JP4321031B2 - Foam molding apparatus and foam molding method - Google Patents
Foam molding apparatus and foam molding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4321031B2 JP4321031B2 JP2002285151A JP2002285151A JP4321031B2 JP 4321031 B2 JP4321031 B2 JP 4321031B2 JP 2002285151 A JP2002285151 A JP 2002285151A JP 2002285151 A JP2002285151 A JP 2002285151A JP 4321031 B2 JP4321031 B2 JP 4321031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- mold
- cavity
- molding apparatus
- foam molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/58—Moulds
- B29C44/582—Moulds for making undercut articles
Landscapes
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型により形成されたキャビティ内で発泡体を成形する装置、特に成形後の発泡体の脱型に関する。
【0002】
【従来の技術】
発泡体(発泡樹脂)は、樹脂の内部に泡状のセル構造を有しており、断熱性能やクッション性能に優れている。このため、建築資材やパッケージ材等として用いられている他、自動車部品等においても様々に利用されている。例えば、速度メータ等を格納するインストルメントパネル(インパネ)には基材および表皮と一体成形されたウレタンの発泡体が使われている。
【0003】
このような発泡体製品は、通常、型成形によって作られる。型成形は、典型的には上型と下型の二つの型を嵌合させた時に、両者の間にできるキャビティ部を利用する方法である。両型を開いた状態、あるいは嵌合した状態で注入された樹脂は、内部に含まれた発泡剤による発泡の進行とともに膨張し、キャビティ部を満たすようになる。その後、発泡体は、発泡の終了および冷却の進行を経てキャビティ部の形状に硬化し、最後に型から取り出される。
【0004】
前述の自動車のインストルメントパネルのように、基材あるいは表皮と一体化した発泡体の成形も同様に行われる。この際には、基材は型にピン等を用いて固定すればよく、また、表皮については、別途作成して型に設置する方法や、スプレー塗装して型に直接成形する方法などを採用すれば良い。その後で、キャビティ部に発泡樹脂を注入すれば、基材あるいは表皮と一体化した発泡体が得られる。
【0005】
ウレタン等の強い接着力を有する樹脂を用いて発泡体を成形する場合には、発泡体が型に張り付いてしまう。そこで、あらかじめ離型剤を型の表面に塗布する手段を用いることがある(例えば特許文献1)。また、特許文献2には、型と成形品との間に空気を流し込んで、成形品の離型性を高める手段が記載されている。
【0006】
型の奥側が手前側よりも幅広の構造を持つ場合、すなわち型がアンダーカット部を有する場合には、発泡体の型からの引き抜きが困難になる。そのため、アンダーカット部を有する型は、引っ掛かりをなくすよう複数の小片に分割可能に製作されることが多い。また、前記特許文献1には、アンダーカット部を含むウレタン発泡体の成形において、アンダーカット部付近に空気を流し込む手段を離型剤と併用して脱型を容易に行う内容が開示されている。
【0007】
【特許文献1】
実開平5−91817号公報
【特許文献2】
特開平6−134787号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1のように、発泡体が型に接着するのを回避するために離型剤を用いると、製品に付着した離型剤の拭き取り作業が必要となる他、型の汚れも生じるなど不都合な点が多い。また、前記特許文献2の手段では、型と成形品との間に一旦通風経路が形成されると、それ以外の場所においては発泡体の型からの剥離がほとんど行われなくなってしまう。
【0009】
さらに、アンダーカット部を含む場合における前記特許文献1の手段では、発泡体を強引に引き抜いており、アンダーカット部が大きい時には発泡体に皺を作ってしまうなどの支障を来す。
【0010】
本発明の課題は、これらの問題点を解消し、型成形を行った発泡体を、型から容易に取り外し可能とすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の本発明の発泡体成形装置は、複数の型を嵌合し、これらの型の間にできるキャビティ部において圧縮性のある発泡体を型成形する発泡体成形装置であって、キャビティ部を密閉する密閉手段と、キャビティ部に流体を注入する注入手段と、を備え、少なくとも1つの型にはアンダーカット部が設けられ、前記密閉手段は、少なくとも発泡体がアンダーカット部から抜け出す位置まで型が離間方向に移動しても、密閉状態を保つ構造からなり、発泡体の成形終了後に、密閉手段により密閉したキャビティ部に注入手段により流体を注入して発泡体が型から剥離するようにキャビティ部を高圧化し、発泡体を圧縮することで、型に接着した発泡体を型から剥離させるとともに、密閉状態のまま型を離間方向へ移動させることで、アンダーカット部の引っ掛かりを生じることなく発泡体の脱型を行う。
【0012】
また、本発明の発泡体成形装置は、前記密閉手段が、少なくとも一つの型に設けられ、この型の離間方向に延びて形成される第一の接合部と、第一の接合部を有する型と嵌合する型に設けられ、第一の接合部に対向して接合するように形成される第二の接合部と、第一の接合部と第二の接合部とが接合したときに、これらの接合部の隙間を埋めるシール部と、を有することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の発泡体成形装置は、少なくとも一つの型の壁面には、減圧用の開口部が設けられ、開口部付近には、キャビティ部を密閉する補助密閉手段が設置され、減圧した開口部に発泡体を吸着して脱型することも可能である。
【0014】
また、本発明の発泡体成形装置は、基材または表皮と一体となるように発泡体を型成形することも可能である。
【0015】
また、本発明の発泡体成形装置は、基材または表皮と一体となるように発泡体を型成形した場合に、少なくとも一つの型にはアンダーカット部が設けられ、前記密閉手段は、少なくとも発泡体がアンダーカット部から抜け出す位置まで、密閉状態を保つ構造とするのが望ましく、前記注入手段により、発泡体を圧縮することで、アンダーカット部の引っ掛かりを生じることなく脱型を行うことができる。
【0016】
また、本発明の発泡体成形装置は、基材または表皮と一体となるように発泡体を型成形した場合に、少なくとも一つの型の壁面には、基材または表皮に面した部分に減圧用の開口部が設けられ、開口部付近には、キャビティ部を密閉する補助密閉手段が設置されることができ、減圧した開口部に発泡体を吸着して脱型することを可能とする。
【0017】
また、本発明の発泡体成形装置は、基材または表皮と一体となるように発泡体を型成形した場合に、少なくとも一つの型の壁面には、基材または表皮を引っ張って発泡体の一部をこの壁面内に引き込む引込部が設けられることが可能であり、引込部を用いて、引込部を含む型に発泡体を付着して脱型することができる。
【0018】
また、本発明の発泡体成形装置は、前記注入手段により発泡体を圧縮することで、発泡体のセル同士の連通化を行っても良い。
【0019】
また、本発明の発泡体成形装置は、前記注入手段は、キャビティ部の流体を排出する機能も備えることが可能であり、アンダーカット部から発泡体を取り外したあとで、注入手段によりキャビティ部を減圧して発泡体を伸張することで、発泡体のセル同士を連通化することができる。
【0020】
また、本発明の発泡体成形方法は、嵌合させた複数の型の内部にできるキャビティ部において圧縮性のある発泡体を型成形する発泡体成形方法であって、キャビティ部で発泡体を発泡させる工程と、発泡が終わった後で、キャビティ部を密閉する工程と、密閉したキャビティ部に流体を注入し、発泡体が型から剥離するように流体の圧力を高めて発泡体を圧縮して、型に接着した発泡体を型から剥離する工程と、を含む。
【0021】
また、本発明の発泡体成形方法は、キャビティ部がアンダーカット部を有する際に、密閉したキャビティ部に注入した流体の圧力により、アンダーカット部の引っ掛かりが解消する大きさに発泡体を圧縮する工程と、発泡体がアンダーカット部を抜け出す位置まで、キャビティ部の密閉状態及び発泡体の圧縮状態を維持しながら、型を離間させる工程と、を含むことができる。
【0022】
また、本発明の発泡体成形方法では、キャビティ部で型成形される発泡体は基材または表皮を含むことが可能である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態を図面を用いて説明する。図中、同一の部材に対しては、同一の番号を付して説明を省略する。
【0024】
図1は、自動車のインストルメントパネルを型成形する発泡体成形装置の断面図である。図示した装置においては、型は上型10と下型12の2つからなり、両者を嵌合した時にできるキャビティ部14でウレタン発泡体の成形が行われる。上型10には上型接合部16a、16bが設けられており、下型12には下型接合部18a、18bが設けられている。そして、下型接合部18a、18bの上部には、それぞれ上型接合部16a、16bとの間の隙間を埋めるように、シール部材20a、20bが設けられている。この上型接合部16a、16b、下型接合部18a、18b、及びシール部材20a、20bは、キャビティ部14を密閉する密閉手段の役割を果たしている。キャビティ部14には、流体注入経路22を経由して流体注入口22aから流体を注入する注入手段が設けられている。このため、キャビティ部を密閉した状態で流体を注入することにより、キャビティ部の圧力を高めることが可能となる。なお、流体注入口22aには、機械式蓋、または流体圧で剥がれるテープが設置してあり、発泡時にはウレタン発泡体が流体注入経路22に流入しないようになっている。
【0025】
キャビティ部14における下型12の壁面は、奥側ほど幅が広くなった部分であるアンダーカット部24a−24eを有している。このアンダーカット部24a−24eから成形したウレタン発泡体を取り外すため、後で述べるようにキャビティ部14を高圧化してウレタン発泡体を圧縮する方法が用いられる。このため、前述の上型接合部16a、16bと下型接合部18a、18bの大きさ及びシール部材20a、20bの配置箇所は、アンダーカット部24a−24eから発泡体を取り出すまではキャビティ部14の密閉を維持できるように、型の離間方向におけるアンダーカット部24a−24eの深さを考慮して決められている。なお、アンダーカット部24a−24eが無い場合には、上型接合部16a、16b及び下型接合部18a、18bを設けなくとも良く、その場合、シール部材20a、20bは、上型10と下型12が完全に嵌合した状況においてのみ密閉可能な形で用いられれば良い。キャビティ部14内に設けられた基材26は、ウレタン発泡体を基材26と一体化して成形するためのものである。図示した例では、基材26は固い樹脂で作られており、あらかじめ、図示していないピンで上型10に固定されている。
【0026】
図2は、図1の発泡体成形装置によって行う一連の型成形の工程(a)−(e)を示す断面図である。まず、はじめに、キャビティ部14に、図示していないノズルを通じて、発泡性のウレタン樹脂を注入する。ウレタン樹脂は、内部に含まれた発泡剤が発泡するにつれて、泡状のセル構造を有するウレタン発泡体28となって膨張し、キャビティ部14全体に広がる(工程(a))。やがて、発泡剤の発泡が終了し、さらにウレタン発泡体28の温度が低下すると、ウレタン発泡体28はキャビティ部14の形状を保って硬化する。この時、ウレタン発泡体28は、その接着力のために、基材26と一体となって型成形されるだけでなく、キャビティ部14の内壁に張り付いてしまう。このため、このままでは、ウレタン発泡体28を型から取り外すことができない。
【0027】
そこで、まず、キャビティ部14を、シール部材20a、20bを用いて密閉する。このシール部材20a、20bを、型成形の開始時から密閉状態としない理由は、ウレタン発泡体28の膨張に伴うキャビティ部14の圧力上昇を防ぐように、キャビティ部14内部の空気を放出しなければならないことにある。もちろん、シール部材20a、20bをはじめから密閉状態とし、代わりに図示しない別の経路等を通じて圧力調整を行うことも可能である。
【0028】
そして、キャビティ部14の密閉が完了した後に、流体注入口22aを開き、流体注入経路22から流体、例えば空気をキャビティ部14内に送り込む。これにより、ウレタン発泡体28は送り込まれた空気の圧力によって圧縮され、キャビティ部14の内壁、特に下型12の内壁から剥離される(工程(b))。なお、材質にもよるが、一般に基材26は金属性の内壁に比べてウレタン発泡体28と強く接着するため、基材26とウレタン発泡体28との剥離は問題とならない。
【0029】
本実施形態のように、アンダーカット部24a−24eを有する場合には、上型10と下型12を離間させただけでは、ウレタン発泡体28を取り外すことはできない。そこで、工程(c)に示すように、流体注入経路22から、さらに大量の空気をキャビティ部14に送り込み、アンダーカット部24a−24eの引っ掛かりを生じないように、ウレタン発泡体28を強く圧縮する。そして、この圧縮状態を維持したまま、上型10と下型12を開いていく(工程(d))。この圧縮状態の維持は、密閉手段をなす上型接合部16a、16b、下型接合部18a、18b、シール部材20a、20bによる密閉の持続と、流体注入経路22からの継続的な空気注入によって行われる。
【0030】
ウレタン発泡体28がアンダーカット部24a−24eを通過後は、流体注入経路22または図示しない適当な経路を通じて、キャビティ部14の圧力を下げて外部の圧力と一致させ、ウレタン発泡体28の形状を元に戻す。その後、通常の型成形と同様に、上型10と下型12を開き、ウレタン発泡体28を取り出せばよい(工程(e))。この一連の工程は、アンダーカット部24a−24e付近の型を複数に分割する方法に比べ、型の移動が簡単であり、作業時間の軽減を図ることができる。
【0031】
ここでの説明においては、上型10に基材26を設置し、下型12にはアンダーカット部24a−24eが設けられているものとした。しかし、この構成は上下反対にしても良い。この場合には、型を開けた時に下側の型にウレタン発泡体28を残せば良いので、重力の効果を考えれば、基材26を下側の型に固定しなくて済む場合がある。また、特殊な例として、上型10と下型12の両方にアンダーカット部24a−24eを設ける事例も考えられる。この際には、別途ウレタン発泡体28を移動させる手段をキャビティ部14内に備えることで、アンダーカット部24a−24eからの取り外しを実行することが可能となる。また、2つの型が上下方向ではなく、水平方向に配置されていても、その役割が基本的に同じであることは言うまでもない。
【0032】
次に、図3を参照し、ウレタン発泡体を上型に付着させて取り出す工程について説明する。図3は、基本的に図1の断面図と同様であるが、キャビティ部14の上型10の壁面には、減圧用の開口部30が設けられており、ここから減圧用経路32が外部に伸びている。開口部30は、キャビティ部14に設置された基材26と面した位置にある。そして、開口部30の周囲において、上型10と基材26の間に補助シール部材34a、34bが設けられている。この補助シール部材34a、34bは、補助密閉手段として、キャビティ部14の密閉維持の役割を担っている。このため、キャビティ部14の圧力が高められている時にも、開口部30付近の圧力は大気圧のままであり、相対的に減圧されることによって基材26およびウレタン発泡体28は開口部30に押しつけられる。したがって、図3に示したウレタン発泡体28を圧縮して、アンダーカット部24a−24eを外す操作において、ウレタン発泡体28を上型10に付着させて下型12から脱型することが可能となる。
【0033】
また、図示していないが、減圧用経路32に減圧用のポンプを設け、開口部30付近の圧力を低下させることもできる。これにより開口部30付近の圧力を大気圧以下にした場合には、上型10と下型12を完全に分離したあとも、ウレタン発泡体28を上型に付着させておくことが可能となる。
【0034】
図4は、上型40と下型42とで型成形されたウレタン発泡体28を、上型40に付着させて取り出すもうひとつの工程を示している。上型40の壁面には、基材26を上型40内に引き込む引込部44が設けられており、引込部44の先端のフック45が、基材26の背面の引掛部46に掛けられている。このため、引込部44に引き込み動作を行わせることで、図4の左に示した状態から右に示した状態へと、基材26ならびにウレタン発泡体28を変形することができる。引込部44の動作原理は特定されないが、本実施形態では、引込部44を油圧シリンダー48に接続しており、この油圧を図示していないソレノイドバルブを用いて制御することで、基材26の引込みと押戻しを実現している。引込部44は、上型40と下型42を開く際に、ウレタン発泡体28を上型40に付着させて取り出すことを可能にする他、下型42に設けられたアンダーカット部24f、24gからウレタン発泡体28を脱型することも可能にする。この理由で、図4に示した上型40と下型42は、図1に示した上型10と下型12にそれぞれ設けられたガイド状の上型接合部16a、16bと下型接合部18a、18b、及びシール部材20a、20bを有していない。しかしながら、引込部44を用いてアンダーカット部24f、24gからの脱型を行う機能は、図2の工程(c)、(d)に示すキャビティ部14の密閉およびウレタン発泡体28の圧縮を利用した脱型機能と併用可能であり、この場合にはウレタン発泡体28の圧縮率を小さく抑えることができる。
【0035】
ここで、ウレタン発泡体28のセル同士を連通化する工程を、図5と図6の断面図を用いて説明する。ウレタン発泡体28のセルは、ウレタン樹脂に含まれた発泡剤が発泡することで作られており、セル同士を連通化することで、ウレタン発泡体28のセル間の圧力分布を均一化し、ウレタン発泡体28の形状を安定化させることができる。図5は、図2の工程(b)に示した剥離の後で、キャビティ部14に流体注入経路22から大量の空気を送り込んだ状況を示している。この結果、ウレタン発泡体28は強く圧縮され、ウレタン発泡体28内のセル内の圧力が高められるので、セルの壁が破壊され、セル同士の連通化が行われる。空気の注入量は、この連通化が引き起こされる圧力を導くように所定の値に設定してある。なお、この工程により連通化を実施するためには、キャビティ部14を密閉しなければならないことは言うまでもない。密閉手段は、基本的に図1を用いて説明したものを用いれば良い。また、当然ながら、この工程は、剥離工程の後に限らず、キャビティ部14が密閉されている状況ではいつでも実施可能である。効率を考えれば、ウレタン発泡体28の内部が比較的柔らかい高温の状態で行うのが良い。
【0036】
図6は、図2の工程(c)、(d)に示したアンダーカット部24a−24eからの取り外しの後で、キャビティ部14から流体注入経路22を通じて空気を抜き去り、真空に近い状態にした様子を示している。これを可能とするように、流体注入経路22には、キャビティ部14に流体を注入する機能に加え、キャビティ部14から流体を排出する機能も持たせている。この結果、ウレタン発泡体28は、そのセル内の気体の圧力によって膨張し、セルの壁が破壊されるため、ウレタン発泡体28のセルの連通化が実現する。なお、この工程においては、他の一連の工程とは異なりキャビティ部の方が外部よりも低圧になるため、密閉手段を圧力勾配が逆転しても密閉を維持できるように実装する必要がある。
【0037】
以上の説明においては、ウレタン発泡体28は、基材26と一体となるように型成形されるものとしてきた。しかし、本実施の形態は、この状況に限定されるものではない。すなわち、基材26を用いずにウレタン発泡体28だけを型成形しても良いし、基材26を用いずに代わりにウレタンの周囲に表皮を持たせるように型成形しても良い。また、基材26と表皮の両者を用いることも可能である。
【0038】
ただし、ウレタン発泡体28だけを用いた場合には、図2の工程(b)で示した離型時に、移動を伴わない一部の箇所が型と接着したままになる可能性があるので注意が必要である。基材26を固定した場合には、圧縮の結果ウレタン発泡体28は基材26に近づくように動き、離型が進行したが、固定された箇所がない場合には、移動方向が必ずしも制御できないからである。したがって、必要であれば、キャビティ部14の一部に突起などを設けてウレタン発泡体28の移動を制限するなどして、圧縮時の移動を制御すればよい。
【0039】
また、ウレタン発泡体28だけを用いた場合に、図3に説明した減圧用経路32を設けるためには、補助シール部材34a、34bの代用として、開口部30に機械式蓋等を取り付ける必要がある。この機械式蓋は、キャビティ部14にウレタンを注入する際や、ウレタン発泡体28を圧縮して離型させる際には閉じられて補助密閉手段として働く。ウレタン発泡体28に圧力をかけてアンダーカット部24a−24eから取り外す場合には、機械式蓋は開けられて、ウレタン発泡体28が開口部30に吸着して上型10に付着する。したがって、この状況では、吸着したウレタン発泡体28自体がキャビティ部14の密閉を維持することになる。
【0040】
さらに、ウレタン発泡体28だけを用いた場合の他の注意点として、図4に示した引掛部46をウレタン発泡体28に設ける際に、ウレタン発泡体28の強度を考慮する必要性が挙げられる。
【0041】
基材26を用いずに、ウレタン発泡体28と表皮だけを型成形する場合には、表皮の強度や剛性が十分あれば、表皮を基材26の代わりとして前述したことを実行することができる。また、基材26と表皮の両方を用いた場合には、両者の配置や強度を考慮して、利用しやすいものを適宜選んで、前述の各工程を実行すればよい。
【0042】
ここで、型から発泡体を容易に取り出すもう一つの方法について、簡単に述べておく。従来の技術の項で述べたように、発泡体の型への接着を防ぐために離型剤を型に塗布することがあるが、この離型剤を樹脂に混ぜておくことで、発泡体の接着効果を弱めることができる。しかし、基材を樹脂と一体となるように型成形する場合には、基材と発泡体との間の結合も弱くなるため、不都合が生じる。この問題点の解消手段を図7を用いて説明する。図7の左側の断面図に示すように、上型50と下型52の間に設けられた基材54には、ウレタン発泡体28との接触面上に、離脱防止突起部56a、56bが設けられている。離脱防止突起部56a、56bは、八の字を形成するように取り付けられており、ウレタン発泡体28の図の左右方向並びに上下方向への動きを制限し、離脱を防止する。また、図7の右側の見取り図に示されているように、離脱防止突起部56a、56bには複数の孔58a−58eが設けられており、この空間がウレタン発泡体28によって満たされることで、基材54との離脱防止効果が強化される。なお、離脱防止突起部56a、56bは、ウレタン発泡体28に離型剤を混入しない場合にも利用可能であり、特に、本実施の形態の特徴であるウレタン発泡体28を強く圧縮する手段を用いる際に、基材54との接着力の強化を図ることができ有用である。
【0043】
最後に、型成形が3つ以上の複数の型の嵌合によって行われる場合について説明する。型成形は、特に複雑なアンダーカット部を有する場合に、複数の型を用いて実施されることがある。この場合の型の配置は様々に考えることが可能であり、例えば、上型10や下型12の側面に、これらの型が作る密閉状態を壊さないようにして第3の型を配置することも可能であろう。また、他の配置も可能であり、その一例として、図8に3つの型からなる発泡体成形装置の断面図を示した。ここでは、型60a−60cが互いに120度離れて配置されている。また、これらをガイドするガイド部62a−62cが設けられ、型60a−60cのスライド方向をやはり互いに120度ずつ異なるように規定している。そして、ガイド部62a−62cの両端近くには、シール部材64a−64fが、型60a−60cとの隙間を塞ぐように取り付けられている。したがって、3つの型60a−60cが作るキャビティ部66は、型60a−60c、ガイド部62a−62c、シール部材64a−64fからなる密閉手段によって密閉可能となっている。キャビティ部66には、アンダーカット部68a−68fが含まれている。このため、ガイド部62a−62cの長さを、少なくとも、対応する型の離間方向に見たアンダーカット部68a−68fの深さよりも大きくすることで、アンダーカット部68a−68fから発泡体を圧縮して取り外すことが可能になる。また、これまでに2つの型の場合で説明した他の全ての工程も実施できることは言うまでもない。もちろん、図8には図示していない流体の注入手段や、減圧用の開口部などは必要に応じて複数設置しなければならない。型が4つ以上の場合にも、同様にして発泡体成形装置を作成することができる。
【0044】
以上に述べたように、本実施形態は、発泡体の型成形において、型に接着した発泡体の取り外しに有効である他、アンダーカット部を有する型からの脱型、及び、発泡体のセルの連通化にも有用である。なお、本実施の形態においては、発泡体としてウレタン発泡体を取り上げて説明したが、圧縮性のある発泡体全てについて、本実施の形態と同様に適用することができる。また、ここでの説明に用いた自動車のインストルメントパネルだけでなく、発泡体の型成形一般に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態の装置を示す断面図である。
【図2】 本実施形態の一連の工程を示す断面図である。
【図3】 別の工程を示す断面図である。
【図4】 さらに別の工程を示す断面図である。
【図5】 連通化の工程を説明する断面図である。
【図6】 別の連通化の工程を説明する断面図である。
【図7】 断面図及び基材の見取り図である。
【図8】 3つの型を用いた装置の断面図である。
【符号の説明】
10 上型、12 下型、14 キャビティ部、16a,16b 上型接合部、18a,18b 下型接合部、20a,20b シール部材、22 流体注入経路、22a 流体注入口、24a−24e アンダーカット部、26 基材、28 ウレタン発泡体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for molding a foam in a cavity formed by a mold, and more particularly to demolding a foam after molding.
[0002]
[Prior art]
The foam (foamed resin) has a foam cell structure inside the resin and is excellent in heat insulation performance and cushion performance. For this reason, in addition to being used as building materials, packaging materials, etc., they are also used in various ways in automobile parts. For example, an instrument panel (instrument panel) for storing a speed meter or the like uses a urethane foam integrally formed with a base material and a skin.
[0003]
Such foam products are usually made by molding. Mold molding is a method of utilizing a cavity portion formed between two molds, typically an upper mold and a lower mold. The resin injected with both molds opened or fitted together expands with the progress of foaming by the foaming agent contained therein, and fills the cavity. Thereafter, the foam is cured into the shape of the cavity through the completion of foaming and the progress of cooling, and finally taken out from the mold.
[0004]
Like the above-described automobile instrument panel, foaming integrated with the base material or the skin is performed in the same manner. In this case, the base material may be fixed to the mold using pins or the like, and for the skin, a method that is separately prepared and installed in the mold, or a method that is directly applied to the mold by spray coating is adopted. Just do it. Thereafter, if a foamed resin is injected into the cavity, a foam integrated with the base material or the skin can be obtained.
[0005]
When a foam is molded using a resin having a strong adhesive force such as urethane, the foam sticks to the mold. Therefore, a means for applying a release agent to the mold surface in advance may be used (for example, Patent Document 1). Further, Patent Document 2 describes a means for improving the mold releasability of a molded product by flowing air between the mold and the molded product.
[0006]
When the back side of the mold has a structure wider than the front side, that is, when the mold has an undercut portion, it is difficult to pull out the foam from the mold. Therefore, a mold having an undercut portion is often manufactured so as to be divided into a plurality of small pieces so as to eliminate the catch. In addition, Patent Document 1 discloses the contents of easily performing demolding by using a means for injecting air in the vicinity of the undercut portion together with a release agent in the molding of the urethane foam including the undercut portion. .
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 5-91817
[Patent Document 2]
JP-A-6-134787
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as in Patent Document 1, if a release agent is used in order to avoid the foam from adhering to the mold, it is necessary to wipe off the release agent adhering to the product. Many inconveniences occur. In the means of Patent Document 2, once a ventilation path is formed between the mold and the molded product, the foam is hardly peeled from the mold at other locations.
[0009]
Furthermore, in the means of Patent Document 1 in the case of including an undercut part, the foam is forcibly pulled out, and when the undercut part is large, troubles such as forming a wrinkle in the foam occur.
[0010]
An object of the present invention is to eliminate these problems and make it possible to easily remove the molded foam from the mold.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the foam molding apparatus according to the first aspect of the present invention is a foam molding method in which a plurality of molds are fitted and a compressible foam is molded in a cavity formed between these molds. A body forming apparatus comprising: a sealing means for sealing the cavity part; and an injection means for injecting a fluid into the cavity part,The at least one mold is provided with an undercut portion, and the sealing means has a structure that maintains a sealed state even when the mold moves in the separating direction to a position where the foam comes out of the undercut portion.After completion of the molding of the foam, the cavity was pressurized by the injection means into the cavity that was sealed by the sealing means to increase the pressure of the cavity so that the foam was peeled off from the mold, and the foam was compressed to adhere to the mold Remove foam from moldAt the same time, the foam is removed from the mold without causing the undercut portion to be caught by moving the mold in the separation direction in the sealed state.
[0012]
Further, the foam molding apparatus of the present invention is,in frontSealing meansIs provided in at least one mold, and is provided in a mold that fits with a first joint formed by extending in the separating direction of the mold and a mold having the first joint, and the first joint A second joint portion formed so as to be opposed to each other, and a seal portion that fills a gap between the first joint portion and the second joint portion when the first joint portion and the second joint portion are joined. It is characterized by that.
[0013]
Further, in the foam molding apparatus of the present invention, an opening for decompression is provided on the wall surface of at least one mold, and an auxiliary sealing means for sealing the cavity is installed in the vicinity of the opening so that the decompressed opening is provided. It is also possible to remove the mold by adsorbing the foam to the part.
[0014]
In addition, the foam molding apparatus of the present invention can mold a foam so as to be integrated with the base material or the skin.
[0015]
In the foam molding apparatus of the present invention, when the foam is molded so as to be integrated with the base material or the skin, at least one mold is provided with an undercut portion, and the sealing means includes at least foaming. It is desirable to have a structure that keeps the sealed state until the body comes out of the undercut part, and by the injection means, the foam can be compressed so that the mold can be removed without causing the undercut part to be caught. .
[0016]
In addition, the foam molding apparatus of the present invention, when the foam is molded so as to be integrated with the base material or the skin, at least one mold wall surface is used for decompressing the part facing the base material or the skin. An auxiliary sealing means for sealing the cavity portion can be installed in the vicinity of the opening portion, and the foam can be adsorbed to the decompressed opening portion and demolded.
[0017]
In addition, when the foam is molded so as to be integrated with the base material or the skin, the foam molding apparatus according to the present invention pulls the base material or the skin on at least one mold wall surface. It is possible to provide a lead-in part that pulls the part into the wall surface, and using the lead-in part, the foam can be attached to the mold including the lead-in part and demolded.
[0018]
Moreover, the foam molding apparatus of this invention may communicate the cell of a foam by compressing a foam with the said injection | pouring means.
[0019]
In the foam molding apparatus of the present invention, the injection means can also have a function of discharging the fluid in the cavity portion, and after removing the foam from the undercut portion, the cavity portion is formed by the injection means. By extending the foam under reduced pressure, the cells of the foam can be communicated with each other.
[0020]
The foam molding method of the present invention is a foam molding method in which a compressible foam is molded in a cavity formed inside a plurality of fitted molds, and the foam is foamed in the cavity. A step of sealing the cavity part after foaming is finished, and injecting fluid into the sealed cavity part,So that the foam peels off the moldFluid pressureIncreaseCompress the foam,Glued to the moldPeeling the foam from the mold.
[0021]
Further, in the foam molding method of the present invention, when the cavity portion has an undercut portion, the foam is compressed to a size that eliminates the catch of the undercut portion by the pressure of the fluid injected into the sealed cavity portion. And a step of separating the mold while maintaining the sealed state of the cavity part and the compressed state of the foam until the foam exits the undercut part.
[0022]
In the foam molding method of the present invention, the foam molded at the cavity portion can include a base material or a skin.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a foam molding apparatus that molds an instrument panel of an automobile. In the illustrated apparatus, the mold is composed of an
[0025]
The wall surface of the
[0026]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a series of mold forming steps (a) to (e) performed by the foam molding apparatus of FIG. First, a foamable urethane resin is injected into the
[0027]
Therefore, first, the
[0028]
Then, after the sealing of the
[0029]
When the
[0030]
After the
[0031]
In the description here, the
[0032]
Next, with reference to FIG. 3, the process of attaching the urethane foam to the upper mold and taking it out will be described. FIG. 3 is basically the same as the cross-sectional view of FIG. 1, except that an
[0033]
Although not shown, a pressure reducing pump can be provided in the
[0034]
FIG. 4 shows another process in which the
[0035]
Here, the process of making the cells of the
[0036]
FIG. 6 shows a state close to vacuum by removing air from the
[0037]
In the above description, the
[0038]
However, if only the
[0039]
Further, when only the
[0040]
Furthermore, as another precaution when using only the
[0041]
In the case where only the
[0042]
Here, another method for easily removing the foam from the mold will be briefly described. As described in the section of the prior art, a release agent may be applied to the mold in order to prevent the foam from adhering to the mold. By mixing this release agent with the resin, The adhesive effect can be weakened. However, in the case where the base material is molded so as to be integrated with the resin, the bond between the base material and the foam is weakened, resulting in inconvenience. A means for solving this problem will be described with reference to FIG. As shown in the cross-sectional view on the left side of FIG. 7, the
[0043]
Lastly, a case where the molding is performed by fitting three or more molds will be described. Mold molding may be performed using a plurality of molds, particularly when the mold has a complicated undercut portion. The arrangement of the molds in this case can be considered in various ways. For example, the third mold is arranged on the side surfaces of the
[0044]
As described above, the present embodiment is effective for removing the foam adhered to the mold in the mold molding of the foam, as well as demolding from the mold having the undercut portion, and the foam cell. It is also useful for communication. In this embodiment, the urethane foam has been described as the foam. However, all of the compressible foams can be applied in the same manner as this embodiment. Moreover, it can be widely used not only for automobile instrument panels used in the description herein but also for general foam molding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a series of steps of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another process.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another process.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a communication process.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another communication process.
FIG. 7 is a sectional view and a sketch of a substrate.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an apparatus using three molds.
[Explanation of symbols]
10 Upper mold, 12 Lower mold, 14 Cavity part, 16a, 16b Upper mold joint part, 18a, 18b Lower mold joint part, 20a, 20b Seal member, 22 Fluid injection path, 22a Fluid injection port, 24a-24e Undercut part , 26 base material, 28 urethane foam.
Claims (11)
キャビティ部を密閉する密閉手段と、
キャビティ部に流体を注入する注入手段と、
を備え、
少なくとも1つの型にはアンダーカット部が設けられ、
前記密閉手段は、少なくとも発泡体がアンダーカット部から抜け出す位置まで型が離間方向に移動しても、密閉状態を保つ構造からなり、
発泡体の成形終了後に、密閉手段により密閉したキャビティ部に注入手段により流体を注入して発泡体が型から剥離するようにキャビティ部を高圧化し、発泡体を圧縮することで、型に接着した発泡体を型から剥離させるとともに、密閉状態のまま型を離間方向へ移動させることで、アンダーカット部の引っ掛かりを生じることなく発泡体の脱型を行う発泡体成形装置。A foam molding apparatus for fitting a plurality of molds and molding a compressible foam in a cavity formed between these molds,
Sealing means for sealing the cavity,
Injection means for injecting fluid into the cavity,
With
At least one mold is provided with an undercut,
The sealing means consists of a structure that maintains a sealed state even when the mold moves in the separation direction to a position where at least the foam comes out of the undercut portion,
After completion of the molding of the foam, the cavity was pressurized by the injection means into the cavity that was sealed by the sealing means to increase the pressure of the cavity so that the foam was peeled off from the mold, and the foam was compressed to adhere to the mold A foam molding apparatus that removes a foam from the mold and removes the foam without causing the undercut portion to be caught by moving the mold in the separation direction in a sealed state .
前記密閉手段は、
少なくとも一つの型に設けられ、この型の離間方向に延びて形成される第一の接合部と、
第一の接合部を有する型と嵌合する型に設けられ、第一の接合部に対向して接合するように形成される第二の接合部と、
第一の接合部と第二の接合部とが接合したときに、これらの接合部の隙間を埋めるシール部と、
を有することを特徴とする発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 1 ,
Before Symbol sealing means is,
A first joint provided in at least one mold and extending in the direction of separation of the mold;
Provided in a mold that fits with a mold having a first joint, and a second joint formed so as to be opposed to the first joint;
When the first joint and the second joint are joined, a seal part that fills the gap between these joints;
A foam molding apparatus characterized by comprising:
少なくとも一つの型の壁面には、減圧用の開口部が設けられ、
開口部付近には、キャビティ部を密閉する補助密閉手段が設置され、
減圧した開口部に発泡体を吸着して脱型する発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 1 or 2,
At least one mold wall is provided with an opening for decompression,
Near the opening, an auxiliary sealing means for sealing the cavity is installed,
A foam molding apparatus for removing a mold by adsorbing a foam to a decompressed opening.
キャビティ部を密閉する密閉手段と、
キャビティ部に流体を注入する注入手段と、
を備え、
少なくとも1つの型にはアンダーカット部が設けられ、
前記密閉手段は、少なくとも発泡体がアンダーカット部から抜け出す位置まで型が離間方向に移動しても、密閉状態を保つ構造からなり、
発泡体の成形終了後に、密閉手段により密閉したキャビティ部に注入手段により流体を注入して発泡体が型から剥離するようにキャビティ部を高圧化し、発泡体を圧縮することで、型に接着した発泡体を型から剥離させるとともに、密閉状態のまま型を離間方向へ移動させることで、アンダーカット部の引っ掛かりを生じることなく発泡体の脱型を行う発泡体成形装置。A foam molding apparatus that molds a compressible foam so as to be integrated with a base material or a skin in a cavity formed between a plurality of molds and formed between the molds,
Sealing means for sealing the cavity,
Injection means for injecting fluid into the cavity,
With
At least one mold is provided with an undercut,
The sealing means consists of a structure that maintains a sealed state even when the mold moves in the separation direction to a position where at least the foam comes out of the undercut portion,
After completion of the molding of the foam, the cavity was pressurized by the injection means into the cavity that was sealed by the sealing means to increase the pressure of the cavity so that the foam was peeled off from the mold, and the foam was compressed to adhere to the mold A foam molding apparatus that removes a foam from the mold and removes the foam without causing the undercut portion to be caught by moving the mold in the separation direction in a sealed state .
前記密閉手段は、
少なくとも一つの型に設けられ、この型の離間方向に延びて形成される第一の接合部と、
第一の接合部を有する型と嵌合する型に設けられ、第一の接合部に対向して接合するように形成される第二の接合部と、
第一の接合部と第二の接合部とが接合したときに、これらの接合部の隙間を埋めるシール部と、
を有することを特徴とする発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 4 ,
Before Symbol sealing means is,
A first joint provided in at least one mold and extending in the direction of separation of the mold;
Provided in a mold that fits with a mold having a first joint, and a second joint formed so as to be opposed to the first joint;
When the first joint and the second joint are joined, a seal part that fills the gap between these joints;
A foam molding apparatus characterized by comprising:
少なくとも一つの型の壁面には、基材または表皮に面した部分に減圧用の開口部が設けられ、
開口部付近には、キャビティ部を密閉する補助密閉手段が設置され、
減圧した開口部に発泡体を吸着して脱型する発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 4 or 5,
At least one mold wall surface is provided with an opening for decompression at a portion facing the substrate or the skin,
Near the opening, an auxiliary sealing means for sealing the cavity is installed,
A foam molding apparatus for removing a mold by adsorbing a foam to a decompressed opening.
少なくとも一つの型の壁面には、基材または表皮を引っ張って発泡体の一部をこの壁面内に引き込む引込部が設けられ、
引込部を用いて、引込部を含む型に発泡体を付着して脱型する発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 4 or 5,
At least one mold wall surface is provided with a lead-in portion that pulls the base material or skin to draw a part of the foam into the wall surface,
A foam molding apparatus for removing a mold by attaching a foam to a mold including the drawing portion using the drawing portion.
前記注入手段により発泡体を圧縮することで、発泡体のセル同士を連通化する発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
A foam molding apparatus for communicating foam cells by compressing the foam by the injection means.
前記注入手段は、キャビティ部の流体を排出する機能も備えており、
アンダーカット部から発泡体を取り外したあとで、注入手段によりキャビティ部を減圧して発泡体を伸張することで、発泡体のセル同士を連通化する発泡体成形装置。The foam molding apparatus according to claim 2 or 5,
The injection means also has a function of discharging the fluid of the cavity portion,
A foam molding apparatus that connects foam cells by removing the foam from the undercut and then decompressing the cavity with an injection means to extend the foam.
キャビティ部で発泡体を発泡させる工程と、
発泡が終わった後で、キャビティ部を密閉する工程と、
密閉したキャビティ部に流体を注入し、発泡体が型から剥離するように流体の圧力を高めて発泡体を圧縮して、型に接着した発泡体を型から剥離する工程と、
キャビティ部がアンダーカット部を有する際に、
密閉したキャビティ部に注入した流体の圧力により、アンダーカット部の引っ掛かりが解消する大きさに発泡体を圧縮する工程と、
発泡体がアンダーカット部を抜け出す位置まで、キャビティ部の密閉状態及び発泡体の圧縮状態を維持しながら、型を離間させる工程と、
を含む発泡体成形方法。A foam molding method for molding a compressible foam in a cavity portion formed in a plurality of fitted molds,
Foaming the foam in the cavity,
After the foaming is finished, sealing the cavity part,
Injecting fluid into the sealed cavity, increasing the pressure of the fluid to compress the foam so that the foam peels off the mold, and peeling the foam adhered to the mold from the mold;
When the cavity part has an undercut part,
The step of compressing the foam to a size that eliminates the catch of the undercut portion by the pressure of the fluid injected into the sealed cavity portion,
The step of separating the mold while maintaining the sealed state of the cavity portion and the compressed state of the foam until the foam exits the undercut portion, and
A foam molding method comprising:
キャビティ部で型成形される発泡体は基材または表皮を含む発泡体成形方法。The foam molded by the cavity part is a foam molding method including a base material or a skin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002285151A JP4321031B2 (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Foam molding apparatus and foam molding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002285151A JP4321031B2 (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Foam molding apparatus and foam molding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004114646A JP2004114646A (en) | 2004-04-15 |
JP4321031B2 true JP4321031B2 (en) | 2009-08-26 |
Family
ID=32278532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002285151A Expired - Fee Related JP4321031B2 (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Foam molding apparatus and foam molding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4321031B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4635524B2 (en) * | 2004-09-06 | 2011-02-23 | 株式会社ブリヂストン | Foam molding method |
US20100227152A1 (en) * | 2007-09-20 | 2010-09-09 | Honda Motor Co., Ltd | Laminated resin molding, its manufacturing method, and its manufacturing apparatus |
JP2009073044A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Honda Motor Co Ltd | Laminated resin molded article and its manufacturing method |
JP2011037280A (en) * | 2010-10-22 | 2011-02-24 | Honda Motor Co Ltd | Method for manufacturing laminated resin molded body |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002285151A patent/JP4321031B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004114646A (en) | 2004-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011275973B2 (en) | Method for manufacturing an insulated pipe using a bag | |
US9475219B2 (en) | Method for molding foamable resin | |
JP4321031B2 (en) | Foam molding apparatus and foam molding method | |
JP2007160580A (en) | Injection molding method and mold structure for injection molding | |
JP2580466B2 (en) | Panel product manufacturing method | |
JP3559259B2 (en) | Manufacturing method of laminated molded products | |
JP3043921B2 (en) | Base for foam molded article and method for producing foam molded article | |
JP2001150465A (en) | Method for manufacturing hollow molding and device therefor | |
JP4706446B2 (en) | Foamable resin molding method and mold structure for molding | |
JP4758570B2 (en) | Sound absorbing plate and manufacturing method thereof | |
JPH08155975A (en) | Production of interior material | |
JP4453794B2 (en) | Method for producing synthetic resin foam | |
JP4251115B2 (en) | Foam molding method | |
JP5953605B2 (en) | Foam molded product and method for producing the same | |
JP2806772B2 (en) | Seal pressure control method in injection molding | |
JP3287694B2 (en) | Injection molding method for thermoplastic resin molded articles and mold equipment for injection molding | |
KR20100010635A (en) | Process for producing expanded foam | |
JPH11151727A (en) | Production of skin integrated foamed molded product | |
JP2000246849A (en) | Resin molding and its manufacture | |
JP3820544B2 (en) | Manufacturing method of vacuum casting products | |
JPH11151724A (en) | Foam molding of padded molded product | |
JP2006015633A (en) | Injection foaming mold, injection foam molding method and skinned foamed resin member | |
JPH1134080A (en) | Foam molding die | |
JPH0648128B2 (en) | Insulation box manufacturing method | |
JP2006062203A (en) | Manufacturing method of injection molded product having thin-walled part |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050316 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070723 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080930 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081126 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090512 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090525 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |