JP6930812B2 - Manufacturing method of workpieces with holes - Google Patents
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Description
本発明は、孔部を有するワークの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a work having holes.
近年、車両の安全技術の向上のために、センサーやバックソナー等を搭載した車両が増加傾向にある。そして、これらのセンサーやバックソナーは、バンパーに設けられた取付孔を介して車両に取り付けられる。従来、この取付孔は、バンパーを射出成形した後、例えば油圧式の孔明け装置によりバンパーに穴明けをして形成する等、後加工により形成されていた。 In recent years, in order to improve vehicle safety technology, the number of vehicles equipped with sensors, back sonar, etc. is increasing. Then, these sensors and back sonar are attached to the vehicle through the attachment holes provided in the bumper. Conventionally, this mounting hole has been formed by post-processing, for example, after the bumper is injection-molded, the bumper is drilled with a hydraulic drilling device.
しかし、このように射出成形後に別途孔明け工程を設けた場合、バンパー製造時のコストアップにつながってしまう。このため、センサーやバックソナーを搭載した車両が増加していることもあり、射出成形によってバンパーの形状部分と共に孔形状を成形することが望まれていた。 However, if a separate drilling process is provided after injection molding in this way, it leads to an increase in cost during bumper manufacturing. For this reason, the number of vehicles equipped with sensors and back sonar is increasing, and it has been desired to form a hole shape together with a bumper shape portion by injection molding.
ところが、取付孔を射出成形により形成する場合、バンパーの取付孔周辺にウェルドラインが形成されるという課題があった。つまり、図8に示すように、バンパー100の射出成形時に、射出ゲートから取付孔101の側へ流れてきた樹脂材は、取付孔101を隔てて一方側102と他方側103のバンパー形状部分にそれぞれ分流し(図8の矢印参照)、取付孔101の反対側で再び合流する。この合流位置において、一方側102と他方側103の樹脂材が面接触してウェルドライン104が形成されてしまうという課題があった。さらに、バンパー100射出成形時に、ウェルドライン104とは別に内部ウェルド105が形成されてしまう。バンパー100のように車両の意匠面を構成するワークの場合、内部ウェルド105の形成が、外観品質上、問題となってしまう。
However, when the mounting hole is formed by injection molding, there is a problem that a weld line is formed around the mounting hole of the bumper. That is, as shown in FIG. 8, the resin material that has flowed from the injection gate to the
特に近年では、部材の軽量化や低コスト化等の要請により、バンパーの肉厚が薄くなる方向にある。この場合、射出成形時に、射出材が金型のキャビティ内を流れににくくなるため、ウェルドラインや内部ウェルドが発生しやすくなり、上記の課題が顕著になる。 In particular, in recent years, the wall thickness of bumpers has been decreasing due to demands for weight reduction and cost reduction of members. In this case, during injection molding, it becomes difficult for the injection material to flow in the cavity of the mold, so that weld lines and internal welds are likely to occur, and the above-mentioned problems become remarkable.
そこで、このような孔部周辺に形成されるウェルド対策として、例えば特許文献1の発明が開示されている。特許文献1では、図9に示すように、樹脂成形部品に他部材への取付部111が設けられている。取付部111には、他部材に取り付けるための貫通孔112が設けられている。そして、取付部111の貫通孔112を隔てて一方側113には、薄肉部115が形成されている。これにより、射出成形時に、薄肉部115を設けた一方側113の圧力が他方側114の圧力に比べて小さくなる。これにより、左右分岐した一方側113と他方側114の樹脂材が再び合流した際に、他方側114の樹脂材が一方側113の樹脂材を押し込む形になり、ウェルドライン116が斜め方向に形成される。従って、ウェルドライン116が垂直(図9の上下方向)に形成される場合と比較すると、ウェルドライン116における取付部111の割れを抑制でき、取付部111の強度を向上させることができる。
Therefore, for example, the invention of
特許文献1のように、ワークに部分的な薄肉部を形成する方法は、厚みによって剛性を持たせるようなワークにはその適用が難しいという課題があった。また、特許文献1のように取付部の先端に貫通孔が設けられた構成の場合、貫通孔周辺の一部を薄肉にするだけで上記のような効果を得ることができるが、ワークに形成された孔の位置によっては、その周辺の広範囲に亘って薄肉部を形成する必要があり、ワークの剛性等の特性に与える影響が特に無視できなくなってしまう。このように、ウェルド対策として特許文献1の方法を必ずしも採用することができず、成り行きで成形するしかない場合も多いため、射出成形によってワークの形状部分と孔部とを一体的に成形することに困難が伴う状況にあった。
As in
このような事情から、本願発明は、孔部を有するワークを射出成形により成形する製造方法において、ワークに必要とされる剛性等の特性に影響を与えることなく、ウェルドラインの形成を抑制することを課題とする。 Under these circumstances, the present invention suppresses the formation of weld lines in a manufacturing method for molding a work having holes by injection molding without affecting characteristics such as rigidity required for the work. Is the subject.
上記の課題を解決するため、本発明は、孔部を有するワークを射出成形により成形するワークの製造方法において、前記ワークの形状部分および孔部を成形すると共に、前記孔部に、前記ワークの形状部分と連続する不要部を成形する工程と、前記不要部を前記ワークから取り除く工程とを含み、前記ワークの形状部分および孔部を成形する工程において、射出材は、前記ワークを成形する成形型のキャビティ内において、前記孔部の前記射出材の流れる方向の上流側から、前記孔部を挟んで互いに反対側である一方側と他方側とへ分流し、当該上流側に対して前記孔部を挟んで反対側である下流側へ流れ、前記不要部は、前記孔部の前記一方側と前記下流側とを橋架することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention is a method for manufacturing a work in which a work having a hole is formed by injection molding, in which the shape portion and the hole of the work are molded and the hole is formed with the work. a step of forming an unnecessary portion which is continuous with the shape portion, said a step saw including removing unnecessary portion from the workpiece, in the step of forming the shaped portion and the hole portion of the workpiece, the injection material, forming said workpiece In the cavity of the molding die, the flow is divided from the upstream side of the hole portion in the flow direction of the injection material to one side and the other side opposite to each other across the hole portion, and the flow is divided with respect to the upstream side. The unnecessary portion flows to the downstream side which is the opposite side across the hole portion, and the unnecessary portion bridges the one side and the downstream side of the hole portion .
かかる方法では、射出成形により、ワークの孔部に相当する位置に、ワークに連続した不要部を成形する。これにより、射出成形時に、孔部周辺において射出材が流れ込む経路を変化させることができ、ワークに薄肉部を設けることなく、射出材の流路や流入する圧力を調整することができる。従って、ウェルドラインの形成を抑制したり、ウェルドラインの形成される方向を変化させることができる。また、内部ウェルドの形成を抑制したり、内部ウェルドが形成される方向を調整することもできる。さらに、後工程で不要部をワークから取り除くことができるので、ワークの製品としての特性に影響を与えることもない。 In such a method, an unnecessary portion continuous with the work is formed at a position corresponding to a hole of the work by injection molding. As a result, during injection molding, the path through which the injection material flows can be changed around the hole, and the flow path of the injection material and the inflow pressure can be adjusted without providing a thin portion in the work. Therefore, the formation of the weld line can be suppressed, and the direction in which the weld line is formed can be changed. It is also possible to suppress the formation of the internal weld and adjust the direction in which the internal weld is formed. Further, since unnecessary parts can be removed from the work in a subsequent process, the characteristics of the work as a product are not affected.
上記方法として、不要部は、ワークの射出成形時に、ワークの形状部分の側から流入した射出材によって成形することができる。これにより、射出成形時に、孔部の一方側に回り込んだ射出材と他方側に回り込んだ射出材のうち、不要部が設けられた側において、射出材の一部が不要部の側へ流入することで射出材の圧力がもう一方の側よりも小さくなる。従って、分流した射出材が再度合流する際に、不要部を設けた側の射出材が、もう一方の側の射出材に押し込まれる形になり、ウェルドラインの形成を抑制したり、その形成方向を一方側に傾斜させたりすることができる。 As described above, the unnecessary portion can be molded by the injection material flowing in from the side of the shape portion of the work at the time of injection molding of the work. As a result, at the time of injection molding, of the injection material that wraps around to one side of the hole and the injection material that wraps around to the other side, a part of the injection material moves to the side of the unnecessary part on the side where the unnecessary part is provided. The inflow reduces the pressure of the injection material compared to the other side. Therefore, when the separated injection materials are rejoined, the injection material on the side provided with the unnecessary portion is pushed into the injection material on the other side, and the formation of the weld line is suppressed or the formation direction thereof. Can be tilted to one side.
上記方法として、射出成形のための金型の不要部に相当するキャビティの位置に、射出ゲートを設けることができる。これにより、射出成形時に、不要部の側からワークの側へ樹脂材を流し込むことができ、ウェルドラインの形成位置において樹脂材を押し流し、ウェルドラインの形成を抑制することができる。 As the above method, an injection gate can be provided at a position of a cavity corresponding to an unnecessary portion of a mold for injection molding. As a result, the resin material can be poured from the side of the unnecessary portion to the side of the work during injection molding, and the resin material can be washed away at the position where the weld line is formed, and the formation of the weld line can be suppressed.
本発明によれば、ワークの製品としての特性に影響を与えることなく、ウェルドラインの形成を抑制したり、その形成方向を変化させることができる。 According to the present invention, the formation of weld lines can be suppressed or the formation direction thereof can be changed without affecting the characteristics of the work as a product.
図1に示すように、車両に取り付けられるバンパー(ワーク)1には、バックソナーやコーナーセンサ等を取り付けるための複数の取付孔(孔部)2が設けられる。一例として、取付孔2の直径は25mm程度で形成される。
As shown in FIG. 1, the bumper (work) 1 attached to the vehicle is provided with a plurality of attachment holes (holes) 2 for attaching a back sonar, a corner sensor, or the like. As an example, the
バンパー1は、射出成形により成形される。射出成形時には、複数のゲート位置から金型のキャビティ内に流体状の樹脂材(射出材)が流れ込み、キャビティ内に充填された樹脂材が冷却固化されることで、取付孔2を含めたバンパー1の形状が形成される。
The
図2に示すように、射出成形により成形される中間成形品1aには、取付孔2の位置に不要部3が設けられる。不要部3は、最終的なワーク1の製品形状を構成しない部分である。不要部3は、切り取り部3aで、バンパーの本体部分に部分的に連続して設けられている。なお、本実施形態では取付孔2が円形状の場合を例示しているが、これに限らず、適宜その形状を選択することができる。
As shown in FIG. 2, the intermediate molded product 1a molded by injection molding is provided with an
図3に示すように、射出成形時には、ゲート位置から取付孔2の側へ流れ込んできた樹脂材が、取付孔2を隔てて一方側20と他方側30にそれぞれ分流する(図3の矢印参照)。そして、これらの一方側20と他方側30へ分流した樹脂材(以下、単に一方側20の樹脂材、他方側30の樹脂材とも呼ぶ)は、取付孔2の周囲を回り込むようにして流れ込み、取付孔2周辺のバンパー形状および取付孔2を成形する。
As shown in FIG. 3, during injection molding, the resin material that has flowed from the gate position to the mounting
この際、本実施形態では、一方側20の樹脂材の一部が、不要部3に相当する金型キャビティ内へ流れ込み、不要部3を形成する。これにより、取付孔2の一方側20を流れる樹脂材の、金型のキャビティ内における圧力が、他方側30の樹脂材の圧力と比較して小さくなる。従って、一方側20と他方側30の樹脂材が再び合流する際に、他方側30の樹脂材が、一方側20の樹脂材を押し込むようにして一方側20へ入り込んでいく。従って、ウェルドラインの形成を抑制することができる。また、ウェルドラインの形成位置を、図3の点線L1に示すように、一方側20に傾斜して形成することができる。
At this time, in the present embodiment, a part of the resin material on one
以上のように、不要部3を設けることによって、射出成形時に樹脂材の流れる方向やその圧力を調整することができ、ウェルドラインを抑制したり、その形成方向を調整することができる。従って、バンパー1の見栄えを改善し、その品質を向上させることができる。また、本実施形態の製造方法は、ウェルドラインのみならず、内部ウェルド(図8参照)を抑制したり、その形成方向を変化させることもできる。
As described above, by providing the
射出成形によって中間成形品1aを成形した後、不要部3をバンパー形状から取り除く。これにより、所望の形状のバンパー1を得ることができる。不要部3は、例えば手作業により切り取り部3aの部分で切り取って、バンパー本体から取り除くことができる。このように、最終的に不要部3をバンパー1から取り除くことができるので、最終的な製品形状に影響を与えることなく、射出成形によって取付孔2を成形し、ウェルドラインの形成を抑制することができる。
After molding the intermediate molded product 1a by injection molding, the
ところで、不要部3は、一方側20の樹脂材と他方側30の樹脂材が合流する際に、両者に圧力差を生じさせることで、ウェルドラインの形成を抑制することを目的としている(図3参照)。従って、切り取り部3aは、一方側20のうち、特にウェルドライン形成位置の近傍に設けることが好ましい。
By the way, the
図4に示すように、不要部3は、バンパー1よりも垂直方向に厚みを持たせて形成することができる。これにより、不要部3の体積を大きくすることができ、射出成形時に、不要部3に相当するキャビティ内に樹脂材が充填されて冷却固化するまでの時間を長くすることができる。
As shown in FIG. 4, the
上記のように、不要部3の体積を変化させることにより、樹脂材をより好ましいタイミングで不要部3へ流すことができる。つまり、一方側20の樹脂材と他方側30の樹脂材が取付孔2の周囲を回り込んで合流するまでの間に、不要部3に相当するキャビティ内に樹脂材が充填されてしまうと、一方側20と他方側30の樹脂材の合流時に、両者に十分な圧力差を生じさせることができず、ウェルドラインの形成を十分に抑制することができない。従って、上記のように不要部3の体積を稼ぐことにより、不要部3に相当する金型のキャビティ内への樹脂材の充填が完了するタイミングを遅らせ、一方側20と他方側30の樹脂材の合流時に、両者に圧力差を生じさせることができる。なお、本実施形態では不要部3の断面形状を円形としたが、これに限らず、必要な不要部3の体積や樹脂材の流れ込み方を考慮して、最適な形状を選択することができる。
By changing the volume of the
不要部3は、切り取り部3aを部分的に薄肉にしたり、切り取り部3aの幅を小さく設けることができる。これにより、不要部3をバンパー1から切り取る作業が容易になる。このように、切り取り部3aの厚みや幅を小さくすると、一方側20の樹脂材が不要部3に相当するキャビティの側へ流れ込む際の入口部分の面積が小さくなることになり、樹脂材が不要部3の側へ充填される速度が遅くなる。従って、不要部3に相当するキャビティ内に樹脂材が充填されるタイミングが遅くなると共に、一方側の樹脂材と他方側の樹脂材の圧力差が生じにくくなる。
The
このように、切り取り部3aの厚みおよび幅は、必要とされる樹脂材の圧力差や不要部3に相当するキャビティ内への樹脂材の充填のタイミング、および、不要部3の切り取りの容易さ等を考慮して、最適な値で設計することが必要である。言い換えると、切り取り部3aの厚みおよび幅を調整することにより、不要部3に相当するキャビティ内への樹脂材が流入するタイミングを調整することができる。例えば、切り取り部3aの厚みおよび幅を小さく設けることにより、不要部3に相当するキャビティ内へ樹脂材が流入するタイミングを遅らせて、一方側の樹脂材と他方側の樹脂材が合流するタイミングで不要部3への樹脂材の流れ込み量を最大にし、ウェルドラインの形成をより効果的に抑制することもできる。
As described above, the thickness and width of the
また、本実施形態では、切り取り部3aを1箇所に設けた。つまり、一方側20の樹脂材が不要部3の側へ流入する入口を1箇所にのみ設けた。しかし、これに限らず、一方側20の複数箇所に、不要部3に連続する切り取り部3aを設けてもよい。
Further, in the present embodiment, the
ところで、前述のように、切り取り部3aは、後工程で手作業等により切り取られる部分である。従って、図4に示すように、バンパー1の切り取り面X1は、その表面が不要部3の切り取りによって粗くなるため、センサーやバックソナーの取付面(例えば、ツメ等が嵌合する面)を避けて設定することが好ましい。例えば、不要部3をバンパー1の下面X2に連続するように設け、面X1を不要部3の切り取り面としないこともできる。
By the way, as described above, the cutting
図5に不要部の構成の変形例を示す。
図5に示すように、本実施形態の不要部3は、2箇所の切り取り部3a1,3a2を有する。一方の切り取り部3a1は、射出成形時に樹脂材が取付孔2の側へ流れ込んでくる位置周辺に設けられる。また、他方の切り取り部3a2は、取付孔2の中心位置を挟んで、切り取り部3a1に対向する位置に設けられる。
FIG. 5 shows a modified example of the configuration of the unnecessary portion.
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、射出成形時に、取付孔2の側へ流れ込んできた樹脂材が、取付孔2を隔てて一方側20と他方側30、および、切り取り部3a1を介して不要部3の側、の三方へ分流する。そして、一方側20と他方側30に流れた樹脂材は、取付孔2を挟んで反対側の合流位置(以下、単に合流位置とも呼ぶ)で合流する。一方、切り取り部3a1を介して不要部3の側へ流れた樹脂材(以下、第三の樹脂材とも呼ぶ)は、切り取り部3a2を介して再びバンパーの形状部分の側へ流れ込み、上記合流位置に合流する。
In the present embodiment, the resin material that has flowed into the mounting
本実施形態では、一方側20と他方側30の樹脂材が衝突する位置において、衝突する方向と交差する方向から、不要部3の側を介して第三の樹脂材が流入する。これにより、一方側20と他方側30の樹脂材が衝突する方向と交差する方向へ樹脂材を押し出す形になり、合流位置においてウェルドラインの形成を抑制したり、その形成方向を変化させることができる。なお、本実施形態では、一方側20と他方側30の樹脂材が衝突するタイミングで、第三の樹脂材が合流する必要がある。このタイミングは、前述の実施形態と同様、切り取り部3a1、3a2の厚みや幅、および、不要部3の体積を変更することによって調整することができる。
In the present embodiment, at the position where the resin materials on the one
また、第三の樹脂材は、一方側から流入して合流位置で合流する構成であってもよい。つまり、図6に示すように、不要部3は、一方側20に切り取り部3a1を、一方側20と他方側30の合流位置付近に切り取り部3a2を有する。本実施形態では、一方側20の樹脂材の一部が切り取り部3a1の側へ分流して不要部3の側へ流れ込む。そして、分流した樹脂材は、切り取り部3a2を介して再びバンパーの形状部分の側へ流れ込み、上記合流位置に合流する。
Further, the third resin material may be configured to flow in from one side and merge at the merging position. That is, as shown in FIG. 6, the
本実施形態では、図3で示した実施形態と同様に、一方側20の樹脂材が途中で分流することにより、一方側20の樹脂材の圧力が他方側30の樹脂材の圧力よりも小さくなる。従って、合流位置において、他方側30の樹脂材が一方側20の樹脂材を押し込む形になる。また、一方側20で分流して不要部3の側へ流れた樹脂材が、再び合流位置で合流することにより、図6で示した実施形態のように、一方側20と他方側30の樹脂材が衝突する方向と交差する方向へ樹脂材を押し出す効果も得ることができる。
In the present embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 3, the pressure of the resin material on one
図7に示す実施形態の構成では、不要部3に相当する位置に、樹脂材の射出ゲート4が設けられる。そして、不要部3には切り取り部3aが1箇所に設けられており、切り取り部3aは、取付孔2を隔てて一方側20と他方側30から流れてきた樹脂材の合流位置に対向する位置、あるいはその近傍に設けられる。
In the configuration of the embodiment shown in FIG. 7, the resin material injection gate 4 is provided at a position corresponding to the
本実施形態では、一方側20と他方側30の樹脂材の合流位置において、不要部3の側から第三の樹脂材が流入する。従って、合流位置において、一方側20と他方側30の樹脂材が衝突する方向と交差する方向へ樹脂材を押し流すことができ、ウェルドラインの形成を抑制したり、その形成方向を変化させることができる。特に本実施形態では、不要部3に相当する位置に射出ゲート4を設けることにより、積極的に合流位置の側へ樹脂材を流すことができる。また、射出ゲート4付近から流し込まれた樹脂材は、より遠方の射出ゲートから射出されて、取付孔2の周囲を回り込んできた一方側20と他方側30の樹脂材よりも高圧である。従って、合流位置において、一方側20と他方側30の樹脂材をより強く押し流すことができ、ウェルドラインの形成をより効果的に抑制することができる。また、射出ゲート4からの樹脂材の射出のタイミングを任意に調整することができるため、一方側20と他方側30の樹脂材が合流するタイミングで、第三の樹脂材を流し込むことも容易である。
In the present embodiment, the third resin material flows in from the side of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
以上の説明では、孔部を有するワークの一例として、取付孔を有するバンパーを示したが、これに限らず、孔部を有するワークを射出成形する際には、本発明の製造方法を適用可能である。 In the above description, a bumper having a mounting hole is shown as an example of a work having a hole, but the present invention is not limited to this, and the manufacturing method of the present invention can be applied when injection molding a work having a hole. Is.
1 バンパー(ワーク)
1a 中間成形品
2 取付孔(孔部)
3 不要部
3a1、3a2 切り取り部
4 射出ゲート
1 Bumper (work)
1a Intermediate molded
3 Unnecessary part 3a1, 3a2 Cut part 4 Injection gate
Claims (2)
前記ワークの形状部分および孔部を成形すると共に、前記孔部に、前記ワークの形状部分と連続する不要部を成形する工程と、
前記不要部を前記ワークから取り除く工程とを含み、
前記ワークの形状部分および孔部を成形する工程において、射出材は、前記ワークを成形する成形型のキャビティ内において、前記孔部の前記射出材の流れる方向の上流側から、前記孔部を挟んで互いに反対側である一方側と他方側とへ分流し、当該上流側に対して前記孔部を挟んで反対側である下流側へ流れ、
前記不要部は、前記孔部の前記一方側と前記下流側とを橋架することを特徴とするワークの製造方法。 In a method for manufacturing a work in which a work having holes is formed by injection molding,
A step of forming a shape portion and a hole portion of the work and forming an unnecessary portion continuous with the shape portion of the work in the hole portion.
Look including a step of removing the unnecessary portion from the workpiece,
In the step of molding the shape portion and the hole portion of the work, the injection material sandwiches the hole portion from the upstream side of the hole portion in the flow direction of the injection material in the cavity of the molding mold for molding the work. The flow is divided into one side and the other side, which are opposite to each other, and flows to the downstream side, which is the opposite side with the hole portion in between, with respect to the upstream side.
The unnecessary portion is a method for manufacturing a work, characterized in that one side of the hole portion and the downstream side thereof are bridged.
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