JP2001239531A

JP2001239531A - 成形型

Info

Publication number: JP2001239531A
Application number: JP2000054997A
Authority: JP
Inventors: Iwao Miyajima; 巌宮嶋; Hiroaki Tsuchida; 浩明槌田
Original assignee: TS Tech Co Ltd
Current assignee: TS Tech Co Ltd
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、成形不良を解消し、且つ、
液体離型剤を必要としない成形型を提供する。【解決手段】上型１１と下型１２を備えた成形型１０
であって、上型１１には蓋部を備えた注入口１３が設け
られ、上型１１と下型１２の合わせ部１１ｂ，１２ｂ
と、蓋部と注入口１３との合わせ部には放電加工による
摺り合わせがなされ、少なくとも上型１１または下型１
２の成形体に接する表面１１ａ，１２ａと、注入口１３
の成形体原料に接する表面と、蓋部の注入口１３への嵌
合面と、には固体離型剤の被覆層が焼き付けにより設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形型に係り、特
に、ウレタン等の合成樹脂を成形するための成形型に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ウレタン等の樹脂成形においては、成形
体が成形型の表面に付着しやすいため、成形型の内側面
に液体離型剤を塗布していた。従来では、液体離型剤を
霧化し、霧化された離型剤を、スプレーガンで吹き付け
ることにより、成形型の内側面に塗布していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
液体離型剤を成形型に塗布する方法では、液体離型剤の
乾燥や、液体離型剤の補充に手間がかかるという問題が
あった。また、霧化した液体離型剤を成形型に吹き付け
て塗布を行うと、霧化した液体離型剤が飛散し、良好な
作業環境が保てなくなるという不都合があった。また、
一般的に、スプレーガンによる吹きつけはロボットによ
り行っているが、成形型に原料注入口が設けられている
場合には、ロボットによる吹きつけが困難であり、手作
業で液体離型剤を塗布しているため、効率よく作業を行
えないという問題があった。

【０００４】或いは、液体離型剤の未乾燥による発泡不
良が発生したり、成形を繰り返すことにより液体離型剤
が滞留し、液体離型剤が成形型のキャビティ面とコア面
に固着し、成形体に形状転写され、成形体の表面を不良
にするという問題があった。このため、一定の成形回数
ごとに固着した離型剤を溶剤で落とす必要があり、手間
がかかるという問題があった。

【０００５】また、液体離型剤の材料費や、被着ブース
などの塗布設備はもちろん、液体離型剤の塗布やふき取
りに要する工程に時間や人件費がかさみ、成形を安価に
行うことができなかった。

【０００６】本発明の目的は、成形不良を解消し、且
つ、液体離型剤を必要としない成形型を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の請
求項１に係る成形型によれば、上型と下型を備えた成形
型であって、前記上型には蓋部を備えた注入口が設けら
れ、前記上型と前記下型の合わせ部と、前記蓋部と前記
注入口との合わせ部には放電加工による摺り合わせがな
され、少なくとも前記上型または前記下型の成形体に接
する表面と、前記注入口の成形体原料に接する表面と、
前記蓋部の前記注入口への嵌合面と、には固体離型剤の
被覆層が焼き付けにより設けられた、ことにより解決さ
れる。

【０００８】このように、本発明の成形型には、成形体
に接する表面に固体離型剤の被覆層が設けられているの
で、ウレタン等の合成樹脂成形体を液体離型剤を使用せ
ずに容易に脱型することができ、生産性を向上させるこ
とが可能となる。また、従来のように、霧化された液体
離型剤の飛散がなくなるため、良好な作業環境を保持す
ることが可能となる。

【０００９】また、上型には蓋部を備えた注入口が設け
られているので、成形型を閉じたまま、原料の充填およ
び成形を行うことができ、成形型合わせ部でのバリ、ボ
イド、肌荒れ等の成形不良を防止することが可能とな
る。また、この注入口から、上型凹部にできるエア溜ま
りを削減することができ、従来手間のかかっていたエア
ーベントホールの清掃が容易又は必要なくなり好適であ
る。

【００１０】さらに、注入口の成形体原料に接する表面
と、蓋部の注入口への嵌合面にも固体離型剤の被覆層が
焼き付けにより設けられているので、従来手作業で行っ
ていた注入口及び蓋部への液体離型剤の塗布をする必要
がなくなり、生産性を向上させることが可能となる。

【００１１】また、上記固体離型剤の被覆層は焼き付け
により設けられているので、成形型表面から剥がれにく
く好適である。また、前記上型と前記下型の合わせ部
と、蓋部と注入口との合わせ部のシール性を確保するた
めに、従来のように樹脂シールを用いるのではなく、放
電加工による摺り合わせを行うことによりシール性を確
保しているので、高温での焼き付け処理を問題なく行う
ことができる。

【００１２】なお、成形型についてより具体的に述べる
と、前記注入口は前記成形体原料を一点から注入するよ
うに構成されている。また、固体離型剤としてはフッ素
樹脂系の潤滑剤またはグラファイト樹脂系の潤滑剤を使
用する。

【００１３】さらに、前記固体離型剤の被覆層は、化学
処理された下地面上に設けられている。このように、下
地処理された成形型表面に、固体離型剤の被覆層が焼き
付けにより設けられているので、固体離型剤の被覆層が
成形型の表面から剥がれにくくなり好適である。

【００１４】なお、上記上型と下型はクランプ装置によ
り開閉され、該クランプ装置は、上型または下型の一方
に少なくとも２つ設けられた固定部材と、上型または下
型の他方に少なくとも２つ設けられた可動部材と、を備
え、前記可動部材が前記固定部材に対して同時に係合お
よび解除されることにより、前記上型と下型が互いに開
閉する構成とすると良い。

【００１５】このように、上型と下型に複数個設けられ
た全ての可動部材と固定部材が、同時に係合および解除
されるように構成されているので、成形型内のガスが均
一に抜け、発泡圧による上型または下型の歪みや、クラ
ンプの破損を防止することができる。

【００１６】よって、上型と下型の合わせ部の密着性が
保持され、合わせ部からの原料液の漏れがないため、バ
リなどの発泡不良を防止することができる。

【００１７】なお、前記固定部材について、前記可動部
材が係合したときに前記上型と下型が型締される第１の
係合部と、前記可動部材が係合することにより前記上型
と下型とが間に隙間を介して保持される第２の係合部
と、を備えた構成とすることにより、第２の係合部に可
動部材を係合させたときに、上型と下型との間に隙間が
でき、この隙間から成形型内の発泡ガスを充分に抜くこ
とが可能となり好適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の成形型１０は、上型１１
と下型１２を備えている。また、上型１１には蓋部１４
を備えた注入口１３が設けられている。上型１１と下型
１２の合わせ部１１ｂ，１２ｂと、蓋部１４と注入口１
３との合わせ部には放電加工による摺り合わせがなさ
れ、気密性が保たれている。

【００１９】そして、少なくとも上型１１の成形体に接
するコア面１１ａまたは下型１２の成形体に接するキャ
ビティ面１２ａと、注入口１３の成形体原料に接する面
１３ａと、蓋部１４の注入口１３への嵌合表面１４ａに
は、固体離型剤の被覆層が焼き付けにより設けられてい
る。

【００２０】なお、より具体的には、注入口１３は成形
体原料を一点から注入するように構成されている。ま
た、固体離型剤はフッ素樹脂系の潤滑剤またはグラファ
イト樹脂系の潤滑剤を使用する。固体離型剤の被覆層
は、化学処理された下地面上に設けられる。

【００２１】また、本例の成形型１０において、上型１
１と下型１２はクランプ装置２０により開閉されるよう
に構成されている。、クランプ装置２０は、上型１１に
設けられた固定部材２１と、下型１２に設けられた可動
部材２２とを備えている。

【００２２】クランプ装置２０は、可動部材２２が固定
部材２１に対して同時に係合および解除されることによ
り、上型１１と下型１２が互いに開閉するように構成さ
れているので、発泡圧による上型１１または下型１２の
歪みを防止することができ、成形型内の気密性を常に保
つことが可能となる。

【００２３】なお、固定部材２１には、凹形状の第１の
係合部２１ａと、第２の係合部２１ｂとが設けられてお
り、第１の係合部２１ａに可動部材２２が係合したとき
には、上型１１と下型１２が型閉めされ、第２の係合部
２１ｂと可動部材２２が係合したときには、上型１１と
下型１２とが間に隙間を介して保持されるように構成さ
れている。

【００２４】したがって、第２の係合部２１ｂに可動部
材２２を係合させたときに、上型１１と下型１２との間
に隙間ができ、この隙間から成形型１０内の発泡ガスを
充分に抜くことが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を
限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変
することができるものである。

【００２６】図１乃至図４は本発明の一実施例を示すも
のであり、図１は本発明の成形型を示す斜視図、図２は
原料の注入口及び蓋部を示す側面図、図３は蓋部を閉め
た状態を示す説明図、図４は固体離型剤の被覆層が形成
されるまでの過程を示す流れ図である。

【００２７】本例の成形型１０は、アルミニウム製また
はアルミニウム合金製であり、合成樹脂発泡成形体を作
成するために用いられるものである。成形型１０は、一
括クランプ装置２０により開閉される上型１１と下型１
２とからなり、上型１１はコア１５を備え、上型１１と
下型１２との間には所定形状のキャビティ１６が形成さ
れている。なお、成形型の素材は、本例のようなアルミ
ニウムに限らず、他の素材を使用しても良いことは勿論
である。

【００２８】上型１１と下型１２との合わせ部は、放電
加工による摺り合わせがなされ、気密性が保たれてい
る。また、上型１１には、原料をキャビティ１６に注入
するための注入口１３が設けられている。注入口１３
は、図１に示すように、上型１１の所定位置に孔を設
け、一箇所から原料を注入するいわゆる一点注入口とし
て形成される。

【００２９】このように、上型１１に注入口１３を設け
ることにより、成形型１０を閉めたまま原料の充填を行
うことができ、上型１１と下型１２との合わせ部に発生
するバリ、ボイド、肌荒れ等の成形不良を防止すること
ができる。また、この注入口１３から、上型１１凹部に
できるエア溜まりを削減することができ、従来手間のか
かっていたエアーベントホールの清掃が容易又は必要な
くなり好適である。

【００３０】なお、注入口１３は、注入口１３を塞ぐた
めの蓋部１４を備えている。注入口１３と蓋部１４との
合わせ部は、放電加工による摺り合わせがなされ、気密
性が保たれている。本例の蓋部１４は、図２に示すよう
なトグルクランプ３０に取り付けられており、このトグ
ルクランプ３０により、成形中に注入口１３から外れな
いよう、成形中は図３に示すようにしっかりと固定され
るように構成されている。

【００３１】本例の成形型１０には、固体離型剤の被覆
層が焼き付けにより設けられている。固体離型剤の被覆
層は、上型１１の成形体に接するコア面１１ａと、下型
１２の成形体に接するキャビティ面１２ａと、注入口１
３の成形体原料に接する面１３ａと、蓋部１４の表面と
に設けられている。なお、蓋部１４の表面とは、注入口
１３への嵌合面１４ａと、上型１１のコア面１１ａとな
る面を含むものである。

【００３２】上記固体離型剤の被覆層を形成するための
処理工程について、図４の流れ図を参照して説明する。
先ず、工程Ｓ１で、被覆層を形成するに先立つ前処理と
して、成形型１０の脱脂および洗浄を行う。次に、工程
Ｓ２〜Ｓ４で、固体離型剤の被覆層を形成する箇所に、
下地処理を行う。本例では、上型１１のコア面１１ａ
と、下型１２のキャビティ面１２ａと、注入口１３の面
１３ａと、蓋部１４の表面に下地処理を行う。なお、本
例ではアルミニウム製またはアルミニウム合金製の成形
型１０を使用しているため、下地面を形成する化学処理
として、陽極酸化処理またはクロム酸塩処理を行う。な
お、他の素材からなる成形型を使用する場合は、素材に
適合した下地処理を行うものとする。

【００３３】工程Ｓ２としての陽極酸化処理は、硫酸な
どの電解液を収容した陽極酸化処理層内に、成形型本体
を浸漬した状態で、成形型１０を電極のプラスに接続し
て周知の陽極酸化処理を行う。

【００３４】この陽極酸化処理を行うことにより、アル
ミニウム材またはアルミニウム合金からなる上型１１の
コア面１１ａと、下型１２のキャビティ面１２ａと、注
入口１３の面１３ａと、蓋部１４の表面に陽極酸化被膜
が形成される。

【００３５】この陽極酸化処理工程が終わったら、成形
型を水洗いし、工程Ｓ５に移行し、温風乾燥処理を行っ
た後、工程Ｓ６の固体離型剤の被膜形成処理へ移行す
る。

【００３６】或いは、下地処理として、工程Ｓ１の脱脂
・洗浄処理の後、工程Ｓ３に進み、表面研磨を行い、さ
らにその後、工程Ｓ４に進み、クロム酸塩処理を行う方
法がある。

【００３７】表面研磨処理は、上型１１のコア面１１ａ
と、下型１２のキャビティ面１２ａを均一にするために
行う。表面研磨処理により、上型１１のコア面１１ａ
と、下型１２のキャビティ面１２ａに存在する細かな凹
凸がなくなり、より高い離型性を得ることが可能とな
る。

【００３８】本例では、工程Ｓ３の表面研磨処理でサン
ドブラスト処理を行い、成形型の表面粗さを均一にす
る。さらに、表面研磨が終わった成形型１０には、被覆
層がより均一に形成されるように、化学処理を行う。

【００３９】化学処理として、本例では工程Ｓ４におい
て、クロム酸塩処理工程を行う。クロム酸塩処理は、常
温のクロム酸塩に、加工品としての成形型１０を浸漬し
た後、水洗いする。

【００４０】工程Ｓ４の処理が終了したら、工程Ｓ５に
進み、成形型１０を温風にて乾燥する。成形型１０に付
着した水分が完全に乾燥されたら、工程Ｓ６の固体離型
剤の被覆層形成処理へと移行する。

【００４１】工程Ｓ６の固体離型剤の被覆層形成処理で
は、フッ素樹脂系の潤滑処理剤を用い、この潤滑処理剤
をスプレー塗布することにより潤滑処理を行う。潤滑処
理剤は、具体的には、耐熱性高分子を結合剤とし、フッ
素樹脂粉末を潤滑剤とした固体被膜潤滑塗料であり、膜
厚が５〜７マイクロメーターとなるように塗布される。
このとき、潤滑処理剤として、グラファイト系の潤滑処
理剤を用いても良い。

【００４２】上型１１のコア面１１ａと、下型１２のキ
ャビティ面１２ａと、注入口１３の面１３ａと、蓋部１
４の表面に潤滑処理剤が塗布されたら、工程Ｓ７の硬化
処理へと移行する。硬化処理としては、潤滑処理剤が塗
布された成形型１０を、３８０〜３９０℃で、５５〜６
０分焼き付けることにより潤滑処理剤を硬化させる処理
が行われる。

【００４３】このとき、本例の成形型１０は、上型１１
と下型１２の合わせ部１１ｂ，１２ｂ、および、注入口
１３と蓋部１４の合わせ部を、従来の樹脂シールと異な
り、放電加工による摺り合わせ処理を行っているので、
樹脂シールの消失などを考慮する必要がなく、高温での
焼き付け処理が可能となる。硬化工程終了後は、成形型
のチェックが行われ、完成品が得られる。このようにし
て、一連の工程が終了する。

【００４４】本例の成形型１０を用いてウレタンフォー
ムなどの樹脂成形を行う場合は、上型１１と下型１２と
を閉めた状態で、注入口１３から溶融した樹脂を注入
し、樹脂を発泡させ、ガス抜き後、成形体を取り出す。

【００４５】なお、本例の成形型１０は、成形時におけ
る上型１１の歪みを防止し、常に高いシール性が得られ
るように、上型１１と下型１２とが、クランプ装置２０
により開閉されるように構成されている。クランプ装置
２０は、いわゆる一括クランプ装置であり、図１に示す
ように、成形型１０の上型１１に設けられた複数の固定
部材２１と、下型１２に設けられた可動部材２２とから
構成され、全ての固定部材２１と可動部材２２が同時に
係合及び解除されるように構成されている。本例では、
固定部材２１及び可動部材２２は、成形型１０の２箇所
に設けられている。

【００４６】固定部材２１は、図１に示すように、上型
１１から突出するように設けられており、可動部材２２
と係合可能な長さ及び幅に形成されている。なお、固定
部材２１には、可動部材１２との係合部として、上型１
１側に位置する第１の係合部２１ａと、凹状の第２の係
合部２１ｂが設けられている。

【００４７】可動部材２２は、図１に示すように、固定
部材２１に係合される軸部２２ａと、この軸部２２ａを
保持する保持部２２ｂとから構成されている。保持部２
２ｂは、下型１２側に設けられたバー２３に連結されて
いる。

【００４８】上記バー２３には、レバー２３ａが設けら
れており、このレバー２３ａを上下に動かすことによ
り、バー２３が回動するように構成されている。したが
って、レバー２３ａを上下に動かすことにより、バー２
３に連結された２つの可動部材２２を同時に移動させる
ことが可能である。

【００４９】このように、複数の可動部材２２が同時に
移動可能に構成されているので、固定部材２１から可動
部材２２を同時に外すことができる。したがって、上型
１１と下型１２との間から、成形型内のガスが均一に排
出されるので、従来のトグルクランプ装置のように、一
箇所から成形型内の発泡ガスが排出されて上型に歪みが
発生することがなく、上型が歪んだり、この歪みにより
発生するバリ不良を防止することができる。

【００５０】また、第２の係合部２１ｂと可動部材２２
が係合したときには、上型１１と下型１２とが間に隙間
を介して保持され、この隙間から成形型１０内の発泡ガ
スを充分に抜くことが可能となる。なお、クランプ装置
２０としては、上記した構成に限らず、他の構成のクラ
ンプ装置を採用しても良いことは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明の成形型には、成形
体に接する表面に固体離型剤の被覆層が設けられている
ので、ウレタン等の合成樹脂成形体を液体離型剤を使用
せずに容易に脱型することができ、生産性を向上させる
ことが可能となる。また、従来のように、霧化された液
体離型剤の飛散がなくなるため、良好な作業環境を保持
することが可能となる。

【００５２】また、上型には蓋部を備えた注入口が設け
られているので、成形型を閉じたまま、原料の充填およ
び成形を行うことができ、成形型合わせ部でのバリ、ボ
イド、肌荒れ等の成形不良を防止することが可能とな
る。また、この注入口から、上型凹部にできるエア溜ま
りを削減することができ、従来手間のかかっていたエア
ーベントホールの清掃が容易又は必要なくなり好適であ
る。

【００５３】さらに、注入口の成形体原料に接する表面
と、蓋部の注入口への嵌合面にも固体離型剤の被覆層が
焼き付けにより設けられているので、従来手作業で行っ
ていた注入口及び蓋部への液体離型剤の塗布をする必要
がなくなり、生産性を向上させることが可能となる。

【００５４】また、上記固体離型剤の被覆層は焼き付け
により設けられているので、成形型表面から剥がれにく
く好適である。また、前記上型と前記下型の合わせ部
と、蓋部と注入口との合わせ部のシール性を確保するた
めに、従来のように樹脂シールを用いるのではなく、放
電加工による摺り合わせを行うことによりシール性を確
保しているので、高温での焼き付け処理を問題なく行う
ことができる。

【００５５】さらにまた、成形型の上型と下型は、一括
クランプ装置により開閉されるように構成されており、
発泡圧によって上型が歪みにくくなっている。よって、
上型と下型の合わせ部の密着性が保持され、合わせ部か
らの原料液の漏れがないため、バリなどの発泡不良を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形型を示す斜視図である。

【図２】原料の注入口及び蓋部を示す側面図である。

【図３】蓋部を閉めた状態を示す説明図である。

【図４】固体離型剤の被覆層が形成されるまでの過程を
示す流れ図である。

【符号の説明】

１０成形型１１上型１１ａコア面１１ｂ合わせ面１２下型１２ａキャビティ面１２ｂ合わせ面１３注入口１３ａ注入口の成形体原料に接する面１４蓋部１４ａ蓋部の注入口への嵌合面１５コア１６キャビティ２０クランプ装置２１固定部材２１ａ第１の係合部２１ｂ第２の係合部２２可動部材２２ａ軸部２２ｂ保持部２３バー２３ａレバー３０トグルクランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上型と下型を備えた成形型であって、前
記上型には蓋部を備えた注入口が設けられ、前記上型と
前記下型の合わせ部と、前記蓋部と前記注入口との合わ
せ部には放電加工による摺り合わせがなされ、少なくと
も前記上型または前記下型の成形体に接する表面と、前
記注入口の成形体原料に接する表面と、前記蓋部の前記
注入口へ嵌合する面と、には固体離型剤の被覆層が焼き
付けにより設けられたことを特徴とする成形型。
【請求項２】前記注入口は前記成形体原料を一点から
注入するように構成されていることを特徴とする請求項
１記載の成形型。
【請求項３】前記固体離型剤はフッ素樹脂系の潤滑剤
またはグラファイト樹脂系の潤滑剤であることを特徴と
する請求項１または２記載の成形型。
【請求項４】前記固体離型剤の被覆層は、化学処理さ
れた下地面上に設けられたことを特徴とする請求項１乃
至３いずれか記載の成形型。
【請求項５】上記上型と下型はクランプ装置により開
閉され、該クランプ装置は、上型または下型の一方に少
なくとも２つ設けられた固定部材と、上型または下型の
他方に少なくとも２つ設けられた可動部材と、を備え、
前記可動部材が前記固定部材に対して同時に係合および
解除されることにより、前記上型と下型が互いに開閉す
ることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の成形
型。
【請求項６】前記固定部材は、前記可動部材が係合し
たときに前記上型と下型が型締される第１の係合部と、
前記可動部材が係合することにより前記上型と下型とが
間に隙間を介して保持される第２の係合部と、を備えた
ことを特徴とする請求項５記載の成形型。