JP3544965B2 - 射出成形方法および射出成形用金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型のキャビティに保持されている状態で一対の半成形品の周辺の、厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部にサイドゲートから溶融樹脂を射出して、一対の半成形品を接合して成形品を得る、射出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に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
合成樹脂性の中空成形品の成形方法としては、射出成形機による成形方法が知られている。射出成形機により中空成形品を成形する場合は、1次成形において中空成形品を二つ割の半中空体あるいは分割体として成形した後、金型をスライドさせて2次形成において突き合わせた部分に2次射出して1個の中空成形品を成形している。このような射出成形方法の実施に使用される金型も従来周知で、概略的に固定金型と、この固定金型に対して型開閉される可動盤にスライド可能に設けられているスライド金型とから構成されている。そして、これらの金型のパーティングライン側には、成形品を成形するためのキャビティが形成されている。したがって、スライド金型を1次成形位置にして一対の半中空体を、その周辺に接合部を有するようにして成形し、そして1次成形により成形された半中空体がスライド金型に残った状態で2次成形位置へスライドさせて型締めし、次いでサイドゲートから接合空間部に2次成形用の溶融樹脂を射出すると、一対の半中空体はその周辺部で一体化され、中空成形品が得られる。
【0003】
上記のようにして、固定金型とスライド金型とを使用して2次成形により中空体を成形している状態が図3の(イ)に示されている。図3の(イ)において、参照数字20は、固定金型を、21はスライド金型をそれぞれ示している。固定金型20には、その周辺部に接合部Xsを有する第1の半中空体Xが、そしてスライド金型21には、同様にその周辺部に接合部Ysを有する第2の半中空体Yが保持されている。また、接合部Xs、Ysで構成される接合空間部Kにはサイドゲート22が開口している。したがって、図3の(イ)に示されている状態でスプル23、ランナ24およびサイドゲート22から2次成形用の溶融樹脂を接合空間部Kに射出し、冷却固化を待ってスライド金型21を開くと、一対の半中空体X,Yが一体化された中空成形品が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、固定金型20とスライド金型21とを使用すると、中空成形品を射出成形方法によって成形できるので、各工程が自動化でき中空成形品を量産できる利点があり、また複雑な形状の中空成形品を成形できる利点も有する。しかしながら、2次成形用の溶融樹脂により1次成形品の接合部Xsが「めくれ」て成形品の品質を落とすことがある。すなわち、図3の(イ)に示されているように、サイドゲート22は、パーティングラインPに沿って設けられているので、また接合部Xsは比較的薄いので早期に冷えて収縮し、接合部Xsの周縁部と固定金型20との間には多少の隙間sも生じているので、2次成形用の溶融樹脂の射出圧力によりパーティングラインPに近い方の接合部Xsが固定金型20から剥離し、接合空間部Kの方へ曲がることがある。このような現象により、第1の半中空体Xの接合部Xsが曲がっている状態あるいは「めくれ」ている状態が、図3の(ロ)に示されている。このように、接合部Xsが曲がった状態で2次成形すると、接合部の強度の弱い中空成形品となり、また美的外観も劣るようになる。上記のような「めくれる」現象は、薄い接合部Xsのときには、特に起こりやすくなる。
【0005】
図3の(ハ)は、固定金型20とスライド金型21とを使用して、一対の板状体X’、Y’を接合し、積層物を得る状態を示しているが、サイドゲート22に近い方の接合部X’sは、同じような現象によりめくれる。また、図3の(ニ)示されているような一対の凹状部材X”、Y”を2次成形により接合するときも同様な「めくれ」現象が生じる。
したがって、本発明は、1次成形により成形された一対の半成形品を、2次成形により接合部を接合するとき、接合部が変形しない射出成形方法およびこの方法の実施に使用される射出成形用金型を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記のように、薄肉接合部に近い方の接合部にめくれる現象が生じるので、本発明の上記目的は、2次成形用の溶融樹脂を射出するとき、その流れに薄肉接合部に近い方の接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むことにより達成される。すなわち、請求項1に記載の発明は、金型のキャビティに保持されている状態で一対の半成形品の周辺の、厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部にサイドゲートから溶融樹脂を射出して、一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、前記サイドゲートから射出する溶融樹脂の流れに、前記接合空間部を構成している前記薄肉接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むように構成される。請求項2に記載の発明は、1次成形において、移動金型と固定金型とを使用して一対の半成形品を、その周縁に接合部を有するように成形し、そして2次成形において、前記移動金型を固定金型に対して移動させて前記1次成形で成形された一対の半成形品の接合部を突き合わせ、突き合わせた厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部に2次成形用の溶融樹脂をサイドゲートを介して射出して一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、前記サイドゲートから射出する溶融樹脂の流れに、前記接合空間部を構成している前記薄肉接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むように構成される。請求項3に記載の発明は、固定金型と、この固定金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側には、本体部とその周辺の接合部とを一体的に成形するための1次成形用の第1、2の凹部が形成されていると共に、1次成形で成形された半成形品を接合するための2次成形用の溶融樹脂が射出されるサイドゲートが前記移動金型のパーティングラインに沿って形成されている金型であって、前記サイドゲートは、前記固定金型に形成されている前記第2の凹部の方向を指向しているテーパ部を有するように構成され、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の金型において、テーパ部のパーティングラインとなす角度が10度以上であるように構成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を中空成形品を成形する例について説明する。図1は、本実施の形態に係わる金型が1次成形位置で型閉じされている状態を示す図であるが、この図1に示されているように本実施の形態に係わる金型は、固定金型1と、この固定金型1に対して型開閉される可動盤にスライド的に駆動されるスライド金型10とから構成されている。そして、図1の固定金型1において上方位置には、そのパーティングラインP側に開口した、第1の半中空体Aの本体部を成形するための第1の凹部2が形成されている。この第1の凹部2の周辺には比較的浅い第2の凹部3が、第1の凹部と連続して形成されている。この第2の凹部3により、第1の半中空体Aの突き合わせ部に接合部Asを成形するためのキャビティが構成される。
【0008】
固定金型1の下方位置には、パーティングラインP側から突き出た第1のコア4が形成されている。この第1のコア4により、後述するスライド金型10の凹部と共働して第2の半中空体Bの本体部を成形するためのキャビティが構成される。また、この第1のコア4の周囲には、第2の半中空体Bの肉厚分だけの間隔をおいて第2のコア5が形成されている。この第2のコア5により、接合空間部が成形される。このように構成されている固定金型1には、第1の凹部2の底部に開口した1次成形用のスプル6が、また第1のコア4の頂部には同様に1次成形用のスプル7がそれぞれ開口している。なお、参照数字8は2次成形用のスプルを示している。
【0009】
スライド金型10の、上方のパーティングラインP側には、固定金型1の第1の凹部2よりも所定量だけ小さいコア11が形成されている。また、下方位置には、パーティングラインP側に開口した第1の凹部12が形成されている。この第1の凹部12により、固定金型1の第1のコア4と共働して第2の半中空体Bの本体部を成形するためのキャビティが構成される。また、第1の凹部12の周囲には、固定金型1の第2のコア5と共働する、比較的浅い第2の凹部13が形成されている。この第2の凹部13と固定金型1の第2のコア5とにより接合部を成形するためのキャビテイが成形される。このように構成されているスライド金型10のパーティングラインP側に2次成形用のサイドゲート15が設けられている。このサイドゲート15はテーパ部16を有する。このテーパ部16は、固定金型1の第2の凹部3の方向を向いている。したがって、2次成形用の溶融樹脂は、第2の凹部3の方へ向いた圧力性質をもって射出されることになる。
【0010】
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、本実施の形態に係わる金型が1次成形位置で閉じられている状態を示す図であるので、この状態で、固定金型1の第1の凹部2とスライド金型10のコア11とにより第1の半中空体Aの本体部を成形するためのキャビティC1が構成されている。同時に固定金型1の第2の凹部3とパーティングラインPとにより第1の半中空体Aの周囲に接合部Asを一体的に成形するためのキャビティC’1が構成される。同様に、固定金型1の第1のコア4とスライド金型10の第1の凹部12とにより第2の半中空体Bの本体部を成形するためのキャビティC2が構成され、また、固定金型1の第2のコア5とスライド金型10の第2の凹部13とにより第2の半中空体Bに接合部Bsを成形するためのキャビティC’2が構成される。
【0011】
1次成形用スプル6からキャビティC1、C’1に1次成形用の溶融樹脂を射出する。これにより、周囲に接合部Asを有する第1の半中空体Aが成形される。同時に1次成形用スプル7からキャビティC2、C’2に1次成形用の溶融樹脂を射出する。周囲に接合部Bsを有する第2の半中空体Bが成形される。ある程度冷却したら、第1の半中空体Aは固定金型1の方に、第2の半中空体Bはスライド金型10の方に残った状態でスライド金型10を開く。そうして、スライド金型10を2次成形位置へスライドさせ、型締めする。型締めした状態が図2の(イ)に示されている。型締めすると、第1の半中空体Aの薄肉接合部Asと、第2の半中空体Bの厚肉接合部Bsとにより接合空間部SKが構成される。2次成形用の溶融樹脂を、2次成形用のスプル8およびサイドゲート15を介して接合空間部SKに射出充填する。これにより、第1、2の半中空体A,Bは一体化され、中空成形品が得られる。冷却固化を待ってスライド金型10を開いて中空成形品を取り出す。以下同様にして中空成形品を得る。
【0012】
上記のようにして、2次成形するとき、サイドゲート15は、図2の(ロ)に拡大して示されているように、薄肉接合部Asの方を向いたテーパ部16を有するので、2次成形用の溶融樹脂は、矢印aで示す方向の圧力性質を含んでいる。したがって、接合部Asには、これを固定金型1の第2の凹部3に押し付ける力が作用する。これにより、接合部Asが例え薄くても、また収縮して接合部Asの外周部に隙間が生じていても接合部Asが固定金型1の第2の凹部3からめくれるようなことはない。なお、テーパ部16が接合部Asの面となす角度すなわちパーティングラインPとなす角度θは、10度以上であれば充分な効果が得られ、60度以上になると、射出抵抗が増え、10度未満となればめくれを生じる。
【0013】
上記実施の形態では、中空成形品の成形例について説明したが、図3の(ハ)、(ニ)に示されているような積層物も同様にして成形できることは明らかである。また、上記実施の形態では、固定金型とスライド金型とを使用し、1、2次成形により成形しているが、他の金型で成形した半成形品を、テーパ部を有するサイドゲートが設けられている金型に装着して、上記サイドゲートから溶融樹脂を射出して半成形品を一体化して成形品を得ることができることも明らかである。
【0014】
【発明の効果】
以上ように、本発明によると、金型のキャビティに保持されている状態で一対の半成形品の周辺の、厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部にサイドゲートから溶融樹脂を射出して、一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、あるいは1次成形において、移動金型と固定金型とを使用して一対の半成形品を、その周縁に接合部を有するように成形し、そして2次成形において、前記移動金型を固定金型に対して移動させて前記1次成形で成形された一対の半成形品の接合部を突き合わせ、突き合わせた厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部に2次成形用の溶融樹脂をサイドゲートを介して射出して一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、前記サイドゲートから射出する溶融樹脂の流れに、前記接合空間部を構成している前記薄肉接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むので、2次成形用の溶融樹脂により接合部が「めくれる」ようなことはない。したがって、本発明によると接合強度が大きく、外観に優れた成形品を得ることができる。また、接合部が薄くても、すなわち薄肉の半成形品と厚肉の半成形品とを接合することもできる。
【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次成形位置で閉じた状態で示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係わる金型の一部を2次成形状態で示す図で、その(ロ)は要部の拡大断面図である。
【図3】従来の2次成形状態を示す図で、その(イ)は第1の、その(ロ)は、その作用状態を、その(ハ)、(ニ)は、第2、第3の従来例をそれぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
1 固定金型 2 第1の凹部
3 第2の凹部 10 スライド金型
12 第1の凹部 13 第2の凹部
15 サイドゲート 16 テーパ部
A 第1の半中空体 As 接合部
B 第2の半中空体 Bs 接合部
Claims (4)
- 金型のキャビティに保持されている状態で一対の半成形品の周辺の、厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部にサイドゲートから溶融樹脂を射出して、一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、
前記サイドゲートから射出する溶融樹脂の流れに、前記接合空間部を構成している前記薄肉接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むことを特徴とする射出成形方法。 - 1次成形において、移動金型と固定金型とを使用して一対の半成形品を、その周縁に接合部を有するように成形し、そして2次成形において、前記移動金型を固定金型に対して移動させて前記1次成形で成形された一対の半成形品の接合部を突き合わせ、突き合わせた厚肉接合部と薄肉接合部からなる接合空間部に2次成形用の溶融樹脂をサイドゲートを介して射出して一対の半成形品を接合して成形品を得るとき、
前記サイドゲートから射出する溶融樹脂の流れに、前記接合空間部を構成している前記薄肉接合部に向くような圧力性質をもたせて流し込むことを特徴とする射出成形方法。 - 固定金型と、この固定金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側には、本体部とその周辺の接合部とを一体的に成形するための1次成形用の第1、2の凹部が形成されていると共に、1次成形で成形された半成形品を接合するための2次成形用の溶融樹脂が射出されるサイドゲートが前記移動金型のパーティングラインに沿って形成されている金型であって、
前記サイドゲートは、前記固定金型に形成されている前記第2の凹部の方向を指向しているテーパ部を有することを特徴とする射出成形用金型。 - 請求項3に記載の金型において、テーパ部のパーティングラインとなす角度が10度以上である射出成形用金型。
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