CN105014863A - 树脂成型品及树脂成型品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在抑制生产性降低的同时能够减小设计面的表面粗糙度的结晶性树脂制的树脂成型品及其制造方法。树脂成型品是结晶性树脂制成的，通过向在可动模具(32)和固定模具(34)之间形成的成型空间(36)填充树脂而成型。树脂成型品具有设计面(18a)和非设计面(18b)，其中，设计面(18a)转印有可动模具(32)的面，非设计面(18b)转印有固定模具(34)的面。设计面(18a)包含镜面部(18c)。镜面部(18c)及非设计面(18b)的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm。

Description

树脂成型品及树脂成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及树脂成型品及树脂成型品的制造方法。

背景技术

有时从设计性的角度出发，要求树脂成型品的表面的至少一部分具有镜面性。作为提高树脂成型品的镜面性的一种方法，已知减小与设计面相对应的模具的表面粗糙度的方法。在专利文献1中提出了利用上述模具的制造方法。

专利文献1：日本特开2008－126446号公报

作为树脂成型品的树脂材料能够列举出结晶性树脂。结晶性树脂流动性好，易于将模具成型面的微小伤痕或切削痕迹转印至成型品表面。因此，在利用结晶性树脂作为树脂材料的情况下，与利用非结晶性树脂的情况相比，需要进行打磨，以使得模具成型面平滑，即，以使得模具的表面粗糙度小。

如果减小模具的表面粗糙度，则模具与树脂的密接性提高，开模时可能发生成型品粘连在固定侧模具上的现象。在此情况下，需要一边留意不使成型面损伤，一边取出树脂成型品，使得树脂成型品的生产性降低。在专利文献1记载的技术中，在树脂成型品形成卡止部，通过使与该卡止部卡合的滑动型芯移动，从而抑制成型品向固定侧粘连。但是，模具的机构变得复杂，另外，随着树脂成型品的形状的不同而可能还存在无法应用的情况。

发明内容

本发明就是鉴于上述状况而提出的，其目的在于，提供一种在抑制生产性降低的同时能够减小设计面的表面粗糙度的结晶性树脂制的树脂成型品及其制造方法。

为了解决上述课题，本发明的一种方式的树脂成型品是通过向在第1模具和第2模具之间形成的成型空间填充树脂而成型的结晶性树脂制的树脂成型品，具有设计面和非设计面，其中，设计面转印有第1模具的面，非设计面转印有第2模具的面。设计面包含镜面部。镜面部及非设计面的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm。

根据该方式，不仅设计面的镜面部，非设计面的算术表面粗糙度Ra也小于或等于0.5μm。因此，在制造时对模具进行开模时，模具拉拽树脂成型品的非设计面的力变得较强，因此，能够抑制设计面侧粘连在模具上的状态。

本发明的其他方式是树脂成型品的制造方法。该方法是利用模具的结晶性树脂制的树脂成型品的制造方法，其中，模具包括第1模具以及在与第1模具之间形成与树脂成型品相对应的成型空间的第2模具。第1模具的与成型空间相对应的部分的至少一部分以及第2模具的与成型空间相对应的部分的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm，成型空间具有沿合模方向凸出的凸出部。该制造方法包含将树脂射出至成型空间的工序和使第2模具从第1模具离开而开模的工序。第1模具及第2模具构成为，凸出部处的第2模具的拔模斜度比凸出部处的第1模具的拔模斜度小，以提高树脂成型品相对于第2模具的脱模阻力。

根据该方式，凸出部处的第2模具的拔模斜度比凸出部处的第1模具的拔模斜度小。因此，第2模具拉拽凸出部的力变得较强，能够抑制所谓粘模的发生。

此外，上述的结构要素的任意的组合或将本发明的结构要素、表现在装置、方法、系统等之间相互置换而得到的技术方案，也作为本发明的方式而有效。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种在抑制生产性降低的同时能够减小设计面的表面粗糙度的结晶性树脂制的树脂成型品及其制造方法。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的车辆用灯具的剖面图。

图2是表示图1的伸出部件的斜视图。

图3(a)、(b)是用于形成伸出部件的模具的剖面图。

图4是表示表面粗糙度和脱模阻力的关系的图表。

图5是图(3)的由虚线包围的部分的放大图。

图6是表示拔模斜度和脱模阻力的关系的图表。

图7是表示执行对伸出部件进行成型的准备的准备工序的情况的图。

图8是表示对射出树脂的射出工序的情况的图。

图9是表示对模具进行脱模的脱模工序的情况的图。

图10是表示从模具取出伸出部件的取出工序的情况的图。

标号的说明

10车辆用灯具、12灯体、14透光罩、16灯具单元、18伸出部件、18a设计面、18b非设计面、18c镜面部、18d凸出部、18e外周面、18f内周面、20灯室、30模具、32可动模具、32a凸部、32b面、34固定模具、34a凹部、34b面、36成型空间、36a凸出部。

具体实施方式

下面，对于各图中示出的相同或等同的结构要素、部件，标注相同的标号，适当省略重复的说明。另外，对于各图中部件的尺寸，为了便于理解而适当地放大、缩小后表示。另外，在各图中，将在对实施方式进行说明的方面不重要的一部分部件省略而表示。

首先，对想到实施方式所涉及的树脂成型品及其制造方法的经过进行说明。

车辆用灯具的伸出部件由于设置于光源的附近而成为高温，因此，要求较高的耐热性。因此，作为伸出部件的树脂材料，使用高热PC(聚碳酸酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等。特别地，PBT由于流动性高所以能够有利于薄型化，由于材料成本也较低，因此，预测将被大规模采用。

另一方面，为了提高设计性，有时在伸出部件上蒸镀金属膜。在此情况下，在通过射出成型对伸出部件进行成型后，底涂涂料，在其上蒸镀金属膜。但是，由于涂料的使用对环境不利及期望省去底涂工序而提高生产性的要求，所以逐渐省去该工序，而在射出成型品上直接进行蒸镀。

在这里，由于PBT的转印性高，模具的较小的表面凹凸也可能转印至伸出部件。如果不底涂涂料而对金属膜进行蒸镀，则该表面凹凸作为伸出部件的外观而显现。因此，为了提高伸出部件的设计性，需要对与该设计面相对应的模具的部分进行打磨，减小表面凹凸。

但是，如果减小模具的表面凹凸，则模具和伸出部件的密接度提高，开模时可能发生伸出部件的设计面与模具粘连的现象(所谓粘模)。如果是非设计面，则使凸出机构从模具凸出后取出即可，但是由于不能损伤设计面侧，因此无法采用这一结构。因此，作业人员需要一边留意不损伤设计面，一边取出，使得伸出部件18的生产性降低。当然，上述课题不限于伸出部件，对于其他种类的树脂成型品也可能发生。根据以上认识，本发明人想到提出本实施方式所涉及的发明。

利用实施方式所涉及的制造方法制造的树脂成型品优选用于伸出部件等构成车辆用灯具的部件。下面，以制造伸出部件的情况为例进行说明，但是不限于此，在制造车辆用灯具的其他结构部件的情况下也能够利用实施方式所涉及的制造方法。当然，在制造车辆用灯具以外的产品或其结构部件的情况下，也能够利用实施方式所涉及的制造方法。

图1是表示实施方式所涉及的车辆用灯具10的结构的剖面图。图2是表示图1的伸出部件18的斜视图。车辆用灯具10用作车辆的前照灯。车辆用灯具10分别配置于车体前部的左右两侧。在本实施方式中，对从车体前方观察时位于右侧的车辆用灯具10进行说明。左侧的车辆用灯具10也具有基本相同的结构。

车辆用灯具10具有：灯体12、透光罩14、灯具单元16以及伸出部件18。灯体12形成为具有开口部的箱状。透光罩14由具有透光性的树脂或玻璃形成为碗状。透光罩14以覆盖灯体12的开口部的方式安装于灯体12。

灯具单元16配置于由灯体12和透光罩14形成的灯室20内。灯具单元16将光照射至车辆用灯具10前方。灯具单元16在实施方式中是投射光学系统。此外，灯具单元16也可以是抛物线光学系统、直射光学系统。

灯具单元16包含光源搭载部22、光源23、反射镜24、遮光罩26以及投影透镜28。在光源搭载部22上搭载光源23。光源23由LED构成。光源23也可以由卤素灯或HID灯等构成。反射镜24具有大致旋转椭圆曲面形状的反射面24a，将来自光源23的光朝向投影透镜28反射。遮光罩26固定于光源搭载部22的前方侧。遮光罩26具有包含投影透镜28的光轴Ax的平面26a，形成近光用配光图案的水平线附近的截止线。投影透镜28是前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜。投影透镜28将形成于包含其后方焦点的后方焦点面上的光源像作为反转像而投影到灯具前方的假想铅垂屏幕上。

伸出部件18与灯体12同样地配置于灯室20内。特别地，伸出部件18配置为，覆盖灯体12的开口部和灯具单元16的外周之间的区域。由此，能够隐藏车辆用灯具10的内部构造。伸出部件18由PBT通过射出成型而形成。此外，伸出部件18也可以由尼龙、PET(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)等其他结晶性树脂形成。

伸出部件18具有设计面18a和非设计面18b。设计面18a是透光罩14侧的面，至少一部分能从车辆用灯具10的外部观察到。设计面18a具有镜面部18c。镜面部18c形成为使算术表面粗糙度Ra为0.01～0.05μm。伸出部件18由于由转印性高的PBT形成，因此，其算术表面粗糙度Ra如后述所示通过将与镜面部18c相对应的模具的算术表面粗糙度Ra设为0.01～0.05μm而实现。在本实施方式中，镜面部18c占设计面18a整体的大于或等于50％。该比例由伸出部件18的设计决定。

非设计面18b是灯体12侧的面，从车辆用灯具10的外部无法观察到。非设计面18b尽管从车辆用灯具10的外部无法观察到，但是形成为其算术表面粗糙度Ra为0.01～0.5μm。该算术表面粗糙度Ra与设计面18a的镜面部18c同样地，通过将与非设计面18b相对应的模具的算术表面粗糙度Ra设为0.01～0.5μm而实现。

图3(a)、(b)是表示上述的伸出部件18的成型中使用的模具30的示意图。图3(a)、(b)是与图2的A-A线剖面相对应的模具30的剖面图。模具30具有可动模具32和固定模具34。可动模具32相对于固定模具34沿抵接、离开的方向(即，合模、开模方向)移动。图3(a)表示使可动模具32与固定模具34抵接的状态，图3(b)表示使可动模具32从固定模具34离开的状态。虚线的箭头D表示合模、开模方向。

通过使可动模具32与固定模具34抵接，从而在它们之间形成与作为成型品的伸出部件18相对应的成型空间36。成型空间36具有沿合模方向凸出的多个凸出部36a。具体来说，凸出部36a通过使在可动模具32形成的沿合模方向凸出的凸部32a进入至在固定模具34形成的沿合模方向凹陷的凹部34a而形成。伸出部件18具有与凸出部36a相对应的多个凸出部18d。凸出部18d的外周面18e(即，凹部34a侧的面)构成设计面18a的一部分，内周面18f(即，凸部32a侧的面)构成非设计面18b的一部分。

在形成成型空间36的固定模具34的面中，对与镜面部18c相对应的部分34b进行表面精加工，以使得算术表面粗糙度Ra为0.01～0.05μm。例如利用研磨材料进行表面精加工。形成成型空间36的固定模具34的面形状被转印至伸出部件18的设计面18a。

对形成成型空间36的可动模具32的面32b进行表面精加工，以使得算术表面粗糙度Ra为0.01～0.5μm。例如利用研磨材料进行表面精加工。形成成型空间36的面32b的形状被转印至伸出部件18的非设计面18b。

在这里，如果使模具的表面粗糙度变小，则树脂成型品和模具的密接性提高。换言之，脱模阻力变高。通常，由于减小与应将设计面精加工为镜面状的设计面相对应的模具的表面粗糙度，所以模具和树脂成型品的设计面的密接性提高。因此，在开模时，设计面侧发生与模具粘连的所谓粘模。对此，在本实施方式中，将与从车辆用灯具10的外部无法观察到的非设计面18b相对应的可动模具32的面32b的表面粗糙度也减小。由此，可动模具32和伸出部件18的密接性也提高，抑制粘模的发生。

图4是表示表面粗糙度和脱模阻力的关系的图表。具体来说，表示使可动模具32的面32b(即，与非设计面18b相对应的表面)的表面粗糙度变化时的脱模阻力。如图4所示，可知，表面粗糙度变得越小，则脱模阻力变得越大。根据图4，例如在非设计面18b侧的脱模阻力为4.0kgf的情况下，如果使设计面18a的算术表面粗糙度Ra为0.01μm，则能够使设计面18a侧的脱模阻力比非设计面18b侧的脱模阻力高。此外，设计面18a侧的脱模阻力随着镜面部18c的比例而变化。

图5是图3(a)的由虚线包围的部分的放大图。可动模具32及固定模具34构成为，成型空间36的凸出部36a处的可动模具32的拔模斜度θ₃₂比固定模具34的拔模斜度θ₃₄小。因此，成型空间36的凸出部36a构成为，朝向凸出方向(即，合模方向)厚度变薄。当然，相对应的伸出部件18的凸出部18d构成为，凸出部18d的内周面18f相对于可动模具32的拔模斜度比凸出部18d的外周面18e相对于固定模具34的拔模斜度小，另外构成为朝向凸出方向使凸出部18d的厚度变薄。

由于拔模斜度越小则脱模阻力变得越大，因此，对于凸出部36a，可动模具32相对于伸出部件18的脱模阻力变得比固定模具34相对于伸出部件18的脱模阻力大。因此，如果假设拔模斜度θ₃₂＜拔模斜度θ₃₄，则开模时，有助于伸出部件18以粘连于可动模具32的状态移动。即，有助于抑制粘模。

即，由于伸出部件18的厚度是固定比较好，因此以往可动模具32及固定模具34的拔模斜度相同，但在本实施方式中，通过有意使拔模斜度不同，从而使非设计面18b的脱模阻力比设计面18a侧的脱模阻力大。

优选可动模具32及固定模具34以满足-5°＜(θ₃₂－θ₃₄)＜-0.5°的方式构成。即，可动模具32及固定模具34以满足拔模斜度θ₃₂＜拔模斜度θ₃₄且0.5°＜|θ₃₂－θ₃₄|＜5°的方式构成。在差的绝对值|θ₃₂－θ₃₄|比0.5°大的情况下，凸出部36a处的脱模阻力的差有效地起作用，得到抑制粘模的效果。

差的绝对值|θ₃₂－θ₃₄|越大，则抑制粘模的效果变得越大，但是如果差变得过大，则成型空间36的较厚部分和较薄部分的差异也变大，在它们之间产生树脂的流动难易程度的差别，形成接缝，使美观变差。如果差的绝对值|θ₃₂－θ₃₄|小于或等于5°，则能够抑制接缝的形成。

图6是表示拔模斜度和脱模阻力的关系的图表。在图6中表示将与镜面部18c及非设计面18b相对应的模具30的部分的算术表面粗糙度Ra设为0.01μm的情况下的拔模斜度和脱模阻力的关系。如图6所示，拔模斜度越小，则脱模阻力变得越大。特别地，如果拔模斜度变得小于或等于5°，则脱模阻力急剧地变大。因此，拔模斜度小于或等于5°的部分(例如沿合模方向凸出的部分)，即使拔模斜度的差较小，也能够得到抑制粘模的效果。

图7～图10是表示利用上述模具30制造伸出部件18的方法的工序图。

图7表示执行对伸出部件18进行成型的准备的准备工序的情况。在该工序中，使可动模具32与固定模具34抵接。由此，在可动模具32和固定模具34之间形成与伸出部件18的形状相对应的成型空间36。然后，对固定模具34及可动模具32进行加热，保持为规定的温度。在这里，将固定模具34及可动模具32保持在40℃至120℃的范围。

图8表示射出树脂的射出工序的情况。在该工序中，首先，在成型机内部(未图示)将规定的树脂加热至规定温度并使其熔融。在这里，作为树脂而使用PBT，加热至大约250℃并使其熔融。作为树脂，也可以使用尼龙、PET、PPS、其他树脂。然后，将成型机的喷嘴(未图示)与模具抵接，将熔融树脂射出至模具内部。经由模具内部的流道(未图示)、浇口(未图示)将熔融的树脂射出至成型空间36。熔融树脂遍及整个成型空间36。射出的树脂冷却后凝固。

图9表示对模具进行脱模的工序的情况。在该工序中，使可动模具32从固定模具34离开。在本实施方式中，由于构成为与非设计面18b侧相对应的可动模具32的面32b的表面粗糙度也小，并且，构成为凸出部36a处的可动模具32的拔模斜度θ₃₂比固定模具34的拔模斜度θ₃₄小，因此，伸出部件18粘连于可动模具32而与可动模具32一起移动。

图10表示从模具取出伸出部件18的取出工序的情况。在该工序中，使未图示的凸出机构从可动模具32凸出，取出伸出部件18。

根据本实施方式所涉及的伸出部件18及其制造方法，镜面部18c及非设计面18b的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm。即，形成为使非设计面18b的表面粗糙度也变小。因此，在开模时，伸出部件18被向可动模具32侧拉拽。其结果是，能够抑制粘模的发生。此外，非设计面18b的算术表面粗糙度Ra只要与镜面部18c占设计面18a的比例及镜面部18c的算术表面粗糙度Ra相对应地在0.01～0.5μm的范围内确定即可。

另外，根据本实施方式所涉及的伸出部件18及其制造方法，固定模具34及可动模具32构成为使拔模斜度θ₃₂＜拔模斜度θ₃₄。因此，可动模具32相对于伸出部件18的脱模阻力比固定模具34相对于伸出部件18的脱模阻力大，能够抑制粘模的发生。

以上基于实施方式对本发明进行了说明。本实施方式是例示，对于上述各结构要素及各处理工序的组合，可以有各种变形例，另外，这些变形例也包含在本发明的范围内，这些对于本领域技术人员是可以理解的。

Claims (4)

1.一种树脂成型品，其是通过向在第1模具和第2模具之间形成的成型空间填充树脂而成型的结晶性树脂制的树脂成型品，

该树脂成型品的特征在于，

具有设计面和非设计面，其中，该设计面转印有所述第1模具的面，该非设计面转印有所述第2模具的面，

所述设计面包含镜面部，

所述镜面部及所述非设计面的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm。

2.根据权利要求1所述的树脂成型品，其特征在于，

所述镜面部占所述设计面整体的大于或等于50％，所述镜面部的算术表面粗糙度Ra为0.01μm～0.05μm，

所述非设计面的算术表面粗糙度Ra为0.01μm～0.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的树脂成型品，其特征在于，

该树脂成型品具有凸出部，该凸出部形成为朝向凸出方向而使厚度变薄，

所述凸出部的外周面构成所述设计面的至少一部分，

所述凸出部的内周面构成所述非设计面的至少一部分，

所述外周面相对于所述第1模具的拔模斜度，比所述内周面相对于所述第2模具的拔模斜度大。

4.一种树脂成型品的制造方法，其是利用模具的结晶性树脂制的树脂成型品的制造方法，

该树脂成型品的制造方法的特征在于，

所述模具包含第1模具以及在与所述第1模具之间形成与所述树脂成型品相对应的成型空间的第2模具，

所述第1模具的与所述成型空间相对应的部分的至少一部分以及所述第2模具的与所述成型空间相对应的部分的算术表面粗糙度Ra均小于或等于0.5μm，

所述成型空间具有沿合模方向凸出的凸出部，

该制造方法包含：

将树脂向所述成型空间射出的工序；以及

使所述第2模具从所述第1模具离开而开模的工序，

所述第1模具及所述第2模具构成为，所述凸出部处的所述第2模具的拔模斜度比所述凸出部处的所述第1模具的拔模斜度小，以提高所述树脂成型品相对于所述第2模具的脱模阻力。