JP3258591B2 - リブ付き成形体及びその製造方法並びに製造用金型装置 - Google Patents

リブ付き成形体及びその製造方法並びに製造用金型装置

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JP3258591B2
JP3258591B2 JP07984597A JP7984597A JP3258591B2 JP 3258591 B2 JP3258591 B2 JP 3258591B2 JP 07984597 A JP07984597 A JP 07984597A JP 7984597 A JP7984597 A JP 7984597A JP 3258591 B2 JP3258591 B2 JP 3258591B2
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敦志 福原
和昭 中林
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば抽斗の合成
樹脂製鏡板のように、合成樹脂で薄肉状に形成した成形
体及び製造方法並びに製造用金型装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図15に示すような抽斗1の鏡板2を合成
樹脂で製造する場合、一般に、鏡板2は後ろ向き開口の
浅い皿状に形成されており、補強のため板状のリブを形
成している。この鏡板2は、図16で示すように、合わせ
面にキャビティを形成した一対の金型4,5 を使用して、
キャビティ内に溶融合成樹脂を注入することによって製
造されるもので、金型4,5 に、本体成形用キャビティ6
とリブ成形用キャビティ7とを形成して、板状のリブ3
を一体成形するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように補強リブ3
を一体成形すると、リブ3の付け根箇所で樹脂の硬化が
遅くなるため、成形した鏡板の表面にヒケが発生しやす
いと言う問題があった。このヒケ対策として従来は、樹
脂が固まり切る前に当該樹脂に対して、樹脂の注入圧力
よりも高い圧力を加えながら樹脂を硬化させると言う保
圧がなされているが、保圧の圧力が高いため金型を頑丈
な構造にしなければならず、このため装置の加工やシー
ルのための設備費並びにランニングコストが嵩むと言う
問題があった。
【0004】他方、溶融合成樹脂をキャビティ6,7 内に
未充満の状態で注入してから、キャビティ6,7 内にガス
を噴出させることにより、リブ3の付け根に空洞部を形
成するガス支援式の中空成形法も考えられるが、従来の
ガス支援式射出成形法では、ガスを例えば500Kg/cm2
の高圧で噴出させなければならないため、金型が頑丈な
構造になると共にシールも厄介になり、このため、前記
保圧方式の射出成形と同様に、設備費及びランニングコ
ストが嵩む問題があった。
【0005】また、ガス支援式の中空成形法でリブの付
け根に空洞部を形成する従来の方法では、樹脂をキャビ
ティに一杯に充填してから高圧でガスを噴出させるもの
であるため、ごく小さい断面積の空洞部しか形成するこ
とができず、このためヒケの完全な防止には至っていな
かった。本発明は、これら従来の問題を解消することを
目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者たちは、ガスを
キャビティ内に噴出させることによって成形体に空洞部
を形成する方法に関して、ガスの噴出と樹脂の流れとを
研究し、その結果、本発明を完成させるに至った。すな
わち本発明は、薄肉状本体に板状等の補強リブを突設し
た成形体を製造ための金型装置を、「密着・離反自在な
一対の金型を備え、両金型の合わせ面に、本体成形用キ
ャビティと、リブ成形用キャビティと、前記リブ成形用
キャビティと本体成形用キャビティとの接続部に連通し
た補助空所を形成し、更に、前記いずれか一方又は両方
の金型に、キャビティに対してガスを噴出させるための
ノズルを設ける」の構成にした。
【0007】また、本発明は、「前記一対の金型を密着
させた状態で、キャビティ及び補助空所に、それらの全
容量よりも少ない量の溶融合成樹脂を注入し、前記補助
空所の箇所にガスを噴出させることにより、リブの付け
根箇所を中空状に形成する」の製法も含む。この場合、
樹脂を注入し切ってから樹脂が固まるまでの間にガスを
噴出し続けて、リブの付け根の空洞部に圧力をかけ続け
るのが好ましい。なお、樹脂を注入し切ってからガスを
噴出させても良いし、樹脂の注入途中でガスを噴出させ
ても良い。
【0008】上記の金型装置及び製造方法によると、製
造されたリブ付き成形体は、リブの付け根箇所が空洞に
なっており、且つ、前記金型の補助空所に対応して中空
殻部が形成されている。
【0009】
【発明の作用・効果】このガス支援式射出成形法によっ
てリブの付け根に空洞部を成形する方法は、注入された
樹脂のうちリブの付け根に相当する部分(すなわち本体
成形用キャビティとリブ成形用キャビティとの接続部)
において溶融合成樹脂の流れ抵抗が最も小さいことを利
用して、その樹脂の断面積の大きい部分にガスを通すこ
とにより、リブの付け根に空洞部を形成するものであ
る。
【0010】この場合、従来のように金型に本体成形用
キャビティとリブ成形用キャビティしか存在しない場合
は、溶融合成樹脂の流動性が著しく低いため、ガスを50
0 Kg/cm2程度もの高圧で噴出させて樹脂を強引に押し広
げないと、リブの付け根箇所に空洞部を形成することは
できない。
【0011】これに対して本願発明の装置及び製法によ
ると、補助空所を設けたことによって溶融合成樹脂の流
れが著しく促進されるばかりか、補助空所にガスの圧力
溜まりが形成されて、本体成形用キャビティとリブ成形
用キャビティとの接続部に対して大きな動圧を作用させ
ることができるため、ガスの圧力が例えば20〜30Kg/cm2
程度の低圧であっても、リブ成形用キャビティと本体成
形用キャビティとの接続部にガスと溶融合成樹脂とをス
ムースに走らせて空洞部を形成できる。
【0012】従って本願発明によると、ガスが低圧であ
ってもリブの付け根箇所に空洞部を形成できるから、頑
丈な金型を使用して高価をシール機構を採用しなくて
も、ヒケの生じない成形体を製造することができる。そ
の結果、製造装置のコスト及びランニングコストを低減
できる。特に、樹脂を注入し切ってから、樹脂が固まる
までの間に補助空所にガスを噴出し続けると、リブの付
け根箇所の全長の箇所で、樹脂をキャビティの内面に密
着するように圧力をかけた状態で硬化させることができ
るから、低いガス圧であっても樹脂硬化時の保圧効果を
著しく向上して、ヒケ防止の効果をより一層確実ならし
めることができる利点がある。
【0013】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図1〜図9は抽斗の鏡板2の製造に適
用した第1実施形態である。図1は鏡板2を裏返した状
態での斜視図、図2は図1のII−II視断面図である。鏡
板2は、囲い壁部2bを備えた薄肉でトレー状の本体2aを
備えており、その内面に、王字状に接続された板状のリ
ブ3を突設している。符号2bは引手穴である。図2に示
すように、各リブ3の付け根には、当該各リブ3の長手
方向に沿って延びる空洞部3aが形成されている。
【0014】次に、鏡板2の製造用金型装置及び製造方
法を説明する。図3は金型装置の斜視図である。金型装
置は、鏡板2の外面を形成する下金型(雌型)11と、鏡
板2の内面を形成する上金型(雄型)12とから成ってお
り、下金型11には本体成形用キャビティ13が形成されて
おり、上金型12には、リブ3に対応した王字状のリブ成
形用キャビティ14と引手穴成形用突起15とが形成されて
いる。
【0015】図4のうち (A)は上金型12の要部を示す破
断斜視図、(B) は要部平面図(底面図)、図5は両金型
11,12 を離反した状態での断面図である。これらの図に
示すように、上金型12のうちリブ成形用キャビティ14
は、本体成形用キャビティ13に開口する開口部14a の断
面積が大きくなるように形成されている。また、縦横の
リブ成形用キャビティ14が交差する中心部に平面視(底
面視)正方形の補助空所16を形成し、この補助空所16の
中心に対して溶融合成樹脂の注入口(ゲート)17を開口
している。なお、ゲート17は他の部位に形成しても良い
し、複数個設けても良い。補助空所16の深さや面積(容
積)は必要に応じて任意の値に設定できる。
【0016】補助空所16には、窒素等のガスを噴出させ
るためのノズル18を望ませている。ノズル18は補助空所
16の内面からある程度突出させても良い。また、前記ゲ
ート17にガスの噴出管路を接続して、ゲート17をノズル
に兼用しても良い。
【0017】図7及び図8で成形工程を示している。す
なわち先ず、図7に示すように、両金型11,12 を密着さ
せた状態でゲート17から例えばプリプロピレン等の溶融
合成樹脂Rを注入する。注入量は、各キャビティ13,14
及び補助空所16の容量の総和よりもやや少ない程度で良
い(例えば90〜95%程度)。次に、ノズル18から補助空
所18内にガスを噴出させる。すると、補助空所16の箇所
では溶融合成樹脂Rの量が多くて流れ抵抗が小さく、し
かも、大きなガスの圧力溜まりが形成されるため、各リ
ブ成形用キャビティ14の開口部14a の箇所に溶融合成樹
脂Rの大きな動圧が作用することになり、これにより、
ガス及び溶融合成樹脂Rが各リブ成形用キャビティ14の
開口部14a に走るようにして流入して行く。
【0018】すなわち、各リブ成形用キャビティ14の開
口部14a にガスがスムースに進入して行く。従って、ガ
スの圧力が例えば20〜30Kg/cm2程度の低圧であっても、
図8(B) に示すように、各リブ3の付け根箇所に空洞部3
aを確実に形成できる。ガスは溶融合成樹脂Rに対して
均等に作用するため、空洞部3a周囲の部位はほぼ均等
な肉厚になり、これにより、収縮(硬化)を各部位にお
いて均一化してヒケの発生を防止できる。樹脂が固まっ
てから両金型11,12 を離反して型抜きすることにより、
鏡板2を得る。
【0019】補助空所16内でも溶融合成樹脂Rはガスに
よって押し広げ作用を受けるから、図9に示すように、
成形後には、補助空所16に嵌合する形態の中空殻部20が
形成される。また、リブ3の付け根の空洞部3aと中空殻
部20の内部とは連通している。なお、中空殻部20の存在
により、単にリブ3を交叉させた場合よりも強度を向上
できる。
【0020】上記の実施形態は補助空所16を正方形(矩
形)に形成した場合であったが、補助空所16は、例えば
図10に変形例として例示する菱形や円形のように、種々
の形態に形成できる。この場合、図10(A) のように補助
空所16の隣合った2つの面が平面視でリブ成形用キャビ
ティ14に収束する形態に形成すると、ガスが各リブ成形
用キャビティ14に沿って流れることがガイドされるの
で、より好適である。
【0021】図11に示すのは、偏平な板状物品22の周囲
に筒状の補強リブ23を成形することに適用した第2実施
形態である。この実施形態では、上金型24に、リブ成形
用キャビティ25に連通する補助空所26を部分的に形成
し、この補助空所26に、ガス噴出用のノズル27を臨ませ
ている。図12に示すのは第3実施形態である。この実施
形態では、第1実施形態のように抽斗の鏡板2の製造に
適用した場合において、補助空所16をリブ成形用キャビ
ティ14の端部に位置させている。矢印で示すように、ガ
スの噴出方向が、リブ成形用キャビティ14の延びる方向
と同じになるようにしても良い。ノズル27は補助空所16
に配置するのが望ましい。
【0022】図13及び図14に示すのは補助空所の別例で
ある第4実施形態である(図14は図13のXIV−XIV視断
面図である)。この実施形態では、補助空所16に樹脂の
ゲート17を配置し、このゲート17からガスを噴出させる
場合において、補助空所16を、各リブ成形用キャビティ
14の方向に枝別れするように放射状に形成し、且つ、中
心から外側に向けて浅くなるように設定している。この
ように形成すると、ガスは各リブ成形用キャビティ14に
向けて方向性が付与されるため、空洞部の成形がより確
実である。
【0023】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は板状物品やトレー状物品、箱状物品など、種々の
合成樹脂製物品の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】抽斗の鏡板2を裏返した状態での斜視図であ
る。
【図2】図1のII−II視断面図である。
【図3】金型装置の斜視図である。
【図4】(A)は上金型の要部を示す破断斜視図、(B) は
要部底面図である。
【図5】上下金型を離反して上金型を裏返した状態の断
面図である。
【図6】ノズルを設けた部位の断面図である。
【図7】成形工程を示す図である。
【図8】成形工程を示す図である
【図9】成形後の鏡板の要部斜視図である。
【図10】第1実施形態の変形例を示す図である。
【図11】第2実施形態を示す図である。
【図12】第3実施形態を示す図である。
【図13】第4実施形態を示す部分平面図(底面図)で
ある。
【図14】図13のXIV−XIV視断面図である。
【図15】抽斗の斜視図である。
【図16】鏡板の従来の製造手段を示す図である。
【符号の説明】
2 抽斗の鏡板 3 リブ 3a 空洞部 11 下金型 12 上金型 13 本体成形用キャビティ 14 リブ成形用キャビティ 16 補助凹所 17 ゲート 18 ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−25400(JP,A) 特開 平7−171867(JP,A) 特開 平5−301257(JP,A) 特開 平4−327129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/74

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄肉状本体に板状等の補強リブを突設した
    成形体を製造ための金型装置であって、密着・離反自在
    な一対の金型を備え、両金型の合わせ面に、本体成形用
    キャビティと、リブ成形用キャビティと、前記リブ成形
    用キャビティと本体成形用キャビティとの接続部に連通
    した補助空所を形成し、更に、前記いずれか一方又は両
    方の金型に、キャビティに対してガスを噴出させるため
    のノズルを設けたことを特徴とするリブ付き成形体の製
    造用金型装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載した一対の金型を密着させ
    た状態で、キャビティ及び補助空所に、それらの全容量
    よりも少ない量の溶融合成樹脂を注入し、前記補助空所
    の箇所にガスを噴出させることにより、リブの付け根箇
    所を中空状に形成することを特徴とするリブ付き成形体
    の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1に記載した製造装置及び製造方法
    によって製造される成形体であって、リブの付け根箇所
    は空洞になっており、且つ、前記金型の補助空所に対応
    した部位に中空殻部が形成されていることを特徴とする
    リブ付き成形体。
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