JPH05245840A - モールド成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工程の削減が可能で、成形加工の効率が良い
モールド成形方法を提供すること。 【構成】 上型１の温度と下型２の温度に差をつけるこ
とによって、硬化速度を微妙に変え、結晶化に変化を持
たせる。成形硬化後軸受９表面の粗さが、上下で異なる
ものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モールドを合成樹脂で
満たし、熱と圧力によって成形加工するモールド成形方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂は、金属に比べて、軽い、腐食
がない、加工が容易等の利点がある。このため、コップ
などの生活用品から自動車の車体などの大型成形品に至
るまで幅広く使用されている。また、合成樹脂は電気的
絶縁性が高いので、電気機器の外装、内部部品等に用い
られることも多い。

【０００３】このように、利用範囲の広い合成樹脂は、
その物理的性質から熱可塑性のものと熱硬化性のものに
分類できる。熱可塑性樹脂とは、加熱すると軟化して可
塑性を帯び、冷却すると可塑性を失って硬化するが、再
び加熱すると可塑性を回復するものをいう。熱硬化性樹
脂とは、加熱によって可塑性を帯びるが、引き続き加熱
すると硬化してしまい、一旦硬化したら再加熱しても可
塑性を回復しないものをいう。従って、加工方法もそれ
ぞれの性質によって異なる。即ち、熱可塑性樹脂の場合
は、加熱によって軟化させ目的の形にした後、冷却して
硬化させる。熱硬化性樹脂の場合は、加熱によって軟化
させ目的の形にした後、再び加熱することによって硬化
させる。

【０００４】ところで、合成樹脂の製品を製造する方法
には様々なものがあるが、特に成形品製造に用いられる
のがモールド成形方法である。モールド成形方法とは、
目的とする製品を象った金型を、熱と圧力によって流動
化させた合成樹脂で満たし、製造する方法である。この
方法は、前述の熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂どちらにも
用いることができるので、広範に利用されている。つま
り、熱可塑性樹脂の場合は金型内部で冷却させることに
よって、熱硬化性樹脂の場合は金型内部で硬化温度に加
熱することによって成形を行うことができるのである。

【０００５】このため従来から、数個の金型を組み合わ
せることによって合成樹脂の成形を行うモールド成形方
法が提案されている。

【０００６】このような、モールド成形方法の従来例と
して合成樹脂製の皿を成形するための装置を図面に従っ
て説明する。

【０００７】即ち、図７に示すようにモールドは上下に
分かれた二つの金属製の上型１、下型２からなる。上型
１は直方体で、その底面中心部には皿の内面を成形する
ための、円柱型の押圧部１ａが設けられている。押圧部
１ａの底面には、角を取って丸みを与える加工が施され
ている。上型１底面の押圧部１ａ以外の平坦部は、成形
時にストッパー１ｂとなる。下型２は直方体で、その上
面の中心部を直方体形状に窪みを持たせた荷重室２ａが
設けられている。荷重室２ａの底面の中心部には、皿の
外面を成形するために円柱型の窪みを持たせた凹部２ｂ
が設けられている。凹部２ｂの底面には、角を取って丸
みを与える加工が施されている。荷重室２ａ底面の凹部
２ｂ以外の平坦部は、成形時に陸部２ｃとなる。

【０００８】成形作業は、図８に示すように上型１の押
圧部１ａを下型２の凹部２ａに挿入することによって行
う。このため、挿入時に押圧部１ａと凹部２ａは密着す
ることはなく、皿を成形するための空間が設けられてい
る。つまり、押圧部１ａを凹部に挿入させていくと、押
圧部１ａの底面が凹部２ｂの底面に接する前に、上型１
のストッパー１ｂが下型２の陸部２ｃに接するため、押
圧部１ａの底面と凹部２ｂの底面によって皿型の空間が
形成されることになる。

【０００９】従って、熱によって流動化させた合成樹脂
を凹部２ｂに充填させて、上型１を押し下げることによ
って皿型の成形品ができる。合成樹脂が熱可塑性のもの
であれば、モールドをあらかじめ冷却しておくことによ
って、成形後に冷却するまで待って完全に固化させる。
合成樹脂が熱硬化性のものであれば、モールドを固化温
度にまで熱しておくことによって、熱可塑性のものより
も短時間で固化させることができる。フェノール樹脂を
はじめとする熱硬化性樹脂の成形温度は、１４０〜１８
０℃付近である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例には以下のような欠点があった。

【００１１】即ち、合成樹脂を成形した後固化させる
時、モールドの温度をすべて一定にしていたために、成
形品表面の粗さがどの面も一定のものとならざるを得な
い。つまり成形時のモールドの温度が一定だと、成形品
の表面における結晶化の進み方が均一なため密度に変化
が現れにくいのである。従って、成形品表面に模様を付
けたい場合には、固化させた後更に表面に機械加工を施
さなければならないので、工程が多くなり成形加工の効
率が悪くなる。また、成形品を機械の一部材として使用
するとき、成形品表面の一部と他の部材との接触面にお
ける機械的強度を増大させるために、その成型品表面の
一部を粗く仕上げたい場合がある。この場合にも、固化
させた後更に接触面に機械加工を施す必要があるので、
成形加工の効率が悪くなる。

【００１２】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、工
程の削減が可能で、成形加工の効率が良いモールド成形
方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、合成樹脂のモールド成形を行う際に、成
形型の温度を部分的に変えることによって、成形品表面
の粗さに変化を付けることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記のような構成を有する本発明においては、
成形品の表面に変化をつけることができるので、その変
化を模様として利用することができる。また、成形品を
機械の一部材として使用する場合に、成形品表面と他の
部材との接触面の粗さに変化をつけることによって、前
記接触面の機械的強度を増大させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により具体的に
説明する。

【００１６】（１）第一実施例 本実施例では、合成樹脂製のコップを成形するための装
置を図面に従って説明する。図１に示すように、モール
ドは上一つ、下二つに分かれた三つの金属製の上型１、
左下型３、右下型４からなる。上型１は直方体で、その
底面中心部には円筒型の土手である隆起部１ｃが設けら
れている。隆起部１ｃの内部は、円柱形に深く削られて
いて、その内部に円柱形の押圧部１ａが設けられてい
る。そして押圧部１ａは、上型１の底面から突出してい
る。隆起部１ｃ内部の天井面の直径は、押圧部１ａの直
径よりもやや小さくなっているので、隆起部１ｃの内側
面と押圧部１ａの外側面の間には隙間が空いている。こ
の隙間が、コップ上部の厚みとなる。

【００１７】左下型３は直方体で、その上面の右側に半
円形の溝である溝部３ａが設けられている。溝部３ａの
下部であって、左下型３の右側面は半円柱状に削った受
け部３ｂが設けられている。右下型４も直方体で、その
上面の左側に半円形の溝である溝部４ａが設けられてい
る。溝部４ａの下部であって、右下型４の左側面は半円
柱状に削った受け部４ｂが設けられている。図２に示す
ように、左下型３の受け部３ａと右下型４の受け部４ａ
を合致させることによって円筒形の空洞部５ができるの
で、この空洞部５がコップ下部を形成するするための型
となる。

【００１８】成形作業は、左下型３と右下型４を合致さ
せてできた空洞部５に、上型１の押圧部１ａを挿入させ
ることによって行う。このため、挿入時に押圧部１ａと
空洞部５は密着することはなく、コップを成形するため
の空間が設けられている。つまり、押圧部１ａを空洞部
５に挿入させていくと、押圧部１ａの底面が空洞部５の
底面に接する前に、上型１の隆起部１ｃが左下型３と右
下型４の溝部３ａ，４ａに接するため、押圧部１ａの底
面と空洞部５の底面によってコップ型の空間が形成され
ることになる。そして上型１と下型（左下型３と右下型
４を合せたもの）の接線は、コップ型の側面に位置して
いる。

【００１９】従って、熱によって流動化させた合成樹脂
を空洞部５に充填させて、上型１を押し下げることによ
ってコップ型の成形品ができる。合成樹脂が熱可塑性の
ものであれば、モールドをあらかじめ冷却しておくこと
によって、成形後に冷却するまで待って完全に固化させ
る。この時、上型１の温度と下型の温度（左右の下型の
温度は同じとする）に差をつけることによって、硬化速
度を微妙に変え、結晶化に変化を持たせることができ
る。上型１と下型（左下型３と右下型４を合せたもの）
の接線は、コップ型の側面に位置しているため、成形硬
化後コップの側面の粗さが上下で異なるものとなる。

【００２０】合成樹脂が熱硬化性のものであれば、モー
ルドを固化温度にまで熱しておくことによって、熱可塑
性のものよりも短時間で固化させることができる。この
場合も硬化温度の範囲内で、上型１の温度と下型の温度
に差をつけると、コップ表面の上下の粗さに変化を持た
せることができる。

【００２１】（２）第二実施例 本実施例では、回転するシャフトの軸受を成形するため
の装置を図面に従って説明する。

【００２２】即ち、図３に示すように金属製のシャフト
６を金属製のプレート７に回転可能に支持させる場合、
プレート７に空けたけた穴８にシャフト６を直接挿入す
るよりも、合成樹脂性の軸受９をシャフト６と穴８の間
に介在させる方が、シャフト６の回転をスムーズに行う
ことができる。通常の軸受９の本体は、円盤型の円盤部
９ａと、その片面中心部に設けられた小円柱型の係合部
９ｂから成る。軸受９の中心には、シャフト６が通るた
めの軸穴９ｃが設けられている。

【００２３】このような軸受を成形するモールド成形装
置は、図４に示すように金属製の上型１と下型２からな
る。上型１は直方体で、円筒型の土手である隆起部１ｃ
が設けられている。隆起部１ｃの内部は、円盤型に深く
削られていて、その内部に棒状の押圧部１ａが上型１底
面に垂直に設けられている。そして押圧部１ａは、上型
１の底面から突出している。上型１の底面の、隆起部１
ｃ周囲の平坦部は、成形時にストッパー１ｂとなる。

【００２４】下型２は直方体で、その上面の中心部に
は、円盤型の窪みを持たせた凹部２ｂが設けられてい
る。凹部２ｂの底面中心部は小円柱型に削られていて、
係合部９ｂを成形するための筒部２ｄとなる。下型２上
面の凹部２ｂ以外の平坦部は、成形時に陸部２ｃとな
る。

【００２５】成形作業は、図５に示すように上型１の隆
起部１ｃを下型２の凹部２ｂに挿入することによって行
う。この時、押圧部１ａの先端が筒部２ｄの底面に接す
ると同時に、上型１のストッパー１ｂが下型２の陸部２
ｃに接するため、押圧部１ａを軸穴として凹部２ｂ及び
筒部２ｄの底面によって軸受９の形の空間が形成される
ことになる。そして上型１と下型２の接線は、軸受９の
本体である円盤部９ａと係合部９ｂとの境目に位置する
ことになる。

【００２６】従って、熱によって流動化させた合成樹脂
を凹部２ｂに充填させて、上型１を押し下げることによ
って軸受９型の成形品ができる。合成樹脂が熱可塑性の
ものであれば、モールドをあらかじめ冷却しておくこと
によって、成形後に冷却するまで待って完全に固化させ
る。この時、上型１の温度よりも下型２の温度を低くし
ておくことによって、硬化速度を微妙に変え、結晶化に
変化を持たせることができる。つまり、上型１と下型２
の接線は、軸受９の円盤部９ａと係合部９ｂとの間に位
置しているので、成形硬化後円盤部９ａ表面は滑らか
に、係合部９ｂ表面は粗く仕上げることができる。そし
て、押圧部１ａは上型１と一体であるから、押圧部１ａ
によって成形される軸穴９ｃの内側は滑らかなままであ
る。上型１と下型２の合成樹脂が熱硬化性のものであれ
ば、モールドを固化温度にまで熱しておくことによっ
て、熱可塑性のものよりも短時間で固化させることがで
きる。この場合も、上型１の温度と下型２の温度に差を
つけると、円盤部９ａと係合部９ｂの粗さに変化を持た
せることができる。

【００２７】（３）実施例の作用、効果 コップを成形する第一実施例によれば、図６に示すよう
にコップ上部１０ａ表面とコップ下部１０ｂ表面の粗さ
に変化を持たせることができるので、この変化を模様と
して利用することができる。

【００２８】軸受を成形する第二実施例によれば、図３
に示すようにプレート７の穴８に軸受９の係合部９ｂを
挿入させ、シャフト６を軸受９の軸穴９ｃに挿入するこ
とによって、軸受９はプレート７に固定され、シャフト
６は軸穴９ｃに回動可能に取り付けられる。そして係合
部９ｂの表面は軸受９の他の部分よりも粗くなっている
ので、穴８の内側も粗く仕上げておけば、係合部６ａと
穴８の接触面における固定度が増す。一方、軸穴９ｃの
内側は滑らかなままなので、シャフト６の回転はスムー
ズに行うことができる。従って、シャフト６の回転に連
れて軸受９がスリップしてしまうことがないので、シャ
フト６をしっかりと支持することができる。

【００２９】以上の通り本実施例によれば、成形と同時
に成形品表面の粗さを部分的に変化させることができる
ので、工程の削減が可能で、成形加工の効率が良いモー
ルド成形を行うことができる。

【００３０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、具体的な各部材の形状、材質等は適宜
変更可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば合成樹脂の
モールド成形を行う際に、成形型の温度を部分的に変え
ることによって、成形品表面の粗さに変化を付けること
によって、工程の削減が可能で、成形加工の効率が良い
モールド成形方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例であるモールドを示す断面
図である。

【図２】本発明の第一実施例であるモールドを示す断面
図である。

【図３】軸受と、シャフト及びプレートとの係合関係を
示す断面図である。

【図４】本発明の第二実施例であるモールドを示す断面
図である。

【図５】本発明の第二実施例であるモールドを示す断面
図である。

【図６】本発明の第一実施例によって成形されたコップ
を示す斜視図である。

【図７】従来のモールドを示す断面図である。

【図８】従来のモールドを示す断面図である。

【符号の説明】

１…上型 １ａ…押圧部 １ｂ…ストッパー １ｃ…隆起部 ２…下型 ２ａ…荷重室 ２ｂ…凹部 ２ｃ…陸部 ２ｄ…筒部 ３…左下型 ３ａ，４ａ…溝部 ３ｂ，４ｂ…受け部 ４…右下型 ５…空洞部 ６…シャフト ７…プレート ８…穴 ９…軸受 ９ａ…円盤部 ９ｂ…係合部 ９ｃ…軸穴 １０ａ…コップ上部 １０ｂ…コップ下部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の型によって合成樹脂の成形を行
   うモールド成形方法において、成形時の成形型の温度を
   部分的に変えることによって、成形品表面の粗さに変化
   を付けることを特徴とするモールド成形方法。