JP2006088379A - 成形金型及びそれを用いた成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工数を低減するとともに、金型による一次成形品の噛み込みを回避する。
【解決手段】射出成形部 200と一次成形部 300を射出成形で形成し、その後スライドコア10をブロー型３と交換し、中コア２を移動させ吐出口24を開口させて、一次成形部 300をブロー型３に押圧し蛇腹部 301をブロー成形する。
射出成形とブロー成形とを連続して行うことで、全体を射出成形で行う場合に比べて工数を大幅に低減することができる。一次成形品をブロー成形型に移し替える必要が無いので、成形サイクルを短縮できるとともに、ブロー型３をスライド移動させるだけなので成形金型による一次成形品の噛み込みを確実に回避することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えばエアクリーナホースなど、所定形状の射出成形部と外側へ膨出する膨出部とを有する略筒状の成形体を成形する成形金型と、その成形金型を用いた成形方法に関する。

自動車のエアクリーナホースは、振動吸収の目的と、組付け時に曲げる必要があることから、中間位置に蛇腹部を有するのが一般的であり、ブロー成形法で形成するのが便利である。しかし外周表面には、取付けのためのフランジやボス、補強のためのリブなどが存在するので、その部分は射出成形法で形成する必要がある。

そのため従来は、製品の蛇腹部を含めた外周表面を成形する内周型面をもつ外型と、製品の蛇腹部を含めた内周表面を成形する外周型面をもつ中コアとを用い、外型と中コアとの間で射出成形することで蛇腹部まで一体的に形成する方法が採用されている。

しかしこの方法では、成形品を脱型する際に、蛇腹部がアンダーカットとなって通常の脱型が困難であるために、成形品の一端から抜き治具を挿入し、抜き治具からエアを吐出して蛇腹部を拡張することで脱型を可能としている。そのため、蛇腹部の拡張の際に成形品に歪みが生じる場合があり、不良率を低減することが課題となっている。また抜き治具が必要となるばかりか、脱型の際には成形品を回転させたり引っ張ったりする作業が必要となるため、工数が多大であるという問題があった。

そこで、射出成形とブロー成形とを組み合わせる方法が考えられる。例えば特開2004−090483公報には、製品とは山部と谷部が反転した形状の一次成形品を射出成形で形成し、その後ブロー成形にて所定の山谷部をもつ蛇腹部を形成する方法が提案されている。この方法によれば、山部の肉厚を均一とすることができる。そして中型の外周表面形状は、一次成形品の形状に対応しているので、製品とは山部と谷部が逆になっている。したがって、蛇腹部を拡張しなくても中型からの脱型が可能であり、上記した問題点を解決することができる。

しかし特開2004−090483公報に記載の方法では、一次成形品をブロー成形型に移し替える工程が必要であり、その際に一次成形品がブロー成形型に噛み込まれてバリが発生する場合がある。
特開2004−090483

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、射出成形とブロー成形とを連続して行うことで工数を低減するとともに、成形金型による一次成形品の噛み込みを確実に回避することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の成形金型の特徴は、所定形状の射出成形部と外側へ膨出する膨出部とを有する略筒状の成形体を成形する成形金型であって、
射出成形部の外周表面を成形する型面を有し膨出部の位置にスライドコアをもつ外型と、
第１中型と第２中型とからなり外型との間に形成される筒状キャビティの軸方向に互いに近接する方向及び互いに離間する方向に相対移動可能に外型内に配置され、射出成形部の内周表面を成形する型面と、スライドコアとの間で膨出部の前駆体である一次成形部を成形する型面と、を外周表面に有する中コアと、
スライドコアと交換され膨出部の外周表面を成形する型面をもつブロー型と、を備え、
第１中型と第２中型の少なくとも一方は互いに近接した閉位置で閉口し互いに離間した開位置で開口する吐出口を有し、
吐出口が閉口した閉位置でスライドコアをもつ外型と中コアとの間で射出成形部と一次成形部とを成形し、スライドコアをブロー型と交換し吐出口が開口した開位置で吐出口から気体を吐出することにより一次成形部を膨出させてブロー型に押圧することで膨出部を成形することにある。

そして本発明の成形方法の特徴は、本発明の成形金型を用い、第１中型及び第２中型が互いに近接した閉位置でスライドコアをもつ外型との間に形成される筒状キャビティに溶融樹脂を射出して射出成形部と一次成形部を成形する射出工程と、
スライドコアをブロー型と交換し、第１中型と第２中型の少なくとも一方を筒状キャビティの軸方向に移動させて吐出口が開口した開位置で吐出口から気体を吹き出して一次成形部をブロー型に押圧することで膨出部を成形するブロー工程と、
外型及びブロー型を開き成形体を中コアから脱型する脱型工程と、からなることにある。

本発明の成形金型及び成形方法によれば、射出成形とブロー成形とを連続して行うことで、全体を射出成形で行う場合に比べて工数を大幅に低減することができる。そして一次成形品をブロー成形型に移し替える必要が無いので、成形サイクルを短縮できるとともに、金型による一次成形品の噛み込みを確実に回避することができる。

本発明の成形金型を用いた成形方法では、先ず射出工程において、第１中型及び第２中型が互いに近接した閉位置で、スライドコアをもつ外型との間に形成される筒状キャビティに溶融樹脂が射出され、射出成形部と一次成形部が成形される。この時、吐出口は閉口しているので、吐出口に溶融樹脂が浸入するような不具合がない。そして射出成形法であるので、射出成形部の形状が複雑な形状であっても、容易かつ正確に成形することができる。

次いでブロー工程では、スライドコアがブロー型と交換され、第１中型と第２中型の少なくとも一方が筒状キャビティの軸方向に移動される。これにより吐出口が開口するので、吐出口から気体を吹き出して一次成形部をブロー型に押圧することで膨出部が成形される。膨出部を成形するためには、一次成形部がブロー成形可能な程度に軟化した状態であることが必要である。

すなわち本発明の成形方法によれば、射出成形後に成形品を移動させる必要がなく、外型内に配置した状態でブロー成形が行われる。またブロー型は、スライド移動させるだけで配置することができる。したがって成形品が成形金型に噛み込まれるのが回避され、噛み込みによるバリの発生が防止されている。また成形金型全体を開く必要がないため、一次成形品の軟化状態を最適に保つことができる。そして射出成形部の内周表面は、一般に円柱表面とされる。したがって脱型工程では、中コアと成形品との間にはアンダーカットとなる部位が存在しない構成とできるので、外型及びブロー型を開くことで、成形体を容易に脱型することができる。

射出成形部の外周表面の形状、すなわち外型の内周の型面形状は特に制限されず、ボス部、リブなど種々の形状とすることができる。また射出成形部の内周表面の形状、すなわち中コアの外周の型面形状は、円柱表面形状とするのが好ましいが、場合によっては成形体を拡張変形することで脱型可能な程度の凹凸を有していてもよい。

一次成形部は、膨出部を形成するための前駆体（パリソン）に相当し、一般には筒状に形成されるが、スライドコアで形成されるその外周表面の形状は特に制限されず、次のブロー工程で成形される膨出部の形状に応じて種々の形状とすることができる。

中コアは、第１中型と第２中型とから構成され、第１中型及び第２中型が互いに近接した閉位置で、スライドコアをもつ外型との間に射出成形部と一次成形部が成形される。吐出口は、第１中型及び第２中型の一方に形成してもよいし、両者の間に形成してもよい。例えば第１中型と第２中型の一方の外周表面に吐出口を形成し、閉位置では一方が他方の内部に入り込むことで吐出口の開口が覆われ、開位置で吐出口が開口するように構成する。あるいは第１中型と第２中型の少なくとも一方の先端面に吐出口を形成し、閉位置では両者の先端面どうしが当接するなどとすることで吐出口が覆われ、開位置で先端面どうしが離間することで吐出口が開口するように構成することもできる。

ブロー型は膨出部の外周表面を成形する型面を有し、スライドコアと交換可能に形成される。膨出部の形状は、蛇腹形状、箱状、容器状など、一次成形部からブロー成形で形成可能な形状であれば制限されない。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。図１に、本実施例で製造された成形体 100を示す。この成形体はエアクリーナホースであり、両端部にリブ 201、ボス 202などの射出成形部 200が形成され、中間部に蛇腹部 301（膨出部）が形成されている。射出成形部 200の内周表面は平滑な円柱表面となっている。

図２〜６に、本実施例の成形金型とそれを用いた成形方法を示す。この成形金型は、紙面の上下方向に型開きされスライドコア10をもつ外型１と、外型１内部に配置される中コア２と、スライドコア10と交換されるブロー型３とから構成されている。

外型１は、射出成形部 200を形成する型面11を有し、スライドコア10の型面は円柱表面形状に形成されている。また図４、図５に示すブロー型３は、蛇腹部 301の外周表面に対応した蛇腹状の型面30を有し、スライドコア10と交換可能に形成されている。

中コア２は、固定状態にある略円柱形状の第１中型20と、第１中型20と同軸に配置され軸方向に移動可能な円柱状の第２中型21とから構成されている。第１中型20は、先端部に先端ほど小径となる円錐台部22をもち、中心に軸方向に延び途中で分岐して円錐台部22の外周表面に開口する空気流路23が形成されている。空気流路23の一端は図示しないコンプレッサに連結され、円錐台部22の外周表面の空気流路23の開口が吐出口24を構成している。また第２中型21の先端部には、先端ほど大径となり円錐台部22と係合する凹部25が形成されている。

さて本実施例の成形方法では、先ず凹部25に円錐台部22が係合することで一体となった中コア２を、図２に示すように外型１内に配置し、外型１を型締めしてスライドコア10を前進配置する。外型１と中コア２との間には、略円筒状の筒状キャビティ12が形成されている。その状態で図示しないゲートから、溶融状態にあるポリエステル系の熱可塑性エラストマを注入し、射出成形を行う。

これにより図３に示すように、外周表面にリブ 201、ボス 202などをもつ射出成形部 200と、筒状の一次成形部 300とが形成される。

次に、図４に示すように、外型１の型締め状態を維持したまま、スライドコア10をブロー型３と交換する。同時に、第２中型21を第１中型20から離れる方向へ軸方向に所定距離スライド移動させ、ブロー型３の型面30を表出させるとともに、吐出口24を表出させる。そして筒状の一次成形部 300が変形可能な間に、空気流路23に加圧空気を供給し吐出口24から吐出させる。これにより一次成形部 300が膨出変形して型面30に押圧され、図５に示すように蛇腹部 301が成形される。

成形体 100が固化後、ブロー型３と外型１が型開きされ、第２中型21を成形体 100から抜く。また第１中型20からは押し上げピン26が突出して成形体 100を軸方向に押圧し、これにより成形体 100が第１中型20から脱型される。

すなわち本実施例によれば、外型１内に射出成形品を保持した状態でブロー成形を行うので、射出成形後に成形品を成形金型から移動させる必要がない。したがって成形サイクルを短縮することができる。またスライドコア10をブロー型３に交換する際にも、ブロー型３の内径は一次成形部 300の外径より小さくなることがなく、かつブロー型３をスライド移動するだけで交換が可能である。したがって、成形金型による一次成形品の噛み込みを確実に回避することができる。

なお本実施例では、第１中型20の外周表面に吐出口24を形成したが、図７に示すように第１中型20の先端面に吐出口24を形成してもよいし、図８に示すように第２中型21の先端面に吐出口24を形成することもできる。

本発明の成形金型及び成形方法は、蛇腹部を有するエアクリーナホースばかりでなく、射出成形部とブロー成形部とを備える種々の成形品の製造に利用することができる。

本発明の一実施例で製造された成形体の斜視図である。 本発明の一実施例において、射出工程前の型締め状態の成形金型を示す断面図である。 本発明の一実施例において、射出工程直後の成形金型を示す断面図である。 本発明の一実施例において、ブロー工程前の成形金型を示す断面図である。 本発明の一実施例において、ブロー工程直後の成形金型を示す断面図である。 本発明の一実施例において、脱型工程時の成形金型を示す断面図である。 本発明の実施例の他の態様を示し、ブロー工程直後の成形金型を示す断面図である。 本発明の実施例の他の態様を示し、ブロー工程直後の成形金型を示す断面図である。

符号の説明

１：外型 ２：中コア ３：ブロー型
10：スライドコア 20：第１中型 21：第２中型

Claims (2)

1. 所定形状の射出成形部と外側へ膨出する膨出部とを有する略筒状の成形体を成形する成形金型であって、
   該射出成形部の外周表面を成形する型面を有し該膨出部の位置にスライドコアをもつ外型と、
   第１中型と第２中型とからなり該外型との間に形成される筒状キャビティの軸方向に互いに近接する方向及び互いに離間する方向に相対移動可能に該外型内に配置され、該射出成形部の内周表面を成形する型面と、該スライドコアとの間で該膨出部の前駆体である一次成形部を成形する型面と、を外周表面に有する中コアと、
   該スライドコアと交換され該膨出部の外周表面を成形する型面をもつブロー型と、を備え、
   該第１中型と該第２中型の少なくとも一方は互いに近接した閉位置で閉口し互いに離間した開位置で開口する吐出口を有し、
   該吐出口が閉口した前記閉位置で該スライドコアをもつ該外型と該中コアとの間で該射出成形部と該一次成形部とを成形し、該スライドコアを該ブロー型と交換し該吐出口が開口した前記開位置で該吐出口から気体を吐出することにより該一次成形部を膨出させて該ブロー型に押圧することで該膨出部を成形することを特徴とする成形金型。
2. 請求項１に記載の成形金型を用い、前記第１中型及び前記第２中型が互いに近接した前記閉位置で前記スライドコアをもつ前記外型との間に形成される筒状キャビティに溶融樹脂を射出して前記射出成形部と前記一次成形部を成形する射出工程と、
   前記スライドコアを前記ブロー型と交換し、前記第１中型と前記第２中型の少なくとも一方を前記筒状キャビティの軸方向に移動させて前記吐出口が開口した前記開位置で該吐出口から気体を吹き出して前記一次成形部を前記ブロー型に押圧することで前記膨出部を成形するブロー工程と、
   前記外型及び前記ブロー型を開き成形体を前記中コアから脱型する脱型工程と、からなることを特徴とする成形方法。

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