专利名称：树脂成形方法及树脂成形品的制作方法
技术领域：
本发明涉及以装有填充材料的熔融树脂为原料的树脂成形方法及树脂成形品。
背景技术：
图22中示出了以往的发动机支架的立体图。发动机支架100是树脂的注射模塑成形品。首先在模腔内配置弹性构件101，接着从单点式浇口 102(在图22中用细线表示。) 向模腔内注入含有纤维的熔融树脂，从而制作出发动机支架100。然而，若使用单点式浇口 102，则纤维的取向性较高的取向部难以形成在发动机支架100中。图23中示出了具有单点式浇口的树脂流路的示意性立体图。图M中示出了图 23的XXIV-XXIV方向断裂面的示意图。如图23所示，树脂流路103包括浇道104、单点式浇口 105、模腔106。熔融树脂 107呈以单点式浇口 105为中心的圆状流入模腔106内。因此，在模腔106的延伸方向(流路方向)A100上的流速分布具有偏差。具体来说，截面中央部分106a的流速变快。另外， 截面长边方向两端部分106b的流速、截面短边方向两端部分106c的流速变慢。因此，如图M所示，在与流路方向大致正交的方向的断裂面上，出现了熔融树脂 107中的纤维的取向性较高的取向部107a和取向性较低的非取向部107b。非取向部107b 配置在熔融树脂107的流速较快的中央部分。非取向部107b呈椭圆状。取向部107a配置在非取向部107b的周围。在此，在模具的模面109与熔融树脂107之间作用有剪切力，从而形成取向部 107a。然而，如图23所示，若截面中央部分106a的流速与截面长边方向两端部分106b的流速、截面短边方向两端部分106c的流速之差过大，则在模面109附近难以形成取向部107a。 因此，树脂成形品中的取向部107a的比例变小。因而，树脂成形品的强度降低。专利文献1 日本特开平8-142218号公报专利文献2 日本特开2003-231156号公报专利文献3 日本特开平10-34762号公报要提高树脂成形品的特定方向的强度，只要在树脂成形品上形成焊接线即可。例如，在专利文献1中公开了有目的地产生焊接线的树脂成形方法。根据该文献公开的树脂成形方法，在树脂流路上配置有障碍构件。在树脂流路上，熔融树脂的流动与障碍构件相碰撞而分流。暂时分流的流动顶端彼此再次汇合，从而形成焊接线。在此，熔融树脂中的纤维沿焊接线的延伸方向进行取向。因此，根据该文献公开的树脂成形方法，能够提高树脂成形品的、焊接线的延伸方向的强度(拉伸强度、弯曲强度)。在专利文献2、专利文献3中，与专利文献1同样地也公开了通过产生焊接线来使熔融树脂中的纤维进行取向的树脂成形方法。图25中示出了假设在发动机支架上形成焊接线的情况下的、与流路方向大致正交的方向的断裂面的示意图。另外，对于与图M相对应的部位，用相同的附图标记表示。另外，图25与图22的XXV-XXV方向断裂面相对应。
如图25所示，若在断裂面上形成焊接线108，则在焊接线108的周围形成取向部 107a。因此，能够增大取向部107a的比例。可是，若在树脂成形品上配置焊接线108，则焊接线108的延伸方向的强度上升， 另一方面，与焊接线108的延伸方向大致正交的方向的强度降低。S卩，在焊接线108上，纤维沿焊接线108进行取向。因此，树脂成形品的、与焊接线108的延伸方向大致正交的方向的强度降低。可是，图22所示的发动机支架100是通常保持大致水平状态地相对于插入圆筒部 IOla中的对方侧构件进行上下相对运动。在该情况下，在圆筒部IOla的内周面上，跨越轴向(左右方向)大致均等地施加有载荷F 100。但是，发动机支架100在少数情况下不是以大致水平状态而是以倾斜的状态相对于插入圆筒部IOla中的对方侧构件进行上下相对运动。在该情况下，不会跨越圆筒部IOla 的轴向大致均等地施加有载荷。在该情况下，如图25中的箭头YlOl所示那样，以端部上卷的方式作用有应力。因此，如箭头YlOO所示那样，沿与焊接线108的延伸方向大致正交的方向(即，强度较低的方向)作用有应力。如此，若在发动机支架100上形成焊接线108，则能够提高焊接线108的延伸方向的强度。然而，相反，会导致与焊接线108的延伸方向大致正交的方向的强度降低。而且， 有时沿与焊接线108的延伸方向大致正交的方向作用有由载荷FlOO引起的应力。
发明内容
本发明的树脂成形方法及树脂成形品是鉴于上述课题而完成的。本发明的目的在于提供能够在抑制焊接线的产生的同时提高强度的树脂成形方法及树脂成形品。(1)为了解决上述课题，本发明的树脂成形方法的特征在于，该树脂成形方法包括合模工序，通过闭合模具来形成树脂流路，该树脂流路包括扩展部、节流部、线状的浇口以及模腔，该扩展部配置在成形机的喷嘴的下游侧并扩展流路截面面积，该节流部配置在该扩展部的下游侧并对流路截面面积进行节流，该浇口配置在该节流部的下游侧，该模腔配置在该浇口的下游侧并具有交叉方向延伸部，该交叉方向延伸部沿相对于该节流部与该浇口的连通方向交叉的方向延伸；注入工序，从上述喷嘴向上述树脂流路注入熔融树脂，使该熔融树脂从上述浇口一边分流一边流入上述交叉方向延伸部，该熔融树脂包括母材及分散于该母材中的各向异性的固体的填充材料；以及开模工序，打开上述模具，取出由上述熔融树脂硬化而成的树脂成形品。本发明的树脂成形方法包括合模工序、注入工序以及开模工序。在合模工序中，形成树脂流路。在树脂流路上，从上游侧朝向下游侧配置有扩展部、节流部、浇口以及模腔。在注入工序中，向树脂流路注入熔融树脂。通过扩展部，从而熔融树脂的流动扩散。通过节流部，从而暂时扩散的熔融树脂的流动收缩。收缩了的熔融树脂的流动通过浇口。在此，浇口呈狭缝状。因此，熔融树脂的流动通过浇口，从而成为带状。另外，节流部-浇口的连通方向与模腔的交叉方向延伸部的延伸相交叉。因此，通过了浇口的熔融树脂碰撞到划分交叉方向延伸部的模面(包含嵌入构件的表面。)之后，流入模腔内。在开模工序中，从模具中取出树脂成形品。
根据本发明的树脂成形方法，熔融树脂通过扩展部及节流部，从而能够抑制熔融树脂在流路方向上的流速分布的偏差。即，通过使熔融树脂的流动暂时扩散并节流，能够抑制流速分布的偏差。另外，浇口不是点状孔隙、点状，而是呈线状。在这一点上，也能够抑制熔融树脂在流路方向上的流速分布的偏差。在此，“线状”包含直线状、曲线状、直线状与曲线状相组合的状态。另外，浇口宽度(线宽)可以跨越浇口全长(线全长)恒定，也可以不恒定。若能够抑制流速分布的偏差，则沿着模具的模面易于形成取向部(填充材料的取向度较高的部分)。因此，树脂成形品中的取向部的比例增大。因而，能够提高树脂成形品的强度(拉伸强度、弯曲强度)。另外，根据本发明的树脂成形方法，在树脂流路上没有有目的地配置障碍构件。因此，能够抑制在树脂成形品上产生焊接线。(2)优选的是，在上述(1)的结构中，上述浇口呈狭缝状。根据本结构，浇口不是点状孔隙、点状，而是呈狭缝状。即，浇口呈直线状。另外，浇口宽度跨越浇口全长恒定。因此，能够抑制熔融树脂在流路方向上的流速分布的偏差。(3)优选的是，在上述⑴或(2)的结构中，上述交叉方向延伸部处的流路截面的短边为4mm以上。本发明的树脂成形方法适于制作如本结构那样壁厚较厚的纤维强化型的树脂成形品。(4)优选的是，在上述(1) (3)中任一项的结构中，上述浇口的长边与上述交叉方向延伸部处的流路截面的长边大致平行，并且大致等长。根据本结构，与浇口的长边比流路截面的长边短的情况相比，能够抑制熔融树脂的流速分布的偏差。在此，当浇口不是狭缝状、换言之浇口不是直线状时，浇口的长边是指连结浇口的长边方向两端之间的直线。(5)优选的是，在上述(1) ⑷中任一项的结构中，上述节流部和上述浇口的连通方向与上述交叉方向延伸部的延伸方向大致正交。根据本结构，通过了浇口的熔融树脂从大致垂直方向流入交叉方向延伸部。因此， 能够简单地使熔融树脂的流动分流为两路。另外，在一个分流与另一个分流之间，能够抑制在流量上产生偏倚。(6)优选的是，在上述(1) (5)中任一项的结构中，上述扩展部处的上述流路截面面积的扩展方向与上述节流部处的上述流路截面面积的节流方向大致正交。根据本结构，在彼此大致正交的两个方向(扩展方向及节流方向)上，能够抑制流速分布的偏差。(7)另外，为了解决上述课题，本发明的树脂成形品在断裂面上具有填充材料的取向度高的取向部和与该取向部相比该填充材料的取向度低的非取向部，其特征在于，上述断裂面的断裂方向是与具有线状的浇口切割痕迹的浇口侧表面的延伸方向交叉的方向， 上述取向部沿上述断裂面的外缘的形状呈框状配置，上述非取向部配置在上述取向部的内侧。根据本发明的树脂成形品，取向部沿断裂面的外缘的形状呈框状配置。因此，断裂面上的取向部的壁厚不容易产生偏差。因而，能够提高树脂成形品的强度。另外，能够抑制树脂成形品的强度分布的偏差。另外，浇口切割痕迹不是点状孔隙、点状，而是呈线状。在这一点上，也能够抑制熔融树脂在流路方向上的流速分布的偏差。在此，“线状”包含直线状、曲线状、直线状与曲线状相组合的状态。另外，浇口切割痕迹宽度(线宽)既可以跨越浇口切割痕迹全长(线全
5长)恒定，也可以不恒定。(8)优选的是，在上述(7)的结构中，上述浇口切割痕迹呈狭缝状。根据本结构，浇口切割痕迹呈直线状。另外，浇口切割痕迹宽度跨越浇口切割痕迹全长恒定。根据本结构， 取向部沿断裂面的外缘的形状呈框状配置。因此，断裂面上的取向部的壁厚难以产生偏差。 因而，能够提高树脂成形品的强度。另外，能够抑制树脂成形品的强度分布的偏差。(9)优选的是，在上述(7)或(8)的结构中，上述取向部具有彼此之间隔着上述非取向部的浇口侧取向部和浇口相反侧取向部，该浇口侧取向部靠近上述浇口侧表面，该浇口相反侧取向部靠近背向该浇口侧表面的浇口相反侧表面，上述浇口相反侧取向部的壁厚比上述浇口侧取向部的壁厚大。根据本结构，特别是针对从浇口相反侧表面施加于树脂成形品的载荷，能够强化树脂成形品。根据本发明，能够提供能够在抑制焊接线的产生的同时提高强度的树脂成形方法及树脂成形品。
图1是在第1实施方式的树脂成形方法中所使用的模具的开模状态的立体图；图2是该模具的可动模具的合模状态的立体图；图3是该可动模具的合模状态的右视图；图4是节流构件用滑动芯的立体图；图5是该树脂成形方法的注入工序的第一阶段的示意性立体图；图6是该注入工序的第二阶段的示意性立体图；图7是该注入工序的第三阶段的示意性立体图；图8是本实施方式的发动机支架的立体图；图9是图8的IX-IX方向断裂面的示意图；图10是第2实施方式的树脂成形方法的树脂流路的示意性立体图；图11的(a)是纤维型的填充材料的立体图，(b)是薄板型的填充材料的立体图， (c)是椭圆球型的填充材料的立体图；图12是波浪线状的浇口的主视图；图13是锯齿状的浇口的主视图；图14是在长边方向两端具有圆形部的直线状的浇口的主视图；图15是在长边方向两端及长边方向中间具有共计8个圆形部的直线状的浇口的主视图；图16是浇口宽度从长边方向两端随着靠向长边方向中央而变细的桨叶状的浇口的主视图；图17是使用波浪线状的浇口而成形的发动机支架的立体图
图18是实施例1的样品的断裂面的照片；
图19是该照片的临摹图20是比较例1的样品的断裂面的照片；
图21是该照片的临摹图22是以往的发动机支架的立体图23是具有单点式浇口的树脂流路的示意性立体图；图M是图23的XXIV-XXIV方向断裂面的示意图；图25是假设在发动机支架中形成焊接线的情况下的、与流路方向大致正交的方向的断裂面的示意图。
具体实施例方式以下，说明本发明的树脂成形方法及树脂成形品的实施方式。第1实施方式[树脂成形方法中所使用的模具]首先，说明在本实施方式的树脂成形方法中所使用的模具。(模具的结构)首先，说明模具的结构。图1中示出了在本实施方式的树脂成形方法中所使用的模具的开模状态的立体图。另外，关于固定模具20，仅示出左表面附近。图2中示出了该模具的可动模具的合模状态的立体图。图3中示出了该可动模具的合模状态的右视图。如图1 图3所示，模具1包括固定模具20、可动模具21、节流构件用滑动芯 22U、22D、凹部用滑动芯^0F、280R、螺母固定用滑动芯观1。固定模具20是铬钼钢制，呈长方体的块状。可动模具21是铬钼钢制，呈长方形板状。固定模具20的左表面与可动模具21的右表面相抵接，从而在固定模具20与可动模具 21之间形成有浇道四0、滑动芯用凹部、模腔四2、前方凹部^3F、后方凹部^3R、下方凹部294。在固定模具20上穿设有沿左右方向延伸的直浇道200。S卩，直浇道200的左端在固定模具20的左表面上开口。浇道290连结该直浇道200的左端与滑动芯用凹部的长边方向大致中央。模腔292配置在固定模具20的左表面的大致中央及可动模具21的右表面的大致中央。从可动模具21的右表面突出设有突起四51^。突起配置在模腔四2内。在合模状态下，突起的顶端与固定模具20的左表面相抵接。在突起上安装有弹性构件四6。即，在模腔四2内配置有弹性构件四6。具体来说，弹性构件296 —体地具有橡胶制的主体和金属制的圆筒部^6b。前方凹部四3 连到模腔四2的前方，后方凹部连到模腔四2的后方。在前方凹部中，沿前后方向能够移动地容纳有凹部用滑动芯^OF,在后方凹部中，沿前后方向能够移动地容纳有凹部用滑动芯^0R。下方凹部294连到模腔四2的下方。在下方凹部四4中，沿上下方向能够移动地容纳有螺母固定用滑动芯观1。在螺母固定用滑动芯的上表面上配置有上述一对突起 282ο在突起282上套装有螺母观3。滑动芯用凹部291配置在模腔292的前上方。在滑动芯用凹部291中，沿前下-后上方向能够移动地容纳有节流构件用滑动芯22U、22D。图4中示出节流构件用滑动芯的立体图。节流构件用滑动芯22U是铬钼钢制，呈长方体的块状。在节流构件用滑动芯22U的下表面上形成有节流构件220U。节流构件220U 沿左右方向延伸。节流构件220U的截面呈矩形。
节流构件用滑动芯22D的材质、结构与上述节流构件用滑动芯22U相同。在滑动芯用凹部中，与节流构件用滑动芯22U相对并能够移动地容纳有节流构件用滑动芯22D。 即，节流构件220U与节流构件220D相对。(模具的运动)接着，说明模具1的运动。模具1能够在开模状态和合模状态之间进行切换。在开模状态下，如图1所示，可动模具21以固定模具20为基准向左侧离开。另外，在滑动芯用凹部291的固定模具20侧部分，节流构件用滑动芯22U向后上方离开，节流构件用滑动芯22D向前下方离开(参照图3)。另外，在前方凹部的固定模具20侧部分，凹部用滑动芯^OF在前方凹部的前部待命。并且，在后方凹部的固定模具 20侧部分，凹部用滑动芯^OR在后方凹部的后部待命。另外，在下方凹部294的固定模具20侧部分，螺母固定用滑动芯281在下方凹部四4的下部待命。当从开模状态切换为合模状态时，使可动模具21的右表面与固定模具20的左表面相抵接。通过使可动模具21与固定模具20相抵接，在固定模具20与可动模具21之间形成浇道四0、滑动芯用凹部、模腔四2、前方凹部^3F、后方凹部^3R、下方凹部四4。另外，与可动模具21和固定模具20的抵接并行地在滑动芯用凹部中，如图3 所示那样在滑动芯用凹部的长边方向大致中央，使节流构件用滑动芯22U与节流构件用滑动芯22D相抵接。另外，在前方凹部中，使凹部用滑动芯^OF移动到前方凹部
的后部。凹部用滑动芯^OF的后部进入模腔四2。并且，在后方凹部中，使凹部用滑动芯^OR移动到后方凹部四31 的前部。凹部用滑动芯^OR的前部进入模腔四2。另外，在下方凹部294中，使螺母固定用滑动芯281移动到下方凹部四4的上部。螺母固定用滑动芯的上部进入模腔四2。这样，将模具1从开模状态切换为合模状态。另外，在将模具1从合模状态切换为开模状态时，向逆方向执行上述一连串的过程。[树脂流路]接着，说明形成在模具1中的树脂流路。树脂流路90形成于合模状态的模具1的内部。树脂流路90具有直浇道200、浇道四0、扩展部沈、节流部M、浇口 25、模腔四2。扩展部沈配置在浇道四0的下游侧。在扩展部沈处，树脂流路90的流路截面面积(熔融树脂在该部分从前上方流向后下方，因此为相对于该方向大致垂直的方向的截面面积)急剧增大。扩展部沈处的流路截面面积的扩展方向为左右方向。扩展部沈的流路截面的尺寸为50mm(左右方向长边)X6mm(前下方-后上方短边)如图3所示，节流部M配置在扩展部沈的下游侧。节流部M形成在节流构件用滑动芯22D的节流构件220D与节流构件用滑动芯22U的节流构件220U之间。节流部M 沿左右方向延伸。节流部M的流路截面面积相对于扩展部沈的流路截面面积急剧缩小。 节流部24处的流路截面面积的节流方向为前下方-后上方。节流部M的流路截面的尺寸为50mm(左右方向长边)X 2mm(前下方-后上方短边)。浇口 25配置在节流部M的下游侧。浇口 25呈狭缝状。即，浇口 25呈由沿左右方向延伸的长边和沿前下方-后上方延伸的短边构成的长方形。浇口 25的流路截面的尺寸为50mm(左右方向长边)X 4mm(前下方-后上方短边)。模腔292配置在浇口 25的下游侧。如图3中的单点划线框所示那样，浇口 25在模腔四2的交叉方向延伸部四加上开口。交叉方向延伸部四加沿前下方-后上方延伸。
8与此相对，节流部M和浇口 25沿前上方-后下方延伸。如此，交叉方向延伸部四加的延伸方向与节流部24和浇口 25的连通方向大致正交。另外，交叉方向延伸部四加的流路截面(熔融树脂在该部分从前下方流向后上方或者从后上方流向前下方，因此为相对于该方向大致垂直的方向的截面)呈长方形。流路截面的长边沿左右方向延伸。流路截面的短边沿前上方-后下方延伸。如此，浇口 25的长边与流路截面的长边大致平行，并且大致等长。如此，在合模状态的模具1的内部，从上游侧朝向下游侧形成有直浇道200—浇道 290 —扩展部沈一节流部M —浇口 25 —模腔292相连通的树脂流路90。模腔四2的树脂流路90的流路方向是模腔四2的延伸方向，即以弹性构件四6为中心的圆周方向。[树脂成形方法]接着，说明本实施方式的树脂成形方法。本实施方式的树脂成形方法具有合模工序、注入工序和开模工序。(合模工序)首先，说明合模工序。在合模工序中，将模具1从图1所示的开模状态切换为图2、 图3所示的合模状态。具体来说，首先，在突起上安装弹性构件四6。接着，使可动模具21从左侧与固定模具20相抵接。然后，在滑动芯用凹部四1内，使节流构件用滑动芯22U、22D相抵接。 另外，在前方凹部内，使凹部用滑动芯^OF移动到后方。另外，在后方凹部内， 使凹部用滑动芯^OR移动到前方。另外，在下方凹部四4内，使已经安装有螺母观3的螺母固定用滑动芯281移动到上方。(注入工序)接着，说明注入工序。在注入工序中，从成形机的喷嘴向树脂流路90注入熔融树脂。熔融树脂具有尼龙66和玻璃纤维。尼龙66包含在本发明的母材中。玻璃纤维包含在本发明的填充材料中。玻璃纤维分散于熔融状态的尼龙66中。成形机的缸体温度约为 290°C。另外，模具1的温度约为80°C。图5中示出本实施方式的树脂成形方法的注入工序的第一阶段的示意性立体图。 图6中示出该注入工序的第二阶段的示意性立体图。图7中示出该注入工序的第三阶段的示意性立体图。如图5所示，熔融树脂91在树脂流路90内流动。树脂流路90的流路截面面积在扩展部沈处沿左右方向扩展。因此，熔融树脂91的流动也沿左右方向扩展。熔融树脂91的流动中的左右方向大致中央部分最先到达节流部M。但是，由于节流部M的流路截面面积较窄，因此流动阻力较大。因而，在熔融树脂91的流动的左右方向大致中央部分通过节流部M的期间，所扩展的熔融树脂91的流动的左右方向两端部分追随左右方向大致中央部分。这样，熔融树脂91的流速分布的偏差得到校正。如图6所示， 熔融树脂91通过节流部M之后，通过狭缝状的浇口 25。如图7所示，通过了浇口 25的熔融树脂91首先与弹性构件四6的主体相碰撞，接着分流为两路(前下方与后上方)。之后，熔融树脂91沿着主体的外周面并沿周向流动。然后，熔融树脂91流遍模腔292整体。流遍模腔292整体的熔融树脂在模腔 292内被冷却、硬化。
(开模工序)接着，说明开模工序。在开模工序中，将模具1从图2、图3所示的合模状态再次切换为图1所示的开模状态。具体来说，如图3所示，首先，在滑动芯用凹部内，使节流构件用滑动芯22U、 22D相远离。另外，在前方凹部内，使凹部用滑动芯^OF移动到前方。另外，在后方凹部四31 内，使凹部用滑动芯^OR移动到后方。另外，在下方凹部四4内，使螺母固定用滑动芯281移动到下方。接着，使可动模具21相对于固定模具20向左侧离开。之后，实施浇口切割，完成发动机支架的形成。[树脂成形品]接着，说明本实施方式的树脂成形品。本实施方式的树脂成形品为发动机支架。图 8中示出本实施方式的发动机支架的立体图。如下所述的发动机支架70是示意性的，根据开模工序后的处理，有时在发动机支架70上不能确认浇口切割痕迹G C。如图8所示，本实施方式的发动机支架70 —体地具有托架700和弹性构件四6。 发动机支架70的上下方向长度W 1为110mm。发动机支架70的前后方向长度W2为100mm。 发动机支架70的左右方向长度W3为50mm。托架700的径向壁厚W4的最小值为11mm。发动机支架70用于将车辆的发动机固定在车身上。利用发动机支架70，能够抑制发动机的振动传递到车身。在托架700的浇口侧表面(外周面)704上形成有长方形的浇口切割痕迹GC。图9中示出图8的IX-IX方向断裂面的示意图。如图9所示，在断裂面701上配置有取向部702与非取向部703。取向部702呈大致长方形。取向部702沿断裂面701的外缘的形状(长方形)呈框状配置。非取向部703呈大致长方形。非取向部703配置在取向部702的内侧。断裂面701的前缘相当于浇口侧表面704。另一方面，断裂面701的后缘相当于浇口相反侧表面(内周面)705。浇口相反侧表面705与浇口侧表面704沿前后方向(径向) 相对。浇口相反侧表面705与主体的外周面相抵接。在浇口侧表面704与非取向部703之间夹设有浇口侧取向部70加。另外，在浇口相反侧表面705与非取向部703之间夹设有浇口相反侧取向部702b。浇口相反侧取向部 702b的壁厚W6比浇口侧取向部70 的壁厚W5大。换言之，非取向部703从断裂面701的中央向浇口侧表面704方向偏移地配置。能够跨越托架700的整周观察到该壁厚差。艮口， 取向部702的壁厚是径向内侧比径向外侧大。另外，作为一个例子，通过利用拉伸试验等使托架700沿径向断裂(不是切断)，能够观察断裂面701。玻璃纤维的取向性越高，断裂面701上的玻璃纤维的起毛程度越高。[作用效果]接着，说明本实施方式的树脂成形方法及发动机支架70的作用效果。根据本实施方式的树脂成形方法，如图5、图6所示，使熔融树脂91通过扩展部沈及节流部M，从而能够抑制流路方向(前上方一后下方)上的熔融树脂91的流速分布的偏差。即，通过使熔融树脂91的流动暂时扩散并节流，能够抑制流速分布的偏差。另外，浇口 25不是点状孔隙(>卜状)、点状(7 卜状)，而是呈狭缝状。在这一点上，也能够抑制熔融树脂91在流路方向(前上方一后下方)上的流速分布的偏差。若能够抑制流速分布的偏差，则沿着模具1的模面(包含主体的表面)易于形成图9所示的取向部702。因此，发动机支架70中的取向部702的比例增大。因而，能够提高发动机支架70的强度(拉伸强度、弯曲强度)。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，在树脂流路90上没有有目的地配置障碍构件。因此，能够抑制在发动机支架70上产生焊接线。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，如图8所示，托架700的径向壁厚W4的最小值为11mm。即，图5所示的模腔四2的交叉方向延伸部四加处的流路截面的短边(沿前上方-后下方延伸的边)为11mm。如此，本实施方式的树脂成形方法适合制作壁厚较厚的树脂成形品。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，如图5所示，浇口 25的左右方向长边与交叉方向延伸部四加处的流路截面的左右方向长边大致平行，并且大致等长。因此，与浇口 25的左右方向长边比流路截面的左右方向长边短的情况相比，能够抑制熔融树脂91的流速分布的偏差。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，如图5所示，交叉方向延伸部四加的延伸方向(前下方-后上方)与节流部M和浇口 25的连通方向(前上方-后下方)大致正交。 因此，能够简单地将熔融树脂91的流动分流为两路。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，如图5所示，扩展部沈处的流路截面面积的扩展方向(左右方向)与节流部M上流路截面面积的节流方向(前下方-后上方)大致正交。因此，在相互大致正交的两个方向(扩展方向及节流方向)上，能够抑制流速分布的偏差。另外，根据本实施方式的发动机支架70，如图9所示，取向部702沿断裂面701的外缘的形状呈长方形框状配置。因此，与图M所示的以往的断裂面相比，取向部702的壁厚不容易产生偏差。因而，能够提高发动机支架70的强度。可是，在发动机支架70中，如图8所示，在圆筒部四613上施加有载荷Fl。因此，在托架700上从径向内侧施加有应力。关于这一点，根据本实施方式的发动机支架70，如图9 所示那样将浇口相反侧取向部702b的壁厚W6设定为比浇口侧取向部70 的壁厚W5大。 因此，能够提高相对于从径向内侧施加的应力的强度。〈第2实施方式〉本实施方式的树脂成形方法及发动机支架与第1实施方式的树脂成形方法及发动机支架的不同点是树脂流路的形状。在此，仅说明不同点。图10中示出本实施方式的树脂成形方法的树脂流路的示意性立体图。另外，对于与图5对应的部位，用相同的附图标记表示。如图10所示，在节流部M的下游侧，流路截面面积(前下方-后上方的流路宽度)不会扩展地相连有浇口 25。即，节流部对的流路截面面积与浇口 25的流路截面面积大致一致。本实施方式的树脂成形方法及发动机支架对于与第1实施方式的树脂成形方法及发动机支架的结构相同的部分，具有相同的作用效果。另外，根据本实施方式的树脂成形方法，浇口 25的短边的长度(前下方-后上方的宽度)较小。因此，易于从成形后的发动机支架上切除浇口 25。
〈其他〉以上，说明了本发明的树脂成形方法及树脂成形品的实施方式。但是，实施方式并不特别地限定于上述方式。也能够以本领域技术人员能够进行的各种变形方式、改进方式实施。熔融树脂91的母材的种类并不特别地限定。例如，可使用聚酰胺(尼龙6、尼龙 66、尼龙46、尼龙610、尼龙612、芳香族尼龙等)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二
烯-苯乙烯树脂、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚氧化二甲基苯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙酯、聚苯硫醚等。另外，熔融树脂91的填充材料的种类也并不特别地限定。例如，可使用玻璃纤维、 碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、硼纤维、氧化铝纤维、金属纤维、碳化硅纤维、硅灰石、单晶纤维、高岭石、滑石、云母、蒙脱石、粘土、碳纳米管等。另外，填充材料的形状也并不特别地限定。如图11的(a)所示，也可以使用纤维型的填充材料800。另外，如图11的(b)所示，也可以使用薄板型的填充材料801。另外， 如图11的(c)所示，也可以使用椭圆球型的填充材料802。即，填充材料的形状只要具有各向异性即可。另外，模具1的材质也并不特别地限定。另外，模具1中的浇口 25的位置也并不特别地限定。另外，浇口 25的形状也可以不是狭缝状。如图12所示，也可以配置波浪线(正弦曲线)状的浇口 25。另外，图12的浇口 25的长边Ll为连结长边方向两端之间的直线。如图13所示，也可以配置锯齿状的浇口 25。另外，图13的浇口 25的长边Ll为连结长边方向两端之间的直线。如图14所示，也可以配置在长边方向两端具有圆形部的直线状的浇口 25。如图15所示，也可以配置在长边方向两端及长边方向中间具有共计8个圆形部的直线状的浇口 25。如图16所示，也可以配置浇口宽度随着从长边方向两端靠向长边方向中央变细的桨叶状的浇口 25。S卩，如图14 图16所示，浇口 25的宽度也可以跨越浇口 25的全长恒定。特别是，如图12、图13所示的浇口 25那样，当浇口 25不是直线状时，在树脂成形品的浇口切割痕迹附近，能够提高浇口 25的振幅方向(与长边Ll正交的方向)的强度。另外，如图12、图13所示的浇口 25那样，当在浇口 25的内部不存在跨越长边Ll 方向全长呈一直线相连的部分时，在树脂成形品的浇口切割痕迹附近，能够提高浇口 25的振幅方向(与长边Ll正交的方向)的强度。图17中示出使用波浪线状的浇口而成形的发动机支架的立体图。另外，对于与图 8对应的部位，用相同的附图标记表示。如图17所示，浇口切割痕迹GC呈沿左右方向延伸的波浪线状。如在图17中标有阴影线的那样，在使用发动机支架70时，应力容易集中在应力集中部Si。另一方面，在浇口切割痕迹GC附近，发动机支架70的强度易于降低。因此， 浇口切割痕迹GC最好避开应力集中部Sl而形成。但是，根据发动机支架70的模具构造等，有时不得不在应力集中部Sl上形成浇口切割痕迹GC。在该情况下，若使用如图12、图13所示那样的不是直线状的浇口 25，则在发动机支架70的浇口切割痕迹GC附近，能够提高浇口切割痕迹GC的振幅方向(上下方向) 的强度。即，通过使用不是直线状的浇口 25，能够减少由于形成浇口切割痕迹GC而引起的强度下降。
另外，本实施方式的树脂成形方法的成形条件也并不特别地限定。例如，只要根据所使用的熔融树脂91的特性、发动机支架70的技术条件等适当地设定成形机的缸体温度、 模具温度等即可。实施例1以下，说明发动机支架的断裂面的观察结果。实施例1的样品是图8所示的第1 实施方式的发动机支架70。实施例1的样品通过第1实施方式的树脂成形方法制作而成。 比较例1的样品是图22所示的以往的发动机支架100。比较例1的样品通过以往的使用单点式浇口 102的树脂成形方法制作而成。另外，两个树脂成形方法的成形条件除了树脂流路以外是相同的。例如，树脂的温度设为300°C。另外，模具温度设为80°C。另外，注射速度设为30mm/s。另外，冷却时间设为30秒。另外，实施例1及比较例1的样品的尺寸、材质也相同。图18中示出实施例1的样品的断裂面的照片。图19中示出该照片的临摹图。图 20中示出比较例1的样品的断裂面的照片。图21中示出该照片的临摹图。如图18 图 21所示，断裂面92中的、带白色的中央部分是非取向部94。与此相对，围绕非取向部94的周围的起毛的部分(形成有粗糙的凹凸的部分)是取向部93。比较实施例1的样品(图18、图19)与比较例1的样品(图20、图21)时可知，实施例1的样品的断裂面92与比较例1的样品的断裂面92相比，取向部93沿断裂面92的外缘的形状而形成。即，可知实施例1的样品的取向部93更接近长方形的形状。另外，可知实施例1的样品的断裂面92与比较例1的样品的断裂面92相比，断裂面92上下边缘附近的取向部93的上下方向壁厚较大。另外，可知取向部93的上下方向壁厚的偏差跨越左右方向全长较小。另外，如图18、图19所示，在实施例1的样品的断裂面92的浇口侧表面95与非取向部94之间夹设有浇口侧取向部93a。另外，在浇口相反侧表面96与非取向部94之间夹设有浇口相反侧取向部93b。可知浇口相反侧取向部93b的上下方向壁厚比浇口侧取向部 93a的上下方向壁厚大。实施例2接着，说明针对上述第1实施方式的发动机支架进行的破坏强度测量试验。另外， 以下的构件的附图标记援引自图1 图8(第1实施方式)。〈样品〉各样品的尺寸在实施例2、比较例2、参考例2中全部相同。即，各样品的尺寸与图 8的发动机支架70的尺寸相同。另外，参考例2不是公知技术。形成实施例2、比较例2、参考例2的样品的树脂是在母材(尼龙66)中混合了 50质量％ (以母材为100质量％ )的填充材料(玻璃纤维)的树脂。〈树脂成形方法〉各样品的成形条件除了浇口 25的形状以外全部相同。实施例2的浇口 25与第1 实施方式相同。在浇口 25的上游侧配置有节流部M、扩展部沈。扩展部沈的流路截面的尺寸为50mmX6mm。节流部M的流路截面的尺寸为50mmX2mm。浇口 25的流路截面的尺寸为 50mmX 4mmο比较例2的浇口是图22所示的单点式浇口 102。在单点式浇口 102的上游侧未配
13置有节流部对、扩展部26。单点式浇口 102的直径为5mm。参考例2的浇口是将第1实施方式的浇口 25分割为12份(将长边分割为12份) 的多浇口(multigate)。在多浇口的上游侧配置有节流部Μ、扩展部沈。扩展部沈的流路截面的尺寸为50mmX6mm。节流部M的流路截面的尺寸为50mmX2mm。多浇口的12个流路截面的整体尺寸为50mmX4mm。<试验方法及试验结果>按照以下顺序进行破坏强度的测量。首先，将发动机支架70固定在夹具上。接着， 将金属制的圆棒插入圆筒部中。然后，向图8中的上方拉伸该圆棒。圆棒的上升速度设为20mm/min。将发动机支架70破坏时的应力设为破坏强度。当将比较例2的破坏强度设为100%时，实施例2及参考例2的破坏强度皆为113%。据此可知，与比较例2相比，实施例2及参考例2的破坏强度较高。附图标记说明1、模具。20、固定模具；21、可动模具；22D、节流构件用滑动芯；22U、节流构件用滑动芯； 24、节流部；25、浇口 ；26、扩展部；70、发动机支架(树脂成形品)；90、树脂流路；91、熔融树脂；92、断裂面；93、取向部；93a、浇口侧取向部；93b、浇口相反侧取向部；94、非取向部； 95、浇口侧表面；96、浇口相反侧表面。200、直浇道；220D、节流构件；220U、节流构件；280F、凹部用滑动芯；280R、凹部用滑动芯；观1、螺母固定用滑动芯；观2、突起；观3、螺母；四0、浇道；四1、滑动芯用凹部； 292、模腔；292a、交叉方向延伸部；293F、前方凹部；293R、后方凹部;四4、下方凹部；295L、 突起；四6、弹性构件；296a、主体；296b、圆筒部；700、托架；701、断裂面；702、取向部； 702a、浇口侧取向部；702b、浇口相反侧取向部；703、非取向部；704、浇口侧表面；705、浇口相反侧表面；800 802、填充材料。F1、载荷；GC、浇口切割痕迹；Li、长边；W1、上下方向长度；W2、前后方向长度；W3、
左右方向长度；W4、径向壁厚；W5、壁厚；W6、壁厚。
权利要求
1.一种树脂成形方法，其特征在于，该树脂成形方法包括合模工序，通过闭合模具来形成树脂流路，该树脂流路包括扩展部、节流部、线状的浇口以及模腔，该扩展部配置在成形机的喷嘴的下游侧并扩展流路截面面积，该节流部配置在该扩展部的下游侧并对流路截面面积进行节流，该浇口配置在该节流部的下游侧，该模腔配置在该浇口的下游侧并具有交叉方向延伸部，该交叉方向延伸部沿相对于该节流部和该浇口之间的连通方向交叉的方向延伸；注入工序，从上述喷嘴向上述树脂流路注入熔融树脂，使该熔融树脂从上述浇口一边分流一边流入上述交叉方向延伸部，该熔融树脂包括母材及分散于该母材中的各向异性的固体的填充材料；以及开模工序，打开上述模具，取出由上述熔融树脂硬化而成的树脂成形品。
2.根据权利要求1所述的树脂成形方法，其特征在于， 上述浇口呈狭缝状。
3.根据权利要求1或2所述的树脂成形方法，其特征在于， 上述交叉方向延伸部处的流路截面的短边为4mm以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的树脂成形方法，其特征在于，上述浇口的长边与上述交叉方向延伸部处的流路截面的长边大致平行，并且大致等长。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的树脂成形方法，其特征在于，上述节流部和上述浇口之间的连通方向与上述交叉方向延伸部的延伸方向大致正交。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的树脂成形方法，其特征在于，上述扩展部处的上述流路截面面积的扩展方向与上述节流部处的上述流路截面面积的节流方向大致正交。
7.一种树脂成形品，在断裂面上具有填充材料的取向度高的取向部和与该取向部相比该填充材料的取向度低的非取向部，其特征在于，上述断裂面的断裂方向是与具有线状的浇口切割痕迹的浇口侧表面的延伸方向交叉的方向，上述取向部沿上述断裂面的外缘的形状呈框状配置， 上述非取向部配置在上述取向部的内侧。
8.根据权利要求7所述的树脂成形品，其特征在于， 上述浇口切割痕迹呈狭缝状。
9.根据权利要求7或8所述的树脂成形品，其特征在于，上述取向部具有彼此之间隔着上述非取向部的浇口侧取向部和浇口相反侧取向部，该浇口侧取向部靠近上述浇口侧表面，该浇口相反侧取向部靠近背向该浇口侧表面的浇口相反侧表面，上述浇口相反侧取向部的壁厚比上述浇口侧取向部的壁厚大。
全文摘要
本发明提供能够在抑制焊接线的产生的同时提高强度的树脂成形方法及树脂成形品。树脂成形方法包括合模工序，通过闭合模具(1)来形成树脂流路(90)，该树脂流路(90)包括扩展部(26)、节流部(24)、线状的浇口(25)以及模腔(292)，该扩展部(26)配置在成形机的喷嘴的下游侧并扩展流路截面面积，该节流部(24)配置在扩展部(26)的下游侧并对流路截面面积进行节流，该浇口(25)配置在节流部(24)的下游侧，该模腔(292)配置在浇口(25)的下游侧并具有交叉方向延伸部(292a)，该交叉方向延伸部(292a)沿相对于节流部(24)与浇口(25)的连通方向交叉的方向延伸；注入工序，向树脂流路(90)注入熔融树脂(91)，使熔融树脂(91)从浇口(25)一边分流一边流入交叉方向延伸部(292a)；开模工序，打开模具(1)，取出由熔融树脂(91)硬化而成的树脂成形品(70)。
文档编号B29C45/27GK102395453SQ20108001681
公开日2012年3月28日 申请日期2010年9月22日 优先权日2009年9月25日
发明者铃木淳一朗 申请人:东海橡胶工业株式会社