TW201910089A - 成形裝置及樹脂成形品的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種抑制因核部倒塌所致的銷偏移的產生的成形裝置及樹脂成形品的製造方法。成形裝置包括：第1模；第2模，與第1模相向；第1模的第1核銷；及第2模的第2核銷。第1核銷的前端部與第2核銷的前端部相對向。在將第1模與第2模加以合模時，第1核銷的前端部與第2核銷的前端部接觸，而第1核銷的至少前端部及第2核銷的至少前端部的至少一者發生彈性變形或塑性變形。

Description

成形裝置及樹脂成形品的製造方法

本發明是是有關於一種成形裝置及樹脂成形品的製造方法。

例如，在日本專利特開2000-141422號公報（專利文獻1）中揭示有一種用以形成中空的物品的注射成形裝置。

在專利文獻1中揭示的注射成形裝置中，認為在兩個核部的前端彼此相接的注射成形位置進行注射成形。然而，在使用如專利文獻1中所揭示的注射成形裝置來形成內部具有中空的物品的情況下，存在如下情況：根據核部的形狀，在進行合模時，產生兩個核部的前端的接觸面發生偏移的現象（銷偏移）；或在注入樹脂時，產生通過樹脂進入兩個核部之間等而呈膜狀形成的樹脂（橫向擴張）。

根據此處所揭示的實施方式，可提供一種成形裝置，其包括：第1模；第2模，與第1模相向；第1模的第1核銷；及第2模的第2核銷；並且第1核銷的前端部與第2核銷的前端部相對向，在將第1模與第2模加以合模時，第1核銷的前端部與第2核銷的前端部接觸，而第1核銷的至少前端部及第2核銷的至少前端部的至少一者發生彈性變形或塑性變形。

根據此處所揭示的實施方式，可提供一種樹脂成形品的製造方法，其包括如下步驟：將第1模與第2模加以合模；及在進行合模步驟時，第1模的第1核銷與第2模的第2核銷接觸，藉此第1核銷的前端部或第2核銷的前端部發生彈性變形或塑性變形。

可提供一種樹脂成形品的製造方法，其包括如下步驟：準備成形裝置，所述成形裝置包括：第1模；第2模，與第1模相向；第1核銷，具有在自合模時與第2核銷相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分且設置於第1模；及第2核銷，具有在自合模時與第1核銷相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分且設置於第2模；準備凹部，所述凹部是通過使第1模的第1核銷與第2模的第2核銷接觸並發生塑性變形而形成於第1核銷的前端部或第2核銷的前端部；將第1模與第2模加以合模；在進行合模時，將第1核銷的前端部或第2核銷的前端部收容於凹部中；將樹脂注入至第1模與第2模的內部；及將所注入的樹脂加以固化。

本發明的所述及其他目的、特徵、局面及優點將根據與隨附的圖式相關聯來理解的關於本發明的以下的詳細說明而變得明確。

以下，對實施方式進行說明。再者，在實施方式的說明中所使用的圖式中，同一個參照符號表示同一部分或相當部分。

＜實施方式1＞ 圖1表示作為本發明的成形裝置的一例的實施方式1的成形裝置的示意性剖面圖。實施方式1的成形裝置包括注射單元1與合模單元2。注射單元1包括：料斗（hopper）3；加熱筒單元4，在自注射單元1至合模單元2的方向上延伸（延長）；及噴嘴5，在自加熱筒單元4的前端至合模單元2的方向上延伸。

合模單元2包括：在合模單元2的注射單元1側的側面上所具備的可動盤6；固定盤7，在可動盤6的注射單元1側與可動盤6空開間隔地相向；多個連結杆8，在可動盤6與固定盤7之間，將可動盤6與固定盤7連結並在水平方向上延伸；第1模9，設置於固定盤7側；第2模10，設置於可動盤6側且與第1模9相向。在固定盤7設置有以可供噴嘴5插入的方式構成的開口部7a。

第1模9包括朝向第2模10的方向延伸的第1核銷11，第2模10包括朝向第1模9的方向延伸的第2核銷12。在實施方式1的成形裝置中，在進行合模時，第1模9被固定，僅第2模10朝向第1模9移動，但並不限定於所述構成。再者，第1核銷11的錐形部分11b在自合模時與第2核銷12相接的面觀察而擴展的方向上設置，第2核銷12的錐形部分12b在自合模時與第1核銷11相接的面觀察而擴展的方向上設置。作為至少在第1核銷11與第2核銷12的一者上設置錐形部分時的效果，有如下效果：容易取出樹脂成形品（脫模性提高），並且容易使後述的極細構件在與第1核銷11的錐形部分11b及第2核銷12的錐形部分12b的形狀對應的樹脂成形品的中空部分進出等。

再者，實施方式1的成形裝置可橫模及縱模的任一者。另外，關於注射單元1及合模單元2的驅動源，例如可使用空壓、水壓、油壓或傳導伺服電動機等。

圖2表示實施方式1的第1模9及第2模10的示意性剖面圖。第1模9包括：固定側安裝板13，設置於圖1所示的固定盤7的第2模10側的側面上；固定側模板14，位於固定側安裝板13的第2模10側且與固定側安裝板13空開間隔地相向；注入口（sprue）15，為在固定側安裝板13內至少設置一個的貫穿孔；流道（runner）16，設置於固定側模板14內且在固定側安裝板13的面內內平行地延伸；多個澆口（gate）17，位於固定側模板14內且自流道16的兩端朝第2模10側延伸；止動螺栓18，在與固定側安裝板13垂直的方向上自固定側安裝板13的兩端延伸至固定側模板14內；彈性構件19，設置於固定側安裝板13的固定側模板14側；及第1核銷11，自固定側模板14朝向第2模10延伸。第1核銷11的前端部11a發生彈性變形。第1核銷11的前端部11a中所使用的構件例如可以彈性構件為材料。作為彈性構件，例如可使用：聚醚醚酮（Polyetheretherketone，PEEK）、全氟烷氧基烷烴醚共聚物（聚全氟烷氧基（Polyfluoroalkoxy，PFA））或聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）等氟樹脂；矽酮樹脂；環氧樹脂；或氟橡膠等。再者，也可固定側模板14設置彈性結構20，所述彈性結構20對第1核銷11進行彈性支撐並成為第1核銷11的前端部與第2核銷12的前端部接觸時的緩衝墊（cushion）。所述情況下，可進一步抑制如下情況：因對第1核銷11及第2核銷12中的至少一者局部施加大力而導致第1核銷11及第2核銷12中的至少一者發生破損或變形。

第2模10包括：可動側模板21，設置於圖1所示的可動盤6的第1模9側的側面上；側核22，在自可動側模板21的端部至第1模9的方向上延伸；及第2核銷12，自可動側模板21的表面朝向第1模9延伸。第2核銷12的前端部12a例如可構成為較第1核銷11的前端部11a更不易發生彈性變形。再者，也可在側核22設置與樹脂成形品的形狀對應的凹部（底切部）23。進而，在取出樹脂成形品時，為了將第2核銷12自樹脂成形品拔出，可在可動盤6或合模單元2上設置核銷頂端拔出排出器（未圖示），所述核銷頂端拔出排出器為如將第2核銷12收納於可動側模板21內或使其貫穿於可動側模板21內的驅動機構。

以下，參照圖3～圖7的示意性剖面圖，對作為本發明的樹脂成形品的製造方法的一例的實施方式1的樹脂成形品的製造方法進行說明。

首先，如圖3所示，將注射單元1與合模單元2以彼此靠近的方式加以驅動。藉此，注射單元1的噴嘴5插入至設置於合模單元2的固定盤7的開口部7a內。另外，也進行第1模9與第2模10的合模。

圖4表示對圖3所示的合模進行圖解的示意性放大剖面圖。第1模9與第2模10的合模是通過如下方式而進行：在將固定側安裝板13加以固定的狀態下，使可動側模板21朝第1核銷11方向驅動並使第2核銷12的前端部12a接觸於第1核銷的前端部11a。藉此，第1核銷11的前端部11a發生彈性變形，而在前端部11a形成與第2核銷12的前端部12a的形狀對應的凹部。另外，將側核22以靠近第1核銷11及第2核銷12的方式朝內側驅動後並加以固定。

繼而，如圖5所示，將樹脂注入至合模後的模中。所使用的樹脂可為熱塑性樹脂及熱硬化性樹脂的任一者。向模注入樹脂例如可以如下方式進行。首先，如圖5所示，在將第2核銷12的前端部12a收容於第1核銷11的前端部11a發生彈性變形而形成的凹部中的狀態下，將熔融狀態的樹脂31自注射單元1的噴嘴5注入至注入口15。其後，通過流道16及澆口17而將樹脂31注入至經合模的第1模9與第2模10之間。

其後，如圖6及圖7所示，將樹脂成形品41自模取出。自模取出樹脂成形品41例如可以如下方式進行。首先，如圖6所示，使注入至經合模的第1模9與第2模10之間的樹脂31固化（硬化）後，使可動側模板21朝遠離第1核銷11的方向驅動，並且使核銷22朝外側驅動。

其後，如圖7所示，將第2核銷12自樹脂成形品41拔出。可通過如下方式而將第2核銷12自樹脂成形品41拔出，所述方式例如為使第2核銷12朝遠離第1核銷11的方向驅動並收納於可動側模板21內或使其移動至較可動側模板21更靠可動盤6側處。根據以上所述，可通過實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法來製造樹脂成形品41。

實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法可抑制銷偏移的產生。通過第2核銷12的前端部12a接觸於第1核銷11的前端部11a而使前端部11a發生彈性變形，從而可在第1核銷11的前端部11a形成追隨第2核銷12的前端部12a的形狀的凹部。所述前端部11a的凹部收容第2核銷12的前端部12a的前端面，因此可抑制銷偏移的產生。

另外，實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法也可抑制以在與第1核銷11和第2核銷12的延伸方向交差的方向上延伸的方式呈膜狀形成的樹脂（橫向擴張）的產生。圖8表示對橫向擴張的產生進行圖解的示意性剖面圖。例如，向合模後的模注入樹脂31時，有時對第1核銷11的錐形部分11b施加樹脂31的壓力。此時，在第1核銷11的前端部11a不發生彈性變形的情況下，有時因樹脂的壓力而導致第1核銷11遠離第2核銷12，從而在第1核銷11的前端部11a與第2核銷12的前端部12a之間產生間隙。通過樹脂進入所述間隙並硬化而產生橫向擴張。相對於此，實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法中，如圖4等所示，通過第1核銷11的前端部11a發生彈性變形，即便對第1核銷的錐形部分11b施加樹脂31的壓力並施加如不使前端部11a與前端部12a接觸的力，前端部11a也可以追隨前端部12a的形狀的方式發生彈性變形，因此可抑制橫向擴張的產生。

另外，實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法也可抑制沿固定側核銷的前端部的凹部的側壁且呈膜狀形成的樹脂（縱向擴張）的產生。自先前以來所使用的樹脂成形品的製造方法中，為了防止模偏移，而使用事先分別在固定側核銷的前端部與可動側核銷的前端部設置凹部或凸部的核銷。此種核銷的結構中，固定側核銷的前端部的凹部的側壁根據成形次數的增加並因與可動側核銷的前端部的摩擦而磨耗，從而變薄。因此，因固定側核銷的前端部的凹部的側壁變薄而在使固定側核銷的前端部與可動側核銷的前端部接觸時，在第1核銷11與第2核銷12之間產生間隙。有時通過樹脂進入所述間隙而產生縱向擴張。另外，有核銷的加工變得繁瑣、設備成本增大的擔憂。相對於此，實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法中，第1核銷11的前端部11a每當合模時發生彈性變形而以追隨第2核銷12的前端部12a的形狀的形狀接觸，因此可抑制縱向擴張的產生。另外，實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法中，無需繁瑣的核銷的加工，因此也可抑制設備成本。

可利用實施方式1的成形裝置及樹脂成形品的製造方法而製造的樹脂成形品例如有用作保持極細構件的保持件的用途的具有極小孔的塑料成形品。極細構件例如有醫療用注射針。樹脂成形品所保持的醫療用注射針的細孔徑例如可設為0.10 mm～2.70 mm。極細構件除醫療用注射針以外，例如也有針灸師所使用的針灸針、金屬制的極細線材及樹脂制的醫療用導管（catheter tube）。作為其他成形品的用途，例如可列舉安裝於針筒的前端的塑料針及微量吸液管中所使用的吸液管尖端（pipette tip）。

再者，所述中，對第1核銷11的前端部11a發生彈性變形的情況進行了說明，但並不限定於此，例如，可為僅第2核銷12的前端部12a發生彈性變形，也可為前端部11a及前端部12a這兩者發生彈性變形。

另外，實施方式1的成形裝置除注射成形以外，也可適用於例如轉移成形（transfer molding）或壓縮成形。

＜實施方式2＞ 圖9表示實施方式2的成形裝置的示意性放大剖面圖。實施方式2的成形裝置的特徵在於：第1核銷11的前端部11a發生塑性變形。第1核銷11的前端部11a例如可以包含鋁的塑性構件為材料。

在實施方式2的成形裝置及樹脂成形品的製造方法中，準備如圖10所示的成形裝置，所述成形裝置包括：第1模9；第2模10，與第1模9相向；第1核銷11，具有在自合模時與第2核銷12相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分11b且設置於第1模9；及第2核銷12，具有在自合模時與第1核銷11相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分12b且設置於第2模10。將可動側模板21以靠近第1核銷11的方式加以驅動，並使第1核銷11的前段部11a接觸於第2核銷12的前端部12a，藉此使第1核銷11的前端部11a發生塑性變形。其後，進行第1模9與第2模10的合模。其後，在第1核銷11的前端部11a發生塑性變形時，與圖5同樣地將第2核銷12的前端部12a的前端面收容於所形成的凹部中，在所述狀態下，將樹脂31注入至第1模9與第2模10之間。其後，使所注入的樹脂31固化後，例如與圖6及圖7同樣地將樹脂成形品41自模取出。根據以上所述，可通過實施方式2的成形裝置及樹脂成形品的製造方法來製造樹脂成形品41。如圖11所示，第1核銷11的前端部11a發生塑性變形，因此與實施方式1的成形裝置不同，為了取出樹脂成形品41，而進行開模後，第1核銷11的前端部11a的凹部的形狀也無法恢復至初始。再者，在實施方式2中，也可使用如下成形裝置來進行成形，所述成形裝置中，在成形之前使第2核銷12的前端部12a接觸於第1核銷11的前端部11a，並通過事先塑性變形而在第1核銷11的前端部11a形成與第2核銷12的前端部12a的形狀對應的凹部。

如上所述，在實施方式2的成形裝置及樹脂成形品的製造方法中，第1核銷11的前端部11a也以形成與第2核銷12的前端部12a的形狀對應的凹部的方式塑性變形。因此，可抑制銷偏移的產生及橫向擴張的產生。另外，在實施方式2中，與先前的事先分別在固定側核銷的前端部與可動側核銷的前端部設置凹部或凸部的情況相比，可簡便地形成凹部。

再者，所述中，對第1核銷11的前端部11a發生塑性變形的情況進行了說明，但並不限定於此，例如，可為僅第2核銷12的前端部12a發生塑性變形，也可為前端部11a及前端部12a這兩者發生塑性變形。

＜實施方式3＞ 圖12表示實施方式3的成形裝置的示意性剖面圖。實施方式3的成形裝置的特徵在於：第1核銷11整體包括彈性構件。實施方式3的成形裝置及樹脂成形品的製造方法與實施方式1同樣，第1核銷11的前端部11a發生彈性變形，可抑制銷偏移的產生以及可抑制橫向擴張及縱向擴張的產生。

再者，所述中，對第1核銷11整體包括彈性構件的情況進行了說明，但並不限定於此，例如，可為第2核銷12整體包括彈性構件，也可為第1核銷11整體及第2核銷12整體這兩者包括彈性構件。

再者，所述中，對第1核銷11整體包括彈性構件的情況進行了說明，但可為第1核銷11的包含前端部11a的一部分包括彈性構件，也可為第2核銷12的包含前端部12a的一部分包括彈性構件，還可為第1核銷11的包含前端部11a的一部分及第2核銷12的包含前端部12a的一部分這兩者包括彈性構件。

＜實施方式4＞ 圖13表示實施方式4的成形裝置的示意性剖面圖。實施方式4的成形裝置的特徵在於：第1核銷11整體包括塑性構件。實施方式4的成形裝置及樹脂成形品的製造方法與實施方式2同樣，第1核銷11的前端部11a發生塑性變形，因此可抑制銷偏移的產生及橫向擴張的產生。另外，與實施方式2同樣，可簡便地形成凹部。

再者，所述中，對第1核銷11整體包括塑性構件的情況進行了說明，但並不限定於此，例如，可為第2核銷12整體包括塑性構件，也可為第1核銷11整體及第2核銷12整體這兩者包括塑性構件。

另外，所述中，對第1核銷11整體包括塑性構件的情況進行了說明，但可為第1核銷11的包含前端部11a的一部分包括塑性構件，也可為第2核銷12的包含前端部12a的一部分包括塑性構件，還可為第1核銷11的包含前端部11a的一部分及第2核銷12的包含前端部12a的一部分這兩者包括塑性構件。

如上所述，對實施方式進行了說明，但將所述實施方式及實施例的構成適宜組合也是從最初所預定的。

對本發明的實施方式進行了說明，但本次所揭示的實施方式應認為在所有方面均為例示而非進行限制者。本發明的範圍由權利要求書表示，且意圖包含與權利要求書均等的含義及範圍內的所有變更。

1‧‧‧注射單元

2‧‧‧合模單元

3‧‧‧料斗

4‧‧‧加熱筒單元

5‧‧‧噴嘴

6‧‧‧可動盤

7‧‧‧固定盤

7a‧‧‧開口部

8‧‧‧連結杆

9‧‧‧第1模

10‧‧‧第2模

11‧‧‧第1核銷

11a‧‧‧第1核銷的前端部

11b‧‧‧錐形部分

12‧‧‧第2核銷

12a‧‧‧第2核銷的前端部

12b‧‧‧錐形部分

13‧‧‧固定側安裝板

14‧‧‧固定側模板

15‧‧‧注入口

16‧‧‧流道

17‧‧‧澆口

18‧‧‧止動螺栓

19‧‧‧彈性構件

20‧‧‧彈性結構

21‧‧‧可動側模板

22‧‧‧側核

23‧‧‧凹部（底切部）

31‧‧‧樹脂

41‧‧‧樹脂成形品

圖1是實施方式1的成形裝置的示意性剖面圖。 圖2是實施方式1的第1模及第2模的示意性剖面圖。 圖3是對實施方式1的成形裝置的注射單元與合模單元的驅動及合模的一例進行圖解的示意性剖面圖。 圖4是對圖3所示的成形裝置的合模的一例進行圖解的示意性放大剖面圖。 圖5是對向圖4所示的成形裝置的模注入樹脂的一例進行圖解的示意性放大剖面圖。 圖6是對自圖5所示的成形裝置的模取出樹脂成形品的一例進行圖解的示意性放大剖面圖。 圖7是對自圖6所示的樹脂成形品拔出第2核銷的一例進行圖解的示意性放大剖面圖。 圖8是對橫向擴張的產生進行圖解的示意性剖面圖。 圖9是實施方式2的成形裝置的示意性放大剖面圖。 圖10是圖9所示的成形裝置的第1模及第2模的示意性放大剖面圖。 圖11是在圖10所示的成形裝置的第1核銷的前端部形成有凹部的狀態的一例的示意性剖面圖。 圖12是實施方式3的成形裝置的示意性放大剖面圖。 圖13是實施方式4的成形裝置的示意性放大剖面圖。

Claims (10)

1. 一種成形裝置，其特徵在於，包括： 第1模； 第2模，與所述第1模相向； 所述第1模的第1核銷；及 所述第2模的第2核銷；並且 所述第1核銷的前端部與所述第2核銷的前端部相對向， 在將所述第1模與所述第2模加以合模時，所述第1核銷的所述前端部與所述第2核銷的所述前端部接觸，而所述第1核銷的至少所述前端部及所述第2核銷的至少所述前端部的至少一者發生彈性變形或塑性變形。
2. 如申請專利範圍第1項所述的成形裝置，其中，發生彈性變形的所述前端部以彈性構件為材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述的成形裝置，其中，所述第1核銷的所述前端部或所述第2核銷的所述前端部在與所述第1核銷或所述第2核銷相向的一側具有收容所述第2核銷或所述第1核銷的前端面的凹部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的成形裝置，其中，具有所述凹部的所述前端部包含鋁。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的成形裝置，其中，所述第1模為合模時的固定側且所述第2模為合模時的可動側，並且所述第1模包括彈性結構，所述彈性結構對所述第1核銷進行彈性支撐。
6. 一種樹脂成形品的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟： 將第1模與第2模加以合模；及 在進行所述合模步驟時，所述第1模的第1核銷與所述第2模的第2核銷接觸，藉此所述第1核銷的前端部或所述第2核銷的前端部發生彈性變形或塑性變形。
7. 如申請專利範圍第6項所述的樹脂成形品的製造方法，其中，包括如下步驟：在所述前端部發生彈性變形或塑性變形的狀態下，注入樹脂。
8. 如申請專利範圍第6項所述的樹脂成形品的製造方法，其中，包括如下步驟：通過將所述第1模與所述第2模加以合模，所述第1核銷與所述第2核銷接觸，藉此在所述第1核銷的所述前端部或所述第2核銷的所述前端部形成凹部。
9. 如申請專利範圍第8項所述的樹脂成形品的製造方法，其中，包括如下步驟：在將與所述凹部相向的所述第1核銷的前端面或所述第2核銷的前端面收容於所述凹部中的狀態下，注入樹脂。
10. 一種樹脂成形品的製造方法，其特徵在於，包括： 成形裝置的準備步驟，所述成形裝置包括第1模；第2模，與所述第1模相向；第1核銷，具有在自合模時與第2核銷相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分且設置於所述第1模；及所述第2核銷，具有在自合模時與所述第1核銷相接的面觀察而擴展的方向上設置的錐形部分且設置於所述第2模； 凹部的準備步驟，所述凹部是通過使第1模的第1核銷與第2模的第2核銷接觸並發生塑性變形而形成於所述第1核銷的前端部或所述第2核銷的前端部； 將所述第1模與所述第2模加以合模的步驟； 在進行合模時，將所述第1核銷的所述前端部或所述第2核銷的所述前端部收容於所述凹部中的步驟； 將樹脂注入至所述第1模與所述第2模的內部的步驟；及 將所注入的所述樹脂加以固化的步驟。