JP2005178185A - 射出成形金型及びそれを用いた射出成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有し、組み立てた際に外部からパーティングラインが見えない成形品を射出成形するための射出成形金型及びそれを用いた射出成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】 成形品本体内面成形面を有するコアと、成形品本体内面成形面とアンダーカット部内面成形面を有し、コアの側面に摺動自在に接しており、押出すことにより内方に移動可能になされている傾斜コアと、アンダーカット部の先端面成形面、突起部を有する、アンダーカット部の外面成形面及びパーティクル面を有し、且つ、傾斜コアのアンダーカット部内面成形面に対し、前進後退自在なスライドコアよりなる移動型と、成形品本体外面成形面と、該成形面の外側に位置する段部と、段部を介して該成形面より内方に位置するパーティクル面を有している固定型よりなる射出成形金型。
【選択図】 図１

Description

本発明は、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形するための射出成形金型及びそれを用いた射出成形品の製造方法に関する。

射出成形は、熱可塑性樹脂成形品の大量生産に適するので種々の成形品の製造に応用されている。自動車用バンパー、インストルメントパネル、ラジエターグリルなどの大型製品も射出成形で製造されている。

これらの射出成形品の中で、自動車用バンパーのように、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品がある。即ち、図６及び図７に示したように自動車バンパーはバンパー本体２００の両端のフォイルアーチ部２０１に内側に曲がり込むまくり部２０２が形成され、バンパー本体２００の両端付近上部のフェンダー部２０３にも内側に曲がり込むフェンダー合わせ部２０４が形成されている。

上記まくり部２０２は泥よけを設置するのに必要であり、フェンダー合わせ部２０４はフェンダー部２０３のデザイン上必要なものであるが、このような成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形すると、フォイルアーチ部２０１及びフェンダー部２０３にパーティングラインが発生するという欠点があった。

従来、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形するための射出成形金型としては、例えば、図８に示したように、型閉めした際に成形品用キャビティ１０４が形成される移動型１０１と固定型１０２と、成形品のアンダーカット部の先端面及び外面を成形する成形面１０３ａ及び１０３ｂを有するスライドコア１０３からなる射出成形金型１００が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１９２５６６号公報

上記射出成形金型１００で射出成形するには、溶融熱可塑性樹脂を成形品用キャビティ１０４に射出し、移動型１０１を後退して型開きし、スライドコア１０３を後退させてアンダーカット部を移動型１０１からはずし、エジェクターピン１０５を突き出して成形品を得る。

上記射出成形金型で成形した成形品には、固定型１０２とスライドコア１０３の接触面にパーティングラインが発生するので、上述の自動車用バンパーではフォイルアーチ部２０１及びフェンダー部２０３にパーティングラインが発生し、自動車を組み立てて側面から見るとこのパーティングラインが見えるため美観上問題があった。

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有し、組み立てた際に外部からパーティングラインが見えない成形品を射出成形するための射出成形金型及びそれを用いた射出成形品の製造方法を提供することにある。

請求項１記載の射出成形金型は、固定型と、開閉自在に設置された移動型よりなり、型閉めした際に成形品用キャビティが形成される、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形するための射出成形金型であって、
移動型は、成形品本体内面成形面を有するコアと、成形品本体内面成形面とアンダーカット部内面成形面を有し、コアの側面に摺動自在に接しており、押出すことにより内方に移動可能になされている傾斜コアと、アンダーカット部の先端面成形面、突起部を有する、アンダーカット部の外面成形面及びパーティクル面を有し、且つ、傾斜コアのアンダーカット部内面成形面に対し、前進後退自在なスライドコアよりなり、
固定型は成形品本体外面成形面と、該成形面の外側に位置する段部と、段部を介して該成形面より内方に位置するパーティクル面を有しており、
型閉めした際に、スライドコアのパーティクル面と固定型のパーティクル面が密着され、コアの成形品本体内面成形面、傾斜コアの成形品本体内面成形面及びアンダーカット部内面成形面、スライドコアのアンダーカット部の先端面成形面及びアンダーカット部の外面成形面、並びに、固定型の成形品本体外面成形面及び段部により成形品用キャビティが形成されるようになされていることを特徴とする。

上記請求項１記載の射出成形金型は、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形することができ、固定型のパーティクル面とスライドコアのパーティクル面はアンダーカット部の外面で接するのでパーティクルラインはアンダーカット部の外面に形成される。従って、組み立てた際に外部からパーティングラインが見えない成形品が得られる。

請求項５記載の成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法は、請求項１〜４のいずれか１項記載の射出成形金型を用い、下記工程からなることを特徴とする。
（１）射出成形金型を型締めし、成形品用キャビティに射出成形用樹脂を注入する工程、（２）成形品のアンダーカット部を固定した状態で、傾斜コアとスライドコアを固定型に追従させながら、成形品を変形し成形品本体の端部が固定型のパーティクル面の内側になるまで、移動型を一部後退させる工程、
（３）移動型全体を後退させ、型開きする工程、
（４）スライドコアを傾斜コアから離間させ、成形品のアンダーカット部の固定を解除し、成形品の変形を解除する工程、及び、
（５）成形品を取り出す工程

上記請求項５記載の成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法では、パーティクルラインがアンダーカット部の外面に形成された射出成形品が容易に得られる。

請求項６記載の成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法は、射出成形品が自動車用バンパーであることを特徴とする請求項５記載の製造方法である。

上記請求項６記載の成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法で得られた射出成形品はパーティクルラインがアンダーカット部の外面に形成されており、組み立てた際に外部からパーティングラインが見えないので、自動車用バンパーとして好適に使用できる。

本発明の射出成形金型及びそれを用いた射出成形品の製造方法の構成は上述の通りであり、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有し、組み立てた際に外部からパーティングラインが見えない射出成形品を容易に製造することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

図１は本発明の射出成形金型の一例を示す断面図であり、射出成形金型が型閉めされた状態を示している。

図中１は、射出成形用樹脂を供給するためのスプルー１１が穿設された固定型である。固定型１の内側には、スプルー１１に連設された成形品本体外面成形面１２と、成形品本体外面成形面１２の外側に段部１３と、段部１３の端部の連設され、成形品本体外面成形面１２より内方に位置するパーティクル面１４が形成されている。

図中２は、移動型であり、移動型２はコア４と一対の傾斜コア５とスライドコア６よりなる。コア４は先端面が成形品本体内面成形面４１であり、下端（図１において右側）になるにしたがって幅広になっており、側面は傾斜面になっている。

又、下端部は中空の支持ブロック２１に固定され、コア４と支持ブロック２１は一体的に形成されている。更に、支持ブロック２１にはコア４の傾斜面に沿って貫通孔２２が穿設されている。

傾斜コア５は、成形品本体内面成形面５４とそれに連設されているアンダーカット部内面成形面５５を有する傾斜コア本体５１と、傾斜コア本体５１と一体的に形成された支持部材５２と、スライドブロック５３よりなる。

支持部材５２は、支持ブロック２１に設けられた貫通孔２２に摺動自在に挿通されていると共に、支持ブロック２１の中空部に前後方向（図１において左右方向）に前進後退自在に設置されているスライドブロック５３に内外方向（図１において上下方向）に移動自在に、且つ、傾斜コア本体５１がコア４の側面に沿って摺動するように内方に傾いて取付けられている。

即ち、スライドブロック５３を前進させると、傾斜コア本体５１がコア４の側面に沿って摺動して前進し、傾斜コア本体５１と対の傾斜コア本体５１との間隔が狭くなり、後退させると元の間隔に広がる。

スライドコア６は、アンダーカット部の先端面成形面６１、アンダーカット部の外面成形面６３及び型閉めした際に固定型１のパーティクル面１４と当接されるパーティクル面６４を有しており、アンダーカット部の外面成形面６３には突起部６２が形成されている。

又、アンダーカット部の外面成形面６３の反対の面にコア４の傾斜面に平行な傾斜穴６６が穿設されており、支持ブロック２１にコア４の傾斜面に平行に立設されたガイドブロック６５が摺動自在に挿入されている。

従って、スライドコア６は、傾斜コア５の支持部材５２の外表面に接して、アンダーカット部内面成形面５５に対し、前進後退自在に設置されている。

尚、支持ブロック２１、スライドブロック５３及びスライドコア６は、それぞれ異なる駆動装置（図示せず。）に接続されており、別個に移動可能のなされている。

そして、上記射出成形金型においては、型閉めした際に、スライドコア６のパーティクル面６４と固定型１のパーティクル面１４が密着され、コア４の成形品本体内面成形面４１、傾斜コア５の成形品本体内面成形面５４及びアンダーカット部内面成形面５５、スライドコア６のアンダーカット部の先端面成形面６１及びアンダーカット部の外面成形面６３、並びに、固定型１の成形品本体外面成形面１２及び段部１３により成形品用キャビティ３が形成されるようになされている

次に、上記射出成形金型を用いた、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法を図面を参照して説明する。

先ず、図１に示したように、射出成形金型を型閉めし、スプルー１１から射出成形用樹脂を成形品用キャビティ３内に注入する。溶融樹脂を成形品用キャビティ３内に注入充填した後、図２に示したように、傾斜コア５とスライドコア６を固定型１に追従させながら、支持ブロック２１（コア４）だけを後退させて、一部型開きする。

傾斜コア５とスライドコア６を固定型１に追従させながら、支持ブロック２１だけを後退させると、傾斜コア５とスライドコア６は、成形品用キャビティ３内に成形された成形品７のアンダーカット部７１を傾斜コア５のアンダーカット部内面成形面５５と、スライドコア６のアンダーカット部７１の外面成形面６３に形成されている突起部６２で固定した状態で内方（図２において上方向）に移動する。

従って、成形品７のアンダーカット部７１は内方に引張られて変形するので、成形品本体の端部が固定型１のパーティクル面１４の内側になるまで支持ブロック２１（コア４）を移動する。

この場合、成形品本体の端部が固定型１のパーティクル面１４の内側になるまでの距離は段部１３の深さと同一になるが、段部１３の深さが深くなると成形品７を大きく変形する必要が生じ、変形を大きくすると脱型の最中に成形品７が破壊されたり、脱型できても元の形状に戻りにくくなるので、段部１３の深さは成形品用キャビティ３の深さ、即ち、成形する成形品７の厚みと略同一であるのが好ましい。

次に、図３に示したように、移動型２全体を後退して型開きする。この場合、成形品７はアンダーカット部７１を傾斜コア５のアンダーカット部内面成形面５５と、スライドコア６のアンダーカット部の外面成形面６３に形成されている突起部６２で固定されているので、成形品本体の端部が固定型１のパーティクル面１４の内側に位置し、成形品本体の端部が固定型１のパーティクル面１４に接触することなく型開きできる。

型開き後、図４に示したように、スライドコア６を傾斜コア５から離間させ、後退（図４において右方向）させると、突起部６２が成形品７のアンダーカット部７１から抜けて、成形品７のアンダーカット部７１は開放され、もとの形状に回復する。

最後に、図５に示したように、傾斜コア５を、成形品７のアンダーカット部７１の先端が傾斜コア５のアンダーカット部内面成形面５５より外方になるまで前進させ、成形品７を取り出す。

尚、更に、エジェクタ装置を設置し、エジェクタ装置を駆動して成形品７を押出して離型してもよい。

成形品の脱型が終了後、移動型２を前進させ、図１に示したように、型閉めを行い、以後、上述したとおりの工程を繰り返して成形品を得る。

図１に示したように、固定型１のパーティクル面１４と移動型２のスライドコア６のパーティクル面６４は、成形品用キャビティ３の成形品７のアンダーカット部７１の外面を形成する位置で当接されているので、パーティクルラインは、得られた成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品のアンダーカット部７１に発生する。

従って、アンダーカット部が、図６及び図７に示したように、フォイルアーチ部２０１に内側に曲がり込むまくり部２０２やフェンダー部２０３の内側に曲がり込むフェンダー合わせ部２０４になるように成形すると、この自動車用バンパーを組み立てると、まくり部２０２及びフェンダー合わせ部２０４は外方向からは見えないので、パーティクルラインは外方から観察されず、美麗で意匠性が優れており、得られた射出成形品は、特に、自動車バンパーとして好適に使用される。

本発明の射出成形金型の一例を示す断面図である。 本発明の射出成形金型を用いた、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法において、射出成形金型を一部型開きした状態を示す部分断面図である。 本発明の射出成形金型を用いた、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法において、射出成形金型を型開きを完了した状態を示す部分断面図である。 本発明の射出成形金型を用いた、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法において、射出成形金型を型開き完了し、スライドブロックを後退して、アンダーカット部を自由にした状態を示す部分断面図である。 本発明の射出成形金型を用いた、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法において、射出成形金型を型開き完了し、スライドコアを前進して、射出成形品を取り出す状態を示す部分断面図である。 自動車用バンパーの１例を示す横断面図である。 図６におけるＡ−Ａ断面図である。 従来の、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形するための射出成形金型の１例を示す断面図である。

符号の説明

１ 固定型
１１ スプルー
１２ 成形品本体外面成形面
１３ 段部
１４ パーティクル面
２ 移動型
２１ 支持ブロック
２２ 貫通孔
３ 成形品用キャビティ
４ コア
４１ 成形品本体内面成形面
５ 傾斜コア
５１ 傾斜コア本体
５２ 支持部材
５３ スライドブロック
５４ 成形品本体内面成形面
５５ アンダーカット部内面成形面
６ スライドコア
６１ アンダーカット部の先端面成形面
６２ 突起部
６３ アンダーカット部の外面成形面
６４ パーティクル面
６５ ガイドブロック
７ 成形品
７１ アンダーカット部

Claims (6)

1. 固定型と、開閉自在に設置された移動型よりなり、型閉めした際に成形品用キャビティが形成される、成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する成形品を射出成形するための射出成形金型であって、
   移動型は、成形品本体内面成形面を有するコアと、成形品本体内面成形面とアンダーカット部内面成形面を有し、コアの側面に摺動自在に接しており、押出すことにより内方に移動可能になされている傾斜コアと、アンダーカット部の先端面成形面、突起部を有する、アンダーカット部の外面成形面及びパーティクル面を有し、且つ、傾斜コアのアンダーカット部内面成形面に対し、前進後退自在なスライドコアよりなり、
   固定型は成形品本体外面成形面と、該成形面の外側に位置する段部と、段部を介して該成形面より内方に位置するパーティクル面を有しており、
   型閉めした際に、スライドコアのパーティクル面と固定型のパーティクル面が密着され、コアの成形品本体内面成形面、傾斜コアの成形品本体内面成形面及びアンダーカット部内面成形面、スライドコアのアンダーカット部の先端面成形面及びアンダーカット部の外面成形面、並びに、固定型の成形品本体外面成形面及び段部により成形品用キャビティが形成されるようになされていることを特徴とする射出成形金型。
2. 傾斜コアが、成形品本体内面成形面とアンダーカット部内面成形面を有する傾斜コア本体と、傾斜コア本体と一体的に形成された支持部材と、スライドブロックよりなり、支持部材は、内外方向に移動自在に、且つ、傾斜コア本体が内方に傾いてスライドブロックに取付けられていることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
3. スライドコアが傾斜コアの支持部材の外表面に接して前進後退自在に設置されていることを特徴とする請求項２記載の射出成形金型。
4. 段部の深さが、成形品用キャビティの深さと略同一であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の射出成形金型。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の射出成形金型を用い、下記工程からなることを特徴とする成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法。
   （１）射出成形金型を型閉めし、成形品用キャビティに射出成形用樹脂を注入する工程、（２）成形品のアンダーカット部を固定した状態で、傾斜コアとスライドコアを固定型に追従させながら、成形品を変形し成形品本体の端部が固定型のパーティクル面の内側になるまで、移動型を一部後退させる工程、
   （３）移動型全体を後退させ、型開きする工程、
   （４）スライドコアを傾斜コアから離間させ、成形品のアンダーカット部の固定を解除し、成形品の変形を解除する工程、及び、
   （５）成形品を取り出す工程
6. 射出成形品が自動車用バンパーであることを特徴とする請求項５記載の成形品本体の端部に内側に曲がり込むアンダーカット部を有する射出成形品の製造方法。

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