技术领域
[0001] 本
发明涉及将熔融
树脂注射到金属铸模的模槽中来进行成型的注射成型用金属铸模以及成型品。
背景技术
[0002] 仪表板、车
门板等
汽车内部装饰部件通常是采用注射成型制造的。在制造这样的部件时,要求确保良好的外观,同时要降低制造成本。
[0003] 但是,使用具有多个注射熔融树脂的浇口的金属铸模进行注射成型时,由于在多个树脂流合流的部分产生
焊缝(也称为
焊接纹或焊接痕),因此不能确保良好的外观。另外,在用来制造具有开口部的成型品等的金属铸模中,树脂流被分割,这些被分割的树脂流再次合流时,也产生同样的问题。
[0004] 产生焊缝时,以往会采用
涂装或补漆等后续步骤来确保外观品质,但这样的后续步骤会使制造成本增加,因而不优选。
[0005] 因此,提出了很多不易产生焊缝、不需要后续步骤而能够获得成型品的注射成型用金属铸模以及注射成型方法,例如,提出了一种金属铸模,在该金属铸模中设置了
隔热结构,在高温状态下使树脂流合流,从而防止产生焊缝(
专利文献1)。
[0006] 专利文献1:日本特开2000-334743号
公报发明内容
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 但是,在专利文献1中,由于需要在金属铸模中设计特别的结构或构件,因此存在金属铸模的结构变复杂、成本增加等问题。
[0009] 本发明主要的目的在于提供一种注射成型用金属铸模以及使用该金属铸模成型而得到的外观良好的成型品,所述注射成型用金属铸模可以不使用后续步骤和特别的装置而使焊缝变得不明显,从而可以获得外观良好的成型品。
[0010] 解决课题的方法
[0011] 本发明的注射成型用金属铸模具有:定模、动模、由所述定模和所述动模形成的模槽、以及向所述模槽内注射熔融树脂的浇口,其中,所述模槽具有:将注射到所述模槽内的熔融树脂流分割成多个树脂流的分流结构、由所述分流结构所形成的所述树脂流相互汇合的树脂流汇合部,所述树脂流汇合部形成了比所述模槽的所述树脂流汇合部的周边部厚的壁。
[0012] 按照本发明,由分流结构所形成的多个树脂流相互汇合的部分、即树脂流汇合部形成了比周边部厚的壁,因此,相对于周边部,树脂流汇合部的熔融树脂的
流动阻力减小。由此,在树脂流汇合部以最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点为起点,产生沿着树脂流汇合部的熔融树脂流(汇合树脂流)。即,在使用以往的金属铸模时,树脂流以对峙的状态接连在树脂流汇合部发生汇合,而在本发明中,沿着树脂流汇合部产生汇合树脂流,因此,特别是在表面部分,焊缝变得不明显。因此,不使用后续步骤或特别的装置就能够获得外观良好的成型品。
[0013] 本发明的另一个注射成型用金属铸模具有:定模、动模、由所述定模和所述动模形成的模槽、以及向所述模槽内注射熔融树脂的多个浇口,其中,所述模槽具有由多个上述浇口注射的熔融树脂流相互汇合的树脂流汇合部,且所述树脂流汇合部形成了比所述模槽的所述树脂流汇合部的周边部厚的壁。
[0014] 按照本发明,由不同的浇口注射的熔融树脂的树脂流相互汇合的部分、即树脂流汇合部形成了比周边部厚的壁,因此相对于周边部,树脂流汇合部的熔融树脂的流动阻力变小。由此,在树脂流汇合部以最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点为起点,产生沿着树脂流汇合部的熔融树脂流(汇合树脂流)。即,在使用以往的金属铸模时,树脂流以对峙的状态接连在树脂流汇合部发生汇合,而在本发明中,沿着树脂流汇合部产生汇合树脂流,因此,特别是在表面部分,焊缝变得不明显。因此,不需要后续步骤或特别的装置就能够获得外观良好的成型品。
[0015] 在本发明中,优选所述周边部的厚度a和所述树脂流汇合部的厚度b满足0.4≤a/b≤0.9的关系。特别优选满足0.5≤a/b≤0.85的关系。
[0016] 采用这样的结构时,由于周边部的厚度a和树脂流汇合部的厚度b满足0.4≤a/b≤0.9的关系,因此可以确保熔融树脂的良好的流动性,容易产生汇合树脂流,从而使焊缝变得不明显。需要说明的是,在a/b<0.4时,由于壁厚差大而使收缩差变大,容易产生凹陷或光泽不均等外观不良,因而不优选。另外,在a/b>0.9时,由于周边部的厚度a和树脂流汇合部的厚度b之差小,因此不能获得充分的熔融树脂的流动性。
[0017] 在本发明中,优选所述定模和所述动模的至少一个具有凸部,该凸部设置在夹持上述树脂流汇合部的
位置上并且向所述模槽内突出,所述凸部在所述模槽上形成所述树脂流汇合部的所述周边部,同时,从所述树脂流汇合部中最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点起,沿着树脂流流动方向,在仅距离规定距离的位置设置所述凸部。
[0018] 采用这样的结构时,形成在模槽内的厚度较薄的周边部因凸部而使熔融树脂难以通过,因此,穿过周边部的树脂流成为细流。另一方面,由于从所述树脂流汇合部中最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点起,沿着树脂流流动方向,在仅距离规定距离的位置设置所述凸部,因此,熔融树脂向树脂流汇合点的流动不会受到制约,不会妨碍产生汇合树脂流。因此,大的汇合树脂流改变穿过周边部的细流的方向,并沿着树脂流汇合部流动。这里,成型品的表面部分由穿过周边部的细流形成,因此,通过使汇合树脂流改变流动方向,可以使焊缝变得更加不明显。
[0019] 另外,因凸部而在模槽中形成树脂流汇合部的周边部,因此能够使成型品的对应于树脂流汇合部的部分不从成型品的其它部分突出。因此,也可以适用于在成型品中存在突起部的不优选的情况。
[0020] 在本发明中,优选距离L和厚度t之间满足L≥t的关系,所述距离L是从所述树脂流汇合点到所述凸部的包含所述树脂流汇合点侧的端面的平面之间的距离;所述厚度t是所述模槽中除去所述树脂流汇合部和所述周边部以外的一般部的厚度。
[0021] 采用这样的结构时,由于距离L和厚度t之间满足L≥t的关系,因此能够产生足够量的汇合树脂流,从而可以使焊缝变得更加不明显。需要说明的是,L<t时,不能产生足够量的汇合树脂流,从而不能使焊缝变得不明显。
[0022] 本发明的成型品的特征在于,其是使用上述注射成型用金属铸模成型的。
[0023] 按照本发明,由于成型品是使用上述注射成型用金属铸模而成型的,因此焊缝变得不明显,具有良好的外观。
附图说明
[0024] 图1是从上方观察本发明的第1实施方式的注射成型用金属铸模的剖视图。
[0025] 图2是图1的沿II-II线的剖视图。
[0026] 图3是使用所述第1实施方式的注射成型金属铸模进行注射成型时预测熔融树脂的流动的图。
[0027] 图4是从上方观察本发明的第2实施方式的注射成型用金属铸模的剖视图。
[0028] 图5是使用所述第2实施方式的注射成型金属铸模进行注射成型时预测熔融树脂的流动的图。
[0029] 图6是本实施方式的
变形例的金属铸模剖视图。
[0030] 符号说明
[0031] 1 注射成型用金属铸模
[0032] 2 定模
[0033] 3 动模
[0034] 4 浇口
[0035] 10 模槽
[0036] 10A 分流结构
[0037] 10B 树脂流汇合部
[0038] 10C 周边部
[0039] 10E 树脂流汇合点
[0040] 10F 一般部
[0041] 22 凸部
具体实施方式
[0042] 下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0043] [第1实施方式]
[0044] 图1示出从上方观察本发明的第1实施方式的注射成型用金属铸模1的剖视图,图2示出图1的沿II-II线的剖视图。
[0045] 注射成型用金属铸模1具有:定模2、动模3、由定模2和动模3形成的模槽10、以及向模槽10内注射熔融树脂的浇口4。
[0046] 在图1中,定模2具有圆形的突起部21和2个凸部22,所述突起部21设置在成型面2A的中央稍稍靠近浇口4的一侧,在合模时与动模3的成型面3A(参照图2)
接触而在成型品上形成开口部;所述2个凸部22夹持成型面2A的突起部21设置在与浇口4相反一侧的部分,并且向模槽10内突出。
[0047] 如图1和图2所示,2个凸部22具有长方体形状,并且其长边与浇口4的轴向平行地配置。
[0048] 如图1和图2所示,模槽10是形成在夹在定模2和平板状的动模3之间的部分的大致长方形的板状的空心部。模槽10具有:将由浇口4注射到模槽10内的熔融树脂流分割成2个树脂流的分流结构10A、由分流结构10A所形成的两个树脂流相互汇合的树脂流汇合部10B、以及树脂流汇合部10B的周边部10C。
[0049] 分流结构10A由上述定模2的突起部21构成。
[0050] 在图1中,由浇口4注射到模槽10内的熔融树脂流被分流结构10A均等地分割成上下两个树脂流。然后,两个树脂流夹持模槽10的突起部21在与浇口4相反一侧用虚线表示的汇合预测线10D处相互汇合。因此,汇合预测线10D及其附近形成树脂流汇合部10B。这里,在以汇合预测线10D为中心的对称位置,所述凸部22相互平行地配置。
[0051] 此外,在图1中,汇合预测线10D和模槽10的突起部21相交的点表示在树脂流汇合部10B最初发生树脂流汇合的树脂流汇合点10E。这里,从树脂流汇合点10E起沿着树脂流流动方向,在仅距离规定距离的位置设置凸部22,并且优选距离L和厚度t之间满足L≥t的关系,所述距离L是从树脂流汇合点10E到凸部22的包含树脂流汇合点10E侧的端面的平面之间的距离;所述厚度t是图2所示的模槽中除去树脂流汇合部10B和周边部10C以外的一般部10F的厚度。
[0052] 如图2所示,树脂流汇合部10B的周边部10C是厚度比通过定模2的凸部22形成在模槽10内的其它部分薄的部分。如图1和图2所示,定模2的凸部22和周边部10C设置在夹持树脂流汇合部10B的位置。
[0053] 这里,优选图2所示的周边部10C的厚度a和树脂流汇合部10B的厚度b满足0.4≤a/b≤0.9的关系。特别是,更加优选满足0.5≤a/b≤0.85的关系。
[0054] 在制造成型品时,将定模2和动模3合模,并通过适当的装置从浇口注射熔融树脂。
[0055] 图3示出注射成型时预测熔融树脂的流动的图。如箭头所示,从位于图3右方的浇口4向模槽10内注射的熔融树脂流被分流结构10A均等地分割成上下两个树脂流。然后,这两个树脂流在树脂流汇合部10B处相互汇合,此时,对于因凸部22而在模槽10内形成的厚度较薄的周边部10C而言,由于熔融树脂难以通过,因此穿过周边部10C的树脂流成为细流。另一方面,由于从在上述树脂流汇合部10B最初发生树脂流汇合的树脂流汇合点10E起沿着树脂流流动方向,在仅距离规定距离的位置设置有凸部22,因此,熔融树脂向树脂流汇合点10E的流动不会受到限制,也不会妨碍汇合树脂流的产生。因此,大的汇合树脂流改变穿过周边部10C的细流的方向,并沿着树脂流汇合部10B流动。
[0056] 按照上述实施方式,可以发挥如下的效果。
[0057] (1)由于通过分流结构10A而形成的多个树脂流相互汇合的部分、即树脂流汇合部10B形成了比周边部10C厚的壁,因此相对于周边部10C,熔融树脂的流动阻力变小。由此,在树脂流汇合部10B以最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点10E为起点,产生沿着树脂流汇合部10B的熔融树脂流(汇合树脂流)。即,在使用以往的金属铸模时,树脂流以对峙的状态接连在树脂流汇合部发生汇合,而在本发明中,沿着树脂流汇合部10B产生汇合树脂流,因此,特别是在表面部分,焊缝变得不明显。因此,不需要后续步骤或特别的装置就能够获得外观良好的成型品。
[0058] (2)由于周边部10C的厚度a和树脂流汇合部10B的厚度b满足0.4≤a/b≤0.9的关系,因此可以确保熔融树脂的良好的流动性,容易产生汇合树脂流,从而可以使焊缝变得不明显。
[0059] (3)由于大的汇合树脂流改变穿过周边部10C的细流的方向,并沿着树脂流汇合部10B流动,因此,形成成型品的表面部分的细流的方向发生改变,焊缝变得更加不明显。
[0060] (4)由于因凸部22而在模槽10中形成树脂流汇合部10B的周边部10C,因此对应于成型品的树脂流汇合部10B的部分能够不从成型品的其它部分突出。因此,也可以适用于在成型品的表面存在突起部的不优选的情况。
[0061] (5)由于距离L和厚度t之间满足L≥t的关系,因此能够产生足够量的汇合树脂流,从而可以使焊缝变得更加不明显。
[0062] [第2实施方式]
[0063] 图4示出从上方观察本发明的第2实施方式的注射成型用金属铸模1的剖视图。本实施方式在突起部的有无、浇口4和凸部22的结构方面与上述第1实施方式不同,其它的结构和作用于实施方式1相同,因此,在该图中标注相同的符号并省略其说明。
[0064] 如图4所示,定模2具有分别设置在其左右端部的用于将熔融树脂注射到模槽10内的两个浇口4、以及与上述第1实施方式所示的凸部同样形状的四个凸部22。在本实施方式中,定模2未设置突起部21。
[0065] 在图4中,推定由两个浇口4注射到模槽10中的熔融树脂的树脂流在虚线表示的汇合预测线10D处相互汇合。因此,汇合预测线10D及其附近形成树脂流汇合部10B。需要说明的是,树脂流汇合部10B最初发生树脂流汇合的点、即树脂流汇合点10E成为树脂流汇合部10B的汇合预测线10D的中心。
[0066] 另外,四个凸部22中的每两个分别沿着与汇合预测线10D平行的轴线并列配置,并列成一条直线状的两个凸部22与另两个凸部22配置在以汇合预测线10D为中心的对称位置上。从树脂流汇合点10E到四个凸部22的包含树脂流汇合点10E侧的端面的平面之间的距离L都相等。距离L与上述第1实施方式同样地设定。
[0067] 在制造成型品时,将定模2和动模3合模,并通过适当的装置从两个浇口4同时注射熔融树脂。
[0068] 图5示出注射成型时预测熔融树脂的流动的图。从位于图5右方和左方的两个浇口4向模槽10内注射的两个树脂流通过厚度较薄的周边部10C(图5所示的凸部22的上方)后,在树脂流汇合部10B(特别是汇合预测线10D部附近)相互汇合。此时,对于因凸部22而在模槽10内形成的厚度较薄的周边部10C而言,由于熔融树脂难以通过,因此穿过周边部10C的树脂流成为细流。另一方面,由于从树脂流汇合部10B最初发生树脂流汇合的点、即树脂流汇合点10E起沿着树脂流流动方向,在仅距离规定距离的位置设置有凸部22,因此,熔融树脂向树脂流汇合点10E的流动不会受到限制,也不会妨碍汇合树脂流的产生。
因此,大的汇合树脂流改变穿过周边部10C的细流的方向,并沿着树脂流汇合部10B流动。
[0069] 按照上述实施方式,具有下面所示的效果(6)取代上述第1实施方式的效果(1),另外还具有与上述第1实施方式同样的效果(2)~(5)。
[0070] (6)由两个浇口4注射的熔融树脂的树脂流相互汇合的部分、即树脂流汇合部10B形成了比周边部10C厚的壁,因此相对于周边部10C,熔融树脂的流动阻力变小。由此,在树脂流汇合部10B以最初发生树脂流的汇合的树脂流汇合点10E为起点,产生沿着树脂流汇合部10B的熔融树脂流(汇合树脂流)。即,在使用以往的金属铸模时,树脂流以对峙的状态接连在树脂流汇合部发生汇合,而在本发明中,沿着树脂流汇合部产生汇合树脂流,因此,特别是在表面部分,焊缝变得不明显。因此,不需要后续步骤或特别的装置就能够获得外观良好的成型品。
[0071] <变形例>
[0072] 需要说明的是,本发明并不限定于上述各实施方式,在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也包含在本发明中。
[0073] (i)凸部22只要是能够在模槽10内形成厚度较薄的周边部10C的凸部即可,凸部22的形状并不限定于上述各实施方式所示的长方体形状。例如,也可以使模槽10一侧的
角变圆。此时,可以防止树脂流碰到凸部22时产生乱流。
[0074] (ii)如图6所示,可以在对应于树脂流汇合部10B的部分设置凹部23而不在定模2中设置凸部22,来作为注射成型用金属铸模1。此时,模槽10的树脂流汇合部10B以外的部分都成为周边部10C,树脂流汇合部10B形成比周边部10C厚的壁,因此,相对于周边部
10C,熔融树脂的流动阻力变小。这样,由于产生汇合树脂流,因此焊缝变得不明显。因此,不需要后续步骤或特别的装置就能够获得外观良好的成型品。
[0075] (iii)可以在动模3的成型面3A上形成褶皱(シボ)。此时,能够在成型品的表面形成花纹。
[0076] (iv)可以将浇口4制成系列
阀门浇口。此时,能够获得外观更加良好的成型品。
[0077] (v)使用的树脂没有特别限定,只要是在其结构上形成焊缝的热塑性树脂,可适用于任何树脂的成型。
[0078] 此外,对于实施本发明时所采用的具体的结构和形状等而言,只要能够实现本发明的目的,也可以是其他的结构等。
[0080] 列举实施例和比较例更详细地说明本发明。需要说明的是,本发明并不受这些实施例记载的内容的任何限制。
[0081] [实施例1~3]
[0082] 使用上述第1实施方式的注射成型用金属铸模1进行注射成型,并对得到的成型品的外观进行评价。在实施例1~3中,分别使用凸部22的尺寸和配置不同的注射成型用金属铸模1。需要说明的是,实施例1~3以及后面叙述的比较例1、2的注射成型用金属铸模1的共同点是:模槽10的大小为600mm×250mm、厚度t=3mm、突起部21的直径为85mm。进行注射成型的树脂的组成如下。
[0083] α-烯
烃共聚物(株式会社三井化学制造的タフマ一) 15重量%[0084] 滑石 20重量%[0085] PP(普瑞曼
聚合物(Prime polymer)株式会社制造的J709QG)
[0086] 65重量%[0087] 树脂添加剂 微量
[0088] [比较例1]
[0089] 使用与上述第2实施方式相比仅凸部22的配置(距离L)不同的注射成型用金属铸模1来进行注射成型,并对得到的成型品的外观进行评价。
[0090] [比较例2]
[0091] 使用与上述第1实施方式的注射成型用金属铸模1相比省略了凸部22的注射成型用金属铸模1来进行注射成型,并对得到的成型品的外观进行评价。
[0092] 实施例1~3以及比较例1、2中使用的注射成型用金属铸模1的凸部22的尺寸和配置,以及得到的成型品的外观的评价结果如表1所示。在表1中,W表示凸部22的长边方向的长度、LA2表示凸部22的宽度、LA1表示从树脂流汇合部10B的汇合预测线10D到凸部22的汇合预测线10D一侧的端面之间的距离(参照图1)。其它的尺寸的记号(a、b、L)基于上述第1实施方式。在外观的评价中,将成型品表面的焊接纹不清楚、外观品质得到提高的试样评价为G、将成型品的表面产生了明显的焊接纹的试样评价为N。
[0093] [表1]
[0094]W LA1 LA2 L a b 成型品的
外观
实施例1 30 7.5 30 6.0 2.5 3.0 G
实施例2 50 7.5 30 6.0 2.5 3.0 G
实施例3 80 5.0 10 4.0 2.5 3.5 G
比较例1 50 7.5 30 1.0 2.5 3.0 N
比较例2 - - - - - 3.0 N
[0095] *数值的单位是mm。
[0096] *由于在比较例1中未设置凸部22,因此仅将模槽的厚度记为b。
[0097] [评价结果]
[0098] 如表1所示,实施例1~3得到的成型品呈现良好的外观。而在比较例1、2得到的成型品的表面产生了明显的焊缝。
[0099] 由以上的实施例1~3以及比较例1、2可知,在具有分流结构10A的注射成型用金属铸模1的情况下,如果基本满足下述条件,则可以使焊缝变得不明显,从而得到具有良好外观的成型品,所述条件为:
[0100] W≥30[mm]
[0101] 3[mm]≤LA1≤30[mm]
[0102] LA2≥10[mm]
[0103] L≥t
[0104] 0.4≤a/b≤0.9。
[0105] 产业实用性
[0106] 本发明的注射成型用金属铸模可以用于制造例如仪表板、车门板等汽车内部装饰部件,本发明的成型品可以作为例如仪表板、车门板等汽车内部装饰部件使用。