WO2002100625A1 - Dispositif moule metallique pour moulage par soufflage - Google Patents

Dispositif moule metallique pour moulage par soufflage Download PDF

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mold
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cooling
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Kazumichi Nishioka
Naoshige Fukuhara
Naoaki Tachibana
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Minoru Kasei Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a blow molding die apparatus provided with heating or cooling means.
  • heating and cooling means are installed in the mold. That is, the mold is heated by the heating means before the parison is supplied, and the outer surface of the softened parison is brought into contact with the heated inner surface of the mold to obtain high transferability.
  • the mold is forcibly cooled, and the molded body is rapidly cured and removed to shorten the cycle time. If rapid heating and cooling of the mold is possible, the cycle time can be reduced.
  • the following are known as such heating and cooling means.
  • a pipe is laid on the back of a mold, and a heating fluid (for example, high-temperature water or high-temperature steam) and a cooling fluid (for example, cooling water) are alternately passed through the pipe to heat and cool the mold.
  • a heating fluid for example, high-temperature water or high-temperature steam
  • a cooling fluid for example, cooling water
  • a pipe (made of a metal with a higher melting point than the mold) is placed in the mold when inserting the mold, and the pipe is inserted in the mold wall.
  • a gap is formed between the pierced pipe and the mold during use, and the pipe is round and its contact area with the mold is small for its cross-sectional area, so heat exchange efficiency is poor. Since the thickness of the mold must be large, the heat capacity of the mold increases, and the heating and cooling rates do not increase.
  • a space is provided on the back side of a mold, and heating or cooling fluid is flowed into the space to heat and cool the mold (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-164,583).
  • heating or cooling fluid is flowed into the space to heat and cool the mold.
  • a large amount of fluid is required to flow the heating or cooling medium into the large space, and the heat capacity of the entire mold surrounding the space increases, consuming a large amount of energy.
  • the fluid stays in the space (slow flow velocity), the heat exchange efficiency is poor, and the heating and cooling rates do not increase.
  • a thin plate that constitutes the cavity is arranged on the mating surface side of the mold body, a narrow gap is provided between the mold body and the thin plate, and a cooling medium is flowed here to cool the mold.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional heating and cooling means, so that the mold can be sufficiently rapidly heated and cooled, the mold temperature does not become uneven, and the energy consumption is reduced.
  • An object of the present invention is to obtain a small number of blow molding die apparatuses.
  • a fluid flow groove having a flat cross section is formed between a back surface of the blow molding die and a back-up material arranged in close contact with the blow molding die.
  • a heating fluid or a cooling fluid flows through each fluid flow groove. It is characterized in that the mold is heated or cooled. Needless to say, the fluid circulation groove is flat along the mold back surface.
  • the inflow port and the outflow port may be formed in the backup material.
  • the inflow port and the outflow port of each fluid flow groove can be communicated with a pipe of a fluid supply or discharge manifold, and the fluid can be supplied or discharged through the manifold. Place this manifold in the mold structure on the back side of the mold (the bag placed in the mold structure). This manifold can be formed in the cup material), but it is preferable to connect it to an external fluid source. It is desirable that the backup material has a lower thermal conductivity than the mold.
  • a heating fluid for example, high-temperature water or high-temperature steam
  • a cooling fluid for example, cooling water
  • FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view (II-I cross section in FIG. 3) conceptually showing a blow molding die apparatus according to the present invention.
  • Fig. 2 is a horizontal cross-sectional view ([Fig. 3]!- ⁇ cross section) of another part.
  • FIG. 3 is a side view of the backup material.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another method of forming the fluid circulation groove.
  • FIG. 5 is a perspective view (cross section taken along a line ⁇ m in FIG. 7) showing the blow molding die apparatus according to the present invention more specifically.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view (m-m cross section of FIG. 7).
  • FIG. 7 is a bottom view showing the structure of the mold and the backup material with the back plate removed.
  • blow molding die device according to the present invention will be described with reference to the conceptual diagrams shown in FIGS.
  • a blow molding die apparatus 1 (only one side is shown) shown in FIG. 1 includes a die 2 having a cavity 3, a backup material 4 disposed in a die structure on the back side thereof, and a die 2. And a reinforcing member 6 supporting the back plate 5 and connected to an opening and closing mechanism.
  • the cavity portion 3 is a range surrounded by the pinch-off portions 7 and 8, and contact portions 9 and 10 are formed at the left and right ends of the mold 2.
  • the pinch-off portions 7 and 8 are portions where parisons are cut off, and the abutment portions 9 and 10 are portions of a mold (not shown, forming one cavity space as a pair) opposed to the mold 2. It comes into contact with the abutment and defines the closest position of both dies.
  • the contact portions 9 and 10 also have a role of preventing the pinch-off portions 7 and 8 from being damaged by hitting the pinch-off portions of the dies opposed to each other.
  • the parison is arranged perpendicular to the plane of the drawing.
  • the back-up material 4 has its front surface in close contact with the back surface of the mold 2 and is arranged at a position shortly inside the mold structure. As shown in FIG. 3, a large number of flat concave grooves 11 are formed on the surface almost in parallel with each other over almost the entire length, and they are densely arranged via partition walls 21 having a narrow width. It is arranged. Each groove 11 is surrounded by a weir 22 formed around the surface of the partition wall 21 and the back-up material 4, and the left and right ends of each groove 11 have an inlet 12 at one end thereof and other ports. An outlet 13 is formed at the end, each inlet 12 communicates with a fluid supply manifold 14 formed in the backup material 4, and each outlet 13 is formed in the backup material 4 as well.
  • Manifolds 14 and 15 are connected in common with pipes 14a and 15a connected to each inlet 12 or outlet 13 and pipes 14a and 15a.
  • the collecting chambers 14b and 15b are closed by a back plate 5 and communicate with the outside via conduits 16 and 17.
  • the backup material 4 has a vent manifold 18 communicating with a vent hole (described later) of the mold 2.
  • the vent manifold 18 includes a piping section 18a and a common collecting chamber 18b communicating with the pipe section 18a.
  • the collecting chamber 18b is sealed by the back plate 5, and communicates to the outside through a conduit (not shown). I have.
  • a small vent hole 19 is formed in the cavity 3 of the mold 2 and communicates with the inner surface side.
  • the vent hole 19 is connected to the vent manifold 18 through the piping 20 in the mold 2. It communicates with part 18a.
  • the vent hole 19 of the mold 2, the piping section 20 and the piping section 18a of the vent manifold 18 are backed up as shown in Fig. 3. It is arranged between the concave grooves 11 of the material 4.
  • the mold 2 is desirably formed to be thin from the viewpoints of rapid heating and rapid cooling and energy consumption.
  • the thickness of the mold 2 is set in consideration of these points.In the case of an aluminum alloy, for example, within the range of 4 to 15 mm, if the thickness and the shape of the cavity portion are also taken into consideration, the thickness is set. Good. By setting the thickness of the mold 2 so thin, the heat capacity is reduced, rapid heating and cooling are enabled, and the energy consumption is also reduced.
  • the back surface of the mold 2 and the surface of the back-up material 4 are in close contact with each other, and the cross section of the concave groove 11 is closed to form a flat fluid flow groove.
  • the width may be appropriately set, for example, in the range of 10 to 50 mm. If it exceeds this, the cooling rate or the heating rate in the width direction becomes uneven. Preferably, it is selected in the range of 10 to 40 mm.
  • the heating fluid or the cooling fluid enters the collecting chamber 14b of the fluid supply manifold 14 from the external supply device through the conduit 16 and is distributed to each piping section 14a. Then, from each pipe section 14a, it enters each fluid flow groove (concave groove 1 1) through each inflow port 12 and flows at high speed along the back surface of the mold 2, and during this time, Rapid heat exchange takes place.
  • the fluid that has reached the end of each fluid flow groove (concave groove 1 1) flows through each outlet 13 and flows out to each pipe 15 a of the fluid discharge manifold 15, where it collects It enters chamber 15b and is discharged outside through conduit 17.
  • the fluid supply manifold 14 has a function of evenly distributing the fluid to each fluid flow groove (concave groove 11), and the fluid discharge manifold 15 has a function of each fluid flow groove (concave groove). In addition to collecting the fluid discharged from 1), it has the role of releasing the pressure of vaporized steam by contacting the hot mold backside during cooling.
  • the collecting chamber of the vent manifold 18 can be communicated with a vacuum suction device to apply vacuum. In this case, even if fluid leaks from the fluid flow groove (concave groove 11), the fluid can be discharged through the pipe 18a.
  • an o-ring or the like may be interposed around the contact portion between the piping portion 20 of the mold 2 and the piping portion 18a of the vent manifold 18 to prevent air leakage or the like.
  • the pipe part 20 and the pipe part 18a are arranged between the concave grooves 11 (see FIG. 3), but they may be arranged in the concave grooves 11 as well. In this case, make sure that the heating fluid or cooling fluid does not enter the piping 20 and piping 18a.
  • the backup material was placed in the mold structure, a fluid supply manifold and a fluid discharge manifold were formed in the backup material itself, and a vent manifold and the like were also formed.
  • FIG. 4 (b) a plate-shaped backup material 44 having a concave groove 43 in the same form as the concave groove 11 is arranged on the back surface of the mold 42 similar to the mold 2, and the fluid is circulated.
  • the blow molding apparatus 51 (shown only on one side) shown in FIGS.
  • a spoiler is manufactured.
  • a mold 52 having a cavity 53, a back-up material 54-58 arranged in the mold structure on the back side, and a back supporting the rear of the mold 52.
  • Board 59 is provided.
  • the cavity 53 is in a range surrounded by a pinch-off portion 60, and contact portions 61, 62 are formed at the left and right ends of the mold 52.
  • the cavities 53 are arranged so that the longitudinal direction thereof is oriented vertically (the vertical direction is shown in FIG. 7), and the parison is arranged in the longitudinal direction of the cavities 53.
  • the cavity 53 of the mold 52 is formed to be thin, and a large number of flat concave grooves 64 are formed on the rear surface thereof, and are densely arranged in parallel via partition walls 65 having a narrow width. ing. Each groove 64 is surrounded by a partition wall 65 and a weir 66 around the back surface of the cavity 53.
  • the backup material 54 is placed in the center of the structure of the mold 52 (the space behind the cavity 53), and its surface is in close contact with the partition wall 65 and the weir 66 on the back of the cavity 53.
  • the cross section of the concave groove 64 is closed, and a flat fluid flow groove is formed.
  • the outlets 67, 68 are provided at the locations corresponding to one end of each groove 64. 7, the lower half of the outlet and inlet are defined as 68), and the outlet corresponding to the other end is located at the outlet 69, 70 (as shown in Figure 7, the upper half of the outlet is 69, and the lower half of the outlet is 70).
  • Each of the outlets 67 to 70 communicates with a manifold 71 to 74 formed in the backup material 54, respectively.
  • Each of the manifolds 7 1 to 7 4 has a piping section 7 1 a to 7 4 a connected to each of the outflow / inlet ports 6 7 to 70, and a common collective chamber 7 formed on the back side of the backup material 54.
  • lb to 74b, and the collecting chambers 71b to 74b are closed by a back plate 59. Further, the collecting room 71b to 74b communicates with the back plate 59 to the outside. Communication holes 75 to 78 (shown in phantom lines in FIG. 7) are formed.
  • water is supplied to the manifolds 72, 73 in the manifolds 72, 73 through the communication holes 76, 77, and the piping section.
  • the fluid enters the fluid flow groove (concave groove 64) through 72 a, 73 a and the outlets 68, 69, flows along the fluid flow groove, and the outlets 70, 67 and Two holes After passing through the pipes 74a, 71a of the ports 74, 71, they enter the collecting chambers 74b, 71b, and are discharged to the outside through the communication holes 78, 75.
  • the steam flows in the opposite direction to the cooling water.
  • Both sides 80, 81 of the cavity 53 of the mold 52 are formed thin along the longitudinal direction, and the back surface has a semicircular cross section.
  • the backup material 55 to 58 is placed in the mold 52 (vacant space on the back side of both sides 80 and 81), and its surface is spaced from the back surface of both sides 80 and 81 by a predetermined distance.
  • a flat arc-shaped cooling water flow groove 82 having a closed cross section is formed.
  • inlets 83 to 86 and outlets 87 to 90 are formed at locations corresponding to both ends of each cooling water circulation groove 82. .
  • Each of the inlets 83 to 86 and outlets 87 to 90 are provided with cooling water inlets 91 to 94 and cooling water outlets 95 to 98, which are also formed in the backup material 55 to 58. Subsequently, it communicates with an inlet hole and an outlet hole formed in the back plate 59 (an outlet hole 99 is shown in FIG. 5).
  • 100 is a cavity formed to reduce the weight
  • 101 is an annular gasket to prevent fluid leakage
  • 102 is a sensor for temperature detection
  • 103 is a cavity for the mold 52.
  • the heating fluid or the cooling fluid directly contacts the back surface of the mold. Since the fluid flow grooves are densely arranged on the back of the mold, the contact area between the mold and the fluid can be increased, resulting in excellent heat exchange efficiency and rapid heating and cooling of the mold. As a result, the cycle time can be shortened, and the energy consumption can be reduced.
  • the plurality of fluid flow grooves are arranged via the partition walls and the fluid inlet and outlet are formed in each of the fluid flow grooves, partial stagnation of the fluid in the fluid flow grooves is less likely to occur. Thus, heating or cooling without unevenness as a whole becomes possible.

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Description

明細書 ブロー成形用金型装置 技術分野
本発明は加熱又は 及び冷却手段を備えるブロー成形用金型装置に関する。 背景技術
ブ口一成形において高転写性及び高速成形が要求される場合、 金型に加熱及び 冷却手段が設置される。 すなわち、 前記加熱手段によりパリソン供給前に金型を 加熱しておき、 軟化状態のパリソンの外面を加熱された金型内面に接触させて高 転写性を得るとともに、 接触後は前記冷却手段により金型を強制的に冷却し、 ブ 口一成形体を急速に硬化させて取り出し、 サイクルタイムを短縮する。 金型の急 速加熱及び急速冷却が可能であれば、 サイクルタイムを短縮することができる。 このような加熱及び冷却手段として、 次のものが知られている。
①金型の裏面にパイプを這わせ、 そのパイプに加熱流体 （例えば高温水、 高温 蒸気） と冷却流体 （例えば冷却水） を交互に流通させて金型の加熱、 冷却を行う もの。 この場合、 パイプをその全長にわたり金型の裏面に密着させて這わせるの が難しく、 またパイプは丸いため金型との接触面積も小さいので、 熱交換効率が 悪く、 加熱及び冷却速度が上がらない。
②金型を錶込む際に錶型内にパイプ （金型より融点の高い金属からなる） を配 置し、 金型壁内にパイプを铸ぐるみするもの。 この場合、 使用中に錶ぐるみした パイブと金型の間に隙間ができ、 かつパイプは丸くその断面積の割に金型との接 触面積も小さいため、 熱交換効率が悪く、 加えて、 金型の厚みを大きくとる必要 があるため金型の熱容量が大きくなり、 加熱及び冷却速度が上がらない。
③金型の裏面側から金型壁内にドリルで穴を縦横に形成して互いに連通させ、 その穴に加熱又は冷却流体を流通させるもの。 この場合、 加熱又は冷却流体が直 接金型に接触するという利点があるが、 ドリルの穴は丸く断面積の割に金型と流 体との接触面積が小さいため、 熱交換効率が悪い。 加えて金型の厚みを大きくす る必要があるため金型の熱容量が大きくなり、 またドリルの穴は直線的にしか開 けられないため金型の形状によっては必要な数の穴が形成できず、 加熱及び冷却 速度が上がらない。
④金型の裏面側に空間を設け、 その空間に加熱又は冷却流体を流入させて金型 の加熱、 冷却を行うもの （特開平 9一 1 6 4 5 8 3号公報参照） 。 この場合、 大 きい空間に加熱又は冷却媒体を流入させるため多量の流体が必要であり、 空間を 囲む金型全体の熱容量も大きくなり、 大量のエネルギーを消費する。 加えて、 空 間内に流体が滞る （流速が遅い） ため熱交換効率が悪く、 加熱及び冷却速度が上 がらない。
⑤金型本体の合わせ面側にキヤビティを構成する薄板体を配設し、 金型本体と 薄板体の間に狭い間隙部を設け、 ここに冷却媒体を流して金型の冷却を行うもの
(特開平 1 0— 2 3 5 7 2 2号公報参照） 。 この場合、 キヤビティを構成する薄 板体の急速冷却が可能であるが、 前記間隙部内で冷却媒体の不均一な流れが生じ、 部位により冷却速度が違ってきて金型温度にムラが生じやすい。 発明の開示
本発明は、 従来の加熱及び冷却手段における上記の問題点に鑑みてなされたも ので、 金型の十分な急速加熱及び急速冷却が可能で、 金型温度にムラが生ぜず、 エネルギー消費量も少ないブロー成形用金型装置を得ることを目的とする。
本発明に係るブロー成形用金型装置は、 ブロー成形用金型の裏面とそこに密着 して配置されたバックアツプ材との間に断面が偏平な流体流通溝が構成され、 該 流体流通溝は複数個存在し互いに隔壁を介して密集して配置され、 かつ各流体流 通溝に流体の流入口及び流出口が形成され、 各流体流通溝を加熱用流体又は冷却 用流体が流通して金型の加熱又は冷却が行われることを特徴とする。 なお、 いう までもないが、 上記流体流通溝は、 金型裏面に沿って偏平とされている。
前記流入口及び流出口は前記バックアツプ材に形成することができる。 また、 各流体流通溝の流入口及び流出口を流体の供給又は排出用マ二ホールドの配管に 連通させ、 該マニホールドを介して流体の供給又は排出を行うことができる。 こ のマ二ホールドを金型裏面側の金型構体内に配置し （金型構体内に配置したバッ クアップ材にこのマ二ホールドを形成することができる） 、 これを外部流体源に 連通させるとよい。 なお、 バックアップ材は金型より熱伝導率の低い材質が望ま しい。
上記ブロー成形金型装置において、 金型の加熱又は冷却の一方のみを行うこと もできるし、 加熱及び冷却のサイクルを繰り返すこともできる。 パリソン供給前 に加熱用流体 （例えば高温水、 高温蒸気） を供給して金型の加熱を行い、 軟化状 態のパリソンの外面を加熱した金型の内面に接触させることで、 高転写性を得る ことができる。 一方、 パリソンが金型内面に接触後、 冷却用流体 （例えば冷却水） を供給して加熱された金型を冷却すると、 ブロー成形体が急速に冷却、 硬化し、 早く取り出すことができるので、 サイクルタイムが短縮され高速成形が可能とな る。 そして、 加熱及び冷却を交互に行うことで、 高転写性と高速成形の両方が可 能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係るブロー成形金型装置を概念的に示す水平断面図 （図 3の I 一 I断面） である。
図 2は、 別の箇所の水平断面図 （図 3の]!— Π断面） である。
図 3は、 バックアツプ材の側面図である。
図 4は、 流体流通溝を構成する他の方法を説明する断面図である。
図 5は、 本発明に係るブロー成形金型装置をより具体的に示す斜視図 （図 7の Π— m断面で切断） である。
図 6は、 その断面図 （図 7の m— m断面） である。
図 7は、 背板を外して金型及びバックアップ材の構造を示す底面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図 1〜図 4に示す概念図を参照して、 本発明に係るブロー成形用金型装 置について説明する。
図 1に示すブロー成形用金型装置 1 (片側のみ示す） は、 キヤビティ部 3を有 する金型 2、 その裏面側の金型構体内に配置されたバックアップ材 4と、 金型 2 の後部を支持する背板 5、 背板 5を支持し開閉機構等に連結した補強部材 6を備 える。 前記キヤビティ部 3はピンチオフ部 7、 8に囲まれた範囲であり、 金型 2 の左右端には当て部 9、 1 0が形成されている。 ピンチオフ部 7、 8はパリソン の食い切りが行われる部位であり、 当て部 9、 1 0はこの金型 2に対向配置され た金型 （図示せず、 一対で 1つのキヤビティ空間を構成） ） の当て部に当接して、 両金型の最接近位置を画定するものである。 当て部 9、 1 0は、 ピンチオフ部 7、 8が対向配置された金型のピンチオフ部に当たつて損傷するのを防止する役割も もつ。 なお、 このブロー成形用金型装置 1では、 パリソンは紙面に垂直に配置さ れる。
バックアップ材 4は、 その表面が金型 2の裏面に密着し、 かつ金型構体内いつ ぱいに配置されている。 その表面には、 図 3にも示すように、 ほぼ左右全長にわ たり多数の偏平な凹溝 1 1が互いにほぼ平行に形成され、 かつそれらが互いに幅 の狭い隔壁 2 1を介して密集して配置されている。 各凹溝 1 1は、 隔壁 2 1とバ ックアップ材 4の表面周囲に形成された堰 2 2により囲まれ、 各凹溝 1 1の左右 端部には、 その一端に流入口 1 2及び他端に流出口 1 3が形成され、 各流入口 1 2はバックアップ材 4内に形成された流体供給用マ二ホールド 1 4に連通し、 各 流出口 1 3は同じくバックアップ材 4内に形成された流体排出用マ二ホールド 1 5に連通している。 なお、 マ二ホールド 1 4、 1 5は、 各流入口 1 2又は流出口 1 3につながる配管部 1 4 a、 1 5 aと、 各配管部 1 4 a、 1 5 aが連通する共 通の集合室 1 4 b、 1 5 bからなり、 該集合室 1 4 b、 1 5 bは背板 5により密 閉され、 かつ導管 1 6、 1 7を介して外部に連通している。
また、 バックアップ材 4には、 金型 2のベント穴 （後述） に連通するベン卜マ 二ホールド 1 8が形成されている。 ベントマ二ホールド 1 8は、 配管部 1 8 aと それらが連通する共通の集合室 1 8 bからなり、 該集合室 1 8 bは背板 5により 密閉され、 かつ図示しない導管を通して外部に通じている。
金型 2のキヤビティ部 3には小さいベン卜穴 1 9が形成されて内面側に通じ、 そのベント穴 1 9は金型 2内の配管部 2 0を介して前記ベントマ二ホールド 1 8 の配管部 1 8 aに連通している。 なお、 金型 2のベント穴 1 9、 配管部 2 0、 及 びベントマ二ホールド 1 8の配管部 1 8 aは、 図 3に示すように、 バックアップ 材 4の凹溝 1 1の間に配置されている。
金型 2の厚さは、 急速加熱及び急速冷却、 さらにエネルギー消費量の観点から は、 薄く形成することが望ましい。 一方、 余りに薄いと金型 2の表面において加 熱又は冷却ムラが起こりやすく、 またブロー成形の加圧力がかかったとき変形し て所要の形状のキヤビティ形状を維持できなくなる。 これらの点を勘案して金型 2の厚さが設定されるが、 アルミニウム合金であれば、 例えば 4〜 1 5 mmの範 囲内で、 そのキヤビティ部形状及びサイズ等も勘案して設定すればよい。 金型 2 の厚さをこのように薄く設定することで、 熱容量が少なくなり急速加熱及び急速 冷却が可能となり、 エネルギー消費量も少なくなる。
金型 2の裏面とバックアツプ材 4の表面が密着して凹溝 1 1の断面が閉鎖され、 偏平な流体流通溝が構成される。 この流体流通溝 （=凹溝 1 1 ) の深さは、 熱交 換される熱量を勘案して適宜設定されるが、 流体を高速で通すと熱交換の効率が 高く、 その割に流体量も少なくエネルギー消費量が少なくなるので、 例えば 0 . 5〜7 mmの範囲で選択される。 これ以上厚いと、 厚みの中心ばかりで流体が流 れ、 熱交換効率が上がらない。 望ましくは 0 . 5〜3 mmの範囲で選択される。 その幅についても適宜設定すればょレ が、 例えば 1 0 ~ 5 0 mmの範囲で選択さ れる。 これを超えると幅方向の冷却速度又は加熱速度にムラができる。 望ましく は 1 0〜4 0 mmの範囲で選択される。
流体流通溝 （凹溝 1 1 ) からの流体の漏れを防止するため、 必要であれば、 金 型 2の裏面とバックアップ材 4の表面の間の凹溝 1 1の周囲にガスケットを介在 させてもよい。 また、 マ二ホールド 1 4、 1 5の集合室 1 4ゎ、 1 5 bからの流 体の漏れを防止するため、 バックアップ材 4と背板 5の間の集合室 1 4 b、 1 5 bの周囲にガスケットを介在させてもよい。
上記金型装置 1において、 加熱用流体又は冷却用流体は外部の供給装置から導 管 1 6を通して流体供給用マ二ホールド 1 4の集合室 1 4 bに入り、 各配管部 1 4 aに分配され、 各配管部 1 4 aから各流入口 1 2を通って各流体流通溝 （凹溝 1 1 ) に入り、 金型 2の裏面に沿って高速で流れ、 このあいだ金型 2との間で急 速な熱交換が行われる。 各流体流通溝 （凹溝 1 1 ) の端部に達した流体は、 各流 出口 1 3を通って流体排出用マ二ホールド 1 5の各配管部 1 5 aに流出し、 集合 室 1 5 bに入り、 導管 1 7を通して外部に排出される。 なお、 流体供給用マニホ 一ルド 1 4は各流体流通溝 （凹溝 1 1 ) に流体を均等に分配する役割を有し、 流 体排出用マ二ホールド 1 5は各流体流通溝 （凹溝 1 1 ) から排出される流体を集 めるほか、 冷却時に熱い金型裏面に接して気化した蒸気の圧力を逃がす役割を有 する。
上記金型装置 1において、 ベントマ二ホールド 1 8の集合室を真空吸引装置に 連通させ、 バキュームをかけることができる。 その場合、 仮に流体流通溝 （凹溝 1 1 ) から流体漏れがあっても、 配管部 1 8 aを通して排出することができる。 あるいは、 金型 2の配管部 2 0とベントマ二ホールド 1 8の配管部 1 8 aの接 触部について、 その周囲に〇リング等を介在させ、 空気の漏れなどを防止するこ ともできる。
さらに、 上記の例では、 配管部 2 0及び配管部 1 8 aを凹溝 1 1の間に配置し たが （図 3参照） 、 これを凹溝 1 1内に配置することもできる。 その場合、 加熱 用流体又は冷却用流体が配管部 2 0及び配管部 1 8 aに入らないように、 配管部
2 0及び配管部 1 8 aを流体流通溝 （凹溝 1 1 ) から密閉する必要がある。 上記の例では、 バックアップ材を金型構体内に配置し、 該バックアップ材自体 に流体供給用マ二ホールドと流体排出用マ二ホールドを形成し、 さらにベントマ 二ホールド等も形成したが、 図 4に示すように、 バックアップ材の役割を金型の 裏面との間で流体流通溝を構成するという一点に限定することもできる。 すなわ ち、 図 4 ( a ) は金型 3 2の裏面に偏平な凹溝 3 3を前記凹溝 1 1と同様の形態 で形成し、 該凹溝 3 3を板状のバックアップ材 3 4で覆って流体流通溝 （=凹溝
3 3 ) を構成している。 図 4 ( b ) は金型 2と同様の金型 4 2の裏面に、 前記凹 溝 1 1と同様の形態の凹溝 4 3を有する板状のバックアップ材 4 4を配置し、 流 体流通溝 （=凹溝4 3 ) を構成している。 なお、 これらの例では、 流体流通溝に 流体を供給する流体供給用マ二ホールド及び流体流通溝から流体を排出する流体 排出用マ二ホールドを別途設置して、 流体流通溝に連通させる必要がある。 続いて、 図 5〜図 7を参照して、 本発明に係るプロ一成形用金型装置について より具体的に説明する。
図 5〜図 7に示すブロー成形金型装置 5 1 (片側のみ示す） は、 自動車のリア スポイラ一を製造するもので、 キヤビティ部 5 3を有する金型 5 2、 その裏面側 の金型構体内に配置されたバックアップ材 5 4〜 5 8と、 金型 5 2の後部を支持 する背板 5 9を備える。 前記キヤビティ部 5 3はピンチオフ部 6 0に囲まれた範 囲であり、 金型 5 2の左右端には当て部 6 1、 6 2が形成されている。 このプロ —成形用金型装置 5 1では、 キヤビティ 5 3の長手方向が鉛直に向くように配置 され （上下方向を図 7に示す） 、 パリソンはキヤビティ 5 3の長手方向に配置さ れる。
金型 5 2のキヤビティ部 5 3は薄肉に形成され、 その裏面には、 多数の偏平な 凹溝 6 4が形成され、 かつ互いに幅の狭い隔壁 6 5を介して並列に密集して配置 されている。 各凹溝 6 4は、 隔壁 6 5とキヤビティ部 5 3の裏面周囲の堰 6 6に より囲まれている。
バックアップ材 5 4は金型 5 2の構体内 （キヤビティ部 5 3の裏側の空所） の 中央部に配置され、 その表面がキヤビティ部 5 3の裏面の隔壁 6 5及び堰 6 6に 密着し、 これにより凹溝 6 4の断面が閉鎖され、 偏平な流体流通溝が構成されて いる。 また、 バックアップ材 5 4の表面には、 各凹溝 6 4の一方の端部に対応す る箇所に流出入口 6 7、 6 8 (図 7に示すように、 上半部の流出入口を 6 7、 下 半部の流出入口を 6 8とする） が形成され、 他方の端部に対応する箇所に流出入 口 6 9、 7 0 (図 7に示すように、 上半部の流出入口を 6 9、 下半部の流出入口 を 7 0とする） が形成されている。 各流出入口 6 7 ~ 7 0はそれぞれ、 バックァ ップ材 5 4内に形成されたマ二ホールド 7 1〜7 4に連通している。 なお、 マ二 ホールド 7 1〜7 4はそれぞれ、 各流出入口 6 7〜7 0につながる配管部 7 1 a 〜7 4 aと、 バックアップ材 5 4の裏面側に形成された共通の集合室 7 l b〜 7 4 bからなり、 該集合室 7 1 b〜7 4 bは背板 5 9により閉鎖され、 さらに、 背 板 5 9には前記集合室 7 1 b〜7 4 bを外部に連通させる連通穴 7 5〜7 8 (図 7に仮想線にて図示） が形成されている。
冷却媒体として水、 加熱媒体として水蒸気を用いる場合、 冷却時、 水は連通穴 7 6、 7 7を通してマ二ホールド 7 2、 7 3の集合室 7 2 b、 7 3 bに供給され、 配管部 7 2 a、 7 3 a及び流出入口 6 8、 6 9を通って前記流体流通溝 （凹溝 6 4 ) 内に入り、 該流体流通溝に沿って流れ、 流出入口 7 0、 6 7及びマ二ホール ド 7 4、 7 1の配管部 7 4 a、 7 1 aを通って集合室 7 4 b、 7 1 bに入り、 連 通穴 7 8、 7 5から外部に排出される。 加熱時には、 水蒸気が冷却時の水とは逆 方向に流通する。
金型 5 2のキヤビティ部 5 3の両側部 8 0、 8 1は、 長手方向に沿って薄肉に 形成され、 その裏面は断面半円形をなしている。 バックアップ材 5 5〜 5 8が金 型 5 2の構体内 （両側部 8 0、 8 1の裏側の空所） に配置され、 かつその表面が 両側部 8 0、 8 1の裏面から所定間隔を置いて配置され、 これにより、 断面が閉 鎖された偏平な円弧状の冷却水流通溝 8 2が形成されている。 また、 バックアツ プ材 5 5〜 5 8の表面には、 各冷却水流通溝 8 2の両端部に対応する箇所に流入 口 8 3〜8 6及び流出口 8 7〜9 0が形成されている。 各流入口 8 3〜8 6及び 流出口 8 7〜 9 0は、 同じくバックアップ材 5 5〜 5 8内に形成された冷却水流 入路 9 1〜 9 4及び冷却水流出路 9 5〜 9 8と、 続いて背板 5 9に形成された流 入穴及び流出穴 （図 5に流出穴 9 9を示す） に連通している。
そのほか、 1 0 0は軽量化のために形成した空洞、 1 0 1は流体の漏れを防止 する環状のガスケット、 1 0 2は温度検出用センサ一、 1 0 3は金型 5 2のキヤ ビティ部 5 3に形成されたベント穴に通じるベントパイプである。
本発明によれば、 偏平な流体流通溝をブ口一成形用金型とその裏面に密着する バックアツプ材で構成することから、 金型の裏面に加熱用流体又は冷却用流体が 直接接触し、 かつ流体流通溝を金型裏面に密集して配置するので、 金型と流体の 接触面積を大きくとることができて優れた熱交換効率が得られ、 金型の急速加熱 及び急速冷却が可能で、 サイクルタイムを短縮でき、 エネルギー消費量も少なく することが可能となる。
しかも、 複数の流体流通溝が互いに隔壁を介して配置され、 かつ各流体流通溝 に流体の流入口及び流出口が形成されていることから、 流体流通溝において部分 的な流体の滞留が起こりにくく、 全体としてムラのない加熱又は冷却が可能とな る。

Claims

請求の範囲
1 . ブロー成形用金型の裏面とそこに密着して配置されたバックアップ材との間 に断面が偏平な流体流通溝が構成され、 該流体流通溝は複数個存在し互いに隔壁 を介して密集して配置され、 かつ各流体流通溝に流体の流入口及び流出口が形成 され、 各流体流通溝を加熱用流体又は冷却用流体が流通して金型の加熱又は冷却 が行われることを特徴とするブロー成形用金型装置。
2. 前記流入口及び流出口が前記バックアツプ材に形成されていることを特徴と する請求項 1に記載されたブロー成形用金型装置。
3. 各流体流通溝の流入口及び流出口はそれぞれ供給又は排出用マ二ホールドの 配管に連通することを特徴とする請求項 1又は 2に記載されたブロー成形用金型
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