JP4220799B2 - 複数材成形機及び複数材成形方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数材成形機及び複数材成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填(てん)し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。
【0003】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置から成り、前記金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定プラテン、可動プラテン、型締用の駆動部としての型締用モータ等を備え、該型締用モータを駆動し、固定プラテンに対して可動プラテンを進退させることによって前記金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
【0004】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、前記スクリューを、射出工程時に射出用の駆動部としての射出用モータを駆動することによって前進させることにより、射出ノズルから樹脂が射出され、計量工程時に計量用の駆動部としての計量用モータを駆動することによって回転させ、それに伴って後退させることにより樹脂の計量が行われる。
【0005】
ところで、材質、色等が異なる二つ以上の樹脂を使用して成形を行う複数材成形機、例えば、二材成形機においては、二つの加熱シリンダが配設され、各加熱シリンダの射出ノズルからそれぞれ異なる樹脂が射出されるようになっている。そして、金型装置として、二つの可動金型が回転自在に配設されたロータリー式の金型装置、可動金型が横方向に移動自在に配設されたスライド式の金型装置、可動金型の一部を構成するコアが進退自在に配設されたコアバック式の金型装置、可動金型を後退させてキャビティ空間を繰り返し形成することができるようにした多層成形式の金型装置等が提供されている。
【0006】
前記ロータリー式の金型装置においては、キャビティ空間に一つの樹脂が充填されると、可動金型が回転させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。また、前記スライド式の金型装置においては、一つの樹脂が充填されると、可動金型が横方向に移動させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。そして、前記コアバック式の金型装置においては、一つの樹脂が充填されると、前記コアが後退させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。
【0007】
さらに、多層成形式の金型装置においては、第1の射出装置によってキャビティ空間に一つの樹脂を充填して基材を成形し、続いて、前記可動金型を後退させて新たなキャビティ空間を形成し、その後、第2の射出装置によって前記新たなキャビティ空間に前記基材に積層させて他の樹脂を充填して二層の成形品を成形するようになっている。したがって、可動金型を繰り返し後退させることによって多層の成形品を成形することができる(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−283389号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の二材成形機においては、ロータリー式又はスライド式の金型装置を使用した場合、構造上、成形品の設計の自由度が高いが、可動プラテンを進退させるためのタイバー間で可動金型を反転させたり、横方向に移動させたりする必要があるので、可動金型が小さくなり、成形品の取り数がその分少なくなってしまう。
【0010】
また、コアバック式の金型装置を使用した場合、可動金型が小さくなることはないので、成形品の取り数が少なくなることがないが、構造上、成形品の設計の自由度が低くなってしまう。
【0011】
そして、多層成形式の金型装置においては、多層の成形品を成形することができるが、可動金型を後退させて各層を形成する間、常にキャビティ空間を密封する必要があり、そのために、可動金型側から固定金型側に向けて密封用の突出部分が形成されるようになっている。したがって、キャビティ空間がその分狭くなり、成形品の設計の自由度が低くなってしまう。
【0012】
本発明は、前記従来の二材成形機の問題点を解決して、成形品の設計の自由度を高くすることができる複数材成形機及び複数材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】
そのために、本発明の複数材成形機においては、第1の金型と、該第1の金型と対向させて進退自在に配設され、第1の金型との間にキャビティ空間を形成する第2の金型と、前記第1、第2の金型のうちの一方の金型に取り付けられ、他方の金型に向けて延在させられ、前記他方の金型に形成された収容溝内に進入させられることによって、第1の金型と第2の金型とが離間した状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、前記キャビティ空間に臨ませて配設された複数のノズルを備え、該ノズルを介して前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有する。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0028】
図1は本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図2は本発明の第1の実施の形態における二材成形機の動作を示すタイムチャート、図3は本発明の第1の実施の形態における型閉じが開始されたときの金型装置の状態を示す断面図、図4は本発明の第1の実施の形態における型閉じが終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図5は本発明の第1の実施の形態における第1の樹脂の充填が開始されたときの金型装置の状態を示す断面図、図6は本発明の第1の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図、図7は本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図、図8は本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図、図9は本発明の第1の実施の形態における圧縮が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図10は本発明の第1の実施の形態における型開きが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。この場合、材質、色等が異なる複数、本実施の形態においては、二つの成形材料としての樹脂を使用して成形を行うことができるようにした複数材成形機としての二材成形機について説明する。
【0029】
図において、11は第1の金型としての固定金型、12は該固定金型11と対向させて進退(図において左右方向に移動)自在に配設され、二つ以上の複数の充填位置及び一つ以上の圧縮位置で停止させることができるようにした第2の金型としての可動金型であり、前記固定金型11は図示されない固定プラテンに、前記可動金型12は図示されない可動プラテンに取り付けられる。前記固定金型11及び可動金型によって金型装置13が構成され、型締用の駆動部としての図示されない型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを図示されないタイバーに沿って進退させ、固定金型11と可動金型12とを接離させることにより、金型装置13の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができ、各充填位置に可動金型12を置くことによって前記固定金型11と可動金型12との間にキャビティ空間Cが形成される。
【0030】
また、前記固定金型11に、複数の、本実施の形態においては、二つのノズルハウジング15、16が互いに隣接させて形成され、各ノズルハウジング15、16内に、複数の、本実施の形態においては、二つの充填装置としての第1、第2のバルブゲートボディ17、18が配設される。該各第1、第2のバルブゲートボディ17、18は、それぞれ、ノズルハウジング15、16内を延在させて配設されたノズル21、該各ノズル21内に延在させられ、かつ、進退自在に配設されたバルブピン22、前記各ノズル21の外周面に配設された加熱部材としてのヒータ23等を備える。前記各ノズル21は、前端部(図において左端部)に配設された円錐(すい)形部分25、及び該円錐形部分25に隣接させて配設された円筒状部分26を備える。前記各バルブピン22の後方には、バルブピン22を進退させるために、バルブ用の駆動部としての図示されない第1、第2のバルブシリンダが配設され、該第1、第2のバルブシリンダは、空気シリンダから成り、駆動に伴って前記各バルブピン22を進退させ、各ノズル21の前端(図において左端)に形成されたバルブゲートgを開閉する。
【0031】
また、前記可動金型12は、前記固定金型11と対向させて配設された型板31、受け板32、前記型板31と受け板32との間に所定の間隔を形成するために配設されたスペーサブロック33、型開きが行われるのに伴って、前記キャビティ空間C内に形成された複数の樹脂、本実施の形態においては、第1、第2の樹脂R1、R2から成る成形品M1(複数材成形品、本実施の形態においては、二材成形品)を突き出すエジェクタ装置34を備える。
【0032】
該エジェクタ装置34は、突出用の駆動源としての図示されない突出用モータ、該突出用モータを駆動することによって発生させられた回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部としての図示されないボールねじ、前記受け板32を貫通して延び、前記直進運動を受けて進退させられるエジェクタロッド35、前記型板31と受け板32との間の空間に、前記エジェクタロッド35の前端(図において右端)に当接させて配設され、エジェクタロッド35が前進(図において右方向に移動)させられるのに伴って前進させられ、図示されないリターンスプリングの付勢力によって後退(図において左方向に移動)させられるエジェクタプレート36、該エジェクタプレート36に取り付けられ、前端を前記キャビティ空間Cに臨ませて配設され、エジェクタプレート36の進退に伴って進退させられるエジェクタピン37等を備える。
【0033】
そして、前記エジェクタプレート36は、二つの板部材38、39を結合することによって形成され、前記エジェクタピン37の後端(図において左端)に形成されたヘッド部hが二つの板部材38、39によって挟まれる。
【0034】
また、前記型板31には、環状のコア挿入穴47が形成され、該コア挿入穴47内に、前端(図において右端)を前記固定金型11と対向させて環状のスライドコア48が進退自在に配設される。この場合、スライドコア48の前端は、金型装置のパーティング面となる型板31の前端面より後方(図において左方)において後退限位置を表す退避位置、及び型板31の前端面(図において右端面)と一致する前進限位置を表す作動位置を採る。そして、前記スライドコア48を進退させるために、前記型板31、本実施の形態においては、型板31内にスライドコア駆動部44が配設される。該スライドコア駆動部44は、前記コア挿入穴47に連通させて形成された環状のコアシリンダ45、該コアシリンダ45内において進退自在に配設され、前記スライドコア48の後端と連結されたスライドコアピストン46、及び該スライドコアピストン46の後方に配設された電動式の直進駆動部としての図示されない電動ジャッキを備える。そして、前記スライドコア48は、第1、第2のバルブゲートボディ17、18のうちの少なくとも一つ、本実施の形態においては、第1のバルブゲートボディ17と対向させて配設される。なお、前記スライドコア駆動部44において直進駆動部として油圧等の流体シリンダを使用することができるが、電動ジャッキを使用すると、スライドコア48の位置を容易に制御することができ、成形品M1の形状を容易に調整することができる。
【0035】
本実施の形態においては、固定金型11側に第1、第2のバルブゲートボディ17、18が、可動金型12側にスライドコア48が配設されるようになっているが、固定金型11側にスライドコアを、可動金型12側に第1、第2のバルブゲートボディを配設することもできる。
【0036】
ところで、本実施の形態においては、材質、色等が異なる第1、第2の樹脂R1、R2が使用されるようになっていて、そのために、前記固定プラテンの後方に、図示されない第1、第2の射出装置が配設される。該第1、第2の射出装置は、それぞれシリンダ部材としての第1、第2の加熱シリンダを備え、各第1、第2の加熱シリンダ内に射出部材としての第1、第2のスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。
【0037】
そして、前記第1、第2のスクリューの後方には、計量用の駆動部としての第1、第2の計量用モータ、及び射出用の駆動部としての第1、第2の射出用モータが配設され、計量工程時に、前記第1、第2の計量用モータを駆動し、第1、第2のスクリューを正方向に回転させると、第1、第2の樹脂R1、R2がそれぞれ第1、第2のスクリューに沿って前進させられ、溶融させられて第1、第2のスクリューの前方に溜(た)められる。なお、このとき、第1、第2の樹脂R1、R2の圧力によって、第1、第2のスクリューは後退させられる。また、射出工程時に、前記第1、第2の射出用モータを駆動すると、第1、第2のスクリューが前進させられ、第1、第2のスクリューの前方に溜められた前記第1、第2の樹脂R1、R2がそれぞれ射出ノズルから射出される。
【0038】
そして、前記第1の射出装置の射出ノズルから射出された第1の樹脂R1は、前記固定金型11内の図示されないランナを通り、第1のバルブゲートボディ17のノズル21内を通り、バルブゲートgから前記キャビティ空間Cに充填される。また、前記第2の射出装置の射出ノズルから射出された第2の樹脂R2は、前記固定金型11内のランナを通り、第2のバルブゲートボディ18のノズル21内を通り、バルブゲートgから前記キャビティ空間Cに充填される。
【0039】
なお、本実施の形態においては、キャビティ空間Cに臨ませて、各第1、第2の樹脂R1、R2ごとに第1、第2のバルブゲートボディ17、18が配設され、各第1、第2のバルブゲートボディ17、18内において各バルブピン22を進退させることによって各第1、第2の樹脂R1、R2ごとにバルブゲートgを開閉し、キャビティ空間Cに第1、第2の樹脂R1、R2を充填することができるようになっているが、キャビティ空間Cに臨ませて各第1、第2の樹脂R1、R2に共通の充填装置として一つのバルブゲートボディを配設し、該バルブゲートボディにおいて一つのバルブピンを進退させて複数の位置に置き、バルブゲートを開閉し、キャビティ空間Cに第1、第2の樹脂R1、R2を選択的に充填することもできる。そして、本実施の形態においては、ホットランナ式のランナを介して第1、第2の樹脂R1、R2がキャビティ空間Cに充填されるようになっているが、コールドランナ式のランナを介して第1、第2の樹脂を充填することもできる。
【0040】
また、前記金型装置13においては、キャビティ空間C内に第1の樹脂R1が充填され、冷却されると、型締状態が一旦(いったん)解除され、可動金型12が後退(図において左方向に移動)させられて固定金型11と可動金型12とが離間させられ、第2の樹脂R2を充填するための新たなキャビティ空間を表す充填空間C1が形成されるようになっている。このとき、第2の樹脂R2が充填空間C1から漏れ出さないように、充填空間C1の外周縁を画成して密封するために、可動金型12の前端部(図において右端部)に密封部材としてのインサートブロック41が埋設される。該インサートブロック41は、前記充填空間C1の外周縁に沿って延在させられ、成形品M1の形状に対応した形状を有する。なお、本実施の形態において、前記インサートブロック41は、一方の金型である可動金型12に取り付けられ、他方の金型である固定金型11に向けて延在させられるようになっているが、固定金型11に取り付け、可動金型12に向けて延在させることもできる。
【0041】
また、前記インサートブロック41は、固定金型11と可動金型12とを離間させた状態で充填空間C1内を十分に密閉することができるだけの長さ分、前方(図において左方)に突出させて形成される。そして、前記固定金型11の前端部には、型締め時に前記インサートブロック41の一部、すなわち、前半部(図において左半部)を収容することができるように、前記インサートブロック41の形状と同じ形状の収容溝43が形成される。
【0042】
次に、前記構成の二材成形機の動作について説明する。
【0043】
まず、図3に示されるように型閉じが開始された状態において、図示されない制御部の型閉処理手段は、型閉じ処理を行い、タイミングt0で型閉じ信号を発生させ、前記型締用モータを駆動し、これに伴って、前記可動プラテンが前進させられ、可動金型12が前進させられて、第1の充填位置において固定金型11と当接させられ、可動プラテンは停止させられる。このとき、前記スライドコア48は退避位置を採っていて、図4に示されるように、固定金型11と可動金型12との間にコア挿入穴47によって環状のキャビティ空間Cが形成され、また、前記インサートブロック41の前半部は収容溝43内に進入する。
【0044】
次に、前記制御部の型締処理手段は、型締め処理を行い、前記型締用モータを更に駆動し、型締めを行う。そして、タイミングt1で型締めが終了すると、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、第1の射出装置において射出工程を開始し、前記第1の射出用モータを駆動し、第1のスクリューを前進させるとともに、前記第1のバルブシリンダを駆動して第1のバルブゲートボディ17のバルブピン22を後退(図において右方向に移動)させ、バルブゲートgを開放する。したがって、射出ノズルから溶融させられた第1の樹脂R1が射出され、第1の樹脂R1は、前記ランナを通り、第1のバルブゲートボディ17のノズル21内を通り、図5及び6に示されるように、バルブゲートgから前記キャビティ空間Cに充填される。
【0045】
このとき、前記第2のバルブゲートボディ18のバルブゲートgは閉鎖されている。そして、第1の樹脂R1がキャビティ空間Cに充填されるときに、第2のバルブゲートボディ18のバルブゲートgを介してノズル21内に逆流しないように、前記第2のバルブシリンダによって発生させられる閉鎖力が調整される。
【0046】
続いて、タイミングt2で第1のスクリューを前進限位置で停止させると、前記制御部の保圧処理手段は、保圧処理を行い、第1の射出装置において保圧工程を開始し、キャビティ空間C内の第1の樹脂R1の樹脂圧を保持するとともに、樹脂を冷却する。そして、前記保圧処理手段は、タイミングt3で前記第1のバルブシリンダの駆動を停止させて、前記第1のバルブゲートボディ17のバルブゲートgを閉鎖する。このようにして、前記キャビティ空間C内に第1の樹脂R1によって成形部品を成形することができる。
【0047】
また、前記制御部の充填前型開処理手段は、充填前型開処理を行い、前記タイミングt3で前記型締用モータを駆動し、図7に示されるように、前記可動金型12を第2の樹脂R2の充填ストロークSt1だけ後退させ、第2の充填位置で停止させて、前記キャビティ空間Cを拡大する。これに伴って、スライドコア駆動部44を駆動してスライドコア48を前進させて前記作動位置に置き、成形部品を型板31の前端面より前方に移動させる。その結果、前記成形部品、固定金型11及び可動金型12とによって第2の樹脂R2を充填するための充填空間C1が形成される。なお、このとき、インサートブロック41の前半部は、収容溝43内に収容された状態で充填空間C1の外周縁を画成し、密封する。また、前記制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記タイミングt3で第1の射出装置において計量工程を開始し、第1の計量用モータを駆動し、第1のスクリューを回転させ、計量を行う。それに伴って、第1のスクリューが後退させられる。
【0048】
次に、タイミングt4で充填前型開処理が終了すると、前記射出処理手段は、第2の射出装置において射出工程を開始し、前記第2の射出用モータを駆動し、第2のスクリューを前進させるとともに、前記第2のバルブシリンダを駆動して第2のバルブゲートボディ18のバルブピン22を後退させ、バルブゲートgを開放する。したがって、射出ノズルから溶融させられた第2の樹脂R2が射出され、第2の樹脂R2は、前記ランナを通り、第2のバルブゲートボディ18のノズル21内を通り、図8に示されるように、バルブゲートgから前記充填空間C1に充填される。なお、第2の樹脂R2が充填空間C1に充填されるときに、安全用として、第1のバルブゲートボディ17のバルブゲートgを介してノズル21内に逆流することが可能なように、前記第1のバルブシリンダによって発生させられる閉鎖力が調整される。
【0049】
続いて、タイミングt5で、図1に示されるように、充填空間C1に第2の樹脂R2が完全に充填されると、前記射出処理手段は、第2のスクリューを前進限位置で停止させる。これに伴って、前記保圧処理手段は、第2の射出装置において保圧工程を開始し、充填空間C1内の第2の樹脂R2の樹脂圧を保持する。そして、前記保圧処理手段は、タイミングt6で前記第2のバルブシリンダの駆動を停止させて、前記第2のバルブゲートボディ18のバルブゲートgを閉鎖する。
【0050】
また、前記制御部の圧縮処理手段は、圧縮処理を行い、前記タイミングt6で、前記型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを圧縮ストロークSt2だけ前進させ、圧縮位置で停止させる。その結果、図9に示されるように、前記キャビティ空間C及び充填空間C1内の第1、第2の樹脂R1、R2は圧縮される。そして、前記計量処理手段は、前記タイミングt6で第2の射出装置において計量工程を開始し、第2の計量用モータを駆動し、第2のスクリューを回転させ、計量を行う。それに伴って、第2のスクリューが後退させられる。
【0051】
その後、タイミングt7で圧縮処理が終了されると、キャビティ空間C及び充填空間C1内の第1、第2の樹脂R1、R2が冷却され、固化して成形品M1になると、前記制御部の型開処理手段は、型開処理を行い、タイミングt8で前記型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを後退させる。このとき、図10に示されるように、前記制御部の突出処理手段は、突出処理を行い、突出用モータを駆動し、エジェクタピン37を前進させ、成形品M1を突き出し、離型させる。なお、成形品M1を取り出すために、図示されない取出機を配設することもできる。また、必要に応じて前記圧縮処理を省略することもできる。
【0052】
続いて、前記型開処理手段は、タイミングt9で前記型締用モータの駆動を停止させ、前記可動プラテンを停止させる。
【0053】
このように、前記インサートブロック41は、充填空間C1の外周縁に沿って配設され、可動金型12が第2の充填位置に置かれたときに充填空間C1の外周縁を密封するようになっているので、キャビティ空間C及び充填空間C1をその分広くすることができる。したがって、成形品M1の設計の自由度を高くすることができる。
【0054】
また、前記インサートブロック41は、環状に形成されるので、重量を小さくすることができる。したがって、可動金型12を軽くすることができるので、金型装置13の応答性を向上させ、成形サイクルを短くすることができるだけでなく、位置精度を高くし、成形品M1の品質を向上させることができる。
【0055】
また、キャビティ空間C内において第1の樹脂R1によって成形された成形部品を前進させた後に、充填空間C1内に成形部品を包囲するように第2の樹脂R2が充填されるので、任意の形状の第1の樹脂R1から成る成形部品を第2の樹脂R2で包囲した成形品M1、一つの層内に第1、第2の樹脂R1、R2から成る各領域が形成された成形品M1等を成形することができる。したがって、成形品M1の設計の自由度を一層高くすることができる。
【0056】
さらに、可動プラテンを進退させるためのタイバー間で可動金型12を反転させたり、横方向に移動させたりする必要がないので、可動金型12を大きくすることができる。したがって、成形品M1の取り数をその分多くすることができる。
【0057】
次に、材質、色等が異なる三つの成形材料としての第1〜第3の樹脂を使用して成形を行うようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【0058】
図11は本発明の第2の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図12は本発明の第2の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図13は本発明の第2の実施の形態における第3の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。なお、複数材成形機として三材成形機について説明する。
【0059】
この場合、三材成形機の金型装置13に充填装置としての第3のバルブゲートボディ19が配設され、図11に示されるように、前記スライドコア48は後退限位置を表す退避位置に置かれ、第1の金型としての固定金型11及び第2の金型としての可動金型12によってコア挿入穴47によって形成されたキャビティ空間Cに、第1のバルブゲートボディ17のバルブゲートgから第1の樹脂R1が充填されて成形部品が成形される。なお、このとき、可動金型12は第1の充填位置に置かれる。次に、図12に示されるように、前記可動金型12が後退(図において左方向に移動)させられて、第2の充填位置に置かれるとともに、前記スライドコア48が前進(図において右方向に移動)させられ、前記成形部品が型板31の前端面(図において右端面)より前方(図において右方)に突出させられ、前記成形部品、固定金型11及び可動金型12によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間C1に、第2のバルブゲートボディ18のバルブゲートgから第2の樹脂R2が充填されて他の成形部品としての複合成形部品が成形される。続いて、図13に示されるように、前記可動金型12が更に後退させられ、第3の充填位置に置かれ、前記複合成形部品、固定金型11及び可動金型12によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間C2に、第3のバルブゲートボディ19のバルブゲートgから第3の樹脂R3が充填される。その結果、図14に示されるような成形品M2を得ることができる。
【0060】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【0061】
図14は本発明の第3の実施の形態における成形品の断面図である。
【0062】
この場合、前記第2の実施の形態における成形品M2の成形とほぼ同じ手順で行われるが、スライドコア48を前記固定金型11側に前進させる量を少なくして、前記成形部品が前記コア挿入穴47(図1)に係合させられた状態で第2の樹脂R2が充填されて他の成形部品としての複合成形部品が成形される。次に、前記可動金型12を後退させ、前記複合成形部品、固定金型11及び可動金型12によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間C2に、第3のバルブゲートボディ19のバルブゲートgから第3の樹脂R3が充填され、成形品M3を得ることができる。
【0063】
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【0064】
図15は本発明の第4の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図16は本発明の第4の実施の形態における第3の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図17は本発明の第4の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【0065】
この場合、型板31には、円形の形状を有するコア挿入穴53が形成され、該コア挿入穴53内に、前端(図において右端)を第1の金型としての固定金型11に対向させて円柱状のスライドコア54が進退(図において左右方向に移動)自在に配設される。この場合、スライドコア54の前端は、金型装置13のパーティング面となる型板31の前端面(図において右端面)と一致する後退限位置を表す退避位置、及び型板31の前端面より前方(図において右方)において前進限位置を表す作動位置を採る。そして、該スライドコア54を進退させるために、前記型板31内にスライドコア駆動部50が配設される。該スライドコア駆動部50は、前記コア挿入穴53に連通させて形成された円柱の形状を有するコアシリンダ51、該コアシリンダ51内において進退自在に配設され、前記スライドコア54の後端(図において左端)と連結されたスライドコアピストン52を備え、該スライドコアピストン52の後方(図において左方)に電動式の直進駆動部としての図示されない電動ジャッキが配設される。そして、前記スライドコア54は、第1〜第3のバルブゲートボディ17〜19のうちの少なくとも一つ、本実施の形態においては、第3のバルブゲートボディ19と対向させて配設される。
【0066】
この場合、図15に示されるように、前記スライドコア54を作動位置に置くとともに、前記スライドコア54の前端を前記固定金型11に接触させるように第2の金型としての可動金型12を第1の充填位置に置いて型閉じを行い、前記スライドコア54、密封部材としてのインサートブロック41、固定金型11及び可動金型12によって形成されたキャビティ空間Cに、充填装置としての第1のバルブゲートボディ17のバルブゲートgから第1の樹脂R1を充填し、成形部品を成形する。次に、図16に示されるように、前記スライドコア54を後退(図において左方に移動)させ退避位置に置き、前記成形部品、スライドコア54及び固定金型11によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間C1に、充填装置としての第3のバルブゲートボディ19のバルブゲートgから第3の樹脂R3を充填し、他の成形部品としての複合成形部品を成形する。続いて、図17に示されるように、前記可動金型12を後退させて第2の充填位置に置き、前記複合成形部品、インサートブロック41及び固定金型11によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間C2に、充填装置としての第2のバルブゲートボディ18のバルブゲートgから第2の樹脂R2が充填して成形品M4を得る。
【0067】
本発明の実施の形態においては、スライドコア54を退避位置に置いたり、作動位置に置いたりすることによって、複数の層のうちの一つの層内に第1、第2の樹脂R1、R2から成る各領域が形成された成形品M4を得ることができる。
【0068】
また、前記各実施の形態においては、可動金型12にスライドコア48(図1)、54が配設されるようになっているが、必ずしもスライドコア48、54を配設する必要はない。次に、スライドコア48、54を不要とした本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【0069】
図18は本発明の第5の実施の形態における第2の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【0070】
この場合、第2の金型としての可動金型12を第1の金型としての固定金型11と当接させて第1の充填位置に置いたときに、固定金型11と可動金型12との間にキャビティ空間Cが形成されるように、固定金型11における収容溝43より径方向内方の部分の前端面(図において左端面)S1が、収容溝43より径方向外方の部分の前端面S2より後方(図において右方)に位置させられる。なお、型板31の前端面(図において右端面)S3を、スペーサブロック33の前端面S4より後方(図において左方)に位置させることもできる。
【0071】
したがって、可動金型12を第1の充填位置に置き、キャビティ空間Cに第1の樹脂R1を充填して平板状の成形部品を成形した後、可動金型12を後退(図において左方向に移動)させ、図に示される第2の充填位置に置き、成形部品、密封部材としてのインサートブロック41及び固定金型11によって新たなキャビティ空間を表す充填空間C1を形成し、該充填空間C1に前記成形部品に積層させて第2の樹脂R2を充填することができる。このようにして、複数の層から成る成形品を成形することができる。
【0072】
なお、前記第1〜第3の実施の形態においては、スライドコア48を退避位置に置くことによって、前記第4の実施の形態においては、スライドコア54を作動位置に置くことによって成形部品を成形するようになっているが、各第1〜第3の実施の形態において、スライドコア48を作動位置に置き、前記第4の実施の形態において、スライドコア54を退避位置に置くとともに、固定金型11と可動金型12とを離間させることによって、第5の実施の形態のように平板状の成形部品を成形することもできる。
【0073】
また、前記可動金型12を更に後退させながら更に他の樹脂を充填し、3層以上の成形品を得ることもできる。また、成形品の中間層及び裏側面のうちの少なくとも一方の樹脂としてリサイクル材を使用することができる。
【0074】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0075】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数材成形機においては、第1の金型と、該第1の金型と対向させて進退自在に配設され、第1の金型との間にキャビティ空間を形成する第2の金型と、前記第1、第2の金型のうちの一方の金型に取り付けられ、他方の金型に向けて延在させられ、前記他方の金型に形成された収容溝内に進入させられることによって、第1の金型と第2の金型とが離間した状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、前記キャビティ空間に臨ませて配設された複数のノズルを備え、該ノズルを介して前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有する。
【0076】
この場合、前記密封部材は、キャビティ空間の外周縁に沿って配設されるので、キャビティ空間をその分広くすることができる。したがって、成形品の設計の自由度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における二材成形機の動作を示すタイムチャートである。
【図3】本発明の第1の実施の形態における型閉じが開始されたときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における型閉じが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における第1の樹脂の充填が開始されたときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態における圧縮が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態における型開きが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態における第3の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図14】本発明の第3の実施の形態における成形品の断面図である。
【図15】本発明の第4の実施の形態における第1の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図16】本発明の第4の実施の形態における第3の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図17】本発明の第4の実施の形態における第2の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図18】本発明の第5の実施の形態における第2の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
11 固定金型
12 可動金型
17〜19 第1〜第3のバルブゲートボディ
41 インサートブロック
43 収容溝
44、50 スライドコア駆動部
48、54 スライドコア
C キャビティ空間
C1 充填空間
R1〜R3 第1〜第3の樹脂

Claims (13)

  1. (a)第1の金型と、
    (b)該第1の金型と対向させて進退自在に配設され、第1の金型との間にキャビティ空間を形成する第2の金型と、
    (c)前記第1、第2の金型のうちの一方の金型に取り付けられ、他方の金型に向けて延在させられ、前記他方の金型に形成された収容溝内に進入させられることによって、第1の金型と第2の金型とが離間した状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、
    (d)前記キャビティ空間に臨ませて配設された複数のノズルを備え、該ノズルを介して前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有することを特徴とする複数材成形機。
  2. (a)前記第2の金型は複数の充填位置で停止させられ、
    (b)前記密封部材は、各充填位置においてキャビティ空間の外周縁を密封する請求項1に記載の複数材成形機。
  3. 前記第2の金型は、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させられる請求項1に記載の複数材成形機。
  4. (a)前記充填装置と対向させて進退自在に配設されたスライドコアと、
    (b)該スライドコアを進退させるスライドコア駆動部とを有する請求項1に記載の複数材成形機。
  5. 前記スライドコア駆動部は、前記スライドコアの位置を制御する電動式の直進駆動部である請求項4に記載の複数材成形機。
  6. 前記スライドコア駆動部は前記第2の金型に配設される請求項4又は5に記載の複数材成形機。
  7. 前記スライドコアの前端は、前進限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる請求項4又は5に記載の複数材成形機。
  8. 前記スライドコアの前端は、後退限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる請求項4又は5に記載の複数材成形機。
  9. 第1の金型、該第1の金型と対向させて進退自在に配設され、第1の金型との間にキャビティ空間を形成する第2の金型、前記第1、第2の金型のうちの一方の金型に取り付けられ、他方の金型に向けて延在させられ、前記他方の金型に形成された収容溝内に進入させられることによって、第1の金型と第2の金型とが離間した状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材、及び前記キャビティ空間に臨ませて配設された複数のノズルを備え、該ノズルを介して前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置を有する複数材成形機の複数材成形方法において、
    (a)前記第2の金型を、複数の充填位置で停止させ、各充填位置において第1、第2の金型間に外周縁が密封されたキャビティ空間を形成し、
    (b)前記各充填位置において前記各充填位置ごとに異なる成形材料をキャビティ空間に充填することを特徴とする複数材成形方法。
  10. 前記第2の金型を、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させる請求項9に記載の複数材成形方法。
  11. (a)型閉じが行われるのに伴って、第1、第2の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より後方の後退限位置に置き、
    (b)後退限位置に置かれたスライドコア及び第1、第2の金型によって形成されたキャビティ空間に成形材料を充填し、
    (c)前記第2の金型を後退させ、前記スライドコアを前進させて前進限位置に置き、前記成形材料によって成形された成形部品を移動させて、外周縁が密封部材によって密封された新たなキャビティ空間を形成し、
    (d)該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填することを特徴とする複数材成形方法。
  12. (a)第1、第2の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より前方の前進限位置に置き、前記スライドコアの前端と他方の金型とが接触するように型閉じを行い、
    (b)前進限位置に置かれたスライドコア、密封部材及び第1、第2の金型によって形成され、外周縁が前記密封部材によって密封されたキャビティ空間に成形材料を充填し、
    (c)前記スライドコアを後退限位置に置いて新たなキャビティ空間を形成し、
    (d)該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填することを特徴とする複数材成形方法。
  13. 成形品の中間層及び裏側面のうちの少なくとも一方の成形材料としてリサイクル材が使用される請求項9〜12のいずれか1項に記載の複数材成形方法。
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