JP2004358884A - Injection press molding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection press molding method capable of allowing a resin to spread throughout a cavity in proper quantities in a relatively simple manner. <P>SOLUTION: This injection press molding method has a mold arranging process for demarcating the cavity 6 by the mold surfaces 40 and 50 of a plurality of molds 4 and 5 and arranging a narrow part 61, wherein the distance D3 between the mold surfaces is short, and a wide part 62, wherein the distance D4 between the mold surfaces is longer than the narrow part 61, in the cavity 6, a resin injection process for injecting a resin 7 in the cavity 6 and allowing the resin 7 to flow in the shape almost similar to the whole shape of the cavity 6 by the respective different flow speeds of the resin 7 in the narrow and wide parts 61 and 62, and a pressing process for compressing the cavity 6 to allow the resin 7, which is allowed to flow in the almost similar shape, to spread throughout the cavity 6 by compression pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば燃料タンクなどの製造に用いられる射出プレス成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば燃料タンクなどの樹脂成形品は、射出プレス成形方法により製造される。射出プレス成形方法は、型配置工程と樹脂注入工程とプレス工程とを有する。図7に、燃料タンク製造時における型配置工程および樹脂注入工程の概要図を示す。図に示すように、型配置工程においては、可動上型100と固定下型101とを上下に対向するように配置する。このとき、分割面PLを少し開いておく。そして、両型の型面間にキャビティ102を形成する。キャビティ102は、燃料タンクの下分割体と同じ形状を呈している。
【0003】
樹脂注入工程においては、キャビティ102内に溶融状態の樹脂104を注入する。樹脂104は、固定下型101ほぼ中央に開設されたゲート103から、キャビティ102内に注入される。樹脂104は、ゲート103を中心とするほぼ同心円状に、キャビティ102内に広がる。
【0004】
図8に、燃料タンク製造時におけるプレス工程の概要図を示す。図に示すように、プレス工程においては、可動上型100を下降させ型締めを行う。型締めにより、キャビティ102は圧縮される。この圧縮圧力により、前工程においてほぼ同心円状に広がった樹脂104は、キャビティ102全体に行き渡る。
【0005】
その後、型冷却、脱型を経て燃料タンク下分割体が製造される。燃料タンク下分割体は、同様の方法で製造された燃料タンク上分割体と、熱溶着される。このようにして、燃料タンクが完成する。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−258100号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記製造方法によると、樹脂注入工程において、樹脂がゲートを中心とするほぼ同心円状に広がってしまう。図9に、樹脂注入工程に用いる下型の斜視図を示す。なお、図7と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、樹脂注入工程において、樹脂104はゲート103を中心とするほぼ同心円状に広がっている。樹脂104は、後工程であるプレス工程において、キャビティ102全体に行き渡る。
【0008】
ところが、樹脂成形品である燃料タンク下分割体すなわちキャビティ102は、上面が開口する直方体箱状を呈している。すなわち、同心円状の樹脂104とキャビティ全体形状とは、相似ではない。したがって、樹脂104端部からキャビティ102端部までの距離(以下、「到達距離」と称す。)が短い部分L1と、到達距離が長い部分L2と、が混在することになる。
【0009】
到達距離が短い部分L1のキャビティ102端部においては、プレス工程において、樹脂104が過剰に供給される。一方、到達距離が長い部分L2のキャビティ102端部においては、プレス工程において、樹脂104が充分に行き渡らないおそれがある。このため、成形後の樹脂成形品に成形不良が発生するおそれがある。また、成形精度が悪いため、形状が複雑な樹脂成形品の製造に不利である。
【0010】
この問題を回避するため、特許文献1には、型面からキャビティ内にピンを出し入れすることにより、樹脂の流動を制御する射出成形方法が紹介されている。しかしながら、同文献記載の射出成形方法によると、型面に出し入れ可能にピンを配置する必要がある。このため、型の構造が複雑化する。また、キャビティ内が高圧になるプレス工程において、ピンとピン孔との隙間を介して、キャビティから樹脂が漏出するおそれがある。また、同文献記載の射出成形方法によると、ピンの出し入れを制御する制御装置が別途必要になる。このため、型費ひいては樹脂成形品の製造コストが高騰化するおそれがある。
【0011】
本発明の射出プレス成形方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、比較的簡単にキャビティ全体に過不足なく樹脂を行き渡らせることができる射出プレス成形方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(1)上記課題を解決するため、本発明の射出プレス成形方法は、複数の型の型面によりキャビティを区画し、該キャビティ内に型面間距離の短い狭部と、該狭部よりも型面間距離の長い広部と、を配置する型配置工程と、該キャビティ内に樹脂を注入し、該狭部および該広部における該樹脂の流動速度がそれぞれ異なることにより、該樹脂を該キャビティ全体形状の略相似形状に流動させる樹脂注入工程と、該キャビティを圧縮し、略相似形状に流動させた該樹脂を圧縮圧力により該キャビティ全体に行き渡らせるプレス工程と、を有することを特徴とする。
【0013】
本発明の射出プレス成形方法は、型配置工程と樹脂注入工程とプレス工程とを有する。型配置工程においては、複数の型を仮型締めすることにより、型面間にキャビティを区画する。キャビティには、狭部と広部とが配置されている。広部の型面間距離は、狭部の型面間距離よりも、長く設定されている。
【0014】
樹脂注入工程においては、キャビティ内に溶融状態の樹脂が注入される。狭部における樹脂の流動抵抗は大きい。また、狭部においては、樹脂の容積に対する型面の表面積が比較的広い。したがって、樹脂が型面に熱を奪われやすい。すなわち、樹脂が固化しやすい。これらの理由から、狭部における樹脂の流動速度は遅い。
【0015】
これに対し、広部における樹脂の流動抵抗は小さい。また、広部においては、樹脂の容積に対する型面の面積が比較的狭い。したがって、樹脂が型面に熱を奪われにくい。すなわち、樹脂が固化しにくい。これらの理由から、広部における樹脂の流動速度は速い。本工程においては、この狭部と広部とにおける樹脂の流動速度の較差を利用して、樹脂をキャビティ全体形状の略相似形状となるようにキャビティ内に流動させる。
【0016】
プレス工程においては、キャビティを圧縮する。そして、前工程において略相似形状に流動させた該樹脂を、キャビティ圧縮圧力によりキャビティ全体に行き渡らせる。
【0017】
本発明の射出プレス成形方法によると、樹脂注入工程終了後における樹脂の形状が、キャビティ全体形状すなわち樹脂成形品形状の略相似形状となっている。このため、プレス工程において、樹脂を過不足なくキャビティ全体に行き渡らせることができる。したがって、成形不良が発生しにくい。また、成形精度が良好であるため、形状が複雑な樹脂成形品であっても簡単に製造することができる。また、樹脂注入工程において発生しがちなウェルドを、プレス工程における樹脂再流動により除去することができる。この点においても成形不良が発生しにくい。
【0018】
また、本発明の射出プレス成形方法によると、キャビティ内にピンなどを出し入れすることなく、比較的簡単に、樹脂を過不足なくキャビティ全体に行き渡らせることができる。
【0019】
(2)好ましくは、前記狭部は、突条部と、該突条部に対向して配置され該突条部に型対称な溝部と、の間に形成されており、前記プレス工程において、前記キャビティを圧縮することにより、該狭部の型面間距離と前記広部の型面間距離との較差は、小さくなるように設定されている構成とする方がよい。
【0020】
狭部の型面間距離と広部の型面間距離との較差は、そのまま肉厚の不均一さとなって樹脂成形品に発現する。この点、本構成によると、プレス工程において、狭部の型面間距離と広部の型面間距離との較差が、小さくなるように設定されている。したがって、樹脂成形品における肉厚の不均一さを抑制することができる。
【0021】
以下、その作用について具体的に例を挙げて説明する。図10に、突条部と溝部との配置状態の一例を拡大して示す。図中実線で示すのは、樹脂注入工程における突条部と溝部との配置状態である。一方、図中一点鎖線で示すのは、プレス工程における突条部と溝部との配置状態である。
【0022】
突条部205は、固定下型201の型面から、キャビティ202内に向かって突設されている。一方、溝部206は、可動上型200の型面から陥没して形成されている。突条部205と溝部206との間には、狭部203が形成されている。また、固定下型201型面と可動上型200型面との間には、広部204が形成されている。
【0023】
プレス工程において、プレス幅Dだけ可動上型200が下降すると、広部204の型面間距離D2は、プレス幅Dだけ狭くなる。これに対し、狭部203の型面間距離D1は、圧縮方向と、狭部203の延在方向と、の交角をαとすると、Dsinαだけ狭くなる。
【0024】
すなわち、プレス工程においてキャビティ202が圧縮された場合、広部204の型面間距離D2の短縮幅よりも、狭部203の型面間距離D1の短縮幅の方が小さくなる。このため、プレス工程における型面間距離D2と型面間距離D1との較差は、樹脂注入工程における型面間距離D2と型面間距離D1との較差よりも、小さくなる。したがって、本構成によると、樹脂成形品の肉厚が不均一になるのを抑制することができる。
【0025】
(3)好ましくは、上記(2)の構成において、前記狭部の延在方向と、前記プレス工程における圧縮方向と、の交角は、5°以上55°以下に設定されている構成とする方がよい。
【0026】
つまり、本構成は、前出図10において、交角αを30°±25°以内に設定するものである。ここで、交角αを5°以上としたのは、交角αが5°未満の場合、圧縮方向と狭部203延在方向とがほぼ平行になってしまうからである。言い換えると、狭部203と広部204とがほぼ直角をなすように配置されてしまうからである。このため、プレス工程における樹脂の流動抵抗が大きくなるからである。そして、樹脂がキャビティ全体に行き渡らなくなるおそれがあるからである。
【0027】
一方、交角αを55°以下としたのは、交角αが55°を超える場合、狭部203の型面間距離D1の短縮幅Dsinαと、広部204の型面間距離D2の短縮幅Dと、が近接するからである。
【0028】
すなわち、樹脂注入工程においては、樹脂をキャビティ全体形状の略相似形状に流動させる必要がある。このため、樹脂の流動制御が容易である方が好ましい。したがって、狭部203の型面間距離D1と広部204の型面間距離D2との較差は大きい方が好ましい。これに対し、プレス工程においては、樹脂成形品の肉厚が不均一になるのを抑制する必要がある。このため、狭部203の型面間距離D1と広部204の型面間距離D2との較差は小さい方が好ましい。つまり、樹脂注入工程においては型面間距離D1と型面間距離D2との較差が大きく、かつプレス工程においては型面間距離D1と型面間距離D2との較差が小さく、というように型面間距離を設定したい。
【0029】
ところが、交角αを55°を超え、型面間距離D1の短縮幅Dsinαと、型面間距離D2の短縮幅Dと、が近接する場合、プレス工程における型面間距離D1と型面間距離D2とが同様に短縮されてしまう。このため、上記設定を行うのが困難になる。このような理由から、交角αを55°以下とした。
【0030】
(4)好ましくは、前記狭部の型面間距離は、前記樹脂注入工程において前記樹脂を堰き止められるように設定されている構成とする方がよい。つまり、本構成は、樹脂注入工程において、狭部により樹脂を完全に堰き止められるように、狭部の型面間距離を設定するものである。本構成によると、樹脂注入工程において、狭部を超えて樹脂が流動するおそれがない。したがって、樹脂をキャビティ全体形状の略相似形状に流動させやすくなる。すなわち、樹脂の流動を、より制御しやすくなる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の射出プレス成形方法の実施の形態について説明する。本実施形態は、本発明の射出プレス成形方法を燃料タンクの製造方法として具現化したものである。
【0032】
まず、本実施形態の製造方法により作製された燃料タンクの構成について説明する。図1に、燃料タンクの部分透過図を示す。図に示すように、燃料タンク1は、上分割体2と下分割体3とからなる。上分割体2は、樹脂製であって下方に開口する直方体箱状を呈している。一方、下分割体3は、樹脂製であって上方に開口する直方体箱状を呈している。下分割体3と上分割体2とは、互いの開口縁同士が熱溶着されることにより一体化されている。下分割体3の底壁内面からは、断面三角形状のリブ30が突設されている。リブ30は、合計二列配置されている。二列のリブ30は、急斜面300同士が向かい合うように、ほぼ平行に配置されている。
【0033】
次に、本実施形態の製造方法を工程ごとに説明する。本実施形態の製造方法は、型配置工程と樹脂注入工程とプレス工程とを有する。まず、型配置工程について説明する。図2に、型配置工程および樹脂注入工程の概要図を示す。図に示すように、型配置工程においては、可動上型4と固定下型5とを上下に対向するように配置し、仮型締めを行う。可動上型4は、金属製であって直方体凸状を呈している。可動上型4の型面40には、断面三角形状の溝部41が凹設されている。溝部41は、後述するキャビティ6の長手方向とほぼ平行に、合計二列配置されている。固定下型5は、金属製であって直方体凹状を呈している。固定下型5内には、所定の間隔をおいて可動上型4が挿入されている。このとき、分割面PLは少し開かれている。固定下型5の型面50からは、断面三角形状の突条部51が突設されている。突条部51は、ほぼ平行に合計二列配置されている。二列の突条部51の中央には、ゲート60が開設されている。ゲート60は、射出成形機(図略)と連通している。図3に、図2中の円A内の拡大図を示す。図に示すように、突条部51と溝部41とは、上下方向に対向している。突条部51と溝部41とにより、前出図1の下分割体3のリブ30が形成される。これら突条部51の急斜面510と溝部41の急斜面410との間には、狭部61が区画されている。また、突条部51が突設されている型面50と、溝部41が凹設されている型面40と、の間には、広部62が区画されている。狭部61の型面間距離(急斜面410と急斜面510との間の距離)D3は、広部62の型面間距離(型面40と型面50との間の距離)D4よりも、短く設定されている。具体的には、型面間距離D3は、後工程である樹脂注入工程において、樹脂を堰き止められる上限の距離(以下、「限界距離」と称す。)以下に設定されている。図2に戻って、可動上型4の型面40と固定下型5の型面50との間には、キャビティ6が区画されている。キャビティ6は、前出図1の下分割体3と同じ形状を呈している。
【0034】
次に、樹脂注入工程について説明する。本工程においては、射出成形機から、ゲート60を介して、キャビティ6内に溶融状態の樹脂7を注入する。注入された樹脂7は、初めゲート60を中心にほぼ同心円状に拡散していく。すなわち、広部62を同心円状に拡散していく。しかしながら、広部62の両端には、二列の狭部61が配置されている。そして、これらの狭部61の型面間距離D3は、限界距離以下に設定されている。このため、狭部61における樹脂7の流動抵抗は大きい。また、狭部61における樹脂7の容積に対して、急斜面410および急斜面510の表面積は比較的広い。したがって、樹脂7が急斜面410および急斜面510に熱を奪われやすい。すなわち、樹脂7が固化しやすい。これらの理由から、狭部61における樹脂7の流動速度は遅い。このため、図3に示すように、樹脂7は狭部61において完全に堰き止められてしまう。図4に、樹脂注入工程に用いる下型の斜視図を示す。図に示すように、突条部51(すなわち狭部)が配置されている方向に流動する樹脂7は、狭部61により堰き止められる。これに対し、狭部61が配置されていない方向に流動する樹脂7は、堰き止められない。したがって、本工程終了後において、樹脂7は、キャビティ6全体形状と略相似形状になる。
【0035】
次に、プレス工程について説明する。図5に、プレス工程の概要図を示す。また、図6に、図5中の円B内の拡大図を示す。図に示すように、プレス工程においては、可動上型4を下降させ完全型締めを行う。型締めにより、キャビティ6は圧縮される。この圧縮圧力により、狭部61の型面間距離D3と、広部62の型面間距離D4とは、ほぼ同距離となる。そして、前工程において狭部61で堰き止められていた樹脂7は、図6中白抜き矢印で示すように流動し、キャビティ6全体に行き渡る。
【0036】
その後、型冷却、脱型を経て前出図1の下分割体3が製造される。下分割体3は、同じく射出プレス成形で製造された上分割体2と、熱溶着される。このようにして、燃料タンク1が完成する。
【0037】
次に、本実施形態の製造方法の効果について説明する。本実施形態の製造方法によると、キャビティ6に、狭部61と広部62とが配置されている。そして、樹脂注入工程において、広部62の型面間距離D4は、狭部61の型面間距離D3よりも、長く設定されている。このため、樹脂注入工程において、樹脂7をキャビティ6全体形状の略相似形状となるように流動させることができる。したがって、前出図4におけるL3到達距離とL4到達距離とは、ほぼ一致する。このため、後工程であるプレス工程において、樹脂7を過不足なくキャビティ6全体に行き渡らせることができる。
【0038】
また、本実施形態の製造方法によると、キャビティ6内にピンなどを出し入れすることなく、比較的簡単に、樹脂7を過不足なくキャビティ6全体に行き渡らせることができる。
【0039】
また、本実施形態の製造方法によると、樹脂注入工程における狭部61の型面間距離D3は、限界距離以下に設定されている。このため、樹脂注入工程において、狭部61で樹脂7を完全に堰き止めることができる。したがって、樹脂7をキャビティ6全体形状の略相似形状に流動させやすくなる。
【0040】
また、本実施形態の製造方法によると、狭部61は、突条部51と溝部41との間に形成されている。このため、狭部61を比較的簡単に配置することができる。
【0041】
また、本実施形態の製造方法によると、プレス工程において、狭部61の型面間距離D3と広部62の型面間距離D4との較差が、ほぼゼロになるように設定されている(前出図3、図6参照)。このため、燃料タンク1の下分割体3の肉厚が、ほぼ均一となる。すなわち、狭部61を満たす樹脂7が、下分割体3において、薄肉部として固化するおそれがない。したがって、燃料タンク1に要求される機械的強度、耐燃料透過性などの特性を、充分に確保することができる。
【0042】
また、本実施形態の製造方法によると、狭部61の延在方向と、プレス工程における圧縮方向と、の交角β(前出図3、図6参照)が、30°に設定されている。このため、プレス工程における樹脂7の流動性は良好である。また、樹脂注入工程においては型面間距離D3と型面間距離D4との較差を大きく設定することができる。並びに、プレス工程においては型面間距離D3と型面間距離D4との較差をほぼゼロにすることができる。
【0043】
以上、本発明の射出プレス成形方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【0044】
例えば、上記実施形態においては、可動上型4に溝部41を配置した。また、固定下型5に突条部51を配置した。しかしながら、この配置は逆であってもよい。また、可動上型4に溝部と突条部とを配置し、固定下型5にも突条部と溝部とを配置してもよい。そして、可動上型4の溝部と固定下型5の突条部とを対向させてもよい。並びに、可動上型4の突条部と固定下型5の溝部とを対向させてもよい。また、上記実施形態においては、可動上型4と固定下型5という二つの型を配置したが、型数は特に限定しない。
【0045】
また、上記実施形態においては、溝部41と突条部51とを、ともに断面三角形としたが、溝部41と突条部51とは型対称形状でなくてもよい。また、断面形状は、三角形でなくてもよい。例えば、四角形、五角形などの多角形、あるいは円形、楕円形などであってもよい。
【0046】
また、上記実施形態の樹脂注入工程においては、狭部61で樹脂7を完全に堰き止めたが、同工程で樹脂7を完全に堰き止めなくてもよい。樹脂7の流動を狭部61で抑制できればよい。
【0047】
また、上記実施形態においては、下分割体3を本発明の射出プレス成形方法により製造したが、上分割体2を本発明の射出プレス成形方法で製造してもよい。また、本発明の射出プレス成形方法は、例示した燃料タンクの製造方法に限らず、例えば、ドアトリム、ダッシュボード、メータパネル、カーエアコン用ダンパ、エアダクトなどの自動車関連部材、パソコン用筐体、パソコン用ディスクトレーなどの製造方法として具現化することもできる。特に、高い成形精度が要求され、かつ肉厚の均一性が要求されるような樹脂成形品に有利である。
【0048】
また、上記実施形態においては、型面間距離D3を限界距離以下に設定した。しかしながら、限界距離を超えるように型面間距離D3を設定してもよい。なお、限界距離は、使用する樹脂の種類、樹脂温度、樹脂注入工程における注入圧力、注入時間、型の熱伝達係数、狭部の樹脂流動方向全長などから決定される。
【0049】
【発明の効果】
本発明の射出プレス成形方法によると、比較的簡単にキャビティ全体に過不足なく樹脂を行き渡らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の製造方法により製造された燃料タンクの部分透過図である。
【図2】本発明の一実施形態の製造方法における型配置工程および樹脂注入工程の概要図である。
【図3】図2中の円A内の拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態の製造方法の樹脂注入工程に用いる下型の斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態の製造方法におけるプレス工程の概要図である。
【図6】図5中の円B内の拡大図である。
【図7】従来の燃料タンク製造時における型配置工程および樹脂注入工程の概要図である。
【図8】従来の燃料タンク製造時におけるプレス工程の概要図である。
【図9】従来の燃料タンク製造方法の樹脂注入工程に用いる下型の斜視図である。
【図10】本発明の射出プレス成形方法における突条部と溝部との配置状態の一例を示す拡大図である。
【符号の説明】
1:燃料タンク、2:上分割体、3:下分割体、30:リブ、300:急斜面、4:可動上型、40:型面、41:溝部、410:急斜面、5:固定下型、50:型面、51:突条部、510:急斜面、6:キャビティ、60:ゲート、61:狭部、62:広部、7:樹脂。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection press molding method used for manufacturing, for example, a fuel tank.
[0002]
[Prior art]
For example, a resin molded product such as a fuel tank is manufactured by an injection press molding method. The injection press molding method has a mold arrangement step, a resin injection step, and a press step. FIG. 7 shows a schematic diagram of a mold disposing step and a resin injecting step in manufacturing a fuel tank. As shown in the figure, in the mold arrangement step, the movable upper mold 100 and the fixed lower mold 101 are arranged so as to face up and down. At this time, the division plane PL is slightly opened. Then, a cavity 102 is formed between the mold surfaces of both molds. The cavity 102 has the same shape as the lower divided body of the fuel tank.
[0003]
In the resin injection step, a molten resin 104 is injected into the cavity 102. The resin 104 is injected into the cavity 102 from the gate 103 opened almost at the center of the fixed lower mold 101. The resin 104 spreads in the cavity 102 substantially concentrically around the gate 103.
[0004]
FIG. 8 shows a schematic diagram of a pressing process at the time of manufacturing a fuel tank. As shown in the figure, in the pressing step, the movable upper mold 100 is lowered to perform mold clamping. The cavity 102 is compressed by the mold clamping. Due to this compression pressure, the resin 104 that has spread substantially concentrically in the previous step spreads over the entire cavity 102.
[0005]
Thereafter, the lower divided body of the fuel tank is manufactured through mold cooling and demolding. The lower fuel tank split is thermally welded to the upper fuel tank split manufactured in a similar manner. Thus, the fuel tank is completed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-258100
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above manufacturing method, in the resin injection step, the resin spreads substantially concentrically around the gate. FIG. 9 shows a perspective view of a lower mold used in the resin injection step. Parts corresponding to those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. As shown in the figure, in the resin injecting step, the resin 104 spreads substantially concentrically around the gate 103. The resin 104 spreads over the entire cavity 102 in a subsequent pressing step.
[0008]
However, the fuel tank lower divided body, that is, the cavity 102, which is a resin molded product, has a rectangular parallelepiped box shape whose upper surface is open. That is, the concentric resin 104 and the entire cavity shape are not similar. Therefore, the portion L1 where the distance from the end of the resin 104 to the end of the cavity 102 (hereinafter, referred to as “reach distance”) is short and the portion L2 where the reach is long is mixed.
[0009]
At the end of the cavity 102 in the portion L1 where the reaching distance is short, the resin 104 is excessively supplied in the pressing step. On the other hand, at the end of the cavity 102 at the portion L2 where the reach distance is long, the resin 104 may not sufficiently spread in the pressing step. For this reason, there is a possibility that molding failure may occur in the molded resin article after molding. In addition, since molding accuracy is poor, it is disadvantageous for manufacturing a resin molded product having a complicated shape.
[0010]
To avoid this problem, Patent Literature 1 discloses an injection molding method for controlling the flow of resin by inserting and removing pins from a mold surface into and out of a cavity. However, according to the injection molding method described in the document, it is necessary to arrange the pins so that the pins can be taken in and out of the mold surface. This complicates the structure of the mold. Further, in the pressing step in which the pressure in the cavity becomes high, the resin may leak from the cavity through the gap between the pin and the pin hole. Further, according to the injection molding method described in the document, a control device for controlling the insertion and removal of the pin is separately required. For this reason, there is a possibility that the cost of the mold and the production cost of the resin molded product will increase.
[0011]
The injection press molding method of the present invention has been completed in view of the above problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection press molding method that can relatively easily spread resin throughout the entire cavity without excess or shortage.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above-mentioned problems, an injection press molding method of the present invention defines a cavity by a plurality of mold surfaces, and forms a narrow portion having a short distance between mold surfaces in the cavity, and a narrower portion than the narrow portion. A mold disposing step of disposing a wide portion having a long distance between mold surfaces, and injecting a resin into the cavity, wherein the flow rates of the resin in the narrow portion and the wide portion are different from each other. A resin injecting step of flowing the resin into a substantially similar shape of the entire cavity shape, and a pressing step of compressing the cavity and spreading the resin that has flowed into the substantially similar shape to the entire cavity by a compression pressure, I do.
[0013]
The injection press molding method of the present invention has a mold arrangement step, a resin injection step, and a press step. In the mold arrangement step, a plurality of molds are provisionally clamped to define cavities between mold surfaces. The cavity has a narrow portion and a wide portion. The distance between the mold surfaces of the wide portion is set longer than the distance between the mold surfaces of the narrow portion.
[0014]
In the resin injection step, a molten resin is injected into the cavity. The flow resistance of the resin in the narrow portion is large. In the narrow portion, the surface area of the mold surface relative to the volume of the resin is relatively large. Therefore, the resin easily loses heat to the mold surface. That is, the resin is easily solidified. For these reasons, the flow speed of the resin in the narrow portion is low.
[0015]
On the other hand, the flow resistance of the resin in the wide part is small. In the wide part, the area of the mold surface with respect to the volume of the resin is relatively small. Therefore, the resin is less likely to lose heat to the mold surface. That is, the resin is hardly solidified. For these reasons, the flow speed of the resin in the wide part is high. In this step, the resin is caused to flow into the cavity so as to have a shape substantially similar to the entire shape of the cavity by utilizing the difference in the flow speed of the resin between the narrow portion and the wide portion.
[0016]
In the pressing step, the cavity is compressed. Then, the resin that has flowed in a substantially similar shape in the previous step is spread over the entire cavity by the cavity compression pressure.
[0017]
According to the injection press molding method of the present invention, the shape of the resin after the completion of the resin injection step is substantially the same as the shape of the entire cavity, that is, the shape of the resin molded product. Therefore, in the pressing step, the resin can be spread over the entire cavity without excess or shortage. Therefore, molding defects are less likely to occur. Further, since the molding accuracy is good, even a resin molded product having a complicated shape can be easily manufactured. In addition, weld that tends to occur in the resin injection step can be removed by resin reflow in the pressing step. In this regard, molding defects are unlikely to occur.
[0018]
Further, according to the injection press molding method of the present invention, it is possible to spread the resin over the entire cavity relatively easily without inserting and removing pins and the like in the cavity.
[0019]
(2) Preferably, the narrow portion is formed between a ridge and a groove arranged opposite to the ridge and symmetrical with the ridge, and in the pressing step, It is preferable that the difference between the distance between the mold surfaces of the narrow portion and the distance between the mold surfaces of the wide portion is set to be small by compressing the cavity.
[0020]
The difference between the distance between the mold surfaces of the narrow portion and the distance between the mold surfaces of the wide portion is ununiform in the wall thickness and manifests itself in the resin molded product. In this regard, according to this configuration, in the pressing process, the difference between the distance between the mold surfaces of the narrow portion and the distance between the mold surfaces of the wide portion is set to be small. Therefore, unevenness in the thickness of the resin molded product can be suppressed.
[0021]
Hereinafter, the operation will be specifically described with reference to examples. FIG. 10 is an enlarged view showing an example of the arrangement of the ridges and the grooves. The solid line in the figure shows the arrangement of the ridges and grooves in the resin injection step. On the other hand, the one-dot chain line in the figure shows the arrangement of the ridges and grooves in the pressing step.
[0022]
The ridge portion 205 is provided to project from the mold surface of the fixed lower mold 201 toward the inside of the cavity 202. On the other hand, the groove 206 is formed to be depressed from the mold surface of the movable upper mold 200. A narrow portion 203 is formed between the ridge 205 and the groove 206. A wide portion 204 is formed between the fixed lower mold 201 and the movable upper mold 200.
[0023]
In the pressing step, when the movable upper mold 200 is lowered by the press width D, the distance D2 between the mold surfaces of the wide portion 204 is reduced by the press width D. On the other hand, when the intersecting angle between the compression direction and the extending direction of the narrow portion 203 is α, the distance D1 between the mold surfaces of the narrow portion 203 becomes narrower by Dsinα.
[0024]
That is, when the cavity 202 is compressed in the pressing step, the shortening width of the narrow portion 203 between the mold surfaces D1 is smaller than the shortening width of the wide portion 204 of the mold surface distance D2. For this reason, the difference between the mold surface distance D2 and the mold surface distance D1 in the pressing step is smaller than the difference between the mold surface distance D2 and the mold surface distance D1 in the resin injection step. Therefore, according to this configuration, it is possible to prevent the thickness of the resin molded product from becoming uneven.
[0025]
(3) Preferably, in the configuration of the above (2), an intersection angle between an extending direction of the narrow portion and a compression direction in the pressing step is set to 5 ° or more and 55 ° or less. Is good.
[0026]
That is, in this configuration, the intersection angle α is set within 30 ° ± 25 ° in FIG. Here, the reason why the intersection angle α is set to 5 ° or more is that when the intersection angle α is less than 5 °, the compression direction and the extending direction of the narrow portion 203 become almost parallel. In other words, the narrow portion 203 and the wide portion 204 are arranged so as to form a substantially right angle. For this reason, the flow resistance of the resin in the pressing step increases. And there is a possibility that the resin may not spread to the entire cavity.
[0027]
On the other hand, the reason why the intersection angle α is set to 55 ° or less is that, when the intersection angle α exceeds 55 °, the reduced width Dsinα of the mold surface distance D1 of the narrow portion 203 and the reduced width D2 of the mold surface distance D2 of the wide portion 204 are reduced. And are close to each other.
[0028]
That is, in the resin injection step, it is necessary to flow the resin into a shape substantially similar to the entire cavity shape. Therefore, it is preferable that the flow control of the resin is easy. Therefore, it is preferable that the difference between the mold surface distance D1 of the narrow portion 203 and the mold surface distance D2 of the wide portion 204 is large. On the other hand, in the pressing step, it is necessary to suppress the thickness of the resin molded product from becoming uneven. Therefore, it is preferable that the difference between the mold surface distance D1 of the narrow portion 203 and the mold surface distance D2 of the wide portion 204 is small. That is, in the resin injection step, the difference between the mold face distance D1 and the mold face distance D2 is large, and in the press step, the difference between the mold face distance D1 and the mold face distance D2 is small. I want to set the distance between faces.
[0029]
However, when the intersection angle α exceeds 55 ° and the reduced width Dsinα of the inter-mold distance D1 and the reduced width D of the inter-mold distance D2 are close to each other, the inter-mold distance D1 and the inter-mold distance in the pressing process are close to each other. D2 is similarly shortened. For this reason, it is difficult to perform the above setting. For such a reason, the intersection angle α is set to 55 ° or less.
[0030]
(4) Preferably, the distance between the mold surfaces of the narrow portion is set so that the resin can be blocked in the resin injection step. That is, in the present configuration, the distance between the mold surfaces of the narrow portion is set so that the resin is completely blocked by the narrow portion in the resin injection step. According to this configuration, in the resin injection step, there is no possibility that the resin flows beyond the narrow portion. Therefore, it becomes easy to flow the resin into a shape substantially similar to the entire shape of the cavity. That is, it becomes easier to control the flow of the resin.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the injection press molding method of the present invention will be described. In the present embodiment, the injection press molding method of the present invention is embodied as a method for manufacturing a fuel tank.
[0032]
First, the configuration of the fuel tank manufactured by the manufacturing method of the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a partially transparent view of the fuel tank. As shown in the figure, the fuel tank 1 includes an upper split body 2 and a lower split body 3. The upper split body 2 is made of resin and has a rectangular parallelepiped box shape that opens downward. On the other hand, the lower divided body 3 is made of resin and has a rectangular parallelepiped box shape opened upward. The lower divided body 3 and the upper divided body 2 are integrated by heat-welding the opening edges of each other. A rib 30 having a triangular cross section protrudes from the inner surface of the bottom wall of the lower divided body 3. The ribs 30 are arranged in a total of two rows. The two rows of ribs 30 are arranged substantially in parallel so that the steep slopes 300 face each other.
[0033]
Next, the manufacturing method of this embodiment will be described step by step. The manufacturing method of the present embodiment includes a mold arrangement step, a resin injection step, and a pressing step. First, the mold arrangement step will be described. FIG. 2 shows a schematic view of the mold arrangement step and the resin injection step. As shown in the drawing, in the mold arrangement step, the movable upper mold 4 and the fixed lower mold 5 are arranged so as to face up and down, and temporary mold clamping is performed. The movable upper die 4 is made of metal and has a rectangular parallelepiped convex shape. A groove 41 having a triangular cross section is formed in the mold surface 40 of the movable upper mold 4. The grooves 41 are arranged in a total of two rows substantially parallel to the longitudinal direction of the cavity 6 described later. The fixed lower die 5 is made of metal and has a rectangular parallelepiped concave shape. The movable upper die 4 is inserted into the fixed lower die 5 at a predetermined interval. At this time, the division plane PL is slightly opened. From the mold surface 50 of the fixed lower mold 5, a ridge 51 having a triangular cross section is provided so as to project therefrom. The ridges 51 are arranged substantially in parallel in a total of two rows. A gate 60 is opened at the center of the two rows of ridges 51. The gate 60 communicates with an injection molding machine (not shown). FIG. 3 shows an enlarged view of the inside of the circle A in FIG. As shown in the figure, the ridge portion 51 and the groove portion 41 are vertically opposed. The ribs 30 of the lower divided body 3 shown in FIG. 1 are formed by the ridges 51 and the grooves 41. A narrow portion 61 is defined between the steep slope 510 of the ridge 51 and the steep slope 410 of the groove 41. A wide portion 62 is defined between the mold surface 50 on which the ridge portion 51 is provided and the mold surface 40 on which the groove portion 41 is provided. The distance between the mold surfaces (the distance between the steep slope 410 and the steep slope 510) D3 of the narrow portion 61 is shorter than the distance between the mold surfaces (the distance between the mold surface 40 and the mold surface 50) D4 of the wide portion 62. Is set. Specifically, the inter-mold-surface distance D3 is set to be equal to or less than an upper limit distance (hereinafter, referred to as a “limit distance”) at which the resin can be blocked in a resin injection step which is a subsequent step. Returning to FIG. 2, a cavity 6 is defined between the mold surface 40 of the movable upper mold 4 and the mold surface 50 of the fixed lower mold 5. The cavity 6 has the same shape as the lower divided body 3 of FIG.
[0034]
Next, the resin injection step will be described. In this step, the molten resin 7 is injected into the cavity 6 through the gate 60 from the injection molding machine. The injected resin 7 initially diffuses substantially concentrically around the gate 60. That is, the wide portion 62 is concentrically diffused. However, two rows of narrow portions 61 are arranged at both ends of the wide portion 62. The distance D3 between the mold surfaces of these narrow portions 61 is set to be equal to or less than the limit distance. Therefore, the flow resistance of the resin 7 in the narrow portion 61 is large. Further, the surface area of steep slope 410 and steep slope 510 is relatively large with respect to the volume of resin 7 in narrow portion 61. Therefore, the resin 7 is easily deprived of heat by the steep slope 410 and the steep slope 510. That is, the resin 7 is easily solidified. For these reasons, the flow speed of the resin 7 in the narrow portion 61 is low. Therefore, as shown in FIG. 3, the resin 7 is completely blocked at the narrow portion 61. FIG. 4 is a perspective view of a lower mold used in the resin injection step. As shown in the figure, the resin 7 flowing in the direction in which the ridges 51 (that is, the narrow portions) are arranged is blocked by the narrow portions 61. On the other hand, the resin 7 flowing in the direction in which the narrow portion 61 is not disposed is not blocked. Therefore, after the completion of this step, the resin 7 has a shape substantially similar to the entire shape of the cavity 6.
[0035]
Next, the pressing process will be described. FIG. 5 shows a schematic diagram of the pressing process. FIG. 6 is an enlarged view of the inside of a circle B in FIG. As shown in the figure, in the pressing step, the movable upper mold 4 is lowered to perform complete mold clamping. The cavity 6 is compressed by the mold clamping. Due to the compression pressure, the distance D3 between the mold surfaces of the narrow portion 61 and the distance D4 between the mold surfaces of the wide portion 62 are substantially the same. Then, the resin 7 that has been blocked by the narrow portion 61 in the previous process flows as shown by a white arrow in FIG.
[0036]
Thereafter, the lower divided body 3 shown in FIG. 1 is manufactured through mold cooling and demolding. The lower divided body 3 is thermally welded to the upper divided body 2 also manufactured by injection press molding. Thus, the fuel tank 1 is completed.
[0037]
Next, effects of the manufacturing method of the present embodiment will be described. According to the manufacturing method of the present embodiment, the narrow portion 61 and the wide portion 62 are arranged in the cavity 6. In the resin injection step, the distance D4 between the mold surfaces of the wide portion 62 is set longer than the distance D3 between the mold surfaces of the narrow portion 61. Therefore, in the resin injection step, the resin 7 can be caused to flow so as to have a substantially similar shape to the entire shape of the cavity 6. Therefore, the L3 reach distance and the L4 reach distance in FIG. For this reason, in the post-pressing process, the resin 7 can be spread over the entire cavity 6 without excess or shortage.
[0038]
In addition, according to the manufacturing method of the present embodiment, the resin 7 can be spread over the entire cavity 6 relatively easily without inserting and removing pins and the like into and from the cavity 6.
[0039]
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the distance D3 between the mold surfaces of the narrow portion 61 in the resin injection step is set to be equal to or less than the limit distance. Therefore, in the resin injection step, the resin 7 can be completely blocked by the narrow portion 61. Therefore, it becomes easy to flow the resin 7 into a shape substantially similar to the entire shape of the cavity 6.
[0040]
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the narrow portion 61 is formed between the ridge 51 and the groove 41. Therefore, the narrow portion 61 can be relatively easily arranged.
[0041]
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, in the pressing step, the difference between the mold surface distance D3 of the narrow portion 61 and the mold surface distance D4 of the wide portion 62 is set to be substantially zero ( 3 and 6 described above). For this reason, the thickness of the lower divided body 3 of the fuel tank 1 becomes substantially uniform. That is, there is no possibility that the resin 7 filling the narrow portion 61 is solidified as a thin portion in the lower divided body 3. Therefore, the characteristics such as mechanical strength and fuel permeability resistance required for the fuel tank 1 can be sufficiently ensured.
[0042]
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the intersection angle β between the extending direction of the narrow portion 61 and the compression direction in the pressing step (see FIGS. 3 and 6 described above) is set to 30 °. Therefore, the fluidity of the resin 7 in the pressing step is good. Further, in the resin injection step, the difference between the mold surface distance D3 and the mold surface distance D4 can be set large. In addition, in the pressing step, the difference between the inter-mold surface distance D3 and the inter-mold surface distance D4 can be made substantially zero.
[0043]
The embodiment of the injection press molding method of the present invention has been described above. However, the embodiments are not particularly limited to the above embodiments. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
[0044]
For example, in the above embodiment, the groove 41 is arranged on the movable upper die 4. Further, the ridge portion 51 is arranged on the fixed lower mold 5. However, this arrangement may be reversed. Further, the groove and the ridge may be arranged on the movable upper mold 4, and the ridge and the groove may be arranged on the fixed lower mold 5. Then, the groove of the movable upper die 4 and the ridge of the fixed lower die 5 may be opposed to each other. In addition, the protrusion of the movable upper mold 4 and the groove of the fixed lower mold 5 may be opposed to each other. Further, in the above embodiment, two dies, that is, the movable upper die 4 and the fixed lower die 5 are arranged, but the number of dies is not particularly limited.
[0045]
In the above embodiment, the groove 41 and the ridge 51 are both triangular in cross section. However, the groove 41 and the ridge 51 do not have to have a symmetrical shape. Further, the cross-sectional shape does not have to be a triangle. For example, it may be a polygon such as a square or a pentagon, or a circle or an ellipse.
[0046]
In the resin injection step of the above embodiment, the resin 7 is completely blocked at the narrow portion 61, but the resin 7 does not have to be completely blocked in the same step. It suffices if the flow of the resin 7 can be suppressed by the narrow portion 61.
[0047]
In the above embodiment, the lower split body 3 is manufactured by the injection press molding method of the present invention, but the upper split body 2 may be manufactured by the injection press molding method of the present invention. Further, the injection press molding method of the present invention is not limited to the fuel tank manufacturing method described above, and includes, for example, door trims, dashboards, meter panels, dampers for car air conditioners, automobile-related members such as air ducts, personal computer housings, personal computers. It can also be embodied as a method for manufacturing a disc tray for a vehicle. In particular, it is advantageous for a resin molded product requiring high molding accuracy and uniform thickness.
[0048]
In the above embodiment, the inter-mold distance D3 is set to be equal to or less than the limit distance. However, the inter-mold surface distance D3 may be set so as to exceed the limit distance. The limit distance is determined based on the type of resin used, the resin temperature, the injection pressure in the resin injection step, the injection time, the heat transfer coefficient of the mold, the total length of the narrow portion in the resin flow direction, and the like.
[0049]
【The invention's effect】
According to the injection press molding method of the present invention, the resin can be spread over the entire cavity relatively easily without excess or shortage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a fuel tank manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a mold arrangement step and a resin injection step in the manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view inside a circle A in FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view of a lower mold used in a resin injection step of the manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a pressing step in the manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view inside a circle B in FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic view of a mold disposing step and a resin injecting step at the time of manufacturing a conventional fuel tank.
FIG. 8 is a schematic view of a conventional press process at the time of manufacturing a fuel tank.
FIG. 9 is a perspective view of a lower mold used in a resin injection step of a conventional fuel tank manufacturing method.
FIG. 10 is an enlarged view showing an example of the arrangement of ridges and grooves in the injection press molding method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: fuel tank, 2: upper split body, 3: lower split body, 30: rib, 300: steep slope, 4: movable upper mold, 40: mold face, 41: groove, 410: steep slope, 5: fixed lower mold, 50: mold surface, 51: ridge, 510: steep slope, 6: cavity, 60: gate, 61: narrow, 62: wide, 7: resin.

Claims (4)

複数の型の型面によりキャビティを区画し、該キャビティ内に型面間距離の短い狭部と、該狭部よりも型面間距離の長い広部と、を配置する型配置工程と、
該キャビティ内に樹脂を注入し、該狭部および該広部における該樹脂の流動速度がそれぞれ異なることにより、該樹脂を該キャビティ全体形状の略相似形状に流動させる樹脂注入工程と、
該キャビティを圧縮し、略相似形状に流動させた該樹脂を圧縮圧力により該キャビティ全体に行き渡らせるプレス工程と、
を有する射出プレス成形方法。
A cavity is defined by the mold surfaces of a plurality of molds, a narrow portion having a short distance between mold surfaces in the cavity, and a wide portion having a long distance between mold surfaces than the narrow portion.
A resin injecting step of injecting a resin into the cavity, wherein the flow rates of the resin in the narrow portion and the wide portion are different from each other, so that the resin flows in a shape substantially similar to the overall shape of the cavity;
A pressing step of compressing the cavity and spreading the resin, which has flowed into a substantially similar shape, over the entire cavity by a compression pressure;
An injection press molding method having the following.
前記狭部は、突条部と、該突条部に対向して配置され該突条部に型対称な溝部と、の間に形成されており、
前記プレス工程において、前記キャビティを圧縮することにより、該狭部の型面間距離と前記広部の型面間距離との較差は、小さくなるように設定されている請求項1に記載の射出プレス成形方法。
The narrow portion is formed between a ridge and a groove that is arranged to face the ridge and is symmetrical with the ridge.
The injection according to claim 1, wherein in the pressing step, a difference between a distance between the mold surfaces of the narrow portion and a distance between the mold surfaces of the wide portion is set to be small by compressing the cavity. Press molding method.
前記狭部の延在方向と、前記プレス工程における圧縮方向と、の交角は、5°以上55°以下に設定されている請求項2に記載の射出プレス成形方法。The injection press molding method according to claim 2, wherein an intersection angle between an extending direction of the narrow portion and a compression direction in the pressing step is set to 5 ° or more and 55 ° or less. 前記狭部の型面間距離は、前記樹脂注入工程において前記樹脂を堰き止められるように設定されている請求項1に記載の射出プレス成形方法。The injection press molding method according to claim 1, wherein a distance between the mold surfaces of the narrow portion is set so that the resin can be blocked in the resin injection step.
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