JP3096100B2 - 合成樹脂の複合成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロースタンピング成
形、射出圧縮成形、ブロー成形、真空成形等を組み合わ
せて異色または異種の合成樹脂材料からなる一体成形品
あるいは部分的に複雑な形状をした極めて大型の一体成
形品を成形する合成樹脂の複合成形装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の合成樹脂の成形装置は、フロース
タンピング成形、射出圧縮成形、ブロー成形、真空成形
等いずれの場合も、供給される材料を１つの型内におい
て単独の成形法で成形するようにしたものを普通として
いる。ところが、例えば合成樹脂製の自動車用内装材の
ように部分的に強度の異なる合成樹脂成形品や、表面だ
けが柔軟で芯が硬い合成樹脂成形品を成形したい場合に
は供給される材料を１つの型内において単独の成形法で
成形することが困難であり、また自動車車体などの部分
的に複雑な形状をした極めて大型の成形品を射出成形す
るには何千トンという成形圧力が必要となって装置が大
型化して高価なものとなるなど多くの問題があり、前記
のような成形品の成形を簡単にかつ安価に行える合成樹
脂の成形装置は殆ど実用化されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
するところは、部分的に強度の異なる合成樹脂成形品
や、表面だけが柔軟で芯が硬い合成樹脂成形品あるいは
部分的に複雑な形状がある極めて大型の成形品を安価に
且つ簡単に量産できる合成樹脂の複合成形装置を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明に係る合成樹脂の複合成形装置は、１個の型
締ユニットと、該型締ユニットに異方向より材料供給口
が向けられた成形法の異なる複数の成形ユニットと、成
形品の形状に応じた成形材料を型内に供給するようダイ
ヘッドを制御するとともに型の移動タイミングおよび成
形ユニットと型締ユニットの作動タイミングを制御する
制御装置とよりなり、前記型締ユニットには成形の都度
成形空間部の形状が変えられる可変の型が具備されてい
ることを特徴とするものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明をフロースタンピング成形機と
射出圧縮成形機を組み合わせた図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。１はフロースタンピング用の成形ユニ
ットであり、該成形ユニット１は基台３上に設けられた
材料供給機構２がサーボモータ４、５により駆動される
送りねじ６でＸ−Ｙ方向に移動できるようになってい
る。材料供給機構２は射出ユニット７のスクリュー８と
これを回転させる油圧モータ９と射出シリンダ１０とよ
りなり、加熱シリンダ１１により加熱溶融された合成樹
脂材料を先端のダイヘッド１２からシート状に押し出す
ものである。

【０００６】また、射出ユニット７の油圧モータ９と射
出シリンダ１０は後記する制御装置によって制御され、
ダイヘッド１２から押し出されるシートの肉厚を押し出
しの途中で自由に変えることができ、さらに、ダイヘッ
ド１２の吐出口は複数個に分割されて開閉するこにより
ダイヘッド１２から金型上に押し出されるシートの幅を
変化させることができるようになっている。

【０００７】一方、１３は前記成形ユニット１とは９０
度角度を変えて配置されている射出圧縮用の成形ユニッ
トであり、該成形ユニット１３は基台１５上に設けられ
た材料供給機構１４を有している。１６は材料供給機構
１４の射出ユニットであり、該射出ユニット１６はスク
リュー１７とこれを回転させる油圧モータ１８と射出シ
リンダ１９とよりなり、加熱シリンダ２０により加熱溶
融された前記スタンピング成形用の合成樹脂材料とは異
なる合成樹脂材料を先端のノズル２１より射出するもの
である。

【０００８】２２は前記両材料供給機構２、１４の材料
供給口を二側面に臨ませた型締ユニットであり、該型締
ユニット２２には材料供給の都度成形空間部の形状を可
変とする型と昇降シリンダ２４とが具備されている。材
料供給の都度成形空間部の形状を可変とする型として
は、材料供給の都度型の一部が取り換えられて成形空間
部の形状が変えられるようにしてもよく、この場合は例
えば図１および図２に示す第１の実施例のように前記昇
降シリンダ２４により昇降動される１個の上型２３と、
該上型２３の下降位置に横方向より進退動する２個の下
型２５、２６とにより構成されており、一方の下型２５
と他方の下型２６とは上型２３に型合わせされた際にお
ける成形空間部の大きさが、一方の下型２５に上型２３
が型合わせされた際よりも他方の下型２６に上型２３が
型合わせされた際の方が大きくなるようになっているも
のを用いる。

【０００９】そして、フロースタンピング用の成形ユニ
ット１の材料供給機構２によってシート状材料が一方の
下型２５に供給されたうえ該下型２５が型締ユニット２
２内に移動されると、上型２３が型締めされてスタンピ
ング成形され、続いて、昇降シリンダ２４により上型２
３が成形品とともに上昇後下降して前記下型２５と代わ
った他方の下型２６に型合わせされると、射出圧縮用の
成形ユニット１３の材料供給機構１４が前進し、型締さ
れた上型２３と下型２６間の成形空間部にあるシート状
材料の回りに合成樹脂材料が射出されるようになってい
る。

【００１０】なお、２７は制御装置であり、該制御装置
２７は成形品の形状や凹凸に応じた状態のシート状材料
を型内に供給するようダイヘッド１２を制御したり、型
の移動タイミングや成形ユニットと型締ユニットの作動
タイミングを制御するものである。

【００１１】このように構成されたものは、フロースタ
ンピング用の成形ユニット１の材料供給機構２のダイヘ
ッド１２を型締ユニット２２の側方にある一方の下型２
５上に位置させ、射出ユニット７を作動させて加熱溶融
された合成樹脂材料をダイヘッド１２から下型２５にシ
ート状に押し出す。このとき成形品が自動車のドアトリ
ムのように成形空間部のの幅が部分的に変わっていた
り、成形空間内部に凹凸がある場合は、制御装置２７に
よってダイヘッド１２をＸ−Ｙ方向に移動させつつシー
ト状原料を押し出したり、ダイヘッド１２のサーボバル
ブを制御してシート状原料の横幅を狭くしたり、射出ユ
ニット７の作動を制御してシート状原料の肉厚を変化さ
せる。

【００１２】このようにしてシート状原料が一方の下型
２５に供給されるとこの下型２５を型締ユニット２２内
に移動させ、下型２５が型締ユニット２２内で停止した
ら、昇降シリンダ２４を作動させて上型２３を一方の下
型２５と型合わせしてスタンピング成形を行う。そし
て、スタンピング成形後は上型２３に成形品を残したま
ま型開きを行い、空の下型２５を材料供給機構１４側に
戻し、射出圧縮成形用の成形ユニット１３のスライド式
の他方の下型２６を型締ユニット２２内に移動させる。

【００１３】そして、成形品が残されている上型２３を
他方の下型２６に型合わせすれば、上型２３と他方の下
型２６間の成形空間部にあるシート状材料の回りに空隙
が形成されるから、射出圧縮成形用の成形ユニット１３
の材料供給機構１４を前進させてノズル２１を成形空間
部の樹脂注入口に嵌合させたうえ射出シリンダ１９を作
動させれば、溶融された合成樹脂材料は成形空間部内に
あってスタンピング法により一次成形されているシート
状材料の回りに射出されて二次成形としての射出圧縮成
形が行われる。

【００１４】このようにして射出圧縮成形後は、型開き
して異なった合成樹脂が成形された成形品を成形空間部
より離型し、以後は前記同様の成形工程を繰り返して異
なる合成樹脂による複合成形を行うものである。なお、
射出圧縮成形時、スタンピング成形された成形品を下型
２５に残す場合には該下型２５に開閉自在な型を取り付
けておき、スタンピング成形後該型を下型２５に型合わ
せしたうえ射出圧縮成形を行っても良く、型を開閉式に
するかスライド式にするかは成形品の形状によって適宜
変更するものであり、また実施例ではダイヘッド１２か
らシート状の合成樹脂材料を押し出しているが、ロッド
状の合成樹脂材料を押し出すようにしてもよく、要は成
形品の形状に応じて適宜変更すればよいものである。

【００１５】また、実施例ではフロースタンピング成形
と射出圧縮成形を組み合わせたが、フロースタンピング
成形と真空成形を組み合わせても、ブロー成形と射出圧
縮成形或いはブロー成形と真空成形とを組み合わせても
よく、さらに、成形ユニットの数は２個以上であればよ
いもので、例えば、異なる成形ユニットを型締ユニット
の周囲に４個設ければ、４層の合成樹脂層あるいは強度
の異なる部分を４ヶ所もつ成形品をも成形することもで
きることとなる。

【００１６】次に、材料供給の都度成形空間部の形状を
可変とする型としては、材料供給の都度型の一部が移動
して成形空間部の形状が変えられるものとしてもよい。
すなわち、図３は複雑な形状をした部分を射出成形によ
り成形し、単純な形状部分はスタンピング成形により成
形するようにした大型の成形品の成形に用いられる型を
示すもので、図中、３０は型締ユニット２２に取り付け
られる下型であり、該下型３０には射出成形用の凹型３
１とその両側に続くスタンピング用の凹型３２とが形成
されている。３３は型締ユニット２２に取り付けられる
上型であり、該上型３３にはスタンピング用の凸型３４
に昇降動自在な射出用の中子型３５を組み込んだものと
している。３６は中子型３５を昇降させる油圧シリン
ダ、３７はランナブロックで、該ランナブロック３７に
は射出成形用の溶融樹脂を送り出すランナ３８とスタン
ピング用の溶融樹脂を送り出すランナ３９とが設けられ
ている。４０は射出成形用の樹脂ゲート、４１はスタン
ピング成形用の樹脂ゲート、４２はスタンピング用の樹
脂ゲート４１に設けられる逆流防止用の弁である。

【００１７】このように構成された型は型締ユニット２
２に取り付けて、ランナブロック３７の一側に射出成形
機の射出ノズルを臨ませるとともに、ランナブロック３
７の直交する側部にはスタンピング用樹脂の供給ノズル
を臨ませておき、先ず、型締ユニット２２の上型３３を
下型３０と型合わせする。この型合わせは上型３３に油
圧シリンダ３６を介して取り付けられている射出成形用
の中子型３５のみ完全に型合わせされ、スタンピング用
の凹型３２と凸型３４はスタンピング用の溶融合成樹脂
材料が所定量供給されたときに完全に型合わせされるよ
うになっている。

【００１８】このためスタンピング成形用の凸型３４と
凹型３２が型合わせされる直前に、複雑な形状部分を中
子型３５と下型３０の凹型３１とにより形成される成形
空間部において射出成形すると略同時に単純な形状部分
を凸型３４と凹型３２によって形成される成形空間部に
おいてスタンピング成形して一体成形とするもので、複
雑な形状をした部分のみを射出成形することによって極
めて大型の合成樹脂成形品を小さな成形圧力で成形でき
ることとなる。 なお、実施例ではスタンピング成形と
射出成形を略同時に行っているが、硬化後にも融着する
合成樹脂材料であれば成形時期を略同時にする必要はな
く、また成形順序も実施例のように射出成形を先にする
必要はないことは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は前記説明によって明らかなよう
に、１個の型締ユニットと、該型締ユニットに異方向よ
り材料供給口が向けられた成形法の異なる複数の成形ユ
ニットとよりなり、前記型締ユニットに材料供給の都度
成形空間部の形状を可変とする型を具備させておくこと
により、異色、異種、同種の合成樹脂材料により積層或
いは連続成形された様々な合成樹脂成形品を容易に成形
することができるもので、表層のみが柔軟な成形品や、
成形品の一部分のみが強度の異なった成形品のようなも
のでも形状の制約を受けることなく自由に成形すること
ができる。

【００２０】しかも、部分的に複雑な形状をした部分の
みを別に射出成形することもできるので極めて大型の合
成樹脂成形品を小さな成形圧力で成形でき、小型で安価
な成形装置を提供できるものであり、供給される材料を
１つの型内において単独の成形法で成形するようにした
従来の合成樹脂の成形装置の問題点を解消した合成樹脂
の複合成形装置として業界にもたらす益極めて大なもの
である。

【図面の簡単な説明】 図１本発明の実施例を示す正面図である。図２本発明の
実施例を示す平面図である。図３本発明の型の他の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 成形ユニット 22 型締ユニット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個の型締ユニットと、該型締ユニット
   に異方向より材料供給口が向けられた成形法の異なる複
   数の成形ユニットと、成形品の形状に応じた成形材料を
   型内に供給するようダイヘッドを制御するとともに型の
   移動タイミングおよび成形ユニットと型締ユニットの作
   動タイミングを制御する制御装置とよりなり、前記型締
   ユニットには材料供給の都度成形空間部の形状を可変と
   する型が具備されていることを特徴とする合成樹脂の複
   合成形装置。
2. 【請求項２】 材料供給の都度型の一部が取り換えられ
   て成形空間部の形状が変えられる請求項１に記載の合成
   樹脂の複合成形装置
3. 【請求項３】 材料供給の都度型の一部が移動して成形
   空間部の形状が変えられる請求項１に記載の合成樹脂の
   複合成形装置