JP2007261186A - Injection molding method for resin molding product and injection mold - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、樹脂成形品の射出成形方法及び射出成形金型の改良に関し、具体的にはヒケ防止対策に関するものである。 The present invention relates to an improvement of an injection molding method and injection mold of a resin molded product, and specifically relates to measures for preventing sink marks.
一般に、樹脂成形品を射出成形する場合、キャビティ内に射出充填された溶融樹脂を保圧して冷却固化による体積収縮を補うようにしている。このように保圧しても、樹脂成形品に厚肉部がある場合、厚肉部に対応する樹脂成形品の表面にその周りとの熱収縮差によりヒケが発生することから、特許文献1では、樹脂成形品の厚肉部近傍の裏面に対応するように射出成形金型の成形面に凹部を形成し、射出成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填した後、保圧段階で上記凹部にピンを進出作動させることにより、キャビティ内の溶融樹脂を上記ピンで押圧して上記厚肉部近傍に流動させ、冷却固化の進行による体積減少分を補って厚肉部に対応する樹脂成形品の表面にヒケが発生しないようにしている。
しかし、特許文献1のように厚肉部近傍の凹部にピンを進出作動させても、その後にも溶融樹脂の固化が進行することから、ヒケ防止対策としては十分ではない。そこで、ピンを保圧終了段階で進出させることが考えられるが、キャビティ内の溶融樹脂は、金型の成形面に接する部位が内部よりも型温の影響で早期に冷却されて固化することから、保圧終了段階では堅い樹脂固化層がピン先端に立ちはだかっており、ピンで内部の溶融樹脂を押圧して厚肉部近傍に流動させることができず、冷却固化の進行により厚肉部に対応する樹脂成形の表面にヒケが発生してしまう。 However, even if the pin is advanced into the recess in the vicinity of the thick portion as in Patent Document 1, the molten resin is solidified thereafter, which is not sufficient as a measure for preventing the sink. Therefore, it is conceivable to advance the pin at the end of the pressure holding, but the molten resin in the cavity is cooled and solidified at an earlier stage due to the mold temperature than the inside, in contact with the molding surface of the mold. At the end of pressure holding, a hard resin solidified layer stands at the tip of the pin, and the pin cannot press the molten resin inside to flow near the thick part. Sinking occurs on the surface of the resin molding.
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャビティ内の溶融樹脂を保圧終了段階でも押圧して樹脂成形品の厚肉部等のヒケ発生部位にヒケが確実に発生しないようにすることである。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the invention is to press the molten resin in the cavity even at the end of the pressure holding and cause sink marks at the sink generation site such as the thick part of the resin molded product. It is to ensure that it does not occur.
上記の目的を達成するため、この発明は、溶融樹脂を押圧するピンを内外2重構造にし、かつ各々のピンの進出タイミングを適正に設定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the pin for pressing the molten resin has an inner and outer double structure, and the advance timing of each pin is set appropriately.
具体的には、この発明は、樹脂成形品の射出成形方法及び射出成形金型を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the present invention is directed to an injection molding method for a resin molded product and an injection mold, and the following solution is taken.
すなわち、請求項1に記載の発明は、前者の射出成形方法に関するものであって、射出成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、次いで、管状ピン及び該管状ピン内に移動可能に内挿された内挿ピンを保圧初期段階で共に、樹脂成形品のヒケ発生部位近傍の裏面に対応するように上記射出成形金型の成形面に形成された凹部に向かって進出作動させて上記溶融樹脂を押圧し、その後、金型の成形面に接する部位に樹脂固化層が形成された保圧終了段階で、上記内挿ピンだけをさらに進出作動させて上記内挿ピンで上記樹脂固化層を突き破って該樹脂固化層内部の溶融樹脂を押圧することを特徴とする。 That is, the invention according to claim 1 relates to the former injection molding method, in which a molten resin is injected and filled into a cavity of an injection mold, and then movable into the tubular pin and the tubular pin. In the initial stage of pressure holding, the inserted insertion pin is operated to advance toward the concave portion formed on the molding surface of the injection mold so as to correspond to the back surface in the vicinity of the sink portion of the resin molded product. Press the molten resin, and then, at the pressure holding end stage where the resin solidified layer is formed at the part in contact with the molding surface of the mold, only the insertion pin is further advanced to solidify the resin with the insertion pin. It is characterized in that the molten resin inside the resin solidified layer is pressed through the layer.
請求項2,3に記載の発明は、後者の射出成形金型に関するものであり、そのうち、請求項2に記載の発明は、樹脂成形品表面を成形する第1型と、該第1型に対向配置され樹脂成形品裏面を成形する第2型とを備え、上記第2型の成形面には、樹脂成形品のヒケ発生部位近傍の裏面に対応するように凹部が形成され、該凹部の背面側には、管状ピン及び該管状ピン内に移動可能に内挿された内挿ピンが進退可能に配置され、上記管状ピン及び内挿ピンは保圧初期段階では共に、付勢手段により付勢されて上記凹部に向かって進出作動してキャビティ内の溶融樹脂を押圧し、上記内挿ピンは金型の成形面に接する部位に樹脂固化層が形成された保圧終了段階では、作動手段によりさらに進出作動して第2型の成形面に接する部位の樹脂固化層を突き破って該樹脂固化層内部の溶融樹脂を押圧するように構成されていることを特徴とする。
The invention described in
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、内挿ピンの先端には先端尖鋭の先細り部が形成されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項1に係る発明によれば、管状ピン及び内挿ピンの進出作動による溶融樹脂の押圧により、保圧初期段階での冷却固化の進行による体積減少分を補い、その後の保圧終了段階において内挿ピンが進出作動することで金型の成形面に接する部位の樹脂固化層を突き破って内部の溶融樹脂を押圧し、保圧終了段階での冷却固化の進行による体積減少分を補うので、樹脂成形品のヒケ発生部位にヒケが確実に発生しないようにすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the molten resin is pressed by the advancing operation of the tubular pin and the insertion pin to compensate for the volume decrease due to the progress of the cooling and solidification in the initial stage of pressure holding, and in the subsequent pressure holding end stage. As the insertion pin moves forward, it breaks through the resin solidified layer at the part in contact with the molding surface of the mold and presses the internal molten resin to compensate for the volume decrease due to the progress of cooling and solidification at the end of pressure holding. It is possible to prevent the occurrence of sink marks at the sink generation site of the resin molded product.
請求項2に係る発明によれば、ピンを内外2重構造にするだけの簡素な型構造で樹脂成形品のヒケ発生部位にヒケが確実に発生しないようにすることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the occurrence of sink marks at the sink generation site of the resin molded product with a simple mold structure in which the pin has a double inner / outer structure.
請求項3に係る発明によれば、樹脂固化層を小さな作動力で確実に突き破ることができる。
According to the invention which concerns on
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は樹脂成形品としての車両用インストルメントパネルPを示す。このインストルメントパネルPの車体前端側には車幅方向に延びるフロントデフロスターエア吹出口p1が形成されているとともに、車幅方向両端側にはサイドデフロスターエア吹出口p2が形成されている。該各サイドデフロスターエア吹出口p2の開口周縁部には、図7に拡大して示すように、リブp3が裏面側に一体に突設され、該リブp3近傍の裏面には穴部p4を有する2個の円形駄肉部p5が一体に突設されている。また、上記インストルメントパネルP裏面の車体後端側における車幅方向中程には2個の部品取付用ボスp6が間隔をあけて一体に突設され、該ボスp6近傍の裏面にも穴部p4を有する2個の円形駄肉部p5が一体に突設されている。上記リブp3及びボスp6は一般部よりも厚肉に形成されているため、溶融樹脂と一般部との熱収縮差が大きく、何ら対策を講じていないとリブp3及びボスp6に対応するインストルメントパネルP表面にヒケが発生する。 FIG. 6 shows a vehicle instrument panel P as a resin molded product. A front defroster air outlet p1 extending in the vehicle width direction is formed at the vehicle body front end side of the instrument panel P, and a side defroster air outlet p2 is formed at both ends in the vehicle width direction. As shown in an enlarged view in FIG. 7, a rib p3 is integrally projected on the back surface side of the opening peripheral edge of each side defroster air outlet p2, and has a hole p4 on the back surface in the vicinity of the rib p3. Two circular fillet portions p5 are integrally projected. In addition, two component mounting bosses p6 are integrally protruded with a gap in the middle of the vehicle panel in the vehicle rear end side on the back surface of the instrument panel P, and a hole is formed on the back surface in the vicinity of the boss p6. Two circular fillet portions p5 having p4 are integrally projected. Since the rib p3 and the boss p6 are formed thicker than the general portion, there is a large difference in thermal shrinkage between the molten resin and the general portion, and if no measures are taken, the instrument corresponding to the rib p3 and the boss p6 Sinking occurs on the surface of panel P.
上記インストルメントパネルPは図1〜5に示すような射出成形金型1により射出成形される。上記射出成形金型1は、インストルメントパネルP表面を成形する固定型である第1型3と、該第1型3に対向配置されインストルメントパネルP裏面を成形する可動型である第2型5とを備え、射出成形金型1の型閉じ状態で第1型3の成形面3aと第2型5の成形面5aとの間にキャビティ6が形成される。上記第2型5の成形面5aには、インストルメントパネルPのヒケ発生部位近傍である上記リブp3及びボスp6近傍の裏面に対応するように凹部5bが形成されている。この凹部5b底面には小径孔部7aと大径孔部7bとからなるピン挿入孔7が貫通形成され、上記大径孔部7bの外端にはロッド9aを有する作動手段としてのエアスライダ9が進退可能に取り付けられているとともに、大径孔部7b内にはブッシュ11が挿入されている。
The instrument panel P is injection molded by an injection mold 1 as shown in FIGS. The injection mold 1 is a
上記小径孔部7aには、挿通孔13aを有する管状ピン13が進退可能に挿入されて上記凹部5bの背面側に配置され、該管状ピン13の基端にはフランジ13b及び突起13cが一体に突設されている。上記フランジ13bとブッシュ11との間には付勢手段としての第1スプリング15が縮装され、上記管状ピン13はこの第1スプリング15のバネ力により上記凹部5bに接近する方向に常時付勢されて上記凹部5b側に向かって進出作動し、フランジ13bをピン挿入孔7の小径孔部7aと大径孔部7bとの境目の段部7cに当接させて先端を凹部5bの底面レベルに位置付けている。なお、第1スプリング15の代わりにゴム等の弾性体を用いてもよい。
A
上記管状ピン13内には、先端に先端尖鋭の先細り部17aが形成された内挿ピン17が移動可能に内挿され、これにより、上記管状ピン13及び内挿ピン17が凹部5bの背面側に配置されている。上記内挿ピン17の基端側は先端側よりも僅かに小径に形成されて両者の境目に段部17bが形成されている。一方、上記管状ピン13の挿通孔13aもフランジ13bを境に先端側が大径に基端側が小径に形成され、両者の境目に段部13dが形成され、上記内挿ピン17の段部17bを上記管状ピン13の段部13dに係合させることにより、内挿ピン17が管状ピン13の挿通孔13aから脱落しないようになっている。上記内挿ピン17の基端には雄ネジ部17cが形成され、該雄ネジ部17cにナット19を螺合させることにより内挿ピン17基端に挿入したスプリング受け座21が脱落しないようにしている。このスプリング受け座21と上記管状ピン13のフランジ13bとの間には、付勢手段としての第2スプリング23が上記突起13cを取り囲むように縮装され、上記内挿ピン17はこの第2スプリング23のバネ力により凹部5bから離れる方向に常時付勢されて段部17bを管状ピン13の段部13dに圧接係合させ、先細り部17aを管状ピン13先端から突出させて凹部5b内に臨ませている。
In the
上記第1スプリング15のバネ力は第2スプリング23のバネ力よりも強く、例えば、溶融樹脂Rの射出圧が40〜50MPaで、保圧が20MPaであるとき、第1スプリング15のバネ力は圧縮状態で40MPaに、第2スプリング23のバネ力は圧縮状態で20MPaに設定されている。
The spring force of the
そして、上記管状ピン13及び内挿ピン17は保圧初期段階では共に、第1スプリング15のバネ力により付勢されて上記凹部5bに向かって進出作動してキャビティ6内の溶融樹脂Rを押圧し(図3参照)、上記内挿ピン17は射出成形金型1の成形面3a,5aに接する部位に樹脂固化層R1が形成された保圧終了段階では、上記エアスライダ9の進出作動により叩かれてさらに進出作動して上記凹部5b内に突出し、第2型5の成形面5aに接する部位の樹脂固化層R1を突き破って該樹脂固化層R1内部の溶融樹脂Rを押圧するように構成されている。
The
次に、上述の如く構成された射出成形金型1によりインストルメントパネルPを成形する要領について説明する。なお、以下に括弧書で付した番号は成形工程の順番を示す。 Next, the procedure for molding the instrument panel P by the injection mold 1 configured as described above will be described. In addition, the number attached | subjected in the parenthesis below shows the order of a shaping | molding process.
(1) 図1に示すように、第2型5を第1型3に対して接近させて射出成形金型1を型閉じする。この型閉じ状態で、管状ピン13は第1スプリング15のバネ力により第2型5の凹部5b側に向かって進出作動し、先端を凹部5bの底面レベルに位置付けている。内挿ピン17は第2スプリング23のバネ力により段部17bを管状ピン13の段部13dに圧接係合させ、先細り部17aを管状ピン13先端から突出させて凹部5b内に臨ませている。
(1) As shown in FIG. 1, the
(2) 図2に示すように、上記型閉じ状態で射出成形金型1のキャビティ6内にゲート(図示せず)から溶融樹脂Rを射出充填する。本例では溶融樹脂Rの射出圧が第1スプリング15のバネ力よりも僅かに勝っているので、管状ピン13及び内挿ピン17が溶融樹脂Rの射出圧で共に後退作動する。
(2) As shown in FIG. 2, the molten resin R is injected and filled from the gate (not shown) into the
(3) 図3に示すように、保圧初期段階では、第1スプリング15のバネ力が保圧よりも勝っているので、管状ピン13及び内挿ピン17は共に、第2型5の凹部5bに向かって進出作動する。本例では第1スプリング15のバネ力と保圧とのバランスにより管状ピン13のフランジ13bがピン挿入孔7の段部7cから僅かに離れており、管状ピン13の先端が凹部5bの底面レベルよりも僅かに下がっている。この管状ピン13及び内挿ピン17の進出作動により上記溶融樹脂Rが押圧され、保圧初期段階での冷却固化の進行による体積減少分が補われる。キャビティ6内の溶融樹脂Rは、第1型3及び第2型5の成形面3a,5aに接する部位が内部よりも型温の影響で早期に冷却されて固化し、外側に樹脂固化層R1が形成されるが、内部は固化が進行しているものの溶融状態である。
(3) As shown in FIG. 3, since the spring force of the
(4) 図4に示すように、保圧終了段階になると、内部の溶融樹脂Rの固化進行が一層進み、かつ溶融樹脂R部分の断面積が小さくなり、ゲートからの保圧が全体に行き届かなくなる。この段階で、エアスライダ9を進出作動させてロッド9aを進出させる。これにより、内挿ピン17の基端が上記ロッド9aで叩かれて該内挿ピン17だけが第2スプリング23のバネ力に抗してさらに進出作動して上記凹部5b内に突出し、第2型5の成形面5aに接する部位の樹脂固化層R1を先細り部17aが突き破って該先細り部17aが溶融樹脂R内に進入する。この内挿ピン17の進出作動により上記樹脂固化層R1内部の溶融樹脂Rを押圧し、保圧終了段階での冷却固化の進行による体積減少分が補われる。
(4) As shown in FIG. 4, at the pressure holding end stage, the solidification of the molten resin R progresses further, the cross-sectional area of the molten resin R portion becomes smaller, and the pressure holding from the gate goes to the whole. It will not reach. At this stage, the
(5) この状態で、図5に示すように、溶融樹脂Rが完全に冷却固化するのを待ち、インストルメントパネルPを得る。該インストルメントパネルP裏面のリブp3近傍及びボスp6近傍には、図7にも示すように、上記凹部5b内で固化した駄肉部p5が形成され、該駄肉部p5には内挿ピン17の先端部により穴部p4が形成されている。その後、エアスライダ9を後退作動させてロッド9aを後退し、第2型5を後退させて射出成形金型1を型開きし、図示しないエジェクタピンでインストルメントパネルPを第2型5から脱型する。これにより、管状ピン13及び内挿ピン17は第1スプリング15及び第2スプリング23のバネ力によって図1の状態に復帰する。
(5) In this state, as shown in FIG. 5, the instrument panel P is obtained after the molten resin R is completely cooled and solidified. In the vicinity of the rib p3 and the boss p6 on the back surface of the instrument panel P, as shown in FIG. 7, a solid portion p5 solidified in the
このように、この実施の形態では、管状ピン13及び内挿ピン17の進出作動による溶融樹脂Rの押圧により、保圧初期段階での冷却固化の進行による体積減少分を補い、その後の保圧終了段階において内挿ピン17が凹部5b内に突出することで第2型5の成形面5aに接する部位の樹脂固化層R1を突き破って内部の溶融樹脂Rを押圧し、保圧終了段階での冷却固化の進行による体積減少分を補うので、インストルメントパネルPのヒケ発生部位であるリブp3及びボスp6に対応するインストルメントパネルPの表面にヒケが確実に発生しないようにすることができる。
As described above, in this embodiment, the molten resin R is pressed by the advancing operation of the
また、この実施の形態では、ピンを内外2重構造にするだけの簡素な型構造でリブp3及びボスp6に対応するインストルメントパネルPの表面ヒケが確実に発生しないようにすることができる。 Moreover, in this embodiment, it is possible to reliably prevent the surface sink of the instrument panel P corresponding to the ribs p3 and the bosses p6 with a simple mold structure in which the pins have a double structure inside and outside.
さらに、この実施の形態では、内挿ピン17の先端に形成した先細り部17aにより樹脂固化層R1を小さな作動力で確実に突き破ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the resin solidified layer R1 can be pierced reliably with a small operating force by the tapered
なお、上記の実施の形態における保圧初期段階で、管状ピン13を内挿ピン17と共に凹部5b内に突出させるようにしてもよく、また、保圧終了段階で内挿ピン17をキャビティ6ないに達するように突出させてもよい。
It should be noted that the
この発明は、樹脂成形品の射出成形方法及び射出成形金型におけるヒケ防止対策として有用である。 The present invention is useful as a method for preventing sink marks in an injection molding method of a resin molded product and an injection mold.
1 射出成形金型
3 第1型
3a,5a 成形面
5 第2型
5b 凹所
6 キャビティ
9 エアスライダ(作動手段)
13 管状ピン
15 第1スプリング(付勢手段)
17 内挿ピン
17a 先細り部
P インストルメントパネル(樹脂成形品)
R 溶融樹脂
R1 樹脂固化層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
13
17
R Molten resin R1 Resin solidified layer
Claims (3)
次いで、管状ピン及び該管状ピン内に移動可能に内挿された内挿ピンを保圧初期段階で共に、樹脂成形品のヒケ発生部位近傍の裏面に対応するように上記射出成形金型の成形面に形成された凹部に向かって進出作動させて上記溶融樹脂を押圧し、
その後、金型の成形面に接する部位に樹脂固化層が形成された保圧終了段階で、上記内挿ピンだけをさらに進出作動させて上記内挿ピンで上記樹脂固化層を突き破って該樹脂固化層内部の溶融樹脂を押圧することを特徴とする樹脂成形品の射出成形方法。 Injecting and filling molten resin into the cavity of the injection mold,
Next, the injection mold is molded so that the tubular pin and the insertion pin that is movably inserted in the tubular pin correspond to the back surface in the vicinity of the sinking portion of the resin molded product at the initial stage of pressure holding. Press the molten resin to advance toward the recess formed on the surface,
Thereafter, at the pressure holding end stage where the resin solidified layer is formed at the part in contact with the molding surface of the mold, only the insertion pin is further advanced to break through the resin solidified layer with the insertion pin. A method for injection molding a resin molded product, comprising pressing a molten resin inside the layer.
上記第2型の成形面には、樹脂成形品のヒケ発生部位近傍の裏面に対応するように凹部が形成され、
該凹部の背面側には、管状ピン及び該管状ピン内に移動可能に内挿された内挿ピンが進退可能に配置され、
上記管状ピン及び内挿ピンは保圧初期段階では共に、付勢手段により付勢されて上記凹部に向かって進出作動してキャビティ内の溶融樹脂を押圧し、
上記内挿ピンは金型の成形面に接する部位に樹脂固化層が形成された保圧終了段階では、作動手段によりさらに進出作動して第2型の成形面に接する部位の樹脂固化層を突き破って該樹脂固化層内部の溶融樹脂を押圧するように構成されていることを特徴とする樹脂成形品の射出成形金型。 A first mold that molds the surface of the resin molded product, and a second mold that is arranged opposite to the first mold and molds the back surface of the resin molded product,
A concave portion is formed on the molding surface of the second mold so as to correspond to the back surface in the vicinity of the sinking portion of the resin molded product,
On the back side of the recess, a tubular pin and an insertion pin that is movably inserted into the tubular pin are arranged so as to be movable forward and backward.
Both the tubular pin and the insertion pin are energized by the energizing means in the initial stage of pressure holding and advance toward the recess to press the molten resin in the cavity,
In the stage where the resin solidified layer is formed at the part in contact with the molding surface of the mold, the insertion pin is further advanced by the operating means to break through the resin solidified layer at the part in contact with the molding surface of the second mold. An injection mold for a resin molded product, wherein the molten resin inside the resin solidified layer is pressed.
内挿ピンの先端には先端尖鋭の先細り部が形成されていることを特徴とする樹脂成形品の射出成形金型。 In the injection mold of the resin molded product according to claim 2,
An injection mold for a resin-molded product, characterized in that a tapered portion with a sharp tip is formed at the tip of the insertion pin.
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