JP7014628B2 - 成形方法および成形装置 - Google Patents
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Description
前記成形方法によれば、樹脂の流れが穿孔ピンによって妨げられにくいため、ウェルドラインは形成されにくい。
前記成形方法によれば、第1工程における穿孔ピンの突出長さは短いため、ウェルドラインは形成されにくい。
前記成形装置によれば、樹脂の流れが穿孔ピンによって妨げられにくいため、ウェルドラインは形成されにくい。
図1は、第1実施形態に係る成形方法(樹脂成形品の製造方法)に用いられる成形装置10(樹脂成形品の製造装置)の概略図である。図2(A)は、穿孔ピン2の斜視図である。図2(B)は、穿孔ピン2の平面図である。図3~図5は、第1実施形態に係る成形方法における各工程を示す概略図である。
金型1は、射出成形用の金型であって、第1の型11と、第2の型12とを備える。第1の型11と第2の型12との間には空隙部13が確保される。空隙部13は、製造するべき樹脂成形品20(図5参照)に応じた形状を有する。第1の型11の内面11aと第2の型12の内面12aとは、空隙部13を介して対向する。空隙部13の厚み方向(図1の上下方向)をZ方向ともいう。
第2の型12の内面12aは、空隙部13に臨む。内面12aは、樹脂成形品20の第2面20b(図5参照)に即した形状を有する。第2面20bは、樹脂成形品20の第1面20aとは反対の面である。
制御部4は、図示しないセンサ(例えば光センサ)によって検出された穿孔ピン2の位置情報に基づいて駆動機構3を駆動し、穿孔ピン2の突出方向の長さ(内面11aからの突出寸法)を制御することができる。
次に、第1実施形態に係る成形方法を、図3~図5を参照して説明する。
図3に示すように、金型1の空隙部13に、樹脂導入孔1aから、溶融した樹脂16を導入する(射出する)。樹脂16の導入方向は、Z方向(穿孔ピン2の突出方向)に対して交差する方向である。例えば、樹脂16の導入方向は、Z方向に対して直交する方向である。樹脂16は、空隙部13に充てんされる。
図4に示すように、樹脂16が未硬化の状態で、制御部4によって駆動機構3を稼働させて、空隙部13内の樹脂16に向けて穿孔ピン2を突出させる。穿孔ピン2は、最も下降した位置(最突出位置)となり、先端2aが第2の型12の内面12aに当接する。これにより、穿孔ピン2は、樹脂16を貫通する。穿孔ピン2の突出長さLは、空隙部13の全厚みTと等しくなる。樹脂16の一部は中空部5に導入される。
なお、穿孔ピン2の突出長さLは、第1の型11の内面11aから穿孔ピン2の先端2aまでのZ方向(空隙部13の厚み方向)の寸法である。全厚みTは、穿孔ピン2の突出方向(Z方向)についての空隙部13の寸法である。
図6に示すように、穿孔ピン2の内径比が大きいほど押し荷重比は小さくなる。そのため、中空部5を有する穿孔ピン2を用いることによって、中実構造の穿孔ピンを用いる場合に比べて、第2工程における穿孔ピン2の押し荷重を小さくできる。
図5に示すように、冷却等により樹脂16(図4参照)を硬化させる。樹脂16は水、空気などの冷媒を用いて冷却してもよいし、放冷してもよい。硬化した樹脂16は、樹脂成形品20となる。樹脂成形品20は、金型1から取り出される。穿孔ピン2は樹脂成形品20から抜き出される。樹脂成形品20において、穿孔ピン2があった部分は貫通孔18となる。
第1実施形態の成形方法によれば、樹脂16の流れが穿孔ピン2によって妨げられないため、ウェルドラインは形成されにくい。
成形装置10によれば、第1実施形態の成形方法を採用した場合、樹脂16の流れが穿孔ピン2によって妨げられないため、ウェルドラインは形成されにくい。
次に、第2実施形態に係る成形方法を、図8~図10を参照して説明する。
図8に示す成形装置10では、穿孔ピン2は非突出位置にある。
図9に示すように、制御部4によって駆動機構3を稼働させ、穿孔ピン2の先端2aを含む部分2bを空隙部13に突出させる。この工程における穿孔ピン2の突出長さLは「L1」である。穿孔ピン2の突出長さL1は、空隙部13の全厚みTより小さい。よって、穿孔ピン2の先端2aは第2の型12の内面12aに達していない。
図10に示すように、金型1の空隙部13に、樹脂導入孔1aから、溶融した樹脂16を導入する(射出する)。樹脂16の導入方向は、Z方向(穿孔ピン2の突出方向)に対して交差する方向である。例えば、樹脂16の導入方向は、Z方向に対して直交する方向である。樹脂16は、空隙部13に充てんされる。
樹脂16は穿孔ピン2の突出部分を包含して流れ、空隙部13に充てんされる。樹脂16の一部は中空部5に導入される。
図11に示すように、樹脂16が未硬化の状態で、制御部4によって駆動機構3を稼働させ、穿孔ピン2をさらに突出させる。すなわち、穿孔ピン2の突出長さLを、突出長さL1(図10参照)より長い突出長さL2とする。突出長さL2は、空隙部13の全厚みTと等しい。穿孔ピン2は、最も下降した位置(最突出位置)となり、先端2aが第2の型12の内面12aに当接する。これにより、穿孔ピン2は樹脂16を貫通する。
冷却等により樹脂16を硬化させる。硬化した樹脂16は、樹脂成形品20(図5参照)となる。樹脂成形品20は、金型1から取り出される。穿孔ピン2は樹脂成形品20から抜き出される。樹脂成形品20において、穿孔ピン2があった部分は貫通孔18となる。
第2実施形態の成形方法によれば、第1工程における穿孔ピン2の突出長さL1(図10参照)は短いため、上述のように、ウェルドラインは形成されにくい。
図12は、第3実施形態に係る成形方法に用いられる成形装置110の概略図である。図13~図15は、第3実施形態に係る成形方法における各工程を示す概略図である。
図12では、穿孔ピン2は非突出位置にあり、全長にわたって挿通体14が挿通されている。挿通体14の先端14aの高さ位置(Z方向位置)は、穿孔ピン2の先端2aの高さ位置と同じである。
次に、第3実施形態に係る成形方法を、図13~図15を参照して説明する。
図13に示すように、金型1の空隙部13に、溶融した樹脂16を導入する(射出する)。
図14に示すように、樹脂16が未硬化の状態で、空隙部13内の樹脂16に向けて穿孔ピン2を突出させる。この際、挿通体14は移動しないため、穿孔ピン2は挿通体14を伴わずに樹脂16に押し込まれる。
穿孔ピン2は、最突出位置となり、先端2aが第2の型12の内面12aに当接する。樹脂16の一部は中空部5に導入される。
図15に示すように、冷却等により樹脂16(図14参照)を硬化させる。硬化した樹脂16は、樹脂成形品20となる。樹脂成形品20は、金型1から取り出される。穿孔ピン2は樹脂成形品20から抜き出される。樹脂成形品20において、穿孔ピン2があった部分は貫通孔18となる。
第3実施形態の成形方法によれば、樹脂16の流れが穿孔ピン2によって妨げられないため、ウェルドラインは形成されにくい。
例えば、第2実施形態の成形方法では、穿孔ピンを2段階で突出させるが、穿孔ピンを突出させる段階の数は3以上の任意の数であってもよい。
樹脂成形品に形成される孔は特に限定されないが、貫通孔が好ましい。
第1~第3実施形態の成形方法で用いる穿孔ピンの数は1であるが、樹脂成形に用いる穿孔ピンの数は2以上の任意の数であってもよい。また、樹脂成形品に形成される孔の数は1に限らず、2以上の任意の数であってよい。
Claims (5)
- 溶融した樹脂を金型の空隙部に射出する第1工程と、
前記樹脂が未硬化の状態で、前記空隙部内の前記樹脂に向けて、先端で開口している中空部を有する穿孔ピンを突出させることで該穿孔ピンの先端を、平坦状に形成された前記金型の内面に当接させる第2工程と、
前記樹脂を硬化させて前記穿孔ピンを前記第2工程とは反対の方向に向かって抜出すことによって、孔を有する樹脂成形品を得る第3工程と、を有する、成形方法。 - 前記第2工程において、前記穿孔ピンは前記樹脂を貫通する、請求項1に記載の成形方法。
- 前記中空部は、前記穿孔ピンの長さ方向に延びる孔である、請求項1または2に記載の成形方法。
- 前記第1工程に先だって、前記空隙部に、前記穿孔ピンを突出させる予備工程を有し、
前記第2工程では、前記穿孔ピンの突出長さを、前記予備工程における前記穿孔ピンの突出長さより長くする、請求項1~3のうちいずれか1項に記載の成形方法。 - 射出成形用の金型と、
先端で開口している中空部を有し、前記金型の空隙部に対して突出可能であるとともに、先端を、平坦状に形成された前記金型の内面に当接させることが可能であり、突出方向とは反対の方向に抜出すことが可能な穿孔ピンと、
を備える、成形装置。
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