JPH0976291A

JPH0976291A - 異種材料からなる成形品の成形方法および成形用金型

Info

Publication number: JPH0976291A
Application number: JP26470195A
Authority: JP
Inventors: Shozo Nishida; 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】成形サイクルを短縮できると共に、成形に使
用される金型が安価に得られ、さらには成形される成形
品の接合強度が大きい、異種材料からなる成形品の成形
方法を提供する。【構成】硬質材部分を成形する第１キャビテイ部
（３）と、軟質材部分を成形するための第２キャビテイ
部（４）とからなるキャビテイ（２）に、硬質材と軟質
材とを充填して成形品を成形するとき、１個の射出ノズ
ルに対して２個のシリンダを備えた複合射出機を使用
し、初めに硬質材（２１）を第１キャビテイ部（３）が
略充填される程度に射出する。この硬質材（２１）が固
化する前に、軟質材（２３）を、硬質材（２１）の略中
心部を通して硬質材（２１）を突き破るような形で第２
キャビテイ部（４）に射出してキャビテイ（２）全体を
充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１材料部分を成形す
る第１キャビテイ部と、第２材料部分を成形するための
第２キャビテイ部とからなるキャビテイに、第１、２材
料を充填して成形品を成形する、異種材料からなる成形
品の成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用
金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】異種材料あるいは異種材質からなる成形
品、例えば硬質材と軟質材とからなる成形品は、コアバ
ック法を適用した１次成形と、２次成形とにより成形さ
れている。コアバック法とは、１次成形時には２次成形
時に充填するキャビテイを移動コアで封鎖しておき、２
次成形時に移動コアを退避させることにより２次成形用
のキャビテイを確保する形成方法で、図３に示されてい
るようにして成形されるものである。すなわち、このコ
アバック法の実施に使用される金型は、固定金型Ｆと可
動金型Ｍとから構成されている。そしてこれらの金型
Ｆ、ＭにはキャビテイＣが設けられている。キャビテイ
Ｃは、図１の（イ）では１次成形用の例えば硬質材Ｊが
充填された状態示されている部分と、移動コアＫで封鎖
されている部分とからなっている。固定金型Ｆには、ス
プルＳが設けられ、このスプルＳは１次成形用のゲート
Ｇと、２次成形用のゲートＧ’とに分岐している。

【０００３】したがって、移動コアＫを図３の（イ）に
示されているように、油圧ピストンシリンダ機構Ｐで上
方へ移動させて２次成形するキャビテイを封鎖して、ス
プルＳから１次成形用のゲートＧを通して例えば硬質材
を充填すると、１次成形の硬質材Ｊが成形される。１次
成形の硬質材Ｊが冷却固化した後に、移動コアＫを図３
の（ロ）に示されているように、下方へ退避させる。そ
うして、スプルＳから２次成形用のゲートＧ’を通して
軟質材を充填すると、２次成形により軟質材Ｊ’が成形
される。冷却固化を待って、可動金型Ｍを開くと、図３
の（ハ）に示されているような、硬質材Ｊと軟質材Ｊ’
とからなる異種材料の成形品が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして、従
来のコアバック法によっても異種材料の成形品を得るこ
とはできるが、従来の方法には方法自体にも問題があ
り、またこの方法の実施に使用される金型にも問題があ
る。さらにはこの方法により成形した成形品に欠点が生
じることもある。すなわち、１次成形をしてから２次成
形するまでには、１次成形の硬質材Ｊが冷却固化してか
ら移動コアＫを退避させなければならないので、成形サ
イクルが長くなり、生産性を上げることができない欠点
がある。また、固定金型Ｆには２個のゲートＧ、Ｇ’
を、可動金型には移動コアＫを設けなければならないの
で、金型構造が複雑で高価になる。一方、成形品は硬質
材Ｊと軟質材Ｊ’とが単なる熱融着で接合され、しかも
接合面が狭いので、接合強度が低い。また、硬質材Ｊ充
填用のゲートＧと、軟質材充填用のゲートＧ’が、図３
の（ハ）に示されているよに、両材料Ｊ、Ｊ’に残り成
形品の外観を損なうこともある。本発明は、上記したよ
うな従来の問題点、欠点等に鑑みてなされたものであっ
て、成形サイクルを短縮できると共に、成形に使用され
る金型が安価に得られ、さらには成形される成形品の接
合強度が大きく、しかも外観を損なうこともない、異種
材料からなる成形品の成形方法およびこの方法の実施に
使用される成形用金型を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第１材料部分を成形する第１キャビテイ
部と、第２材料部分を成形するための第２キャビテイ部
とからなるキャビテイに、第１、２材料を充填して成形
品を成形するとき、射出機から第１材料を前記キャビテ
イに射出して、前記第１キャビテイ部を略充填する１次
射出工程と、前記第１射出工程により射出した第１材料
が固化する前に、第２材料を第１材料の略中心部を通し
て第１材料を突き破るような形で前記第２キャビテイ部
に射出して前記キャビテイ全体を充填する２次射出工程
とにより成形するように構成される。請求項２記載の発
明は、請求項１記載の成形方法において、２次射出工程
時に１次射出工程時に使用したゲートを介して射出充填
するように構成される。請求項３記載の発明は、第１材
料部分を成形する第１キャビテイ部と、第２材料部分を
成形するための第２キャビテイ部とからなるキャビテイ
を有する金型であって、前記キャビテイに連通したゲー
トは、第１材料を射出するゲートと第２材料を射出する
ゲートとに共用した共用ゲートとして構成され、該共用
ゲートは前記第１材料部分を成形する第１キャビテイ部
に設けられ、そして請求項４記載の発明は、第１材料部
分を成形する第１キャビテイ部と、第２材料部分を成形
するための第２キャビテイ部とからなるキャビテイを有
する金型であって、前記キャビテイに連通したゲート
は、第１材料を充填するゲートと第２材料を充填するゲ
ートとからなり、これらのゲートは前記第１材料部分を
成形する第１キャビテイ部に連通するように設けられて
いる。

【０００６】

【作用】金型を型締めした状態でキャビテイに射出する
とき、第１キャビテイ部に第１材料例えば硬質材を１次
射出して充填する。そして、硬質材が固化する前に、該
硬質材の略中心部を通して硬質材を突き破るような形
で、第２材料例えば軟質材を第２キャビテイ部に２次射
出してキャビテイ全体を充填する。冷却固化を待って金
型を開いて成形品を取り出す。また、他の発明において
は１次射出と２次射出時に同じゲートを使用する。さら
に他の発明では、１次射出には１次射出用のゲートを、
そして２次射出時に２次射出用のゲートから射出する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１に示
されている実施例は、直方体をした単純な形状の成形品
を成形する例である。本実施例においても、金型は固定
金型１と可動金型１０とから構成されている。そしてこ
れらの金型１、１０に跨って成形品を成形するためのキ
ャビテイ２が設けられている。キャビテイ２は、形式
上、図において右方に位置する第１キャビテイ部３と、
左方に位置するする第２キャビテイ部４とからなってい
る。固定金型１には１本のスプル５が設けられ、このス
プル５から１個のゲート６が第１キャビテイ部３の側部
に開口している。

【０００８】次に、上記金型１、１０を使用した成形方
法を説明する。射出機としては特開平３ー２７２８号に
示されているような、１個の射出ノズルに対して２個の
シリンダを備えた、サンドイッチノズルあるいは複合射
出機を適用する。複合射出機のそれぞれのシリンダで硬
質材と、軟質材を計量する。そして図１の（イ）に示さ
れているように可動金型１０を固定金型１に対して型締
して、例えば硬質材をスプル５、ゲート６を通してキャ
ビテイ２の第１キャビテイ部３が充填される程度に１次
射出する。１次射出により充填された硬質材は、図１の
（イ）において参照数字２１で示されている。

【０００９】１次射出により充填された硬質材２１が固
化する前に、複合射出機から、１次射出と同じスプル
５、ゲート６を通して今度は軟質材を２次射出する。軟
質材は、１次射出された硬質材２１は中心部の方が外周
部より柔らかいので、柔らかい中心部を通って充填され
る。２次射出による軟質材の初期の充填段階は、図１の
（ロ）に参照数字２３で示されている。射出を続ける
と、軟質材２３は前進し、硬質材２１のメルトフロント
２２を突き破って、第２キャビテイ部４に達し、第２キ
ャビテイ部４が充填されるようになる。キャビテイ２全
体が所定圧で充填されるまで、２次射出をする。２次射
出が終わった状態は、図１の（ハ）に示されている。冷
却固化を待って、可動金型１０を開いて硬質材２１と軟
質材２３とからなる成形品２０を取り出す。取り出され
た成形品２０は、図１の（ニ）に示されている。以下同
様なサイクルを繰り返して成形する。

【００１０】本実施例によると、色々な効果が得られ
る。例えば、１次射出された硬質材２１が固化する前に
２次射出ができるので、成形サイクルが短縮され、生産
性を上げることができる。また可動金型１０には、従来
のように移動コアが設けられていないので、構造が単純
で安価に得ることができる。したがって、成形品のコス
トダウンが図れる。さらには、上記金型１、１０を使用
し、そして上記のようにして成形した成形品２０は、図
１の（ハ）に示されているように、硬質材２１部分にお
いては軟質材２３が硬質材２１にザンドイッチ状に挟ま
れているので、硬質材２１と軟質材２３との接合強度の
大きい成形品２０が得られる。しかも、ゲート６は硬質
材２１側に１個設けられているだけで、ゲート６による
外観を損なうことも少ない。

【００１１】なお、上記成形法においては、１個の射出
ノズルに対して２個のシリンダを備えた複合射出機を使
用したが、１個の射出ノズルに対して１個のシリンダを
備えた射出機を２台使用しても成形できる。このときは
１次射出に使用した一方の射出機を２次射出時には退避
させ、他方の射出機をスプル５に整合させて射出するこ
とになる。あるいは、２台の射出機に整合させるために
金型１、１０の方を移動させても成形する。また、上記
実施例ではゲート６は、１次射出用と２次射出用とに共
用して１個設けられているが、１次射出用のゲートと、
２次射出用のゲートとを別々に、例えば図１の（イ）に
示されているゲート６と紙面に垂直な位置に並列的に、
もう１個設けることもできる。このようにゲートを２個
設けると、１個の射出ノズルに対して１個のシリンダを
備えた射出機を２台を並列的に設置して成形できる利点
が得られる。なお、ゲートを２個設けても、２個とも第
１キャビテイ部３側に設けられているので、従来のよう
に軟質材２３の外観を損なうようなことはない。

【００１２】次に図２により、形状がやや複雑な自動車
のエアーバックハンドルカバーの成形方法について説明
する。ハンドルカバーは、脚部と本体とからなり、脚部
は硬質材の例えばナイロンから、そして本体は軟質材の
エラストマから成形されているとする。固定金型３０に
は脚部を成形するための第１キャビテイ部３２、３２が
形成され、そして固定金型３０と可動金型３１には、本
体を成形するための第２キャビテイ部３３が設けられて
いる。なお、脚部を成形するための第１キャビテイ部３
２、３２は、本体を成形する第２キャビテイ部３３と連
通し、１個のキャビテイ３４を構成している。

【００１３】前述したような射出機を使用して、ナイロ
ン樹脂とエラストマとを計量する。図２の（イ）に示さ
れているように型締めして、ゲート３５、３５からナイ
ロン樹脂を第１キャビテイ部３２、３２が充填される程
度に１次射出する。１次射出されたナイロン樹脂は、参
照数字４０、４０で示されている。ナイロン樹脂４０、
４０が固化する前に、１次射出と同じゲート３５、３５
を通して今度はエラストマを２次射出する。エラストマ
は、前述したように柔らかい中心部を通って、図２の
（ロ）に参照数字４５、４５で示されているように充填
される。射出を続けると、エラストマ４５、４５は前進
し、ナイロン樹脂４０、４０のメルトフロント４１、４
１を突き破って、第２キャビテイ部３３に達し、このキ
ャビテイ部３３が充填されるようになる。キャビテイ３
４全体が所定圧で充填されるまで２次射出する。冷却固
化を待って、可動金型３１を開いてナイロン樹脂とエラ
ストマとからなるエアーバックハンドルカバーを取り出
す。本実施例によっても同様な効果が得られることは明
らかである。また、同様な実施例の変更が可能なことも
明らかである。

【００１４】なお、上記実施例では、硬質材と軟質材の
ように物理的性質の異なる２つの材料から成形する例に
ついて説明したが、同じ物理的でも機械的強度の異なる
２つの材料、色の異なる２つの材料等から成形すること
もできるし、また耐薬品性のような化学的な性質の異な
る２つの材料から成形することができることも明らかで
ある。

【００１５】

【発明の効果】以上ように、本発明によると、第１材料
部分を成形する第１キャビテイ部と、第２材料部分を成
形するための第２キャビテイ部とからなるキャビテイ
に、第１、２材料を充填して成形品を成形するとき、第
１材料で第１キャビテイ部を略充填し、第１材料が固化
する前に、第２材料を第１材料の略中心部を通して第１
材料を突き破るような形で第２キャビテイ部に射出して
キャビテイ全体を充填するので、すなわち１次射出で充
填した第１材料が固化する前に、２次射出により第２材
料を充填するので、成形サイクルを短縮できる。したが
って、本発明によると、生産性を上げることができる。
また、本発明によると、金型は従来のように移動コアを
必要としないので、金型を安価に得ることができる。さ
らには、成形品は第１材料部分においては第２材料が第
１材料にザンドイッチ状に挟まれているので、第１材料
と第２材料との接合強度の大きい成形品が得られる。し
かも、ゲートは第１キャビテイ部側に設けられているだ
けで、第２キャビテイ部側にはないので、第２キャビテ
イ部で成形される成形品の外観を損なうこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型の実施例と、この金型を使用した
成形順序を示す図で、その（イ）は１次射出を終わった
状態を模式的に示す断面図、その（ロ）は２次射出の初
期の段階を同様に模式的に示す断面図、その（ハ）は２
次射出を終わった状態を模式的に示す断面図、その
（ニ）は成形品を断面にして示す斜視図である。

【図２】エアーバックハンドルカバーの成形用の金型の
実施例と、成形順序を示す図で、その（イ）は１次射出
を終わった状態を模式的に示す断面図、その（ロ）は２
次射出の初期の段階を同様に模式的に示す断面図、その
（ハ）は２次射出を終わった状態を模式的に示す断面図
である。

【図３】従来の金型の例と、この金型を使用した成形順
序を示す図で、その（イ）は１次射出を終わった状態を
模式的に示す断面図、その（ロ）は２次射出の初期の段
階を同様に模式的に示す断面図、その（ハ）は成形品を
断面にして示す斜視図である。

【符号の説明】

１固定金型２キャビテイ３第１キャビテイ部４第２キャビテイ部６ゲート１０可動金型２１硬質材２３軟質材３０固定金型３１可動金型３２、３２第１キャビテイ部３３第２キャビテイ部３４キャビテイ４０ナイロン樹脂４５エラストマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１材料部分を成形する第１キャビテイ
部（３、３２、３２）と、第２材料部分を成形するため
の第２キャビテイ部（４、３３）とからなるキャビテイ
（２、３４）に、第１、２材料を充填して成形品を成形
するとき、射出機から第１材料（２１、４０、４０）を前記キャビ
テイ（２、３４）に射出して、前記第１キャビテイ部
（３、３２、３２）を略充填する１次射出工程と、前記第１射出工程により射出した第１材料（２１、４
０、４０）が固化する前に、第２材料（２３、４５）を
第１材料（２１、４０、４０）の略中心部を通して第１
材料（２１、４０、４０）を突き破るような形で前記第
２キャビテイ部（４、３３）に射出して前記キャビテイ
（２、３４）全体を充填する２次射出工程とにより成形
する、ことを特徴とする異種材料からなる成形品の成形
方法。
【請求項２】請求項１記載の成形方法において、２次
射出工程時に１次射出工程時に使用したゲート（６、３
５、３５）を介して射出充填する、異種材料からなる成
形品の成形方法。
【請求項３】第１材料部分を成形する第１キャビテイ
部（３、３２、３２）と、第２材料部分を成形するため
の第２キャビテイ部（４、３３）とからなるキャビテイ
（２、３４）を有する金型（１、１０、３０、３１）で
あって、前記キャビテイ（２、３４）に連通したゲート（６、３
５、３５）は、第１材料を射出するゲートと第２材料を
射出するゲートとに共用した共用ゲートとして構成さ
れ、該共用ゲートは前記第１材料部分を成形する第１キ
ャビテイ部（３、３２、３２）に設けられていることを
特徴とする、異種材料からなる成形品の成形用金型。
【請求項４】第１材料部分を成形する第１キャビテイ
部（３、３２、３２）と、第２材料部分を成形するため
の第２キャビテイ部（４、３３）とからなるキャビテイ
（２、３４）を有する金型（１、１０、３０、３１）で
あって、前記キャビテイ（２、３４）に連通したゲートは、第１
材料を充填するゲートと第２材料を充填するゲートとか
らなり、これらのゲートは前記第１材料部分を成形する
第１キャビテイ部（３、３２、３２）に連通するように
設けられていることを特徴とする、異種材料からなる成
形品の成形用金型。