JP5159166B2

JP5159166B2 - ブロー成形方法及びブロー成形金型

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Publication number: JP5159166B2
Application number: JP2007129964A
Authority: JP
Inventors: 和道西岡; 直成福原
Original assignee: Minoru Kasei Co Ltd
Current assignee: Minoru Kasei Co Ltd
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: JP2008284728A

Description

本発明は、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体を製造するブロー成形方法及びブロー成形金型に関する。

本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体を、ブロー成形により製造する場合、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、パリソン１が金型２に形成された筒状キャビティ３内に膨出するとき薄肉化する。そのため、中空体は筒状部において必要な機械的強度や精度が得られないという問題があり、一方、筒状部において必要な機械的強度を得るため、予め薄肉化を見込んでパリソンの肉厚を大きくすると、中空体全体の重量が大きくなり、コスト面でも不利となる。
さらに、筒状部の外周に雄ねじ等を形成する場合、ブロー圧のみでは正確な形状を作ることができないという問題もある。

これに対し、特許文献１では、筒状キャビティ内を真空吸引してパリソンの一部を前記筒状キャビティ内に突出変形させた後、パリソン内に加圧エアを導入して膨張させることにより、筒状部の薄肉化を防止することが記載されている。しかし、パリソンの一部を真空吸引により筒状キャビティ内に引き込むのは不確実であり、かつできたとしてもパリソンを引き込む際に該パリソンが薄肉化することは避けられない。また、筒状部の外周に雄ねじを形成しているが、実質的にブロー圧のみによりねじ山の正確な形状を形成することは難しい。
一方、特許文献２には、ねじ山を形成した筒状部をインサートとして金型にセットし、ブロー成形により中空体を製造すると同時にその本体部に溶着させている。この場合、筒状部の薄肉化及びねじ山の精度についての問題は生じないが、インサートの部品コストが高く、またブロー成形のたびに金型にセットすることに伴う生産性の低下及び労働コストの問題がある。

特開平８−１８３０８７号公報特開平８−１４３３９３号公報

本発明は、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体をブロー成形により製造する場合において、ブロー成形体全体を厚肉化することなく、かつ筒状部としてインサートを用いることなく、筒状部の薄肉化を抑制することを主たる目的とする。さらに、筒状部に雄ねじを形成する場合において、その精度を向上させることを別の目的とする。

本発明のブロー成形方法（請求項１）は、一対の分割金型でパリソンを挟んで型締めした後パリソン内に加圧気体を吹き込み、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体を製造する場合において、前記一対の分割金型が、前記筒状部を形成する筒状キャビティを有するとともに、前記筒状キャビティ内に進退可能に配置され、後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面の一部をなすピンを有する第１分割金型と、前記第１分割金型に対向する第２分割金型からなり、第１分割金型において前記ピンを前進させその先端面を前記筒状キャビティの開口より内側に突出させた状態として、プリブローしたパリソンを第１，第２分割金型で挟んで前記ピンの先端面でパリソンを内側に押し込み、続いて前記ピンを後退させて押し込んだパリソンを前記筒状キャビティの中に引き込んだ後、本ブローすることを特徴とする。
このブロー成形方法において、前記第１分割金型として、前記筒状部を形成する筒状キャビティと、前記筒状キャビティ内に進退可能に配置されたピンを有し、前記ピンは後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面の一部をなし、前進したとき前記先端面が前記筒状キャビティの開口より内側に突出するようになったものが使用される。

また、本発明のブロー成形方法（請求項２）は、一対の分割金型でパリソンを挟んで型締めした後パリソン内に加圧気体を吹き込み、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する雄ねじ付き筒状部を有する中空体を製造する場合において、前記一対の分割金型が、前記筒状部を形成する筒状キャビティを有するとともに、前記筒状キャビティ内にその内壁面から所定の隙間をおいて進退可能に配置され、後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面をなすスリーブと、前記スリーブ内に進退可能に配置され、後退したとき先端面が前記スリーブの先端面とともに前記筒状キャビティの底面をなすピンを有する第１分割金型と、前記第１分割金型に対向する第２分割金型からなり、第１分割金型において前記スリーブを後退させ、かつ前記ピンを前進させその先端面を前記筒状キャビティの開口より内側に突出させた状態として、プリブローしたパリソンを第１，第２分割金型で挟んで前記ピンの先端面で前記パリソンを内側に押し込み、続いて前記ピンを後退させて押し込んだパリソンを前記筒状キャビティの中に引き込んだ後、本ブローするとともに前記スリーブを前進させて前記筒状キャビティ内に引き込んだパリソンを前記筒状キャビティの内壁面に押し付け、前記筒状部に雄ねじを形成することを特徴とする。
このブロー成形方法において、前記第１分割金型として、前記筒状部を形成する筒状キャビティと、前記筒状キャビティ内にその内壁面から所定の隙間をおいて進退可能に配置されたスリーブと、前記スリーブ内に進退可能に配置されたピンを有し、前記スリーブは後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面をなし、前記ピンは後退したとき先端面が前記スリーブの先端面とともに前記筒状キャビティの底面をなし、前進したとき前記先端面が前記筒状キャビティの開口より内側に突出するようになったものが使用される。

本発明によれば、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体をブロー成形により製造する場合において、ブロー成形体全体を厚肉化することなく、かつ筒状部としてインサートを用いることなく、筒状部の薄肉化を抑制することができる。さらに、筒状部に雄ねじを形成する場合において、その精度を向上させることができる。

以下、図１〜図９を参照して、本発明に係るブロー成形方法及びブロー成形金型について説明する。
図１〜図４に示すブロー成形方法は、略レーストラック形断面（パーティングラインに略垂直な断面において）を有する本体部１１と、本体部１１の壁面のパーティングラインから最も外れた平坦部から外向きに略垂直に突出する筒状部１２を有するブロー成形体１３を成形するもので、ブロー成形金型は第１分割金型１４と第２分割金型１５からなり、第１分割金型１４に、本体部１１を形成する本体部キャビティ１６の一部（１６ａで示す）と、筒状部１２を形成する筒状キャビティ１７が形成され、第２分割金型１５に、本体部１１を形成する本体部キャビティ１６の一部（１６ｂで示す）が形成されている（この例では１６ａと１６ｂで本体部キャビティ１６の全部を構成する）。第１分割金型１４には、筒状キャビティ１７内に円柱状のピン１８が設置され、ピン１８は両分割金型１４，１５の進退方向と同一方向に進退可能とされ、後退したとき（図４参照）、先端面が筒状キャビティ１７の底面の一部をなし、前進したとき（図１参照）、先端面が筒状キャビティ１７の開口より内側（本体部キャビティ１６内）に突出する。

ブロー成形の手順は例えば次のように行われる。
（１）図１に示すように、両分割金型１４，１５を型開きした状態で、パリソンヘッド１９からパリソン２１を押し出し、ブローノズル２２を上昇させ、パリソン２１の下端をプリピンチ装置２３でプリピンチする。このとき、ピン１８は前進位置にあり、その先端面は筒状キャビティ１７の開口より内側（本体部キャビティ１６内）に突出している。
（２）両分割金型１４，１５の型締めを開始するとともに、ブローノズル２２からエアを導入してパリソン２１のプリブローを行う。図２に示すように、両分割金型１４，１５の型締まり途中でパリソン２１はピン１８の先端面に押されて内側に押し込まれる。これにより、パリソン２１の一部（図２に２１ａで示す）がピン１８に被さり、ピン１８の周囲にパリソン２１（２１ａ）が集められた形となる。

（３）型締まり完了と同時に又はその前後にピン１８を後退させる。ピン１８が後退することにより、図３に示すように、ピン１８の周囲に集まったパリソン２１の一部（図３に２１ｂ）がピン１８の先端部周囲に一段と深く被さり、その周囲においてたるんだ状態となり、ここからさらにピン１８が後退することにより、このパリソン２１（２１ｂ）が筒状キャビティ１７内に引き込まれる。
（４）ピン１８が後退して先端面が筒状キャビティ１７の底部に達した後、本ブローを行う。これにより、図４に示すように、パリソンが本体部キャビティ１６及び筒状キャビティ１７の内面に密着し、ブロー成形体１３が製造される。
（５）ブロー成形後は両分割金型１４，１５を型開きし、ブロー成形体１３を取り出す。

このブロー成形方法によれば、始めにピン１８を突き出しておき、この状態で型締めを行ってピン１８の先端部周囲にパリソン２１の一部を集め、続いてピン１８を後退させることによりパリソン２１をピン１８の周囲にたるませ、さらにピン１８を後退させてパリソン２１を筒状キャビティ１７の内部に引き込むので、パリソン２１の筒状キャビティ１７内への引き込みが薄肉化を伴うことなく確実に行われる。そして、パリソン２１を筒状キャビティ１７内へ引き込んでから本ブローを行うので、パリソン２１が筒状キャビティ１７内で薄肉化するのが抑制できる。
なお、ピン１８の突出長さにより、筒状キャビティ１７内に引き込まれるパリソン２１の分量（面積）が決まる。この突出長さは、筒状キャビティ１７の深さに応じて適宜設定すればよいが、ピン１８が後退位置にきたとき（図４に示す位置）、引き込まれたパリソン２１が筒状キャビティ１７内をほぼ充塞する程度に設定することが、薄肉化抑制の観点からは望ましい。

図５〜図９に示すブロー成形方法は、一部のみ示す本体部３１（図９参照）と、本体部３１から外向きに略垂直に突出する筒状部３２を有するブロー成形体を成形するものである。このブロー成形体は、筒状部３２の外周に雄ねじが形成されている点で、図１〜図４に示したブロー成形体３と異なるが、他の点は全く同じと考えてよい。ブロー成形方法及びブロー成形金型についても、筒状部３２の薄肉化を抑制しようとする点で、図１〜図４に示すブロー成形方法及びブロー成形金型と共通点を有する。
図５〜図９には、第１分割金型３４（図１〜図４に示すブロー成形金型の第１分割金型１４に相当するもの）の筒状キャビティ３６近傍のみ示す。

ブロー成形金型は第１分割金型３４とこれに対向配置された図示しない第２分割金型からなり、第１分割金型３４に、本体部３１を形成する本体部キャビティの一部３５と、筒状部３２を形成する筒状キャビティ３６が形成されている。第１分割金型３４は、金型本体部３７と、その中でスライド可能とされたスライド金型３８，３９からなり、このスライド金型３８，３９の前端部内側の部分により筒状キャビティ３６の内壁面３６ａが画定される。第１分割金型３４には、筒状キャビティ３６内に進退可能に配置された略円筒形のスリーブ４１と、スリーブ４１内に進退可能に配置された円柱状のピン４２が設置され、スリーブ４１は筒状キャビティ３６内でその内壁面３６ａから所定の隙間をおいて進退する。

スライド金型３８，３９は、金型本体部３６に対して斜めに進退可能に設置され、後退して互いに分離し、前進して互いに合致し筒状キャビティ３６の内壁面３６ａが構成され、さらに前記筒状キャビティ３６の後方側（外側）に截頭円錐形の空間４３及び円筒形の空間４４が構成される。なお、筒状キャビティ３６の内壁面３６ａにはねじ溝が形成されている。
スリーブ４１は、スライド金型３８，３９の中央部に配置され、周囲が丸く面取りされた先端部４１ａと、先端部に続く小径部４１ｂと、小径部４１ｂに続く大径部４１ｃを備え、小径部４１ｂは筒状キャビティ３６の内壁面３６ａとの間に所定の間隔を有し、大径部４１ｃは筒状キャビティ３６の内壁面３６ａの内径とほぼ等しい外径に形成されている。

スリーブ４１は、例えば図６に示すように、後退したとき先端面が筒状キャビティ３６の底面を構成し、ピン４２は後退したとき先端面がスリーブ４１の先端面と面一になり、両先端面が筒状キャビティ３６の底面を構成する。またスリーブ４１は、前進したとき先端面が筒状キャビティ３６の開口から内側（本体部キャビティ３５内）に突出し（図９参照）、ピン４２は、前進したとき筒状キャビティ３６の開口から内側（本体部キャビティ３５内）に、スリーブ４１より深く突出する（図５参照）。

ブロー成形の手順は例えば次のように行われる。なお、下記（１）〜（３）の手順は、図１〜図４に関する（１）〜（３）の手順と同様である。
（１）図１に示す手順と同様に、両分割金型を型開きした状態で、パリソンヘッドからパリソンを押し出し、ブローノズルを上昇させ、パリソンの下端をプリピンチ装置でプリピンチする。このとき、スライド金型３８，３９は前進位置にあり、これにより筒状キャビティ３６（内壁面３６ａ）が画定され、スリーブ４１は後退位置にあり、ピン４２は前進位置にあり、ピン４２の先端面は筒状キャビティ３６の開口より内側（本体部キャビティ３６内）に深く突出している（図５参照）。
（２）両分割金型の型締めを開始するとともに、ブローノズルからエアを導入してパリソン４３のプリブローを行う。図５に示すように、両分割金型（第１分割金型３４のみ示す）の型締まり途中でパリソン４３はピン４２の先端面に押されて内側に押し込まれる。これにより、パリソン４３の一部（図５に４３ａで示す）がピン４２に被さり、ピン４２の周囲にパリソン４３（４３ａで示す）が集められた形となる。

（３）型締まり完了と同時に又はその前後にピン４２を後退させる。ピン４２が後退することにより、パリソン４３（４３ｂで示す）が筒状キャビティ３６内に引き込まれる。図６は、ピン４２が後退して先端面が筒状キャビティ３６の底部（スリーブ４１の先端面と面一になる位置）に達した状態を示す。これにより筒状キャビティ３６の底面が画定される。
（４）続いて本ブローを行う。これにより、図７に示すように、パリソン４３が本体部キャビティ３５の内面に密着し、筒状キャビティ３６内では、パリソン４３（４３ｂ）が内壁面３６ａに密着し（ただしパリソン４３内の内圧だけではねじ溝内に密着しない）、パリソン４３（４３ｂ）の一部が筒状キャビティ３６の内壁面３６ａと底面（スリーブ４１とピン４２の先端面）の隙間から膨出し、筒状キャビティ３６内からはみ出している。

（５）続いて図８に示すように、筒状キャビティ３６内でスリーブ４１を（ピン４２も）前進させる。スリーブ４２は、筒状キャビティ３６内に進入する小径部３１ｂにおいて筒状キャビティ３６内のパリソン４３（４３ｂ）の内径よりやや大きい径に設定されており、筒状キャビティ３６内を前進させることで、筒状のパリソン４３（４３ｂ）がスリーブ４２の外周面によりしごかれ、筒状キャビティ３６の内壁面３６ａに向けて押し付けられる。これにより、パリソン４３（４３ｂ）は筒状キャビティ３６の内壁面３６ａのねじ溝内に圧入され、パリソン４３ｂの外周に雄ねじが形成される。

（６）この例では、図９に示すように、スリーブ４１が前進位置にきたとき、スリーブ４１の先端部４１ａが筒状キャビティ３６の開口から突出し本体部キャビティ３５内に進入し、スリーブ４１の大径部４１ｃが筒状キャビティ３６の内壁面３６ａの後端に達っする。スリーブ４１の先端部４１ａが筒状キャビティ３６の開口から内側に突出することにより、バリ４３ｃの基部（筒状部３２との接続部）が薄肉化して切除しやすくなる。一方、スリーブ４１の大径部４１ｃが前進することで、パリソン４３ｂの一部（筒状キャビティ３６の外にはみ出していた部分）が筒状キャビティ３６内に押し込まれて圧縮され、前記雄ねじのねじ山がより精確に形成される。また、大径部４１ｃが筒状キャビティ３６の内壁面３６ａの下端に達っすることでバリ４３ｄの基部（筒状部３２との接続部）が薄肉化して切除しやすくなる。
（７）ブロー成形後はスライド金型３８，３９を斜めに後退させて筒状部３２を開放し、続いて両分割金型を型開きし、ブロー成形体を取り出す。

このブロー成形方法によれば、筒状部３２における薄肉化の抑制は、図１〜図４に示すブロー成形方法と同じように達成される。また、スリーブ４１の外周面で、筒状キャビティ３６の内壁面３６ａに密着したパリソン４３ｂをしごくようにして前記内壁面３６ａに押し付けるので、薄肉化していない筒状部３２に精確な雄ねじを形成することができる。

本発明に係るブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係るブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係るブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係るブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係る別のブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係る別のブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係る別のブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係る別のブロー成形方法の手順を説明する図である。本発明に係る別のブロー成形方法の手順を説明する図である。従来のブロー成形方法を説明する図である。

符号の説明

１１，３１ブロー成形体の本体部
１２，３２筒状部
１３ブロー成形体
１４，３４第１分割金型
１５第２分割金型
１７，３６筒状キャビティ
３６ａ筒状キャビティの内壁面
１８，４２ピン
１１，４３パリソン
４１スリーブ

Claims

一対の分割金型でパリソンを挟んで型締めした後パリソン内に加圧気体を吹き込み、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する筒状部を有する中空体を製造するブロー成形方法において、前記一対の分割金型が、前記筒状部を形成する筒状キャビティを有するとともに、前記筒状キャビティ内に進退可能に配置され、後退したとき端面が前記筒状キャビティの底面の一部をなすピンを有する第１分割金型と、前記第１分割金型に対向する第２分割金型からなり、第１分割金型において前記ピンを前進させその先端面を前記筒状キャビティの開口より内側に突出させた状態として、プリブローしたパリソンを第１，第２分割金型で挟んで前記ピンの先端面でパリソンを内側に押し込み、続いて前記ピンを後退させて押し込んだパリソンを前記筒状キャビティの中に引き込んだ後、本ブローすることを特徴とするブロー成形方法。
一対の分割金型でパリソンを挟んで型締めした後パリソン内に加圧気体を吹き込み、本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する雄ねじ付き筒状部を有する中空体を製造するブロー成形方法において、前記一対の分割金型が、前記筒状部を形成する筒状キャビティを有するとともに、前記筒状キャビティ内にその内壁面から所定の隙間をおいて進退可能に配置され、後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面をなすスリーブと、前記スリーブ内に進退可能に配置され、後退したとき先端面が前記スリーブの先端面とともに前記筒状キャビティの底面をなすピンを有する第１分割金型と、前記第１分割金型に対向する第２分割金型からなり、第１分割金型において前記スリーブを後退させ、かつ前記ピンを前進させその先端面を前記筒状キャビティの開口より内側に突出させた状態として、プリブローしたパリソンを第１，第２分割金型で挟んで前記ピンの先端面で前記パリソンを内側に押し込み、続いて前記ピンを後退させて押し込んだパリソンを前記筒状キャビティの中に引き込んだ後、本ブローするとともに前記スリーブを前進させて前記筒状キャビティ内のパリソンを前記筒状キャビティの内壁面に押し付け、前記筒状部に雄ねじを形成することを特徴とするブロー成形方法。
本体部壁部のパーティングラインから外れた箇所に外向きに突出する雄ねじ付き筒状部を有する中空体を製造するブロー成形金型において、前記筒状部を形成する側の分割金型が、前記筒状部を形成する筒状キャビティと、前記筒状キャビティ内にその内壁面から所定の隙間をおいて進退可能に配置されたスリーブと、前記スリーブ内に進退可能に配置されたピンを有し、前記スリーブは後退したとき先端面が前記筒状キャビティの底面をなし、前記ピンは後退したとき先端面が前記スリーブの先端面とともに前記筒状キャビティの底面をなし、前進したとき前記先端面が前記筒状キャビティの開口より内側に突出することを特徴とするブロー成形金型。