專利名稱：吹塑成形方法、吹塑成形制品及吹塑成形金屬模/的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將利用模具擠壓出的型坯導(dǎo)入金屬模內(nèi)、通過合模成形出成形制品的吹塑成形方法，利用這種吹塑成形方法獲得的成形制品以及用于這種吹塑成形方法的吹塑成形金屬模。
背景技術(shù)：
過去，瓶、罐等樹脂制容器是利用向?qū)虢饘倌Ｖ械男团鲀?nèi)部吹入氣體進(jìn)行成形的吹塑成形法成形出的。
在這種吹塑成形中，一般地，從模具中擠壓出熔融樹脂制造筒狀型坯，用金屬模(分型模)夾住這種型坯進(jìn)行成形。
這樣成形的吹塑成形制品由于具有中空結(jié)構(gòu)而重量輕，此外，由于其形狀及結(jié)構(gòu)的原因，其剛性強(qiáng)，從而耐沖擊性及隔音性能優(yōu)異。同時，吹塑成形可進(jìn)行低壓成形，制造成本低廉，利用吹塑成形制造的容器等制品形狀大多比較簡單，金屬模的結(jié)構(gòu)簡單，從而可廉價地制成金屬模。
由于這些優(yōu)點，近年來，吹塑成形制品在汽車部件，住宅設(shè)備、建材等工業(yè)材料領(lǐng)域被廣泛采用。
此外，除簡單的形狀外，也已開始利用吹塑成形法制造具有復(fù)雜、多樣形狀的制品。
例如，作為代表性的例子，可以列舉出汽車領(lǐng)域中的保險杠及阻流板，住宅設(shè)備中的門板、安裝到洗浴設(shè)施以及洗手間設(shè)施中的部件，建材中的桌面頂板以及各種面板類等。
在吹塑成形中，如圖6所示，大致經(jīng)過以下四個工序制造吹塑成形制品。
(a)在型坯注塑工序中，利用吹塑成形機(jī)的模具90擠壓出圓筒狀型坯99，將其導(dǎo)入作為吹塑成形金屬模的第一金屬模91、第二金屬模92之間。
同時，在第一金屬模91中形成圖案設(shè)計面91A，在該圖案設(shè)計面91A上設(shè)置作為向型坯99一側(cè)突出的凸部的先行接觸部93以及作為雕刻很深的凹部的成形部(吹脹部)94。
(b)在金屬模合模工序中，將第一金屬模91及第二金屬模92閉合，將位于吹塑成形金屬模91、92周緣處的分型面部(溢料部)91B,92B夾緊。這時，直到金屬模91、92閉合為止，金屬模91、92之間形成在外部開口的敞開的空間。因此，在閉合金屬模91、92時，型坯99的一部分向金屬模91、92時，型坯99的一部分向金屬模91、92的外側(cè)膨脹，所以雖然型坯99與先行接觸部93接觸，但不與成形部94的整體接觸。
(c)在吹入空氣的工序中，由栓95向型坯99中吹入空氣，使型坯99與成形部94整體接觸。
(d)然后，通過使型坯99冷卻硬化，獲得吹塑成形制品。
然而，在經(jīng)過申請人研究證明，在如上所述的工序中，在與先行接觸部93和成形部94接觸的型坯99的各個部位的邊界處產(chǎn)生條痕和皺褶，在紋理的復(fù)制狀態(tài)產(chǎn)生不均勻，損害吹塑成形制品的外觀。即，型坯99在圖6(b)所示的金屬模合模工序中，與先行接觸部93接觸之后，在圖6(c)所示的吹氣工序中與第一金屬模91的成形部94接觸。就是說，在與先行接觸部93接觸的型坯99的一部分與和成形部94接觸的型坯99的一部分之間，型坯99與金屬模圖案設(shè)計面接觸的接觸部位的運動停滯。而由于這種接觸部位的停滯產(chǎn)生前面所述的條痕和皺褶，并產(chǎn)生紋理復(fù)制狀態(tài)的不均勻。
過去，當(dāng)在吹塑成形制品表面上發(fā)生條痕、皺褶時，對表面進(jìn)行噴涂將這些條痕和皺褶遮蔽起來，同時在圖案設(shè)計當(dāng)中采用紋理等，使這些條痕和皺褶不太顯眼。
然而，近年來，對于吹塑成形制品，要求價格低廉(階低成本)，回收再利用，對溶劑進(jìn)行限制等，從而對不進(jìn)行噴涂并具有鏡面外觀的要求提高。
為此，一直在對吹塑成形技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使之可不形成條痕及皺褶以及復(fù)制不均勻、提高外觀設(shè)計性能、可以把復(fù)雜的圖樣裝飾成很細(xì)的紋理、提高復(fù)制性能，能夠?qū)崿F(xiàn)不必噴涂可進(jìn)行鏡面加工。
例如，作為對吹塑成形金屬模進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)，提出了于金屬模主體上安裝隔熱體的同時，使加熱的氣體或冷卻的液體進(jìn)出形成于圖案設(shè)計面背后的空間的成形用金屬模(參見特開平07-108534號公報)，以及在利用吹塑用氣體將型坯壓制到由隔熱層被覆的金屬模圖案設(shè)計面上之后，維持型坯的高溫狀態(tài)，同時采用圖案設(shè)計面精度更高的復(fù)制金屬模的吹塑成形法(參見特開平06-328549號公報)。
此外，作為對吹塑成形制品的材料進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)，提出了使用具有特定熔化指數(shù)或彎曲彈性率的熱塑性樹脂材料作為原材料，制成在具有帶有光澤的平滑的表面的同時，不必噴涂的成形制品(參見特開平08-119043號公報)，以及利用具有高的表面光澤度的聚丙烯作為原材料(參見特開平10-138324號公報)的方案等例子。
在這種技術(shù)中，一面改變金屬模合模或空氣吹入時間等基本的成形條件，一面進(jìn)行加熱和冷卻等金屬模的溫度控制，或者通過設(shè)置通風(fēng)孔或多孔性電鑄等將金屬模內(nèi)的氣體有效地排出等，來防止在成形制品上形成條痕、皺褶或者防止復(fù)制時的不均勻。
然而，特別是在以成形制品上不進(jìn)行噴涂為目的的多層吹塑成形法中，在成形制品的表層具有透明感的場合，即使將吹塑成形金屬模加熱到高溫，或者有效地將金屬模內(nèi)的空氣排出，也會在成形制品上產(chǎn)生顯著的條痕和皺褶。
進(jìn)而，研究結(jié)果表明，為了制造在成形制品表面上有必要施加仿革或布紋圖樣的紋理加工的成形制品，即使采用上述技術(shù)，當(dāng)從成形周期是否適當(dāng)?shù)慕嵌瘸霭l(fā)不能以過高的溫度進(jìn)行加工時，上述技術(shù)是不適用的。
這是因為，一般說來，金屬模溫度越高，賦予型坯的流動性越好，從而希望金屬模溫度高，但與此相反，當(dāng)金屬模溫度過高時，其升溫及升溫后的冷卻則需要更長的時間，從而產(chǎn)生生產(chǎn)效率下降的問題。
從而，要求除采用控制金屬模的溫度以外的某種吹塑成形方法，實現(xiàn)沒有條痕、皺褶以及復(fù)制不均勻的、外觀良好的成形制品。
發(fā)明的公開因此，本發(fā)明的目的是提供一種外觀良好的吹塑成形制品以及制造這種成形制品的吹塑成形方法以及吹塑成形金屬模。
本發(fā)明的吹塑成形方法為一種將從模具中擠壓出的型坯導(dǎo)入金屬模內(nèi)進(jìn)行成形制品的成形的吹塑成形方法，其特征為，前述金屬模具備有以前述型坯不脹出到金屬模之外的方式將型坯閉塞的型坯閉塞裝置，將前述金屬模開模，把前述型坯導(dǎo)入該金屬模內(nèi)，借助前述型坯閉塞裝置，不使前述型坯與前述金屬模的內(nèi)表面(金屬模圖案設(shè)計面)接觸地將前述型坯閉塞后，關(guān)閉前述金屬模，壓縮前述型坯，通過壓縮使前述型坯與前述金屬模的內(nèi)表面接觸。
即，在用型坯閉塞裝置把型坯閉塞時，確保在型坯內(nèi)外具有規(guī)定的壓力差，在閉塞時刻，僅利用存在于型坯內(nèi)的空氣確保型坯的張力，隨著金屬模的閉鎖使型坯與金屬模的整個內(nèi)表面接觸。
這里，所謂金屬模的內(nèi)表面主要是金屬模的圖案設(shè)計面。金屬模圖案設(shè)計面為具有皺紋及復(fù)雜凹凸圖樣的金屬模內(nèi)表面，也有簡單的平坦面的金屬模具內(nèi)表面的場合。通常將作為成形制品取出時，與相當(dāng)于從外面所看到的面的金屬模內(nèi)表面稱作金屬模圖案設(shè)計面。
在這樣的本發(fā)明中，以圓筒的形狀從模具中擠壓到金屬模內(nèi)的型坯在金屬模合模前，由于設(shè)置在該金屬模上的型坯閉塞裝置而不會脹出到金屬模型之外，并且不與金屬模圖案設(shè)計面接觸地封閉在由金屬模圖案設(shè)計面及型坯閉塞裝置圍成的空間內(nèi)。同時，通過利用型坯閉塞裝置將型坯閉塞，使得過去由于型坯脹出到金屬模之外而遺失的型坯內(nèi)部的空氣不泄漏到金屬模之外地封閉在已被閉塞的型坯的內(nèi)部。從而，在將金屬模關(guān)閉的階段，僅利用用于型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸的足夠量的、即在關(guān)閉金屬模時型坯內(nèi)的空氣的壓力即可使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸的量的空氣充滿型坯的內(nèi)部。
然后，當(dāng)在這種狀態(tài)下關(guān)閉金屬模時，型坯壓緊在金屬模上，型坯內(nèi)部的空氣壓力上升。因此，型坯與金屬模圖案設(shè)計面連續(xù)地接觸。即，由于整個型坯與金屬模的接觸的現(xiàn)象是，一連串地不間斷地連續(xù)進(jìn)行，所以在成形制品的表面上不會形成條痕、皺褶以及復(fù)制不均勻。從而，可獲得美麗的光澤或具有流暢的透明感的成形制品。
此外，還具有預(yù)先在型坯內(nèi)封入大量的空氣等氣體的吹塑成形技術(shù)(特公平66-55423號公報，特開平07-214649號公報)。然而，這是利用預(yù)先封入的大量氣體在金屬模合模時使型坯表面與金屬模內(nèi)表面接觸。即，型坯過分膨脹肥大，不可避免的具有隨著金屬模的合模從金屬模中擠出，破裂等危險。在本發(fā)明中，由于在金屬模合模時不封入過量的空氣，從而可避免這種問題。
此外，也有采用如本發(fā)明的型坯閉塞裝置的框的技術(shù)(參見特許第3012837號)。然而，在這種技術(shù)中，由于不進(jìn)行型坯的閉塞(密閉)，很難獲得利用氣體的內(nèi)壓向金屬模內(nèi)表面壓緊的效果，不能期待如本發(fā)明那樣的成形性能提高。此外，在合模時，型坯的一部分容易擠出。
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地，在用前述型坯閉塞裝置將型坯閉塞之前，施行向前述型坯內(nèi)吹入氣體的預(yù)吹塑。
在本發(fā)明中，在合模時使型坯與金屬模接觸(壓緊)的力是由合模時的型坯內(nèi)空氣(氣體)的壓力(型坯內(nèi)壓)與型坯和金屬模之間的空間內(nèi)的空氣(氣體)的壓力之差產(chǎn)生的。這里，由于在利用型坯閉塞裝置將型坯封閉在閉合的空間內(nèi)時，也就是在閉塞時，通過調(diào)節(jié)型坯內(nèi)的空氣量可以調(diào)整型坯的內(nèi)壓，所以，如果在型坯閉塞前進(jìn)行預(yù)吹塑，使型坯內(nèi)的空氣量增加，則可加大型坯的內(nèi)壓，即可增大使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸的力，即使金屬模的圖案設(shè)計面具有復(fù)雜的形狀，在合模時也可使型模順滑地與整個金屬模圖案設(shè)計面接觸。
這時，用于進(jìn)行預(yù)吹型的空氣送出器具可從任意方向向相對于型坯突出，但特別優(yōu)選地是從型坯的側(cè)方或上下方向突出。
在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選地，利用前述型坯閉塞裝置將型坯閉塞時，將由型坯的外表面與金屬模的內(nèi)表面圍成的空間作為密閉空間，在把該密閉空間內(nèi)部減壓(例如，大氣壓以下、相對于型坯內(nèi)部的壓力為負(fù)壓)之后，將前述金屬模閉合。
即，通過型坯閉塞裝置將型坯閉塞，在由型坯的外表面和金屬模圖案設(shè)計表面圍成的區(qū)域內(nèi)形成與外部不進(jìn)行空氣流通的密閉空間。然后，例如，將封閉在該密閉空間內(nèi)的空氣(任意氣體)排出到外部等，進(jìn)行減壓使之變成負(fù)壓，以此來加大型坯內(nèi)部與前述密閉空間之間的壓力差。其結(jié)果是，由這個壓力差，產(chǎn)生使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸(壓緊)的力。從而，由于僅使用型坯閉塞裝置，與不使前述密閉空間變成負(fù)壓的場合相比，可使型坯內(nèi)的空氣壓力與前述密閉空間內(nèi)的空氣壓力之間的壓力差變得更大，從而，即使不進(jìn)行預(yù)吹塑等，在合模時也能可靠地將型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸，從而可成形外觀加工更加良好的成形制品。
進(jìn)而，如果將預(yù)吹塑與負(fù)壓相結(jié)合，可使型坯內(nèi)的空氣壓力與前述密閉空間內(nèi)的空氣壓力之間的壓力差更大。在這種場合，即使是具有更加復(fù)雜形狀的金屬模圖案設(shè)計面，也可使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸。
利用本發(fā)明的制造方法所獲得的吹塑成形制品在把型坯從前述金屬模中取出后，即使在其表面上僅進(jìn)行透明噴涂或根本不進(jìn)行噴涂，也會顯示沒有條痕及皺褶的良好的外觀，從而可省略進(jìn)行著色性的噴涂等所需的繁雜的操作。
本發(fā)明的吹塑成形制品具有用前述各種吹塑成形法進(jìn)行成形的特征。
具體地說，在把從模具中擠壓出的型坯導(dǎo)入金屬模內(nèi)進(jìn)行成形的吹塑成形制品中，其特征為，前述金屬模具備有不使前述型坯脹出到金屬模之外地將型坯閉塞的型坯閉塞裝置，保持前述金屬模開模、將型坯導(dǎo)入到該金屬模內(nèi)，利用前述型坯閉塞裝置，不使前述型坯與前述金屬模的金屬模內(nèi)表面接觸地將前述型坯閉塞后，閉合前述金屬模，壓縮前述型坯，通過這種壓縮使前述型坯與前述金屬模的內(nèi)表面接觸來進(jìn)行制造。
在本發(fā)明的吹塑成形制品中，利用這種制造方法，作為成形制品的未固化體的型坯在金屬模合模之前，預(yù)先用型坯閉塞裝置，在不脹出到金屬模之外的狀態(tài)下閉塞在對向的金屬模之間。從而，在以后的金屬模合模時，從凸出部(先行接觸部)到凹部(吹脹部)連續(xù)地與圖案設(shè)計面接觸。即，不會出現(xiàn)型坯的一部分?jǐn)D出金屬模之外，型坯內(nèi)的空氣壓力下降，不能與金屬模圖案設(shè)計面接觸的成形不良情況，型坯能夠可靠而迅速地與金屬模表面接觸。因此，即使在接觸后冷卻，型坯的收縮也會均勻地進(jìn)行，可防止條痕，皺褶以及復(fù)制不均勻等成形不良，可獲得具有美麗光澤或流暢透明感的表面的吹塑成形制品。
本發(fā)明的吹塑成形金屬模為一種在容納由模具中擠出的型坯進(jìn)行吹塑成形的吹塑金屬模，其特征為，具有從前述模具擠壓出的型坯不脹出到金屬模之外地閉塞型坯的型坯閉塞裝置。
在這種本發(fā)明中，以圓筒狀從模具中擠壓出的型坯在金屬模合模前，利用設(shè)置在該金屬模上的型坯閉塞裝置，不脹出到金屬模之外地容納閉塞在由金屬模圖案設(shè)計面和型坯閉塞裝置所圍成的空間內(nèi)。
然后，當(dāng)在這種狀態(tài)下將金屬模閉合時，首先，型坯接觸并壓緊到向型坯一側(cè)突出的凸出部(先行接觸部)上的同時，該型坯內(nèi)部的空氣壓力上升。因此，型坯在接觸前述凸出部之后不間斷地連續(xù)地與雕刻的很深的金屬模的凹部(吹脹部)接觸。即由于型坯與金屬模的接觸是不停滯地連續(xù)進(jìn)行，同時，型坯在整體上同樣地冷卻，所以，在成形制品表面上不會形成條痕、皺褶和復(fù)制不均勻。從而可獲得具有美麗光澤或流暢的透明感的成形制品。
在本發(fā)明的吹塑成形金屬模中，其優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為，前述閉塞裝置配備有分別設(shè)置在對向配置的各金屬模周圍、且從各金屬模向另一個金屬?？蛇M(jìn)退設(shè)置的框體，通過使這些框體相互對接，可將型坯閉塞在由前述框體和前述金屬模劃分出來的與金屬模之外閉合的空間內(nèi)。
在這種本發(fā)明中，由于將型坯閉塞的型坯閉塞裝置在設(shè)置于金屬模的周圍的、即由型坯閉塞裝置與金屬模形成的空間內(nèi)不形成允許型坯向金屬模外膨脹的間隙，所以被閉塞的型坯能被可靠地容納在對向設(shè)置的金屬模之間。從而，能夠可靠地抑制合模時型坯向金屬模之外的膨脹，使型坯可靠地與金屬模圖案設(shè)計面接觸。
這時，閉塞型坯的框體的動作可以是簡單的前進(jìn)和后退的進(jìn)退運動。而且，由于這些框體分別安裝在各金屬模上，這些框體的行程量(閉塞量)被控制在稍大于型坯半徑的范圍內(nèi)。因此，使這些框體動作的動作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，所以可使型坯閉塞裝置乃至包括該閉塞裝置所構(gòu)成的成形金屬模本身的結(jié)構(gòu)都很簡單，可很容易地制造吹塑成形金屬模。
在本發(fā)明的吹塑成形金屬模中，該吹塑成形金屬模具有帶有金屬模圖案設(shè)計面的圖案設(shè)計側(cè)金屬模以及與該圖案設(shè)計側(cè)金屬模對向配置的金屬模，前述閉4塞裝置具有可從前述金屬模向前述圖案設(shè)計側(cè)金屬模進(jìn)退地設(shè)置、同時將型坯壓向前述圖案設(shè)計側(cè)金屬模周圍的分型面部上地形成的框體。
在這種本發(fā)明中，通過用僅設(shè)在一個金屬模上的簡單的框體構(gòu)成型坯閉塞裝置，與在對向的兩個金屬模上設(shè)置框體的情況相比，框體的設(shè)置個數(shù)變成一個，可降低制造型坯閉塞裝置的成本，乃至降低吹塑成形制品的成本。
在使用在前述一側(cè)具有框體的吹塑成形金屬模的場合，可優(yōu)選地采用如下的成形方法。
即，優(yōu)選地利用前述框體將型坯壓在圖案設(shè)計側(cè)金屬模周圍的分型面部上，通過這一操作，在將由型坯的外表面與圖案設(shè)計側(cè)金屬模的金屬模圖案設(shè)計面包圍起來的閉合空間減壓之后或者在減壓的同時，將圖案設(shè)計側(cè)金屬模和與該圖案設(shè)計側(cè)金屬模對向配置的金屬模閉合。
這樣一來，在可簡化吹塑成形金屬模的同時，可將型坯可靠地壓緊到圖案設(shè)計面上，獲得良好的成形性。
附圖的簡單說明圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例中的吹塑成形金屬模和型坯的透視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例中吹塑成形工序的圖示。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例中吹塑成形金屬模的透視圖。
圖4是表示在根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例中的吹塑成形方法中，框體閉合工序的剖視圖。
圖5是表示在根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例中的吹塑成形方法中，金屬模合模工序的剖視圖。
圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的例子的吹塑成形工序的圖示。
實施發(fā)明的最佳方式第一實施例下面根據(jù)


本發(fā)明的第一個實施例。
圖1表示本實施例的備有作為型坯閉塞裝置的框體31、32的吹塑成形金屬模1。
吹塑成形金屬模1用于容納從設(shè)于其上方的模具2向下方供應(yīng)的型坯3并對其成形，在合模狀態(tài)下，于其內(nèi)部形成與成形制品相對應(yīng)的模腔。
模具2通過將把樹脂可塑化的熔融樹脂從環(huán)狀排出口(圖中省略)擠壓到下方，向吹塑成形金屬模1供應(yīng)圓筒狀的型坯3。
如圖1和圖2所示，吹塑成形金屬模1由第一金屬模10和第二金屬模20以及分別設(shè)置在金屬模10、20上的框體31、32構(gòu)成。第一金屬模10和第二金屬模20為對開式分型模，在開模的狀態(tài)下由模具2向第一、第二金屬模10、20之間擠壓型坯3。
在第一金屬模10的內(nèi)表面上設(shè)置模仿吹塑成形制品的外表面的圖案和花樣的金屬模圖案設(shè)計面11，以及作為該金屬模圖案設(shè)計面11以外的面的、構(gòu)成金屬模圖案設(shè)計面11的外周部分的分型面部12。
同時，在該金屬模圖案設(shè)計面11內(nèi)，設(shè)置向第二金屬模20一側(cè)突出的凸出部13，該凸出部13的突出方向的前端面、即第二金屬模20一側(cè)的表面構(gòu)成在合模時最先與型坯3接觸的先行接觸部13A。
此外，在前述凸出部13的上下形成先行接觸部13A、凹部14，利用該凸出部13和凹部14，在金屬模圖案設(shè)計面11上形成復(fù)雜的凹凸形狀。
同時，在第一金屬模10上形成其一端在凹部14上開口的排氣通路15，該排氣通路的另一端延伸到第一金屬模10的外部，連接到圖中未示出的排氣裝置(真空泵等)上，通過該排氣通路15，吸引形成于框體31、32及金屬模10、20和型坯3之間的閉合空間內(nèi)的空氣。
進(jìn)而，與第一金屬模10對向配置的第二金屬模20也形成模仿吹塑成形制品側(cè)面的圖案及花樣的圖案設(shè)計面21及與第一金屬模10接觸的分型面部22。
如圖1所示，框體31、32分別安裝在第一金屬模10和第二金屬模20上，以覆蓋各個金屬模10、20的外周側(cè)面的方式形成金屬制的方框。
這些框體31、32安裝有氣缸等構(gòu)成預(yù)定的進(jìn)退機(jī)構(gòu)，借助空氣壓力或油壓以向?qū)ο虻慕饘倌７较蚩蛇M(jìn)退的方式設(shè)置。同時，當(dāng)該進(jìn)退機(jī)構(gòu)動作時，在第一金屬模10和第二金屬模20閉合之前，各個框體31、32相互接近之后，使對向的面接觸，將框體31、32閉合，在這些框體31、32的內(nèi)側(cè)形成由框體31、32以及金屬模10、20劃分出來的閉合空間33。
在這種結(jié)構(gòu)的本實施例中，以如下的順序進(jìn)行成形制品的成形。
即，如圖2的型坯注塑工序(A)所示，在預(yù)先使第一金屬模10和第二金屬模20脫離、進(jìn)行開模的同時，借助進(jìn)退機(jī)構(gòu)使注入銷(圖中省略)后退，處于從先行接觸部13A隱沒的狀態(tài)。
然后，將熔融樹脂從模具2的排出口擠壓到下方，將圓筒狀的型坯3導(dǎo)入到第一金屬模10和第二金屬模20之間的空間內(nèi)。
在把型坯3供應(yīng)到吹塑成形金屬模1內(nèi)之后，如圖2的框體閉合工序(B)所示，借助進(jìn)退機(jī)構(gòu)(圖中省略)使框體31、32相互接近，將型坯3的上端部及下端部夾緊的同時，用框體31、32劃分出該側(cè)方的空間，在型坯3尚未與兩個金屬模10、20的金屬模圖案設(shè)計面11、21接觸狀態(tài)下，把型坯3封閉在由框體31、32及金屬模10、20所形成的閉合空間33內(nèi)。
這時，為了調(diào)整封閉在型坯3內(nèi)的空氣量(空氣壓力)，也可以進(jìn)行預(yù)吹塑，直到確保在型坯3內(nèi)所需的空氣量(空氣壓力)，再由設(shè)在模具2的中心處的孔向型坯3內(nèi)送出空氣。
然后，如圖2的金屬模閉合工序(C)所示，開始對吹塑成形金屬模1合模。即，當(dāng)?shù)谝唤饘倌?0和第二金屬模20開始相互接近時，用各金屬模10、20擠壓型坯3，型坯3內(nèi)的空氣壓力上升，型坯3開始向凹部14脹出。
這時，由于型坯3通過框體31、32等閉塞在封閉空間33內(nèi)，所以隨著使第一金屬模10和第二金屬模20相互接近，型坯3內(nèi)的空氣壓力也上升，型坯3連續(xù)地接觸第一金屬模10的凸出部13A或凹部14的成形面，將第一金屬模10和第二金屬模20的金屬模圖案設(shè)計面11、21的圖案設(shè)計及花樣復(fù)制到型坯3上。
此外，根據(jù)不同的情況，可將存在于由框體31、32所圍成的閉合空間33內(nèi)部的空氣通過排氣通路15排出到金屬模10、20的外部，使型坯3的內(nèi)部和外部的壓力差變大也可以。在這種情況下，即使不怎麼增加型坯3內(nèi)的空氣量，也可使型坯3與金屬模表面11、12可靠地接觸。
或者，也可以僅用型坯的內(nèi)部壓力使型坯與金屬模整個內(nèi)表面接觸后，為了避免因冷卻造成的樹脂收縮所引起的復(fù)制性能降低，縮小向型坯內(nèi)部的補(bǔ)充吹氣。
最后，如圖2的冷卻工序(D)所示，使型坯3硬化，吹塑成形制品的制造結(jié)束。
此外，在冷卻工序中，例如也可以將設(shè)置在第一金屬模10和第二金屬模20上的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)切換到低溫，一面將第一金屬模10和第二金屬模20急冷，一面用空氣冷卻機(jī)等從成形制品內(nèi)部進(jìn)行強(qiáng)制冷卻?；蛘撸部梢宰⑷敫杀蚶鋮s的氮氣等促進(jìn)其冷卻。
采用這種實施例，可獲得以下效果。
(效果1)在金屬模閉合工序(C)之前的框體閉合工序(B)階段，通過用框體31、32將型坯3閉塞，型坯3不脹出金屬模10、20外部的閉合空間33由框體31、32及金屬模10、20形成。從而，型坯3被關(guān)閉在閉合空間33內(nèi)，在型坯3內(nèi)也確保所需的空氣。之后，當(dāng)開始閉合金屬模時，由于型坯3不脹出金屬模10、20的外部，在第一金屬模10的凸出部13A最初與型坯3接觸的同時，型坯3內(nèi)的壓力開始增加，型坯3也不間斷地連續(xù)地與第一金屬模10的凹部14接觸。從而，由于因冷卻而引起的型坯收縮也均勻地進(jìn)行，所以在能夠避免條痕、皺褶及復(fù)制不均勻等成形不良的同時，獲得具有美麗的光澤及流暢的透明感的表面的吹塑成形制品。
(效果2)在框體閉合工序(B)之前，通過將空氣送出器具插入到型坯3內(nèi)，從型坯3的外部向其內(nèi)部吹入新的氣體(空氣)(通過進(jìn)行預(yù)吹塑)，在金屬模閉合工序(C)的階段，可在型坯3的內(nèi)部確保能夠產(chǎn)生使型坯3可靠地與金屬模圖案設(shè)計面11、21接觸的足夠的力的空氣壓力。從而，由于可使型坯可靠地毫無遺漏地與金屬模圖案設(shè)計面接觸，從而在可進(jìn)一步減少成形制品的次品數(shù)的同時，也可在相同程度上提高生產(chǎn)效率。
(效果3)在金屬模閉合工序(C)時，在第一金屬模10上設(shè)置把充滿模腔內(nèi)的空氣(氣體)排出到金屬模之外的排氣通路15。因此，通過該排氣通路15，將模腔內(nèi)的空氣排出，可將模腔內(nèi)的空氣壓力(氣體壓力)變成負(fù)壓。從而，與僅僅閉合框體31、32的情況相比，型坯3的內(nèi)外壓力差進(jìn)一步提高。因此，由于產(chǎn)生使型坯3與金屬模圖案設(shè)計面11、21接觸的更大的力，所以，特別是能夠?qū)⒎抡战饘倌D案設(shè)計面11、21的復(fù)雜的凹凸形狀及細(xì)小的花樣復(fù)制到型坯3上，可獲得多樣性的成形制品。
(效果4)作為型坯閉塞裝置的框體31、32連同規(guī)定的進(jìn)退機(jī)構(gòu)設(shè)置在各金屬模10、20的周圍，獨立地進(jìn)行框體31、32的閉塞運動和金屬模10、20的進(jìn)退運動。從而，不必對金屬模10、20主體進(jìn)行大的加工，就可將進(jìn)退機(jī)構(gòu)和框體31、32安裝到金屬模10、20上，所以，可容易地制造吹塑成形金屬模1。
第二實施例在圖3，圖4和圖5中，表示了根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的吹塑成形金屬模1A。
此外，在下面的實施例和變形例中，和前述實施例同一個或同樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用同樣的符號，對其說明加以省略或簡略。
在該第二個實施例中的吹塑成形金屬模1A與前述第一個實施例中的吹塑成形金屬模1的不同之處在于，在對向配置的金屬模40、50中，只在一側(cè)的金屬模50上設(shè)置框體60，將該框體60壓緊到金屬模40的分型面部42上，夾持型坯3，型坯3不脹出金屬模40、50之外。
即，在一個金屬模40的內(nèi)表面上形成成形制品的圖案設(shè)計面41及構(gòu)成該圖案設(shè)計面41的外周的分型面部42，在另一個金屬模50上，將金屬制的管組裝成矩形框狀所形成的框體60支撐在臂61上。
此外，該框體60配置在另一個金屬模50上與第一個金屬模40的分型面部對向的位置處，如圖5所示，在另一個金屬模50接近第一個金屬模40時，以把框體60和臂61容納在形成于另一個金屬模50的周緣上的凹階梯部51內(nèi)的方式設(shè)置。進(jìn)而，臂61借助氣缸等相對于金屬模50可進(jìn)退地安裝。
在這樣的本實施例中，把型坯3供應(yīng)到金屬模40、50之間后，如圖4所示，框體60從另一個金屬模50向第一金屬模40突出的同時，通過使金屬模40向金屬模50接近，利用框體60和金屬模40的分型面部42將圓筒狀型坯3的上端部和下端部壓緊到分型面部42上，以不使型坯3脹出金屬模40、50之間的區(qū)域之外的方式閉合框體60。
另外，和第一個實施例一樣，在閉合框體60的工序中，當(dāng)封閉在閉塞的型坯3內(nèi)的空氣量不足時，銷狀空氣送出器具從型坯3的下方延伸，向型坯3內(nèi)吹入空氣(可進(jìn)行預(yù)吹塑)。
進(jìn)而，在用框體60將型坯3閉塞時，可將型坯3與該金屬模圖案設(shè)計面41之間形成的空間構(gòu)成封閉空間，如果為了吸引該封閉空間內(nèi)的空氣，在第一個金屬模40的金屬模圖案設(shè)計面41上形成作為排氣通路15的一端的開口的話，則可使與閉塞型坯3的第一個金屬模40對向的面可靠地與圖案設(shè)計面41接觸。
即，由于用框體60將型坯3閉塞，型坯3內(nèi)的空氣不能泄漏到外部，型坯3本身也不能脹到金屬模40、50之外。從而，一面通過排氣通路15把封閉在型坯3和圖案設(shè)計面41之間(模腔)的空氣排出到外部，一面進(jìn)行預(yù)吹塑，在型坯3的內(nèi)部和外部，可使型坯3與金屬模圖案設(shè)計面41充分接觸，并確保型坯3內(nèi)外的規(guī)定的壓力差，使型坯3與第一個金屬模40的圖案設(shè)計面可靠地接觸。
在這種第二個實施例中，除可獲得在第一個實施例中所獲得的效果1～4之外，還可獲得以下效果。
(效果5)由于框體60僅設(shè)在另一個金屬模50上，與型坯閉塞裝置設(shè)置在對向的兩個金屬模40上的情況相比，框體60的設(shè)置數(shù)目減少(成為一個)，作為型坯閉塞裝置的框體60的制造成本、乃至吹塑成形制品的成本均可降低。
此外，本發(fā)明不限于前述實施例，包括可達(dá)到本發(fā)明的目的的其它結(jié)構(gòu)，以下所述的變形等也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
即，其前述第一個實施例和第二個實施例中，為在型坯的內(nèi)外確保規(guī)定的壓力差，利用空氣送出器具進(jìn)行預(yù)吹塑以及利用排氣通路15將空氣排出到外部，但這些作業(yè)也可通過預(yù)吹塑或為產(chǎn)生負(fù)壓將空氣排出到外部單獨地進(jìn)行，也可這些作業(yè)組合起來進(jìn)行。進(jìn)而，即使省略這些作業(yè)也可以，這時也可省略排氣通路15。
進(jìn)而，在前述第一個實施例和第二個實施例中，作為型坯閉塞裝置，不僅限于使用框體31、32、60。作為型坯閉塞裝置，只要是可將從模具擠壓出的型坯3的閉塞，形成型坯3不脹出的封閉空間即可，例如，可采用在型坯3的上端及下端、從左右將各個型坯3夾緊的裝置。
同時，作為由上述的吹塑成形制造的成形制品材料，可采用聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚苯乙烯(PS)，丙烯睛丁而烯笨乙烯(ABS)，聚碳酸酯(PC)，尼龍等以及它們的復(fù)合材料。
此外，對于前述框體31、32、60相互接近的移動量(行程)，可在型坯3閉塞時型坯3不與金屬模的圖案設(shè)計面接觸的范圍內(nèi)任意設(shè)定，優(yōu)選地根據(jù)所用的模具2的直徑以及型坯3的材料的種類或物理性質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。
實驗例下面，根據(jù)具體的成形實驗例對本發(fā)明的效果進(jìn)行說明。
本實驗例是根據(jù)前述實施例，利用吹塑成形制造的作為成形制品的汽車用部件。
這里，如下面的表所示，有無框體、框體的行程、型坯內(nèi)的空氣量、所設(shè)定的金屬模的溫度，通過設(shè)置框體對成形制品的外觀上所起的作用的比較實驗。(表1)

此外，在表1中，型坯內(nèi)的空氣量一項是在把型坯閉塞的狀態(tài)下實際測得的空氣壓力的結(jié)果。進(jìn)而，空氣量“足夠”表示金屬模閉合結(jié)束后，在型坯與整個金屬模內(nèi)表面接觸的狀態(tài)下，型坯內(nèi)部壓力在1.5kgf/cm2以上時，型坯與圖案設(shè)計面連續(xù)地接觸，可獲得沒有條痕、皺褶時的情況。
同時，在各實驗例和比較例中所使用的樹脂為聚丙烯(商標(biāo)名為E-105GM,MT=0.5～0.6/10分，同PP樹脂)。
比較例1首先在比較例1中，和現(xiàn)有技術(shù)的例子一樣，不使用框體，通過金屬模閉合工序?qū)⑿团鏖]合的同時，將金屬模的溫度維持在較高的狀態(tài)，對型坯成型。其結(jié)果是，在型坯與先行接觸部接觸后，由于要等一定的時間才完全與吹脹部接觸，在對型坯成型所得到的吹塑成形制品上顯著地產(chǎn)生條痕、皺褶的同時，也發(fā)生復(fù)制不均勻，造成成形不艮。
比較例2此外，在比較例2中，充分確保了封閉在型坯內(nèi)的空氣量另一方面，框體的行程量與另外的實施例1、2、3及比較例1、3的行程量100mm相比，其數(shù)值小，只有20mm，對型坯進(jìn)行成型。此外，金屬模的溫度維持在130℃的高溫狀態(tài)。其結(jié)果是，在閉鎖框體的時刻，由于金屬模之間的距離比型坯的直徑小，未等到金屬模閉合工序，在框體閉合工序時，型坯已與金屬模圖案設(shè)計面接觸。從而，即使充分地確保型坯內(nèi)的空氣壓力，維持金屬模足夠的溫度，也會產(chǎn)生條痕，皺褶及復(fù)制不均勻，造成成形不良。
實驗例1～3但在表1中，在實施例1、2和3中，使用框體把型坯閉塞，在確保型坯內(nèi)外壓力差的狀態(tài)下，改變金屬模的溫度進(jìn)行金屬模的閉合，進(jìn)行型坯的成型。其結(jié)果是，即使改變金屬模的溫度對型坯成型，由于利用框體閉塞的型坯不脹出框外，可獲得使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸的力，從而可得到?jīng)]有條痕、皺褶及復(fù)制不均勻的具有良好外觀的成形制品。
從而證實了，為獲得外觀良好的成形制品，在設(shè)置于金屬模閉合工序之前將型坯閉塞的框體(型坯閉塞裝置)的同時，在為了不使型坯與金屬模圖案設(shè)計面接觸而用框體把型坯閉塞后，在確保閉塞的型坯內(nèi)的預(yù)定量的空氣的狀態(tài)下進(jìn)行金屬模的閉合。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性本發(fā)明涉及把從模具擠壓出的型坯導(dǎo)入金屬模內(nèi)、通過合模成形出成形制品的吹塑成形方法，利用該吹塑成形方法獲得的吹塑成形制品以及用于這種吹塑成形方法的吹塑成形金屬模，可用于瓶或罐等樹脂制容器的成形，保險杠及阻流板等汽車用部件的成形，門板、洗浴設(shè)施以及洗手間設(shè)施用部件等住宅設(shè)備的成形，桌頂板及各種面板類等建材的成形等。
權(quán)利要求
1.一種吹塑成形方法，為把由模具擠壓出的型坯導(dǎo)入金屬模內(nèi)進(jìn)行成形制品的成形的吹塑成形方法，其特征為，前述金屬模備有以前述型坯不脹出到金屬模之外的方式把型坯閉塞的型坯閉塞裝置，將前述金屬模開模，將前述型坯導(dǎo)入該金屬模內(nèi)，通過前述型坯導(dǎo)入閉塞裝置，不使前述型坯接觸前述金屬模的內(nèi)表面地將前述型坯閉塞后，關(guān)閉前述金屬模，壓縮前述型坯，通過壓縮使前述型坯與前述金屬模的內(nèi)表面接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的吹塑成形方法，其特征為，在利用前述型坯閉塞裝置將型坯閉塞前，進(jìn)行向前述型坯內(nèi)吹入氣體的預(yù)吹塑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吹塑成形方法，其特征為，在利用前述型坯閉塞裝置將型坯閉塞時，將型坯外表面和金屬模的內(nèi)表面包圍的空間作為閉合空間，將該閉合空間內(nèi)部減壓后，關(guān)閉前述金屬模。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的吹塑成形方法，其特征為，在把前述型坯從前述金屬模內(nèi)取出后，在其表面上僅進(jìn)行透明噴涂或不進(jìn)行任何噴涂。
5.一種吹塑成形制品，其特征為，該吹塑成形制品是利用如權(quán)利要求1～4中任一項所述的吹塑成形方法成形的。
6.一種吹塑成形金屬模，為在容納從模具中擠壓出的型坯進(jìn)行吹塑成形的吹塑成形金屬模，其特征為，備有以從前述模具中擠壓出的型坯不脹出到金屬模之外的方式將型坯閉塞的型坯閉塞裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的吹塑成形金屬模，其特征為，前述型坯閉塞裝置的結(jié)構(gòu)為備有分別設(shè)置在對向配置的各金屬模的周圍、且從各金屬模向另一個金屬?？蛇M(jìn)退地設(shè)置的框體，通過使這些框體彼此緊密接觸，利用前述框體和前述金屬?？蓪⑿团鏖]塞在與金屬模外部區(qū)分出來的閉合空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的吹塑成形金屬模，其特征為，該吹塑成形金屬模備有具有金屬模圖案設(shè)計面的圖案設(shè)計側(cè)金屬模以及與該圖案設(shè)計側(cè)金屬模對向配置的金屬模，前述型坯閉塞裝置具有可從前述對向配置的金屬模向前述圖案設(shè)計側(cè)金屬模進(jìn)退地設(shè)置、同時可將型坯壓緊到前述圖案設(shè)計側(cè)金屬模周圍的分型面部上地形成的框體。
9.一種吹塑成形方法，為采用如權(quán)利要求8所述的金屬模的吹塑成形方法，其特征為，利用框體把型坯壓緊到圖案設(shè)計側(cè)金屬模周圍的分型面部上，借助這一操作，在將由型坯的外表面和圖案設(shè)計側(cè)金屬模的圖案設(shè)計面包圍起來的閉合空間減壓后或者在減壓的同時，將圖案設(shè)計側(cè)金屬模和與該圖案設(shè)計側(cè)金屬模對向配置的金屬模閉合。
全文摘要
在本發(fā)明的吹塑成形方法中,使用備有不使型坯3脹出到金屬模10、20之外的型坯閉塞裝置31、32的吹塑成形金屬模10、20。即,首先,在框體閉合工序(B)階段,利用型坯閉塞裝置31、32形成型坯3不會脹出到金屬模10、20之外的密閉空間,同時,確保型坯3內(nèi)具有所需的空氣。在以后的金屬模閉合工序(C)中,在金屬模10、20壓緊型坯3的同時,型坯3內(nèi)的壓力開始增加,可使型坯3與金屬模圖案設(shè)計面11連續(xù)地接觸。從而,由于因冷卻造成的型坯3的收縮均勻地進(jìn)行,可避免條痕、皺褶及復(fù)制不均勻等造成的成形不良,獲得外觀良好的吹塑成形制品。
文檔編號B29C49/16GK1314838SQ00801184
公開日2001年9月26日 申請日期2000年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者小原智之, 多田勝彥, 菅原未樹, 三浦昭一, 山田宏文, 熊崎重和 申請人:出光石油化學(xué)株式會社, 豐田車體株式會社