JP3572013B2

JP3572013B2 - 複合成形品の成形方法及び射出成形機

Info

Publication number: JP3572013B2
Application number: JP2000378682A
Authority: JP
Inventors: 誠中沢
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP2002178365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次金型部により一次成形部を一次成形した後、二次金型部により二次成形部を二次成形する複合成形品の成形方法及び射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異なる二種類の材料を用いた複合成形品を成形（異材質成形）する射出成形機としては、既に本出願人が特開平１０−１１３９６３号公報で提案した射出成形機が知られている。
【０００３】
この射出成形機は、一次成形を行う一次金型と二次成形を行う二次金型を備え、成形時には各金型を同時に型締するとともに、一次金型により一次成形部を一次成形し、一次成形部を保持した可動型を二次金型の可動型と入替えることにより、一次成形部をインサートした二次金型により二次成形部を二次成形することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、異材質成形を行うこの種の射出成形機により、図１０に示すようなキャップ状の複合成形品１００、即ち、弾性を有する軟質のゴム材を用いた円盤形の一次成形部１０１に、比較的硬質の合成樹脂材を用いた二次成形部１０２を付加した複合成形品１００を成形する場合、次のような不具合を生じる問題があった。
【０００５】
第一に、一次金型を型開する際には、一次成形部１０１を可動型側に保持させる必要があるため、従来は、一次成形部１０１の一方の端面部１０１ｄに、いわゆるアンダーカット１０３を設けていたが、一次成形部１０１に弾性を有する軟質のゴム材を用いた場合には容易に外れやすく、結局、一次成形部１０１を可動型側に確実に保持できないことから、成形不良や生産中断を招きやすい。
【０００６】
第二に、アンダーカット１０３は、その機能上、断面鋭角の凹部１０３ｓを有するため、複合成形品１００を商品として使用した場合には、洗浄しにくいとともに、汚れ等が残りやすいことから衛生面に劣る。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、成形不良や生産中断を回避し、歩留率と生産性の向上を図れるとともに、洗浄性及び衛生面に優れた複合成形品を得ることができる複合成形品の成形方法及び射出成形機の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る複合成形品Ａの成形方法は、一次金型部２により一次成形部Ａｏを一次成形し、一次成形部Ａｏを保持した可動型２ｍを二次金型部３の可動型３ｍと入替えることにより、一次成形部Ａｏをインサートした二次金型部３により二次成形部Ａｓを二次成形するに際し、可動型２ｍ（３ｍ）に、内面５ｉが一次成形部Ａｏを成形するキャビティ４の一部となる筒形の可動コア部５を設け、このキャビティ４により一次成形するとともに、可動コア部５を軸方向へ移動させることにより一次成形部Ａｏから離間させて二次成形するようにしたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、一次成形部Ａｏは、ゴム材を用いるとともに、外周面Ａｏｆに突部Ａｏｂを有する円盤形又は外周面Ａｏｆが平坦な円盤形により実施する。
【０００９】
また、本発明に係る射出成形機Ｍは、一次成形部Ａｏを一次成形する一次金型部２と、一次成形部Ａｏを保持した可動型２ｍと入替えることにより、一次成形部Ａｏをインサートして二次成形部Ａｓを二次成形する二次金型部３を有する金型１を備え、特に、可動型２ｍ（３ｍ）に、内面５ｉが一次成形部Ａｏを成形するキャビティ４の一部となり、このキャビティ４により一次成形するとともに、軸方向へ移動させることにより一次成形部Ａｏから離間させて二次成形する筒形の可動コア部５を設けたことを特徴とする。これにより、一次成形部Ａｏの外面（外周面Ａｏｆ）は、筒形の可動コア部５の内面５ｉにより保持され、アンダーカットは不要となる。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施例に係る射出成形機Ｍの構成について、図１を参照して具体的に説明する。
【００１２】
射出成形機Ｍは、型締装置Ｍｃと一対の射出装置Ｍｉａ，Ｍｉｂを備える。型締装置Ｍｃにおいて、１１は固定盤であり、この固定盤１１の下面には一対の固定型２ｃ，３ｃを取付ける。また、１２は可動盤である。可動盤１２は昇降駆動部１３により昇降する。１４は、この可動盤１２の上面に支持される回転盤であり、この回転盤１４は回転駆動部１５により１８０°単位で回転する。回転盤１４の上面には一対の可動型２ｍ，３ｍを取付ける。各可動型２ｍ，３ｍは、それぞれ固定型２ｃ，３ｃに対向し、可動型２ｍと固定型２ｃにより一次金型部２を構成するとともに、可動型３ｍと固定型３ｃにより二次金型部３を構成する。そして、この一次金型部２と二次金型部３は金型１を構成する。この場合、可動型２ｍと３ｍは、一次金型部２と二次金型部３に交互に交換（入替）して用いるため、個々の可動型を指すものではなく、一次金型部２に用いられる可動型が２ｍとなり、二次金型部３に用いられる可動型が３ｍとなる。なお、図１において、２Ｌは一次金型部２のパーティングラインを、３Ｌは二次金型部３のパーティングラインをそれぞれ示す。
【００１３】
一方、固定型２ｃの上面には、射出装置Ｍｉａがノズルタッチするノズルタッチ部１５を有するとともに、固定型２ｃの下面（パーティングライン２Ｌ）には一次成形部Ａｏを成形するための固定側キャビティ部４ｃを有し、この固定側キャビティ部４ｃとノズルタッチ部１５は、ゲート，ランナ，スプルからなる樹脂通路１６を介して連通する。また、固定型３ｃの上面には、射出装置Ｍｉｂがノズルタッチするノズルタッチ部１７を有するとともに、固定型３ｃの下面（パーティングライン３Ｌ）には複合成形品（二次成形品）Ａを成形するための固定側キャビティ部１８ｃを有し、この固定側キャビティ部１８ｃとノズルタッチ部１７は、ゲート，ランナ，スプルを有する樹脂通路１９を介して連通する。
【００１４】
他方、可動型２ｍは、上面（パーティングライン２Ｌ）に二次成形部Ａｓを成形するための可動側キャビティ部１８ｍを有する。また、可動型２ｍの内部には可動側キャビティ部１８ｍに臨む中空部２１を設け、この中空部２１に、円柱形の固定コア部２２を起設する。この固定コア部２２の上面は一次成形部Ａｏを成形するための可動側キャビティ部４ｍとなる。そして、この固定コア部２２の外周面には、筒形（円筒形）の可動コア部５を上下（軸方向）にスライド自在となるように装着する。さらに、可動型２ｍの内部には昇降シリンダ２４を設け、この昇降シリンダ２４の駆動ロッド２４ｒの先端を、可動コア部５の下端に横方向へ延設した係合部２３に結合する。これにより、昇降シリンダ２４を駆動制御することにより可動コア部５を昇降させることができる。可動コア部５の上部の内面５ｉは、一次成形部Ａｏを成形するキャビティ４の一部となり、この内面５ｉには一次成形部Ａｏの外周面Ａｏｆに周方向へ沿った突部（突条）Ａｏｂを形成するための段差部５ｉｓを設ける（図４参照）。内面５ｉ，可動側キャビティ部４ｍ及び固定側キャビティ部４ｃは、一次成形部Ａｏを成形する一次金型部２のキャビティ４を構成する。
【００１５】
なお、可動型３ｍも可動型２ｍと全く同一に構成する。したがって、可動型３ｍにおける可動型２ｍと同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【００１６】
次に、この射出成形機Ｍを用いた本実施例に係る複合成形品Ａの成形方法について、図１，図３〜図７を参照しつつ図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００１７】
なお、以下では、任意の複合成形品Ａに着目した成形過程を順次説明するが、実際には、一次金型部２による一次成形と、直前に一次成形した一次成形部Ａｏに対する二次金型部３による二次成形は同時に進行する。
【００１８】
今、型締装置Ｍｃは型開状態にあるものとする。したがって、一次金型部２は空の状態、二次金型部３は一次成形部Ａｏが保持された状態になっている。
【００１９】
まず、一次金型部２側においては、昇降シリンダ２４を駆動制御して係合部２３を上昇させる。これにより、係合部２３と一体の可動コア部５は図３に示す位置まで上昇する（ステップＳ１）。次いで、昇降駆動部１３を駆動制御して可動盤１２を上昇させ、型閉するとともに型締を行う（ステップＳ２）。この状態では、可動コア部５の先端（上端）が図３に示すように固定側キャビティ部４ｃに当接する。そして、射出装置Ｍｉａを一次金型部２にノズルタッチさせ、射出装置Ｍｉａからキャビティ４にゴム材を射出充填して一次成形を行う（ステップＳ３）。この状態を図３に示す。
【００２０】
一次成形が終了したなら、昇降駆動部１３を駆動制御して可動盤１２を下降させ、型開する（ステップＳ４，Ｓ５）。この状態を図４に示す。型開時には、成形された一次成形部Ａｏの外周面Ａｏｆが筒形の可動コア部５の内面５ｉで保持される。したがって、一次成形部Ａｏは可動型２ｍ側に確実に保持される。
【００２１】
次いで、回転駆動部１５を駆動制御して回転盤１４を１８０°回転させる（ステップＳ６）。これにより、一次金型部２の可動型２ｍが二次金型部３側に移動するとともに、二次金型部３の可動型３ｍが一次金型部２側に移動し、可動型２ｍと３ｍが入替わる。そして、昇降駆動部１３を駆動制御して可動盤１２を上昇させ、型閉するとともに型締を行う（ステップＳ７）。この状態は、前述したステップＳ２と同じ状態である。したがって、一次金型部２側では、同時にステップＳ２が行われている。このときの二次金型部３の状態を図５に示す。二次金型部３では、一次成形部Ａｏがキャビティ１８内にインサートされ、保持された状態となるため、この後、昇降シリンダ２４を駆動制御して係合部２３を下降させる。これにより、係合部２３と一体の可動コア部５は図６に示す位置まで下降して一次成形部Ａｏから離間する（ステップＳ８）。そして、射出装置Ｍｉｂを二次金型部３にノズルタッチさせ、合成樹脂材を射出充填して二次成形を行う（ステップＳ９）。この状態を図６に示す。二次成形が終了したなら、昇降駆動部１３を駆動制御して可動盤１２を下降させ、型開する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。型開後、成形された複合成形品Ａの取出しを行う（ステップＳ１２）。これにより、図７に示す複合成形品Ａ、即ち、弾性を有する軟質のゴム材を用いた円盤形の一次成形部Ａｏの外周面に、比較的硬質の合成樹脂材を用いた二次成形部Ａｓを付加したキャップ状の複合成形品Ａが得られる。そして、次の成形がある場合には、同様の工程が繰り返される（ステップＳ１３，Ｓ１…）。
【００２２】
このような本実施例に係る成形方法により成形された複合成形品Ａは、一次成形部Ａｏにアンダーカットが存在しないため、例えば、図７に示すように、ビンＢにキャップとして装着した場合であっても、アンダーカットを有する場合の不具合、即ち、凹部の洗浄がしにくく汚れ等が残りやすい不具合は生じない。また、本実施例に係る成形方法により成形される複合成形品Ａは、突部Ａｏｂを有するため、異材料間の接合強度が高められる。
【００２３】
他方、図８及び図９は、変更実施例を示す。変更実施例は一次成形部Ａｏの外周面Ａｏｆに、図７に示す突部Ａｏｂを有しない点が図３〜図７に示した実施例と異なる。即ち、変更実施例の一次成形部Ａｏは、外周面Ａｏｆが平坦な円盤形となる。したがって、可動コア部５の内面５ｉには図４に示す段差部５ｉｓは設けないとともに、一次成形時には、図８に示すように、可動コア部５の内面５ｉにより一次成形部Ａｏの外周面Ａｏｆの全面が保持される。また、二次成形時には、可動コア部５を下降させて一次成形部Ａｏから離間させた際には、可動コア部５の上端面が平坦面となるため、図９に示すように、成形後における複合成形品Ａ（二次成形部Ａｓ）の下面は完全な平坦面となる。
【００２４】
このように、本実施例（変更実施例）に係る複合成形品Ａの成形方法によれば、可動型２ｍ（３ｍ）に、内面５ｉが一次成形部Ａｏを成形するキャビティ４の一部となる筒形の可動コア部５を設け、このキャビティ４により一次成形するとともに、可動コア部５を軸方向へ移動させることにより一次成形部Ａｏから離間させて二次成形するようにしたため、一次成形部Ａｏの外周面Ａｏｆは、筒形の可動コア部５の内面５ｉにより保持され、アンダーカットは不要となる。この結果、一次成形部Ａｏに弾性を有する軟質のゴム材を用いた場合であっても、一次成形部Ａｏは可動型２ｍに確実に保持されるため、成形不良や生産中断が回避され、歩留率と生産性の向上が図られるとともに、洗浄性及び衛生面に優れた複合成形品Ａが得られる。
【００２５】
以上、実施例（変更実施例）について、詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更実施できる。例えば、射出成形機Ｍは、いわゆる竪型の射出成形機を例示したが横型の射出成形機であっても同様に実施できる。また、筒形の可動コア部５は、円筒形に形成した場合を示したが、断面の形状は、非円形，角形等の任意の形状で実施できる。さらに、一次成形部Ａｏにゴム材を、二次成形部Ａｓに合成樹脂材をそれぞれ用いた例を示したが、材料はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明に係る複合成形品の成形方法は、可動型に、内面が一次成形部を成形するキャビティの一部となる筒形の可動コア部を設け、このキャビティにより一次成形するとともに、可動コア部を軸方向へ移動させることにより一次成形部から離間させて二次成形するようにし、また、本発明に係る射出成形機は、可動型に、内面が一次成形部を成形するキャビティの一部となり、このキャビティにより一次成形するとともに、軸方向へ移動させることにより一次成形部から離間させて二次成形する筒形の可動コア部を有する金型を備えるため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２７】
（１）一次成形部の外周面は、筒形の可動コア部の内面により保持され、アンダーカットは不要となるため、成形不良や生産中断を回避し、歩留率と生産性の向上を図ることができるとともに、洗浄性及び衛生面に優れた複合成形品を得ることができる。
【００２８】
（２）好適な実施の態様により、一次成形部を、外周面に突部を有する円盤形に形成すれば、特に、異材料間の接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る射出成形機の縦断面図、
【図２】本発明の好適な実施例に係る複合成形品の成形方法の処理手順を示すフローチャート、
【図３】同成形方法の成形工程における一次金型部の縦断面図、
【図４】同成形方法の他の成形工程における一次金型部の縦断面図、
【図５】同成形方法の他の成形工程における二次金型部の縦断面図、
【図６】同成形方法の他の成形工程における二次金型部の縦断面図、
【図７】同成形方法により成形された複合成形品の縦断面図、
【図８】本発明の変更実施例に係る複合成形品の成形方法の成形工程における一次金型部の縦断面図、
【図９】同成形方法の他の成形工程における二次金型部の縦断面図、
【図１０】従来の技術に係る複合成形品の成形方法により成形された複合成形品の縦断面図、
【符号の説明】
１金型
２一次金型部
２ｍ可動型
３二次金型部
３ｍ可動型
４キャビティ
５可動コア部
５ｉ内面
Ａ複合成形品
Ａｏ一次成形部
Ａｏｆ外周面
Ａｏｂ突部
Ｍ射出成形機

Claims

一次金型部により一次成形部を一次成形し、前記一次成形部を保持した可動型を二次金型部の可動型と入替えることにより、前記一次成形部をインサートした二次金型部により二次成形部を二次成形する複合成形品の成形方法において、前記可動型に、内面が前記一次成形部を成形するキャビティの一部となる筒形の可動コア部を設け、このキャビティにより一次成形するとともに、前記可動コア部を軸方向へ移動させることにより前記一次成形部から離間させて二次成形することを特徴とする複合成形品の成形方法。
前記一次成形部は、ゴム材を用いることを特徴とする請求項１記載の複合成形品の成形方法。
前記一次成形部は、外周面に突部を有する円盤形であることを特徴とする請求項１又は２記載の複合成形品の成形方法。
前記一次成形部は、外周面が平坦な円盤形であることを特徴とする請求項１又は２記載の複合成形品の成形方法。
一次成形部を一次成形する一次金型部と、前記一次成形部を保持した可動型と入替えることにより、前記一次成形部をインサートして二次成形部を二次成形する二次金型部を有する金型を備える射出成形機において、前記可動型に、内面が前記一次成形部を成形するキャビティの一部となり、このキャビティにより一次成形するとともに、軸方向へ移動させることにより前記一次成形部から離間させて二次成形する筒形の可動コア部を設けたことを特徴とする射出成形機。