JP2007030480A - Mold for foam molding and foam molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用シート、内装材、建築材料等を構成するポリウレタンフォーム成形品などの発泡成形を行うための発泡成形用金型と、この発泡成形用金型を用いた発泡成形方法とに関する。 The present invention relates to a foam molding die for performing foam molding of polyurethane foam molded articles constituting automobile seats, interior materials, building materials, and the like, and a foam molding method using the foam molding die. .
自動車用シート用ウレタンフォーム成形品のような成形体を製造するには、通常予め要求された開閉可能な形状をしたアルミ製金型や樹脂型などを用い、この中へ要求する物性を有する、例えばポリウレタンフォーム用原液を注入し、発泡させて成形する。 In order to produce a molded body such as a urethane foam molded article for automobile seats, an aluminum mold or a resin mold having a shape that can be opened and closed, which is normally required in advance, has physical properties required therein. For example, a polyurethane foam stock solution is injected and foamed to be molded.
注入されたポリウレタンフォーム原液は、加熱トンネル内を通過する間にその熱により、或いは反応熱を伴いながら発泡し、この間に型内の空気或いは反応時に発生する炭酸ガス或いはその他の発泡剤のガスが発生する。このガスは、上型に設けられたガス抜き用ベントホール或いは上型、下型のパーティング部分より排出される。 The injected polyurethane foam stock solution is foamed by the heat while passing through the heating tunnel or with reaction heat, and during this time, air in the mold or carbon dioxide gas or other blowing agent gas generated during the reaction is generated. appear. This gas is discharged from a vent hole for venting provided in the upper die or a parting portion of the upper die and the lower die.
この方法でクッション体等を生産すると、上型に設けられたガス抜き用ベントホールから上記ガスの排出と共に余剰のウレタンフォームも排出してくる。これをベントホール屑と呼んでいるが、このベントホール屑の発生は原料の無駄であることは勿論、この屑を稼働中の該成形型のベントホールから完全に取り除くことはライン作業者にとって大変な労力或いは時間も必要である。 When a cushion body or the like is produced by this method, surplus urethane foam is discharged together with the gas from the vent hole for venting provided in the upper mold. This is called vent hole waste, but the generation of vent hole waste is a waste of raw materials, and it is very difficult for the line operator to completely remove the waste from the vent hole of the mold during operation. Requires a lot of effort or time.
特開平9−57765号公報には、ベントホールに負荷されるガス圧によって作動する圧力スイッチを用い、この圧力スイッチによって該ベントホールからのガス排出弁を開閉制御することが記載されている。この発泡成形用金型によると、金型内のガス圧が所定圧よりも高くなると、弁が開いて余分なガスが金型外に放出されると共に、樹脂がベントホール内に入り込むことが防止される。
上記特開平9−57765号のように圧力スイッチと、この圧力スイッチによって制御される弁等からなる機構はコスト高である。 A mechanism comprising a pressure switch and a valve or the like controlled by the pressure switch as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-57765 is expensive.
本発明は、発泡成形時に金型内の余分なガスを簡単な機構で排出することができる発泡成形用金型と、この発泡成形用金型を用いた発泡成形方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a foam molding die capable of discharging excess gas in a mold at the time of foam molding by a simple mechanism, and a foam molding method using the foam molding die. To do.
請求項1の発泡成形用金型は、金型内からガスを排出するためのベントホールと、該ベントホールを開閉するための弁装置とを有する発泡成形用金型において、該弁装置は、弁体をバネで閉弁方向に付勢し、金型内のガス圧が所定圧以上になると該弁体が退動して開弁し、ガス圧が該所定圧よりも低くなると該弁体をバネにより閉弁させるよう構成したものであることを特徴とするものである。 The foam molding mold according to claim 1, wherein the foam molding mold includes a vent hole for discharging gas from the mold and a valve device for opening and closing the vent hole. The valve body is urged in the valve closing direction by a spring, and when the gas pressure in the mold exceeds a predetermined pressure, the valve body retreats and opens, and when the gas pressure becomes lower than the predetermined pressure, the valve body Is configured to be closed by a spring.
請求項2の発泡成形用金型は、請求項1において、前記バネによる弁体の付勢力を調整するためのバネ圧調整手段を備えたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a foam molding die according to the first aspect, further comprising spring pressure adjusting means for adjusting a biasing force of the valve body by the spring.
請求項3の発泡成形用金型は、請求項2において、該バネ圧調整手段は、バネの伸縮方向に進退可能な進退体であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a mold for foam molding according to the second aspect, wherein the spring pressure adjusting means is an advancing / retracting body capable of advancing / retreating in the direction of expansion / contraction of the spring.
請求項4の発泡成形用金型は、請求項1ないし3のいずれか1項において、該弁装置は、筒状のハウジングと、該ハウジング内に筒軸心線方向に移動可能に配置された弁体と、該ハウジングの筒軸心線方向の一端側に設けられており、該弁体が着座可能な弁シート部と、該ハウジングの筒軸心線方向の他端側に、筒軸心線方向の位置調整可能に取り付けられた進退体と、該進退体と該弁体との間に蓄力状態で介在された前記バネとを備えてなることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mold for foam molding according to any one of the first to third aspects, wherein the valve device is disposed in a cylindrical housing and movably in the axial direction of the cylinder in the housing. A valve body, a valve seat portion provided on one end side in the cylinder axis direction of the housing, on which the valve body can be seated, and a cylinder axis center on the other end side in the cylinder axis direction of the housing It is characterized by comprising an advancing / retracting body attached so as to be capable of adjusting the position in the linear direction, and the spring interposed between the advancing / retreating body and the valve body in a state of accumulating force.
請求項5の発泡成形用金型は、請求項4において、該進退体は前記ハウジングの他端側に対し螺じ込みにより位置調整可能に取り付けられていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a foam molding die according to the fourth aspect, wherein the advance / retreat body is attached to the other end side of the housing so as to be position-adjustable.
請求項6の発泡成形用金型は、請求項4又は5において、該進退体に、ハウジング内外を連通するガス抜き孔が設けられていることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a foam molding die according to the fourth or fifth aspect, wherein the advance / retreat body is provided with a gas vent hole communicating with the inside and outside of the housing.
請求項7の発泡成形用金型は、請求項4ないし7のいずれか1項において、前記弁シート部は、中央にハウジング内と金型内とを連通する中央孔を有した内向き鍔状であり、前記弁体には、該中央孔に挿入された突軸が設けられており、該弁体が該弁シート部に着座した状態にあっては、該突軸の先端面が前記ハウジングの前記一端側の端面と略面一状となることを特徴とするものである。
The foam molding die according to
請求項8の発泡成形用金型は、請求項7において、該ハウジングは、その前記一端側の端面が該金型の内面と略面一となるように該金型に設けられていることを特徴とするものである。
The foam mold according to claim 8 is the mold according to
請求項9の発泡成形方法は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の発泡成形用金型を用いて発泡成形品を成形することを特徴とするものである。 A foam molding method according to a ninth aspect is characterized in that a foam molded article is molded using the foam molding die according to any one of the first to eighth aspects.
本発明の発泡成形用金型及び発泡成形方法にあっては、金型内のガス圧が所定圧よりも高くなると、このガス圧に押されて弁体が退動して開弁し、ガスが金型外へ排出される。金型内のガス圧がこの所定圧よりも低くなると、閉弁し、ベントホール内に樹脂等の材料が入り込むことが防止される。 In the foam molding die and the foam molding method of the present invention, when the gas pressure in the mold becomes higher than a predetermined pressure, the valve body is pushed back by this gas pressure to open, and the gas is opened. Is discharged out of the mold. When the gas pressure in the mold becomes lower than the predetermined pressure, the valve is closed, and a material such as resin is prevented from entering the vent hole.
本発明で用いている弁装置は、構造が簡単であり、低コストである。 The valve device used in the present invention is simple in structure and low in cost.
請求項2のように、バネによる付勢力を調整することにより、上記の弁体開閉の基準値となる所定圧を調整することができる。 According to the second aspect of the present invention, by adjusting the urging force by the spring, the predetermined pressure serving as the reference value for opening and closing the valve body can be adjusted.
請求項3のように、バネ圧を調整する手段として進退体を用いた構成は簡素で低コストである。 As in the third aspect, the configuration using the advancing / retreating body as the means for adjusting the spring pressure is simple and low-cost.
請求項4の弁装置の構成も簡素で低コストである。この弁装置にあっては、弁体の動きが悪くなったときには、弁体を突いたり押したりすることにより、弁体の動きを回復させることが可能である。この場合、ハウジングは弁体のガイドの役割を果す。 The configuration of the valve device of claim 4 is also simple and low cost. In this valve device, when the movement of the valve body becomes poor, the movement of the valve body can be recovered by pushing or pushing the valve body. In this case, the housing serves as a guide for the valve body.
請求項5のように、進退体をハウジングに螺じ込みした場合、進退体を回して進退させることにより、バネ圧を容易に調整することができる。 As in claim 5, when the advance / retreat body is screwed into the housing, the spring pressure can be easily adjusted by turning the advance / retreat body to advance / retreat.
請求項6のように、この進退体にガス抜き孔を設けておくことにより、ガスを金型外へ排出することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the gas can be discharged out of the mold by providing a gas vent hole in the advance / retreat body.
請求項7のように、弁体が弁シート部に着座した前進限に位置するときに、弁体の突軸の先端面をハウジングの先端面と略面一とすることにより、成形品表面が滑らかなものとなる。 When the valve body is positioned at the forward limit where the valve body is seated on the valve seat portion, the surface of the molded product can be obtained by making the front end surface of the projecting shaft of the valve body substantially flush with the front end surface of the housing. It will be smooth.
請求項8のように、ハウジングの先端面を金型内面と略面一とすることによっても、成形品表面が滑らかなものとなる。 As described in claim 8, the surface of the molded product can be made smooth by making the front end surface of the housing substantially flush with the inner surface of the mold.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図1は実施の形態に係る発泡成形用金型のベントホール付近の断面図である。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view in the vicinity of a vent hole of a foam molding die according to an embodiment.
図1において、金型は上金型1と下金型(図示略)とからなり、この上金型1にガス抜き用の弁装置2が設けられている。この弁装置2は、筒状のハウジング3と、該ハウジング3内に設置された弁体4と、該ハウジング3の後端側(図の上端側)に螺着された進退体5と、弁体4と進退体5との間に蓄力状態で介在されたバネ(この実施の形態ではコイルバネ)6とを有する。
In FIG. 1, the mold includes an upper mold 1 and a lower mold (not shown), and the upper mold 1 is provided with a
ハウジング3は、上金型1に貫設された弁装置設置孔7に螺じ込みや溶接等により固定取り付けされている。このハウジング3の先端側には、求心方向に鍔状に張り出す弁シート部3aが設けられている。この弁シート部3aの中央には中央孔3bが設けられている。図示の通り、該ハウジング3の先端面は、上金型1の内面と略面一となっている。
The housing 3 is fixedly attached to the valve
弁体4は、盤状の本体4aと、該本体4aの下面中央から突設された突軸4bと、該本体4aの上面中央から突設された軸体4cとを有する。突軸4bは中央孔3bに挿入されている。前記バネ6は、該本体4aの上面に当接している。本体4aは、円盤状であってもよく、多角形盤状であってもよい。また、突軸4b及び中央孔3aの断面形状にも特に制限はなく、円形(長円形なども含む)や多角形状など種々の形状とすることができる。
The valve body 4 includes a disk-shaped
進退体5には、上下方向にガス抜き孔5aが貫設されている。
The advancing / retracting body 5 is provided with a
本体4aがバネ6によって弁シート部3aに押し付けられた状態(閉弁状態)にあっては、該本体4aの下面が全周にわたって弁シート部3aに密着している。このとき、突軸4bの先端面(下端面)は、ハウジング3の先端面(下端面)と面一状となっている。突軸4bの外周面と中央孔3bの内周面との間には若干の空隙があいている。本体4aの外周面とハウジング3の内周面との間にも若干の空隙があいている。
When the
この弁装置2にあっては、中央孔3bを介して弁体4に作用する金型内のガス圧が、バネ6から該弁体4に加えられている付勢力(バネ圧)よりも大きくなると、このガス圧により、弁体4がバネ圧に抗してハウジング3の後端側へ退動する。これにより、弁体4の本体4aが弁シート部3aから離隔し、ハウジング3内を通して中央孔3bとガス抜き孔5aとが連通する。また、このガス圧がバネ圧よりも小さくなると、該本体4aがバネ6に押されて弁シート部3aに着座し、中央孔3bが閉鎖される。
In this
この実施の形態では、進退体5を回すと、該進退体5がハウジング3の軸心線方向に進退し、該進退体5と弁体4とによるバネ6の圧縮量が変わる。これにより、バネ6から弁体4に加えられる付勢力を調整することが可能である。
In this embodiment, when the advance / retract body 5 is turned, the advance / retreat body 5 advances / retreats in the axial direction of the housing 3, and the compression amount of the
かかる構成の弁装置2を備えた発泡成形用金型を用いた発泡成形品の成形手順について次に説明する。
Next, the molding procedure of the foam molded product using the foam molding die provided with the
発泡成形に先立ち、金型内のガス圧が所定値よりも高くなったときに、弁体4がこのガス圧によりバネ6の付勢力に抗して退動するように、該バネ6の付勢力を調整しておく。
Prior to foam molding, when the gas pressure in the mold becomes higher than a predetermined value, the
発泡成形を行うに当っては、まず、弁体4が閉弁した状態において、該弁体4の突軸4bの先端面とハウジング3の先端面とを含む上金型1の内面及び下金型の内面にそれぞれ離型剤を塗布する。次いで、下金型にウレタン等の原液を注入し、上金型1と下金型とを型締めした後、該原液を発泡させる。
In performing foam molding, first, in a state in which the valve body 4 is closed, the inner surface of the upper mold 1 and the lower mold including the distal end surface of the projecting
この原液の発泡に際し、該原液の膨張及び該原液に含まれる発泡剤等からのガスの発生により、金型内のガス圧が上昇する。そして、このガス圧が所定値よりも高くなると、このガス圧により弁体4が退動して開弁し、中央孔3a及びガス抜き孔5aを介してガスが金型外へ排出される。その後、金型内のガス圧がこの所定値よりも低くなると、バネ6に押されて弁体4が弁シート部3aに着座して閉弁する。これにより、中央孔3a内に発泡樹脂等が入り込むことが防止される。
During the foaming of the stock solution, the gas pressure in the mold rises due to the expansion of the stock solution and the generation of gas from the foaming agent and the like contained in the stock solution. When the gas pressure becomes higher than a predetermined value, the valve body 4 is retracted and opened by the gas pressure, and the gas is discharged out of the mold through the
発泡樹脂が硬化した後、型開きして発泡成形品を取り出す。 After the foamed resin is cured, the mold is opened and the foam molded product is taken out.
この発泡成形用金型にあっては、弁装置2は構造が簡単であり、低コストである。
In this foam molding die, the
この実施の形態では、進退体5を回して該進退体5をハウジング3の軸心線方向へ進退させることにより、容易に、弁体4の開閉の基準値となる金型内のガス圧の所定値を設定することができる。 In this embodiment, by turning the advance / retreat body 5 to advance / retreat the advance / retreat body 5 in the axial direction of the housing 3, the gas pressure in the mold that becomes the reference value for opening / closing the valve body 4 can be easily adjusted. A predetermined value can be set.
この実施の形態では、ハウジング3が弁体4の進退のガイドの役割を果すため、弁体4の進退がスムーズである。なお、この弁体4の動きが悪くなったときには、中央孔3bやガス抜き孔5aを介して棒などで弁体4を突いたり押したりすることにより、弁体4の動きを回復させることができる。
In this embodiment, since the housing 3 serves as a guide for the advancement / retraction of the valve body 4, the advancement / retraction of the valve body 4 is smooth. When the movement of the valve body 4 is deteriorated, the movement of the valve body 4 can be recovered by pushing or pushing the valve body 4 with a rod or the like through the
この実施の形態では、弁体4が閉弁した状態となっているときに、該弁体4の突軸4bの先端面とハウジング3の先端面と上金型1の内面とが面一状となるので、成形品の表面が滑らかなものとなる。
In this embodiment, when the valve body 4 is in a closed state, the distal end surface of the projecting
図2は別の実施の形態に係る発泡成形用金型のベントホール部分の断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a vent hole portion of a foam molding die according to another embodiment.
この実施の形態の弁装置2’も、筒状のハウジング3と、該ハウジング3内に設置された弁体4’と、該ハウジング3の後端側(図の上端側)に螺着された進退体5と、弁体4’と進退体5との間に蓄力状態で介在されたバネ6とを有する。また、このハウジング3の先端側には、該弁体4’の本体4aが着座する内向き鍔状の弁シート部3a’が設けられ、この弁シート部3a’の中央に中央孔3bが設けられている。該本体4aの下面中央から突設された突軸4bが該中央孔3b内に挿入されている。
The
この実施の形態では、該弁シート部3a’は、ハウジング3の後端側から先端側(図の下方)に向って徐々に窄まるテーパ形状となっている。また、この弁シート部3a’に着座する弁体4’の本体4aの先端側(該本体4aの側周面と突軸4bの側周面との段差面)も、この弁シート部3a’と同一のテーパ角度を有するテーパ形状(略円錐台形状)となっている。
In this embodiment, the
この弁装置2’のその他の構成は前述の図1の弁装置2と同様であり、同一の符号は同一の部分を示している。
The other configuration of the valve device 2 'is the same as that of the
この弁装置2’にあっては、弁シート部3a’と弁体4’の本体4aの先端側とがテーパ形状となっているので、該本体4aが弁シート部3a’に着座したときの該本体4aと弁シート部3a’との密着性が良好なものとなる。
In this
上記の各実施の形態はいずれも本発明の一例を示すものであり、本発明は上記の各実施の形態に限定されない。 Each of the above embodiments shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to each of the above embodiments.
例えば、上記の実施の形態では、ハウジング3の後端側に螺じ込みにより進退体5を取り付け、この進退体5を回転させてハウジング3の軸心線方向に進退させることよりバネ6の付勢力を調整しうるよう構成しているが、バネ6の付勢力の調整機構の構成はこれに限定されない。また、このバネ6の付勢力の調整機構は省略されてもよい。この場合、例えば、所定のバネ定数を有するバネ6をハウジング3内に配置した後、該ハウジング3の後端側に不動体を圧入等により固着してバネ6を保持するよう構成してもよい。
For example, in the above embodiment, the advancement / retraction body 5 is attached to the rear end side of the housing 3 by screwing, and the advancement / retraction body 5 is rotated to advance / retreat in the axial direction of the housing 3. Although the configuration is such that the urging force can be adjusted, the configuration of the urging force adjusting mechanism of the
上記実施の形態では、突軸4bの先端面はハウジング3の先端面と面一状となっているが、該突軸4bの先端面はハウジング3の先端面から突出していてもよく、ハウジング3の先端面から金型外部側に凹陥していてもよい。ハウジング3の先端面も、金型内面から突出していてもよく、金型内面から金型外部側に凹陥していてもよい。
In the above embodiment, the front end surface of the projecting
1 上金型
2,2’ 弁装置
3 ハウジング
3a,3a’ 弁シート部
3b 中央孔
4,4’ 弁体
4a 本体
4b 突軸
5 進退体
5a ガス抜き孔
6 バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper mold |
Claims (9)
該弁装置は、弁体をバネで閉弁方向に付勢し、金型内のガス圧が所定圧以上になると該弁体が退動して開弁し、ガス圧が該所定圧よりも低くなると該弁体をバネにより閉弁させるよう構成したものであることを特徴とする発泡成形用金型。 In a foam mold having a vent hole for discharging gas from the mold and a valve device for opening and closing the vent hole,
The valve device urges the valve body in a valve closing direction with a spring, and when the gas pressure in the mold becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the valve body retreats and opens, and the gas pressure is higher than the predetermined pressure. A foam molding die characterized in that the valve body is closed by a spring when it is lowered.
筒状のハウジングと、
該ハウジング内に筒軸心線方向に移動可能に配置された弁体と、
該ハウジングの筒軸心線方向の一端側に設けられており、該弁体が着座可能な弁シート部と、
該ハウジングの筒軸心線方向の他端側に、筒軸心線方向の位置調整可能に取り付けられた進退体と、
該進退体と該弁体との間に蓄力状態で介在された前記バネと
を備えてなることを特徴とする発泡成形用金型。 The valve device according to any one of claims 1 to 3,
A tubular housing;
A valve body arranged in the housing so as to be movable in the axial direction of the cylinder axis;
A valve seat portion provided on one end side of the housing in the cylinder axis direction, on which the valve body can be seated;
An advancing and retracting body attached to the other end side of the housing in the cylinder axis direction so that the position in the cylinder axis direction can be adjusted;
A foam molding die, comprising the spring interposed between the advancement / retraction body and the valve body in an accumulated state.
前記弁体には、該中央孔に挿入された突軸が設けられており、
該弁体が該弁シート部に着座した状態にあっては、該突軸の先端面が前記ハウジングの前記一端側の端面と略面一状となることを特徴とする発泡成形用金型。 In any one of Claims 4 thru | or 7, the said valve seat part is an inward saddle shape which has the center hole which connects the inside of a housing and the inside of a metal mold | die in the center,
The valve body is provided with a protruding shaft inserted into the central hole,
A foam molding die, wherein the tip end surface of the projecting shaft is substantially flush with the end surface on the one end side of the housing when the valve body is seated on the valve seat portion.
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