JP3515399B2

JP3515399B2 - ３つ以上の半成形品からなる成形品の成形方法および成形用金型

Info

Publication number: JP3515399B2
Application number: JP34665998A
Authority: JP
Inventors: 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2004-04-05
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: US6365083B1; JP2000153538A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１次成形と、２次
成形とにより、３つ以上の半成形品からなる成形品を成
形する成形方法およびこの成形方法の実施に使用される
成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形方法は、従来周知で、この成形
方法の実施には、固定金型と可動金型とが使用される。
これらの金型には、所定形状のキャビティが形成されて
いるので、可動金型を固定金型に対して型締めし、そし
てキャビティに溶融樹脂を射出し、冷却固化を待って可
動金型を開くと、所定形状の成形品を得ることができ
る。ところで、成形品の形状によっては可動金型を開い
て成形品を取り出すことができない。そこで、取り出す
ことのできないような複雑な形状の製品は、複数個の半
成形品に分けて成形し、そして複数個に分けられて成形
された半成形品を、射出成形方法以外の方法例えば振動
融着方法、熱板融着方法等により接合して所望の製品を
得ている。また、上記のような複雑な形状の製品は、ダ
イキャスト成形方法、ロストコア方法等によっても製造
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、複雑な
形状の製品も一応得ることはできるが、従来の製造方法
には欠点もある。例えば、一般に工程数が増加すると、
不良製品の発生率は大きくなり、また生産効率は低下す
るが、振動融着方法、熱板融着方法等によると、半成形
品を得る射出成形工程と、得られた半成形品を接合する
接合工程の、異種の２工程を必要とし、不良製品の発生
率はより増大し、生産効率は一層低下する。また、振動
融着方法では、複雑な形状の半成形品に振動を加えるこ
とができず、振動融着方法では複雑な形状の製品は得る
ことができないし、振動による製品の変形の問題もあ
る。さらには、融着性にバラツキがあり、製品の信頼性
が乏しい欠点もある。また、ダイキャスト成形方法、ロ
ストコア方法等によると、信頼性の高い製品を得ること
ができるにしても、例えばロスト材が高価で、製品のコ
スト高になることは避けられない。本発明は、上記した
ような問題点を改良すべく提案されたものであって、具
体的には、複数個の部分からなる複雑な成形品を高品質
でしかも安価に成形できる成形方法およびこの方法の実
施に使用される成形用金型を提供することを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明は、１次成形によ
り、複数個の半成形品を金型内で同時に成形し、その後
金型内に半成形品が残った状態で金型を開き、そして金
型を移動させて半成形品を所定の位置へ集合させ、２次
成形により、集合されて型締めされ接触している半成形
品の接触部に溶融樹脂を射出して金型内で複数個の半成
形品を一体化して成形品を得るように構成される。請求
項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型に、固定型
に対してスライドするスライド金型と、前記スライド金
型のスライド方向と異なる方向にスライドするスライド
コアとを用いるように、そして請求項３に記載の発明
は、請求項１または２に記載の２次成形時には、１次成
形時の樹脂と異なる溶融樹脂を射出するように構成され
る。請求項４に記載の発明は、所定数のキャビティが形
成されているスライド金型と、同様に所定数のキャビテ
ィが形成されているスライドコアとからなり、前記スラ
イドコアは、前記スライド金型のスライド方向と異なる
方向にスライドすると共に、前記スライド金型と前記ス
ライドコアは、前記スライド金型のキャビティと前記ス
ライドコアのキャビティが互いに離間した位置と、接近
して整合する位置とを採るようにスライド可能であるよ
うに構成され、請求項５に記載の発明は、請求項４に記
載のスライドコアが、スライド金型のスライド方向と直
角方向にスライドする一対のスライドコアからなるよう
に構成される。

【０００５】

【実施の形態】本発明によると、後述するように、複雑
な形状の成形品も得ることができるが、説明を容易にす
るために、図７に示されているような単純な成形品を成
形する例について説明する。すなわち、図７の（イ）に
示されているように、略直方体を呈する第１の半成形品
Ｈと、この第１の半成形品Ｈと一体化されている、同様
に略直方体を呈する第２、３の半成形品Ｊ、Ｋとからな
る成形品Ｓの成形例について説明する。本実施の形態に
よると、第２、３の半成形品Ｊ、Ｋは、図７の（ロ）に
示されているように、１次成形では水平方向に互いに離
間して、また第１の半成形品Ｈは、上下方向に離間して
金型内で同時に成形される。そして、２次成形では第
２、３の半成形品Ｊ、Ｋは、矢印ａ、ａで示されている
水平方向に、また第１の半成形品Ｈは矢印Ａで示されて
いる上方へ移動して互いに近づけ、そして、金型内にお
いて半成形品の接触部に溶融樹脂を射出して、これらの
半成形品Ｈ、ＪおよびＫが一体化された成形品Ｓが得ら
れる。なお、接合強度を増すために、本実施の形態で
は、第２、３の半成形品Ｊ、Ｋの周囲には、１次成形時
に切欠段部ｊ、ｋが成形される。

【０００６】始めに、図１により金型の実施の形態を説
明する。図１の（イ）は、金型の模式的な側面図で、そ
の（ロ）は同様に模式的な平面図であるが、これらの図
に示されているように、本実施の形態に係わる金型は、
概略的には固定プラテン１、この固定プラテン１と対を
なし、型開閉方向に駆動可能に設けられている可動プラ
テン５０、固定プラテン１に取り付けられている固定型
１０、この固定型１０に対してスライド可能に設けられ
ているスライド金型２０、可動プラテン５０と共に型開
閉方向に駆動される可動金型４０、可動金型４０に対し
てスライド可能に設けられている一対のスライドコア３
０、３０’等から構成されている。

【０００７】固定プラテン１は、従来周知のように射出
台に固定されている。そして、固定プラテン１に固定さ
れている固定型１０には、その略中心部にノズルタッチ
部２が形成され、このノズルタッチ部２に射出装置６０
のノズル６１が位置している。固定プラテン１の上方端
部には支持アーム３が取り付けられ、この支持アーム３
にピストンシリンダ・ユニット４が支持されている。そ
して、詳しくは後述するようにピストンシリンダ・ユニ
ット４のロッド５の端部がスライド金型２０に接続され
ている。したがって、ピストンシリンダ・ユニット４に
作動流体を給排すると、スライド金型２０は、図１の
（イ）において上下方向にスライド的に駆動されること
になる。

【０００８】上下方向にスライド的に駆動されるスライ
ド金型２０の略中心部には、パーティングラインに開口
した第１のスプルー２１が形成され、この第１のスプル
ー２１と所定の間隔をおいて同様にパーティングライン
に開口した第２のスプルー２１’が形成されている。こ
の第１のスプルー２１は、スライド金型２０が１次成形
のために図１の（イ）に示されている位置にあるときに
固定型１０のスプルー１１と整合、また第２のスプルー
２１’は、スライド金型２０が２次成形のために上方へ
スライドされたときに、固定型１０のスプルー１１と整
合するようになっている。

【０００９】スライド金型２０のパーティングライン側
には、第１のスプルー２１を挟んで、上方には、所定の
間隔をおいて、略方形に連続した一対のコア２２、２
２’が設けられている。これらのコア２２、２２’によ
り、成形品Ｓの第２、３の半成形品Ｊ、Ｋの周囲に１次
成形時に切欠段部ｊ、ｋが成形されることになる。な
お、これらの一対のコア２２、２２’は、図１の（ロ）
の平面図により詳しく示されている。第１のスプルー２
１を挟んで下方には、パーティングライン側に開口した
凹部２３が形成されている。この凹部２３により、可動
金型４０のパーティング面４１と共働して略直方体をし
た成形品Ｓの第１の半成形品Ｈを成形するためのキャビ
ティＣが成形される。

【００１０】可動金型４０は、図１（イ）において上方
部分は、パーティングライン側に開口する形で切り落と
されている。そして、この切り落とされた部分に一対の
スライドコア３０、３０’が、図１の（ロ）において上
下方向に、したがって図１（イ）では紙面に垂直方向に
スライド自在に設けられている。一対のスライドコア３
０、３０’は、図示の実施の形態では同じ構造をしてい
るので、以下主として一方のスライドコア３０について
説明し、他方のスライドコア３０’に関しては、図面上
で同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はし
ない。スライドコア３０には、パーティングライン側に
開口した凹部３１が形成されている。この凹部３１は、
スライド金型２０のコア２２と整合するもので、１次成
形次には凹部３１の内側にコア２２が位置し、これによ
り成形品Ｓの第１の半成形品Ｊを成形するためのキャビ
ティｃが成形される。

【００１１】スライドコア３０を駆動するためにピスト
ンシリンダ・ユニット３４が設けられ、そのロッド３５
の端部がスライドコア３０に接続されている。したがっ
て、ピストンシリンダ・ユニット３４に作動流体を給排
すると、スライドコア３０は、図１の（ロ）において上
下方向にスライド的に駆動されることになる。なお、ス
ライドコア３０の、スライド金型２０に面した部分に
は、２次成形時にスライド金型２０のコア２２を逃がす
ための逃げ３２が設けられている。

【００１２】可動金型４０は、従来周知の態様で可動プ
ラテン５０に取り付けられている。そして、そのエジェ
クタピンは、エジェクタ装置を内臓されているスライド
コア３０、３０’が２次成形位置すなわち成形品Ｓを取
り出す位置にあるときに、スライドコア３０、３０’に
例えばバネ付勢された状態で設けられているエジェクタ
ピンと整合し、このエジェクタピンをバネに抗して押す
ようになっている。

【００１３】可動金型４０のパーティングライン側に
は、スライド金型２０の第１のスプルー２１に対応した
位置に、ランナ４２が形成されている。このランナ４２
は、所定の大きさに選定され、その下端部は図１の
（イ）に示されている１次成形時にはゲート４３を介し
て成形品Ｓの第１の半成形品Ｈを成形するためのキャビ
ティＣに連通し、スライド金型２０が上方へ駆動される
２次成形時には、このゲート４３はスライド金型２０の
パーティングライン面で閉鎖されるようになっている。
一方、スプルー２１に連なっているランナ４２は、金型
の上部において図１の（ロ）に示されているように、横
方向あるいは水平方向に変位して、第２、３の半成形品
Ｊ、Ｋを成形するためのキャビティｃ、ｃ’に、同様に
ゲート３６、３６’を介してそれぞれ連通している。前
述したように、ランナ４２はゲート４３を介してキャビ
ティＣに連通しているので、１次成形時にはこれらのキ
ャビティｃ、ｃ’、Ｃは、同時に溶融樹脂で充填される
ことになる。なお、２次成形時にはスライドコア３０、
３０’は互いに近接する方向に駆動されるが、ランナ４
２は所定の大きさに選定されているので、スライドコア
３０、３０’がスライドされた後の２次成形時にも連通
状態は保たれる。

【００１４】次に、上記金型を使用した成形例について
説明する。図１は、１次成形のために金型を閉じた状態
を示しているが、この状態で射出装置６０のノズル６１
から溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、スライド金型２
０の第１のスプルー２１から可動金型４０のランナ４２
およびゲート４３を経てスライド金型２０のキャビティ
Ｃと、同様にゲート３６、３６’とを介してスライドコ
ア３０、３０’のキャビティｃ、ｃ’とに同時に充填さ
れる。これにより、図１に示されている第１〜３の半成
形品Ｈ、ＪおよびＫが成形される。この１次成形により
溶融樹脂が射出され、そして充填された状態は図２に示
されている。

【００１５】ある程度の固化を待って、スライド金型２
０と、スライドコア３０、３０’とをスライドさせるた
めに、可動プラテン５０を所定量だけ開く。そうする
と、可動金型４０とスライドコア３０、３０’は、スラ
イド金型２０から離間する。このとき、成形品Ｓの第１
の半成形品Ｈは、スライド金型２０に、そして第２、３
の半成形品ＪおよびＫは、スライドコア３０、３０’
にそれぞれ残る。スプルーは脱落する。そこで、図３の
（イ）、（ロ）に示されているように、スライド金型２
０を上方へ所定量だけスライドさせる。また、スライド
コア３０、３０’を互いに近接する方向へ同様に所定量
だけスライドさせる。これにより、成形品Ｓの第１〜３
の半成形品Ｈ、ＪおよびＫは集合され、そしてキャビテ
ィＣ、ｃ、ｃ’したがって第１〜３の半成形品Ｈ、Ｊお
よびＫは整合する。

【００１６】この状態で型締めする。そうすると、成形
品Ｓの第２、３の半成形品Ｈ、Ｊが第１の半成形品Ｈに
接する周部分には切欠段部ｊ、ｋにより周溝が形成され
る。射出装置６０のノズル６１から溶融樹脂を射出す
る。溶融樹脂は、スライド金型２０の第２のスプルー２
１’から可動金型４０のランナ４２およびゲート４３を
経て切欠段部ｊ、ｋにより形成されている周溝に充填さ
れる。これにより第１〜３の半成形品Ｈ、ＪおよびＪが
一体化される。この２次成形により一体化された状態
は、図４に示されている。

【００１７】冷却固化を待って可動金型４０を開く。そ
うすると、図５に示されているように、エジェクタピン
が突き出て成形品Ｓが突き出される。成形品Ｓを取り出
し、可動金型４０が開いた状態でスライド金型２０を下
方へスライドさせる。また、スライドコア３０、３０’
を互いに離間する方向へ同様にスライドさせる。これに
より、図６に示されているように１次成形できる状態に
戻る。以下同様にして成形品Ｓを得る。

【００１８】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できることは明らかである。す
なわち、成形品Ｓの形状、半成形品Ｈ、Ｊ、Ｋの数が図
７に示されている実施の形態に限定されることがないこ
とは明らかである。例えば、第１、２の半成形品Ｊ、Ｋ
を一方が開口した半中空体として１次成形し、そして開
口部を第１の半成形品Ｈに、２次成形により融着して中
空成形品を成形することもできる。また、接合強度を増
すために、第１の半成形品Ｈにも接合用の段差を設ける
こともできる。さらには、２次成形時には、別の射出装
置により接合用の樹脂を射出することもできる。

【００１９】上記実施の形態によると、スライドコア３
０、３０’は一対設けられ、共にスライド的に駆動され
るようになっているが、一方のスライドコアのみを他方
の固定式のコアに対してスライドするように構成するこ
ともできる。このときは、他方のコアは可動金型と兼用
することもできる。また、スライド金型２０およびスラ
イドコア３０、３０’に複数個のキャビティを設けるこ
ともできることも明らかである。

【００２０】

【発明の効果】以上ように、本発明によると、１次成形
により、複数個の半成形品を金型内で同時に成形し、そ
の後金型内に半成形品が残った状態で金型を開き、そし
て金型を移動させて半成形品を所定の位置へ集合させ、
２次成形により、集合されて型締めされ接触している半
成形品の接触部に溶融樹脂を射出して金型内で複数個の
半成形品を一体化するので、複雑な成形品も成形でき、
しかも金型内で、１、２次成形という同じ種類の２工程
で成形されるので、高品質の成形品を安価に得ることが
できるという、本発明に特有の効果が得られる。また、
他の発明によると、２次成形時には、１次成形時の樹脂
と異なる溶融樹脂を射出するように構成されているの
で、樹脂の選択により接合部の強度を大きくすること
も、また、着色された樹脂を使用することにより意匠効
果を高めることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる金型を、１次成
形の位置で閉じた状態で一部を断面にして模式的に示す
図で、その（イ）は側面図、その（ロ）は平面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態に係わる成形工程を金型
と共に一部を断面にして模式的に示す図で、その（イ）
は１次成形が終わった状態を示す側面図、その（ロ）は
その平面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係わる成形工程を金型
と共に一部を断面にして模式的に示す図で、その（イ）
は１次成形が終わって金型を開き、スライド金型とスラ
イドコアとを２次成形位置へスライドさせた状態を示す
側面図、その（ロ）はその平面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係わる成形工程を金型
と共に一部を断面にして模式的に示す図で、その（イ）
は２次成形が終わった状態を示す側面図、その（ロ）は
その平面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係わる成形工程を金型
と共に一部を断面にして模式的に示す図で、可動金型を
開いて成形品を取り出している状態を示す平面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態に係わる金型を１次成形
の位置で開いた状態で一部を断面にして模式的に示す図
で、その（イ）は側面図、その（ロ）はその平面図であ
る。

【図７】本発明の実施により得られる成形品の例を示
す斜視図で、その（イ）は全体の、そしてその（ロ）は
半成形品の斜視図である。

【符号の説明】

１０固定型２０スラ
イド金型（金型）３０、３０’ スライドコア（金型）４０可動
金型（金型）Ｃ、ｃ、ｃ’ キャビティＳ成形
品Ｈ、Ｊ、Ｋ半成形品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１次成形により、複数個の半成形品（Ｈ、
Ｊ、Ｋ）を金型（２０、３０、３０’）内で同時に成形
し、その後金型（２０、３０、３０’）内に半成形品
（Ｈ、Ｊ、Ｋ）が残った状態で金型（４０、３０、３
０’）を開き、そして金型（２０、３０、３０’）を移
動させて半成形品（Ｈ、Ｊ、Ｋ）を所定の位置へ集合さ
せ、２次成形により、集合されて型締めされ接触している半
成形品（Ｈ、Ｊ、Ｋ）の接触部に溶融樹脂を射出して金
型（２０、３０、３０’）内で複数個の半成形品（Ｈ、
Ｊ、Ｋ）を一体化して成形品（Ｓ）を得ることを特徴と
する、３つ以上の半成形品からなる成形品の成形方法。
【請求項２】請求項１に記載の金型に、固定型（１０）
に対してスライドするスライド金型（２０）と、前記ス
ライド金型（２０）のスライド方向と異なる方向にスラ
イドするスライドコア（３０、３０’）とを用いる、３
つ以上の半成形品からなる成形品の成形方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の２次成形時に
は、１次成形時の樹脂と異なる溶融樹脂を射出する、３
つ以上の半成形品からなる成形品の成形方法。
【請求項４】所定数のキャビティ（Ｃ）が形成されて
いるスライド金型（２０）と、同様に所定数のキャビテ
ィ（ｃ、ｃ’）が形成されているスライドコア（３０、
３０’）とからなり、前記スライドコア（３０、３０’）は、前記スライド金
型（２０）のスライド方向と異なる方向にスライドする
と共に、前記スライド金型（２０）と前記スライドコア
（３０、３０’）は、前記スライド金型（２０）のキャ
ビティ（Ｃ）と前記スライドコア（３０、３０’）のキ
ャビティ（ｃ、ｃ’）が互いに離間した位置と、接近し
て整合する位置とを採るようにスライド可能である、３
つ以上の半成形品からなる成形品の成形用金型。
【請求項５】請求項４に記載のスライドコア（３０、
３０’）が、スライド金型（２０）のスライド方向と直
角方向にスライドする一対のスライドコア（３０、３
０’）からなる、３つ以上の半成形品からなる成形品の
成形用金型。