JPS60178014A - スラッシュ成形用金型の加熱冷却方法およびその装置 - 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】 本発明はインストルメントパネルパラドラ初メとする各
種自動車内装品の表皮を製造するスラッジ−成形用金型
の加熱冷却方法およびその装置に関する。

［ｉＪ＋ＥＩＴ−のインストルメントパネルパッドノ表
皮等のスラッシュ成形法は、プラスチゾルあるいは粉末
材料を型に注入、充填し予め金型に施した余熱を利用し
、又は材料の充填後の金型を加熱し、金型表面に接した
ゾル状の材料をゲル化しあるいは粉末材料を半溶融させ
て金型表面に付着させ、その後金型内に未ゲル化状態に
て残る充填材料を金型内より排出し、更に金型を加熱し
て前記金型に付着した材料を完全に）−一ズさせた後、
金型を冷却し、次いで得られた薄肉状の表皮体を脱型す
る工程が広く採用されている。

上記、従来のスラッジ−成形法において使用される金型
ｉ１１の背面には、第１図にて加熱、冷却用の配管概略
図を示すように、加熱オイルと冷却オイルを流通させる
ためのパイプが配管されており、金型の背面部に配管し
たパイプは金型の温度を調節するためのもので、この配
管部にはホントオイルを金型部に導入し、又金型部より
ホットオイルシ・を導出する加熱路（２）とコールドオ
イルを金型部ζご導入し、又金型部よりコールドオイル
を導出アイ冷却路（３）があって、各回路にはそれぞれ
オイル貯蔵タンクｆ４）ｆｉ）とポンプ＋５＋＋５＋が
、そしてバルブＶ１゜■２＋　ｖ３．　ｖ４　、おヨヒ
ｖ５．Ｖ６．■・ｉ、Ｖ８が設けられている。今、金型
ｆ＋＋を予熱する工程ではバルブＶ５’ｌ　Ｖ６　、　
Ｖ７　、　Ｖ８　のみを開けてホントオイルが加熱路（
２）を循環し、金型（＋）を加熱し、その後金型（１）
に投入した材料をゲル化する工程ではすべてのバルブを
閉じる。それに続くフユーズする工程では再度バルブ■
５．Ｖ６．ｖ７．ｖ８　のみを開けてホットオイルを循
環させて、金型温度を上昇させ、最後に金型を冷却する
工程ではバルブＶｌ、■２．Ｖ３．Ｖ４のみを開いてコ
ールドオイルを冷却路（３）へ導入し循環させている。

このサイクルにおいて、加熱から冷却及び冷却から加熱
へのそれぞれの切換えの時、金型部の流体供給パイプ、
および配管中のコールドオイルの残留分がホットオイル
タンクへ、あるいはホットオイルがコールドオイルへク
ロスオーバーするので、ホノＩ・オイルには余分の加熱
を要し、又コールドオイルには、余分の冷却を要する等
の弊害があった。

この金型部の流４Ｕ９＋１．ｉ４．’＝　′ｌとして同
一パイプを使って、加熱、冷却を行−’、”：ｌ　４−
とに起因するクロスオーバーによる熱損失をなるべく少
なくする為に、次のような改善策が実施された。例えば
、コールドオイルが金型部へ供給される時には、金型部
の流体供給パイプ、配管中のホントオイルの残留分がコ
ールドオイルタンクへクロスオーバーしない様に、先ず
、コールドオイルの供給によって、パイプ、配管中のホ
ットオイルの残留分をホノトオイルタンクへ追い出し、
その後、下記の様に、コールドオイルの循環を行なう方
式を採用した。

即ち、まずバルブＶ５．Ｖ６　を閉じ、バルブ”Ｉｔ■
２　を開く。その後リレー操作によって、僅かな時間差
をもってバルブＶ７．Ｖ３　を瞬時量いた後、同バルブ
を閉じ、バルブＶＬＶ４を開く。このバルブ操作方法を
採用することにより、オイルの混入およびこれに伴う熱
損はかなり改善はされたが依然として下記のとおりの問
題点が残った。即ち１）各モールド毎に、配管、パイプ
容積が異なる為に、厳密な各バルブ開閉操作用のタイミ
ングが取りづらく、依然として熱損失を招いている。

２）配管、パイプ中での、ホットオイルとコールドオイ
ル相互のミキシング問題が、避けがたく依然として熱損
失をまねいている。

以上のように従来の方法にあっては、加熱から冷却又は
冷却から加熱への切換え時における低温流体力？加熱回
路へ流れ込み高温流体の温度低下をまねき、フーーズタ
イム（融解時間）の延長を余儀なくされていたが本発明
は金型費１６１部に配管された熱、冷流体共用の流体供
給路を中心とする加熱および冷却各流体の交互流入に先
立って、残留者流体と温度および圧力を略等しく制御さ
れたガス体をもって、残留流体を背後より追い出し状に
排出し、爾後に要求される温度、圧力を制御された流体
を供給するもので、これにより、加熱及び冷却用流体の
混合および熱交換に伴う熱損を極力除去せしめ成形作業
の迅速効率化を達成せしめることができた。

つぎに上記スラッジ−成形用金型の加熱冷却方法を具体
的に実施せしめるための装置を図面を用いながらより具
体的に説明する、 この発明にて使用されるスラッシュ成形用金型（１０）
の−例は、第２図に示されるように、図中矢印方向に回
転および揺動可能な箱体（１１）に設置固定されており
、表皮体の必要成形相当部（１２）に位置する金型の背
面に銅製のパイプ（１３）が溶接配置され、このパイプ
（１３）部が金型の表皮体の必要成形相当部の加熱ある
いは冷却作業を促進せしめるための流体供給路（１４）
を形作っている。この金型背面側に接して配設された流
体供給路（１４）はそれぞれ独立して存在する加熱回路
および冷却回路に連結されている。

即ち、第３図は上記スラッジ−成形用金型（ｌＯｊ部の
流体供給路に連結した加熱回路（１５）および冷却回路
（１Ｇ）の配管を示すもので、まず加熱回路（１５）は
貯蔵タンク（１７）に内蔵している加熱用熱媒体、例え
ばホットオイル（１８）をポンプ（１９）の作動によっ
て金型（ｌＯ）部へ導入、金型（１０）部より導出して
上記タンク０乃へもどす図中矢印方向の循環回路を形成
しており、金型（１０）の入口側で主パイプ（ｚｏ）　
ｔｔ　２本に分枝して金型（１０）の必要成形相当部背
面側に設置された、２本をもって１組となし、金型への
熱処理の高率化を図ってなる流体供給路（１４）へ連結
している。主パイプ（洞から別れた分岐パイプＨ（２＋
１の金型入口側にはそれぞれ熱媒体インバルブｅ２２）
ｅ２３＋が取り付けられ、また金型出口側に配管されて
いる分岐パイプ１２１１ｆ２＋１にもそれぞれ熱媒体ア
ウトバルブ（２４１ｆｚ’ｆｆｉが設けられ、加熱流体
の金型、１０）部への流入出の制御を行なっている。ま
た、貯蔵タンク（１７）の上方部分には分岐パイプｍｌ
）ｍｌ）あるいは金型の流体供給路（１４）に残留して
いる加熱用熱媒体を核部より追い出すための熱媒体の酸
化を防止するに適したガス、例えば窒素ガス等のガス（
４１）が内在している。このガス（４Ｉ）は貯Ｐ７タン
ク（＋７）と分岐パイプ’２１）（２１＋部の熱媒体イ
ンバルブ（２２）（２３）より金型（１０）寄りのパイ
プ部間を連結し、かつその中間部にコンプレッサー（２
ηおよびガスインパルプ四を設けたガスパイプ（２６）
をもって、前記コンプレッサーレηを作動せしめること
により金型（１０）部に配管された流体供給路（１４）
へと送り込まれる。

一方、冷却回路（国も上記加熱回路（１５）と同様の配
管を有しており、貯后・１タンクシ９）に内蔵した冷却
用熱媒体、例えばコールドオイル（３２）をポンプ（３
ｏ）によって主パイプ（３１）中を流動させ、主パイプ
（３１）から別れた分岐パイプ（３３）＋３３）から金
型（１０）の流体供給路（１４）へ、又さらに貯蔵タン
ク（２９）へもどす循環回路から構成されており、分岐
パイプ（３３＋　（３３１の金型（１ｏ）の入口側には
それぞれ熱媒体インバルブ（３４ｊ　（３５）が、又金
型（１０）の出口側には熱媒体アウトバルブ（３６）：
、（７）がそれぞれ付設されている。また、貯蔵タンク
Ｑ９）内にも残留熱媒体を該タンク（２９）へもどすた
めのガス（４１）が内在しており、１本のガスパイプ（
３８）が貯蔵タンク四と分岐パイプ（３３）部の熱媒体
インバルブ（３４）（３５）より金型（１０）寄りのパ
イプ部を連結し、かつガスパイプ（３８）の中間部には
コンプレッサー（３９）およびガスインバルブ（４０）
を設け、貯蔵タンク（２９）内のカス、例えば窒素ガス
（４１）はコンプレッサー（３９）を作動せしめること
により金型（１０）部に配管された流体供給路（１４）
へと送り込まれる。

従って、両貯蔵タンク（１７）シ９）に内蔵され、かつ
先行熱媒体と同圧方略、同温度に制御されたガス（４Ｉ
）（４１）はコンプレッサー（２η（３！］）の作動に
より、金型（１０）の流体供給路（１４）を中心に分岐
パイプ（２＋）（２１＋　、　＋３３）＋３３１の一部
に残留する熱媒体（１８）（支）を後押しする形にてそ
れぞれの貯蔵タンク（１７）（２９）へと還流させるの
で、加熱用熱媒体と冷却用熱媒体の混合は少なく、また
熱媒体とガスの体積バランスは保持される。

尚、熱媒体中へのガスの混入（バブリング）が問題視さ
れる折には、第４図に示されるガス抜き装置（４２１を
例えばタンク（１７）（２９）の上に取り付けることも
可能である。上記ガス抜き装置（４匈はその内部に交互
にその傾斜方向を異にする複数枚の仕切板（４３）を上
下方向にジグザグ状に配し、各仕切板上をガスを混入し
た流体を流下せしめ、下端縁（５）は常時下位の仕切板
（４３）の上端縁（４５）より内方寄りに位置せしめ、
パイプ（２０）又は（３１）を介して還流してきた熱媒
体とガスの混合物をこの上方の仕切板（４３）から順次
下位の仕切板（４３）へと蛇行流下させ、この過程でガ
ス抜きを行なった熱媒体は貯蔵タンク（１η四へとパイ
プ（４Ｇ）を介して、戻される。

一方、熱媒体より分離し、抜きとられたカスは連結パイ
プ（４７）によってガス抜き装置（４りから貯蔵タンク
（１７）へ戻されるが、この折ガス抜き装置（４２）と
該タンク（１７）内は常に同圧力になっている。

尚、以上記述した本装置の一部を構成する各バルブはソ
レノイド作動式弁であり、その開閉は自動的に行なわれ
る。

次に表皮の成形工程について、その成形時間と金型温度
の関係を第５′図に開示したグラフを参照しつつ説明す
るに、 （１）　金型予熱工程にあっては、金型内にプラスチゾ
ルあるいはドライ・ゾル粉末を投入し、金型を約１５０
°Ｃまで加熱する。

（２）ゲル化工程にあっては、前記役人材料をゲル化し
て、金型表面に薄膜を付着させ、更に余分な材料を放出
する。必要あれば、再度金型内に新たに材料を投入して
膜層を厚くする。この折の金型温度は約１５０℃前後。

（３）フユーズ工程にあっては、金型の表面に形成した
膜層を溶融一体化する。この折の金型温度は約２３０°
Ｃ前後。

（４）冷却工程にあっては、金型を約６０°Ｃまで冷却
して、表皮を金型より取り出す。

上記各工程を含めた工程とバルブの開閉状態の詳細は下
記表に示すとおりである。

Ｏ印：バルブの開を示す ×印：バルブの閉を示す この発明にあっては加熱用熱媒体と冷却用熱媒体の相互
の接触混入を抑制できるので加熱用熱媒体の温度低下あ
るいは冷却用熱媒体の温度上昇など各熱媒体の温度変化
が少なくなり、熱効率を上げることかできる。更に、加
熱用熱媒体の温度低下がなくなるたｉツー−ズ工程の時
間延長がなくなり、生産性を向上せしめることも可能と
なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の金型加熱、冷却用の配管概略図、第２図
はスラッジ−成形用金型の一例を示す切断面図、第；３
図は本発明に係るスラッジ−成形用金型の加熱冷却装置
の配管を中心とした概略図、第４図は本発明装置実施時
、タンクに取付けられるカス抜き装置の中央縦断面図、
第５図は本発明実施における成形時間と金型温度の関係
を示すグラフである。 図中、（１０）は金型、（１２）は表皮体の必要成形相
当部、（１４）は流体供給路、（１５）は加熱回路、（
１６）は冷却回路、（１７）（２９）は貯蔵タンク、（
１８）は加熱用熱媒体、（１９＋（：３ｏ）はポンプ、
（２０）（３１］は主パイプ、（２１）（２＋１　、　
（３３１（３３）は分岐パイプ、（２電２：（ｌ　、　
（３４１（３５）は熱媒体インバルブ、（２４１（２５
）　、　（３６）（３７）は熱媒体アウトバルブ、（２
ｉｉｊ　ｊ：う８）はカスパイプ、（２７）（３９）は
コンプレッサー、（４りはガス抜き装置、（４３）は仕
切板を示す。 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１ｊ　金型の背面部にあって必要成形相当部分に流体
   供給路を配し、該供給路を共有として連結する、独立し
   た加熱流体回路および冷却流体回路をもって、加熱及び
   冷却用流体を前記供給路に送り込むに際し、前記供給路
   を中心とする残留流体の背部よりガス体を圧入し、残留
   流体排出後、要求される温度に制御された流体を該供給
   路に送り込むことを４特徴とす゛るスラッジ−成形用金
   型の加熱冷却方法。 （２）前記後押しガス体は金型の背面に配設した流体供
   給路を中心に残留する流体と略同−の温度および圧力に
   制御されている特許請求の範囲第１項記載のスラッジ−
   成形用金型の加熱冷却方法。 （３）金型の背面部にあって必要成形相当部分に流体供
   給路を配し、該供給路に加熱流体回路および冷却流体回
   路を連結配管したスラッジ−成形用金型の加熱冷却装置
   において、上記両流体回路中にはそれぞれ熱媒体とガス
   を貯えた貯蔵タンクを配すると共に、該両配管の金型へ
   の入口側にそれぞれ加熱用、冷却用熱媒体インバルブを
   、又金型からの出口側にそれぞれ加熱用、冷却用アウト
   バルブを付設し、更に各貯蔵タンクから前記各インバル
   ブと金型との間の配管部にガスインバルブを付設せしめ
   たガスパイプをそれぞれ配管したことを特徴とするスラ
   ッジ−成形用金型の加熱冷却装置。 （４）前記金型の背面部に設けた流体供給路は各貯蔵タ
   ンクより延出する１本の回路を枝分れせしめた分岐パイ
   プをもって構成せしめている特許請求の範囲第３項記載
   のスラッジ−成調整されている特許請求の範囲第３項記
   載のスラツジ−成形用金型の加熱冷却装置。 （６）金型の背面部にあって必要成形相当部分に流体供
   給路を配し、該供給路に加熱流体回路および冷却流体回
   路を連結配管したスラッジ−成形用金型の加熱冷却装置
   において、上記両流体回路中にはそれぞれ熱媒体とガス
   を貯えた貯蔵タンクを配し、該両配管の金型への入口側
   にそれぞれ加熱用、冷却用熱媒体インバルブを、又金型
   からの出口側にそれぞれ加熱用、冷却用アウトバルブを
   付設し、更に各貯蔵タンクから前記各インバルブと金型
   との間の配管部にガスインバルブを付設せしめたガスパ
   イプをそれぞれ配管すると共に、各貯蔵タンクには内部
   に交互にその傾斜方向を異にする複数枚の仕切板を上下
   方向ジグザグ状に配してなるガス抜き装置を併設せしめ
   たスラッジ−成形用金型の加熱冷却装置。 （７）前記金型の背面部に設けた流体供給路は各財政タ
   ンクより延出する１本の回路を枝分れしだ枝分れパイプ
   をもって構成せしめている特許請求の範囲第６項記載の
   スラッシュ成形調整されている特許請求の範囲第６項記
   載のスラッジ−成形用金型の加熱冷却装置。