JP3884529B2

JP3884529B2 - Molding method

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Publication number: JP3884529B2
Application number: JP15211897A
Authority: JP
Inventors: 知和阿部; 義昭齋藤
Original assignee: Prime Polymer Co Ltd
Current assignee: Prime Polymer Co Ltd
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JPH10337756A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨張性を与えた溶融樹脂で成形された軽量成形品の表面状態の改良を図るための成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
【０００３】
従来より、熱可塑性樹脂の射出成形品は、インパネコア、バンパービーム、ドアステップ、ルーフ・ラック、リア・クォターパネルおよびエアクリーナ・ケース等の自動車部品、家電製品の部品、日用品、ならびに、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル・トラフ等の建築・土木用部材等として広く利用されている。
このような射出成形品を製造するにあたり、予め金型内に射出される溶融樹脂に発泡剤または補強用繊維を含有させておく、あるいは、金型内に射出された溶融樹脂にガスを注入することにより、金型内の溶融樹脂を膨張させ、成形品の内部に気泡、空隙または中空部を形成し、これにより、重量の軽い軽量成形品の製造を図ることができる。
ここで、金型内の溶融樹脂を膨張させる際、金型のキャビティを、最初から成形品の大きさに応じた容積にしておくと、金型内に射出された当初の溶融樹脂は、容量がキャビティの容積よりも小さく、その後、膨張して当該キャビティの容積に達するので、金型内の溶融樹脂全体を射出圧で成形面に押しつけることが難しく、転写性を確保できない場合がある。
【０００４】
そこで、転写性を確保するために、射出開始時には、金型のキャビティを、射出される溶融樹脂の容量に応じた容積にし、これにより、金型内に射出された溶融樹脂全体が射出圧で成形面に押しられるようにし、溶融樹脂の表面に成形面が転写された後、金型のキャビティを拡張し、溶融樹脂を膨張させる手順を採用することが考えられる。
金型のキャビティを拡張するにあたり、二つに分割された金型のうち、一方の固定金型を、射出成形機の固定盤側に取り付けるとともに、他方の可動金型を可動盤に取り付け、可動金型を移動型としてキャビティに対して進退可能、かつ、任意の位置に停止可能に設け、そして、可動金型全体を後退させれば、キャビティの拡張を行うことができる。
あるいは、可動盤に取り付けられた可動金型に、キャビティに対して進退可能となった移動型を設け、可動金型の一部を後退させることでも、キャビティの拡張を行うことができる。
ここで、可動金型全体の後退駆動には、可動金型全体を任意の位置まで駆動するように改造された、射出成形機の型締装置、あるいは、射出成形機の可動盤および可動金型の間に介装され、可動金型全体を任意の位置まで駆動する金型移動装置を利用することができる。
このように、可動金型全体を後退させる成形方法によれば、可動金型の成形面の全面を覆う表皮面材の装着が容易に行えるので、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材の一体成形が可能となる。
また、可動金型の一部である移動型の後退には、射出成形機の可動盤および可動金型の間に介装され、移動型を任意の位置まで駆動する金型移動装置を利用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、キャビティを拡張しながら成形を行う成形方法では、可動金型の後退方向に沿った成形面の面積が、可動金型の後退により拡張される。
ここで、金型内部に射出された溶融樹脂は、その表面が成形面と接触すると、熱を奪われて固化を開始するので、成形中に成形面の面積が拡張されると、固化を開始した溶融樹脂の表面は、成形面に完全に追従せず、転写性が不十分となることがある。
このため、可動金型全体を後退して、キャビティを拡張する従来の成形方法では、成形品の端面部分を成形する成形面が、可動金型の後退で拡張されるので、成形品の端面部分が意匠面となる場合には、外観品質が不十分となることがあるという問題がある。
また、この成形方法では、可動金型の後退で拡張される成形面は、固定金型と接触しながら摺動する摺動面となるので、成形品の端面形状が入り組んだ複雑なものであると、金型の製造が煩雑となるという問題がある。
さらに、成形品の端面に孔等のアンダーカット部があると、型開きの際に、アンダーカット部を回避する方向に移動させる可動コアを設ける必要があり、この可動コアの移動方向が可動金型の移動方向と交差し、金型の構造が複雑となるので、金型の製造が困難となりやすいという問題がある。
【０００６】
一方、可動金型の一部である移動型を後退して、キャビティを拡張する成形方法によれば、成形品の内部となるキャビティの内側部分を後退させれば、成形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分が意匠面となる場合でも、当該端面部分の外観品質が不十分となることはない。
このような移動型の後退でキャビティを拡張すると、移動型の成形面と可動金型の成形面とで同一面を成形した成形品は、可動金型側の表面に、移動型と可動金型との境界線の跡が形成される。一方、キャビティ内に溶融樹脂を射出するために、ゲートが設けられた固定金型側の表面には、ゲートの跡が形成される。
このため、可動金型側の表面および固定金型側の表面のいずれを意匠面としても、境界線の跡およびゲートの跡の一方が必ず当該意匠面に現れるので、成形品の外観品質が損なわれるという問題がある。
また、この成形方法では、表面に表皮面材が一体化された積層成形品を成形するにあたり、成形前に、固定金型側に設けられたゲートと対向する、可動金型側の成形面に表皮面材を、バキュームによる吸引等で装着している。
ここで、可動金型側の成形面は、成形完了時には、移動型の成形面が可動金型の成形面と同一面となる位置まで当該移動型が後退しているが、表皮面材の装着時には、移動型の成形面が可動金型の成形面よりもキャビティ側に前進した位置にあり、この状態で表皮面材を装着すると、成形完了時には、移動型の後退により、表皮面材が弛んでしまうので、可動金型側の成形面全体を覆う一枚の表皮面材を装着することができず、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材の一体成形が困難であるという問題がある。
【０００７】
なお、ゲートの跡は、成形品の端面となる部分を成形する金型の成形面に開口されたサイドゲートを採用することで、ゲート跡が目立たなくなるので、外観品質の低下をある程度抑制できる。
しかしながら、サイドゲートを採用すると、溶融樹脂を流通させるために、金型内部に設けられる流路の長さが長くなり、溶融樹脂の流動抵抗が増すので、流動抵抗の増大を抑えるために、ゲートの数を増やす必要があり、これにより、金型構造が複雑になるという問題がある。
また、溶融樹脂内にガスを注入するにあたり、金型内部の溶融樹脂の圧力分布と、溶融樹脂内部で流動するガスの挙動とには、所定の関係があるので、サイドゲートを設けた金型では、溶融樹脂の流路が長くなることから、射出圧やガス圧等の成形条件を設定するにあたり、制約が多いという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、成形品の意匠面に優れた外観品質が確保され、金型製造の便宜が図れ、かつ、成形面の意匠面全体を覆う表皮面材が一体成形可能な成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明は、成形装置の固定盤側に取付けられる固定金型と、可動盤側に取付けられる可動金型とに分割された金型の前記固定金型側に、溶融樹脂が充填されるキャビティに対して進退可能となった移動型を設け、この移動型を進退させるために、内部が二つに仕切られることにより、前記移動型の移動方向に沿って並設された二つの圧力室と、ロッドを介して一体化された受圧面の大きさが異なる二枚のピストンプレートとを有し、かつ、前記二枚のピストンプレートおよびロッドには、これらを貫通する開口が設けられている金型移動装置を設け、この金型移動装置を前記固定盤と前記移動型との間に介装し、前記金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出装置のノズルが前記ピストンプレートおよび前記ロッドの前記開口を通って、前記金型のスプルに接続させて、成形品の成形を行う成形方法であって、前記金型内への膨張性溶融樹脂の射出を開始した後、前記金型移動装置の作動により、前記キャビティの容積が成形すべき成形品の寸法に応じた位置まで前記移動型を後退させることを特徴とする。
ここで、膨張性溶融樹脂とは、スプリングバック現象を引き起こす補強用繊維を包含した溶融樹脂、成形時にガスが注入される溶融樹脂、および、発泡剤を含有した溶融樹脂等、金型内で膨張可能となった溶融樹脂をいう。
なお、溶融樹脂に膨張性を付与するにあたり、補強用繊維の含有、発泡剤の含有、および、ガスの注入のいずれかを単独で用いること、ならびに、これらを複数組み合わせることの両方が可能である。
【００１０】
このような本第１発明では、ゲートを有する固定盤側の移動型が前進するので、固定金型の一部分を移動型としたために、成形品に、固定金型および移動型の境界線の跡が形成されても、成形品の境界線の跡は、ゲートを有する固定金型側の成形面で形成されるので、ゲートの跡と同じ側の面に形成される。
このため、ゲートおよび境界線の跡は、固定金型側の成形面で成形された面に両方とも形成されるので、ゲートおよび境界線の跡が成形される面を、成形品の裏側の面等、意匠面ではない面に設定しておけば、ゲートおよび境界線の跡が目立つことがなく、成形品の外観品質が確保されるようになる。
また、固定金型の一部分を移動型とすれば、成形品の端面部分を成形する成形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分の外観品質が損なわれることもないうえ、成形品の端面形状が入り組んだ複雑な金型の製造も容易となる。
さらに、成形品の端面に孔等のアンダーカット部があっても、固定金型側が移動型となるので、アンダーカット部を回避する方向に移動させる可動コアは、成形時に移動させる必要のない可動金型に設ければ、金型の構造が複雑となることがなく、この点からも、金型の製造が容易となる。
いずれにしても、成形品の意匠面は、固定されて、移動型の移動前の状態から動くことがない。
【００１１】
以上において、原材料としては、補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットが含まれているもの、および、発泡剤が含まれているもののいずれもが採用でき、さらに、補強用繊維および発泡剤の両方を含むものも採用できる。
このような原材料を採用すれば、成形時に移動型を後退し、キャビティを拡張することで、溶融樹脂が膨張するようになる。
この際、原材料に含有させる補強用繊維としては、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を採用するのが好ましく、このような補強用繊維を包含した原材料としては、当該補強繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを含み、前記補強用繊維が当該原材料全体の５〜７０重量％とされたものを採用するのが望ましい。
このような原材料を採用すれば、成形時にスプリングバック現象が確実に起きるようになり、移動型の後退でキャビティを拡張することで、溶融樹脂をスプリングバック現象により所定の大きさまで膨張させることが可能となる。
一方、溶融樹脂を膨張させるには、金型内への樹脂射出が開始された後、溶融樹脂の内部にガスを注入することでも行える。
このように成形時にガスを注入しても、成形時に、移動型の後退でキャビティを拡張することにより、溶融樹脂が膨張するようになる。
【００１２】
また、前記移動型の後退を開始する前に、前記金型移動装置を作動させて、前記移動型を前記キャビティに対して前進させることにより、前記キャビティに射出された溶融樹脂を圧縮することが好ましい。
このように移動型の前進で溶融樹脂を圧縮すれば、圧縮により金型のキャビティ内部に溶融樹脂が充満するようになるので、射出圧で溶融樹脂を充満させる必要がなくなり、成形面の転写性を損なうことなく、射出圧を低く設定することで、成形品の反り等が未然に防止される。
さらに、射出成形を開始する前に、成形品の表面に一体化される表皮面材を、前記金型の前記可動金型に装着することができる。
このような表皮面材は、成形時に移動しない可動金型の成形面に装着することが可能となるので、可動金型側の成形面全体を覆う一枚の表皮面材を装着すれば、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材を有する成形品の一体成形が行える。
また、移動型としては、前記固定金型全体を前記キャビティに対して進退可能に設けて移動型としたもの、および、前記固定金型の一部分を移動可能とすることで、この一部分をキャビティに対して進退可能としたものの、いずれもが採用できる。
ここで、固定金型全体をキャビティに対して進退可能に設けて移動型としたものを採用すれば、固定金型および可動金型の両方の成形面に表皮面材を装着することが可能となるので、成形品の両面のほぼ全面が表皮面材で覆われた成形品の一体成形が可能となる。ただし、固定金型に装着される表皮面材には、ゲートに対応した位置に、溶融樹脂を通過させるための孔が形成される。
一方、固定金型の一部をキャビティに対して進退可能に設けて移動型としたものを採用すれば、成形品の内部となるキャビティの内側部分を移動型が後退するようになり、成形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分が意匠面となる場合でも、当該端面部分の外観品質が確保されるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る射出成形機１が示されている。この射出成形機１は、射出装置２のノズル2Aから射出される溶融樹脂を金型10の内部に充填して成形を行うものである。
射出成形機１には、射出装置２側に固定された固定盤３と、この固定盤３に対して近接・離隔可能となった可動盤４と、この可動盤４を固定盤３に対して移動させる型締装置５と、射出装置２とは反対側に固定された固定プレート６とが設けられている。
射出装置２は、図示しない射出シリンダの内部に供給された樹脂ペレットを、図示しないスクリュで混練しながら可塑化して、この可塑化した溶融樹脂を先端のノズル2Aから射出するものである。
なお、可動盤４は、対向配置された固定盤３および固定プレート６の間に架け渡されたタイバー７に沿って摺動自在に設けられたものであり、固定プレート６には型締め用の油圧シリンダ装置８が取り付けられている。
型締装置５は、油圧シリンダ装置８のピストンロッド8Aが連結されたトグル機構９を有するもので、油圧シリンダ装置８の押圧力をトグル機構９で増力して可動盤４を駆動して、金型10の閉鎖・型締および開放を行うようになっている。
【００１５】
金型10は、射出成形機１の固定盤３側に取付けられる固定金型11と、可動盤４側に取付けられる可動金型12と、固定金型11の一部分として設けられた移動型13とを備えたものである。
このうち、移動型13は、金型10のキャビティ10A に対して進退可能となったものであり、固定金型11の中央部分を貫通する貫通孔10B に沿って摺動可能に設けられている。
この移動型13には、射出装置２からの溶融樹脂をキャビティ10A の内部に導入するための通路であるスプル14が設けられ、このスプル14のキャビティ10A 側の端部は、溶融樹脂の射出口であるゲート14A となっている。
このスプル14には、射出装置２のノズル2Aが接続され、射出装置２からの溶融樹脂がゲート14A を通ってキャビティ10A 内に射出されるようになっている。
このような金型10で成形される成形品は、固定金型11側の面に、固定金型11の成形面および移動型13の成形面の境界線の跡と、ゲート14A の跡とが形成されるものであり、通常、固定金型11側の面が表側の面とされ、可動金型12側の面が裏側の面とされる。
【００１６】
移動型13と固定盤３との間には、移動型13をキャビティ10A に対して前後に駆動する金型移動装置20が介装されている。
金型移動装置20は、図２に示されるように、図中の矢印で示される移動型13の移動方向に沿って並んだ二つの圧力室21, 22が形成されるように、隔壁23で内部が二つに仕切られたシリンダ24を備えた油圧シリンダ装置である。
シリンダ23の圧力室21, 22の各々には、二枚のピストンプレート25, 26がそれぞれ設けられている。ピストンプレート25の受圧面25A は、ピストンプレート26の受圧面26A よりも大きく設定されている。
これらのピストンプレート25, 26は、所定の直径を有するロッド27を介して一体化され、全体としてＨ字状の断面を有している。
ピストンプレート25, 26およびロッド27には、これらの中心を貫通する開口28が設けられている。このうち、ピストンプレート25には、スペーサ20A を介して移動型13が取付けられている。
ここで、射出装置２のノズル2Aは、開口28を通って、金型10のスプル14に接続可能となっている。
シリンダ23の圧力室21, 22は、図１の如く、圧力導入路21A, 22Aを介して油圧ユニット31に接続され、この油圧ユニット31は、その動作が制御装置32により制御されるようになっている。
ここで、油圧ユニット31の油圧を圧力室21に加えることで、ピストンプレート25, 26が前進する一方、油圧ユニット31の油圧を圧力室22に加えることで、ピストンプレート25, 26が後退するようになっている。
このピストンプレート25, 26の進退動作により、移動型13がキャビティ10A に対して前後に移動するようになっている。
【００１７】
次に、本実施形態の成形動作（成形手順）について説明する。
本実施形態では、原材料として、発泡剤を包含する熱可塑性樹脂ペレットが含まれているもの、および、補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットが含まれているものの少なくとも一方を採用する。これにより、金型10内に射出する溶融樹脂に膨張性を付与する。
溶融樹脂としては、熱可塑性のものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ等のような汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール等のエンジニアプラスチック、さらには、これらの樹脂に、タルク等の充填剤、ならびに、各種の添加剤を含有させたもの等、その他全ての射出成形可能な高分子材料が採用できる。
発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等のアゾ化合物、ニトロソ化合物、スルホニル・ヒドラジド化合物等の有機化合物、重炭酸ナトリウム等の無機化合物を採用することができる。
補強用繊維としては、ロックウール等のセラミック繊維、炭素繊維等の無機繊維、ケブラー（商品名）等の有機繊維および金属繊維のいずれもが採用できるが、特に、ガラス繊維を採用することが望ましい。
このような補強用繊維は、全長が５〜１００mmの範囲にされた樹脂ペレットの内部に、その全長と等しい長さとされるとともに、互いに平行に配列された状態にされて含有されることが好ましい。なお、補強用繊維の含有量は、原材料全体の５〜７０重量％とするのが望ましい。
【００１８】
まず、金型10および金型移動装置20を、図１の如く、一般的な射出成形機１に装着することにより、射出膨張成形機とする。この際、金型移動装置20は、そのピストンプレート25を後退させておく。
そして、射出成形機１を起動し、射出装置２の射出シリンダ内に供給された樹脂ペレットの可塑化および混練を開始する。
ここで、射出成形機１を起動し、型締装置５を作動させて、可動盤４を固定盤３に向かって移動させ、金型10を閉鎖するとともに、金型移動装置20を作動させて、図３に示されるように、金型10のキャビティ10A が、これから射出される樹脂量に応じた容積となる位置Ｕまで、移動型13を移動させて当該位置Ｕに静止させ、キャビティ10A の厚さ寸法をt1にする。
この状態で、射出装置20から金型10に溶融樹脂を射出して、キャビティ10A に溶融樹脂を充満させ、射出圧力で溶融樹脂が金型10の成形面に向かって押圧されて密着している状態にし、ここで、溶融樹脂の射出を完了する。
溶融樹脂の射出完了直前、直後、あるいは、射出完了から所定時間が経過したら、移動型10B を、図４に示されるように、ゆっくり後退させ、膨張性が付与された溶融樹脂の膨張を開始させる。
そして、移動型13が、図５に示されるように、金型10のキャビティが成形品に応じた容積となる位置Ｖに到達したら、当該移動型13を静止させ、キャビティ10A の厚さ寸法をt2にする。
この状態で、溶融樹脂を冷却・固化し、所定の冷却時間が経過したら、型締装置５を作動させて可動盤４を後退させ、金型10を開く。そして、金型10の内部から成形品を取出し、成形を完了する。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰り返す。
【００１９】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ゲート14A を有する固定盤３側の移動型13を前進させるので、固定金型11および移動型13の境界線の跡が成形品に形成されても、成形品の境界線の跡は、ゲート14A を有する固定金型11側の成形面で形成されるので、ゲート14A の跡と同じ側の面に形成される。
さらに、成形品の表側の面は、成形初期に形成され、移動型13の移動による影響は受けない。
このため、ゲート14Aおよび境界線の跡は、ともに成形品の裏側の面等、意匠面ではない面に設定可能となり、ゲート14A および境界線の跡が目立つことがなく、成形品に優れた外観品質を確保することができる。
【００２０】
また、固定金型11の一部分を移動型13としたので、固定金型11全体を移動型とするのと異なり、成形品の端面部分を成形する成形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分の外観品質が損なわれることもないうえ、成形品の端面形状が入り組んだ複雑な金型の製造を容易に行うことができる。
さらに、成形品の端面に孔等のアンダーカット部があっても、固定金型11側が移動型13となるので、アンダーカット部を回避する方向に移動させる可動コアを、成形時に移動させる必要のない可動金型12に設けることができ、移動方向が交差する可動部が一部分に集中することが回避され、金型10の構造が複雑となることがなく、この点からも、金型の製造を容易に行うことができる。
【００２１】
また、補強用繊維または発泡剤あるいはその両者を含有させることで、膨張性が付与された溶融樹脂を金型10内に射出したので、成形時に移動型13の後退でキャビティ10A を拡張することで、溶融樹脂が膨張するようになり、得られる成形品を軽量化できる。この際、補強用繊維を採用すれば、軽量化とともに、成形品の強度も向上できる。
【００２２】
さらに、移動型13の境界線の跡およびゲート14A の跡が、成形品の同じ側の面に形成されるようにしたので、この面を意匠面ではない面に設定しておけば、ゲート14A および境界線の跡が目立つことがなく、成形品の外観品質を確保できるうえ、当該面を成形品の裏側の面とすれば、成形品の表側の面の転写性が向上され、成形品の表側の面の加工精度が確保されるので、機械部品として採用すれば、その組立作業の効率向上を図ることができる。
従って、自動車部品、家電製品の部品、日用品、ならびに、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル・トラフ等の建築・土木用部材等の広い範囲で適用可能となり、かつ、外観品質を損なうことなく、これらの部品の軽量化が可能となり、その機械的効率や、組立作業の効率向上を図ることができる。
【００２３】
図６には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態は、第１実施形態における発泡剤または補強用繊維の含有により、溶融樹脂に膨張性を付与していたのを、金型内にガスを注入することにより、溶融樹脂に膨張性を付与したものである。なお、以下の説明では、既に説明した部材と同じ部材には、同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略に行う。
すなわち、図６において、移動型13および固定金型11には、キャビティ10A 内にガスを送り込むための通路40, 41がそれぞれ設けられている。
また、移動型13および固定金型11の一方（ここでは固定金型11）には、通路40,41の端部を接続する気室42が設けられている。
気室42は、移動型13の移動方向に沿うとともに、当該移動型13の移動範囲に応じた長さを有する空間である。これにより、その移動範囲内のいかなる位置へ移動型13が移動しても、常に通路40, 41同士が連通するようにされ、成形の開始から完了までの間において、ガスの注入が自在に行えるようになっている。
【００２４】
次に、本実施形態の成形動作（成形手順）について説明する。
まず、型締装置５を作動させて、可動盤４を固定盤３に向かって移動させ、金型10を閉鎖するとともに、金型移動装置20を作動させて、図７に示されるように、キャビティ10A が、これから射出される樹脂量に応じた容積となる位置Ｕまで、移動型13を移動させて当該位置Ｕに静止させ、キャビティ10A の厚さ寸法をt1にする。
この状態で、射出装置20から金型10に溶融樹脂を射出して、成形品に応じた容積よりも縮小されたキャビティ10A に溶融樹脂を充満させ、射出圧力で溶融樹脂が金型10の成形面に向かって押圧されて密着している状態にし、ここで、溶融樹脂の射出を完了する。
溶融樹脂の射出完了直前、直後、あるいは、射出完了から所定時間が経過したら、移動型10B を、図８に示されるように、ゆっくり後退させるとともに、ガスの注入を開始して、溶融樹脂に膨張性を付与する。これにより、溶融樹脂を膨張させる。
そして、移動型13が、図９に示されるように、金型10のキャビティが成形品に応じた容積となる位置Ｖに到達したら、当該移動型13を静止させ、キャビティ10A の厚さ寸法をt2にする。
この状態で、溶融樹脂を冷却・固化し、所定の冷却時間が経過したら、型締装置５を作動させて可動盤４を後退させ、金型10を開く。そして、金型10の内部から成形品を取出し、成形を完了する。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰り返す。
このような本実施形態においても、前記第１実施形態と同様な作用、効果を奏することができる。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
本実施例１は、前記第１実施形態に基づいて成形を行う実験である。
本実施例１では、以下の原材料、金型および成形条件等を採用する。

【００２６】
〔実験結果〕
このような本実施例１では、成形品の意匠面を可動金型12の成形面で成形するようにしたので、当該意匠面が平滑なものとなった。
また、成形品は、膨張により厚さ寸法が１２mmとなり、所期の値が達成され、かつ、その比重が０．３となり、発泡倍率が約３倍となった。
このことから、本実施例１によれば、意匠面に優れた外観品質を付与できるうえ、成形品を軽量化できることが判る。
【００２７】
［実施例２］
本実施例２は、前記第２実施形態に基づいて成形を行う実験である。
本実施例２では、溶融樹脂に膨張性を付与するのに、前記実施例１における発泡剤添加の代わりに、ガス注入を行う以外は、前記実施例１と同様にして成形を行う（このため、ガス注入条件以外の条件は、前記実施例１を参照のこと）。
(1) 原材料：前記実施例１と同じポリプロピレンペレット
（ただし、発泡剤の添加は行わない）
(2) ガス注入条件
▲１▼注入ガス圧力：５Ｍpa
▲２▼ガス注入タイミング：１．８秒後（射出完了から）
▲３▼ガス注入時間：７．０秒
▲４▼ガス圧保持時間：１００秒
【００２８】
〔実験結果〕
このような本実施例２では、前記実施例１と同様に、成形品の意匠面を可動金型12の成形面で成形するようにしたので、当該意匠面が平滑なものとなった。
また、成形品は、膨張により厚さ寸法が１２mmとなり、所期の値が達成され、かつ、その中空率が６０％となった。
このことから、本実施例２によっても、意匠面に優れた外観品質を付与できるうえ、成形品を軽量化できることが判る。
【００２９】
以上、本発明について好適な実施形態および実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
すなわち、前記実施形態および実施例では、キャビティが射出される樹脂量に応じた容積とした状態で、樹脂射出を行い、射出圧力で溶融樹脂を金型の成形面に向かって押圧して密着させる射出成形方式を採用したが、本発明は、このような射出成形方式に限らず、射出圧縮成形方式を採用することができる。
【００３０】
射出圧縮成形方式としては、例えば、以下に示す成形手順が採用できる。
まず、図１０に示されるように、キャビティ10A が、射出される樹脂量よりも大きい容積となる位置Ｘに、移動型13を移動して静止させ、この状態で、キャビティ10A 内に溶融樹脂を射出する。
溶融樹脂の射出開始後、適宜なタイミングで、移動型13をキャビティ10A に対して前進させ、図１１に示されるように、射出される樹脂量程度の容積となる位置Ｙまで移動型13を移動して静止させる。
これにより、キャビティ10A 内の溶融樹脂を圧縮し、この圧縮により、溶融樹脂をキャビティ10A に充満させるとともに、その圧縮力で溶融樹脂を金型10の成形面に密着させ、当該成形面を溶融樹脂に転写する。
次いで、移動型13の後退を開始し、溶融樹脂を膨張させ、図１２に示されるように、キャビティ10A が、成形品の容積となる位置Ｚまで移動型13を移動して静止し、この状態で、溶融樹脂の冷却・固化を行う。
このようにすれば、移動型13の前進により、キャビティ10A 内の溶融樹脂が圧縮されて、金型10の成形面が溶融樹脂に転写されるようになるので、射出圧を低く設定することが可能となり、これにより、成形品の反り等の発生を未然に防止することが図れるようになる。
【００３１】
また、射出成形を開始する前に、成形品の表面に一体化される表皮面材50を、図１３に示されるように、金型10の可動金型12の成形面に装着してもよい。
この際、金型10の成形面を溶融樹脂に転写するにあたり、射出圧縮成形方式を採用することが望ましい。
このように金型10に表皮面材50を装着しておけば、成形面の意匠面全体が表皮面材50で覆われた成形品を一体成形することができ、成形品の装飾性向上および感触の改善等を図れるようになる。
なお、表皮面材50としては、紙、織布および不織布等を含む繊維製シート、ならびに、表面に模様や文字が印刷されたフィルム、塩化ビニル製レザー等の装飾用シート、および、発泡体が裏打ちされた塩化ビニル製レザー等のクッションシート等を含む合成樹脂製シートが採用でき、要するに、成形品の用途に応じた機能を有する表皮面材を適宜選択すればよい。
さらに、移動型としては、固定金型の一部分を移動可能とした可動型13に限らず、固定金型全体をキャビティに対して進退可能に設け、金型移動装置で駆動するようにし、この固定金型全体を移動型としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、成形品の意匠面に優れた外観品質を確保できるうえ、金型製造の便宜を図ることができ、かつ、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材を一体成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形機の全体を示す側面図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す拡大断面図である。
【図３】前記実施形態に係る成形手順の一工程を示す断面図である。
【図４】前記成形手順の図３の後の一工程を示す断面図である。
【図５】前記成形手順の図４の後の一工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の要部を示す図２に相当する図である。
【図７】前記実施形態に係る成形手順の一工程を示す断面図である。
【図８】前記成形手順の図７の後の一工程を示す断面図である。
【図９】前記成形手順の図８の後の一工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の変形例に係る成形手順を示す図３に相当する図である。
【図１１】前記成形手順の図１０の後の一工程を示す断面図である。
【図１２】前記成形手順の図１１の後の一工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の異なる変形例に係る成形手順を示す図３に相当する図である。
【符号の説明】
１成形装置としての射出成形機
２射出装置
2A 射出装置のノズル
３固定盤
４可動盤
10 金型
10A キャビティ
11 固定金型
12 可動金型
13 移動型
14 スプル
14A 樹脂射出口としてのゲート
20 金型移動装置
21，22 圧力室
27 ロッド
25，26 ピストンプレート
28 開口
40，41 溶融樹脂の内部にガスを注入するための通路
50 表皮面材
Ｖ成形品の寸法に応じた位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding method for improving the surface condition of a lightweight molded product molded from a molten resin having an expandability. To the law Related.
[0002]
[Background]
[0003]
Conventionally, thermoplastic resin injection-molded products include instrument panels, bumper beams, door steps, roof racks, rear quarter panels, air cleaner cases, and other automotive parts, home appliance parts, daily necessities, and exterior wall panels. It is widely used as a partition wall panel and a member for construction and civil engineering such as cables and troughs.
In manufacturing such an injection-molded product, a foaming agent or a reinforcing fiber is contained in the molten resin injected into the mold in advance, or a gas is injected into the molten resin injected into the mold. Thus, the molten resin in the mold is expanded to form bubbles, voids, or hollow portions inside the molded product, thereby making it possible to manufacture a lightweight molded product with a light weight.
Here, when the molten resin in the mold is expanded, if the mold cavity has a volume corresponding to the size of the molded product from the beginning, the initial molten resin injected into the mold has a capacity Is smaller than the volume of the cavity, and then expands to reach the volume of the cavity. Therefore, it is difficult to press the entire molten resin in the mold against the molding surface with the injection pressure, and transferability may not be ensured.
[0004]
Therefore, in order to ensure transferability, at the start of injection, the cavity of the mold is set to a volume corresponding to the volume of the molten resin to be injected, so that the entire molten resin injected into the mold is injected at the injection pressure. It is conceivable to adopt a procedure for expanding the cavity of the mold and expanding the molten resin after the molding surface is transferred to the surface of the molten resin so that it can be pushed by the molded surface.
When expanding the mold cavity, one of the two divided molds is attached to the stationary platen side of the injection molding machine, and the other movable die is attached to the movable platen. The cavity can be expanded by providing the mold as a movable mold so that the mold can be moved forward and backward with respect to the cavity and can be stopped at an arbitrary position, and the entire movable mold is retracted.
Alternatively, the cavity can be expanded by providing a movable mold attached to the movable platen with a movable mold that can move forward and backward with respect to the cavity, and retracting a part of the movable mold.
Here, for the backward movement of the entire movable mold, the mold clamping device of the injection molding machine or the movable plate and the movable mold of the injection molding machine modified to drive the entire movable mold to an arbitrary position. It is possible to use a mold moving device that is interposed between the two and drives the entire movable mold to an arbitrary position.
As described above, according to the molding method for retreating the entire movable mold, it is possible to easily attach the skin material covering the entire molding surface of the movable mold, so the skin material covering the entire design surface of the molding surface. Can be integrally formed.
In order to move the movable mold that is a part of the movable mold, a mold moving device that is interposed between the movable plate and the movable mold of the injection molding machine and drives the movable mold to an arbitrary position is used. be able to.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the molding method in which molding is performed while the cavity is expanded, the area of the molding surface along the retracting direction of the movable mold is expanded by the retracting of the movable mold.
Here, when the surface of the molten resin injected into the mold comes into contact with the molding surface, heat is taken away and solidification starts, so solidification starts when the area of the molding surface is expanded during molding. The surface of the melted resin does not completely follow the molding surface, and transferability may be insufficient.
For this reason, in the conventional molding method in which the entire movable mold is retracted and the cavity is expanded, the molding surface for molding the end surface portion of the molded product is expanded by the retraction of the movable mold. When it becomes a design surface, there is a problem that the appearance quality may be insufficient.
Further, in this molding method, the molding surface expanded by the retreat of the movable mold becomes a sliding surface that slides while contacting the fixed mold, so that the shape of the end surface of the molded product is complicated. There is a problem that the manufacture of the mold becomes complicated.
Furthermore, if there is an undercut part such as a hole on the end face of the molded product, it is necessary to provide a movable core that moves in a direction to avoid the undercut part when the mold is opened. Since it intersects with the moving direction of the mold and the structure of the mold becomes complicated, there is a problem that it is difficult to manufacture the mold.
[0006]
On the other hand, according to the molding method of retracting the movable mold, which is a part of the movable mold, and expanding the cavity, the molding surface can be expanded by retracting the inner part of the cavity that is the inside of the molded product. Even when the end surface portion of the molded product is a design surface, the appearance quality of the end surface portion is not insufficient.
When the cavity is expanded by such retraction of the movable mold, the molded product formed by molding the same surface with the molding surface of the movable mold and the molding surface of the movable mold is placed on the surface of the movable mold on the movable mold and movable mold. A trace of the boundary line is formed. On the other hand, in order to inject the molten resin into the cavity, a trace of the gate is formed on the surface on the fixed mold side where the gate is provided.
For this reason, even if either the surface on the movable mold side or the surface on the fixed mold side is used as the design surface, one of the trace of the boundary line and the trace of the gate always appears on the design surface, so the appearance quality of the molded product is impaired. There is a problem of being.
Further, in this molding method, when molding a laminated molded product having a skin material integrated on the surface, before molding, the molding surface on the movable mold side facing the gate provided on the fixed mold side is formed. The skin material is attached by vacuum suction or the like.
Here, the molding surface on the movable mold side is retracted to the position where the molding surface of the movable mold is flush with the molding surface of the movable mold when the molding is completed. In some cases, the molding surface of the movable mold is in a position advanced to the cavity side with respect to the molding surface of the movable mold, and when the skin material is mounted in this state, the skin material is loosened by the retreat of the movable mold when molding is completed. Therefore, there is a problem that it is not possible to attach a single skin material covering the entire molding surface on the movable mold side, and it is difficult to integrally mold the skin material covering the entire design surface of the molding surface. is there.
[0007]
In addition, since the gate trace becomes inconspicuous by adopting the side gate opened to the molding surface of the mold that molds the end surface of the molded product, the deterioration of the appearance quality can be suppressed to some extent.
However, when the side gate is used, the length of the flow path provided inside the mold is increased to distribute the molten resin, and the flow resistance of the molten resin is increased. Therefore, there is a problem that the mold structure becomes complicated.
In addition, when injecting gas into the molten resin, there is a predetermined relationship between the pressure distribution of the molten resin inside the mold and the behavior of the gas flowing inside the molten resin. Then, since the flow path of the molten resin becomes long, there is a problem that there are many restrictions in setting molding conditions such as injection pressure and gas pressure.
[0008]
An object of the present invention is to ensure excellent appearance quality on the design surface of a molded product, to facilitate the manufacture of a mold, and to improve the design surface of the molded surface. cover Molding method that can integrally mold the skin material The law It is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, molten resin is filled on the fixed mold side of a mold divided into a fixed mold attached to the fixed platen side of the molding apparatus and a movable mold attached to the movable platen side. In order to move the movable mold forward and backward, the interior of the movable mold is divided into two parts so that the movable mold can be advanced and retracted. It has a pressure chamber and two piston plates with different pressure receiving surfaces integrated via a rod, and the two piston plates and the rod are provided with openings penetrating them. The mold moving device is provided, the mold moving device is interposed between the stationary platen and the movable die, and the nozzle of the injection device for injecting the molten resin into the cavity of the die has the piston plate and The opening of the rod A molding method for molding a molded product by connecting to the mold sprue, and after starting the injection of the expandable molten resin into the mold, the mold moving device is operated. The movable mold is retracted to a position where the volume of the cavity corresponds to the size of the molded product to be molded.
Here, the expandable molten resin refers to a molten resin including a reinforcing fiber that causes a springback phenomenon, a molten resin into which gas is injected at the time of molding, a molten resin containing a foaming agent, etc., and expands in a mold. It refers to molten resin that has become possible.
In addition, when imparting expansibility to the molten resin, it is possible to use any one of the reinforcing fiber content, the foaming agent content, and the gas injection alone, and a combination of these. .
[0010]
In this first aspect of the invention, since the movable mold on the stationary platen side having the gate moves forward, a part of the fixed mold is made movable, so that the trace of the boundary line between the fixed mold and the movable mold is formed on the molded product. Even if is formed, the trace of the boundary line of the molded product is formed on the molding surface on the side of the fixed mold having the gate, so that it is formed on the same side as the trace of the gate.
For this reason, since the trace of the gate and the boundary line is formed on both surfaces formed by the molding surface on the fixed mold side, the surface on which the trace of the gate and the boundary line is formed is the surface on the back side of the molded product. If it is set to a surface that is not a design surface, the traces of the gate and the boundary line are not noticeable, and the appearance quality of the molded product is ensured.
If a part of the fixed mold is a movable mold, the molding surface for molding the end surface portion of the molded product is not expanded, the appearance quality of the end surface portion of the molded product is not impaired, and the molded product is not damaged. This makes it easy to manufacture complicated molds with complicated end face shapes.
Furthermore, even if there is an undercut part such as a hole on the end face of the molded product, the fixed mold side is movable, so the movable core that moves in a direction to avoid the undercut part is movable without being moved during molding If it is provided in the mold, the structure of the mold does not become complicated, and from this point, the mold can be easily manufactured.
In any case, the design surface of the molded product is fixed and does not move from the state before the movement of the movable mold.
[0011]
In the above, as the raw material, any of those containing fiber-containing thermoplastic resin pellets including reinforcing fibers and those containing a foaming agent can be employed. Further, the reinforcing fibers and the foaming agent can be used. Those that include both can also be adopted.
If such a raw material is employed, the molten resin expands by retracting the movable mold at the time of molding and expanding the cavity.
At this time, as the reinforcing fiber to be included in the raw material, it is preferable to employ a reinforcing fiber having a length in the range of 2 to 100 mm. As the raw material including such a reinforcing fiber, the reinforcing fiber is used. It is desirable to employ a fiber-containing thermoplastic resin pellet including the above-mentioned, wherein the reinforcing fiber is 5 to 70% by weight of the whole raw material.
By adopting such raw materials, the springback phenomenon will surely occur at the time of molding, and the cavity can be expanded by retreating the movable mold, so that the molten resin can be expanded to a predetermined size by the springback phenomenon. It becomes.
On the other hand, the molten resin can be expanded by injecting a gas into the molten resin after the resin injection into the mold is started.
Thus, even if gas is injected at the time of molding, the molten resin expands by expanding the cavity by retreating the movable mold at the time of molding.
[0012]
In addition, before starting the retraction of the movable mold, the molten resin injected into the cavity can be compressed by operating the mold moving device to advance the movable mold relative to the cavity. preferable.
If the molten resin is compressed in this way by the moving mold, the molten resin fills the cavity of the mold due to the compression, so there is no need to fill the molten resin with the injection pressure, and transferability of the molding surface By setting the injection pressure low without impairing the warpage, it is possible to prevent warping of the molded product.
Furthermore, before starting the injection molding, the skin material integrated with the surface of the molded product can be mounted on the movable mold of the mold.
Since such a skin material can be attached to the molding surface of a movable mold that does not move during molding, if a single skin material covering the entire molding surface on the movable mold side is attached, molding is performed. A molded product having a skin material covering the entire design surface of the surface can be integrally formed.
In addition, as the movable mold, the fixed mold as a whole is provided so as to be movable back and forth with respect to the cavity, and a part of the fixed mold can be moved so that this part can be used as the cavity. Both can be adopted, although they can move forward and backward.
Here, if a fixed mold is provided so that it can move forward and backward with respect to the cavity, and a movable mold is adopted, it is possible to attach the skin material to the molding surfaces of both the fixed mold and the movable mold. Therefore, it is possible to integrally form a molded product in which almost the entire surface of both surfaces of the molded product is covered with the skin material. However, a hole for allowing the molten resin to pass through is formed at a position corresponding to the gate in the skin material attached to the fixed mold.
On the other hand, if a part of the fixed mold is provided so that it can move back and forth with respect to the cavity, and the movable mold is used, the movable mold will retreat inside the cavity inside the molded product, and the molding surface Even when the end surface portion of the molded product is a design surface, the appearance quality of the end surface portion is ensured.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an injection molding machine 1 according to the first embodiment of the present invention. This injection molding machine 1 performs molding by filling a mold 10 with molten resin injected from a nozzle 2A of an injection device 2.
The injection molding machine 1 includes a fixed platen 3 fixed to the injection device 2 side, a movable platen 4 that can be moved toward and away from the fixed platen 3, and the movable platen 4 with respect to the fixed platen 3. A mold clamping device 5 to be moved and a fixed plate 6 fixed to the side opposite to the injection device 2 are provided.
The injection device 2 plasticizes resin pellets supplied into an injection cylinder (not shown) while kneading them with a screw (not shown), and injects the plasticized molten resin from the nozzle 2A at the tip.
The movable platen 4 is provided so as to be slidable along a tie bar 7 spanned between the fixed platen 3 and the fixed plate 6 that are arranged to face each other. A hydraulic cylinder device 8 is attached.
The mold clamping device 5 has a toggle mechanism 9 to which the piston rod 8A of the hydraulic cylinder device 8 is connected. The pressing force of the hydraulic cylinder device 8 is increased by the toggle mechanism 9 to drive the movable platen 4 to The mold 10 is closed, clamped and opened.
[0015]
The mold 10 includes a fixed mold 11 attached to the stationary platen 3 side of the injection molding machine 1, a movable mold 12 attached to the movable platen 4 side, and a movable mold 13 provided as a part of the fixed mold 11. It is equipped with.
Among these, the movable mold 13 is movable forward and backward with respect to the cavity 10A of the mold 10, and is provided so as to be slidable along the through hole 10B penetrating the central portion of the fixed mold 11. .
The movable mold 13 is provided with a sprue 14 which is a passage for introducing the molten resin from the injection device 2 into the cavity 10A. The end of the sprue 14 on the cavity 10A side is an injection port for the molten resin. This is the gate 14A.
The sprue 14 is connected to the nozzle 2A of the injection device 2 so that the molten resin from the injection device 2 is injected into the cavity 10A through the gate 14A.
In a molded product molded with such a mold 10, the trace of the boundary line between the molding surface of the stationary mold 11 and the molding surface of the movable mold 13 and the trace of the gate 14A are formed on the surface of the stationary mold 11 side. Usually, the surface on the fixed mold 11 side is the front side surface, and the surface on the movable mold 12 side is the back side surface.
[0016]
Between the movable mold 13 and the fixed platen 3, a mold moving device 20 for driving the movable mold 13 back and forth with respect to the cavity 10A is interposed.
As shown in FIG. 2, the mold moving device 20 includes a partition wall 23 so that two

pressure chambers

21 and 22 are formed along the moving direction of the movable mold 13 indicated by an arrow in the figure. The hydraulic cylinder device includes a cylinder 24 that is partitioned into two.
Two

piston plates

25 and 26 are respectively provided in the

pressure chambers

21 and 22 of the cylinder 23. The pressure receiving surface 25A of the piston plate 25 is set larger than the pressure receiving surface 26A of the piston plate 26.
The

piston plates

25 and 26 are integrated via a rod 27 having a predetermined diameter, and have an H-shaped cross section as a whole.
The

piston plates

25 and 26 and the rod 27 are provided with an opening 28 penetrating the center thereof. Among these, the movable die 13 is attached to the piston plate 25 via the spacer 20A.
Here, the nozzle 2 </ b> A of the injection apparatus 2 can be connected to the sprue 14 of the mold 10 through the opening 28.
As shown in FIG. 1, the

pressure chambers

21 and 22 of the cylinder 23 are connected to a hydraulic unit 31 via pressure introduction paths 21A and 22A, and the operation of the hydraulic unit 31 is controlled by a control device 32. ing.
Here, by applying the hydraulic pressure of the hydraulic unit 31 to the pressure chamber 21, the

piston plates

25 and 26 move forward, while by adding the hydraulic pressure of the hydraulic unit 31 to the pressure chamber 22, the

piston plates

25 and 26 move backward. It has become.
By moving the

piston plates

25 and 26 forward and backward, the movable die 13 moves back and forth with respect to the cavity 10A.
[0017]
Next, the molding operation (molding procedure) of this embodiment will be described.
In the present embodiment, at least one of a material containing a thermoplastic resin pellet containing a foaming agent and a material containing a fiber-containing thermoplastic resin pellet containing a reinforcing fiber is used as a raw material. This imparts expansibility to the molten resin injected into the mold 10.
The molten resin is thermoplastic and is a general-purpose resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, and ABS, an engineer plastic such as polycarbonate, polyamide, and polyacetal, and further, a filler such as talc, In addition, all other injection-moldable polymer materials such as those containing various additives can be employed.
As the foaming agent, azo compounds such as azodicarbonamide, organic compounds such as nitroso compounds and sulfonyl hydrazide compounds, and inorganic compounds such as sodium bicarbonate can be employed.
As the reinforcing fiber, ceramic fiber such as rock wool, inorganic fiber such as carbon fiber, organic fiber such as Kevlar (trade name) and metal fiber can be employed, and it is particularly desirable to employ glass fiber. .
Such reinforcing fibers are preferably contained in resin pellets having a total length in the range of 5 to 100 mm, in a length equal to the total length and arranged in parallel to each other. . The reinforcing fiber content is desirably 5 to 70% by weight of the total raw material.
[0018]
First, the mold 10 and the mold moving device 20 are mounted on a general injection molding machine 1 as shown in FIG. At this time, the mold moving device 20 moves the piston plate 25 backward.
And the injection molding machine 1 is started and plasticization and kneading | mixing of the resin pellet supplied in the injection cylinder of the injection apparatus 2 are started.
Here, the injection molding machine 1 is started, the mold clamping device 5 is activated, the movable platen 4 is moved toward the fixed platen 3, the die 10 is closed, and the die moving device 20 is activated. As shown in FIG. 3, the movable mold 13 is moved to a position U where the cavity 10A of the mold 10 has a volume corresponding to the amount of resin to be injected, and is stopped at the position U. Set the thickness dimension to t1.
In this state, the molten resin is injected from the injection device 20 into the mold 10, the cavity 10A is filled with the molten resin, and the molten resin is pressed toward the molding surface of the mold 10 by the injection pressure and is in close contact with the mold 10 The injection of the molten resin is completed here.
Immediately before, immediately after completion of injection of the molten resin, or when a predetermined time has elapsed from completion of injection, the movable mold 10B is slowly retracted as shown in FIG. 4 to start expansion of the molten resin imparted with expansibility. .
Then, as shown in FIG. 5, when the movable mold 13 reaches the position V where the cavity of the mold 10 has a volume corresponding to the molded product, the movable mold 13 is stopped, and the thickness dimension of the cavity 10A is set. Set to t2.
In this state, the molten resin is cooled and solidified, and when a predetermined cooling time has elapsed, the mold clamping device 5 is operated to retract the movable platen 4 and the mold 10 is opened. Then, the molded product is taken out from the inside of the mold 10 to complete the molding. Thereafter, the molding operation as described above is repeated as necessary.
[0019]
According to this embodiment as described above, the following effects can be obtained.
That is, since the movable mold 13 on the fixed platen 3 side having the gate 14A is advanced, even if the trace of the boundary line between the fixed mold 11 and the movable mold 13 is formed in the molded article, the trace of the boundary line of the molded article is Since it is formed by the molding surface on the fixed mold 11 side having the gate 14A, it is formed on the same surface as the trace of the gate 14A.
Furthermore, the surface on the front side of the molded product is formed at the initial stage of molding and is not affected by the movement of the movable mold 13.
For this reason, both the gate 14A and the trace of the boundary line can be set on a surface that is not a design surface, such as the back side of the molded product, and the trace of the gate 14A and the boundary line does not stand out, and the molded product has an excellent appearance Quality can be ensured.
[0020]
In addition, since a part of the fixed mold 11 is the movable mold 13, unlike the movable mold 11 as a whole, the molding surface for molding the end surface portion of the molded product is not expanded, and the molded product The appearance quality of the end face portion of the mold is not impaired, and a complicated mold in which the shape of the end face of the molded product is complicated can be easily manufactured.
Furthermore, even if there is an undercut part such as a hole on the end face of the molded product, the fixed mold 11 side becomes the movable mold 13, so it is necessary to move the movable core that moves in the direction to avoid the undercut part during molding The movable mold 12 can be provided on the movable mold 12 so that the movable parts intersecting in the moving direction can be prevented from concentrating on a part, and the structure of the mold 10 is not complicated. Can be easily performed.
[0021]
Further, since the molten resin imparted with expansibility was injected into the mold 10 by containing the reinforcing fiber and / or the foaming agent, the cavity 10A can be expanded by retreating the movable mold 13 during molding. The molten resin comes to expand, and the resulting molded product can be reduced in weight. At this time, if reinforcing fibers are employed, the weight of the molded product can be improved as well as the weight can be reduced.
[0022]
Furthermore, since the trace of the boundary line of the movable mold 13 and the trace of the gate 14A are formed on the same side surface of the molded product, if this surface is set to a surface other than the design surface, the gate 14A In addition, the appearance of the molded product can be ensured with no noticeable traces of the boundary line, and if the surface is the back surface of the molded product, the transferability of the front surface of the molded product is improved, and the molded product Since the processing accuracy of the surface on the front side is ensured, if it is adopted as a machine part, the efficiency of the assembly work can be improved.
Therefore, it can be applied to a wide range of parts such as automobile parts, home appliance parts, daily necessities, exterior wall panels, partition wall panels, and cables and troughs, and without affecting the appearance quality. These parts can be reduced in weight, and the mechanical efficiency and the efficiency of assembly work can be improved.
[0023]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the expansion of the molten resin due to the inclusion of the foaming agent or the reinforcing fiber in the first embodiment is achieved by injecting a gas into the mold to expand the molten resin. It has been granted. In the following description, the same members as those already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
That is, in FIG. 6, the moving mold 13 and the fixed mold 11 are respectively provided with

passages

40 and 41 for sending gas into the cavity 10A.
Further, one of the movable mold 13 and the fixed mold 11 (here, the fixed mold 11) is provided with an air chamber 42 that connects the end portions of the

passages

40 and 41.
The air chamber 42 is a space along the moving direction of the movable mold 13 and having a length corresponding to the moving range of the movable mold 13. Thereby, even if the movable mold 13 moves to any position within the moving range, the

passages

40 and 41 are always in communication with each other, and gas can be injected freely from the start to the completion of molding. It is like that.
[0024]
Next, the molding operation (molding procedure) of this embodiment will be described.
First, the mold clamping device 5 is operated, the movable platen 4 is moved toward the fixed platen 3, the mold 10 is closed, and the mold moving device 20 is operated, as shown in FIG. The movable mold 13 is moved to a position U where the cavity 10A has a volume corresponding to the amount of resin to be injected, and is stopped at the position U, and the thickness dimension of the cavity 10A is set to t1.
In this state, the molten resin is injected from the injection device 20 into the mold 10, and the molten resin is filled into the cavity 10A that is smaller than the volume corresponding to the molded product. The surface is pressed and brought into close contact with the surface, whereupon the injection of the molten resin is completed.
Immediately before or after completion of injection of the molten resin, or when a predetermined time has elapsed from completion of injection, the movable mold 10B is slowly retracted as shown in FIG. 8 and gas injection is started to expand into the molten resin. Gives sex. Thereby, the molten resin is expanded.
Then, when the movable mold 13 reaches a position V where the cavity of the mold 10 has a volume corresponding to the molded product, as shown in FIG. 9, the movable mold 13 is stopped, and the thickness dimension of the cavity 10A is set. Set to t2.
In this state, the molten resin is cooled and solidified, and when a predetermined cooling time has elapsed, the mold clamping device 5 is operated to retract the movable platen 4 and the mold 10 is opened. Then, the molded product is taken out from the inside of the mold 10 to complete the molding. Thereafter, the molding operation as described above is repeated as necessary.
In this embodiment, the same operations and effects as those in the first embodiment can be obtained.
[0025]
【Example】
Next, the effect of this invention is demonstrated based on a specific Example.
[Example 1]
Example 1 is an experiment in which molding is performed based on the first embodiment.
In the present Example 1, the following raw materials, molds, molding conditions and the like are employed.

[0026]
〔Experimental result〕
In this Example 1, since the design surface of the molded product was molded by the molding surface of the movable mold 12, the design surface became smooth.
Further, the molded product had a thickness dimension of 12 mm due to expansion, the desired value was achieved, the specific gravity was 0.3, and the expansion ratio was about 3 times.
From this, according to the present Example 1, it turns out that the external appearance quality excellent in the design surface can be provided, and a molded article can be reduced in weight.
[0027]
[Example 2]
Example 2 is an experiment in which molding is performed based on the second embodiment.
In this Example 2, molding is performed in the same manner as in Example 1 except that gas is injected instead of adding the foaming agent in Example 1 to impart expandability to the molten resin (for this reason) For conditions other than the gas injection conditions, see Example 1 above).
(1) Raw material: The same polypropylene pellet as in Example 1 above
(However, no foaming agent is added.)
(2) Gas injection conditions
(1) Injection gas pressure: 5Mpa
(2) Gas injection timing: 1.8 seconds later (from injection completion)
(3) Gas injection time: 7.0 seconds
(4) Gas pressure holding time: 100 seconds
[0028]
〔Experimental result〕
In this Example 2, the design surface of the molded product was molded by the molding surface of the movable mold 12 as in Example 1, so that the design surface became smooth.
Further, the molded product had a thickness dimension of 12 mm due to expansion, the desired value was achieved, and the hollowness was 60%.
From this, it can be seen that the present Example 2 can impart excellent appearance quality to the design surface and can reduce the weight of the molded product.
[0029]
The present invention has been described with reference to preferred embodiments and examples. However, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Design changes are possible.
That is, in the said embodiment and an Example, resin injection is performed in the state made into the volume according to the resin amount in which a cavity is inject | emitted, and a molten resin is pressed toward the molding surface of a metal mold | die with an injection pressure, and is stuck. Although the injection molding method is adopted, the present invention is not limited to such an injection molding method, and an injection compression molding method can be adopted.
[0030]
As the injection compression molding method, for example, the following molding procedure can be adopted.
First, as shown in FIG. 10, the movable mold 13 is moved to a position X where the cavity 10A has a volume larger than the amount of resin to be injected, and the molten resin is put into the cavity 10A in this state. Eject.
After starting the injection of the molten resin, the movable mold 13 is advanced with respect to the cavity 10A at an appropriate timing, and the movable mold 13 is moved to a position Y where the volume is about the amount of the injected resin, as shown in FIG. And stop it.
As a result, the molten resin in the cavity 10A is compressed, and by this compression, the molten resin is filled into the cavity 10A, and the molten resin is brought into close contact with the molding surface of the mold 10 by the compression force. Transcript to.
Next, the movable mold 13 starts to move backward, expands the molten resin, and as shown in FIG. 12, the cavity 10A moves the movable mold 13 to the position Z where the volume of the molded product becomes, and stops. Then, the molten resin is cooled and solidified.
In this way, the molten resin in the cavity 10A is compressed by the advance of the movable mold 13, and the molding surface of the mold 10 is transferred to the molten resin, so the injection pressure can be set low. This makes it possible to prevent the occurrence of warping of the molded product.
[0031]
Further, before starting the injection molding, the skin material 50 integrated with the surface of the molded product may be mounted on the molding surface of the movable mold 12 of the mold 10 as shown in FIG. .
At this time, it is desirable to adopt an injection compression molding method when transferring the molding surface of the mold 10 to the molten resin.
By attaching the skin material 50 to the mold 10 in this way, a molded product in which the entire design surface of the molding surface is covered with the skin material 50 can be integrally formed, and the decorativeness of the molded product can be improved and You can improve the feel.
As the skin material 50, a fiber sheet including paper, woven fabric, nonwoven fabric, etc., a film with patterns and letters printed on the surface, a decorative sheet such as vinyl chloride leather, and a foam A synthetic resin sheet including a cushion sheet made of vinyl chloride leather or the like lined can be employed. In short, a skin material having a function corresponding to the use of a molded product may be appropriately selected.
Furthermore, the movable mold is not limited to the movable mold 13 in which a part of the fixed mold can be moved, but the entire fixed mold is provided so as to be movable back and forth with respect to the cavity and is driven by the mold moving device. The entire mold may be a movable mold.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to ensure excellent appearance quality on the design surface of a molded product, and to facilitate the manufacture of a mold, and to cover the entire design surface of the molded surface Can be integrally molded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an entire injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing one step of a molding procedure according to the embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 3 in the molding procedure. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 4 in the molding procedure.
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of the molding procedure according to the embodiment.
8 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 7 in the molding procedure.
9 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 8 in the molding procedure.
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 3 showing a molding procedure according to a modification of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 10 in the molding procedure.
12 is a cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 11 in the molding procedure.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 3 showing a forming procedure according to a different modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Injection molding machine as molding equipment
2 Injection device
2A injection device nozzle
3 fixed platen
4 Movable platen
10 Mold
10A cavity
11 Fixed mold
12 Movable mold
13 Mobile type
14 sprue
14A Gate as a resin injection port
20 Mold moving device
21, 22 Pressure chamber
27 Rod
25, 26 Piston plate
28 opening
40, 41 Passage for injecting gas into the molten resin
50 Skin material
V Position according to the dimensions of the molded product

Claims

The mold is divided into a fixed mold attached to the fixed platen side of the molding apparatus and a movable mold attached to the movable platen side. The fixed mold side of the mold can be moved forward and backward with respect to the cavity filled with molten resin. In order to provide the movable mold, and to move the movable mold forward and backward, the interior is partitioned into two, through two pressure chambers arranged in parallel along the moving direction of the movable mold, and the rod There are two piston plates with different sizes of the integrated pressure receiving surface, and the two piston plates and the rod are provided with a mold moving device provided with an opening penetrating them. The mold moving device is interposed between the stationary platen and the moving die, and the nozzle of the injection device for injecting the molten resin into the cavity of the die passes through the opening of the piston plate and the rod. , The mold While connected to Le, a molding method of performing molding of a molded article,
After the injection of the expandable molten resin into the mold is started, the movable mold is retracted to a position where the volume of the cavity corresponds to the size of the molded product to be molded by the operation of the mold moving device. A molding method characterized by the above.

The molding method according to claim 1, wherein a fiber-containing thermoplastic resin pellet including reinforcing fibers is included as a raw material.

The molding method according to claim 1 or 2, wherein the raw material includes a fiber-containing thermoplastic resin pellet including a reinforcing fiber having a length in a range of 2 to 100 mm, and the reinforcing fiber includes A molding method characterized by employing a raw material of 5 to 70% by weight of the whole raw material.

4. The molding method according to claim 1, wherein a foaming agent is included as a raw material.

5. The molding method according to claim 1, wherein a gas is injected into the molten resin injected into the mold after the injection of the molten resin into the mold is started. A molding method characterized by the above.

6. The molding method according to claim 1, wherein the mold moving device is operated to advance the movable mold relative to the cavity before the movable mold starts to be retracted. The molding method characterized by compressing the molten resin injected into the cavity.

7. The molding method according to claim 1, wherein a skin material integrated with a surface of the molded product is attached to the movable mold of the mold before the injection molding is started. A molding method characterized by the above.

8. The molding method according to claim 1, wherein the fixed mold has a convex portion that is movable forward and backward with respect to the cavity and blocks the cavity. A molding method characterized by being movable with respect to the cavity.

8. The molding method according to claim 1, wherein a part of the fixed mold is movable, and the part is the movable mold that is movable back and forth with respect to the cavity. A molding method characterized by the above.