程中的该模具的剖视图，图3是成形的车辆用座垫(靠垫)的纵剖视图。
该模具1具有下模2、上模4、安装于上模4的芯模3。下模2和上模4在它们的周缘部合模。该模具1的模腔包括：芯模3的下方的模腔主体部5a；与该模腔主体部5a的一端侧相连的模腔侧部5b；与该模腔侧部5b相连并位于芯模3的上侧的模腔端部5c。该模腔还包括：与模腔主体部5a的另一端侧相连的模腔侧部5d；与该模腔侧部5d相连并位于芯模3的上侧的模腔端部5e。
另外，在面对模腔主体部5a的下模2的模腔面上设有用于在靠垫20上形成蒙皮吊挂槽21的凸条2a。
用于在靠垫20上形成头枕安装孔22的突起3a以突出于模腔侧部5b的方式设于芯模3上。此外，在芯模3上设有构成模腔端部5c、5e的最里侧的纵面的壁部3b、3c。该壁部3b、3c的上端侧与上模4合模。
在该壁部3b、3c上分别设有排气孔6。在壁部3b、3c的外面侧能够拆装地安装有附设构件7。该附设构件7呈筒状，具有与排气孔6连通的细孔状的通气孔，该附设构件7的筒轴线方向的一端侧与壁部3b或3c连结。该附设构件7的通气孔的至少一部分的通路截面积小于排气孔6的通路截面积。
在附设构件7的另一端侧连结有由橡胶、树脂等构成的柔软的软管8的基端侧。在软管8的顶端侧连接有短管状的端部构件9。排气孔6经由该附设构件7、软管8和端部构件9与大气连通。
无纺布、薄海绵、压毡或聚氨酯压缩片材等通气材料(在该实施方式中为无纺布)10以覆盖芯模3的各个面对模腔的面的方式安装在芯模3上。无纺布10的端部侧也覆盖壁部3b、3c，从模腔侧覆盖排气孔6。
无纺布10在该实施方式中由磁力保持在芯模3上。省略图示，在芯模3上设有磁体，利用粘接带等将铁片(例如铁丝)固定在无纺布10上。通过使该铁片吸附在磁体上，从而将无纺布10保持在芯模3上。另外，该铁片和粘接带在成形品脱模之后被去除。也可以代替固定铁片，在无纺布10上粘贴具有铁氧体粉等磁性粉的磁性带。
为了成形靠垫20，首先，预先将无纺布10安装在芯模3上。
在开模的状态下，向下模2的模腔主体部5a内供给聚氨酯原液，如图1所示那样合模后，加热使聚氨酯原液发泡。聚氨酯U在充满模腔主体部5a之后，一边充满模腔侧部5b，5d一边上升，进入模腔端部5c、5e。
在此期间产生的气体、模腔内的残留空气通过排气孔6向大气排出。
由于该聚氨酯发泡物具有粘性，所以如图2所示那样从模腔侧部5b、5d侧形成块状而朝向壁部3b、3c移动。因此，模腔端部5c、5e内的气体、空气也通过排气孔6被排出。这样，模腔端部5c、5e内也被聚氨酯发泡物充满。之后，在聚氨酯发泡物硬化(固化)后，进行开模、脱模。
由此，得到图3所示的靠垫20。在该靠垫20的背面一体地附着有无纺布10。在靠垫20的前表面设有蒙皮吊挂槽21，在上端面设有头枕插入孔22。靠垫20的前表面的下部23是乘员的腰抵接的部分，中部24是后背抵接的部分，上部25是肩抵接的部分。
在该实施方式的模具1中，在壁部3b、3c的外表面安装有具有与排气孔6连通的通气孔的附设构件7。因此，从排气孔6经由附设构件7的通气孔流出的气体的流通阻力大，气体不会从排气孔6迅速地流出。因此，在模腔内发泡的树脂受到来自于残留在模腔端部5c、5e内的气体的反压，在模腔内逐渐膨胀，从而依次充满模腔主体部5a、模腔侧部5b、5d和模腔端部5c、5e。其结果，整个模腔内被聚氨酯充分地填充，能够成形无缺损等的靠垫成形品。
另外，因为使与该排气孔6相连的附设构件7的通气孔的至少一部分的通路截面积小于排气孔6的通路截面积，所以能抑制气体从模腔流出的速度。
用无纺布10覆盖该排气孔6的模腔侧。因为气体从排气孔6的流出速度小，所以能防止聚氨酯透过排气孔6附近的无纺布10而进入到排气孔6内。
在该实施方式中，使无纺布10保持在芯模3上，使该无纺布10的末端侧沿着壁部3b、3c立起地覆盖模腔6，所以不需要用于将无纺布10安装到模腔面上的销，模具的构造简易。
在该模具1中，如上所述，聚氨酯开始发泡，发泡成从模腔主体部5a通过模腔侧部5b、5d而上升，充满模腔端部5c、5e内。而且，因为在距模腔侧部5b、5d间隔最大的壁部3b、3c的纵面上配置排气孔6，所以不会使气体、空气残留在模腔端部5c、5e内而能够使聚氨酯充满整个模腔端部5c、5e内。因此，能成形无缺损等缺陷的靠垫20。
另外，即使聚氨酯渗入到无纺布10中而使无纺布10硬化，因为该无纺布10形成为靠垫20的背面侧，被背板(back board)等遮挡，所以也不会影响座椅靠背的美观性。
在本实施方式中，优选发泡倍率为30～60倍左右、气体产生量为模腔容积的2～10倍左右、模腔容积为10～25L左右、附设构件7的直径为8～20mm左右、附设构件7的通气孔的最小直径为0.01～0.5mm左右，但是本发明不限定于此。
其它实施方式
在上述实施方式中成形了靠垫，但是根据本发明的模具，不限于靠垫，能成形各种树脂发泡成形体。作为树脂，也能够用聚氨酯以外的树脂。
在本发明中，也可以在面对模腔侧部5d的芯模上下方向部3d(图2)设置排气孔，使附设构件7与该排气孔连接。
在本发明中，还可以缩小端部构件9的孔径，对从模腔的气体流出量进行节流。
用特定的方式详细地说明了本发明，然而对本领域技术人员来说，能够在不脱离本发明的意图和范围内进行各种变更是显而易见的。
另外，本申请基于在2008年5月30日提出申请的日本专利申请(特愿2008-143027)，在此全部引用该专利申请的内容。

Claims (2)

1.一种模具， 其是树脂发泡成形用的模具， 其具有至少被上模和下模围成的模腔，该模腔包括模腔端部和用于供给发泡树脂原料的模腔主体部，该模腔端部被在该模腔主体部中开始发泡而膨胀了的树脂填充，其特征在于，在该模腔端部的纵面上设有排气孔，该模具上能够拆装地安装有具有与该排气孔连通的通气孔的附设构件，该通气孔的至少一部分的通路截面积小于上述排气孔的通路截面积。
2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于，上述排气孔的模腔侧被通气材料覆盖。
3. 根据权利要求2所述的模具，其特征在于，该通气材料由无纺布、薄海绵、压毡或聚氨酯压缩片材构成。
4. 根据权利要求2或3所述的模具，其特征在于，该模具具有芯模，上述排气孔设于该芯模上，在该芯模上安装有上述通气材料。
5. 根据权利要求1所述的模具，其特征在于，该模具是用于成形车辆用座垫的模具，在上述模腔主体部的上方配置有上述模腔端部，该模腔主体部和模腔端部经由模腔侧部连通，上述排气孔设于距上述模腔侧部间隔最大的纵面上。
6. 一种树脂发泡成形品的成形方法， 其特征在于， 其使用权利要求第1～5中任一项所述的模具。
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