CN115038567A - 模具、吹塑成型装置以及注射成型装置 - Google Patents

Abstract

一种模具，具备：第一模具，其承接对有底形状的树脂制的预成型件的颈部进行保持的颈部模具，且在内部收容预成型件；以及第二模具，其插入于颈部模具，在颈部模具与第一模具之间的第一滑动面以及颈部模具与第二模具之间的第二滑动面中的至少一者埋设有固定润滑剂。

Description

模具、吹塑成型装置以及注射成型装置

技术领域

本发明涉及模具、吹塑成型装置以及注射成型装置。

背景技术

以往，作为树脂制容器的制造装置之一，已知有热型坯式的吹塑成型装置。热型坯式的吹塑成型装置通过旋转驱动的移送板按照注射成型部、温度调整部、吹塑成型部的顺序间歇输送预成型件，对树脂制容器进行吹塑成型。在上述的吹塑成型装置中，利用预成型件的注射成型时的保有热对树脂制容器进行吹塑成型，因此在能够制造与冷型坯式相比多样且美的外观优异的树脂制容器这一点上是有利的。

另外，关于注射成型模具，例如，还提出了在对模具的开闭进行引导的引导孔的滑动面、滑动模具的滑动面分别埋设有固形润滑剂的结构(例如专利文献1)、在与使成型品从芯模脱离的移动模具的接触面设置槽而收纳润滑材料浸渍体的结构(例如专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-320121号公报

专利文献2：日本实开昭60-134615号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的吹塑成型装置中使用的模具由多个模具部件构成，这些模具部件的多数由致动器驱动。为了良好地成型预成型件、树脂制容器，需要在闭模时使各模具部件相对于预成型件高精度地定位。

在上述的吹塑成型装置中，保持并输送预成型件的模具部件与其他模具部件的位置精度例如通过使形成于相对的各模具部件的倾斜面彼此相互滑动来确保。在该情况下，为了抑制模具部件的异常磨损(磨伤)，必须向滑动面涂布润滑剂，但吹塑成型装置中的润滑剂的涂布部位较多，其涂布作业繁杂。另外，若发生润滑剂的忘记涂布，则模具部件的破损风险显著升高。

因此，本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够减轻润滑剂的涂布的负担并且能够抑制保持预成型件的模具与其他模具的磨伤的模具。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式是一种模具，其具备：第一模具，其承接对有底形状的树脂制的预成型件的颈部进行保持的颈部模具，且在内部收容预成型件；以及第二模具，其插入于颈部模具，在颈部模具与第一模具之间的第一滑动面以及颈部模具与第二模具之间的第二滑动面中的至少一者埋设有固定润滑剂。

发明效果

根据本发明的一个方式，能够减轻润滑剂的涂布的负担，并且抑制保持预成型件的模具与其他模具的磨伤。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式的吹塑成型装置的结构的图。

图2是表示本实施方式的注射形成部的结构例的图。

图3是表示颈部模具的结构例的图。

图4是表示本实施方式的温度调整部的结构例的图。

图5是表示本实施方式的吹塑成型部的结构例的图。

图6是表示吹塑成型方法的工序的流程图。

图7的(A)是示意性地表示2阶段式的吹塑成型装置的结构的图，(B)是示意性地表示2阶段式的注射成型装置的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

在实施方式中，为了容易理解说明，对于本发明的主要部分以外的结构或要素，简化或省略而进行说明。另外，在附图中，对相同的要素标注相同的符号。另外，附图所示的各要素的形状，尺寸等是示意性地表示的，并不表示实际的形状，尺寸等。

图1是示意性地表示本实施方式的吹塑成型装置的结构的图。本实施方式的吹塑成型装置是不将预成型件冷却到室温而利用注射成型时的保有热(内部热量)对容器进行吹塑成型的热型坯方式(也称为1阶段方式)的装置。

吹塑成型装置20优选具备4个成型工位，具体而言，具备注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23、取出部24以及输送机构26。注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23以及取出部24配置于以输送机构26为中心每次旋转给定角度(例如90度)的位置。

(输送机构26)

输送机构26具备以图1的纸面垂直方向的轴为中心旋转的旋转板26a(在图1中未图示)。在旋转板26a，每隔给定角度分别配置有1个以上的保持预成型件11或树脂制容器(以下，简称为容器)15的颈部12的颈部模具27(在图1中未图示)。输送机构26通过使旋转板26a旋转，将由颈部模具27保持有颈部12的预成型件11(或容器15)按照注射成型部21、温度调整部22、吹塑成型部23以及取出部24的顺序输送。此外，输送机构26也能够使旋转板26a升降，也进行注射成型部21中的预成型件11的闭模、开模(脱模)所涉及的动作。

(注射成型部21)

如图2所示，注射成型部21具备注射型腔模31、注射芯模32，制造预成型件11。如图1所示，在注射成型部21连接有将作为预成型件11的原材料的树脂材料熔融并供给的注射装置25。

在此，如图2的(b)所示，预成型件11的整体形状为一端侧开口且另一端侧封闭的有底圆筒形状。在预成型件11的开口侧的端部形成有颈部12。

另外，容器以及预成型件11的材料是热塑性的合成树脂，可以根据容器的规格适当选择。作为具体的材料的种类，例如，可列举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCTA(聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯)、Tritan(Tritan(注册商标)：Eastman化学公司制造的共聚酯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PPSU(聚苯砜)、PS(聚苯乙烯)、COP/COC(环状烯烃系聚合物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸)、PLA(聚乳酸)等。在这些树脂材料中，可以适当添加着色剂等添加材料。

图2的(a)是表示注射成型部21的闭模前的状态的图，图2的(a)是表示注射成型部21的闭模后的状态的图。

注射型腔模31是规定除颈部12以外的预成型件11的外侧的形状的模具，承接颈部模具27(即，注射型腔模31与颈部模具27抵接或嵌合)。颈部模具27作为其内周规定预成型件11的颈部12的形状的模具发挥功能。注射芯模32是规定预成型件11的内侧的形状的模具。注射芯模32在注射型腔模31的上侧配置颈部模具27而闭模的状态下，从图中上侧插入颈部模具27。此外，注射型腔模31是第一模具的一例，注射芯模32是第二模具的一例。

在注射成型部21中，将上述的注射型腔模31、注射芯模32以及输送机构26的颈部模具27闭模而形成预成型件形状的模空间。而且，如图2的(b)所示，通过将树脂材料从注射装置25流入这样的预成型件形状的模空间内，从而利用注射成型部21来制造预成型件11。

另外，在颈部模具27与注射型腔模31之间的第一滑动面、和颈部模具27与注射芯模32之间的第二滑动面分别埋设有固定润滑剂(固体润滑剂)28。通过在这些各滑动面埋设固定润滑剂，能够抑制注射成型部21中的模具部件的磨伤。

例如，如图2的(a)所示，在注射芯模32中，在与颈部模具27的内周面27b滑动的锥状的基端部32a，沿着注射芯模32的外周，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。同样地，在注射型腔模31中，在承接颈部模具27的锥状的座面31a，沿着注射型腔模31的内周，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。

此外，在各滑动面中，固定润滑剂28在部件滑动的轴向上也隔开间隔地配置有多个。轴向上的固定润滑剂的配置数量根据滑动面的轴向长度而适当设定。

另外，图3的(a)是表示颈部模具27的外观的图，图3的(b)是图3的(a)的纵剖视图。图3的(c)是图3的(a)的IIIc-IIIc线的纵剖视图，图3的(d)是图3的(c)的IIId-IIId线的横剖视图。

在面对注射型腔模31的座面31a的颈部模具27的外周面27a，如图3的(a)所示，埋设有多个固定润滑剂28。如图3的(c)所示，埋设于颈部模具27的外周面27a的固定润滑剂28沿着颈部模具27的外周以呈环状的方式等间隔地配置。同样地，在面对注射芯模32的基端部32a的颈部模具27的内周面27b，如图3的(b)所示，也埋设有多个固定润滑剂28。如图3的(d)所示，埋设于颈部模具27的内周面27b的固定润滑剂28沿着颈部模具27的内周以呈环状的方式等间隔地配置。

在此，上述的固定润滑剂28例如通过将碳原材料粉、石墨粉、硫化钼、聚四氟乙烯、石蜡等的主要材料和粘合剂的粉末填充到成型模具中，成型为规定形状之后从模具中取出并进行烧成来制造。另外，固定润滑剂28向模具部件的固定也可以是向模具部件的压入，也可以是基于粘接剂的固定。

此外，在以下的说明中，关于固定润滑剂28的结构，在与注射成型部21同样的情况下，都标注相同符号并省略重复说明。

此外，在进行注射成型部21的开模时，输送机构26的颈部模具27也不开放而直接保持并输送预成型件11的颈部12。在注射成型部21同时成型的预成型件11的数量(即，能够在吹塑成型装置20同时成型的容器15的数量)可以适当设定。

(温度调整部22)

温度调整部22进行由注射成型部21制造的预成型件11的均温化或除去偏温，将预成型件11的温度调整为适于最终吹塑的温度(例如约90℃～105℃)。另外，温度调整部22还承担冷却注射成型后的高温状态的预成型件11的功能。

如图4所示，温度调整部22具备型腔模41和芯模42。此外，型腔模41是第一模具的一例，芯模42是第二模具的一例。

型腔模41是具有与由注射成型部21制造的预成型件11大致相同形状的调温空间41a的模具，在其内部能够收容预成型件11。此外，在型腔模41的调温空间41a的底面部形成有在插入预成型件11时排出空气的排气孔41c。

芯模42是插入预成型件11的内部的模具，相对于在温度调整部22保持预成型件11的颈部模具27可进退地配置。在图4的(a)中，是芯模42退避的状态，省略了图示。另一方面，在图4的(b)中，表示芯模42向图中下侧移动而插入于颈部模具27的状态。

在型腔模41以及芯模42各自的内部，形成有供温度调整介质(冷却介质)流动的流路(未图示)。因此，型腔模41以及芯模42的温度通过在内部流动的温度调整介质而保持为给定的温度。在温度调整部22的预成型件11通过与面对外侧的型腔模41以及面对内侧的芯模42的热交换而被调整为给定的温度。

另外，在颈部模具27与型腔模41之间的第一滑动面、和颈部模具27与芯模42之间的第二滑动面，分别埋设有固定润滑剂28。通过在这些各滑动面埋设固定润滑剂28，能够抑制温度调整部22中的模具部件的磨伤。

例如，如图4的(b)所示，在芯模42中，在与颈部模具27的内周面27b滑动的锥状的基端部42a，沿着芯模42的外周，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。同样地，如图4的(a)所示，在型腔模41中，在承接颈部模具27的锥状的座面41b，沿着型腔模41的内周，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。另外，如上所述，在输送预成型件11的颈部模具27的外周面27a以及内周面27b埋设有固定润滑剂28。

(吹塑成型部23)

返回图1，吹塑成型部23对由温度调整部22温度调整后的预成型件11进行吹塑成型，制造容器。

吹塑成型部23具备与容器15的形状对应的一对分型摸即吹塑型腔模51、底模52、兼作延伸杆的空气导入部件(未图示)。在此，图5的(a)表示吹塑型腔模51与底模52的闭模前的状态，图5的(b)表示吹塑型腔模51与底模52的闭模后的状态。

吹塑型腔模51是除底面以外规定容器15的形状的型材。吹塑型腔模51由沿着图5的上下方向的分型面分割，构成为能够在图5的左右方向上开闭。此外，吹塑型腔模51是第一模具的一例。

底模52配置于吹塑型腔模51的下侧，是规定容器15的底面的形状的模具。通过使底模52以及吹塑型腔模51闭模，形成规定容器15的形状的模空间。底模52例如以如下方式被驱动，在吹塑型腔模51的闭模前在不与预成型件11的底部接触的下方的位置待机，在闭模后迅速上升到成型位置(图5的(b))。

另外，空气导入部件是向预成型件供给吹塑空气的中空的筒状体，且与预成型件的颈部抵接。另外，空气导入部件能够在图中上下方向上进退，承担通过下降来进行预成型件11的纵轴延伸的功能。此外，空气导入部件是第二模具的一例。

另外，在吹塑型腔模51与底模52之间的第三滑动面埋设有固定润滑剂28。通过在该滑动面埋设固定润滑剂28，能够抑制吹塑型腔模51以及底模52中的模具部件的磨伤。此外，虽然在图5省略了图示，但在吹塑型腔模51与颈部模具27的外周面27a的第一滑动面、颈部模具27的内周面27b与空气导入部件的第二滑动面也分别埋设有固定润滑剂28。

例如，如图5的(a)所示，在底模52中，在与吹塑型腔模51滑动的圆筒状或锥状的基端部(抵接部)52a，沿着底模52的外周，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。另一方面，在吹塑型腔模51，在对底模52的基端部52a进行承接的圆筒状或锥状的开口部51a，沿着开口部51a的内周(承接底模52的基端部52a的座面)，以呈环状的方式等间隔地埋设有多个固定润滑剂28。

此外，底模52还具备：赋形部52c，其规定容器15的底面形状；圆筒状或锥状的中继部52b，其连接赋形部52c和基端部52a；以及台阶部52d，其连接中继部52b和基端部52a，并规定底模52的最大上升位置。基端部52a的直径比中继部52b的直径大。另一方面，吹塑型腔模51在闭模时面对中继部52b的(相对的)部位还具备圆筒状或锥状的第二开口部51b。开口部51a的直径比第二开口部51b的直径大。在中继部52b的外周面和第二开口部51b的内周面没有埋设固定润滑剂28，构成为在闭模时设置给定的间隙，间隙作为排气部发挥功能。

(取出部24)

取出部24构成为，将由吹塑成型部23制造的容器的颈部12从颈部模具27开放，将容器向吹塑成型装置20的外部取出。

(吹塑成型方法的说明)

接着，对基于本实施方式的吹塑成型装置20的吹塑成型方法进行说明。

图6是表示吹塑成型方法的工序的流程图。

(步骤S101：第一注射成型工序)

首先，在注射成型部21中，从注射装置25向由注射型腔模31、注射芯模32以及输送机构26的颈部模具27形成的模空间注射树脂材料，制造预成型件11。

之后，当使注射成型部21的模具开模时，输送机构26的旋转板26a旋转给定角度，被颈部模具27保持的预成型件11在包含注射成型时的保有热的状态向被输送到温度调整部22。

(步骤S102：温度调整工序)

接着，在温度调整部22中，进行用于使预成型件11的温度接近适于最终吹塑的温度的温度调整。

在温度调整工序中，首先，将预成型件11收容于型腔模41的调温空间41a内。接着，将芯模42插入收容于型腔模41的预成型件11。

此外，由于型腔模41及芯模42与预成型件11的形状对应，因此预成型件11的形状在温度调整工序中也维持所希望的形状。

在温度调整工序中，通过使预成型件11面对型腔模41及芯模42，来对预成型件11进行温度调整，以使其不会成为适于吹塑成型的温度以下，进而还降低注射成型时产生的偏温。

之后，输送机构26的旋转板26a旋转给定角度，保持于颈部模具27的温度调整后的预成型件11被输送到吹塑成型部23。

(步骤S103：吹塑成型工序)

接着，在吹塑成型部23中，进行容器15的吹塑成型。

首先，将吹塑型腔模51闭模而将预成型件11收容于模空间。在预成型件11比容器15长的情况下，在吹塑型腔模51的闭模前，使底模52在不与预成型件11的底部接触的下方的位置待机。然后，在吹塑型腔模51的闭模后，使底模52迅速地上升到成型位置。

通过在吹塑型腔模51和底模52的闭模前后使空气导入部件(吹塑芯)下降，从而使空气导入部件与预成型件11的颈部12抵接。然后，使延伸杆下降而从内表面抑制预成型件11的底部，根据需要进行纵轴延伸，并且从空气导入部件供给吹塑空气，由此将模空间内的预成型件11进行横轴延伸。由此，预成型件11以紧贴于吹塑型腔模51以及底模52的模空间的方式鼓出并被赋形，吹塑成型成容器15。

(步骤S104：容器取出工序)

当吹塑成型结束时，使吹塑成型部23的模具开模。由此，容器15能够从吹塑成型部23移动。

接着，输送机构26的旋转板26a旋转给定角度，容器15被输送到取出部24。在取出部24中，容器15的颈部12从颈部模具27开放，容器15被向吹塑成型装置20的外部取出。

以上，吹塑成型方法的一系列的工序结束。之后，通过使输送机构26的旋转板26a旋转给定角度，反复进行上述的S101至S104的各工序。

本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以进行各种改良以及设计的变更。

在上述实施方式中，对在滑动的2个模具部件的两者埋设固定润滑剂28的例子进行了说明。但是，也可以仅在滑动的2个模具部件中的任一者埋设固定润滑剂28。另外，例如，在注射成型模具中，也可以构成为在颈部模具27与注射型腔模31的第一滑动面、或颈部模具27与注射芯模32的第二滑动面中的一者埋设固定润滑剂，在另一者不埋设固定润滑剂。

另外，例如，在使用本发明的模具的吹塑成型装置20中，在通过2次以上的注射成型来成型多层的预成型件11的情况下，也可以在温度调整部22的前段设置多个注射成型部(具备5或6个成型工位的热型坯方式的吹塑成型装置)。而且，也可以是不存在温度调整部22的装置结构(具备注射成型部21、吹塑成型部23以及取出部24这3个成型工位的热型坯方式的吹塑成型装置)。

另外，本实施方式的模具也可以应用于不具有注射成型部的吹塑成型装置。图7的(A)是示意性地表示2阶段式(冷型坯式)的吹塑成型装置20a的结构的图。

吹塑成型装置20a具备预成型件供给部60、吹塑成型部23、加热部62(广义的温度调整部22a)、输送机构26以及容器取出部61。加热部62具备环状的加热输送路、和能够将预成型件的主体部加热到适于吹塑温度的红外线加热器等加热装置(未图示)。输送机构26配置于加热部62，具有：第一保持部件26a1，其保持并输送从预成型件供给部60接收到的预成型件；第二保持部件26b1，其将从加热部62接收到的预成型件输送到吹塑成型部23；以及第三保持部件26c1，其将容器从吹塑成型部23输送到容器取出机构61。此外，在吹塑成型装置20a的吹塑成型部23中使用的模具的结构与上述实施方式相同。

预成型件供给部60接收由其他的注射成型装置制造而预先准备的预成型件(例如PET制)，并装填于第一保持部件26a1。另外，容器取出部61与吹塑成型部23相邻地配置，具有承接由吹塑成型部23制造并由第三保持部件26c1输送的容器的容器保持部(未图示)。加热部62使保持于第一保持部件26a1的预成型件一边自转一边在加热装置内输送并加热。

在吹塑成型装置20a中，由预成型件供给部60供给的预成型件被加热部62加热到适于吹塑温度(例如100～110℃)，之后，预成型件被输送到吹塑成型部23。在吹塑成型部23中，预成型件被收容于由吹塑型腔模51和底模52构成的模具中，通过吹塑成型被赋形而制造容器。在吹塑成型后，容器被输送到容器取出部61。

而且，本实施方式的模具也可以应用于不具有吹塑成型部的注射成型装置。图7的(B)是示意性地表示2阶段式的注射成型装置70的结构的图。

注射成型装置70具备注射成型部21、取出部24、冷却部72(广义的温度调整部22a)以及输送机构26。冷却部72具备：冷却罐(未图示)，其收容预成型件并从外侧冷却预成型件的主体部；以及冷却杆(未图示)，其插入预成型件的主体部的中空部而从内部冷却主体部。输送机构26具有：第一保持部件26a1，其从注射成型部21将预成型件输送到冷却部72；以及第二保持部件26b1，其从冷却部72将预成型件输送到取出部24。在注射成型部21连接有注射装置25。此外，在注射成型装置70的注射成型部21中使用的模具的结构与上述实施方式相同。

在注射成型装置70中，在注射成型部21，从注射装置25向由闭模状态的颈部模具27、注射型腔模31以及注射芯模32构成的模具的成模空间导入树脂材料(例如PET)，进行预成型件的注射成型。之后，在高温状态(例如主体部外表面为100～130℃的状态)下脱模的预成型件被输送到冷却部72。在冷却部72中，将预成型件冷却至即使在常温下放置不会产生缩痕等收缩变形的程度(例如主体部外表面为50～60℃以下的状态)。接着，充分冷却后的预成型件被输送到取出部24。

此外，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变更。

符号说明

11…预成型件，12…颈部，20、20a…吹塑成型装置，21…注射成型部，22…温度调整部，23…吹塑成型部，26…输送机构，27…颈部模具，28…固定润滑剂，31…注射型腔模，32…注射芯模，41…型腔模，42…芯模，51…吹塑型腔模，52…底模，70…注射成型装置。

Claims (8)

1.一种模具，具备：

第一模具，其承接对有底形状的树脂制的预成型件的颈部进行保持的颈部模具，且在内部收容所述预成型件；以及

第二模具，其插入于所述颈部模具，

在所述颈部模具与所述第一模具之间的第一滑动面以及所述颈部模具与所述第二模具之间的第二滑动面中的至少一者埋设有固定润滑剂。

2.根据权利要求1所述的模具，其中，

所述第一滑动面的所述固定润滑剂埋设于所述颈部模具的外周面和所述第一模具的表面中的至少一者，

所述第二滑动面的所述固定润滑剂埋设于所述颈部模具的内周面和所述第二模具的表面中的至少一者。

3.根据权利要求1或2所述的模具，其中，

所述模具是用于所述预成型件的注射成型的注射成型模具、或对注射成型后脱模的所述预成型件进行冷却的温度调整模具。

4.根据权利要求1或2所述的模具，其中，

所述模具是用于所述预成型件的吹塑成型的吹塑成型模具。

5.根据权利要求4所述的模具，其中，

所述模具还具备底模，该底模插入于所述第一模具，并规定吹塑成型后的容器的底面形状，

在所述第一模具与所述底模之间的第三滑动面埋设有固定润滑剂。

6.一种吹塑成型装置，具备权利要求1至5中任一项所述的模具。

7.一种注射成型装置，具备权利要求1或2所述的模具，向所述模具注射树脂材料而成型预成型件。

8.一种模具，用于对有底形状的树脂制的预成型件进行吹塑成型来制造容器，

所述模具具备：

腔模具，其规定所述容器的主体部形状，且在内部收容所述预成型件；以及

底模，其规定所述容器的底面形状，并插入于所述腔模具，

在所述腔模具与所述底模之间的滑动面埋设有固定润滑剂。

Images