JP4079262B2 - 樹脂成形体の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スタンピング成形工法又は射出成形工法を使用した樹脂成形体の成形方法に係り、特に、成形型にかかる負担を軽減して、樹脂成形体の外観性能、並びに成形型の耐久性を高めることができる樹脂成形体の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は自動車のドアパネルの室内側に装着されるドアトリム１を示すもので、軽量でかつ所望の曲面形状を賦形し、更に量産性が要求されることから、ドアトリム１は、ポリプロピレン（以下ＰＰという）樹脂等のスタンピング成形工法が多用される傾向にある。
【０００３】
図１０はスタンピング成形の成形金型２の全体構成を示すもので、成形金型２は、所定ストローク上下動可能なキャビティ型３とその下方に位置する固定側のコア型４と、コア型４に連結される射出機５とから大略構成されている。
【０００４】
更に詳しくは、キャビティ型３は、ドアトリム１の製品形状と合致するキャビティ部３ａが凹設され、昇降シリンダ３ｂより所定ストローク上下動可能に構成され、かつキャビティ型３の４隅部には、ガイドブッシュ３ｃが設けられている。
【０００５】
一方、コア型４は、キャビティ型３のキャビティ部３ａとの間で製品キャビティＣを形作るコア部４ａが設けられ、射出機５から供給される溶融樹脂Ｍは、マニホールド４ｂ、ゲート４ｃを通して製品キャビティＣ内に供給される。また、キャビティ型３のガイドブッシュ３ｃに対応する位置には、ガイドポスト４ｄが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
上記成形金型２のスタンピング工程について、図１１に示すタイムチャート図を参考に説明すると、キャビティ型３は、昇降シリンダ３ｂの駆動により、上限位置から下限位置まで所定ストローク下降動作を行なうが、射出ポイントにおいて射出機５からマニホールド４ｂ、ゲート４ｃを通じて溶融樹脂Ｍがキャビティ型３とコア型４との間に画成される製品キャビティＣ内に射出される。
【０００７】
そして、キャビティ型３が下死点まで到達した後、一定の加圧力、例えば、１０００ｔ程度で３０秒間加圧を行ない、樹脂成形体であるドアトリム１を所要形状に賦形し、その後、キャビティ型３を上昇させた後、脱型操作してドアトリム１を取り出しているのが実情である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２６０１８３号公報 （第５頁、図２、図３）
【０００９】
【特許文献２】
特開平７−２３７２３５号公報 （第４頁、図６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来では、ドアトリム１のような樹脂成形体については、スタンピング成形により所要形状に成形しているが、スタンピング成形時、成形金型２の型強度よりも高い加圧力でプレスした場合、型歪みが生じ易く、樹脂成形体の表面に艶ムラ等が生じ、外観性能を低下させるという不具合が指摘されている。
【００１１】
更に、実際には、１０００ｔという高圧力を３０秒間かけているのが実情であり、成形金型２にかかる負担が大きく、駆動機構の大型化、高コスト化を招くとともに、成形金型２の耐久性においても改善の余地があった。
【００１２】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ドアトリム等に代表される樹脂成形体の成形方法において、型歪みの発生を防止することで艶ムラ等の発生を抑え、製品外観性能を高めることができるとともに、成形金型にかかる負担も小さく、駆動源の省力化、成形金型の耐久性を高めることができる樹脂成形体の成形方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、キャビティ型と、コア型との間で画成される製品キャビティ内に射出機から溶融樹脂を供給し、樹脂成形体を成形する樹脂成形体の成形方法において、前記キャビティ型を下降操作し、キャビティ型の下死点において、一定時間の一次加圧を行なう射出・一次加圧工程と、一次加圧工程後、キャビティ型を上昇させることにより、キャビティ型からのプレス圧を一次加圧時のプレス圧から半減させた低圧で一定時間加圧する減圧工程とからなり、減圧時間が一次加圧時間よりも長時間に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
ここで、射出・一次加圧工程における時間は５〜６秒程度で、一次加圧のプレス圧は１０００ｔ程度が好ましい。また、減圧工程におけるプレス圧は５００ｔで、２０〜２６秒程度が好ましい。
【００１５】
更に、射出のタイミングは、キャビティ型の下降途中から始めても良く、また、キャビティ型が下死点に到達し、完全昇圧後、射出しても良い。
【００１６】
そして、本発明方法によれば、スタンピング成形におけるプレス中にプレス圧を減圧することで型歪み等の影響が緩和できることから、樹脂成形体の表面に艶ムラ等の外観不良が生じることがない。
【００１７】
更に、高圧の一次加圧の時間を少なく設定するとともに、射出完了後にプレス圧を減じた減圧工程を採用することで、型にかかる負担も小さくでき、省力化並びに成形金型の寿命の長期化が図れる。
【００１８】
また、キャビティ型を下死点まで降下させた後、溶融樹脂の射出を開始し、一次加圧後、減圧工程を採用した場合には、成形型から樹脂成形体の製品表面への絞転写性を高めることができるとともに、グロス低下や板厚ダウンに貢献できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る樹脂成形体の成形方法の好適な実施の形態について、自動車用ドアトリムを例示して説明する。
【００２０】
図１は本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリムの正面図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は同自動車用ドアトリムにおけるドアトリム本体を成形する成形金型の全体図、図４は同自動車用ドアトリムにおけるドアトリム本体の成形方法に使用する成形金型のタイムチャート図、図５乃至図７は同自動車用ドアトリムにおけるドアトリム本体の成形方法を示す各工程説明図、図８は本発明方法の別の実施形態に使用する成形金型のタイムチャート図である。
【００２１】
まず、図１乃至図７に基づいて、本発明方法の第１実施形態について説明する。
【００２２】
図１，図２において、自動車用ドアトリム１０は、合成樹脂成形体からなるドアトリム本体２０の中接部分に中接部材３０を貼付することにより構成されている。更に詳しくは、ドアトリム本体２０は、タルク等のフィラーを混入したＰＰ樹脂をスタンピング成形することにより、所望の曲面形状に成形されており、中接部材３０は、樹脂面とはアクセント効果をもたらすためにクロスシートが使用され、所望により不織布シート、あるいはクロスシート、不織布シートの裏面にポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム等の発泡層を裏打ちしたソフト感を付与した積層シート材料を使用することもできる。
【００２３】
上記ドアトリム本体２０には、インサイドハンドルエスカッション１１が取り付けられているとともに、室内側に膨出状に形成されたアームレスト１２には、プルハンドル１３やパワーウインドウスイッチフィニッシャー１４が取り付けられ、アームレスト１２の下方には、ポケット開口１５が開設され、背面側には、図示しないポケットバックカバーが取り付けられている。更に、ポケット開口１５のフロント側には、スピーカグリル１６が一体もしくは別体に設けられている。
【００２４】
ところで、本発明に係る自動車用ドアトリム１０は、合成樹脂成形体からなるベースとしてのドアトリム本体２０の表面に艶ムラ等の外観不良が生じることがなく、良好な外観性能が得られるとともに、成形方法に使用する成形金型の負荷を軽減でき、成形金型の省力化並びに耐久性を高めたことが特徴である。
【００２５】
図３は、上記ドアトリム１０におけるドアトリム本体２０を成形する際に使用する成形金型４０の構成を示すもので、成形金型４０は、上下動可能なキャビティ型５０とその下方に位置し、固定側であるコア型６０と、コア型６０に連結される射出機７０とから大略構成されている。
【００２６】
更に詳しくは、キャビティ型５０は、ドアトリム本体２０の製品形状と合致するキャビティ部５１が形成されているとともに、昇降シリンダ５２に連結され、この昇降シリンダ５２の動作により所定ストローク上下動作を行なう。また、キャビティ型５０の４隅部には、ガイド機構となるガイドブッシュ５３が備わっている。
【００２７】
一方、コア型６０は、キャビティ型５０のキャビティ部５１との間で製品キャビティＣを形作るために、コア部６１が型板上に設けられており、射出機７０から供給される溶融樹脂Ｍは、マニホールド６２、ゲート６３を通じてコア部６１の型面上に供給される。尚、この実施形態においては、キャビティ型５０とコア型６０とが型開き状態にあるときに溶融樹脂Ｍが供給されているように図示されているが、実際の溶融樹脂Ｍの射出ポイントは、キャビティ型５０が降下して、下死点に到達する直前に行なわれる。また、キャビティ型５０のガイドブッシュ５３に対応するように、コア型６０には、ガイドポスト６４が設けられている。
【００２８】
次いで、この成形金型４０を使用して、ドアトリム本体２０を成形する工程について、図４に示す成形金型（主にキャビティ型５０）のタイムチャート図と、図５乃至図７に示す工程説明図を基に以下説明する。
【００２９】
まず、昇降シリンダ５２の駆動により、キャビティ型５０は下降を始め、キャビティ型５０の下降ストロークがコア型６０との間で所定クリアランスに到達したとき、図４に示すタイムチャート図中の射出ポイントとなり、図５に示すように、射出機７０からマニホールド６２、ゲート６３を通じてキャビティ型５０のキャビティ部５１とコア型６０のコア部６１との間で画成される製品キャビティＣ内に溶融樹脂Ｍが射出される。
【００３０】
そして、図４のタイムチャート図から明らかなように、射出ポイントにおいて、溶融樹脂Ｍの射出中にもキャビティ型５０は下降を続け、下死点まで降下して、この位置で図６に示すように一次加圧が行なわれる。射出時間は１．５〜１３秒で、一次加圧におけるキャビティ型５０からのプレス圧は１０００ｔである。このとき、一次加圧時間が短いと、ショートショット、あるいは製品グロスアップ等の不具合が発生するため、一次加圧時間としては、２．５〜１４秒程度は必要である。
【００３１】
そして、射出完了後において、キャビティ型５０からのプレス圧を減圧する減圧工程を採用したことが本発明の特徴である。図７に示す減圧工程では、キャビティ型５０は、下死点から図７中符号ｄで示すストロークだけ上昇操作され、その結果、キャビティ型５０のプレス圧は、一次加圧時のプレス圧の約半分の５００ｔで、かつ減圧工程に要する時間は、２０〜２６秒程度で合成樹脂成形体であるドアトリム本体２０の賦形を行なう。そして、減圧工程が完了した後、キャビティ型５０を上昇させて、ドアトリム本体２０を脱型すれば良い。
【００３２】
このように、本発明方法における第１実施形態においては、溶融樹脂Ｍの射出を始めて、キャビティ型５０を下死点まで降下させて一次加圧を行ない、射出完了後にプレス圧を減圧することで、キャビティ型５０及びコア型６０に型歪みが生じるのを防止できるため、型歪みが原因となる製品表面の艶ムラ等の外観不良を可及的に防止することができる。
【００３３】
更に、ドアトリム本体２０の外観性能を高めることに加えて、この成形方法によれば、成形金型４０に加わる負担が小さく、昇降シリンダ５２の省力化に貢献できるとともに、成形金型４０の寿命も長期化でき、耐久性を高めることができるという効果もある。
【００３４】
以上説明した実施形態は、射出機７０からの溶融樹脂Ｍの供給タイミングをキャビティ型５０の降下途中に設定したものであるが、図８に示すように、キャビティ型５０を下限位置、すなわち、下死点まで降下させた後、射出機７０から溶融樹脂Ｍを製品キャビティＣ内に射出を行ない、その後、１０００ｔで２．５〜１４秒、一次加圧を行なった後、加圧力を減圧した減圧工程を付加するようにしても良い。この減圧工程でのプレス圧及び減圧時間は、５００ｔ、２０〜２６秒が良い。
【００３５】
そして、この別実施態様のように、射出するタイミングを通常より遅らせ、完全昇圧後に射出を行なえば、キャビティ型５０の型面に設けた絞模様の転写性が良好になり、かつグロス低下や板厚ダウン等の性能を高めることができるという付随的な効果がある。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る樹脂成形体の成形方法は、キャビティ型とコア型との間に画成される製品キャビティ内に射出機から溶融樹脂を射出することにより、樹脂成形体を成形する樹脂成形体の成形方法であって、特に、高圧の一次加圧工程後、キャビティ型からのプレス圧を減圧した減圧工程を採用することで、成形金型の型歪みを解消でき、樹脂成形体の製品表面に艶ムラ等が生じることがなく、外観性能を高めることができるという効果を有する。
【００３７】
更に、本発明方法によれば、高圧の一次加圧後、プレス圧を減圧した状態で長時間減圧させるため、成形金型に加わる負荷が小さく、省力化に貢献できるとともに、成形金型の長寿命化にも役立つという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法により製作した自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】図１に示すドアトリムにおけるドアトリム本体を成形する成形金型の全体構成を示す説明図である。
【図４】図３に示す成形金型におけるキャビティ型のタイムチャート図である。
【図５】図１に示すドアトリム本体の成形方法における溶融樹脂の射出時の状態を示す説明図である。
【図６】図１に示すドアトリム本体の成形方法における一次加圧工程を示す説明図である。
【図７】図１に示すドアトリム本体の成形方法における減圧工程を示す説明図である。
【図８】本発明方法における成形金型のタイムチャート図の変形例を示す説明図である。
【図９】従来のドアトリムを示す正面図である。
【図１０】従来のドアトリムを成形する成形金型の構成を示す説明図である。
【図１１】従来の成形金型におけるタイムチャート図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ドアトリム
１１ インサイドハンドルエスカッション
１２ アームレスト
１３ プルハンドル
１４ パワーウインドウスイッチフィニッシャー
１５ ポケット開口
１６ スピーカグリル
２０ ドアトリム本体
３０ 中接部材
４０ 成形金型
５０ キャビティ型
５１ キャビティ部
５２ 昇降シリンダ
５３ ガイドブッシュ
６０ コア型
６１ コア部
６２ マニホールド
６３ ゲート
６４ ガイドポスト
７０ 射出機
Ｃ 製品キャビティ
Ｍ 溶融樹脂

Claims (1)

1. キャビティ型（５０）と、コア型（６０）との間で画成される製品キャビティ（Ｃ）内に射出機（７０）から溶融樹脂（Ｍ）を供給し、樹脂成形体（２０）を成形する樹脂成形体の成形方法において、
   前記キャビティ型（５０）を下降操作し、キャビティ型（５０）の下死点において、一定時間の一次加圧を行なう射出・一次加圧工程と、一次加圧工程後、キャビティ型（５０）を上昇させることにより、キャビティ型（５０）からのプレス圧を一次加圧時のプレス圧から半減させた低圧で一定時間加圧する減圧工程とからなり、減圧時間が一次加圧時間よりも長時間に設定されていることを特徴とする樹脂成形体の成形方法。

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