JP2776452B2 - ブロー成形用ダイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，偏平形状の製品を成形
するためのブロー成形用ダイスの改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来においては，ブロー成形機によって
ブロー成形を行なう際，押出機より供給された溶融樹脂
を成形品の量に見合う量だけ貯蔵させた後，図示しない
射出装置のプランジャの移動によりダイス吐出口よりチ
ューブ状に樹脂を吐出させてパリソンとし，空気を吹込
み所望の製品を得る。こうしたブロー成形機用ダイスの
芯金の外周面には，押出機の吐出口が接続するダイスハ
ウジングの樹脂供給口方向側と１８０゜反対側の２方向
に分配された樹脂がその下流部で合流する形状の樹脂分
配路が形成されており，溶融樹脂を円筒状パリソンとし
て射出するのが一般的であるが，金型キャビティの形状
によっては偏平断面のパリソンが望ましいことがあり，
近年，車輌のドアやパネル等の平板状構造体，あるいは
バンパやスポイラ等への応用が図られており，かかる場
合には樹脂吐出口の形状は長円等の偏平形状として，偏
平パリソンを射出形成するようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，前記樹脂分
配路は流路形状が複雑となり，溶融樹脂の流れの著しく
遅い部分，あるいは滞留箇所が生じる結果となってい
る。この滞留は，特に流路断面積が大きく流速が遅くな
る壁面や流路形状が変化するコーナ部あるいは合流部な
どで顕著であり，色替えあるいは材料替えを行なう際に
は，上記滞留箇所に付着残留した古い樹脂と新しい樹脂
との置換のために多量の樹脂と作業時間が浪費され，生
産性が低下するといった問題があった。

【０００４】また，従来のブロー成形機におけるパリソ
ン射出ダイスは，予め設定された製品に応じて樹脂吐出
口の形状が一定となっていたため，製品形状が変わる毎
に，要求されるパリソン形状も変わり，これに伴って樹
脂吐出口の形状も個々の製品，例えば深物，薄物に応じ
たパリソンを射出できるように変更する等の処置が必要
となる。このような場合，従来では，成形品に適したパ
リソンを得るために，成形品が異なる毎にダイスの全体
を交換するか，成形品毎の専用のブロー成形機によって
成形するのが一般的である。

【０００５】成形品の形状や大きさが異なると，成形品
が異なる毎にダイスの全体を交換しようとすると，大重
量のダイスの交換は容易でなく，しかも危険が伴う。ま
た，成形品毎の専用のブロー成形機によって成形しよう
とすると，ブロー成形機の稼動率が低下するといった欠
点があった。

【０００６】こうした問題点を解決するために，下部ダ
イスハウジングおよびコアのみを交換してパリソンサイ
ズを変えるようにしたものがある。通常，基本形状の偏
平ダイスにおいては，ダイス下部の長径側と短径側で樹
脂流路を通過する樹脂の圧力損失が周方向で同じになる
ように構成されているため，均一なパリソンの成形が可
能である。ところが，ダイス下部，すなわち下部ダイス
ハウジングおよび下部マンドレルを通常より大きいか，
または小さいダイスに交換すると，偏平ダイスの長径側
と短径側の樹脂流路の長さが必然的に変わる。このた
め，樹脂流路を通過する樹脂の圧力損失が周方向で異な
り，ダイスより押出されたパリソンは長径側の方が出が
悪く，短径側ばかりに樹脂が流れてしまい不均一なパリ
ソンとなり所望するパリソン成形が困難であるといった
問題があった。

【０００７】また，偏平ダイスでは，偏平形状を有して
いるがゆえにダイスハウジング部材の長径側端部に発生
する高応力と，短径側に発生する大きな変位（たわみ）
を防ぐためにダイスハウジング部材を高剛性の構造で高
強度を有した材料で製作する必要がある。このため，ダ
イスハウジングの下部域のみ肉厚を厚くすると結果とし
てダイス全体の重量が甚大なものとなり，さらに，ダイ
スをヒートアップするには莫大なヒータ容量が必要で昇
温時間も長大なものとなる問題点があった。

【０００８】こうした問題点を解決するために，ダイス
ハウジングの下部にダイスハウジングの下端中心部に配
設したコア間で出口スリットを形成し，かつ，ダイスハ
ウジングの水平方向の幅方向より大きい幅寸法を有した
ダイス下部プレートをダイスハウジングと同軸的に配し
て高い樹脂圧力（例えば５００ｋｇｆ／ｃｍ² ）があっ
ても短径側のたわみによって出口スリットが変化すると
いった問題点を解決しようとした特開平４−３１０２６
号のものがある。

【０００９】しかし，製品形状が変わる毎に要求される
パリソン形状やサイズも変わり，その都度下部ダイスハ
ウジングおよびコアのみを対象とした交換であっても大
重量のため，交換に長い作業時間を浪費するとともに生
産性が低下するといった問題があった。

【００１０】本発明は，前記従来の問題点に着目し，均
一なパリソン射出を行なわせつつ，各種の異なったサイ
ズの成形品に適したパリソンを容易に得ることができ，
もって樹脂替え等の際の旧樹脂の迅速な排出を行なわせ
ることができるブロー成形用ダイスを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明に係るブロー成形用ダイスは，ダイスハウジ
ングに芯金を内挿して樹脂通路を形成し，前記樹脂通路
内に押出機側からの樹脂流入口を対称位置に開口させる
とともに，各樹脂流入口から芯金表面に周方向左右に分
岐し通路断面積が減少し，かつ押出方向に湾曲したマニ
ホールドを形成し，このマニホールド端と他方の樹脂流
入口からのマニホールド端をそれぞれ合流させ，かつ，
断面が環状通路を有する前記樹脂通路を上方から下方に
下降するにつれて円形から長円または楕円になるように
構成し，さらに，前記ダイスハウジングの下端部にあっ
てダイスハウジングの一部をなし外周部に位置する下部
ダイスハウジングと，前記下部ダイスハウジングと同軸
的に配設されて下部ダイスハウジングの内周部に位置し
て前記芯金の下部に位置するコアとの間で出口スリット
を形成する内部環状ブロックと，前記内部環状ブロック
に一端を嵌合させるとともに他端を樹脂通路内に突設さ
せて前記樹脂通路の周方向で均一な圧力損失になるよう
に開口断面積を設定するスリット調整部材と，前記下部
ダイスハウジングの下端部に取付けられてパリソン射出
時の樹脂圧力による出口スリット幅変形を防止する下部
プレートと，前記下部プレートと前記内部環状ブロック
間にあって外周側面を前記下部プレートの内周面に当接
するとともに内周側面を前記内部環状ブロックの脱落を
防止するように係止されたコッタ部材とから構成された
ものである。

【００１２】

【作用】上記構成によれば，各ショット毎にダイス内の
樹脂通路に樹脂流入口から流入するが，これはマニホー
ルドに沿って流下するとともにランド部分にも同時に溢
流する。マニホールドの合流部はダムリップ部に形成さ
れてここから樹脂が流下し，同時にランド部からもダム
リップ部に流下する。ランド部高さはダムリップ部より
低くなっており，マニホールドからの溢流量は樹脂流入
口から経路方向に沿って略等しくなり，ダイス全周方向
では樹脂は均一に全体に回り込むとともに，円形形状か
ら偏平形状へと樹脂通路を経由しながら最後は出口スリ
ットから肉厚が均一なパリソンを垂下する。さらに，パ
リソンの形状やサイズが変わったときは大重量の下部ダ
イスハウジングおよび下部プレートは装着したままでコ
ッタ部材のみを取外して内部環状ブロックとスリット調
整部材を交換するだけで事足り，作業時間が短縮されて
ブロー成形装置の稼動率が大幅に向上する。また，内部
環状ブロックとスリット調整部材を取外した際に，偏平
ダイスの長径側と短径側で樹脂通路での圧力損失が樹脂
通路の周方向で均一になるように微調整用のスリット調
整部材を随時交換することで均一な肉厚を有したパリソ
ンが容易に得られる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明に係るブロー成形用ダイスの具
体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図に本発明の１実施例に係るダイスの構造
を示す。図１はブロー成形用ダイスの断面正面図，図２
は図１の断面側面図である。図示のように，このダイス
１０はダイスハウジング１２を有しており，上部ダイス
ハウジング１２ａと下部ダイスハウジング１２ｂとで構
成され，着脱自在に締結ボルト等により結合されてい
る。ダイスハウジング１２の縦中心線に沿ってほぼ円断
面の貫通透孔１４が穿設されている。このような貫通透
孔１４は，その途中からハウジング１２の下端面に至る
にしたがって相当直径が順次縮径された状態でハウジン
グ１２の下端面に開口されている。そして，前記ハウジ
ング１２内には，貫通透孔１４より小径に形成されて上
部が円断面形状を有するとともに，途中から長円または
楕円断面形状へと変化した形状を有するマンドレル１３
とコア１５からなる芯金１６が挿通されている。このた
め当該芯金１６の外周面と貫通透孔１４の内周面の間
に，前記芯金１６上方部の円断面から下方部の長円また
は楕円断面への形状変化に連れて，樹脂通路１８も円環
通路から長円または楕円環状通路へと形状変化をなすよ
うに構成されている。

【００１５】芯金１６の上端部分は前述したように前記
貫通透孔１４に密着する円形状の断面構造とされている
ことから，上部ダイスハウジング１２ａの外周面の断面
形状も円形に形成されている。さらに，上部ダイスハウ
ジング１２ａの肉厚は下部ダイスハウジング１２ｂより
かなり薄くなるように構成されている。これは，ダイス
１０の上部が円形状を有しているため，パリソン射出時
の押出機（図示なし）からの押出圧力が樹脂通路１８面
の周方向に均等に作用するためにどちらかに片寄って押
圧力が作用することがなく，このため集中応力が発生し
にくいことにより上部ダイスハウジング１２ａは肉厚の
薄い構成となっている。

【００１６】さらに，下部ダイスハウジング１２ｂの外
周面の断面形状は偏平状の樹脂通路１８に合わせて矩形
形状となっている。このため，下部ダイスハウジング１
２ｂは上部ダイスハウジング１２ａの肉厚よりかなり厚
くなるように構成されている。これは，ダイス１０の下
部が偏平形状を有しているため，パリソン成形時の押出
機（図示なし）からの押出圧力が長径と平行となる樹脂
通路１８面に作用する押圧力の方が，短径側に面した樹
脂通路１８面に作用する押圧力より受圧面積が大きい分
だけ大きくなり，このため長径と平行となる樹脂通路１
８面には樹脂通路１８間隔が拡開するようなたわみが生
じるとともに，拡開押圧力に伴って集中応力が作用し下
部ダイスハウジング１２ｂに亀裂が入って破損すること
を防止するためである。

【００１７】芯金１６の内部には樹脂供給路２０が穿設
され，これは芯金１６の直径方向に分岐し，前記樹脂通
路１８に一対開口させている。開口部は図示のように幅
広側の樹脂通路１８に設定され，これを樹脂流入口２２
としている。

【００１８】このような基本構成において，芯金１６の
外表面には各樹脂流入口２２を基点として，周方向左右
に分岐し通路断面積を所定の割合で徐々に減少させつつ
所定の曲率で押出方向に湾曲する半円断面状のマニホー
ルド２４を形成している。そしてこのマニホールド２４
端は対称となっている反対面側のマニホールド２４と前
記樹脂流入口２２からほぼ１８０度の位置にてそれぞれ
合流するように形成されている。そして，この合流部２
６部分に対応して芯金１６の周方向に沿って浅い通路を
形成するダムリップ部２８を形成している。このダムリ
ップ部２８は樹脂通路１８の絞り通路部分に対応して設
けられ，これをダイスハウジング１２の貫通透孔１４と
の隙間を狭くして通路抵抗が全周にわたって均一となる
ように設定している。この場合において，前記合流部２
６は合流対称のマニホールド２４同士が芯金１６の軸線
に沿った線に接するように結合合流されている。この結
果，各マニホールド２４を流下する樹脂の流線は合流部
で平行となっている。

【００１９】また，前記マニホールド２４の下縁からダ
ムリップ部２８に至る筒状通路全体が，マニホールド２
４部分の通路断面深さよりは浅く，前記ダムリップ部２
８部分の流路深さより深い通路を形成するランド部３０
を形成している。これは芯金１６の外面の削り取り深さ
を上記のように調整することによって形成されたもので
ある。

【００２０】ダイス本体１０の下部には下部ダイスハウ
ジング１２ｂがコア１５を中心としてその外周を囲み，
コア１５と下部ダイスハウジング１２ｂとの間に偏平環
状の出口スリット１７（ダイリップギャップ）を形成し
ている。樹脂通路１８の下端は出口スリット１７につな
がっていて，図示しない樹脂の射出装置のプランジャを
押し進めると，樹脂流路１８内の溶融樹脂は出口スリッ
ト１７を通って本体の外に押出され，パリソン３２が形
成されるようになっている。

【００２１】符号３４は下部ダイスハウジング１２ｂと
同軸的に下部ダイスハウジング１２ｂの内周部に当接さ
せて配設された内部環状ブロックであって，樹脂通路１
８を介してコア１５を囲繞するように配設されている。
また，下部ダイスハウジング１２ｂの下端部にはダイス
ハウジング１２の一部をなす下部プレート３６がボルト
によって取付けられている。この下部プレート３６は特
に偏平ダイスにおいて生じる現象，すなわち，エンジニ
アリングプラスチックのような固化速度の速い樹脂を用
いてブロー成形を行なう場合，溶融樹脂を図示しない射
出装置によって高速で射出する必要があるが，そのため
に押出し時の樹脂圧力が大きくなって短径方向に沿った
樹脂通路としての出口スリット１７幅は変わらないもの
の，長径方向に沿った出口スリット１７幅の間隔が大き
くなることを防止するようになっている。

【００２２】符号３８はコッタ部材であり，前記下部プ
レート３６と前記内部環状ブロック３４間にあってボル
トによって下部ダイスハウジング１２ｂに取付けられて
いる。コッタ部材３８の外周側面は垂直面を形成してお
り，前述した下部プレート３６と相互に当接された形で
配設されている。また，コッタ部材３８の内周側面は上
方から下方に下降するにつれ相当直径が縮径された勾配
を有している。

【００２３】一方，前記コッタ部材３８の勾配部に当接
して前述した内部環状ブロック３４が配設されており，
両者は勾配面で当接するとともに内部環状ブロック３４
が脱落不可能に係合された構成となっている。このた
め，内部環状ブロック３４は例えばボルトなどによって
他の部材には取付けられておらず，コッタ部材３８を取
付けているボルトを取外すと，コッタ部材３８とともに
内部環状ブロック３４も一緒に取外し可能となってい
る。

【００２４】また，前記内部環状ブロック３４の幅方向
内側上端コーナ部に段差形成するとともに，前記段差部
に樹脂通路１８の開口断面積を周方向で均一な圧力損失
となるように設定するためのリング状の突設部材，すな
わちスリット調整部材４０が嵌合させて設けられてい
る。このスリット調整部材４０はパリソン３２の形状や
サイズの変更に伴いコア１５を交換した際に内部環状ブ
ロック３４をも交換するものの，樹脂通路１８内を流れ
る溶融樹脂の不均一流れによって出口スリット１７から
流出するパリソン肉厚の不均一を防止するためのもので
ある。なお，符号８は出口スリット１７を決定するマン
ドレルリップ材を示す。

【００２５】このような実施例構成によれば，樹脂流入
口２２から流入した樹脂はマニホールド２４にて左右に
分岐して流下して合流部２６に達するとともに，分岐流
下とともにマニホールド２４の下縁からランド部３０に
逐次溢流し，樹脂は樹脂通路１８の全周に均一に流れる
ものとなる。そして，マニホールド２４の溝断面積を徐
々に小さくなるように設定しているので，周方向の圧力
分布が均一になり，ダムリップ部２８で再調整された状
態で流下した後，真円状の樹脂通路１８から偏平状の樹
脂通路１８へと連続的に変化した樹脂通路１８を通る
が，この通路１８間での圧力損失が周方向の各流線毎で
均等となるように樹脂通路１８の通路幅が変えてあるた
め，最後は樹脂スリット１７より均一肉厚をもったパリ
ソン３２として射出されるのである。

【００２６】このようなことから，実施例に係るダイス
１０では，ダイス１０内の周方向樹脂廻りが均一にな
り，その均一度が従来のダイスに比較して著しく向上
し，もって射出されるパリソン肉厚が周方向で均一とな
り，同時に射出パリソン長さも周方向で均一となる。ま
た，樹脂廻りの均一度が図れるので，樹脂滞留部がなく
なり，特に樹脂合流部２６での樹脂替え性が著しく向上
する。さらに，複数段のダムリップが不要となるので，
ダイス自体の長さを短くすることができるとともに，ダ
イスの外形を上方から下方に下降するにつれて円形から
矩形形状にしたことによりダイス重量の軽減が図れる。

【００２７】次に所望する製品形状，大きさの成形に入
るために必要なダイス部材交換を行なうが，この交換作
業について図を用いて説明する。すなわち，下部ダイス
ハウジング１２ｂと下部プレート３６をダイス１０本体
に取付けたままの状態で，まず，マンドレルリップ材８
を取外したのちコア１５を取外して，次いでコッタ部材
３８を取付けているボルトを取外す。当該コッタ部材３
８を取外すと，これに係合して装着されている内部環状
ブロック３４とさらにこの内部環状ブロック３４に嵌合
されているスリット調整部材４０を一緒に取外すことが
できる。このようにしてパリソン３２のサイズに応じた
取外し作業を完了する。

【００２８】パリソン３２のサイズに応じたコア１５，
内部環状ブロック３４およびスリット調整部材４０に交
換する。これら部材の取付け作業は前述した取外し作業
とは逆の手順にて行なわれ，一連の交換作業を完了す
る。この後，前記したと同様に所望するパリソン３２の
サイズの成形が行なわれる。なお，本発明では，パリソ
ン３２のサイズに応じてコア１５，内部環状ブロック３
４およびスリット調整部材４０を交換するだけで種々の
パリソンサイズに容易に対応できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなように
本発明に係るブロー成形用ダイスは，ダイスハウジング
に芯金を内挿して樹脂通路を形成し，前記樹脂通路内に
押出機側からの樹脂流入口を対称位置に開口させるとと
もに，各樹脂流入口から芯金表面に周方向左右に分岐し
通路断面積が減少し，かつ押出方向に湾曲したマニホー
ルドを形成し，このマニホールド端と他方の樹脂流入口
からのマニホールド端をそれぞれ合流させ，かつ，断面
が環状通路を有する前記樹脂通路を上方から下方に下降
するにつれて円形から長円または楕円になるように構成
し，さらに，前記ダイスハウジングの下端部にあってダ
イスハウジングの一部をなし外周部に位置する下部ダイ
スハウジングと，前記下部ダイスハウジングと同軸的に
配設されて下部ダイスハウジングの内周部に位置して前
記芯金の下部に位置するコアとの間で出口スリットを形
成する内部環状ブロックと，前記内部環状ブロックに一
端を嵌合させるとともに他端を樹脂通路内に突設させて
前記樹脂通路の周方向で均一な圧力損失になるように開
口断面積を設定するスリット調整部材と，前記下部ダイ
スハウジングの下端部に取付けられてパリソン射出時の
樹脂圧力による出口スリット幅変形を防止する下部プレ
ートと，前記下部プレートと前記内部環状ブロック間に
あって外周側面を前記下部プレートの内周面に当接する
とともに内周側面を前記内部環状ブロックの脱落を防止
するように係止されたコッタ部材とから構成したことに
より，均一なパリソン射出を行なわせつつ，ダイス内に
樹脂流れの滞留部が固定位置に生成されることを防止
し，もって色替え等の際の旧材料の迅速な排出を行なわ
せることができるという優れた効果が得られる。さら
に，上部ダイスハウジングのたわみ，および応力が周方
向で均等に分布し，かつ，それらの値が小さくなるので
上部ダイスハウジングの部材を薄くでき，ダイス全体重
量を著しく軽減できる。さらに，パリソンのサイズおよ
び形状の変化があった場合に最小限の部材を交換するこ
とで事足り，交換時の作業性を著しく向上させることが
できるという優れた効果を有する。また，偏平パリソン
に肉厚分布が生じることなく均等肉厚を持った射出が可
能となり，しかも調整作業も容易に短時間に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るブロー成形用ダイスの
断面正面図である。

【図２】図１の断面側面図である。

【符号の説明】

１０ ダイス １２ ダイスハウジング １２ａ 上部ダイスハウジング １２ｂ 下部ダイスハウジング １３ マンドレル １４ 貫通透孔 １５ コア １６ 芯金 １７ 出口スリット １８ 樹脂通路 ２０ 樹脂供給通路 ２２ 樹脂流入口 ２４ マニホールド ２６ 合流部 ２８ ダムリップ部 ３０ ランド部 ３２ パリソン ３４ 内部環状ブロック ３６ 下部プレート ３８ コッタ部材 ４０ スリット調整部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 22:00 (56)参考文献 特開 平６−155567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−292017（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153113（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175008（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 49/04,49/42,49/78 B29B 11/10 B29C 47/20 B29L 22:00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイスハウジングに芯金を内挿して樹脂
   通路を形成し，前記樹脂通路内に押出機側からの樹脂流
   入口を対称位置に開口させるとともに，各樹脂流入口か
   ら芯金表面に周方向左右に分岐し通路断面積が減少し，
   かつ押出方向に湾曲したマニホールドを形成し，このマ
   ニホールド端と他方の樹脂流入口からのマニホールド端
   をそれぞれ合流させ，かつ，断面が環状通路を有する前
   記樹脂通路を上方から下方に下降するにつれて円形から
   長円または楕円になるように構成し，さらに，前記ダイ
   スハウジングの下端部にあってダイスハウジングの一部
   をなし外周部に位置する下部ダイスハウジングと，前記
   下部ダイスハウジングと同軸的に配設されて下部ダイス
   ハウジングの内周部に位置して前記芯金の下部に位置す
   るコアとの間で出口スリットを形成する内部環状ブロッ
   クと，前記内部環状ブロックに一端を嵌合させるととも
   に他端を樹脂通路内に突設させて前記樹脂通路の周方向
   で均一な圧力損失になるように開口断面積を設定するス
   リット調整部材と，前記下部ダイスハウジングの下端部
   に取付けられてパリソン射出時の樹脂圧力による出口ス
   リット幅変形を防止する下部プレートと，前記下部プレ
   ートと前記内部環状ブロック間にあって外周側面を前記
   下部プレートの内周面に当接するとともに内周側面を前
   記内部環状ブロックの脱落を防止するように係止された
   コッタ部材とから構成されることを特徴とするブロー成
   形用ダイス。