JP3505549B2 - 中空成形体の成形方法 - Google Patents
中空成形体の成形方法Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing 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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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車、一般機
械、電気・電子機器等の分野に広く利用される中空成形
体の成形方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】樹脂成形体の成形方法として、金型キャ
ビティを不完全に閉じた状態で溶融樹脂を注入し、その
後金型キャビティを完全に閉じて成形する方法は、いわ
ゆるスタンピングあるいは圧縮成形方法として知られて
おり、各種の成形体が実用に供されている。 【０００３】一方、溶融樹脂中に高圧のガスを注入し、
中空部を有する中空成形体を成形する、例えば特公昭５
７−１４９６８号に代表されるいわゆる中空射出成形方
法が、成形体の“ひけ”や変形を防止し外観を向上，改
善できる成形方法として広く応用されだしている。 【０００４】また、上記のスタンピングあるいは圧縮成
形方法と中空射出成形方法を組み合わせた方法が特開平
３−１３３６１８号，特開平４−７４６１７号，特開平
４−２５５３１４号などで提案されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている方法では、単なるスタンピングあるいは圧
縮成形方法による場合よりも成形体の状態は改善される
ものの、以下のような問題点が有った。 【０００６】例えば、金型が僅かに開いた状態で溶融樹
脂を注入し、金型を完全に閉じて溶融樹脂を圧縮した後
にガスを注入する方法では、樹脂の充填圧力が高いため
にガスの注入が不完全な状態になりやすく、中空部の形
成による効果が十分に発揮されない場合が有った。 【０００７】また、特開平３−１３３６１８号あるいは
特開平４−７４６１７号で提案されているように、金型
が僅かに開いた状態で溶融樹脂を注入し、ガスを注入し
た後あるいはガスを注入しつつ金型を閉じていく方法で
は、金型締めの過程における樹脂圧にばらつきが生じや
すく、中空部が不規則に変形し、特に非対称形の成形体
を成形する場合には所定の位置以外の不必要な部分に中
空部が形成され、成形体の外観や品質の低下さらには強
度低下を招きやすい。 【０００８】また、特開平４−２５５３１４号で提案さ
れているように、金型が僅かに開いた状態で溶融樹脂を
注入し、金型締めの完了前あるいは完了と同時にガスを
注入し、さらにガスを注入しつつ金型を僅かに開く方法
では、上述の問題点は幾分改善されるものの、成形体の
寸法精度が低下するため、精密部品の成形には適さな
い。 【０００９】本発明は上記の問題点に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、中空部の形成
位置を制御し、成形品の“ひけ”や変形を改善し優れた
外観を確保し得ると共に、型再現性に優れ精密部品の成
形にも十分に対応することのできる中空成形体の成形方
法を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段及び作用】このために請求
項１の発明では、金型キャビティ内に注入した溶融樹脂
中に加圧ガスを注入して中空部を形成する中空成形体の
成形方法において、不完全に閉じた状態の金型キャビテ
ィ内に溶融樹脂を注入し、その後中空部を形成させたく
ない部位に相当する金型キャビティ部分を部分的に先に
閉じて溶融樹脂を部分的に圧縮した後、未だ完全に閉じ
られていない金型キャビティ部分の溶融樹脂中に加圧ガ
スを注入しつつ若しくは注入後、中空部を形成させたい
部位に相当する金型キャビティ部分を閉じることを特徴
とする中空成形体の成形方法としているものである。 【００１１】 【００１２】本発明の成形方法においては、不完全に閉
じた状態の金型キャビティ内に溶融樹脂を注入し、中空
部を形成させたくない部位に相当する金型キャビティ部
分を部分的に閉じて溶融樹脂を部分的に圧縮する。この
時、圧縮された部分の樹脂圧は残りの部分の樹脂圧より
も高圧となる。 【００１３】溶融樹脂中に加圧ガスを注入すると、注入
されたガスは樹脂圧がより低圧の部分に移動する傾向に
あるため、金型キャビティを部分的に閉じて溶融樹脂を
部分的に圧縮した後、金型キャビティ内の溶融樹脂中に
加圧ガスを注入すると、未だ圧縮されていない部分にガ
スが移動し、この部分に中空部が形成されやすい。 【００１４】このため本発明では、中空部を形成させた
くない部位に相当する金型キャビティ部分を先に閉じ、
中空部を形成させたい部位に相当する金型キャビティ部
分を後に閉じることにより、中空部の形成位置を制御し
所望の位置に中空部を形成することができる。 【００１５】加圧ガスの注入は、溶融樹脂中でのガスの
流れが阻害されない場合には、先に閉じられた金型キャ
ビティ部分の溶融樹脂に対して行うこともできるが、未
だ完全に閉じられていない金型キャビティ部分の溶融樹
脂に対して行うのが好ましい。すなわち、未だ完全に閉
じられていない金型キャビティ部分の溶融樹脂の圧力は
比較的低圧であるため、容易に且つ確実に加圧ガスを注
入することができると共に、不必要なガスの移動を伴う
ことなく中空部を形成でき、最終的に形成される中空部
の位置をより正確に制御することができる。 【００１６】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。 【００１７】図１は、本発明の成形方法の一例を示す工
程図であり、図２は、本発明の成形方法に用いられる金
型の一例を示す構成図である。 【００１８】図２に示した金型は、可動型１と固定型２
からなり、可動型１は、第一ブロック１１、第二ブロッ
ク１２、第三ブロック１３、第一ブロック１１と第三ブ
ロック１３を連結している連結ブロック１４、及びスラ
イドピン１５で構成されている。また、固定型２には溶
融樹脂注入路２１及び加圧ガス注入路２２が設けられて
いる。 【００１９】図２（ａ）に示されるように、スライドピ
ン１５の片端部が第三ブロック１３の内部にまで挿入さ
れている状態では、各ブロックは一体化されており、型
締め機構（不図示）により同時に金型キャビティを閉じ
ることができる。 【００２０】一方、図２（ｂ）に示されるように、スラ
イドピン１５の片端部が第一ブロック１１の内部にまで
引き込まれた状態では、第二ブロック１２は限定された
範囲内（上限は連結ブロック１４の下面）で図中矢印方
向に第一ブロック１１と第三ブロック１３間をスライド
することができる。 【００２１】本発明の成形方法では先ず、図１（ａ）に
示すように、図２（ａ）に示した状態にある可動型１と
固定型２からなる金型キャビティを不完全に閉じた状態
で、溶融樹脂注入路２１から溶融樹脂３を注入する。 【００２２】金型キャビティが不完全に閉じた状態と
は、図１（ａ）のように可動型１と固定型２が完全に離
合した状態に限らず、図３のように可動型１と固定型２
の一部は噛み合うが、いわゆるパーティング面は噛み合
わない状態であっても良く、さらにはパーティング面は
噛み合っているものの、キャビティを構成するブロック
部分に適当な方法で圧縮可能な圧縮代が残っている状態
であっても良い。 【００２３】金型キャビティ内に注入する溶融樹脂３の
量が多過ぎると、金型キャビティを完全に閉じた状態で
樹脂圧が必要以上に高くなり、成形体に残留応力が発生
し好ましくない。このため、溶融樹脂３の量は、金型キ
ャビティを完全に閉じた状態における金型キャビティの
容積に見合う量であることが好ましい。 【００２４】溶融樹脂３としては熱硬化性樹脂を用いる
こともできるが、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリ
塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボ
ネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケト
ン、液晶ポリマー、テトラフルオロエチレン、熱可塑性
エラストマー等が挙げられる。さらには、これら熱可塑
性樹脂の混合体や、耐熱性及び機械的強度等をアップす
る目的で、無機及び／又は有機の充填材を配合した樹脂
を用いることもできる。 【００２５】金型キャビティ内に溶融樹脂３を注入した
後、図１（ｂ）に示されるように、金型キャビティは一
段階閉じられ、第二ブロック１２のキャビティ面に対応
する部分の溶融樹脂３ａが圧縮される。この時、第三ブ
ロック１３のキャビティ面に対応する部分の溶融樹脂３
ｂは未だ圧縮されていない。また、連結ブロック１４の
下面と第二ブロック１２の上面間のギャップＧ１と、可
動型１と固定型２のパーティング面間のギャップＧ２は
ほぼ等しい。続いて、加圧ガス注入路２２より溶融樹脂
３ｂの部位に加圧ガスを注入して、中空部４を形成す
る。 【００２６】溶融樹脂３中に注入する加圧ガスとして
は、成形の温度及び圧力下で、成形に用いる溶融樹脂と
反応又は混合されないものが好ましく用いられる。例え
ば、窒素ガス、空気などが用いられるが、特に限定はさ
れない。 【００２７】注入する加圧ガスの圧力は、通常１０〜３
５０Ｋｇ／ｃｍ2 程度であり、好ましくは３０〜３００
Ｋｇ／ｃｍ2 、さらに好ましくは５０〜２５０Ｋｇ／ｃ
ｍ2ある。 【００２８】加圧ガスの注入は、成形する成形体の特定
の位置から注入装置でもって注入され、注入箇所は単一
あるいは複数でもよく、位置は形成しようとする中空の
形成個所により決定される。 【００２９】加圧ガスの注入に際しては、例えば、樹脂
供給装置や型締機構からの動作信号あるいは金型キャビ
ティ内に設置されたセンサーからの信号等により、加圧
ガス注入機構を構成する圧縮機や圧力調節弁，流量調節
弁等を制御して、所定の圧力，量，タイミングなどの注
入条件で行うことができる。 【００３０】加圧ガスの注入を停止した後、不図示の油
圧スライド機構によりスライドピン１５をスライドさせ
て可動型１を図２（ｂ）に示した状態にし、図１（ｃ）
に示されるように可動型１と固定型２のパーティング面
を完全に噛み合わせ、金型キャビティを完全に閉じる。
これにより、第二ブロック１２は溶融樹脂３の圧力によ
り押し上げられ、第２ブロック１２の上面は連結ブロッ
ク１４の下面に当接する。 【００３１】本例の場合、図１（ｂ）の状態と図１
（ｃ）の状態では、第２ブロック１２のキャビティ面と
これに対面する固定型２のキャビティ面との間隔、すな
わちこれらの図中のＤ１とＤ２は等しい。すなわち、図
１（ｂ）の段階で第二ブロック１２部分のキャビティが
先ず閉じられ、その後、図１（ｃ）の段階で第三ブロッ
ク１３部分のキャビティが閉じられている。 【００３２】最後に、溶融樹脂３が冷却，固化された
後、樹脂中の加圧ガスを回収又は排出し、金型を開き、
樹脂成形体中に中空部４が形成された中空成形体を取り
出す。 【００３３】上述の説明では、加圧ガスの注入を停止し
た後に金型キャビティを完全に閉じたが、本発明におい
ては加圧ガスを注入しつつ金型キャビティを完全に閉じ
ることもでき、そのタイミングは成形体中に形成される
中空部の形成状態により決定することができる。 【００３４】また、図２に示した金型では、先に完全に
閉じられる部分に対応するブロック（第二ブロック１
２）をスライド可能としたが、本発明の金型はこのよう
な構成に限定されるものではなく、例えばこれとは逆
に、後で完全に閉じられる部分に対応するブロックを油
圧機構やバネ機構等によって可動なものとすることもで
きる。 【００３５】図４に、一ブロックを油圧機構を用いて後
で閉じることができる構成の本発明の金型の例を示す。
図４において、可動型１の第二ブロック１２は、油圧機
４１及び油圧シリンダー４２等で構成される油圧機構に
よって、２つの第一ブロック１１間を上下に所定の範囲
で移動することができる。 【００３６】また、図１に示した例では、金型キャビテ
ィへの溶融樹脂３の注入を、固定型２（可動型１であっ
ても構わない）に設けた注入路２１を介して行っている
が、図５に示すように開いた金型の固定型２上に樹脂ノ
ズル４３から供給することもでき、その方法は特に限定
されない。 【００３７】 【実施例及び比較例】 ［実施例］図４に示した金型を用いて本発明を実施した
例を図６の工程図に従って説明する。 【００３８】図６（ａ）に示すように、先ず可動型１と
固定型２が離合した状態で、樹脂ノズル４３から固定型
２上に溶融樹脂３を注入した。 【００３９】本実施例では、溶融樹脂３として２３０℃
で可塑化したＰＰ系の樹脂を用いた。また、溶融樹脂３
の注入量は、金型を完全に閉じた状態における金型キャ
ビティの容積に見合う量とした。 【００４０】次に、図６（ｂ）に示すように、金型キャ
ビティを一段階閉じ、第一ブロック１１のキャビティ面
に対応する部分の溶融樹脂３ａを圧縮した。続いて、５
０Ｋｇ／ｃｍ2 に加圧した窒素ガスを加圧ガス注入路２
２より溶融樹脂３ｂの部位に注入して、中空部４を形成
した。 【００４１】加圧ガスの注入を停止した後、図６（ｃ）
に示すように、油圧機４１及び油圧シリンダー４２によ
り、可動型１の第二ブロック１２を下降させて金型キャ
ビティを完全に閉じた。 【００４２】最後に、溶融樹脂３が冷却，固化された
後、樹脂中の加圧ガスを回収又は排出し、金型を開き、
中空成形体を取り出した。 【００４３】本実施例で得られた中空成形体は、図７に
示すように、厚肉部に十分な大きさの中空部４が形成さ
れており、厚肉部における“ひけ”や変形も無く、優れ
た外観を呈していた。 【００４４】尚、注入する窒素ガスの圧力を２５０Ｋｇ
／ｃｍ2 に設定した場合においても、所定の位置にのみ
中空部４が形成され、上記と同様の効果が得られた。 【００４５】［比較例］上記実施例において、金型を一
段で完全に閉じて溶融樹脂を圧縮した後、加圧窒素ガス
を注入した以外は、全く同様にして中空成形体を成形し
た。 【００４６】注入する窒素ガスの圧力を５０Ｋｇ／ｃｍ
2 に設定して得られた成形体は、図８（ａ）に示すよう
に中空部の形成が不十分であり、厚肉部における“ひ
け”や変形が発生していた。 【００４７】一方、注入する窒素ガスの圧力を２５０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 に設定して得られた成形体は、図８（ｂ）に
示すように薄肉部にもガスが入り込み、不必要な部位に
まで中空部が形成され、成形体の強度が低下した。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、スタンピングある
いは圧縮成形方法を応用し、更に中空射出成形方法を組
み合わせた本発明の成形方法においては、中空部の形成
位置を制御して不必要な部位に中空が形成されるのを防
止することができる。このため、“ひけ”や変形を防止
し更なる外観の向上が成されると共に、不必要な部位に
中空部が形成されることによる強度低下を防止すること
ができる。 【００４９】また、加圧成形の最終段階で金型を開くこ
ともないため、型再現性に優れ精密部品の成形にも十分
に対応することができる。
械、電気・電子機器等の分野に広く利用される中空成形
体の成形方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】樹脂成形体の成形方法として、金型キャ
ビティを不完全に閉じた状態で溶融樹脂を注入し、その
後金型キャビティを完全に閉じて成形する方法は、いわ
ゆるスタンピングあるいは圧縮成形方法として知られて
おり、各種の成形体が実用に供されている。 【０００３】一方、溶融樹脂中に高圧のガスを注入し、
中空部を有する中空成形体を成形する、例えば特公昭５
７−１４９６８号に代表されるいわゆる中空射出成形方
法が、成形体の“ひけ”や変形を防止し外観を向上，改
善できる成形方法として広く応用されだしている。 【０００４】また、上記のスタンピングあるいは圧縮成
形方法と中空射出成形方法を組み合わせた方法が特開平
３−１３３６１８号，特開平４−７４６１７号，特開平
４−２５５３１４号などで提案されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている方法では、単なるスタンピングあるいは圧
縮成形方法による場合よりも成形体の状態は改善される
ものの、以下のような問題点が有った。 【０００６】例えば、金型が僅かに開いた状態で溶融樹
脂を注入し、金型を完全に閉じて溶融樹脂を圧縮した後
にガスを注入する方法では、樹脂の充填圧力が高いため
にガスの注入が不完全な状態になりやすく、中空部の形
成による効果が十分に発揮されない場合が有った。 【０００７】また、特開平３−１３３６１８号あるいは
特開平４−７４６１７号で提案されているように、金型
が僅かに開いた状態で溶融樹脂を注入し、ガスを注入し
た後あるいはガスを注入しつつ金型を閉じていく方法で
は、金型締めの過程における樹脂圧にばらつきが生じや
すく、中空部が不規則に変形し、特に非対称形の成形体
を成形する場合には所定の位置以外の不必要な部分に中
空部が形成され、成形体の外観や品質の低下さらには強
度低下を招きやすい。 【０００８】また、特開平４−２５５３１４号で提案さ
れているように、金型が僅かに開いた状態で溶融樹脂を
注入し、金型締めの完了前あるいは完了と同時にガスを
注入し、さらにガスを注入しつつ金型を僅かに開く方法
では、上述の問題点は幾分改善されるものの、成形体の
寸法精度が低下するため、精密部品の成形には適さな
い。 【０００９】本発明は上記の問題点に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、中空部の形成
位置を制御し、成形品の“ひけ”や変形を改善し優れた
外観を確保し得ると共に、型再現性に優れ精密部品の成
形にも十分に対応することのできる中空成形体の成形方
法を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段及び作用】このために請求
項１の発明では、金型キャビティ内に注入した溶融樹脂
中に加圧ガスを注入して中空部を形成する中空成形体の
成形方法において、不完全に閉じた状態の金型キャビテ
ィ内に溶融樹脂を注入し、その後中空部を形成させたく
ない部位に相当する金型キャビティ部分を部分的に先に
閉じて溶融樹脂を部分的に圧縮した後、未だ完全に閉じ
られていない金型キャビティ部分の溶融樹脂中に加圧ガ
スを注入しつつ若しくは注入後、中空部を形成させたい
部位に相当する金型キャビティ部分を閉じることを特徴
とする中空成形体の成形方法としているものである。 【００１１】 【００１２】本発明の成形方法においては、不完全に閉
じた状態の金型キャビティ内に溶融樹脂を注入し、中空
部を形成させたくない部位に相当する金型キャビティ部
分を部分的に閉じて溶融樹脂を部分的に圧縮する。この
時、圧縮された部分の樹脂圧は残りの部分の樹脂圧より
も高圧となる。 【００１３】溶融樹脂中に加圧ガスを注入すると、注入
されたガスは樹脂圧がより低圧の部分に移動する傾向に
あるため、金型キャビティを部分的に閉じて溶融樹脂を
部分的に圧縮した後、金型キャビティ内の溶融樹脂中に
加圧ガスを注入すると、未だ圧縮されていない部分にガ
スが移動し、この部分に中空部が形成されやすい。 【００１４】このため本発明では、中空部を形成させた
くない部位に相当する金型キャビティ部分を先に閉じ、
中空部を形成させたい部位に相当する金型キャビティ部
分を後に閉じることにより、中空部の形成位置を制御し
所望の位置に中空部を形成することができる。 【００１５】加圧ガスの注入は、溶融樹脂中でのガスの
流れが阻害されない場合には、先に閉じられた金型キャ
ビティ部分の溶融樹脂に対して行うこともできるが、未
だ完全に閉じられていない金型キャビティ部分の溶融樹
脂に対して行うのが好ましい。すなわち、未だ完全に閉
じられていない金型キャビティ部分の溶融樹脂の圧力は
比較的低圧であるため、容易に且つ確実に加圧ガスを注
入することができると共に、不必要なガスの移動を伴う
ことなく中空部を形成でき、最終的に形成される中空部
の位置をより正確に制御することができる。 【００１６】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。 【００１７】図１は、本発明の成形方法の一例を示す工
程図であり、図２は、本発明の成形方法に用いられる金
型の一例を示す構成図である。 【００１８】図２に示した金型は、可動型１と固定型２
からなり、可動型１は、第一ブロック１１、第二ブロッ
ク１２、第三ブロック１３、第一ブロック１１と第三ブ
ロック１３を連結している連結ブロック１４、及びスラ
イドピン１５で構成されている。また、固定型２には溶
融樹脂注入路２１及び加圧ガス注入路２２が設けられて
いる。 【００１９】図２（ａ）に示されるように、スライドピ
ン１５の片端部が第三ブロック１３の内部にまで挿入さ
れている状態では、各ブロックは一体化されており、型
締め機構（不図示）により同時に金型キャビティを閉じ
ることができる。 【００２０】一方、図２（ｂ）に示されるように、スラ
イドピン１５の片端部が第一ブロック１１の内部にまで
引き込まれた状態では、第二ブロック１２は限定された
範囲内（上限は連結ブロック１４の下面）で図中矢印方
向に第一ブロック１１と第三ブロック１３間をスライド
することができる。 【００２１】本発明の成形方法では先ず、図１（ａ）に
示すように、図２（ａ）に示した状態にある可動型１と
固定型２からなる金型キャビティを不完全に閉じた状態
で、溶融樹脂注入路２１から溶融樹脂３を注入する。 【００２２】金型キャビティが不完全に閉じた状態と
は、図１（ａ）のように可動型１と固定型２が完全に離
合した状態に限らず、図３のように可動型１と固定型２
の一部は噛み合うが、いわゆるパーティング面は噛み合
わない状態であっても良く、さらにはパーティング面は
噛み合っているものの、キャビティを構成するブロック
部分に適当な方法で圧縮可能な圧縮代が残っている状態
であっても良い。 【００２３】金型キャビティ内に注入する溶融樹脂３の
量が多過ぎると、金型キャビティを完全に閉じた状態で
樹脂圧が必要以上に高くなり、成形体に残留応力が発生
し好ましくない。このため、溶融樹脂３の量は、金型キ
ャビティを完全に閉じた状態における金型キャビティの
容積に見合う量であることが好ましい。 【００２４】溶融樹脂３としては熱硬化性樹脂を用いる
こともできるが、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリ
塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボ
ネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、
ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケト
ン、液晶ポリマー、テトラフルオロエチレン、熱可塑性
エラストマー等が挙げられる。さらには、これら熱可塑
性樹脂の混合体や、耐熱性及び機械的強度等をアップす
る目的で、無機及び／又は有機の充填材を配合した樹脂
を用いることもできる。 【００２５】金型キャビティ内に溶融樹脂３を注入した
後、図１（ｂ）に示されるように、金型キャビティは一
段階閉じられ、第二ブロック１２のキャビティ面に対応
する部分の溶融樹脂３ａが圧縮される。この時、第三ブ
ロック１３のキャビティ面に対応する部分の溶融樹脂３
ｂは未だ圧縮されていない。また、連結ブロック１４の
下面と第二ブロック１２の上面間のギャップＧ１と、可
動型１と固定型２のパーティング面間のギャップＧ２は
ほぼ等しい。続いて、加圧ガス注入路２２より溶融樹脂
３ｂの部位に加圧ガスを注入して、中空部４を形成す
る。 【００２６】溶融樹脂３中に注入する加圧ガスとして
は、成形の温度及び圧力下で、成形に用いる溶融樹脂と
反応又は混合されないものが好ましく用いられる。例え
ば、窒素ガス、空気などが用いられるが、特に限定はさ
れない。 【００２７】注入する加圧ガスの圧力は、通常１０〜３
５０Ｋｇ／ｃｍ2 程度であり、好ましくは３０〜３００
Ｋｇ／ｃｍ2 、さらに好ましくは５０〜２５０Ｋｇ／ｃ
ｍ2ある。 【００２８】加圧ガスの注入は、成形する成形体の特定
の位置から注入装置でもって注入され、注入箇所は単一
あるいは複数でもよく、位置は形成しようとする中空の
形成個所により決定される。 【００２９】加圧ガスの注入に際しては、例えば、樹脂
供給装置や型締機構からの動作信号あるいは金型キャビ
ティ内に設置されたセンサーからの信号等により、加圧
ガス注入機構を構成する圧縮機や圧力調節弁，流量調節
弁等を制御して、所定の圧力，量，タイミングなどの注
入条件で行うことができる。 【００３０】加圧ガスの注入を停止した後、不図示の油
圧スライド機構によりスライドピン１５をスライドさせ
て可動型１を図２（ｂ）に示した状態にし、図１（ｃ）
に示されるように可動型１と固定型２のパーティング面
を完全に噛み合わせ、金型キャビティを完全に閉じる。
これにより、第二ブロック１２は溶融樹脂３の圧力によ
り押し上げられ、第２ブロック１２の上面は連結ブロッ
ク１４の下面に当接する。 【００３１】本例の場合、図１（ｂ）の状態と図１
（ｃ）の状態では、第２ブロック１２のキャビティ面と
これに対面する固定型２のキャビティ面との間隔、すな
わちこれらの図中のＤ１とＤ２は等しい。すなわち、図
１（ｂ）の段階で第二ブロック１２部分のキャビティが
先ず閉じられ、その後、図１（ｃ）の段階で第三ブロッ
ク１３部分のキャビティが閉じられている。 【００３２】最後に、溶融樹脂３が冷却，固化された
後、樹脂中の加圧ガスを回収又は排出し、金型を開き、
樹脂成形体中に中空部４が形成された中空成形体を取り
出す。 【００３３】上述の説明では、加圧ガスの注入を停止し
た後に金型キャビティを完全に閉じたが、本発明におい
ては加圧ガスを注入しつつ金型キャビティを完全に閉じ
ることもでき、そのタイミングは成形体中に形成される
中空部の形成状態により決定することができる。 【００３４】また、図２に示した金型では、先に完全に
閉じられる部分に対応するブロック（第二ブロック１
２）をスライド可能としたが、本発明の金型はこのよう
な構成に限定されるものではなく、例えばこれとは逆
に、後で完全に閉じられる部分に対応するブロックを油
圧機構やバネ機構等によって可動なものとすることもで
きる。 【００３５】図４に、一ブロックを油圧機構を用いて後
で閉じることができる構成の本発明の金型の例を示す。
図４において、可動型１の第二ブロック１２は、油圧機
４１及び油圧シリンダー４２等で構成される油圧機構に
よって、２つの第一ブロック１１間を上下に所定の範囲
で移動することができる。 【００３６】また、図１に示した例では、金型キャビテ
ィへの溶融樹脂３の注入を、固定型２（可動型１であっ
ても構わない）に設けた注入路２１を介して行っている
が、図５に示すように開いた金型の固定型２上に樹脂ノ
ズル４３から供給することもでき、その方法は特に限定
されない。 【００３７】 【実施例及び比較例】 ［実施例］図４に示した金型を用いて本発明を実施した
例を図６の工程図に従って説明する。 【００３８】図６（ａ）に示すように、先ず可動型１と
固定型２が離合した状態で、樹脂ノズル４３から固定型
２上に溶融樹脂３を注入した。 【００３９】本実施例では、溶融樹脂３として２３０℃
で可塑化したＰＰ系の樹脂を用いた。また、溶融樹脂３
の注入量は、金型を完全に閉じた状態における金型キャ
ビティの容積に見合う量とした。 【００４０】次に、図６（ｂ）に示すように、金型キャ
ビティを一段階閉じ、第一ブロック１１のキャビティ面
に対応する部分の溶融樹脂３ａを圧縮した。続いて、５
０Ｋｇ／ｃｍ2 に加圧した窒素ガスを加圧ガス注入路２
２より溶融樹脂３ｂの部位に注入して、中空部４を形成
した。 【００４１】加圧ガスの注入を停止した後、図６（ｃ）
に示すように、油圧機４１及び油圧シリンダー４２によ
り、可動型１の第二ブロック１２を下降させて金型キャ
ビティを完全に閉じた。 【００４２】最後に、溶融樹脂３が冷却，固化された
後、樹脂中の加圧ガスを回収又は排出し、金型を開き、
中空成形体を取り出した。 【００４３】本実施例で得られた中空成形体は、図７に
示すように、厚肉部に十分な大きさの中空部４が形成さ
れており、厚肉部における“ひけ”や変形も無く、優れ
た外観を呈していた。 【００４４】尚、注入する窒素ガスの圧力を２５０Ｋｇ
／ｃｍ2 に設定した場合においても、所定の位置にのみ
中空部４が形成され、上記と同様の効果が得られた。 【００４５】［比較例］上記実施例において、金型を一
段で完全に閉じて溶融樹脂を圧縮した後、加圧窒素ガス
を注入した以外は、全く同様にして中空成形体を成形し
た。 【００４６】注入する窒素ガスの圧力を５０Ｋｇ／ｃｍ
2 に設定して得られた成形体は、図８（ａ）に示すよう
に中空部の形成が不十分であり、厚肉部における“ひ
け”や変形が発生していた。 【００４７】一方、注入する窒素ガスの圧力を２５０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 に設定して得られた成形体は、図８（ｂ）に
示すように薄肉部にもガスが入り込み、不必要な部位に
まで中空部が形成され、成形体の強度が低下した。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、スタンピングある
いは圧縮成形方法を応用し、更に中空射出成形方法を組
み合わせた本発明の成形方法においては、中空部の形成
位置を制御して不必要な部位に中空が形成されるのを防
止することができる。このため、“ひけ”や変形を防止
し更なる外観の向上が成されると共に、不必要な部位に
中空部が形成されることによる強度低下を防止すること
ができる。 【００４９】また、加圧成形の最終段階で金型を開くこ
ともないため、型再現性に優れ精密部品の成形にも十分
に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形方法の一例を説明するための工程
断面図である。 【図２】本発明の金型の一構成例を示す断面図である。 【図３】不完全に閉じた金型キャビティの一例を示す断
面図である。 【図４】本発明の金型の他の構成例を示す断面図であ
る。 【図５】溶融樹脂の注入方法の一例を示す断面図であ
る。 【図６】本発明の一実施例の工程を説明するための断面
図である。 【図７】本発明の実施例に係る中空成形体の断面図であ
る。 【図８】比較例に係る中空成形体の断面図である。 【符号の説明】 １ 可動型 ２ 固定型 ３ 溶融樹脂 ４ 中空部 １１ 第一ブロック １２ 第二ブロック １３ 第三ブロック １４ 連結ブロック １５ スライドピン ２１ 溶融樹脂注入路 ２２ 加圧ガス注入路 ４１ 油圧機 ４２ 油圧シリンダー ４３ 樹脂ノズル
断面図である。 【図２】本発明の金型の一構成例を示す断面図である。 【図３】不完全に閉じた金型キャビティの一例を示す断
面図である。 【図４】本発明の金型の他の構成例を示す断面図であ
る。 【図５】溶融樹脂の注入方法の一例を示す断面図であ
る。 【図６】本発明の一実施例の工程を説明するための断面
図である。 【図７】本発明の実施例に係る中空成形体の断面図であ
る。 【図８】比較例に係る中空成形体の断面図である。 【符号の説明】 １ 可動型 ２ 固定型 ３ 溶融樹脂 ４ 中空部 １１ 第一ブロック １２ 第二ブロック １３ 第三ブロック １４ 連結ブロック １５ スライドピン ２１ 溶融樹脂注入路 ２２ 加圧ガス注入路 ４１ 油圧機 ４２ 油圧シリンダー ４３ 樹脂ノズル
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 金型キャビティ内に注入した溶融樹脂中
に加圧ガスを注入して中空部を形成する中空成形体の成
形方法において、不完全に閉じた状態の金型キャビティ
内に溶融樹脂を注入し、その後中空部を形成させたくな
い部位に相当する金型キャビティ部分を部分的に先に閉
じて溶融樹脂を部分的に圧縮した後、未だ完全に閉じら
れていない金型キャビティ部分の溶融樹脂中に加圧ガス
を注入しつつ若しくは注入後、中空部を形成させたい部
位に相当する金型キャビティ部分を閉じることを特徴と
する中空成形体の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10744994A JP3505549B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 中空成形体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10744994A JP3505549B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 中空成形体の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290486A JPH07290486A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3505549B2 true JP3505549B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=14459444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10744994A Expired - Fee Related JP3505549B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 中空成形体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505549B2 (ja) |
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| JP5954553B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2016-07-20 | 太平洋通商株式会社 | 収納体フレームの製造方法 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP10744994A patent/JP3505549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07290486A (ja) | 1995-11-07 |
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