JP2007136898A - Molding method of molded body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形体の成形方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a molded body.
近年、例えば、車両用フロントガラスを車両ボディ内面に支持・固定するために、キャビン内側とは反対側の面(ガラス外面)にポリプロピレン等を成形材料とする樹脂成形体を一体的に成形する技術が開発されている。このような射出成形装置に用いられる成形型には、ノズルとの連通口よりも下方に外部への開口部を有するキャビティが形成されている。そして、ノズルから連通口を介して溶融樹脂をキャビティに導入して樹脂成形体に射出成形するとともに、キャビティの開口部を下方から塞ぐように押圧・配置されるガラス(被成形物)の閉塞面(外面)にその溶融樹脂の一部を開口部から導出させて接着する(特許文献1参照)。また、このような技術は、樹脂ボード、ケナフボード等で構成される車両用内装パネル材(被成形物)を車両ボディ内面に支持・固定するために、キャビン内側の意匠面とは反対側の面(パネル材裏面)に樹脂製のブラケット等の支持部材(樹脂成形体)を一体成形する場合等にも用いられる。 In recent years, for example, in order to support and fix a vehicle windshield on the inner surface of a vehicle body, a technology for integrally molding a resin molded body made of polypropylene or the like on the surface opposite to the cabin interior (glass outer surface) Has been developed. In a mold used for such an injection molding apparatus, a cavity having an opening to the outside is formed below the communication port with the nozzle. Then, the molten resin is introduced into the cavity from the nozzle through the communication port and injection molded into the resin molded body, and the closed surface of the glass (molded article) pressed and arranged to close the opening of the cavity from below. A part of the molten resin is led out from the opening to the outer surface (see Patent Document 1). In addition, such a technology is used to support and fix a vehicle interior panel material (molded article) composed of a resin board, a kenaf board, or the like on the inner surface of the vehicle body. It is also used when a support member (resin molded body) such as a resin bracket is integrally formed on the surface (back surface of the panel material).
特許文献1に記載されたような技術は、被成形物であるフロントガラスや内装パネル材に樹脂成形体を直接的に一体成形することができるので、接着剤等で貼り付ける場合等に比して作業時間の短縮を図ることができる。しかし、例えば被成形物が樹脂、ケナフ等で構成される内装パネル材の場合、成形材料である溶融樹脂が冷えて固まるときの収縮作用によって内装パネル材に損傷(例えば亀裂)や塑性変形(例えば曲がり(反り))を生じるおそれがある。
Since the technique as described in
本発明の課題は、成形材料が冷えて固まるときの収縮作用に基づく被成形物の損傷・塑性変形等を防止することにより、多様な被成形物に適用できる成形体の成形方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a molding method of a molded body that can be applied to various moldings by preventing damage, plastic deformation, etc. of the molding based on the shrinkage action when the molding material cools and solidifies. It is in.
上記課題を解決するために、本発明に係る成形体の成形方法は、
ノズルとの連通口の他に外部への開口部を有するキャビティが形成される成形型を用い、前記ノズルから前記連通口を介して溶融状態のエラストマーを前記キャビティに導入して成形体に成形する際に、前記キャビティの開口部を塞ぐように配置される被成形物の閉塞面にその溶融状態のエラストマーを前記開口部から導出させ、前記被成形物の閉塞面上で冷却・固化させることにより、少なくとも前記閉塞面に接着・一体化された固着部をエラストマーで構成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a molding method of a molded body according to the present invention is
Using a molding die in which a cavity having an opening to the outside is formed in addition to the communication port with the nozzle, the molten elastomer is introduced from the nozzle into the cavity through the communication port and molded into a molded body. In this case, the molten elastomer is led out from the opening to the closing surface of the molding to be arranged so as to close the opening of the cavity, and cooled and solidified on the closing surface of the molding. The fixing portion bonded and integrated with at least the closing surface is made of an elastomer.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る成形体の成形方法を射出成形によって行う場合には、
一対の分割型をほぼ水平方向に相対接近移動させて対向させることにより、ノズルとの連通口よりも下方に外部への開口部を有するキャビティが形成される成形型を用い、前記ノズルから前記連通口を介して溶融状態のエラストマーを前記キャビティに導入して成形体に射出成形する際に、前記キャビティの開口部を下方から塞ぐように配置される被成形物の閉塞面にその溶融状態のエラストマーを前記開口部から下向きに導出させ、前記被成形物の閉塞面上で冷却・固化させることにより、前記閉塞面に接着・一体化された固着部を含む形で前記成形体の全体をエラストマーで構成することを特徴とする。
Further, in order to solve the above problems, when performing the molding method of the molded body according to the present invention by injection molding,
By using a molding die in which a cavity having an opening to the outside is formed below the communication port with the nozzle by making the pair of split dies relatively close to each other in the horizontal direction to face each other, the communication from the nozzle When the molten elastomer is introduced into the cavity through the mouth and injection molded into the molded body, the molten elastomer is placed on the closed surface of the molding to be arranged so as to close the opening of the cavity from below. Is led out downward from the opening, and is cooled and solidified on the closed surface of the molding, so that the entire molded body is made of elastomer in a form including a fixing portion bonded and integrated with the closed surface. It is characterized by comprising.
成形材料である溶融状態のエラストマーが冷えて固まるときに収縮し、このとき内部の全方向に生じる収縮応力が被成形物の閉塞面に作用する。しかし、これらの成形体の成形方法によれば、成形材料にエラストマーを用いることにより、そのゴム状弾性によって収縮作用に基づく被成形物の損傷(例えば亀裂)・塑性変形(例えば曲がり(反り))等を防止することができる。これによって、多様な被成形物に適用できるようになる。 When the molten elastomer as the molding material cools and hardens, it shrinks, and at this time, shrinkage stress generated in all directions inside acts on the closing surface of the molding. However, according to these molding methods, by using an elastomer as a molding material, damage (for example, cracks) and plastic deformation (for example, bending (warping)) of a molded article due to shrinkage due to its rubbery elasticity. Etc. can be prevented. As a result, it can be applied to various molded articles.
すなわち、キャビティの開口部に導出された溶融状態のエラストマーは、被成形物の閉塞面上で冷却・固化するときに、収縮によって内部に生ずる収縮応力が被成形物の曲げ剛性を下回ることに起因して自身のゴム状弾性により伸長する。さらに、そのエラストマーは、常温に冷却されて固化を完了したときに、伸長状態を維持しつつ被成形物の閉塞面に沿って接着・一体化されて固着部となる。このように、エラストマーのゴム状弾性を利用することによって、曲げ剛性(曲げ抵抗)が比較的小さい被成形物であっても反り等を生じることなく固着部(成形体)を接着・一体化することができる。 In other words, when the elastomer in the molten state led out to the opening of the cavity is cooled and solidified on the closed surface of the molding, the shrinkage stress generated inside by shrinkage is less than the bending rigidity of the molding. And stretched by its own rubbery elasticity. Further, when the elastomer is cooled to room temperature and solidification is completed, the elastomer is bonded and integrated along the closing surface of the molding while maintaining the stretched state to form a fixing portion. As described above, by using the rubber-like elasticity of the elastomer, the fixing portion (molded body) is bonded and integrated without causing warpage or the like even if the molding has a relatively small bending rigidity (bending resistance). be able to.
具体的には、成形体の固着部を構成するエラストマーの常温での体積弾性率は被成形物の常温での曲げ弾性率よりも小であり、冷却・固化後の常温において、固着部は被成形物の閉塞面に沿って伸長状態を維持する一方、被成形物はエラストマー導出前の状態を維持している。これによって、溶融エラストマーの冷却・固化時の収縮作用にかかわらず被成形物は曲げ(塑性変形)を生じにくくなり、常温に戻っても被成形物はエラストマー導出前の状態(すなわち、最初の状態)を維持できる。ここで、「常温」とは、JIS K0050(化学分析方法通則)やJIS K0211(分析化学用語(基礎部門))によれば、15〜20℃(288〜293K)とされている。 Specifically, the volume elastic modulus at room temperature of the elastomer constituting the fixed part of the molded body is smaller than the bending elastic modulus at room temperature of the molding, and the fixed part is not covered at room temperature after cooling and solidification. While the stretched state is maintained along the closed surface of the molded product, the molded product maintains a state before the elastomer is led out. As a result, the molded object is less likely to bend (plastic deformation) regardless of the shrinkage effect when the molten elastomer is cooled and solidified, and the molded object remains in the state before the elastomer is released (ie, the initial state) even when the temperature returns to room temperature. ) Can be maintained. Here, “normal temperature” is set to 15 to 20 ° C. (288 to 293 K) according to JIS K0050 (general rules for chemical analysis methods) and JIS K0211 (analytical chemistry term (basic division)).
なお、成形体の強度保持の観点から、エラストマーの常温での体積弾性率は、可能な限り(すなわち被成形物が曲げ変形を生じない範囲で)被成形物の常温での曲げ弾性率に近いことが望ましい。すなわち、被成形物の常温での曲げ弾性率をB(例えば、1000MPa(102.0kg/mm2))としたとき、エラストマーの常温での体積弾性率Vが、0.5B≦V≦0.9B(例えば、500〜900MPa(51.0〜91.8kg/mm2))の範囲が望ましい。ここで、エラストマーの常温での体積弾性率Vが0.5B未満となる場合には、成形体の強度が不足するおそれがある。一方、エラストマーの常温での体積弾性率Vが0.9B超となる場合には、成形パラメータのばらつき等により被成形物に曲げ変形が生じるおそれがある。 From the viewpoint of maintaining the strength of the molded body, the volume modulus of elasticity of the elastomer at room temperature is as close as possible to the bending modulus of elasticity of the molded article at room temperature as much as possible (that is, within a range in which the molded article does not undergo bending deformation). It is desirable. That is, when the bending elastic modulus at room temperature of the molding is B (for example, 1000 MPa (102.0 kg / mm 2 )), the volume elastic modulus V of the elastomer at normal temperature is 0.5B ≦ V ≦ 0. The range of 9B (for example, 500-900 MPa (51.0-91.8 kg / mm < 2 >)) is desirable. Here, when the volume modulus V of the elastomer at room temperature is less than 0.5 B, the strength of the molded body may be insufficient. On the other hand, when the volume modulus of elasticity V at room temperature of the elastomer exceeds 0.9B, bending deformation may occur in the molding due to variations in molding parameters.
また、キャビティの開口部は、溶融状態のエラストマーが常温に冷却されて固化を完了したときに固着部によって充填・閉鎖されるので、溶融エラストマーが開口部の外側に大きくはみ出すことがなく見映えもよくなる。 Also, the cavity opening is filled and closed by the fixing part when the molten elastomer is cooled to room temperature and solidification is completed, so that the molten elastomer does not protrude greatly outside the opening. Get better.
さらに、最初にノズルから連通口を介して溶融状態のエラストマーをキャビティに導入し、その後ノズルから連通口を介して溶融状態のプラスチックをキャビティに導入することによって、最初に導入した溶融状態のエラストマーの全部又は一部を開口部に導出させることができる場合がある。このように、溶融エラストマーと溶融プラスチックとを順次(又は交互に)キャビティに導入して1つの成形体に成形する多材質成形(多色成形ともいう)技術を用いれば、各々の材質の特徴が調和した新たな成形体を産み出すことができる。ここでは、最初に導入(射出)した溶融エラストマーを開口部に導出させて成形体の固着部とし、あとから導入(射出)した溶融プラスチックを成形体の本体部等に構成する2材質(又は2色)成形等を実施することができる。固着部をエラストマーで成形することによって、上記したように被成形物の塑性変形を防止する一方、本体部をプラスチックで成形することによって、成形体の全体的な強度を高めることができる。 Further, the molten elastomer is first introduced into the cavity from the nozzle through the communication port, and then the molten plastic is introduced into the cavity from the nozzle through the communication port. In some cases, all or a part can be led to the opening. In this way, if a multi-material molding (also called multi-color molding) technique in which molten elastomer and molten plastic are sequentially (or alternately) introduced into a cavity and molded into a single molded body is used, the characteristics of each material can be obtained. Harmonized new compacts can be produced. Here, the first material introduced (injected) molten elastomer is led out to the opening to be a fixed part of the molded body, and the later introduced (injected) molten plastic is composed of two materials (or 2) constituting the main body of the molded body. Color) molding and the like can be carried out. By forming the fixing portion with the elastomer, the plastic deformation of the molding can be prevented as described above, and the overall strength of the molded body can be increased by molding the main body portion with the plastic.
特に、射出成形による場合、一対の分割型をほぼ水平方向に相対接近移動させることによって、アンダーカット等を発生させることなく成形体に複雑な形状を付与することができる。また、キャビティの開口部を下向きに設けることによって、閉塞面への溶融エラストマーの導出(射出)、開口部と閉塞面との接触、溶融エラストマーの閉塞面への接着等が短時間で円滑に行える。 In particular, in the case of injection molding, a complicated shape can be imparted to the molded body without causing an undercut or the like by relatively moving the pair of split molds substantially in the horizontal direction. Also, by providing the cavity opening downward, the molten elastomer can be led out (injected) to the closed surface, the contact between the opening and the closed surface, and the molten elastomer adhered to the closed surface in a short time. .
ここで、「エラストマー(elastomer)」とは、常温付近でゴム状弾性(外力を加えると変形するが、外力を除くと完全にもとに戻る性質)を示す高分子物質をいう。また、「プラスチック(plastic)」とは、可塑性(外力を加えると歪を生じて破壊することなく変形し、外力を除いてももとに戻らない性質)を示す高分子物質をいい、「プラストマー(plastomer)」ともいう。通常、合成ゴムはエラストマーに、合成樹脂はプラスチック(プラストマー)に分類される。 Here, “elastomer” refers to a high molecular weight material that exhibits rubber-like elasticity (deforms when an external force is applied but returns to its original shape when an external force is removed) near normal temperature. “Plastic” refers to a polymer material that exhibits plasticity (a property that causes distortion without applying external force and deforms without breaking, and does not return to its original state even when external force is removed). (plastomer) ". Usually, synthetic rubber is classified as an elastomer, and synthetic resin is classified as a plastic (plastomer).
そして、エラストマーには、スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、ポリオレフィン系、ポリイソプレン系、ポリエチレン系等の熱可塑性エラストマーを採用できる。 As the elastomer, thermoplastic elastomers such as styrene, polyurethane, polyester, polyamide, fluorine, vinyl chloride, polyolefin, polyisoprene, and polyethylene can be employed.
一方、プラスチックには、例えば、ポリプロピレン等を用いることができる。ただし、これに限定されずポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド等のエンジニアプラスチック、及びその他の汎用プラスチックを含む合成樹脂等を用いることができる。 On the other hand, for example, polypropylene can be used as the plastic. However, the present invention is not limited thereto, and synthetic resins such as engineering plastics such as polyacetal, polyamide, polycarbonate, modified polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polysulfone, polyphenylene sulfide, and other general-purpose plastics can be used.
また、本発明に係る「成形型」の代表例は、一方を固定式、他方を可動式とする一対の分割型からなる射出成形用金型である。ただし、「成形型」には、射出成形以外の成形方法(例えば、圧縮成形、トランスファ成形、注型成形等)で用いられる型も含まれる。 A representative example of the “molding die” according to the present invention is an injection molding die comprising a pair of split dies, one of which is fixed and the other is movable. However, the “mold” includes a mold used in a molding method other than injection molding (for example, compression molding, transfer molding, cast molding, etc.).
ところで、成形体が、基端側において固着部により被成形物の閉塞面に接着して一体化されるとともに、先端側において被成形物を他部材に固定するための作用部を有する場合、固着部と作用部とをほぼ同時に形成でき、作業時間が一層短縮される。 By the way, when the molded body is integrated by adhering to the closing surface of the molding by the fixing portion on the base end side, and has a working portion for fixing the molding to another member on the distal end side, The working part and the working part can be formed almost simultaneously, and the working time is further shortened.
また、被成形物が、樹脂、ケナフ等の非金属性有機質材料から構成され、かつ閉塞面が平坦面に形成された扁平な板状部材であっても、曲がり(反り)等の塑性変形を起こしにくくなる。したがって、例えば、車両用内装パネル材を被成形物として実施した場合に、意匠面となるパネル材表面側に反りに伴う皺等を発生することなく、裏面側にエラストマー製のブラケット等の支持部材(成形体)を一体成形することができる。 Further, even if the object to be molded is a flat plate-shaped member made of a non-metallic organic material such as resin or kenaf and having a closed surface formed as a flat surface, plastic deformation such as bending (warping) is caused. It is hard to wake up. Therefore, for example, when the vehicle interior panel material is implemented as a molded article, a support member such as an elastomer bracket on the back side without generating wrinkles or the like due to warpage on the surface side of the panel material that becomes the design surface (Molded body) can be integrally molded.
したがって、以上で述べた成形方法を用いて、車両用内装パネル材と成形体とを含む次のような車両用内装材ユニットを実現することができる。 Therefore, the following vehicle interior material unit including the vehicle interior panel material and the molded body can be realized by using the molding method described above.
車両用内装材ユニットの第一の態様として、
樹脂、ケナフ等の非金属性有機質材料から構成され、かつ前記閉塞面が平坦面に形成された扁平な板状部材である車両用内装パネル材と、基端側において固着部により前記車両用内装パネル材に接着して一体化されるとともに、先端側において前記車両用内装パネル材を車両ボディに固定するための作用部を有する成形体と、を含む車両用内装材ユニットであって、
ノズルとの連通口の他に外部への開口部を有するキャビティが形成される成形型を用い、前記ノズルから前記連通口を介して溶融状態のエラストマーを前記キャビティに導入して前記成形体に成形する際に、前記キャビティの開口部を塞ぐように配置される前記車両用内装パネル材の閉塞面にその溶融状態のエラストマーを前記開口部から導出させ、前記車両用内装パネル材の閉塞面上で冷却・固化させることにより、少なくとも前記閉塞面に接着・一体化された固着部をエラストマーで構成することができる。
As a first aspect of the vehicle interior material unit,
A vehicle interior panel material that is a flat plate-like member made of a non-metallic organic material such as resin or kenaf and having a closed surface formed on a flat surface, and the vehicle interior by a fixing portion on the base end side A vehicle interior material unit including a molded body having an action part for fixing the vehicle interior panel material to the vehicle body on the front end side while being bonded and integrated with the panel material,
Using a molding die in which a cavity having an opening to the outside is formed in addition to the communication port with the nozzle, the molten elastomer is introduced from the nozzle into the cavity through the communication port and molded into the molded body. In this case, the molten elastomer is led out from the opening to the closing surface of the vehicle interior panel material arranged so as to close the opening of the cavity, and on the closing surface of the vehicle interior panel material. By cooling and solidifying, at least the fixed portion bonded and integrated with the closed surface can be made of an elastomer.
車両用内装材ユニットの第二の態様として、
樹脂、ケナフ等の非金属性有機質材料から構成され、かつ前記閉塞面が平坦面に形成された扁平な板状部材である車両用内装パネル材と、基端側において固着部により前記車両用内装パネル材に接着して一体化されるとともに、先端側において前記車両用内装パネル材を車両ボディに固定するための作用部を有する成形体と、を含む車両用内装材ユニットであって、
一対の分割型をほぼ水平方向に相対接近移動させて対向させることにより、ノズルとの連通口よりも下方に外部への開口部を有するキャビティが形成される成形型を用い、前記ノズルから前記連通口を介して溶融状態のエラストマーを前記キャビティに導入して前記成形体に射出成形する際に、前記キャビティの開口部を下方から塞ぐように配置される前記車両用内装パネル材の閉塞面にその溶融状態のエラストマーを前記開口部から下向きに導出させ、前記車両用内装パネル材の閉塞面上で冷却・固化させることにより、前記閉塞面に接着・一体化された固着部を含む形で前記成形体の全体をエラストマーで構成することができる。
As a second aspect of the vehicle interior material unit,
A vehicle interior panel material that is a flat plate-like member made of a non-metallic organic material such as resin or kenaf and having a closed surface formed on a flat surface, and the vehicle interior by a fixing portion on the base end side A vehicle interior material unit including a molded body having an action part for fixing the vehicle interior panel material to the vehicle body on the front end side while being bonded and integrated with the panel material,
By using a molding die in which a cavity having an opening to the outside is formed below the communication port with the nozzle by making the pair of split dies relatively close to each other in the horizontal direction to face each other, the communication from the nozzle When the molten elastomer is introduced into the cavity through the mouth and injection molded into the molded body, the opening of the cavity is disposed on the closing surface of the vehicle interior panel material arranged to close the opening from below. The molten elastomer is led out downward from the opening, and cooled and solidified on the closed surface of the vehicle interior panel material, thereby including the fixed portion bonded and integrated with the closed surface. The whole body can be composed of an elastomer.
このように、車両用内装パネル材はダッシュボードやインストルメントパネル等の基材を構成し、成形体は車両用内装パネル材を車両ボディに支持・固定する取付ブラケット等を構成できる。前述の通り、車両用内装パネル材の亀裂や曲がりの発生が防止されているので、その意匠面(閉塞面とは反対側の室内側の面)に皺等が発生しにくい。 Thus, the vehicle interior panel material can constitute a base material such as a dashboard or an instrument panel, and the molded body can constitute a mounting bracket or the like that supports and fixes the vehicle interior panel material to the vehicle body. As described above, since the occurrence of cracks and bends in the vehicle interior panel material is prevented, wrinkles and the like hardly occur on the design surface (the surface on the indoor side opposite to the closed surface).
(実施例1)
次に、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図1は本発明の成形方法を実施するための射出成形装置の一例を示す正面図である。この射出成形装置100は、射出成形用金型10(成形型;以下、単に金型という)を用いて後述する車両用内装材ユニット1(図3参照)等を製造するものである。金型10は、固定型11(第一分割型)及び可動型12(第二分割型)からなる一対の分割型から構成され、可動型12を固定型11側に移動するとキャビティ13が形成される。溶融したエラストマー(例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系))がスクリュ(図示せず)等を有する射出装置20によりキャビティ13内へ射出される。キャビティ13は、このような射出装置20の先端ノズル21と連通する連通口13bと、それよりも下方に形成された外部への開口部13aとを有する。金型10の下方には、上面2a(閉塞面)で開口部13aを塞ぐように車両用内装パネル材2(被成形物)が配置される。
Example 1
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. FIG. 1 is a front view showing an example of an injection molding apparatus for carrying out the molding method of the present invention. This
射出成形装置100には、金型10及び射出装置20の他に、可動型12をほぼ水平方向に移動させる金型移動機構30と、車両用内装パネル材2を上方へ移動させ、その上面2aを開口部13aに押圧(接触)保持する内装パネル材移動機構40(被成形物移動機構)とを備えている。なお、41は内装パネル材移動機構40の作動部材42先端部に取り付けられ、内装パネル材2と金型10とを押圧する際の衝撃を低減する緩衝部材(クッション材)である。また、43は内装パネル材移動機構40に固定された金型固定部材44に取り付けられ、内装パネル材2の端面を保護する緩衝部材(クッション材)である。
In the
このような射出成形装置100において、溶融エラストマーを射出装置20のノズル21から連通口13bを介してキャビティ13に射出(導入)すると、キャビティ13の形状が反映された成形部品3(図3参照;成形体)が成形される。その際、内装パネル材2の上面2aに溶融エラストマーの一部を開口部13aから下向きに導出させると、開口部13a内の溶融エラストマーは上面2a上で冷却・固化して上面2aに接着・一体化するときに固着部3a(図3参照)となる。
In such an
次に、図2により、射出成形装置100を用いて、成形部品3を射出成形し内装材ユニット1を製造するための射出成形方法の一例について説明する。
Next, an example of an injection molding method for manufacturing the
(1)内装パネル材移動工程(図2(a),(b))
内装パネル材移動機構40(図1参照)によって内装パネル材2を上方へ移動(金型10を相対的に下方(図2(b)矢印方向)へ移動)させ、その上面2aを金型10(開口部13a)に押圧(接触)して保持する。
(1) Interior panel material movement process (Fig. 2 (a), (b))
The interior panel member moving mechanism 40 (see FIG. 1) moves the
(2)金型移動工程(図2(c))
前工程の終了後(又は前工程とほぼ同時に)、金型移動機構30(図1参照)によって可動型12をほぼ水平方向に移動させて、対向する固定型11との間にキャビティ13を形成する。このとき、キャビティ13の開口部13aは内装パネル材2の上面2aで塞がれて(閉鎖されて)いる。
(2) Mold moving process (FIG. 2 (c))
After completion of the previous process (or almost simultaneously with the previous process), the
(3)エラストマー導入・接着工程(図2(d))
射出装置20のノズル21から連通口13bを介してアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系)等の溶融エラストマーMをキャビティ13内に射出する。このとき、開口部13aは上面2aで閉鎖されているので、溶融エラストマーMの一部(すなわちノズル21から最初に射出されたもの)は開口部13aを充填し、上面2a上に広がって冷却・固化することにより、内装パネル材2の上面2aと接着・一体化された固着部3aとなる。なお、開口部13a内の溶融エラストマーMが冷却・固化によって固着部3aとなるときに開口部13aの外側に大きくはみ出さないように、射出圧力等を調整して開口部13aへの導出エラストマー量を調節しておくことが望ましい。
(3) Elastomer introduction and adhesion process (Fig. 2 (d))
A molten elastomer M such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR system) is injected into the
以上の工程を経て、内装パネル材2の上面2aに成形部品3が一体化された内装材ユニット1が完成する(図2(d),図3参照)。内装パネル材移動機構40及び金型移動機構30(図1参照)をそれぞれ前述とは逆方向に駆動させると、内装材ユニット1を取り出すことができる。
Through the above steps, the
このような射出成形方法では、成形材料である溶融エラストマーMが冷えて固まるときに収縮し、このとき内部の全方向に生じる収縮応力が内装パネル材2の上面2aに作用する(図3の矢印参照)。しかし、成形材料にエラストマーを用いることにより、そのゴム状弾性によって収縮作用に基づく内装パネル材2の損傷(例えば亀裂)や塑性変形(例えば曲がり(反り))を防止することができる。
In such an injection molding method, the molten elastomer M, which is a molding material, contracts when it cools and hardens, and the contraction stress generated in all directions at this time acts on the
さらに具体的には、キャビティ13の開口部13aに導出・充填された溶融エラストマーMは、内装パネル材2の上面2a上で冷却・固化するときに、収縮によって内部に生ずる収縮応力が内装パネル材2の曲げ剛性(曲げ抵抗)を下回り、自身のゴム状弾性により伸長する。さらに、溶融エラストマーMは、常温に冷却されて固化を完了したときに、伸長状態を維持しつつ内装パネル材2の上面2aに沿って接着・一体化されて固着部3aとなる(図2(d),図3参照)。このように、エラストマーのゴム状弾性を利用することによって、曲げ剛性(曲げ抵抗)が比較的小さい内装パネル材2であっても、固着部3a(成形部品3)が接着・一体化されたときに曲がり、反り等の塑性変形を生じにくくなる。
More specifically, when the molten elastomer M led out and filled in the
そして、溶融エラストマーMが冷却・固化され常温に戻ったときには、成形部品3の固着部3aを構成するエラストマーの体積弾性率V(例えば、700MPa(71.4kg/mm2))が内装パネル材2の曲げ弾性率B(例えば、1000MPa(102.0kg/mm2))よりも小(V<B)となる。したがって、固着部3aは内装パネル材2の上面2aに沿って伸長状態を維持する一方、内装パネル材2は当初の状態を維持している。これによって、溶融エラストマーMの冷却・固化時の収縮作用にかかわらず内装パネル材2は曲げ、反り等(塑性変形)を生じにくくなり、常温に戻っても内装パネル材2は溶融エラストマーM導出前の状態(すなわち、最初の状態)を維持できる。
When the molten elastomer M is cooled and solidified and returned to room temperature, the volume elastic modulus V (for example, 700 MPa (71.4 kg / mm 2 )) of the elastomer constituting the fixing
射出成形装置100から取り出された内装材ユニット1の構造例を図3に、使用例を図4に、それぞれ示す。図3に示すように、内装材ユニット1の成形部品3は、基端側において固着部3aにより内装パネル材2の上面2aに接着して一体化され、先端側において内装パネル材2を他部材(例えば車両ボディ)に固定するための作用部3bを有する。一方、内装パネル材2は、樹脂、ケナフ等から構成され、上面2aが平坦面に形成された単層又は複層(例えば2層)の扁平状板材である。
A structural example of the
図4に示すように、内装材ユニット1は、例えば自動車Cの車両ボディ内面に支持・固定されるダッシュボード(あるいはインストルメントパネル)Dとして使用される。ここでは、内装パネル材2の上面2aとは反対側の面をキャビン内側の意匠面(表面)としているので、上面2aは内装パネル材2の裏面側に位置している。したがって、内装パネル材2はダッシュボードDの基材を構成し、成形部品3は内装パネル材2を車両ボディに支持・固定する取付ブラケットを構成している。前述の通り、内装パネル材2の亀裂や曲がりの発生が防止されているので、その意匠面(上面2aとは反対側のキャビン側の面)に皺等が発生しにくい。
As shown in FIG. 4, the
(変形例1)
次に、図2の射出成形方法の変形例について説明する。この変形例では、図2(d)に示すエラストマー導入・接着工程において、2材質成形(2色成形)を実施することができる。具体的には、図2(d)において、最初にノズル21から連通口13bを介してアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系)等の溶融エラストマーをキャビティ13に射出(導入)する。その後直ちに、ノズル21から連通口13bを介してポリプロピレン等の溶融プラスチックをキャビティ13に射出(導入)することによって、最初に射出した溶融エラストマーの全部又は一部を開口部13aに導出させ開口部13aに充填する。このようにして開口部13aに導出・充填された溶融エラストマーは、実施例1と同様の過程を経て内装パネル材2の上面2aに沿って接着・一体化されて固着部3aとなる。
(Modification 1)
Next, a modification of the injection molding method of FIG. 2 will be described. In this modification, two-material molding (two-color molding) can be performed in the elastomer introduction / adhesion step shown in FIG. Specifically, in FIG. 2D, first, a molten elastomer such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR type) is injected (introduced) into the
この変形例によれば、最初に射出した溶融エラストマーを開口部13aに導出させて成形部品3の固着部3aとし、あとから射出した溶融プラスチックを成形部品3の本体部に構成する。これによって、固着部3aが接着・一体化された内装パネル材2の塑性変形(曲がり、反り等)を防止する一方、成形部品3の全体的な強度を高めることができる。
According to this modification, the molten elastomer injected first is led out to the
例えば、内装パネル材2の曲げ弾性率Bが1000MPa(102.0kg/mm2))のとき、エラストマーの体積弾性率Veを500MPa(51.0kg/mm2))とし、プラスチックの体積弾性率Vpを1300MPa(132.7kg/mm2))とすることができる。これは、成形部品3の本体部(プラスチック製)の体積弾性率Vpが内装パネル材2の曲げ弾性率Bより大となっても、内装パネル材2には曲がり、反り等を生じないことを意味している。つまり、Ve<B<Vpの関係を満足するようにこれらの弾性率を設定すれば、内装パネル材2の塑性変形防止と成形部品3の全体的強度向上とが容易に達成できる。したがって、2材質成形(2色成形)の採用により、内装パネル材2を構成する素材及び成形部品3を構成する成形材料(エラストマーとプラスチック)の選択肢が大幅に広がる。
For example, when the flexural modulus B of the
(実施例2)
次に、図5により、前述の射出成形装置100(図1参照)を用いて、成形部品3を射出成形し内装材ユニット1を製造するための射出成形方法の他の例について説明する。
(Example 2)
Next, another example of the injection molding method for manufacturing the
(1)型配置工程(図5(a),(b))
金型移動機構30(図1参照)によって可動型12をほぼ水平方向に移動させて、対向する固定型11との間にキャビティ13を形成する。このとき、キャビティ13の開口部13aは内装パネル材2の上面2aから上方に離間した位置にあり、下向きに開放されている。
(1) Mold placement process (FIGS. 5A and 5B)
The
(2)エラストマー導入工程(図5(c))
キャビティ13の開口部13aが内装パネル材2の上面2aから離間した状態のまま、射出装置20のノズル21から連通口13bを介してアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系)等の溶融エラストマーMをキャビティ13内に射出する。このとき、溶融エラストマーMの一部(すなわちノズル21から最初に射出されたもの)は開口部13aから下向きに導出し、玉状、水滴状等のエラストマー溜り部MBとなって開口部13aの開口縁に沿って付着する。この工程では、エラストマー溜り部MBの溶融エラストマーMは固化前又は固化進行中であり、常温にまで冷却されてはいない。したがって、キャビティ13内の溶融エラストマーMは、全体的に固化前又は固化進行中であり、流動性を有している。なお、エラストマー溜り部MBの溶融エラストマーMが上面2a上に落下しないように射出圧力等を調整しておくことが望ましい。
(2) Elastomer introduction process (FIG. 5C)
While the
(3)エラストマー接着工程(図5(d))
ノズル21からの射出を停止した後(又はそれとほぼ同時に)、内装パネル材移動機構40(図1参照)によって内装パネル材2を上方へ移動(金型10を相対的に下方(図5(d)矢印方向)へ移動)させ、金型10(上面2a)を金型10(開口部13a)に押圧(接触)して保持する。このとき、金型10と内装パネル材2との押圧に伴って、開口部13aは上面2aで閉鎖され、エラストマー溜り部MBの溶融エラストマーMが上面2a上に広がって冷却・固化することにより、内装パネル材2の上面2aと接着・一体化する。つまり、この工程では、エラストマー溜り部MBの溶融エラストマーMはその余熱により上面2aに接着し、常温に冷却されて固化を完了したとき上面2aに接着・一体化された固着部3aとなって、開口部13aを充填・閉鎖する。なお、開口部13a内のエラストマー溜り部MB(溶融エラストマーM)が冷却・固化によって固着部3aとなるときに開口部13aの外側に大きくはみ出さないように、射出圧力等を調整してエラストマー溜り部MBの導出エラストマー量を調節しておくことが望ましい。
(3) Elastomer bonding process (FIG. 5 (d))
After the injection from the
以上の工程を経て、内装パネル材2の上面2aに成形部品3が一体化された内装材ユニット1が完成する(図5(d),図3参照)。内装パネル材移動機構40及び金型移動機構30(図1参照)をそれぞれ前述とは逆方向に駆動させると、内装材ユニット1を取り出すことができる。
Through the above steps, the
このような射出成形方法によっても、実施例1に記載したのと同様に、内装パネル材2に曲がり、反り等の塑性変形を生じにくくなる。
Also by such an injection molding method, as described in the first embodiment, the
(変形例2)
次に、図5の射出成形方法の変形例について説明する。この変形例では、図5(c)に示すエラストマー導入工程において、2材質成形(2色成形)を実施することができる。具体的には、図5(c)において、最初にノズル21から連通口13bを介してアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系)等の溶融エラストマーをキャビティ13に射出(導入)する。その後直ちに、ノズル21から連通口13bを介してポリプロピレン等の溶融プラスチックをキャビティ13に射出(導入)する。これによって、最初に射出した溶融エラストマーの全部又は一部が開口部13aから下向きに導出し、玉状、水滴状等のエラストマー溜り部MBとなって開口部13aの開口縁に沿って付着する。このようにして開口部13aに導出された溶融エラストマーは、実施例2と同様の過程を経て内装パネル材2の上面2aに沿って接着・一体化されて固着部3aとなる。
(Modification 2)
Next, a modification of the injection molding method of FIG. 5 will be described. In this modification, two-material molding (two-color molding) can be performed in the elastomer introduction process shown in FIG. Specifically, in FIG. 5C, first, a molten elastomer such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR system) is injected (introduced) into the
この変形例によれば、最初に射出した溶融エラストマーを開口部13aに導出させて成形部品3の固着部3aとし、あとから射出した溶融プラスチックを成形部品3の本体部に構成する。これによって、固着部3aが接着・一体化された内装パネル材2の塑性変形(曲がり、反り等)を防止する一方、成形部品3の全体的な強度を高めることができる。そして、2材質成形(2色成形)の採用に伴って、変形例1と同様に、内装パネル材2を構成する素材及び成形部品3を構成する成形材料(エラストマーとプラスチック)の選択幅を広げることができる。
According to this modification, the molten elastomer injected first is led out to the
(実施例3)
次に、図6により、前述の射出成形装置100(図1参照)を用いて、成形部品3を射出成形し内装材ユニット1を製造するための射出成形方法のさらに他の例について説明する。
(Example 3)
Next, still another example of the injection molding method for manufacturing the
(1)内装パネル材移動工程(図6(a),(b))
内装パネル材移動機構40(図1参照)によって内装パネル材2を上方へ移動(金型10を相対的に下方(図6(b)矢印方向)へ移動)させ、その上面2aを金型10に押圧(接触)して保持する。
(1) Interior panel material movement process (Fig. 6 (a), (b))
The interior panel material moving mechanism 40 (see FIG. 1) moves the
(2)エラストマー導入工程(図6(b))
射出装置20のノズル21から連通口13bを介してアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR系)等の溶融エラストマーMを射出する。このとき、可動型12は固定型11と離間した位置にあり、成形部品3を成形するためのキャビティ13は未だ形成されていない状態にある。このため、溶融エラストマーMは連通口13bを通過した後、下方に位置する内装パネル材2の上面2a上にそのまま落下して、山状又は台地状のエラストマー堆積部MCを形成する。もちろん、この段階では、エラストマー堆積部MCの溶融エラストマーMは、キャビティ13を形成すべき可動型12及び固定型11の内壁とは接触せず、固化前又は固化進行中であり、常温にまで冷却されてはいないから、まだ流動性を有している。なお、キャビティ13が形成されていない状態で射出されるため、射出圧力を通常(例えば、98MPa(10kg/mm2))よりも低く設定する(例えば、49MPa(5kg/mm2))ことができる。
(2) Elastomer introduction process (FIG. 6B)
A molten elastomer M such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR type) is injected from the
(3)金型移動工程(図6(c))
前工程での射出終了後直ちに(又は射出終了に先立ち)、金型移動機構30(図1参照)によって可動型12をほぼ水平方向に移動させて、対向する固定型11との間にキャビティ13を形成する。このとき、内装パネル材2の上面2a上のエラストマー堆積部MCは可動型12及び固定型11の内壁で押圧され、溶融エラストマーMがキャビティ13内の各部(開口部13aを含む)に充填される。
(3) Mold moving process (FIG. 6 (c))
Immediately after the end of injection in the previous process (or prior to the end of injection), the
(4)エラストマー接着工程(図6(d))
開口部13aに充填された溶融エラストマーMは、上面2a上に広がって冷却・固化することにより、内装パネル材2の上面2aと接着・一体化された固着部3aとなる。なお、開口部13a内の溶融エラストマーMが冷却・固化によって固着部3aとなるときに開口部13aの外側に大きくはみ出さないように、エラストマー導入工程での射出量を調節しておくことが望ましい。
(4) Elastomer bonding process (FIG. 6 (d))
The melted elastomer M filled in the
以上の工程を経て、内装パネル材2の上面2aに成形部品3が一体化された内装材ユニット1が完成する(図6(d),図3参照)。内装パネル材移動機構40及び金型移動機構30(図1参照)をそれぞれ前述とは逆方向に駆動させると、内装材ユニット1を取り出すことができる。
Through the above steps, the
このような射出成形方法によっても、実施例1又は2に記載したのと同様に、内装パネル材2に曲がり、反り等の塑性変形を生じにくくなる。
Also by such an injection molding method, as described in the first or second embodiment, the
以上の説明では射出成形についてのみ述べたが、その他の成形方法(例えば、圧縮成形、トランスファ成形、注型成形等)の採用も可能である。また、一対の分割型11,12の代わりに単一の金型10を用いる場合がある。
In the above description, only injection molding has been described, but other molding methods (for example, compression molding, transfer molding, cast molding, etc.) can be employed. Further, a
1 車両用内装材ユニット
2 車両用内装パネル材(被成形物;基材)
2a 上面(閉塞面)
3 成形部品(成形体;取付ブラケット)
3a 固着部
3b 作用部
10 金型(成形型;射出成形用金型)
11 固定型(第一分割型)
12 可動型(第二分割型)
13 キャビティ
13a 開口部
13b 連通口
20 射出装置
21 ノズル
100 射出成形装置
1 Vehicle
2a Top surface (blocking surface)
3 Molded parts (molded body; mounting bracket)
11 Fixed type (first division type)
12 Movable type (second division type)
13
Claims (9)
冷却・固化後の常温において、前記固着部は前記被成形物の閉塞面に沿って伸長状態を維持する一方、前記被成形物はエラストマー導出前の状態を維持している請求項1ないし4のいずれか1項に記載の成形体の成形方法。 The volume elastic modulus at room temperature of the elastomer constituting the fixed part of the molded body is smaller than the bending elastic modulus at room temperature of the molding,
5. The fixed portion maintains an elongated state along the closed surface of the molding at room temperature after cooling and solidification, while the molding maintains a state before the elastomer is led out. The molding method of the molded object of any one of Claims 1.
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