JPH04197569A

JPH04197569A - ブロー成形用金型

Info

Publication number: JPH04197569A
Application number: JP32587490A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Waku; 芳春和久; Morie Koya; 幸谷　守恵; Hideho Yoshioka; 吉岡　秀穂; Ryoichi Miyauchi; 宮内　良一
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ボトルなどの中空樹脂製品をブロー成形（吹
込成形）するための金型に関する。

〔従来の技術〕

樹脂のブロー成形品は射出成形品に比べて、射出圧力に
相当する空気吹き込み圧力を高く出来ないので表面性状
が悪く、製品からの冷却効率が低いので成形サイクル時
間が長いなどの短所があり、これらのこともブロー成形
品の用途限定要因となり、その用途はかなり限定されて
いる。しかしながら、空気吹き込み圧力が低い、金型コ
ストが安い、成形機が安いなどの長所があり、表面性状
および成形サイクルを同時に改善すれば、その用途は大
幅に拡大する。

ブロー成形品の表面性状を改善するには、空気を吹き込
んでパリソン（押出機からの樹脂チューブ）を膨らませ
て成形する際に、金型の温度を高くしておけば良い。そ
うすると、成形サイクル時間が益々長くなってしまい、
生産性の面で問題がある。そこで、表面性状および成形
サイクルを同時に改善するには、金型の加熱冷却機能を
大幅に向上すれば良い。

従来は、ブロー成形金型の加熱冷却温度コントロールを
、金型にドリル加工で設けた穴（通路）に油、水などの
加熱冷却媒体を強制循環させて行っている。しかしなが
ら、ドリル加工による加熱冷却通路の形成は直線の組合
せでしかなく、金型形状によっそドリル加工場所が大幅
に制約されるために、十分にかつ自由に加熱冷却通路を
金型内に設けることは出来ない。また、金型の重量が大
きいとその熱容量も大きく、加熱冷却効率および温度分
布に影響する。これらのことから、金型の加熱冷却機能
が不十分で製品の表面性状と成形サイクルの両方を同時
に改善できるブロー成形金型はまだ見出されておらず、
優れた加熱冷却機能を持った金型の出現が強く望まれて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕　゛上述したように、ブロー成形においては、■成形品の表
面性状の改善および■成形サイクル時間の短縮という解
決すべき大きな課題があり、しかも両方を同時に解決す
る必要がある。　　　　。

本発明の目的は、これらの課題を解決するために、加熱
冷却機能を大幅に高めたブロー成形金型を提供すること
である。

′［課題を解決するための手段］上述の目的が、樹脂のブロー成形用金型において、該金
型はアルミニウム合金または銅の鋳物であり、該金型の
熱容量が小さくなるように金型肉厚を薄肉化するため、
該鋳物の内部にその全体にわたって純銅および銅合金あ
るいは鋼のパイプを鋳ぐるみ、金型の強度、剛性を向上
させるとともに、該鋳ぐるみパイプに加熱冷却媒体を流
し、優れた加熱冷却機能、温度分布機能を発揮する構造
を有することを特徴とするブロー成形用金型によって達
成される。

〔作用〕

金型の金属には、多（の場合にダイス鋼などの鋼が用い
られるが、後述するように金型の加熱冷却サイクル時間
を熱伝導率および熱容量を考慮して短くすることのでき
るアルミニウム合金を用いる。金型の熱容量を小さくす
るためには、製品形状の表面プロフィルとは反対側の金
型裏側を削って肉厚を薄くすることも可能であるが、金
型の強度、剛性の点から自ずから限界がある。また、そ
うするとドリル加工は一層難しくなってしまう。

銅ないし鋼のパイプを予め所定の曲げ加工して鋳型内に
金型表面に沿って配置しておいて、アルミニウム合金で
鋳ぐるむことによって、金型の強度、剛性を向上させ、
鋳抜きにより金型肉厚を薄くすることと金型全体にわた
って金型表面近くに表面プロフィルに沿って加熱冷却媒
体通路を設けることとが出来る。これらのことから金型
の加熱冷却効率を高めることが出来る。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して、実験および実施態様例によ
って本発明の詳細な説明する。

２展プロー成、形用金型の加熱冷却機能は、金型金属（材質
）、加熱冷却媒体の条件（材質、温度、流量など）およ
び加熱冷却媒体の通路の配置条件に大きく依存するので
、加熱冷却サイクルテストのために次の様な小サイズ金
型（平Ｆｉ）を作製した。

金型材料：　アルミニウム合金、銅、網金型の長さＸ幅
×厚さ：２００Ｘ１００Ｘ２５ｍｍ加熱冷却媒体通路（ドリル貫通穴）：直径９ａ＋ｍＸ長さ２００ｍｍ加熱冷却媒体通路ピッチ：２５、＋＋＋ｍ、　５０ｍｍこれらの金型を実際のブロー成形条件１１０〜１４０°
Ｃの加熱冷却（熱）サイクルにするべく、加熱時の油（
加熱媒体）を１７０°Ｃ３２００℃とし、冷却時の油（
冷却媒体）を室温として、油流量１２１／分で金型の通
路に流した。得られた結果を第５図および第６図に示す
。

第５図から分かるように、熱サイクルタイムは金型材料
に大きく影響され、熱伝導率の大きい胴金型よりも熱容
量の小さいアルミニウム合金金型の方が短く、アルミニ
ウム合金金型を１とした場合に、胴金型では１．３倍、
網金型では１．８倍となっている。また、通路ピッチお
よび油温が熱サイクルタイムに及ぼす影響も大きく、第
６図から分かるように、ピッチが小さい程、油温か高い
程、サイクルタイムは短くなる。

さらに、金型表面の温度分布については、アルミニウム
合金金型および胴金型では油の出入口にて多少の温度ム
ラが認められたものの、概して一様であったが、調合量
では大きな温度ムラが観察された。すなわち、金型を急
速加熱冷却する場合、調合量は成形サイクルが長いばか
りでなく、成形品の品質の面からも好ましくない。

■ 第１図に、本発明にかかるブロー成形用金型（雌型）の
鋳造時の断面を示し、第２図に第１図の線■−■での金
型の断面を示す。そして、第３図に、本発明にかかるブ
ロー成形用金型（雄型）の鋳造時の断面を示し、第４図
に第３図の線ＴＶ−■での金型の断面を示す。

第１図および第２図において、ブロー成形用雌型金型１
はアルミニウム合金鋳物であり、鋳造方案に応じて湯口
２、湯道３および押湯４が付いており、銅パイプ５が金
型１の内部をその断面に応して曲がって貫通して延びて
いる。鋳型は、・セラミック鋳型であり、下型１１、上
型１２、下型鋳枠１３および上型鋳枠１４とからなる。

　第３図および第４図において、ブロー成形用雄型金型
３１は雌型金型１と同様にアルミニウム合金鋳物であり
、鋳造方案に応じて湯口３２、湯道３３および押湯３４
が付いており、銅パイプ３５が金型３１の内部をその断
面に応じて曲がって貫通して延びている。鋳型は、セラ
ミック鋳型であり、下型４１、上型４２、中間鋳型４５
、下型鋳枠４３および上型鋳枠４４とからなる。

ブロー成形用雌型金型１は次のようにして製作される。

先ず、製品形状に対応した金型設計に基づいて雌型マス
ターモデルを作り、それから転写してシリコンゴム型モ
デルを製作する。このシリコンゴム型モデルを利用して
セラミック鋳型１１（１２）をコンボッジットモールド
法で造型する。鋳ぐるみパイプ５には、例えば、外径１
２ｍｍで内径９■のリン脱酸銅パイプを用意し、これを
第１図および第２図に示すように鋳型のキャビティー面
に沿って下型鋳型１１の表面より１２ｍｍの距離に配置
できるように曲げ加工する。第１図のようにして組み立
てた鋳型内にアルミニウム合金ＡＣ４Ｃを７００″Ｃに
て鋳込んで銅パイプ５を鋳ぐるみながら雌型金型１を製
造する。型ばらしを行ってから、湯道３および押湯４を
切り離す。同様にして、雄型金型３１を製造することが
出来る。このようにして厚さ２５ｍｍの金型にその表面
から約７ＩＩＩＩ１１深さに加熱冷却媒体用の鋳ぐるみ
パイプ５が埋設されている訳である。鋳ぐるんだ銅パイ
プ５の位置を確認するために、製造した金型を切断して
銅パイプの移動状況を調べたところ、ずれはなく、金型
内に精度良く鋳ぐるまれでいた。同様にして雄型金型３
５を製作する。

製造した雌型金型１および雄型金型３５をブロー成形機
に装着し、銅パイプ５および３５へ温度２００°Ｃおよ
び室温の２つの油を切り換えて流して金型温度を１５０
←→１００°Ｃの範囲で制御しながら、ノリル樹脂で中
空ケース（製品）をブロー（吹込み）成形した。その結
果、ブロー成形品は金型温度を１５０°Ｃと高くして表
面性状を改善したので表面粗さが１．５〜２．７　ａ　
ｍ　（Ｒｍａｘ）と良いものであり、加熱冷却の成形サ
イクルタイムは２．５〜３．５分と後述の従来の場合の
７〜８分よりも大幅に短縮できた。

なお、上述の製品と同じものブロー成形するための従来
の金型は第７図（ａ）および（ｂ）に示す断面形状のも
のを鋳鉄（３４５Ｃ）あるいはアルミニウム合金の鋳込
みと機械加工とにより製作する。すなわち、第７図（ａ
）の雌型５１では鋳造後の外形加工してから複数の貫通
孔５２を開け、それぞれの貫通孔を通過するように複数
の盲穴５３を金型の背面から開ける。そして、盲穴５３
の入口部にネジをきる。このネジに螺合するプラグ５４
に盲穴５３の直径とほぼ同じ幅で盲穴の深さより短い平
板５５を固定したものを別途製作しておいて、図示する
ようにねし込んで媒体通路を形成する。同様にして、第
７図（ｂ”　）の雄型６１でも鋳造後の外形加工してか
ら複数の貫通孔６２を開け、それぞれの貫通孔を通過す
るように複数の盲穴６３を金型の背面から開ける。そし
て、盲穴６３の入口部にネジをきる。このネジに螺合す
るプラグ６４に盲穴６３の直径とほぼ同じ幅で盲穴の深
さより短い平板５５を固定したものを別途製作しておい
て、図示するようにねじ込んで媒体通路を形成する。こ
のような従来の金型に加熱冷却油を流して第１表の条件
で金型表面温度を制御して、ノリル樹脂でブロー成形し
た。

得られた結果を本発明の金型と比較して下記第１表に示
す。

以下余白上述した本発明の例では銅パイプを用いたが、鋼管でも
良く、鋳ぐるみの際にパイプに溶損が住じないパイプで
あれば良い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、銅な
いし鋼のパイプをアルミニウム合金で鋳ぐるみかつ厚さ
を薄＜シた金型は、その加熱冷却機能、温度制御性さら
には温度分布が大幅に向上する。したがって、■成形品
の表面性状の改善および■成形サイクル時間の短縮が同
時に達成出来て、生産性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第Ｆ図は、本発明にかかるブロー成形用金型（雌型）の
鋳造時の鋳型および金型の断面図であり、第２図は第１図の線■−■での金型の断面であり、第３図は、本発明にかかるブロー成形用金型（雄型）の
鋳造時の鋳型および金型の断面図であり、第４図は、第３図の線ＩＶ−ＩＶでの金型の断面図であ
り、第５図は、金型の加熱冷却サイクルを示すグラフであり
、第６図は、加熱冷却サイクルと通路（穴）ビ・ンチとの
関係を金型金属、油温を考慮して示すグラフであり、第７図（ａ）は、従来の雌型金型の断面図であり、およ
び第７図（ｂ）は、従来の雄型金型の断面図である。１・・・雌型金型、　　５・・・銅パイプ、１１・・・
下型鋳型、　　１２・・・上型鋳型、３１・・・雄型金
型、　３５・・・銅パイプ、４１・・・下型鋳型、　４
２・・・上型鋳型。第２図１・・・雌型金型５・・・銅パイプ１１・・・下型鋳型１２・・・上型鋳型第３図第４図４２・・・上型鋳型ピッチ（ｍｍ）第７図（ａ）　　　　第７図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、樹脂のブロー成形用金型において、前記金型（１、
３５）はアルミニウム合金または銅の鋳物であり、該金
型の熱容量が小さくなるように金型肉厚を薄肉化するた
め、該鋳物の内部にその全体にわたって純銅および銅合
金あるいは鋼のパイプ（５、３５）を鋳ぐるみ、金型の
強度、剛性を向上させるとともに、該鋳ぐるみパイプに
加熱冷却媒体を流し、優れた加熱冷却機能、温度分布機
能を発揮する構造を有することを特徴とするブロー成形
用金型。