CN105121122B - 液状弹性体的成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液状弹性体的成形方法，能够减少成形材料的废弃量，而且，当使用模具同时成形多个成形品时，模具不会平面上大型化，从而制造效率良好。为了达成该目的，本发明为使用模具成形由液状弹性体构成的成形品的方法，模具(1)为射出成形用模具，在该模具的合模开模方向上并列设置多个制品型腔空间(51)，使用模具同时成形多个成形品。模具具备与多个制品型腔空间相通的注入口(21)、流道(31)以及浇口(41)，流道具备：从注入口朝向与该模具的合模开模方向正交的方向延伸设置的正交流道部(32)、从正交流道部朝向与该模具的合模开模方向平行的方向延伸设置的平行流道部(33)，平行流道部配置于多个制品型腔空间的外周侧。

Description

液状弹性体的成形方法
技术领域
本发明涉及一种液状弹性体的成形方法，更详细而言，涉及一种使用模具成形由液状弹性体构成的成形品的方法。由液状弹性体构成的成形品为例如燃料电池用衬垫或者其他一般的衬垫或垫片等。
背景技术
对于未来的燃料电池的普及来说，需要隔板和衬垫等小型化、低成本化。关于衬垫，虽然通过采用射出成形能够降低成形材料(液状弹性体)的废弃量，但是，在使用模具同时成形多个衬垫的情况下，如果将多个制品型腔空间并列在模具的同一平面上(与模具的合模开模方向正交的方向)的话，则模具大型化，制造效率不好。
此外，虽然下述专利文献1中公开了使用模具同时成形多个成形品的技术，但是，该现有技术并不是射出成形，而是压缩成形用的成形机。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-026923号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
本发明鉴于以上的问题，其目的在于提供一种液状弹性体的成形方法，能够降低成形材料的废弃量，而且，当使用模具同时成形多个成形品时，模具不会平面上大型化，从而制造效率良好。
(解决技术问题的技术方案)
为了达成上述目的，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法为使用模具成形由液状弹性体构成的成形品的方法，其特征在于，所述模具为射出成形用模具，在该模具的合模开模方向上并列设置多个制品型腔空间，使用所述模具同时成形多个成形品。
另外，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的液状弹性体的成形方法中，所述模具具备与所述多个制品型腔空间相通的注入口、流道以及浇口，所述流道具备：从所述注入口朝向与该模具的合模开模方向正交的方向延伸设置的正交流道部、从所述正交流道部朝向与该模具的合模开模方向平行的方向延伸设置的平行流道部，所述平行流道部配置于所述多个制品型腔空间的外周侧。
另外，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的液状弹性体的成形方法中，所述模具中形成所述正交流道部的分开模形成为冷流道模。
另外，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的液状弹性体的成形方法中，所述模具在安装有插入部件的状态下对成形品进行成形，将所述成形品相对于所述插入部件一体成形。
另外，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的液状弹性体的成形方法中，所述平行流道部具备如下构造：遍及其全长或者在形成所述多个制品型腔空间的分开模的每一个中，其开口截面积从成形材料的流向的上游侧朝向下游侧逐渐缩小。
另外，本发明技术方案的液状弹性体的成形方法，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的液状弹性体的成形方法中，所述成形品为燃料电池用衬垫。
在具备上述构成的本发明的成形方法中，由于当使用模具成形由液状弹性体构成的成形品时实施利用模具的射出成形，因此，能够减少成形材料的废弃量，而且，关于模具的构造，由于在该模具的合模开模方向即多个分开模的层叠方向上并列设置多个制品型腔空间，因此，模具不会平面上大型化，从而模具的设置面积较小等，能够提高制造效率。在成形品为例如燃料电池用衬垫的情况下，由于该衬垫大多为平面长方形的框架状，因此，用于成形该衬垫的制品型腔空间也形成为平面长方形的框架状。因此，在模具的合模开模方向即多个分开模的层叠方向上并列设置多个这样的形状的制品型腔空间。
射出成形用模具除了制品型腔空间之外，还具备与所述制品型腔空间相通的注入口、流道以及浇口，但是，在上述的制品型腔为例如平面长方形的框架状的情况下，关于流道，可考虑将其配置在制品型腔空间的内周侧的方式和将其配置在制品型腔空间的外周侧的方式，本发明中同时包含这两种方式。
在前者的将流道配置在制品型腔空间的内周侧的方式的情况下，优选从注入口朝向与模具的合模开模方向平行的方向延伸设置平行流道部，同时，从该平行流道部朝向各制品型腔空间在与模具的合模开模方向正交的方向上延伸设置正交流道部，这样的模具构造在成形材料为热固化性的前提下适合作为热流道类型的模具。
另一方面，在后者的将流道配置在制品型腔空间的外周侧的方式的情况下，优选从注入口朝向与模具的合模开模方向正交的方向延伸设置正交流道部，同时，从该正交流道部朝向与模具的合模开模方向平行的方向延伸设置平行流道部，这样的模具构造在成形材料为热固化性的前提下适合作为局部冷流道类型的模具，即，将模具中形成正交流道部的分开模形成为冷流道模，由此，正交流道部内的成形材料未热固化能够以供下次的成形，进而能够更加有效地减少成形材料的废弃量。
另外，在后者的方式的情况下，由于未在制品型腔空间的内周侧贯通配置注入口和平行流道部，因此，能够实施插入成形，即，能够将例如燃料电池用隔板等的板状部件作为插入部件实施插入成形。在插入部件为燃料电池用隔板的情况下，成形品为燃料电池用衬垫，制成燃料电池用衬垫相对于燃料电池用隔板一体成形的制品。
关于朝向与模具的合模开模方向平行的方向延伸设置的平行流道部，可以遍及其全长使开口截面积为固定的，但是，在固定的情况下，例如如果平行流道部遍及其全长为平直的圆筒状的话，则成形之后，将该平行流道部内热固化的材料(溢料)离模变得困难，或者将分开模彼此开闭变得困难。因此，作为其对策，优选形成为使平行流道部的开口截面积从成形材料的流向的上游侧向下游侧逐渐缩小的构造，根据该构造，在平行流道部的内周面以及溢料的外周面设定锥形，因此，将溢料离模变得容易，或者将分开模彼此开闭变得容易。作为该开口截面积缩小的构造的方式，可考虑遍及平行流道部的全长使其开口截面积从成形材料的流向的上游侧向下游侧逐渐缩小的方式、和在形成多个制品型腔空间的分开模的每一个中，使平行流道部的开口截面积从成形材料的流向的上游侧向下游侧逐渐缩小的方式，本发明中同时包含这两种方式。
(发明的效果)
本发明实现以下的效果。
即，如以上说明，根据本发明，由于当使用模具成形由液状弹性体构成的成形品时实施利用模具的射出成形，因此，能够减少成形材料的废弃量，而且，关于模具的构造，由于在该模具的合模开模方向即多个分开模的层叠方向上并列设置多个制品型腔空间，因此，模具不会平面上大型化，从而模具的设置面积较小等，能够提高制造效率。关于模具的构造，能够提供将流道配置于制品型腔空间的内周侧的方式或者配置于外周侧的方式，在后者的方式的情况下，能够实施模具的冷流道化或者插入成形。另外，通过形成为使平行流道部的开口截面积从成形材料的流向的上游侧向下游侧逐渐缩小的构造，能够使溢料的离模变得容易，或者使分开模彼此的开闭变得容易。成形品例如为燃料电池用衬垫。因此，在成形燃料电池用衬垫的技术领域中，能够获得上述的作用效果。
附图说明
图1是示出在本发明的第一实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具的合模状态的截面图。
图2是示出同一模具的开模状态的截面图。
图3是示出在本发明的第二实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具的合模状态的截面图。
图4是示出同一模具的开模状态的截面图。
图5是示出在本发明的第三实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具的合模状态的截面图。
图6是示出同一模具的开模状态的截面图。
图7是示出在本发明的第四实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具的合模状态的截面图。
图8是示出同一模具的开模状态的截面图。
图9是示出在本发明的第五实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具的合模状态的截面图。
图10是示出同一模具的开模状态的截面图。
符号说明
1 模具
11～20 分开模
21 注入口
31 流道
32 正交流道部
33 平行流道部
41 浇口
51 制品型腔空间
61 下模
71 块模(ブロック型)
81 顶起装置(突き上げ装置)
91 空间部
101 成形品
102 插入部件
103 贯通孔
111 溢料。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
第一实施例···
图1以及图2示出在本发明的第一实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具1的截面。该模具1为射出成形用模具，在该模具1的合模开模方向(图中上下方向)上隔开规定的间隔并列设置多个(在该实施例中为四个)相同形状相同大小的制品型腔空间51，使用该模具1能够同时成形多个(在该实施例中为四个)相同形状相同大小的成形品101。另外，该模具1具备在该模具1的合模开模方向上层叠配置的第一至第九的九个分开模11～19，其中，除了设置有注入口开口部的第一模11以外，在第二模12以及第三模13的分模部、第四模14以及第五模15的分模部、第六模16以及第七模17的分模部乃至第八模18以及第九模19的分模部分别设置制品型腔空间51。此外，由于该模具1被设想为取出多个呈平面长方形的框架状(框状)的由液状橡胶构成的燃料电池用衬垫，因此，多个制品型腔空间51也分别形成为平面长方形的框架状。
另外，模具1具备与多个制品型腔空间51相通的注入口21、流道31以及浇口41。
注入口21以如下方式设置：在第一模11的平面中央以进行喷嘴接触(ノズルタッチ)的方式开口，自此朝向该模具1的合模开模方向的一方(图中下方)，贯通至设置有最下段的制品型腔空间51的第八模18。因此，注入口21设置于从最上段的制品型腔空间51至最下段的制品型腔空间51为止的多个制品型腔空间51的内周侧。
流道31从注入口21朝向各制品型腔空间51设置于与该模具1的合模开模方向正交的方向(图中左右方向)，经由设置于其前端的浇口41与制品型腔空间51连通。如上所述，由于制品型腔空间51形成为平面长方形的框架状，同时，注入口21配置于模具1的平面中央，因此，流道31从注入口21以放射状设置，例如朝向制品型腔空间51的四角(平面长方形的四角)以放射状设置四个流道31，各流道31分别经由浇口41与制品型腔空间51连通。因此，如果根据该构造的话，则相对于一个制品型腔空间51设置四个流道31和四处浇口41。另外，流道31设置于在下面设置有制品型腔空间51的第二模12、第四模14、第六模16以及第八模18的上面。
如果使用上述构成的模具1同时成形多个成形品并进行开模的话，则如图2所示，成形品101被保持在第三模13、第五模15、第七模17以及第九模19的上面，另一方面，在第二模12、第四模14、第六模16以及第八模18上保持由注入口部、流道部以及浇口部构成的溢料111。
第二实施例···
图3以及图4示出在本发明的第二实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具1的截面。该模具1为射出成形用模具，在该模具1的合模开模方向(图中上下方向)上隔开规定的间隔并列设置多个(在该实施例中为五个)相同形状相同大小的制品型腔空间51，使用该模具1能够同时成形多个(在该实施例中为五个)相同形状相同大小的成形品101。另外，该模具1具备在该模具1的合模开模方向上层叠配置的第一至第八的八个分开模11～18，其中，除了设置有注入口21以及正交流道部32的第一模11以及第二模12以外，在第三模13以及第四模14的分模部、第四模14以及第五模15的分模部、第五模15以及第六模16的分模部、第六模16以及第七模17的分模部乃至第七模17以及第八模18的分模部，分别设置制品型腔空间51。此外，由于该模具1被设想为取出多个呈平面长方形的框架状的由液状橡胶构成的燃料电池用衬垫，因此，多个制品型腔空间51也分别形成为平面长方形的框架状。
另外，模具1具备与多个制品型腔空间51相通的注入口21、流道31以及浇口41。
注入口21以如下方式设置：在第一模11的平面中央以进行喷嘴接触的方式开口，自此朝向该模具1的合模开模方向的一方(图中下方)，到正下方的第二模12为止。
流道31具备：从注入口21朝向与该模具1的合模开模方向正交的方向(图中左右方向)延伸设置的正交流道部32、和从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方延伸设置的平行流道部33。正交流道部32设置于设置有注入口21的第二模12的上面。平行流道部33配置于多个制品型腔空间51的外周侧，以从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方，贯通至设置有最下段的制品型腔空间51的第七模17的方式设置。经由设置于第三至第七的各模13～17的浇口41与各制品型腔空间51连通。如上所述，由于制品型腔空间51形成为平面长方形的框架状，同时，注入口21配置于模具1的平面中央，进一步，平行流道部33配置于制品型腔空间51的外周侧，因此，正交流道部32从注入口21以放射状设置，例如朝向制品型腔空间51的四角(平面长方形的四角)以放射状设置四个正交流道部32，从其各前端朝向该模具1的合模开模方向的一方设置平行流道部33。因此，如果根据该构造的话，则相对于五个制品型腔空间51设置四个平行流道部33，同时，相对于一个制品型腔空间51设置四处浇口41。另外，浇口41设置于在下面设置有制品型腔空间51的第三至第七的各模13～17的同样的下面。
如果使用上述构成的模具1同时成形多个成形品101并进行开模的话，则如图4所示，成形品101以附带由流道部以及浇口部构成的溢料111的状态被保持在第四至第八的各模14～18的上面。
此外，对于该第二实施例所涉及的成形方法以及模具1，能够添加以下的构成(补充)。
也就是说，如图3以及图4所示，在该模具1中，由于在未设置制品型腔空间51的第二模12上设置正交流道部32，因此，通过将该正交流道部32冷流道化，能够使正交流道部32内的成形材料维持成形后未固化的状态以供下次的成形。因此，从这样的观点来看，将设置有正交流道部32以及注入口21的第二模12以及第一模11形成为冷流道模，从而在第二模12以及作为热流道模的第三模13之间设置遮断加热力的断热部，或者在平行流道部13中的第二模12以及第三模13之间设置遮断成形材料的连续状态的开闭阀。
另外，如图3以及图4所示，在该模具1中，由于并未在多个制品型腔空间51的内周侧设置注入口以及流道，因此，如后述第五实施例中详细记载，能够在安装有板状的插入部件的状态下对成形品101进行成形。因此，从这样的观点来看，使该模具1为能够实施插入成形的模具，由此，在各分开模的分模部设置用于安装插入部件的空间部。
第三实施例···
图5以及图6示出在本发明的第三实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具1的截面。该模具1为射出成形用模具，在该模具1的合模开模方向(图中上下方向)上隔开规定的间隔并列设置多个(在该实施例中为五个)相同形状相同大小的制品型腔空间51，使用该模具1能够同时成形多个(在该实施例中为五个)相同形状相同大小的成形品101。另外，该模具1具备在该模具1的合模开模方向上层叠配置的第一至第八的八个分开模11～18，其中，除了设置有注入口21以及正交流道部32的第一模11以及第二模12以外，在第三模13以及第四模14的分模部、第四模14以及第五模15的分模部、第五模15以及第六模16的分模部、第六模16以及第七模17的分模部乃至第七模17以及第八模18的分模部，分别设置制品型腔空间51。
另外，如图所示，设置有制品型腔空间51的第三至第八的各模13～18形成为厚度较薄的片模(コマ型)类型的分开模(模板)，设置下模61以及块模71，用于集中这些片模并组装入模具1内。另外，在下模61上组装有由油压气缸等构成的顶起装置81，用于集中并顶起这些片模从而向下一个工序搬送。
此外，由于该模具1被设想为取出多个呈平面长方形的框架状的由液状橡胶构成的燃料电池用衬垫，因此，多个制品型腔空间51也分别形成为平面长方形的框架状。
另外，模具1具备与多个制品型腔空间51相通的注入口21、流道31以及浇口41。
注入口21以如下方式设置：在第一模11的平面中央以进行喷嘴接触的方式开口，自此朝向该模具1的合模开模方向的一方(图中下方)，到正下方的第二模12为止。
流道31具备：从注入口21朝向与该模具1的合模开模方向正交的方向(图中左右方向)延伸设置的正交流道部32、和从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方延伸设置的平行流道部33。正交流道部32设置于设置有注入口21的第二模12的上面。平行流道部33配置于多个制品型腔空间51的外周侧，以从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方，贯通至设置有最下段的制品型腔空间51的第七模17的方式设置。经由设置于第三至第七的各模13～17的浇口41与各制品型腔空间51连通。如上所述，由于制品型腔空间51形成为平面长方形的框架状，同时，注入口21配置于模具1的平面中央，进一步，平行流道部33配置于制品型腔空间51的外周侧，因此，正交流道部32从注入口21以放射状设置，例如朝向制品型腔空间51的四角(平面长方形的四角)以放射状设置四个正交流道部32，从其各前端朝向该模具1的合模开模方向的一方设置平行流道部33。因此，如果根据该构造的话，则相对于五个制品型腔空间51设置四个平行流道部33，同时，相对于一个制品型腔空间51设置四处浇口41。另外，浇口41设置于在下面设置有制品型腔空间51的第三至第七的各模13～17的同样的下面。
在使用上述构成的模具1同时成形多个成形品101之后，如图6所示，由片模构成的第三至第八的各模13～18通过顶起装置81被集中顶起并向下一个工序搬送(图上箭头方向)。
关于设置有注入口21以及正流道部33的第一模11以及第二模12，如上述第二实施例的补充中所述，也可以形成为冷流道模。
第四实施例···
在上述第三实施例所涉及的成形方法以及模具1中，朝向与模具的合模开模方向平行的方向延伸设置的平行流道部33形成为遍及其全长使开口截面积为固定的平直的圆筒状，但是，如果为这样的形状的话，则如上所述，成形之后，将在平行流道部33内热固化的材料(溢料)离模变得困难，或者将分开模彼此开闭变得困难。
因此，作为对策，如图7以及图8中所示，在该第四实施例中，形成为如下构造：平行流道部33的开口截面积遍及从由片模构成的第三模至第八模13～18的全长，从成形材料的流向的上游侧(图中上方)朝向下游侧(图中下方)逐渐缩小。因此，根据该构造，平行流道部33的内周面以及溢料111的外周面均形成为锥形状，因此，将溢料111离模变得容易，或者将分开模13～18彼此开闭变得容易。
该第四实施例所涉及的其他的构成以及作用效果与上述第三实施例相同。因此，对图7以及图8赋予与图5以及图6相同的符号，并省略其说明。
第五实施例···
图9以及图10示出在本发明的第五实施例所涉及的成形方法的实施中所使用的模具1的截面。该模具1为射出成形用模具，在该模具1的合模开模方向(图中上下方向)上隔开规定的间隔并列设置多个(在该实施例中为四个)相同形状相同大小的制品型腔空间51，使用该模具1能够同时成形多个(在该实施例中为四个)相同形状相同大小的成形品101。另外，该模具1具备在该模具1的合模开模方向上层叠配置的第一至第十的十个分开模11～20，其中，除了设置有注入口21以及正交流道部32的第一模11以及第二模12以外，在第三模13以及第四模14的分模部、第五模15以及第六模16的分模部、第七模17以及第八模18的分模部乃至第九模19以及第十模20的分模部，分别设置制品型腔空间51。
此外，由于该模具1被设想为取出多个呈平面长方形的框架状的由液状橡胶构成的燃料电池用衬垫，因此，多个制品型腔空间51也分别形成为平面长方形的框架状。
另外，由于该模具1被设想为在安装有板状的插入部件102的状态下一体成形衬垫，因此，在第三模13以及第四模14的分模部、第五模15以及第六模16的分模部、第七模17以及第八模18的分模部乃至第九模19以及第十模20的分模部，分别设置空间部91用于安装插入部件102。另外，由于该模具1被设想为在板状的插入部件102的厚度方向两面分别一体成形衬垫，因此，在插入部件102上设置贯通孔103用于使成形材料流通。
另外，模具1具备与多个制品型腔空间51相通的注入口21、流道31以及浇口41。
注入口21以如下方式设置：在第一模11的平面中央以进行喷嘴接触的方式开口，自此朝向该模具1的合模开模方向的一方(图中下方)，到正下方的第二模12为止。
流道31具备：从注入口21朝向与该模具1的合模开模方向正交的方向(图中左右方向)延伸设置的正交流道部32、和从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方延伸设置的平行流道部33。正交流道部32设置于设置有注入口21的第二模12的上面。平行流道部33配置于多个制品型腔空间51的外周侧，以从正交流道部32的前端朝向与该模具1的合模开模方向平行的方向的一方，贯通至设置有最下段的制品型腔空间51的第九模19方式设置。经由设置于第三模13、第五模15、第七模17以及第九模19的浇口41与各制品型腔空间51连通。如上所述，由于制品型腔空间51形成为平面长方形的框架状，同时，注入口21配置于模具1的平面中央，进一步，平行流道部33配置于制品型腔空间51的外周侧，因此，正交流道部32从注入口21以放射状设置，例如朝向制品型腔空间51的四角(平面长方形的四角)以放射状设置四个正交流道32，从其各前端朝向该模具1的合模开模方向的一方设置平行流道部33。因此，如果根据该构造的话，则相对于四个制品型腔空间51设置四个平行流道部33，同时，相对于一个制品型腔空间51设置四处浇口41。另外，浇口41设置于在下面设置有制品型腔空间51的第三模13、第五模15、第七模17以及第九模19的上面。
另外，平行流道部33形成为如下构造：在形成多个制品型腔空间51的分开模的每一个中，即从形成最上段的制品型腔空间51的第三模13朝向第四模14、从形成第二段的制品型腔空间51的第五模15朝向第六模16、以及从形成第三段的制品型腔空间51的第七模17朝向第八模18的各个中，其开口截面积从成形材料的流向的上游侧(图中上方)朝向下游侧(图中下方)逐渐缩小。因此，根据该构造，由于平行流道部33的内周面以及溢料111的外周面均形成为锥形状，因此，溢料111的离模或者分开模彼此的开闭变得容易。
如果使用上述构成的模具1同时成形多个成形品101的话，则如图10所示，成形品101被保持在第四模14、第六模16、第八模18以及第十模20，另一方面，在第三模13、第五模15、第七模17以及第九模19上保持溢料111。
关于设置有注入口21以及正交流道部32的第一模11以及第二模12，如上述第二实施例的补充中所述，也可以形成为冷流道模。

Claims (4)

1.一种液状弹性体的成形方法，为使用模具成形由液状弹性体构成的成形品的方法，其特征在于，
所述模具为射出成形用模具，在该模具的合模开模方向上并列设置多个制品型腔空间，
使用所述模具同时成形多个成形品，
所述模具具备与所述多个制品型腔空间相通的注入口、流道以及浇口，
所述流道具备：从所述注入口朝向与该模具的合模开模方向正交的方向延伸设置的正交流道部、从所述正交流道部朝向与该模具的合模开模方向平行的方向延伸设置的平行流道部，
所述平行流道部配置于所述多个制品型腔空间的外周侧，
所述平行流道部具备如下构造：遍及其全长，其开口截面积从成形材料的流向的上游侧朝向下游侧逐渐缩小。
2.根据权利要求1所述的液状弹性体的成形方法，其特征在于，所述模具中形成所述正交流道部的分开模形成为冷流道模。
3.根据权利要求1所述的液状弹性体的成形方法，其特征在于，所述模具在安装有插入部件的状态下对成形品进行成形，将所述成形品相对于所述插入部件一体成形。
4.根据权利要求1-3任一项中所述的液状弹性体的成形方法，其特征在于，
所述成形品为燃料电池用衬垫。
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