模具和具有该模具的成型装置的制作方法

本发明涉及一种模具和具有该模具的成型装置，尤其涉及一种具有调温用配管的模具和具有该模具的成型装置。

背景技术：

现有技术中，有一种v法铸造(真空密封造型)工艺。例如，在专利文献1中公开了一种v法铸造方法，在该铸造方法中，如下这样来形成成型用的砂模：在固定于模型抽气室上的模型的成形面上覆上一层合成树脂制薄膜，用真空泵对模型抽气室进行抽吸，使该合成树脂制薄膜紧密贴覆在模型的成形面上，之后将砂箱放置于模型四周，并位于合成树脂制薄膜上，向砂箱中充填砂，用真空泵抽吸砂箱内的空气，使砂得到紧实，然后进行起模，分离模型和砂模。

另外，为了在进行成型时调整模具温度，现有技术中有一种具有温度调节功能的成型用模具装置。例如，专利文献2中公开了，在模具中配置调温用配管，用于调整模具表面(用于成形制品表面的面)温度。但是，专利文献2中没有公开调温用配管的具体配置方式。

根据上述现有技术，利用砂模来成型聚氨酯泡沫制品时，为了调整砂模表面温度，在砂模中的砂中埋设调温用配管。然而，调温用配管只是埋设在砂模中的砂中的话，调温用配管可能会因自重等发生位移，导致模具表面温度不均匀，从而影响聚氨酯泡沫制品的质量。

【专利文献1】日本发明专利公开公报特开昭59-27750号

【专利文献2】日本发明专利公开公报特开平3-230913号

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明，本发明的目的在于，提供一种能够抑制调温用配管发生位移的模具和具有该模具的成型装置。

技术方案1涉及一种模具，该模具具有砂箱、在所述砂箱中充填的由颗粒状物质构成的充填材料、以及埋设在所述充填材料中与所述充填材料进行热交换的温度调整机构，该模具还具有固定构件，其埋设在所述充填材料中，与所述温度调整机构连接成一体，用于抑制所述温度调整机构在所述充填材料中发生位移。

采用该技术方案，利用固定构件对温度调整机构进行支承固定，能够抑制温度调整机构在充填材料中发生位移，使模具表面温度均匀。

在技术方案1的基础上，在技术方案2中，所述固定构件具有多个开口部，向所述砂箱中充填所述充填材料时，所述充填材料能够通过所述开口部。

采用该技术方案，固定构件具有充填材料能够通过的多个开口部，因而不会影响向砂箱中充填充填材料时的均匀性。

在技术方案1或2的基础上，在技术方案3中，所述固定构件为金属网片。

采用该技术方案，利用钢筋网片在整体上均匀地对温度调整机构进行支承固定，能够抑制温度调整机构在充填材料中发生位移，并且不会影响向砂箱中充填充填材料时的均匀性。

在技术方案2的基础上，在技术方案4中，所述温度调整机构和所述固定构件一起构成格子状，所述温度调整机构为弯曲折回的调温用配管，其具有相互平行延伸的多个折回部分，所述固定构件构成为，与所述调温用配管连接成一体，具有隔开间隔的多个部分，由该多个部分形成所述开口部，该多个部分与所述调温用配管的所述多个折回部分相交。

采用该技术方案，利用与温度调整机构成型为一体且与温度调整机构一起构成格子状的固定构件对温度调整机构进行支承固定，能够抑制温度调整机构在充填材料中发生位移，并且不会影响向砂箱中充填充填材料时的均匀性。而且，固定构件与温度调整机构连接成一体，温度调整机构不容易发生变形，从而，同一温度调整机构可以多次重复利用，能够节省经济成本。

在技术方案1或2的基础上，在技术方案5中，所述模具还具有加强构件，其埋设在所述充填材料中，用于保持所述充填材料的形状。

采用该技术方案，能够利用加强构件来增加充填材料的整体强度，从而能够更好地保持充填材料的形状。

在技术方案5的基础上，在技术方案6中，所述加强构件为金属网片。

采用该技术方案，能够利用钢筋网片来增加充填材料的整体强度，从而能够更好地保持充填材料的形状，并且不会影响向砂箱中充填充填材料时的均匀性。

技术方案7涉及一种成型装置，其具有技术方案1-6中任一技术方案所述的模具，和与所述模具围合形成型腔的其他模具。

采用该技术方案，成型装置具上述任一技术方案所述的模具，利用固定构件对温度调整机构进行支承固定，能够使模具表面温度均匀，从而能够使利用该成型装置成型的制品质量较好。

在技术方案7的基础上，在技术方案8中，所述模具还具有覆盖所述模具的成形面的面膜，所述成型装置还具有与所述模具连接的负压机构，所述负压机构抽吸所述模具中的空气，在所述模具中形成负压。

采用该技术方案，所述成型装置还具有负压机构，利用该负压机构使模具中形成负压，能够易于固定模具的型腔表面形状。

采用本发明，能够提供一种能够抑制调温用配管发生 位移的模具以及具有该模具的成型装置。

附图说明

图1中(a)是表示乘用车座椅用聚氨酯泡沫靠背的立体图，图1中(b)是沿(a)中的a-a’线的剖面图。

图2是表示本发明的第1实施例所涉及的成型装置的结构的剖面图。

图3是表示在图2所示成型装置中设置作为加强构件的金属网片的剖面图。

图4是表示本发明的第2实施例所涉及的成型装置的结构的剖面图。

图5是表示第2实施例中用于固定调温用配管的铸件与调温用配管的平面示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。本发明的实施例所涉及的成型装置1用于成型乘用车座椅用聚氨酯泡沫靠背。图1中(a)是表示乘用车座椅用聚氨酯泡沫靠背的立体图，图1中(b)是沿(a)中的a-a’线的剖面图。在下面的说明中，没有特别指定时，对方向的说明为纸面中的方向。具体而言，左右方向对应于座椅靠背在使用状态下的宽度方向，上下方向对应于座椅靠背在使用状态下的厚度方向，前后方向对应于座椅靠背在使用状态下的高度方向。

【第1实施例】

图2是表示本发明的第1实施例所涉及的成型装置1的结构的剖面图。如图2所示，成型装置1主要包括铝模2、型芯(中间模)3、型腔4、砂模5(模具)。其中，型腔4由铝模2、型芯3和砂模5形成。另外，成型装置1还具有至少1个真空泵6。

砂模5具有面膜7和砂箱17。面膜7为非极性聚烯烃薄膜，其覆盖砂模5的型腔表面(用于成形制品表面的面)、即用于形成型腔4的表面。作为聚氨酯发泡用模具，砂模5需要具有一定的强度，以承受成型过程中的充填压力。因而，砂模5的砂箱17由金属板构成。具体而言，砂箱17包括由金属制成的左侧板8、背板9、右侧板10、以及未图示的前后侧板。在砂箱17的左侧板8和右侧板10上分别设有连接口16，真空泵6通过该连接口16与砂模5相连接。

砂模5还包括充填在砂箱17中的由颗粒状物质构成的充填材料11和埋设在充填材料11中的调温用配管12。该颗粒状物质例如为氧化镁、氧化硼、砂子(硅砂)、氢氧化镁、滑石粉等。调温用配管12由金属制成，为弯曲折回的管状结构，从整体上看，其在左右方向上沿砂模5的面膜7设置，并且，其具有大致相互平行且在前后方向(座椅靠背高度方向)上延伸配置的多个折回部分。优选为，各折回部分之间的距离相等。调温用配管12的始端部分和终端部分支承在砂模5的金属板上。另外，通过由设置在成型装置1外部的调温设备(未图示)对调温用配管12供应温水、油、或者在其内部配置电热线等方式，来调整模具表面温度，例如，使砂模5的型腔表面处温度保持在10℃～100℃。

砂模5的型腔表面形状可以采用现有技术中已知的方法来形成，例如，将面膜7覆在固定于模型抽气室上的座椅靠背模型的成形面上，用真空泵6对模型抽气室进行抽吸，使面膜7贴覆在座椅靠背模型的成形面上，之后将砂箱17放在座椅靠背模型的四周，并位于面膜7上，向砂箱17中充填充填材料11，用振动器等借微震使其紧实，之后密封砂箱17，并用真空泵6对砂箱17内抽真空，固定砂模5的型腔表面形状，然后进行起模，分离座椅靠背模型和砂模5。为了使砂模5内保持真空，以保持充填材料11的紧实状态，在利用成型装置1成型乘用车座椅用聚氨酯泡沫靠背的过程中，可以始终用真空泵6对砂模5内部进行抽吸。

调温用配管12会因自重等而在充填材料11中下沉而 发生位移。因此，在本实施例中，砂模5还具有作为固定构件的第1金属网片13，其埋设在充填材料11中，用于抑制调温用配管12在充填材料11中发生位移。具体而言，如图2所示，第1金属网片13位于调温用配管12下方及侧方，与调温用配管12通过接合或焊接等方式连接成一体，以提高强度及导热性能。第1金属网片13沿着面膜7配置，其整体形状与调温用配管12的整体形状近似，从外侧(远离型腔的一侧)与调温用配管12连接成一体。在制作砂模5时，充填材料11可以通过第1金属网片13的网格(开口部)到达砂箱17的下部(制作砂模5时的上下方向与图2中上下方向相反，即，此处的下部为图2中上部，即靠近型腔的一侧)，因而不会影响向砂箱17中充填充填材料11时的均匀性。另外，在制作砂模5时，可以使用吊线等固定器具暂时固定住第1金属网片13，在充填材料11的充填完成后再撤掉该固定器具。

另外，第1金属网片13也可从内侧(靠近型腔的一侧)与调温用配管12连接成一体。

另外，为了保持砂模5的密封性，优选为，在面膜7与各侧板之间的接触部分以及背板9与各侧板之间的接触部分设置密封性较高的弹性垫圈，或涂布密封剂。

另外，第1金属网片13的整体尺寸可以大于调温用配管12的整体尺寸，从垂直于背板9的方向(即图中上下方向)观察时，调温用配管12整体(除始端和终端之外的部分)位于第1金属网片13所覆盖的范围内。此外，第1金属网片13的金属丝直径、网格大小等可以根据需要适当设定。

另外，如图3所示，除第1金属网片13外，砂模5还可以具有作为加强构件的第2金属网片14，第2金属网片14埋设在充填材料11中，位于下部(远离型腔的一侧)，用于更好地保持砂模5内充填材料11的形状。第2金属网片14可以是整体呈平面状，也可以弯折而整体呈箱体状或框体状。第2金属网片14的配置位置及整体尺寸可以根据砂模5的表面形状等适当地设定。此外，第2金 属网片14的金属丝直径、网格大小等可以根据需要适当设定。

另外，第1金属丝网片13和第2金属丝网片14例如可以由钢丝、铝丝等金属丝形成。

在成型座椅靠背时，利用砂模5，经安放型芯3、与铝模2合模、向型腔4内注入已搅拌混合好的成型用聚氨酯泡沫原料等工序后，等待所注入的聚氨酯泡沫原料凝固后，停止真空泵6的抽气，拆下背板9，充填材料11便随之溃散而获得座椅靠背。

采用如上所述的第1实施例所涉及的成型装置1，砂模5具有埋设在充填材料11中且与调温用配管12连接成一体的第1金属网片13。利用第1金属网片13，能够在整体上均匀地对调温用配管12进行支承固定。此时，第1金属网片13和调温用配管12这二者与充填材料11的总接触面积大于调温用配管12与充填材料11的接触面积，与仅设置调温用配管12时相比，能够抑制调温用配管12在充填材料11中发生位移，从而有效地固定调温用配管12，并且，由于能够通过第1金属网片13传递热量，因而，与仅设置调温用配管12时相比，能够使砂模5的型腔表面温度更均匀。

另外，采用如上所述的第1实施例所涉及的成型装置1，砂模5还具有埋设在充填材料11中位于下部的第2金属网片14。利用第2金属网片14，能够增加充填材料11的整体强度，因而能够更好地保持砂模5内充填材料11的形状。

另外，采用如上所述的第1实施例所涉及的成型装置1，以非极性聚烯烃薄膜作为砂模5的面膜7，聚氨酯泡沫及聚氨酯涂料硬化后，能够容易地剥离该面膜7。

【第2实施例】

下面，对本发明的第2实施例进行说明。在此，对与第1实施例中相同的部分标注相同的标记，并省略其说明，而仅对与第1实施例中不同的部分进行说明。在第1实施例中，以第1金属网片13为固定构件，对调温用配管12进行固定。而在本第2实施例中，如图4所示，以铸件15为固定构件，对调温用配管12进行固定。

铸件15例如由铝铸造而成，埋设在充填材料11中。例如，可以采用包覆铸造法，将铸件15和调温用配管12成型为一体。铸件15具有在左右方向上沿面膜7延伸配置且在前后方向上相互隔开间隔的多个部分。图5是表示一体状态的调温用配管12和铸件15的一个例子的平面示意图。如图5所示，铸件15具有由在左右方向上沿面膜7延伸配置且在前后方向上相互隔开间隔的多个部分形成的多个开口部20。铸件15的上述多个部分与调温用配管12的沿前后方向延伸的多个折回部分相交。从而，调温用配管12和铸件15这二者一起构成格子状。由于铸件15的各部分之间有一定间隔，在制作砂模5时，充填材料11可以通过铸件15的各部分之间的间隔(开口部)到达砂箱17的下部(制作砂模5时的上下方向与图4中上下方向相反，即，此处的下部为图4中上部，即靠近型腔的一侧)，因而不会影响向砂箱17中充填充填材料11时的均匀性。

铸件15的整体尺寸可以大于调温用配管12的整体尺寸。如图5所示，在从垂直于背板9的方向(即图中上下方向)观看时，调温用配管12整体(除始端和终端之外的部分)位于铸件15所覆盖的范围内。另外，铸件15的各部分宽度、厚度、彼此间间距等可以根据需要适当设定。另外，铸件15不局限于图5所示结构，只要其能够支承调温用配管12且其各部分之间具有可供充填材料11通过的间隔即可。铸件15也可以由铝之外的金属铸造形成，此时优选其具有较高的导热性。

另外，也可以与第1实施例中同样，在砂模5内部，在充填材料11中于下部埋设作为加强构件的金属网片，以增加充填材料11的整体强度，更好地保持砂模5内充填材料11的形状。

另外，本实施例中，以通过包覆铸造法与调温用配管12成型为一体的铸件15为固定构件，但并不局限于此。作为变形例，固定构件也可以是铸件之外的其他构件。温度调整配管12与固定构件也可以不通过包覆铸造法而是通过焊接等方式连接成一体。

采用第2实施例所涉及的成型装置1，通过进行包覆 铸造，以与调温用配管12成型为一体的方式铸造铸件15。因而，铸件15和调温用配管12这二者与充填材料11的总接触面积大于调温用配管12与充填材料11的接触面积，与仅设置调温用配管12时相比，能够抑制调温用配管12在充填材料11中发生位移，从而有效地固定调温用配管12，并且，调温用配管12的热量可以通过铸件15传递，因而，与仅设置调温用配管12时相比，能够使砂模5表面温度(型腔表面)更均匀。另外，通过包覆铸造法以与调温用配管12成型为一体方式的方式铸造铸件15，可以牢固地将调温用配管12和铸件15连接成一体，调温用配管12不容易发生变形，从而，同一调温用配管12可以多次重复利用，可以节省经济成本。

此外，采用第2实施例及其变形例，通过使铸件15(固定构件)具有隔开间隔的多个部分，可以在该多个部分之间形成开口面积较大的开口部，能够容易地向砂箱17内充填充填材料11。

以上对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施例，在不脱离本发明主旨的范围内，可以进行各种变形及置换。

例如，在上述实施例中，以用于成型乘用车座椅用聚氨酯泡沫靠背的成型装置1为例进行了说明，其实，本发明并不局限于此，只要是设有调温用配管的成型装置，均可适用本发明。

又例如，在上述实施例中，以铝模2作为上模、砂模5作为下模，并利用型芯3，形成型腔4。但是，本发明并不局限于此，例如，本发明还可以适用于仅由上模和下模形成型腔的成型装置，或者，还可以适用于上模和下模均由砂模构成的成型装置。