CN105729737A - 模具装置以及树脂成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模具装置以及树脂成型方法，在通过旋转芯对倒钩部进行成型的模具装置以及树脂成型方法中，能够有效地防止因树脂压力而导致的芯线的产生以及旋转芯的动作不良。模具装置(1)具有：模具本体(2)的固定模具(12)，其对本体部(81)进行成型；旋转芯(20)，其对倒钩部(82)进行成型，该旋转芯(20)向远离倒钩部(82)的方向旋转移动来进行脱模；以及限制芯(40)，在成型时，该限制芯(40)夹在固定模具(12)与旋转芯(20)之间而限制旋转芯(20)的移动，在旋转芯(20)从倒钩部(82)脱模时，该限制芯(40)向从固定模具(12)与旋转芯(20)之间拔出的方向(驱动轴(61)的收缩方向)移动而解除对旋转芯(20)的限制。

Description

模具装置以及树脂成型方法

技术领域

本发明涉及对具有倒钩部的成型件进行树脂成型的模具装置。

背景技术

以往已知有如下技术：在对具有倒钩部的成型件进行树脂成型的模具装置中，通过旋转移动来使对倒钩部进行成型的芯从该倒钩部脱模。作为公开通过旋转移动而从倒钩部脱模的这种芯的技术例如存在专利文献1。在专利文献1中，公开了如下技术：以与模具本体的滑动接触面为曲面的方式形成旋转芯，通过沿着该滑动接触面转动而使该旋转芯从倒钩部脱模。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平6-114893号公报

然而，在进行树脂成型的模具装置中，在成型时对形成内腔的面施加树脂压力。即使在专利文献1所公开的模具装置中，有时处于如下状态：因树脂压力而作用有向模具本体侧推压旋转芯的力，旋转芯被按压至比当初假设的位置靠模具装置侧的位置。如上所述，由于旋转芯形成为与模具本体的滑动接触面为曲面，因此在旋转芯被推压向模具装置侧的状态下，即使为了从倒钩部脱模而要旋转移动，旋转芯的被推压的部分也会与模具本体干涉，从而可能产生无法适当地进行从倒钩部的脱模的脱模不良。

作为消除这样的从倒钩部的脱模不良的方法，考虑进行这样的设计：在旋转芯与模具本体之间预先形成考虑了树脂压力的间隙，使得在脱模时旋转芯与模具本体不干涉。但是，在该方法中，旋转芯容易因树脂压力而向模具装置侧移动，在成型时在旋转芯与模具本体之间产生阶梯差，成为了在成型件产生不希望的芯线的原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构，在通过旋转芯对倒钩部进行成型的模具装置以及树脂成型方法中，能够有效地防止因树脂压力造成的芯线的产生以及旋转芯的动作不良。

本发明涉及一种用于对具有本体部(例如，后述的本体部81)以及倒钩部(例如，后述的倒钩部82)的成型件(例如，后述的成型件80)进行树脂成型的模具装置，其具有：模具本体(例如，后述的模具本体2的固定模具12)，其对所述本体部进行成型；旋转芯(例如，后述的旋转芯20)，其对所述倒钩部进行成型，该旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动来进行脱模；以及限制芯(例如，后述的限制芯40)，在成型时，该限制芯夹在所述模具本体与所述旋转芯之间而限制所述旋转芯的移动，在所述旋转芯从所述倒钩部脱模时，该限制芯向从所述模具本体与所述旋转芯之间拔出的方向移动而解除对所述旋转芯的限制。

由此，即使是复杂形状的倒钩部，通过旋转移动也能够使旋转芯从倒钩部脱模，并且即使在成型时施加树脂压力，也会通过限制芯来限制旋转芯向模具本体侧的移动。因此，能够有效地防止因树脂压力而推压旋转芯导致在模具本体与旋转芯之间产生阶梯差从而在成型件产生芯线，或者旋转芯不能脱模。

优选的是，所述限制芯的与所述旋转芯接触的部分(例如，后述的限制芯侧接触面411)形成为平面状，并且所述旋转芯的与所述限制芯接触的部分(例如，后述的旋转芯侧接触面221)形成为平面状。

由此，由于旋转芯与限制芯为面接触，因此能够通过限制芯充分地承受树脂压力，能够通过简单的结构实现耐树脂压力的耐压结构。并且，由于旋转芯与限制芯为面接触，因此旋转芯与限制芯的接触时的设计误差的考虑等也变得容易，能够使模具装置的制造高效化。

优选的是，所述限制芯构成为直线地移动，所述旋转芯与所述限制芯接触的平面部分形成为随着向所述限制芯的拔出方向(例如，后述的驱动轴61的收缩方向)前进而向旋转芯侧倾斜。

由此，在限制芯的移动开始时快速地解除旋转芯与限制芯的接触，因此，相比于在维持旋转芯与限制芯接触的状态下使限制芯从模具本体与旋转芯之间移动的结构，能够有效地降低限制芯的移动所需要的力，能够实现驱动单元(例如，后述的驱动缸60)的小型化。并且，即使旋转芯因树脂压力而被推压向限制芯侧，也能够顺畅地进行限制芯相对于旋转芯的分离，能够不引起脱模不良地可靠地取出成型件。

优选的是，所述限制芯与所述旋转芯通过凸轮机构(例如，后述的凸轮槽24以及凸轮销42)而连接，使得伴随着所述限制芯的移动而使所述旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动。

由此，能够共享用于使限制芯与旋转芯移动的驱动单元，能够有效地降低模具装置的制造成本。

并且，本发明是一种具有本体部(例如，后述的本体部81)以及倒钩部(例如，后述的倒钩部82)的成型件(例如，后述的成型件80)的树脂成型方法，具有：成型工序，将限制芯(例如，后述的限制芯40)夹到对所述本体部进行成型的模具本体(例如，后述的模具本体2的固定模具12)与对所述倒钩部进行成型的旋转芯(例如，后述的旋转芯20)之间，在通过所述限制芯限制了所述旋转芯的移动的状态下对树脂进行注射成型；以及脱模工序，所述限制芯向从所述模具本体与所述旋转芯之间拔出的方向移动而解除对所述旋转芯的限制，并且被解除了限制的所述旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动而进行脱模。

由此，即使在成型工序中施加树脂压力，也会通过限制芯来限制旋转芯的向模具本体侧的移动，即使在脱模工序中，即使是复杂形状的倒钩部，也能够通过旋转移动使旋转芯从倒钩部脱模。由此，能够有效地防止旋转芯被推压而在模具本体与旋转芯之间产生阶梯差因而在成型件产生芯线，或者旋转芯无法脱模。

发明效果

根据本发明，在通过旋转芯对倒钩部进行成型的模具装置以及树脂成型方法中，能够有效地防止因树脂压力造成的芯线的发生以及旋转芯的动作不良。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的一实施方式涉及的模具装置的图。

图2是表示与旋转芯连接的限制芯以及与限制芯连接的驱动缸的立体图。

图3是从限制芯的驱动缸安装面的相反侧观察旋转芯与限制芯的图。

图4是从旋转芯的内腔形成面的相反侧观察旋转芯与限制芯的图。

图5中(a)、(b)、(c)是示意性地表示成型时的旋转芯与限制芯的截面的样子的图。

图6中(a)、(b)、(c)是示意性地表示脱模时的旋转芯与限制芯的截面的样子的图。

图7中(a)、(b)、(c)是示意性地表示旋转移动的旋转芯与限制芯的截面的样子的图。

图8中(a)、(b)、(c)是示意性地表示从图7的状态进一步旋转移动的旋转芯与限制芯的截面的样子的图。

图9是示意性地表示成型时的旋转芯与限制芯的接触状态的放大剖视图。

图10是表示旋转芯从倒钩部脱模的样子的放大剖视图。

标号说明

1模具装置

12固定模具(模具本体)

20旋转芯

24凸轮槽(凸轮机构)

40限制芯

41凸轮销(凸轮机构)

80成型件

81本体部

82倒钩部

221旋转芯侧接触面(旋转芯上的与限制芯接触的部分)

411限制芯侧接触面(限制芯上的与旋转芯接触的部分)

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的模具装置的优选的一实施方式进行说明。图1是概略性地表示本发明的一实施方式涉及的模具装置1的图。

作为本发明的一实施方式，对将汽车的保险杠作为成型件80来进行树脂成型的模具装置1进行说明。如图1所示，成型件80由本体部81和形成于本体部81的端部的倒钩部82构成。成型件80的倒钩部82构成用于将保险杠部分安装到金属制成的车体的部分。本实施方式的倒钩部82具有其截面形状被成型为V字状的部分。

对于对成型件80进行成型的模具装置1具有的各结构进行说明。本实施方式的模具装置1作为用于对成型件80的倒钩部82进行成型的主要的结构而具有模具本体2、旋转芯20、限制芯40、以及驱动缸60。

模具本体2形成内腔，所述内腔用于对成型件80的倒钩部82以外的部分(本体部81)进行成型。本实施方式的模具本体2具有：可动模具11，其主要对成型件80的一侧的面进行成型；以及固定模具12，其主要对成型件80的另一侧的面(背侧面)进行成型。

可动模具11构成为通过驱动单元(省略图示)而能够向远离固定模具12的方向移动。固定模具12具有容纳用于对倒钩部82进行成型的旋转芯20以及固定芯40的固定模具容纳部121。作为用于使旋转芯20以及限制芯40移动的驱动装置的驱动缸60被配置于固定模具12。

在本实施方式中，旋转芯20与限制芯40连接，驱动缸60的驱动轴61与该限制芯40连接。通过驱动缸60的驱动轴61的伸缩，限制芯40呈直线状移动，伴随着该限制芯40的移动，旋转芯20进行移动。另外，旋转芯20、限制芯40以及驱动缸60分别配置于固定模具12的左右两侧。

接下来，对旋转芯20以及限制芯40的详细的结构进行说明。图2是表示与旋转芯20连接的限制芯40以及与限制芯40连接的驱动缸60的立体图。图3是从限制芯40的驱动缸安装面413的相反侧观察旋转芯20与限制芯40的图。图4是从旋转芯20的内腔形成面211的相反侧观察旋转芯20与限制芯40的图。

旋转芯20主要形成用于对成型件80的倒钩部82进行成型的内腔。如图2～图4所示，本实施方式的旋转芯20具有：旋转芯本体部21、芯容纳部22、侧壁部23以及凸轮槽24。

旋转芯本体部21具有用于对倒钩部82进行成型的内腔形成面211。通过该内腔形成面211而形成有用于对倒钩部82进行成型的内腔。内腔形成面211形成为其端部的一部分突出，能够对具有V字状的截面形状的倒钩部82进行成型。

芯容纳部22是容纳限制芯40的部分。芯容纳部22配置于旋转芯本体部21上的内腔形成面211的背侧。在芯容纳部22呈平面状地形成有作为与限制芯40面接触的部分的旋转芯侧接触面221。本实施方式的旋转芯侧接触面221以随着向驱动轴61的收缩方向(限制芯40的拔出方向)前进而接近内腔形成面211(旋转芯20)的方式倾斜。

侧壁部23是旋转芯本体部21上的内腔形成面211背侧的面，形成于芯容纳部22的两侧。侧壁部23在侧视观察时形成为扇状，端面形成为圆弧状。形成为该圆弧状的端面与固定模具容纳部121对置(参照图5的(a))。

在本实施方式中，在侧壁部23的端面与固定模具容纳部121之间形成有间隙。因此，在成型时以及脱模时，侧壁部23与固定模具容纳部121不接触。

凸轮槽24构成用于将限制芯40与旋转芯20连接的凸轮机构。本实施方式的凸轮槽24由直线部241和倾斜部242构成，所述直线部241在与驱动轴61的收缩方向大致相同方向延伸，所述倾斜部242从直线部241向内腔形成面211侧倾斜。凸轮槽24分别以相同的位置以及相同的形状形成于两侧的侧壁部23。

旋转芯20的主要结构如上所述。接下来，对限制芯40进行说明。限制芯40具有限制芯本体部41和凸轮销42。

限制芯本体部41形成为块状。限制芯本体部41具有限制芯侧接触面411、固定模具接触面412以及驱动缸安装面413。

限制芯侧接触面411是相对于旋转芯20面接触的部分，形成为平面状。固定模具接触面412是与固定模具12接触的部分，呈平面状地形成于限制芯本体部41的限制芯侧接触面411的背侧。并且，限制芯侧接触面411以随着向驱动轴61的收缩方向前进而远离固定模具接触面412侧的方式倾斜(参照图9)。

驱动缸安装面413是如下的面：其一侧与限制芯侧接触面411连接，并且另一侧与固定模具接触面412连接。在该驱动缸安装面413上连接驱动缸60。本实施方式的驱动缸安装面413以随着从限制芯侧接触面411靠近固定模具接触面412而靠近驱动缸60的收缩方向的方式倾斜。

凸轮销42形成于限制芯本体部41的两侧面。形成有凸轮销42的面是连接限制芯侧接触面411与固定模具接触面412的面。通过将凸轮销42插入到旋转芯20的凸轮槽24中，从而连接限制芯40与旋转芯20。

本实施方式的模具装置1具有的旋转芯20以及限制芯40以如上所述的方式构成。接下来，参照图5～图10，对本实施方式的模具装置1涉及的注射成型(成型工序)以及脱模(脱模工序)的动作分阶段地进行说明。

图5是示意性地表示成型时(成型工序)的旋转芯20与限制芯40的截面的样子的图。其中，图5中(a)是沿图4的A-A线的剖视图。图5中(b)是沿图4的B-B线的剖视图。图5中(c)是沿图4的C-C线的剖视图。

如图5的(a)所示，在成型时，位于旋转芯20两端部的侧壁部23的端面为与固定模具容纳部121的内壁对置的状态。如上所述，旋转芯20以及固定模具12被设计成，即使在该成型时，在侧壁部23的端面与固定模具容纳部121(固定模具12)之间也形成有间隙。另一方面，如图5的(b)以及图5的(c)所示，旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411为面接触的状态，对旋转芯20的远离倒钩部82的方向的移动进行限制。通过被限制芯40限制，来适当地保持成型时的旋转芯20的位置。在该状态下进行树脂的注射成型。

对旋转芯20的内腔形成面211施加的力被与旋转芯20面接触的限制芯侧接触面411承受。如图5的(b)所示，限制芯40通过固定模具接触面412也与固定模具容纳部121面接触，限制芯40在被固定模具容纳部121支承的同时承受经由旋转芯20承受的树脂压力，从而能够适当地保持成型工序中的旋转芯20的位置。

并且，在本实施方式中，由于在形成为曲面的侧壁部23的端面与固定模具容纳部121之间形成有间隙，因此相对于内腔形成面211，即使承受树脂压力，侧壁部23也不会被推压向固定模具12侧。因此，可靠地防止了侧壁部23的曲面部分被推压向固定模具12侧而成为旋转移动的障碍。

图6是示意性地表示脱模时的旋转芯20与限制芯40的截面的样子的图。图6中(a)～(c)分别与图5中(a)～(c)的剖视图对应。如图6中(a)～(c)所示，在成型结束、脱模开始时，以使驱动轴61收缩的方式来对驱动缸60进行驱动。由此，限制芯40向远离内腔形成面211的方向直线性地移动。此时，凸轮销42沿着凸轮槽24的直线部241与限制芯40一体地移动(参照图6的(a))。

这里，参照图9对旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411的接触(限制)的解除进行说明。图9是表示成型时的旋转芯20与限制芯40的接触状态的放大剖视图。如图9所示，旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411以其双方随着向限制芯40的移动方向(图9的箭头方向)前进而靠近内腔形成面211的方式倾斜。

由此，在自图9所示的状态起限制芯40向驱动轴61的收缩方向移动时，旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411的接触与限制芯40的移动开始一起被快速地解除，可顺畅地进行旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411的分离。例如，例如在考虑旋转芯侧接触面与限制芯侧接触面以沿着限制芯的移动方向的方式形成的情况时，即使限制芯开始移动，旋转芯侧接触面与限制芯侧接触面也保持接触。因此，在直线性地形成旋转芯与限制芯的接触面的结构所使用的驱动缸中，需要考虑了在旋转芯侧接触面与限制芯侧接触面之间产生的摩擦力的驱动力。在这一方面，关于本实施方式的模具装置1，由于旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411两者倾斜，因此在旋转芯侧接触面221与限制芯侧接触面411之间随着限制芯40的移动开始而产生间隙，能够降低为了使限制芯40向收缩方向移动所需的驱动力。

并且，在本实施方式中，由于驱动缸安装面413以随着从限制芯侧接触面411靠近固定模具接触面412而靠近驱动缸60的收缩方向的方式倾斜，因此相比于限制芯40形成为长方体的情况，能够减小限制芯40与旋转芯20的接触面，旋转芯20与限制芯40的分离更加顺畅。

图7是示意性地比表示旋转移动的旋转芯20与限制芯40的截面的样子的图。图7中(a)～(c)分别与图5中(a)～(c)的剖视图对应。如图7中(a)～(c)所示，在限制芯40自图6所示的状态起进一步向驱动轴61的收缩方向前进时，凸轮销42到达作为凸轮槽24的弯曲部的倾斜部242的始端部。通过凸轮销42，倾斜部242的始端部(直线部241与倾斜部242的连接部分)被向收缩方向按压，旋转芯20开始向远离倒钩部82的方向旋转移动。

图10是表示旋转芯20从倒钩部82脱模的样子的放大剖视图。如图10所示，伴随着限制芯40的向下方的移动，旋转芯20向后方(固定模具12侧)旋转移动，由此，旋转芯20的内腔形成面211的端部能够不与倒钩部82干涉地脱模。像本实施方式这样，即使是截面形状形成为V字状的复杂形状的倒钩部82，由于旋转芯20以避开倒钩部82的方式旋转移动，因此能够高效地进行脱模所需的移动。

图8是示意性地表示从图7的状态进一步旋转移动的旋转芯20与限制芯40的截面的样子的图。图8中(a)～(c)分别与图5中(a)～(c)的剖视图对应。如图8中(a)～(c)所示，在限制芯40自图7所示的状态起进一步向下方移动时，凸轮销42一边从倾斜部242的始端部向终端部移动，一边使旋转芯20进一步向后方旋转，旋转芯20从倒钩部82的分离完成。

在旋转芯20的脱模完成后，通过使可动模具11向远离固定模具12的方向移动，能够取出成型件80。另外，也可以构成为，在使可动模具11向远离固定模具12的方向进行了移动之后，进行旋转芯20的脱模。成型件80的取出方法能够采用使用推出芯或拾取装置等适当的方法。

根据以上说明的本实施方式的模具装置1，能够获得以下的效果。

本实施方式的模具装置1具有：模具本体2的固定模具12，其对本体部81进行成型；旋转芯20，其对倒钩部82进行成型，该旋转芯20向远离倒钩部82的方向旋转移动来进行脱模；以及限制芯40，在成型时，该限制芯40夹在固定模具12与旋转芯20之间而限制旋转芯20的移动，在旋转芯20从倒钩部82脱模时，该限制芯40向从固定模具12与旋转芯20之间拔出的方向(驱动轴61的收缩方向)移动而解除对旋转芯20的限制。

由此，即使是具有V字状的截面形状的复杂形状的倒钩部82，也能够通过旋转移动使旋转芯20从倒钩部82脱模，并且即使在成型时施加树脂压力，也会通过限制芯40来限制旋转芯20的向固定模具12侧的移动。因此，能够有效地防止以下情况：因树脂压力使得旋转芯20被推压而在固定模具12与旋转芯20之间产生阶梯差，从而在成型件80形成芯线，或者旋转芯20无法脱模。

在本实施方式中，限制芯40的限制芯侧接触面411形成为平面状，并且旋转芯20的旋转芯侧接触面221形成为平面状。

由此，由于旋转芯20与限制芯40面接触，因此能够通过限制芯40充分地承受树脂压力，能够通过简单的结构实现耐树脂压力的耐压结构。并且，由于旋转芯20与限制芯40面接触，因此旋转芯20与限制芯40的接触时的设计误差的考虑等也变得容易，能够使模具装置1的制造高效化。

在本实施方式中，限制芯40构成为直线性地进行移动，旋转芯20与限制芯40接触的平面部分形成为随着向限制芯40的拔出方向(驱动轴61的收缩方向)前进而向旋转芯20侧倾斜。

由此，在限制芯40的移动开始时，旋转芯20与限制芯40的接触被快速地解除，因此，相比于在维持旋转芯20与限制芯40接触的状态下使限制芯40从固定模具12与旋转芯20之间移动的结构，能够有效地降低限制芯40的移动所需要的力，能够使驱动缸60等驱动单元小型化。并且，即使因树脂压力将旋转芯20推压至限制芯40侧，也能够顺畅地进行限制芯40相对于旋转芯20的分离，能够不引起脱模不良地可靠地取出成型件80。

在本实施方式中，限制芯40与旋转芯20通过由凸轮销42以及凸轮槽24构成的凸轮机构而连接，使得伴随着限制芯40的移动而使旋转芯20向远离倒钩部82的方向旋转移动。

由此，能够共享用于使限制芯40与旋转芯20移动的驱动单元，能够有效地降低模具装置1的制造成本。

以上，对本发明的模具装置的优选的一实施方式进行了说明，但是本发明并非限定于上述的实施方式，而能够进行适当变更。

上述实施方式的旋转芯20的配置于两端部的侧壁部23形成为扇形形状，但是不限定于该结构。例如，也可以将相当于本申请发明的旋转芯20的侧壁部23的部分变更为矩形等其他形状。该情况下，优选的是，在侧壁部的端部与固定模具之间设置有充足的间隙，以使相当于侧壁部23的部分在进行从倒钩部的脱模时不与固定模具12接触。

在上述实施方式中，以将汽车的保险杠部分作为成型件80进行成型的模具装置1为例进行了说明，但是并非限定于该例，只要是制造具有倒钩部的成型件的模具装置都能够应用本发明。

Claims (5)

1.一种模具装置，用于对具有本体部以及倒钩部的成型件进行树脂成型，所述模具装置的特征在于，具有：

模具本体，其对所述本体部进行成型；

旋转芯，其对所述倒钩部进行成型，该旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动来进行脱模；以及

限制芯，在成型时，该限制芯夹在所述模具本体与所述旋转芯之间而限制所述旋转芯的移动，在所述旋转芯从所述倒钩部脱模时，该限制芯向从所述模具本体与所述旋转芯之间拔出的方向移动而解除对所述旋转芯的限制。

2.根据权利要求1所述的模具装置，其特征在于，

所述限制芯的与所述旋转芯接触的部分形成为平面状，并且所述旋转芯的与所述限制芯接触的部分形成为平面状。

3.根据权利要求2所述的模具装置，其特征在于，

所述限制芯构成为直线地移动，

所述旋转芯与所述限制芯接触的平面部分形成为随着向所述限制芯的拔出方向前进而向旋转芯侧倾斜。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的模具装置，其特征在于，

所述限制芯与所述旋转芯通过凸轮机构而连接，使得伴随着所述限制芯的移动而使所述旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动。

5.一种树脂成型方法，是具有本体部以及倒钩部的成型件的树脂成型方法，所述树脂成型方法的特征在于，具有：

成型工序，将限制芯夹到对所述本体部进行成型的模具本体与对所述倒钩部进行成型的旋转芯之间，在通过所述限制芯限制了所述旋转芯的移动的状态下对树脂进行注射成型；以及

脱模工序，所述限制芯向从所述模具本体与所述旋转芯之间拔出的方向移动而解除对所述旋转芯的限制，并且被解除了限制的所述旋转芯向远离所述倒钩部的方向旋转移动而进行脱模。