CN103286917A - 形成树脂成型制品的方法 - Google Patents

Abstract

一种树脂成型制品的成型方法，在所述成型方法中，通过浇口将含有发泡剂的处于熔融状态的树脂材料注射到成型模的模腔内由此形成发泡成型制品，其中，发泡成型制品的立起壁部和与成型模的模腔连通的浇口连接在一起；立起壁部在距离浇口预定距离的位置处设置有肋，并且从所述浇口到所述肋之间的上游侧部分的厚度小于从所述肋开始向所述浇口反方向延伸的下游侧部分的厚度；在与发泡成型制品的所述上游侧部分对应的区域，抑制从浇口注射到所述模腔内的熔融树脂材料的发泡，而在与发泡成型制品的下游侧部分对应的区域，促进熔融树脂材料的发泡。由于上述结构，能够有效地防止树脂成型制品的靠近肋的部分产生槽。

Description

形成树脂成型制品的方法

技术领域

本发明涉及通过注射成型法形成设置有肋的树脂成型制品的方法。

背景技术

近年来，为了降低诸如汽车等车辆的二氧化碳（CO₂）排放，一直需要在技术上提高燃料效率，并且有必要减小车辆重量。作为减小车辆重量的途径的一部分，传统上已提出将汽车等的内部树脂部件形成为具有薄壁结构由此减小树脂部件的重量的方法。然而，当制品（内部树脂成型制品、树脂部件）形成为具有薄壁结构时，变得难以确保制品的充分的刚性。

因此，作为用于在减小制品的重量的同时确保充分的刚性的方法，已知有如日本特开2005-271499号公报所公开的应用注射发泡成型法的方法。在该公开的注射发泡成型法中，应用了例如一对能够开合的成型模。在两个成型模被组装起来的状态下，将添加了发泡剂的熔融树脂材料注射到成型模内。此后，以预定的打开程度稍微打开的成型模一侧并且使两个成型模彼此分开（以下称作“抽芯操作（core back operation）”）从而使注射的树脂材料发泡。根据该方法，由于树脂成型制品（形成的成型品）的壁厚变厚，所以与树脂成型制品形成为具有薄壁厚和轻重量的情况相比，能够确保充分的刚性。

另一方面，在未添加发泡剂至树脂材料而进行注射成型操作的普通注射成型法中，最终的树脂成型制品设置有肋以确保树脂成型制品的充分的刚性。

然而，当设置有肋时，取决于树脂成型制品的基本壁厚的尺寸（大小）或者肋根部的宽度大小，可能出现由于在成型树脂材料时树脂材料的压缩（收缩）而导致的在靠近肋的部分处产生坑（槽）的问题。

相比之下，在上述注射发泡成型法的情况中，肋的根部也由于抽芯操作而发泡（发泡成形），使得能够获得根本不产生上述坑和槽的有利效果。

然而，在树脂成型制品具有以从底面部立起的方式设置了立起壁部的箱形形状并且通过抽芯在注射发泡成型操作时底面部相对于抽芯方向垂直地定位而立起壁部与抽芯方向平行地定位的情况中，即使进行了抽芯操作也不能增加这些立起壁部的厚度。

因此，当为该立起壁部设置肋时，在肋的根部处树脂材料几乎不发泡，使得可能出现靠近肋的部分产生槽（参见图6B中示出的“槽7”）的不利效果。

此外，在注射发泡成型法中，当处于熔融状态的树脂材料被从成型模的浇口注射到成型模的模腔内时注射压力被释放，接着被注射的树脂材料开始发泡。因此，被注射到成型模内的熔融树脂材料在发泡的同时在成型模内流动且流体化。

然而，此时，由于气泡的破裂而在树脂成型体的表面产生银白色的伤痕（漩涡痕迹）。此外，在熔融树脂材料的流动和流体化过程中，当熔融树脂材料内包含有空气时，在树脂成型体的表面产生槽（凹陷），因此导致外观差的缺陷。

发明内容

考虑到上述情形而构想出本发明，本发明的目的在于提供一种通过注射成型法形成设置有肋的树脂成型制品的方法，该方法能够防止在树脂成型制品的靠近肋的部位处产生槽。

本发明的该目的及其他目的能够根据本发明通过提供树脂成型制品的如下成型方法来实现：在所述成型方法中，通过浇口将含有发泡剂的处于熔融状态的树脂材料注射到成型模的模腔内，由此形成所述树脂成型制品，其中，所述树脂成型制品的一部分和与所述成型模的所述模腔连通的所述浇口连接在一起；所述树脂成型制品在距离所述浇口预定距离的位置处设置有肋，并且从所述浇口到所述肋之间的上游侧部分的厚度小于从所述肋开始向所述浇口反方向延伸的下游侧部分的厚度；并且在与所述树脂成型制品的所述上游侧部分对应的区域，抑制从所述浇口注射到所述模腔内的熔融树脂材料的发泡，而在与所述树脂成型制品的所述下游侧部分对应的区域，促进所述熔融树脂材料的发泡。

根据上述本发明，在与树脂成型制品的上游侧部分对应的区域，抑制从浇口注射到模腔内的熔融树脂材料的发泡，而在与树脂成型制品的下游侧部分对应的区域，促进熔融树脂材料的发泡，使得熔融树脂材料在肋的根部处有效地发泡，从而能够有效地防止在树脂成型制品的靠近肋的部分处产生槽。

在上述方面的优选实施方式中，可以期望在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度大于所述肋的根部的宽度。

根据上述结构和条件，能够更加有效地防止在树脂成型制品的靠近肋的部分处产生槽。

在上述方面的另一优选实施方式中，更加优选的是，在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度与所述下游侧部分的厚度的差为0.5mm以上。

根据上述条件，能够获得更加显著的防止产生槽的效果。

在上述方面的又一优选实施方式中，更加优选的是，在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度为1.5mm以下。

根据上述条件，能够在模腔内的与立起壁部的上游侧部分对应的区域更加稳定地抑制树脂材料的发泡（发泡成形），使得能够更加有效地防止产生槽。

从参照附图进行的以下描述中将使本发明的本质和另外的特征更加明显。

附图说明

在附图中：

图1是说明应用了根据本发明的树脂成型制品的成型方法的一个实施方式的树脂成型制品的成型方法的操作的操作图；

图2是示出图1中示出的合模（闭合）过程时的成型模的截面图；

图3是示出图1中示出的注射过程时的成型模的截面图；

图4是示出图1中示出的抽芯过程（抽芯操作）和冷却过程时的成型模的截面图；

图5是示出图1中示出的发泡成型制品的立体图；

图6是沿着图5中的线VI得到的树脂成型体的平面图，图6A是根据本发明的树脂成型体的一个实施方式的平面图，图6B是传统例的树脂成型体的平面图；

图7是示出图3中所示的成型注射机的规格的图表；

图8是比较性地示出根据实施例和传统例的发泡成型制品的图5中示出的形状的图表；

图9是示出抽芯过程时的成型条件的图表；和

图10是比较性地示出实施例和传统例的发泡成型制品的外部构造和槽产生状况的图表。

附图标记说明

1…树脂材料，2…发泡成型制品（树脂成型制品），3…底面部，4…立起壁部，4A…上游侧部分，4B…下游侧部分，5…肋，10…成型模，11…固定模，12…可动模，14…模腔，15…浇口，tA、tB…厚度，tC…肋的根部的宽度

具体实施方式

下面将基于附图描述用于实施本发明的优选实施方式。图1是说明应用了根据本发明的树脂成型制品的成型方法的一个实施方式的树脂成型制品的成型方法的操作图。图2是示出图1中示出的合模过程时的成型模的截面图。

如图1A和图2所示，该实施方式中使用的成型模10构造成包括：固定模11，其被供应处于熔融状态的树脂材料1；和可动模12，其以相对于固定模11可动的方式设置。

固定模11被构造为整体上具有凹陷形状的块体。例如，固定模被形成为具有在固定模11的中央部处设置有凹部11A的形状。另一方面，可动模12被构造为在截面中具有凸起形状的块体，并且截面具有凸部12A，该凸部12A具有能够装配到固定模11的凹部11A的凸起形状。可动模12相对于固定模11的迁移量（行进距离）被构造成可控。

在固定模11与可动模12的接合部、即固定模11的凹部11A与可动模12的凸部12A之间形成有用于注射发泡成型的模腔14。此外，在可动模12中，浇口15和冷流道16顺次且连续地形成至模腔14。相比之下，在固定模11中形成有被连续地连接至冷流道16的热流道17。如图2所示，注射成型机13以与热流道17彼此连通的方式被连接至热流道17。在热流道17和冷流道16的连接位置处设置有用于控制处于熔融状态的树脂材料1的流体化的阀销（未示出）。

成型注射机13以如下方式制备树脂材料：例如将诸如碳酸氢钠等化学发泡剂添加至诸如聚丙烯等热塑性树脂内由此制备混合物，并且将混合物加热由此制备处于熔融状态的树脂材料。

添加了发泡剂的处于熔融状态的树脂材料1被从成型注射机13注射并且顺次通过热流道17、冷流道16和浇口15，接着被注射到模腔14内，使得模腔14被树脂材料1填充。被注射到模腔14内的树脂材料1如稍后描述由于发泡剂而发泡并成型，由此形成发泡成型制品2作为树脂成型制品。

下面将主要参照图1来说明用于形成发泡成型制品2的发泡成型的过程。首先，成型模10包括：固定模11；并且可动模12被合模并闭合（图1A和图2）。接下来，在该合模（闭合）状态下，将含有发泡剂并且供应自注射成型机13的树脂材料1注射到成型模10的模腔14内由此利用树脂材料1填充模腔14（图1B和图3）。

此后，分离可动模12使其沿箭头α标示的方向相对于固定模11移至预定的距离量（抽芯）、填充在模腔14内的树脂材料1由于发泡剂的作用而发泡，并且在抽芯操作完成之后，使发泡了的树脂材料冷却（图1C和图4）。

在冷却过程完成之后，使可动模12进一步从固定模11分离（图1D）。接着，将成型在模腔14中的发泡成型制品2从成型模10中取出（图1E）。

在这方面，如图5所示，由上述注射发泡成型过程成型的发泡成型制品2是具有箱形形状的成型体，所述箱形形状包括了底面部3和从底面部3的周缘立起的立起壁部4，并且箱形形状的成型体用作四轮车辆（汽车）的车门装饰板或后门装饰件。此外，如图2、图4和图5所示，成型模10的浇口15以与发泡成型制品2的立起壁部4连续的方式设置于成型模10。

另外，如图1C和图4所示，发泡成型制品2的立起壁部4与抽芯操作过程中可动模12从固定模11分离时所沿着的分离方向（箭头α方向）平行并从底面部3立起。因此，该立起壁部4变成即使进行抽芯操作厚度也未增加的部分。

因此，为了确保该立起壁部4的刚性，如图5所示，立起壁部4在距离浇口15预定距离的部分处设置有肋5。顺便提一句，图2至图4中示出的附图标记18表示用于将肋形成至立起壁部4的凹部（肋形成用凹部18），并且肋形成用凹部18作为模腔14的一部分形成并设置于可动模12。

然而，如上面已经描述的，立起壁部4是即使进行抽芯动作厚度也未充分增加的部分，使得树脂材料1特别是在肋5的根部处难以发泡。结果，如图6B所示，在整个壁部具有均匀厚度的传统的立起壁部6中，特别地在靠近肋5的部分处不利地产生了槽（凹陷）7。

相比之下，特别地在本实施方式中，为了防止产生槽7的目的，如图6A所示，发泡成型制品2的立起壁部4被构造成使得从浇口15开始到肋5为止的上游侧部分4A（不包括肋5）的厚度tA被设定为小于从肋5开始并且在与浇口15相反的方向上延伸的下游侧部分4B（包括肋5）的厚度tB。即，各厚度满足关系：tA＜tB。

如上所述，在立起壁部4中，上游侧部分4A的厚度tA被设定为小于下游侧部分4B的厚度4B。因此，在与立起壁部4的上游侧部分4A（图6A所示）对应的区域，以及在模腔14中的浇口15周围的部分处，抑制了在如图1B和图3中示出的树脂注射过程时树脂注射压力的急速下降，使得在与立起壁部4的上游侧部分4A对应的部分处抑制了在熔融状态下从浇口15注射到模腔14内的树脂材料1的发泡（发泡成形），从而能够有效地降低对于传统注射发泡成型法而言是特定固有缺陷的漩涡痕迹和凹坑的产生。

与之相比，在模腔14中的与立起壁部4的下游侧部分4B对应的区域，在图1B和图3中示出的树脂注射过程时压力减小率变大，使得在与下游侧部分4B对应的区域促进了在熔融状态下被注射在模腔14内的树脂材料的发泡。特别地，在肋5的根部处促进了树脂材料1的发泡，使得在靠近设置于立起壁部4的肋5的部分处能够有效地防止槽7的产生（图6B所示）。

更具体地，在另一实施方式中，优选的是，发泡成型制品中的立起壁部4的上游侧部分4A的厚度tA与下游侧部分4B的厚度tB之间的差被设定为0.5mm或更大。

此外，还优选的是，立起壁部4的上游侧部分4A的厚度4A被设定为大于肋5的根部的宽度tC。即，厚度满足关系：（tA≥tC）。

另外，为了在模腔14中的与立起壁部4的上游侧部分4A对应的区域更加稳定地抑制树脂材料的发泡（发泡成形）的目的，还优选的是，立起壁部4的上游侧部分4A的厚度tA被设定为1.5mm或更小。

接下来，下面将与应用了传统的现有技术的传统例比较来说明应用了本实施方式的实施例。

在实施例和传统例两者中，使用相同的树脂材料，并且树脂材料是添加了化学发泡剂的聚丙烯。关于注射成型机，具有图7中示出的规格的相同的注射成型机被用于实施例和传统例两者。

此外，对于在实施例和传统例两者中使用的成型模，使用具有模腔的成型模，并且模腔被形成为使得能够成型出具有图8中的形状和大小的发泡成型制品。

即，对于实施例，立起壁部的上游侧部分的厚度tA被设定为1.2mm（tA=1.2mm），对于传统例，厚度tA被设定为2.0mm（tA=2.0mm）。同时，对于实施例和传统例两者，立起壁部的下游侧部分4B的厚度tB被设定为2.0mm（tB=2.0mm）。此外，对于实施例和传统例两者，肋的根部的宽度tC被设定为1.2mm（tC=1.2mm）。

在用于实施例和传统例两者的注射发泡成型过程中，进行以下操作。即，在图2中示出的合模操作完成之后，将添加了化学发泡剂的树脂材料注射到成型模的模腔内，并且如图3所示利用树脂材料填充模腔。在树脂填充操作完成之后，在图9示出的条件下进行抽芯操作。接着，在使被注射的树脂材料冷却之后，将发泡成型制品从成型模取出。

在这方面，图9中标示的抽芯延迟时间是从注射完成时的时刻到抽芯操作开始时的时刻的等待时间。该抽芯延迟时间被设为用于在被注射到模腔内的树脂材料的表面形成了皮层之后进行抽芯操作。

成型后并且从成型模取出的发泡成型制品的外观和槽的状况标示在图10中。在根据传统例的发泡成型制品中，如图6B所示，特别是在立起壁部6的上游侧部分6A（从浇口15开始至肋5为止的部分）的区域产生了许多漩涡痕迹或麻点痕迹（凹坑），而在下游侧部分6B（从肋5开始到在与浇口15所在侧相反的方向上延伸的部分的部分）中的靠近肋5的部分处产生了槽7。

相比之下，在根据实施例的发泡成型制品中，有效地降低了在图6A中示出的立起壁部4的上游侧部分4A处产生的漩涡痕迹或麻点痕迹（凹坑）的产生。此外，在靠近设置于立起壁部4的下游侧部分4B的肋5的部分处根本没有产生槽7。

根据如上所述构造的本实施方式，能够展示出以下有利效果。即，添加了发泡剂的处于熔融状态的树脂材料1通过浇口15被注射到成型模10的模腔14内，从而成型出包括底面部3和从底面部3立起的立起壁部4的发泡成型制品2。在该发泡成型过程中，发泡成型制品的立起壁部4和与模腔14连通的浇口15连接在一起；并且立起壁部4在距离浇口15预定距离的位置处设置有肋5，并且从浇口15开始到肋5为止的上游侧部分4A的厚度tA小于从肋5开始并且在向浇口5反方向延伸的下游侧部分4B的厚度tB。即，确立了（tA＜tB）的关系。

因此，对于从浇口15注射到模腔14内的处于熔融状态的树脂材料1，能够在与发泡成型制品2的立起壁部4的上游侧部分4A对应的区域有效地抑制树脂材料1的发泡（发泡成形）。相比之下，能够在与立起壁部4的下游侧部分4B对应的区域有效地促进树脂材料1的发泡。

结果，树脂材料1在肋5的根部处有效地发泡，使得能够防止发泡成型制品2的靠近立起壁部4中的肋5的部分产生槽7，并且还能够防止发泡成型制品2的立起壁部4中的上游侧部分4A产生漩涡痕迹或麻点痕迹。

虽然已经参照优选实施方式说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于上述优选实施方式，在不脱离随附权利要求书的情况下可以进行多种其他变型和改变。例如，本发明也可以应用于通过利用添加了发泡剂的树脂材料并且没有进行抽芯过程来注射成型出设置有肋的树脂成型制品的情况。即，本发明也可以应用于在图1示出的成型方法中省略抽芯过程的情况。

Claims (5)

1.一种树脂成型制品的成型方法，在所述成型方法中，通过浇口将含有发泡剂的处于熔融状态的树脂材料注射到成型模的模腔内，由此形成所述树脂成型制品，

其中，所述树脂成型制品的一部分和与所述成型模的所述模腔连通的所述浇口连接在一起；所述树脂成型制品在距离所述浇口预定距离的位置处设置有肋，并且从所述浇口到所述肋之间的上游侧部分的厚度小于从所述肋开始向所述浇口反方向延伸的下游侧部分的厚度；并且

在与所述树脂成型制品的所述上游侧部分对应的区域，抑制从所述浇口注射到所述模腔内的熔融树脂材料的发泡，而在与所述树脂成型制品的所述下游侧部分对应的区域，促进所述熔融树脂材料的发泡。

2.根据权利要求1所述的树脂成型制品的成型方法，其特征在于，所述成型模包括固定模和能够相对于所述固定模移动的可动模，在所述固定模和所述可动模之间形成有所述模腔，在将处于熔融状态的所述树脂材料注射到所述模腔内之后，分离所述可动模使其相对于所述固定模移至预定距离，使得所述树脂材料因所述发泡剂发泡由此形成所述树脂成型制品；

所述树脂成型制品具有包括底面部和立起壁部的箱形形状，并且所述立起壁部设置为与所述可动模的分离方向平行并从所述底面部立起；

其中，所述立起壁部和与所述模腔连通的所述浇口连接在一起；

所述立起壁部在距离所述浇口预定距离的位置处设置有肋，并且从所述浇口到所述肋之间的上游侧部分的厚度小于从所述肋开始向所述浇口反方向延伸的下游侧部分的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的树脂成型制品的成型方法，其特征在于，在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度大于所述肋的根部的宽度。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的树脂成型制品的成型方法，其特征在于，在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度与所述下游侧部分的厚度的差为0.5mm以上。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的树脂成型制品的成型方法，其特征在于，在所述模腔内形成所述树脂成型制品的条件设定为，所述树脂成型制品或所述立起壁部的所述上游侧部分的厚度为1.5mm以下。

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