JP6214592B2 - 樹脂成形用金型 - Google Patents
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Description
特に、貫通孔を有する樹脂成形品では、貫通孔の近傍にウェルドラインが発生する。樹脂成形用金型の空洞を貫くコアの周りを樹脂が流れて、コアの背面側で樹脂が合流するため、ウェルドラインが発生してしまう。
このウェルドラインは、樹脂成形品の外観意匠を損なったり、樹脂成形品の強度低下を招いたりするという問題がある。
この成形装置および成形方法によれば、樹脂成形用金型の空洞を貫くコアが存在しないため、貫通孔の近傍にウェルドラインが発生することを防止できる。
このため、射出成形の際に、貫通孔となる部分の外周部の周りを樹脂が流れて、ウェルドラインが発生してしまうという問題がある。
よって、樹脂成形品の意匠性を向上させることができる。
特に、可動コアが成形位置に移動したとき、貫通孔の周囲を成形する成形面と面一な孔成形面に近接または当接するので、貫通孔となる部分に配置された樹脂と貫通孔の周囲に配置された樹脂が完全に分離しない。このため、樹脂成形用金型の内部に、貫通孔となる部分に配置された樹脂が残存せず、樹脂を除去する装置等を樹脂成形用金型に設ける必要がない。
その一方で、貫通孔となる部分に配置された樹脂と貫通孔の周囲に配置された樹脂は、薄肉部を介して接続される。このため、樹脂成形品を樹脂成形用金型から取り出した後に、貫通孔となる部分に配置された樹脂を押圧することにより、貫通孔となる部分に配置された樹脂を容易に除去できる。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1は、車両用装着品1を示す図であって、(a)平面図、(b)Ib-Ib断面図である。
図2は、有色部材10を示す図であって、(a)平面図、(b)IIb-IIb断面図である。
車両用装着品1は、金属光輝性を呈する金属光輝部材5と、黒色等の色を呈する有色部材10からなる。
金属光輝部材5は、例えばABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂)、PC又はPET(ポリエチレンテレフタレート)等の合成樹脂からなる。
金属光輝部材5の前面には、金属蒸着処理を用いて形成された金属層と、この金属層を保護するためのベースコート層及びトップコート層(いずれも不図示)が配置される。
金属光輝部材5の後面には、一対の円形の嵌合軸6が突出するように成形される。
有色部材10は、例えばABS、AES(アクリロニトリル・エチレン・スチレン共重合合成樹脂)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PC、PET等の合成樹脂またはこれらの複合樹脂からなる。
有色部材10の中央部には、厚み方向に貫通する、一対の円形の貫通孔12が形成される。この一対の貫通孔(嵌合孔)12には、金属光輝部材5の一対の嵌合軸6がそれぞれ嵌入される。つまり、貫通孔12に嵌合軸6を嵌め込むことにより、有色部材10に金属光輝部材5が固定される。
図3は、本発明の実施形態に係る樹脂成形用金型20の構成を示す図である。
樹脂成形用金型20は、射出成形機(不図示)に用いられる金型であって、いわゆる3プレート金型と呼ばれる。
樹脂成形用金型20には、2つの空洞Cが形成される。つまり、一回の樹脂成形で、2つの有色部材10が成形される。
空洞Cは、上型22の成形面22sと下型24の成形面24sにより形成される。上型22の成形面22sは、有色部材10の前面を成形する面であって、僅かに凹状に湾曲するように形成される。下型24の成形面24sは、有色部材10の後面を成形する面であって、僅かに凸状に湾曲するように形成される。
可動コア26は、下型24に対して摺動して、空洞Cの一部を空けたり、埋めたりすることができる。つまり、空洞Cのうち、貫通孔12となる部分(空洞Ch)を空けたり、埋めたりする。
可動コア26の基端(下端)は、エジェクタプエート上37とエジェクタプレート下38に保持固定される。これにより、可動コア26は、上下方向に移動することができる。
退避位置P1では、可動コア26の先端面27が、下型24の成形面24sとほぼ面一になる。一方、成形位置P2では、可動コア26の先端面27が、上型22の成形面22s(孔成形面22t)に当接する。
このため、可動コア26は、成形位置P2では、先端面27が上型22の孔成形面22tに当接して、成形面22sと面一になる(同一面上に配置される)。
このため、成形位置P2では、可動コア26の突部28が上型22の孔成形面22tに当接すると、窪部29は、下型24の成形面24sとほぼ面一になる。つまり、貫通孔12となる部分の空洞Chの厚みが、空洞Cの厚みのほぼ同一になる。
なお、退避位置P1では、可動コア26の突部28が下型24の成形面24sとほぼ面一になる。つまり、貫通孔12となる部分の空洞Chの厚みは、空洞Cの厚みのほぼ2倍になる。
図4は、本発明の実施形態に係る樹脂成形方法を示す図であって、(a)退避工程、(b)樹脂注入工程、(c)成形工程を示す。
有色部材10を樹脂成形する製造工程は、退避工程、樹脂注入工程、成形工程および除去工程を有する。
退避工程では、貫通孔12となる部分を成形する可動コア26を移動させて貫通孔12となる部分を空洞Chにする。樹脂注入工程では、空洞C,Chに樹脂を注入する。成形工程では、可動コア26を移動させて空洞Chを埋める。除去工程では、樹脂硬化後に空洞Chに配置された樹脂を取り除く。
以下、これら各工程について詳述する。
そして、可動コア26を下方に移動させて、可動コア26を退避位置P1に配置する。エジェクタプエート上37とエジェクタプレート下38を可動側取付板39に密着させることにより、可動コア26を退避位置P1に配置できる。
上述してように、退避位置P1では、可動コア26の突部28が下型24の成形面24sとほぼ面一になる。このため、貫通孔12となる部分の空洞Chの厚みは、空洞Cの厚みのほぼ2倍になる。
このとき、貫通孔12となる部分には、可動コア26が配置されておらず、空洞Cに連通する空洞Chが形成されている。このため、溶融樹脂は、その流れが分岐したり、合流したりせずに、空洞C,Chの全体に円滑に充填される。つまり、ウェルドラインの発生原因となる溶融樹脂の流れの分岐や合流が存在しない。
上述してように、成形位置P2では、可動コア26の突部28が上型22の孔成形面22tに当接する。このため、貫通孔12となる部分の空洞Chの厚みは、空洞Cの厚みのほぼ同一になる。つまり、樹脂注入工程から成形工程に移行すると、空洞Cの容積がほぼ半減する。
したがって、樹脂注入工程において空洞Chに充填された溶融樹脂のほぼ半分程度は、空洞Chから空洞Cに押し出される。
その後に、樹脂成形用金型20を冷却して、空洞C,Chに充填された溶融樹脂を硬化させる。
このような工程を経ることにより、有色部材10が製造される。
図6は、廃棄部位11を取り除く工程(除去工程)を示す図であって、(a)除去前、(b)除去後を示す。
また、廃棄部位11は、有色部材10に対して薄肉部13を介して接続される。薄肉部13は、貫通孔12の内周と廃棄部位11の外周に沿う円環形に成形される。薄肉部13は、有色部材10と廃棄部位11を完全に接続するものではなく、一部が切断(破損)した状態に成形される場合もある。
薄肉部13は、成形工程において、可動コア26の突部28と上型22の孔成形面22tの間に残存した溶融樹脂が硬化したものである。突部28と孔成形面22tは、成形工程において密着するものの、僅かな溶融樹脂が突部28と孔成形面22tの間に残存する。このため、成形直後の有色部材10には、貫通孔12の周囲の部位と廃棄部位11の間に薄肉部13が成形される。
このため、図6に示すように、廃棄部位11を指等で軽く押し圧するだけで、薄肉部13が破れて、廃棄部位11が有色部材10から分離、除去される。
こうして、有色部材10に貫通孔12が成形される(出現する)。
ゲート15は、有色部材10を成形する樹脂成形用金型20において、射出成形機(不図示)のノズルから射出された溶融樹脂が有色部材10となる空洞Cへの流入する流入通路である。
このため、樹脂成形用金型20の空洞Cに溶融樹脂を注入したとき(樹脂注入工程)に、貫通孔12となるべき部分の空洞Chに対して最短の時間で溶融樹脂が充填される。有色部材10においては、2つの空洞Chに対して、ほぼ同時に溶融樹脂が充填される。したがって、複数の可動コア26を時間差を設けることなく、同時に成形位置P2に移動させることができる。つまり、樹脂成形用金型20や成形工程が複雑化せず、製造費用や製造工程の効率化等を図ることができる。
なお、ゲート15は、金属光輝部材5により覆い隠される。このため、車両用装着品1(有色部材10)を前面から見たときに、エンブレムMの意匠性が損なわれることもない。
このため、樹脂注入時には、貫通孔12となる部分には可動コア26が配置されておらず、空洞Cに連通する空洞Chが形成される。したがって、溶融樹脂の流れが分岐したり、合流したりせずに、空洞C,Chの全体に円滑に充填される。
よって、有色部材10の貫通孔12の周囲にウェルドラインが発生することを防止できる。
したがって、貫通孔12となる部分の空洞Chに充填された樹脂を樹脂成形用金型20の内部に残存させることなく、有色部材10と一体的にして、樹脂成形用金型20から取り出すことができる。
よって、樹脂成形用金型20に余分な樹脂(廃棄部位11)を除去する装置を設ける必要がなく、樹脂成形用金型20の複雑化防止、低コスト化を図ることができる。
また、先端面27のうち、突部28を除く窪部29は、貫通孔12の周囲を成形する空洞Cと同一の深さを有する。このため、空洞Cと空洞Chに充填された溶融樹脂の冷却速度をほぼ同一になる。したがって、廃棄部位11と有色部材10の成形がほぼ同時になり、製造効率の向上が図られる。
このため、樹脂成形用金型20の空洞Cに溶融樹脂を注入したときに、貫通孔12となるべき部分の空洞Chに対して最短の時間で溶融樹脂が充填される。したがって、複数の可動コア26を時間差を設けることなく、同時に成形位置P2に移動させることができる。
よって、樹脂成形用金型20や成形工程が複雑化せず、製造費用や製造工程の効率化等を図ることができる。
退避工程では、貫通孔12となる部分(廃棄部位11)を成形する可動コア26を移動させて貫通孔12となる部分を空洞Chにする。樹脂注入工程では、空洞C,Chに樹脂を注入する。成形工程では、可動コア26を移動させて空洞Chを埋める。除去工程では、樹脂硬化後に空洞Chに配置された樹脂(廃棄部位11)を取り除く。
このため、樹脂注入工程では、貫通孔12となる部分に可動コア26が配置されておらず、空洞Cに連通する空洞Chが形成される。したがって、溶融樹脂の流れが分岐したり、合流したりせずに、空洞C,Chの全体に円滑に充填される。
よって、有色部材10の貫通孔12の周囲にウェルドラインが発生することを防止できる。
よって、樹脂成形方法の複雑化を防止することができる。
よって、樹脂成形品の意匠性を向上させることができる。
特に、可動コア26が成形位置P2に移動したとき、貫通孔12の周囲を成形する成形面22sと面一な孔成形面22tに近接または当接するので、貫通孔12となる部分に配置された樹脂と貫通孔12の周囲に配置された樹脂が完全に分離しない。このため、樹脂成形用金型20の内部に、貫通孔12となる部分に配置された樹脂が残存せず、樹脂を除去する装置等を樹脂成形用金型に設ける必要がない。
その一方で、貫通孔12となる部分に配置された樹脂と貫通孔12の周囲に配置された樹脂は、薄肉部13を介して接続される。このため、有色部材10を樹脂成形用金型20から取り出した後に、貫通孔12となる部分に配置された樹脂を押圧することにより、貫通孔12となる部分に配置された樹脂を容易に除去できる。
貫通孔12は、円形に限らず、矩形等であってもよい。異なる形状の貫通孔を複数有する場合であってもよい。
貫通孔12は、金属光輝部材5等の装飾部材を嵌入する嵌合孔に限らず、通気孔や透孔等であってもよい。
廃棄部位11が大きな体積を有する場合には、有色部材10を樹脂成形用金型20から取り出すときに、薄肉部13が破れて、廃棄部位11が樹脂成形用金型20の内部に取り残されるおそれがある。
そこで、上述したように、薄肉部13の複数個所に厚肉な部位を成形することにより、薄肉部13の破損を防止して、廃棄部位11が樹脂成形用金型20の内部に取り残されることを回避できる。
また、可動コア26は、上型22と下型24に対して交差する方向に移動してもよい。可動コア26は、いわゆるスライドの様に、上型22と下型24に対してほぼ直交する方向に移動するものであってもよい。
Claims (4)
- 貫通孔を有する樹脂成形品を成形する樹脂成形用金型であって、
樹脂注入前に前記貫通孔となる部分を空洞にする退避位置に配置され、樹脂注入後に前記空洞を埋める成形位置に移動する可動コアを備え、
前記可動コアは、先端面の周縁に環状に突出する突部を有し、
前記先端面のうち、前記突部を除く窪部は、前記貫通孔の周囲を成形する周囲空洞と同一の深さを有することを特徴とする樹脂成形用金型。 - 前記成形位置は、前記貫通孔の周囲を成形する成形面と面一な孔成形面に前記可動コアが近接または当接する位置であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形用金型。
- 前記樹脂成形品に前記貫通孔が複数成形されるとき、前記貫通孔のそれぞれのまでの距離の総和が最小になる位置にゲートが配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂成形用金型。
- 前記貫通孔は、樹脂成形された装飾部材が嵌入する嵌合孔であることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
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