JP5776977B2 - 加熱コイルを備えた樹脂成形型 - Google Patents
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Description
この金型加熱装置では、誘導加熱コイル及びコアにより、金型の他の部位が加熱されることを防止しつつ、型面の一部を局部的に加熱している。
この成形装置では、成形時に温調配管により樹脂成形型を全体的に加熱し、更に誘導加熱コイル及びブロックにより型面の一部を他の部分より速くかつ強く加熱することで、発泡倍率を部分的に高くしている。
しかも加熱コイルにより加熱する手段と他の加熱手段とを組み合わせて樹脂成形型を構成するため、樹脂成形型の構成が複雑であった。
突出部型面の突出方向と直交する断面形状が角部を有する場合には、角部が突出方向に連続して設けられ、角部に角部コアが配設されているのがよい。
この加熱コイルを備えた樹脂成形型は、樹脂のRIM成形法による成形に使用できる。また、スタンピング成形法による成形にも使用できる。
その結果、型面全体を短時間で加熱できると共に、型面全体における温度のバラツキを小さくでき、しかも簡素な構成の樹脂成形型を提供できる。
この実施形態では、図1(a)〜図1(c)に示す樹脂成形体10を成形する例について説明する。この樹脂成形体10は、車両の例えばフロントバンパの取付部位に使用されるクラッシュボックスである。樹脂成形体10は、板状の底部11と、底部11の一部から一方側に突出した筒状の突出部12と、突出部12の先端を閉塞する頂部13と、を備えている。樹脂成形体10は熱可塑性樹脂からなるものであってもよく、熱硬化性樹脂からなるものであってもよい。
突出部12は、板状の底部と交差又は直交する軸Lの方向に沿って突出している。この突出方向に沿う軸Lは曲線又は屈曲線であってもよいが、ここでは直線状に設定されている。また突出部12は底部11の略中央の位置に設けられている。
筒状の突出部12は、内部が中空であればよく、例えば円錐台形状や角錐台形状など、突出方向に沿う軸Lと直交する断面形状が突出方向の各位置で異なっていてもよい。
先端を閉塞する頂部13は、突出部12の内側の中空部が頂部13側で頂部13により閉じられた形状であればよく、平板状であっても屈曲又は湾曲した板状であってもよい。更に厚肉の種々の形状に形成されていてもよい。
成形型20は、図2(a)(b)及び図3に示すように、複数の分割型を組み合わせることで、各分割型に設けられた型面21によりキャビティ30を形成する構造を有する。型面21の近接位置には加熱コイル25及びコア26,27が配置され、これらにより成形時に型面21を加熱可能となっている。加熱コイル25及びコア26,27は何れもキャビティ30内に露出しないように型面21の内部に配置され、さらにそれぞれ絶縁層28により型面21に対して絶縁されている。
雌型31及び雄型32は、鋼材や鋳鉄等の誘導加熱可能な材料からなり、それぞれ底部11を成形する底部型面22と、突出部12を成形する突出部型面23と、頂部13を成形する頂部型面24とを有する。雌型31と雄型32とが型締めされることで、内部に型面21により閉空間からなるキャビティ30が区画される。キャビティの形状は樹脂成形体10の形状に略一致している。
頂部型面24は、突出方向に沿う軸Lに対して直交する最短の幅が加熱コイル25の径に対して1倍乃至数倍程度となっている。
突出方向に沿う軸Lに対して直交する突出部型面23の断面形状には、樹脂成形体10に対応するように角部29が設けられている。角部29は突出方向に所定長さ連続している。
加熱コイル25は、雄型32の底部型面22と、突出部型面23と、頂部型面24との各内側に対応する位置に配置されている。加熱構造体33が雄型32に対して所定位置に配置された状態で、各型面22,23、24と加熱コイル25との間の距離が出来るだけ精度良く一定となるように支持体34に支持されているのがよい。
この加熱コイル25は、底部型面22と、突出部型面23と、頂部型面24とに連続して配置されている。本実施形態では、加熱コイル25が全長に渡り1本のパイプにより形成されており、突出部型面23の突出方向に沿う軸Lの回りに一方向に巻回して配置されている。
なお、頂部型面24に対応する位置には、本実施形態の場合、加熱コイル25が長手方向に略直線的に配置されている。
ここでは、頂部コア26は、巻回されて頂部付近に配置された加熱コイル25の内側に近接して配置されており、加熱コイル25との間が絶縁層28により絶縁されている。この頂部コア26と頂部型面24との間の距離も全体で出来るだけ精度よく一定となるのがよい。
目的の樹脂成形体10は、図1に示すもので、底部11の軸Lに直交する大きさが220mm×160mm、突出部の軸Lに直交する断面の輪廓面積が底部11の面積に対して0.15〜0.3倍、底部11からの突出部12の突出高さが187.5mm、肉厚が4〜5mmの形状を有するものである。
これにより、図1に示す樹脂成形体10を製造した。
また、連続した加熱コイル25により全型面21を加熱できるので、型面22,23、24毎に別々に加熱したり他の加熱手段を用いる必要がなく、樹脂成形型20の構成を簡素化できる。
例えば上記では、雄型32の底部型面22と突出部型面23と頂部型面24とに対応する位置に加熱コイル25、頂部コア26、角部コア27を配置したが、雌型31に設けることも可能であり、雄型32と雌型31の両方に配置することも可能である。
上記では、底部型面22と突出部型面23と頂部型面24とを、加熱コイル25、頂部コア及び角部コア27のみで加熱するように構成したが、熱媒体を内部に流動させるなどにより成形型20の全体を加温するような他の加熱手段と併用することも可能である。
更に、加熱コイル25を全長にわたり一方向に巻回した例について説明したが、例えば底部型面22に対して偏心した位置に突出部型面23が設けられているような場合などには、一部において異なる方向に配置することも可能である。
10 樹脂成形体
11 底部
12 突出部
13 頂部
20 成形型
21 型面
22 底部型面
23 突出部型面
24 頂部型面
25 加熱コイル
26 頂部コア
27 角部コア
28 絶縁層
29 角部
30 キャビティ
31 雌型
32 雄型
33 加熱構造体
34 支持体
Claims (7)
- 板状の底部と、該底部の一部から一方側に突出した筒状の突出部と、該突出部の先端を閉塞する頂部と、を有する樹脂成形体を成形可能であり、該成形体を成形する型面の近接位置に加熱コイルが配設され、該加熱コイルにより上記型面を誘導加熱しつつ樹脂を成形する樹脂成形型であって、
上記型面が、上記底部を形成する底部型面と、上記突出部を形成する突出部型面と、上記頂部を形成する頂部型面とを有し、
上記加熱コイルは、上記底部型面と上記突出部型面と上記頂部型面とに連続して配設され、
上記頂部型面には、上記加熱コイルと共に該加熱コイルに近接して頂部コアが配設されている、加熱コイルを備えた樹脂成形型。 - 前記加熱コイルは、前記突出部型面の突出方向に沿う軸回りに巻回して配置されている、請求項1に記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。
- 前記突出部型面の突出方向と直交する断面形状が角部を有し、該角部が上記突出方向に連続して設けられ、該角部に角部コアが配設されている、請求項1又は2に記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。
- 前記加熱コイルは雄型の型面に配設され、前記底部型面に対応する位置に配置された前記加熱コイルの配置密度は、前記突出部型面に対応する位置に配置された上記加熱コイルの配置密度より小さく設定されている、請求項1乃至3の何れかに記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。
- 前記樹脂の成形に要する温度が150度〜180度であり、
前記加熱コイルにより加熱された前記底部型面と前記突出部型面と前記頂部型面との表面温度が何れも150度以上180度以下である、請求項1乃至4の何れかに記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。 - 前記樹脂をRIM成形法により成形する、請求項1乃至5の何れかに記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。
- 前記樹脂をスタンピング成形法により成形する、請求項1乃至5の何れかに記載の加熱コイルを備えた樹脂成形型。
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