CN104918764A - 表皮一体发泡成形品的成形装置和利用该成形装置进行的表皮一体发泡成形品的成形方法 - Google Patents

Abstract

表皮一体发泡成形品的成形装置具备用于保持基材(3)的第一成形模(23)和用于保持表皮(5)的第二成形模(25)。在第二成形模(25)侧设有内块(39)、刀具块(35)和第二缸(33)。内块(39)用于保持表皮(5)的凹部(5a)的底部(5b)，并且在合模状态下使表皮(5)抵接于基材(3)的开口(3a)的缘部。刀具块(35)具有包围内块(39)的修整刀(41)，修整刀(41)的外侧面(41a)用于保持凹部(5a)的侧面部。第二缸(33)使刀具块(35)朝第一成形模(23)前进而将凹部(5a)的底部(5b)切除。

Description

表皮一体发泡成形品的成形装置和利用该成形装置进行的表皮一体发泡成形品的成形方法

技术领域

本发明涉及一种用于形成表皮一体发泡成形品的开口的成形装置，该表皮一体发泡成形品如车辆用仪表板等那样具有在底部形成有空气吹出口等开口的凹部，该成形装置即用于形成该开口。本发明还涉及一种利用该成形装置进行的表皮一体发泡成形品的成形方法。

背景技术

作为下述成形装置，例如有在专利文献1、2中公开的装置。该成形装置即:在表皮一体发泡成形品的成形模内，在表皮一体发泡成形品的凹部的底部上形成开口的装置。

在专利文献1公开了一种成形装置，在该成形装置中，使刀刃朝底部前进而将基材、发泡树脂层和表皮这三层一次切除，从而形成开口。

在专利文献2中公开了一种成形装置，在该成形装置中，使安放了基材的下模和安放了表皮的上模闭模，并在基材和表皮之间填充发泡树脂，该基材具有在底部形成有开口的凹部。然后，使下模的挤压切断器压抵在表皮的与上述开口的内侧相对应的区域即挤压切断预定部分，并将该挤压切断器往上推，使挤压切断预定部分与上模的挡板抵接，由挤压切断器和挡板夹持住表皮的挤压切断预定部分。然后，将该挤压切断器再往上方推而将挤压切断预定部分扯下来，从而形成开口。

专利文献1:日本公开专利公报特开平10－337740号公报(段落0019和0020、图1和图5)

专利文献2:专利第3628979号公报(段落0024至0029、图1至图4)

发明内容

－发明要解决的技术问题－

但是，由于专利文献1的成形装置也切除较硬的基材，因此需要相当大的力量来使刀刃前进。因此，刀刃的前进机构的体积较大。而且，刀刃的损耗急据，从而交换刀刃等的费用增加。如上所述，由于基材较硬，因此有可能难以高精度地形成基材的切口，从而无法确保与设置在开口的其它部件卡合的卡合部的精度。而且，造成了切除掉的基材的浪费。

由于专利文献2的成形装置不切除基材，因此不会造成基材的浪费，但是挤压切断预定部分比基材的开口更位于内侧，因此与凹部相比，开口变得狭窄。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于:使用于形成开口的切除机构的构造变得简单，同时提升与其它部件卡合的卡合部的精度，而且最大限度地确保相对于凹部的开口面积。

－用以解决技术问题的技术方案－

为达成上述目的，本发明对用于切除表皮的刀具块的构造做了改进。

具体而言，本发明是以一种表皮一体发泡成形品的成形装置为对象，采取了下述的解决方案。该表皮一体发泡成形品的成形装置在基材3和树脂制表皮5之间一体成形出发泡树脂层7，该基材3具有开口3a，该表皮5上形成有与该基材3的开口3a相对应的有底凹部5a，并且该表皮一体发泡成形品的成形装置从由上述基材3、上述表皮5和上述发泡树脂层7构成的表皮一体发泡成形品1上将上述表皮5的上述凹部5a的底部5b切除而在该表皮一体发泡成形品1上形成开口5c。

也就是说，第一方面的发明的特征在于:上述表皮一体发泡成形品的成形装置具备用于保持上述基材3的第一成形模23和用于保持上述表皮5的第二成形模25，在上述第二成形模25侧设有内块39、刀具块35和前进机构33，上述内块39用于保持上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b，并且在合模状态下使该表皮5抵接于上述基材3的上述开口3a的缘部，上述刀具块35具有包围该内块39的修整刀41，该修整刀41的外侧面41a用于保持上述表皮5的上述凹部5a的侧面部，上述前进机构33使该刀具块35朝上述第一成形模23前进而将上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b切除。

第二方面的发明是在第一方面的发明的基础上，具有下述特征:在上述第二成形模25侧还设有基座块31和后退机构29，上述基座块31用于支承上述内块39和上述刀具块35，并且与该刀具块35相接而保持上述表皮5的上述凹部5a的侧面部，所述后退机构29为了上述表皮一体发泡成形品1成形后的脱模做准备而使该基座块31相对于上述第二成形模25朝与上述第一成形模23相反的一侧后退。

第三方面的发明是一种表皮一体发泡成形品的成形方法，其利用了第一方面的发明所述的表皮一体发泡成形品的成形装置，该表皮一体发泡成形品的成形方法的特征在于:在将上述基材3保持在上述第一成形模23上，并且将上述表皮5保持在上述第二成形模25上的状态下将上述成形装置21合模，利用上述内块39保持上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b，并且使该表皮5抵接在上述基材3的上述开口3a的缘部，接着，向上述基材3和上述表皮5之间注射发泡树脂而一体成形出发泡树脂层7，之后，利用上述前进机构33使上述刀具块35朝上述第一成形模23前进，并利用上述修整刀41将上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b切除。

第四方面的发明是一种表皮一体发泡成形品的成形方法，其利用了第二方面的发明所述的表皮一体发泡成形品的成形装置，该表皮一体发泡成形品的成形方法的特征在于:在将上述基材3保持在上述第一成形模23上，并且将上述表皮5保持在上述第二成形模25上的状态下将上述成形装置21合模，利用上述内块39保持上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b，并且使该表皮5抵接在上述基材3的上述开口3a的缘部，接着，向上述基材3和上述表皮5之间注射发泡树脂而一体成形出发泡树脂层7，之后，利用上述前进机构33使上述刀具块35朝上述第一成形模23前进，并利用上述修整刀41将上述表皮5的上述凹部5a的上述底部5b切除，之后，在上述成形装置21开模后或即将要开模之前，利用上述后退机构29使上述基座块31相对于上述第二成形模25朝与上述第一成形模23相反的一侧后退。

第五方面的发明是在第三或第四方面的发明的基础上，具有下述特征:在上述基材3的上述开口3a的外周缘部上形成有朝上述表皮5突出的突条部3b，在上述成形装置21的合模状态下，上述突条部3b压接在上述表皮5上。

第六方面的发明是在第五方面的发明的基础上，具有下述特征:上述突条部3b的截面呈三角形，并且在与上述开口3a相反的一侧具有斜面3d，使借助上述前进机构33而前进了的上述刀具块35的上述修整刀41的顶端抵接于上述突条部3b的上述斜面3d。

－发明的效果－

根据第一、第三方面的发明，由于修整刀只切除表皮，前进机构能够以较小的力量来使刀具块前进。修整刀的损耗也较少，从而成形装置的耐久性提升。而且，由于是在合模状态下内块使表皮抵接在基材的开口的缘部上，修整刀将抵接在该开口的缘部上的表皮切除，因此基材成为修整刀的衬垫，没有必要另外设置衬垫。如上所述，由于没有必要使前进机构大型化，也没有必要另外设置衬垫，因此能够简化切除机构。

此外，根据第一方面的发明，由于一边由刀具块保持表皮的凹部的侧面部，一边如上所述由修整刀将表皮上的与基材的开口的缘部相对应的部分切除，因此能够使表皮的开口形成得比基材的开口大。因此，能够最大限度地确保相对于凹部的开口面积。

而且，根据第一方面的发明，由于预先在基材上设有开口，没有必要利用修整刀来将基材切除，因此基材的开口的缘部不会因为切断动作而变形，能够提高与其它部件卡合的卡合部的精度。

根据第二、第四方面的发明，修整刀将表皮切除，且后退机构使基座块相对于第二成形模朝与第一成形模相反的一侧后退，这样一来，由于修整刀和刀具块的外侧面会离开表皮一体发泡成形品的凹部，因此能够容易地使该表皮一体发泡成形品脱模。

根据第五方面的发明，由于形成在基材上的突条部在成形装置的合模状态下压接在表皮上，因此填充到基材和表皮之间的熔融树脂被该突条部封住，从而不会在开口内产生毛刺。

根据第六方面的发明，由于利用修整刀来切除表皮时是沿着朝表皮一侧突出的突条部的斜面来将表皮切断，因此在表皮和基材之间存在能压缩的少许的发泡树脂层，从而能够更容易地将表皮切除。此外，由于基材的开口的缘部的截面呈三角形，因此能够保持该开口的缘部的强度。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的成形装置的剖视图。

图2是示出安放基材和表皮之前的状态下的成形装置的剖视图。

图3是示出刀具块前进后的状态下的成形装置的剖视图。

图4是示出开模状态下的第二成形模的剖视图。

图5是示出本发明的实施方式的变形例所涉及的成形装置的剖视图。

图6是示出仪表板的整体立体图。

图7是沿着图6的A－A线的箭头方向剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对该发明的实施方式进行说明。

图6和图7示出了作为表皮一体发泡成形品的车辆用仪表板1，图7是沿着图6的A－A线的箭头方向剖视图。上述仪表板1布置在汽车的驾驶座前方且具备衬垫部9，该衬垫部9构成为具有树脂制基材3、位于该基材3的正面侧的树脂制表皮5、以及夹在该基材3和该表皮5之间的发泡树脂层7这样的三层构造。上述衬垫部9的上表面部的两侧形成有近似矩形的侧除雾器空气吹出口11，在该侧除雾器空气吹出口11的靠车身后方形成有圆形的侧通风管道空气吹出口13，该侧通风管道空气吹出口13分别形成为与对应的上述侧除雾器空气吹出口11在上下方向上相互靠近。如图7所示，在上述侧通风管道空气吹出口13中形成有凹部17，该凹部17供以虚拟线示出的通风格栅15安装。该凹部17朝车身前方凹陷，在该凹部17的底部17a上形成有开口3a。在上述基材3的该开口3a的缘部上形成有向表皮5突出的突条部3b，该突条部3b的截面为三角形。通过该突条部3b，能够保持上述开口3a的缘部的强度。上述通风格栅15通过卡合部15a卡合在该开口3a的缘部上而被安装上去。在上述侧除雾器空气吹出口11中也形成有供格栅(未在图中示出)安装的近似矩形的凹部19。需要说明的是，在图6中，省略了安装在侧除雾器空气吹出口11和侧通风管道空气吹出口13中的格栅。

－仪表板的成形装置－

如图1所示，上述仪表板1是使用成形装置21成形的。图1是剖视图，其示出该成形装置21的、用于成形上述侧通风管道空气吹出口13的部分。上述成形装置21具备上模即第一成形模23和下模即第二成形模25。该第一成形模23用于保持上述基材3。该第二成形模25与第一成形模23对置且用于保持上述表皮5。

上述第一成形模23具有与上述基材3的凹部3c相对应的圆形模凹部23a，该模凹部23a朝下方开口。上述基材3的凹部3a嵌入该模凹部23a内。

在上述第二成形模25上形成有与上述第一成形模23的模凹部23a相对应的圆形通孔25a，该通孔25a与该模凹部23a在上下方向上相连通。在上述第二成形模25的下侧固定有覆盖住上述通孔25a的基座块保持框架27，在该基座块保持框架27的底部形成有通孔27a。在上述基座块保持框架27上设置有第一缸(cylinder)(后退机构)29，该第一缸29的活塞29a贯穿上述通孔27a，该活塞29a的顶端与设置在上述第二成形模25的通孔25a内的基座块31相连结。该基座块31呈有底圆筒状，在其凹部31a的底面上设置有第二缸(前进机构)33，该第二缸33的活塞33a与设置在该活塞33a上方的刀具块35相连。在刀具块35上形成有沿着上下方向贯穿的通孔35a。另一方面，在上述基座块31的凹部31a的底面上，以包围上述第二缸33的方式朝上方突设有多根连结杆37，各连结杆37贯穿上述刀具块35上的对应的通孔35a且与设置在该刀具块35上方的内块39相连，从而支承该内块39。

上述内块39呈近似平板状，具有形状与上述模凹部23a的底部23b大致相同的上表面。

上述刀具块35呈从下侧将上述内块39包覆的凹状，上述刀具块35的整个外周缘上朝上方突出设置有修整刀41，修整刀41包围住上述内块39。上述刀具块35的外周缘部沿着上述内块39下表面的外周缘部朝外侧向上方倾斜着。上述修整刀41的外周面41a与上述模凹部23a的内侧面相对，且沿着该内侧面朝内侧向上方倾斜着。

在上述第一缸29的活塞29a前进了的状态下，上述基座块31的上端部从上述第二成形模25的通孔25a朝上方突出来，在该状态下，形成上述凹部31a的筒壁部31b的外周面上端部31c形成与上述第二成形模25的上表面25b连续着的弯曲面。该弯曲面与上述模凹部23a的内侧面相对，且沿着该内侧面朝内侧向上方倾斜，与上述刀具块35的外周面41a连续着。

如图2所示，在开模状态下，当上述表皮5在上述第一缸29使上述基座块31前进了且上述第二缸33使上述刀具块35后退了的状态下安放到上述第二成形装置25上时，上述内块39就保持上述表皮5的凹部5a的底部5b，且上述刀具块35的外侧面35b和修整刀41的外侧面41a就保持上述凹部5a的侧面部。

如图1所示，在闭模状态下，在安放到上述第一成形模23上的上述基材3和安放到上述第二成形模25上的上述表皮5之间形成用于填充发泡树脂的空腔43。在该状态下，上述修整刀41的顶端布置为与上述基材3的开口3a的缘部相对应。然后，当发泡树脂填充到上述空腔43内并固化而形成上述发泡树脂层7后，如图3所示，上述第二缸33使上述刀具块35朝上述第一成形模23前进而将上述表皮5的凹部5a的底部5b切除，从而形成开口5c。此时，上述修整刀41的顶端沿着上述基材3的突条部3b的斜面3d将上述表皮5切除。为此，因为在表皮和基材之间存在能压缩的少许的发泡树脂层，因此能够更容易地将上述表皮5切除。

当上述表皮5上形成开口5c后，将成形装置21开模，之后，如图4所示，上述第一缸29使上述基座块31相对于上述第二成形模25朝与第一成形模23相反的一侧后退。这样一来，上述刀具块35的外侧面35b和修整刀41的外侧面41a就会离开上述仪表板1的凹部17，因此能够容易地使该仪表板1脱模。

－仪表板的成形方法－

接着，参照图1乃至图4对利用成形装置21来成形仪表板1的方法进行说明。

首先，如图2所示，将成形装置21开模，在利用第二缸33使刀具块35后退了的状态下，利用第一缸29使基座块31前进。在该状态下，将具有底部3b上形成有开口3a的凹部3c的基材3安放到第一成形模23上，使该凹部3c嵌入模凹部23a内，并且将具有与基材3的凹部3c相对应的凹部5a的表皮5安放到第二成形模25上。此时，凹部5a的底部5b被内块39保持着，凹部5a的侧面部被刀具块35的外侧面35b和修整刀41的外侧面41a保持着，而且凹部5a的开口端被基座块31的筒壁部31b的上端部31c保持着。

接着，如图1所示，将成形装置21闭模，在基材3与表皮5之间形成空腔43且使成形装置21合模。此时，内块39将表皮5的凹部5a的底部5b朝上方按压而使底部5b抵接在基材3的开口3a的缘部上，基材3的突条部3b压接在表皮5上。

接着，将发泡树脂注射填充到空腔43内而一体成形出发泡树脂层7。此时，如上所述突条部3b压接在表皮5上，因此空腔43内的发泡树脂被突条部3b封住。

然后，如图3所示，利用第二缸33使刀具块35朝上方前进，利用修整刀41将表皮5的凹部5a的底部5b切除。此时，使修整刀41顶端抵接在突条部3b的与开口3a相反的一侧的斜面3d上。然后，使刀具块35朝下方后退。切除下来的表皮5保持在内块39的上表面上。

然后，在将成形后的仪表板1保持在第二成形模25上的状态下将成形装置21开模，利用第一缸29使基座块31相对于第二成形模25朝下侧后退，使刀具块35的外侧面35b和修整刀41的外侧面41a离开仪表板1的凹部17。

最后，使仪表板1脱模，除去内块39上的表皮5。

如上所述，由于修整刀41只切除表皮5，因此第二缸33能够以较小的力量来使刀具块35前进。修整刀41的损耗也较少，从而成形装置的耐久性提升。而且，由于是在合模状态下内块39使表皮5抵接在基材3的开口3a的缘部上，修整刀41将抵接在该开口3a的缘部上的表皮5切除，因此基材3成为修整刀41的衬垫，没有必要另外设置衬垫。如上所述，由于没有必要将使刀具块35前进的装置大型化，也没有必要另外设置衬垫，因此能够使用于形成仪表板1的开口3a的切除机构小型化。

此外，由于一边由刀具块35和修整刀41保持着表皮5的凹部5a的侧面部，一边如上所述由修整刀41将表皮5上的与基材3的开口3a的缘部相对应的部分切除，因此能够使表皮5的开口5c形成得比基材3的开口3a大。因此，能够最大限度地确保相对于凹部17的开口面积。

而且，由于预先在基材3上设有开口3a，没有必要利用修整刀41来将基材3切除，因此开口3a的缘部不会因为切断动作而变形，能够提高与通风格栅15卡合的卡合部的精度。

需要说明的是，在上述实施方式中，在开模后使基座块31后退，但是也可以在即将要开模之前使基座块31后退。

(实施方式的变形例)

图5是示出上述成形装置21的、用于形成上述侧除雾器空气吹出口11的部位的截面的图。在本变形例所涉及的成形装置21中，基座块31的筒壁部31b的外侧面31c配合侧除雾器空气吹出口11的凹部19的形状而构成为阶梯状，修整刀41设置在该筒壁部31b的内侧。

上述基座块31呈有底圆筒状，筒壁部31b的从中央部到上端部的部分插入上述通孔25a内，而筒壁部31b的下端部比该通孔25a还朝外侧突出来。该筒壁部31b的外周面31c上端部配合上述凹部19的周壁部而构成为阶梯状。上述筒壁部31b的内周面铅直地延伸着。上述修整刀41嵌入到上述基座块31内，该修整刀41的外周面41a沿着上述筒壁部31b的内周面铅直地延伸着。

通过如上述那样改变基座块31和修整刀41的外周面的形状，能够在仪表板1上形成各种形状的开口。

需要说明的是，在上述实施方式中，作为表皮一体发泡成形品对车辆用仪表板做了说明，但本发明不限于此，表皮一体发泡成形品例如也可以是车门内装饰。

此外，在上述实施方式中，在基材3上设置有凹部3c，但本发明不限于此，也可以是在基材3的平坦部上预先形成有开口3a。

－产业实用性－

该发明对表皮一体发泡成形品的成形装置和该表皮一体发泡成形品的成形方法是有用的。该表皮一体发泡成形品的成形装置用于从由基材、表皮和发泡树脂层构成的表皮一体发泡成形品上将表皮凹部的底部切除而在该表皮一体发泡成形品上形成开口。该发明特别适合用于既抑制装置尺寸，又提升与其它部件卡合的卡合部精度且最大限度地确保相对于凹部的开口面积。

－附图标记说明－

1   仪表板(表皮一体发泡成形品)

3   基材

3a  基材的开口

3b  突条部

3c  基材的凹部

3d  斜面

5   表皮

5a  表皮的凹部

5b  表皮的凹部的底部

5c  开口

7   发泡树脂层

21  成形装置

23  第一成形模

25  第二成形模

29  第一缸(后退机构)

31  基座块

33  第二缸(前进机构)

35  刀具块

39  内块

41  修整刀

Claims (6)

1.一种表皮一体发泡成形品的成形装置，该表皮一体发泡成形品的成形装置在基材(3)和树脂制表皮(5)之间一体成形出发泡树脂层(7)，该基材(3)具有开口(3a)，该表皮(5)上形成有与该基材(3)的开口(3a)相对应的有底凹部(5a)，并且该表皮一体发泡成形品的成形装置从由上述基材(3)、上述表皮(5)和上述发泡树脂层(7)构成的表皮一体发泡成形品(1)上将上述表皮(5)的上述凹部(5a)的底部(5b)切除而在该表皮一体发泡成形品(1)上形成开口(5c)，其特征在于:

上述表皮一体发泡成形品的成形装置具备用于保持上述基材(3)的第一成形模(23)和用于保持上述表皮(5)的第二成形模(25)，

在上述第二成形模(25)侧设有内块(39)、刀具块(35)和前进机构(33)，

上述内块(39)用于保持上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)，并且在合模状态下使该表皮(5)抵接于上述基材(3)的上述开口(3a)的缘部，

上述刀具块(35)具有包围该内块(39)的修整刀(41)，该修整刀(41)的外侧面(41a)用于保持上述表皮(5)的上述凹部(5a)的侧面部，

上述前进机构(33)使该刀具块(35)朝上述第一成形模(23)前进而将上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)切除。

2.根据权利要求1所述的表皮一体发泡成形品的成形装置，其特征在于:

在上述第二成形模(25)侧还设有基座块(31)和后退机构(29)，

上述基座块(31)用于支承上述内块(39)和上述刀具块(35)，并且与该刀具块(35)相接而保持上述表皮(5)的上述凹部(5a)的侧面部，

所述后退机构(29)为了上述表皮一体发泡成形品(1)成形后的脱模做准备而使该基座块(31)相对于上述第二成形模(25)朝与上述第一成形模(23)相反的一侧后退。

3.一种表皮一体发泡成形品的成形方法，其利用了权利要求1所述的表皮一体发泡成形品的成形装置，该表皮一体发泡成形品的成形方法的特征在于:

在将上述基材(3)保持在上述第一成形模(23)上，并且将上述表皮(5)保持在上述第二成形模(25)上的状态下将上述成形装置(21)合模，利用上述内块(39)保持上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)，并且使该表皮(5)抵接在上述基材(3)的上述开口(3a)的缘部，

接着，向上述基材(3)和上述表皮(5)之间注射发泡树脂而一体成形出发泡树脂层(7)，

之后，利用上述前进机构(33)使上述刀具块(35)朝上述第一成形模(23)前进，并利用上述修整刀(41)将上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)切除。

4.一种利用权利要求2所述的表皮一体发泡成形品的成形装置进行的表皮一体发泡成形品的成形方法，其特征在于:

在将上述基材(3)保持在上述第一成形模(23)上，并且将上述表皮(5)保持在上述第二成形模(25)上的状态下将上述成形装置(21)合模，利用上述内块(39)保持上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)，并且使该表皮(5)抵接在上述基材(3)的上述开口(3a)的缘部，

接着，向上述基材(3)和上述表皮(5)之间注射发泡树脂而一体成形出发泡树脂层(7)，

之后，利用上述前进机构(33)使上述刀具块(35)朝上述第一成形模(23)前进，并利用上述修整刀(41)将上述表皮(5)的上述凹部(5a)的上述底部(5b)切除，

之后，在上述成形装置(21)开模后或即将要开模之前，利用上述后退机构(29)使上述基座块(31)相对于上述第二成形模(25)朝与上述第一成形模(23)相反的一侧后退。

5.根据权利要求3或4所述的表皮一体发泡成形品的成形方法，其特征在于:

在上述基材(3)的上述开口(3a)的外周缘部上形成有朝上述表皮(5)突出的突条部(3b)，

在上述成形装置(21)的合模状态下，上述突条部(3b)压接在上述表皮(5)上。

6.根据权利要求5所述的表皮一体发泡成形品的成形方法，其特征在于:

上述突条部(3b)的截面呈三角形，并且在与上述开口(3a)相反的一侧具有斜面(3d)，

使借助上述前进机构(33)而前进了的上述刀具块(35)的上述修整刀(41)的顶端抵接于上述突条部(3b)的上述斜面(3d)。