专利名称：注射成形方法
技术领域：
本发明涉及在使固定模与活动模闭合的状态下将熔融的合成树脂注射填充到模腔(cavity)内来进行成形的注射成形方法。
背景技术：
就该种注射成形方法而言，例如专利文献1等中所揭示般提出有如下技术在注射熔融的合成树脂之前，对使成形品的表面侧成形的表面侧模腔形成面进行加热来实现转印性的提高。[专利文献1]日本专利特开平6-2549M号公报
发明内容
然而，在合成树脂成形品具有与开模方向大致平行的垂直壁时存在如下问题容易因固定模而损伤上述垂直壁的美感面(aesthetic surface)(表面)，尤其在对该垂直壁实施褶皱加工时会导致褶皱加工面损伤，此外在对成形品实施涂敷时难以对垂直壁表面实施模内涂敷。由此，本发明鉴于上述方面，其旨在即便注射成形品具有与开模方向大致平行的垂直壁，也可在对固定模与活动模进行开模时，容易地进行该开模并且不会损伤上述成形品的垂直壁表面，此外可容易地进行成形品的模内涂敷。因此，第1发明是一种在使固定模与活动模闭合的状态下将熔融的合成树脂注射填充到模腔内来进行成形的注射成形方法，其特征在于通过估算上述活动模的热膨胀而在上述固定模与活动模之间预先形成间隙，对上述活动模进行加热而热膨胀，从而使上述间隙消失，在该间隙消失的状态下将熔融的合成树脂注入填充到模腔内，之后，使上述活动模冷却而热收缩并且也使合成树脂热收缩，在合成树脂成形品的外表面与固定模之间形成空间。此外，第2发明是一种在使固定模与活动模闭合的状态下将熔融的合成树脂注射填充到模腔内来进行成形的注射成形方法，其特征在于通过估算上述活动模的热膨胀而在上述固定模与活动模之间预先形成间隙，对上述活动模进行加热而热膨胀，从而使上述间隙消失，在该间隙消失的状态下将熔融的合成树脂注入填充到模腔内，之后，使上述活动模冷却而热收缩并且也使合成树脂热收缩，在合成树脂成形品的外表面与固定模之间形成空间，在将热硬化性的涂料注入到该空间内之后，至少对活动模进行加热而使之热膨胀来将上述注入之涂料压制到上述合成树脂成形品上并加以硬化，在使该涂料硬化之后，至少对活动模进行冷却。[发明的效果]
根据本发明，在对固定模与活动模进行开模时，在模腔内的注射成形品表面与固定模之间形成有空间，因此不仅容易进行开模，也不会因固定模而损伤注射成形品的垂直壁的美感面。因此，可漂亮地完成对注射成形品的垂直壁的美感面所实施的褶皱加工。此外，也可利用上述空间来容易地对注射成形品进行模内涂敷。
图1是注射成形装置的纵断前视图。图2是用以说明注射成形方法的第1阶段的要部剖视图。图3是用以说明该注射成形方法的第2阶段的要部剖视图。图4是用以说明该注射成形方法的第3阶段的要部剖视图。图5是用以说明该注射成形方法的第4阶段的要部剖视图。图6是用以说明对注射成形品实施褶皱加工时的第3阶段的要部剖视图。图7是用以说明对注射成形品实施褶皱加工时的第4阶段的要部剖视图。[符号的说明]1固定侧组装体2固定侧第1底板3固定侧第2底板4固定侧第3底板6固定模部6A褶皱加工槽7定位环8注入口衬套9第1注入口10第1浇道11 第 2 注入口12第2浇道13 浇口(侧浇口)20活动侧组装体21活动侧第1底板22活动侧第2底板23活动侧第3底板24活动侧第4底板26活动模部26A阶梯部26B外上表面27隔热体四、30、31、32热介质通路33热介质入口34区划板
4
35热介质出口36、37 间隙38褶皱加工面G间隙(空间)J注射成形品S 模腔
具体实施例方式以下，基于图1至图7对本发明的实施方式进行说明。首先，基于图1对本发明的第1实施方式的注射成形装置的全体构成进行说明。1是通过螺栓(bolt)安装在未图示的固定盘(platen)上的固定侧组装体，该固定侧组装体1包括如下等固定侧第1底板(base plate) 2 ；固定侧第2底板3，通过螺栓固定在该固定侧第1底板2上；固定侧第3底板4， 通过螺栓固定在该固定侧第2底板3上；固定模部6，设置在该固定侧第3底板4的凹部内，且通过螺栓固定在该固定侧第3底板4上，且纵截面呈现“ 二，，字形状；定位环(locate ring) 7，设置在上述固定侧第1底板2的靠近上述固定盘处，相对于固定盘来对固定侧第1 底板2进行定位；及注入口衬套(sprue bush) 8，与该定位环7邻接而设置。而且，于上述注入口衬套8的中心形成有供自未图示的注射喷嘴(nozzle)注射的熔融的合成树脂通过的第1注入口(sprue) 9，于该第1注入口 9的下端部形成有第1浇道 10,且形成有作为该浇道10的出口的第2注入口 11，进而在该第2注入口 11的下端部形成有第2浇道12，且形成有作为该第2浇道12的出口的浇口(gate)(侧浇口(side gate)) 13。 该浇口 13在上述固定模部6的模腔S端部，从侧方连通到该模腔S端部上所开设的开口部。另一方面，20是通过螺栓安装在未图示的活动盘上的活动侧组装体，该活动侧组装体20包括如下等活动侧第1底板21 ；活动侧第2底板22 (顶出板(ejector plate)), 通过螺栓固定在该活动侧第1底板21上；活动侧第3底板23，通过螺栓以围绕该活动侧第 2底板22的方式固定在上述活动侧第1底板21上；活动侧第4底板M，通过螺栓固定在该活动侧第3底板23上；及活动模部沈，与该活动侧第4底板M的凹部内嵌合而固定在该第4底板M上。而且，将竖立设置在上述活动侧第3底板23上的导引棒(guide rod)(未图示) 插入到固定侧第3底板4上所设置的导引孔中，由该导引孔导引上述导引棒而使活动侧组装体20可上下活动。由该活动模部沈的上表面与形成在上述固定模部6的下表面的凹部下表面形成模腔S，向该模腔S内注入熔融的合成树脂来制作成形品。该模腔S的纵截面呈现“ 二 ”字形状，该模腔S由在水平方向延伸的空间与连通到该空间的在垂直方向延伸的筒状的空间构成，成形品包含与开模方向大致平行的4个垂直壁及1个水平壁，且呈现一面开口的箱形状。29是靠近固定模部6的上述固定侧第3底板4上所形成的热介质通路，30是靠近活动模部沈的活动侧第4底板M上所形成的热介质通路，始终向这些热介质通路四、30 中供给热介质，以便根据适于注入到模腔S内的合成树脂的温度来将上述固定侧第3底板 4、固定模部6、活动侧第4底板M及活动模部沈维持在规定温度。
31是在上述固定模部6的接近模腔S的部位沿着该模腔S而形成的热介质通路， 在该热介质通路31内流动作为加热用介质的热蒸汽或加热水、或作为冷却用介质的冷气或冷却水，来对固定模部6的模腔形成面侧进行加热或冷却。此外，32是由形成在整个上述活动模部沈内的在水平方向延伸的通路及与该通路连通的在垂直方向延伸的通路构成的热介质通路，在该热介质通路32内流动着从热介质入口 33流入的作为加热用介质的蒸汽或加热水、或作为冷却用介质的冷气或冷却水，来对活动模部26的全体进行加热或冷却。在纵向延伸的上述热介质通路32内设置有形成流路的区划板拟，从热介质入口 33流入到热介质通路32的热介质从热介质出口 35流出。另外，27是设置在上述活动模部沈与活动侧第4底板M之间的隔热体，其对上述活动模部沈与活动侧第4底板M进行隔热。接下来，尤其基于图2至图5来进行说明，如图2所示，允许固定模部6及活动模部26的热膨胀的间隙36预先形成在固定模部6与活动模部沈之间，允许活动模部沈的热膨胀的间隙37也同样地形成在第4底板M与活动模部沈之间。即，估算活动模部沈的热膨胀而预先形成有间隙36、37。该间隙37是对应于活动模部沈的形状而形成在该活动模部沈的垂直面的外周上，并不限定于图示的位置。首先，在始终向热介质通路四、30供给热介质而维持在规定温度的固定模部6与活动模部沈设为闭模的图2的状态下，当热介质通路31中流动合成树脂的软化点以上的温度的加热用介质并且热介质通路32中流动合成树脂的软化点以上的温度的加热用介质而使两模具部6J6升温时，由例如时效硬化钢(age hardening steel)的钢材(例如膨胀系数0. 0000125)制作的固定模部6与由例如膨胀系数较大的铝合金(aluminum alloy)(例如膨胀系数0. 0000236)制作的活动模部沈热膨胀，因而以隔热体27为界线，两模具部6、 沈在上方的180度的范围内(上方向及横方向)凸出，由此，因该两模具部6、沈的膨胀系数的差而使得所采用的间隙36、37消失。此时，通过使两模具部6J6升温，可实现合成树脂的转印性的提高，从而可漂亮地完成注射成形品1的美感面。S卩，使模腔S底面形成在活动模部沈的阶梯部2队的上表面，阶梯部2队的外侧面与固定模部6的模腔形成面的下端部抵接，并且与该阶梯部2队的下端部连通的外上表面26B和固定模部6的下表面抵接，且活动模部沈的周侧面与活动侧第4底板M抵接，从而在固定模部6与活动模部沈之间如图3所示仅保留有模腔S。另外，也可在进行闭模之前便开始在热介质通路31、32中流动加热用介质，之后进行闭模。在图3的状态下，注射喷嘴通过注入口衬套8将熔融的合成树脂经由第1注入口 9、第1浇道10、第2注入口 11、第2浇道12及浇口 13而注射注入到活动模部沈与固定模部6之间的模腔S内，且维持并保持用以提高合成树脂的压缩密度的注入压力。在该保压之后，上述合成树脂开始收缩并开始硬化。之后，使热介质通路31及32 内的加热用介质排出而分别向热介质通路31及32中供给低于合成树脂的软化点的温度的冷却用介质，来使固定模部6及活动模部沈急冷。如此一来，合成树脂也一边在与活动模部26热收缩的方向相同的方向收缩一边硬化而成为合成树脂的注射成形品J。此时，利用急冷使合成树脂收缩所需的时间，短于通常的树脂成形时的合成树脂的收缩所需的时间。S卩，在由注射成形品J围抱的状态下活动模部沈热收缩，挤压到固定模部6的模腔S形成面的合成树脂从固定模部6表面剥离，如图5所示，在固定模部6 (固定模部6的模腔S形成表面)与注射成形品J表面之间产生空间(间隙)G，从而在模腔S以外的固定模部6与活动模部沈之间、及第4底板M与活动模部沈之间形成有间隙36、37。因此，当为了从模腔S取出注射成形品J而对固定模部6与活动模部沈进行开模时，注射成形品J表面并不与固定模部6密接，注射成形品J表面与固定模部6之间、尤其注射成形品J的垂直壁与固定模部6的垂直面之间分开，因而不仅可顺利地进行开模，也可使注射成形品J的垂直壁不接触于固定模部6的垂直面而防止注射成形品J的垂直壁表面 (美感面)受到损伤。此外，如图6及图7所示，即便在对固定模部6形成褶皱加工槽6A来对注射成形品 J的垂直壁的侧面实施褶皱加工的情况下，当向模腔S内填充合成树脂(参照图6)，且使热介质通路31及32内的加热用介质排出而向热介质通路31及32供给冷却用介质来使固定模部6及活动模部沈急冷，之后进行开模时，由于在注射成形品J表面与固定模部6之间、 尤其在注射成形品J的褶皱加工面38与固定模部6的垂直面之间形成有空间G (间隙)，因此不使注射成形品J的褶皱加工面38受到损伤便可进行开模。因此，可漂亮地完成对注射成形品J的垂直壁的美感面所实施的褶皱加工。另外，如上所述，为使间隙36、37消失，此外为形成空间G而对两模具部6J6进行加热或冷却，但并不限定于此，也可仅对活动模部26进行加热或冷却。而且，当在进行开模之前对注射成形品J的表面实施模内涂敷时，在图5或图7所示的状态下，向形成在注射成形品J的外周上的间隙G注入适量的热硬化性的涂料。此时， 在热介质通路31与32中或仅于热介质通路32中流动加热用介质，而使固定模部6与活动模部沈或仅使活动模部沈热膨胀来压制(挤压)成形品J，并且使该涂料硬化而使涂料压接到注射成形品J的表面。此时，如上所述，通过使两模具部636升温，可实现合成树脂的转印性的提高而可漂亮地完成注射成形品J的美感面，因而即便涂料的膜厚较薄，亦可实现涂敷面的品质的提高。然后，从热介质通路31与32、或从热介质通路32排出加热介质后，接下来在上述两通路31与32或仅在上述通路32中流动冷却用介质，由此在注射成形品J表面与固定模部6之间、尤其在注射成形品J的垂直壁与固定模部6的垂直面之间产生空间(间隙)，从而可顺序地进行开模，并且可防止注射成形品J的垂直壁表面(美感面)受到损伤。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本领域技术人员明白可根据上述说明来实现各种代替例、修正或变形，且本发明包含有在不脱离其要旨的范围内所实现的上述的各种代替例、修正或变形。
权利要求
1.一种注射成形方法，在使固定模与活动模闭合的状态下将熔融的合成树脂注射填充到模腔内来进行成形，其特征在于通过估算上述活动模的热膨胀而在上述固定模与上述活动模之间预先形成间隙，对上述活动模进行加热而热膨胀，从而使上述间隙消失，在该间隙消失的状态下将熔融的合成树脂注入填充到上述模腔内， 之后，使上述活动模冷却而热收缩并且也使合成树脂热收缩，在合成树脂成形品的外表面与上述固定模之间形成空间。
2.一种注射成形方法，在使固定模与活动模闭合的状态下将熔融的合成树脂注射填充到模腔内来进行成形，其特征在于通过估算上述活动模的热膨胀而在上述固定模与上述活动模之间预先形成间隙，对上述活动模进行加热而热膨胀，从而使上述间隙消失，在该间隙消失的状态下将熔融的合成树脂注入填充到上述模腔内， 之后，使上述活动模冷却而热收缩并且也使合成树脂热收缩，在合成树脂成形品的外表面与上述固定模之间形成空间，在将热硬化性的涂料注入到该空间内之后，至少对上述活动模进行加热而使之热膨胀来将上述注入的涂料压制到上述合成树脂成形品上并加以硬化， 在使该涂料硬化之后，至少对上述活动模进行冷却。
全文摘要
本发明的注射成形方法旨在即便注射成形品具有与开模方向大致平行的垂直壁，也可在对固定模与活动模进行开模时容易地进行该开模，并且不会损伤上述成形品的垂直壁表面，此外可容易地进行成形品的模内涂敷。通过估算活动模部(26)的热膨胀而预先在固定模部(6)与活动模部(26)之间形成间隙(36)，对上述活动模部(26)进行加热而热膨胀，从而使上述间隙(36)消失，在该间隙(36)消失的状态下将熔融的合成树脂注入填充到模腔(S)内，之后，使上述活动模部(26)冷却而热收缩并且也使合成树脂热收缩，在合成树脂成形品(J)的外表面与固定模部(6)之间形成空间(G)。
文档编号B29C45/46GK102166804SQ201010598958
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月11日
发明者横山胜助, 金子光雄 申请人:株式会社富士精工