CN103009549A - 复合成形品的成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不需要大型注射成形机便能够实施压缩成形的复合成形品的成形方法及其所使用的模具装置。以第1模具部（13）进行一次成形而得到一次成形品（29），在将保持着所述一次成形品（29）的活动模具部（14）转换为与第2模具部（15）合模的活动模具部（14）之后，以嵌入了所述一次成形品（29）的第2模具部（15）进行二次成形而得到二次成形品（30），在这样一种复合成形品的成形方法中，所述一次成形和所述二次成形是通过在彼此不同的时刻下进行的不相连续的单独工序实施的。

Description

复合成形品的成形方法

本申请是基于原申请日为2006年8月9日，原申请号为200680029657.4（PCT/JP2006/315720），发明名称为“复合成形品的成形方法及其所使用的模具装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用包括第1模具部、第2模具部和活动模具部的模具装置进行压缩成形而得到复合成形品的成形方法。

背景技术

就以不同材质的树脂进行注射成形而得到复合制品的方法和模具装置而言，存在着复合制品注射成形方法和复合制品注射成形用模具装置（例如可参照专利文献1）。所述专利文献1，是以一次模具部进行一次成形而得到一次成形部，将保持着所述一次成形部的活动模具转换成二次模具部的活动模具，再以嵌入了所述一次成形部的二次模具部进行二次成形而得到二次成形部，一次成形和二次成形同时进行。

根据上述专利文献1的注射成形方法和模具装置，要将模具并排设置在固定盘和活动盘上，因此，必须使用大型的固定盘和活动盘，注射成形机的形状也要更大，因而不适于进行大型成形品的成形。再有，对于车辆用透明部件等大型且薄板状的成形品，要想按照使其板厚无偏差而达到高精度的要求进行成形，则必须以压缩成形方式进行。但是，根据上述专利文献1的技术，一次成形和二次成形的合模只能同时且在相同条件下实施，因此，要想以各模具装置单独实施压缩成形实质上是不可能的。特别是，像车辆用透明部件等，作为一次成形的薄板窗部成形必须进行压缩成形，而作为二次成形的窗部外周框部成形不必进行压缩成形，这样一种复合成形中无法应用上述专利文献1的成形方法。

此外，还存在着用来制造至少由两种塑料熔融物形成的注射成形品的装置（例如可参照专利文献2）。所述专利文献2属于这样一种形式的技术，即，在固定地安装在设备框架上的不活动的模具紧定盘、与设置在不活动的模具紧定盘与固定地安装在设备框架上的相向压力盘之间并且可沿着大致水平延伸的至少4个横梁进行移动的模具紧定盘之间，具有能够相对于模具紧定盘进行移动且能够围绕垂直于横梁纵轴线的旋转轴进行旋转的其它模具紧定装置，模具紧定装置在彼此隔开间隔设置并与所述旋转轴线相平行地定向的至少两个侧面上，保持与模具紧定盘的模具半体协同动作的另一模具半体，各模具紧定盘至少具有一个开口，塑性变形以及注射单元通过该开口与被保持在模具紧定盘上的模具半体内的一个或多个注入通路相连。对于所述两个模具半体，从与各模具半体相连的注射单元同时或者直接连续地依次注入一种或多种塑料熔融物。因此，根据上述专利文献2，模具半体是设置在同一轴上的，因而能够解决前述专利文献1的注射成形机大型化的问题，但无法解决不能进行压缩成形的问题。

专利文献1：日本特开2002－225078号公报

专利文献2：日本特开平11－105072号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出来的，其目的是，提供一种不需要大型注射成形机便能够实施压缩成形的复合成形品的成形方法及其所使用的模具装置。

为解决上述问题本发明提供一种复合成形品的成形方法，以第1模具部进行一次成形而得到一次成形品，在将保持着所述一次成形品的活动模具部转换成与第2模具部合模的活动模具部之后，以嵌入了所述一次成形品的第2模具部进行二次成形而得到二次成形品，其中，所述一次成形和所述二次成形之中的至少一方是使用透明热塑性树脂所进行，所述一次成形和所述二次成形，通过在闭模工序至脱模工序之间彼此不同的时刻下进行的不相连续的单独工序实施。

根据前述的复合成形品的成形方法，其中，所述一次成形和所述二次成形之中的某一个，通过使型腔容积缩小的压缩成形进行。

根据前述复合成形品的成形方法，其中，进行所述压缩成形时，通过对多个压紧装置进行反馈控制，而将所述活动模具部与所述第1模具部或所述第2模具部保持平行地进行压缩控制。

本发明还提供以下技术方案：

技术方案1的发明是一种复合成形品的成形方法，以第1模具部进行一次成形而得到一次成形品，在将保持着所述一次成形品的活动模具部转换成与第2模具部合模的活动模具部之后，以嵌入了所述一次成形品的第2模具部进行二次成形而得到二次成形品，其中，所述一次成形和所述二次成形，通过在彼此不同的时刻下进行的不相连续的单独工序实施。

技术方案2的发明，在技术方案1的复合成形品的成形方法中，所述一次成形和所述二次成形之中的某一者，通过使型腔容积缩小的压缩成形进行。

技术方案3的发明，在技术方案2的复合成形品的成形方法中，进行所述压缩成形时，通过对多个压紧装置进行控制，而将所述活动模具部与所述第1模具部或所述第2模具部保持平行地进行压缩控制。

技术方案4的发明是一种复合成形用模具装置，包括第1模具部、第2模具部以及活动模具部，所述活动模具部以能够在所述第1模具部和所述第2模具部二者之间转换的方式进行合模，而且通过夹紧装置而与所述第1模具部和所述第2模具部自如地卡合和解除卡合。

技术方案5的发明，在技术方案4的复合成形用模具装置中，所述夹紧装置使所述活动模具部与所述第1模具部和所述第2模具部二者中的一者紧密接触地卡合，而与另一者以具有间隙的方式卡合。

技术方案1的发明是一种复合成形品的成形方法，以第1模具部进行一次成形而得到一次成形品，在将保持着所述一次成形品的活动模具部转换成与第2模具部合模的活动模具部之后，以嵌入了所述一次成形品的第2模具部进行二次成形而得到二次成形品，其中，所述一次成形和所述二次成形，通过在彼此不同的时刻下进行的不相连续的单独工序实施，因此，能够有效地实施复合成形中的压缩成形。

作为技术方案2的发明，所述一次成形和所述二次成形之中的某一者通过使型腔容积缩小的压缩成形进行，因此，能够成形出变形小的复合成形品。

作为技术方案3的发明，进行所述压缩成形时，通过对多个压紧装置进行控制，而将所述活动模具部与所述第1模具部或所述第2模具部保持平行地进行压缩控制，因此，能够成形出板厚均匀且精度高的复合成形品。

技术方案4的发明作为一种复合成形用模具装置，包括第1模具部、第2模具部以及活动模具部，所述活动模具部以能够在所述第1模具部和所述第2模具部二者之间转换的方式进行合模，而且通过夹紧装置而与所述第1模具部和所述第2模具部自如地卡合和解除卡合，因此，不需要大型的注射成形机便能够有效地实施复合成形中的压缩成形。

作为技术方案5的发明，所述夹紧装置使所述活动模具部与所述第1模具部和所述第2模具部二者中的一者紧密接触地卡合，而与另一者以具有间隙的方式卡合，因此，能够在所述第1模具部和所述第2模具部的某一个中有效地实施压缩成形。

附图说明

图1是对进行一次成形后使活动模具旋转而开始进行二次成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图2是对为了进行二次成形而闭模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图3是对闭模完成而准备压紧模具时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图4是对压紧模具而进行二次成形的注射时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图5是对为了进行一次成形而将模具打开准备进行压缩成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图6是对进行一次成形的注射时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图7是对进行一次成形的压缩成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图8是对进行一次成形的脱模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图9是对进行二次成形的脱模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图10是对进行开模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图11是对将二次成形品取出时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图12是对一次成形和二次成形结束而活动模具部旋转之前的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。

图13是对被夹紧的状态进行展示的模具装置的侧视图。

图14是对将其它模具装置安装在其它合模装置中进行复合成形的其它实施方式进行展示的横向剖视图。

附图标记说明

10  合模装置

11  第1注射装置

12  第2注射装置

13  第1模具部

14  活动模具部

15  第2模具部

16  模具装置

18  模具开合装置

19  压紧装置

21  固定盘

22  活动盘

25  第1夹紧装置

26  第2夹紧装置

29  一次成形品

30  二次成形品

35  第1型腔

36  第2型腔

G   间隙

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式结合附图进行详细说明。图1是对进行一次成形后使活动模具旋转而开始进行二次成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图2是对为了进行二次成形而闭模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图3是对闭模完成而准备压紧模具时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图4是对压紧模具而进行二次成形的注射时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图5是对为了进行一次成形而将模具打开准备进行压缩成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图6是对进行一次成形的注射时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图7是对进行一次成形的压缩成形时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图8是对进行一次成形的脱模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图9是对进行二次成形的脱模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图10是对进行开模时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图11是对将二次成形品取出时的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图12是对一次成形和二次成形结束而活动模具部旋转之前的状态进行展示的合模装置的纵向剖视图。图13是对被夹紧的状态进行展示的模具装置的侧视图。图14是对将其它模具装置安装在其它合模装置中进行复合成形的其它实施方式进行展示的横向剖视图。

合模装置10与第1注射装置11和第2注射装置12一起构成注射成形机。合模装置10包括：安装第1模具部13的固定盘21；安装第2模具部15的、与固定盘21相向的活动盘22；在旋转·移动装置17的驱动下，能够在第1模具部13与第2模具部15之间进行旋转且向模具开合方向进行移动的活动模具部14；设置在活动盘22的4个角附近的、由液压缸装置等构成的压紧装置19；使压紧装置19的液压缸装置的活塞杆延长而形成的拉杆23；设置在贯通孔的开口部的卡合装置20，该贯通孔在拉杆23的延长线上设置在固定盘21的4个角上，供拉杆23的固定盘21侧端部松动地贯通；在固定盘21的上下表面或正反面上成对设置的、由使活动盘22相对于固定盘21接近·远离的液压缸装置等构成的模具开合装置18。

模具装置16包括第1模具部13、活动模具部14以及第2模具部15。如图13所示，模具装置16具有第1夹紧装置25和第2夹紧装置26。第1夹紧装置25包括：从第1模具部13向活动模具部14侧伸出的、固定在第1模具部13的与活动模具部14进行合模的合模面上的安装座44；在安装座44的方形通孔中自由滑动的楔41；设置在活动模具部14的上下端面上的、与楔41相卡合的槽40；固定在楔41的与槽40进行卡合的端部之相反侧的端部上的连结棒43；设置在连结棒43的两端与安装座44之间的两个液压缸装置42。第1夹紧装置25这样设计，即，在液压缸装置42动作从而楔41与槽40相卡合时，在第1模具部13与活动模具部14二者的合模面上产生间隙G。而第2夹紧装置26包括：从第2模具部15向活动模具部14侧伸出的、固定在第2模具部15的与活动模具部14进行合模的合模面上的安装座45；在安装座45的方形通孔中自由滑动的楔41；设置在活动模具部14的上下端面上的、与楔41相卡合的槽40；固定在楔41的与槽40进行卡合的端部之相反侧的端部上的连结棒43；设置在连结棒43的两端与安装座44之间的两个液压缸装置42。第2夹紧装置26这样设计，即，在液压缸装置42动作从而楔41与槽40相卡合时，第2模具部15与活动模具部14二者的合模面紧密接触。对于模具装置16来说，由于是在第1模具部13处进行压缩成形，因而第1夹紧装置25和第2夹紧装置26如上设置，但也可以设计成在第2模具部15处进行压缩成形。在这种场合，第1夹紧装置和第2夹紧装置的设置位置与上述情况相反。

下面，就以模具装置16成形的复合成形品进行说明。作为复合成形品，例如可列举出建筑物、车辆（汽车、轨道车辆等）、船舶以及飞机等运输工具的树脂制窗玻璃、前照灯透镜以及仪表罩等车辆用透明部件、照明灯罩、太阳能电池罩或太阳能电池基底材料、液晶·等离子体·有机EL等显示器面板部件（扩散板、扩散薄膜、透镜薄膜、罩膜、导光板、棱镜、菲涅耳透镜等）以及游艺机（弹子机等）用零部件等。作为车辆用透明部件，可列举出树脂窗玻璃（前窗、后窗、后门窗、前·后侧窗、前·后三角窗等）、前照灯透镜、后照灯透镜、前保险杠·前格栅、装饰板和树脂件（挡泥板类、门类、尾门等）、以及天窗、全景天窗、可卸车顶、窗外反射镜（window reflector）、方向灯透镜等外装部件、仪表罩、车内灯透镜以及显示器显示用前面板等内装部件等。其中，作为车辆用透明部件，为了实现透明热塑性树脂例如透明聚碳酸酯树脂等制成的薄板状窗部、与窗部向车辆上的安装部和装饰部·遮蔽部·照明部以及机构部件和照灯部件等的模块化，要由与窗部接合成形的有色热塑性树脂，例如有色聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂与其它树脂（聚酯树脂等）的合金类树脂、热塑性弹性体等的框部构成。而车辆用透明部件之外的零部件等也同样，为了实现热塑性树脂例如聚碳酸酯树脂等制成的薄板状表层部位、与表层部位的安装部和装饰部·遮蔽部·照明部以及机构部件或照灯部件等的模块化，要由与上述部位接合成形的热塑性树脂，例如光学上透明的聚碳酸酯树脂或光扩散类聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂与其它树脂（聚酯树脂或ABS树脂等）的合金类树脂、热塑性弹性体等的内层部位等构成。如上所述，许多复合成形品是由不同材质组合而成，尽管如此，例如为了加大成形品的容积或面积，有时也由相同材质构成。此外，例如以车辆用透明部件的窗部为代表的、呈薄板状形成而不希望发生变形的成形品的成形，以采用压缩成形为宜。

下面，参照图1～图12就作为复合成形品的二次成形品30的成形方法，结合合模装置10的动作说明按照工序的顺序进行详细说明。图1～图12所展示的第1夹紧装置25和第2夹紧装置26的形状与已参照图13说明的夹紧装置不同。图1～图12所展示的第1夹紧装置25和第2夹紧装置26的形状，是为便于读者了解其功能而进行的象征性展示，此外，在夹紧装置处于卡合状态时，将其内部涂黑表示。图1所展示的，是在前一个成形周期由第1模具部13成形的一次成形品29随着活动模具部14的旋转而转而嵌入第2模具部15中之前的状态，展示的是成形周期的开始时刻。在该工序中，所有致动器处于中立位置，未进行动作。

图2中，展示的是合模装置10处于闭模过程中的工序，在旋转·移动装置17的驱动下，活动模具部14向第1模具部13接近，活动模具部14的不对一次成形品29进行保持的那一侧的芯部与第1模具部13对合而形成第1型腔35。而与此同时，向模具开合装置18的闭模室31供给压力油，使活动盘22向固定盘21接近。为了便于理解这种状况，在图2中，将闭模室31内部画成栅格点表示。在后面的说明中，对于其它液压缸装置的动作状况也以同样的方式表示。

在图3中，活动盘22在模具开合装置18的驱动下移动，使得第2模具部15与活动模具部14的对一次成形品29进行保持的那一侧芯部对合，将一次成形品29嵌入第2模具部15中，而第2模具部15的被所嵌入的一次成形品29占据的区域之外的空间作为第2型腔36形成。此时，模具装置16的第2夹紧装置26的液压缸装置42动作而使楔41卡合到槽40中，使得活动模具部14与第2模具部15紧密接触并固定住。并且此时，4根拉杆23从固定盘21的通孔中穿过，设置在拉杆23的末端部上的卡合槽24与卡合装置20的突出销相卡合。

在图4中，向4个压紧装置19的压紧室33供给压力油将模具装置16压紧。并且，在第2注射装置12前进而使其喷嘴与和第2模具部15的第2型腔36连通的第2浇口套28抵接之后，从第2注射装置12向第2型腔36注射·填充熔融材料。该工序即二次成形。

图5中，展示的是停止向模具开合装置18的闭模室31供给压力油，向压紧装置19的释放室34供给压力油而使活动盘22从固定盘21上离开的工序。这样一来，由于活动模具部14是被第2夹紧装置26固定在第2模具部15上的，因此，活动模具部14将从第1模具部13离开既定的距离，第1型腔35的容积扩大。此时，活动模具部14的移动优选平行于活动模具部14与第1模具部13的合模面进行，因为这样可使薄板状成形品的压缩成形良好地实施。作为旨在实现这种平行控制的机构，虽未图示但如下所述。即，在各压紧装置19的压紧室33和释放室34上连接伺服阀，在各压紧装置19的附近设置测定固定盘21与活动盘22之间的距离的传感器，对各伺服阀进行反馈控制以使得各传感器的计量值与所设定的设定值一致。

在图6中，在第1注射装置11前进而使其喷嘴与和第1模具部13的第1型腔35连通的第1浇口套27抵接之后，从第1注射装置11向通过上述平行控制扩大了既定量并被保持定位的第1型腔35注射熔融材料。该工序即一次成形，在与所述二次成形不同的时刻下进行的、与一次成形不相连续的另一工序中实施。

在图7中，进行作为一次成形的后续工序的压缩成形。压缩成形这样进行，即，以4个压紧装置19向使第1型腔35的容积缩小的方向对图6中扩大了的第1型腔35中所注射的熔融材料进行压缩，使熔融材料在第1型腔35内延展并将第1型腔35充满。于是，成形出一次成形品29。此时，由于活动模具部14是通过第2夹紧装置26固定在第2模具部15上而与其成一体的，因此，靠4个压紧装置19进行的上述平行控制将直接且有效地作用于第1模具部13。其结果，熔融材料在第1型腔35内高速且均匀地流动，因此，对于一次成形品29来说，作为压缩成形的效果可使得变形小，而且作为平行控制的效果可使板厚均匀且精度高。

在图8中，以与图5同样的动作进行一次成形品29从第1模具部13脱离的脱模工序。

在图9中，使第1夹紧装置25动作，使得第1模具部13与活动模具部14二者间隔着间隙G卡合，并将第2夹紧装置26的卡合解除。并且，通过向压紧装置19的释放室34供给压力油，产生比模具开合装置18更大的开模力，使二次成形品30从活动模具部14脱模。

在图10中，将第1夹紧装置25的卡合解除，并使卡合装置20的突出的突出销后退而将拉杆23与固定盘21的卡合解除。之后，停止向释放室34供给压力油而开始向模具开合装置18的开模室32供给压力油。于是，活动盘22将打开到既定位置上。而且同时，以旋转·移动装置17驱使活动模具部14从第1模具部13离开。

在图11中，在活动盘22的开模工序结束、活动盘22停止在既定位置上之后，以设置在活动盘22上的未图示的推顶装置将二次成形品30从第2模具部15中顶出，进行二次成形品30的取出工序。

图12中，展示的是一次成形和二次成形结束而活动模具部14进行旋转之前的状态，是一个成形周期结束时的状态。之后，活动模具部14旋转180度而接着变成成形周期开始时刻的图1状态。

下面，结合图14对以其它模具装置和其它合模装置60进行复合成形的其它实施方式进行说明。由活动模具部52、第1模具部53以及第2模具部54构成的模具装置安装在固定盘50和活动盘51上，第1模具部53和第2模具部54并排设置。活动模具部52这样构成，即，在未与第1模具部53和第2模具部54合模时，能够在旋转驱动部55的驱动下进行旋转而将由第1型腔58成形的一次成形品嵌入第2模具部54中。第1注射装置56以熔融材料的通路与第1型腔58连通的方式抵接，而第2注射装置57以熔融材料的通路与第2型腔59连通的方式抵接。并且，与结合图1～图12说明的实施方式同样，在将作为一次成形而由第1型腔58成形的一次成形品嵌入第2模具部54中之后，作为二次成形而由第2型腔59进行二次成形品的成形。此时，在二次成形中，不进行压缩成形而是使活动模具部52与第2模具部54充分合模而大体上紧密接触地进行成形。另一方面，在一次成形中，仍保持将二次成形品保持在第2型腔59中的状态不变，使第1型腔58的容积扩大并从第1注射装置56注射熔融材料，之后通过使第1型腔58的容积缩小而实施压缩成形。此时，固定盘50与活动盘51之间产生的压缩力大大偏向第1模具部53侧，但通过实施前述平行控制能够有效地进行压缩成形而不会出现问题。图14的合模装置60，其第1模具部53和第2模具部54是并排设置在固定盘50和活动盘51上的，因而虽然存在着导致注射成形机的形状大型化的问题，但具有模具装置上可以不设置夹紧装置的优点。

本发明包括根据本领域普通技术人员的知识进行各种变更、修正、改进等而得的方案中所能够实施的内容。此外，毋庸置疑，经过上述变更等的实施方案，只要不超出本发明的要旨均应属于本发明的范围。例如，活动模具部列举的是旋转式的例子，但活动模具部也可以这样构成，即，能够上下或左右滑动而在第1模具部和第2模具部之间进行转换。特别是对于固定盘和活动盘上并排设置第1模具部和第2模具部的合模装置来说，这一点很容易实现。此外，是以由第1模具部进行一次成形、由第2模具部进行二次成形为例进行说明的，但显然，也可以由第2模具部进行一次成形、由第1模具部进行二次成形。再有，对一次成形以压缩成形进行、二次成形以非压缩的注射成形进行的实施方式进行了说明，但也可以设计成一次成形以非压缩的注射成形进行、二次成形以压缩成形进行。毋庸置疑，既可以在一次成形中进行压缩、在二次成形中使用模内压缩装置等进行压缩成形，也可以在一次成形中使用模内压缩装置等进行压缩成形、二次成形以压缩成形进行。

Claims (3)

1.一种复合成形品的成形方法，以第1模具部进行一次成形而得到一次成形品，在将保持着所述一次成形品的活动模具部转换成与第2模具部合模的活动模具部之后，以嵌入了所述一次成形品的第2模具部进行二次成形而得到二次成形品，其特征是，

所述一次成形和所述二次成形之中的至少一方是使用透明热塑性树脂所进行，

所述一次成形和所述二次成形，通过在闭模工序至脱模工序之间彼此不同的时刻下进行的不相连续的单独工序实施。

2.如权利要求1的复合成形品的成形方法，其特征是，所述一次成形和所述二次成形之中的某一个，通过使型腔容积缩小的压缩成形进行。

3.如权利要求2的复合成形品的成形方法，其特征是，进行所述压缩成形时，通过对多个压紧装置进行反馈控制，而将所述活动模具部与所述第1模具部或所述第2模具部保持平行地进行压缩控制。

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