JP2006248036A - Injection molding method of rubber molded product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビードフィラーなどのゴム成形体を成形する射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding method for molding a rubber molded body such as a bead filler.
複数のゴム成形体を組み合わせたゴム複合体からなる製品としては従来種々知られているが、その代表的なものに空気入りタイヤが挙げられる。空気入りタイヤは、例えば図8に示すように、サイドウォールゴム2やトレッドゴム3、インナーライナーゴム5など、ゴム成形体からなる複数の部材が貼り合わされて構成されている。
Various products are conventionally known as a product made of a rubber composite in which a plurality of rubber molded bodies are combined. A typical example is a pneumatic tire. For example, as shown in FIG. 8, the pneumatic tire is configured by bonding a plurality of members made of a rubber molded body such as a
カーカスプライ4は、平行配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されてなるゴム成形体であり、一対のビード部1に架け渡されるようにして配され、幅方向端部がビード部材10を挟み込むように巻き返されている。ビード部材10は、図9に示すように、断面略三角形状の硬質ゴムからなる環状のビードフィラー1bと、ビードフィラー1bの内周に配された環状のビードコア1aとを有する。ビードコア1aは、例えばゴム被覆された鋼線の収束体から構成される。
The carcass ply 4 is a rubber molded body in which a plurality of carcass cords arranged in parallel are covered with rubber. The carcass ply 4 is arranged so as to be bridged between a pair of
ビードフィラーは、一般に押出成形や射出成形により成形される。前者では、押出機を利用して、所定の断面形状を有する口金から未加硫ゴム組成物を押し出し、所定の長さで切断した後、端部同士を接合することにより成形される。後者では、押出機に類似の機構を利用して、成形型のキャビティに未加硫ゴム組成物を射出注入することにより成形される。 The bead filler is generally formed by extrusion molding or injection molding. In the former, an unvulcanized rubber composition is extruded from a die having a predetermined cross-sectional shape using an extruder, cut by a predetermined length, and then molded by joining ends. The latter is molded by injection-injecting an unvulcanized rubber composition into a mold cavity using a mechanism similar to an extruder.
ところで、押出成形では、切断や接合などの工程が必要となるため、工数が多くなるという問題があった。また、接合させる端部同士を密着させることにより、局所的に肉厚となる部分が形成され、ユニフォミティが低下する傾向にあった。下記特許文献1には、線状ゴムを渦巻状に積層することでビードフィラーを成形する方法が開示されているが、かかる方法では、ビードフィラーの先端部が線状ゴムの厚みによって丸みを帯びてしまうため、タイヤを成形する際にカーカスプライとの密着性が悪くなり、部材間の剥離が生じる原因になりやすい。
By the way, in extrusion molding, since processes, such as a cutting | disconnection and joining, are needed, there existed a problem that a man-hour increased. Moreover, the part which becomes thick locally was formed by sticking the edge parts to join, and there existed a tendency for uniformity to fall.
これに対して、射出成形によれば、例えば下記特許文献2に記載されているように、ユニフォミティを確保して精度良くビードフィラーを成形することができる。しかしながら、通常の射出成形では、成形型内のゴム成形体に熱と圧力が一定時間加えられ、加硫工程を経た後に脱型が行われるため、得られるビードフィラーは加硫されたものであった。そのため、タイヤを成形する際に未加硫のカーカスプライとの接着性が良好ではなかった。一方、未加硫のビードフィラーを射出成形により成形する場合、剛性が低い未加硫の状態では成形型に粘着しやすく、形状を保持できずに形崩れを起こしやすくなるという問題がある。更に、硬質ゴムからなるビードフィラーでは、未加硫ゴム組成物の粘性が高く、成形型内での流動性が損なわれると成形不良の原因になるという問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形型に射出注入された未加硫ゴム組成物の流動性と、成形されたゴム成形体の脱型性とを確保して、未加硫のゴム成形体を円滑に射出成形することができる、ゴム成形体の射出成形方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to ensure the fluidity of the unvulcanized rubber composition injected and injected into the mold and the mold release of the molded rubber molded body. An object of the present invention is to provide an injection molding method for a rubber molded body, which can smoothly injection-mold an unvulcanized rubber molded body.
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るゴム成形体の射出成形方法は、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される温度に成形型を加熱する加熱工程と、前記成形型のキャビティに、未加硫ゴム組成物を射出注入する射出注入工程と、前記射出注入工程の後、前記キャビティ内に成形されたゴム成形体が未加硫状態である間に、前記ゴム成形体を冷却する冷却工程と、未加硫状態の前記ゴム成形体を前記成形型より取り出す脱型工程とを備えるものである。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the method for injection molding a rubber molded body according to the present invention includes a heating step of heating a molding die to a temperature at which fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured, and an unvulcanized rubber in the cavity of the molding die. An injection injection step of injecting the composition; a cooling step of cooling the rubber molded body after the injection injection process while the rubber molded body molded in the cavity is in an unvulcanized state; And a demolding step of taking out the vulcanized rubber molded body from the mold.
上記構成によれば、キャビティ内にゴム成形体が成形される際、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される温度に成形型が加熱されていることにより、成形型に射出注入された未加硫ゴム組成物の流動性が確保される。ここで、成形型の温度は、未加硫ゴム組成物の流動性が確保されるものであれば加硫温度より低温であってもよく、または従来の射出成形と同様に加硫温度であっても構わない。 According to the above configuration, when the rubber molded body is molded in the cavity, the mold is heated to a temperature at which the fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured, so that the mold is injected and injected into the mold. The fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured. Here, the temperature of the mold may be lower than the vulcanization temperature as long as the fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured, or the vulcanization temperature as in conventional injection molding. It doesn't matter.
そして、射出成形工程の後、ゴム成形体が未加硫状態である間にゴム成形体を冷却することにより、ゴム成形体は加硫されずに未加硫状態で保持される。かかる未加硫状態のゴム成形体は、脱型工程において成形型より取り出される。ここで、「未加硫状態」とは、加硫が行われていない状態を指すが、加硫反応が全く進行していないものに限られず、JISK6200で定義される加硫不足(最適加硫に到達していない加硫状態)に相当するものも含まれるとする。 Then, after the injection molding process, the rubber molded body is cooled while the rubber molded body is in an unvulcanized state, whereby the rubber molded body is held in an unvulcanized state without being vulcanized. Such an unvulcanized rubber molded body is taken out from the mold in the demolding step. Here, the “unvulcanized state” refers to a state in which vulcanization is not performed, but is not limited to those in which the vulcanization reaction has not progressed at all, and vulcanization is insufficient (optimum vulcanization) as defined in JISK6200. It is also assumed that those corresponding to the vulcanized state that does not reach the above are included.
ゴム成形体は、冷却工程により冷却されることで剛性が向上し、成形型との粘着が抑制されて、形崩れを起こすことなく円滑に脱型される。このようにして得られた未加硫状態のゴム成形体は、空気入りタイヤのようなゴム複合体を構成する場合に、他の未加硫のゴム成形体との接着性に優れたものとなる。また、本発明によれば、成形型内での加硫工程を省略しているため、加硫工程を経て脱型を行っていた従来の射出成形に比べてサイクルタイムを大幅に短縮することができる。 The rubber molded body is improved in rigidity by being cooled in the cooling step, the adhesion with the mold is suppressed, and the rubber molded body is smoothly demolded without causing deformation. The unvulcanized rubber molded body obtained in this way is excellent in adhesiveness with other unvulcanized rubber molded bodies when constituting a rubber composite such as a pneumatic tire. Become. In addition, according to the present invention, since the vulcanization process in the mold is omitted, the cycle time can be greatly shortened as compared with the conventional injection molding in which the mold is removed through the vulcanization process. it can.
上記において、前記成形型の前記キャビティを構成するキャビティ壁面にコーティング処理または鏡面加工処理が施されたものが好ましい。 In the above, it is preferable that the cavity wall surface constituting the cavity of the mold is subjected to a coating process or a mirror finishing process.
成形型のキャビティを構成するキャビティ壁面にコーティング処理または鏡面加工処理が施されていることにより、アンカー効果が低減されて離型性が向上し、ゴム成形体の成形型との粘着が効果的に抑制される。コーティング処理としては、例えばフッ素コーティングやシリコンコーティングが挙げられ、いずれもゴム成形体の離型性を向上することができる。 The cavity wall that forms the cavity of the mold is coated or mirror-finished to reduce the anchor effect and improve the releasability, thereby effectively adhering the rubber molded body to the mold. It is suppressed. Examples of the coating treatment include fluorine coating and silicon coating, both of which can improve the release property of the rubber molded body.
上記において、前記加熱工程が、前記成形型のランナー近傍に設けられた第1の流路に液状の加熱媒体を流すことにより行われ、前記冷却工程が、前記成形型の前記キャビティ近傍に設けられた第2の流路に液状の冷却媒体を流すことにより行われることが好ましい。 In the above, the heating step is performed by flowing a liquid heating medium through a first flow path provided in the vicinity of the runner of the mold, and the cooling step is provided in the vicinity of the cavity of the mold. It is preferable to carry out by flowing a liquid cooling medium through the second flow path.
上記構成によれば、成形型の加熱または冷却が必要となる部分に対して、瞬時に効率良く温度調節を行うことができ、上述した作用効果を効果的に奏することができる。即ち、第1の流路に加熱媒体を流すことにより、ランナー近傍が的確に加熱され、射出注入された未加硫ゴム組成物の流動性が効果的に確保される。また、第2の流路に冷却媒体を流すことにより、キャビティ近傍が的確に冷却され、ゴム成形体は加硫されずに未加硫状態で保持されるとともに、ゴム成形体の剛性が向上して脱型に有用となる。加えて、加熱工程および冷却工程に要する時間が短くなり、射出成形のサイクルタイムを短縮することができる。 According to the said structure, temperature control can be efficiently performed instantaneously with respect to the part which needs heating or cooling of a shaping | molding die, and there can exist the above-mentioned effect effectively. That is, by flowing a heating medium through the first flow path, the vicinity of the runner is accurately heated, and the fluidity of the unvulcanized rubber composition injected and injected is effectively ensured. In addition, by flowing a cooling medium through the second flow path, the vicinity of the cavity is accurately cooled, the rubber molded body is not vulcanized and held in an unvulcanized state, and the rigidity of the rubber molded body is improved. This is useful for demolding. In addition, the time required for the heating process and the cooling process is shortened, and the cycle time of injection molding can be shortened.
上記において、前記ゴム成形体が、径方向に縦長となる断面略三角形状の硬質ゴムからなる環状のビードフィラーであることが好ましい。 In the above, it is preferable that the rubber molded body is an annular bead filler made of hard rubber having a substantially triangular cross section that is vertically long in the radial direction.
本発明は、ゴム成形体としてビードフィラーを成形する場合に特に有用となるものであり、従来のビードフィラーの成形に係る不具合を効果的に解消することができる。即ち、本発明では、射出成形を採用することにより、径方向に縦長となる断面略三角形状をなす環状のビードフィラーを、ユニフォミティを確保して精度良く成形することができる。また、硬質ゴムからなるビードフィラーでは、未加硫ゴム組成物の粘性が比較的高く、流動性の問題が顕著であるのに対し、本発明によれば、上述のように未加硫ゴム組成物の流動性が確保される。更に、成形型から未加硫状態のビードフィラーが取り出されるため、成形型との粘着や形崩れなど脱型性が問題になるところ、本発明によれば、上述した作用効果によりゴム成形体の脱型性を確保することができる。特に、硬質ゴムからなるビードフィラーでは、常温付近まで冷却すれば適度な剛性が得られるため、脱型に有用となる。加えて、未加硫状態のビードフィラーが得られることにより、タイヤ成形時に未加硫のカーカスプライとの接着性が良好となるため、本発明が特に有用となる。 The present invention is particularly useful when a bead filler is molded as a rubber molded body, and can effectively eliminate the problems associated with conventional bead filler molding. That is, in the present invention, by adopting injection molding, an annular bead filler having a substantially triangular cross section that is vertically long in the radial direction can be molded with high accuracy while ensuring uniformity. In addition, in the bead filler made of hard rubber, the viscosity of the unvulcanized rubber composition is relatively high, and the problem of fluidity is remarkable, whereas according to the present invention, the unvulcanized rubber composition is as described above. The fluidity of the product is ensured. Further, since the unvulcanized bead filler is taken out from the mold, there is a problem of demolding property such as adhesion to the mold and shape loss. According to the present invention, the rubber molded body is improved by the above-described effects. Demoldability can be ensured. In particular, a bead filler made of hard rubber is useful for demolding because an appropriate rigidity can be obtained if it is cooled to around room temperature. In addition, since the unvulcanized bead filler is obtained, the adhesiveness with the uncured carcass ply is improved during the molding of the tire, so that the present invention is particularly useful.
上記において、前記未加硫ゴム組成物を射出注入する前に、前記キャビティに環状のビードコアを配設するビードコア配設工程を備え、前記射出注入工程により、前記ビードコアが内周に一体化された前記ビードフィラーを成形し、前記脱型工程では、前記成形型に設けられた押圧部材を用いて前記ビードコアを脱型方向に押圧し、前記ビードフィラーを前記成形型より取り出すものが好ましい。 In the above, before injecting and injecting the unvulcanized rubber composition, a bead core disposing step of disposing an annular bead core in the cavity is provided, and the bead core is integrated on the inner periphery by the injecting and injecting step. Preferably, the bead filler is molded, and in the demolding step, the bead core is pressed in the demolding direction using a pressing member provided in the mold and the bead filler is taken out from the mold.
ビードフィラーと一体化されたビードコアを脱型方向に押圧することにより、ビードフィラーを成形型から容易に離反させることができ、脱型性が向上する。しかも、ビードフィラーにくぼみ等が形成されることなく、品質や外観に影響を与えることがない。 By pressing the bead core integrated with the bead filler in the demolding direction, the bead filler can be easily separated from the mold, and the demoldability is improved. In addition, no depression or the like is formed in the bead filler, and the quality and appearance are not affected.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、ゴム成形体の一例としてビードフィラーを取り上げ、具体的には図9に示すようなビードコア1aが内周に一体化されたビードフィラー1b、即ちビード部材10の成形について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a bead filler is taken up as an example of a rubber molded body, and specifically, molding of a
まず、ビード部材10の成形に用いられる成形型について説明する。図1は、成形型の(a)型締め状態および(b)型開き状態を示す斜視図である。図2は、型締め状態における成形型の縦断面図であり、図1(a)のA−A断面に相当する。成形型6は、下型7と上型8とを備え、下型7の上面には凹状のキャビティ壁面9が環状に形成されている。キャビティ壁面9は、型締め状態において環状のキャビティ11を構成する。キャビティ11は、図2に示すようにビード部材10に対応する断面形状を有する。
First, a molding die used for molding the
上型8は、その上面の中心から下面に向かって延びるスプルー12と、スプルー12から幅方向両側に分岐して延びるランナー13と、ランナー13の端部から断面積を小さくしながら延びてキャビティ11に連通するゲート14とを備える。スプルー12には、後述する射出機構27より未加硫ゴム組成物が供給され、供給された未加硫ゴム組成物は、ランナー13およびゲート14を介してキャビティ11に注入される。
The
ここで、未加硫ゴム組成物とは、原料ゴムに加硫剤などの配合材料を常法にて配合し、加熱架橋を可能に調製したものをいう。原料ゴムとしては特に制限がなく、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)などの汎用のゴムを用いることができる。 Here, the unvulcanized rubber composition refers to a material prepared by blending a raw material rubber with a compounding material such as a vulcanizing agent by a conventional method and capable of heat crosslinking. The raw rubber is not particularly limited, and general-purpose rubbers such as natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR) can be used.
図3は、上型8の横断面図であり、図1(b)および図2のB−B断面に相当する。流路15(前記第1の流路に相当する。)は、略環状に形成されており、上型8の側面に供給口17および排出口18を有する。供給口17には、後述する温水供給機構30より温水(前記加熱媒体に相当する。)が供給される。供給された温水は、流路15に沿って上型8内を流れ、排出口18より排出される。流路15は、キャビティ11上方の領域を避けつつ、ランナー13の上方近傍を通り、上型8の略全域に形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図4は、上型8の横断面図であり、図1(b)および図2のC−C断面に相当する。流路16(前記第2の流路に相当する。)は、流路15と同様に略環状に形成され、供給口19および排出口20を有するが、供給口19には後述する冷水供給機構31より冷水(前記冷却媒体に相当する。)が供給される点と、キャビティ11の上方近傍を通るように形成されている点において流路15と異なる。
4 is a cross-sectional view of the
上型8に形成された流路15、16と同様に、下型7には、温水が供給される流路21(前記第1の流路に相当する。)と、冷水が供給される流路22(前記第2の流路に相当する。)が形成されている。流路21、22は、図2に示す型締め状態において、流路15、16と略上下対称に設けられている。即ち、流路21は、キャビティ11下方の領域を避けるようにして形成されており、流路22は、キャビティ11の下方近傍を通るように形成されている。また、流路22は、キャビティ11の内周近傍も通るように形成されている。
Similar to the
下型7のキャビティ11下方には、エジェクタピン23(前記押圧部材に相当する。)が設けられている。エジェクタピン23は、後述する押圧機構28により上下動され、先端部がキャビティ壁面9に揃えられた位置とキャビティ11に侵入する位置との間で、変位可能に構成されている。本実施形態では、エジェクタピン23の先端部が、キャビティ11の内周側部分に侵入するように設計されている。
An ejector pin 23 (corresponding to the pressing member) is provided below the
成形型6の材質としては、特に限られるものではないが、鉄若しくは鉄を主成分とする鋼材からなる金型が好ましく用いられる。また、アルミニウムやアルミニウム合金、亜鉛合金など、射出成形に一般的に用いられる材質でもよい。なお、本実施形態の成形型6には、キャビティ壁面9にフッ素コーティングが施されている。
The material of the
図5は、射出成形機の構成を簡易的に示したブロック図である。図5に示す射出成形機は、固定盤24と可動盤25とからなる一対のプレートを有し、固定盤24に下型7が取り付けられ、可動盤25に上型8が取り付けられる。昇降機構26は、例えば油圧シリンダにより駆動され、可動盤25を昇降させる機能を有する。これにより、成形型6の型締めおよび型開きが行われる。射出機構27は、シリンダや材料供給装置を備え、未加硫ゴム組成物を成形型6のキャビティ11に射出注入する機能を有する。押圧機構28は、固定盤24に設けられ、下型7の下面からエジェクタピン23を上方に突き上げる機能を有する。制御装置29は、各機構の動作を制御する機能を有する。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the injection molding machine. The injection molding machine shown in FIG. 5 has a pair of plates including a fixed platen 24 and a
温水供給機構30は、上型8の流路15および下型7の流路21に、温水を供給する機能を有する。同様に、冷水供給機構31は、上型8の流路16および下型7の流路22に、冷水を供給する機能を有する。温水供給機構30および冷水供給機構31は、上型8または下型7より排出された温水または冷水を温調した後、再び供給するように循環可能に構成されている。温水および冷水の温度や流量、供給タイミングなどは制御装置29により制御される。
The hot
次に、ビード部材10を成形する方法について説明する。図6は、ビード部材の成形手順を示すフローチャートである。まず、型開き状態において、下型7のキャビティ壁面9にビードコア1aが配設される(#1)。ビードコア1aは、キャビティ壁面9の内周側部分に配設される。次に、可動盤25が降下し、下型7に上型8が密着されて型締めが行われる(#2)。これによりキャビティ11が形成され、キャビティ11内にビードコア1aが配設される(前記ビードコア配設工程に相当する。)。
Next, a method for forming the
型締め後、温水供給機構30より成形型6に温水が供給される(#3、前記加熱工程に相当する。)。これにより成形型6が加熱され、未加硫ゴム組成物の流動性が確保される温度に保持される。なお、成形型6の加熱を、ビードコア1aの配設前に行っても構わない。そして、成形型6のキャビティ11に対し、射出機構27により未加硫ゴム組成物が射出注入される(#4、前記射出注入工程に相当する。)。これにより、キャビティ11に未加硫ゴム組成物が充填され、ビードコア1aが内周に一体化された環状のビードフィラー1b、即ちビード部材10が成形される。
After the mold clamping, warm water is supplied from the warm
硬質ゴムからなるビードフィラー1bでは、未加硫ゴム組成物が比較的高い粘度を有するが、温水がランナー13近傍を流れることによって、未加硫ゴム組成物の流動性は効果的に確保される。ここで、硬質ゴムとは、JISK6253のデュロメータ硬さ試験(Aタイプ)による硬さが70°以上のゴムを指す。
In the
続いて、キャビティ11内に成形されたビードフィラー1bが未加硫状態である間に、冷水供給機構31より冷水が供給され、ビードフィラー1bが冷却される(#5、前記冷却工程に相当する。)。加硫温度に保持されている場合は、少なくとも加硫温度から外れる温度に冷却される。これにより、成形されたビードフィラー1bが加硫されずに未加硫状態で保持される。また、かかる冷却により、特に冷水がキャビティ11近傍を流れることによって、キャビティ11内のビードフィラー1bの剛性が向上し、後述する脱型に有用となる。硬質ゴムからなるビードフィラー1bでは、70℃以下に冷却することにより、脱型に有用となる適度な剛性が得られる。
Subsequently, while the
冷水を供給してから所定時間経過後、可動盤25が上昇し、成形型6の型開きが行われる(#6)。型開き後、押圧機構28によりエジェクタピン23が上方に突き上げられ、ビードコア1aが脱型方向(本実施形態では上方)に押圧される(#7)。これにより、ビード部材10がキャビティ壁面9より一部離反し、簡単に脱型することができる。未加硫状態のビードフィラー1b(ビード部材10)が成形型6から取り出された後(#8、前記脱型工程に相当する。)、次のビードフィラー1bを続けて成形する場合には、上述の手順が繰り返される。したがって、本発明では、成形毎に加熱と冷却が繰り返され、これにより成形型6に射出注入された未加硫ゴム組成物の流動性と、成形されたビードフィラー1bの脱型性とが効果的に確保される。
After a predetermined time has passed since the cold water was supplied, the
本実施形態では、未加硫状態のビードフィラー1bを脱型する際、キャビティ壁面9にフッ素コーティングが施されていることにより、下型7とビードフィラー1bとの粘着が抑制され、脱型性が向上する。また、成形型の冷却によって、ビードフィラー1bの剛性が向上しており、形崩れを起こすことなく脱型が円滑に行われる。更に、本実施形態では、下型7に形成された流路22がキャビティ11の内周近傍を通るため、ビードコア1aのゴム部分の剛性が効果的に向上し、エジェクタピン23により押圧された際に適切に突き上げられる。
In the present embodiment, when the
図7は、従来と本発明の射出成形のタイムチャートの一例を示す図であり、横軸を成形時間、縦軸をゴムの温度としている。図中の折れ線のうち、点線は、加硫済みビードフィラーの射出成形を示す従来例であり、実線は、未加硫状態のビードフィラーの射出成形を示す本発明の実施例である。なお、少なくとも一度ビードフィラーを成形した後、引き続いて成形型にビードコアを配設し、型締めをして、射出機構に未加硫ゴム組成物が供給される状態を、横軸の初期状態(0min)としている。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a time chart for injection molding according to the prior art and the present invention, in which the horizontal axis represents molding time and the vertical axis represents rubber temperature. Of the broken lines in the figure, the dotted line is a conventional example showing injection molding of a vulcanized bead filler, and the solid line is an embodiment of the present invention showing injection molding of an unvulcanized bead filler. In addition, after molding the bead filler at least once, the bead core is subsequently disposed in the mold, the mold is clamped, and the state where the unvulcanized rubber composition is supplied to the injection mechanism is the initial state of the horizontal axis ( 0 min).
従来例は、特に冷却工程を備えるものではなく、初期状態において成形型は加硫温度である160℃付近に加熱保持されている。未加硫ゴム組成物は、射出機構に供給され、100℃程度に加熱された状態で成形型に射出注入される。そして、加硫温度に達して20分間保持された後に脱型される。これにより、加硫工程を経たビードフィラーが得られる。 The conventional example is not particularly provided with a cooling step, and in the initial state, the mold is heated and held around 160 ° C., which is the vulcanization temperature. The unvulcanized rubber composition is supplied to an injection mechanism and injected into a mold while being heated to about 100 ° C. Then, after reaching the vulcanization temperature and being held for 20 minutes, it is demolded. Thereby, the bead filler which passed through the vulcanization process is obtained.
本発明の実施例では、脱型前に冷却工程を備えるため、初期状態において成形型の温度が低く、まずは成形型を加熱する必要がある。かかる加熱は、加硫温度よりも低い温度であってもよく、例えば100℃程度に加熱することで未加硫ゴム組成物の流動性が確保される。未加硫ゴム組成物は、射出機構に供給され、100℃程度に加熱された状態で成形型に射出注入される。射出注入後、十数秒間保持されてから冷却が開始され、例えば40〜70℃で脱型される。これにより、未加硫状態のビードフィラーが得られる。 In the embodiment of the present invention, since the cooling step is provided before demolding, the temperature of the mold is low in the initial state, and it is necessary to heat the mold first. Such heating may be a temperature lower than the vulcanization temperature. For example, the fluidity of the unvulcanized rubber composition is ensured by heating to about 100 ° C. The unvulcanized rubber composition is supplied to an injection mechanism and injected into a mold while being heated to about 100 ° C. After injection injection, cooling is started after being held for ten seconds or more, and demolding at 40 to 70 ° C., for example. Thereby, the unvulcanized bead filler is obtained.
図7より、本発明では加硫工程を省略しており、従来に比べて射出成形のサイクルタイムが大幅に短縮されることがわかる。なお、図7に示した本発明のタイムチャートにおいて、成形型の加熱は、例えば90℃の温水を50l/minの流量で60秒以上流すことにより行われ、成形型の冷却は、15℃の冷水を50l/minの流量で30秒間流すことにより行われる。 From FIG. 7, it can be seen that the vulcanization step is omitted in the present invention, and the cycle time of the injection molding is greatly shortened as compared with the conventional case. In the time chart of the present invention shown in FIG. 7, the mold is heated by flowing 90 ° C. hot water at a flow rate of 50 l / min for 60 seconds or more, and the mold is cooled at 15 ° C. It is performed by flowing cold water at a flow rate of 50 l / min for 30 seconds.
本発明により得られる未加硫状態のビードフィラー1bは、加硫が全く進行していないものに限られず、加硫不足に相当する状態であっても構わない。但し、サイクルタイムの短縮およびカーカスプライとの接着性の観点から、未加硫ゴム組成物の射出注入後直ちに冷却を開始し、できる限り加硫を進行させないことが好ましい。
The
成形されたビードフィラー1bは、例えば図8に示すように、カーカスプライ4などの他の未加硫のゴム成形体と組み合わされて空気入りタイヤを構成する。本発明により成形されたビードフィラー1bは未加硫状態であり、加硫工程を経たビードフィラーを用いる場合に比べてカーカスプライ4との接着性に優れたものとなる。
For example, as shown in FIG. 8, the molded
本発明により成形されるゴム成形体は、ビードフィラー1bに限られるものではなく、例えば図8に示すようなサイドウォールゴム2や、タイヤ以外のゴム複合体を構成するゴム成形体であってもよい。
The rubber molded body molded by the present invention is not limited to the
<別実施形態>
(1)成形型や射出成形機の構成は、前述の実施形態で示したものに限られない。例えば、前述の実施形態では、成形型の開閉方向が鉛直となる竪型の射出成形機の例を示したが、これに代えて横型や竪横折衷型であっても構わない。また、前述の実施形態では、エジェクタピンが単一で設けられた例を示したが、複数のエジェクタピンをキャビティの周方向に沿って設けても構わない。
<Another embodiment>
(1) The configuration of the mold and the injection molding machine is not limited to that shown in the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example of a vertical injection molding machine in which the opening and closing direction of the molding die is vertical has been described, but a horizontal type or a horizontal horizontal folding type may be used instead. In the above-described embodiment, an example in which a single ejector pin is provided has been described. However, a plurality of ejector pins may be provided along the circumferential direction of the cavity.
(2)前述の実施形態では、温水と冷水を用いて成形型の温調を行う例を示したが、本発明はこれに限られず、例えば油やヒーターなど種々の温調手段を用いることができる。かかる場合、成形型の適宜の箇所に温度センサを配設し、検出された温度に基づいて温度制御がなされるようにしてもよい。 (2) In the above-mentioned embodiment, although the example which performs temperature control of a shaping | molding die using warm water and cold water was shown, this invention is not restricted to this, For example, various temperature control means, such as oil and a heater, can be used. it can. In such a case, a temperature sensor may be provided at an appropriate location of the mold, and temperature control may be performed based on the detected temperature.
(3)前述の実施形態では、キャビティ壁面にフッ素コーティングを施した例を示したが、これに代えて、例えばシリコンコーティング等の離型性を向上しうる他のコーティング処理を施したものでもよい。また、成形型を耐食性に優れた金属からなる金型とし、キャビティ壁面に鏡面加工を施したものを使用してもよい。かかるコーティング処理または鏡面加工処理は、下型のキャビティ壁面だけでなく、キャビティを構成する上型の下面にも施されていることが好ましい。 (3) In the above-described embodiment, an example in which the cavity wall surface is coated with fluorine has been shown. However, instead of this, for example, another coating treatment that can improve mold release properties such as silicon coating may be performed. . Alternatively, a mold made of a metal having excellent corrosion resistance may be used, and a cavity wall having a mirror finish may be used. Such coating treatment or mirror finishing treatment is preferably performed not only on the cavity wall surface of the lower mold but also on the lower surface of the upper mold constituting the cavity.
1 ビード部
1a ビードコア
1b ビードフィラー
4 カーカスプライ
6 成形型
7 下型
8 上型
9 キャビティ壁面
10 ビード部材
11 キャビティ
13 ランナー
15 温水が流れる流路
16 冷水が流れる流路
21 温水が流れる流路
22 冷水が流れる流路
23 エジェクタピン
24 固定盤
25 可動盤
27 射出機構
30 温水供給機構
31 冷水供給機構
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記成形型のキャビティに、未加硫ゴム組成物を射出注入する射出注入工程と、
前記射出注入工程の後、前記キャビティ内に成形されたゴム成形体が未加硫状態である間に、前記ゴム成形体を冷却する冷却工程と、
未加硫状態の前記ゴム成形体を前記成形型より取り出す脱型工程と、を備えるゴム成形体の射出成形方法。 A heating step of heating the mold to a temperature at which the fluidity of the unvulcanized rubber composition is secured;
An injection injection step of injecting and injecting an unvulcanized rubber composition into the mold cavity;
After the injection injection step, a cooling step for cooling the rubber molded body while the rubber molded body molded in the cavity is in an unvulcanized state,
A demolding step of taking out the unvulcanized rubber molded body from the mold, and an injection molding method for the rubber molded body.
前記冷却工程が、前記成形型の前記キャビティ近傍に設けられた第2の流路に液状の冷却媒体を流すことにより行われる請求項1又は2に記載のゴム成形体の射出成形方法。 The heating step is performed by flowing a liquid heating medium through a first flow path provided near the runner of the mold,
The rubber molding injection molding method according to claim 1 or 2, wherein the cooling step is performed by flowing a liquid cooling medium through a second flow path provided in the vicinity of the cavity of the mold.
前記射出注入工程により、前記ビードコアが内周に一体化された前記ビードフィラーを成形し、
前記脱型工程では、前記成形型に設けられた押圧部材を用いて前記ビードコアを脱型方向に押圧し、前記ビードフィラーを前記成形型より取り出す請求項4に記載のゴム成形体の射出成形方法。 Before injection injection of the unvulcanized rubber composition, comprising a bead core disposing step of disposing an annular bead core in the cavity,
By the injection injection step, the bead core is molded with the bead core integrated into the inner periphery,
The rubber molding injection molding method according to claim 4, wherein, in the demolding step, the bead core is pressed in a demolding direction using a pressing member provided in the mold, and the bead filler is taken out from the mold. .
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