TW201347951A - 轉移成型裝置以及使用該裝置的橡膠製品的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明一面抑制成型品的澆口殘留，一面效率良好地使轉移成型模具中的活塞模具與坩堝模具分離。本發明包括：轉移成型模具與分離單元。轉移成型模具包括：模具本體，具有模腔；坩堝模具，具有成型材料投入用的坩堝部與注入孔，該注入孔自上述坩堝部連通至上述模腔；以及活塞模具，藉由下降而對坩堝部內的成型材料進行擠壓，將該成型材料注入至模腔。分離單元包括按壓板，該按壓板自待機位置朝坩堝模具呈水平地前進，且於前進位置，以線接觸的方式抵接於坩堝模具的上表面。

Description

轉移成型裝置以及使用該裝置的橡膠製品的製造方法

本發明是有關於轉移(transfer)成型裝置以及使用該裝置的橡膠製品的製造方法，上述轉移成型裝置可一面抑制成型品的澆口殘留(gate cutting)，一面效率良好地使轉移成型模具中的活塞(piston)模具與坩堝(pot)模具分離。

作為橡膠輥等橡膠製品的製造方法，轉移成型已廣為人知(例如參照專利文獻1)。如圖6(A)概念性所示，使用於上述轉移成型的模具a包括：具有成型用的模腔(cavity)b的模具本體c、與依序載置於該模具本體c上的坩堝模具d及活塞模具e。

於上述坩堝模具d中設置有成型材料投入用的坩堝部d1與注入孔d2，上述成型材料投入用的坩堝部d1凹設於上述坩堝模具d的上表面，上述注入孔d2自上述坩堝部d1連通至上述模腔b。又，柱塞(plunger)部e1於上述活塞模具e的下表面突出，該柱塞部e1填入至上述坩堝部d1。上述活塞模具e經由壓板f而升降自如地支持於壓機的升降台(未圖示)，並且模具本體c經由壓板(platen plate)f而支持於壓機的固定台(未圖示)。而且，如圖6(B)所示，利用壓機來使上述活塞模具e下降，藉此投入至上述坩堝部d1內的成型材料G受到擠壓，經由上述注入孔d2而注入至模腔b內，從而使橡膠製品W成型。

又，於成型之後，為了將橡膠製品W取出，首先，必 須僅使上述活塞模具e上升而與坩堝模具d分離，如圖6(C)所示，使用按壓板h1作為分離單元h。該按壓板h1藉由氣缸(air cylinder)h2而前進，且抵接於坩堝模具d的上表面ds，藉此防止坩堝模具d隨著活塞模具e而一併上升，使活塞模具e與坩堝模具d分離。

然而，如圖6(D)所示，當上述活塞模具e上升而與坩堝模具d分離時，內部的橡膠製品W會因壓縮被解除或溫度上升而膨脹，從而將坩堝模具d抬起。因此，坩堝模具d與按壓板h1之間的阻力增大，氣缸h2所產生的力變得不足，從而無法使按壓板h1後退至待機位置為止。

因此，先前如圖7(A)所示，預先使按壓板h1與坩堝模具d的上表面ds隔開距離L，將該按壓板h1插入，藉此，使後退時的阻力減少。然而，於該情形下，當使活塞模具e上升時，會於坩堝模具d與模具本體c之間產生間隙j。結果，會產生如下的問題，即，導致橡膠製品W引起澆口殘留，使橡膠製品W自模腔b取出時的取出效率下降。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-121583號公報

本發明的目的在於提供如下的轉移成型裝置以及使用該裝置的橡膠製品的製造方法，該轉移成型裝置基本是以線接觸的方式，使坩堝模具的上表面與按壓板抵接，可使 按壓板的阻力減少，且可一面抑制成型品的澆口殘留，一面防止按壓板後退時的動作不良。

為了解決上述問題，本申請案的第1發明的特徵在於：包括轉移成型模具及分離單元。上述轉移成型模具包括模具本體，具有成型用的模腔；坩堝模具，載置於上述模具本體上，並且具有成型材料投入用的坩堝部與注入孔，上述成型材料投入用的坩堝部凹設於上表面，上述注入孔自上述坩堝部連通至上述模腔；以及活塞模具，載置於上述坩堝模具上，並且藉由下降來對投入至上述坩堝部內的成型材料進行擠壓，將上述成型材料經由上述注入孔而注入至模腔內。上述分離單元當於成型之後，使上述活塞模具上升時，使上述活塞模具與坩堝模具分離。另一方面，上述分離單元包含按壓板與移動工具，上述按壓板自比上述坩堝模具更靠外側的待機位置朝坩堝模具呈水平地前進，且於前進位置，抵接於上述坩堝模具的上表面，藉此，阻礙坩堝模具的上升，上述移動工具使上述按壓板進行水平移動。而且，將抵接設為線接觸。

又，第2發明的特徵在於：上述移動工具為氣缸。

又，第3發明的特徵在於：上述抵接的坩堝模具側的抵接面為水平面，且按壓板側的抵接面為向前進方向朝上傾斜的傾斜面。

又，第4發明的特徵在於：上述抵接的坩堝模具側的抵接面為向前進方向朝上傾斜的傾斜面，且按壓板側的抵接面為水平面。

又，第5發明是一種橡膠製品的製造方法，其特徵在於：包括使用第1發明至第4發明中任一項所述之轉移成型裝置的成型步驟。

如上所述，本發明以線接觸的方式，使按壓板與坩堝模具的上表面抵接。例如可將坩堝模具側的抵接面及按壓板側的抵接面中的一個抵接面設為水平面，將另一個抵接面設為向前進方向朝上傾斜的傾斜面，藉此來實現上述線接觸。

而且，可藉由上述線接觸來使按壓板與坩堝模具的阻力減少。結果，例如即便藉由如氣缸般的動作力弱的移動工具，亦可抑制動作不良的產生，例如可使按壓板確實地進行後退移動。又，亦無需使按壓板懸浮於坩堝模具的上表面而將該按壓板插入，因此，可抑制成型品的澆口殘留，從而可維持成型品自模腔取出時的取出效率。

以下，詳細地對本發明的實施形態進行說明。於圖1中，本實施形態的轉移成型裝置1包括：轉移成型模具2與分離單元3。於本例中，對如下的情形進行例示，即，由上述轉移成型裝置1形成例如使用於影印機等的送紙用的橡膠輥即橡膠製品W。

上述轉移成型模具2包括：具有成型用的模腔10的模具本體4、依序載置於該模具本體4上的坩堝模具5與活塞模具6。

如圖2所示，本例的模具本體4包含下模具部4L與上模具部4U，下模具部4L於底板部7上立設有帶芯棒(cored bar)部分8，該帶芯棒部分8形成橡膠製品W(本例中為橡膠輥)的中心孔。再者，上述底板部7經由壓板f而支持於壓機的固定台(未圖示)。又，於上述上模具部4U中，形成有同心地外插於各上述帶芯棒部8的多個孔部9，藉由該孔部9與上述帶芯棒部8之間的空間(space)來形成上述模腔10。

又，上述坩堝模具5包括塊狀的基體11，成型材料G投入用的坩堝部12凹設於上述坩堝模具5的上表面5S。又，自上述坩堝部12連通至模腔10的注入孔13形成於坩堝部12的底面與上述基體11的下表面之間。再者，根據成型的橡膠製品W的形狀、尺寸、形成數(取得數)等，適當地對模腔10及注入孔13的構造進行設定。

又，如上述圖1所示，上述活塞模具6包括塊狀的基體14，柱塞部15於上述活塞模具6的下表面突出，該柱塞部15填入至上述坩堝部12。上述活塞模具6經由壓板f而升降自如地支持於壓機的升降台(未圖示)。接著，上述活塞模具6下降，藉此投入至上述坩堝部12內的成型材料G受到擠壓，經由上述注入孔13而注入至模腔10內。即，使上述橡膠製品W成型。

接著，當於成型之後，使上述活塞模具6上升而將其卸下時，上述分離單元3使上述活塞模具6與坩堝模具5分離。具體而言，上述分離單元3包含按壓板20以及移動 工具21。按壓板20自比上述坩堝模具5更靠外側的待機位置Y1朝坩堝模具5呈水平地前進，且於前進位置Y2(圖3所示)，抵接於上述坩堝模具5的上表面5S。移動工具21使上述按壓板20進行水平移動。於本例中，採用動作力弱的氣缸作為上述移動工具21。

接著，上述按壓板20抵接於坩堝模具5的上表面5S，藉此，可防止坩堝模具5隨著活塞模具6而一併上升，從而可使活塞模具6與坩堝模具5分離。

此時，以線接觸的方式，使按壓板20與坩堝模具5的上表面5S抵接。於本例中，將坩堝模具5側的抵接面5Sa設為水平面22，且將按壓板20側的抵接面20Sa設為向前進方向朝上傾斜的傾斜面23。藉此，可使抵接面5Sa、20Sa彼此在與前進方向成直角的方向上發生線接觸。

如圖4(A)所示，將一個抵接面設為上述傾斜面23，藉此，自坩堝模具5作用於按壓板20的朝上的力F0被分解為分力Fa與分力Fb，上述分力Fa是使按壓板20後退的方向上的力，上述分力Fb是與傾斜面23正交的方向上的力。因此，使按壓板20後退時的阻力(resistance)可由下式來表示。其中，記號μ是坩堝模具5與按壓板20的摩擦係數。

阻力=摩擦力A-分力Fa

(摩擦力A=μ×Fb)

相對於此，如圖4(B)所示，先前的阻力由下式來表示。

阻力=摩擦力B

(摩擦力B=μ×F0)

因此，本發明的分離單元3可大幅度地減少使按壓板20後退時的阻力(resistance)，即便藉由如氣缸般的動作力弱的移動工具，亦可抑制動作不良的產生，例如可使按壓板確實地進行後退移動。

再者，上述傾斜面23相對於水平面22的角度θ並無特別的限定，但若該角度θ過小，則按壓板20會成為劍尖狀而導致強度下降，相反地，若上述角度θ過大，則使阻力減少的效果不充分。根據如上所述的觀點，上述角度θ較佳為45°±15°左右。

圖5中表示上述分離單元3的其他實例。於本例中，將坩堝模具5側的抵接面5Sa設為向前進方向朝上傾斜的傾斜面23，且形成按壓板20側的抵接面20Sa作為水平面22。即便於該情形時，亦同樣可減少使按壓板20後退時的阻力(resistance)。

再者，藉由如下的製造方法來形成上述橡膠製品W，上述製造方法包括使用上述轉移成型裝置1的成型步驟。

以上，已對本發明的尤佳的實施形態進行了詳述，但本發明並不限定於圖示的實施形態，可變形為各種形態來 實施。

[實例]

為了確認本發明的效果，使用具有圖1所示的構造的轉移成型模具，形成影印機用的橡膠輥。關於橡膠輥的尺寸，外徑為16 mm，內徑為11 mm，長度為90mm，使用如下的材料作為成型材料，該材料是相對於100質量份的乙烯丙烯橡膠(EPDM)，對添加劑(10 phr的碳酸鈣、2 phr的氧化鈦、50 phr的油(oil)、1 phr的碳黑、1 phr的過氧化物)進行調配而成。又，使用的轉移成型模具能夠一次性使100根橡膠輥成型。

成型條件如下所述。

硫化溫度：160℃

硫化時間：20分鐘

注入時間：30秒

壓製壓力：150 t

於實例1中，使用圖3所示的分離單元。於實例2中，使用圖5所示的分離單元。於比較例1中，使用圖7(A)、圖7(B)所示的分離單元。再者，實例1、實例2中的傾斜面的角度θ均為45°。又，比較例1中的按壓板與坩堝模具上表面的相隔距離L設為2 mm。

實例1、實例2、比較例1均分別進行100次的成型，將如下的情形設為OK，該情形是指在一次的成型中引起了澆口殘留的橡膠輥的產生數不足10%(不足10根)的情形，將上述產生數為10%以上(10根以上)的情形設為 NG，從而進行評價。OK的成型次數越多越優異。

1‧‧‧轉移成型裝置

2‧‧‧轉移成型模具

3、h‧‧‧分離單元

4、c‧‧‧模具本體

4L‧‧‧下模具部

4U‧‧‧上模具部

5、d‧‧‧坩堝模具

5S‧‧‧上表面

5Sa、20Sa‧‧‧抵接面

6、e‧‧‧活塞模具

7‧‧‧底板部

8‧‧‧帶芯棒部

9‧‧‧孔部

10、b‧‧‧模腔

11、14‧‧‧基體

12、d1‧‧‧坩堝部

13、d2‧‧‧注入孔

15、e1‧‧‧柱塞部

20、h1‧‧‧按壓板

21‧‧‧移動工具

22‧‧‧水平面

23‧‧‧傾斜面

a‧‧‧模具

A、B‧‧‧摩擦力

ds‧‧‧上表面

f‧‧‧壓板

Fa、Fb‧‧‧分力

F0‧‧‧朝上的力

G‧‧‧成型材料

h2‧‧‧氣缸

j‧‧‧間隙

L‧‧‧距離/相隔距離

W‧‧‧橡膠製品

Y1‧‧‧待機位置

Y2‧‧‧前進位置

θ‧‧‧角度

圖1是表示本發明的轉移成型裝置的一個實例的剖面圖。

圖2是分解地表示模具本體的剖面圖。

圖3是表示按壓板前進時的轉移成型裝置的剖面圖。

圖4(A)是表示本發明的分離單元的作用效果的說明圖，圖4(B)是表示先前的分離單元的作用效果的說明圖。

圖5是表示分離單元的其他實例的立體圖。

圖6(A)~圖6(D)是對先前的轉移成型裝置的作動狀態進行說明的剖面圖。

圖7(A)、圖7(B)是對先前的轉移成型裝置的問題點進行說明的剖面圖。

1‧‧‧轉移成型裝置

2‧‧‧轉移成型模具

3‧‧‧分離單元

4‧‧‧模具本體

4L‧‧‧下模具部

4U‧‧‧上模具部

5‧‧‧坩堝模具

6‧‧‧活塞模具

8‧‧‧帶芯棒部

9‧‧‧孔部

10‧‧‧模腔

11、14‧‧‧基體

12‧‧‧坩堝部

13‧‧‧注入孔

15‧‧‧柱塞部

20‧‧‧按壓板

21‧‧‧移動工具

f‧‧‧壓板

G‧‧‧成型材料

Y1‧‧‧待機位置

Claims (5)

1. 一種轉移成型裝置，其特徵在於，包括：轉移成型模具，包括：模具本體，具有成型用的模腔；坩堝模具，載置於上述模具本體上，並且具有成型材料投入用的坩堝部與注入孔，上述成型材料投入用的坩堝部凹設於上表面，上述注入孔自上述坩堝部連通至上述模腔；以及活塞模具，載置於上述坩堝模具上，並且藉由下降來對投入至上述坩堝部內的成型材料進行擠壓，將上述成型材料經由上述注入孔而注入至上述模腔內；以及分離單元，當於成型後而使上述活塞模具上升時，使上述活塞模具與上述坩堝模具分離，另一方面，上述分離單元，包括：按壓板，自比上述坩堝模具更靠外側的待機位置朝上述坩堝模具呈水平地前進，且於前進位置抵接於上述坩堝模具的上表面，藉此阻礙上述坩堝模具的上升；以及移動工具，使上述按壓板進行水平移動，並且將上述抵接設為線接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之轉移成型裝置，其中上述移動工具為氣缸。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之轉移成型裝置，其中上述抵接的坩堝模具側的抵接面為水平面，且上述按壓板側的抵接面為向前進方向朝上傾斜的傾斜面。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之轉移成型裝置，其中上述抵接的坩堝模具側的抵接面為向前進方向朝上傾斜的傾斜面，且上述按壓板側的抵接面為水平面。
5. 一種橡膠製品的製造方法，其特徵在於，包括：使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之轉移成型裝置的成型步驟。