説明

型内塗装用金型

【課題】金型からの塗料の漏出を防止しつつ、樹脂成形体の端部付近にアンダーカット形状を形成することが可能な型内塗装用金型を提供する。
【解決手段】樹脂成形体9を形成するために複数の金型1で構成するキャビティ12に樹脂を供給する樹脂供給手段6と、キャビティ12の内部にある樹脂成形体9の被塗装面96に塗料を供給する塗料供給手段7とを有し、隣接する金型どうしの境界位置に、キャビティに連通する補助キャビティを設けると共に、樹脂成形体9にアンダーカット部92を形成すべく、金型1に設けられ、金型1の表面に対して傾斜した方向に突出可能なスライドコア4を備えた型内塗装用金型であって、スライドコア4が補助キャビティの一部を形成すると共に、スライドコア4の突出に際して、樹脂成形体9が金型1の表面に沿った方向に移動するのを防止する制止手段を備えた型内塗装用金型。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、同一型内で樹脂成形及び塗装を行う型内塗装用金型に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、型内塗装用金型としては、金型の開閉方向に延在する補助キャビティが、金型のキャビティの全周に渡って設けられたものが知られている。(例えば、特許文献1)
【0003】
この種の型内塗装用金型を用いて型内塗装を行う場合には、当該補助キャビティの部分に補助成形体が形成される。当該補助成形体は、樹脂成形体の縁部に連続して形成されるが、樹脂成形体と比較して厚み方向の収縮量が小さい。このため、補助成形体の収縮によって生じる隙間も少なくなり、その後塗装用の塗料を金型に注入する際に前記隙間から塗料が漏出することがない。
【0004】
このような金型を用いて成形された表面に塗装を施した樹脂成形体は、例えばピラーガーニッシュをはじめとした自動車用装飾部品等に広く利用されている。
前記樹脂成形体が自動車用装飾部品である場合、車両への組み付け性・密着性の観点から樹脂成形体の一部にアンダーカット形状を設けることが望まれる。
【0005】
従来の型内塗装用金型を用いてアンダーカット形状を有する自動車用装飾部品を形成する場合、以下の手順によって行われた。
まず、金型の表面から傾斜した方向に移動可能なスライドコアを備えた金型を用いて、アンダーカット形状を有する樹脂成形体を形成する。次に、樹脂成形体と金型との間に所定の間隔を設け塗料を当該隙間に注入して塗装を行う。塗装の後、金型を開放し、押出ピンで樹脂成形体を押出しつつ、スライドコアを前記傾斜した方向に移動させ樹脂成形体のアンダーカット部がスライドコアに干渉しなくなる位置まで樹脂成形体を押出す。その後、樹脂成形体をスライドコアに対して、前記押出し方向と略直交する方向に変位させてスライドコアからアンダーカット部を離脱していた。
【0006】
【特許文献1】特開2001−138334号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述の金型を用いる場合には、最後の工程で樹脂成形体をスライドコアから外す際に、アンダーカット部に対するスライドコアの係止長さ分だけ樹脂成形体を位置ずれさせる必要がある。一方、型内塗装用金型の場合、金型どうしの境界には補助キャビティを形成する必要がある。よって、前記スライドコアの動作範囲は、当該補助キャビティで囲まれた領域の内側に形成される必要がある。この結果、前記アンダーカットをできるだけ補助キャビティの近傍に形成したとしても、スライドコアの動作範囲を確保しなければならず、スライドコアと補助キャビティとの距離を狭く構成するにも限界があった。
このように、従来の金型を用いた型内塗装成形では、金型からの塗料の漏れ出しを防止しつつ、樹脂成形体の周縁部にアンダーカット部を形成することは不可能であった。
【0008】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型からの塗料の漏出を防止しつつ、樹脂成形体の端部付近にアンダーカット部を形成することが可能な型内塗装用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第1の特徴構成は、樹脂成形体を形成するために複数の金型で構成するキャビティに樹脂を供給する樹脂供給手段と、前記キャビティの内部にある前記樹脂成形体の被塗装面に塗料を供給する塗料供給手段とを有し、前記複数の金型のうち隣接する金型どうしの境界位置に、前記キャビティに連通する補助キャビティを設けると共に、前記樹脂成形体にアンダーカット部を形成すべく、前記複数の金型のうち少なくとも何れか一つに設けられ、当該金型の表面に対して傾斜した方向に突出可能なスライドコアを備えた型内塗装用金型であって、前記スライドコアが前記補助キャビティの一部を形成すると共に、前記スライドコアの前記突出に際して、前記樹脂成形体が前記表面に沿った方向に移動するのを防止する制止手段を備えた点にある。
【0010】
本構成の如く、樹脂成形体が金型の表面に沿った方向に移動するのを防止する制止手段を備えることにより、スライドコアと補助キャビティ内に成形される成形体(補助成形体)とが干渉する場合であっても、樹脂成形体がスライドコアと共に移動するのを防止して、樹脂成形体からスライドコアを離脱させることができる。
【0011】
また、スライドコアが補助キャビティの一部を形成することにより、スライドコアと補助成形体とが直接接した状態で、補助成形体を成形することができる。
その結果、スライドコアと補助成形体との干渉部において、スライドコアが補助成形体を変形させて、アンダーカット部から離脱することができるので、補助成形体の周縁部分近傍にアンダーカット部を形成することができる。
【0012】
本発明の第2の特徴構成は、前記制止手段は、前記樹脂成形体のうち前記被塗装面とはならない位置に向けて、前記複数の金型のうち少なくとも何れか一つの金型の表面から前記キャビティの内部に突出する押出ピンである点にある。
【0013】
本構成の如く、金型の表面から前記キャビティの内部に突出する押出ピンを制止手段とすることにより、成形された樹脂成形体に前記押出ピンが係合して、樹脂成形体がスライドコアの移動に伴って金型の表面に沿った方向に移動することを防止できる。
【0014】
また、前記押出ピンは、前記樹脂成形体のうち前記被塗装面とはならない位置に向けて突出しているので、押出ピンが塗装の妨げにならず、所期の塗装面を得ることができる。
【0015】
本発明の第3の特徴構成は、前記押出ピンを設けた金型のうち前記押出ピンが突出する部位に、当該押出ピンの周囲を取り囲む凹部を形成した点にある。
【0016】
本構成の如く、前記押出ピンを設けた金型のうち前記押出ピンが突出する部位に、当該押出ピンの周囲を取り囲む凹部を形成することにより、樹脂成形体の表面に押出ピンを取り囲む状態の凸部が形成され、樹脂成形体に対する押出ピンの係止深さが増大する。
その結果、樹脂成形体と押出ピンとの接触面積が大きくなり、スライドコアの移動に伴って樹脂成形体が金型の表面に沿った方向に移動することをより効果的に防止することができる。
【0017】
本発明の第4の特徴構成は、前記制止手段は、前記スライドコアとは異なる他のスライドコアであり、前記他のスライドコアがもう一方の前記スライドコアの前記表面に沿った方向への移動成分とは反対方向への移動成分を有するように構成してある点にある。
【0018】
本構成の如く、前記スライドコアとは異なる他のスライドコアを設け、前記他のスライドコアがもう一方の前記スライドコアの前記表面に沿った方向への移動成分とは反対方向への移動成分を有するので、双方のスライドコアの移動により発生する樹脂成形体を金型の表面に沿った方向に移動する力を相殺することができる。
その結果、例えば樹脂成形体の異なる箇所にアンダーカットを形成するような場合に、夫々のスライドコア自身を制止手段として機能させ、樹脂成形体が金型の表面に沿った方向に移動することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明に係る型内塗装用金型を図に基づいて説明する。
【0020】
(型内塗装用金型)
図1は、本発明に係る型内塗装用金型の一実施形態を示す断面図であり、金型1を閉じた状態を示している。
【0021】
金型1は、二つの金型、第一金型2と第二金型3とによって構成され、第一金型2と第二金型3とは図示しない開閉手段によって、開閉方向に相対移動自在である。第一金型2と第二金型3とはシェアーエッジ部11によってすり合わされ、内部には樹脂を成形するためのキャビティ12が形成されている。また、第一金型2はキャビティ12で成形された樹脂の表面に塗装を施す塗装面21を備えている。
さらに、キャビティ12に連通し、金型1の開閉方向に延在する補助キャビティ13を、前記キャビティ12の全周に渡って設けるために、第二金型3のシェアーエッジ部11に凹部31が形成してある。
これにより、樹脂成形体9の本体91と補助成形体93とが一体的に成形される。
【0022】
スライドコア4は、アンダーカット部92を成形するアンダーカット成形部41と補助キャビティ13の一部を形成する補助キャビティ部42とを有し、第二金型3の内部に配置されている。
前記スライドコア4は、軸体を介して図示しない駆動手段に接続され、第二金型3の外面のうちキャビティ12を形成する面に対して傾斜した方向に突出可能である。
【0023】
第二金型3から樹脂成形体9を離脱させる押出ピン51が、第二金型3の表面からキャビティ12の内部に進退自在に設けられている。
ここで、図7(a)に示すように、前記押出ピン51は引退状態において、第二金型3の表面から樹脂成形体9の側(キャビティ12の側)に突出している。本構成であれば、押出ピン51の先端が、成形された樹脂成形体9の内部に係入するから、押出ピン51は、前記スライドコア4の移動に伴って樹脂成形体9が第二金型3の表面に沿った方向へ移動することを防止する制止手段5として機能する。
【0024】
キャビティ12の内部に樹脂を供給する樹脂供給手段6が、第二金型3の側に設けられている。
また、キャビティ12に塗料を供給する塗料供給手段7が、第一金型2の側に設けられている。
【0025】
また、第一金型2の補助キャビティ13の近傍には補助キャビティ13における塗料の硬化を促進し金型外への塗料の漏出を防止するための加熱手段8が設けられている。
ここで、加熱手段は、補助キャビティ13を加熱できるものであれば何れのタイプのものでもよい。
【0026】
次に、本発明に係る型内塗装用金型の動作について図に基づいて説明する。
【0027】
(樹脂供給工程)
図2に示すように、金型1を閉状態とした後、樹脂供給手段6により、キャビティ12の内部に樹脂を供給する。供給された樹脂は、キャビティ12、補助キャビティ13及びアンダーカット部92に充填される。
この際、図7(a)に示すように、押出ピン51がキャビティ13の内部に突出しているので、樹脂成形体9の、前記押出ピン51に対応する部分には凹部94が形成される。
この状態で樹脂を硬化させ、アンダーカット部92と補助成形体93とを備えた樹脂成形体9を形成する。
【0028】
(塗装工程)
樹脂を硬化させた後、図3に示すように、開閉手段によって、第一金型2と第二金型3とを開放方向に相対移動し、樹脂成形体9の表面(被塗装面96)と第一金型2の表面との間に塗料供給用の隙間を設ける。
その後、塗料供給手段7によって、前記隙間に塗料を供給し、樹脂成形体9の被塗装面96に塗装膜10を施す。
【0029】
塗料をキャビティ12の内部に供給した際、シェアーエッジ部11には他の部分よりも薄い補助成形体93が形成される。ここでは、樹脂が収縮する際の厚み方向の収縮量が小さく、塗料がシェアーエッジ部11から漏出することはない。また、第一金型2の補助キャビティ13の付近に設けられた加熱手段8が塗料を硬化させるから、金型1から塗料が漏出するのを防止することができる。
【0030】
また、樹脂供給工程において、被塗装面96と反対側の表面(第二金型3の側の表面)には、前記押出ピン51による凹部94が形成される。当該部分は樹脂の厚みが他の部分と異なり、厚み方向の収縮量が異なるため、樹脂成形体9の被塗装面96に凹凸が生じる場合がある。しかし、その後の塗装工程で、形成される塗装膜10によって被塗装面96は平坦化される。
【0031】
なお、塗装工程において、金型を開放方向に移動して塗料供給用の隙間を設けるのではなく、樹脂が収縮して生じた隙間に塗料を供給するものであってもよい。
【0032】
(金型開放工程)
塗装工程の終了後、塗料が乾燥したら、開閉手段によって第一金型2と第二金型3とを開放方向に相対移動する。このとき図4に示すように、第二金型3側のスライドコア4とアンダーカット部92との係合により、樹脂成形体9は第二金型3の側に保持される。
【0033】
(離脱工程)
金型1を開放した後、押出ピン51が第二金型3の表面に対して垂直な方向に押し出されると共に、スライドコア4が前記表面に対して傾斜した方向に押し出され、樹脂成形体9が第二金型3から離脱する。その際、押出ピン51とスライドコア4の前記垂直な方向の速度成分は等しく、スライドコア4は樹脂成形体9の表面に沿って移動する。そして、図5及び6に示すように、スライドコア4は、補助成形体93を変形させることによって、樹脂成形体9の周縁部側へ移動し、アンダーカット部92から離脱する。
このとき、スライドコア4の移動によって、樹脂成形体9に金型1の開閉方向と垂直な方向の力が働くが、制止手段5である押出ピン51が、樹脂成形体9の凹部94に係合しており、樹脂成形体9がスライドコア4の移動方向に移動するのを防止する。
【0034】
なお、補助成形体93の厚みが薄過ぎると樹脂の充填が困難になり、厚すぎるとスライドコア4による補助成形体93の変形が困難になる。また、長さが短すぎると塗料の漏出を防止することが困難になり、長すぎると補助成形体93の変形が困難になる。
したがって、上述のバランスより、スライドコア部の補助キャビティ13の厚みは0.2〜0.3mmの範囲とし、長さは0.5〜2mmの範囲とすることが好ましい。
【0035】
(樹脂成形体)
このようにして得られた樹脂成形体9は、表面に塗装膜10を有し、反対側の面で樹脂製形態の端末部付近にアンダーカット部92を有する自動車用装飾部品等に適したものである。
【0036】
[別実施形態1]
上述の実施形態において、図7(b)に示すように押出ピン51を設けた第二金型3の前記押出ピン51が突出する部位に、当該押出ピン51の周囲を取り囲む凹部32を形成してもよい。
本構成であれば、押出ピン51によって形成された樹脂成形体9の凹部94に沿って凸部95が形成される。その結果、押出ピン51と成形体9との接触面積が大きくなるので、スライドコア4の移動に伴い樹脂成形体9が第二金型3の表面に沿った方向へ移動することをより効果的に防止することができる。
【0037】
[別実施形態2]
上述の実施形態において、押出ピン51をキャビティ12の内部に突出させ、押出ピン51が制止手段5を兼ねる例を示したが、制止手段5は、図8に示す形態であってもよい。即ち、制止手段5として、スライドコア4とは異なる他のスライドコア4を設け、夫々のスライドコア4が金型1の表面に沿った方向において反対方向の移動成分を有するように構成してもよい。本実施形態において樹脂成形体9からスライドコア4を離脱させる際に、夫々のスライドコア4は、第二金型3の表面に沿って反対方向の移動成分を有する。このため、第二金型3の表面に沿った方向に働く力は、夫々のスライドコア4の移動によって相殺され、樹脂成形体9が、第二金型3の表面に沿った方向に移動することを防止できる。
【0038】
[別実施形態3]
上述の実施形態において金型1は、雌型である第一金型2と雄型である第二金型3とを例に挙げたが、上述の構成に限られるものではなく、雌型と雄型との区別のない金型1を用いることも可能である。その場合、塗装面21を有さない金型1に補助キャビティ13を形成し、樹脂供給手段6を設ければよい。一方、塗料供給手段7は塗装面21を有する金型1の方に設ければよい。
また、金型の個数は2個に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明に係る型内塗装用金型の一例を示す図
【図2】樹脂供給工程における型内塗装用金型を示す図
【図3】塗装工程における型内塗装用金型を示す図
【図4】開放工程における型内塗装用金型を示す図
【図5】離脱工程における型内塗装用金型を示す図
【図6】離脱工程終了時の型内塗装用金型を示す図
【図7】押出ピンと樹脂成形体との係合部の詳細を示す図
【図8】本発明に係る型内塗装用金型の別実施形態を示す図
【符号の説明】
【0040】
1 金型
12 キャビティ
13 補助キャビティ
32 凹部
4 スライドコア
5 制止手段
51 押出ピン
6 樹脂供給手段
7 塗料供給手段
9 樹脂成形体
92 アンダーカット部
96 被塗装面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂成形体を形成するために複数の金型で構成するキャビティに樹脂を供給する樹脂供給手段と、
前記キャビティの内部にある前記樹脂成形体の被塗装面に塗料を供給する塗料供給手段とを有し、
前記複数の金型のうち隣接する金型どうしの境界位置に、前記キャビティに連通する補助キャビティを設けると共に、
前記樹脂成形体にアンダーカット部を形成すべく、前記複数の金型のうち少なくとも何れか一つに設けられ、当該金型の表面に対して傾斜した方向に突出可能なスライドコアを備えた型内塗装用金型であって、
前記スライドコアが前記補助キャビティの一部を形成すると共に、前記スライドコアの前記突出に際して、前記樹脂成形体が前記表面に沿った方向に移動するのを防止する制止手段を備えた型内塗装用金型。
【請求項2】
前記制止手段は、前記樹脂成形体のうち前記被塗装面とはならない位置に向けて、前記複数の金型のうち少なくとも何れか一つの金型の表面から前記キャビティの内部に突出する押出ピンである請求項1に記載の型内塗装用金型。
【請求項3】
前記押出ピンを設けた金型のうち前記押出ピンが突出する部位に、当該押出ピンの周囲を取り囲む凹部を形成した請求項2に記載の型内塗装用金型。
【請求項4】
前記制止手段は、前記スライドコアとは異なる他のスライドコアであり、前記他のスライドコアがもう一方の前記スライドコアの前記表面に沿った方向への移動成分とは反対方向への移動成分を有するように構成してある請求項1に記載の型内塗装用金型。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2007−30396(P2007−30396A)
【公開日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−218769(P2005−218769)
【出願日】平成17年7月28日(2005.7.28)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】(300041192)宇部興産機械株式会社 (268)
【出願人】(000003322)大日本塗料株式会社 (275)
【Fターム(参考)】