JPS59225930A - 椀状成型物の製法及びその成型装置 - Google Patents

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】 本発明は椀状成型物の製法及びその装置に関し、特に二
重壁構造でかつコーナ一端の長さが長い自動車用バンパ
ーを、パリソンの接触融着な防止しつつブ四−成形によ
り得る方法及び装置に関する。

自動車用バンパー（以下単にバンパーという）はその断
面形状の如何によってバンパー自体の要求される耐衝撃
性、剛性、エネルギー吸収能力等の実用強度が異る。樹
脂製バンパーの場合、現行、インジェクションモールド
裂のものカするが、これは構造上シングルウオール（Ｓ
ｉｎｇｌｅＷａｌｌ）で、第１ｇｌに示すようにリプ１
付きのものが殆んどで、リプ自体が強度を発揮するため
には、裏面（車体サイド側）にレイン７オース２を設置
しなければならない。尚第１図にて、５はバンパ一本体
である。

は少ないし、史に第２８図に示すような中全形状で簡単
なリプ５付きのものでは強度効果は少ない。プルー成形
でバンパーをその構造上二重壁構造にすることで、強度
改善効果は大きくなるが、成形上各種の問題を生じる。

Ｍ５Ａ図及び第３Ｂ図に二′ＩＬ壁構造な°有するプレ
ー製バンパーの断面形状例を示すが、第５Ａ図及びＭ２
Ｒ図に於いて、例えば二重壁のクリアランス（１１ｍ１
２＊１Ｈａ１４　）が狭いと二重壁の特にコーナー都６
が接触融着し、同様に上下辺７．８の長さり、　、　Ｌ
２が長いと接層融層して成形できないし、又上下辺７．
８の角度α１．α２が０に近い場合忙も接触融層して成
形できない。尚第５Ａ図及び第６Ｂ図に於いて、９＾、
９Ｂはリブを示す。従って、成形性を確保するためには
、金星寸法や金型及びバンパー成形品のデザイン上各種
の制限を設けなければならない。

ところで、一般的にも、二重壁構造を有する椀状成ｍ＊
をプレー成形で一体成形する場合、通常のブレー成形に
よってはその成形には困難を伴なう。椀状成型物の中全
成形法に関しては特公昭４６−１４１５２号公報に記載
された発明がある。この特公昭４６−１４１５２号公報
に記載された発明は特にバンパーを得ることを目的とし
たものではないが、中空プロー成形により椀状成型物を
得る困難性について次のような記載がある。

椀状物の成型にあってはそれに応じた深搾りの雄型、雌
型を用いる必要がある。従ってパリソンを対向するＪ＋
ｆＩ型と雌型との間に垂下供給し、之を型締め線上にて
単に両金型の閉鎖で挟んだとすれば、型閉じの開始時パ
リソンが両金型の少なくとも何れかに接触する。このた
め、更に進行する型閉じにつれ金型の入口等の角部又は
その凹凸部等によりパリソンが押されて内圧が上昇し、
型閉じ終了を待たずして型外へ膨出したり、又は型閉じ
終了時に金型の対向間より外部へはみ出し、金型内外の
残存パリソンはいずれも著しく薄肉となるか或いは破損
することを免れない。従って型締終了後に加圧空気を注
入しても目的成型品は得られない。

それ故、上記公報では椀状の二重壁構造をもったブロー
成形品は通常のプレー成形では困難であって、下記の装
置が必要であるといっている。

■　金型内に摺動自在に套嵌される筒状金型を設けるこ
と。

■　パリソン内部の空気圧を調整するため圧力調節弁等
の調整装置を有する空気通路を設けること。

ところで、上記困１ｓ性は本発明の如（バンパーをプロ
ー成形で一体成形する場合にもいえ、二Ｎ壁構造のパリ
ソンはそのコーナ部（特にコーナ一端長さが長い場合〕
で接触融着するため成形できないケースが多い。

本発明は上記公報に記載の如き装置を使用せずとも、又
、パリノンの接触融着な生じることなく、二ｉＬ壁構造
の特にコーナ一端の長いバンパーの如き椀状成型物なブ
日−成形により容易に得ることができる製法を提供する
ことを目的としたもので、最終的なエアープｑ−を行う
前の段階で〜パリノン上下郡に於いてパリソン内にエア
ーを注入すると同時に左右方向からもパリソン壁内面に
エアーを吹付けることにより、成形時パリソン壁内面が
接触して付着するようなことがな（、実用的にも高性能
の椀状成型物が得られることを見い出し、これに基づき
本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は目的成撤物に対応する形状の型面をもっ
た雄雌の金型の対向間に押出機の押出ダイスからのパリ
ソンを垂下供給し、当該パリソン内部に於いて、下方向
忙加圧空気を当該パリソン内部に注入するとともに左右
方向に加圧空気を当該パリソン壁内面に吹付け、かっパ
リソン内下部に於いて、上方向に加圧空気を当該パリソ
ン内部に注入するとともに左右方向に加圧空気を当該パ
リソン壁内面に吹付けて、パリソンの接触融着を防止し
つつ、前記金型を閉じ次いでパリノン内部に加圧空気を
注入し、パリソンを冷却後、金星を里開きし、成型物の
取り出しを行なうことを％値とする椀状成型物の製法並
びに目的成型吻忙対応する形状のを面をもった雄雌の金
星の対向間に押出機の押出しダイスからのパリソンを垂
下供給し、加圧空気を当該パリソン内に注入して椀状成
型物の成型を行う成型装置に於いて、前記パリソン内の
加圧突気注入に先立ちパリソン内に３方向に加圧空気を
ブローするブローピンを備えて成ることを特徴とする椀
状成型物の成型装置に存する。

次に、本発明の製法差びにその装置ｆ九ついて詳述する
。

本発明の方法により椀状成型物を得る成形手順の好まし
い例を、椀状成型物としてバンパーを例にとって以下図
面に基づき説明する。

先ず、本発明では第４図に示すように、目的成型物に対
応する形状の壁面をもった雄金型（以下単忙雄型という
）１０及び雌金型（以下単に雌型という）１１０対向間
に、押出機の押出ダイス１３から押出された素成型品た
るパリソン１４を垂下供給する。尚第４図中、１２は圧
搾空気通路である。

このパリソン１４内上部に於いて、下方向（第４図矢標
１５で示す）に加圧空気を当該パリソン内部に注入する
とともに左方向（第４図矢Ｗ４１６で示す〕及び右方向
（第４図矢線１７で示ｊ′）からもパリソン壁内面に対
して加圧空気を吹付ける。又当該パリソン内下部に於い
ても、上方向（第４図矢線１８で示−ｆ）に加圧空気を
当該パリソン内部に注入するととも忙左方向（７ｉｇＪ
図矢ｌｌ１ｉ１９で示すン及び右方向（第４図矢線２０
で示す〕からもパリソン壁内面に対して加圧空気を吹付
ける。このブローを行う具体的方法の例としては、６方
向にブローが可能なプレｍビン（以下３万同ブローピン
という）を使用すればよい。

第７Ａ図及び第７Ｂ図には、第４図に示す３方向ブ■−
ビン２１〆誇拡大断面図を示した。

即ち、この５方向ブロービン２１＾にあっては、下方向
へのブロー０２２、左方向へのブロー０２５及び右方向
へのブロー０２４を備えていればよい。３方向プロービ
ン２１Ｂも同様である。

第７０　因は、３方向にブｐ−する点では第ＺＡ図及び
ｉ７Ｂ図と共通するが、三本の１０−ピン２５，２６．
２７により、その中一本のブローピン２５は上（下ン方
向にブローするように構成したもので、その他のブロー
ピン二本２６゜２７は左右方向にブローするように構成
したもので、本発明に於いてはこのようなブレ一方法を
とってもよく、その他適宜の変更が可能である。このよ
うなブロー（以下プリブローという〕により、パリソン
を筒状に保持することが可能であり、パリソンを融着し
ないように保持することができる。（以下この効果を、
エアーカーテン効果と称する］。

本発明に於いてはこのエアーカーテン効果を利用したプ
リブローを行い、パリソンを筒状に保持しつつ、次いで
ｇｓａに示すように、雄星１０、雌型１１の型閉じを進
行させる。この際、パリソンのコーナ一部及び当該コー
ナ一部を除いたダブルウオール部に於いて、パリソン内
壁面が接触融着することはない。

ところで、本発明に於いては、上記したエアーカーテン
効果忙加えて、ｉｓ型１０、雌型１１内面からパリソン
コーナ一部をＸ全で引いて、パリソンの融着を防止する
手段を併用してもよく、より一層パリソンの融着な防止
できる。上記吸引手段の一例としては、図示していない
が、金型にパリソンを吸引するための孔を１設し、当該
孔と連通したバキューム手段により、パリノンコーナ一
部を金型内面に吸引するという手段が挙げられる。

従来のプルー成形済では、金星閉止時にパリソンのダブ
ルウオール部及びコーナ一部ではパリソン内壁面が接触
融着し、又パリソンの上下面をプリピンチして型閉じす
ると、ノ（リンノに割れが発生して成形できないとされ
て（・た（前記公報参照）。

本発明に於いては第４図及び第５図に示す如（，５方向
にプリブローしつつ、或（１＆！、これに加えて上記し
た吸引手段を施しつつ型閉じを進めるので、この型閉じ
に至る工程に於（Ｓて、注入されたエアーは］くリソン
内に充満後、ｊｇ４図及び第５図に矢線２　Ｂ　、　２
’９に示すように、パリノン下部から吹き抜ける状態と
なり、呈閉じ工程に於いて下部ピンチオフが最後に融層
する。従って、パリノン内壁の融層及びエアーの逃げ場
がな（てバリン／が割れると一層う現象をま発生しない
。

次に第６図に於げる型閉じ後のブロー成形について詳述
するに、第６図に示すように金型上部のアンローダ５ｏ
、ｓｏを閉じ、ブローピン２１Ａから加圧空気をブロー
する。次−）でノ（リンノを冷却後、金型な型開きし、
成型物の取り出しを行う。この際の取り出しにアンーー
ダ−５０，５０が使用され、成型物をアンルーダ−５０
，３０により引張り取り出しを行う。

本発明に於いて、ブローピンはその先端部が第４図〜第
６図に例示するようにキャビティの雄型コーナー壁面か
ら僅かにクリアランスがある程度に設置するのが良い。

本発明に於いて使用される上記パリソンの材料としては
、例えば、Ｍ　Ｉ　Ｏ，１以下の超高分子量高密度ポリ
エチレン（ＨＤＰＦ）　、Ｍ　Ｉ　１．０以下のポリプ
ロピレン系樹脂、オレフィン系工２ストマー及びマイカ
、タルク、ワンステナイト、炭酸カルシウム等の充填物
より成る組成物が推奨される。

本発明に於けるブロー成型法は製品形状、ないし金型形
状に於いて、そのデザイン及び寸法を規定することによ
り、より一層確実になる。

本発明者らの鋭意検討によれば、二Ｘ壁構造でかつコー
ナ一端長さの長いバンパーをブμ−成形で可能゛とする
には次の条件とすることが望ましいことが判った。これ
を第６Ａ図及び第３Ｂ図のバンパー形状忙従い示すと次
の通りである。

■二重クリアランス（／１　、ｌ！２．ｌ！５４４）　
１２０〜４０１１１１［相］上下辺長さくり７．ム、）
　；　８０〜２００ｆｉθ上下辺の傾斜角度（α１．α
２）；５°　以上又本発明者らの検討によれば上記■、
■、θの相互関係は以下の如（するのが、その成形上よ
いことを見い出した。

（但し、／１　、ｌ！２＋Ｌ１　＋Ｌ２の各単位は■〕
（ここで、α１．α２の単位はＩＩＩ、Ｌ、ＩＬ２の単
位はＷＳ） ところで、上記成形条件は第３Ａ図、第３Ｂ図に示すよ
うな立上りリブ９Ａ、９Ｂを有する成型物を成形する場
合に有効であり、かかる成型物に於いて連続した二段立
上りのリプ９Ａ。

９Ｂを設けることでリブ先端部の薄肉化を防止するのＫ
Ｗ効となり、第３Ａ図及び第５Ｂ図に示すようなダブル
ウオールの連続体を製作するのに適している。この際折
り巾が長（なれば立上り段数も順次増加すればよい。第
８図はこのような折り巾５１が長くなった時に、立上り
段数を二段以上に増加した例を示す。

一方本発明法によれば、ｗ、９図に断面形状を示すよう
なブロー成形バンパーを得ることももちろん可能である
。尚第９図忙於いて、Ｘはバンパー全Ａ（単位ｔｘｍ）
、Ｙはバンパーコーナ一端長さく単位はｔｍ　）　、　
　θはコーナー辺の傾斜角度（０Ｊ％　　ｔはコーナ一
部クリアランス（単位諺］、２はダブルウオール壁の一
方壁とコーナ一部先端との長さく単位ａｒｍ）を示す。

又第１０図に、＃！９図に示すバンパーの正面図を示し
た。

このようなコーナー９ｓ長さの（ＹＪの長い二重壁構造
を有するバンパーを作るためには、本発明者らの検討に
よれば下記条件を遵守することが成形に適していること
を見い出した。

（以上） 次に、本発明に於いて、第３Ａ図に示すような、二重壁
構造のバンパーで後面壁５４（裏側のリブ）が前面壁３
５に圧縮されて融着したバンパーにあっては剛性は良い
が、表面状態（圧着部外面）はややよくない。

これに対し、第６Ｂ図に示すような二重壁構造のバンパ
ーで、前面壁３３と後面槽（車体サイトン３４との間に
クリアランスをもったものはエネルギー吸収が良（、表
面状態も良好である。

本発明者らの検討によれば、このような表面状態をより
よ（するためには、次の如き方法を採用することが艮い
ことが判った。

■　キャビティサイドのベントを充分とる。

具体策としてはキャビティの製品外面側にシボ加工もし
くは類似の加工を施し、通断特にコーナ一部及び上下辺
面にベント孔（焼結ベント他〕を施工する。

［相］　上記の配置で特にコーナ一部についてはエアー
放出が充分でない場合があるが、この時にはエジェクタ
ー又は真空ポンプでエアーの吸い出しを画ると同時に、
ノ（リンノ表面の壁を金型面に吸いつける。この際に真
空圧は例えば−１５０ＷＨｇ　　が適当である。

Ｏ第３Ｂ図に示すようなりリアランスをもった形状とし
、後面壁を前面壁に圧縮融着させないようにする。

本発明成形法は、一般には上下辺）（す付きの製品に適
用されるが、総）くりの製品にも適用できる。総パリ方
式の場合は、ノくリンノのノ（り部（特に上方又は下方
〕に局所的に破裂しゃ−ｊ〜・箇所を設け、てエアーの
放出を助け、製品内部での破裂を防止する手法をとって
もよ−１゜以上の如くして成形したブロー製ノ（ンノく
−の車体への取り付けは図示していな０が１例え＆ｆイ
ンサート金具又は超音波融着による２次加工等で取付た
金具を用いて行えばよい。

次に本発明を実施例を以って説明するＯ実施例１〜５ 第９図に断面形状を示す一体プ０−製）（ンノく−を石
川島播馬重工業（株）製プロー成型機ＩＰＢ　−２００
Ｇで成形した。第７Ａ図に示す３方向ブローピンを用い
、５方向ブローを行った。

目付５．０Ｑでサイクルタイムは約２分弱であった。

成形材料はＭ　Ｘ　Ｏ，０５１７１０ｗｉｎの超高分子
量ポリエチレン７０重量％ＭＦＲ０，５、ＳＦ　／　１
０ｓｉｎホモのボリプｐビレｙ２ｓｆｆｉ量％、ＩＣＰ
Ｒ（エチレンプロピレンラック−、エチレン含有量７０
　ｗｔ％）、５Ｘ量％のブレンド材を使用した。

第１表に示すように、コーナ一部の角反（θ）、コーナ
一端長さくＹ）、内部クリアランス（匂をそれぞれ２種
類トライできるように試作金型を用意した。

上記６条件の組み合せによる製品の表面状態、成形性、
肉厚分布について比較した結果を第１表に示す。

尚比較のために一方向ブローにより成形を行った場合の
試験結果を第１表に併記した。

上記実施例２及び５に示す製品について、その実用物性
を従来のインジェクション製バンパーと比較した゛結果
、本発明ブロー製のものはレインフォースなしでもセン
ター１．０　ｔｏｎ荷重時のたわみは最大４０１１１１
と、インジェクション製のものに比較して大巾に小さか
った。更に衝撃テストでも割れは発生しなかった。

上記結果から明らかなように強度物性及びエネルギー吸
収能力の良いバンパーがプロー成形で可能なことが判っ
た。

以上説明したように、本発明によれば一体成形で、二重
壁構造の特にコーナ一端長さの長いようなブローバンパ
ーが成形可能であり、本発明により製られた一体ブロー
製バンパーは次の如き利点を有する。

（１）剛性が向上する。

（２）　　エネルギー吸収能力が向上する。

（３）耐衝撃強直が向上する。

（４）　　コーナ一端長さが長いパンツ（−でも製作可
能である。

（５）　　裏面レインフォースの削除が可能で、それに
伴ない軽量化が画れる。

（６）　　金１１１−１ストカインジエクションモール
ドに比較して安いために少量多晶植のケースでは安価な
製品が出来る。

以上本発明者によってなされた発明を主としてバンパー
に適用した場合について説明した力ζ浴槽やポートや大
型コンテナ等の他の椀状成履物九ついても本発明を通用
することができ、上記したバンパーについての同様のオ
Ｕ点をその他の椀状成型物についても確保することがで
きる。

本発明法は特に大型成型物のプμ−成形法として有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すバンパーの断面図、第２Ａ図は従
来例を示す完全中空体バンパーの断面図、第２Ｂ図は従
来例を示すリブ付中空体バンパーの断面図、第３Ａ図及
び第５Ｂ図は本発明の実施例を示し、第３Ａ図はリプが
前面壁に融着してなるバンパーの断面図、第３Ｂ図はり
リアランスをもったバンパーの断面図、第４図〜第６図
は本発明によるプ關−バンパーの成形手順の一例を説明
する断面図であり、第４図はパリソン吐出、グリブロー
開始説明図、第５図は全型閉工程の説明図、第６図はブ
ロ一工程の説明図、第７Ａ図は本発明で使用される６方
向ブμｍピンの実施例を示す断面図％Ｍ７Ｂ図は同プｔ
２−ビンの他の実施例を示す断面図、第７０図は同ブロ
ーピンの他の実施例を示す断面図、第８図は本発明の他
の実施例を示すブ冒−バンパーの断面図、第９図は本発
明の他の実施例を示すバンパーの断面メ、第１０図はＭ
９図に示すバンパーの正面図である。 １０・・・雄金型 １１・・・雄金型 １６・・・押出ダイス １４・・・パリソン ２１Ａ、２１Ｂ　　・・・６方向ブローピン２５．２６
．２７・・・ブロービン 第１図 第２Ａ図　　　　　　　　第２Ｂ図 第３Ａ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　目的成型物に対応する形状の型面をもった）ａ＃！
   Ａの金型の対向間に押出機の押出しダイスからのパリソ
   ンを垂下供給し、当該パリソン内上部に於いて下方向に
   加圧空気を当該パリソン内部に注入するとともに左右方
   向に加圧空気を当該パリソン壁内面に吹付けかつパリソ
   ン門下鄭に於いて下方向に加圧空気を当該パリソン内部
   に注入するとともに左右方向に加圧空気を当該パリソン
   壁内面に吹付けるか、又は当該吹付けに加えて金星円面
   からパリソン内部一部を吸引して、パリソンの接触融着
   を防止しつつ、前記金型を閉じ、次いでパリソン内部に
   加圧空気を注入し、パリソンを冷却後、金型な型開きし
   、成型智の取出しを行なうことを籍畝とする椀状成型物
   の製法。 ２　目的Ｉｙ、ｍ切に対応する形状の型面なもった雄雌
   の金星の対向間に押出機の押出しダイスからのパリノン
   を垂下供給し、加圧空気を当該パリソン内に注入して椀
   状成型物の成型を行う成型装置に於いて、前記パリソン
   内の加圧空気注入に先立ちパリソン内に３方向忙加圧空
   気をブローするブロービンを備えて成ることを％徴とす
   る椀状成型物の成型装置。