JP2010131899A - Resin molding die for blow molding - Google Patents
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Description
本発明は、ブロー成形用型、詳しくは、ブロー成形において製品の型付けを行なう成形型に関する。 The present invention relates to a mold for blow molding, and more particularly to a mold for performing product molding in blow molding.
特許文献1には、ブロー成形方法が記載されている。特許文献1に記載されたブロー成形方法では、雄金型24と雌金型26とを使用して、パリソン22を所定の形状に型付けしている。(各符号は、公報に記載されたものである。)
金属型を採用したブロー成形によって製品を製作した場合、製品によっては、製作に必要な費用や時間が大になっていた。
つまり、試作品に本作品と同じ素材面での特性を備えさせるように、試作品を本作品と同じ製作方法であるブロー成形によって製作することがある。試作品の如く製作数量が少ない製品の場合、ブロー成形のための金属型を製作すれば、金属型の製作に多くの費用および時間が掛かることから、製品単価が著しく高くなり、かつ製品を得るのに掛かる時間が大になる。
When a product is manufactured by blow molding using a metal mold, depending on the product, the cost and time required for the manufacture become large.
In other words, the prototype may be manufactured by blow molding, which is the same manufacturing method as the main product, so that the prototype has the same material characteristics as the main product. In the case of a product with a small production quantity such as a prototype, if a metal mold for blow molding is produced, it takes a lot of cost and time to produce the metal mold, so the unit price of the product is remarkably high and the product is obtained. It takes a lot of time.
本発明の目的は、たとえば試作品のように製作数が少ないブロー成形製品を安価にかつ短時間で、さらに良好な仕上がり状態で得ることができるブロー成形用型を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a blow molding die that can obtain a blow molded product with a small number of productions, such as a prototype, at a low cost in a short time and in a better finished state.
本第1発明は、光硬化性液体樹脂を光照射によって硬化させる光造形によって製品成形部と前記製品成形部の外周側に連なる型本体とを一体成形されたブロー成形用樹脂型である。 The first aspect of the present invention is a blow molding resin mold in which a product molded portion and a mold main body connected to the outer peripheral side of the product molded portion are integrally molded by optical modeling for curing a photocurable liquid resin by light irradiation.
本第1発明の構成によると、光硬化性液体樹脂を光照射によって硬化させるという製作方法によって製作したブロー成形用樹脂型であるから、この成形型を使用すれば、この成形型の耐熱性の面から製作可能な製品数量が金属型を使用した場合の製品数量よりも少なくなるも、金属型を使用した場合に比べ、少ない製作費用および製作時間で成形型を準備し、製品単価を安くした状態で、かつ製作リードタイムを短縮した状態で製品をブロー成形することができる。
本第1発明の構成によると、ブロー成形に使用するように製作した樹脂製の成形型であるから、製品成形部や型本体に掛かる型付け反力が比較的小反力となることによって製品成形部や型本体の樹脂厚を比較的薄く済ませ、この面からも製作費用および製作時間を少なくした状態で成形型を準備して製品単価を安くして、かつ製作リードタイムを短縮して製品をブロー成形することができる。
According to the configuration of the first aspect of the present invention, since it is a blow molding resin mold manufactured by a manufacturing method in which a photocurable liquid resin is cured by light irradiation, if this mold is used, the heat resistance of the mold is reduced. Although the product quantity that can be manufactured from the surface is smaller than the product quantity when using a metal mold, the mold price is reduced by preparing the mold with less production cost and production time than when using a metal mold. The product can be blow-molded with the production lead time reduced.
According to the configuration of the first aspect of the present invention, since it is a resin mold manufactured for use in blow molding, the molding reaction force applied to the product molding section and the mold body becomes a relatively small reaction force, thereby forming the product. The resin thickness of the part and the mold body is relatively thin. From this aspect, the mold is prepared with reduced production costs and production time, and the product unit price is reduced, and the production lead time is shortened. Can be blow molded.
たとえば、燃料タンクを製作する際、成形型内に設置したキャップ口と、ブロー成形する燃料タンクとを一体化させることがある。このようなインサート成形を行なう際、本第1発明の構成によると、インサート品とパリソンとの良好な一体化を得ることができる。
つまり、本第1発明の構成によると、製品成形部が光造形による樹脂製であるから、パリソンから製品成形部への急速な熱伝達を防止でき、パリソンの急冷却を防止してパリソンのインサート品に対する回り込みを精度よく行なわせることができる。
For example, when manufacturing a fuel tank, a cap port installed in a mold may be integrated with a fuel tank to be blow molded. When performing such insert molding, according to the configuration of the first invention, it is possible to obtain good integration between the insert product and the parison.
In other words, according to the configuration of the first invention, since the product molding part is made of resin by stereolithography, rapid heat transfer from the parison to the product molding part can be prevented, and the parison insert can be prevented by preventing rapid cooling of the parison. The wrapping around the product can be performed with high accuracy.
したがって、試作品など製作数が少ないブロー成形製品を得るのに安価にかつ短時間で得ることができる。インサート成形を行なう場合であっても、パリソンがインサート品に精度よく回り込んだ良好な仕上がり状態の製品を得ることができる。 Therefore, it can be obtained at a low cost and in a short time to obtain a blow molded product with a small number of production such as a prototype. Even in the case of insert molding, it is possible to obtain a product with a good finished state in which the parison has wrapped around the insert product with high accuracy.
本第2発明は、前記製品成形部に冷却作用する冷却水を貯留する冷却水槽部を、前記製品成形部の裏面側に設けてある。 In the second aspect of the present invention, a cooling water tank part for storing cooling water that cools the product molding part is provided on the back side of the product molding part.
本第2発明は、本第1発明の構成による作用効果を備えるに加え、次の作用効果を備える。 The second invention has the following functions and effects in addition to the functions and effects of the configuration of the first invention.
本第2発明の構成によると、冷却水槽に冷却水を供給すれば、この冷却水を製品成形部の裏面側に広い範囲にわたって作用させて製品成形部を効果的に冷却しながらブロー成形することができる。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, if cooling water is supplied to the cooling water tank, the cooling water is allowed to act on the back side of the product molding portion over a wide range, and blow molding is performed while effectively cooling the product molding portion. Can do.
したがって、光造形による樹脂型でありながら、製品成形部を効果的に冷却して極力数多くの製品をブロー成形できるよう耐久性に優れたブロー成形用樹脂型を得ることができる。 Therefore, a resin mold for blow molding having excellent durability can be obtained so that a large number of products can be blow-molded as much as possible by effectively cooling the product molding portion while being a resin mold by optical modeling.
本第3発明は、前記冷却水槽部を冷却水供給口が存在する上流側水槽部と、冷却水排出口が存在する下流側水槽部とに区画する区画壁部を、前記製品成形部の裏面側に設けてある。 According to the third aspect of the present invention, a partition wall section that partitions the cooling water tank section into an upstream water tank section in which a cooling water supply port exists and a downstream water tank section in which a cooling water discharge port exists is provided on the rear surface of the product molding section. It is provided on the side.
本第3発明は、本第2発明の構成による作用効果を備えるに加え、次の作用効果を備える。 The third invention has the following functions and effects in addition to the functions and effects of the configuration of the second invention.
本第3発明の構成によると、冷却水供給口に冷却水を供給すれば、この冷却水が上流側水槽部に流入してこの上流側水槽部を冷却水供給口側とは反対側に流動し、上流側水槽部を流動した冷却水が下流側水槽部に流入してこの下流側水槽部を冷却水排出口側に流動し、下流側水槽部を流動した冷却水が冷却水排出口から冷却水槽部外に出ていき、冷却水槽部に滞留したままになる冷却水の発生を抑制して製品成形部の冷却をより効果的に行わせることができる。 According to the configuration of the third aspect of the invention, if the cooling water is supplied to the cooling water supply port, the cooling water flows into the upstream water tank part and flows to the side opposite to the cooling water supply port side. Then, the cooling water that has flowed through the upstream water tank portion flows into the downstream water tank portion, flows through this downstream water tank portion toward the cooling water discharge port side, and the cooling water that flows through the downstream water tank portion passes through the cooling water discharge port. It is possible to suppress the generation of the cooling water that goes out of the cooling water tank part and remains in the cooling water tank part, thereby cooling the product forming part more effectively.
したがって、光造形による樹脂製の成形型でありながら、製品成形部をより効果的に冷却してより数多くの製品をブロー成形できるよう耐久性に著しく優れたブロー成形用樹脂型を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain a resin mold for blow molding that is extremely excellent in durability so that more product can be blow-molded by cooling the product molding portion more effectively while being a resin mold by optical modeling. .
本第4発明は、前記型本体に冷却作用する冷却水を貯留する冷却水槽部を、前記型本体の裏面側に設けてある。 In the fourth aspect of the present invention, a cooling water tank section for storing cooling water that cools the mold body is provided on the back side of the mold body.
本第4発明は、本第1発明の構成による作用効果を備えるに加え、次の作用効果を備える。 The fourth aspect of the invention has the following operational effects in addition to the operational effects of the configuration of the first aspect of the invention.
本第4発明の構成によると、冷却水槽に冷却水を供給すれば、この冷却水を型本体の裏面側に広い範囲にわたって作用させて型本体を効果的に冷却しながらブロー成形することができる。 According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, if cooling water is supplied to the cooling water tank, the cooling water can act on the back side of the mold body over a wide range, and blow molding can be performed while effectively cooling the mold body. .
したがって、光造形による樹脂製の成形型でありながら、型本体の効果的な冷却により、極力数多くの製品をブロー成形できるように優れた耐久性を備えたブロー成形用樹脂型を得ることができる。 Therefore, it is possible to obtain a resin mold for blow molding having excellent durability so that as many products as possible can be blow-molded by effective cooling of the mold body while being a resin-made mold by optical modeling. .
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施例に係るブロー成形用樹脂型1の表面側から見た斜視図である。図2は、本発明の実施例に係るブロー成形用樹脂型1の裏面側から見た斜視図である。図3は、図1のIII−III断面矢視図である。図1,2,3では、ブロー成形用樹脂型1の上下向きが横向きになった状態で図示している。これらの図に示すように、本発明の実施例に係るブロー成形用樹脂型1は、成形空洞3を有した製品成形部2と、この製品成形部2の外周側に分割壁部11で連なった型本体10と、製品成形部2の裏面側と型本体10の裏面側とにわたって設けた冷却水槽部20とを備えて構成してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a blow
図5,6は、本発明の実施例に係るブロー成形用樹脂型1の一対が装着されたブロー成形装置30の縦断側面図である。図7は、図5のVII−VII断面矢視図である。これらの図に示すように、このブロー成形装置30は、一対のブロー成形用樹脂型1,1の一方が取り付けられた固定側取り付け板31、一対のブロー成形用樹脂板1,1の他方が取り付けられた可動側取り付け板32、この可動側取り付け板32に連動された型締めシリンダ33、固定側取り付け板31と可動側取り付け板32との間の上方に配置されたダイス34、各ブロー成形用樹脂型1,1に接続された冷却水供給ホース35および冷却水排出ホース36を備えている。
5 and 6 are longitudinal side views of the
このブロー成形装置30は、型締めシリンダ33によって開き操作された状態にある一対のブロー成形用樹脂型1,1の間に、ダイス34の環状の樹脂通路(図示せず)から溶融樹脂を押し出してパリソン40Pを形成し、このパリソン40Pの内部にダイス34のブローピン34aからエアーを吹き込み供給してパリソン40Pが膨張すると、可動側取り付け板32を型締めシリンダ33によってガイドレール37に沿わせて固定側取り付け板31に寄せ移動操作して一対のブロー成形用樹脂型1,1を閉じ操作し、閉じ状態になった一対のブロー成形用樹脂型1,1によってパリソン40Pを型付けして燃料タンクを作製する。
The
前記ブロー成形装置30は、パリソン40Pの型付けを行なう際、各ブロー成形用樹脂型1の冷却水槽部20に冷却水供給ホース35によって冷却水を供給し、各ブロー成形用樹脂型1の冷却水槽部20から冷却水排出ホース36によって冷却水を排出し、各ブロー成形用樹脂型1の冷却を行ないながら燃料タンクを作製する。
When the
図8は、前記ブロー成形用樹脂型1によって作製される燃料タンク40の斜視図である。図9は、前記ブロー成形用樹脂型1によって作製される燃料タンク40の側面図である。これらの図に示すように、前記ブロー整形用樹脂型1によって作製される燃料タンク40は、タンク側面視でタンク上下方向に屈曲した底壁41、偏平形状の上壁42を備えて構成してある。この燃料タンク40は、田植機にエンジン用燃料を貯留するよう装備されるものである。
FIG. 8 is a perspective view of the
この燃料タンク40は、タンク前後方向での長さがタンク横方向での長さよりも大となり、タンク前後方向での一端側の高さが他端側の高さよりも大となった形状を備えている。この燃料タンク40は、底壁41と上壁42との間に側壁43に沿って位置するパーティングライン44と、上壁42に設けた燃料供給用のキャップ口45と、底壁41に設けた取り出し口46とを備えている。
The
前記パーティングライン44は、タンク前後方向での両端側に位置する水平ライン部44aと、両端側の水平ライン部44aの間に位置する傾斜ライン部44bとを備えている。
The
前記キャップ口45および前記取り出し口46は、燃料タンク40をブロー成形する際にブロー成形用樹脂型1の内部に装着しておいて上壁42あるいは底壁41に一体化させるインサート成形によって設けられている。
The
つまり、図1,2,3に示すように、ブロー成形用樹脂型1の前記製品成形部2は、底壁成形壁4と、底壁成形壁4の周囲に連なった側壁成形壁5とを備え、底壁成形壁4と側壁成形壁5とによって前記成形空洞3を形成している。
That is, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
一対のブロー成形用樹脂型1,1の一方の前記成形空洞3は、燃料タンク40のパーティングライン44よりも底側に位置する部分(底側部分)に対応した形状を備え、一対のブロー成形用樹脂型1,1の他方の前記成形空洞3は、燃料タンク40のパーティングライン44よりも上側に位置する部分(上側部分)に対応した形状を備えている。一方のブロー成形用樹脂型の製品成形部2は、前記底壁成形壁4に設けた取り出し口装着部7を備えている。
One of the
したがって、前記製品成形部2は、前記成形空洞3にパリソン40Pを入り込ませ、パリソン40Pを底壁成形壁4と側壁成形壁5とによって燃料タンク40の底側部分あるいは上側部分に型付けする。
Therefore, the
図2,3に示すように、前記製品成形部2は、前記底壁形成壁4の裏面側に樹脂型上下方向に並べて設けた樹脂型横向きのガス抜き通路6を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図1,2,3に示すように、各ブロー成形用樹脂型1の前記型本体10は、前記分割壁部11を備える他、この分割壁部11の外周側に連なった枠体部12を備えており、分割壁部11の表側面によってパーティング面13(分割面)を形成し、枠体部12によって前記製品成形部2を収容している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
前記型本体10は、前記成形空洞3の開口の外周囲に沿わせて前記パーティング面13に設けたパーティグライン溝14を備え、このパーティングライン溝14の外周側に沿わせて前記パーティング面13に突設したシール突条16を備え、前記枠体部12の樹脂型裏側端部に連設した取り付けフランジ17を備えている。
The
前記取り付けフランジ17は、ブロー成形用樹脂型1の周方向に並べて設けたボルト孔17aを備えており、各ボルト孔17aに装着された連結ボルトによって前記固定側取り付け板31あるいは前記可動側取り付け板32に連結される。
The mounting
前記型本体10は、前記枠体部12の樹脂型上方側の両角部と樹脂型下方側の両角部とに分散させて設けたガイド突起18と位置決め凹部19とを備えている。一対のブロー成形用樹脂型1,1の一方では、ガイド突起18を枠体部12の樹脂型上方側の角部に備え、位置決め凹部19を枠体部12の樹脂型下方側の角部に備え、一対のブロー成形用樹脂型1,1の他方では、ガイド突起18を枠体部12の樹脂型下方側の角部に備え、位置決め凹部19を枠体部12の樹脂型上方側の角部に備える。
The
したがって、このブロー成形用樹脂型1は、前記取り付けフランジ17によって前記固定側取り付け板31あるいは前記可動側取り付け板32に取り付けられ、取り付け状態では、前記冷却水槽部20の開口が固定側取り付け板31あるいは可動側取り付け板32によって閉じられた状態になる。
Therefore, the blow
このブロー成形用樹脂型1は、閉じ操作されると、前記各ガイド突起18が他方のブロー成形用樹脂型の位置決め凹部に係入し、前記各位置決め凹部19に他方のブロー成形用樹脂型のガイド突起が係入することにより、他方のブロー成形用樹脂型1に対して適切に位置合わせされた状態になって、前記パーティング面13で他方のブロー成形用樹脂型1のパーティング面と対向し、かつパーティング面13どうしの間を前記シール突条16によってシールされ、さらに前記製品成形部2が他方のブロー成形用樹脂型1の製品成形部に対して適切に対向した状態になる。
When the blow
図1,2,5に示すように、ブロー成形用樹脂型1の前記冷却水槽部20は、これの上端付近の部位に連通するように配置して前記枠体部12に設けた冷却水供給口21と、冷却水槽部20の上端付近の部位に連通するように配置して前記枠体部12に設けた冷却水排出口22とを備えている。図1に示すように、各ブロー成形用樹脂型1において、ブロー成形用樹脂型1がブロー成形装置30に取り付けられた状態で、冷却水供給口21および冷却水排出口22がブロー成形用樹脂型1の上端側に位置する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the cooling
前記冷却水槽部20は、前記製品成形部2の裏面側と前記型本体10の裏面側とにわたって設けた樹脂型上下向きの板形補強リブで成る区画壁部23により、前記冷却水供給口21が存在している上流側水槽部24と、前記冷却水排出口22が存在している下流側水槽部25とに区画されている。冷却水槽部20は、前記区画壁部23の樹脂型下方側の端部に設けた連通孔26を備え、この連通孔26によって上流側水槽部24と下流側水槽部25との底部どうしを連通させている。
The cooling
したがって、前記冷却水槽部20は、前記冷却水供給口21に冷却水供給ホース35を接続して冷却水を供給され、前記冷却水排出口22に冷却水排出ホース36を接続されることにより、冷却水を上流側水槽部24に流入させて貯留し、かつ上流側水槽部24に流入した冷却水を連通孔26から下流側水槽部25に流入させて貯留し、上流側水槽部24および下流側水槽部25における冷却水によって製品成形部2および型本体10を冷却し、冷却作用して温度上昇した冷却水を下流側水槽部25におけるオーバーフローによって冷却水排出口22から冷却水排出ホース36に流出させて冷却水槽部外に排出する。
Accordingly, the cooling
図4は、ブロー成形用樹脂型1のシール突条配設部での断面図である。この図と図3とに示すように、前記冷却水槽部20は、前記シール突条16の裏側にシール突条16に沿わせて設けた冷却凹部27を備え、この冷却凹部27に冷却水を流入させて、シール突条16の冷却を効果的に行なわせる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the blow
図10は、前記ブロー成形用樹脂型1の作製方法を示す概略図である。この図に示すように、前記ブロー成形用樹脂型1は、光造形装置50による光造形によって前記製品成形部2と前記型本体10とを6〜8mmの厚さに一体成形して作製されている。
FIG. 10 is a schematic view showing a method for producing the blow
すなわち、前記光造形装置50は、造形槽51、この造形槽51の内部に昇降自在に設置された昇降台52、この昇降台52に連動された昇降台駆動装置53、造形槽51の上方に設置された光照射装置54、この光照射装置54および前記昇降台駆動装置53に連係された制御装置55、この制御装置55に連係された3次元CADシステム56(コンピュータ援用設計システム)を備えている。
That is, the
つまり、3次元CADシステム56によってブロー成形用樹脂型1の断面形状データを作成し、この断面形状データを基に作動する制御装置55によって昇降台駆動装置53および光照射装置54を操作し、造形槽51に貯留されている光硬化性液体樹脂A(たとえば、エポキシ系紫外線硬化樹脂)の液面に光照射装置54によってレーザ紫外光線を照射させて光硬化性液体樹脂Aを硬化させる。断面形状データに対応した形状に硬化した硬化樹脂層が形成されると昇降台52を昇降台駆動装置53によって下降させ、昇降台52が設定ストロークを下降すると、光硬化性液体樹脂Aの液面に光照射装置54によってレーザ紫外光線を照射させて光硬化性液体樹脂Aを硬化させ、新たな断面形状データに対応した形状に硬化した硬化樹脂層を先の硬化樹脂層の上に積み重ねて形成する。硬化樹脂層の形成と、硬化樹脂層の積み重ねとを繰り返し行なって昇降台52の上にブロー成形用樹脂型1を完成する。
In other words, the cross-sectional shape data of the blow
〔別実施例〕
光硬化性液体樹脂に上からレーザ紫外光線を照射する光造形によって成形した構成に替え、造形槽の下方に設置された光照射装置によって光硬化性液体樹脂に下からレーザ紫外光線を照射させて成形する光造形によって成形した構成を備えさせたブロー成形用樹脂型においても本発明を適用できる。つまり、上部照射方式、下部照射方式のいずれの光造形によって成形されたブロー成形用樹脂型においても、本発明の目的を達成することができる。
[Another Example]
Instead of the photo-molding liquid resin that has been molded by laser molding that irradiates laser ultraviolet light from above, the photo-curable liquid resin is irradiated with laser ultraviolet light from below by a light irradiation device installed below the modeling tank. The present invention can also be applied to a blow molding resin mold provided with a configuration molded by stereolithography. That is, the object of the present invention can be achieved even in a blow molding resin mold formed by any of the top-lighting method and the bottom-lighting method.
上記した実施例の冷却構成に替え、製品成形部2に冷却作用する冷却水槽部と、型本体10に冷却作用する冷却水槽部とを分離した状態で備える構成を採用してもよく、この場合も本発明の目的を達成することができる。
Instead of the cooling configuration of the above-described embodiment, a configuration may be adopted in which the cooling water tank part that cools the
2 製品成形部
10 型本体
20 冷却水槽部
21 冷却水供給口
22 冷却水排出口
23 区画壁部
24 上流側水槽部
25 下流側水槽部
A 光硬化性液体樹脂
2
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