TWI595997B - A blow molding die, a blow molding method, and a method of manufacturing a molded article - Google Patents

Description

吹氣成形模具、吹氣成形方法以及成形品之製造方法

本發明係關於一種吹氣成形模具、吹氣成形方法以及成形品之製造方法，且特別有關於一種非常適合於在型坯的熔著部附近，具有深抽引形狀部之成形品之成形之吹氣成形模具、吹氣成形方法以及成形品之製造方法。

在汽車的儀表板內，安裝有各種空調風管，例如在專利文獻1中，開示有設於具有複數空氣吹出口之車輛用儀表板內側，使調整空氣自空調單元供給到各空氣吹出口之風管之構造。開示於專利文獻1之風管，係使下除霜風管與下中央風管一體形成，以構成下前風管，構成自上方接合儀表板到下除霜風管，以在內部形成有除霜空氣通路之除霜風管，同時構成自上方接合上中央風管到下中央風管，以在內部形成空調空氣通路之中央風管。

同樣地，在專利文獻2中，開示有中央風管部、升壓風管部及除霜風管部係一體形成之空調風管。在開示於專利文獻2之空調風管中，第1安裝座或第2安裝座係一體形成，使這些安裝座固定在汽車框架或儀表板，藉此，空調風管被安裝在儀表板內。

如這些專利文獻所述，儀表板內的空調風管，必 須係複雜形狀之中空成形體，如專利文獻2所述，其成形方法一般皆採用吹氣成形。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開平11-198681號公報

【專利文獻2】日本特開2003-136941號公報

而且，在前述空調風管中，例如當係除霜風管時，必須沿著前窗設置送風口，在很多情形下，係使細長形狀之送風口往前窗突出之形狀。當欲以前述吹氣成形形成此前窗用送風口時，必須形成細長且具有某程度深度之較深深抽引形狀部，欲使此部分之成形性良好係很大之課題。

在前述深抽引形狀部中，當開口尺寸較小且深度較深時，在吹氣成形時，型坯被較大地拉伸，壁厚變得非常薄，而有無法充分確保強度之可能性。當深抽引形狀部之強度不足時，會造成除霜風管之可靠性降低。又，當形成前述送風口時，必須切開前述深抽引形狀部的尖端部分而成為開口部，但是，當深抽引形狀部的剛性不足時，有切斷作業很困難之問題。在熔著部的附近，也很容易產生樹脂積留，其也造成切斷作業困難。

為消除這些問題，只要使對應前述深抽引形狀部之凹部，在一對模具之相向面分割形成，對合這些模具以成形 即可。當自直交深抽引形狀部的深度方向之方向，以前述一對模具夾入以進行吹氣成形時，形成在各模具之凹部的深度，只要係深抽引形狀部之原來開口尺寸之一半即可，可抑制由拉伸所致之壁厚減少。

但是，在模具之鎖模方向中，因為其他要因等而有種種制約，無法僅以前述深抽引形狀部為優先。例如如專利文獻2所述，除霜風管必須設置用於安裝在儀表板上之部分。此安裝部不為中空，而必須形成壓潰型坯後之熔著部(壓縮部)，當吹氣成形時，必須以模具的平坦面夾入此部分。因此，當在前述安裝部附近設有深抽引形狀部時，必須以熔著部之形成為優先，深抽引形狀部中之上述課題之消除還是很困難。

本發明係鑑於上述先前實情而研發出者，其目的在於提供一種當吹氣成形型坯的熔著部與深抽引形狀部係近接配置之成形品時，可充分確保深抽引形狀部的壁厚之吹氣成形模具、吹氣成形方法以及成形品之製造方法。

為達成上述目的，本發明之吹氣成形模具，成形具有熔著部及深抽引形狀部之成形品，前述熔著部係熔著形成有型坯的內面，前述深抽引形狀部係位於前述熔著部的附近，其特徵在於：其具有藉鎖模而形成前述熔著部之第1模具及第2模具，前述第2模具由第1分割模具及第2分割模具所構成，前述第1分割模具具有用於形成前述熔著部之熔著部形成面、及構成用於形成前述深抽引形狀部之深抽引凹部的一部份之模具面，前述第2分割模具具有構成前述深抽引凹部的剩下部 分之模具面。

又，本發明之吹氣成形方法，使用前述吹氣成形模具，使前述第1模具與前述第2分割模具，以既定之鎖模方向逐漸接近，同時使前述第1分割模具一邊接近前述第1模具與前述第2分割模具，一邊進行吹氣，進行前述第1模具、前述第1分割模具及前述第2分割模具之鎖模。而且，本發明之成形品之製造方法，係藉前述吹氣成形方法吹氣成形後，在深度方向之中途位置，切斷前述深抽引形狀部，形成開口部。

使第2模具成為第1分割模具與第2分割模具之兩分割，藉此，在形成熔著部與形成深抽引形狀部時，能確保兩者之成形性。尤其，在深抽引形狀部，係分割而形成有分模線，型坯之拉伸被緩和。又，成為樹脂積留之原因之過剩型坯，係有效利用於深抽引形狀部之形成，所以，在熔著部附近不產生樹脂積留。

當依據本發明時，即使吹氣成形型坯的熔著部與深抽引形狀部係近接配置之成形品時，也能充分確保深抽引形狀部之壁厚，強度及剛性很優良，可獲得很容易實施切斷加工等之成形品。

1‧‧‧中央風管

2、3‧‧‧側排氣風管

4、5‧‧‧前除霜送風口

6、7、8、9‧‧‧安裝部

21‧‧‧模具

22‧‧‧型坯

23‧‧‧第1模具

24‧‧‧第2模具

31‧‧‧第1模具

32‧‧‧第1分割模具

33‧‧‧第2分割模具

31a、32a‧‧‧熔著部形成面

32b、33b‧‧‧深抽引形狀部形成用凹部

32c、32d‧‧‧夾斷部

32e‧‧‧收容凹部

31f‧‧‧微小突起部

32f‧‧‧微小凹部

第1圖係表示除霜風管之概略構成之立體圖。

第2圖係說明吹氣成形之概略圖。

第3圖係表示以第1模具與第2模具之兩個模具，成形具 有熔著部及深抽引形狀部之成形品時之成形情形之圖面，(a)係鎖模初期狀態，(b)係鎖模進行中之狀態，(c)係鎖模結束狀態。

第4圖係適用本發明之吹氣成形模具之重要部位示意剖面圖。

第5圖係表示以適用本發明之吹氣成形模具，成形具有熔著部及深抽引形狀部之成形品時之成形情形之圖面，(a)係鎖模初期狀態，(b)係鎖模進行中之狀態，(c)係鎖模結束狀態。

第6(a)圖係表示在直交第1模具與第2分割模具之鎖模方向上，鎖模第1分割模具之情形之示意圖，第6(b)圖係表示在斜交第1模具與第2分割模具之鎖模方向上，鎖模第1分割模具之情形之示意圖。

第7圖係表示在熔著部形成突起部時之吹氣成形模具例之圖面。

第8(a)圖係表示在深抽引形狀部的尖端部中，型坯被吃入切斷後之狀態圖，第8(b)圖係表示未被吃入切斷地被鎖模之狀態圖。

以下針對適用本發明之吹氣成形模具、吹氣成形方法以及成形品之製造方法之實施形態，一邊參照圖面一邊詳細說明。

首先，說明做為使用本發明之吹氣成形模具以成形之成形品之一例之除霜風管。

本例之除霜風管係安裝在汽車的儀表板內之物 件，雖然省略圖示，但是，其係在重疊狀態下，被設置在空調風管上之物件。如第1圖所示，其形態有讓用於吸氣之中心風管部1在中心，具有往左右延伸之彎曲狀側排氣風管2、3，在各側排氣風管2、3設有朝向車室內之送風口或側除霜送風口等。

又，在中心風管部1的前方，沿著前擋風玻璃，前除霜送風口4、5形成細長的開口部。而且，在前除霜送風口4、5的前方位置，用於安裝此除霜風管在儀表板上之安裝部6、7、8、9形成四個處所。這些安裝部6、7、8、9並非中空，形成壓潰型坯以熔著之壓縮部。

具有上述構造之除霜風管，係形成中空的樹脂成形體，成形方法係採用吹氣成形。第2圖係說明吹氣成形之基本構成之概略圖，使供給自模具21之中空圓筒狀之樹脂層(型坯)22，以一對模具(第1模具23及第2模具24)夾入，送入空氣到型坯22內。藉此，壓抵型坯到被鎖模之第1模具23與第2模具24的內壁，成形對應第1模具23與第2模具24的模穴形狀之中空體。

在此，於前述除霜風管之吹氣成形中，必須使前除霜送風口4、5突出前擋風玻璃側。又，在吹氣成形之特性上，無法使前除霜送風口4、5在最初形成開口部，而必須在形成所謂的深抽引形狀部後，切斷尖端等，在深度方向的中途位置切斷以做成開口部。

另外，在做為此深抽引形狀部之前除霜送風口4、5，前述安裝部6、7、8、9係形成熔著部(壓縮部)。如此一 來，當深抽引形狀部與熔著部被接近配置時，在由一對模具(第1模具23與第2模具24)所做之吹氣成形中，深抽引形狀部的壁厚有變薄之傾向。

針對此深抽引形狀部之薄壁化，係參照第3圖做說明。而且，第3圖以後之圖面，係第2圖的x-x線位置之橫剖面圖，其係自上方觀看模具之水平剖面圖。

在使用第1模具23與第2模具24以成形上述形狀之除霜風管時，必須使用具有用於分別形成熔著部(前述安裝部6、7、8、9)之熔著部形成面23a、24a之第1模具23與第2模具24。又，在第2模具24必須形成用於形成深抽引形狀部(前除霜送風口4、5)之深抽引凹部24b。

當使用具有這種構造之第1模具23與第2模具24，以成形除霜風管時，首先，如第3(a)圖所示，以第1模具23與第2模具24夾入型坯22，一邊鎖模一邊進行吹入空氣到型坯22內之吹氣。此時，隨著鎖模之進行，型坯22接觸到第2模具24的深抽引凹部24b的開口緣，如第3(b)圖所示，型坯22自此狀態往深抽引凹部24b內擴張，最後，如第3(c)圖所示，型坯22密著在深抽引凹部24b的壁面。

在上述成形中，被拉伸往深抽引凹部24b內之型坯22的長度，係藉第2模具24的深抽引凹部24b的開口尺寸L1決定，藉此開口尺寸L1而被制約之較短型坯22，係在深抽引凹部24b內被較大地拉伸，成為薄壁化。又，當形成熔著部時，密著兩塊型坯22以壓潰之，所以，過剩之樹脂被押出而產生樹脂積留(壁厚積留)。

上述薄壁化係在最終成形品(除霜風管)中，關係到用於形成前除霜送風口4、5之深抽引形狀部之薄壁化，在此部分中，產生強度不足之問題。又，因為由薄壁化所致之剛性降低或產生上述樹脂積留，用於開口前除霜送風口4、5之切斷作業變得困難。存在因為薄壁化而剛性不足之部分，與因為樹脂積留而厚度變得較厚且較硬之部分，以例如切刀很難切斷。因此，當切斷時，必須例如使用鋸齒狀之切刀，而必須用於使切斷面滑順之研磨作業等，作業變得繁雜化。

在此，於本發明中，使形成深抽引形狀部之第2模具做成兩分割，由模具的三個構件構成，進行型坯的熔著部與深抽引形狀部被接近配置之成形品之吹氣成形。

第4圖係適用本發明之吹氣成形模具一實施形態之圖面。本實施形態之吹氣成形模具，由第1模具31、第1分割模具32及第2分割模具33所構成。第1分割模具32與第2分割模具33，係以分割第2模具之形狀形成。

前述模具之中，於第1模具31與第1分割模具32，具有用於形成前述熔著部(壓縮部)之熔著部形成面31a、32a。又，第1分割模具32及第2分割模具33，具有兩分割前述深抽引形狀部之形狀之深抽引形狀部形成用凹部32b、33b，藉對合這些，構成深抽引形狀。而且，在前述第1分割模具32的熔著部形成面31a的尖端位置處，吃入切斷過剩型坯之夾斷部32c係形成突起部。同樣地，第1分割模具32的深抽引形狀部形成用凹部32b的端部(與第2分割模具33相抵觸之端部)被當作突起部，被當作吃入切斷過剩型坯之夾斷部32d， 同時在其附近形成有收容過剩型坯之收容凹部32e。

而且，在本例之吹氣成形模具中，第1分割模具32與第2分割模具33，雖然係形成兩分割深抽引形狀部之形狀之深抽引形狀部形成用凹部32b、33b，但是，本發明並不侷限於此。深抽引形狀部形成用凹部32b、33b只要係分割用於形成深抽引形狀之深抽引凹部之形狀之物件即可，只要藉形成深抽引形狀部形成用凹部32b，第1分割模具32具有構成深抽引凹部局部之模具面，藉形成深抽引形狀部形成用凹部33b，第2分割模具33具有構成深抽引凹部剩餘部分之模具面即可，分割比率或分割位置等可任意設定。但是，最好係前述兩分割形狀之深抽引形狀部形成用凹部32b、33b。

接著，說明使用前述吹氣成形模具之吹氣成形方法。當使用第4圖所示模具進行吹氣成形時，第1模具31與第2模具(第1分割模具32與第2分割模具33)係被開模，而且，第1分割模具32與第2分割模具33也在被開模之狀態下，供給型坯22。而且，一邊鎖模此三個模具(第1模具31、第1分割模具32及第2分割模具33)一邊吹氣。

第5圖係使用第4圖所示模具之隨著時間推移之吹氣成形之圖面。與先前第3圖所示之例相同地，當吹氣成形時，如第5(a)圖所示，以開模後之第1模具31、第1分割模具32及第2分割模具33夾入型坯22，一邊鎖模一邊進行吹氣到型坯22內之吹氣。此時，隨著鎖模之進行，型坯22接觸到第1分割模具32與第2分割模具33，但是，在此時點，第1分割模具32與第2分割模具33係保有距離，所以，被拉伸 往深抽引形狀部之型坯22的尺寸L2與第3圖之例相比較下，其變得較長。又，隨著第5(b)圖及第5(c)圖之鎖模之進行，第1分割模具32與第2分割模具33的距離縮小，型坯22往深抽引形狀部形成用凹部32b、33b鬆弛。因為這些要因，往深抽引形狀部形成用凹部32b、33b內被拉伸之型坯22產生餘量，如第5(c)圖所示，即使型坯22直至密著在第1分割模具32或第2分割模具33的深抽引形狀部形成用凹部32b、33b的壁面上地被拉伸，薄壁化也被抑制。

關於用於形成熔著部之熔著部形成面31a、32a中之型坯22之壓潰，也因為第1分割模具32往第2分割模具33被鎖模，隨著鎖模而過剩之型坯，往深抽引形狀部形成用凹部32b、33b內被押出。結果，不形成樹脂積留，被押出之樹脂貢獻在深抽引形狀部之形成，也發揮作用在抑制由型坯22拉伸所致之薄壁化。

而且，在上述鎖模中，第1模具31與第2分割模具33係在圖中之左右方向中被鎖模。另外，第1分割模具32必須相對於第1模具31鎖模，同時第2分割模具33也必須相對於第1模具31鎖模。此時，由第1分割模具32之行程之觀點觀之，第1分割模具32之鎖模方向，如第6(a)圖所示，最好係相對於第1模具31與第2分割模具33之鎖模方向而言成直交之方向(前後方向：圖面上係上下方向)。

又，在形成前述熔著部時，有時在其表面形成突起。例如用於安裝前述除霜風管在儀表板上之安裝部6、7、8、9係藉超音波熔著等手法被固定在儀表板上，但是，設置有突 起，使得超音波熔著可順暢地實施。在形成這種突起時，如第7圖所示，在第1模具31的熔著部形成面31a形成微小突起部31f，對應於此，必須在第1分割模具32的熔著部形成面32a形成微小凹部32f。

在形成有這些微小突起部31f或微小凹部32f之第1模具31與第1分割模具32之鎖模及開模中，使第1分割模具32之鎖模及開模方向，如第6(a)圖所示，相對於第1模具31與第2分割模具33之鎖模方向而言成直交之方向時，微小突起部31f被微小凹部32f鉤住，而很難順暢地動作。極端的情形下，模具有破損之虞。因此，當在熔著部形成突起時，如第6(b)圖所示，最好相對於第1模具31與第2分割模具33之鎖模方向而言，使第1分割模具31之鎖模方向為斜向。在形成於熔著部上之微小突起部31f的高度方向上，使第1分割模具32鎖模及開模則更佳。

第5圖所示之藉鎖模及吹氣，而除霜風管成形為中空體，但是，當成形深抽引形狀部時，如第8(a)圖所示，在深抽引形狀部的底部中，如果以夾斷部32d夾入及吃入切斷型坯的尖端時，可使型坯22確實密著在深抽引形狀部形成用凹部32b、33b的內壁上。又，如第8(b)圖所示，也可以使得型坯22抵觸到深抽引形狀部的底部，使得極力有效利用型坯22，盡可能地使深抽引形狀部的壁厚較厚。

是否以夾斷部32d吃入切斷前述型坯22的尖端，可藉控制鎖模與吹氣之時序而選擇。在型坯22充分擴張後，如果抵觸到第1分割模具32與第2分割模具33時，型坯22 的尖端被夾入，藉夾斷部32d往第2分割模具33之抵觸而被吃入切斷。另外，如果些許提早鎖模之時序，在型坯22完全擴張前結束鎖模時，型坯22的尖端不會抵觸到深抽引形狀部形成用凹部32b、33b的底部，而被吃入切斷。

如上所述，雖然可獲得吹氣成形品，但是，在前述除霜風管之情形下，吹氣成形品並非完成品。如上所述，必須切落形成在吹氣成形品之深抽引形狀部的尖端，形成前除霜送風口。當切斷時，雖然使深抽引形狀部的尖端部份，例如朝向熔著部傾斜切斷，但是，深抽引形狀部的壁厚較厚且剛性較高，而且，在熔著部附近，樹脂不形成被押出之樹脂積留，所以，可使用通常之切刀很容易切斷。又，也不需要研磨等之後處理。

在本發明中，藉使用前述吹氣成形模具之吹氣成形及上述切斷，可獲得做為製品之成形品(除霜風管)，獲得之成形品係深抽引形狀部之強度較高，在品質上很優良。

以上，雖然說明過適用本發明之實施形態，但是，當然本發明並不侷限於上述實施形態，在不脫逸本發明要旨之範圍中，可施加種種變更。

22‧‧‧型坯

31‧‧‧第1模具

32‧‧‧第1分割模具

32b‧‧‧深抽引形狀部形成用凹部

32d‧‧‧夾斷部

32e‧‧‧收容凹部

33‧‧‧第2分割模具

33b‧‧‧深抽引形狀部形成用凹部

Claims (10)

1. 一種吹氣成形模具，成形具有熔著部及深抽引形狀部之成形品，前述熔著部係熔著形成有型坯的內面，前述深抽引形狀部係位於前述熔著部的附近，其特徵在於：其具有藉鎖模而形成前述熔著部之第1模具及第2模具，前述第2模具由第1分割模具及第2分割模具所構成，前述第1分割模具具有用於形成前述熔著部之熔著部形成面、及構成用於形成前述深抽引形狀部之深抽引凹部的一部份之模具面，前述第2分割模具具有構成前述深抽引凹部的剩下部分之模具面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣成形模具，其中，前述熔著部係型坯被壓潰後之壓縮部。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之吹氣成形模具，其中，前述第1分割模具係在相對於前述第1模具與前述第2分割模具之鎖模方向而言，略微直交之方向上被進退。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之吹氣成形模具，其中，前述第1分割模具係在相對於前述第1模具與前述第2分割模具之鎖模方向而言，傾斜之方向上被進退。
5. 一種吹氣成形方法，使用記載於申請專利範圍第1項之吹氣成形模具，其特徵在於：使前述第1模具與前述第2分割模具，以既定之鎖模方向逐漸接近，同時使前述第1分割模具一邊接近前述第1模 具與前述第2分割模具，一邊進行吹氣，進行前述第1模具、前述第1分割模具及前述第2分割模具之鎖模。
6. 如申請專利範圍第5項所述之吹氣成形方法，其中，使前述第1分割模具在相對於前述第1模具與前述第2分割模具之鎖模方向而言，略微直交之方向上進退。
7. 如申請專利範圍第5項所述之吹氣成形方法，其中，使前述第1分割模具在相對於前述第1模具與前述第2分割模具之鎖模方向而言，傾斜之方向上進退。
8. 一種成形品之製造方法，藉申請專利範圍第5至7項中任一項所述之吹氣成形方法吹氣成形後，其特徵在於：在深度方向之中途位置，切斷前述深抽引形狀部，形成開口部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之成形品之製造方法，其中，朝向前述熔著部，傾斜切斷。
10. 如申請專利範圍第8或9項所述之成形品之製造方法，其中，前述成形品係除霜風管。