JPH0615681A

JPH0615681A - 射出成形装置

Info

Publication number: JPH0615681A
Application number: JP17663692A
Authority: JP
Inventors: Takami Nakamura; 隆美中村; Chiaki Asano; 千明朝野; Yoshikazu Fujioka; 良和藤岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】厚肉部を中空状に形成してなる絞付成形品を
成形するに際して、絞付面に光沢むらが発生することを
防止できる射出成形装置を提供する。【構成】厚肉部Ｗaを中空状に形成した絞付成形品Ｗ
を成形する射出成形装置１において、上記成形品Ｗの絞
付面Ｗfの裏面側を成形する固定型３の成形面部分のう
ち、少なくとも成形品Ｗの厚肉部Ｗaに対応する部分を
通気性金型３aとして形成するとともに、この通気性金
型３aにエア圧を供給する加圧装置３１を接続し、射出
成形時、成形品Ｗの厚肉部Ｗaの内部にガスを注入して
中空部Ｗcを形成する際には、上記通気性金型３aからの
加圧力で、成形品表層部の少なくとも厚肉部Ｗaに対応
する部位を、絞付面成形用の可動型４の成形面４f側に
押圧することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面の少なくとも一
部に絞付面を有する、所謂、絞付成形品、特に、厚肉部
分を中空状に形成してなる絞付成形品を成形する射出成
形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚肉部を有する成形品を射出成形
で成形する方法として、金型成形空間内へ溶融樹脂を射
出した後あるいは射出中に、予め計量された所定量のガ
スを所定圧力で上記成形空間内に注入することにより、
成形品の厚肉部を形成する樹脂部分の内部に中空部を形
成し、樹脂がある程度冷却されてその表面層が自己支持
性を得るに至るまで上記中空部内を圧力状態にし、その
後この中空部内のガスを放出せしめることにより、厚肉
部を中空状に形成した成形品を得る方法が知られている
(例えば、特公平３−４７１７１号公報参照)。

【０００３】かかる成形方法を採用することにより、厚
肉部の樹脂表面層が自己支持性を得るまでは上記中空部
内を圧力状態に保持し、この圧力によって厚肉部の樹脂
表面部を金型成形面に向かって押圧することができるの
で、従来、特に、成形品の厚肉部において問題となって
いた射出後の冷却に伴う樹脂の体積収縮による、所謂、
「ひけ」の発生を有効に防止することができ、この「ひ
け」に起因する外観不良の問題の解消を図ることができ
る。また、樹脂内部に注入するガス量に応じた中空部を
厚肉部の内部に形成することができ、その分だけ製品重
量を(従って樹脂材料の使用量を)低減させることができ
るという利点も有する。

【０００４】ところで、樹脂成形品の表面を非常に微細
な凹凸(絞)状に形成することにより、表面の光沢を抑え
て艶消し状態とした、所謂、絞付成形品は、従来より一
般に良く知られている。この絞付成形品を射出成形する
場合、厚肉部を有するものについては、上記の射出成形
法を適用し、厚肉部を中空状として該厚肉部における
「ひけ」の発生を防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、絞付成形品
に上記射出成形法を適用した場合、例えば図４に示すよ
うに、絞付面Ｗf'の厚肉部サイド部分、つまり厚肉部Ｗ
a'の付け根部に対応する部位が、周囲の絞付面Ｗf'に比
べて光沢を帯びるようになり、光沢むらが発生すること
があるという問題があった。すなわち、ガスを注入して
上記厚肉部Ｗa'の内部に中空部Ｗc'を形成した際、図５
に詳しく示すように、上記厚肉部Ｗa'の付け根部では、
中空部Ｗc'の直上部分や他の一般部分に比べて肉厚が厚
いので、樹脂の冷却に時間がかかり、また、冷却時の体
積収縮も大きくなる。更に、ガス圧による内圧が金型８
４の成形面８４fに対して垂直に作用しないこともあ
り、樹脂表層部と金型成形面８４fとの密着性を十分に
確保することが難しい。

【０００６】従って、この部分では、上記中空部Ｗc'内
にガス圧が作用した際に、このガス圧によって樹脂表層
部がごく僅かに(例えば数ミクロン[μｍ]程度)移動して
金型成形面８４fとの間に滑りが生じ、成形品Ｗ'の表面
Ｗf'において、金型成形面８４fに形成された絞(しぼ)
用の凹凸によって付けられた本来の絞(しぼ)よりもはる
かに細かい凹凸がこすられて平滑化され、この部分が他
に比べて光沢を帯びることになるためであると考えられ
る。また、この部分の成形品表面には、厚肉部Ｗa'の付
け根部どうしを結ぶ方向にごく微細なこすり傷が多数付
いている。このことは、絞付面Ｗf'のうち比較的光沢を
帯びた部分と他の一般部とについて、その表面状態を顕
微鏡観察することによって確認された。この観察結果の
一例を、図６および図７において拡大して模式的に示
す。図６が上記絞付面Ｗf'のうち比較的光沢を帯びた部
分の表面状態の一例を、また図７が他の一般部の表面状
態の一例をそれぞれ示している。

【０００７】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたもので、厚肉部を中空状に形成してなる絞付成
形品を成形するに際して、絞付面に光沢むらが発生する
ことを防止できる射出成形装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、この発明は、
厚肉部を中空状に形成した絞付成形品を成形する射出成
形装置において、上記成形品の絞付面の裏面側を成形す
る金型側に、射出成形時、成形品表層部の少なくとも上
記厚肉部に対応する部分を、上記絞付面を成形する金型
の成形面側に押圧する押圧手段を設けたものである。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、上記押圧手段を設け
たので、射出成形時、上記厚肉部の内部にガスを注入し
て中空部を形成する際には、上記押圧手段で成形品表層
部の少なくとも厚肉部に対応する部位を、上記絞付面を
成形する金型の成形面側に押圧して両者の密着性を高
め、樹脂表面層が該金型成形面に対して移動することを
防止できる。すなわち、絞付面の厚肉部サイド部分に対
応する部位について、成形品表面が金型成形面でこすら
れることがなくなり、この部分が周囲の絞付面に比べて
光沢を帯びて光沢むらが発生することがなくなる。これ
により絞付面の外観性が損なわれることを防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、本実施例に係る射出成形装
置の概略を説明するための全体構成図であるが、この図
に示すように、上記射出成形装置１は、固定側型板５に
取り付けられた固定型３と、可動側型板６に取り付けら
れた可動型４とを主要部として構成された金型装置２を
備えている。上記固定側型板５は射出成形機(不図示)側
に固定される一方、可動側型板６は例えば油圧式のシリ
ンダ装置(不図示)に接合されており、該シリンダ装置を
駆動することにより、可動型４を固定型３に対して進退
動させることができるようになっている。そして、上記
可動型４を固定型３側に前進させて両型３,４を閉じ合
わせることにより、所定の成形キャビティ７が形成され
る。また、射出成形時に該成形キャビティ７への溶融樹
脂の通路をなすランナ部(不図示)およびゲート部(不図
示)が同時に形成される。

【００１１】上記固定型３の内部には、成形キャビティ
７内にガスを注入するガス注入用ノズル１１(ガスノズ
ル)が設けられており、該ガスノズル１１は、上記両金
型３,４が閉じ合わされた状態で、その先端部が、例え
ば成形キャビティ７に連なるランナ部(不図示)に対面す
るように位置設定されている。尚、上記ガスノズル１１
には、該ガスノズル１１を固定型３に対して進退動させ
るノズル駆動用の油圧シリンダ１２が取り付けられてい
る。また、ガスノズル１１の先端部近傍には、内部を通
過するガスを加熱して溶融樹脂との温度差をできるだけ
小さくすることなどを目的として、加熱用のヒータ１３
が付設されている。

【００１２】また、具体的には図示しなかったが、上記
固定型３の内部には、図１における紙面方向について上
記ガスノズル１１とは所定距離を隔てた箇所に、射出成
形機(不図示)に接続されて成形キャビティ７内に溶融状
態の樹脂を供給する樹脂供給用ノズルが設けられ、射出
成形機(不図示)から射出された溶融樹脂は、固定型３内
のホットランナ(不図示)および樹脂供給用ノズルを順次
介してランナ部(不図示)に流入し、このランナ部からゲ
ート部を(不図示)介して成形キャビティ７内に充填され
るようになっている。尚、この樹脂供給用ノズルおよび
上記ガスノズル１１は共に、従来から良く知られている
ものと同じものであるので、その内部構造の詳細な説明
および図示は省略する。

【００１３】上記ガスノズル１１には、ガス供給装置２
１から延設されたガス配管２９が接続されている。該ガ
ス供給装置２１は、例えばガスボンベ等で構成されるガ
ス供給源２２と、金型装置２側に供給するガス量を計量
するガス計量シリンダ２３と、該計量シリンダ２３を駆
動するための駆動用シリンダ装置２４とを主要部として
構成され、上記ガス計量シリンダ２３の計量室２３a
は、流量制御弁２５および圧力調整弁２６を順次介して
上記ガス供給源２２に接続されている。尚、上記ガス計
量シリンダ２３のアウトレット側には開閉制御弁２８が
介設されている。

【００１４】上記ガスとしては、例えば空気を用いるこ
とができるが、本実施例では、より好ましくは、比較的
廉価で不活性な窒素ガスを用いた。尚、理論的には、ガ
ス(気体)のみならず、当該樹脂材料に対して不活性なも
のであるならば、液体など他の種類の流体を用いること
も可能である。上記ガス計量シリンダ２３は、金型装置
２の成形キャビティ７内へ溶融樹脂材料を射出・充填す
るに際して、射出された溶融樹脂の製品部を構成する部
分の所定部位に対して注入するガス量を予め計量するた
めのもので、このガス量は、例えば、射出終了後冷却時
の樹脂の収縮容積を補うに足る量、あるいは成形品の重
量を必要な程度に減少させるに足る量として定められ
る。また、計量室２３a内のガス圧力は、上記成形キャ
ビティ７内に射出・充填された溶融樹脂材料内に中空部
を形成するに十分で、かつ、このガスが溶融樹脂内に注
入されて中空部を形成した際に、該中空部を取り囲む周
囲の樹脂材料を破断することのない圧力として設定さ
れ、この圧力設定は、上記圧力調整弁２６によって行な
われる。

【００１５】かかるガス供給装置２１およびガスノズル
１１を用いて成形キャビティ７内の溶融樹脂にガスを注
入し、例えば成形品の厚肉部等の所定部位に中空部を形
成するとともに、樹脂の表面層が自己支持性を得るまで
上記中空部内を圧力状態に保持することにより、この圧
力によって樹脂表面部を金型成形面に向かって押圧する
ことができる。この結果、特に、成形品の厚肉部につい
て、射出後の冷却に伴う樹脂の体積収縮による、所謂、
「ひけ」に起因する外観不良の発生を有効に防止すること
ができる。また、樹脂内部に注入するガス量に応じた中
空部を成形品内部に形成することができ、その分だけ製
品重量を(従って樹脂材料の使用量を)低減させることも
可能になる。

【００１６】ところで、本実施例では、成形品の表面の
少なくとも一部、例えば、可動型４によって成形される
片側の一面が、表面を非常に微細な凹凸(絞)状に形成す
ることにより、表面の光沢を抑えて艶消し状態とした、
所謂、絞付面として成形されるようになっている。この
ため、上記可動型４の成形面には、大きさ・高さ等のサ
イズが所定範囲内に制限された多数の凹凸が、例えばほ
ぼ全面に渡って設けられている。この凹凸の形状・サイ
ズ等は、当該絞付面の艶消し状態をどの程度にするかに
応じて定められ、例えば、自動車のバンパフェイスなど
の場合には、一般に、絞付面の表面側に形成される凸部
のサイズが、例えば数百ミクロン(μｍ)あるいは数十ミ
クロン単位の微細なものになるように設定される。

【００１７】また、本実施例では、図２および図３に示
すように、成形品Ｗの絞付面Ｗfの裏面側を成形する固
定型３の成形面部分のうち、少なくとも成形品Ｗの厚肉
部Ｗaに対応する部分、より好ましくは、該部分を含ん
だ若干広い範囲の部分が、通気性を有する金型３a(通気
性金型)として形成されている。該通気性金型３aは、例
えば焼結金属など、ある程度の通気性を有し、かつ樹脂
の侵入は許容しない程度の多孔性の金型材料を用いて製
作されており、その背面側には、金型装置２の外部に設
置された加圧装置３１から延設された圧力供給管３５が
接続されている。上記加圧装置３１は、例えばエアコン
プレッサでなる圧力発生源３２と、該圧力発生源３２か
らの高圧エアを蓄える所定容積の圧力チャンバ３３と、
該チャンバ３３と金型装置２との間の圧力供給管３５に
介設された開閉制御弁３４とを備え、上記圧力チャンバ
３３に所定の圧力が蓄えられている場合において上記開
閉制御弁３４が開かれると、圧力供給管３５を介して上
記圧力チャンバ３３内の高圧エアが通気性金型３a側に
供給され、この高圧エアの圧力により、成形キャビティ
７内の成形品Ｗの少なくとも厚肉部Ｗaに対応する部分
が、可動型４の成形面４fに向かって押圧されるように
なっている。

【００１８】尚、上記圧力発生源３２は、射出成形装置
１の起動とともに運転が開始され、上記圧力チャンバ３
３内の圧力が所定値より低下すると作動し、該圧力チャ
ンバ３３内を常に所定の高圧状態に維持するようになっ
ている。また、この圧力発生源３２としては、エアコン
プレッサを用いる代わりに、例えば、ガス供給装置２１
のガス供給源２２(ガスボンベ)を共用し、圧縮エアの代
わりに高圧窒素ガスを通気性金型３aに供給するように
しても良い。一方、具体的には図示しなかったが、上記
開閉制御弁３４は、射出成形装置１のコントローラに信
号授受可能に接続され、金型装置２の金型３,４が閉じ
合わされ、溶融樹脂が金型３,４の成形空間７内に射出
・充填された後、所定のタイミングで開かれるようにな
っている。

【００１９】以上のように構成された射出成形装置１、
すなわち金型装置２,ガス供給装置２１および加圧装置
３１を用いて行う射出成形方法について説明する。ま
ず、可動型４を前進させて固定型３に閉じ合わせ、成形
キャビティ７を形成する。次いで、上記成形キャビティ
７への溶融樹脂の射出・充填が開始される。そして、こ
の溶融樹脂の射出工程の完了とほぼ同時もしくは直後ま
たは射出中に上記開閉制御弁３４が開かれ、上記圧力供
給管３５を介して通気性金型３a側に高圧エアが供給さ
れ、成形空間７側への加圧が開始される。その後、所定
のタイミングで、ガスノズル１１から成形キャビティ７
内に向かって窒素ガスが注入される。この窒素ガスは、
少なくともその一部が、成形キャビティ７内において成
形品Ｗの厚肉部Ｗaの内部に注入され、この厚肉部Ｗaの
溶融樹脂内で中空部Ｗcを形成する(図３参照)。このと
き、成形キャビティ７内の少なくとも厚肉部Ｗaに対応
する部分の樹脂は、通気性金型３aを介して所定圧力で
可動型４側に押圧されており、成形品Ｗの上記部分の表
層部は、絞付面Ｗfを成形する可動型４の成形面４fに対
して十分に密着させられるようになっている。

【００２０】この押圧力により、成形品Ｗの厚肉部Ｗa
にガスを注入して中空部Ｗcを形成した際に、成形品Ｗ
の絞付面Ｗfの厚肉部サイド部分、つまり、厚肉部Ｗaの
付け根部分に対応する部位について、ガス圧によって樹
脂表面層が移動して金型成形面４fとの間に滑りが生じ
ることを防止でき、この部分の成形品表面が上記金型成
形面４fでこすられることがなくなる。すなわち、この
部分が他の絞付面に比べて光沢を帯びるようになること
を有効に防止することができる。

【００２１】この後、樹脂がある程度冷却されてその表
面層が自己支持性を得るに至るまで、上記中空部Ｗc内
はガス圧による圧力状態に保持される。そして、成形品
Ｗの表面層がある程度硬化して自己支持性を得るに至る
と、所定のタイミングで、例えば、ノズル駆動用の油圧
シリンダ１２を作動させてガスノズル１１を後退させる
ことにより、上記中空部Ｗc内のガスを外部に放出せし
めるガス抜きが行なわれる。その後、可動型４を後退さ
せて型開きを行い、成形品Ｗを金型装置２内から取り出
すようになっている。

【００２２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、上記成形品Ｗの絞付面Ｗfの裏面側を成形する固定
型３の成形面部分のうち、少なくとも成形品Ｗの厚肉部
Ｗaに対応する部分を通気性金型３aとして形成するとと
もに、この通気性金型３aに上記加圧装置３１を接続し
たので、射出成形時、成形品Ｗの厚肉部Ｗaの内部にガ
スを注入して中空部Ｗcを形成する際には、上記通気性
金型３aからの加圧力で、成形品表層部の少なくとも厚
肉部Ｗaに対応する部位を、絞付面成形用の可動型４の
成形面４f側に押圧して両者の密着性を高め、樹脂表面
層が該金型成形面４fに対して移動することを防止でき
る。すなわち、成形品Ｗの絞付面Ｗfの厚肉部サイド部
分に対応する部位について、成形品表面が金型成形面４
fでこすられることがなくなり、この部分が周囲の絞付
面Ｗfに比べて光沢を帯びて光沢むらが発生することが
なくなる。これにより絞付面Ｗfの外観性が損なわれる
ことを防止できるのである。

【００２３】尚、上記実施例は、加圧装置３１から通気
性金型３aに高圧気体を供給することにより、成形品表
層部の少なくとも厚肉部Ｗaに対応する部位を絞付面成
形用の可動型４の成形面４f側に押圧するようにしたも
のであったが、この代わりに、成形品の絞付面の裏面側
を成形する固定型の成形面部分の成形品厚肉部に対応す
る部分およびその近傍を、絞付面成形用の固定型の成形
面に垂直な方向にスライド可能なスライド型とし、この
スライド型を、例えばシリンダ装置等の機械的な手段で
駆動することにより、成形品表層部の少なくとも厚肉部
に対応する部位を絞付面成形用の可動型の成形面側に押
圧するように構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る射出成形装置の金型装
置およびガス供給装置の概略を示す全体構成図である。

【図２】上記射出成形装置の金型装置および加圧装置
を示す概略構成図である。

【図３】上記金型装置の通気性金型および成形品の厚
肉部を示す拡大縦断面説明図である。

【図４】従来例に係る成形品の絞付面を示す斜視図で
ある。

【図５】上記従来例に係る成形品の厚肉部の断面説明
図である。

【図６】上記従来例に係る成形品の絞付面の光沢を帯
びた部分の表面状態を拡大して模式的に示す拡大平面図
である。

【図７】上記従来例に係る成形品の絞付面の一般部の
表面状態を拡大して模式的に示す拡大平面図である。

【符号の説明】

１…射出成形装置３…固定型３a…通気性金型４…可動型４f…可動型の成形面３１…加圧装置Ｗ…成形品Ｗa…厚肉部Ｗc…中空部Ｗf…絞付面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚肉部を中空状に形成した絞付成形品を
成形する射出成形装置であって、上記成形品の絞付面の裏面側を成形する金型側に、射出
成形時、成形品表層部の少なくとも上記厚肉部に対応す
る部分を、上記絞付面を成形する金型の成形面側に押圧
する押圧手段を設けたことを特徴とする射出成形装置。