CN107921675B - 树脂成型方法和成型模具 - Google Patents

Abstract

在面板(1)的表面上形成树脂成型物(24)的树脂成型方法，具备：成型模具设置步骤，将由弹性体构成的成型模具(3)以在其成型面(10)上形成模腔(7)的方式设置于面板(1)上；对抗力增强步骤，增强对抗从模腔(7)侧对在成型面(10)施加的压力的对抗力；树脂注入步骤，向模腔(7)中注入树脂；和树脂固化步骤，使注入的树脂固化。

Description

树脂成型方法和成型模具

技术领域

本发明涉及在面板的表面上形成树脂成型物的树脂成型方法以及适合于该方法的成型模具。

背景技术

以往，汽车的侧围外板是通过将一张钢板加压成型、并冲裁出开口部制造而成。然而，侧围外板在相当于前门和后门的部分处具备大的开口部，为了形成该开口部而冲裁出的钢板多数情况下成为废料，因此，存在无法避免收率降低的问题。

为了解决所述问题，可以考虑将侧围外板分割为上下两部分。此时，例如在前立柱的下端部、中立柱的上部以及后立柱的下端部处分割侧围外板。以这样的方式，侧围外板被分割为由前立柱、中立柱上部的基部、后立柱和后侧围板组成的上部工件、以及由中立柱下部和挡泥板组成的下部工件。

因此，例如在上部工件的情况中，以一个上部工件的凸部(后立柱和后侧围板)放入另一个上部工件的凹部(前立柱与后立柱之间的空间，相当于前门和后门)中的方式进行配置。其结果是，能够有效地利用对应于前门和后门的部分的大开口部，避免钢板的浪费从而能够提高收率。

然而，如果将侧围外板分割为上部工件和下部工件两个部分，则在接合两个工件的接合部形成间隙，因此需要形成填塞该间隙的密封。作为形成密封的方法，已知例如以下一种方法：使机械手握持密封枪，从密封枪沿着形成于接合部的间隙喷出密封剂从而涂布，由此形成密封(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平7-31166号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，根据上述现有技术，上部工件或下部工件中存在制造误差时，该误差有可能对密封的外观、性能直接造成负面影响。

此外，如果所形成的密封的高度与上部工件或下部工件的表面相比过高、或者密封表面相对于该表面的倾斜角度过大，则在上部工件和下部工件为构成中立柱等工件的情况下，还有可能使得关闭汽车门的状态下的中立柱等与门之间的密封性恶化。

此外，仅通过沿着形成于接合部的间隙从密封枪简单喷出密封剂时，所涂布的密封剂的各部分的形状不整齐，另外，缺陷还在于，从外部能够观察到形成有密封的接合部时，存在无法得到充分的外观品质的问题。因此，期望能够不受其制造误差影响地在作为工件的面板的表面上以期望的形状形成作为密封的树脂成型物方法。

本发明的目的在于，鉴于所述现有技术的课题，提供能够在面板的表面上形成具有期望的形状的树脂成型物而不受面板的制造误差影响的树脂成型方法以及成型模具。

用于解决课题的方式

发明的第1方面是在面板的表面上形成树脂成型物的树脂成型方法，其特征在于，具备下述步骤：

成型模具设置步骤，将由弹性体构成的成型模具以在其成型面与所述面板的表面之间形成模腔的方式设置于该面板上；

对抗力增强步骤，增强对抗从所述模腔侧对在所述成型模具设置步骤中设置的成型模具的所述成型面施加的压力的对抗力；

树脂注入步骤，在所述对抗力增强步骤之后，向在所述成型模具设置步骤中形成的模腔中注入树脂；和

树脂固化步骤，使在所述树脂注入步骤中注入的树脂固化。

根据发明的第1方面，在成型模具设置步骤中将成型模具设置于面板的表面上时，由于成型模具由弹性体构成，因此成型模具的成型面追随面板的表面形状。并且，通过对抗力增强步骤增强对抗从模腔侧对该成型面施加的压力的对抗力，在该状态下，通过树脂注入步骤向模腔中注入树脂。

因此，注入树脂时，由于增强了成型面的对抗力，因此对抗所受到的来自树脂的压力而维持了成型面的形状。因此，能够形成具有期望形状的树脂成型物而不受面板的制造误差的影响。

发明的第2方面的特征在于，在发明的第1方面中，所述对抗力的增强通过在所述成型模具中，对构成该成型面的成型部的与该成型面相反一侧的表面施加压力的方式进行。

根据发明的第2方面，对抗力的增强通过对成型部的与成型面相反一侧的表面施加压力来进行，因此能够在抑制对成型面的形状的影响的同时进行该对抗力的增强。在此，对与成型面相反一侧的表面施加压力的方式可以为任意方式。

发明的第3方面的特征在于，在发明的第2方面中，所述对抗力的增强通过在所述成型模具中，向构成该成型面的成型部的与该成型面相反一侧的表面所构成的填充空间中填充流体的方式进行。

根据发明的第3方面，成型部的与成型面相反一侧的表面被所填充的流体均匀支承，因此能够均匀地增强成型面的对抗力。

发明的第4方面的特征在于，在第1～第3方面中发明的任一方面中，所述成型模具的成型面具有对应于所述面板的接合部的长形状，并且横截面具有向成型模具侧凹陷的拱形状，为了密封所述面板的接合部而进行所述树脂成型物的形成。

根据发明的第4方面，成型模具的成型面的横截面具有拱形状，因此形成对面板的接合部进行密封的长形状的树脂成型物时，向模腔中注入树脂时，能够以成型面整体均匀承受树脂的压力。

发明的第5方面的特征在于，在发明的第1～第4方面中，所述树脂为光固化树脂，所述成型模具由透光的材料构成，在所述树脂固化步骤中，使光透过所述成型模具照射所述树脂，由此使该树脂固化。

根据发明的第5方面，通过选择对树脂照射光的时机，能够在适当的时机使树脂固化。因此，能够在向模腔中注入树脂之后立刻使树脂固化来迅速地进行树脂的成型。

发明的第6方面是由弹性体构成的成型模具，其特征在于，其具备：

成型部，其具有规定的厚度，通过厚度方向上的一侧的表面作为成型面而覆盖与面板表面的成型物相对应的部分，在该成型面与该面板之间形成模腔；和

密封部，其与所述成型部相邻设置，与形成所述模腔时的所述面板紧密接触来防止注入至该模腔中的树脂泄漏；

所述密封部具有壁面，该壁面与所述成型部的厚度方向上的另一侧的表面相对且与该表面交叉，

在所述成型部的另一侧的表面一侧上，设置有被该表面与所述密封部的壁面包围且能够填充流体的填充空间。

根据发明的第6方面，成型模具由弹性体构成，因此在与面板之间形成模腔时，成型部的成型面能够追随面板的制造误差而形成模腔。此外，通过在填充空间中填充流体，能够增强对抗从模腔侧对成型部施加的压力的对抗力。通过该增强，向模腔中填充树脂时，能够防止因所受到的来自树脂的压力而导致成型面变形。因此，能够在面板的表面上形成具有期望形状的树脂成型物而不受面板的制造误差的影响。

发明的第7方面的特征在于，在发明的第6方面中，所述成型面以能够沿着所述面板的接合部配置的方式具有与该接合部的长度相对应的长度，且该成型面的横截面具有拱形状。

根据发明的第7方面，成型模具以成型面覆盖面板的接合部的方式配置，从而能够形成对该接合部进行密封的树脂成型物。此时，向成型面与面板之间形成的模腔中注入树脂时，成型面具有拱形状，因此能够使由树脂对成型面施加的压力遍及成型面整体而达到均匀。

发明的第8方面的特征在于，在发明的第6或第7方面中，具有覆盖所述密封部的壁面中一部分壁面或全部壁面的板。

根据发明的第8方面，通过板避免了因填充于填充空间中的流体而对密封部的壁面施加压力，因此能够防止因该流体的压力而导致成型模具变形。

发明的第9方面的特征在于，在发明的第6～第8方面中，所述密封部具有与该密封部的所述壁面垂直的方向的厚度，该厚度比所述成型部的最大厚度更厚。

根据发明的第9方面，成型部比密封部更薄，因此在将成型模具配置于面板的表面上时，能够容易地对成型部的周围处的面板高度偏差(制造误差)进行追随。此外，密封部比成型部更厚，因此在其被挤压至面板上时，能够良好地维持其刚性，从而能够防止成型部处意料外的变形。

附图说明

图1是示出将本发明的一个实施方式所述的成型模具配置于面板的接合部时的成型模具主体的立体图。

图2是示出具有图1的成型模具主体的成型模具的立体图。

图3是示出图2的成型模具的截面等的图。

图4是示出在成型模具设置步骤中将成型模具设置于面板的接合部时的情况的截面图。

图5是示出通过本发明的一个实施方式所述的树脂成型方法在面板的接合部处形成的树脂成型物的一个例子的立体图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。实施方式的成型模具被配置于汽车的侧围外板那样的面板的接合部之上，用于对该接合部实施密封的树脂成型物进行成型。图1中，示出配置于面板1的接合部上的成型模具的成型模具主体2。

如图2所示那样，成型模具3由下述构成：由弹性体构成的成型模具主体2、和部分覆盖成型模具主体2的板4。作为构成成型模具主体2的弹性体，可以使用常规的硅橡胶、例如Shin-Etsu Silicones公司的KE-1310ST(商品名)。

图3是对应于图2的成型模具3的截面5部分的截面图。如图3所示那样，成型模具主体2具备成型部8和与成型部8的两侧相邻的密封部9，所述成型部8通过覆盖面板1的表面6的对应于成型物的部分而与面板1之间形成模腔7。

如图4所示那样，成型部8具有规定的厚度(最大厚度)d1，厚度方向上的一侧的表面形成曲面状的成型面10，所述成型面10形成模腔7。成型面10以能够沿着面板1的接合部11(更详细而言为面板1上的间隙11a)配置的方式具有与接合部11的长度相对应的长度，并且，该成型面的横截面具有向成型部8侧凹陷的拱形状。

各密封部9具有与成型部8的厚度方向上的另一个表面、即背面12垂直或交叉的壁面13。此外，各密封部9具有与该壁面13垂直的方向的厚度d2，该厚度d2大于成型部8的厚度d1。在各密封部9上设有密封面14，密封部14与形成模腔7时的面板1紧密接触，从而防止注入至模腔7中的树脂泄漏。

板4如图2那样，覆盖从成型模具主体2的上表面侧直至其长度方向的两个侧面侧的成型部8端部的部分的同时，如图3那样，覆盖各密封部9的壁面13，与成型部8的背面12一起形成能够填充非压缩流体的填充空间15。即，在成型部8的背面12一侧设有被背面12和密封部9的壁面13包围的填充空间15。板4可以覆盖从成型模具主体2的上表面侧直至其长度方向的两个侧面侧的成型部8端部的部分中的一部分。

如图2所示那样，在板4上，在上部设置用于向填充空间15中填充非压缩流体的注入口16，在最下部设置用于排出该非压缩流体的排出口17。

如图3那样，在注入口16上连接有非压缩流体的注入单元18的供给口19，在排出口17上连接有注入单元18的回收口20。作为非压缩流体，可以使用水、工业用油。

在密封部9的上表面上设有通过气缸21加压的加压面22。由此，通过用气缸21对加压面22加压，密封面14被按压在面板1上，以能够防止模腔7内的树脂从密封部9与面板1之间泄露的方式构成。

在密封面14上，沿着其长度方向设有凹状的条槽23。条槽23具有增大将密封面14按压至面板1上时的面压、从而提高基于密封面14的密封性的功能。

作为树脂成型物的成型中使用的树脂，可以使用光固化树脂。成型模具主体2、板4和非压缩流体由透光的材料构成，可以对填充至模腔7中的树脂照射光从而使其固化。

在该构成中，面板的表面处的树脂成型物的形成经过下述那样的成型模具设置步骤、对抗力增强步骤、树脂注入步骤、和树脂固化步骤而进行。

(1)成型模具设置步骤中，将成型模具3以在其成型面10与面板1的表面之间形成模腔7的方式设置于面板1上。如图4所示那样，该设置通过下述方式进行：成型面10以间隙11a为中心覆盖面板1的接合部11，并且，密封部9的密封面14与面板1的表面紧密接触。为了确保密封面14与该面板1的紧密性，通过气缸21对密封部9上表面的加压面22加压。

此时，成型模具主体2为弹性体，因此密封面14能够良好地追随因面板1的表面形状的制造误差而导致形成的意料外的变化，并且，密封面14与该表面密合。此外，即使在接合部11处的一侧的面板1部分与另一侧的面板1部分之间因制造误差而存在一定的段差或偏位时，成型部8与密封部9相比更薄，因此对所述段差等良好地进行追随并且覆盖接合部11。

(2)对抗力增强步骤中，增强了所设置的成型模具3的成型面10能够支承的压力(对抗从模腔7侧对成型面10施加的压力的对抗力)。该增强通过用注入单元18向成型模具3的填充空间15中填充非压缩流体而进行。填充结束后，直至注入至模腔7的树脂的固化结束为止，阻止非压缩流体对填充空间15的进出。

由此，成型面10通过所填充的非压缩流体而从成型部8侧被均匀且牢固地支承，因而，即使成型部8被施加来自模腔7侧的压力，也能够处于难以发生变形的受保护状态。

(3)树脂注入步骤中，向上述(1)的成型模具设置步骤中形成的模腔7中注入树脂。作为所注入的树脂，可以使用光固化树脂。树脂的注入从在成型模具3的两个端部处开口的模腔7的一侧的开口部起进行直至树脂达到另一开口部。

此时，成型面10受到来自所注入的树脂的压力，但其横截面具有拱形状，因此该压力的值遍及成型面10整体达到均匀的值。并且，成型面10在上述对抗力增强步骤中被保护，因此不会因来自树脂的压力而变形。此外，如上述那样，密封部9的密封面14与面板1的表面密合，因此，树脂也不会从密封面14与面板1表面之间漏出。

(4)树脂固化步骤中，使上述(3)的树脂注入步骤中注入的树脂固化。即，通过由透光的材料构成的成型模具3和非压缩流体，对模腔7内的光固化树脂照射光，由此使该树脂固化。由此，形成如图5所示那样的覆盖面板1的接合部11的树脂成型物24。

如上述那样，根据本实施方式，成型模具3由弹性体构成，因此能够使成型面10追随面板1的具有不均匀(制造误差)的表面形状，并且将成型模具3设置于面板1上。并且，该成型面10通过对抗力增强步骤，在增强了能够支承的压力的状态下，向模腔7中注入树脂，因此对抗所受到的来自树脂的压力而维持成型面的形状。因此，能够形成具有追随面板1的表面形状的期望形状的树脂成型物24。

例如，面板1构成中立柱等、且作为对该接合部的密封而形成树脂成型物时，为了防止关闭门的状态下中立柱等与门之间的密封性的恶化、打开门时可看见的外观的劣化，针对树脂成型物的形状、尺寸，受到制约。根据本实施方式，能够良好的对所述制约进行应对。

此外，通过向填充空间15中填充流体来增强成型面10能够支承的压力，因此，能够遍及成型面10整体均匀地进行增强能够支承的压力。此外，流体为非压缩性的流体，因此成型面10牢固地支承来自模腔7内的树脂的压力，能够维持其形状。

此外，成型面10的横截面具有拱形状，因此向模腔7中注入树脂时，能够以成型面10整体均匀地承受树脂的压力。

此外，使用光固化树脂作为向模腔7中注入的树脂，成型模具3等由透光的材料构成，因此注入树脂后立刻使树脂固化，从而能够迅速地进行树脂成型物的成型。

此外，具有覆盖密封部9的壁面13的板4，因此能够通过填充至填充空间15中的流体而对壁面13施加压力，从而能够防止成型模具3变形。

此外，成型部8比密封部9更薄，因此能够容易地对与成型部8的长度方向交叉的方向上的面板1的高度偏差进行追随。此外，密封部9比成型部8更厚，因此对面板1按压时，通过其刚性而能够良好地维持形状。

需要说明的是，本发明不限定于实施方式。例如，作为填充至填充空间15中的流体，可以替代非压缩流体而使用空气等能够压缩的流体。此外，填充空间15中，也可以填充粉体、半流动体等其他物体。此外，作为对密封部9上表面的加压面22加压的方式，可以替代气缸21而使用其他加压方式。

此外，不限于面板1的接合部11，在面板1的其他部分形成树脂成型物时，也可以应用本发明。此外，作为对抗力增强步骤中增强成型面10能够支承的压力(相对于从模腔7侧对成型面10施加的压力的对抗力)的方式，可以替代向填充空间15中填充流体而使用挤压成型部8的成型面10的背面12的方式。此外，还可以使用通过在与成型面10相反一侧配置的线圈中通电而对在成型部8中埋入的磁石施加成型面10方向的力的方式。

此外，形成模腔7的曲面状的成型面10的横截面形状不限于拱形状，可以为其他曲面状的形状，例如多个拱形状并列得到的形状、波纹型的形状。

此外，成型部8中的背面12的宽度与成型面10的宽度可以不相同，背面12的宽度可以比成型面10的宽度大或者小。

符号说明

1 面板

2 成型模具主体

3 成型模具

4 板

7 模腔

9 密封部

10 成型面

11 接合部

12 背面

13 壁面

14 密封面

15 填充空间

16 注入口

17 排出口

18 注入单元

19 供给口

20 回收口

21 气缸

22 加压面

23 条槽

24 树脂成型物

Claims (7)

1.一种树脂成型方法，用于在面板的表面上形成树脂成型物，

该树脂成型方法的特征在于，具备：

成型模具设置步骤，将由弹性体构成的成型模具以在其成型面与所述面板的表面之间形成模腔的方式按压设置于该面板上；

对抗力增强步骤，增强对抗从所述模腔侧对在所述成型模具设置步骤中设置的成型模具的所述成型面施加的压力的对抗力；

树脂注入步骤，在所述对抗力增强步骤之后，向在所述成型模具设置步骤中形成的模腔中注入树脂；和

树脂固化步骤，使在所述树脂注入步骤中注入的树脂固化；

所述成型模具的成型面具有对应于所述面板的接合部的长形状，并且横截面具有向成型模具侧凹陷的拱形状，为了密封所述面板的接合部而进行所述树脂成型物的形成，

在所述对抗力增强步骤，增强对抗所述压力的所述对抗力，以使得在所述树脂注入步骤中，向所述模腔中注入树脂时，形成所述模腔的成型部在所述拱形状凹陷的方向不发生变形。

2.根据权利要求1所述的树脂成型方法，其特征在于，

所述对抗力的增强，通过在所述成型模具中对构成该成型面的成型部的与该成型面相反一侧的表面施加压力的方式进行。

3.根据权利要求2所述的树脂成型方法，其特征在于，

通过在所述成型模具中向构成该成型面的成型部的与该成型面相反一侧的表面所构成的填充空间中填充流体的方式进行所述对抗力增强。

4.根据权利要求1所述的树脂成型方法，其特征在于，

所述树脂为光固化树脂，

所述成型模具由透光的材料构成，

在所述树脂固化步骤中，使光透过所述成型模具照射所述树脂，由此使该树脂固化。

5.一种成型模具，由弹性体构成，

该成型模具的特征在于，具备：

成型部，其具有规定的厚度，通过厚度方向上的一侧的表面作为成型面而覆盖与面板表面的成型物相对应的部分，在该成型面与该面板之间形成模腔；和

密封部，其与所述成型部相邻设置，与形成所述模腔时的所述面板紧密接触来防止注入至该模腔中的树脂泄漏；

所述成型面以能够沿着所述面板的接合部配置的方式具有与该接合部的长度相对应的长度，且该成型面的横截面具有拱形状，

所述密封部具有壁面，该壁面与所述成型部的厚度方向上的另一侧的表面相对且与该表面交叉，

在所述成型部的另一侧的表面一侧上，设置有被该表面与所述密封部的壁面包围且能够填充流体的填充空间，

所述填充空间按照下述方式构成：在所述拱形状凹陷的方向形成于所述成型部的厚度方向上的另一侧的表面上，且与所述模腔不连通。

6.根据权利要求5所述的成型模具，其特征在于，

所述成型模具具有覆盖所述密封部的壁面中一部分壁面或全部壁面的板。

7.根据权利要求5所述的成型模具，其特征在于，

所述密封部具有与该密封部的所述壁面垂直的方向的厚度，该厚度比所述成型部的最大厚度更厚。

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