JP4295909B2 - 突起付合成樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起付合成樹脂成形体の製造方法に関し、特に、成形体の表面にひけが発生することを阻止して製品品質の優れた成形体を得ることが可能な突起付合成樹脂成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、突起付合成樹脂成形体の製造方法としては、特公平3−25328号公報に開示されている発明「合成樹脂製積層成形体の製造方法および製造装置」がある。
【0003】
この従来技術に係る製造方法においては、上型と、該上型に対向する下型と、該上型と該下型との対向面間に進退自在な中間型とを有する製造装置が用いられる。前記上型と前記下型と前記中間型とにはそれぞれヒータが埋設され、該上型の下面に形成された凹部と該中間型の上面に形成された第1の成形面とにより、第1の成形体を圧縮成形するための第1のキャビティが画成される。同様に、前記下型の上面に形成された突出部と前記中間型の下面に形成された第2の成形面とにより、第2の成形体を圧縮成形するための第2のキャビティが画成される。
【0004】
前記の従来技術に係る製造方法によれば、上型と下型と中間型とをそれぞれ型締めする。そして、第1のキャビティ及び第2のキャビティに成形材料を真空吸引により供給するのに先立って、該上型と該下型と該中間型とをヒータによって成形温度に加熱する。この場合、上型と下型と中間型とは同一の温度に加熱される。その後、第1のキャビティ及び第2のキャビティに成形材料を供給し、第1のキャビティにより第1の成形体が、第2のキャビティにより第2の成形体が圧縮成形される。すなわち、第1の成形体と第2の成形体とは同一の温度で成形される。次いで、上型と下型と中間型とをそれぞれ型開きして該中間型を該上型と該下型との対向面間から退出させ、該上型と該下型とを型締めして前記第1の成形体と前記第2の成形体とを接合し、該第1の成形体と該第2の成形体とを一体化して完全硬化させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の従来技術に関連してなされたものであり、その裏面にボス、リブ等の突起部(肉厚部)を有する成形品をその成形品の表面にひけが発生することを阻止するように成形して成形体の剛性を向上させることが可能な突起付合成樹脂成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1の成形面を備える第1の型と、該第1の型に対向し、かつ第2の成形面を備える第2の型と、該第1の型と該第2の型との対向面間に進退自在で、かつ第3の成形面及び第4の成形面を備える中間型とを有する突起付合成樹脂成形体の製造方法であって、前記中間型を前記第1の型と前記第2の型との対向面間に配置する第1の工程と、前記第4の成形面にシートを載置し、前記第1の型と前記第2の型と前記中間型とを型締めする第2の工程と、前記第1の成形面と前記第3の成形面とによって画成された凹部を有する第1のキャビティに、前記中間型に設けられた温度制御機構により該第3の成形面の温度を該第1の成形面の温度より高温に保たれるように制御しながら溶融樹脂を供給するとともに、前記第2の成形面と前記第4の成形面とによって画成された第2のキャビティに溶融樹脂を供給し、前記第1のキャビティにより第3の成形面との接合面を半溶融状態に保ちながら硬化させた第1の成形体を得るとともに、前記第2のキャビティにより硬化させた状態で第2の成形体を得る第3の工程と、突起部を備える前記第1の成形体と前記シートが固定される前記第2の成形体とがそれぞれ前記第1の型と第2の型に保持される状態で、前記第1の型と前記第2の型と前記中間型とを型開きして、該中間型を該第1の型と該第2の型との対向面間から退出させる第4の工程と、前記第1の型と前記第2の型とを型締めして、前記第1の成形体の前記突起部が形成されていない側と前記第2の成形体の前記シートが固定されている側とを接合して、該第1の成形体と該第2の成形体とを一体化して完全硬化させる第5の工程と、からなることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、次の効果が得られる。つまり、第2の成形体を成形して該第2の成形体の接合面に、例えば、不織布からなるシートを一体化させた状態で略完全硬化させるとともに、第1の成形体の接合面を半溶融状態に保持した状態で該第1の成形体を成形する。この状態で、前記第1の成形体と前記第2の成形体とを接合させると、該第2の成形体の表面(外表面)に熱影響によるひけが発生することを阻止することが可能となる。これにより、第1の成形体の接合面からの熱は不織布からなるシートで遮断され、第2の成形体が再溶融することがないため、該第2の成形体の表面にひけが発生するおそれがない。
【0008】
また、第2の成形体の接合面に不織布からなるシートを一体化させた場合、第1の成形体と該第2の成形体との接合は、実際、該第1の成形体の半溶融状態である接合面と該シートの不織布のみで行われる。この場合、前記第1の成形体の接合面の成分が前記シートの不織布に浸入するため、該第1の成形体と前記第2の成形体とが強固に一体化される。このとき、一体化された成形体が、その一部にボス、リブ等の肉厚部を有する成形品、例えば、自動車のバンパーである場合においても、ひけなどのない美麗な外観を有するバンパーを得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る突起付合成樹脂成形体の製造方法につきそれを実施するための製造装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図6を参照しながら以下詳細に説明する。なお、この製造方法は、その用途が限定されるものではないが、例えば、自動車のバンパーのように、その一部にボス、リブ等の肉厚部を有する合成樹脂製の成形体を製造するために用いられると好ましい。
【0010】
本実施の形態に係る製造装置10は、図1に示すように、第1の型12と、該第1の型12に対向する第2の型14と、該第1の型12と該第2の型14との対向面間に進退自在な中間型16を有する。
【0011】
前記第1の型12は、図1に示すように、第1のベースプレート18と、該第1のベースプレート18に略平行に立設される第1のガイド20及び第2のガイド22と、該第1のガイド20と該第2のガイド22上に配置される略矩形状の支持体24を有する。この支持体24の各隅部には、それぞれガイドピン26が、図1において上方に延在して設けられる。
【0012】
前記支持体24の略中央部に形成された凹部28には、第1の成形面30が形成された第1の成形型32が嵌合される。この第1の成形型32は、その中央が相対的に高く隆起する略パン状の立体形状であり、第1の成形面30には複数の小凹部34と大凹部36とが形成される。図1から諒解されるように、前記大凹部36は前記第1の成形型32の一番高く隆起した部位に設けられる。
【0013】
第1のガイド20及び第2のガイド22との間に、素材(以下、溶融樹脂と記す)を供給する供給口38が設けられ、該供給口38は図1において上方に延在する第1の流通路40に接続される。さらに、前記第1の流通路40は前記支持体24内に形成された第2の流通路42に接続され、該第2の流通路42は前記第1の成形型32を貫通する複数の第1の射出ノズル44に接続される。すなわち、前記供給口38、前記第1の流通路40、前記第2の流通路42及び前記第1の射出ノズル44は連通した状態にあり、該供給口38から供給された溶融樹脂は該第1の流通路40及び該第2の流通路42を介して該第1の射出ノズル44から射出される。なお、前記供給口38は第1の射出成形装置(図示せず)に接続されている。
【0014】
第1のベースプレート18上にはノックアウトプレート46が載置され、該ノックアウトプレート46には直径の異なる複数のノックアウトパンチ48が支持体24及び第1の成形型32を貫通して第1の成形面30に達するように立設固着されている。前記ノックアウトプレート46は、図1において、前記第1のベースプレート18の下方に位置する第1の駆動機構(図示せず)に連結されている。従って、前記第1の駆動機構の駆動作用下に、前記ノックアウトプレート46、すなわち前記ノックアウトパンチ48は鉛直方向に上下動自在に構成されている。
【0015】
第2の型14は、図1に示すように、第2のベースプレート50と、該第2のベースプレート50の下面52に固着された略矩形状の第2の成形型54を有する。この第2の成形型54の略中央部には該第2の成形型54の内方に窪んだ形状の第2の成形面56が形成される。さらに、前記第2のベースプレート50から前記第2の成形型56に到達するように第2の射出ノズル58が貫通して設けられる。この第2の射出ノズル58は第2の射出成形装置(図示せず)に接続される。この場合、前記第2のベースプレート50は、図1において、上方に位置する第2の駆動機構(図示せず)に連結されている。従って、前記第2の駆動機構の駆動作用下に、第2の型14は第1の型12に対して接近離反自在である。
【0016】
中間型16は、図1に示すように、略矩形状の下ブロック60と該下ブロック60上に固着される略矩形状の上ブロック62とから構成され、該下ブロック60の略中央部には下凹部64が、また該上ブロック62の略中央部には上凹部66がそれぞれ形成される。前記下凹部64内には断熱部材68を介して第3の成形型70が配設され、該第3の成形型70の下端面は前記下ブロック60の底面69から若干突出している。前記第3の成形型70には第1の成形面30の形状に対応する第3の成形面72が形成される。前記第3の成形面72の略中央部に、大凹部36に対応するように大凸部74が形成される。なお、前記断熱部材68及び前記第3の成形型70の幅寸法は、前記下凹部64の幅寸法に比して小さく形成されている。従って、前記下凹部64の内側面76と前記断熱部材68の側面78及び前記第3の成形型70の側面80との間には、間隙部82が形成される(図1参照)。
【0017】
上ブロック62の各隅部にはそれぞれガイドピン84が、図1において上方に延在して設けられる。さらに、前記上凹部66内には第4の成形型88が配設される。この第4の成形型88は第2の成形面56の形状に対応する第4の成形面86を有するとともに、その内部に複数の開口部90が形成され、該第4の成形面86と該複数の開口部90とをそれぞれ連通させる孔部92が該第4の成形型88に形成される。さらに、前記上凹部66内には吸引機構(図示せず)に連結された吸引配管94が配設されるとともに、該吸引配管94から分岐する吸引口96が前記複数の開口部90内に臨んでいる。
【0018】
また、前記中間型16は移動機構(図示せず)に連結されており、該移動機構の作用下に、中間型16は第1の型12と第2の型14との対向面間に進退自在である。さらに、前記中間型16には、前記第3の成形型70及び前記第4の成形型88の温度を制御するための温度制御機構(図示せず)が設けられている。
【0019】
本実施の形態に係る製造装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用及び効果について説明する。
【0020】
先ず、図1に示すように、第2の駆動機構(図示せず)の駆動作用下に第2の型14を第1の型12に対して所定間隔離間させ、該第1の型12と該第2の型14との対向面間に、図示しない移動機構の作用下に中間型16を配置する(第1の工程)。
【0021】
次に、中間型16を構成する第4の成形面86上に不織布からなるシート98を載置する(図2参照)。このとき、吸引機構(図示せず)を作動させて、前記第4の成形型88に形成されている孔部92及び該第4の成形型88内に形成された開口部90に存在する空気を吸引口96及び吸引配管94を介して吸引して前記シート98が前記第4の成形面86からずれないように吸着する。前記シート98の例としては、フェルト、ガラスクロス、発泡体シートなどを例示することができるがこの限りではない。そして、図示しない前記移動機構の作用下に前記中間型16を前記第1の型12に接近当接させるとともに、図示しない前記第2の駆動機構の駆動作用下に前記第2の型14を該中間型16に接近当接させて、該第1の型12、該第2の型14及び該中間型16をそれぞれ型締めする(第2の工程)。その際、第1の型12の支持体24に設けられたガイドピン26は下ブロック60に形成されたピン孔(図示せず)に挿入される。同様に、上ブロック62に設けられたガイドピン84は第2の成形型54に形成されたピン孔(図示せず)に挿入される。これにより、第1の成形面30と第3の成形面72とにより第1のキャビティ100が画成され、かつ第2の成形面56と第4の成形面86とにより第2のキャビティ102が画成される(図2参照)。
【0022】
次いで、第1の射出成形装置(図示せず)の作用下に供給口38に溶融樹脂を供給する。この場合、供給される溶融樹脂としては、例えば、ABSや66ナイロンなどが好ましい。前記供給口38に供給された溶融樹脂は、第1の流通路40及び第2の流通路42を介して第1の射出ノズル44から第1のキャビティ100内に射出される(図3参照)。その際、第1の成形型32は常温より低い温度に保持されており、第3の成形型70は中間型16に設けられた温度制御機構(図示せず)の制御作用下に所定の温度、例えば、190℃以上に制御されている。これにより、図3に示すように、第1のキャビティ100の形状に対応する第1の成形体104が成形される(第3の工程)。この第1の成形体104には、小凹部34に対応したリブ部104a及び大凹部36に対応したボックス部104bがそれぞれ形成される。
【0023】
また、第2の射出成形装置(図示せず)の作用下に第2の射出ノズル58に溶融樹脂を供給する。この場合、供給される溶融樹脂としては、例えば、PC、PE、PPなどを例示できるがこの限りではない。前記第2の射出ノズル58に供給された溶融樹脂は第2のキャビティ102に射出される(図3参照)。その際、第2の成形型54は常温より低い温度に保持されており、同様に、第4の成形型88も図示しない前記温度制御機構の制御作用下に所定の温度、例えば、常温より低い温度に制御されている。しかも、前記第2のキャビティ102は真空吸引装置(図示せず)によって真空吸引されている。これにより、図3に示すように、第2のキャビティ102の形状に対応する第2の成形体106が成形される(第3の工程)。この第2の成形体106には、最終的に製品の表面となる外表面106aの裏側にシート98が配置される。
【0024】
第1の成形体104と第2の成形体106とがほぼ硬化し、該第1の成形体104の接合面のみが第3の成形型70の加熱作用により半溶融状態になった後、図示しない第2の駆動機構の駆動作用下に第2の型14を中間型16から離間させる。そして、図示しない移動機構の作用下に前記中間型16を第1の型12から離間させるとともに、該第1の型12と前記第2の型14との対向面間から退出させる(第4の工程)。この場合、前記第1の成形体104は第1の成形型32に、前記第2の成形体106は第2の成形型54にそれぞれ保持される(図4参照)。
【0025】
その後、前記第2の駆動機構(図示せず)を駆動させて第2の型14を第1の型12に接近当接させる(図5参照)。その際、第1の型12の支持体24に設けられたガイドピン26は第2の成形型54に形成されたピン孔(図示せず)に挿入される。これにより、第1の成形体104と第2の成形体106とがシート98を介して接合されて一体化され、成形体108となる(第5の工程)。この場合、前記第1の成形体104の接合面は190℃以上の温度に保持され、一方、前記第2の成形体106は常温より低い温度に保持されているが、前記シート98の不織布が断熱材となり該第2の成形体106の軟化が回避される。従って、第2の成形体106の外表面106aに熱影響によるひけなどが発生することがない。すなわち、製品の外観形状を美麗に仕上げることができる。
【0026】
そして、成形体108を冷却硬化させ、該成形体108の硬化が完了した後、図示しない第2の駆動機構を駆動させて前記第2の型14を前記第1の型12から離間させる(図6参照)。その後、第1の駆動機構(図示せず)を駆動させてノックアウトプレート46を、第1の型12の第1のベースプレート18から離間させる。すなわち、前記ノックアウトプレート46を、図6において第1のベースプレート18から上方に移動させる。これにより、前記ノックアウトプレート46に固着された直径の異なる複数のノックアウトパンチ48が上方に移動して前記成形体108を第3の成形型70から離型させる(図6参照)。
【0027】
その後、成形体108は、搬送機構(図示せず)によって次なる加工工程に搬送される。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第2の成形体を成形して該第2の成形体の接合面にシートを一体化した状態で該第2の成形体を略完全硬化させるとともに、第1の成形体の接合面を半溶融状態に保持した状態で成形する。この状態で、前記第1の成形体と前記第2の成形体とを接合させる。この場合、前記第2の成形体の表面(外表面)に熱影響によるひけが発生することを阻止することが可能となる。換言すれば、第1の成形体の接合面からの熱はシートで遮断され、第2の成形体が再溶融することがないため、該第2の成形体の表面にひけが発生するおそれがない。
【0029】
また、第1の成形体と第2の成形体との接合は、具体的には、該第1の成形体の半溶融状態である接合面と該第2の成形体の接合面に固定されたシートとが接合することにより行われる。この場合、前記第1の成形体の接合面の成分が前記シートの一部に浸入するため、該第1の成形体と前記第2の成形体とが強固に一体化することが可能となる。
【0030】
しかも、第2のキャビティ内に素材を供給する際、負圧作用下に該素材を供給するため、成形工程中の該素材への空気の巻き込み及び成形体中の気孔の発生を可及的に阻止することができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る製造装置を示す一部省略縦断面説明図である。
【図2】図1における製造装置の第1の型、第2の型及び中間型をそれぞれ型締めした状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図3】図2に示す状態で第1のキャビティ及び第2のキャビティに素材を供給した状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図4】第1のキャビティ及び第2のキャビティによって成形された第1の成形体及び第2の成形体が半硬化状態になった後、第1の型と第2の型との対向面間から中間型を退出させた状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図5】第1の成形体と第2の成形体とを接合して一体化させる状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図6】図1における製造装置によって製造された成形体が第1の型から離型した状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【符号の説明】
10…製造装置 12…第1の型
14…第2の型 16…中間型
30…第1の成形面 34…小凹部
36…大凹部 56…第2の成形面
72…第3の成形面 86…第4の成形面
98…シート 100…第1のキャビティ
102…第2のキャビティ 104…第1の成形体
104a…リブ部 104b…ボックス部
106…第2の成形体 108…成形体
Claims (1)
- 第1の成形面を備える第1の型と、該第1の型に対向し、かつ第2の成形面を備える第2の型と、該第1の型と該第2の型との対向面間に進退自在で、かつ第3の成形面及び第4の成形面を備える中間型とを有する突起付合成樹脂成形体の製造方法であって、
前記中間型を前記第1の型と前記第2の型との対向面間に配置する第1の工程と、
前記第4の成形面にシートを載置し、前記第1の型と前記第2の型と前記中間型とを型締めする第2の工程と、
前記第1の成形面と前記第3の成形面とによって画成された凹部を有する第1のキャビティに、前記中間型に設けられた温度制御機構により該第3の成形面の温度を該第1の成形面の温度より高温に保たれるように制御しながら溶融樹脂を供給するとともに、前記第2の成形面と前記第4の成形面とによって画成された第2のキャビティに溶融樹脂を供給し、前記第1のキャビティにより第3の成形面との接合面を半溶融状態に保ちながら硬化させた第1の成形体を得るとともに、前記第2のキャビティにより硬化させた状態で第2の成形体を得る第3の工程と、
突起部を備える前記第1の成形体と前記シートが固定される前記第2の成形体とがそれぞれ前記第1の型と第2の型に保持される状態で、前記第1の型と前記第2の型と前記中間型とを型開きして、該中間型を該第1の型と該第2の型との対向面間から退出させる第4の工程と、
前記第1の型と前記第2の型とを型締めして、前記第1の成形体の前記突起部が形成されていない側と前記第2の成形体の前記シートが固定されている側とを接合して、該第1の成形体と該第2の成形体とを一体化して完全硬化させる第5の工程と、
からなることを特徴とする突起付合成樹脂成形体の製造方法。
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