JP4289472B2 - 樹脂成形体の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーグリルなど、多数の開口を集中的に設けたパンチング部を有する樹脂成形体の成形方法並びに成形金型装置に係り、特に、樹脂成形体の脱型性を高めるとともに、脱型時の破損や脱型後の変形を確実に防止できるようにした樹脂成形体の成形方法並びに成形金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、図１４に示すように、自動車用ドアトリム１の下部フロント側には、スピーカーグリル２が設けられており、最近では、ドアトリム１の成形時に多数の開口を所定箇所に集中的に形成して、スピーカーグリル２を一体成形することが多くなってきている。
【０００３】
そして、ドアトリム１にスピーカーグリル２を一体成形する場合には、図１５に示す成形金型装置３が使用される。この成形金型装置３は、キャビティ型４ととコア型５と、コア型５に接続する射出成形機６とから構成され、キャビティ型４とコア型５とにより形成される製品キャビティ内に射出成形機６を通じて溶融樹脂を供給し、その後、キャビティ型４とコア型５とを型締めすることにより、型面形状に沿って所望の曲面形状にドアトリム１を成形することが可能であり、ドアトリム１にスピーカーグリル２を同時成形するために、キャビティ型４及びコア型５にパンチングブロック７，８が嵌め込まれ、このパンチングブロック７，８を突き合わせることによりスピーカーグリル２が一体成形される。
【０００４】
すなわち、図１６に示すように、ドアトリム１のスピーカーグリル２に対応する金型部分に嵌め込まれるパンチグブロック７，８の突き合わせ面には、凹凸部７ａ，８ａが形成される一方、コア側パンチングブロック８は、シリンダ９により上下動可能に構成され、溶融樹脂が射出充填される前にコア側パンチングブロック８はシリンダ９の駆動により上方に持ち上げられており、各パンチングブロック７，８は突き合わせ状態を維持している。
【０００５】
そして、モールドプレス成形時、キャビティ型４が下死点まで降下するのに対応して、コア側のパンチングシリンダ８はシリンダ９により下降操作され、パンチングブロック８がコア型５の型面を構成し、良好な成形が行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来では、コア側のパンチングブロック８を先行突き上げすることにより、ドアトリム１にスピーカーグリル２を同時成形することは可能であるが、図１７に示すように、ドアトリム１をコア型５から取り外す際、樹脂収縮によりスピーカーグリル２の形成箇所、すなわち、コア側のパンチングブロック８の凹凸部８ａにドアトリム１が喰い付き、コア型５からドアトリム１を取り外すのに非常に手間取り、生産性を低下させる大きな要因となっている。
【０００７】
また、脱型性が悪いため、ドアトリム１を無理に取り外そうとした場合、過剰な力が加わり、スピーカーグリル２が破損したり、また、破損しないまでも、過度の力が加わることにより、脱型後にスピーカーグリル２に変形が生じ、見栄えの低下を招くという不具合が指摘されていた。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スピーカーグリルなど、多数の開口を集中的に設けたパンチング部を有する樹脂成形体において、成形金型から円滑に脱型操作することができるとともに、脱型に伴なう破損や変形等が生じることがない樹脂成形体の成形方法並びに成形金型装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の発明は、キャビティ型とコア型により形成されるキャビティ内に溶融樹脂を供給し、両型を型締めし、樹脂成形体を所要形状に成形するとともに、キャビティ型、コア型にそれぞれ設けられるパンチングブロックの突き当てにより、樹脂成形体の所定箇所に多数の開口を集中的に穿設したパンチング部を一体に設けた樹脂成形体の成形方法であって、上記コア側パンチングブロックは、モールドプレス成形前において、駆動用シリンダの動作により、コア型の型面よりキャビティ側に突き出しており、モールドプレス成形後、駆動用シリンダが動作して、コア型の型面より内方に埋没させることにより、樹脂成形体とコア側パンチングブロックとの喰い付きを規制したことを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明によれば、モールドプレス成形前には、コア側パンチングブロックがコア型の型面より上方に突出しており、キャビティ型及びコア型双方のパンチングブロック間の協働作用で樹脂成形体と一体に多数のパンチング孔を形成することができる。そして、モールドプレス成形後は、コア側パンチングブロックは下降してコア型の型面より下方に位置するため、樹脂成形体のパンチング部とコア側パンチングブロックとの分離がスムーズになされ、樹脂成形体を金型から円滑に脱型することができる。
【００１１】
本願の請求項２に記載の発明は、コア側パンチングブロック内に上下に貫通する固定式のエジェクタピンが組み込まれ、コア側パンチングブロックの下降動作時、上記エジェクタピンにより、樹脂成形体がキャビティ内に保持されることを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項２に記載の発明によれば、モールドプレス成形後、コア側パンチングブロックがコア型内部に埋没動作する際、コア側パンチングブロック内に組み込まれているエジェクタピンが樹脂成形体をキャビティ内で保持するため、コア側パンチングブロックの下降動作時、樹脂成形体がコア側パンチングブロックに引き込まれることがなく、樹脂成形体の脱型性をより高めることができる。
【００１３】
本願の請求項３に記載の発明は、多数の孔を集中的に穿設したパンチング部を一体に設けた樹脂成形体の成形金型装置であって、可動側のキャビティ型と、固定側のコア型と、該コア型に接続する射出成形機と、パンチング部に相当してキャビティ型及びコア型に設けられるパンチングブロックとから構成され、上記コア側パンチングブロックは、モールドプレス成形前において、コア型の型面より上方に突出し、モールドプレス成形後、コア型の型面より内方に埋没するようにコア側パンチングブロックを引き込み駆動する駆動用シリンダが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項４に記載の発明は、コア側パンチングブロック内部には、複数のエジェクタピンが上下に貫通するように組み込まれ、このエジェクタピンは、コア型内の支持プレートに固定されていることを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項３，４に記載の発明によれば、パンチング部に相当して、キャビティ型とコア型の双方にパンチングブロックを設け、コア側パンチングブロックを上下動させる駆動用シリンダに対して、モールドプレス成形後、コア側パンチングブロックをコア型内に引き込む機能を付与するだけで、簡単に実施できるとともに、コア側パンチングブロック内にエジェクタピンを貫通自在に組み込む構成も同様に簡単に実施できる。
【００１６】
【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並びに成形金型装置の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１，図２は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並びに断面図、図３は本発明に係る樹脂成形体の成形金型装置の一実施形態を示す構成説明図、図４は図３に示す装置におけるパンチングコア部分を示す詳細図、また、図５乃至図７は本発明方法の一実施形態における各工程を示すもので、図５は材料のセット工程を示す断面図、図６は溶融樹脂の供給工程を示す断面図、図７はモールドプレス成形工程を示す断面図、図８は成形金型装置におけるプレス機並びに駆動用シリンダのタイムチャート図、図９乃至図１３はコア側パンチングブロックの動作位置を示す各説明図である。
【００１８】
まず、図１，図２において、本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリム１０は、モールドプレス成形により所望の曲面形状に成形された樹脂成形体から構成されており、フロント側下部にスピーカーグリル２０がドアトリム１０と同時成形されている。
【００１９】
上記ドアトリム１０は、タルク、顔料等を混入したポリプロピレン樹脂をモールドプレス成形することにより所望の曲面形状に成形されているが、所望により、樹脂芯材の表面に表皮材を貼着した積層体で構成しても良く、その場合、表皮材としては、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シートの裏面にポリエチレンフォームを裏打ちしたクッション性の良好な積層シート材料を使用することが好ましく、この表皮材は樹脂芯材のモールドプレス成形時に一体貼着される。
【００２０】
このように、本発明によれば、スピーカーグリル２０をドアトリム１０に一体成形したため、別物のスピーカーグリルをドアトリム１０に後付けする必要がなく、組付け工数が簡素化できるとともに、外観上もドアトリム１０とスピーカーグリル２０の一体感を現出でき、体裁上も好ましい。
【００２１】
そして、本発明は、スピーカーグリル２０のようなパンチング部をドアトリム１０に一体成形する場合、ドアトリム１０の金型からの脱型性を高め、かつ脱型後の破損や変形を可及的に防止することを課題としている。
【００２２】
次に、図３，図４において、上記自動車用ドアトリム１０の成形に適用した本発明に係る成形金型装置の構成について説明する。
【００２３】
図３に示すように、成形金型装置３０は、上下動可能なキャビティ型４０と、キャビティ型４０と対をなす固定側のコア型５０と、コア型５０に接続され、溶融樹脂を供給する射出成形機６０とから大略構成されている。
【００２４】
更に詳しくは、キャビティ型４０は、昇降用シリンダ４１により所定ストローク上下動可能であり、ドアトリム１０の製品表面の曲形状に即した型面形状を備えているとともに、コア型５０は、射出成形機６０からの溶融樹脂の通路となるホットランナ５１、ゲート５２が設けられ、キャビティ型４０の型面形状とほぼ同一の型面を備えている。
【００２５】
上記キャビティ型４０及びコア型５０には、スピーカーグリル２０を形成するために、キャビティ型４０にはキャビティ側パンチングブロック４２が、スピーカーグリル２０に相当する箇所におけるコア型５０には、コア側パンチングブロック５３がそれぞれ設けられている。
【００２６】
そして、キャビティ側パンチングブロック４２は、キャビティ型４０に取付孔が開設され、取付孔内にキャビティ側パンチングブロック４２が嵌め入れ固定され、高炭素鋼等の硬鋼を素材としている。
【００２７】
一方、コア側パンチングブロック５３は、コア型５０に固定ではなく可動式に取り付けられており、素材としてもガス抜きを考慮して、ポーセラ（ポーラスセラミック）（江南特殊（株）製）等の多孔質材が使用されている。
【００２８】
上記コア側パンチングブロック５３の駆動機構としては、油圧シリンダ等の駆動用シリンダ５４のピストンロッド５４ａの先端にコア側パンチングブロック５３が取り付けられ、コア側パンチングブロック５３は駆動用シリンダ５４により所定ストローク上下動を行なう。
【００２９】
更に、上記パンチングブロック４２，５３は、スピーカーグリル２０の形状を造形できるように、双方の接合面に凹凸部４３，５５が形成されており、各凸部４３ａ，５５ａ同士が接合し、複数の孔を穿設できる。尚、コア側パンチングブロック５３の動作の詳細については後述する。
【００３０】
加えて、コア側パンチングブロック５３内部には、エジェクタピン５６が複数本上下に貫通しており、このエジェクタピン５６はその下端が支持プレート５７に固定されており、支持プレート５７は、コア型５０内に固定され、支持プレート５７の貫通孔５７ａにピストンロッド５４ａが貫通しているため、駆動用シリンダ５４の駆動によりピストンロッド５４ａが上下方向に伸縮動作しても、それに影響されることなく、支持プレート５７及びこれに取り付けられるエジェクタピン５６は可動しない。
【００３１】
次に、上記成形金型装置３０を使用して図１，図２に示す自動車用ドアトリム１０を成形する工程について、図５乃至図７を基に説明する。図５に示すように、コア型５０が型開き状態にあるとき、駆動用シリンダ５４のピストンロッド５４ａが伸長状態であり、コア側パンチングブロック５３は、コア型５０の型面よりもかなり上方位置まで突出している。
【００３２】
そして、図６に示すように、キャビティ型４０が所定ストローク下降して、キャビティ型４０とコア型５０とのクリアランスが１０〜３０ｍｍに到達したとき、キャビティ型４０が一旦停止し、射出成形機６０から溶融樹脂Ｍがコア型５０の型面に分配供給され、その後、図７に示すように、キャビティ型４０が下死点まで下降して、キャビティ型４０とコア型５０との型面形状に沿って溶融樹脂Ｍが絞り成形されて、ドアトリム１０が所要形状に成形されるとともに、スピーカーグリル２０が一体成形される。
【００３３】
そして、上記ドアトリム１０の成形工程に沿って成形金型装置３０のタイムチャート図を図８に示すとともに、図９乃至図１３を基にコア側パンチングブロック５３の動作位置を示しながらスピーカーグリル２０の形成方法について以下に説明する。
【００３４】
まず、図８に示すタイムチャート図でキャビティ型４０は上限位置（ａ）地点から下降を始めて、（ｂ）地点に到達した後、溶融樹脂Ｍの供給がなされる。
【００３５】
そして、キャビティ型４０が上限の（ａ）地点にあるときは、図９に示すように、コア側パンチングブロック５３はコア型５０の型面より上方に位置しており、また、コア側パンチングブロック５３内のエジェクタピン５６の先端５６ａはコア側パンチングブロック５３の上面５５より下方に位置している。このとき、コア側パンチングブロック５３の突出寸法、すなわち図９中ａ寸法は１２．５ｍｍであり、コア側パンチングブロック５３の上面５５とエジェクタピン５６の先端５６ａとの距離、すなわち図９中ｂ寸法は１０．５ｍｍに設定されている。
【００３６】
更に、キャビティ型４０がタイムチャート図の（ｂ）地点にきたとき、溶融樹脂Ｍが供給されるが、図１０に示すように、この射出時には、すでにキャビティ側パンチングブロック４２とコア側パンチングブロック５３とは当接しており、キャビティ型４０の下降につれて、駆動用シリンダ５４の動作により、コア側パンチングブロック５３も下降を行なう。このとき、ａ寸法は５．５ｍｍ、ｂ寸法は３．５ｍｍであり、コア側パンチングブロック５３は駆動用シリンダ５４により、７ｍｍのストロークだけ下降したことになる。
【００３７】
そして、図８のタイムチャート図における（ｃ）地点〜（ｄ）地点において、キャビティ型４０が下死点まで下降するが、図１１に示すように、ａ寸法が２．５ｍｍ、ｂ寸法が０．５ｍｍとなるように、コア側パンチングブロック５３がキャビティ型４０の下降に同調して更に下降する。
【００３８】
次に、タイムチャート図における（ｄ）地点〜（ｅ）地点の間に溶融樹脂Ｍの冷却固化が行なわれ、その後、キャビティ型４０が上限位置（ｆ）地点まで上昇するが、本発明ではキャビティ型４０が上昇する前にコア側パンチングブロック５３が動作する。すなわち、図１２に示すように、成形終了（ｅ）地点前に駆動用シリンダ５４が動作して、コア側パンチングブロック５３を下方向に引き込み、コア側パンチングブロック５３の上面（凹凸面）５５がコア型５０の型面より下方位置にくる。
【００３９】
このとき、ａ寸法が−７．５ｍｍとなるようにコア側パンチングブロック５３がコア型５０の型面を基準として、７．５ｍｍ下方に位置するようにコア側パンチングブロック５３を下方に引き込むため、ドアトリム１０はコア側パンチングブロック５３と分離し、ドアトリム１０のスピーカーグリル部２０に樹脂収縮が生じても、両者を円滑に分離できる。
【００４０】
また、コア側パンチングブロック５３内のエジェクタピン５６は固定式であるため、コア側パンチングブロック５３の上面５５よりも９．５ｍｍ上方に突出して、ドアトリム１０のスピーカーグリル２０内にその先端５６ａが位置することになる。
【００４１】
従って、エジェクタピン５６によりドアトリム１０がキャビティＣ内に確実に保持されているため、コア側パンチングブロック５３とドアトリム１０とが食い付くことがなく、コア側パンチングブロック５３に引き込まれることが原因となる破損等を未然に防止できる。
【００４２】
そして、図１３に示すように、キャビティ型４０が上昇した後、エジェクタピン５６により樹脂芯材１１が保持されているため、ドアトリム１０とコア型５０との脱型を確実に行なえる。尚、成形品の脱型後は、コア側パンチングブロック５３は、駆動用シリンダ５４が動作して、図９に示す位置まで上昇する。
【００４３】
このように、本発明方法によれば、モールドプレス成形後、駆動用シリンダ５４を動作させてコア側パンチングブロック５３を下降させることにより、コア側パンチングブロック５３とドアトリム１０との間の喰い付きを防止でき、樹脂芯材１１の脱型性を高めることができる。
【００４４】
加えて、上下動するコア側パンチングブロック５３内に固定式のエジェクタピン５６を組み込むことにより、ドアトリム１０がコア側パンチングブロック５３の下降時にコア型５０内に引き込まれることがなく、モールドプレス成形後、自動車用ドアトリム１０を成形金型装置３０からより円滑に脱型することができ、脱型操作性が著しく向上する。
【００４５】
また、脱型性を高めることにより、無理な脱型が行なわれることがなく、スピーカーグリル２０の破損が未然に防止できるとともに、脱型時、過度の応力が加わることがなく、脱型後の変形等も確実に防止できる。
【００４６】
以上説明した各種実施形態は、樹脂成形体単体からなるドアトリム１０にスピーカーグリル２０を一体成形した構成であるが、ドアトリム１０として樹脂芯材表面に表皮材を貼着した積層構造のものに使用しても良く、また、スピーカーグリル２０に替えて、内装部品にエアドラフト孔を穿設する構造のものに適用することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、スピーカーグリルやエアドラフト孔等のパンチング部を樹脂成形体と同時に成形する際、コア側パンチングブロックを成形後に下降操作することにより、樹脂成形体の脱型性を高め、かつ上下動するパンチングコアブロック内に固定式のエジェクタピンを組み込むことにより、成形品の脱型性をより高めることができる。
【００４８】
従って、プレス成形後の成形品の脱型操作性を高めることができるとともに、脱型時の成形品の破損や脱型時過度の応力を加えることによる脱型後の変形等の成形不良を未然に防止でき、生産性を高めることができる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】 本発明方法に使用する成形金型装置の構成を示す断面図である。
【図４】 図３に示す成形金型装置におけるパンチングブロック部分の構成を示す断面図である。
【図５】 本発明方法の一実施形態における型開き状態を示す断面図である。
【図６】 本発明方法の一実施形態における樹脂の供給工程を示す断面図である。
【図７】 本発明方法の一実施形態におけるモールドプレス成形工程を示す断面図である。
【図８】 図３に示す成形金型装置のタイムチャート図である。
【図９】 図４に示すコア側パンチングブロックの型開き時の位置を示す説明図である。
【図１０】 図４に示すコア側パンチングブロックの樹脂射出時の位置を示す説明図である。
【図１１】 図４に示すコア側パンチングブロックのモールドプレス成形時の位置を示す説明図である。
【図１２】 図４に示すコア側パンチングブロックの下降時の位置を示す説明図である。
【図１３】 図４に示すコア側パンチングブロックの成形後の型開き時の位置を示す説明図である。
【図１４】 従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図１５】 従来のモールドプレス成形金型装置を示す説明図である。
【図１６】 従来のモールドプレス成形金型におけるパンチングブロック部を示す説明図である。
【図１７】 従来のモールドプレス成形方法における樹脂成形体の脱型時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ スピーカーグリル
３０ 成形金型装置
４０ キャビティ型
４１ 昇降用シリンダ
４２ キャビティ側パンチングブロック
４３ 凹凸部
５０ コア型
５３ コア側パンチングブロック
５４ 駆動用シリンダ
５５ 凹凸部（上面）
５６ エジェクタピン
５７ 支持プレート
６０ 射出成形機
Ｃ キャビティ
Ｍ 溶融樹脂

Claims (2)

1. キャビティ型（４０）とコア型（５０）により形成されるキャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂（Ｍ）を供給し、両型（４０，５０）を型締めし、樹脂成形体（１１）を所要形状に成形するとともに、キャビティ型（４０）、コア型（５０）にそれぞれ設けられるパンチングブロック（４２，５３）の突き当てにより、樹脂成形体（１０）の所定箇所に多数の開口を集中的に穿設したパンチング部（２０）を一体に設けた樹脂成形体の成形方法であって、上記コア側パンチングブロック（５３）は、モールドプレス成形前において、駆動用シリンダ（５４）の動作により、コア型（５０）の型面よりキャビティ側に突き出しており、モールドプレス成形後、キャビティ型（４０）が上昇する前に駆動用シリンダ（５４）が動作して、コア型（５０）の型面より内方に埋没させることにより、樹脂成形体（１０）とコア側パンチングブロック（５３）との喰い付きを規制したことを特徴とする樹脂成形体の成形方法。
2. コア側パンチングブロック（５３）内に上下に貫通する固定式のエジェクタピン（５６）が組み込まれ、コア側パンチングブロック（５３）の下降動作時、上記エジェクタピン（５６）により、樹脂成形体（１０）がキャビティ（Ｃ）内に保持されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体の成形方法。

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