(57)【要約】【課題】従来の成形型は、バリ対策の機能を確保するうえで、製造コストの低減が難しいという問題点があった。【解決手段】一方の型２と他方の型３とで成形品Ｆの成形空間であるキャビティ４を形成すると共に、両型２，３の分離線ＰＬを含むキャビティ４の端部に、成形品Ｆの本体形成領域５に対して両型２，３の隙間間隔が漸次減少する隙間減少領域６を設け、キャビティ内面における本体形成領域５と隙間減少領域６との境界線ＢＬが、面内方向への曲折部７を含んで連続している成形型１とし、型内部の形状を工夫することで、キャビティ末端の内圧を軽減して、バリの発生を抑制し、外部機器や成形条件の変更を不要にして製造コストの低減を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の型と他方の型とで成形品の成形空間であるキャビティを形成すると共に、
両型の分離線を含むキャビティの端部に、成形品の本体形成領域に対して両型の隙間間隔が漸次減少する隙間減少領域を設け、
キャビティ内面における本体形成領域と隙間減少領域との境界線が、面内方向への曲折部を含んで連続していることを特徴とする成形型。
【請求項２】
前記隙間減少領域では、曲折部により、境界線上の位置に応じて同境界線からキャビティ末端に至る長さが異なると共に、キャビティ内面が滑らかに連続していることを特徴とする請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
前記境界線が、曲折部を周期的に配置して連続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型。
【請求項４】
前記隙間減少領域が、キャビティ末端部分に、隙間間隔を増大させた隙間増加領域を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形型。
【請求項５】
前記隙間減少領域及び隙間増加領域が、一方及び他方の型のうちの片側に形成してあることを特徴とする請求項４に記載の成形型
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形型を用いて形成した成形品であって、本体形成領域により形成した本体部と、隙間減少領域により形成した肉厚減少部とを有することを特徴とする成形品。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の成形型を用いて形成した成形品であって、本体形成領域により形成された本体部と、隙間減少領域により形成された肉厚減少部と、隙間増加領域により形成された肉厚増加部とを有することを特徴とする成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂の射出成形などに用いられる成形型の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の成形型としては、例えば、成形装置のパーティング面の加工方法の名称で、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載の成形型は、金型のパーティング面の全周にわたって、加熱媒体又は冷却媒体を適宜流通させる温度調整配管を備えると共に、加熱媒体及び冷却媒体の夫々の供給源と、各媒体の流量を調節する制御装置とを備えている。
【０００３】
上記の成形型は、溶融樹脂の射出から冷却に至る工程において、温度調整配管における加熱媒体又は冷却媒体の流量を調節してパーティング面の温度を変化させることにより、パーティング面におけるバリの発生を抑制する。なお、特許文献１に記載の加工方法は、金型のパーティング面の冷却を行う温度制御工程と、パーティング面の冷却を維持した状態で、パーティング面の密着が得られるようにパーティング面を加工する工程とを備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２６１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような従来の成形型は、金型のパーティング面の全周に温度調整配管を配置すると共に、各媒体の供給源や制御装置を備えた構成であるから、金型の構造が複雑であるうえに、供給源や制御装置といった外部機器により装置全体の設備費が嵩むものとなっていた。これにより、従来の成形型は、バリ対策の機能を確保するうえで、製造コストの低減が難しいという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。
【０００６】
また、従来の加工方法では、温度調節されている金型のパーティング面の温度を短時間に急激に上昇・下降させることから、加熱及び冷却の能力が高い設備が必要になり、このような点でも製造コストの低減を困難にしていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものであって、型内部の形状を工夫することで、バリの発生を抑制することができ、外部機器や成形条件の変更を不要にして製造コストの低減を実現することができる成形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】
本発明に係わる成形型は、一方の型と他方の型とで成形品の成形空間であるキャビティを形成すると共に、両型の分離線を含むキャビティの端部に、成形品の本体形成領域に対して両型の隙間間隔が漸次減少する隙間減少領域を設けている。そして、成形型は、キャビティ内面における本体形成領域と隙間減少領域との境界線が、面内方向への曲折部を含んで連続している構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【０００９】
上記の成形型では、キャビティに溶融樹脂を射出した際、一方及び他方の型の分離線が存在するキャビティの端部において、隙間減少領域により溶融樹脂の流れに圧力損失が生じると共に、境界線の曲折部により溶融樹脂の流れの向きが変わり、これらの相乗効果により、キャビティ端末における溶融樹脂の圧力が軽減される。これにより、一方及び他方の型との間におけるバリの発生が抑制される。また、上記の成形型を用いて形成した成形品は、本体形成領域により形成した本体部と、隙間減少領域により形成した肉厚減少部とを有するものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係わる成形型によれば、上記構成を採用したことにより、型内部の形状を工夫することで、キャビティ末端の内圧を軽減して、バリの発生を抑制することができ、外部機器や成形条件の変更を不要にして製造コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係わる成形型の第１実施形態を説明する要部の断面図（Ａ）、及び成形品を説明する要部の断面図（Ｂ）である。
【図２】図１に示す境界線の部分を説明する要部断面図（Ａ）、及び図Ａ中のＡ−Ａ線矢視に基づくキャビティ内面の平面図（Ｂ）である。
【図３】本発明に係わる成形型の第２及び第３の実施形態を説明する図であって、図２Ａ中のＡ−Ａ線矢視に基づくキャビティ内面の各々平面図（Ａ）（Ｂ）である。
【図４】本発明に係わる成形型の第４実施形態を説明する要部の断面図（Ａ）、及び成形品を説明する要部の断面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〈第１実施形態〉
図１（Ａ）に示す成形型１は、図中で上側に示す一方の型２と、下側に示す他方の型３とを備え、両型２，３の間で成形品の成形空間であるキャビティ４を形成している。成形型１は、一例として、一方の型２が可動型であると共に、他方の型３が固定型であり、これらの端部には、両型２，３の分離面（パーティング面・合わせ面）ＰＦを有している。この分離面ＰＦは、キャビティ４の末端において、分離線（パーティング線）ＰＬとして表れる。なお、成形型１は、可動型及び固定型の動作関係が逆でも構わないし、これら以外に適数の分割型を備えたものでも良い。
【００１３】
また、成形型１は、両型２，３の分離線ＰＬを含むキャビティ４の端部に、成形品の本体形成領域５に対して、両型２，３の隙間間隔が漸次減少する隙間減少領域６が設けてある。さらに、成形型１は、図２に示すように、キャビティ内面における本体形成領域５と隙間減少領域６との境界線ＢＬが、面内方向への曲折部７を含んで連続している。
【００１４】
図示例の曲折部７は、図２（Ｂ）中で上下方向である境界線ＢＬの連続方向に対して、傾斜した２本の直線７ａ，７ａから成り、本体形成領域５の一部を隙間減少領域６側に三角形状に突出させた形態である。
【００１５】
これにより、成形型１は、曲折部７により、境界線ＢＬ上の位置に応じて同境界線ＢＬからキャビティ末端に至る長さが異なっている。具体的には、図１（Ａ）に示すように、境界線ＢＬの本線からキャビティ末端に至る長さＡ１に対して、曲折部７の頂点からキャビティ末端に至る長さＡ２が、曲折部７の曲折幅Ｈの分だけ小さくなっている。別の表現をすれば、成形型１は、境界線ＢＬの本線からキャビティ末端に至る部分と、曲折部７の頂点からキャビティ末端に至る部分とで、隙間減少領域６の断面形状が異なっている。
【００１６】
そして、成形型１は、上記の如く、境界線ＢＬ上の位置に応じてキャビティ末端に至る長さＡ１，Ａ２が異なるうえに、キャビティ４の内面が滑らかに連続している。つまり、成形型１は、境界線ＢＬ上の位置に応じて隙間減少領域６断面形状が異なるものの、断面形状が相違する部分同士の間に稜線のような角が無く、双方が滑らかに連続してキャビティ４の内面を形成している。
【００１７】
さらに、この実施形態の成形型１は、隙間減少領域６が、一方及び他方の型２，３のうちの片側、すなわち一方の型２のみに形成してある。
【００１８】
ここで、成形型２は、より詳細な構成として、隙間減少領域６の長さＡ１を、本体形成領域５の隙間間隔（後記する成形品の本体部の肉厚）Ｔ１の１０倍〜２０倍程度にすることがより望ましい。また、隙間減少領域６の減少分、すなわち隙間減少領域６のキャビティ末端の隙間間隔Ｔ２は、本体形成領域５の隙間間隔Ｔ１の２０％〜５０％程度にすることがより望ましい。
【００１９】
隙間減少領域６は、隙間間隔の減少分が過大である（成形品の肉厚が小さくなる）と、溶融樹脂の流れの圧力損失の効果が大きくなるものの、成形品の強度低下が生じる虞があり、逆に、隙間間隔の減少分が過少である（成形品の肉厚が大きくなる）と、溶融樹脂の流れの圧力損失の効果が不足する。
【００２０】
このため、隙間減少領域６の寸法関係は、隙間間隔の減少により成形品の強度が不充分になる虞がある場合には、上記した数値範囲の限りでは無い。また、隙間減少領域６の隙間間隔を減少させる形状は、直線又は曲線のいずれでも圧力損失の効果が得られるが、隙間間隔を小さくした方が圧力損失の効果が大きくなるため、図示例では曲線的に減少させている。
【００２１】
さらに、境界線ＢＬにおける曲折部７の曲折幅Ｈは、微小でも溶融樹脂の流れを変える効果が得られるが、過少である場合には、その効果が小さくなり、逆に過大である場合には、極端な形状変化となって成形品の表面にひけなどが発生する虞がある。よって、曲折部７の曲折幅Ｈは、一例として、本体形成領域５の隙間間隔Ｔ１の０．５倍〜１．５倍にすることがより望ましい。
【００２２】
上記構成を備えた成形型１は、キャビティ４に溶融樹脂を射出した際、一方及び他方の型２，３の分離線ＰＬが存在するキャビティ４の端部において、隙間減少領域６により溶融樹脂の流れに圧力損失が生じる。また、図２（Ｂ）中の矢印で示すように、境界線ＢＬの曲折部７により溶融樹脂の流れの向きが変わる。このようにして、成形型１では、上記の圧力損失及び流向変更の相乗効果により、キャビティ端末における溶融樹脂の圧力が軽減されることとなり、分離面ＰＦにおけるバリの発生が抑制される。
【００２３】
上記の成形型１は、バリ対策のために型内部に冷却や加熱の機器を配置する必要が無いので、その分型構造も簡単なものとなり、冷却や加熱の媒体を流通させるための外部機器も不要であるから、外観の変更が不要である。つまり、上記の成形型１は、型内部の形状を工夫するだけで、キャビティ末端の内圧を軽減して、バリの発生を抑制することができ、外部機器や成形条件の変更を不要にして製造コストの低減を実現することができる。
【００２４】
また、成形型１は、隙間減少領域６において、曲折部７により、境界線ＢＬ上の位置に応じて、キャビティ末端に至る長さＡ１，Ａ２が異なると共に、キャビティ内面が滑らかに連続したものとなっているので、溶融樹脂の流動性が良好であり、その流動性を損なうことなく圧力損失や流向変更の効果を得ることができる。
【００２５】
さらに、成形型１は、隙間減少領域６が、一方の型２のみに形成してあるので、構造のさらなる簡略化を図ることができ、製造コストのさらなる低減に貢献することができる。
【００２６】
上記の成形型１により形成した成形品Ｆは、図１（Ｂ）に示すように、本体形成領域５により形成した本体部Ｍと、隙間減少領域６により形成した肉厚減少部Ｃとを有し、バリの発生が少ないもの、若しくはバリが殆ど無いものとなる。これにより、成形品Ｆは、離型後における仕上げ作業が簡単、若しくは不要になり、生産性の向上、コスト低減、材料の歩留まり向上などを実現することができる。なお、成形品Ｆの具体例としては、自動車用のバンパーや各種内装部品などの樹脂成形品を挙げることができる。
【００２７】
図３及び図４は、本発明に係わる成形型の第２〜第４の実施形態を説明する図である。以下の各実施形態において、第１実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
〈第２・第３実施形態〉
図３（Ａ）は、本発明に係わる成形型の第２実施形態を説明する図である。図示例の成形型１では、本体形成領域５と隙間減少領域６との境界線ＢＬが、面内方向への曲折部７を周期的に配置して連続している。すなわち、境界線ＢＬは、図中で上下方向である連続方向において傾斜した直線７ａをジグザグに配置し、全体として波形状に連続させた形態である。
【００２９】
この際、境界線ＢＬの各直線７ａが成す波形の１ピッチＰは、本体形成部５の隙間間隔（図１参照）Ｔ１の５倍〜２０倍を目安にすることがより望ましい。これにより、先述した溶融樹脂の流向変更の効果が充分に得られるうえに、極端な形状変化にならないようにして、成形品の表面に発生するひけなどの欠陥を防止することができる。
【００３０】
また、図３（Ｂ）は、本発明に係わる成形型の第３実施形態を説明する図である。図示例の成形型１は、境界線ＢＬの曲折部７が、本線に対して傾斜した２本の直線７ａ，７ａから成る。この際、第１実施形態では、本体形成領域５の一部を隙間減少領域６側に三角形状に突出させた形態（図２（Ｂ）参照）としたのに対して、この実施形態では、曲折部７の曲折方向が逆であり、隙間減少領域６の一部を本体形成領域５側に三角形状に突出させた形態になっている。
【００３１】
上記した夫々の境界線ＢＬを備えた成形型１にあっても、第１実施形態と同様に、キャビティ４に溶融樹脂を射出した際、キャビティ４の端部において、隙間減少領域６により溶融樹脂の流れに圧力損失が生じると共に、各図中の矢印で示すように、境界線ＢＬの曲折部７により溶融樹脂の流れの向きが変わる。
【００３２】
このようにして、各成形型１では、型内部の形状を工夫するだけで、圧力損失及び流向変更の相乗効果により、キャビティ端末における溶融樹脂の圧力が軽減されて、バリの発生を抑制することができ、外部機器や成形条件の変更を不要にして製造コストの低減を実現することができる。
【００３３】
また、図３（Ａ）に示す第２実施形態の成形型１は、曲折部７を周期的に配置して連続させた境界線ＢＬとしたことで、図中の矢印で示すように、一対の直線７ａ，７ａにおける溶融樹脂の流れが対称的に配向されて、効率的に流れを打消し合うことができ、キャビティ末端の内圧軽減の効果がより高められる。
【００３４】
なお、第１〜第３の実施形態では、いずれも境界線ＢＬが、直線７ａから成る曲折部７を含むものとしたが、直線７ａを曲線で結ぶ形態、曲折部７の全体が曲線から成る形態、或いは曲折部７が直線及び曲線から成る形態などにすることが可能である。
【００３５】
また、キャビティ４の内面においては、溶融樹脂の流動性を高めるうえで、本体形成領域５と隙間減少領域６とを滑らかに連続させることも有効である。この場合、境界線ＢＬの外観的な判別が難しくなるが、本体形成領域５の内面に沿う面と、隙間減少領域６の内面に沿う面との交線を境界線ＢＬと定義すれば良い。
【００３６】
〈第４実施形態〉
図４（Ａ）に示す成形型１は、第１実施形態と同等の基本構成を備えると共に、隙間減少領域６が、キャビティ末端部分に、隙間間隔を増大させた隙間増加領域８を有するものとなっている。そして、成形型１は、隙間減少領域６及び隙間増加領域８が、一方及び他方の型のうちの片側である一方の型２に形成してある。
【００３７】
隙間増加領域８は、隙間減少領域６の末端の隙間間隔Ｔ２に対して、１０％〜３０％程度増加する隙間間隔Ｔ３にすることがより望ましい。図示例の隙間増加領域８は、隙間減少領域６の末端に連続して隙間間隔を漸次増加させ、これに連続して一定の隙間間隔を維持した形態である。さらに、隙間増加領域８の長さＡ３は、隙間減少領域６の長さＡ１に対して、１／５〜１／１０程度を目安にすることがより望ましい。
【００３８】
上記構成を備えた成形型１は、先の各実施形態と同様の効果が得られると共に、隙間増加領域８により、隙間減少領域６の先方で容積が増大しているので、隙間減少領域６を通過した溶融樹脂が拡散して、キャビティ末端への溶融樹脂の流れが抑制される。これにより、成形型１は、キャビティ末端での溶融樹脂の圧力がより軽減され、バリの発生をさらに抑制することができる。
【００３９】
また、成形型１は、隙間減少領域６及び隙間増加領域８が、一方の型２のみに形成してあるので、構造のさらなる簡略化を図ることができ、製造コストのさらなる低減に貢献することができる。さらに、形成型１は、隙間増加領域８の寸法関係を設定することで、溶融樹脂の拡散効果や流れの抑制効果が増し、キャビティ末端での圧力を一層軽減して、バリの発生をより確実に抑制する。
【００４０】
上記の成形型１により形成した成形品Ｆは、図１（Ｂ）に示すように、本体形成領域５により形成した本体部Ｍと、隙間減少領域６により形成した肉厚減少部Ｃと、隙間増大領域８により形成した肉厚増加部Ｄとを有し、バリの発生が少ないもの、若しくはバリが殆ど無いものとなる。これにより、成形品Ｆは、離型後における仕上げ作業が簡単、若しくは不要になり、生産性の向上、コスト低減、材料の歩留まり向上などを実現することができる。
【００４１】
なお、本発明に係わる成形型は、その構成が上記した各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  成形型
２  一方の型
３  他方の型
４  キャビティ
５  本体形成領域
６  隙間減少領域
７  曲折部
８  隙間増加領域
ＢＬ  境界線
Ｃ  肉厚減少部
Ｄ  肉厚増加部
Ｆ  成形品
Ｍ  本体部
ＰＬ  分離線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017071061.tif 000006