JP3783201B2

JP3783201B2 - 異材質樹脂による複合製品の射出成形方法及び金型装置

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Publication number: JP3783201B2
Application number: JP2001024759A
Authority: JP
Inventors: 健一塚田; 康雄土屋
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002225078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一次成形用と二次成形用の金型間に中間板を回転自在に設け、その中間板により一次成形品を二次側に移送して異材質樹脂による複合製品を射出成形する方法及び金型装置とに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一次成形品の二次成形側への移送を、金型間に回転及び進退自在に設けた中間板により行い、二次成形品の成形と同時に一次成形品との複合化を行って、物性や色彩などが異なる異材質樹脂による複合製品を成形する従来方法では、固定型と中間板の穴部から固定型のキャビティに挿入したコア型とから一次キャビティを形成し、また二次側も同様に一次成形品を収容した固定型のキャビティと、一次成形品を保持する状態でキャビティに挿入したコア型とから二次キャビティを形成し、その二次キャビティにより二次成形品の射出成形と一次成形品との複合化を行っている。
【０００３】
このような成形方法では、中間板を一次成形品のホルダーを兼ねる移送板として利用しているだけで、一次側、二次側のいずれにおいても成形は固定型のキャビティで行っていることから、製品形態に制限を受け易く、その応用は限られたものであった。
また中間板による一次成形品の移送も、中間板の板面に一次成形品の周縁を保持して行うことから不安定で、しかも収縮により変形し易く、これらにより移送中に脱落して、確実に二次側に移送することが難しいものであった。また脱落防止のために周縁をアンダーカットなどに形成して安定性を持たせると、こんどは複合成形後における離型が困難となるなどの課題を有する。
【０００４】
この発明は、上記従来の成形方法における課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、一次キャビティの主なる部分を中間板の穴部に分担させることによって、一次成形品と中間板との結付きを確実に綿密なものとなし、これにより移送中の脱落を防止すると共に収縮変形を抑制し、さらには一次成形品を含む二次キャビティを固定型と移動型の両方にわたり形成して、これまで困難であった筒状製品の二次成形と異材質樹脂の複合化を容易に行い得る複合製品の射出成形方法と金型装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明の複合製品の射出成形方法は、固定盤と可動盤の対称位置に、一次成形用の金型と二次成形用の金型とを、固定型と可動型とに分けて並設し、その両方の固定型と可動型の間に、中間板を可動盤側の回動軸に中心部を取付けて回転かつ進退自在に設け、その中間板の回動により一次成形品を二次成形用の金型に移送し、その一次成形品を含む二次キャビティを固定型と可動型とにより形成したのち、異材質樹脂による一次成形と二次成形とを同時に行って複合製品を射出成形するにあたり、
上記中間板に、一次側の固定型と可動型との間に介在して一次キャビティを形成し、かつ一次成形品を保持する一対の穴部を対称位置に設け、その穴部に先端が位置する突出部材を、上記可動型の両方に上記回動軸と共に前進作動するように内設し、その突出部材と回動軸との同時作動により、中間板と可動型の型開と、突出部材と中間板とによる一次成形品の可動型から型開位置までの離型と、複合製品の離型とを行なったのち、中間板を型開完了位置に保って突出部材を戻し、中間板の回転を行う、というものである。
【０００６】
また上記二次成形用の金型の固定型又は可動型或いはその両方を、コア型と割型とから構成して筒状のキャビティを形成し、その固定型と可動型の間に一次成形品を中間板に保持して移送し、該中間板と一次成形品とを通して上記キャビティを二次キャビティに形成し、その二次キャビティにより異材質樹脂による成形を行って、筒状の二次成形品を成形すると同時に一次成形品と複合化してなる、というものである。
【０００７】
さらに、上記一次成形品の射出成形に際し、上記一次キャビティを形成する中間板の穴部周囲に、数個のタブ成形穴を等間隔に設けて、一次成形品とその周囲のタブとを一体形成し、そのタブにより離型後の一次成形品の収縮を抑制してなる、というものである。
【０００８】
この発明の射出成形用金型装置は、固定盤と可動盤の対称位置に、固定型と可動型とに分けて並設した一次成形用の金型及び二次成形用の金型と、一次側の固定型と可動型との間に介在して一次キャビティを形成すると共に、一次成形品を保持する一対の穴部を有し、可動盤側の回動軸に中心部を取付けて回転かつ進退自在に、上記金型の両方の固定型と可動型の間に設けた中間板と、両可動型に内設した一次成形品と複合製品の突出部材と、その突出部材の進退駆動装置と、上記回動軸の進退及び回転駆動装置と、両突出部材と回動軸の前進同調板とからなる、というものである。
【０００９】
さらに、上記二次成形用の金型の固定型又は可動型或いはその両方は、筒状のキャビティを形成するコア型と割型とからなり、そのキャビティは固定型と可動型の間に介在する上記中間板の一次成形品とによって、異材質樹脂による一次成形品と二次成形品とを複合成形する二次キャビティを形成する、というものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図中１は型締装置の固定盤、２は同じく可動盤で、図では省略したが、通常のごとくタイバーに挿通して固定盤１に対し進退自在に設けてある。
【００１１】
３は一次成形用の金型、４は二次成形用の金型で、上記固定盤１と可動盤２の対称位置に、固定型３１，４１と可動型３２，４２とに分けて並設してある。
５は中間板で、固定型３１，４１と可動型３２，４２の間に回転かつ進退自在に設けられている。この中間板５には一次側の固定型３１と可動型３２との間に介在して一次キャビティを形成すると共に、一次成形品を保持する一対の穴部６，６を対称位置に有する。また穴部周囲の可動型側は凹所に形成され、その周壁は可動型と共にテーパー面に形成されて、型面に突設したコアが後部中央に位置するようにしてある。
【００１２】
７は可動盤２から固定盤側に突設した可動盤中央の回動軸で、その先端部に上記中間板５が中心部を挿通固着して取付けてあり、この回動軸７により中間板５が金型間にて１８０°回転して、一次成形品を二次側の金型位置に移送し、また進退移動して固定型３１，４１と可動型３２，４２との両方と型閉及び型開するようにしてある。
【００１３】
上記回動軸７の後部は中空で、可動盤２の背部中央に設けた油圧シリンダ８にピストンロッド９として挿入され、そのピストンロッド９にはスプライン軸による回転駆動軸１０が、リンダ後端から軸方向に可動自在に嵌挿してある。この回動駆動軸１０は、図は省略したが、シリンダ後端に取付けた電動モータ１１の駆動軸と連結し、上記油圧シリンダ８により回動軸７と一緒に進退移動する上記中間板５を、さらに回転して一次成形品を二次成形用の金型位置に移送する進退及び回転駆動装置１２の要部をなしている。
【００１４】
上記固定型３１，４１にはスプルブッシュ３３，４３が設けてあり、また可動型３２，４２には突出部材３４，４４が内設してある。この突出部材３４，４４のそれぞれは、先端が穴部６に位置して型面から出入するように、型内空所３５，４５の突出板３６，４６に植設されており、その突出板３６，４６に進退駆動装置１４，１５が連設してある。
【００１５】
上記進退駆動装置１４，１５は、上記進退及び回転駆動装置１２と共に、その両側に並設した油圧シリンダ１６，１７と、ガイドピンに挿通支持して両ピストン１８，１９に架設した空室２４内の同調板２０と、その同調板２０から上記突出板３６，４６にジョイントした突出ロッド２１，２２とからなる。
【００１６】
上記同調板２０には、上記回動軸７のピストンロッド部分が、上部に同調フランジ２３を設けて貫挿してある。この同調フランジ２３は回動軸７の最後退位置にて同調板２０に接触するように設けられ、これにより回動軸７が、自己の油圧シリンダ８によらず、突出側の進退駆動装置１４，１５の油圧シリンダ１６，１７により、同調板２０を介して突出側と同時に前進作動するようにしてある。
【００１７】
上記構成の金型装置では、中間板５の回転による一次成形品の移送と、両側の金型３，４の同時開閉操作とによって、異材質樹脂による複合製品の射出成形を連続して行うことができる。
【００１８】
以下はその成形工程を順に説明するものである。
図１は、一次成形用の金型３により射出成形した一次成形品５１を、型開後に回動軸７により中間板５を１８０°回転して、二次成形側の固定型４１，と可動型４２の間に移送した状態を示すものである。
【００１９】
この移送後に、中間板５を上記油圧シリンダ８により回動軸７と共に、凹所が一次側と二次側の可動型３２，４２の型面に嵌り込んで接するまで後退移動して、可動型３２，４２との型閉を行う（型閉状態としては図３を参照）。
【００２０】
次に可動型３２，４２を、中間板５との型閉を維持し状態で、可動盤２の前進移動により中間板５の板面が固定型３１，４１の型面に接するまで前進移動し、固定型３１，４１と中間板５及び可動型３２，４２の型閉じを行う。
この型閉により一次側では固定型３１，３２に塞がれた上記穴部６に、可動型３２のコアが中央に位置して一次キャビティが形成され、また二次側では一次成形品内に可動型４２のコアが位置するとともに、一次成形品５１が固定型４１のキャビティに収まって、一次成形品５１が片側の型面となったに二次キャビティが形成される。
【００２１】
この型閉後に可動盤２により型締を行い、スプルブッシュ３３，４３にノズルタッチしたノズル（図は省略）から、それぞれ物性又は色彩などが異なる異材質樹脂を溶融状態で同時に射出すると、それらのキャビティに樹脂が射出充填されて、図２に示すように、一次側では新たな一次成形品５１が、また二次側では一次成形品５１とそこに形成された二次成形品５２とが複合化した複合製品５０が射出成形される。
【００２２】
成形後の型開は、固定型３１，４１と中間板５との型開を先行し、次に可動型３２，４２の型開を行い、固定型側の型開は可動盤２を後退移動して行う。また可動型側からの型開は中間板５を前進移動して行う。
この中間板５の前進移動による型開は、上記突出部材３４，４４の突出と同時に行う。これは一次キャビティを中間板５の穴部６と可動型のコアとにより形成したため、中間板側に一次成形品５１を引き止めるものがなく、そのままで中間板５を可動型３２の型面から離すと、冷却により収縮した一次成形品５１がコアに抱きついて残り、中間板５から離型して二次側への回転移送が不能となるからである。
【００２３】
この型開時の同時動作は、突出側の上記油圧シリンダ１６，１７により同調板２０を介して回動軸７を前進移動することにより容易に行い得る。中間板５が型閉状態にあるときには、図２及び図３に示すように、上記同調フランジ２３が同調板２０と接触しているので、油圧シリンダ１６，１７により突出部材３４，４４を突出作動すると、同調板２０により回動軸７も同時に突き出される。
【００２４】
この回動軸７と突出部材３４，４４の突出量は同一であり、また突出部材３４，４４の先端面は型面と同一面にあって成形品と接していることから、中間板５の離型に伴い突出部材３４も可動型３２から突き出て、一次成形品５１をコアから抜き出し、そのまま一次成形品５１を先端面で支えながら型開位置まで中間板５と共に行動をともにする。また二次側でも突出部材４４による複合製品５０の可動型４２からの離型が行われる。
【００２５】
型開完了位置にて中間板５は、上記油圧シリンダ８によるピストンロッド９の加圧により位置を保つ。その後に中間板５を回転するため突出部材３４，４４の戻しが行われる。上記油圧シリンダ１６，１７の収縮作動により突出部材３４，４４は同調板２０と共に元の位置まで後退して型内に収まる。この際、同調板２０は同調フランジ２３から離れるので、突出部材３４，４４も中間板５は型開位置を維持している。
【００２６】
突出部材３４，４４を一次成形品５１及び複合製品５０から離した後、二次側では中間板５からの複合製品５０の取り出しが行われて成形完了となる。
しかるのち、上記電動モータ１１の作動により中間板５を１８０°回転して、図１に示すように、一次成形品５１を二次側の固定型４１と可動型４２との間に移送し、複合製品５０を離型した後の穴部６を一次側の固定型３１と可動型３２との間に移送して、次の射出成形に移行する。
【００２７】
図５以下は、二次成形用の金型をコア型と割型とから構成して、図１２のフランジ部を複合化した筒状の複合製品６０を成形する場合の実施形態を示すものである。
【００２８】
この複合製品６０は、首部６３と一体で下端部が拡径された筒状本体６１（ＰＡ樹脂）と、首部６３の下部周囲のフランジ部６２とからなり、そのフランジ部６２を異材質（ＨＤＰＥ）の樹脂により複合形成した構造からなる。
なお、固定盤１に設けた固定型３１は、割型で可動するが固定盤側の金型ということで、上記実施形態と同様に固定型と称する。また同一部分についは説明は省略する。
【００２９】
図５〜９図に示す実施形態でも、一次成形用の金型３は上記実施形態と同様な構成からなる。
二次成形用の金型４は、複合製品６０が筒状物品であることから、全て抜きテーパーを有するコア型２５、２６と、両側に開閉する割型とから構成されており、また可動型は後型４２ａと前型４２ｂの前後型に分割して、前後型ごとに上下面の支持板４２ｃとにわたり交互に配設した油圧シリンダ２７，２８及びピストン２７ａ，２８ａにより、個々に行うことができるようにしてある。固定型４１の開閉も図では省略したが、油圧シリンダにより行うようにしてある。
【００３０】
固定型４１のコア型２５と可動型４２のコア２６は、上記中間板５の部位にて互いに金型のパーテイングラインあたりで面接触する長さで、その当接面にスプルブッシュ４３からのスプル４３ａと接続したランナー２９及びゲートが形成してあって筒状本体６１の二次成形が内側から行えるようにしてある。
【００３１】
上記可動型４２のコア２６の下端部は拡径されて型板４２ｃに埋設したテーパー基部２６ａからパーティングラインまで長く突設され、その周囲に筒状本体６１のキャビティが形成される。また内部中央にはスプルの突出ピン２６ｂが仕込んである。
【００３２】
上記テーパー基部２６ａの上下には、型開後に型開スペース４０に押し入れられて、複合成形品６０の筒状本体６１の下端縁を押圧し、筒状本体６１をコア型２６から抜き一対のプレートによる突出部材４４，４４が、支持ピン４４ａを上記突出ピン２６ｂと一緒に突出板３６に連結して設けてある。
【００３３】
上記固定型４１の両側には、型板取付板４６から中間板５の上記穴部６の両側に設けた貫通穴５３を通して、固定型４１と可動型４２の後型４２ａと嵌合する一対の腕部材４５，４５が突設してある。この腕部材４５の基端部内側と先端部内側は、固定型４１と後型４２ａのテーパー肩部とが、それぞれ嵌合するテーパー面に形成してあり、型閉により互いに嵌合して型締が強力に行えるようにしてある。
【００３４】
また上記中間板５の一次キャビティを形成する穴部６の周囲には、数個のタブ成形穴５４が等間隔を穿設してあり、このタブ成形穴５４から一次キャビティに樹脂の射出充填を行って、一次成形される図１０及び図１１の環状部材６４と共に、その周囲に複数個のタブ６５を等間隔に一体成形し、そのタブ６５により離型後の一次成形品５１を中間板５にアンカーして収縮を抑制することができるようにしてある。
【００３５】
上記金型装置による二次成形では二次成形側の固定型４１及び可動型４２の両方に割型を採用していることから、中間板５との型開閉に先立って割型の開閉が上記油圧シリンダ２７，２８により行われる。
複合製品６０を離型した後の二次成形側の固定型４１及び可動型４２の前後型４２ａ，４２ｂは、それらが備える油圧シリンダ２７，２８により型閉して、固定型４１はコア型２５との間に首部６３を形成するキャビティを、また可動型４１ではコア型２６の周囲に下端部が拡径された筒状本体６１のキャビティを形成し、これらキャビティと固定型４１のパーティング面に形成したフランジ部６２のキャビティとによって、一次成形された中間板５の環状部材６４がフランジキャビティ内に収まって型面の一部をなす二次キャビティが形成される。
【００３６】
この二次キャビティには、コア型２５内のスプル４３ａからコア型２５，２６当接面の上記ランナ２９を経て樹脂の射出充填が内側より行われ、フランジキャビティにて異材質樹脂による複合成形が行われる。
【００３７】
成形後の型開は上記実施形態と同様に、中間板５と共に可動型４２を可動盤２（図３参照）を後退移動して行う。この型開により固定型４１と可動型４２の両方のテーパー肩部が、上記腕部材４５，４５のテーパー部位から引き出されて、腕部材４５，４５による拘束が解除され、側方に型開できるようになる。
そこで図示しない油圧シリンダにより固定型４１を側方へ型開して、成形された首部６３を両固定型４１，４１のねじ型面から離型すると、複合製品６０も固定型側から開放されるので、固定型４１と中間板５との型開が、一次側と共に図６に示す設定位置まで支承なく行われるようになる。
【００３８】
型開位置では、一次側と同時に中間板５を可動型４２から離型する前に、可動型４２の後型４２ａを油圧シリンダ２７により両側に開き、拡径された本体下端部の突出が容易に行えるようにする。
この後型４２ａの型開後に中間板５の可動型４２からの離型を、上記実施形態と同様に突出側と同期して回動軸７の前進により一次側側と共に行うと、中間板５が可動型４２から離れると同時に、上記一対のプレートによる突出部材４４と突出ピン２６ｂが前進し、突出部材４４は型開スペース４０に入り込んで、筒状本体６１の下端縁を前型４２ｂの所まで押圧し、突出ピン２６ａはスプル２９’を突き出して、図７に鎖線で示すように、筒状本体６１をコア型２６から離型する。
【００３９】
この中間板５の離型により、肩部が中間板５の凹所と嵌合して拘束されていた前型４２ｂの側方への型開が行えるようになるので、上記油圧シリンダ２８により前型４２ｂの型開を行う。これにより可動型４２による筒状本体６１の拘束はなくなるので、ロボットなどによりねじ首側を掴んで複合製品６０を可動型側へ抜き取ることができるようになる。
【００４０】
複合製品６０の抜取りを完了したのち、可動型４２では突出部材４４が戻されてから前後型の型閉じが行われて、上記実施形態と同様に、中間板５の回転による一次成形品の二次側への移送と、中間板５の引き戻しによる可動型４２との型閉じ、さらには上記可動盤２の前進移動による総体的な型閉が行われて次の成形へと移行する。
【００４１】
このように、二次成形用の金型を割型とコア型により構成すると、筒状製品の複合成形が可能となり、またねじ部やアンダーカット部を有するために、軸方向へ離型し難い異材質樹脂による複合製品をも容易に成形できるようになる。
また二次成形用の金型の全てを割型でとコア型とから構成する必要はなく、それは製品形態に応じて、可動型或いは可動型のいずれか一方又は両方などと選択され得るものであるから、種々形態の製品を用途に適応した異材質樹脂をもって複合製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】離型後に一次成形品を二次成形用の金型側に移送した状態を示す略示平断面図である。
【図２】この発明に係わる射出成形用の型閉時の略示平断面図である。
【図３】同じく固定型と中間型の型開時の略示平断面図である。
【図４】中間板と可動型の型開と離型状態とを示す略示平断面図である。
【図５】二次成形用の金型をコア型と割型とをもって形成した他の実施形態における型閉時の略示平断面図である。
【図６】二次成形用の金型の型開状態を示す略示平断面図である。
【図７】複合製品の離型状態を示す略示平断面図である。
【図８】同上の可動型の略示縦断側面図である。
【図９】同上のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】一次成形品の１実施形態の縦断面図である。
【図１１】同上の平面図である。
【図１２】複合製品の１実施形態の縦断側面図である。
【符号の説明】
１固定盤
２可動盤
３一次成形用の金型
４二次成形用の金型
５中間板
６一次キャビティ用の穴部
７回動軸
９回動軸のピストンロッド
１２中間板の回動及び進退駆動装置
１４，１５突出部材の進退移動装置
２０同調板
２１，２２突出ロッド
２３同調フランジ
２５，２６コア型
２６ｂスプルの突出ピン
２７，２８割型の油圧シリンダ
２９コア型間のランナ
３１，４１固定型
３２，４２可動型
４２ａ可動型の後型
４２ｂ可動型の前型
３４，４４突出部材
４５腕部材
５０複合製品
５１一次成形品
５２二次成形品
５３貫通穴
６０筒状の複合製品
６１筒状本体（二次成形）
６２フランジ部（二次成形）
６３ねじ首（二次成形）
６４環状部材（一次成形品）

Claims

固定盤と可動盤の対称位置に、一次成形用の金型と二次成形用の金型とを、固定型と可動型とに分けて並設し、その両方の固定型と可動型の間に、中間板を可動盤側の回動軸に中心部を取付けて回転かつ進退自在に設け、その中間板の回動により一次成形品を二次成形用の金型に移送し、その一次成形品を含む二次キャビティを固定型と可動型とにより形成したのち、異材質樹脂による一次成形と二次成形とを同時に行って複合製品を射出成形するにあたり、
上記中間板に、一次側の固定型と可動型との間に介在して一次キャビティを形成し、かつ一次成形品を保持する一対の穴部を対称位置に設け、
その穴部に先端が位置する突出部材を、上記可動型の両方に上記回動軸と共に前進作動するように内設し、
その突出部材と回動軸との同時作動により、中間板と可動型の型開と、突出部材と中間板とによる一次成形品の可動型から型開位置までの離型と、複合製品の離型とを行なったのち、中間板を型開完了位置に保って突出部材を戻し、中間板の回転を行うことを特徴とする異材質樹脂による複合製品の射出成形方法。
上記二次成形用の金型の固定型又は可動型或いはその両方を、コア型と割型とから構成して筒状のキャビティを形成し、その固定型と可動型の間に一次成形品を中間板に保持して移送し、該中間板と一次成形品とを通して上記キャビティを二次キャビティに形成し、その二次キャビティにより異材質樹脂による成形を行って、筒状の二次成形品を成形すると同時に一次成形品と複合化してなることを特徴とする請求項１記載の異材質樹脂による複合製品の射出成形方法。
上記一次成形品の射出成形に際し、上記一次キャビティを形成する中間板の穴部周囲に、数個のタブ成形穴を等間隔に設けて、一次成形品とその周囲のタブとを一体形成し、そのタブにより離型後の一次成形品の収縮を抑制してなることを特徴とする請求項１又は２記載の異材質樹脂による複合製品の射出成形方法。
固定盤と可動盤の対称位置に、固定型と可動型とに分けて並設した一次成形用の金型及び二次成形用の金型と、一次側の固定型と可動型との間に介在して一次キャビティを形成すると共に、一次成形品を保持する一対の穴部を有し、可動盤側の回動軸に中心部を取付けて回転かつ進退自在に、上記金型の両方の固定型と可動型の間に設けた中間板と、両可動型に内設した一次成形品と複合製品の突出部材と、その突出部材の進退駆動装置と、上記回動軸の進退及び回転駆動装置と、両突出部材と回動軸の前進同調板とからなることを特徴とする異材質樹脂による複合製品の射出成形用金型装置。
上記二次成形用の金型の固定型又は可動型或いはその両方は、筒状のキャビティを形成するコア型と割型とからなり、そのキャビティは固定型と可動型の間に介在する上記中間板の一次成形品とによって、異材質樹脂による一次成形品と二次成形品とを複合成形する二次キャビティを形成することを特徴とする請求項４記載の異材質樹脂による複合製品の射出成形用金型装置。