JPH1086169A - ボス部を有する樹脂成形品の製造方法及びそれに用いる金型 - Google Patents
ボス部を有する樹脂成形品の製造方法及びそれに用いる金型Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
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- B29L2031/3008—Instrument panels
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
脂成形品において、ボス部の基部付近の薄肉化を抑える
とともにヒケの発生を防止する。 【解決手段】ボス部を有する樹脂成形品の射出成形法に
おいて、ボス部の基部の内側に厚肉部を設け、成形品を
なす溶融樹脂が冷却・固化しつつある時に、ボス部の内
側に圧縮ガスを供給し、そのガスにより前記厚肉部を圧
延するとともに成形品のボス部の基部付近を金型に押圧
することを特徴とする製造方法を採用する。ボス部を有
する樹脂成形品を射出成形する金型において、成形品の
ボス部に嵌合するように管状ピンが設けられ、その内側
ピンの先端が外管より引き籠もる位置にあり、かつ、そ
の内側ピンと外管の間隙から圧縮ガスを供給できる機能
を有することを特徴とする樹脂成形品用金型を用いる。
Description
るボス部を有する成形品の製造方法及びそれに用いる金
型に関するもので、自動車の内外装品、家具、椅子、建
築資材等を製造する際に利用可能である。
形品、特に自動車のインストルメントパネル等の内装品
では、成形品の表面にヒケが生じていないこと等の外観
が重視される。一方では、コスト低減のため、部品点数
の削減が盛んに進められており、成形品にボス部等が多
様に設置され、ヒケ等の外観不良が発生しやすい状況と
なっている。
する成形品のヒケ等の外観不良を抑えるため、圧縮ガス
でヒケを防止する方法や部分的厚肉部を中空とし、ま
た、その周辺部分の冷却を遅らせる方法が開示されてい
る。特開昭50−75247号公報、又は、特開昭59
−220337号公報では、成形品のボス部等の部分的
厚肉部で外表面にヒケが生じやすいところをその裏面側
から前記外表面を金型面に圧縮空気で押し当て、ヒケの
発生を抑える方法が開示されているが、リブ長が長い成
形品等では加圧空気の流動方向の制御及び保圧を適正化
する上で、効率的でない等の問題がある。
的厚肉部を中空とする成形において、厚肉部付近に相当
する金型の一部を断熱材とすることで、厚肉部付近の冷
却を遅らせ、厚肉部に対応する製品面とその付近の光沢
差をなくす方法が開示されているが、強度を必要とする
リブ等の厚肉部を中空とすることが前提であり、また、
中空とする際にパーミエーションが起こりやすく、強度
不足となる等の問題がある。
する外表面にヒケが発生しやすい樹脂成形品において、
ボス部の基部付近の薄肉化を抑えるとともにヒケの発生
を防止することを目的とする。
めに鋭意検討した結果、以下に示すように厚肉部を設
け、それを圧延するとともに成形品のボス部の基部付近
を金型に押圧することにより、目的を達成できることを
見出し、本発明の完成に至った。本発明は、ボス部を有
する樹脂成形品の射出成形法において、ボス部の基部の
内側に厚肉部を設け、成形品をなす溶融樹脂が冷却・固
化しつつある時に、ボス部の内側に圧縮ガスを供給し、
そのガスにより前記厚肉部を圧延するとともに成形品の
ボス部の基部付近を金型に押圧することを特徴とするボ
ス部を有する樹脂成形品の製造方法を提供するものであ
る。
側ピンの先端が外管より引き籠もる位置にある管状ピン
を設けた金型を用い、成形品をなす溶融樹脂が冷却・固
化しつつある時に、内側ピンと外管の間隙から圧縮ガス
を供給し、そのガスにより内側ピンの先端部の溶融樹脂
を圧延するとともに成形品のボス部の基部付近を金型に
押圧することを特徴とするボス部を有する樹脂成形品の
製造方法を提供するものである。
って、成形品のボス部に嵌合するように管状ピンが設け
られ、その内側ピンの先端が外管より引き籠もる位置に
あり、かつ、その内側ピンと外管の間隙から圧縮ガスを
供給できる機能を有することを特徴とする金型を提供す
るものである。
圧縮成形、又はガス注入射出成形等を含む射出成形法で
成形されるボス部を有する成形品を対象とする。例え
ば、図3に示すようなガス注入射出成形によるボス部が
多数設置された自動車のインストルメントパネル等の内
装品が挙げられる。
型、成形機及び成形方法を採用することができる。対象
とする樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ABS、ポリカーボネート、ポリアミド等の熱可塑性樹
脂またはこれらの熱可塑性樹脂にエチレン・α−オレフ
ィン共重合体エラストマー等のエラストマー、タルク、
マイカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維等の無
機充填剤を添加したものが採用でき、主にポリプロピレ
ン系樹脂を採用する場合が多い。
は、成形品のボス部に嵌合するように管状ピンが設けら
れ、その内側ピンの先端がボス部の基部に対して外管よ
り引き籠もる位置にあり、かつ、その内側ピンと外管の
間隙から圧縮ガスを供給できる機能を有することを特徴
とする金型を用いるのが好ましい。これにより、後述す
るように、ボス部を有する樹脂成形品の射出成形法にお
いて、ボス部の基部の外表面のヒケの発生を抑えること
ができる。
に説明する。管状ピン101は、その外管102が成形
品のボス部104の内径に相当する外径を有し、一般成
形品面からのボス部の高さ105に対応するように金型
面から突出させている。また、外管の中には内側ピン1
03を備え、その外管と内側ピン間には圧縮ガスをボス
部の基部へ供給できるように間隙106を形成し、内側
ピンの先端はボス部の基部に対して外管より引き籠もる
位置にあるようにしたものである。他の例としては、内
側ピン自体を通気性のある多孔質な材料とし、圧縮ガス
を供給できるようにしたもの、これらを組み合わせた内
側ピンの先端部にのみ通気性のある多孔質な材料を設
け、その先端部までは外管と内側ピンの間隙から圧縮ガ
スを供給できるようにしたものを挙げることができる。
これらも内側ピンの先端はボス部の基部に対して外管よ
り引き籠もる位置にあるようにしたものである。特に、
内側ピン先端部の外管と内側ピンの間隙や多孔質な材料
の孔は、溶融樹脂が進入しない程度にするとよい。通
常、その間隙や孔は5〜80μmである。
もる量に相当するだけボス部の基部の内側に部分的な厚
肉部107を設けることができ、これを供給される圧縮
ガスで押し延ばし、ボス部の基部付近の薄肉化を抑える
ことができる。その部分的な厚肉部は、それがない場合
の成形品の肉厚、形状等の諸条件から決まるヒケの量か
ら適宜調整する必要があるが、内側ピンの先端の外管か
らの引っ込み量d(距離)としては、成形品の一般面の
肉厚tの10〜60%が好ましい。前記の引っ込み量が
10%未満では一般面への圧縮ガスの漏れが発生する場
合がある。また、引っ込み量が60%を越えるとヒケが
抑えられなくなったり、離型不良が生じたりする場合が
ある。
縮ガスの供給装置から圧縮ガスが供給される。その圧
力、供給速度、供給タイミング、保圧時間等は供給装置
の制御システムで制御されている。その条件は、成形品
の大きさや形状等により適宜調整する必要があり、ボス
部の基部内側の部分的な厚肉部を円滑に押し延ばし、ボ
ス部基部付近の薄肉化を抑えるように圧縮ガスの圧力、
圧力を掛けるタイミング、保持する時間等を設定するの
がよい。圧縮ガスの圧力は、通常0.5〜8Pa、好ま
しくは1〜4Paである。
が射出充填された直後の冷却固化の初期段階は低圧と
し、圧縮ガスが薄い固化層を破って樹脂内部に侵入して
しまうことがないようにし、ある程度固化が進んだ状態
で圧縮ガスの圧力を高め、部分的な厚肉部を円滑に押し
延ばし、ボス部の基部付近の溶融樹脂を成形品の裏面側
から成形品の外表面側の金型110の成形面に押し当て
るのが好ましい。
乾燥空気等が使用できる。圧縮や加熱に対しても安全な
窒素ガスが好ましい。上記の金型、管状ピンの材料には
通常金型に使用される炭素鋼材等を採用すればよい。成
形機としては、それぞれの成形品に適した通常の射出成
形機、射出圧縮成形機又はガス注入射出成形機であれば
よい。
ス部を有する成形品は、次のような手順で成形できる。 (1)成形品の形状に対応し、前述のようなボス部の基
部の内側に厚肉部を設けることができる金型、例えば上
記の管状ピンを有する金型を使用して、通常の射出成形
方法により、溶融させた樹脂を型締めした金型に射出充
填させる。 (2)充填完了時もしくは遅延タイマー等で遅延時間を
設け、圧縮ガスを、ボス部の基部の内側に供給し、その
圧縮ガスで厚肉部を押し延ばし、ボス部の基部付近の溶
融樹脂を成形品の裏面側から成形品の外表面側の金型成
形面に押し当てる。 (3)圧縮ガスで保圧しながら、所定の時間保持し、溶
融樹脂を冷却・固化させ、ボス部の基部付近の成形品の
外表面のヒケを防止する。その後、脱圧する。 (4)型開時には必要に応じて、離型を円滑にする程度
に圧縮ガスのガス圧を残し、型開して成形品を金型から
取り出す。 以上のように本発明では、圧入された圧縮ガスで厚肉部
を押し延ばすことで、ボス部の基部の薄肉化が抑えら
れ、ボス部の強度が十分に保持できる。特に、管状ピン
を使用すれば、圧縮ガスによる保圧力がその内側ピンに
沿って伝達され、ボス部の基部から一般面へ圧縮ガスの
漏れがなく、ボス部の基部付近の成形品の外表面のヒケ
を防止に選択的に作用し、非常に効率が良い。
る。 〔実施例1〕本実施例は、本発明に基づいて、ボス部を
有する大型の成形品を以下のように成形したものであ
る。 (1)成形品 図3の自動車のインストルメントパネルで助手席側のダ
ッシュボード近傍にボスを備えている。 ボス外径:φ10mm、内径:φ5mm、高さ:25m
m(一般面より)。
10分;230°C、2.16kgf)を使用した。 (3)使用金型 図3の自動車のインストルメントパネルに対応した金型
で、ボス部に対応した箇所には図1のように管状ピンか
らなる圧縮ガスの注入口が設けてある。 管状ピンの外径:φ5mm、高さ:25mm。 内側ピンの先端は外管の先端より1mm引っ込んでい
る。
00ton)を使用し、図2に示すようなガス供給装置
から圧縮ガスを供給している。圧縮ガスとして、窒素ガ
スを使用し、それは図2の保圧ガス流路26から分岐し
た分岐路26Aから圧縮ガスが供給できるように接続さ
れている。
し、中空を成形するためのガス、窒素ガスを使用) ・ガス注入圧力 :10MPa ・ガス注入タイミング:樹脂射出開始から4秒後 ・ガス注入時間 : 2秒 ・ガス保持時間 :20秒 ・ガス脱圧時間 :10秒 f)圧縮ガス圧入条件(本発明のヒケ防止のための圧縮
ガス、窒素ガスを使用) ・圧縮ガス注入圧力 : 2MPa ・圧縮ガス注入タイミング:射出充填完了から0.5秒
後 ・圧縮ガス注入時間 : 3秒 ・圧縮ガス保持時間 :20秒 ・圧縮ガス脱圧時間 : 5秒
一部を示す金型108を型締めし、図示されていないガ
ス注入射出成形機から上記の成形条件で溶融樹脂111
を型内に射出し、ガス注入を行う。図1及び図4(a)に
示すように管状ピン101の内側ピンは1mm引っ込ん
でいるので、そこに部分的な厚肉部が形成される。射出
充填完了から0.5秒後、窒素ガスからなる圧縮ガス
を、管状ピンから上記の条件で供給する。この圧縮ガス
が図4(b)に示すように部分的な厚肉部を押し延ばし、
ボス部の基部付近の溶融樹脂を成形品の裏面側から外表
面側の金型成形面に押し当てるように作用する。圧縮ガ
スを20秒間保持し、保圧しながら、溶融樹脂を冷却・
固化させ、ボス部の基部付近の成形品の外表面のヒケを
防止できる。その後、脱圧する。離型を円滑にする程度
に圧縮ガスの加圧を残し、型開して成形品を金型から取
り出す。 (6)評価結果 ヒケによる成形品の外表面の凹部の発生がなく、外観が
良好な成形品が得られた。
ボス部の管状ピンの内側ピンの引っ込み量をゼロにして
成形した。その結果、圧入されたガスがボス部の基部か
ら一般面に漏れ込んで、ボス部の強度が低下した。ま
た、外表面に僅かな凹部が発生した。
ヒケが発生しやすい樹脂成形品において、ボス部の基部
付近の薄肉化を抑えるとともにヒケの発生を防止でき、
外観が良好な成形品が得られる。本発明のボス部に嵌合
し、ボス部の基部の内側に厚肉部を形成できる管状ピン
を有する金型を用いると、上記の薄肉化の抑制及びヒケ
防止を効率よく行うことができる。
を示す。
す。
断面図を示す。
示す。
隙 107・・・厚肉部 108・・・成形品の金型 109・・・成形品の裏面側の金型 110・・・成形品の外表面側の金型 111・・・充填された溶融樹脂 112・・・ガスチャンネル
Claims (3)
- 【請求項1】 ボス部を有する樹脂成形品の射出成形法
において、ボス部の基部の内側に厚肉部を設け、成形品
をなす溶融樹脂が冷却・固化しつつある時に、ボス部の
内側に圧縮ガスを供給し、そのガスにより前記厚肉部を
圧延するとともに成形品のボス部の基部付近を金型に押
圧することを特徴とするボス部を有する樹脂成形品の製
造方法。 - 【請求項2】 ボス部を有する樹脂成形品の射出成形法
において、成形品のボス部に嵌合するように内側ピンの
先端が外管より引き籠もる位置にある管状ピンを設けた
金型を用い、成形品をなす溶融樹脂が冷却・固化しつつ
ある時に、内側ピンと外管の間隙から圧縮ガスを供給
し、そのガスにより内側ピンの先端部の溶融樹脂を圧延
するとともに成形品のボス部の基部付近を金型に押圧す
ることを特徴とするボス部を有する樹脂成形品の製造方
法。 - 【請求項3】 ボス部を有する樹脂成形品を射出成形す
る金型において、成形品のボス部に嵌合するように管状
ピンが設けられ、その内側ピンの先端が外管より引き籠
もる位置にあり、かつ、その内側ピンと外管の間隙から
圧縮ガスを供給できる機能を有することを特徴とする樹
脂成形品に用いる金型。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP24274396A JP3793858B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | ボス部を有する樹脂成形品の製造方法及びそれに用いる金型 |
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JPH1086169A true JPH1086169A (ja) | 1998-04-07 |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7935293B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-05-03 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Injection molding method and injection molding apparatus |
JP2020108930A (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | 本田技研工業株式会社 | ガスアシスト成形装置、ガスアシスト成形方法および樹脂成形品 |
KR20220101222A (ko) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 경성정밀주식회사 | 치수 정밀도가 뛰어난 보스 구조를 가지는 성형물의 사출방법 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24274396A patent/JP3793858B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2020108930A (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | 本田技研工業株式会社 | ガスアシスト成形装置、ガスアシスト成形方法および樹脂成形品 |
KR20220101222A (ko) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 경성정밀주식회사 | 치수 정밀도가 뛰어난 보스 구조를 가지는 성형물의 사출방법 |
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