JP2014180759A - Metal part insert molding method for thermoplastic resin and mold for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the molding cycle and increase the heating efficiency in molding a metal part integrally with a thermoplastic resin and obtain a high-accuracy integrated molding stably.SOLUTION: A metal part insert molding method for a thermoplastic resin includes an insert step of inserting a metal part into a cavity 33 formed between a first mold 2 and a second mold 3, with the first mold 2 and/or the second mold 3 provided with an IH coil 35 or 65 and the first mold 2 provided with an elastic member 22 at a position in contact with a metal part 10 in the first mold 2, a mold clamping step of clamping the first and second molds, a resin supply step of supplying an unhardened thermosetting resin 45 into the cavity, a heating step of electrifying a current through the IH coil to heat the metal part itself or through an intervening member 70 composed of a ferromagnetic material so as to heat the metal part to a temperature equal to or higher than the hardening temperature of the thermosetting resin and a hardening step of hardening the thermosetting resin by heating the metal part. A mold for the molding is also provided.

Description

本発明は、金属部品を金型内にインサートして熱硬化性樹脂を供給して一体成形を行う方法およびその成形に用いる金型に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for performing integral molding by inserting a metal part into a mold and supplying a thermosetting resin, and a mold used for the molding.

金属と樹脂との一体化部品は、近年、自動車、電気・電子機器、日用品等の様々な製品の一部あるいは筐体に広く用いられている。例えば、金属部品を熱硬化性樹脂にインサートした複合品を製造する場合、予め金属部品を金型内にセットしておき、金型内に熱硬化性樹脂を射出して成形するインサート成形が行われている。当該インサート成形の一般的な方法としては、予め金型を加熱してから金属部品を金型内にインサートして、そこに熱硬化性樹脂を供給する成形方法(「成形法1」とする)、予め加熱した金属部品を金型内にインサートして、そこに熱硬化性樹脂を供給する成形方法(「成形法2」)、あるいは加熱手段を備えた金型内に金属部品をインサートし、加熱手段により加熱された金型からの熱を利用して金属部品を加熱し、そこに熱硬化性樹脂を供給する成形方法(「成形法3」)などが知られている。成形法1あるいは成形法3に好適に用いられる加熱手段を搭載した金型は、例えば、特許文献1〜7に開示されている。   In recent years, an integrated part of metal and resin has been widely used for a part of various products such as automobiles, electrical / electronic devices, daily necessities, or casings. For example, when manufacturing a composite product in which a metal part is inserted into a thermosetting resin, insert molding is performed in which the metal part is set in advance in a mold, and the thermosetting resin is injected into the mold. It has been broken. As a general method of the insert molding, a molding method in which a metal part is inserted into a mold after heating the mold in advance and a thermosetting resin is supplied thereto (referred to as “molding method 1”). , Insert a metal part into a mold having a preheated metal part inserted into a mold and supplying a thermosetting resin to the mold ("molding method 2") or a mold provided with heating means, A molding method (“molding method 3”) is known in which a metal part is heated using heat from a mold heated by a heating means, and a thermosetting resin is supplied thereto. For example, Patent Documents 1 to 7 disclose molds equipped with heating means suitably used for the molding method 1 or the molding method 3.

特開平5−185472号公報JP-A-5-185472 特開2006−35617号公報JP 2006-35617 A 特開2005−335234号公報JP 2005-335234 A 特開2006−315259号公報JP 2006-315259 A 特開2001−300999号公報JP 2001-300999 A 特開2005−179084号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-179084 特表平11−502781号公報Japanese National Patent Publication No. 11-502781

しかし、上記従来の成形法1〜3には、次のような問題がある。まず、成形法1の場合には、金属部品は、金型からの熱伝導によって樹脂の硬化温度まで加熱される必要がある。このため、金属部品の加熱時間が長くなり、生産性が低下する。また、金型を加熱するため、金属部品毎の厚さのばらつきに対応するための弾性部材を金属部品と金型の間に敷設することが難しく、金属部品と金型との隙間の形成に起因したバリの発生が起きやすく、製品の歩留まりが悪くなるという問題に加え、金型の内側が金属部品に接した跡が残るという問題もある。   However, the conventional molding methods 1 to 3 have the following problems. First, in the case of the molding method 1, the metal part needs to be heated to the curing temperature of the resin by heat conduction from the mold. For this reason, the heating time of a metal component becomes long and productivity falls. Also, because the mold is heated, it is difficult to lay an elastic member between the metal part and the mold to cope with the thickness variation of each metal part. In addition to the problem of the occurrence of burrs due to this, the yield of the product is deteriorated, and there is also a problem that the inside of the mold remains in contact with the metal part.

成形法2の場合には、金属部品を樹脂の硬化温度まで予熱する必要から、金属部品に接する樹脂の硬化速度が大き過ぎ、樹脂の流動長が短くなるという問題がある。このため、薄肉の成形を行う場合には、特に、樹脂が十分に行き渡らない可能性が高くなる。また、成形法1と同様、弾性部材を使用できずに、バリの発生や金型の押し跡が残るという問題もある。   In the case of the molding method 2, since it is necessary to preheat the metal part to the curing temperature of the resin, there is a problem that the curing speed of the resin in contact with the metal part is too high and the flow length of the resin is shortened. For this reason, when thin-walled molding is performed, there is a high possibility that the resin will not spread sufficiently. In addition, as in the molding method 1, there is a problem in that an elastic member cannot be used, and burrs are generated or a mold mark remains.

成形法3の場合には、成形法1と同様の問題に加え、金型全体の加熱とその制御が必要になる。金属部品は、加熱手段から金型を介して間接的に加熱されるため、加熱効率が低くなるという問題がある。   In the case of the molding method 3, in addition to the same problem as the molding method 1, it is necessary to heat and control the entire mold. Since metal parts are indirectly heated from a heating means through a mold, there is a problem that heating efficiency is lowered.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、成形サイクルを短くし、加熱効率を高めると共に、高精度の一体成形品を安定して得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to shorten the molding cycle, increase the heating efficiency, and stably obtain a highly accurate integrally molded product.

上記目的を達成するために、本発明者らは、樹脂の硬化温度以下の状況で金属部品に樹脂を供給してから金属部品を急速に加熱する方法を鋭意研究し、本発明の完成に至った。具体的な課題解決手段は、以下のとおりである。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have earnestly studied a method for rapidly heating a metal part after supplying the resin to the metal part in a state below the curing temperature of the resin, and completed the present invention. It was. Specific problem solving means are as follows.

上記目的を達成するための一実施の形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、金型内に金属部品をインサートして熱硬化性樹脂と一体成形する方法であって、金型には、それを構成する第1金型および/または第2金型にIHコイルを備え、第1金型における金属部品と接する部位に弾性部材を備え、第1金型と第2金型との間に形成されるキャビティ内に金属部品をインサートするインサート工程と、第1金型と第2金型とを型締めする型締工程と、キャビティ内に未硬化状態の熱硬化性樹脂を供給する樹脂供給工程と、IHコイルに電流を流して、金属部品自体または金属部品に接する強磁性材料から主に成る介在部材を電磁誘導加熱して、金属部品を熱硬化性樹脂の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱する加熱工程と、金属部品の加熱によって熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程とを含む。   A metal part insert molding method of a thermosetting resin according to an embodiment for achieving the above object is a method of inserting a metal part into a mold and integrally molding with the thermosetting resin, The first mold and / or the second mold constituting the same includes an IH coil, the first mold includes an elastic member at a portion in contact with the metal part, and the first mold and the second mold An insert process for inserting metal parts into the cavity formed between the molds, a mold clamping process for clamping the first mold and the second mold, and supplying an uncured thermosetting resin into the cavity A resin supplying step, an electric current is passed through the IH coil, and the metal part itself or an intervening member mainly made of a ferromagnetic material in contact with the metal part is heated by electromagnetic induction to heat the metal part to the curing temperature of the thermosetting resin or Heating to the above temperature Including a degree, and a curing step of curing the thermosetting resin by heating metal parts.

また、別の実施の形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、さらに、IHコイルを、金属部品との間に空間を介在させ又は非磁性材料を介在させて第1金型および/または第2金型に備え、加熱工程では、磁性体から成る金属部品を、直接、電磁誘導加熱する方法である。   Moreover, the metal part insert molding method of thermosetting resin according to another embodiment further includes a first mold and an IH coil with a space or a nonmagnetic material interposed between the IH coil and the metal part. In the heating step, a metal part made of a magnetic material is directly heated by electromagnetic induction.

別の実施の形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、また、IHコイルを、磁性体から成る金属部品との間隔よりも、IHコイルより内方の第1金型および/または第2金型との間隔を大きくするように、第1金型および/または第2金型に備え、加熱工程では、IHコイルにより、それを備える第1金型および/または第2金型よりも金属部品を優位に電磁誘導加熱する方法である。   The thermosetting resin metal part insert molding method according to another embodiment also includes a first mold inside the IH coil and / or a distance between the IH coil and the metal part made of a magnetic material. The first mold and / or the second mold is provided so as to increase the distance from the second mold, and in the heating process, the IH coil is used to provide the first mold and / or the second mold provided with the IH coil. Is also a method of heating electromagnetically preferentially metal parts.

別の実施の形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、また、金属部品を非磁性金属で構成する場合において、インサート工程時若しくはそれに先立ち、IHコイルと金属部品との間に介在部材を配置し、加熱工程では、金属部品を、IHコイルにより電磁誘導加熱される介在部材から加熱する方法である。   The thermosetting resin metal part insert molding method according to another embodiment is also provided in the case where the metal part is made of a non-magnetic metal, and is interposed between the IH coil and the metal part at the time of the insert process or prior thereto. In the heating step, the member is arranged and the metal part is heated from the interposed member that is electromagnetically heated by the IH coil.

別の実施の形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、特に、熱硬化性樹脂としてシリコーンゴムを用いる方法である。   The metal part insert molding method of thermosetting resin according to another embodiment is a method using silicone rubber as the thermosetting resin.

また、本発明の一実施の形態に係るインサート成形用の金型は、金属部品をインサートして熱硬化性樹脂と一体成形するインサート成形に使用可能な金型であって、第1金型及び第2金型を備え、第1金型と第2金型との間に、金属部品をセットするためのキャビティを備え、第1金型および/または第2金型にIHコイルを備え、第1金型または第2金型に、未硬化状態の熱硬化性樹脂をキャビティに供給する樹脂供給路を備え、第1金型には、金属部品と接する部位に弾性部材を備え、IHコイルに電流を流して、金属部品自体または金属部品に接する強磁性材料から主に成る介在部材を電磁誘導加熱して、金属部品を熱硬化性樹脂の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱可能とする金型である。   Further, an insert molding die according to an embodiment of the present invention is a mold that can be used for insert molding in which a metal part is inserted and integrally molded with a thermosetting resin. A second mold, a cavity for setting a metal part between the first mold and the second mold, an IH coil in the first mold and / or the second mold, The first mold or the second mold is provided with a resin supply path for supplying an uncured thermosetting resin to the cavity. The first mold is provided with an elastic member at a portion in contact with the metal part, and the IH coil Gold that allows the metal part to be heated up to the curing temperature of the thermosetting resin or higher by electromagnetic induction heating of the metal part itself or an intermediate member mainly made of a ferromagnetic material in contact with the metal part by passing an electric current. It is a type.

別の実施の形態に係るインサート成形用の金型は、さらに、IHコイルを、金属部品との間に空間を介在させ又は非磁性材料を介在させて第1金型および/または第2金型に備え、磁性体から成る金属部品を、直接、電磁誘導加熱することのできる金型である。   The mold for insert molding according to another embodiment further includes a first mold and / or a second mold by interposing a space between the IH coil and the metal part or a nonmagnetic material. In this case, the metal part made of a magnetic material can be directly heated by electromagnetic induction.

また、別の実施の形態に係るインサート成形用の金型は、IHコイルを、磁性体から成る金属部品との間隔よりも、IHコイルより内方の第1金型および/または第2金型との間隔を大きくするように、第1金型および/または第2金型に備え、IHコイルにより、それを備える第1金型および/または第2金型よりも金属部品を優位に電磁誘導加熱することのできる金型である。   Further, the insert molding die according to another embodiment includes a first die and / or a second die that are inward of the IH coil from the distance between the IH coil and the metal part made of a magnetic material. The first metal mold and / or the second metal mold is provided so as to increase the distance between the first metal mold and / or the second metal mold. A mold that can be heated.

また、別の実施の形態に係るインサート成形用の金型は、IHコイルと金属部品との間に介在部材を配置し、非磁性金属からなる金属部品を、IHコイルにより電磁誘導加熱される介在部材から加熱することのできる金型である。   In another embodiment of the mold for insert molding, an interposition member is disposed between the IH coil and the metal part, and the metal part made of a nonmagnetic metal is electromagnetically heated by the IH coil. It is the metal mold | die which can be heated from a member.

本発明によれば、金属部品と熱硬化性樹脂との一体成形に際し、成形サイクルを短くし、加熱効率を高めると共に、高精度の一体成形品を安定して得ることができる。   According to the present invention, when integrally molding a metal part and a thermosetting resin, a molding cycle can be shortened, heating efficiency can be improved, and a highly accurate integrally molded product can be stably obtained.

図1は、本発明の第一実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面(A)および当該金型を構成する第2金型の上面(B)を示す。FIG. 1 shows a side cross-section (A) of a mold for insert molding according to the first embodiment of the present invention and an upper surface (B) of a second mold constituting the mold. 図2は、本発明の第一実施形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法の主な工程のフローチャートを示す。FIG. 2 shows a flowchart of the main steps of the thermosetting resin metal part insert molding method according to the first embodiment of the present invention. 図3は、図2のステップS101〜S102までの状況を示す。FIG. 3 shows the situation from step S101 to S102 in FIG. 図4は、図2のステップS103の状況を示す。FIG. 4 shows the situation in step S103 of FIG. 図5は、図2のステップS104〜S105までの状況を示す。FIG. 5 shows the situation from step S104 to S105 in FIG. 図6は、図1のIHコイルに電流を流して金属部品を加熱する機構を模式的に示す。FIG. 6 schematically shows a mechanism for heating a metal part by passing a current through the IH coil of FIG. 図7は、図2のステップS106の状況を示す。FIG. 7 shows the situation in step S106 of FIG. 図8は、本発明の第二実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面を示す。FIG. 8 shows a side cross-section of a mold for insert molding according to the second embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第三実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面を示す。FIG. 9 shows a side cross section of a mold for insert molding according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法およびインサート成形用の金型の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下、金型の構造と、その金型を用いた成形方法とを、同一の実施形態の中で説明する。   Embodiments of a thermosetting resin metal part insert molding method and insert molding die according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, the structure of the mold and the molding method using the mold will be described in the same embodiment.

<第一実施形態>
図1は、本発明の第一実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面(A)および当該金型を構成する第2金型の上面(B)を示す。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a side cross-section (A) of a mold for insert molding according to the first embodiment of the present invention and an upper surface (B) of a second mold constituting the mold.

第一実施形態に係るインサート成形用の金型(以後、単に「金型」という)1は、第1金型2と、第2金型3とを備える。この実施形態では、第1金型2および第2金型3は、非磁性金属から成り、好ましくは、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは非磁性ステンレススチールから成る。しかし、第1金型2および第2金型3は、成形部の周囲のみを上記の非磁性金属から構成され、その他を鉄あるいはタングステン鋼などの強磁性金属から構成されていても良い。   A mold for insert molding (hereinafter simply referred to as “mold”) 1 according to the first embodiment includes a first mold 2 and a second mold 3. In this embodiment, the first mold 2 and the second mold 3 are made of a nonmagnetic metal, preferably aluminum, an aluminum alloy, or nonmagnetic stainless steel. However, the first mold 2 and the second mold 3 may be composed of the nonmagnetic metal only around the molding part and the other may be composed of a ferromagnetic metal such as iron or tungsten steel.

この実施形態では、金型1を用いたインサート成形に供するインサート部品として、鉄あるいはIH対応ステンレススチールに代表される磁性体から成る金属部品10を用いる。ただし、後述の第三実施形態の状況下では、金属部品10として非磁性金属からなる部品を用いることもできる。金属部品10は、その上面に薄厚の凹部11を備える。凹部11は、樹脂を供給する部位に相当する。   In this embodiment, a metal part 10 made of a magnetic material typified by iron or IH stainless steel is used as an insert part for insert molding using the mold 1. However, a part made of a nonmagnetic metal can be used as the metal part 10 under the situation of the third embodiment described later. The metal part 10 includes a thin concave portion 11 on the upper surface thereof. The recess 11 corresponds to a portion for supplying resin.

第1金型2は、その上面に、リング形状の樹脂供給口20を有すると共に、樹脂供給口20から第1金型2の厚さ方向に貫通する樹脂供給路21を有する。第1金型2は、第2金型3と対向する側の面(下面)に、薄厚の凹部を有しており、その凹部に弾性部材22を固定して備える。弾性部材22は、樹脂供給路21に貫通する貫通孔を有しており、樹脂供給口20から樹脂供給路21を経て流れてくる樹脂を弾性部材22の厚さ方向に通すことができるように構成されている。弾性部材22は、非磁性体であって、インサート部品(=金属部品10)よりも低硬度であって弾力に富む材料から好適に構成される。弾性部材22は、金属部品10の厚さにバラツキがあっても、そのバラツキを吸収して、金属部品10の上面と弾性部材22との間に隙間が生じないようにする機能を有する。弾性部材22としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)などに代表される樹脂材料を好適に使用できる。   The first mold 2 has a ring-shaped resin supply port 20 on its upper surface and a resin supply path 21 that penetrates from the resin supply port 20 in the thickness direction of the first mold 2. The first mold 2 has a thin concave portion on the surface (lower surface) facing the second mold 3, and an elastic member 22 is fixed to the concave portion. The elastic member 22 has a through-hole penetrating the resin supply path 21 so that the resin flowing from the resin supply port 20 through the resin supply path 21 can be passed through the elastic member 22 in the thickness direction. It is configured. The elastic member 22 is a non-magnetic material, and is preferably composed of a material that is lower in hardness and rich in elasticity than the insert part (= metal part 10). Even if the thickness of the metal part 10 varies, the elastic member 22 has a function of absorbing the variation and preventing a gap between the upper surface of the metal part 10 and the elastic member 22. As the elastic member 22, a resin material typified by polyether ether ketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyether imide (PEI), polyamide imide (PAI) or the like can be suitably used.

第2金型3は、上部材30、断熱板31、下部材32を順に積層した構造を有する。断熱板31は、上部材30および下部材32とは異なる材料であって断熱特性の高い材料から成り、成形部を有する上部材30からの熱を遮蔽して下部材32に伝わりにくくする機能を有する。上部材30は、第1金型2と対向する上面側に、成形部としてのキャビティ33を開口して備える。キャビティ33は、金属部品10を配置可能な凹部である。なお、この実施形態では、キャビティ33を第2金型3にのみ備えるが、第1金型2と第2金型3との間にキャビティ33を備えるならば、第1金型2にのみ、あるいは第1金型2と第2金型3の両方に備えても良い。上部材30は、キャビティ33の底面から上部材30の内方(下方ともいう)に向かって窪む凹部34を複数備える。この実施形態では、凹部34は、図1(B)に示すように、キャビティ33の開口面側から見て、キャビティ33の底面下方において、同心矩形状に2個形成されている。しかし、凹部34の形状および個数は、この実施形態に限定されない。凹部34の開口部近傍であって、キャビティ33の底面より突出しない範囲内には、IHコイル35が配置されている。IHコイル35は、凹部34内において、高耐熱性樹脂、ガラス繊維、アルミニウム等の非磁性金属、あるいはセラミックスなどの固定材(不図示)により固定されている。当該固定材は、好ましくは、凹部34の側壁とIHコイル35との隙間につめるように、凹部34に備える。ただし、固定材を凹部34の側壁のみならず、凹部34の底部に接するように備えても良い。IHコイル35は、金型1の外部に配置されるIHインバータ(不図示)の制御の下で電流を流すと、電流の流れる方向に対して、同心円状でかつ時計の針の回転方向に沿う磁力線を発生する。この結果、IHコイル35近傍に配置される金属部品10に渦電流が発生し、金属部品10が発熱する。   The 2nd metal mold | die 3 has the structure which laminated | stacked the upper member 30, the heat insulation board 31, and the lower member 32 in order. The heat insulating plate 31 is made of a material that is different from the upper member 30 and the lower member 32 and has a high heat insulating property, and has a function of shielding heat from the upper member 30 having a molded portion and making it difficult to transmit to the lower member 32. Have. The upper member 30 includes a cavity 33 serving as a molding portion that is open on the upper surface facing the first mold 2. The cavity 33 is a recess in which the metal part 10 can be placed. In this embodiment, the cavity 33 is provided only in the second mold 3, but if the cavity 33 is provided between the first mold 2 and the second mold 3, only the first mold 2 is provided. Alternatively, both the first mold 2 and the second mold 3 may be provided. The upper member 30 includes a plurality of recesses 34 that are recessed from the bottom surface of the cavity 33 toward the inside (also referred to as the lower side) of the upper member 30. In this embodiment, as shown in FIG. 1B, two concave portions 34 are formed in a concentric rectangular shape below the bottom surface of the cavity 33 when viewed from the opening surface side of the cavity 33. However, the shape and number of the recesses 34 are not limited to this embodiment. An IH coil 35 is disposed in the vicinity of the opening of the recess 34 and within a range that does not protrude from the bottom surface of the cavity 33. The IH coil 35 is fixed in the recess 34 by a fixing material (not shown) such as high heat resistant resin, glass fiber, nonmagnetic metal such as aluminum, or ceramics. The fixing material is preferably provided in the recess 34 so as to fit in a gap between the side wall of the recess 34 and the IH coil 35. However, the fixing material may be provided so as to contact not only the side wall of the recess 34 but also the bottom of the recess 34. When a current flows under the control of an IH inverter (not shown) arranged outside the mold 1, the IH coil 35 is concentric with the direction of current flow and follows the rotation direction of the clock hands. Generate magnetic field lines. As a result, an eddy current is generated in the metal component 10 disposed in the vicinity of the IH coil 35, and the metal component 10 generates heat.

上部材30は、凹部34とは別の位置に、キャビティ33の底面から上部材30の厚さ方向に貫通する2本の貫通孔36を備える。断熱板31にも、貫通孔36の位置に、断熱板31の厚さ方向に貫通する2個の貫通孔31aを備える。下部材32は、断熱板31と対向する上面側に、凹部37を開口して備える。凹部37には、成形品をキャビティ33から押し出すための押出部材38が配置されている。押出部材38は、2本のロッド39を備え、各ロッド39を各貫通孔36内に挿入した状態で、凹部37内に配置されている。押出部材38は、その構成材料について特に限定されず、強磁性金属、非磁性金属、セラミックス材料、あるいはカーボン材料により好適に構成される。ロッド39は、押出部材38の一部を構成し、強磁性金属、非磁性金属、セラミックス材料、あるいはカーボン材料により構成できるが、IHコイル35によって発熱しないように、強磁性材料以外の材料から好適に構成される。下部材32は、その下面から凹部37に貫通する貫通孔40を備える。成形後、駆動部材(不図示)を貫通孔40に差し込み、押出部材38をキャビティ33に向かって押込むと、2本のロッド39は、キャビティ33内の成形品をキャビティ33の開口方向に向かって押し出すことができる。なお、貫通孔36の数およびロッド39の数は、それぞれ2個に限定されるものではなく、1個あるいは3個以上設けることもできる。   The upper member 30 includes two through-holes 36 that penetrate from the bottom surface of the cavity 33 in the thickness direction of the upper member 30 at a position different from the concave portion 34. The heat insulating plate 31 is also provided with two through holes 31 a penetrating in the thickness direction of the heat insulating plate 31 at the positions of the through holes 36. The lower member 32 is provided with a recess 37 on the upper surface side facing the heat insulating plate 31. In the recess 37, an extrusion member 38 for extruding the molded product from the cavity 33 is disposed. The push-out member 38 includes two rods 39 and is disposed in the recess 37 in a state where each rod 39 is inserted into each through hole 36. The extruded member 38 is not particularly limited with respect to its constituent material, and is preferably composed of a ferromagnetic metal, a nonmagnetic metal, a ceramic material, or a carbon material. The rod 39 constitutes a part of the extrusion member 38 and can be made of a ferromagnetic metal, a nonmagnetic metal, a ceramic material, or a carbon material, but is preferably made of a material other than the ferromagnetic material so as not to generate heat by the IH coil 35. Configured. The lower member 32 includes a through hole 40 that penetrates from the lower surface to the recess 37. After molding, when a driving member (not shown) is inserted into the through hole 40 and the pushing member 38 is pushed toward the cavity 33, the two rods 39 move the molded product in the cavity 33 toward the opening direction of the cavity 33. Can be pushed out. Note that the number of the through holes 36 and the number of the rods 39 are not limited to two, but can be one or three or more.

このように、金型1は、金属部品10をインサートして熱硬化性樹脂と一体成形するインサート成形に使用可能であって、第1金型2及び第2金型3を備え、第1金型2と第2金型3との間に、金属部品10をセットするためのキャビティ33を備え、第2金型3にIHコイル35を備え、第1金型2に、未硬化状態の熱硬化性樹脂をキャビティ33に供給する樹脂供給路21を備え、第1金型2には、金属部品10と接する部位に弾性部材22を備え、IHコイル35に電流を流して、金属部品10自体を電磁誘導加熱して、金属部品10を熱硬化性樹脂の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱可能とする。特に、金型1は、IHコイル35を、金属部品10との間に空間を介在させて第2金型3に備え、磁性体から成る金属部品10を、直接、電磁誘導加熱することができるものである。   Thus, the mold 1 can be used for insert molding in which the metal component 10 is inserted and integrally molded with the thermosetting resin, and includes the first mold 2 and the second mold 3, and the first mold A cavity 33 for setting the metal part 10 is provided between the mold 2 and the second mold 3, an IH coil 35 is provided in the second mold 3, and unhardened heat is provided in the first mold 2. A resin supply path 21 for supplying a curable resin to the cavity 33 is provided. The first mold 2 is provided with an elastic member 22 at a portion in contact with the metal part 10, and a current is passed through the IH coil 35 so that the metal part 10 itself Is heated by electromagnetic induction so that the metal part 10 can be heated to the curing temperature of the thermosetting resin or higher. In particular, the mold 1 is provided with the IH coil 35 in the second mold 3 with a space between the metal part 10 and the metal part 10 made of a magnetic material can be directly heated by electromagnetic induction. Is.

図2は、本発明の第一実施形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法の主な工程のフローチャートを示す。図3は、図2のステップS101〜S102までの状況を示す。図4は、図2のステップS103の状況を示す。図5は、図2のステップS104〜S105までの状況を示す。図6は、図1のIHコイルに電流を流して金属部品を加熱する機構を模式的に示す。図7は、図2のステップS106の状況を示す。   FIG. 2 shows a flowchart of the main steps of the thermosetting resin metal part insert molding method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the situation from step S101 to S102 in FIG. FIG. 4 shows the situation in step S103 of FIG. FIG. 5 shows the situation from step S104 to S105 in FIG. FIG. 6 schematically shows a mechanism for heating a metal part by passing a current through the IH coil of FIG. FIG. 7 shows the situation in step S106 of FIG.

本発明の第一実施形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、主に、図2に示すステップS101〜ステップS106の各工程から成る。以下、各工程について、図3〜図7を参照しながら説明する。   The thermosetting resin metal part insert molding method according to the first embodiment of the present invention mainly includes steps S101 to S106 shown in FIG. Hereinafter, each process will be described with reference to FIGS.

(1)ステップS101(インサート工程)
ステップS101は、第1金型2と第2金型3との間に形成されるキャビティ33内に金属部品10をインサートするインサート工程である。具体的には、第2金型3に形成されたキャビティ33に、凹部11を第1金型2の側に向けて金属部品10を挿入する。
(1) Step S101 (insert process)
Step S <b> 101 is an insert process for inserting the metal component 10 into the cavity 33 formed between the first mold 2 and the second mold 3. Specifically, the metal component 10 is inserted into the cavity 33 formed in the second mold 3 with the recess 11 facing the first mold 2.

(2)ステップS102(型締工程)
ステップS102は、第1金型2と第2金型3とを型締めする型締工程である。具体的には、ステップS101の後、第2金型3の上に第1金型2を配置して互いに所定の圧力をもって締める。型締後には、金型1と、その内部の金属部品10とは、図3に示すような状況にある。
(2) Step S102 (Clamping process)
Step S <b> 102 is a mold clamping process for clamping the first mold 2 and the second mold 3. Specifically, after step S101, the first mold 2 is placed on the second mold 3 and fastened to each other with a predetermined pressure. After the mold clamping, the mold 1 and the metal component 10 inside the mold 1 are in a situation as shown in FIG.

(3)ステップS103(樹脂供給工程)
ステップS103は、キャビティ33内に未硬化状態の熱硬化性樹脂45を供給する樹脂供給工程である。具体的には、図4に示すように、第1金型2の樹脂供給口20から樹脂供給路21を経て、未硬化状態の熱硬化性樹脂45をキャビティ33内にある金属部品10の凹部11に向けて流し込む。本願における熱硬化性樹脂45は、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルエステル、ポリフタル酸ジアリル、ポリイミド、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、マレイン樹脂あるいはジシクロペンタジエン樹脂等の樹脂の他、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、アクリルゴムあるいはフッ素ゴム等の熱硬化性のゴム材料も含むように広義に解釈される。特に、熱硬化性樹脂として、シリコーンゴムを用いるのが好ましい。
(3) Step S103 (resin supply process)
Step S <b> 103 is a resin supply process for supplying the uncured thermosetting resin 45 into the cavity 33. Specifically, as shown in FIG. 4, the uncured thermosetting resin 45 is recessed from the metal part 10 in the cavity 33 through the resin supply path 21 from the resin supply port 20 of the first mold 2. Pour towards 11 The thermosetting resin 45 in this application includes phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, alkyd resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, polyvinyl ester, polyallyl phthalate, polyimide, bismaleimide / triazine resin, furan. Resins such as resin, xylene resin, guanamine resin, malein resin or dicyclopentadiene resin, silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene diene rubber, acrylic rubber Or it is interpreted in a broad sense to include thermosetting rubber materials such as fluoro rubber. In particular, it is preferable to use silicone rubber as the thermosetting resin.

(4)ステップS104(加熱工程)
ステップS104は、IHコイル35に電流を流して、金属部品10自体を電磁誘導加熱して、金属部品10を熱硬化性樹脂45の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱する加熱工程である。図5に示すように、IHコイル35に電流を流すと、金属部品10内に渦電流46が発生する。渦電流46は、図5中、見やすいように描かれているだけであり、実際の生成状況と必ずしも一致するものではない。渦電流46が金属部品10中に生成する結果、金属部品10は発熱する。ここで、第2金型3が特に強磁性材料にて構成されている場合には、IHコイル35から金属部品10までの距離(間隔L1)を、IHコイル35から凹部34の底部までの距離(間隔L2)よりも短くし、IHコイル35によって第2金型3を発熱しにくくする方が好ましい。これにより、金属部品10を金型1に対して優位に加熱することが可能になる。
(4) Step S104 (heating process)
Step S104 is a heating process in which a current is passed through the IH coil 35 to heat the metal part 10 itself to electromagnetic induction heating to heat the metal part 10 to a curing temperature of the thermosetting resin 45 or higher. As shown in FIG. 5, when a current is passed through the IH coil 35, an eddy current 46 is generated in the metal part 10. The eddy current 46 is merely drawn in FIG. 5 for easy viewing, and does not necessarily match the actual generation state. As a result of the eddy current 46 being generated in the metal part 10, the metal part 10 generates heat. Here, when the second mold 3 is made of a ferromagnetic material in particular, the distance (interval L1) from the IH coil 35 to the metal part 10 is the distance from the IH coil 35 to the bottom of the recess 34. It is preferable that the distance is shorter than (interval L2) and the second mold 3 is not easily heated by the IH coil 35. Thereby, the metal component 10 can be heated preferentially with respect to the mold 1.

かかる電磁誘導加熱のメカニズムは、図6に示すとおりである。すなわち、コイル51に電流を流すと(電流は、紙面の表裏方向いずれかの方向に流れるものとする)、コイル51の周囲に磁力線52が発生する。この結果、磁力線52に触れる磁性体50の内部に、渦電流53が発生する。すると、磁性体50は、渦電流53により発熱する。   The mechanism of such electromagnetic induction heating is as shown in FIG. That is, when a current is passed through the coil 51 (current is assumed to flow in either the front or back direction of the paper surface), magnetic lines of force 52 are generated around the coil 51. As a result, an eddy current 53 is generated inside the magnetic body 50 in contact with the magnetic force lines 52. Then, the magnetic body 50 generates heat due to the eddy current 53.

(5)ステップS105(硬化工程)
ステップS105は、金属部品10の加熱に伴い熱硬化性樹脂45を硬化する硬化工程である。ステップS104により金属部品10が急速に発熱すると、その熱を受け取った熱硬化性樹脂45は硬化する。このように、IHコイル35を用いると、金型1を介さずに、直接、磁性体から成る金属部品10を加熱でき、その熱を利用して熱硬化性樹脂45を硬化することができる。このため、金型1にヒータ等を配置して加熱する場合と比較して、短時間で加熱及び成形可能となる。また、未硬化状態の熱硬化性樹脂45をキャビティ33内に流し込んでから、金属部品10を加熱できるので、熱硬化性樹脂45が所定部位に十分流れ込んでから硬化させることができる。したがって、熱硬化性樹脂45が流れ込む前に硬化してしまうといった不具合を防止できる。
(5) Step S105 (curing process)
Step S <b> 105 is a curing step for curing the thermosetting resin 45 as the metal component 10 is heated. When the metal part 10 rapidly generates heat in step S104, the thermosetting resin 45 that has received the heat is cured. As described above, when the IH coil 35 is used, the metal component 10 made of a magnetic material can be directly heated without using the mold 1, and the thermosetting resin 45 can be cured using the heat. For this reason, compared with the case where a heater etc. are arrange | positioned and heated to the metal mold | die 1, it becomes possible to heat and shape | mold in a short time. Moreover, since the metal component 10 can be heated after pouring the uncured thermosetting resin 45 into the cavity 33, the thermosetting resin 45 can be cured after sufficiently flowing into a predetermined portion. Therefore, it is possible to prevent such a problem that the thermosetting resin 45 is cured before flowing.

(6)ステップS106(取出工程)
ステップS106は、成形後に、成形体60をキャビティ33内から取り出す取出工程である。具体的には、図7に示すように、貫通孔40から駆動部材を差し込んで押出部材38を押し込み、ロッド39を介して成形体60(金属部品10と凹部11内の硬化樹脂45aとの一体成形品)をキャビティ33内から押し出す。第1金型2内の硬化樹脂45aと成形体60の硬化樹脂45aとは、第1金型2を成形体60から分離する際に切断可能である。
(6) Step S106 (removal process)
Step S <b> 106 is an extraction process for taking out the molded body 60 from the cavity 33 after molding. Specifically, as shown in FIG. 7, the driving member is inserted from the through hole 40 and the pushing member 38 is pushed, and the molded body 60 (the metal part 10 and the cured resin 45 a in the recess 11 is integrated with each other through the rod 39. The molded product) is extruded from the cavity 33. The cured resin 45 a in the first mold 2 and the cured resin 45 a of the molded body 60 can be cut when the first mold 2 is separated from the molded body 60.

このように、この実施形態に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法は、金型1内に金属部品10をインサートして熱硬化性樹脂45と一体成形する方法であって、金型1には、それを構成する第2金型3にIHコイル35を備え、第1金型2における金属部品10と接する部位に弾性部材22を備え、第1金型2と第2金型3との間に形成されるキャビティ33内に金属部品10をインサートするインサート工程(ステップS101)と、第1金型2と第2金型3とを型締めする型締工程(ステップS102)と、キャビティ33内に未硬化状態の熱硬化性樹脂45を供給する樹脂供給工程(ステップS103)と、IHコイル35に電流を流して、金属部品10自体を電磁誘導加熱して、金属部品10を熱硬化性樹脂45の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱する加熱工程(ステップS104)と、金属部品10の加熱によって熱硬化性樹脂45を硬化する硬化工程(ステップS105)とを含む。特に、IHコイル35を、金属部品10との間に空間を介在させて第2金型3に備え、加熱工程(ステップS104)では、磁性体から成る金属部品10を、直接、電磁誘導加熱する。このため、金型1を加熱しない、あるいは加熱しにくい状況にて、金属部品10を直接的に加熱することができる。このため、熱硬化性樹脂45を金属部品10の所定箇所(ここでは、凹部11)に流し込んだ後に、IHコイル35に電流を流して、一体成形を実行できる。しかも、かかる電磁誘導加熱によれば、金属部品10を急速に加熱できるので、成形サイクルを短くできる。   As described above, the metal part insert molding method of the thermosetting resin according to this embodiment is a method in which the metal part 10 is inserted into the mold 1 and integrally molded with the thermosetting resin 45. The second mold 3 constituting the same includes an IH coil 35, and the first mold 2 includes an elastic member 22 at a portion in contact with the metal component 10. The first mold 2, the second mold 3, An insert process (step S101) for inserting the metal part 10 into the cavity 33 formed between the molds, a mold clamping process (step S102) for clamping the first mold 2 and the second mold 3, and a cavity. A resin supplying step (step S103) for supplying an uncured thermosetting resin 45 into the inside 33, and a current is passed through the IH coil 35 to heat the metal component 10 itself by electromagnetic induction, thereby thermosetting the metal component 10. Of functional resin 45 The degree or heating step of heating to higher temperatures (step S104), and comprising a curing step of curing the thermosetting resin 45 by heating the metal component 10 (step S105). In particular, the IH coil 35 is provided in the second mold 3 with a space between the metal part 10 and in the heating step (step S104), the metal part 10 made of a magnetic material is directly heated by electromagnetic induction. . For this reason, the metal component 10 can be directly heated in a situation where the mold 1 is not heated or is difficult to heat. For this reason, after pouring the thermosetting resin 45 into a predetermined portion (here, the recess 11) of the metal part 10, current can be passed through the IH coil 35 to perform integral molding. Moreover, according to such electromagnetic induction heating, the metal part 10 can be heated rapidly, so that the molding cycle can be shortened.

さらに、IHコイル35を、磁性体から成る金属部品10との間隔L1よりも、IHコイル35より内方の第2金型3との間隔L2を大きくするように、第2金型3に備え、加熱工程(ステップS104)では、IHコイル35により、それを備える第2金型3よりも金属部品10を優位に電磁誘導加熱することができる。このため、磁性金属(特に、強磁性金属)から成る金型1を用いても、金型1への熱伝達を抑制できる。   Further, the IH coil 35 is provided in the second mold 3 so that the distance L2 between the IH coil 35 and the inner second mold 3 is larger than the distance L1 between the metal part 10 made of a magnetic material. In the heating process (step S104), the metal component 10 can be electromagnetically heated by the IH coil 35 more preferentially than the second mold 3 including the coil. For this reason, even if it uses the metal mold | die 1 which consists of a magnetic metal (especially ferromagnetic metal), the heat transfer to the metal mold | die 1 can be suppressed.

<第二実施形態>
次に、本発明に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法およびインサート成形用の金型の第二実施形態について説明する。この実施形態における成形方法は、第一実施形態と同様、図2に示す各工程から成るため、その重複した説明を省略する。また、第二実施形態に係る金型において、第一実施形態に係る金型と共通する部分については、同じ符号を付し、かつその重複した説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of a thermosetting resin metal part insert molding method and insert molding die according to the present invention will be described. Since the molding method in this embodiment includes the respective steps shown in FIG. 2 as in the first embodiment, the duplicate description thereof is omitted. Moreover, in the metal mold | die which concerns on 2nd embodiment, about the part which is common in the metal mold | die which concerns on 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.

図8は、本発明の第二実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面を示す。   FIG. 8 shows a side cross-section of a mold for insert molding according to the second embodiment of the present invention.

第二実施形態に係る金型1は、第1金型2にIHコイル65を備える点で、第一実施形態と異なる。第1金型2は、弾性部材22の上方に、弾性部材22側に開口して内方に向かって窪む複数の凹部64を備える。各凹部64は、樹脂供給路21の位置を避け、キャビティ33の開口面と対向して、第1金型2に形成されている。各凹部64は、その開口側に近い位置に、IHコイル65を備える。IHコイル65は、弾性部材22と接触し、あるいは非接触状態で、凹部64に備えられていても良い。IHコイル65は、弾性部材22と非接触状態にある場合には、弾性部材22との間に空間を介在するように、凹部64に固定される。また、IHコイル65から各凹部64の閉鎖状の天面までの距離は、好ましくは、第1金型2を過度に加熱させない程度に十分な長さである。   The mold 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the first mold 2 includes an IH coil 65. The first mold 2 includes a plurality of recesses 64 that are open toward the elastic member 22 and are recessed inwardly above the elastic member 22. Each recess 64 is formed in the first mold 2 so as to face the opening surface of the cavity 33, avoiding the position of the resin supply path 21. Each recess 64 includes an IH coil 65 at a position close to the opening side. The IH coil 65 may be provided in the recess 64 in contact with the elastic member 22 or in a non-contact state. When the IH coil 65 is not in contact with the elastic member 22, the IH coil 65 is fixed to the concave portion 64 so that a space is interposed between the IH coil 65 and the elastic member 22. In addition, the distance from the IH coil 65 to the closed top surface of each recess 64 is preferably long enough not to heat the first mold 2 excessively.

このように、第二実施形態に係る金型1は、第1金型2及び第2金型3を備え、第2金型3側に、金属部品10をセットするためのキャビティ33を備え、第1金型2側にIHコイル65を備え、第1金型2に、未硬化状態の熱硬化性樹脂45をキャビティ33に供給する樹脂供給路21を備え、第1金型2には、金属部品10と接する部位に弾性部材22を備え、IHコイル65に電流を流して、金属部品10自体を電磁誘導加熱して、金属部品10を熱硬化性樹脂45の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱可能とする。特に、IHコイル65は、金属部品10との間に空間および非磁性材料から成る弾性部材22の内、少なくとも弾性部材22を介在させて第1金型2に備えられ、磁性体から成る金属部品10を、直接、電磁誘導加熱する。このため、熱硬化性樹脂45を金属部品10の凹部11に流し込んだ後に、IHコイル65に電流を流して、一体成形を実行できる。しかも、かかる電磁誘導加熱によれば、金属部品10を急速に加熱できるので、成形サイクルを短くできる。   As described above, the mold 1 according to the second embodiment includes the first mold 2 and the second mold 3, and includes the cavity 33 for setting the metal component 10 on the second mold 3 side. The IH coil 65 is provided on the first mold 2 side, the first mold 2 is provided with a resin supply path 21 for supplying the uncured thermosetting resin 45 to the cavity 33, and the first mold 2 includes The elastic member 22 is provided at a portion in contact with the metal component 10, current is passed through the IH coil 65, the metal component 10 itself is heated by electromagnetic induction, and the metal component 10 is cured at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin 45. It can be heated up to. In particular, the IH coil 65 is provided in the first mold 2 with at least the elastic member 22 among the elastic member 22 made of a space and a nonmagnetic material between the IH coil 65 and the metal component 10, and is made of a magnetic material. 10 is directly heated by electromagnetic induction. For this reason, after pouring the thermosetting resin 45 into the concave portion 11 of the metal part 10, current can be passed through the IH coil 65 to perform integral molding. Moreover, according to such electromagnetic induction heating, the metal part 10 can be heated rapidly, so that the molding cycle can be shortened.

また、IHコイル65から凹部64の閉鎖状の天面までの距離は、IHコイル65から金属部品10までの距離より長い。すなわち、IHコイル65と磁性体から成る金属部品10との間隔よりも、IHコイル65とそれより内方の第1金型2との間隔を大きくするように、IHコイル65は第1金型2に備えられている。このため、IHコイル65により、それを備える第1金型2よりも金属部品10を優位に電磁誘導加熱することができる。このため、磁性金属(特に、強磁性金属)から成る金型1を用いても、金型1への熱伝達を抑制できる。   Further, the distance from the IH coil 65 to the closed top surface of the recess 64 is longer than the distance from the IH coil 65 to the metal part 10. That is, the IH coil 65 is the first mold so that the distance between the IH coil 65 and the first inner mold 2 is larger than the distance between the IH coil 65 and the metal part 10 made of a magnetic material. 2 is provided. For this reason, the metal component 10 can be preferentially electromagnetically heated by the IH coil 65 as compared with the first mold 2 having the IH coil 65. For this reason, even if it uses the metal mold | die 1 which consists of a magnetic metal (especially ferromagnetic metal), the heat transfer to the metal mold | die 1 can be suppressed.

<第三実施形態>
次に、本発明に係る熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法およびインサート成形用の金型の第三実施形態について説明する。この実施形態における成形方法は、第一実施形態と同様、図2に示す各工程から成るため、その重複した説明を省略する。また、第三実施形態に係る金型において、第一実施形態に係る金型と共通する部分については、同じ符号を付し、かつその重複した説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of a thermosetting resin metal part insert molding method and insert molding die according to the present invention will be described. Since the molding method in this embodiment includes the respective steps shown in FIG. 2 as in the first embodiment, the duplicate description thereof is omitted. Moreover, in the metal mold | die which concerns on 3rd embodiment, about the part which is common in the metal mold | die which concerns on 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.

図9は、本発明の第三実施形態に係るインサート成形用の金型の側断面を示す。   FIG. 9 shows a side cross section of a mold for insert molding according to the third embodiment of the present invention.

第三実施形態に係る金型1は、第2金型3に備えるIHコイル35と、金属部品10との間に、介在部材70を備える点で、第一実施形態と異なる。介在部材70は、主に強磁性材料により構成される。介在部材70は、凹部34の開口面側からIHコイル35の上方を覆うように、凹部34に配置される。介在部材70のIHコイル35を覆う上面は、好ましくはキャビティ33の底面を兼ねる。このため、金属部品10は、その底を介在部材70に接触した状態でキャビティ33内に配置される。介在部材70は、IHコイル35に流れる電流に起因した渦電流を内部に生じ、それ自体が加熱する。このため、金属部品10として非磁性金属から成る部品を使用する場合であっても、金属部品10自体を発熱させる場合と比べると若干長い時間を要するものの、従来よりも短時間にて金属部品10を加熱できる。   The mold 1 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that an interposed member 70 is provided between the IH coil 35 provided in the second mold 3 and the metal part 10. The interposition member 70 is mainly composed of a ferromagnetic material. The interposition member 70 is disposed in the recess 34 so as to cover the top of the IH coil 35 from the opening surface side of the recess 34. The upper surface of the interposition member 70 that covers the IH coil 35 preferably also serves as the bottom surface of the cavity 33. For this reason, the metal component 10 is disposed in the cavity 33 with its bottom in contact with the interposed member 70. The intervening member 70 generates an eddy current due to the current flowing through the IH coil 35 and heats itself. For this reason, even when a component made of a non-magnetic metal is used as the metal component 10, it takes a slightly longer time than the case where the metal component 10 itself generates heat, but the metal component 10 can be made in a shorter time than before. Can be heated.

<その他の実施形態>
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態に限定されることなく、種々変更実施可能である。
<Other embodiments>
As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to each above-mentioned embodiment, and various changes are possible.

上述の第一実施形態では、凹部34を開口した状態で金属部品10をキャビティ33内にインサートしているが、凹部34の開口面を塞ぐようにキャビティ33の底にガラスあるいはアルミニウム等から成る部材を配置し、当該部材をIHコイル35と金属部品10との間に介在させた状態にてIHコイル35に電流を流し、金属部品10を発熱させるようにしても良い。すなわち、金属部品10は、空気あるいは非磁性材料から成る部材のいずれを介在させた状態でも、IHコイル35により加熱可能である。当該非磁性材料から成る部材は、特に、金属部品10が薄厚のため、成形時の樹脂圧に耐えられず、変形若しくは破損するのを防止する機能も有する。一方、金属部品10が薄厚で、かつ非磁性材料から成る場合には、第三実施形態で説明した介在部材70をIHコイル35と金属部品10との間に備えることにより、成形時の樹脂圧に耐え、かつ介在部材70の発熱によって金属部品10を加熱することができる。   In the first embodiment described above, the metal part 10 is inserted into the cavity 33 with the recess 34 opened. However, a member made of glass, aluminum, or the like at the bottom of the cavity 33 so as to close the opening surface of the recess 34. May be arranged, and a current is passed through the IH coil 35 in a state where the member is interposed between the IH coil 35 and the metal part 10 to cause the metal part 10 to generate heat. In other words, the metal component 10 can be heated by the IH coil 35 with either air or a member made of a nonmagnetic material interposed. The member made of the nonmagnetic material has a function of preventing deformation or breakage because the metal part 10 is particularly thin and cannot withstand the resin pressure at the time of molding. On the other hand, when the metal part 10 is thin and made of a non-magnetic material, the interposition member 70 described in the third embodiment is provided between the IH coil 35 and the metal part 10 so that the resin pressure during molding is increased. The metal component 10 can be heated by the heat generated by the interposition member 70.

上述の第二実施形態では、IHコイル65を第1金型2側に備えるようにしたが、これに加えて、第2金型3側にIHコイル35を備えるようにし、金属部品10を両方のIHコイル35,65により発熱するようにしても良い。   In the second embodiment described above, the IH coil 65 is provided on the first mold 2 side. In addition to this, the IH coil 35 is provided on the second mold 3 side, and both the metal parts 10 are provided. The IH coils 35 and 65 may generate heat.

金型1は、IHコイル35,65の通電に起因して発熱しないような非磁性材料にて形成されるのが好ましいが、磁性材料(例えば、強磁性材料)を所定部位に含んでいても良い。例えば、金型1の主要部分を磁性材料で形成し、キャビティ33の周辺、特にIHコイル35,65の周辺を非磁性材料で構成するようにしても良い。かかる構成の場合、磁性材料から成る金属部品10を加熱するときに金型1の余計な発熱を抑制できる。一方、第三実施形態で説明したように、非磁性材料から成る金属部品10を用いてインサート成形を行う場合には、IHコイル35の通電により金属部品10を発熱させることはできないので、介在部材70のようなキャビティ33内に別途設置できる強磁性材料を用意し、あるいはキャビティ33周辺を強磁性材料から主に成る部材で分離不能に形成する方法を用いるのが好ましい。このような方法を用いると、金属部品10を間接加熱することにはなるが、金型1の主要部分を加熱せず、キャビティ33周辺のみを加熱するだけで良いので、金型1を余計に加熱することはない。   The mold 1 is preferably formed of a non-magnetic material that does not generate heat due to the energization of the IH coils 35 and 65, but may include a magnetic material (for example, a ferromagnetic material) at a predetermined portion. good. For example, the main part of the mold 1 may be formed of a magnetic material, and the periphery of the cavity 33, particularly the periphery of the IH coils 35 and 65, may be configured of a nonmagnetic material. In such a configuration, when the metal part 10 made of a magnetic material is heated, excessive heat generation of the mold 1 can be suppressed. On the other hand, as described in the third embodiment, when insert molding is performed using the metal component 10 made of a non-magnetic material, the metal component 10 cannot be heated by energization of the IH coil 35. It is preferable to use a method in which a ferromagnetic material such as 70 that can be separately installed in the cavity 33 is prepared, or the periphery of the cavity 33 is formed in a non-separable manner by a member mainly made of a ferromagnetic material. When such a method is used, the metal part 10 is indirectly heated. However, the main part of the mold 1 is not heated and only the periphery of the cavity 33 is heated. There is no heating.

本発明は、金属と熱硬化性樹脂との一体成形に利用できる。   The present invention can be used for integral molding of a metal and a thermosetting resin.

1 金型
2 第1金型
3 第2金型
10 金属部品
21 樹脂供給路
22 弾性部材
33 キャビティ
35 IHコイル
45 熱硬化性樹脂(シリコーンゴムはその一例)
65 IHコイル
70 介在部材
1 Mold 2 First mold 3 Second mold 10 Metal part 21 Resin supply path 22 Elastic member 33 Cavity 35 IH coil 45 Thermosetting resin (silicone rubber is an example)
65 IH coil 70 Interposition member

Claims (9)

金型内に金属部品をインサートして熱硬化性樹脂と一体成形する、熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法であって、
上記金型は、それを構成する第1金型および/または第2金型にIHコイルを備え、上記第1金型における上記金属部品と接する部位に弾性部材を備え、
上記第1金型と上記第2金型との間に形成されるキャビティ内に、上記金属部品をインサートするインサート工程と、
上記第1金型と上記第2金型とを型締めする型締工程と、
上記キャビティ内に未硬化状態の熱硬化性樹脂を供給する樹脂供給工程と、
上記IHコイルに電流を流して、上記金属部品自体または上記金属部品に接する強磁性材料から主に成る介在部材を電磁誘導加熱して、上記金属部品を上記熱硬化性樹脂の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱する加熱工程と、
上記金属部品の加熱によって上記熱硬化性樹脂を硬化する硬化工程と、
を含む熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法。
A metal part insert molding method of a thermosetting resin, in which a metal part is inserted into a mold and integrally molded with a thermosetting resin,
The mold includes an IH coil in the first mold and / or the second mold constituting the mold, and an elastic member in a portion in contact with the metal component in the first mold,
An insert step of inserting the metal part into a cavity formed between the first mold and the second mold;
A mold clamping step of clamping the first mold and the second mold;
A resin supplying step of supplying an uncured thermosetting resin into the cavity;
By passing an electric current through the IH coil, the metal part itself or an intervening member mainly made of a ferromagnetic material in contact with the metal part is heated by electromagnetic induction, and the metal part is heated at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin. A heating step of heating to a temperature of
A curing step of curing the thermosetting resin by heating the metal parts;
A thermosetting resin metal part insert molding method comprising:
前記IHコイルは、前記金属部品との間に空間を介在させ又は非磁性材料を介在させて前記第1金型および/または前記第2金型に備えられ、
前記加熱工程では、磁性体から成る前記金属部品を、直接、電磁誘導加熱することを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法。
The IH coil is provided in the first mold and / or the second mold with a space or a nonmagnetic material interposed between the IH coil and the metal part,
2. The thermosetting resin metal part insert molding method according to claim 1, wherein in the heating step, the metal part made of a magnetic material is directly heated by electromagnetic induction.
前記IHコイルは、磁性体から成る前記金属部品との間隔よりも、前記IHコイルより内方の前記第1金型および/または前記第2金型との間隔を大きくするように、前記第1金型および/または前記第2金型に備えられており、
前記加熱工程では、前記IHコイルは、それを備える前記第1金型および/または前記第2金型よりも前記金属部品を優位に電磁誘導加熱することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法。
The first IH coil is configured such that a distance between the first mold and / or the second mold inside the IH coil is larger than a distance between the IH coil and the metal part made of a magnetic material. Provided in the mold and / or the second mold,
3. The heating process of claim 1, wherein the IH coil heats the metal part preferentially by electromagnetic induction over the first mold and / or the second mold including the IH coil. The metal part insert molding method of thermosetting resin as described in 2.
前記金属部品を非磁性金属で構成する場合において、
前記インサート工程時若しくはそれに先立ち、前記IHコイルと前記金属部品との間に前記介在部材を配置し、
前記加熱工程では、前記金属部品は、前記IHコイルにより電磁誘導加熱される前記介在部材から加熱されることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法。
In the case where the metal part is composed of a nonmagnetic metal,
Prior to or during the insertion step, the interposition member is disposed between the IH coil and the metal part,
2. The thermosetting resin metal part insert molding method according to claim 1, wherein in the heating step, the metal part is heated from the interposed member that is electromagnetically heated by the IH coil.
前記熱硬化性樹脂をシリコーンゴムとする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂の金属部品インサート成形方法。   The thermosetting resin metal part insert molding method according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermosetting resin is silicone rubber. 金属部品をインサートして熱硬化性樹脂と一体成形するインサート成形に使用可能な金型であって、
第1金型及び第2金型を備え、
上記第1金型と上記第2金型との間に、上記金属部品をセットするためのキャビティを備え、
上記第1金型および/または上記第2金型はIHコイルを備え、
上記第1金型または上記第2金型は、未硬化状態の上記熱硬化性樹脂を上記キャビティに供給する樹脂供給路を備え、
上記第1金型は、上記金属部品と接する部位に弾性部材を備え、
上記IHコイルに電流を流して、上記金属部品自体または上記金属部品に接する強磁性材料から主に成る介在部材を電磁誘導加熱して、上記金属部品を上記熱硬化性樹脂の硬化温度若しくはそれ以上の温度まで加熱可能とするインサート成形用の金型。
A mold that can be used for insert molding in which a metal part is inserted and integrally molded with a thermosetting resin,
A first mold and a second mold;
A cavity for setting the metal part is provided between the first mold and the second mold,
The first mold and / or the second mold includes an IH coil,
The first mold or the second mold includes a resin supply path that supplies the uncured thermosetting resin to the cavity.
The first mold includes an elastic member at a portion in contact with the metal part,
By passing an electric current through the IH coil, the metal part itself or an intervening member mainly made of a ferromagnetic material in contact with the metal part is heated by electromagnetic induction, and the metal part is heated at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin. Mold for insert molding that can be heated up to the temperature of.
前記IHコイルは、前記金属部品との間に空間を介在させ又は非磁性材料を介在させて前記第1金型および/または前記第2金型に備えられ、磁性体から成る前記金属部品を、直接、電磁誘導加熱することを特徴とする請求項6に記載のインサート成形用の金型。   The IH coil is provided in the first mold and / or the second mold with a space or a nonmagnetic material interposed between the metal part and the metal part made of a magnetic material. The mold for insert molding according to claim 6, wherein electromagnetic induction heating is performed directly. 前記IHコイルは、磁性体から成る前記金属部品との間隔よりも、前記IHコイルより内方の前記第1金型および/または前記第2金型との間隔を大きくするように、前記第1金型および/または前記第2金型に備えられており、
前記IHコイルは、それを備える前記第1金型および/または前記第2金型よりも前記金属部品を優位に電磁誘導加熱することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のインサート成形用の金型。
The first IH coil is configured such that a distance between the first mold and / or the second mold inside the IH coil is larger than a distance between the IH coil and the metal part made of a magnetic material. Provided in the mold and / or the second mold,
The insert molding according to claim 6 or 7, wherein the IH coil performs electromagnetic induction heating of the metal part more preferentially than the first mold and / or the second mold including the IH coil. Mold.
前記IHコイルと前記金属部品との間に前記介在部材を配置し、
非磁性金属からなる前記金属部品を、前記IHコイルにより電磁誘導加熱される前記介在部材から加熱することを特徴とする請求項6に記載のインサート成形用の金型。
Placing the interposition member between the IH coil and the metal part;
7. The mold for insert molding according to claim 6, wherein the metal part made of a non-magnetic metal is heated from the interposed member that is electromagnetically heated by the IH coil.
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