JP2005186482A - 射出成形装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基材の側面に表皮層を射出成形する際に、その表皮層の外周縁にバリが発生するのを防止することができて、成形品を金型から取り出した後の後処理を容易に行うことができる射出成形装置及び射出成形方法を提供する。
【解決手段】 開閉可能な一対の金型１２，１３間に形成されたキャビティ１４内に基材１５を配置し、その基材１５の上部側の側面に表皮層１７を積層状態にて射出成形する。この場合、基材１５の外周縁をキャビティ１４から外部に突出させるように配置する。また、一方の金型１３におけるキャビティ１４の周側位置には、その内側面が成形面１３ａの外周部を形成する突条１６を設けておく。そして、金型１２，１３の型締め時に、キャビティ１４からの基材１５の突出部１５ａに突条１６を押圧させてシールする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、基材の側面に表皮層を射出成形するための射出成形装置及び射出成形方法に関するものである。

従来のこの種の射出成形装置としては、例えば図８に示すような構成のものが知られている。この従来構成においては、一対の金型２１，２２が開閉可能に対向配置されている。そして、これらの金型２１，２２間に形成されるキャビティ２３内に合成樹脂よりなる基材２４を配置して、両金型２１，２２を型締めした後、キャビティ２３内にウレタン等の樹脂材料を射出注入することにより、基材２４の一側面である表面に表皮層２５が積層状態にて成形されるようになっている。

ところが、この従来の射出成形装置では、金型２１，２２の型締め時に、それらのパーティングライン上において、キャビティ２３の外周縁を完全にシールすることはかならずしも容易ではなかった。そして、種々の条件によっては、表皮層２５を射出成形する際に、図８及び図９に示すように、表皮層２５の外周縁に連なる大きなバリ２５ａが形成された。特に、成形が、ウレタン系樹脂等を材料としたＲＩＭ（Reaction Injection Molding）成形の場合は、使用される材料が低粘度であるため、バリ２５ａが形成されやすい。さらには、意図的にバリ２５ａが必ず形成されるようにして、均一な仕上がりを得ようとする場合もある。そして、図９に示すように、成形品２６を金型２１，２２から取り出した後、バリ２５ａを同図の鎖線位置で切り取って、図１０に示すような成形品２６を完成させる場合、そのバリ２５ａを切り取る後処理作業は面倒で時間がかかるものであり、特に前記表皮層に適した樹脂は柔らかくて、それに形成されたバリの切り取りはさらに面倒である。加えて、バリ２５ａは、金型２１，２２の摩耗等が原因となって、幅及び厚みが一定せず不規則な形状になることが多く、作業の手間が倍加するという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、基材の側面に表皮層を射出成形する際に、その表皮層の外周縁にバリが発生するのを防止することができて、成形品を金型から取り出した後の後処理を容易に行うことができる射出成形装置及び射出成形方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、射出成形装置に係る請求項１に記載の発明は、開閉可能な一対の金型間に形成されたキャビティ内に基材を配置し、その基材の側面に表皮層を積層状態にて射出成形するようにした射出成形装置において、少なくとも一方の金型におけるキャビティの外周位置に突条を設け、型締め状態において前記突条の先端がキャビティから突出した基材を押圧して、両金型間をシールするように構成したことを特徴とするものである。

射出成形方法に係る請求項２に記載の発明は、開閉可能な一対の金型間に形成されたキャビティ内に基材を配置し、その基材の側面に表皮層を積層状態にて射出成形するようにした射出成形方法において、前記基材をキャビティから外部に突出させるように配置するとともに、型締め状態において、少なくとも一方の金型に設けられた突条を、前記基材のキャビティからの突出部に押圧させて、両金型間をシールすることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、突条が基材の突出部に食い込むように突出部を押圧することを特徴としたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、突出部の押圧された部分の厚さは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることを特徴としたものである。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、突出部の押圧された部分の厚さは、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることを特徴としたものである。
請求項６に記載の発明は、請求項３〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の発明において、突出部の食い込み深さが０．５ｍｍ以上であることを特徴したものである。

請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の発明において、突出部の食い込み幅が０．５ｍｍ以上であることを特徴したものである。
（作用）
この発明においては、金型の型締め時に、突条の先端がキャビティからの基材の突出部に押圧されることにより、キャビティの外周縁において両金型間を効果的にシールすることができる。そのため、この型締め状態でキャビティ内に樹脂材料を射出注入して、基材の側面に表皮層を成形する際に、その表皮層の外周縁にバリが発生するのを抑制することができる。よって、成形品を金型から取り出した後、薄くて不規則な厚さや幅のバリを切り取るという面倒な後処理を行う必要がなく、後処理作業を簡素化することができる。

以上のように、この発明によれば、基材の側面に表皮層を射出成形する際に、その表皮層の外周縁にバリが発生するのを抑制することができて、成形品を金型から取り出した後の後処理を容易に行うことができる。

以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、この射出成形装置１１においては、上下一対の金型１２，１３が開閉可能に対向配置されている。下部金型１２の上面には凸状の成形面１２ａが形成され、それと対応するように、上部金型１３の下面には凹状の成形面１３ａが形成されている。この成形面１２ａ，１３ａの形状は限定されるものではない。そして、図２に示すように、両金型１２，１３が型締めされたとき、両成形面１２ａ，１３ａ間にキャビティ１４が形成されるようになっている。

図１に示すように、前記金型１２，１３の開放状態において、下部金型１２の成形面１２ａ上には合成樹脂よりなる基材１５が装着される。そして、図２に示すように、金型１２，１３が型締めされて、両成形面１２ａ，１３ａ間にキャビティ１４が形成されるとき、この基材１５の外周部を除いた中央部、すなわち基材１５の大部分がキャビティ１４内に配置されるとともに、外周縁が突出部１５ａとしてキャビティ１４外に突出されるようになっている。

前記金型１２，１３の型締め時に、キャビティ１４の周側に配置されるように、上部金型１３の成形面１３ａの外周縁には環状の突条１６が形成されている。また、この突条１６の内側面が成形面１３ａの外周部を形成するようになっている。そして、図２及び図３に示すように、金型１２，１３が型締めされたとき、そのこの突条１６の先端がキャビティ１４からの基材１５の突出部１５ａに食い込むように突出部１５ａを強く押圧するようになっている。

この場合、この実施形態においては、突出部１５ａに対する突条１６の食い込み幅Ｌ１及び食い込み深さＬ２は、それぞれ０．５〜１．５ｍｍの範囲内となるように設定される。また、突条１６の強圧により突出部１５ａ上に形成された薄肉部１５ｂの厚さＬ３は、０．３〜１．０ｍｍの範囲内となるように、望ましくは０．３〜０．５ｍｍの範囲内となるように設定される。そして、この基材１５の突出部１５ａに対する突条１６の強圧により、キャビティ１４の外周縁がシールされて、両金型１２，１３間がシールされるようになっている。

図２に示すように、前記金型１２，１３の型締め状態において、キャビティ１４内にウレタン等の樹脂材料が射出注入されることにより、基材１５の上部側の側面に表皮層１７が積層状態にて成形される。この場合、キャビティ１４の外周縁がシールされた状態にあるため、キャビティ１４内から樹脂材料が漏れ出すことはなく、表皮層１７の外周縁にバリが発生するのを抑制できる。

次に、前記のように構成された射出成形装置１１の射出成形方法について説明する。
さて、この射出成形装置１１の成形時には、図１に示すように、金型１２，１３を開放した状態で、下部金型１２の成形面１２ａ上に合成樹脂製の基材１５が装着される。その後、図２に示すように、金型１２，１３を型締めすると、それらの成形面１２ａ，１３ａ間にキャビティ１４が形成されて、基材１５の中央部分がキャビティ１４内に配置されるとともに、外周部分（突出部１５ａ）がキャビティ１４外に突出される。

また、この金型１２，１３の型締め時には、図２及び図３に示すように、上部金型１３の下面に形成された突条１６の先端がキャビティ１４からの基材１５の突出部１５ａに食い込むように突出部１５ａを強く押圧し、その突出部１５ａと下部金型１２との間に薄肉部１５ｂが形成される。これにより、キャビティ１４の外周縁がシールされた状態になる。そして、この状態でキャビティ１４内にウレタン等の樹脂材料を射出注入すると、基材１５の上部側の側面に表皮層１７が成形される。このとき、キャビティ１４の外周縁がシール状態にあるため、キャビティ１４内から樹脂材料が漏れ出すおそれはほとんどなく、表皮層１７の外周縁にバリが発生するのを防止することができる。

さらに、前記表皮層１７が硬化した後、金型１２，１３を開放して、図４に示すように、成形品１８を金型１２，１３間から取り出す。その後、基材１５の突出部１５ａを薄肉部１５ｂに沿って図４の鎖線位置で切り取って、図５に示すような成形品１８が完成される。この場合、薄肉部１５ｂが一定の幅Ｌ１及び一定の厚さＬ３に形成されているため、薄肉部１５ｂを手で折り取ることも可能となり、その後処理作業を容易かつ短時間で行うことができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図６に示すように、下部金型１２におけるキャビティ１４の外周部にも基材１５を押圧する環状の突条３０を形成し、その突条３０が上部金型１３の突条１６とともに基材１５を強く挟圧するように構成すること。このように構成した場合には、突条１６，３０の摩耗や破損を抑制するために、前記実施形態と比較して、それらの突条１６，３０の厚くするのが望ましい。

・ 図７に示すように、上部金型１３には突条１６を設けることなく、下部金型１２におけるキャビティ１４の外周部にのみ基材１５を押圧する環状の突条３０を形成すること。なお、図７において、基材１５の突出部１５ａが両金型１２，１３間に挟まれているが、突条３０の外方部分では、突出部１５ａに対して型締め圧力が作用していない。

一実施形態の射出成形装置を金型の開放状態にて示す断面図。 図１の射出成形装置を型締め状態にて示す断面図。 図２の一部を拡大して示す部分断面図。 成形品を図２の射出成形装置の金型から取り出して示す断面図。 同成形品を後加工処理した状態を示す断面図。 別の実施形態を示す一部拡大部分断面図。 さらに別の実施形態を示す一部拡大部分断面図。 従来の射出成形装置を型締め状態にて示す断面図。 成形品を図８の射出成形装置の金型から取り出して示す断面図。 同成形品を後加工処理した状態を示す断面図。

符号の説明

１１…射出成形装置、１２…下部金型、１２ａ…成形面、１３…上部金型、１３ａ…成形面、１４…キャビティ、１５…基材、１５ａ…突出部、１６…突条、１７…表皮層、１８…成形品、３０…突条、Ｌ１…食い込み幅、Ｌ２…食い込み深さ、Ｌ３…食い込み後の厚さ。

Claims (7)

1. 開閉可能な一対の金型間に形成されたキャビティ内に基材を配置し、その基材の側面に表皮層を積層状態にて射出成形するようにした射出成形装置において、
   少なくとも一方の金型におけるキャビティの外周位置に突条を設け、型締め状態において突条の先端がキャビティから突出した基材を押圧して、両金型間をシールするように構成したことを特徴とする射出成形装置。
2. 開閉可能な一対の金型間に形成されたキャビティ内に基材を配置し、その基材の側面に表皮層を積層状態にて射出成形するようにした射出成形方法において、
   前記基材をキャビティから外部に突出させるように配置するとともに、型締め状態において、少なくとも一方の金型に設けられた突条を、前記基材のキャビティからの突出部に押圧させて、両金型間をシールすることを特徴とした射出成形方法。
3. 突条が基材の突出部に食い込むように突出部を押圧することを特徴とした請求項２に記載の射出成形方法。
4. 突出部の押圧された部分の厚さは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とした請求項３に記載の射出成形方法。
5. 突出部の押圧された部分の厚さは、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることを特徴とした請求項３に記載の射出成形方法。
6. 突出部の食い込み深さが０．５ｍｍ以上であることを特徴した請求項３〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の射出成形方法。
7. 突出部の食い込み幅が０．５ｍｍ以上であることを特徴した請求項３〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の射出成形方法。

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