JP3629945B2 - ブロー成形装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、雌雄両金型を用いて、自動車のエアスポイラーやパンバー等断面形状が凹状で、しかもこの凹状部分が濃い形状となった合成樹脂製の中空成形品をブロー成形するブロー成形装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、合成樹脂製の中空成形品１の両端部に腕状の屈曲部２、２を一体成形した自動車のエアスポイラーやバンパー等を成形する場合、図７及び図８に示す金型１０を使用する。
【０００３】
この金型１０は中空成形品１の外面を成形するキャビティ１１を備えた雌型１２と、中空成形品１の内面を成形するコア１３を備えた雄型１４とから構成されている。
【０００４】
金型１０の上方には、パリソン１６を型開き状態にある雌金型１２と雄金型１４との間に押出供給するダイヘッド１５が位置しており、又、金型１０の下方には、一対のピンチ装置１７、１８が位置して、このピンチ装置１７、１８のピンチバー１７ａ，１８ａによりパリソン１６の先端側を挟着するように構成されており、このピンチバー１７ａ，１８ａによるパリソン１６の挟着点Ｘは、パリソン１６の軸中心軸Ｐ上に位置している（図８参照）。
【０００５】
そして、上記のように構成する金型１０によって中空成形品１を成形する場合、先ず図７に示すように、互いに型開きした雌金型１２と雄金型１４との間に、ダイヘッド１５よりパリソン１６を、その下端部がピンチ装置１７、１８のピンチバー１７ａ，１８ａに対向する位置よりも若干長目に押出射出し、次に、パリソン１６の下端部をピンチバー１７ａ，１８ａによって、挟着している。この状態で、パリソン１６内にエアブローを行い、雌雄両金型１２、１４の型締めを行い（図８の状態）、中空成形品１の成形を行っている。
【０００６】
このようなブロー成形では、雌金型１２側が凹状、雄金型１４側が凸状となっているために、雌雄両金型１２、１４を型締めしていくと、先ずパリソン１６の片側が雄金型１４の片面１４ａに、上下部が雌金型１２の開口縁１２ｂにそれぞれ接する。更に型締めが進行すると、パリソン１６の他の片側が雌金型１２の型面１２ａに接するようになり、型締め完了時には、雌金型１２の開口縁１２ｂと雄金型１４の隅部１４ｂとの上下に位置ずれしていることから、パリソン１６の上下部は隅部１４ｂにて斜めに屈曲された状態となり、雄金型１４の隅部１４ｂとパリソン１６の片側が当接し、パリソン１６の屈曲された先端部２ａが延ばされ薄肉となるので、ブローを行うと、前記先端部２ａは伸ばされて、更に薄肉となってしまう。
【０００７】
又、金型１０は通常冷却されており、パリソン１６の型面に接した部分の温度は、接触により接触していない部位より低下する。このため型面から離れて位置する部分との間に温度差は生じ、又エアーブローによる延伸性にも差が生じ、パリソン１６を均一に延伸させ難くなる。
そこで、従来、上記のような点を改善すべく、たとえば、特開昭５８―１０２７３５号公報或いは特開昭６１―７９６１７号公報に記載された技術が提案されている。
【０００８】
そして、前者の技術は、図９に示すように、雌金型１２及び雄金型１４の間に位置するパリソン１６の上下両端側をピンチ装置１７、１８のピンチバー１７ａ，１８ａによって挟着した状態で、雌雄両金型１２、１４の型締めを行い、中空成形体１を形成するものであるが、前記雌雄両金型１２、１４の型締めに同調して、ピンチバー１７ａ，１８ａを揺動させて、パリソン１６の挟着点Ｘを雌雄両金型１２、１４内に送り込み、このことによって、パリソン１６の雌雄両金型１２、１４内への送り込み自由膨張を助け、雌雄両金型１２、１４内でのパリソン１６の局部的延伸を防止して、偏肉の少ない成形を使用としている。
【０００９】
又、後者の技術は、図１０に示すように、ダイヘッド１５の下部で雄金型１４の上部に当る位置と、雄金型１４の下方位置とに、案内具２１、２２をそれぞれ雄金型１４に沿うように傾斜させて、エアーシリンダー２３、２４などによりそれぞれ横方向に進退自在に設けておき、雌雄金型１２、１４が型開き状態（図示状態）にあるとき、ダイヘッド１５の直下に案内具２１を前進位置させ、又案内具２２も雌雄両金型１２、１４間に前進させておいて、ダイヘッド１５からパリソン１６を押出すと、パリソン１６の上部は案内具２１に支えられて雄金型１４側に屈曲した状態で保持され、下部は案内具２２に当って雄金型１４のコア１３の下側へと導かれて、パリソン１６の上下部に余長成形を施して、雌雄両金型１２、１４の型締め過程で生ずる引っ張り力により薄肉となることを防止しようとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記両従来技術には、未だに解決すべき課題を包含している。
すなわち、図９に示す従来技術においては、ピンチバー１７ａ，１８ａを揺動させて、パリソン１６の挟着点Ｘを送り込むことによって、パリソン１６の雌雄両金型１２、１４内への送り込み自由膨張を助け、雌雄両金型１２、１４内でのパリソン１６の局部的延伸を防止しようとしたものであるが、ピンチバー１７ａ，１８ａの揺動によりパリソン１６の挟着点Ｘを雌雄両金型１２、１４側へ送り込んだときに、挟着点Ｘが鎖線示するようにパリソン１６の内部側にだれてしまうおそれがあり、成形後所望の中空成形品１０が得られないおそれがある。
【００１１】
又、図１０に示す従来技術は、パリソン１６の上部を案内具２１で支え、下部を案内具２２に当って雄金型１４のコア１３の下側へと導いて、パリソン１６の上下部に余長成形を施して、雌雄両金型１２、１４の型締め過程で生ずる引っ張り力により薄肉となることを防止しようとするものであるが、パリソン１６のたとえば上部において、たとえプリブローしても、雌金型１２側イがその重力により、雄金型側ロにたれ下がってしまい、しかも、雄金型側ロが案内具２１に接触するために、パリソン１６の表面温度が下がり、平滑状が失われる。
【００１２】
そこで、本発明は、従来の偏肉のなく、しかも所望の中空成形品が成形可能なブロー成形装置及び方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によるブロー成形装置は、かかる点に鑑み、所要深さのキャビティを有する雌金型と、この雌金型に収まるコアを備えた雄金型との間に上方のダイヘッドから押出射出させたパリソンの下端部を、下方のピンチ装置のピンチバーにより挟持し、前記パリソンを前記雌雄両金型内にてエアーブローしながら雌雄両金型を型締めして所望の中空成形品に成形するブロー成形装置において、前記ピンチ装置のピンチバーを、前記雌側金型に、横方向に進退自在に設けられた押側ピンチバーと、前記雄側金型に前記押側ピンチバーにより押された前記パリソンの下端部を受けて前記押側ピンチバーと共にパリソンの下端部を挟着する受側ピンチバーとを有して構成させ、前記雌雄両金型の型締め工程中に押側ピンチバーが前記パリソンの下端部を前記受側ピンチバー方向に押しながらパリソンの軸中心線より前記雄金型側に移動させて、型締め完了直前付近で押側ピンチバーと受側ピンチバーとで前記パリソンの下端部を挟着閉塞するようにしたことを特徴としている。
【００１４】
又、本発明によるブロー成形方法は、所要深さのキャビティを有する雌金型とこの雌金型に収まるコアを備えた雄金型との間に上方のダイヘッドからパリソンを押出投入させて、該パリソンの下端部を、前記雌金型側に設置したピンチ装置の押側ピンチバーによってパリソンの軸中心線より前記雄金型側に押しながら雌雄両金型の型締めを行い、この型締め完了直前付近で前記押側ピンチバーが雄金型側に設けたピンチ装置の受側ピンチバーと共に前記パリソンの下端部を挟着閉塞し、次に前記パリソン内にプリブローさせると共に雌雄両金型の型締めを更に行って、前記パリソンを所望の中空成形品に成形するようにしたことを特徴としている。
【００１５】
この結果、本発明によれば、雌雄両金型の間に投入されたパリソンの下端部は、型締め直前付近でピンチ装置の両ピンチバーにより挟着閉塞されるために、雄金型に対して雌金型が型開き時より徐々に型締めされていく過程では、フリーとなっているために、雌雄両金型内への送り込み自由膨張を助成し、しかも、両ピンチバーによるパリソンの下端部の挟着点がパリソンの軸中心線より雄金型側に移動していることになって、偏肉のない所望の中空成形品を成形できることになる。
【００１６】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１７】
図１ 乃至図５は本発明の実施の形態であるブロー成形装置の工程を順に示す装置の概要縦断面図である。
【００１８】
図において、所定深さのキャビティ３１を有する雌金型３２と、キャビティ３１に収まるコア３３を備えた雄金型３４を左右対向してセットし、雄金型３４の上方にダイヘッド３５を配置する。又、雌雄両金型３２、３４の下部には、雌雄両金型３２、３４の間にダイヘッド３５から押出射出されたパリソン３６の下端部を挟着するピンチ装置３７、３８を配設している。パリソン３６は、たとえばＡＢＳ，変性ＰＰＯ，ＰＰ，ＰＰ複合、ＨＤ・ＰＥ，ＬＤ・ＰＥ，ＡＥＳ・ＰＥＴ等のブロー特性を有する樹脂材料を使用する。また、キャビティ３１の所定深さは、通常１５０ｍｍ以上を有して、深絞りとなっており、又、中空成形品１に対する屈曲部の角度は、通常９０〜３０度である。この実施の形態では、厚さ５ｍｍで、外径寸法４０〜６０ｍｍのポリアセタール樹脂材を使用している。
【００１９】
雌金型３２の下方に配設されたピンチ装置３７は、ブラケット３７ｃを介して雌金型３２に設置されたエアーシリンダー等からなるシリンダー３７ａとこのシリンダー３７ａにより横方向に進退自在に設けられた押側ピンチバー３７ｂとを有して構成しており、押側ピンチバー３７ｂの押し部を、雌雄両金型３２、３４の内外方向に回転自在に取付けられたローラー４０で構成している。
【００２０】
雄金型３４の下方に配設されたピンチ装置３８は、ブラケット３８ｃを介して雄金型３４に対して横方向に進退可能に設置された受側ピンチバー３８ａとこのピンチバー３８ａ を常時雌金型３２側に付勢しているスプリング３８ｂとを有して構成している。
【００２１】
上記のように構成する本発明の実施の形態によれば、先ず、図１に示すように、雌金型３２と雄金型３４とが型開き状態にあるとき、ダイヘッド３５より、雌金型３２と雄金型３４との間にパリソン３６を押出し射出する。この時、ピンチ装置３７のローラー４０は、雌金型３２側において後退限位置に待機している。そして、パリソン３６の下端部が、ローラー４０を所定寸法（ｙ寸法）だけ通り過ぎた時点で、パリソン３６の射出完了となり、型締めを開始する。
【００２２】
型締めが徐々に進んでいくと、図２に示すように、雄金型３４のコア３３の上下両角部がパリソン３６の一側３６ａに接触し、パリソン３６の他側３６ｂ が雌金型３２のキャビティ３１の上下両角部に当接すると共に、ピンチ装置３７のシリンダー３７ａが働作して、押側ピンチバー３７ｂを雄金型３４側に横動させるか、又は、射出完了直後にパリソン３６がローラー４０を通り過ぎた直後にローラー４０がパリソン３６の下端部を雄金型３４側に押しやる。すなわち、ローラー４０がパリソン３６の他側３６ｂの下端部に接触点Ｚ（後に、ローラー４０と受側ピンチバー３８ｄとによるパリソン２６の下端部の挟着点となる）において接触する。
【００２３】
更に、型締めが進行し、雄金型３４におけるコア３３の先端が、パリソン３６の上下中心軸、すなわちパリソン３６の軸中心線Ｐを過ぎた時点（雄金型３４の半径分の距離に相当）で、パリソン３６の一側３６ａはコア３３の前面部全体にほぼ接触する共に、パリソン３６の一側３６ａの下端部が、他側３６ｂの下端部に接触する（図３の状態）。
【００２４】
この状態では、ローラー４０に接触しているパリソン３６における一側３６ａの下端部は、何等拘束固定されておらず、型締めと共にローラー４０を回転させながら、雌雄両金型３２、３４との間に繰り入れられ、ローラー４０が受側ピンチバー３８ａに突き当たって、パリソン３６の下端部を拘束する。この時点では、パリソン３６は、半密閉状態になるため、その内圧が多少あがり、キャビティー３１とコア３３とに対向している部分（中空成形体となる部分）における一側３６ａと他側３６ｂとを接触させることがなく、型締めが進むにつれて、外方向に膨らみを開始する（図４の状態）。この時、パリソン３６の下端部寸法は、ｙからｙ′にと短くなっている。
【００２５】
この状態より、更に型締めを進行させると、ローラー４０がスプリング３８ｂの付勢力に抗して受側ピンチレバー３８ａを右側に横動させて、パリソン３６の下端部を完全に拘束し、型締めを完了する。この時、パリソン３６の下端部が雌雄両金型３２、３４に形成したカッター部４１、４２よって切断されると共に、パリソン３６内に図示しないブローピンが突き刺さり、パリソン３６を膨張させて、キャビティ３１とコア３３が形成する成形型と同一形状の中空成形品１の成形を完了する。
【００２６】
以上のように構成する本発明による実施の形態における中空成形品１の成形過程において、パリソン３６の下端部における挟着点Ｚが、未拘束のままで、しかもパリソン３６の軸中心軸Ｐより雄金型３４側に移動させて、型締めを進行させ中空成形品１を成形していくために、パリソン３６の下端部の一部が両雌雄金型３２、３５の間に繰り入れられることになる。
【００２７】
この結果、パリソン３６の雌雄両金型３２、３４に接した部分の伸展性に余裕ができて、パリソン３６がキャビティー３１及びコア３３の型面に接触する部分を多くすることができ（たとえば、パリソン３６の軸中心線Ｐがコア３３の雌金型３２側先端部に位置するように設定すれば、パリソン３６におけるキャビティー３１及びコア３３に接触する部分を最も多くすることができる）、中空成形品１の屈曲部２が薄肉となるのを防止できる。
【００２８】
また、パリソン３６の下端部における雌雄両金型３２、３４の間への繰り入れは、下端部をローラー４０の回転によって操り入れられながら行うために、パリソン３６のローラー４０への張り付きが防止でき、パリソン３６は、ローラー４０と受側ピンレバー３８ａとによって挟着されるまで拘束されず、前記伸展性を保持することができる。
【００２９】
なお、上記の実施の形態では、両ピンチ装置３７、３８は、パリソン３６の下端部を挟着するようにしたが、これはパリソン３６の上側はパリソン３６の自重で垂れ下がり、一側は雌雄両金型３２、３４の上方において棚状となって、型面に追従しやすくなっているからであり、もしもこの棚状の形成が不十分である場合には、パリソン３６の上端部もピンチ装置により挟着してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、雌雄両金型の間に投入されたパリソンの下端部は、型締め直前付近でピンチ装置の両ピンチバーにより挟着閉塞されるために、雄金型に対して雌金型が型開き時より徐々に型締めされていく過程では、フリーとなっており、雌雄両金型内へ操り入れられて、しかも、両ピンチバーによるパリソンの下端部の挟着点がその軸中心線より雄金型側に移動していることになって、パリソンの雌雄両金型の型面により多く接触させることができ、屈曲部等が薄肉となったり偏肉を起こしたりしない所望の中空成形品を成形できることになる。
【００３１】
また、パリソンの下端部における雌雄両金型の間への繰り入れは、下端部をローラーによって摺動させながら行う場合には、パリソンのローラーへの張り付きが防止でき、パリソンは、ローラーと受側ピンチバーとによって挟着されるまで、拘束されず、前記伸展性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるブロー成形装置における型開き時を示す概略縦断面図である。
【図２】同じく、型締め中途において押側ピンチバーがパリソンの下端部に接触した状態を示す概略断面図である。
【図３】同じく、型締め中途における押側ピンチバーがパリソンの下端部を雄金型側へ横動させている過程を示す概略縦断面図である。
【図４】同じく、型締め中途における押側ピンチバーにより横動したパリソンの下端部が受側ピンチレバーに接触した状態を示す概略縦断面図である。
【図５】同じく、押側ピンチレバーと受側ピンチバーとでパリソンの下端部を挟着拘束した型締め終了状態を示す概略縦断面図である。
【図６】ブロー成形装置により成形される中空成形品である自動車用バンパーの斜視図である。
【図７】従来のブロー成形装置の一例における型開き状態を示す概略縦断面図である。
【図８】同じく、型締め終了時を示す概略縦断面図である。
【図９】従来のブロー成形装置の他の例における型締め終了時を示す概略縦断面図である。
【図１０】従来のブロー成形装置の更に他の例における型締め終了時を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 中空成形品
２ 屈曲部
３１キャビティー
３２雌金型
３３ コア
３４ 雄金型
３５ ダイヘッド
３６ パリソン
３６ａ一側
３６ｂ他側
３７ ピンチ装置
３７ｂ押側ピンチバー
３８ ピンチ装置
３８ａ 受側ピンチバー
３８ｂスプリング
４０ ローラー
Ｐ パリソン３６の軸中心線

Claims (4)

1. 所要深さのキャビティを有する雌金型と、この雌金型に収まるコアを備えた雄金型との間に上方のダイヘッドから押出射出させたパリソンの下端部を、下方のピンチ装置のピンチバーにより挟持し、前記パリソンを前記雌雄両金型内にてプリブローしながら雌雄両金型を型締めして所望の中空成形品に成形するブロー成形装置において、
   前記ピンチ装置のピンチバーを、前記雌側金型に、横方向に進退自在に設けられた押側ピンチバーと、前記雄側金型に前記押側ピンチバーにより押された前記パリソンの下端部を受けて前記押側ピンチバーと共にパリソンの下端部を挟着する受側ピンチバーとを有して構成させ、
   前記雌雄両金型の型締め工程中に押側ピンチバーが前記パリソンの下端部を前記受側ピンチバー方向に押しながら前記パリソンの軸中心線より前記雄金型側に移動させて、型締め完了直前付近で押側ピンチバーと受側ピンチバーとで前記パリソンの下端部を挟着閉塞するようにしたことを特徴とするブロー成形装置。
2. 前記押側ピンチバーにおけるパリソン押し部が、前記雌雄両金型内外方向に回転自在なローラーにより構成したことを特徴とする請求項１記載のブロー成形装置。
3. 前記受側ピンチバーが、横方向に進退可能に前記雄金型に設置し、スプリングにより押側ピンチバー方向に付勢されていることを特徴とする請求項１又は２記載のブロー成形装置。
4. 所要深さのキャビティを有する雌金型とこの雌金型に収まるコアを備えた雄金型との間に上方のダイヘッドからパリソンを押出投入させて、該パリソンの下端部を、前記雌金型側に設置したピンチ装置の押側ピンチバーによってパーティングラインより前記雄金型側に押しながら雌雄両金型の型締めを行い、この型締め完了直前付近で前記押側ピンチバーが雄金型側に設けたピンチ装置の受側ピンチバーと共に前記パリソンの下端部を挟着閉塞し、次に前記パリソン内にエアブローさせて、前記パリソンを所望の中空成形品に成形するようにしたことを特徴とするブロー成形方法。

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