JP3316350B2 - ガス圧支援中空射出成形方法 - Google Patents
ガス圧支援中空射出成形方法Info
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Description
ティ内に流動状の合成樹脂材を充填して射出成形する方
法に係り、より詳しくは、その密閉キャビティ内に流動
状の合成樹脂材を充填してのち、合成樹脂材の内部に圧
縮空気等の適宜圧力のガスを圧入することにより、中空
状の成形品を得ることができるガス圧支援中空射出成形
方法に関するものである。
形するに際して、パイプ状の合成樹脂材(バリソン)を
一対の金型で挟んで、その両金型の合わせ面間のキャビ
ティ内に配置し、前記バリソン内にノズルから圧縮空気
を注入して、所定の形状の中空成形品を得ることが知ら
れている。
では、一方の金型を貫通させた吹き込み管を前記ブロー
成形による中空成形品の内部に臨ませて、発泡性樹脂を
中空部内に注入することが開示されている。
料の量を削減し、軽量化し、また、補強用リブ等により
肉厚の変動が大きい箇所を無くする目的等から、中空部
を有する射出成形品に変更するため、金型の密閉キャビ
ティ内に流動状の合成樹脂材を充填してのち、合成樹脂
材の内部に圧縮空気等の適宜圧力のガスを1つの噴出口
から圧入することにより、中空状の成形品を得ることが
できるガス圧支援中空射出成形方法が開発されている
〔実用プラスチック事典(第768頁〜第769頁参
照):1994年1月5日(第2刷)発行、発行所:株
式会社産業調査会事典出版センター〕。
ン樹脂やABS樹脂等の流動性の高い熱可塑性合成樹脂
材では、当該樹脂の冷却性が悪いため、キャビティ内で
合成樹脂材内に圧縮空気を圧入しても、前記成形品の中
空部内が冷え難く、従って、金型から成形品を取り出し
た後に当該製品が収縮して寸法不良となったり、表面ひ
けが発生する等の問題があった。
における脚体であって、座体を支持する鉛直状の支柱の
基部から複数本(4本乃至5本)の水平足部を放射状に
且つ略水平方向に連設した成形品では、支柱基部の部分
から流動状の熱可塑性合成樹脂材を注入して、各水平足
部のうち前記支柱基部に近い部分まで材料を届かせた
後、各水平足部において、前記材料内にガスを注入して
この合成樹脂材を行き渡らせて各水平足部を中空状に形
成しなければならず、各水平足部が細長いため、注入圧
を高圧としても前記成形品の中空部内が冷え難く、冷却
時間が長くなって量産性に欠け、且つ水平足部の長手方
向で冷却速度が大きく異なると、製品の収縮・変形が起
こりやすいという問題が解決できないのであった。
決すべくなされたものであり、冷却効率の優れたガス圧
支援中空射出成形方法を提供することを目的とするもの
である。
め、請求項1に記載の発明のガス圧支援中空射出成形方
法は、複数の金型を合わせて密閉キャビティを形成し、
該密閉キャビティ内に一つの材料注入口から流動状の合
成樹脂材を注入した後、前記材料注入口に近い第1噴射
口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを前記キャビティ内
の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、該
中空部に、前記材料注入口から遠い位置の第2噴射口か
ら圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入することを特徴と
するものである。
援中空射出成形方法は、少なくとも一対の金型を合わせ
て、その内部に平面視で中心部と該中心部に連設して放
射状に伸びる複数のアーム部とからなる密閉キャビティ
を形成し、該密閉キャビティにおける中心部に連通する
一つの材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した
後、前記材料注入口に近く、且つ各アーム部の基部側に
連通する第1噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを
前記キャビティ内の合成樹脂材内に圧入して各アーム部
内に中空部を形成し、次いで、該各中空部に、前記各ア
ーム部の先端側の第2噴射口から圧縮空気等の適宜圧力
のガスを圧入することを特徴とするものである。
態について説明する。図1は椅子1の斜視図、図2は椅
子1における合成樹脂製の脚体2の一部断面図であっ
て、脚体2は椅子1の座体3の下端から下向きに伸びる
ガススプリング4の案内筒4aの外周下部を支持する円
筒支柱状の基部5(中心部)と、該基部5から平面視で
放射状に伸びる5本の水平足部6とからなり、各水平足
部6は図2及び図6に示すように内部中空状であり、各
水平足部6の先端側の下面にはキャスタ7の取付け軸7
aが嵌まる取付け孔8が凹み形成されている。なお、符
号9はガススプリング4及び案内筒4aの外周を覆い、
脚体2の基部5上端と座体3における支持枠3a下端と
に接続した伸縮可能な蛇腹状のカバー体である。
のガス圧支援中空射出成形方法について説明する。
って製造する製品は、前記脚体2であり、使用する合成
樹脂材は機械的強度(剛性、硬度、耐衝撃性等)の大き
い、ABS樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン66樹脂
等)、ポリイミド樹脂等の熱可塑性合成樹脂材10であ
る。これらの合成樹脂は射出成形のための注入時には流
動性の高いものである。
の合わせ面の間には、前記脚体2の外観形状に相当する
キャビティ22が凹み形成されている。そして、脚体2
の基部5の箇所に相当するキャビティ22の中心部22
aには、前記注入すべき流動性の高い熱可塑性合成樹脂
材10の注入口23が下端に開放された中子金型24を
上金型20の上面方向から差し込む。なお、脚体2の各
水平足部6に相当する細長いアーム22bの下端先端側
に向かって前記取付け孔8を形成するためのピン25が
アーム部22b内に突出させてある。
ティ22の各アーム部22b内に連通する2つの通路を
穿設し、各通路には、圧縮空気や窒素ガス等のガスが通
過するパイプ26,27が出没動可能に嵌挿され、各パ
イプ26,27には図示しないが開閉可能な弁が備えら
れている。
ビティ22の中心部22a(注入口23)に近い側のパ
イプ26と遠い側のパイプ27とに適宜寸法H1だけ隔
てられている。前記中心部22a(注入口23)に近い
側のパイプ26を第1噴射口と称し、このパイプ26を
挟んで前記中心部22a(注入口23)から遠いのパイ
プ27を第2噴射口として使用したり、排気口として使
用したりするのである。
うに、上金型20と下金型21とを合わせ、且つ上金型
20の上から中子金型24を差し込んで、密閉状のキャ
ビティ22が形成されるようにし、加熱されて流動性を
有する熱可塑性合成樹脂材10の所定量を注入口23か
ら注入する。
填)が完了した時点で、次いで、キャビティ22の各ア
ーム部22b内に進入してきた熱可塑性合成樹脂材10
が前記第1噴射口としてのパイプ26の開口部箇所を塞
いだ時点で、当該パイプ26を、その先端が熱可塑性合
成樹脂材10内の上下中間位置に位置するように各アー
ム部22b内に押し進めてから、適宜の圧力(5〜20
kg/cm2 )の圧縮空気等のガスを圧入する。すると、図
4に示すように、キャビティ22の各アーム部22b内
の熱可塑性合成樹脂材10の内径部分に中空部28が形
成され、ガスの圧入量の増大につれて中空部28の体積
が増大する。次に、各アーム部22b内の熱可塑性合成
樹脂材10がパイプ27の箇所を塞いだ時点で、パイプ
27を、その先端が熱可塑性合成樹脂材10内の上下中
間位置に位置するように各アーム部22b内に押し進め
てから、適宜の圧力(5〜20kg/cm2 )の圧縮空気等
のガスを再度圧入する。
らのガス圧入の後、第2噴射口であるパイプ27からの
ガス圧入の段階を経た後、パイプ26からガス圧入を行
いつつパイプ27からはガスを排気させる工程を採用し
ても良い。また、パイプ26,27をアーム部22b内
に進入させることなくガスをアーム部22bに圧入する
だけでも、キャビティ22の各アーム部22b内の熱可
塑性合成樹脂材10の内径部分に中空部28が形成され
得る。
キャビティ22のアーム部22bから抜き出し、次いで
上下金型20,21を開いて射出成形品である脚体2を
取り出せば良い。
キャビティ22の各アーム部22bにおいて、成長した
中空部28の内圧により、密閉されたキャビティ22の
壁面に熱可塑性合成樹脂材10が適当な肉厚さで押しつ
けられ、キャビティ22内への付与内圧が各部で均一化
して、射出成形品の残留歪みも減少する。
定量のガスを圧入した場合、中空部28の成長につれ
て、熱可塑性合成樹脂材10との触れ合いにより中空部
28内のガスの温度が上昇して、冷却効果が減退した
後、第2噴射口であるパイプ27から新たに温度の低い
ガスを再度圧入するから、従来の技術のように1箇所か
らガスを圧入するのに比べて、アーム部22b先端側の
冷却効果を向上させることができ、肉厚変動部分の表面
ひけが減少し、且つ射出成形のサイクルタイムを短縮で
きて量産性が向上するのである。さらに、前記中空部2
8により成形品である脚体2の各水平足部6の重量が軽
減され、且つ使用する合成樹脂の量も低減できコストダ
ウンできる。
取り出した射出成形品である脚体2の下面図であり、当
該脚体2における各水平足部6の下面側には、前記2つ
のパイプ26,27の貫通した跡26a,27aが見ら
れる。
の第1段階の流動性を有する熱可塑性合成樹脂材10の
所定量を注入口23からの注入(充填)が完了した時点
で、キャビティ22の各アーム部22b内に進入してき
た熱可塑性合成樹脂材10が前記第1噴射口としてのパ
イプ26の開口部箇所を塞いだ時点で、当該パイプ26
から所定圧力のガスを圧入させ(図7参照)、次いで、
各アーム部22b内の熱可塑性合成樹脂材10がパイプ
27の箇所を塞いだ時点で、パイプ27を、その先端が
熱可塑性合成樹脂材10内の上下中間位置に位置するよ
うに各アーム部22b内に押し進め、中空部28が成長
して熱可塑性合成樹脂材10の表面が各アーム部22b
内面をまんべんなく押しつけて射出成形品の外観が整っ
た状態で、パイプ27の弁を開くと、第1噴射口である
パイプ26から供給されたガスが中空部28内を通過し
て金型外に排気させることができる(図8参照)。従っ
て、中空部28内の温度が新たな圧入する低い温度のガ
スの循環により冷却効果を一層向上させることができる
という効果を奏する。
をガス圧支援中空射出成形方法により成形したが、比較
的大型の部品、例えば自動車のバンパー等の長尺部品に
も応用することができることはいうまでもない。この場
合、熱可塑性合成樹脂材10の注入口23は、バンパー
の長手中央部とし、第1噴射口は注入口23を長手方向
に挟んで近くの位置とし、第2噴射口乃至排気口は遠い
側に配置すれば良い。
発明では、複数の金型を合わせて密閉キャビティを形成
し、該密閉キャビティ内に一つの材料注入口から流動状
の合成樹脂材を注入した後、前記材料注入口に近い第1
噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを前記キャビテ
ィ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次い
で、該中空部に、前記材料注入口から遠い位置の第2噴
射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入することを
特徴とするものである。
が、流動状の合成樹脂材の内径部の中空部分の成長につ
れて温度上昇して冷却効果が低下しても、第2噴射口か
ら新たなガスを圧入することより、再度合成樹脂材の冷
却を行えるから、射出成形のサイクルタイムを短縮して
も、表面ひけの発生や金型から取り出した後の合成樹脂
材の収縮率が少なくなり、量産できるものでありなが
ら、不良の発生を防止して生産効率を向上させることが
できる。
援中空射出成形方法は、少なくとも一対の金型を合わせ
て、その内部に平面視で中心部と該中心部に連設して放
射状に伸びる複数のアーム部とからなる密閉キャビティ
を形成し、該密閉キャビティにおける中心部に連通する
一つの材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した
後、前記材料注入口に近く、且つ各アーム部の基部側に
連通する第1噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを
前記キャビティ内の合成樹脂材内に圧入して各アーム部
内に中空部を形成し、次いで、該各中空部に、前記各ア
ーム部の先端側の第2噴射口から圧縮空気等の適宜圧力
のガスを圧入することを特徴とするものである。
に連設して放射状に伸びる複数のアーム部とからなる場
合には、各アーム部毎に、中心部である注入口から近い
側に第1噴射口を遠い側に第2噴射口を設けることで、
各アーム部ごとに独立した中空部が形成されると共に、
中心部とアーム部との肉厚変化部分の冷却及び細長いア
ーム部の先端までの冷却速度のばらつきを少なく、且つ
冷却効果を増大できて、射出成形のサイクルタイムを短
縮しつつ不良品の発生の少ない中空射出成形品を得るこ
とができるという効果を奏するのである。
面図である。
の合成樹脂材注入状態を示す説明図である。
図である。
図である。
図である。
ガスを排気する状態を示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の金型を合わせて密閉キャビティを
形成し、該密閉キャビティ内に一つの材料注入口から流
動状の合成樹脂材を注入した後、前記材料注入口に近い
第1噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを前記キャ
ビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次
いで、該中空部に、前記材料注入口から遠い位置の第2
噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入すること
を特徴とするガス圧支援中空射出成形方法。 - 【請求項2】 少なくとも一対の金型を合わせて、その
内部に平面視で中心部と該中心部に連設して放射状に伸
びる複数のアーム部とからなる密閉キャビティを形成
し、該密閉キャビティにおける中心部に連通する一つの
材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した後、前記
材料注入口に近く、且つ各アーム部の基部側に連通する
第1噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを前記キャ
ビティ内の合成樹脂材内に圧入して各アーム部内に中空
部を形成し、次いで、該各中空部に、前記各アーム部の
先端側の第2噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを
圧入することを特徴とするガス圧支援中空射出成形方
法。
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JP24634995A JP3316350B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | ガス圧支援中空射出成形方法 |
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JP24634995A Expired - Fee Related JP3316350B2 (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | ガス圧支援中空射出成形方法 |
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1995
- 1995-09-25 JP JP24634995A patent/JP3316350B2/ja not_active Expired - Fee Related
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