JP3611977B2

JP3611977B2 - 中空体製品の成形方法および成形用金型

Info

Publication number: JP3611977B2
Application number: JP36606498A
Authority: JP
Inventors: 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2018-12-09
Also published as: JP2000167885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の半中空成形品から中空体製品を成形する中空体製品の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の関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリタンク、ブレーキ液タンク、スプレータンク、ブイ等の合成樹脂性の中空体製品の製造方法としては、射出成形機による成形方法が知られている。この射出成形機を用いた成形方法によると、完全に密封された中空体製品を作ることができると共に、均一な肉厚の中空体製品を作ることもでき、また複雑な形状にも対処できる等の利点もあり、本出願人は例えば特開平５−２８６０５４号公報、特開平７ー１６９４５号公報、特公平２ー３８３７７号等により多数提案している。このような成形方法の実施に使用される金型の一方の金型には、１方の半中成形品を形成するための雄型と雌型とが設けられ、そして他方の金型例えばスライド金型には、他方の半中成形品を形成するための雌型と雄型とが設けられている。したがって、１次成形においてこの１組の金型を使用して一対の半中成形品を成形し、そして２次成形において、一対の半成形品がそれぞれの金型のキャビィに残った状態で、スライド金型を他方の金型に対してスライドさせて半中空成形品の突合部を互いに突き合わせた後、突合部の接合用周溝に溶融樹脂を射出して一体化して中空体製品を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記成形方法によると、１次成形が終わって、２次成形をするためにはスライド金型を他方の金型に対してスライドさせるために、一旦型を開かなければならないが、このとき一対の半成形品を金型のキャビィに残す必要がある。そのために、金型にはコアあるいはピンが設けられている。このように、従来の中空体製品の成形用金型にはコアあるいはピンが設けられている。他にアンダーカット処理を型上で行う構造が必要となり、金型の構造が複雑、比較的高価なものとなっている。また、コアあるいはピンを設けなければならないので、金型が大きくなり、小型機対応の金型としては必ずしも満足のいくものではない。さらには、コアあるいはピンを設けなければならないので、成形品の形状の変更を余儀なくされることもある。
【０００４】
また、図５は、可動金型５０、スライド金型５１、スライドコア５２等からなる金型を使用して、一対の半中空成形品ａ、ｂの突合部ｃ、ｄを突き合わせ、そして突合部ｃ、ｄの周縁部の溝ｍに溶融樹脂を射出して中空成形品を成形している状態を示す断面図であるが、同図に示されているように半中空成形品ａに掴みのような突起部ｔがあると、この突起部ｔの図５において右側はアンダーカットとなり、成形品を取出すことができない。そこで、可動金型５０にはスライドコア５２が設けられ、このスライドコア５２を矢印方向にスライドさせた後に可動金型５０を開くように実施されている。このように、スライドコア５２を設けることにより型開きの問題は解決されている。しかしながら、図５に示されているように、一対の半中空成形品ａ、ｂの突合部ｃ、ｄの周縁部に溶融樹脂を射出して一対の半中空成形品ａ、ｂを接合する２次成形時には、射出される樹脂圧は矢印ｘ、ｘで示されている方向にも作用するが、このとき一方の半中空成形品ｂには、図５において上下方向の肉厚方向に作用するので、問題は少ない。しかしながら、他方の半中空成形品ａには肉薄の方向すなわち内部空間の方向に作用し、この射出圧を受けるものがないので、２次樹脂圧により半中空成形品ａの突合部ｃの近傍が変形することがあり、さらには破損し溶融樹脂が内部へ漏れることもある。したがって、２次成形時に射出圧力を十分に上げることができず、樹脂の種類あるいは中空体製品によっては接合部の強度に不足を招くこともある。
本発明は、上記したような従来の問題点すなわち金型にコアあるいはピンを格別に設けなくても半中空成形品を金型のキャビティに残すことができ、また十分な接合強度を得るために２次成形時には射出圧力を高くしても一対の半中空成形品が変形あるいは破損しない、中空体製品の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を提供することを目的としている。
【０００５】
【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、スライド金型と、可動金型と、前記可動金型あるいはスライド金型にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコアとからなる金型を使用して１、２次成形により中空体製品を成形するとき、前記スライドコアには、半中空成形品を成形するキャビティの一部を構成する面が延長する形でパーティングライン側へ突き出た受圧部が設けられているスライドコアを使用し、前記１次成形では、一対の半中空成形品をパーティングライン側に突合部を有するように成形し、前記２次成形では、前記１次成形で成形された一対の半中空成形品が前記スライド金型と可動金型とにそれぞれ残った状態で前記スライド金型を一対の半中空成形品のそれぞれの突合部が整合する位置までスライドさせ、そして突合部に溶融樹脂を射出して一対の半中空成形品を接合するときには前記受圧部で樹指圧の一部を受けさせて接合し、接合された一対の半中空成形品からなる中空体製品を取り出すときは、初めに所定量だけ可動金型を開き、次いでスライドコアをスライドさせ、その後可動金型を取出位置まで開いて取り出すように構成される。
請求項２に記載の発明は、スライド金型と、可動金型と、前記可動金型あるいはスライド金型にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコアとからなり、これらの金型が１次成形位置にあるときは、一対の半中空成形品がパーティングライン側に突合部を有するように成形される一対のキャビティが構成され、前記スライド金型を２次成形位置にスライドさせると、前記それぞれのキャビティにより成形された一対の半中空成形品が前記それぞれのキャビティに保持された状態でそれぞれの突合部が突き合わされるようになっている金型であって、前記スライドコアの、前記キャビティの一部を構成する面には、パーティングライン側へ突き出た受圧部が設けられている。そして、請求項３に記載の発明は、スライド金型と、可動金型と、前記可動金型あるいはスライド金型にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコアとからなり、これらの金型が１次成形位置にあるときは、一対の半中空成形品がパーティングライン側に突合部を有するように成形される一対のキャビティが構成され、前記スライド金型を２次成形位置にスライドさせると、前記それぞれのキャビティにより成形された一対の半中空成形品が前記それぞれのキャビティに保持された状態でそれぞれの突合部が突き合わされるようになっている金型であって、前記スライドコアの、前記キャビティの一部を構成する面には、パーティングライン側へ突き出た受圧部が設けられていると共に、前記キャビティを構成する可動金型の面にもパーティングライン側へ突き出た受圧部が設けられている。
【０００６】
【実施の形態】
以下、図４に示されているような中空成形品Ｓを成形する実施の形態について説明する。すなわち、中空成形品Ｓは、図４の（ロ）において点々で示されている第１の半中空成形品Ａと、斜線で示されている第２の半中空成形品Ｂとからなり、それぞれの突合部Ｃ、Ｄにおいて接合され、そして第１の半中空成形品Ａの方に突起部Ｔがある箱型の中空成形品Ｓの成形例について説明する。
【０００７】
図１は、１次成形を実施するために型締めされている状態における金型の実施の形態を示す断面図であるが、同図に示されているように、上記のような中空成形品Ｓを成形するための金型は、概略的には、図１において上下方向にスライド可能に設けられているスライド金型１と、同図において左右方向に型開閉自在に設けられている可動金型１０と、同図において上下方向にスライド可能に設けられているスライドコア２０とから構成されている。なお、スライド金型１のスライドを案内する固定金型３０が取り付けられている固定盤、可動金型１０が取り付けられている可動盤、溶融樹脂の通路であるスプル、ランナ、可動金型１０をスライド金型１に対して型締めする型締装置、射出ユニット等は図１には示されていない。
【０００８】
スライド金型１には、そのパーティングラインＰ側から可動金型１０の方へ突き出た、周壁３からなるコア２が形成されている。このコア２により、後述するように第１の半中空成形品Ａを成形するためのキャビティＣ１が構成される。そして、このコア２と所定の間隔をいてその下方にパーティングラインＰ側に開口した第２の半中空成形品Ｂを成形するための、側壁５からなる凹部４が設けられている。また、コア２の周囲には、このコア２と所定の間隔をいて小コア６が形成されている。そして、この小コア６の先端部は、中心部に向かってテーパ状に低くなっている。これにより、後述するスライドコア２０あるいは可動金型１０と共働して断面が略台形を呈する接合用の凹溝が突合部Ｃの外周部に成形されることになる。
【０００９】
可動金型１０の上方部分のパーティングラインＰ側は、スライドコア２０をスライド可能に設けるために、切落面１１を有するように切り落とされている。そして、その下方にパーティングラインＰ側に開口した凹部１２が形成されている。この凹部１２は、スライド金型１のコア２、スライドコア２０の先端面２２等と共働して第１の半中空成形品Ａを成形するためのキャビティＣ１を構成するもので、そのために、スライド金型１のコア２よりも第１の半中空成形品Ａの肉厚分だけ大きくなっている。また、可動金型２０の凹部１２の底部は、切落面１１の方へ向かってテーパ状に延びた所定幅の斜面１３に連なっている。これにより、斜面１３とスライドコア２０の側面２１との間に第１の半中空成形品Ａに突起部Ｔを一体的に成形するためのキャビティが構成される。また、凹部１２を構成している、図１において下方の面１４は、所定肉厚の突合部Ｃを成形するためにパーティングラインＰに達することなく、段部１６で終わっている。そして、段部１６の内側にパーティングラインＰ側に突き出た受圧部１５が形成されている。この受圧部１５により、後述するように２次成形時に第１の半中空成形品Ａの突合部Ｃの近傍の変形あるいは破損が防止されることになる。なお、可動金型１０の凹部１２の底部には複数本のエジェクタピン１７、１７、…が突き出し自在に設けられている。
【００１０】
可動金型１０の下方部分に、スライド金型１の凹部４と共働して第２の半中空成形品Ｂを成形するためのキャビティＣ２を構成するコア１８が設けられている。このコア１８の周囲にも、所定の間隔をおいて小コア１９が設けられている。小コア１９の先端部は、スライド金型１の小コア６と同様に中心部に向かってテーパ状に低くなっている。これにより、前述したスライド金型１の凹部４と共働して断面が略台形を呈する接合用凹溝が成形されることになる。
【００１１】
スライドコア２０は、可動金型１０の切落面１１と、パーティングラインＰとの間の、アンダーカット部分に進退自在に設けられるもので、一方の側面２１は可動金型１０の切落面１１に接し、他方の面２３はパーティングラインＰとなっている。そして、その先端面２２は、スライド金型１のコア２の周壁３と平行で、成形時にはこの周壁３と所定の間隔になるように選定されている。スライドコア２０の下方部分の、パーティングラインＰ側は、スライド金型１の小コア６と共働して第１の半中空成形品Ａに突合部Ｃを一体的に成形するための凹部２４が形成されている。そして、その内側に突合部Ｃの方へ、すなわちパーティングラインＰ側の方へ突き出た受圧部２５が形成されている。この受圧部２５も、前述した可動金型１０の受圧部１５と同様に２次成形時に第１の半中空成形品Ａの突合部Ｃの近傍の変形あるいは破損を防止する作用を奏する。なお、受圧部２５の先端部のコーナ部は、丸められている。また、スライドコア２０は、ピストン・シリンダユニット２５により図１において上下方向の取出位置と１次成形位置とに駆動される。
【００１２】
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、スライド金型１のコア２が可動金型１０の凹部１２と、またスライド金型１の凹部４が可動金型１０のコア１８と整合し、スライドコア２０が下方の１次成形位置へ駆動され、そして型締めされている状態を示しているので、この状態で従来周知の射出ユニットから１次成形用の樹脂を射出する。溶融樹脂は、スライド金型１のコア２、可動金型１０の凹部１２、スライドコア２０の下面２２等で構成されているキャビティＣ１に充填され、第１の半中空成形品Ａが突起部Ｔと一体的に成形される。また、スライド金型１の凹部４と可動金型１０のコア１８とで構成されるキャビティＣ２により第２の半中空成形品Ｂが成形される。このとき、当然ながら突合部Ｃ、Ｄには接合用凹溝も成形される。このようにして１次成形により溶融樹脂が充填された状態は、図２の（イ）に示されている。
【００１３】
ある程度の固化を待って、スライド金型１をスライドさせるために可動金型１０を所定量だけ開く。このとき、第１の半中空成形品Ａは、アンダーカットがあり、またスライドコア２０が可動金型１０と一体的に開かれるので、可動金型１０の凹部１２あるいはキャビティＣ１に残って開かれる。また、第２の半中空成形品Ｂは、表面積の差によりスライド金型１の凹部４あるいはキャビティＣ２の方に残る。このように第１、２の半中空成形品Ａ、Ｂが金型１、１０に残った状態で、スライド金型１を図２の（イ）において上方の２次成形位置へ駆動する。そうすると、第１、２の半中空成形品Ａ、Ｂは、そのの突合部Ｃ、Ｄが突き合わされる位置になる。そこで、型締めする。
【００１４】
２次成形により、接合用の樹脂を射出する。溶融樹脂は、接合用の凹溝Ｍに充填される。これにより、第１、２の半中空成形品Ａ、Ｂは突合部Ｃ、Ｄにおいて一体化される。２次成形が終わった状態は、図２の（ロ）に示されている。この２次成形時の樹脂圧力は、第１の半中空成形品Ａの突合部Ｃでは内部空間の方へも作用するが、可動金型１０の受圧部１５およびスライドコア２０の受圧部２５がこの樹脂圧力を受ける。したがって、第１の半中空成形品Ａの突合部Ｃの近傍が変形あるいは破損するようなことはない。なお、第２の半中空成形品Ｂの突合部Ｄには肉厚方向に作用するので、問題はない。
【００１５】
冷却固化を待って、可動金型１０を所定量開く。そうすると、一体化された第１、２の半中空成形品Ａ、Ｂは、可動金型１０とスライドコア２０の方すなわちキャビティＣ１の方に残り、第２の半中空成形品Ｂの方は、スライド金型１から離型し自由になる。そこで、スライドコア２０をピストン・シリンダユニット２５により上方の取り出し位置へスライドさせる。スライドさせている状態が、図３の（イ）に示されているが、第２の半中空成形品Ｂの方はスライド金型１から開放され自由になり、樹脂は弾性があり、しかもスライドコア２０の受圧部２５の先端部のコーナ部は丸められているので、スライドコア２０は突合部Ｃ、Ｄの近傍を外方へ変形させながら抜ける。抜けると、突合部Ｃ、Ｄの近傍は元の状態に復帰する。スライドコア２０が抜け、そして復帰した状態は、図３の（ロ）に示されている。さらに可動金型１０を開く。そうすると、エジェクタピン１７、１７、…が突き出て中空体製品Ｓが突き出される。以下同様にして成形する。
【００１６】
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。例えば、上記したような金型を使用して、前述したような成形方法により球状あるいは筒状及び箱状の取付ステーが設けられている複雑な中空体製品も成形できることは明らかである。また、突起部Ｔが図２の（イ）において下方にもある場合は、下方にも同様なスライドコアを使用して成形できる。さらには、第２の半中空成形品Ｂの方にも突起部がある場合は、スライド金型１にもスライドコアを設けることになるが、このときはスライドコアに設ける受圧部は、形状的にみて２次成形時の樹指圧の影響を受け易い方に設け、型開き時には受圧部のないスライドコアを先に抜けば、前述したようにして成形できることも明らかである。なお、図１に示されている実施の形態では可動金型１０にも受圧部１５が設けられているが、この受圧部１５がない場合は、２次射出用のゲートを受圧部２５が設けられているスライドコア２０側に位置させることにより受圧部１５がない突合部の近傍の変形を防ぐことができることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】
以上ように、本発明によると、スライド金型と、可動金型と、可動金型あるいはスライド金型にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコアとからなる金型を使用して１、２次成形により中空体製品を成形するとき、スライドコアには、半中空成形品を成形するキャビティの一部を構成する面がパーティングライン側へ突き出た受圧部が設けられているスライドコアを使用し、１次成形では、一対の半中空成形品をパーティングライン側に突合部を有するように成形し、２次成形では、１次成形で成形された一対の半中空成形品がスライド金型と可動金型とにそれぞれ残った状態でスライド金型を一対の半中空成形品のそれぞれの突合部が整合する位置までスライドさせ、そして突合部に溶融樹脂を射出して一対の半中空成形品を接合するときには、受圧部が樹指圧の一部を受けるので、２次成形時に射出圧力を高くしても一対の半中空成形品が変形あるいは破損しない、という本発明に特有の効果が得られる。また、可動金型あるいはスライド金型にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコアとからなる金型を使用して成形するので、しかもスライドコアには受圧部が設けられているので、１次成形が終わってスライド金型をスライドさせるために可動金型を開くとき、半中空成形品は、従来のようにピン、コア等を格別に設けなくてもキャビティに確実に保持されるという効果も得られる。さらには、従来のようにピン、コア等を設けなくて半中空成形品はキャビティに確実に保持されるので、金型構造が簡単になり、小型化も達成される。また、従来のようにピン、コア等を設けなくてもすむので、中空体製品の形状変更を余儀なくされることもない。このように、スライドコアには受圧部が設けられているが、成形された中空体製品を取り出すときは、初めに所定量だけ可動金型を開き、次いでスライドコアを取り出し位置へスライドさせ、その後可動金型を取出位置まで開いて取り出すので、取り出しに支障をきたすようなこともない。
【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の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる成形工程を示す図で、その（イ）は１次成形が、そしてその（ロ）は２次成形がそれぞれ終わった状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる成形工程を示す図で、その（イ）は２次成形が終わり、スライドコアを抜いている状態を、そしてその（ロ）は抜き終わった状態をそれぞれ示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態により得られる中空体製品を示す図で、その（イ）は全体を示す斜視図、そしてその（ロ）は（イ）においてローロで切った断面図である。
【図５】従来の中空体製品の成形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１スライド金型２コア
４凹部１０可動金型
１２凹部１５受圧部
１８コア２０スライドコア
２５受圧部３０固定金型
ＰパーティングラインＣ１、Ｃ２キャビティ
Ｓ中空体製品Ａ第１の半中空成形品
Ｂ第１の半中空成形品Ｃ、Ｄ突合部
Ｔ突起部

Claims

スライド金型（１）と、可動金型（１０）と、前記可動金型（１０）あるいはスライド金型（１）にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコア（２０）とからなる金型を使用して１、２次成形により中空体製品（Ｓ）を成形するとき、前記スライドコア（２０）には、半中空成形品（Ａ）を成形するキャビティ（Ｃ１）の一部を構成する面（２２）が延長する形でパーティングライン（Ｐ）側へ突き出た受圧部（２５）が設けられているスライドコア（２０）を使用し、
前記１次成形では、一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）をパーティングライン（Ｐ）側に突合部（Ｃ、Ｄ）を有するように成形し、
前記２次成形では、前記１次成形で成形された一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）が前記スライド金型（１）と可動金型（１０）とにそれぞれ残った状態で前記スライド金型（１）を一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）のそれぞれの突合部（Ｃ、Ｄ）が整合する位置までスライドさせ、そして突合部（Ｃ、Ｄ）に溶融樹脂を射出して一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）を接合するときには前記受圧部（２５）で樹指圧の一部を受けさせて接合し、
接合された一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）からなる中空体製品（Ｓ）を取り出すときは、初めに所定量だけ可動金型（１０）を開き、次いでスライドコア（２０）をスライドさせ、その後可動金型（１０）を取出位置まで開いて取り出すことを特徴とする中空体製品の成形方法。
スライド金型（１）と、可動金型（１０）と、前記可動金型（１０）あるいはスライド金型（１）にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコア（２０）とからなり、これらの金型が１次成形位置にあるときは、一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）がパーティングライン（Ｐ）側に突合部（Ｃ、Ｄ）を有するように成形される一対のキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）が構成され、前記スライド金型（１）を２次成形位置にスライドさせると、前記それぞれのキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）により成形された一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）が前記それぞれのキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）に保持された状態でそれぞれの突合部（Ｃ、Ｄ）が突き合わされるようになっている金型であって、
前記スライドコア（２０）の、前記キャビティ（Ｃ１）の一部を構成する面（２２）には、パーティングライン（Ｐ）側へ突き出た受圧部（２５）が設けられていることを特徴とする中空体製品の成形用金型。
スライド金型（１）と、可動金型（１０）と、前記可動金型（１０）あるいはスライド金型（１）にスライド可能に設けられている少なくとも１個のスライドコア（２０）とからなり、これらの金型が１次成形位置にあるときは、一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）がパーティングライン（Ｐ）側に突合部（Ｃ、Ｄ）を有するように成形される一対のキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）が構成され、前記スライド金型（１）を２次成形位置にスライドさせると、前記それぞれのキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）により成形された一対の半中空成形品（Ａ、Ｂ）が前記それぞれのキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）に保持された状態でそれぞれの突合部（Ｃ、Ｄ）が突き合わされるようになっている金型であって、
前記スライドコア（２０）の、前記キャビティ（Ｃ１）の一部を構成する面（２２）には、パーティングライン（Ｐ）側へ突き出た受圧部（２５）が設けられていると共に、前記キャビティ（Ｃ１）を構成する可動金型（１０）の面（１４）にもパーティングライン（Ｐ）側へ突き出た受圧部（１５）が設けられていることを特徴とする中空体製品の成形用金型。