JP2006027138A

JP2006027138A - インサート成形方法及び成形装置

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Publication number: JP2006027138A
Application number: JP2004210742A
Authority: JP
Inventors: Haruo Okada; 晴雄岡田
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: JP4107593B2

Abstract

【課題】インサート片の型抜き形成と樹脂の射出充填を、同一位置にて行う場合の課題を、隣接位置にて型抜き形成と樹脂の射出充填を別個に行うことで解決し、キャビティ形状や大きさに制限を受けない汎用性のあるものとする。
【解決手段】パンチ１２を備えたトリミング型１と固定型３とを並設し、両型と交互に型閉する可動型２を両型の対向位置に設ける。可動型２の吸着口２２を有する型面とパンチ１２とが位置するパンチ穴４１を穿設したトリミングプレート４を可動型２とトリミング型１との間に設ける。型閉過程で、トリミングプレート４とトリミング型１との間の帯状インサート材９を、パンチ１２とパンチ穴４１によりインサート片に型抜し、パンチ先端面により型面と同一形状に加圧賦形する。インサート片を可動型２の型面に吸着したのち型開を行い、固定型３の対向位置に移動し、可動型２と固定型３とを型閉、充填によりインサート片との一体成形を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型の型閉を利用して帯状インサート材をインサート片に型抜きし、そのインサート片を型閉によりキャビティにインサートする成形方法と成形装置とに関するものである。

装飾フィルムやシート或いはフイルターなどのインサート材から、インサート片を予め打抜形成してストックし、そのインサート片を成形ごとに１片ずつロボットによりキャビティ型にインサートする周知のインサート成形技術では、ストッカーや整列装置、分離装置、インサートロボット等の付帯装置が必要となる。このため通常の射出成形機に比べて設備のコストが高くなり、また成形品の形状によっては、キャビティにおけるインサート片の位置決めも難しいので、インサートミスによるロスも生じ易い。

またインサート片の打抜形成を型閉力を利用して行い、そのインサート片を型閉によるキャビティの形成と共にインサートする成形技術も知られている。この成形技術は、固定型と、コア型に相対的に移動自在に貫挿した筒状の可動型との間に、可動型の挿通穴を有する型受板を、可動型との間にフィルムの挿入スペースを設けて配設し、その挿入スペースのフィルムを、型閉過程で可動型周囲の環状カッターと重ねて嵌挿したフィルム押えにより型受板に押えて、該環状カッターよりインサート片に打ち抜き、コア型内の吸着手段により可動型の端面に吸着して、型閉により形成されたキャビティにインサートする構成からなる。
特公昭６０−１２２０７号公報

この従来技術では、型閉によるコア型と可動型の相対的な移動によりキャビティを形成し、そのキャビティに打抜形成したインサート片をインサートする構成からなるため、キャビティ形状や大きさに制限を受け、汎用性の点で課題を有する。またインサート片の打抜形成から樹脂の射出充填を同一個所で行うため、射出成形には不要な打抜手段が、型閉時に可動型を包囲するので、金型の冷却効率にも問題があるとされている。また熱硬化性樹脂によるインサート成形では、金型の熱が可動型周囲の打抜手段の作動油や潤滑剤等に影響して作動の不具合が生じ易く、インサート材が熱可塑性樹脂のフィルムでは、軟化や熱収縮を来すので使用にできない問題をも有する。

本発明の目的は、型閉を利用してインサート片を型抜き形成するインサート成形において、その型抜き形成と樹脂の射出充填とを隣接位置にて別個に行うことにより、これまでの型閉を利用したインサート片の型抜き形成による前記課題を解決するとともに、キャビティ形状や大きさに制限を受けず、また２色成形と同じようにインサート成形を行い得る新たなインサート成形方法と装置とを提供することにある。

前記目的による本発明のインサート成形方法は、パンチを備えたトリミング型と樹脂成形用の固定型とを並設し、そのトリミング型と固定型の両方と交互に型閉する可動型を両型の対向位置に設けるとともに、可動型とトリミング型との間に、該可動型の吸着口を有する型面とパンチとが位置するパンチ穴を穿設したトリミングプレートを進退自在に設け、そのトリミングプレートを挟んで型閉する過程で、該トリミングプレートとトリミング型との間に挿入した帯状インサート材を、パンチとパンチ穴とによりインサート形状に型抜きし、かつ所望形状に賦形するため可動型とパンチによる加圧を行ってインサート片を形成し、そのインサート片をパンチ穴内にて可動型の型面に吸着したのち型開を行って、インサート片を可動型と共に固定型に移し、可動型と固定型の型閉により型面のインサート片をキャビティにセットする、というものである。

また本発明のインサート成形装置は、ケーシング内に固設して先端部をケーシング外に突出した前記パンチと、パンチ周囲に可動自在に弾圧支持して先端面をパンチ先端より突出させた押え部材とからなるトリミング型と、吸着口を型面に有する可動型と、そのトリミング型と固定型の両方と交互に型閉する可動型と、吸着口とパンチとが位置するパンチ穴を穿設したトリミングプレートとからなり、前記トリミング型と固定型とを並設して、両型の対向位置に可動型を設け、その可動型とトリミング型との間に前記トリミングプレートを、前記押え部材との間に帯状インサート材の挿入スペースを空けて進退自在にトリミング型側に設けてなるというものであり、前記パンチの先端面形状は、型閉鎖完了時に可動型の型面形状と一致するよう形成し、該可動盤の型面に対面させてなる、というものである。

また本発明は、前記トリミング型と、前記固定型とを成形機の固定盤に並設して、該固定型に射出装置のノズルを当接し、前記可動型を可動盤側の回転又は摺動自在な移送盤に設けてなる、というものでもある。

前記構成では、トリミング型と固定型とを並設したことにより、対向位置の可動型との型閉によりインサート片の型抜き形成と樹脂の射出充填を異なったところで行えるのでえるので、同一位置にて型抜き形成と射出充填を行う場合よりも金型が簡素化され、トリミング型も簡単な構造で済むようになる。また金型に付与される冷却又は加熱の影響をトリミング型が受けることはないので、材料樹脂が金型の加熱を要する熱硬化性樹脂でも、熱可塑性樹脂の場合と変わるところなく型閉によりインサート片を型抜き形成してインサート成形を行うことができる。

またインサート片の型抜き形成を、トリミングプレートのパンチ穴に可動型の吸着口が開口した型面を位置させて行うので、型抜き形成時に型面に対するインサート片の位置決めが行え、インサート片をそのままパンチ先端面で可動型の型面に加圧して、型面と同一形状に賦形するので他に賦形手段を要せず、さらに減圧吸引によりインサート片を型面に吸着するので位置決め精度が高く、型開時或いは固定型に移すときに位置ずれや捲れによる折れなども生じ難い。

また可動型がインサート片のホルダーを兼ね、キャビティへのインサートも行うことから、インサート片をキャビティに移す装置を設ける必要がなく、２色成形で採用している回転又は摺動自在な移送盤に可動型を設けるだけで容易に行い得る。しかも固定型と可動型の型閉によりインサート片がキャビティにセットされるのでセット時の位置ずれもなく、キャビティ形状や大きさにも左右されず常に確実なセットを行い得るので、汎用性をも有する。

図中１はトリミング型、２，２′は一対の可動型、３は樹脂成形用の固定型、４はトリミングプレートである。トリミング型１と固定型３は型締装置５の固定盤６に並設してあり、可動型２，２′はトリミング型１と固定型３の両方と交互に型閉するように、可動盤７の内面に設けた回転盤による移送盤８に、トリミング型１と固定型３とに対向位置させて取付けてある。またトリミングプレート４はトリミング型１と一方の可動型２との間に配設してある。

前記トリミング型１は、ケーシング１１の内に固設して先端部をケーシング外に突出したパンチ１２と、パンチ周囲に可動自在に嵌挿して、先端面が常時パンチ先端より突出するように、コイルばね１３によりケーシング内に弾圧支持した可動自在な円筒形の押え部材１４とからなり、ケーシング１１の座板１５からケーシング両側に並行に設けた一対の支持軸１６，１６に、前記トリミングプレート４がケーシング前面の押え部材１４の先端面との間に、装飾フィルムやシート、フィルター等の帯状インサート材９の挿入スペースを空けて進退自在に取付けてある。

このトリミングプレート４は、面内中央にパンチ１２と可動型２の型面中央の後記する吸着口とが位置するパンチ穴４１を穿設したプレートからなり、そのプレートの両端部に穿設した通孔を、軸周囲にばね部材１７を嵌挿した前記支持軸１６，１６の先端部に挿通し、そのばね部材１７，１７により軸先端の止金１８まで常に弾圧支持して、ケーシング前面に進退自在に設けてある。

前記可動型２は、中央部を凸面に突出形成した型面２１と、その中央に開口した吸着口２２と、中央部周囲に凹設した環状のキャビティ２３と、型側面から型面中央に穿設して開口を前記吸着口２２となした吸引路２４とからなる。この吸引路２４は図示しない吸引装置と接続している。

前記固定型３は、トリミング型１にトリミングプレート４を重ねたときの厚さと同一厚さのブロックによるもので、可動型２の型面と対応する凹面の型面３１を有し、内部には前記キャビティ２３に臨む位置に開口した樹脂路３２を有する。この樹脂路３２は中央のスプル３３と接続し、そのスプル３３に通常構造の射出装置のノズル３４がタッチしている。

前記構成のインサート成形装置による本発明のインサート形成について説明する。先ず、図示しない固定盤側部のインサート供給装置から、長尺フィルムのインサート材９（以下フィルムという）をトリミング型１とトリミングプレート４との間の挿入スペースに、トリミングプレート４と並行に挿入する。

次に、固定盤６に向けて可動盤７を回転盤８と共に前進移動し、一方の可動型２とトリミング型１の型閉と、他方の可動型２′と固定型３の型閉を同時に行う。この型閉の過程において、可動型２の型面２１がばね部材１７，１７により弾圧支持されたトリミングプレート４と接触し、トリミングプレート４を押圧しつつ共に移動してゆく。また接触時に吸着口２２がパンチ穴４１に位置する。

この移動により挿入スペースのフィルム９はプレート面と接し、トリミングプレート４と一緒にコイルばね１３により支持されている押え部材１４の先端面まで達する。押え部材１４はばね圧によりフィルム９をプレート面に押し付けて、パンチ周囲のフィルム面を押さえ込む、同時に押え部材１４はコイルばね１３を圧縮しながらケーシング内へと押し込まれて、パンチ１２が相対的に押え部材１４の先端から突出するようになってパンチ穴４１と嵌合する。この時にパンチ周縁とパンチ穴周縁のエッジとで、フィルム９がパンチ穴４１と同径のインサート片１０に型抜き形成される。

可動盤７の前進移動は、トリミングプレート４がケーシング１１の前面に接するところまで行われ、その位置にてトリミングプレート４を挟んだトリミング型１と可動型３の型閉と、他方の可動型２′と固定型３との型閉が同時に終了する。

またトリミングプレート４がケーシング１１に接して停止するまでの間、パンチ穴４１では、トリミングプレート４の移動に伴うパンチ１２の相対的な移動により、インサート片１０がパンチ穴４１の開口に嵌合した型面２１の中央面までパンチ先端面により押し送られる。パンチ１２の先端面形状は凸面に形成した中央面と一致する凹面に形成してあることから、型閉終了時にインサート片１０はパンチ先端面により型面２１と同一形状に加圧賦形される。このインサート片１０は型閉後に行われる吸引路３４の減圧により型面２１に吸着される。減圧による吸着は固定型３に移送されるまで維持されて、移送中の位置ずれや落下が防止される。

型閉が終了すると型締となり、可動型２′と固定型３とにより閉成されたキャビティ２３に樹脂が射出充填されて、インサート成形品５０が成形される。冷却後に工程は型開に移行して、可動盤７が元の位置まで後退移動する。この型開による可動型２の後退により、トリミングプレート４に対する押圧力が除かれ、トリミングプレート４と押え部材１４とがばね圧により元に復帰し、パンチ穴４１からパンチ１２が抜け出て、フィルム９の残りが再び形成された挿入スペースに位置する。

型開終了後に、成形品の離型と、供給装置による設定寸法のフィルム９の繰出及び巻取りを行う。そして移送盤８を１８０°回転して一対の可動型２，２′の交換を行い、型面２１にインサート片１０を吸着した可動型２を固定型３の対向位置に移す。停止後に可動盤７を前進移動して可動盤２と固定盤３の型閉を行う。型面２１に吸着したインサート片１０は、両型の型面に挟持された状態で、閉成された環状のキャビティ２３の内側にインサートされた位置に位置決めされる。型締後にキャビティ２３に溶融樹脂を射出充填すると、インサート片１０は型面による挟持によって樹脂圧により移動することはなく、環状に成形された樹脂の本体５０ａ内に位置して周辺が樹脂と一体的に結合する。これにより環状本体と本体開口を被うフィルム片１０とにより形成されたインサート成形品５０となる。

図７は、固定型３にキャビティ３５を形成した場合を示すもので、この場合でもトリミング型１と可動型２及びトリミングプレート４との型閉により型抜き形成したインサート片１０を、可動型２の型面２２に吸着して固定型３に移し、型閉によりインサート片１０の位置決めを前記と同様に行うことができる。
したがって本発明では、可動型２又は固定型３のいずれのキャビティ２３，３５にも可動型２によるインサート片１０の移送と位置決めが行えることから、インサート成形に要する付帯装置が少なく済むようになる。

また図は省略するが、移送盤に往復移動する摺動盤を採用することもでき、この場合にはトリミング型と固定型に交互に共用される可動型が一つで済むので、金型コストの節減となる。さらに成形機についても横型成形機に限定されず、竪型成形機にもインサート成形装置の変更を要することなく採用が可能であることは言うまでもない。

本発明に係るインサート成形装置の型開時の要部平断面図である。同上の型閉時の要部平断面図である。トリミング型と可動型の型開状態を示す平断面図である。同上の型閉状態を示す平断面図である。固定型と可動型の型閉状態を示す平断面図である。インサート成形品の断面図である。キャビティの他の実施形態を示す可動型と固定型の平断面図である。

符号の説明

１トリミング型
２，２′ 可動型
３固定型
４トリミングプレート
６固定盤
７可動盤
８移送盤
９帯状インサート材
１０インサート片
１１ケーシング
１２パンチ
１３コイルばね
１４押え部材
１６支持軸
２１型面
２２吸着口
２３キャビティ
２４吸引路
３１型面
３４ノズル
４１パンチ穴

Claims

パンチを備えたトリミング型と樹脂成形用の固定型とを並設し、
そのトリミング型と固定型の両方と交互に型閉する可動型を両型の対向位置に設けるとともに、可動型とトリミング型との間に、該可動型の吸着口を有する型面とパンチとが位置するパンチ穴を穿設したトリミングプレートを進退自在に設け、
そのトリミングプレートを挟んで型閉する過程で、該トリミングプレートとトリミング型との間に挿入した帯状インサート材を、パンチとパンチ穴とによりインサート形状に型抜きし、かつ所望形状に賦形するため可動型とパンチによる加圧を行ってインサート片を形成し、
そのインサート片をパンチ穴内にて可動型の型面に吸着したのち型開を行って、インサート片を可動型と共に固定型に移し、可動型と固定型の型閉により型面のインサート片をキャビティにセットすることを特徴とするインサート成形方法。
ケーシング内に固設して先端部をケーシング外に突出した前記パンチと、
パンチ周囲に可動自在に弾圧支持して先端面をパンチ先端より突出させた押え部材とからなるトリミング型と、
吸着口を型面に有する可動型と、
そのトリミング型と固定型の両方と交互に型閉する可動型と、
吸着口とパンチとが位置するパンチ穴を穿設したトリミングプレートとからなり、
前記トリミング型と固定型とを並設して、両型の対向位置に可動型を設け、その可動型とトリミング型との間に前記トリミングプレートを、前記押え部材との間に帯状インサート材の挿入スペースを空けて進退自在にトリミング型側に設けてなることを特徴とするインサート成形装置。
前記パンチの先端面形状は、型閉鎖完了時に可動型の型面形状と一致するよう形成し、該可動盤の型面に対面させてなることを特徴とする請求項２記載のインサート成形装置。
前記トリミング型と前記固定型とを成形機の固定盤に並設して、該固定型に射出装置のノズルを当接し、前記可動型を可動盤側の回転又は摺動自在な移送盤に設けてなることを特徴とする請求項２記載のインサート成形装置。