JP2020104293A - 射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル内で固化した樹脂を取り出す際の樹脂の破断の発生を抑制する。【解決手段】中間製品を型１１にセットした状態で、型１１内部に形成されたトンネル３１を介して樹脂を射出し、中間製品上に樹脂部を形成する射出成形方法であって、トンネル３１は、型１１内において中間製品に向かって延在するように設けられており、樹脂部を形成するために前記トンネルに樹脂を射出する射出部１４は、射出成形後に、延在するトンネル３１の長さ以上、かつ、トンネル３１の延在方向と略平行方向で中間製品から離れるようにスライド動作する。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形方法に関する。

従来、このような分野の技術として、特開平６−１１４８９４号公報がある。この公報に記載された射出成形方法では、複雑な部品の一部に樹脂を射出成形する場合に、既存の部品に穴を開けないように、型の内部にトンネルを設けておくことが開示されている。

特開平６−１１４８９４号公報

しかしながら、前述した従来の射出成形方法では、トンネル内部に残る射出された樹脂を抜く際に、トンネル内部に充填された樹脂とトンネルとの摩擦力によって、充填された樹脂が破断してトンネル内部に残される場合がある。より具体的には、樹脂を固化させた後に型に沿って滑らせながら変形させて型から取り出す際、変形量が大きい場合や、ゴム質などの摩擦係数が高く滑りにくい材料を用いた場合に破断しやすくなる。さらに、ゴム質の多い材料では引張強度が低いことからも破断しやすい。そのため、トンネル内の清掃が必要となり、製造効率が低下するという問題がある。
本発明は、固化した樹脂を型から取り出す際に、樹脂の破断を抑制できる射出成形方法を提供するものである。

本発明にかかる射出成形方法は、中間製品を型にセットした状態で、型内部に形成されたトンネルを介して樹脂を射出し、前記中間製品上に樹脂部を形成する射出成形方法であって、前記トンネルは、前記型内において前記中間製品に向かって延在するように設けられており、前記樹脂部を形成するために前記トンネルに樹脂を射出する射出部は、射出成形後に、延在する前記トンネルの長さ以上、かつ、前記トンネルの延在方向と略平行方向で前記中間製品から離れるようにスライド動作する。
これにより、樹脂にかかる力を抑制し、樹脂の変形を抑えることができる。

これにより、トンネル内で固化した樹脂を取り出す際の樹脂の破断の発生を抑制できる。

成形直後の射出装置の配置を示す図である。 スライド部をスライドさせた後の射出装置の配置を示す図である。 成形直後のスライド部近傍の拡大図である。 スライド途中のスライド部近傍の拡大図である。 スライド後のスライド部近傍の拡大図である。 樹脂を上方に押出し後のスライド部近傍の拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、射出成形装置１は、型本体２１を有する型（第１の型）１１と、型本体２１上に配置されるスライド部（第２の型）１２と、スライド部１２のスライド状態を変更するカムブロック１３と、スライド部１２上に設けられた射出部１４と、を備える。以下の説明では、図１の記載に合わせて、第１の製品１５及び第２の製品１６がＸ方向左側において型１１上面に配置されており、カムブロック１３がＸ方向右側に配置されているものとする。なお、図２は、スライド部をスライド動作させた後の状態である。

型１１は、入子２２と、スライド部１２と、を備える。型本体２１のＸ方向左側上面において、第１の製品１５及び第２の製品１６が配置されている。ここで第１の製品１５及び第２の製品１６はそれぞれ中間製品であって、第２の製品１６が第１の製品の上方に配置された状態で型本体２１にセットされている。

ここで型本体２１の上面の高さは、左側の製品配置部２１ａに比べて、スライド部１２を配置するスライド配置部２１ｂが低い。また、スライド配置部２１ｂは、スライド部１２が左右方向に十分にスライド可能であるように、左右方向に長く形成されている。型本体２１には、スライド部１２が右側に摺動した状態で、後述するスライド部１２に設けられた押出しピン１２ｂを上方に押すためのエジェクタピン２１ｃが配置されている。

また、第１の製品１５及び第２の製品１６の周囲には、型本体２１に嵌め込んだ入子２２が配置されている。なお、第２の製品１６の周囲には、型本体２１及び入子２２の形状に応じた形状となるように樹脂が装填される樹脂部が形成されている。

入子２２の内部には、左右方向に延在するトンネル３１が形成されている。なお、トンネル３１は、射出部１４から射出した樹脂を、第２の製品１６の樹脂部に装填するための経路として用いられる。ここで、入子２２内に設けられたトンネル３１を、第１のトンネル部３１ａとする。また、入子２２の上部の一部は右側のスライド部１２側に突出した突出部２２ａを形成している。

スライド部１２は、略直方体状のブロックである。スライド部１２は、スライド部本体１２ａと、スライド部本体１２ａのＸ方向中央部近傍かつ下側に、上方向に押し出すことができる押出しピン１２ｂが配置されている。

ここで、スライド部本体１２ａの左側上部の一部では、入子２２の突出部２２ａとの間でトンネル３１を形成するように切り欠かれた形状である。ここで切り欠かれた箇所を切り欠き部１２ｃとする。また、この突出部２２ａと、スライド部本体１２ａの切り欠き部１２ｃとの間に形成されるトンネル３１を、第２のトンネル部３１ｂとする。

スライド部１２は、型本体２１のスライド配置部２１ｂ上において左右方向に摺動する。なお、スライド部１２は、スライド部本体１２ａの右端がカムブロック１３に当接し続けるように、右側方向に向けて力が加えられている。例えば、スライド部本体１２ａの左端下側と、その左側に配置された型本体２１との間の間にスプリング２３を設けておくことにより、スライド部１２には右側方向に向けた力が加えられている。スライド部１２は、カムブロック１３を動作させることによって、左右方向に摺動する。

なお後述するように、第１のトンネル部３１ａ及び第２のトンネル部３１ｂからなるトンネル３１は、上下方向には屈曲が短く左右方向に延在する形状である。言い換えると、トンネル３１は、Ｒが大きい円の下弦に近似した形状であり、左右方向に延びている。したがって、トンネル３１内に樹脂が固化した状態であるときにスライド部１２が右側に動作し、トンネル３１から樹脂を引き抜く力が作用した場合に、その抵抗は小さい。

カムブロック１３は、スライド部１２が当接する左側面がテーパ状に形成されているブロックである。カムブロック１３は、上下方向に動作させることができる。例えば、カムブロック１３の左側面について、上側左面は下側左面より左側であるようにテーパが形成されている。これにより、カムブロック１３が下方向に移動した状態では、カムブロック１３の上側左面がスライド部１２の右端に当接していることから、スライド部１２を左側に押し込んだ状態となる。カムブロックが上方向に移動した状態では、カムブロック１３の下側左面がスライド部１２の右端に当接した状態であることから、スライド部１２が右側方向にスライドした状態となる。

射出部１４は、第２のトンネル部３１ｂを形成するスライド部１２より右側であって、スライド部１２の上部に形成されている。ここで射出部１４は、押出しピン１２ｂの真上において上下方向に延びる第１の部位１４ａと、第１の部位１４ａに連結しスライド部１２の上部で左右方向に延びる第２の部位１４ｂを備える。なお、第２の部位１４ｂは、スライド部１２の上面において溝状に形成されていてもよい。

第２の部位１４ｂの端部は、スライド部１２が左方向に移動した状態である場合に、第２のトンネルと連結している。したがって射出部１４は、スライド部１２が左側方向に移動した状態で樹脂の射出を行うことで、第２の部位１４ｂからトンネル３１を介して、第２の製品１６の樹脂部に樹脂を充填できる。

ここで、第１の部位１４ａの下側端部に、押出しピン１２ｂの上端が当接するように配置されている。射出部１４及びトンネル３１に充填された樹脂が固化した後に、押出しピン１２ｂが上昇動作することによって、第１の部位１４ａの下部の樹脂に対して上昇する力が加えられる。これにより後述するように、スライド部１２を右側に動作させ、切り欠き部１２ｃの上方に入子２２の突出部２２ａが配置されていない状態とした後に、第１の部位１４ａや第２の部位１４ｂ、切り欠き部１２ｃの上面で固化した樹脂を押し上げることができ、固化した樹脂の形状を壊さない状態でこれらの部位から切り離すことができる。

トンネル３１は、第１のトンネル部３１ａと第２のトンネル部３１ｂとを一体として、樹脂が通過するための一つのトンネルを形成している。言い換えると、第１のトンネル部３１ａ及び第２のトンネル部３１ｂからなるトンネル３１は、型１１とスライド部１２からなる型において、左右方向に延在するように形成されている。

さらに具体的には、トンネル３１は、入子２２の突出部２２ａの下側が緩やかな凸形状の負角となっていることから、下方向に凸形状である略円弧形状である。なお、トンネル３１は左側ほど径が小さく形成されているとともに、入子２２内に形成されている第１のトンネル部３１ａの径は、第２のトンネル部３１ｂの径に比べて小さい。

次に、射出成形装置１により樹脂の射出成形を行った後に、トンネル３１内の樹脂を入子２２から引き抜き、その後、射出成形装置１から引き抜いた樹脂を取り外す動作について説明する。

図３に示すように、成形直後の状態では、スライド部１２が左側に配置されている（ステップＳ１）。このとき、トンネル３１内に樹脂が装填された状態である。

図４に示すように、スライド部１２を右側に摺動させる（ステップＳ２）。なお、スライド部１２を右側に動作させるために、カムブロック１３を上方に動作させる（図２参照）。ここで、第１のトンネル部３１ａの内部で固化した樹脂を引き抜くこととなるが、引き抜く形状が小さいため表面摩擦による抵抗が少なく、樹脂が破断しない。

図５に示すように、スライド部１２をさらに右側に摺動させる（ステップＳ３）。このとき、スライド部１２は、エジェクタピン２１ｃの上端と、押出しピン１２ｂの下端が合致する位置となるまで動作した状態となる。なお、スライド部１２は、固化した樹脂の直上に入子２２の突出部２２ａが配置されていない状態となるように、トンネル３１内及び射出部１４において固化した樹脂ごと移動する。

ここでスライド部１２が右方向に移動する距離は、トンネル３１の左右方向の長さ以上である。言い換えると、スライド部１２は、左右方向に延在しているトンネル３１の左右方向の長さ以上、かつ、第１の製品１５及び第２の製品１６から離れるように右方向に、射出部１４ごとスライド動作する。

次に図６に示すように、押出しピン１２ｂを用いて、樹脂を上方向に押し出す（ステップＳ４）。すなわち、エジェクタピン２１ｃを上昇動作させることで、押出しピン１２ｂを上昇動作させる。押出しピン１２ｂは、射出部１４の第１の部位１４ａの下部で固まっている樹脂に対して、上昇する力を発生させる。ここで、トンネル３１内や射出部１４に充填されていた樹脂が固化した状態であり、樹脂に負荷がかからないため、樹脂が破断されずに射出成形装置１から取り外すことができる。

このようにして、固化した樹脂を入子２２の第１のトンネル部３１ａから引き抜く際に、スライド部１２をスライドすることでトンネル３１の延在方向に引き抜くことで、樹脂にかかる摩擦力が小さい状態で引き抜くことができる。そのため、樹脂の破断を抑制できる。

さらに、スライド部１２から固化した樹脂を取り外す際には、樹脂の直上に入子２２が配置されていない状態で、樹脂を上昇させて取り外すことができる。これにより例えば、樹脂が入子２２に接触した場合であれば発生する樹脂の折り曲げ力や、入子２２と樹脂が接触した場合に発生する摩擦力が無いため、樹脂を破断しない状態のまま取り外すことができる。したがって、スライド動作によって樹脂の引き抜いた後に押上げを行う二段階動作により、入子のトンネルに樹脂が残らず、トンネルの清掃の手間を低減できる。

さらに、トンネルに箇所にかかる負荷を低減できることから、強度を確保するための固化時間（冷却時間）が不要となる。これにより例えば、成形サイクルを１０ｓ短縮でき、生産性が向上する。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、スライド部１２によるスライド動作を、トンネル３１の左右方向の距離以上に行うことによって、トンネル３１内の樹脂を完全に引き抜くものとして説明したが、これに限られない。

なおこの一例として、スライド部１２がスライド動作する距離をトンネル３１の左右方向の距離の半分程度としても良い。この場合であっても、固化した樹脂は、入子２２内である第１のトンネル部３１ａから引き抜いた状態になる。さらにその後、樹脂を上昇させる動作を行う際には、固化した樹脂が入子２２の突出部２２ａに接触する状態となるが、樹脂にかかる折り曲げ力や摩擦力は小さくなるため、樹脂を破断させずに取り外すことができる。

この射出成形方法は、樹脂として、ゴム質などの摩擦係数が高く滑りにくい材料を用いた場合に特に有効である。

１ 射出成形装置
１１ 型
１２ スライド部
１２ａ スライド部本体
１２ｂ 押出しピン
１２ｃ 切り欠き部
１３ カムブロック
１４ 射出部
１４ａ 第１の部位
１４ｂ 第２の部位
１５ 第１の製品
１６ 第２の製品
２１ 型本体
２１ａ 製品配置部
２１ｂ スライド配置部
２１ｃ エジェクタピン
２２ 入子
２２ａ 突出部
２３ スプリング
３１ トンネル
３１ａ 第１のトンネル部
３１ｂ 第２のトンネル部

Claims (1)

1. 中間製品を型にセットした状態で、型内部に形成されたトンネルを介して樹脂を射出し、前記中間製品上に樹脂部を形成する射出成形方法であって、
   前記トンネルは、前記型内において前記中間製品に向かって延在するように設けられており、
   前記樹脂部を形成するために前記トンネルに樹脂を射出する射出部は、
   射出成形後に、延在する前記トンネルの長さ以上、かつ、前記トンネルの延在方向と略平行方向で前記中間製品から離れるようにスライド動作する、
   射出成形方法。

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