複合成形品の成形方法および成形用金型
【課題】小さな固定金型とスライド金型とを使用して、対の半成形品からなる中空成形品、２色成形品、積層成形品等の複合成形品の成形用金型を提供する。
【解決手段】固定金型（１０）とスライド金型（３０）とから構成する。固定金型（１０）は、段差Ｄの第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２を有する。第１のパーティング面Ｐ１に一方の半中空成形品を成形するための凹部（１１）が形成され、第２のパーティング面Ｐ２からは他方の半中空成形品を成形するためのコア（１２）が立ち上がっている。スライド金型（３０）も同じ段差の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２を有する。第２のパーティング面Ｐ’２から前記凹部（１１）に対応するコア（３１）が立ち上がっている。第１のパーティング面Ｐ’１にコア（１２）に対応する凹部（３２）が形成されている。２次成形時には第１のパーティング面Ｐ１、Ｐ’１どうしが型合わせされる。
【解決手段】固定金型（１０）とスライド金型（３０）とから構成する。固定金型（１０）は、段差Ｄの第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２を有する。第１のパーティング面Ｐ１に一方の半中空成形品を成形するための凹部（１１）が形成され、第２のパーティング面Ｐ２からは他方の半中空成形品を成形するためのコア（１２）が立ち上がっている。スライド金型（３０）も同じ段差の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２を有する。第２のパーティング面Ｐ’２から前記凹部（１１）に対応するコア（３１）が立ち上がっている。第１のパーティング面Ｐ’１にコア（１２）に対応する凹部（３２）が形成されている。２次成形時には第１のパーティング面Ｐ１、Ｐ’１どうしが型合わせされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定金型とスライド金型と使用して１、２次成形により成形品を得る、複合成形品の成形方法および成形用金型に関するもので、さらに具体的には固定金型とスライド金型の、一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて凹部とコアとが形成され、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいてコアと凹部とが形成されている金型を使用して、スライド金型を１次成形位置へ駆動して、対となる半成形品を１次射出成形し、２次成形位置へ駆動して、対となる半成形品を接合する２次成形とから複合成形品を得る、成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製の中空成形品の製造方法として射出成形機による製造法が知られている。この射出成形機により中空成形品を製造する場合は、１次成形において中空成形品を二つ割の半中空成形品あるいは分割体として成形し、２次成形においてその分割面を突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して１個の中空成形品を製造している。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０４７２１３号
【特許文献２】特許第３３２６７５２号
【特許文献３】特開昭６２−８７３１５号公報
【０００４】
この射出成形方法の実施に使用される金型は、従来から色々提案され、本出願人よっても特許文献１〜３等により多数提案されているが、一般に図４に模式的に示されているように、概略可動金型５０とスライド金型６０とから構成されている。可動金型５０のパーティング面側には一方の半中空成形品を成形するための凹部５１が設けられ、その下方の所定位置には他方の半中空成形品を成形するためのコア５２が設けられている。そして、スライド金型６０のパーティング面Ｐ’側には、前記凹部５１に対応してコア６１が、前記コア５２に対応して凹部６２が設けられている。したがって、スライド金型６０を、図４の（ア）に示されている第１位置にして、可動金型５０をスライド金型６０に対して型締めすると、可動金型５０の凹部５１とスライド金型６０のコア６１とにより一方の半中空成形品を成形するためのキャビティが構成され、可動金型５０のコア５２とスライド金型６０の凹部６２とにより他方の半中空成形品を成形するためのキャビティが構成される。これらのキャビティにスプルから溶融樹脂を射出・充填すると、従来周知のように一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’が周囲に接合空間部分ａ、ｂを有するように１次成形される。
【０００５】
固化した後に、一方の半中空成形品Ａ’は可動金型５０の方に残し、他方の半中空成形品Ｂ’はスライド金型６０の方に残して可動金型５０を開く。そうして、ピストンシリンダユニット６４により、スライド金型６０を図４の（イ）に示されている２次成形位置へスライドさせると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は、接合空間部分ａ、ｂにおいて整合する。この位置で可動金型５０を型締めすると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は突き合わされ、接合空間部分ａ、ｂが構成される。そこで、スプル６６からゲートを通して溶融樹脂を接合空間部分ａ、ｂに射出し２次成形すると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は接合空間部分ａ、ｂにおいて接合され、中空成形品が成形される。可動金型５０を開くと、エジェクタピンが突き出て中空成形品が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、可動金型とスライド金型とを使用すると、１次射出成形により一対の半中空成形品を成形し、冷却固化を待って可動金型を開き、スライド金型をスライド的に駆動して一対の半中空成形品を整合させ、そして型締めして２次射出成形により一対の半中空成形品を接合すると中空成形品が得られるので、各工程を自動化することができ中空成形品を量産できるという利点がある。また、一対の半中空成形品を成形する１次射出成形も、一対の半中空成形品を接合する２次射出成形も金型内で実施されるので、複雑な形状の中空成形品も製造できる特徴も有する。しかしながら、金型が大型化あるいは複雑化する欠点がある。以下その理由を説明する。図４の（イ）に示されている２次成形位置で型締めすると、スライド金型６０のコア６１は可動金型５０のパーティング面Ｐを越える。これを避けるために、スライド金型６０のコア６１は、２次成形時に、可動金型５０の上端面よりも上方に位置するように設けられている。すなわち、スライド金型６０は、他方の半中空成形品Ｂ’の大きさとは関係なく大きくなっている。また、可動金型５０のコア５２は、スライド金型６０が邪魔になり型締めできない。したがって、スライド金型６０には、可動金型５０のコア５２が待避するポケットＰＫが形成され、スライド金型６０が複雑になっている。ポケットＰＫを設ける代わりに、コア５２の位置をスライド金型６０の下端部よりも下方へずらすこともできるが、位置をずらすと金型が大型化する。金型が大型化すると、金型が取り付けられる成形機も大型化する。
このようなことは、固定金型と、この固定金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動金型とを使用して、２色成形品、積層品等の複合成形品を射出成形するときについても言える。
【０００７】
したがって、本発明は、小さな固定金型と、同様に小さな移動金型あるいはスライド金型とを使用して、２つの半成形品からなる中空成形品、２色成形品、積層成形品等の複合成形品を成形することができる複合成形品の成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用金型を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、１次射出成形と２次成形とから構成される。このとき、パーティング面が同一面からなる金型ではなく、段差を有する金型が使用される。この段差は、一番高いコアの高さよりも大きい。これにより、２次成形位置で型締めしても一方の金型のコアが、他方の金型のパーティング面に接触することがない。本発明によると、段差のあるパーティング面を有する金型が使用されるので、１次成形位置と２次成形位置では金型の厚さが異なる。したがって、本発明では型厚調整と型締力の調整がその都度行われるように構成される。あるいは、あらかじめ設定されて型締力で１，２次成形するように構成される。
【０００９】
かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定金型とスライド金型の、いずれか一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて形成されている凹部とコアと、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいて形成されているコアと凹部とがそれぞれ整合する１次成形位置において１次型締して、対になる半成形品を成形する１次射出成形と、前記１次射出成形により成形された半成形品がそれぞれの金型に残っている状態で前記スライド金型を、対となる半成形品が整合する２次成形位置へ駆動して２次型締して、そして対となる半成形品の所要箇所を一体化する２次成形とから、成形品を得るとき、このとき使用する前記凹部を構成しているパーティング面と、前記コアを構成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があるように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、１次射出成形後２次型締めまでの間に２次成形時の型厚と型締力の調整を行い、２次成形後次のショットの１次型締めまでの間に１次射出成形時の型厚と型締力の調整を行い、この調整した型締力により１、２次成形を交互に実施するように、そして請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施するように構成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、固定金型とスライド金型とからなり、これらの金型の一方の金型のパーティング面側には、対になる半成形品を成形するための凹部とコアとが所定の間隔をおいて形成され、他方の金型のパーティング面側には前記凹部とコアとにそれぞれ対応するコアと凹部とが所定の間隔をおいて形成され、前記スライド金型は、前記一方の金型の凹部とコアが、前記他方の金型のコアと凹部とにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記一方の金型の凹部と、前記他方の金型の凹部とが整合する２次成形位置へスライド的に駆動可能であり、前記凹部を形成しているパーティング面と、前記コアを形成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があるように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金型において、１、２次成形位置における金型の厚さに対応した型締力が設定可能な型締装置を備えているように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によると、固定金型とスライド金型とを使用して１、２次成形により複合成形品を得るとき、このとき使用する金型には、凹部を構成しているパーティング面と、コアを構成しているパーティング面との間に、複数のコアのうち高い方のコアの高さ以上の段差がある金型を使用するので、２次成形位置で型締めするとき、一方の金型に形成されているコアが、他方の金型のパーティング面と干渉するようなことはない。したがって、干渉を避けるために金型を大きくする必要はない、またコアを待避させるためのポケットを設ける必要もなく金型が複雑になることもない、という本発明に特有の効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施するので、１、２次成形時に型厚調整等をする必要がなく、パーティング面間に段差があるにも拘わらず、射出工程が格別に複雑になるようなこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、スライド金型を開いた状態で金型全体を模式的に示す断面図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係る金型も、固定金型１０と移動側金型すなわちスライド金型３０とからなっている。そして、本実施の形態に係る金型のパーティング面は、同一面ではなく段差を有する。すなわち、固定金型１０の第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間には段差Ｄが有り、スライド金型３０の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２の間にも段差Ｄが有る。以下さらに詳しく説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る金型は、架台に固定的に設けられている固定盤１に取り付けられている固定金型１０と、架台に型開閉方向に移動自在に設けられている可動盤２０に取り付けられているスライド金型３０とからなっている。そして、固定金型１０のパーティング面、換言すると型締め時にスライド金型３０のパーティング面に接する面は、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ２の２段の面からなり、その段差Ｄは後述する高い方のコアの高さよりも大きくなっている。このような段差Ｄを有する第１のパーティング面Ｐ１に、一方の半中空成形品を成形するための固定側凹部１１が形成されている。また、その下方位置には第２のパーティング面Ｐ２から突き出た、他方の半中空成形品を成形するための固定側コア１２が設けられている。この固定側コア１２は第１のパーティング面Ｐ１よりも低い。固定側コアの周囲１２には、接合用の空間を成形するための小コア１３が設けられている。
【００１４】
固定金型１０には、１次成形用のスプル１４が設けられている。この１次成形用のスプル１４は、固定側凹部１１の底壁と固定側小コア１３の近傍とにゲートを介して開口している。同様に固定側凹部１１の周壁の、第１のパーティング面Ｐ１の近傍には、ゲートを介して２次成形用のスプル１５が開口している。一方、固定盤１には従来周知の射出ユニット２の射出ノズル３が臨んでいる。固定金型１０には、図１には示されていないが、スプルあるいはランナ切替装置が設けられ、前記射出ノズル３から射出される溶融樹脂は、１、２次成形用のスプルへ１４、１５へ適宜切り替えられるようになっている。
【００１５】
スライド金型３０は、可動盤２０に上下方向にスライド可能に設けられている。このスライド金型３０を図１に示されている１次成形位置と、上方の２次成形位置へ駆動するためにピストンシリンダユニット２１が設けられている。このピストンシリンダユニット２１は、可動盤２０の頂部に設けられている支柱２２から水平方向に延びているアーム２３に取り付けられ、そのロッド２４の下端部がスライド金型３０の上面に接続されている。スライド金型３０のパーティング面も第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２からなり、その段差Ｄは固定金型１０のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間の段差Ｄと同じになっている。このように構成されているスライド金型３０の第１のパーティング面Ｐ’１には、この面Ｐ’１から突き出た、固定金型１０の固定側凹部１１に対応したスライド側コア３１が設けられている。このスライド側コア３１は、固定側凹部１１よりも所定量だけ小さく、その周囲にはスライド側小コア３３が設けられている。また、その下方位置の第１のパーティング面Ｐ’には固定側コア１２に対応したスライド側凹部３２が形成されている。このスライド側凹部３２は、固定側コア１２よりも所定量だけ大きい。
【００１６】
図１には示されていないが、本実施の形態によっても型締装置が設けられている。本実施の形態によると、固定金型１０の第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間およびスライド金型３０の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２の間には段差Ｄを有するので、１次射出成形時と、スライド金型３０を移動した２次成形時とでは型厚が変わる。したがって、トグル式型締装置が適用されるときには、１次射出成形するまでに型厚調整と型締力の調整がなされ、１次型締力が得られる。また、１次射出成形後、型締力を緩め２次型閉じするまでの間に型厚調整と型締力の調整がなされ、２次型締力が得られる。このような調整は、例えば特許第３７４７４２５号に開示されているように自動的に調整することもできる。また、その都度調整する代わりに、調整された１、２次型締力を設定しておき、設定型締力を呼び出して１、２次成形をすることもできる。直圧式型締装置が適用されるときは、油圧ピストンシリンダユニットのロッドのストロークで段差を吸収することができるので、型厚調整は格別に必要としない利点が得られる。
【００１７】
次に、上記金型を使用した成形例について説明する。図１に示されている１次射出成形位置で１次型締めする。すなわち、可動盤２０を固定盤１に対して型締する。そうすると、固定金型１０の固定側凹部１１と、スライド金型３０のスライド側コア３１とにより、図２の（ア）に示されているように、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ’２とが型合わせられ、一方の半中空成形品を成形するための第１のキャビティＣ１が構成される。同時に、固定金型１０の固定側コア１２とスライド金型３０のスライド側凹部３２とにより他方の半中空成形品を成形するための第２のキャビティＣ２が構成される。１次成形用のスプル１４から溶融樹脂を射出する。これにより、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２が得られる。このようにして第１、２のキャビティＣ１、Ｃ２が構成され、そして一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２が成形されてた状態が図２の（ア）に示されている。
【００１８】
冷却固化を待って、スライド金型３０を、図２の（イ）に示されているように開く。このとき、一方の半中空成形品Ａ１は、固定金型１０の方に、他方の半中空成形品Ａ２はスライド金型３０の方に残るようにして開く。このとき、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２の開口部には接合用の半空間部ａ１，ａ２が成形される。
【００１９】
スライド金型３０を、上方の２次成形位置へスライド的に駆動する。この２次成形位置では、図３の（ア）に示されているように、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は整合する。２次型締めする。そうすると、固定金型１０の第１のパーティング面Ｐ１と、スライド金型３０の第１のパーティング面Ｐ’１とが型合わせられる。そして、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は、その開口部において突き合わされる。突き合わされた周囲の外周部に、半空間部ａ１，ａ２により接合用の空間が構成される。このとき、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ２との間には段差Ｄがあり、この段差Ｄはスライド側コア３１より大きいので、スライド側コア３１が固定金型１０の第１のパーティング面Ｐ１に接するようなことはない。本実施の形態によると固定側コア１２も同じ高さになっているので、この固定側コア１２がスライド金型３０の第２のパーティング面Ｐ’２に接するようなこともない。
【００２０】
２次成形用のスプル１５から接合用の空間に向けて溶融樹脂を射出する。これにより一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は一体化される。冷却固化を待ってスライド金型３０を開くと、図示されないエジェクタピンが突き出て中空成形品Ｓが突き出される。突き出されている状態が図３の（イ）に示されている。
【００２１】
上記実施の形態では、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は、略碗状を呈する対称形になっているが、一方は平板状の蓋体でも同様に実施できることは明らかである。さらには、肉厚の半成形品を積層した形の成形品も同様にして成形できることも明らかである。また、２個以上の複数の対の半成形品から複数の成形品を同様にし同時に成形することもできる。本実施の形態によると、２次成形時には半中空成形品の全周を接合するようになっているが、所要箇所のみを接合した成形品を得ることもできる。また、２次成形には溶融樹脂を射出する代わりに、例えば特許第２７２９９００号に示されているように接合部を加熱して加圧溶着することもできる。このように実施しても同様な効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る金型を開いた状態で拡大して示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る金型を使用した成形段階を示す図で、その（ア）は１次射出成形が終わった状態を、その（イ）は１次射出成形が終わりスライド金型を開いた状態を、それぞれ示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る金型を使用した成形段階を示す図で、その（ア）は２次成形が終わった状態を、その（イ）は成形品を取り出している状態を、それぞれ示す断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 固定金型 １１ 固定側凹部
１２ 固定側コア ３０ スライド金型
３１ スライド側コア ３２ スライド側凹部
Ｐ１、Ｐ２ 固定金型の第１、２のパーティング面
Ｐ’１、Ｐ’２ スライド金型の第１、２のパーティング面
Ｄ 第１、２のパーティング面の間の段差
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定金型とスライド金型と使用して１、２次成形により成形品を得る、複合成形品の成形方法および成形用金型に関するもので、さらに具体的には固定金型とスライド金型の、一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて凹部とコアとが形成され、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいてコアと凹部とが形成されている金型を使用して、スライド金型を１次成形位置へ駆動して、対となる半成形品を１次射出成形し、２次成形位置へ駆動して、対となる半成形品を接合する２次成形とから複合成形品を得る、成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製の中空成形品の製造方法として射出成形機による製造法が知られている。この射出成形機により中空成形品を製造する場合は、１次成形において中空成形品を二つ割の半中空成形品あるいは分割体として成形し、２次成形においてその分割面を突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して１個の中空成形品を製造している。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０４７２１３号
【特許文献２】特許第３３２６７５２号
【特許文献３】特開昭６２−８７３１５号公報
【０００４】
この射出成形方法の実施に使用される金型は、従来から色々提案され、本出願人よっても特許文献１〜３等により多数提案されているが、一般に図４に模式的に示されているように、概略可動金型５０とスライド金型６０とから構成されている。可動金型５０のパーティング面側には一方の半中空成形品を成形するための凹部５１が設けられ、その下方の所定位置には他方の半中空成形品を成形するためのコア５２が設けられている。そして、スライド金型６０のパーティング面Ｐ’側には、前記凹部５１に対応してコア６１が、前記コア５２に対応して凹部６２が設けられている。したがって、スライド金型６０を、図４の（ア）に示されている第１位置にして、可動金型５０をスライド金型６０に対して型締めすると、可動金型５０の凹部５１とスライド金型６０のコア６１とにより一方の半中空成形品を成形するためのキャビティが構成され、可動金型５０のコア５２とスライド金型６０の凹部６２とにより他方の半中空成形品を成形するためのキャビティが構成される。これらのキャビティにスプルから溶融樹脂を射出・充填すると、従来周知のように一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’が周囲に接合空間部分ａ、ｂを有するように１次成形される。
【０００５】
固化した後に、一方の半中空成形品Ａ’は可動金型５０の方に残し、他方の半中空成形品Ｂ’はスライド金型６０の方に残して可動金型５０を開く。そうして、ピストンシリンダユニット６４により、スライド金型６０を図４の（イ）に示されている２次成形位置へスライドさせると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は、接合空間部分ａ、ｂにおいて整合する。この位置で可動金型５０を型締めすると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は突き合わされ、接合空間部分ａ、ｂが構成される。そこで、スプル６６からゲートを通して溶融樹脂を接合空間部分ａ、ｂに射出し２次成形すると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は接合空間部分ａ、ｂにおいて接合され、中空成形品が成形される。可動金型５０を開くと、エジェクタピンが突き出て中空成形品が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、可動金型とスライド金型とを使用すると、１次射出成形により一対の半中空成形品を成形し、冷却固化を待って可動金型を開き、スライド金型をスライド的に駆動して一対の半中空成形品を整合させ、そして型締めして２次射出成形により一対の半中空成形品を接合すると中空成形品が得られるので、各工程を自動化することができ中空成形品を量産できるという利点がある。また、一対の半中空成形品を成形する１次射出成形も、一対の半中空成形品を接合する２次射出成形も金型内で実施されるので、複雑な形状の中空成形品も製造できる特徴も有する。しかしながら、金型が大型化あるいは複雑化する欠点がある。以下その理由を説明する。図４の（イ）に示されている２次成形位置で型締めすると、スライド金型６０のコア６１は可動金型５０のパーティング面Ｐを越える。これを避けるために、スライド金型６０のコア６１は、２次成形時に、可動金型５０の上端面よりも上方に位置するように設けられている。すなわち、スライド金型６０は、他方の半中空成形品Ｂ’の大きさとは関係なく大きくなっている。また、可動金型５０のコア５２は、スライド金型６０が邪魔になり型締めできない。したがって、スライド金型６０には、可動金型５０のコア５２が待避するポケットＰＫが形成され、スライド金型６０が複雑になっている。ポケットＰＫを設ける代わりに、コア５２の位置をスライド金型６０の下端部よりも下方へずらすこともできるが、位置をずらすと金型が大型化する。金型が大型化すると、金型が取り付けられる成形機も大型化する。
このようなことは、固定金型と、この固定金型に対して型開閉されると共にスライド的に駆動される移動金型とを使用して、２色成形品、積層品等の複合成形品を射出成形するときについても言える。
【０００７】
したがって、本発明は、小さな固定金型と、同様に小さな移動金型あるいはスライド金型とを使用して、２つの半成形品からなる中空成形品、２色成形品、積層成形品等の複合成形品を成形することができる複合成形品の成形方法およびこの方法の実施に使用される成形用金型を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、１次射出成形と２次成形とから構成される。このとき、パーティング面が同一面からなる金型ではなく、段差を有する金型が使用される。この段差は、一番高いコアの高さよりも大きい。これにより、２次成形位置で型締めしても一方の金型のコアが、他方の金型のパーティング面に接触することがない。本発明によると、段差のあるパーティング面を有する金型が使用されるので、１次成形位置と２次成形位置では金型の厚さが異なる。したがって、本発明では型厚調整と型締力の調整がその都度行われるように構成される。あるいは、あらかじめ設定されて型締力で１，２次成形するように構成される。
【０００９】
かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定金型とスライド金型の、いずれか一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて形成されている凹部とコアと、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいて形成されているコアと凹部とがそれぞれ整合する１次成形位置において１次型締して、対になる半成形品を成形する１次射出成形と、前記１次射出成形により成形された半成形品がそれぞれの金型に残っている状態で前記スライド金型を、対となる半成形品が整合する２次成形位置へ駆動して２次型締して、そして対となる半成形品の所要箇所を一体化する２次成形とから、成形品を得るとき、このとき使用する前記凹部を構成しているパーティング面と、前記コアを構成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があるように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、１次射出成形後２次型締めまでの間に２次成形時の型厚と型締力の調整を行い、２次成形後次のショットの１次型締めまでの間に１次射出成形時の型厚と型締力の調整を行い、この調整した型締力により１、２次成形を交互に実施するように、そして請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施するように構成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、固定金型とスライド金型とからなり、これらの金型の一方の金型のパーティング面側には、対になる半成形品を成形するための凹部とコアとが所定の間隔をおいて形成され、他方の金型のパーティング面側には前記凹部とコアとにそれぞれ対応するコアと凹部とが所定の間隔をおいて形成され、前記スライド金型は、前記一方の金型の凹部とコアが、前記他方の金型のコアと凹部とにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記一方の金型の凹部と、前記他方の金型の凹部とが整合する２次成形位置へスライド的に駆動可能であり、前記凹部を形成しているパーティング面と、前記コアを形成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があるように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金型において、１、２次成形位置における金型の厚さに対応した型締力が設定可能な型締装置を備えているように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によると、固定金型とスライド金型とを使用して１、２次成形により複合成形品を得るとき、このとき使用する金型には、凹部を構成しているパーティング面と、コアを構成しているパーティング面との間に、複数のコアのうち高い方のコアの高さ以上の段差がある金型を使用するので、２次成形位置で型締めするとき、一方の金型に形成されているコアが、他方の金型のパーティング面と干渉するようなことはない。したがって、干渉を避けるために金型を大きくする必要はない、またコアを待避させるためのポケットを設ける必要もなく金型が複雑になることもない、という本発明に特有の効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施するので、１、２次成形時に型厚調整等をする必要がなく、パーティング面間に段差があるにも拘わらず、射出工程が格別に複雑になるようなこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、スライド金型を開いた状態で金型全体を模式的に示す断面図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係る金型も、固定金型１０と移動側金型すなわちスライド金型３０とからなっている。そして、本実施の形態に係る金型のパーティング面は、同一面ではなく段差を有する。すなわち、固定金型１０の第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間には段差Ｄが有り、スライド金型３０の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２の間にも段差Ｄが有る。以下さらに詳しく説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る金型は、架台に固定的に設けられている固定盤１に取り付けられている固定金型１０と、架台に型開閉方向に移動自在に設けられている可動盤２０に取り付けられているスライド金型３０とからなっている。そして、固定金型１０のパーティング面、換言すると型締め時にスライド金型３０のパーティング面に接する面は、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ２の２段の面からなり、その段差Ｄは後述する高い方のコアの高さよりも大きくなっている。このような段差Ｄを有する第１のパーティング面Ｐ１に、一方の半中空成形品を成形するための固定側凹部１１が形成されている。また、その下方位置には第２のパーティング面Ｐ２から突き出た、他方の半中空成形品を成形するための固定側コア１２が設けられている。この固定側コア１２は第１のパーティング面Ｐ１よりも低い。固定側コアの周囲１２には、接合用の空間を成形するための小コア１３が設けられている。
【００１４】
固定金型１０には、１次成形用のスプル１４が設けられている。この１次成形用のスプル１４は、固定側凹部１１の底壁と固定側小コア１３の近傍とにゲートを介して開口している。同様に固定側凹部１１の周壁の、第１のパーティング面Ｐ１の近傍には、ゲートを介して２次成形用のスプル１５が開口している。一方、固定盤１には従来周知の射出ユニット２の射出ノズル３が臨んでいる。固定金型１０には、図１には示されていないが、スプルあるいはランナ切替装置が設けられ、前記射出ノズル３から射出される溶融樹脂は、１、２次成形用のスプルへ１４、１５へ適宜切り替えられるようになっている。
【００１５】
スライド金型３０は、可動盤２０に上下方向にスライド可能に設けられている。このスライド金型３０を図１に示されている１次成形位置と、上方の２次成形位置へ駆動するためにピストンシリンダユニット２１が設けられている。このピストンシリンダユニット２１は、可動盤２０の頂部に設けられている支柱２２から水平方向に延びているアーム２３に取り付けられ、そのロッド２４の下端部がスライド金型３０の上面に接続されている。スライド金型３０のパーティング面も第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２からなり、その段差Ｄは固定金型１０のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間の段差Ｄと同じになっている。このように構成されているスライド金型３０の第１のパーティング面Ｐ’１には、この面Ｐ’１から突き出た、固定金型１０の固定側凹部１１に対応したスライド側コア３１が設けられている。このスライド側コア３１は、固定側凹部１１よりも所定量だけ小さく、その周囲にはスライド側小コア３３が設けられている。また、その下方位置の第１のパーティング面Ｐ’には固定側コア１２に対応したスライド側凹部３２が形成されている。このスライド側凹部３２は、固定側コア１２よりも所定量だけ大きい。
【００１６】
図１には示されていないが、本実施の形態によっても型締装置が設けられている。本実施の形態によると、固定金型１０の第１、２のパーティング面Ｐ１、Ｐ２の間およびスライド金型３０の第１、２のパーティング面Ｐ’１、Ｐ’２の間には段差Ｄを有するので、１次射出成形時と、スライド金型３０を移動した２次成形時とでは型厚が変わる。したがって、トグル式型締装置が適用されるときには、１次射出成形するまでに型厚調整と型締力の調整がなされ、１次型締力が得られる。また、１次射出成形後、型締力を緩め２次型閉じするまでの間に型厚調整と型締力の調整がなされ、２次型締力が得られる。このような調整は、例えば特許第３７４７４２５号に開示されているように自動的に調整することもできる。また、その都度調整する代わりに、調整された１、２次型締力を設定しておき、設定型締力を呼び出して１、２次成形をすることもできる。直圧式型締装置が適用されるときは、油圧ピストンシリンダユニットのロッドのストロークで段差を吸収することができるので、型厚調整は格別に必要としない利点が得られる。
【００１７】
次に、上記金型を使用した成形例について説明する。図１に示されている１次射出成形位置で１次型締めする。すなわち、可動盤２０を固定盤１に対して型締する。そうすると、固定金型１０の固定側凹部１１と、スライド金型３０のスライド側コア３１とにより、図２の（ア）に示されているように、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ’２とが型合わせられ、一方の半中空成形品を成形するための第１のキャビティＣ１が構成される。同時に、固定金型１０の固定側コア１２とスライド金型３０のスライド側凹部３２とにより他方の半中空成形品を成形するための第２のキャビティＣ２が構成される。１次成形用のスプル１４から溶融樹脂を射出する。これにより、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２が得られる。このようにして第１、２のキャビティＣ１、Ｃ２が構成され、そして一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２が成形されてた状態が図２の（ア）に示されている。
【００１８】
冷却固化を待って、スライド金型３０を、図２の（イ）に示されているように開く。このとき、一方の半中空成形品Ａ１は、固定金型１０の方に、他方の半中空成形品Ａ２はスライド金型３０の方に残るようにして開く。このとき、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２の開口部には接合用の半空間部ａ１，ａ２が成形される。
【００１９】
スライド金型３０を、上方の２次成形位置へスライド的に駆動する。この２次成形位置では、図３の（ア）に示されているように、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は整合する。２次型締めする。そうすると、固定金型１０の第１のパーティング面Ｐ１と、スライド金型３０の第１のパーティング面Ｐ’１とが型合わせられる。そして、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は、その開口部において突き合わされる。突き合わされた周囲の外周部に、半空間部ａ１，ａ２により接合用の空間が構成される。このとき、第１のパーティング面Ｐ１と第２のパーティング面Ｐ２との間には段差Ｄがあり、この段差Ｄはスライド側コア３１より大きいので、スライド側コア３１が固定金型１０の第１のパーティング面Ｐ１に接するようなことはない。本実施の形態によると固定側コア１２も同じ高さになっているので、この固定側コア１２がスライド金型３０の第２のパーティング面Ｐ’２に接するようなこともない。
【００２０】
２次成形用のスプル１５から接合用の空間に向けて溶融樹脂を射出する。これにより一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は一体化される。冷却固化を待ってスライド金型３０を開くと、図示されないエジェクタピンが突き出て中空成形品Ｓが突き出される。突き出されている状態が図３の（イ）に示されている。
【００２１】
上記実施の形態では、一対の半中空成形品Ａ１、Ａ２は、略碗状を呈する対称形になっているが、一方は平板状の蓋体でも同様に実施できることは明らかである。さらには、肉厚の半成形品を積層した形の成形品も同様にして成形できることも明らかである。また、２個以上の複数の対の半成形品から複数の成形品を同様にし同時に成形することもできる。本実施の形態によると、２次成形時には半中空成形品の全周を接合するようになっているが、所要箇所のみを接合した成形品を得ることもできる。また、２次成形には溶融樹脂を射出する代わりに、例えば特許第２７２９９００号に示されているように接合部を加熱して加圧溶着することもできる。このように実施しても同様な効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る金型を開いた状態で拡大して示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る金型を使用した成形段階を示す図で、その（ア）は１次射出成形が終わった状態を、その（イ）は１次射出成形が終わりスライド金型を開いた状態を、それぞれ示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る金型を使用した成形段階を示す図で、その（ア）は２次成形が終わった状態を、その（イ）は成形品を取り出している状態を、それぞれ示す断面図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０ 固定金型 １１ 固定側凹部
１２ 固定側コア ３０ スライド金型
３１ スライド側コア ３２ スライド側凹部
Ｐ１、Ｐ２ 固定金型の第１、２のパーティング面
Ｐ’１、Ｐ’２ スライド金型の第１、２のパーティング面
Ｄ 第１、２のパーティング面の間の段差
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型とスライド金型の、いずれか一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて形成されている凹部とコアと、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいて形成されているコアと凹部とがそれぞれ整合する１次成形位置において１次型締して、対になる半成形品を成形する１次射出成形と、
前記１次射出成形により成形された半成形品がそれぞれの金型に残っている状態で前記スライド金型を、対となる半成形品が整合する２次成形位置へ駆動して２次型締して、そして対となる半成形品の所要箇所を一体化する２次成形とから、成形品を得るとき、
このとき使用する前記凹部を構成しているパーティング面と、前記コアを構成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差がある、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、１次射出成形後２次型締めまでの間に２次成形時の型厚と型締力の調整を行い、２次成形後次のショットの１次型締めまでの間に１次射出成形時の型厚と型締力の調整を行い、この調整した型締力により１、２次成形を交互に実施する、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載の成形方法において、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施する、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項４】
固定金型とスライド金型とからなり、これらの金型の一方の金型のパーティング面側には、対になる半成形品を成形するための凹部とコアとが所定の間隔をおいて形成され、他方の金型のパーティング面側には前記凹部とコアとにそれぞれ対応するコアと凹部とが所定の間隔をおいて形成され、
前記スライド金型は、前記一方の金型の凹部とコアが、前記他方の金型のコアと凹部とにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記一方の金型の凹部と、前記他方の金型の凹部とが整合する２次成形位置へスライド的に駆動可能であり、
前記凹部を形成しているパーティング面と、前記コアを形成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があることを特徴とする複合成形品の成形用金型。
【請求項５】
請求項４に記載の金型において、１、２次成形位置における金型の厚さに対応した型締力が設定可能な型締装置を備えている、ことを特徴とする複合成形品の成形用金型。
【請求項１】
固定金型とスライド金型の、いずれか一方の金型のパーティング面側に所定の間隔をおいて形成されている凹部とコアと、他方の金型のパーティング面側に前記一方の金型の凹部とコアとに対応して所定の間隔をおいて形成されているコアと凹部とがそれぞれ整合する１次成形位置において１次型締して、対になる半成形品を成形する１次射出成形と、
前記１次射出成形により成形された半成形品がそれぞれの金型に残っている状態で前記スライド金型を、対となる半成形品が整合する２次成形位置へ駆動して２次型締して、そして対となる半成形品の所要箇所を一体化する２次成形とから、成形品を得るとき、
このとき使用する前記凹部を構成しているパーティング面と、前記コアを構成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差がある、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、１次射出成形後２次型締めまでの間に２次成形時の型厚と型締力の調整を行い、２次成形後次のショットの１次型締めまでの間に１次射出成形時の型厚と型締力の調整を行い、この調整した型締力により１、２次成形を交互に実施する、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載の成形方法において、１次成形位置における型締力と、２次成形位置における型締力とを予め設定しておき、設定した型締力により１、２次成形を交互に実施する、ことを特徴とする複合成形品の成形方法。
【請求項４】
固定金型とスライド金型とからなり、これらの金型の一方の金型のパーティング面側には、対になる半成形品を成形するための凹部とコアとが所定の間隔をおいて形成され、他方の金型のパーティング面側には前記凹部とコアとにそれぞれ対応するコアと凹部とが所定の間隔をおいて形成され、
前記スライド金型は、前記一方の金型の凹部とコアが、前記他方の金型のコアと凹部とにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記一方の金型の凹部と、前記他方の金型の凹部とが整合する２次成形位置へスライド的に駆動可能であり、
前記凹部を形成しているパーティング面と、前記コアを形成しているパーティング面との間には、前記コアのうち高い方のコアの高さ以上の段差があることを特徴とする複合成形品の成形用金型。
【請求項５】
請求項４に記載の金型において、１、２次成形位置における金型の厚さに対応した型締力が設定可能な型締装置を備えている、ことを特徴とする複合成形品の成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２６０２０３（Ｐ２００８−２６０２０３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４４３１（Ｐ２００７−１０４４３１）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
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