JP3179842B2 - ブロー成形装置 - Google Patents
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Description
し、さらに詳しくは偏平筒状断面を持つ樹脂成形品のブ
ロー成形に使用されるブロー成形装置に関するものであ
る。
の軽量化の要請から、従来一般に金属製とされていたシ
ートフレームを合成樹脂材のブロー成形品で代替するこ
とが試みられている(例えば、特公昭62ー48488
号公報参照)。
作する場合には、図7(ハ)に示すように通常シートフレ
ーム33は偏平断面を有していることから、同図(イ)に
示すように円筒形状に押出されるパリソン30をそのま
ま成形型内に入れて加圧エアによって膨張成形する場
合、該パリソン30をうまく成形型の成形空間の内面に
沿わせることが難しく、成形精度を十分に確保できない
ことになる。
同図(ロ)に示すように、成形型に入れる前に、その前行
程として、円筒状のパリソン30の内部に一対の引き延
ばしピン31,31を差し入れてこれを相互に離間方向
(矢印方向)へ移動させて該パリソン30を偏平状に引き
延ばして引延パリソン32を成形し、然る後、製品形状
に近い形状をもつこの引延パリソン32を使用して成形
型により所定のブロー成形を行うことも試みられてい
る。
本来のブロー成形の前段階としてパリソン30を引き延
ばしピン31,31を使用して引き延ばす場合、該パリ
ソン30の流動性はその全域でほぼ一定とされることか
ら、図7(ロ)に示すように、直接各引き延ばしピン3
1,31に接触して引き延ばし作用を受ける両端部32
a,32aは最もその延びが大きく、従って薄肉とされ
る。これに対して、それらの中間に位置する中央部32
b,32bは、その延びが比較的少ないことから厚肉とさ
れる。従って、このような肉厚差をもつ引延パリソン3
2を使用してブロー成形によりシートフレーム33を形
成した場合、その幅方向の中央側に位置する背支持部3
3b,33bは厚肉に、両端部33a,33aは薄肉に成形さ
れることとなる。また、特にこの図のように、両端部に
背支持部33bから大きく膨出する土手部を設けたもの
にあってはこの薄肉化がさらに助長されることとなる。
部にヒンジ機構が設けられ、これを介して車体側に連結
されるものであるため、この両端部は特にその剛性が高
いことが要求され、逆に背支持部となる中央部分は両端
部ほどの高い剛性は要求されない。このことからして、
シートフレームは、その両端部はこれを厚肉に成形し、
中央部分は薄肉に形成することが、その強度上及び軽量
化の要請に合致する形状であると言える。
本来厚肉に形成されるべき両端部33a,33aが薄肉に
成形され、本来薄肉で十分である背支持部33bが厚肉
に成形されるものであり、シートフレームとして要求さ
れる強度特性が全く逆の関係になるものである。
体に対する連結強度を確保すべく両端部33a,33aの
肉厚を厚くした場合には、これに伴って背支持部33b
の肉厚がさらに増し、結果的に連結強度は確保できたも
のの合成樹脂材を使用するメリットである軽量化が阻害
されることとなって好ましくない。
状に引き延ばした後、ブロー成形によって所定形状の樹
脂成形品を得るようにしたブロー成形装置において、偏
平方向両端部の肉厚を中央部の肉厚よりも厚く成形し得
るようにするとともに、この厚肉成形範囲の増減調整を
可能ならしめんとしてなされたものである。
解決するための具体的手段として、熱可塑性合成樹脂材
を所定厚さの円筒状のパリソンとして押出す押出機と、
その一側面を上記パリソンに対する接触面とするととも
に該一側面を相互に対向させた状態で接離可能に配置さ
れ且つその接近状態においては上記接触面が上記パリソ
ンの外周面に近接せしめられる一対の引延部材と、上記
一対の引延部材に設けられて上記パリソンを上記接触面
側に吸引してこれを接触状態で保持せしめるパリソン吸
引手段と、上記一対の引延部材の接触面の温度を上記パ
リソンの温度よりも所定温度だけ低温に設定する温度調
整手段と、衝合・分離可能とされるとともに衝合状態に
おいてはその内部に所定形状の成形空間を形成する成形
型と、該成形型の成形空間内に収容されたパリソン内に
加圧エアを供給する加圧エア供給手段とを備えたことを
特徴としている。
うな作用が得られる。即ち、押出機から垂下状態で押出
されたパリソンの外周側にこれを径方向に挟んだ状態で
一対の引延部材の接触面を接近させる。この状態におい
て、温度調整手段により上記各引延部材の接触面の温度
を所定値に調整せしめるとともに、パリソン吸引手段に
より上記パリソンを上記各引延部材の接触面に吸引して
保持させる。
作動させて上記パリソンを引き延ばしてこれを偏平筒状
の引延パリソンとする。この場合、上記パリソンのう
ち、上記パリソン吸引手段により吸引されて上記接触面
に接触保持される部分、即ち、上記引延パリソンの両端
部は、引き延ばし工程の初期段階から該パリソンよりも
低温に温度調整された上記接触面によって強制的に冷却
されてその流動性が他の部分よりも低下せしめられてい
ることから、引き延ばし工程における延びが少なく、そ
れだけ厚肉に成形されることとなる。
接触していないパリソンの中間部は、該接触面による冷
却作用がないことから高い流動性が保持され、従って引
き延ばし工程においては積極的に引き延ばされて薄肉に
形成されることとなる。
端部において厚く、中間部において薄くなった偏肉構造
をもつこととなる。従って、このような偏肉構造の引延
パリソンを成形型内に収容してこれをブロー成形するこ
とにより、製品として得られる樹脂成形品は、該引延パ
リソンの偏肉構造に対応して、その幅方向(偏平方向)の
両端部が厚肉に、中間部が薄肉に形成されることとな
る。
部に挿入される構成である場合には、該パリソンの径寸
法によって該引延部材のパリソン周方向における長さ、
即ち厚肉部分の範囲が制約されるが、本発明においては
引延部材をパリソンの外周側に配置する構成としている
ことから、該パリソンの径寸法により引延部材の周方向
長さが制約されるということが少なく、該引延部材の周
方向の長さを比較的自由に設定することが可能となるも
のである。
ば、偏平形状の樹脂成形品を得るに際して、その幅方向
の両端部を厚肉に、中間部を薄肉に成形することができ
るものであり、特に強度性能という点から幅方向の両端
部の肉厚を厚くして高い剛性を確保することが要求され
る一方、その中間部は肉厚を薄くして軽量化に応えるこ
とが要求される自動車用合成樹脂製シートフレームの成
形においてはその効果が顕著である。
する構成から、樹脂成形品の厚肉範囲の設定が比較的自
由であり、この結果、厚肉範囲の要求が異なる種々の樹
脂成形品の製造に対応することができ、その汎用性が高
められるという効果も得られるものである。
説明すると、図1Aには本発明の実施例に係るブロー成
形装置Zが示されている。このブロー成形装置Zは、図
4及び図6に示す如くその幅方向中央部を狭小隙間をも
って対向する二枚の板材からなる背支持部3bとする一
方、その幅方向の両端部をシート前方側へ土手状に膨出
させてなる端部膨出部3a,3aとした略凹状の偏平断面
をもつ自動車用のシートフレーム3をブロー成形によっ
て一体形成するためのものであって、後述する如く押出
機1と一対の成形型4,4と一対の上側プリピンチパネ
ル5,5と一対の下側プリピンチパネル6,6と一対のエ
キスパンディングパネル10,10とパリソン吸引手段
としての吸引管9と温度調整手段としての冷却水管8及
び加圧エア供給手段としてのブローノズル7とを備えて
いる。
で順次筒状に押出してこれをパリソン2とするものであ
って、該押出機1から押出されるパリソン2は、220
〜225℃の高温とされる。
位置に該押出機1の軸心を挟んで接離方向に移動可能に
配置され、ブロー成形時には図2に示すように相互に衝
合合体され、その内部に所定形状の成形空間4a(図6参
照)を形成するようになっている。また、この成形型4,
4は、適宜の加熱手段によって常時60〜65℃にその
温度が維持される。
押出機1の直下方位置において上記パリソン2をその径
方向に挟んで且つ相互に接離可能に対向配置された板材
で構成され、その接近状態においては図2に示すように
上記パリソン2の上端部、正確には後述する引延パリソ
ン20の上端部をその両側から締め付けてこれを密封す
るようになっている。
型4,4の直下方位置において上記パリソン2をその径
方向に挟んで且つ相互に接離可能に対向配置された板材
で構成され、その接近状態においては図2に示すように
上記パリソン2の下端部、即ち、後述の引延パリソン2
0の下端部をその両側から締め付けてこれを密封するよ
うになっている。
は、特許請求の範囲中の引延部材に該当するものであっ
て、図2及び図5に示すように、ほぼ上記パリソン2の
外周形状に沿う如く湾曲した所定厚さの板状体で一体構
成されるものであって、その展開形状は製造しようとす
るシートフレーム3の両端部3a,3aの厚肉形状が要求
される範囲に対応する形状に設定されている。
は、その湾曲内側の面(特許請求の範囲中の一側面に該
当する)を上記パリソン2に対する接触面10aとするも
のであって、該接触面10a上には、図2及び図5に示
すように、多数の吸引口15,15,・・が開口されてい
る。そして、この吸引口15,15,・・は、それぞれ上
記エキスパンディングパネル10内に形成した吸引通路
16,16,・・を介して吸引管9に連通せしめられてお
り、該吸引管9を介して真空ポンプ(図示省略)により吸
引することで、上記接触面10a上には所定強さの吸引
力がその全面に亘って作用することとなる。
の内部には冷却水管8に連通する冷却水通路17,17,
・・が形成されており、上記接触面10aの表面温度
は、この冷却水通路17,17,・・を循環する冷却水に
よって常時適温、具体的には上記パリソン2の温度より
も低い3〜6℃の温度に調整されるようになっている。
このように構成された一対のエキスパンディングパネル
10,10は、それぞれその接触面10a,10aを内側に
向けた状態で対向配置されるとともに、昇降シリンダ1
2,12によって上記押出機1の軸方向に平行な方向に
昇降可能とされ、且つ該各昇降シリンダ12,12に取
り付けたスライドシリンダ13,13によって接離方向
に移動可能とされている。
10,10は、上昇状態においては図1Aに示すように
パリソン2の外側に所定高さだけオーバラップし、また
降下状態においては図2に示すように上記パリソン2の
下端部より下方に位置せしめられるように上下方向にお
ける位置が設定されている。また、パリソン2の径方向
における位置は、その接近状態においては図5に実線図
示するように上記パリソン2の外周面に近接し、その離
間状態においては同図に鎖線図示(符号10′参照)する
ようにパリソン2の径寸法よりも大きく離間するように
設定されている。
方の略同軸状位置において上方に向けて配置されてお
り、その先端部7aは上記成形型4,4の型締め状態にお
いてその成形空間4a内に突出するように高さ位置が設
定されている。
シートフレーム3を成形する場合における作業手順並び
に作用効果を説明する。
とともに、上側プリピンチパネル5,5及び下側プリピ
ンチパネル6,6をそれぞれ離間させ、さらにエキスパ
ンディングパネル10,10を接近状態で上昇位置に設
定する。この状態で、上記押出機1を作動させてその下
端から所定径(例えば、直径170mm)及び所定肉厚(例
えば、8〜9mm)のパリソン2を適宜寸法だけ垂下状態
に押出してこれを上記エキスパンディングパネル10,
10の内側に通す(図5の実線図示状態)。
10の内側にパリソン2を位置せしめるための作業方法
としては、上述のように上昇位置にあるエキスパンディ
ングパネル10,10の間にパリソン2を押出して垂下
させる方法の他に、例えばこれとは逆に、エキスパンデ
ィングパネル10,10を降下位置に設定した状態でパ
リソン2を押出・垂下させ、然る後、上記エキスパンデ
ィングパネル10,10を上昇させてその間にパリソン
2を位置せしめる方法も採用できることは勿論である。
状態においては、上記ブローノズル7の先端部7aは、
該パリソン2の内部に所定量だけ進入している。
パネル6,6をそれぞれ接近させ、これらによって上記
パリソン2の上下二位置を密閉してこれを密閉袋状とす
る。尚、この場合、上記ブローノズル7は下側プリピン
チパネル6,6の間を通ってパリソン2の内部に突出せ
しめられている。
ングパネル10の接触面10aの温度調整を行うととも
に、真空ポンプを作動させて上記接触面10aに所定強
さの吸引力を作用させる。すると、この吸引力により、
パリソン2の外周のうち、上記各エキスパンディングパ
ネル10,10の接触面10a,10aにそれぞれ対向する
部分2a,2aは該接触面10a,10a側に吸引され、接触
状態のまま保持される。
10によってパリソン2の両側を保持した状態で、図1
Bに示すように、上記ブローノズル7からパリソン2の
内部に加圧エアを適度に供給しながら、スライドシリン
ダ13,13により各エキスパンディングパネル10,1
0を相互に離間させる。すると、パリソン2は、エキス
パンディングパネル10,10の離間動作に伴う引張力
及び内部に供給される加圧エアによる膨張作用とを受け
て横方向へ引き延ばされ、図5に鎖線図示するように偏
平筒状断面をもつ引延パリソン20とされる。尚、この
場合における引き延ばし状態は、例えばパリソン2が直
径170mmmの場合、引き延ばし方向の外端面間隔を4
00mm程度とされる。
パネル10,10によってパリソン2が引き延ばされて
引延パリソン20とされる場合、該パリソン2のうち、
該エキスパンディングパネル10,10の接触面10a,
10a側に吸引されて接触状態のまま保持される部分2
a,2aは、低温の接触面10a,10aによって積極的に冷
却されることから、早期に固化が進行してその流動性が
低下する。従って、この接触面10a,10aに対向する
部分2a,2aは、該エキスパンディングパネル10,10
による引き延ばし作用にもかかわらずさほど延びを生じ
ず比較的厚肉のまま保持されることとなる。
ネル10,10と接触しない中間部2b,2bは、高い流動
性が長時間維持されることから、上記エキスパンディン
グパネル10,10による引き延ばし作用を受けて積極
的に延びを生じて薄肉とされる。この結果、この引き延
ばし工程によって成形される引延パリソン20は、図5
に鎖線図示するように、その両端部20a,20aにおい
てはその肉厚が最も厚く(4.5〜5.5mm)、且つほぼ一定に
維持される一方、中間部20b,20bにおいてはその肉
厚が薄く(2.0〜2.2mm)なった偏肉構造を有することとな
る。
間させて引延パリソン20を成形した後は、図2に示す
ように、上記接触面10a,10aにおける吸引力を解除
して各エキスパンディングパネル10,10と引延パリ
ソン20とを切り離すとともに、該エキスパンディング
パネル10,10をその上昇位置から降下位置に移動さ
せる。
間4a内に上記引延パリソン20を収容するとともに、
上記ブローノズル7からさらに加圧エアを供給して該引
延パリソン20をさらに膨張変形させ、上記成形空間4
aの内面形状に沿った外形形状をもつシートフレーム3
を成形せしめる(図6参照)。成形完了後は、図3に示す
ように成形型4,4を型開きしてその内部からシートフ
レーム3を取り出す。以上でブロー成形の全工程が終了
する。
方法においては、その両端部20a,20aの肉厚が他の
部分20bよりも厚肉とされた引延パリソン20を使用
し、これを膨張変形させてシートフレーム3を得るもの
であることから、図6に示すように、この引延パリソン
20の厚肉部分がそのままシートフレーム3の端部膨出
部3a,3aを構成することとなる。従って、このシート
フレーム3は、その端部膨出部3aが厚肉で、背支持部
3b,3bが薄肉とされた肉厚形態を有することとなる。
この結果、シートフレーム3は、その端部膨出部3a,3
aにおいては高い剛性の確保により車体側への連結強度
が高められ、また背支持部3bにおいては薄肉によりそ
の軽量化が促進され、全体として強度性能と合成樹脂製
シートフレームの最大のメリットである軽量化とが両立
されるものである。
10,10をパリソン2の内方に配置する構成の場合だ
と、厚肉に成形される引延パリソン20の両端部20a,
20aの周方向長さは該エキスパンディングパネル10
の大きさ、延いてはパリソン2の径寸法によって一定寸
法以下に制約されるため、製品としてのシートフレーム
3の端部膨出部3a,3aの大きさによっては該端部膨出
部3a,3aの全域を厚肉成形することができないという
事態も起こり得る。ところが、この実施例のものにおい
ては、上記エキスパンディングパネル10,10をパリ
ソン2の外側に配置する構成を採用していることから、
該エキスパンディングパネル10,10の大きさがパリ
ソン2の径寸法によって制約されると言うことが少な
く、比較的自由にエキスパンディングパネル10,10
の形状寸法を設定することができる。従って、このブロ
ー成形装置を種々の大きさの端部膨出部3a,3aをもつ
シートフレーム3の成形に適用することができ、それだ
けその汎用性が高められるものである。
視図である。
成形品の正面図である。
ある。
である。
成形型、4aは成形空間、5は上側プリピンチパネル、
6は下側プリピンチパネル、7はブローノズル、8は冷
却水管、9は吸引管、10はエキスパンディングパネ
ル、10aは接触面、12は昇降シリンダ、13はスラ
イドシリンダ、15は吸引口、16は吸引通路、17は
冷却水通路、20は引延パリソン、Zはブロー成形装置
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 熱可塑性合成樹脂材を所定厚さの円筒状
のパリソンとして押出す押出機と、 その一側面を上記パリソンに対する接触面とするととも
に該一側面を相互に対向させた状態で接離可能に配置さ
れ且つその接近状態においては上記接触面が上記パリソ
ンの外周面に近接せしめられる一対の引延部材と、 上記一対の引延部材に設けられて上記パリソンを上記接
触面側に吸引してこれを接触状態で保持せしめるパリソ
ン吸引手段と、 上記一対の引延部材の接触面の温度を上記パリソンの温
度よりも所定温度だけ低温に設定する温度調整手段と、 衝合・分離可能とされるとともに衝合状態においてはそ
の内部に所定形状の成形空間を形成する成形型と、 該成形型の成形空間内に収容されたパリソン内に加圧エ
アを供給する加圧エア供給手段と、を備えたことを特徴
とするブロー成形装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04141092A JP3179842B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | ブロー成形装置 |
US08/019,852 US5474734A (en) | 1992-02-27 | 1993-02-19 | Blow-molding method for resinous molding product and apparatus therefor |
DE4306045A DE4306045C2 (de) | 1992-02-27 | 1993-02-26 | Blasformungsverfahren für harzartige Formprodukte und Vorrichtung dafür |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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