JPS60141514A - 可塑性材料の圧縮成形方法およびその装置 - Google Patents

可塑性材料の圧縮成形方法およびその装置

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JPS60141514A
JPS60141514A JP25027583A JP25027583A JPS60141514A JP S60141514 A JPS60141514 A JP S60141514A JP 25027583 A JP25027583 A JP 25027583A JP 25027583 A JP25027583 A JP 25027583A JP S60141514 A JPS60141514 A JP S60141514A
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JP
Japan
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plastic material
cavity
compression molding
pressure
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JP25027583A
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Takehiko Sawada
澤田 武彦
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Ikegai Corp
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Ikegai Corp
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Publication date
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/18Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
    • B29C45/1808Feeding measured doses
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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】 この発明は可塑性材料の圧縮成形方法及びその装置に関
し、さらに詳しくは熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂もし
くは溶剤等によって軟化可塑状にした樹脂類等のある条
件下では、流動性を持つ流動状可塑性材料を成形品のほ
ぼlパッチに相当する量を金型に分配供給し、金型を閉
鎖してキャぎテ・イ内に展延充満し、さらに可動コア2
を作動させてキャピテイ内の流動状可塑性材料を加圧充
満して固化する可塑性材料の圧縮成形方法およびその装
置に関するものである。
可塑性材料から3次元形状の成形品を製造する方法とし
て、射出成形機、熱プレス機、押出成形機と真空成形機
との組合せ、又は押出成形機と圧空成形機との組合せ等
が従来使用されていたが、複雑な形状、大きな製品、精
度の高い製品等には問題が多かった。そこでこの出願の
出願人らは従来成形法の不都合を解消するとともに、さ
らに大きな製品及び物性のよシすぐれた製品を経済的に
得る方法及び装置を降ットフローモールデイング法及び
装置」として、特開昭56−12915号他で提案した
。この発明はこのようなホットフローモールディング法
及び装置、さらに他の圧縮成形法の改良に係るものであ
る。
従来、可塑性材料から3次元形状の成形品を圧縮成形法
で得る場合、フローマーク、光沢不良1反り、空洞・気
泡等の外観に関する点、充填不足、過大寸法、過小寸法
、ひけ、ノ署す、反シ等の寸法に関する点、強度不足、
空洞・気泡等の強度その他の特性に関する点等において
不良なものが機械装置や、可塑性材料や、成形条件等に
よって単独又は複合的に発生していた。
特に原反であるシートを成形した後、所要の適宜温度に
加熱してプレスする従来の一般的な圧縮成形法では、成
形条件の選択幅は狭く、3次元形状の起伏や、寸法の変
化にも限度があり、寸法精度も射出成形法に劣る等の比
較的粗雑な成形品しかえられなかった。また、ホットフ
ローモールディング法は、複雑な3次元形状や大きな製
品等に対する他の成形法に比較にならない位有利ではあ
るが、前記のような成形不良品の発生を抑制することが
困難であった。従来の圧縮成形法の金型に起因した諸問
題点を第1A。
第1B図を参照して詳細に説明する。
従来は第1A図に示すように、下型21のキャビティ2
3に流動状可塑性材料24を供給し、その後上型22を
キャビティ23に押入して、両型の型締を行って成形品
25をえていた(第1B図)。なお26は図示しない作
動部利に上金型22を連結するロッドである。
この場合成形品25の形状が複雑であったシ、大きい寸
法のものであったシすると、ばシが生じ易く、又最初は
ばシが少くても1,000〜2,000シヨツトのよう
に成形回数がふえると、ばシがふえる傾向があシ、この
ためこのままでは製品価値が下が9、それを防止しよう
とすればはシ取シ作業というような余分な作業を必要と
する。
また製品が冷却固化する迄上型は圧縮を続けるので、充
填された原料にばらつきがあるとそのまま厚みのばらつ
きとなって現われ、寸法精度を要する部品として使用す
るのに難点がある。
この発明の目的は、前記のような従来の成形方法および
装置のもたらす欠点を排除し、成形品としてばシのつき
方が少く、かつ寸法精度の高いものが能率よく見られる
成形方法及びその装置を提供することを目的とするもの
である。
この発明は、前記のような目的を達成するにつき、その
成形方法は、流動状可塑性材料が流動性又は塑弾性を保
持している間に、金型に内設された可動コアを作動させ
、さらに圧力を付加して加圧充満させ、この加圧充満を
一定時間保持して、流動状可塑性材料を固化することを
特徴とする。さらにこの発明にかかる成形装概は、上金
型又は下金型のキャビティの適宜位置に、キャピテイ内
の流動状可塑性材料を押圧可能に進退する任意個数の可
動コアを具え、前記流動状可塑性材料を下金型に分配供
給し、上金型を閉鎖圧縮して該材料を展延充満し、可動
コアを作動させて加圧充満して固化するようになってい
ることを特徴とする。
この発明の実施例につき、第2図以降の図面を参照して
説明する。
第2図において、1は下金型を示し、通常の下金型同様
に図示しない熱プレス機の機体に装着されてキャビティ
3を具えておシ、さらに複雑な形状の成形品の際、薄肉
部、隅肉部等の可塑性材料が流動して充満するところに
は、図示しない圧力測定素子や温度測定素子を埋込んで
検出し、これに基いて諸成形条件の設定値を制御するこ
とができるようになっている。2は上金型を示し、ロッ
ド6を利用して機体に設置された図示しない作動装置に
よシ、下金型lに接近し又は離れるようになっている。
そして両型1.2には図示しない冷却装置又は加熱装置
が設けられている。
上金型2は第2図示のように、上型7と下型8とに分割
され、締結メルト9によって結合されている。上型7に
設けた凹所12内にコアlOが収納され、このコア10
の上部には上型7を貫通しているロッド11が設けられ
、また上部両側にはフランジが張出していて、その下面
と下型8との間に伸張ばね13が介装されて、:ff7
10を常に上方に偏倚している。そしてこのコア10は
ロッド11を利用して機体に設置された図示しない作動
装置にょシ凹所12中を往復動するようになっている。
図面ではコアlOは1つであるが必要に応じて複数個設
けられる。
前記のものにおいて上金型2及びコア10を往復動させ
る作動装置は、油圧力、空圧力又は機械的力を利用した
ものとなっている。さらに型式のものとなっているが、
これとは異って往動力を与えると同様のものによって復
動するような形式としてもよく、さらに上金型2に設け
ずに、下金型lに又は両金型1,2に設けてもよい。ま
たキャピテイ3は下金型lのみによることなく、上金型
2にその一部が形成されていてもよい。
前記のような成形装置を用いて成形する方法をつぎに述
べる。
第1工程(第3A図) 開放状態の下金型1のキャビティ3内へ成形品の大きさ
に応じてほぼlパッチに相当する−の流動状可塑性材料
4を予じめプログラムされた適宜個所に、連続的又は非
連続的に分配供給する。流動状可塑性材料4の分配供給
に要する時間はこの工程内の一部で行なわれる。すなわ
ちこのとき以外は材料分配部は、金型の開閉に支障のな
いところに待機している必要がある。
また分配供給された下金型1内の流動状可塑性材料4は
開放されているから圧力は発生しない(′第4図)。
第2工程(第3B図) 止金型2を下降し、下金型lに合わせて圧縮閉鎖する。
このとき流動状可塑性材料4は両金型1.2で形成され
るキャビティ3内に展延充満する。
流動状可塑性材料4は可塑化状態によって異なるが、材
料温度が比較的高く、流動性が良い場合は、材料4にか
かる圧力は、第4図のbに示すように、零に近い状態で
、3次元形状のキャビティ3内で塑性変形される。反対
に材料温度が低く、流動性が悪い場合は、材料4にかか
る圧力は高く、塑性変形のみならず弾性変形も加味され
た塑弾性変形を呈しながら、前記圧力によって保圧状態
の拐料はキャビティ3内に次第に変形充満し、設定され
た押圧力では変形充満が限界に達したとき圧力は平衡状
態となる。
そしてそのまま金型1.2の圧縮閉鎖が続けられるから
、材料4にかかる圧力は、第4図のb′に示す特性を示
す。
3次元形状への変形充満は、材料に対する金型の作動圧
力(押圧力)の大小に左右されて早くも遅くもなる。し
たがって可塑性材料の種類、成形品の大きさや形状、材
料(樹脂)温度、金型温度等の諸条件から作動圧力(押
圧力)および作動時間が選択される。
第3工程(第3C図) 両金型1.2が圧縮閉鎖されている状態で、なおかつ可
塑性材料が流動性又は塑弾性を保持している間に、可動
コア9を作動させて第4図のb′特性線図状態の可塑性
材料にさらに圧力を加えて保持することにより、可塑性
材料4は塑性又は塑弾性変形によシ充満度を高めキャビ
ティの薄肉部、ゼス部、隅肉部等に流動する。このとき
キャビティ内の可塑性材料は高圧が付加されて保持され
る。さらにとの状態を維持しなから熱可塑性樹脂は金型
を冷却して固化し、熱硬化性樹脂は加熱硬化条件にして
固化される。
このとき可動キャビティには第4図に示すCの圧力特性
が付加される〇 第4工程 キャビティ3内の材料4が固化して成形された製品5は
、可動コア9を復帰作動させ、両全型1+2の圧縮閉鎖
を解除作動することによって型外に取出される。このと
きの作動順位はいずれを先に行うか、適宜選択すればよ
い。
第5A、5B図には、前記の金型とは異なる態様の金型
1/ 、 2/による前記の第2、第3工程における状
態を示している。この金型1/ 、 2/の金型1,2
と異る点は、上金型2′の一部がコア9′とともに、突
出していることであり、他は変更がないので、同じ符号
を付して説明を省略する。
第6A図には、第5A図の第2工程終了後の可塑性材料
4′が示されていて、金型2′の突出部によシ四部16
が形成されている。第6B図には、第3、第4工程を経
て金型から取出された製品5′が示され、これは凹部1
6にさらにコア10′によって形成された四部17をも
っている。
第7図にはこのような製品5′が、相手部品18と組合
わされた状態を示し、凹部16には相手部品18の凸部
19が嵌合され、四部17はこのようなことと無関係な
ところに位置するよう選択される。この場合コアlO′
の突出寸法にばらつきがあっても、嵌合部分でないとこ
ろで、さらに強度的に問題がないところであれば、その
ばらつきは格別問題とならない。
上金型とコアとの嵌合精度によシばシを生ずることもあ
るが、これは第8図に示す製品5Nにみられるように、
コアによる四部17’を面積が小さく、かつ円筒形とな
ったもの複数とすることによシ、防止されることがわか
った。さらに凹部17 、 l 7’は前記のように嵌
合部分と無関係なところに形成できるので、ばシの発生
防止に格別の考慮をしないですむともいえる。
この発明は前記のようであって、可塑性材料が流動性又
は塑弾性を保持している間に、金型に内設された可動コ
ア全作動させ、さらに圧力を付加して加圧充満させ、こ
の加圧充満を一定時間保持して可塑性材料で固化させ、
3次元形状のものであっても、起伏や寸法の変化におい
て精度が高く、かつは多発生率を低下させることができ
、しかもそのための成形装置にあっては、比較的構造が
簡単で能率よく成形することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1A、IB図は、従来の成形装置による成形工程を示
す断面図、第2図は、この発明の成形装置の一実施例の
縦断正面図、第3人ないし第3C図は、第2図のものに
よる成形工程を示す断面図、第4図は、前記成形工程に
おける可塑性材料の受ける圧力と時間との相関関係を示
すグラフ、第5A、5B図は、前記の金型とは異なる金
型による成形工程を示す断面図、第6A。 6B図は、第5A、5B図示時における可塑性材の形状
を示す斜面図、第7図は、同上による製品を相手方部品
に装着した状態を示す断面図第8図は、この発明による
他の製品の斜面図である。 l・・・下金型 2・・・上金型 3・・・キャピテイ
4.4′・・・流動状可塑性材料 5.5’、5’・・
・製品6.11・・・ロッド 10・・・コア 12・
・・凹所市IA図 昂旧図 26 市2図 冷3A図 崩3B図 帛3c図 知4図 篤5A図 知5日図 吊6A図 患7園 R 篤6B図 市8既

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 成形品の大きさに応じてほぼ1ノマツチに相当す
    る嵐の流動状可塑性材料を合せ方式の1対の金型のうち
    の一方の金型に連続的又は非連続的に分配供給し、他方
    の金型を閉鎖して流動状可塑性材料を金型のキャビティ
    内に展延充満させる可塑性材料の圧縮成形方法において
    、流動状可塑性材料が流動性又は塑弾性を保持している
    間に金型に内設された可動コアを作動させ、さらに圧力
    を付加して加圧充満させ、この加圧充満を一定時間保持
    して、流動状可塑性材料を固化することを特徴とする可
    塑性材料の圧縮成形方法。 2、成形品の大きさに応じてほぼlパッチに相当する量
    の流動状可塑性材料の分配供給を受ける下金型と、該下
    金型と相対応して作動装置によって閉鎖圧縮してキャビ
    ティを形成可能な上金型を具えた可塑性材料の圧縮成形
    装置において上金型又は下金型のキャピテイの適宜位置
    に、キャピテイ内の流動状可塑性材料を押圧可能に進退
    する任意個数の可動コアを設け、前記流動状可塑性材料
    を下金型に分配供給し、上金型を閉鎖圧縮して該拐料を
    展延充満し、可動コアを作動させて加圧充満して固化す
    るようになっていることを特徴とする可塑性材料の圧縮
    成形用装置。
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