JP3134252B2 - 多層成形品製造に用いる金型構造 - Google Patents

多層成形品製造に用いる金型構造

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂単味
表面の所定部分のみに表皮材を被覆した表皮材と熱可塑
性樹脂単味とよりなる多層成形品を製造するための金型
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような表面の所定部分のみを表皮
材で被覆した表皮材と熱可塑性樹脂単味との多層成形品
は、自動車のドアトリム、リヤトリム等の内装部品に用
いられている。このような多層成形品の製造は、熱可塑
性樹脂を射出成形等で予め成形しておき、該成形品に接
着剤等を用いて所定形状の表皮材を貼着するか、予め表
皮材をハードボード等に貼着させた部品を製作しておい
て、この部品をビス等を用いて該成形品に取り付ける方
法等があるが、このような方法では、後工程を要し手間
がかかると共にコストアップの要因となっていた。
【0003】そこで、このような多層成形品の製造につ
いて、改良すべく、例えば特開昭64−26414号公
報に記載されたものが提案されている。
【0004】これによると、未閉鎖のモールド成形用上
・下金型間に表皮材および溶融樹脂を供給し、上下金型
を閉じ、表皮材と熱可塑性樹脂単味からなる多層成形品
を製造するに際し、所定形状に裁断した表皮材を上また
は下金型上の所定位置に載置し、表皮材の裏面側のほぼ
中央部に溶着樹脂を供給することにより、所定部分のみ
を表皮材で被覆した表皮材と熱可塑性樹脂単味との多層
成形品を得るというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような多層成形
品の製造に当たって、表皮材が熱可塑性樹脂単味の所定
位置を被覆するため、予め所定形状に裁断された表皮材
を下金型上の所定位置に位置決めした後、溶融樹脂を供
給し、型成形している必要があり、このために、上記の
多層成形品の製造に用いる金型構造は、図7乃至図9に
示すように、上下両金型1、2を有し、上金型1のキャ
ビティ面には、表皮材3が熱可塑性樹脂単味4を覆う見
切り線に相当する位置に小凸壁5が形成されており、小
凸壁5に対応する下金型2のキャビティ面には、木目込
み溝(凹条溝)6を有する駒7が設けられ、更には、下
金型2には、ピン8が2本設けられ、これらピン8及び
駒7は、下金型2の上下方向に摺動可能になっている。
また、下金型2には、不図示の樹脂通路と供給口が設け
られている。
【0006】
【0007】そして、多層成形品を製造する場合、次の
工程を経て行われる。
【0008】所定寸法に裁断した表皮材3を、その表
面側を上にして、下金型2の凹溝6に沿って載置する
(図7示状態)。
【0009】次いで型締め装置の昇降機構(不図示)
を作動させて、上金型1を下降させて、下金型2との間
にキャビティを形成すべく、下金型2との間に一定の型
クリアランスを以て一旦停止する。該停止位置で、2本
のピン8を上方向に移動させ表皮材3を持ち上げて(図
8示状態)、上型キャビティ面の所定位置に軽く接触さ
せる。
【0010】この状態で、溶融樹脂4aを押出し機等
溶融樹脂供給装置(不図示)により、下金型内に設けら
れた樹脂通路を通じて表皮材3の裏面側に供給を開始す
る。開始後一定時間内にピン8及び駒7を下金型2内に
引っ込める。
【0011】その後、上金型1を更に下降させること
により、表皮材3を押しながら溶融樹脂4aはキャビテ
ィ内に広げ、表皮材3と熱可塑性樹脂単味4とが一体と
なって賦形が完了する(図9示状態)。
【0012】次いで、冷却後、上金型1を上昇させ
て、上下両金型1,2を開き、成形された多層成形品1
0を取り出す。
【0013】しかしながら、多層成形品10は、熱可塑
性樹脂単味4の表面の一部に、表皮材2が被覆されて構
成されることとなり、この表皮材2は、熱可塑性樹脂単
味4の表面を装飾するために張設されるものであるか
ら、所定の位置に張設される必要があるが、成形に当た
って、表皮材3を下金型2のブランク形部2aに載置す
る場合、木目込み溝6を基準として、駒7上に単に載せ
るだけで、表皮材3の位置決めを行っていたために、所
定位置に載置するには、高度の熟練度を有する作業者で
も、非常に難しく、往々にしてずれてしまう場合があ
り、また成形時に、上金型1や溶融樹脂4aの移動によ
ってもずれてしまう場合があった。
【0014】このような場合を防止するために、表皮材
3の先端外周端部壁3aをセットラインとして、この先
端外周端部壁3aを下金型2の木目込み溝6の外側周壁
6aに当接して、位置決めするということが考えられる
が、この場合、上金型1及び下金型2によって形成する
キャビティが、表皮材3の先端外周部壁で仕切られてし
まい、溶融樹脂4aがキャビティ内を一様に供給され得
なくなるという新たな問題が起こってくる。
【0015】そこで、この発明は、このような事情に鑑
み、表皮材が金型内に確実に位置決めをされ、且つ溶融
樹脂のキャビティ内への供給が一様になされるようにし
た多層成形品を製造するための金型構造を提供すること
を目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明金型構造は、上・下金型から
なる金型のうち、下金型上の所定位置に、所定形状に裁
断した1個又は複数個の表皮材を載置して、該表皮材の
裏面側より溶融樹脂を供給することにより、前記溶融樹
脂が形成する樹脂単味表面の一部を表皮材により被覆
し、その他の部分は樹脂単味をそのまま表出させてなる
多層成形品製造に用いる金型構造において、前記下金型
に、前記樹脂単味における表皮材の木目込み部に相当す
る位置に凹条溝を形成し、この凹条溝の外側周壁側に複
数個の突起を間欠的に形成し、これら突起の少なくとも
一部の先端に前記表皮材のセットライン側壁を当接させ
て、表皮材の位置決めを行うように構成したことを特徴
とする。
【0017】また、請求項2記載の本発明金型構造は、
上・下金型からなる金型のうち、下金型上の所定位置
に、所定形状に裁断した1個又は複数個の表皮材を載置
して、該表皮材の裏面側より溶融樹脂を供給することに
より、前記溶融樹脂が形成する樹脂単味表面の一部を表
皮材により被覆し、その他の部分は樹脂単味をそのまま
表出させてなる多層成形品製造に用いる金型構造におい
て、前記下金型に、前記樹脂単味における表皮材の木目
込み部に相当する位置に凹条溝を形成し、この凹条溝に
囲まれた中接ぎブランク形部を、前記下金型のキャビテ
ィ形成面よりも段差を設けて、前記凹条溝の外側周壁を
内側周壁より前記上金型側に突出させて突出部を形成し
たことを特徴とする。
【0018】従って、凹条溝の外側周壁に形成した複数
個の突起或いは突出部が、表皮材のセットライン側壁に
当接して、確実に金型上に位置決めされ、且つ、前記突
起は、凹条溝の外側周壁に間欠に形成されているため
に、表皮材のセットライン側壁と凹条溝の外側周壁との
間に間隔が形成されて、溶融樹脂のキャビティ内におけ
る流れが妨げられること無く、溶融樹脂がキャビティ内
全体に一様に供給されることとなる。
【0019】そして、本発明の金型構造によって成形さ
れた多層成形品において、前記樹脂単味の木目込み溝の
溝壁に複数個の薄肉部が間欠的に形成されることとな
り、この結果、樹脂単味の木目込み溝の溝壁における薄
肉部が、衝撃に対する応力集中の起点部として働くこと
となる。
【0020】そして、前記樹脂単味部は、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリ
プロピレン等で構成されることが考えられる。
【0021】表皮材は、クロス、PVCシート、発泡P
VCシート、ポリエチレンフォームシート、不織布等を
用い、また、ソフト感を向上するために、クロス+圧縮
ウレタン、クロス+ポリエチレンフォーム、ポリエチレ
ンフォーム+PVCシート等からなる2層構成のもの
や、クロス+ウレタン+不織布(裏面処理)或いはクロ
ス+ウレタン+TPOシート(裏面処理)等からなる3
層構成のものが使用されることも考えられる。
【0022】表皮材の裏面側より溶融樹脂を供給して、
上下金型により、互いに表皮材と樹脂単味が一体に形成
された多層成形品を成形する場合、前記下金型に対し
て、上金型を下降させ、上下金型の型クリアランスが所
定幅になると、上金型を一旦停止して、表皮材の裏面側
に溶融樹脂を投入し、一定量の投入が完了すると、上金
型を、型クリアランス=0の所まで再下降して、多層成
形品に成形するのである。そして、前記上金型が一旦停
止する上下金型の型クリアランスは、通常15mm〜2mm
が最適であり、上金型の一旦停止後の再下降時の下降ス
ピードは、毎秒4〜12mmの範囲で、最適値は、毎秒4
mmである。
【0023】成形地の表皮材のダメージ対策として、溶
融樹脂の温度は、通常、摂氏190度前後が良く、ま
た、予熱される金型温度は、摂氏30〜70度の範囲が
最適である。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0025】図1は、本発明の金型構造により製作しよ
うとしている多層成形品である自動車のドアトリム11
の斜視図である。このドアトリム11は、アームレスト
部12、ポケット部13或いはスピーカグリル取付部1
4等が配置されて、熱可塑性樹脂単味である基材15
と、この基材15の一部を装飾等の目的から中接表皮材
として覆うように張設された表皮材16とを有して構成
されている。
【0026】基材15は、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリプロピレン等で
構成されている。
【0027】表皮材16は、クロス、PVCシート、発
泡PVCシート、ポリエチレンフォームシート、不織布
等を用い、また、ソフト感を向上するために、クロス+
圧縮ウレタン、クロス+ポリエチレンフォーム、ポリエ
チレンフォーム+PVCシート等からなる2層構成のも
のや、クロス+ウレタン+不織布(裏面処理)或いクロ
ス+ウレタン+TPOシート(裏面処理)等からなる3
層構成のものが使用されることがある。
【0028】そして、この表皮材16は、略四辺形を呈
しており、外周縁部全周が基材15の木目込み溝17内
に木目込まれている。
【0029】このように構成するドアトリム11は、本
実施の形態では、図2に示される金型構造により製作さ
れる。
【0030】すなわち、この金型構造は、図2に示すよ
うに、上金型21及び下金型22とから構成されてい
て、上金型21のキャビティ構成面21a側には、ドア
トリム11の外形を形成すべく、大凹部23が形成さ
れ、この大凹部23の略中央部位に、環状に形成された
小凸起24が下金型22側に突出するように形成されて
いる。下金型22のキャビティ構成面22aには、同様
に前記大凹部23と共にドアトリム11の外形を形成す
べく、大凸部25が形成されており、この大凸部25に
は、前記小凸起24に対応して、凹条溝26が環状に形
成されている。
【0031】凹条溝26は、図3に示すように、その外
側周壁27側に、内側周壁28側に一定幅離間して突出
する複数個の突起29が間欠的に形成されている。
【0032】そして、この突起29は、前記内側周壁2
8に囲まれた中接ぎブランク形部30に中接ぎ表皮材と
しての表皮材16を載置した際、該表皮材16の位置決
め部材となるものである。
【0033】すなわち、表皮材16は、例えば、略矩形
状を呈し、その4つの辺の側壁31〜34をすべての突
起29に当接して、表皮材16の位置決めをする場合も
考えられるが、表皮材16の裁断寸法の誤差等を吸収す
るために、例えば、互いに交わる2辺の側壁31,32
を、表皮材16のセットライン側壁として、これに対向
する突起29に当接させて、表皮材16の位置決めを行
うように構成されている(図4参照)。
【0034】また、前記中接ぎブランク形部30は、図
5に示すように、下金型22の一般キャビティ形成面3
5より、A分だけ段差を設けて、凹条溝26の外側周壁
27を、内側周壁28より上金型22側に突出36させ
てある。この結果、中接ぎブランク形部30は、突出部
36に囲まれることとなり、表皮材16のセット性を向
上させている。
【0035】このように構成する金型構造によって、ド
アトリム11を製作する場合、まず、図2に示すよう
に、下金型22に対して、上金型21が型開き(未閉鎖
状態)した状態で、クロス原反等を所定寸法に裁断して
形成された表皮材16を、下金型22の中接ぎブランク
形30上に載置する。この時、外側周壁27の突出部3
6が、表皮材16を確実に中接ぎブランク形部30に案
内する。そして、表皮材16のセットライン側壁31,
32を突起29の先端に当接させて、表皮材16を中接
ぎブランク形部の所定位置にセット載置する。
【0036】次に、この状態より、上金型21を下金型
22方向に下降させて、型クリアランスが所定幅になる
と、上金型21を一旦停止して、ゲート40から溶融樹
脂を投入する。この上金型21の一旦停止時の型クリア
ランスCは、15mm〜2mmが最適である。また、溶融樹
脂温度は、通常、摂氏190度前後にして、樹脂温度に
よる表皮材16のダメージ対策をしており、溶融樹脂の
MI値は、80〜120の範囲を選ぶこととなる。更
に、上下金型21,22は、適度に予熱されていること
が望ましく、通常、予熱される金型温度は、摂氏30〜
70度の範囲が最適である。
【0037】溶融樹脂が一定量投入されると、その投入
は完了し、上金型21は、型クリアランス=0のところ
まで再下降させて型閉めを行ない、溶融樹脂をキャビテ
ィ内に充満させて、ドアトリム11を形作る。この時、
表皮材16のセットライン側壁31、32が他の辺3
3,34と共に、上金型21の小凸起24によって、凹
状溝26内に押し込まれて、凹状溝26が形成するドア
トリム11の基材15側の木目込み溝17内に木目込み
処理されて(図6参照)、見栄えを向上させることとな
る。
【0038】そして、突起29は、凹条溝26の外側周
壁27に間欠に複数個形成されているために、表皮材1
6のセットライン側壁31,32と凹条溝26の外側周
壁27との間に間隔が形成されて、溶融樹脂のキャビテ
ィ内における流れを妨げること無く、溶融樹脂がキャビ
ティ内全体に一様に供給されることとなる。
【0039】そして、上下金型21,22は、型閉め後
そのまま一定時間の冷却工程を経て、再び、上金型21
を上昇させて、凝固したドアトリム11をキャビティ内
から取り出して、成形工程を終了する。
【0040】このように成形されたドアトリム11は、
図6に示すように、その基材15の木目込み溝17の外
側(基材15の裏側表出部)には、下金型22の突起2
9によって、凹部38が形成され、木目込み溝壁17a
に薄肉部39が存在することとなる。
【0041】この薄肉部39は、応力集中の起点となっ
て、自動車の側突等による衝撃吸収の効果を発揮する。
【0042】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明において
は、木目込み溝を形成する凹条溝の外側周壁に形成した
複数個の突起或いは突出部が、表皮材のセットライン側
壁に当接して、表皮材を確実に金型上に位置決めするこ
ととなり、表皮材のセット性を向上させることができ、
しかもこのセット性向上に特別な装置を使用することが
ないので、金型コストの軽減を図ることができる。
【0043】また、前記突起は、凹条溝の外側周壁に間
欠に形成されているために、溶融樹脂のキャビティ内に
おける流れを妨げること無く、溶融樹脂がキャビティ内
全体に一様に供給されることとなる。この結果、成形さ
れた多層成形品は、樹脂単味部も所定の厚さのものが得
られ、歩留まり率を向上させて、この面からも、コスト
低減に寄与することとなる。
【0044】更に、本発明の金型構造によって成形され
た多層成形品において、前記樹脂単味の木目込み溝の溝
壁に複数個の薄肉部を間欠的に形成されることとなり、
この結果、樹脂単味の木目込み溝の溝壁における薄肉部
が、衝撃に対する応力集中の起点部として働くこととな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金型構造により成形される自動車用ド
アトリムの正面斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態による多層成形品の金型構
造を示す断面図である。
【図3】図1に示す下金型の中接ぎブランク形部付近を
拡大して示す平面図である。
【図4】図3の円内を拡大して示す斜視図である。
【図5】図2の中接ぎブランク形部付近を拡大して示す
断面図である。
【図6】図1のI−I線に沿って切断して示す断面斜視
図である。
【図7】従来の多層成形品の金型構造を示す断面図で、
表皮材を下金型に載置した場合の型開き状態を示してい
る。
【図8】同じく、表皮材裏面に溶融樹脂を投入すべく、
表皮材を所定位置上金型側に持ち上げた場合の型開き状
態を示している。
【図9】同じく、型閉め状態を示している。
【符号の説明】
11 ドアトリム(多層成形品) 15 基材(樹脂単味部) 16 表皮材 17 木目込み溝 21 上金型 22 下金型 26 凹条溝 27 外側周壁 28 内側周壁 29 突起 30 中接ぎブランク形部 31、32 セットライン側壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−300380(JP,A) 特開 平10−34659(JP,A) 特開 平8−174585(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 43/18 - 43/20 B29C 43/32 - 43/42 B29C 33/12 - 33/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上・下金型からなる金型のうち、下金型
    上の所定位置に、所定形状に裁断した1個又は複数個の
    表皮材を載置して、該表皮材の裏面側より溶融樹脂を供
    給することにより、前記溶融樹脂が形成する樹脂単味表
    面の一部を表皮材により被覆し、その他の部分は樹脂単
    味をそのまま表出させてなる多層成形品製造に用いる金
    型構造において、前記下金型に、前記樹脂単味における
    表皮材の木目込み部に相当する位置に凹条溝を形成し、
    この凹条溝の外側周壁側に複数個の突起を間欠的に形成
    し、これら突起の少なくとも一部の先端に前記表皮材の
    セットライン側壁を当接させて、表皮材の位置決めを行
    うように構成したことを特徴とする多層成形品製造に用
    いる金型構造。
  2. 【請求項2】 上・下金型からなる金型のうち、下金型
    上の所定位置に、所定形状に裁断した1個又は複数個の
    表皮材を載置して、該表皮材の裏面側より溶融樹脂を供
    給することにより、前記溶融樹脂が形成する樹脂単味表
    面の一部を表皮材により被覆し、その他の部分は樹脂単
    味をそのまま表出させてなる多層成形品製造に用いる金
    型構造において、前記下金型に、前記樹脂単味における
    表皮材の木目込み部に相当する位置に凹条溝を形成し、
    この凹条溝に囲まれた中接ぎブランク形部を、前記下金
    型のキャビティ形成面よりも段差を設けて、前記凹条溝
    の外側周壁を内側周壁より前記上金型側に突出させて突
    出部を形成したことを特徴とする多層成形品製造に用い
    る金型構造。 【0001】
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