JP3481434B2

JP3481434B2 - 合成樹脂圧縮成形装置及び成形方法

Info

Publication number: JP3481434B2
Application number: JP29927297A
Authority: JP
Inventors: 英幸鈴木
Original assignee: NICHIMEN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.
Current assignee: NICHIMEN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: JPH1199530A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型内に配置又は注入
された合成樹脂材料に、金型による押圧力を加えて成形
するための合成樹脂圧縮成形装置及び成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、側壁部分を有する合成樹脂成形品
（例えばコップ型成形品）、特に、その側壁部分に孔部
又は凹部（以下「孔部等」という）を有する成形品を圧
縮成形によって成形することについては、種々の問題が
あった。例えば、図８及び図９に示すような、従来の方
式の圧縮成形装置を用いて、図５に示すような、側壁部
に孔部を有する成形品を製造する場合には、下方のキャ
ビティー金型１０１に、孔部形成用の、横方向に摺動可
能なスライド・コア１２０を設けておき、キャビティー
金型１０１内に合成樹脂素材を配置した後に上方のコア
金型１０６を下降させ、スライド・コア１２０を内方に
突出させると共に合成樹脂素材を押圧して空隙Ｃ_１、Ｃ
_２、Ｃ_３内に素材を充満させてそれを圧縮し、素材が固
化した後に離型することになる。

【０００３】しかし、一般に圧縮成形においては、型を
閉じる際に、素材が、キャビティー金型と押圧金型の間
の不要な隙間（例えば、図示ｄ_１、ｄ_２のように、成形
品の一部とはならない個所）に流れ込むことを避けられ
ないために、成形後に大量のバリが発生することを免れ
難い。また、上記の方法では、スライド・コア１２０が
内側に突出した状態でコア金型１０６が下降するので、
成形品に、その側壁を貫通する孔部や深い凹部を形成す
る際には、下降操作中にスライド・コア１２０とコア金
型１０６が接触して、型を傷つけたり、スライド・コア
が破損したりするおそれがあるので、その調整が極めて
煩わしいことになる。このため、圧縮成形によって、側
壁部分に孔部等を有する成形品を得ることは困難であっ
た。圧縮成形による成形後に製品に孔部を穿つことは、
工程の増加によるコスト高を招くことになる。

【０００４】合成樹脂の射出成形においては、キャビテ
ィー金型とコア金型を当接させた後に横方向からスライ
ド・コアを突出させ、その後に成形材料を射出注入すれ
ばよいので、上記のような欠点は免れることができる。
しかし成形材料に圧縮圧力を加えないで成形する射出成
形法によっては、射出注入された材料の分布が不均一と
なって、成形品に歪みが生じたり、成形後の強度が不十
分な個所が生じたりするおそれがあるので、射出成形に
よる製品の強度を高めるためには、厚肉の成形品としな
ければならなかった。

【０００５】このため、側壁部分、特にその部分に孔部
等を有する成形品を、薄肉で歪みのない高い強度の成形
品が得られる圧縮成形法によって、大量のバリの発生を
伴わずに成形しうるようにすることが望まれていた。

【０００６】

【発明によって解決しようとする課題】本発明は、上記
のような困難を回避し、金型の損傷やバリの大量発生等
の不都合を生じることなく、圧縮成形によって、側壁部
分、特にその部分に孔部等を有する薄肉で歪みのない成
形品が得られる装置及び成形方法を提供しようとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、圧縮
成形に際して、キャビティー金型と押圧金型の間に、押
圧金型に対してその移動方向に沿って摺動可能に配設さ
れた第３の中間金型と、キャビティー金型又は中間金型
に取り付けられて中間金型の摺動方向を横切る方向に摺
動可能な、孔部等形成用のスライド・コア部材とを有す
る装置が用いられ、成形の際には、まず中間金型をキャ
ビティー金型に当接させておき、この状態で、成形品の
側壁に孔部等を形成するための上記スライド・コア部材
を横から突出させて、静止状態の中間金型に当接させ、
その後に成形材料圧縮用の押圧金型を前進させて、成形
用空隙内の合成樹脂材料の圧縮成形を行うようにする。
このようにすれば、素材の圧縮を行う時点では、すでに
中間金型がキャビティー金型に十分に当接しているの
で、不要な隙間に素材が流れ込むおそれもなくなり、ま
た、圧縮によって、必要な成形用空間内の合成樹脂材料
に均一に圧力を分布させることができる。さらに、横方
向から突出する孔部等形成用のスライド・コアが、移動
中の金型に引掛ったりするおそれは解消する。

【０００８】すなわち、本発明の圧縮成形装置は、キャ
ビティー金型、キャビティー金型に対して相対的に接近
移動する押圧金型、キャビティー金型とコア金型との間
に位置して、押圧金型に対しその移動方向に沿って摺動
可能に取り付けられた中間金型、ならびに、キャビティ
ー金型及び中間金型の少くとも一方に、中間金型の移動
方向を横切る方向に摺動可能に取り付けられたスライド
・コア部材、を有する構成のものであり、また、本発明
にかかる圧縮成形方法は、キャビティー金型に対して押
圧金型を、押圧金型に摺動可能に取り付けられている中
間金型を摺動突出させた状態で接近させて、中間金型を
キャビティー金型に当接させると共に、キャビティー金
型及び中間金型のいずれか一方に取り付けられて中間金
型の摺動方向を横切る方向に摺動可能なスライド・コア
部材を、成形用空隙内に突出させ、次いで、中間金型と
キャビティー金型が当接した状態において押圧金型を前
進させて、成形用空隙内の合成樹脂材料を圧縮成形した
後、押圧金型及び中間金型を共にキャビティー金型から
後退させた後、成形品を離型させる工程からなるもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】押圧金型に対して中間金型を摺動
させるための手段は、押圧金型内に流体圧シリンダーを
設け、シリンダー内に流体圧によって作動するピストン
と、ピストンに連結されて中間金型を押し動かすための
ロッドを設け、シリンダー内の流体圧力を制御すること
によって、中間金型に対する押圧力を調整しうるように
することが好ましい。

【００１０】中間金型は、押圧金型に柱状部を設けて、
その周囲に嵌装して摺動させるようにすることが好まし
い。このように、中間金型が押圧金型の柱状部の外側を
取り囲んで摺動する方式にすると、中間金型によって、
成形品の側壁部分を形成するために素材を流入させる空
隙を形成し易く、また、成形品の側壁部分に孔部等を形
成するためのスライド・コア部材を配置し易い。

【００１１】中間金型の形状は、押圧金型の柱状部を直
接に取り囲む筒状部と、筒状部を、空隙を隔ててさらに
取り囲む外周環状部を有する形状とするのが好ましい。
この場合には、筒状部と環状部の間の空隙部が、成形品
の側壁部形成のために素材を流入させる部分とすること
ができる。

【００１２】スライド・コアを中間金型側に設ける場合
には、それを中間金型の外周環状部に設けて、中間金型
とキャビティー金型とが当接する際に、中間金型の、筒
状部と環状部の間の空隙部に突出することができるよう
に設けることが好ましい。スライド・コア部材をキャビ
ティー金型側に設ける場合には、キャビティー金型と中
間金型との当接の際に、キャビティー金型と中間金型と
の間の成形用空隙内に突出することができるように配置
することが好ましい。

【００１３】

【実施例】図１ないし図５に基づいて、本発明の第１の
実施例について説明する。図１において合成樹脂圧縮成
形装置Ａは、図５に示すような、孔部２７が形成されて
いる側壁部２６を有する椀状の成形品２５を、圧縮成形
によって製作する装置であり、図１は、成形操作開始前
の状態を示し、上方のキャビティー金型１と下方の押圧
金型２は離隔されている。キャビティー金型１は、（図
示しない）静止基部に固定されており、押圧金型２は
（図示しない）ジャッキにより、台座３と共に上方に移
動しうるようになっている。

【００１４】押圧金型２の中央部には、上方に向って突
出する円柱部４が設けられ、円柱部４の上端には、合成
樹脂素材を圧縮するための押圧面５が形成されている。
押圧金型２の円柱部４の周囲には、円柱部４に対応する
貫通開口部７を有する中間金型６が嵌装されている。押
圧金型２の内部には、中間金型を摺動させる中間金型摺
動装置が設けられている。すなわち、円柱部４を取り囲
むような位置に、複数の液圧シリンダー８，８が設けら
れており、各液圧シリンダー８内には、それぞれ、液圧
シリンダー８内を上下に摺動するピストン９，９及びピ
ストン９に取り付けられて上方にのびるロッド１０，１
０が配設されている。ロッド１０，１０は、いずれも、
押圧金型に形成された開口１１，１１を貫通して上方に
のび、その上端は、中間金型６の底部１２に達してい
る。

【００１５】すなわち、中間金型６は、ロッド１０によ
り、押圧金型２の円柱部７の周囲を上下に摺動可能なよ
うに配設されている。押圧金型２の各液圧シリンダー８
内には、液圧室１３ａ及び１３ｂが形成されて、各液圧
室は、圧液ノズル１４ａ及び１４ｂを介して液圧調整装
置１４に通じており、液圧室１３ａ又は１３ｂ内の圧力
を上昇、低下させることにより、ピストン９及びロッド
１０の上下動を介して、中間金型６が上下に摺動する。
図１は、中間金型６が上方に摺動した状態を示してい
る。なお、液圧調整装置１４には、液圧室１３ａ内に液
を流出入させるための二つの弁、Ｖ_１及びＶ_２（逆止
弁）が設けられており、その開閉操作を介して、液圧室
１３ａ内の圧力を調整し、また、中間金型６に対する押
圧力を一定に保つことができるようになっている。

【００１６】また、押圧金型２の円柱部４内には、成形
品の離型用ロッド２３，２３が摺動可能に嵌挿され、ロ
ッド２３によって押圧金型２内を上下に摺動するように
なっている。中間金型６には、押圧金型の円柱部４と接
触摺動する中央部において、上方に突出する円筒部１５
が形成され、また、円筒部１５の周囲には、円筒部１５
を取り囲むように形成された環状空隙１６を隔てて、外
周環状部１７が設けられている。外周環状部１７には、
環状部１７の径方向に沿って複数の径方向孔部１９，１
９が形成され、各径方向孔部１９内には、スライド・コ
ア１８，１８が摺動可能に挿入され、スライド・コア１
８は、（図示しない）スプリングにより、外周環状部１
７の外周方向に常時付勢されている。

【００１７】上記の構造を有する実施例装置による、圧
縮成形操作は次のとおりである。まず、図１のように、
液圧室１３ａ内の圧を上昇させてロッド１０を突出させ
ることにより中間金型６を上昇させた状態のまま、ジャ
ッキにより押圧金型２と台座３を上昇させ、それによ
り、中間金型６を押圧金型２と共に上昇させる。中間金
型６が上昇して、キャビティー金型１に接近すると、中
間金型６のスライド・コア１８の傾斜面２０が、キャビ
ティー金型１の垂下部２１の下端傾斜面２１ａに当接す
る。中間金型６がさらに上昇を続けると、スライド・コ
ア２０は、垂下部２１によって内方に押されて、中間金
型６の環状空隙１６内に摺動突出し、中間金型６がさら
に上昇してその外周環状部１７がキャビティー金型１に
当接すると、スライド・コア２０の内方端部も、中間金
型６の円筒部１５の外筒に当接して、図２に示す状態と
なる。この際、中間金型の外周環状部１７の上面は、キ
ャビティー金型１の垂下部２１の下面２１ｂに密接して
いる。この状態のとき、キャビティー金型１に形成され
ているノズル孔２２から、溶融状態の合成樹脂材料Ｍが
注入されて、押圧金型２の円柱部４の上端面５の上に堆
積する。なお、合成樹脂材料Ｍは、図１の状態のときに
押圧金型２の押圧面５上に堆積させておいてもよい。

【００１８】次に、液圧調整装置１４の弁Ｖ_１及び弁Ｖ
_２の開閉を介して液圧室１３ａ内の液圧を調整し、それ
によって押圧金型２の液圧シリンダー内の圧力を一定に
保ちながら、中間金型に対して押圧金型２を上昇させて
型を閉じると、合成樹脂素材Ｍは、押圧金型２の円柱部
４に押されて、空隙Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３内に次第に充満
し、かつ圧縮力を受けて図３のＭの状態となり、この状
態で冷却を受けて次第に固化する。合成樹脂素材Ｍが固
化した時点で、液圧室１３ｂ内に圧液を導入して中間金
型６が押圧金型２から離れないようにしながら、中間金
型６と押圧金型２を共に下降させると、固化した合成樹
脂素材Ｍは、図４に示すように、キャビティー金型１か
ら離れて、中間金型６に付着した状態で下降する。図４
からも分かるように、中間金型６が下降すると、スライ
ド・コア２０は、スプリングの付勢力によって、自動的
に中間金型６の外周方向に摺動して固化した素材Ｍから
離れて元の位置に戻る。したがって、固化素材Ｍの側部
には、スライド・コア２０の断面形状に対応する孔部が
形成され、かつ、固化素材Ｍは、押圧金型２及び中間金
型６から離脱できる状態となる。この状態で離型用ロッ
ド２３，２３を円柱部４内で摺動上昇させると、固化素
材Ｍはロッドに突かれて離型し、図５に示すような形状
の、側壁部２６，２６に孔部２７を有する合成樹脂成形
品２５が得られる。

【００１９】次に、図６及び図７を参照して、本発明の
第２の実施例について説明する。この実施例は、中間金
型の形状及びスライド・コアの配置態様において、前記
第１の実施例と異っている。すなわち、中間金型６にお
いて、円筒部１５と環状部１７との間の環状空隙１６
は、第１の実施例よりも幅広の空間部として形成され、
キャビティー金型１の垂下部２１は、中間金型６がキャ
ビティー金型１に接近すると、図７に示すように、環状
空隙１６内に進入するようになっている。また、スライ
ド・コア１８は、キャビティー金型の垂下部２１内に、
（図示しない）スプリングによって常時外側に付勢され
て、摺動可能に取り付けられている。この装置によって
圧縮成形を行う際、中間金型６を突出させた状態で押圧
金型２を上昇させて、中間金型６をキャビティー金型１
に接近当接させ、次いで押圧金型を上昇させて材料の圧
縮を行う点は第１の実施例と同じであるが、中間金型６
がキャビティー金型１に当接すると、図７からも分かる
ように、合成樹脂材料が流入する環状空隙が、中間金型
６の円筒部１５とキャビティー金型１の垂下部２１の間
に形成されることになる点で、第１の実施例と異ってい
る。また、キャビティー金型１の垂下部２１に取り付け
られているスライド・コア１８の傾斜部２０は、中間金
型６とキャビティー金型１との接近当接に伴い、中間金
型６の環状部１７先端の傾斜部１７ａによって外側から
押され、スライド・コア１８は、図７に示すように、内
側先端部が、前記の環状空隙内に突出することになる。

【００２０】離型の際には、図７の状態から、中間金型
６及び押圧金型２を共に下降させると、固化した素材Ｍ
は、中間金型から離れてキャビティー金型１側に残るこ
とになるので、キャビティー金型１に設けられた離型用
ロッド２８，２８を下方に摺動突出させて、固化した材
料Ｍを離型させる。なお、上記第２の実施例のように、
キャビティー金型側にスライド・コアを取り付ける態様
の場合には、中間金型６の環状部を省略し、キャビティ
ー金型側のスライド・コアは、中間金型とキャビティー
金型とが当接した後に、適宜の手段によって環状空隙２
２内に突出させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、金型やスライド・コア部
材の損傷やバリの発生を回避しながら、圧縮成形によっ
て合成樹脂成形品、特に、側壁部に孔部等を有する椀状
の成形品を得ることができる。このため、後加工による
孔明け作業等の手間を要することなく、射出成形による
場合よりも薄肉で歪みの少い成形品を、低コストで容易
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例装置の概要図（キャ
ビティー金型と中間金型が離れている状態を示す）。

【図２】図１の装置において、図１の状態から押圧
金型が上昇し、中間金型がキャビティー金型に当接した
状態を示す。

【図３】図２の状態から、さらに押圧金型が上昇し
て合成樹脂材料を圧縮した状態を示す。

【図４】図３の状態から、中間金型及び押圧金型が
共に下降した状態を示す。

【図５】第１の実施例の装置によって製造される合
成樹脂成形品の縦断面を示す。

【図６】本発明の第２の実施例の装置の概要図（キ
ャビティー金型と中間金型が離れている状態を示す）。

【図７】図６の装置が型閉めとなった状態を示す。

【図８】従前の圧縮成形装置の概要を示す（キャビ
ティー金型とコア金型が離れている状態を示す）。

【図９】図８の圧縮成形装置が型閉めとなった状態
を示す。

【符号の説明】

Ａ・・・・合成樹脂圧縮成形装置１・・・・キャビティー金型２・・・・押圧金型３・・・・（押圧金型の）台座４・・・・（押圧金型の）円柱部５・・・・（押圧金型の）押圧面６・・・・中間金型７・・・・（中間金型の）貫通開口部８・・・・液圧シリンダー９・・・・ピストン１０・・・・ロッド１１・・・・ロッド貫通孔１２・・・・（中間金型の）底部１３ａ・・・・液圧室１３ｂ・・・・液圧室１４・・・・液圧調整装置１４ａ・・・・圧液ノズル１４ｂ・・・・圧液ノズル１５・・・・（中間金型の）円筒部１６・・・・（中間金型の）環状空隙１７・・・・（中間金型の）外周環状部１８・・・・スライド・コア１９・・・・スライド・コア摺動孔２０・・・・スライド・コアの傾斜面２１・・・・（キャビティー金型の）垂下
部２１ａ・・・・垂下部の下端傾斜面２１ｂ・・・・キャビティー金型の下面２２・・・・（キャビティー金型の）ノズ
ル孔２３、２４・・・・ロッド２５・・・・椀状成形品２６・・・・（椀状成形品の）側壁部２７・・・・（側壁部の）孔部２８・・・・ロッド１０１・・・・キャビティー金型１０６・・・・押圧金型１２０・・・・スライド・コアＭ・・・・成形材料Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３・・・・成形用空隙

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】キャビティー金型と、キャビティー金型
に対して相対的に接近移動する台座に取り付けられた押
圧金型と、キャビティー金型と押圧金型との間に位置す
るように押圧金型に取り付けられ、かつ押圧金型に対し
その移動方向に沿って弾力的に摺動可能である中間金型
と、キャビティー金型及び中間金型の少なくとも一方
に、成形用空隙とは反対の方向に常時付勢された状態で
取り付けられ、かつ、キャビティー金型と中間金型の摺
動作用により、中間金型の移動方向を横切り、かつ成形
用空隙内に向う方向に摺動可能であるように配置された
スライド・コア部材と、を有する合成樹脂圧縮成形装
置。
【請求項２】押圧金型に、中間金型を押圧金型に対し
て摺動させるための流体圧シリンダー、ピストン及びロ
ッドを備え、流体圧シリンダー内の流体圧力を制御する
ことによって中間金型に対する押圧力を調整することの
できる、中間金型摺動装置が設けられている、請求項１
記載の合成樹脂圧縮成形装置。
【請求項３】中間金型が、押圧金型に形成されている
柱状部の周囲に摺動可能に嵌装されている、請求項１又
は２記載の合成樹脂圧縮成形装置。
【請求項４】中間金型が、押圧金型に形成されている
柱状部を取り囲む筒状部と、筒状部の外側に形成されて
いる空隙部と、空隙部の外側に設けられている外周環状
部とを有する、請求項１、２又は３記載の合成樹脂圧縮
成形装置。
【請求項５】スライド・コア部材が、中間金型の外周
環状部に設けられて、中間金型とキャビティー金型との
当接の際に、中間金型の筒状部と環状部の間の空隙部に
突出可能なスライド・コアからなる、請求項１、２、３
又は４記載の合成樹脂圧縮成形装置。
【請求項６】スライド・コア部材が、キャビティー金
型に設けられて、キャビティー金型と中間金型との当接
の際に、キャビティー金型と中間金型との間に形成され
る空隙内に突出可能なスライド・コアからなる、請求項
１、２、３又は４記載の合成樹脂圧縮成形装置。
【請求項７】台座に取り付けられた押圧金型を、押圧
金型に摺動可能に取り付けられている中間金型を摺動突
出させた状態でキャビティー金型に接近させて、中間金
型をキャビティー金型に当接させると共に、キャビティ
ー金型及び中間金型のいずれか一方に取り付けられて中
間金型の摺動方向を横切る方向に摺動可能なスライド・
コア部材を、キャビティー金型と中間金型との摺動作用
により成形用空隙内に突出させ、次いで、中間金型とキ
ャビティー金型が当接して中間金型が移動を停止した状
態において、さらに押圧金型を台座と共に前進させて、
成形用空隙内の合成樹脂材料を圧縮成形した後、押圧金
型及び中間金型を共にキャビティー金型から離して後退
させてから、成形品を離型させる、合成樹脂圧縮成形方
法。