JP2019042928A - エラストマー製品製造方法及び成形金型構造 - Google Patents
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Abstract
Description
このような中間成形品としてのシート状成形体43は、本出願人が既に特許出願によって提案している(特許文献1、特に、図3参照)。
このようなシート状成形体43から、エラストマー製品部44を分離して取出すために、図10(A)に示すような打ち抜き用上盤53と下盤54を使用して、シート状成形体43に対して直交方向から(矢印Gの如く)打ち抜いていた(特許文献2参照)。
上盤53には、円筒形の製品部押圧部材55が多数本突設され、また、下盤54には多数の円筒形状の凹窪部56が多数配設され、かつ、上記凹窪部56によって内バリ打ち抜きピン57が残留形成されている。
なお、図9(B),図10(B)については、本発明との比較において、後に詳述する。
(i) 製品毎(エラストマー製品部44毎)に打ち抜き型が必要であったという問題。
(ii) 図11(A)からも明らかなように、上盤53と下盤54は、押圧部材55の軸心L55と、凹窪部56の軸心L56とが高精度に一致するように、しかも、多数本にわたって全てが一致するように、製作せねばならず、製作が難しく高価な治具となるという問題。
また、上記エラストマー製品部の内周側には内周薄肉部を介して内周バリ部を有し、上記非打ち抜き工程によって分離させた後に、上記内周薄肉部を食切り線として切断しつつ、エラストマー製品部と内周バリ部とを分離させる工程が付加される。
また、上記エラストマー製品部が、例えばシールである。
また、本発明の成形金型構造によれば、成形されたシート状成形体は、外周バリ部が部分的に重なり合って連結され、連結網目模様(構造)を成し、変形を生じさせる外力を付与した際に、薄肉面状ランナーが破断することなく、エラストマー製品部をシート状成形体から分離できる。
図1,図2に於て、エラストマー製品部1と外周薄肉部2と外周バリ部3とを有する円形体4が、薄肉面状ランナー5を介して多数個が配設されたエラストマー製シート状成形体10を示す。なお、円形体4の「円形」とは、平面視から見たときの形状で、「楕円」も含む。
この斜線部6の形状は、カヌーを平面から見たカヌー形であり、具体的には、隣り合う外周バリ部3,3の一方の外周線が他方の内周線に接するように相互に重なり合い形成された、円弧で囲まれた部分である。従って、この重なり状連結部8の幅寸法W8 は、外周バリ部3の幅寸法W3 と相等しい。
なお、連結部8の形状又は寸法を、図1以外のものに変更することも可能であり、例えば、隣り合う外周バリ部3の外周線を相互に接近させると共にそのギャップを埋めるような短い連絡片部を設けることもできる(図示省略)。
図1に於て、菱形網目は、薄肉面状ランナー5を示す。言い換えると、従来例の図10(A)では、全面に連続した薄肉面状ランナー42が存在していたが、本発明のこの実施形態では、薄肉面状ランナー5は分離状となっている。
本発明に係るエラストマー製品製造方法では、公知の製造方法(成形装置)が適用され、例えば、射出成形(機)、圧縮成形(機)、圧入成形(機)等で作製できる。
ゴム材料として、ニトリルゴム,エチレンプロピレンゴム,シリコーンゴム,フッ素ゴムなどが挙げられる。
熱可塑性エラストマーとして、スチレン系エラストマー,オレフィン系エラストマー,塩ビ系エラストマー,ウレタン系エラストマー,アミド系エラストマー等が挙げられる。
図3に示すように、矢印F1 にて示す外力を付与して、シート状成形体10の全面にわたって、面的引張変形を生じさせる。即ち、図1と図2の状態から、図3と(そのA−A断面を示す)図4の状態に、弾性的に変形を発生し、特に、外周薄肉部2を食切り線として、エラストマー製品部1が、分離するか、少なくとも分離直前の容易分離状態となる。後者の容易分離状態とは、各エラストマー製品部1の 360°にわたる外周縁の内で部分的未分離部15が僅かに残存する状態を言う。図3の如く相反する2方向への外力F1 ,F1 を与えた場合には、外力F1 に沿った直径R1 に対して直交する直径R2 が、エラストマー製品部1の外周縁に交わる点の近傍部位が、未分離部15,15となる可能性があるが、このように、未分離部15の残留している状態を容易分離状態と言う。このように、2方向の外力F1 ,F1 を付与して、容易分離状態となったとしても、エラストマー製品部1の 360°にわたる外周縁の僅かな中心角度を占める未分離部15,15のみが残留している。
好ましくは、矢印F1 と矢印F2 の4方向の外力を同時に付与すれば、一層確実に、全てのエラストマー製品部1を分離できる。さらに望ましくは、6方向以上の複数の方向に同時に面状の外力を付与し、シート状成形体10を、変形させれば、さらに確実な分離を行うことができる。また、F1 とF2 は、同一平面内である必要はなく、例えば、図面に対して、垂直方向に作用させても良いし、それらを組み合わせてもよい。
つまり、エラストマー製品部と外周バリを分離するのに、打ち抜き工程を具備しないということである。
故に、本発明に係る上記工程を、「非打ち抜き工程」と呼ぶこととする。
このように、エラストマー製品部1側には外周薄肉部2が付着せずに、外周バリ部3側に必ず外周薄肉部2が付着した状態となる(図3,図4における外周薄肉部2の付着位置参照)。従って、例えばシール等としての製品部1の外周面18は、その後に研磨を行わなくても平滑で均一な表面となる。
なお、図2(B)に於ては、面状に引張外力F1 が作用した場合を説明したが、これ以外の外力が作用した場合も、同様の作用・効果が得られる。
内周バリ部を有する具体的なエラストマー製品として、例えば、Oリング等のシールのような円環状の製品が挙げられる。
従って、例えばシール材としての製品部1の内周面19は、その後に研磨、バリ取りを行わなくても平滑で均一な表面となる。
射出成形装置、圧入成形装置、又は、圧縮成形装置に用いられる、上型21と下型22を備えた成形金型構造について、図6〜図8に示した実施の一形態に基づき本発明を説明する。この上型21と下型22の各合せ面21A,22Aに於て、重ね合せた状態で多数のキャビティ60を形成するキャビティ溝33が、(図8に示すように)散点状に凹設されている。
さらに、各々のキャビティ溝33の外周に沿って包囲状に外副溝61が凹設されている。
また、各キャビティ溝33の内周側には、浅い凹窪部63が形成される。キャビティ溝33の内周と、浅い凹窪部63の外周との間には、上型21・下型22の重ね合せ状態で、微小ギャップg´が形成される。
図6〜図8に示した成形金型構造によって、図1,図2に示した(前述の)シート状成形体10が、成形される。
(i) W1 <W2 である点。(W1 >W2 であってもよい。)
(ii) W3 <W4 である点。(W3 >W4 であってもよい。)
(iii) 突隆部64,66のキャビティ溝33側の角部68,69が略直角(略90°)のシャープなエッジを有する点。
(iv) 突隆部65,67のキャビティ溝33側の角部70,71が略直角(略90°)のシャープなエッジを有する点。
このような破断(破損)Zが、面状ランナー42に発生すると、外周薄肉部50の大半のものが切断されずに残り、残存した外周バリ部51を除去する後工程が必要となる。また、面状ランナー42を厚肉として上記破断Zを防ごうとすると、シート状成形体43に要するゴム材料が増加して、材料ロスが大きい。
なお、図1と図9(A)と比較すれば、同一面積(同一の大きさ)のシート状成形体10,43から得ることのできるエラストマー製品部1,44の「取り数」も向上できることも、明らかである。
また、上記エラストマー製品部1の内周側に、内周薄肉部11を介して内周バリ部12を有している場合(Oリングなどの製品形状が、円環状のもの)は、上記非打ち抜き工程によって分離させた後に、上記内周薄肉部11を食切り線として、内周バリ部12とエラストマー製品部1とを打ち抜き工程等で分離すればよい。
また、このような工程を有するエラストマー製品製造方法から、例えば、Oリングなどのシールの製造方法や、滑り止めのパッドの製造方法、保護のためのキャップの製造方法等に適用できる。
2 外周薄肉部
3 外周バリ部
4 円形体
5 薄肉面状ランナー
10 シート状成形体
11 内周薄肉部
12 内周バリ部
21 上型
21A 合せ面
22 下型
22A 合せ面
33 キャビティ溝
60 キャビティ
61 副溝(外副溝)
F1 外力
F2 外力
g 微小ギャップ
(i) 製品毎(エラストマー製品部44毎)に打ち抜き型が必要であったという問題。
(ii) 図10(A)からも明らかなように、上盤53と下盤54は、押圧部材55の軸心L55と、凹窪部56の軸心L56とが高精度に一致するように、しかも、多数本にわたって全てが一致するように、製作せねばならず、製作が難しく高価な治具となるという問題。
Claims (5)
- エラストマー製品部(1)と外周薄肉部(2)と外周バリ部(3)とを有する円形体(4)が、薄肉面状ランナー(5)を介して多数配設されたシート状成形体(10)を、作製し、
上記シート状成形体(10)に、変形を生じさせる外力(F1 )(F2 )を付与して、上記外周薄肉部(2)を食切り線として切断しつつ上記エラストマー製品部(1)を上記シート状成形体(10)から分離させる非打ち抜き工程を、備えていることを特徴とするエラストマー製品製造方法。 - 上記シート状成形体(10)に於て隣り合うエラストマー製品部(1)を包囲する外周バリ部(3)が部分的に相互に共有し合って、連結網目構造を成し、外力(F1 )(F2 )によって上記外周薄肉部(2)が破損するより前に、上記薄肉面状ランナー(5)が上記外力(F1 )(F2 )によって破損することを防ぐようにした請求項1記載のエラストマー製品製造方法。
- 上記エラストマー製品部(1)の内周側には内周薄肉部(11)を介して内周バリ部(12)を有し、上記非打ち抜き工程によって分離させた後に、上記内周薄肉部(11)を食切り線として切断しつつ、エラストマー製品部(1)と内周バリ部(12)とを分離させる工程が付加される請求項1又は2記載のエラストマー製品製造方法。
- 上記エラストマー製品部(1)がシールである請求項3記載のエラストマー製品製造方法。
- 上型(21)と下型(22)の各合せ面(21A)(22A)に於て、重ね合せ状態で多数のキャビティ(60)を形成するキャビティ溝(33)が散点状に凹設され、かつ、各々の該キャビティ溝(33)の外周に沿って包囲状に外副溝(61)が凹設されると共に、上記キャビティ溝(33)の外周と上記副溝(61)の間には上記重ね合せ状態で微小ギャップ(g)が形成されるように構成された成形金型構造に於て、
上記外副溝(61)(61)が部分的に相互に共有し合って、連結され、連結副溝網目模様を形成していることを特徴とする成形金型構造。
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