JP2019034512A - Insert molding method, and mold for insert molding - Google Patents

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Abstract

To provide an insert molding method suppressing the time and cost for manufacturing a mold and also suppressing energy necessary for processing the mold.SOLUTION: An insert molding method includes the steps of: clamping in a state where only an injection molding region 21 is sandwiched by a movable mold 5 and a stationary mold 6, and a region 22, except for the injection molding region, is not sandwiched by the movable mold 5 and the stationary mold 6 in an insert material 2 having the injection molding region 21; and injection molding for forming an injection molding part 31 only in the injection molding region 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、インサート成形方法、インサート成形用の金型、及びインサート成形品に関し、特に、予備成形されたインサート材に金型内で射出成形を行うインサート成形方法、そのインサート成形方法で使用する金型、そのインサート成形方法で製造されるインサート成形品に関する。   The present invention relates to an insert molding method, a mold for insert molding, and an insert molded article, and in particular, an insert molding method for performing injection molding on a preformed insert material in the mold, gold used in the insert molding method The present invention relates to a mold, and an insert-molded article produced by the insert molding method thereof.

デザイン性が高い成形品の製造方法として、インサート成形方法がある。   There is an insert molding method as a method of manufacturing a molded article having high designability.

インサート成形方法は、以下の工程で行われる。まず、インサート材を予備成形する。次いで、予備成形されたインサート材を、射出成形用の金型内に配置する。次いで、射出成形材料である加熱した樹脂をインサート材の周囲に注入する。次いで、樹脂が冷却・固化した後に、インサート成形品を離型させる。   The insert molding method is performed in the following steps. First, the insert material is preformed. The preformed insert is then placed in a mold for injection molding. Then, a heated resin, which is an injection molding material, is injected around the insert material. Then, after the resin is cooled and solidified, the insert molded product is released.

インサート成形品として、特許文献１に示すものがある。特許文献１では、インサート材に当たる透明部材の後面全体を樹脂が覆っている。   Patent Document 1 discloses an insert-molded article. In patent document 1, resin covers the whole rear surface of the transparent member which hits an insert material.

特開２０１６−１８２８６６号公報JP, 2016-182866, A

予備成形されたインサート材の形状が複雑になると、インサート材が金型に当接して正確な位置に配置されるために、その複雑な形状に合わせて、金型を製作する必要がある。そのため、金型には、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求される。また、インサート材の形状が変われば、金型も再度製作しなればならない。そのため、金型の製作のために時間とコストがかかるとともに、金型の作製に必要なエネルギーも増大するという問題がある。   As the shape of the preformed insert becomes complex, it is necessary to manufacture the mold in accordance with the complex shape in order for the insert to be in precise contact with the mold. Therefore, the mold is required to have high precision and small surface roughness. In addition, if the shape of the insert material changes, the mold must be manufactured again. Therefore, there is a problem that it takes time and cost for manufacturing a mold, and energy required for manufacturing the mold also increases.

インサート成形品の用途によっては、予備成形によって立体的な形状となっている部分において、インサート材の表面が射出成形材で覆われなくてもよい場合がある。にもかかわらず、特許文献１のように、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っていると、インサート成形品が重くなる。そのため、搬送コストが上昇するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。射出成形材の使用量が多いので、その使用量に合わせて射出成形材を溶かす必要があり、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。   Depending on the application of the insert-molded product, the surface of the insert may not be covered with the injection-molded material in the portion which is three-dimensionally shaped by the preforming. Nevertheless, as in Patent Document 1, when the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding becomes heavy. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the CO2 emission amount during transportation as well as the transportation cost increases. Since the amount of injection molding material used is large, it is necessary to melt the injection molding material according to the amount used, and there is a problem that it is difficult to reduce the amount of CO 2 emission in insert molding.

そこで、上記点より本発明は、金型の製作時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができるインサート成形方法及びインサート成形用の金型、並びに、インサート成形品の軽量化及び射出成形材の使用量を大幅に削減可能なインサート成形品を提供することを目的とする。   Therefore, from the above point of view, the present invention suppresses the manufacturing time and cost of the mold, and can suppress the energy necessary for processing of the mold, an insert molding method and a mold for insert molding, and insert molding An object of the present invention is to provide an insert-molded article which can reduce the weight of the product and the amount of injection molding material used.

上記課題を解決するため、請求項１のインサート成形方法は、射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、射出成形領域以外の領域が可動側金型と固定側金型に挟まれていない状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する。   In order to solve the above problems, according to the insert molding method of claim 1, in the insert material having the injection molding area, only the injection molding area is sandwiched between the movable mold and the fixed mold and the area other than the injection molding area is There is a mold clamping process in which mold clamping is performed without being sandwiched between the movable mold and the fixed mold, and an injection molding process in which an injection-molded portion is formed only in the injection molding area.

請求項１のインサート成形方法によれば、予備成形されたインサート材の形状が複雑であったとしても、可動側金型と固定側金型の射出成形領域を挟む部分のみ、高い精度及び小さい表面粗さ等の要求を満たせばよい。また、インサート材の射出成形領域以外の領域の形状が変わっても、インサート材の射出成形領域の形状が変わらなければ、金型も再度製作する必要がない。   According to the insert molding method of claim 1, even if the shape of the preformed insert material is complicated, high precision and small surface only at the portion sandwiching the injection molding area of the movable mold and the fixed mold. It suffices to meet the requirements such as roughness. Further, even if the shape of the region other than the injection molding region of the insert material changes, the mold does not have to be manufactured again if the shape of the injection molding region of the insert material does not change.

また、請求項１のインサート成形方法によれば、射出成形領域にのみ射出成形部が形成されるので、インサート材の表面の一部を樹脂が覆うこととなる。そのため、インサート成形品の軽量化、及び、射出成形材の使用量の削減を実現することができる。   Moreover, according to the insert molding method of Claim 1, since the injection molding part is formed only in the injection molding area | region, resin will cover a part of surface of an insert material. Therefore, it is possible to realize a reduction in the weight of the insert-molded product and a reduction in the amount of injection-molded material used.

さらに、請求項１のインサート成形方法によれば、型締め工程において、インサート材の射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型で押圧されればよいので、型締力が低い射出成形装置を利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。   Furthermore, according to the insert molding method of claim 1, in the mold clamping step, only the injection molding area of the insert material needs to be pressed by the movable mold and the fixed mold, so injection molding with a low mold clamping force The device becomes available. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項２のインサート成形用の金型は、射出成形領域を有するインサート材のインサート成形に使用される可動側金型と固定側金型であって、可動側金型と固定側金型は、型締めされた際に、インサート材の射出成形領域のみを挟む当接面と、インサート材の射出成形領域以外の領域を可動側金型と固定側金型に挟むことなく収容可能な空間とを有する。   The mold for insert molding according to claim 2 is a movable side mold and a fixed side mold used for insert molding of an insert material having an injection molding area, and the movable side mold and the fixed side mold are The contact surface sandwiching only the injection molding area of the insert material when clamped, and a space capable of containing the area other than the injection molding area of the insert material without being sandwiched between the movable mold and the fixed mold. Have.

請求項２のインサート成形用の金型によれば、インサート材の射出成形領域以外の領域を収容可能な空間を構成する金型の面は、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求されない。   According to the mold for insert molding of claim 2, the surface of the mold constituting the space capable of accommodating the area other than the injection molding area of the insert material is not required to have high accuracy, small surface roughness and the like.

また、請求項２のインサート成形用の金型は、インサート材の射出成形領域以外の領域の形状が異なるが、インサート材の射出成形領域の形状が同一である多種類のインサート材に射出成形部を形成することができる。   The mold for insert molding according to the second aspect of the present invention is an injection-molded portion formed of many types of insert members having the same shape of the injection molding region of the insert material although the shape of the region other than the injection molding region of the insert material is different. Can be formed.

さらに、型締めにおいて、可動側金型と固定側金型がインサート材の射出成形領域のみを押圧すれよいので、請求項２のインサート成形用の金型は、型締力が低い射出成形装置で利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。   Furthermore, in mold clamping, since the movable side mold and the fixed side mold may press only the injection molding area of the insert material, the mold for insert molding according to claim 2 is an injection molding apparatus having a low mold clamping force. It becomes available. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項３のインサート成形品は、射出成形領域を有するインサート材と、インサート材の射出成形領域にのみ射出成形部が設けられている。   The insert molded article according to claim 3 is provided with the insert material having the injection molding area and the injection molding portion only in the injection molding area of the insert material.

請求項３のインサート成形品によれば、インサート材の一部のみに射出成形部が設けられている。そのため、インサート成形品の軽量化及び射出成形材の使用量が大幅に削減可能となる。   According to the insert-molded article of claim 3, the injection-molded portion is provided only on a part of the insert material. Therefore, it is possible to reduce the weight of the insert-molded product and the amount of the injection-molded material used.

請求項４のインサート成形品は、請求項３のインサート成形品において、インサート材の射出形成部を設ける面において、全表面積に対して射出成形領域の面積が３％〜７０％の範囲である。   In the insert molded article according to claim 4, in the insert molded article according to claim 3, the area of the injection molding area is in the range of 3% to 70% with respect to the total surface area in the surface on which the injection molded portion of the insert material is provided.

請求項４のインサート成形品によれば、請求項３の作用に加えて、用途に合わせて、最小限の領域に射出形成部を設けることができる。よって、インサート成形品の軽量化及び射出成形材の使用量が大幅に削減可能となる。   According to the insert molded article of the fourth aspect, in addition to the function of the third aspect, it is possible to provide the injection molding portion in the minimum area according to the application. Therefore, it is possible to reduce the weight of the insert-molded product and the amount of the injection-molded material used.

請求項１のインサート成形方法、及び、請求項２のインサート成形用の金型は、金型の製作のために時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができる。また、インサート成形品の軽量化によって、搬送コストが削減するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量を削減することができる。さらに、射出成形材の使用量の削減によって、インサート成形におけるＣＯ２排出量を削減することができる。   The insert molding method according to claim 1 and the mold for insert molding according to claim 2 suppress time and cost for manufacturing the mold and also reduce energy necessary for processing the mold. it can. In addition, by reducing the weight of the insert-molded product, it is possible to reduce the transportation cost and to reduce the CO2 emission amount during transportation. Furthermore, by reducing the amount of injection molding material used, it is possible to reduce CO2 emissions in insert molding.

請求項３又は４のインサート成形品は、インサート成形品の軽量化によって、搬送コストが上昇するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量を削減することができる。さらに、射出成形材の使用量の削減によって、インサート成形におけるＣＯ２排出量を削減することができる。   In the insert-molded product according to the third and fourth aspects of the present invention, the reduction of the weight of the insert-molded product can increase the transportation cost and reduce the CO2 emission amount during transportation. Furthermore, by reducing the amount of injection molding material used, it is possible to reduce CO2 emissions in insert molding.

本発明の一実施形態であるインサート成形品の斜視図であり、射出成形部を形成した面を上向きにした状態を示す。It is a perspective view of the insert molding which is one embodiment of the present invention, and shows the state where the field in which the injection molding part was formed turned up. 本発明の一実施形態であるインサート成形方法の工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the process of the insert molding method which is one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形品１について説明する。   Hereinafter, an insert-molded product 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

インサート成形品１は、インサート材２と射出成形部３とを有する。本実施形態のインサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されていない側を表面側とする。   The insert molded article 1 has an insert 2 and an injection molded part 3. In the insert molded article 1 of the present embodiment, the side on which the injection molded portion 3 is formed is referred to as the back side, and the side on which the injection molded portion 3 is not formed is referred to as the front side.

インサート材２の素材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチック、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックから選択することができる。   The material of the insert material 2 can be selected, for example, from general purpose plastics such as polyethylene terephthalate resin, polymethyl methacrylate resin, acrylonitrile butadiene styrene resin, polypropylene resin, and engineer plastics such as polycarbonate resin.

インサート材は２、素材単体又は、素材の表面上をラミネートした積層体であってもよい。   The insert material 2 may be a single material or a laminate obtained by laminating the surface of the material.

インサート材２は、射出成形領域２１と射出成形領域以外の領域２２を有する。   The insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than the injection molding area.

射出成形領域２１及び射出成形領域以外の領域２２は、後述するインサート材２の予備成形工程で形成される。   The injection molding area 21 and the area 22 other than the injection molding area are formed in a preforming step of the insert material 2 described later.

インサート材２は、後述する予備成形工程前では、シート状となっており、その厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。予備成形工程前のシート状のインサート材２は可撓性を有する。   The insert material 2 is in the form of a sheet before the pre-forming step described later, and its thickness is 0.1 mm to 1.0 mm. The sheet-like insert material 2 before the preforming step has flexibility.

射出成形領域２１は平面となっている。   The injection molding area 21 is flat.

射出成形領域以外の領域２２は、三次元の立体形状を有する。三次元の立体形状は、インサート成形品１の裏面側から表面側に向かって突出している。   The area 22 other than the injection molding area has a three-dimensional three-dimensional shape. The three-dimensional three-dimensional shape protrudes from the back surface side of the insert molded product 1 toward the front surface side.

射出成形領域以外の領域２２は、インサート材２の表面が露出している状態となっている。   The area 22 other than the injection molding area is in a state where the surface of the insert material 2 is exposed.

インサート材２の射出形成部３を設けた裏面において、全表面積に対して射出成形領域２１の面積が３％〜７０％の範囲となっている。   The area of the injection molding area 21 is in the range of 3% to 70% of the total surface area on the back surface of the insert material 2 where the injection forming portion 3 is provided.

インサート材２は、射出成形領域２１にのみ射出成形部３が設けられている。   The insert material 2 is provided with the injection molding portion 3 only in the injection molding area 21.

射出成形部３の素材は、例えば、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックや、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチックから選択することができる。   The material of the injection molding portion 3 can be selected from, for example, engineering plastics such as polycarbonate resin, and general purpose plastics such as acrylonitrile butadiene styrene resin, polymethyl methacrylate resin, and polypropylene resin.

射出成形部３は、例えば、インサート成形品１をネジ止めすることを可能とするボス等である。   The injection molded portion 3 is, for example, a boss or the like that enables the insert molded product 1 to be screwed.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形用の金型について図２を参照して説明する。   Hereinafter, a mold for insert molding, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG.

インサート成形用の金型は、可動側金型５と固定側金型６とを備える。   The mold for insert molding includes the movable side mold 5 and the fixed side mold 6.

可動側金型５は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面５１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間５２とを有する。   The movable side mold 5 fixes the movable side mold 5 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 with the contact surface 51 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 when the mold is clamped. And a space 52 which can be accommodated without being pinched by the side mold 6.

同様に、固定側金型６は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面６１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間６２とを有する。   Similarly, when the fixed mold 6 is clamped, the contact surface 61 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 are movable molds. There is a space 62 which can be accommodated without being sandwiched between the mold 5 and the stationary mold 6.

可動側金型５の当接面５１及び固定側金型６の当接面６１は、表面粗さＲａが１．６以下となっている。   The surface roughness Ra of the contact surface 51 of the movable mold 5 and the contact surface 61 of the fixed mold 6 is 1.6 or less.

可動側金型５の空間５２を構成する面及び固定側金型６の空間６２を構成する面は、表面粗さＲａが３．２以上となっている。   The surface of the space 52 of the movable mold 5 and the surface of the space 62 of the fixed mold 6 have a surface roughness Ra of 3.2 or more.

固定側金型６は、空洞部６３と、ランナー６４を更に有する。空洞部６３の当接面６１側の開口は、型締めされた際にインサート材２の射出成形領域２１で閉塞されることとなる。   The stationary mold 6 further has a cavity 63 and a runner 64. The opening on the contact surface 61 side of the hollow portion 63 is closed by the injection molding area 21 of the insert 2 when the mold is clamped.

空洞部６３には、固定用金型６に形成されているランナー６４を介して、溶融した射出成形材が注入・充填されるようになっている。   A molten injection molding material is injected and filled into the hollow portion 63 through a runner 64 formed in the fixing mold 6.

可動側金型５の空間５２及び固定側金型６の空間６２には、溶融した射出成形材は注入されないようになっている。   The melted injection molded material is not injected into the space 52 of the movable mold 5 and the space 62 of the fixed mold 6.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形方法について、図２を参照して説明する。   Hereinafter, the insert molding method which is one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.

図２（ａ）から（ｃ）は、インサート材２の予備成形を行う過程を示す。図２（ｄ）から（ｇ）は、インサート材２に射出成形部３を形成する過程を示す。   FIGS. 2 (a) to 2 (c) show the process of preforming the insert material 2. FIG. 2 (d) to 2 (g) show the process of forming the injection molded part 3 in the insert material 2. FIG.

まず、図２（ａ）に示すように、予備成形用の金型４，４の間にシート状のインサート材２を配置する。シート状のインサート材２を予め加熱して軟化させておいてもよい。   First, as shown in FIG. 2A, the sheet-like insert material 2 is disposed between the molds 4 and 4 for preforming. The sheet-like insert material 2 may be preheated and softened.

次いで、図２（ｂ）に示すように、予備成形用の金型４，４の型締めを行って、インサート材２の予備成形を行う。   Then, as shown in FIG. 2 (b), the molds 4 and 4 for preforming are clamped to perform preforming of the insert material 2.

次いで、図２（ｃ）に示すように、予備成形用の金型４，４から、インサート材２を離型させる。予備成形後のインサート材２は、射出成形領域２１と立体形状の射出成形領域以外の領域２２を有する。   Next, as shown in FIG. 2C, the insert material 2 is released from the pre-forming molds 4 and 4. The pre-formed insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than a three-dimensional injection molding area.

次いで、図２（ｄ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６との間にシート状のインサート材２を配置する。   Next, as shown in FIG. 2D, the sheet-like insert material 2 is disposed between the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6.

次いで、図２（ｅ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６の型締めを行う。型締めにおいて、可動側金型５と固定側金型６がインサート材２の射出成形領域２１のみを押圧すれよい。そのため、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っている場合に比べて、型締力が３０％以上小さい射出成形装置でインサート成形を行うことができる。   Next, as shown in FIG. 2E, the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6 are clamped. In the mold clamping, the movable side mold 5 and the fixed side mold 6 may press only the injection molding area 21 of the insert material 2. Therefore, as compared with the case where the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding can be performed by the injection molding apparatus in which the clamping force is 30% or more smaller.

次いで、図２（ｆ）に示すように、ランナー６４を介して、空洞部６３に溶融した射出成形材が注入・充填される。固定側金型６が冷え、空洞部６３に射出成形材が固化すると、射出成形部３１となる。   Next, as shown in FIG. 2 (f), the injection molding material melted in the cavity 63 is injected and filled through the runner 64. When the stationary mold 6 cools and the injection molding material solidifies in the hollow portion 63, it becomes an injection molding portion 31.

次いで、図２（ｇ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６から、インサート成形品１を離型させる。   Then, as shown in FIG. 2 (g), the insert molded product 1 is released from the movable mold 5 and the fixed mold 6 for insert molding.

上記実施形態では、インサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されてない側を表面側とする場合について説明したが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部が形成されている側を表面側とし、射出成形部が形成されてない側を裏面側となっていてもよい。   In the above embodiment, the insert molded product 1 is described as having the side on which the injection molded part 3 is formed as the back side and the side on which the injection molded part 3 is not formed as the front side. It will not be done. In the insert molded product, the side on which the injection molded portion is formed may be the front side, and the side on which the injection molded portion is not formed may be the back side.

上記実施形態では、射出成形領域２１は平面となっている場合について説明したが、これに限定されることはない。射出成形領域に射出成形部を形成することができるのであれば、射出成形領域が曲面となっていてもよい。   Although the said embodiment demonstrated the case where the injection molding area | region 21 was a plane, it is not limited to this. The injection molding area may be a curved surface as long as the injection molding area can be formed in the injection molding area.

上記実施形態では、三次元の立体形状は、裏面側から表面側に向かって突出している場合について説明したが、これに限定されることはない。三次元の立体形状は、表面側から裏面側に向かって突出していてもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional three-dimensional shape has been described as projecting from the back side toward the front side, but is not limited thereto. The three-dimensional three-dimensional shape may protrude from the front side to the back side.

上記実施形態では、図１において、６か所に円筒状の射出成形部３が形成されているが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部の個数、形状は、用途に合わせて自由に変更してもよい。   In the said embodiment, although the cylindrical injection molding part 3 is formed in six places in FIG. 1, it is not limited to this. In the insert-molded article, the number and shape of the injection-molded parts may be freely changed according to the application.

上記実施形態では、インサート材２の素材及び射出成形部３の素材を例示したが、これに限定されることはない。インサート材の素材及び射出成形部の素材は、インサート成形可能なものであれば、自由に選択できる。   Although the raw material of the insert material 2 and the raw material of the injection molding part 3 were illustrated in the said embodiment, it is not limited to this. The material of the insert material and the material of the injection molding portion can be freely selected as long as they can be insert-molded.

１ インサート成形品
２ インサート材
３ 射出成形部
４ 予備成形用の金型
５ 可動側金型
６ 固定側金型
２１ 射出成形領域
２２ 射出成形領域以外の領域
３１ 射出成形部
５１ 当接面
５２ 空間
６１ 当接面
６２ 空間
６３ 空洞部
６４ ランナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 insert molded product 2 insert material 3 injection molding part 4 mold for preforming 5 movable side mold 6 fixed side mold 21 injection molding area 22 area other than injection molding area 31 injection molded part 51 contact surface 52 space 61 Abutment surface 62 space 63 cavity 64 runner

本発明は、インサート成形方法及びインサート成形用の金型に関し、特に、予備成形されたインサート材に金型内で射出成形を行うインサート成形方法、及び、そのインサート成形方法で使用する金型に関する。 The present invention relates to an insert molding method and a mold for insert molding , and more particularly to an insert molding method for performing injection molding on a preformed insert material in the mold and a mold used in the insert molding method .

デザイン性が高い成形品の製造方法として、インサート成形方法がある。   There is an insert molding method as a method of manufacturing a molded article having high designability.

インサート成形方法は、以下の工程で行われる。まず、インサート材を予備成形する。次いで、予備成形されたインサート材を、射出成形用の金型内に配置する。次いで、射出成形材料である加熱した樹脂をインサート材の周囲に注入する。次いで、樹脂が冷却・固化した後に、インサート成形品を離型させる。   The insert molding method is performed in the following steps. First, the insert material is preformed. The preformed insert is then placed in a mold for injection molding. Then, a heated resin, which is an injection molding material, is injected around the insert material. Then, after the resin is cooled and solidified, the insert molded product is released.

インサート成形品として、特許文献１に示すものがある。特許文献１では、インサート材に当たる透明部材の後面全体を樹脂が覆っている。   Patent Document 1 discloses an insert-molded article. In patent document 1, resin covers the whole rear surface of the transparent member which hits an insert material.

特開２０１６−１８２８６６号公報JP, 2016-182866, A

予備成形されたインサート材の形状が複雑になると、インサート材が金型に当接して正確な位置に配置されるために、その複雑な形状に合わせて、金型を製作する必要がある。そのため、金型には、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求される。また、インサート材の形状が変われば、金型も再度製作しなればならない。そのため、金型の製作のために時間とコストがかかるとともに、金型の作製に必要なエネルギーも増大するという問題がある。   As the shape of the preformed insert becomes complex, it is necessary to manufacture the mold in accordance with the complex shape in order for the insert to be in precise contact with the mold. Therefore, the mold is required to have high precision and small surface roughness. In addition, if the shape of the insert material changes, the mold must be manufactured again. Therefore, there is a problem that it takes time and cost for manufacturing a mold, and energy required for manufacturing the mold also increases.

インサート成形品の用途によっては、予備成形によって立体的な形状となっている部分において、インサート材の表面が射出成形材で覆われなくてもよい場合がある。にもかかわらず、特許文献１のように、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っていると、インサート成形品が重くなる。そのため、搬送コストが上昇するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。射出成形材の使用量が多いので、その使用量に合わせて射出成形材を溶かす必要があり、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。   Depending on the application of the insert-molded product, the surface of the insert may not be covered with the injection-molded material in the portion which is three-dimensionally shaped by the preforming. Nevertheless, as in Patent Document 1, when the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding becomes heavy. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the CO2 emission amount during transportation as well as the transportation cost increases. Since the amount of injection molding material used is large, it is necessary to melt the injection molding material according to the amount used, and there is a problem that it is difficult to reduce the amount of CO 2 emission in insert molding.

そこで、上記点より本発明は、金型の製作時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができるインサート成形方法及びインサート成形用の金型を提供することを目的とする。Therefore, from the above point of view, the present invention is to provide an insert molding method and a mold for insert molding capable of suppressing the manufacturing time and cost of the mold and also suppressing the energy required for processing the mold. To aim.

上記課題を解決するため、請求項１のインサート成形方法は、可動側金型又は固定型金型が当接する範囲及びその当接する範囲に囲まれた範囲からなる射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、射出成形領域以外の領域が可動側金型と固定側金型に挟まれていない状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する In order to solve the above problems, according to the insert molding method of claim 1 , an insert material having an injection molding area including a range in which the movable mold or the fixed mold abuts and a range surrounded by the abutting range ; A mold clamping step of clamping only the injection molding area between the movable mold and the fixed mold and clamping the area other than the injection molding area between the movable mold and the fixed mold; And an injection molding process in which the injection molding portion is formed only in the injection molding area

請求項２のインサート成形方法は、射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、射出成形領域以外の領域が可動側金型と固定側金型に挟まれていない状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域の可動側金型側の面又は固定側金型側の面にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する。  In the insert molding method according to claim 2, in the insert material having the injection molding area, only the injection molding area is sandwiched between the movable mold and the fixed mold, and the area other than the injection molding area is the movable mold and the fixed side. A mold clamping step of clamping the mold in a state not sandwiched by the mold, and an injection molding step in which an injection molding portion is formed only on the surface on the movable mold side of the injection molding area or the surface on the stationary mold side Have.

請求項１及び２のインサート成形方法によれば、予備成形されたインサート材の形状が複雑であったとしても、可動側金型と固定側金型の射出成形領域を挟む部分のみ、高い精度及び小さい表面粗さ等の要求を満たせばよい。また、インサート材の射出成形領域以外の領域の形状が変わっても、インサート材の射出成形領域の形状が変わらなければ、金型も再度製作する必要がない。 According to the insert molding method of claims 1 and 2 , even if the shape of the preformed insert material is complicated, only the portion sandwiching the injection molding area of the movable mold and the fixed mold has high accuracy and It is sufficient to meet the requirements such as small surface roughness. Further, even if the shape of the region other than the injection molding region of the insert material changes, the mold does not have to be manufactured again if the shape of the injection molding region of the insert material does not change.

また、請求項１及び２のインサート成形方法によれば、射出成形領域にのみ射出成形部が形成されるので、インサート材の表面の一部を樹脂が覆うこととなる。そのため、インサート成形品の軽量化、及び、射出成形材の使用量の削減を実現することができる。 Further, according to the insert molding method of claims 1 and 2, since the injection molded portion is formed only in the injection molding area, the resin covers a part of the surface of the insert material. Therefore, it is possible to realize a reduction in the weight of the insert-molded product and a reduction in the amount of the injection-molded material used.

さらに、請求項１及び２のインサート成形方法によれば、型締め工程において、インサート材の射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型で押圧されればよいので、型締力が低い射出成形装置を利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。 Furthermore, according to the insert molding method of claims 1 and 2 , only the injection molding area of the insert material needs to be pressed by the movable mold and the fixed mold in the mold clamping process, so the mold clamping force is low. An injection molding apparatus can be used. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項３のインサート成形用の金型は、射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、射出成形領域以外の領域が可動側金型と固定側金型に挟まれていない状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域の可動側金型側の面又は固定側金型側の面にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する。 The mold for insert molding according to claim 3 is an insert member having an injection molding area, in which only the injection molding area is sandwiched between the movable mold and the fixed mold, and the area other than the injection molding area is the movable mold. And a mold clamping step of clamping the mold in a state of not being sandwiched between the fixed mold and an injection in which an injection molding portion is formed only on the surface on the movable mold side of the injection molding area or the surface on the fixed mold side. And a molding process.

請求項３のインサート成形用の金型によれば、インサート材の射出成形領域以外の領域を収容可能な空間を構成する金型の面は、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求されない。 According to the mold for insert molding of claim 3 , the surface of the mold that constitutes the space capable of accommodating the area other than the injection molding area of the insert material is not required to have high accuracy, small surface roughness and the like.

また、請求項３のインサート成形用の金型は、インサート材の射出成形領域以外の領域の形状が異なるが、インサート材の射出成形領域の形状が同一である多種類のインサート材に射出成形部を形成することができる。 The mold for insert molding according to claim 3 is an injection-molded portion formed of various types of insert materials in which the shape of the region other than the injection molding region of the insert material is different but the shape of the injection molding region of the insert material is the same. Can be formed.

さらに、型締めにおいて、可動側金型と固定側金型がインサート材の射出成形領域のみを押圧すれよいので、請求項３のインサート成形用の金型は、型締力が低い射出成形装置で利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。 Furthermore, in mold clamping, since the movable side mold and the fixed side mold may press only the injection molding area of the insert material, the mold for insert molding according to claim 3 is an injection molding apparatus having a low mold clamping force. It becomes available. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項１，２のインサート成形方法、及び、請求項３のインサート成形用の金型は、金型の製作のために時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができる。また、請求項１，２のインサート成形方法、及び、請求項３のインサート成形用の金型を用いて製造されたインサート成形品の軽量化によって、搬送コストが削減するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量を削減することができる。さらに、射出成形材の使用量の削減によって、インサート成形におけるＣＯ２排出量を削減することができる。 The insert molding method according to claims 1 and 2 and the mold for insert molding according to claim 3 suppress time and cost for manufacturing the mold and also reduce energy required for processing the mold. be able to. Further, the weight reduction of the insert molded product manufactured using the insert molding method according to claims 1 and 2 and the mold for insert molding according to claim 3 reduces the transportation cost, and the CO2 emission amount in transportation. Can be reduced. Furthermore, by reducing the amount of injection molding material used, it is possible to reduce CO2 emissions in insert molding.

本発明の一実施形態であるインサート成形品の斜視図であり、射出成形部を形成した面を上向きにした状態を示す。It is a perspective view of the insert molding which is one embodiment of the present invention, and shows the state where the field in which the injection molding part was formed turned up. 本発明の一実施形態であるインサート成形方法の工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the process of the insert molding method which is one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形品１について説明する。   Hereinafter, an insert-molded product 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

インサート成形品１は、インサート材２と射出成形部３とを有する。本実施形態のインサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されていない側を表面側とする。   The insert molded article 1 has an insert 2 and an injection molded part 3. In the insert molded article 1 of the present embodiment, the side on which the injection molded portion 3 is formed is referred to as the back side, and the side on which the injection molded portion 3 is not formed is referred to as the front side.

インサート材２の素材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチック、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックから選択することができる。   The material of the insert material 2 can be selected, for example, from general purpose plastics such as polyethylene terephthalate resin, polymethyl methacrylate resin, acrylonitrile butadiene styrene resin, polypropylene resin, and engineer plastics such as polycarbonate resin.

インサート材は２、素材単体又は、素材の表面上をラミネートした積層体であってもよい。   The insert material 2 may be a single material or a laminate obtained by laminating the surface of the material.

インサート材２は、射出成形領域２１と射出成形領域以外の領域２２を有する。   The insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than the injection molding area.

射出成形領域２１及び射出成形領域以外の領域２２は、後述するインサート材２の予備成形工程で形成される。   The injection molding area 21 and the area 22 other than the injection molding area are formed in a preforming step of the insert material 2 described later.

インサート材２は、後述する予備成形工程前では、シート状となっており、その厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。予備成形工程前のシート状のインサート材２は可撓性を有する。   The insert material 2 is in the form of a sheet before the pre-forming step described later, and its thickness is 0.1 mm to 1.0 mm. The sheet-like insert material 2 before the preforming step has flexibility.

射出成形領域２１は平面となっている。   The injection molding area 21 is flat.

射出成形領域以外の領域２２は、三次元の立体形状を有する。三次元の立体形状は、インサート成形品１の裏面側から表面側に向かって突出している。   The area 22 other than the injection molding area has a three-dimensional three-dimensional shape. The three-dimensional three-dimensional shape protrudes from the back surface side of the insert molded product 1 toward the front surface side.

射出成形領域以外の領域２２は、インサート材２の表面が露出している状態となっている。   The area 22 other than the injection molding area is in a state where the surface of the insert material 2 is exposed.

インサート材２の射出形成部３を設けた裏面において、全表面積に対して射出成形領域２１の面積が３％〜７０％の範囲となっている。   The area of the injection molding area 21 is in the range of 3% to 70% of the total surface area on the back surface of the insert material 2 where the injection forming portion 3 is provided.

インサート材２は、射出成形領域２１にのみ射出成形部３が設けられている。   The insert material 2 is provided with the injection molding portion 3 only in the injection molding area 21.

射出成形部３の素材は、例えば、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックや、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチックから選択することができる。   The material of the injection molding portion 3 can be selected from, for example, engineering plastics such as polycarbonate resin, and general purpose plastics such as acrylonitrile butadiene styrene resin, polymethyl methacrylate resin, and polypropylene resin.

射出成形部３は、例えば、インサート成形品１をネジ止めすることを可能とするボス等である。   The injection molded portion 3 is, for example, a boss or the like that enables the insert molded product 1 to be screwed.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形用の金型について図２を参照して説明する。   Hereinafter, a mold for insert molding, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG.

インサート成形用の金型は、可動側金型５と固定側金型６とを備える。   The mold for insert molding includes the movable side mold 5 and the fixed side mold 6.

可動側金型５は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面５１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間５２とを有する。   The movable side mold 5 fixes the movable side mold 5 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 with the contact surface 51 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 when the mold is clamped. And a space 52 which can be accommodated without being pinched by the side mold 6.

同様に、固定側金型６は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面６１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間６２とを有する。   Similarly, when the fixed mold 6 is clamped, the contact surface 61 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 are movable molds. There is a space 62 which can be accommodated without being sandwiched between the mold 5 and the stationary mold 6.

可動側金型５の当接面５１及び固定側金型６の当接面６１は、表面粗さＲａが１．６以下となっている。   The surface roughness Ra of the contact surface 51 of the movable mold 5 and the contact surface 61 of the fixed mold 6 is 1.6 or less.

可動側金型５の空間５２を構成する面及び固定側金型６の空間６２を構成する面は、表面粗さＲａが３．２以上となっている。   The surface of the space 52 of the movable mold 5 and the surface of the space 62 of the fixed mold 6 have a surface roughness Ra of 3.2 or more.

固定側金型６は、空洞部６３と、ランナー６４を更に有する。空洞部６３の当接面６１側の開口は、型締めされた際にインサート材２の射出成形領域２１で閉塞されることとなる。   The stationary mold 6 further has a cavity 63 and a runner 64. The opening on the contact surface 61 side of the hollow portion 63 is closed by the injection molding area 21 of the insert 2 when the mold is clamped.

空洞部６３には、固定用金型６に形成されているランナー６４を介して、溶融した射出成形材が注入・充填されるようになっている。   A molten injection molding material is injected and filled into the hollow portion 63 through a runner 64 formed in the fixing mold 6.

可動側金型５の空間５２及び固定側金型６の空間６２には、溶融した射出成形材は注入されないようになっている。   The melted injection molded material is not injected into the space 52 of the movable mold 5 and the space 62 of the fixed mold 6.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形方法について、図２を参照して説明する。   Hereinafter, the insert molding method which is one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.

図２（ａ）から（ｃ）は、インサート材２の予備成形を行う過程を示す。図２（ｄ）から（ｇ）は、インサート材２に射出成形部３を形成する過程を示す。   FIGS. 2 (a) to 2 (c) show the process of preforming the insert material 2. FIG. 2 (d) to 2 (g) show the process of forming the injection molded part 3 in the insert material 2. FIG.

まず、図２（ａ）に示すように、予備成形用の金型４，４の間にシート状のインサート材２を配置する。シート状のインサート材２を予め加熱して軟化させておいてもよい。   First, as shown in FIG. 2A, the sheet-like insert material 2 is disposed between the molds 4 and 4 for preforming. The sheet-like insert material 2 may be preheated and softened.

次いで、図２（ｂ）に示すように、予備成形用の金型４，４の型締めを行って、インサート材２の予備成形を行う。   Then, as shown in FIG. 2 (b), the molds 4 and 4 for preforming are clamped to perform preforming of the insert material 2.

次いで、図２（ｃ）に示すように、予備成形用の金型４，４から、インサート材２を離型させる。予備成形後のインサート材２は、射出成形領域２１と立体形状の射出成形領域以外の領域２２を有する。   Next, as shown in FIG. 2C, the insert material 2 is released from the pre-forming molds 4 and 4. The pre-formed insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than a three-dimensional injection molding area.

次いで、図２（ｄ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６との間にシート状のインサート材２を配置する。   Next, as shown in FIG. 2D, the sheet-like insert material 2 is disposed between the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6.

次いで、図２（ｅ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６の型締めを行う。型締めにおいて、可動側金型５と固定側金型６がインサート材２の射出成形領域２１のみを押圧すれよい。そのため、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っている場合に比べて、型締力が３０％以上小さい射出成形装置でインサート成形を行うことができる。   Next, as shown in FIG. 2E, the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6 are clamped. In the mold clamping, the movable side mold 5 and the fixed side mold 6 may press only the injection molding area 21 of the insert material 2. Therefore, as compared with the case where the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding can be performed by the injection molding apparatus in which the clamping force is 30% or more smaller.

次いで、図２（ｆ）に示すように、ランナー６４を介して、空洞部６３に溶融した射出成形材が注入・充填される。固定側金型６が冷え、空洞部６３に射出成形材が固化すると、射出成形部３１となる。   Next, as shown in FIG. 2 (f), the injection molding material melted in the cavity 63 is injected and filled through the runner 64. When the stationary mold 6 cools and the injection molding material solidifies in the hollow portion 63, it becomes an injection molding portion 31.

次いで、図２（ｇ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６から、インサート成形品１を離型させる。   Then, as shown in FIG. 2 (g), the insert molded product 1 is released from the movable mold 5 and the fixed mold 6 for insert molding.

上記実施形態では、インサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されてない側を表面側とする場合について説明したが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部が形成されている側を表面側とし、射出成形部が形成されてない側を裏面側となっていてもよい。   In the above embodiment, the insert molded product 1 is described as having the side on which the injection molded part 3 is formed as the back side and the side on which the injection molded part 3 is not formed as the front side. It will not be done. In the insert molded product, the side on which the injection molded portion is formed may be the front side, and the side on which the injection molded portion is not formed may be the back side.

上記実施形態では、射出成形領域２１は平面となっている場合について説明したが、これに限定されることはない。射出成形領域に射出成形部を形成することができるのであれば、射出成形領域が曲面となっていてもよい。   Although the said embodiment demonstrated the case where the injection molding area | region 21 was a plane, it is not limited to this. The injection molding area may be a curved surface as long as the injection molding area can be formed in the injection molding area.

上記実施形態では、三次元の立体形状は、裏面側から表面側に向かって突出している場合について説明したが、これに限定されることはない。三次元の立体形状は、表面側から裏面側に向かって突出していてもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional three-dimensional shape has been described as projecting from the back side toward the front side, but is not limited thereto. The three-dimensional three-dimensional shape may protrude from the front side to the back side.

上記実施形態では、図１において、６か所に円筒状の射出成形部３が形成されているが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部の個数、形状は、用途に合わせて自由に変更してもよい。   In the said embodiment, although the cylindrical injection molding part 3 is formed in six places in FIG. 1, it is not limited to this. In the insert-molded article, the number and shape of the injection-molded parts may be freely changed according to the application.

上記実施形態では、インサート材２の素材及び射出成形部３の素材を例示したが、これに限定されることはない。インサート材の素材及び射出成形部の素材は、インサート成形可能なものであれば、自由に選択できる。   Although the raw material of the insert material 2 and the raw material of the injection molding part 3 were illustrated in the said embodiment, it is not limited to this. The material of the insert material and the material of the injection molding portion can be freely selected as long as they can be insert-molded.

１ インサート成形品
２ インサート材
３ 射出成形部
４ 予備成形用の金型
５ 可動側金型
６ 固定側金型
２１ 射出成形領域
２２ 射出成形領域以外の領域
３１ 射出成形部
５１ 当接面
５２ 空間
６１ 当接面
６２ 空間
６３ 空洞部
６４ ランナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 insert molded product 2 insert material 3 injection molding part 4 mold for preforming 5 movable side mold 6 fixed side mold 21 injection molding area 22 area other than injection molding area 31 injection molded part 51 contact surface 52 space 61 Abutment surface 62 space 63 cavity 64 runner

本発明は、インサート成形方法及びインサート成形用の金型に関し、特に、予備成形されたインサート材に金型内で射出成形を行うインサート成形方法、及び、そのインサート成形方法で使用する金型に関する。   The present invention relates to an insert molding method and a mold for insert molding, and more particularly to an insert molding method for performing injection molding on a preformed insert material in the mold and a mold used in the insert molding method.

デザイン性が高い成形品の製造方法として、インサート成形方法がある。   There is an insert molding method as a method of manufacturing a molded article having high designability.

インサート成形方法は、以下の工程で行われる。まず、インサート材を予備成形する。次いで、予備成形されたインサート材を、射出成形用の金型内に配置する。次いで、射出成形材料である加熱した樹脂をインサート材の周囲に注入する。次いで、樹脂が冷却・固化した後に、インサート成形品を離型させる。   The insert molding method is performed in the following steps. First, the insert material is preformed. The preformed insert is then placed in a mold for injection molding. Then, a heated resin, which is an injection molding material, is injected around the insert material. Then, after the resin is cooled and solidified, the insert molded product is released.

インサート成形品として、特許文献１に示すものがある。特許文献１では、インサート材に当たる透明部材の後面全体を樹脂が覆っている。   Patent Document 1 discloses an insert-molded article. In patent document 1, resin covers the whole rear surface of the transparent member which hits an insert material.

特開２０１６−１８２８６６号公報JP, 2016-182866, A

予備成形されたインサート材の形状が複雑になると、インサート材が金型に当接して正確な位置に配置されるために、その複雑な形状に合わせて、金型を製作する必要がある。そのため、金型には、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求される。また、インサート材の形状が変われば、金型も再度製作しなればならない。そのため、金型の製作のために時間とコストがかかるとともに、金型の作製に必要なエネルギーも増大するという問題がある。   As the shape of the preformed insert becomes complex, it is necessary to manufacture the mold in accordance with the complex shape in order for the insert to be in precise contact with the mold. Therefore, the mold is required to have high precision and small surface roughness. In addition, if the shape of the insert material changes, the mold must be manufactured again. Therefore, there is a problem that it takes time and cost for manufacturing a mold, and energy required for manufacturing the mold also increases.

インサート成形品の用途によっては、予備成形によって立体的な形状となっている部分において、インサート材の表面が射出成形材で覆われなくてもよい場合がある。にもかかわらず、特許文献１のように、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っていると、インサート成形品が重くなる。そのため、搬送コストが上昇するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。射出成形材の使用量が多いので、その使用量に合わせて射出成形材を溶かす必要があり、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減が困難という問題がある。   Depending on the application of the insert-molded product, the surface of the insert may not be covered with the injection-molded material in the portion which is three-dimensionally shaped by the preforming. Nevertheless, as in Patent Document 1, when the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding becomes heavy. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the CO2 emission amount during transportation as well as the transportation cost increases. Since the amount of injection molding material used is large, it is necessary to melt the injection molding material according to the amount used, and there is a problem that it is difficult to reduce the amount of CO 2 emission in insert molding.

そこで、上記点より本発明は、金型の製作時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができるインサート成形方法及びインサート成形用の金型、並びに、インサート成形品の軽量化及び射出成形材の使用量を大幅に削減可能なインサート成形品を提供することを目的とする。   Therefore, from the above point of view, the present invention suppresses the manufacturing time and cost of the mold, and can suppress the energy necessary for processing of the mold, an insert molding method and a mold for insert molding, and insert molding An object of the present invention is to provide an insert-molded article which can reduce the weight of the product and the amount of injection molding material used.

上記課題を解決するため、請求項１のインサート成形方法は、可動側金型又は固定型金型が当接する範囲及びその当接する範囲に囲まれた範囲からなる射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、金型内部の射出成形領域以外の領域が可動側金型及び固定側金型に非接触状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する In order to solve the above problems, according to the insert molding method of claim 1, an insert material having an injection molding area including a range in which the movable mold or the fixed mold abuts and a range surrounded by the abutting range; A mold clamping process in which only the injection molding area is sandwiched between the movable mold and the stationary mold, and the area other than the injection molding area inside the mold is clamped to the movable mold and the stationary mold without contact. And an injection molding process in which the injection molding portion is formed only in the injection molding area

請求項２のインサート成形方法は、射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、金型内部の射出成形領域以外の領域が可動側金型及び固定側金型に非接触状態で型締めを行う型締め工程と、射出成形領域の可動側金型側の面又は固定側金型側の面にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有する。 In the insert molding method according to claim 2, in the insert material having the injection molding area, only the injection molding area is sandwiched between the movable side mold and the fixed side mold, and the area other than the injection molding area inside the mold is the movable side metal. A mold clamping step of clamping the mold and the stationary mold in a noncontact state, and injection molding in which an injection molding portion is formed only on the movable mold side or the stationary mold side of the injection molding area And a process.

請求項１及び２のインサート成形方法によれば、予備成形されたインサート材の形状が複雑であったとしても、可動側金型と固定側金型の射出成形領域を挟む部分のみ、高い精度及び小さい表面粗さ等の要求を満たせばよい。また、金型内部のインサート材の射出成形領域以外の領域の形状が変わっても、インサート材の射出成形領域の形状が変わらなければ、金型も再度製作する必要がない。 According to the insert molding method of claims 1 and 2, even if the shape of the preformed insert material is complicated, only the portion sandwiching the injection molding area of the movable mold and the fixed mold has high accuracy and It is sufficient to meet the requirements such as small surface roughness. In addition, even if the shape of the area other than the injection molding area of the insert material inside the mold changes, the mold does not have to be manufactured again if the shape of the injection molding area of the insert material does not change.

また、請求項１及び２のインサート成形方法によれば、射出成形領域にのみ射出成形部が形成されるので、インサート材の表面の一部を樹脂が覆うこととなる。そのため、インサート成形品の軽量化、及び、射出成形材の使用量の削減を実現することができる。   Further, according to the insert molding method of claims 1 and 2, since the injection molded portion is formed only in the injection molding area, the resin covers a part of the surface of the insert material. Therefore, it is possible to realize a reduction in the weight of the insert-molded product and a reduction in the amount of injection-molded material used.

さらに、請求項１及び２のインサート成形方法によれば、型締め工程において、インサート材の射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型で押圧されればよいので、型締力が低い射出成形装置を利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。   Furthermore, according to the insert molding method of claims 1 and 2, only the injection molding area of the insert material needs to be pressed by the movable mold and the fixed mold in the mold clamping process, so the mold clamping force is low. An injection molding apparatus can be used. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項３のインサート成形用の金型は、可動側金型又は固定型金型が当接する範囲及びその当接する範囲に囲まれた範囲からなる射出成形領域を有するインサート材のインサート成形に使用される可動側金型と固定側金型であって、可動側金型と固定側金型は、型締めされた際に、インサート材の射出成形領域のみを挟む当接面と、金型内部のインサート材の射出成形領域以外の領域を可動側金型及び固定側金型に非接触状態で収容可能な空間とを有する。 The mold for insert molding according to claim 3 is used for insert molding of an insert material having an injection molding area consisting of an area in which the movable mold or fixed mold abuts and an area surrounded by the abutting area. A movable side mold and a fixed side mold, the movable side mold and the fixed side mold having an abutting surface which sandwiches only the injection molding area of the insert material when the mold is clamped, and the inside of the mold There is a space that can accommodate the area other than the injection molding area of the insert material in the non-contacting state of the movable mold and the fixed mold.

請求項３のインサート成形用の金型によれば、金型内部のインサート材の射出成形領域以外の領域を収容可能な空間を構成する金型の面は、高い精度及び小さい表面粗さ等が要求されない。 According to the mold for insert molding of claim 3, the surface of the mold constituting the space capable of accommodating the area other than the injection molding area of the insert material inside the mold has high accuracy, small surface roughness, etc. Not required

また、請求項３のインサート成形用の金型は、金型内部のインサート材の射出成形領域以外の領域の形状が異なるが、インサート材の射出成形領域の形状が同一である多種類のインサート材に射出成形部を形成することができる。 The mold for insert molding according to claim 3 has many types of insert materials in which the shape of the area other than the injection molding area of the insert material inside the mold is different but the shape of the injection molding area of the insert material is the same. Injection molded parts can be formed.

さらに、型締めにおいて、可動側金型と固定側金型がインサート材の射出成形領域のみを押圧すれよいので、請求項３のインサート成形用の金型は、型締力が低い射出成形装置で利用可能となる。よって、射出成形装置の小型化、インサート成形におけるＣＯ２排出量の削減を実現できる。   Furthermore, in mold clamping, since the movable side mold and the fixed side mold may press only the injection molding area of the insert material, the mold for insert molding according to claim 3 is an injection molding apparatus having a low mold clamping force. It becomes available. Therefore, the miniaturization of the injection molding apparatus and the reduction of the CO 2 emission amount in insert molding can be realized.

請求項１，２のインサート成形方法、及び、請求項３のインサート成形用の金型は、金型の製作のために時間とコストを抑制するとともに、金型の加工に必要なエネルギーも抑制することができる。また、インサート成形品の軽量化によって、搬送コストが削減するとともに、搬送におけるＣＯ２排出量を削減することができる。さらに、射出成形材の使用量の削減によって、インサート成形におけるＣＯ２排出量を削減することができる。   The insert molding method according to claims 1 and 2 and the mold for insert molding according to claim 3 suppress time and cost for manufacturing the mold and also reduce energy required for processing the mold. be able to. In addition, by reducing the weight of the insert-molded product, it is possible to reduce the transportation cost and to reduce the CO2 emission amount during transportation. Furthermore, by reducing the amount of injection molding material used, it is possible to reduce CO2 emissions in insert molding.

本発明の一実施形態であるインサート成形品の斜視図であり、射出成形部を形成した面を上向きにした状態を示す。It is a perspective view of the insert molding which is one embodiment of the present invention, and shows the state where the field in which the injection molding part was formed turned up. 本発明の一実施形態であるインサート成形方法の工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the process of the insert molding method which is one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形品１について説明する。   Hereinafter, an insert-molded product 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

インサート成形品１は、インサート材２と射出成形部３とを有する。本実施形態のインサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されていない側を表面側とする。   The insert molded article 1 has an insert 2 and an injection molded part 3. In the insert molded article 1 of the present embodiment, the side on which the injection molded portion 3 is formed is referred to as the back side, and the side on which the injection molded portion 3 is not formed is referred to as the front side.

インサート材２の素材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチック、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックから選択することができる。   The material of the insert material 2 can be selected, for example, from general purpose plastics such as polyethylene terephthalate resin, polymethyl methacrylate resin, acrylonitrile butadiene styrene resin, polypropylene resin, and engineer plastics such as polycarbonate resin.

インサート材は２、素材単体又は、素材の表面上をラミネートした積層体であってもよい。   The insert material 2 may be a single material or a laminate obtained by laminating the surface of the material.

インサート材２は、射出成形領域２１と射出成形領域以外の領域２２を有する。   The insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than the injection molding area.

射出成形領域２１及び射出成形領域以外の領域２２は、後述するインサート材２の予備成形工程で形成される。   The injection molding area 21 and the area 22 other than the injection molding area are formed in a preforming step of the insert material 2 described later.

インサート材２は、後述する予備成形工程前では、シート状となっており、その厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなっている。予備成形工程前のシート状のインサート材２は可撓性を有する。   The insert material 2 is in the form of a sheet before the pre-forming step described later, and its thickness is 0.1 mm to 1.0 mm. The sheet-like insert material 2 before the preforming step has flexibility.

射出成形領域２１は平面となっている。   The injection molding area 21 is flat.

射出成形領域以外の領域２２は、三次元の立体形状を有する。三次元の立体形状は、インサート成形品１の裏面側から表面側に向かって突出している。   The area 22 other than the injection molding area has a three-dimensional three-dimensional shape. The three-dimensional three-dimensional shape protrudes from the back surface side of the insert molded product 1 toward the front surface side.

射出成形領域以外の領域２２は、インサート材２の表面が露出している状態となっている。   The area 22 other than the injection molding area is in a state where the surface of the insert material 2 is exposed.

インサート材２の射出形成部３を設けた裏面において、全表面積に対して射出成形領域２１の面積が３％〜７０％の範囲となっている。   The area of the injection molding area 21 is in the range of 3% to 70% of the total surface area on the back surface of the insert material 2 where the injection forming portion 3 is provided.

インサート材２は、射出成形領域２１にのみ射出成形部３が設けられている。   The insert material 2 is provided with the injection molding portion 3 only in the injection molding area 21.

射出成形部３の素材は、例えば、ポリカーボネート樹脂等のエンジニアプラスチックや、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等の汎用プラスチックから選択することができる。   The material of the injection molding portion 3 can be selected from, for example, engineering plastics such as polycarbonate resin, and general purpose plastics such as acrylonitrile butadiene styrene resin, polymethyl methacrylate resin, and polypropylene resin.

射出成形部３は、例えば、インサート成形品１をネジ止めすることを可能とするボス等である。   The injection molded portion 3 is, for example, a boss or the like that enables the insert molded product 1 to be screwed.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形用の金型について図２を参照して説明する。   Hereinafter, a mold for insert molding, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG.

インサート成形用の金型は、可動側金型５と固定側金型６とを備える。   The mold for insert molding includes the movable side mold 5 and the fixed side mold 6.

可動側金型５は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面５１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間５２とを有する。   The movable side mold 5 fixes the movable side mold 5 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 with the contact surface 51 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 when the mold is clamped. And a space 52 which can be accommodated without being pinched by the side mold 6.

同様に、固定側金型６は、型締めされた際に、インサート材２の射出成形領域２１のみを挟む当接面６１と、インサート材２の射出成形領域以外の領域２２を可動側金型５及び固定側金型６に挟むことなく収容可能な空間６２とを有する。   Similarly, when the fixed mold 6 is clamped, the contact surface 61 sandwiching only the injection molding area 21 of the insert material 2 and the area 22 other than the injection molding area of the insert material 2 are movable molds. There is a space 62 which can be accommodated without being sandwiched between the mold 5 and the stationary mold 6.

可動側金型５の当接面５１及び固定側金型６の当接面６１は、表面粗さＲａが１．６以下となっている。   The surface roughness Ra of the contact surface 51 of the movable mold 5 and the contact surface 61 of the fixed mold 6 is 1.6 or less.

可動側金型５の空間５２を構成する面及び固定側金型６の空間６２を構成する面は、表面粗さＲａが３．２以上となっている。   The surface of the space 52 of the movable mold 5 and the surface of the space 62 of the fixed mold 6 have a surface roughness Ra of 3.2 or more.

固定側金型６は、空洞部６３と、ランナー６４を更に有する。空洞部６３の当接面６１側の開口は、型締めされた際にインサート材２の射出成形領域２１で閉塞されることとなる。   The stationary mold 6 further has a cavity 63 and a runner 64. The opening on the contact surface 61 side of the hollow portion 63 is closed by the injection molding area 21 of the insert 2 when the mold is clamped.

空洞部６３には、固定用金型６に形成されているランナー６４を介して、溶融した射出成形材が注入・充填されるようになっている。   A molten injection molding material is injected and filled into the hollow portion 63 through a runner 64 formed in the fixing mold 6.

可動側金型５の空間５２及び固定側金型６の空間６２には、溶融した射出成形材は注入されないようになっている。   The melted injection molded material is not injected into the space 52 of the movable mold 5 and the space 62 of the fixed mold 6.

以下、本発明の一実施形態であるインサート成形方法について、図２を参照して説明する。   Hereinafter, the insert molding method which is one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.

図２（ａ）から（ｃ）は、インサート材２の予備成形を行う過程を示す。図２（ｄ）から（ｇ）は、インサート材２に射出成形部３を形成する過程を示す。   FIGS. 2 (a) to 2 (c) show the process of preforming the insert material 2. FIG. 2 (d) to 2 (g) show the process of forming the injection molded part 3 in the insert material 2. FIG.

まず、図２（ａ）に示すように、予備成形用の金型４，４の間にシート状のインサート材２を配置する。シート状のインサート材２を予め加熱して軟化させておいてもよい。   First, as shown in FIG. 2A, the sheet-like insert material 2 is disposed between the molds 4 and 4 for preforming. The sheet-like insert material 2 may be preheated and softened.

次いで、図２（ｂ）に示すように、予備成形用の金型４，４の型締めを行って、インサート材２の予備成形を行う。   Then, as shown in FIG. 2 (b), the molds 4 and 4 for preforming are clamped to perform preforming of the insert material 2.

次いで、図２（ｃ）に示すように、予備成形用の金型４，４から、インサート材２を離型させる。予備成形後のインサート材２は、射出成形領域２１と立体形状の射出成形領域以外の領域２２を有する。   Next, as shown in FIG. 2C, the insert material 2 is released from the pre-forming molds 4 and 4. The pre-formed insert 2 has an injection molding area 21 and an area 22 other than a three-dimensional injection molding area.

次いで、図２（ｄ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６との間にシート状のインサート材２を配置する。   Next, as shown in FIG. 2D, the sheet-like insert material 2 is disposed between the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6.

次いで、図２（ｅ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６の型締めを行う。型締めにおいて、可動側金型５と固定側金型６がインサート材２の射出成形領域２１のみを押圧すれよい。そのため、インサート材の表面全体を射出成形材が覆っている場合に比べて、型締力が３０％以上小さい射出成形装置でインサート成形を行うことができる。   Next, as shown in FIG. 2E, the movable mold 5 for insert molding and the fixed mold 6 are clamped. In the mold clamping, the movable side mold 5 and the fixed side mold 6 may press only the injection molding area 21 of the insert material 2. Therefore, as compared with the case where the injection molding material covers the entire surface of the insert material, the insert molding can be performed by the injection molding apparatus in which the clamping force is 30% or more smaller.

次いで、図２（ｆ）に示すように、ランナー６４を介して、空洞部６３に溶融した射出成形材が注入・充填される。固定側金型６が冷え、空洞部６３に射出成形材が固化すると、射出成形部３１となる。   Next, as shown in FIG. 2 (f), the injection molding material melted in the cavity 63 is injected and filled through the runner 64. When the stationary mold 6 cools and the injection molding material solidifies in the hollow portion 63, it becomes an injection molding portion 31.

次いで、図２（ｇ）に示すように、インサート成形用の可動側金型５と固定側金型６から、インサート成形品１を離型させる。   Then, as shown in FIG. 2 (g), the insert molded product 1 is released from the movable mold 5 and the fixed mold 6 for insert molding.

上記実施形態では、インサート成形品１は、射出成形部３が形成されている側を裏面側とし、射出成形部３が形成されてない側を表面側とする場合について説明したが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部が形成されている側を表面側とし、射出成形部が形成されてない側を裏面側となっていてもよい。   In the above embodiment, the insert molded product 1 is described as having the side on which the injection molded part 3 is formed as the back side and the side on which the injection molded part 3 is not formed as the front side. It will not be done. In the insert molded product, the side on which the injection molded portion is formed may be the front side, and the side on which the injection molded portion is not formed may be the back side.

上記実施形態では、射出成形領域２１は平面となっている場合について説明したが、これに限定されることはない。射出成形領域に射出成形部を形成することができるのであれば、射出成形領域が曲面となっていてもよい。   Although the said embodiment demonstrated the case where the injection molding area | region 21 was a plane, it is not limited to this. The injection molding area may be a curved surface as long as the injection molding area can be formed in the injection molding area.

上記実施形態では、三次元の立体形状は、裏面側から表面側に向かって突出している場合について説明したが、これに限定されることはない。三次元の立体形状は、表面側から裏面側に向かって突出していてもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional three-dimensional shape has been described as projecting from the back side toward the front side, but is not limited thereto. The three-dimensional three-dimensional shape may protrude from the front side to the back side.

上記実施形態では、図１において、６か所に円筒状の射出成形部３が形成されているが、これに限定されることはない。インサート成形品は、射出成形部の個数、形状は、用途に合わせて自由に変更してもよい。   In the said embodiment, although the cylindrical injection molding part 3 is formed in six places in FIG. 1, it is not limited to this. In the insert-molded article, the number and shape of the injection-molded parts may be freely changed according to the application.

上記実施形態では、インサート材２の素材及び射出成形部３の素材を例示したが、これに限定されることはない。インサート材の素材及び射出成形部の素材は、インサート成形可能なものであれば、自由に選択できる。   Although the raw material of the insert material 2 and the raw material of the injection molding part 3 were illustrated in the said embodiment, it is not limited to this. The material of the insert material and the material of the injection molding portion can be freely selected as long as they can be insert-molded.

１ インサート成形品
２ インサート材
３ 射出成形部
４ 予備成形用の金型
５ 可動側金型
６ 固定側金型
２１ 射出成形領域
２２ 射出成形領域以外の領域
３１ 射出成形部
５１ 当接面
５２ 空間
６１ 当接面
６２ 空間
６３ 空洞部
６４ ランナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 insert molded product 2 insert material 3 injection molding part 4 mold for preforming 5 movable side mold 6 fixed side mold 21 injection molding area 22 area other than injection molding area 31 injection molded part 51 contact surface 52 space 61 Abutment surface 62 space 63 cavity 64 runner

Claims (4)

射出成形領域を有するインサート材において、射出成形領域のみが可動側金型と固定側金型に挟まれ、射出成形領域以外の領域が可動側金型と固定側金型に挟まれていない状態で型締めを行う型締め工程と、
射出成形領域にのみ射出成形部が形成される射出成形工程とを有することを特徴とするインサート成形方法。 In an insert having an injection molding area, only the injection molding area is sandwiched between the movable mold and the fixed mold, and the area other than the injection molding area is not sandwiched between the movable mold and the fixed mold. Clamping process to clamp the mold,
And an injection molding process in which an injection molding portion is formed only in an injection molding area. 射出成形領域を有するインサート材のインサート成形に使用される可動側金型と固定側金型であって、
可動側金型と固定側金型は、型締めされた際に、インサート材の射出成形領域のみを挟む当接面と、インサート材の射出成形領域以外の領域を可動側金型と固定側金型に挟むことなく収容可能な空間とを有することを特徴とするインサート成形用の金型。 A movable side mold and a stationary side mold used for insert molding of an insert material having an injection molding area,
The movable side mold and the fixed side metal mold have a contact surface sandwiching only the injection molding area of the insert material when the mold is clamped, and an area other than the injection molding area of the insert material as the movable side mold and the fixed metal side A mold for insert molding characterized by having a space which can be accommodated without being clamped in a mold. 射出成形領域を有するインサート材と、
インサート材の射出成形領域にのみ射出成形部とが設けられていることを特徴とするインサート成形品。 An insert having an injection molding area;
An insert-molded article characterized in that an injection-molded portion is provided only in an injection-molded region of the insert material. インサート材の射出形成部を設ける面において、全表面積に対して射出成形領域の面積が３％〜７０％の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のインサート成形品。   The insert molded article according to claim 3, wherein the area of the injection molding area is in the range of 3% to 70% with respect to the total surface area in the surface on which the injection molded part of the insert material is provided.
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