模具和樹脂發泡成形品的成形方法
2023-06-12 04:13:41 2
專利名稱：模具和樹脂發泡成形品的成形方法
技術領域：
本發明涉及用於成形車輛用座墊等樹脂發泡成形品的模具和使用該模具的樹脂發泡成形品的成形方法。
背景技術：
以往，軟質聚氨酯泡沫等發泡成形品用於汽車、電車等車輛用座椅、門等的內 裝用品等。在該發泡成形品的製造工序中，首先，將規定量的用於形成軟質聚氨酯泡沫 的發泡樹脂原料供給到成形模具內。然後，對成形模具進行合模，使發泡樹脂原料發泡 硬化。發泡樹脂原料一邊膨脹一邊逐漸充滿模腔內，成形為與模腔相對應的形狀。在該 過程中，在存在於模內的空氣、由於發泡反應而產生的二氧化碳等氣體未被充分地排出 到模外的情況下，有時在成形品上產生缺損、孔隙等問題。因此，公知有通過在成形模具上設有排氣孔而排出模內的氣體的技術。但是， 僅僅通過設有排氣孔，有時充滿於模腔內的發泡樹脂原料被從排氣孔向模外排出，存在 產生原料損失、並且需要排氣孔的清掃作業這樣的問題。在日本特開2006-192831號中，如圖4、圖5所示，作為用於防止原料被從排氣 孔排出而構成的模具30，記載有在成形模具30內配設了粘貼有能夠覆蓋排氣孔31的非通 氣性片材32的通氣性板狀薄海綿(slub)或無紡布33的結構。在該模具30中，在發泡工 序中，氣體通過薄海綿或無紡布33從排氣孔31流出。在模腔34內被樹脂35充滿時， 由於發泡樹脂原料的發泡壓力，將非通氣性片材32按壓到排氣孔31而堵住該排氣孔31。 由此，防止樹脂35進入排氣孔31。專利文獻1 日本特開2006-192831號公報在上述日本特開2006-192831號公報記載的模具30中，由於排氣孔31直接向大 氣開放，所以從模腔34通過排氣孔31向模具外流出的氣體的流速較大。因此，模腔34 內的發泡樹脂35以排氣孔31為目的地而在模腔34內移動，在模腔34內被樹脂35充滿 前非通氣性片材32會堵住排氣孔31，有可能造成氣體從模腔34內排出得不充分。此外，在記載於該日本特開2006-192831號公報的模具30中，因為排氣孔31設 於模具30的頂部，所以需要用於將與該排氣孔31相面對的薄海綿、無紡布33安裝到模 腔頂面的銷36，模具30的構造複雜。
發明內容
本發明的目的在於解決上述以往的問題點，提供一種能夠從模腔充分地排出氣 體且能夠防止樹脂進入排氣孔的模具、以及使用該模具的樹脂發泡成形品的成形方法。本發明的第1技術方案是一種模具，其是樹脂發泡成形用的模具，其至少具有 被上模和下模圍成的模腔，該模腔包括模腔端部和用於供給發泡樹脂原料的模腔主體 部，該模腔端部被在該模腔主體部中開始發泡而膨脹了的樹脂填充，其特徵在於，在該 模腔端部的縱面上設有排氣孔。
第2技術方案的模具是根據第1技術方案記載的模具，其特徵在於，在該模具上 能夠拆裝地安裝有具有與該排氣孔連通的通氣孔的附設構件。第3技術方案的模具是根據第2技術方案記載的模具，其特徵在於，該通氣孔的 至少一部分的通路截面積小於上述排氣孔的通路截面積。第4技術方案的模具是根據第1 3技術方案中的任一項記載的模具，其特徵在於，上述排氣孔的模腔側被通氣材料覆蓋。第5技術方案的模具是根據第4技術方案記載的模具，其特徵在於，該通氣材料由無紡布、薄海綿、壓氈或聚氨酯壓縮片材等構成。第6技術方案的模具是根據第4或5技術方案記載的模具，其特徵在於，模具具 有芯模，上述排氣孔設於該芯模上，在該芯模上安裝有上述通氣材料。第7技術方案的模具是根據第1 6技術方案中的任一項記載的模具，其特徵在 於，該模具是用於成形車輛用座墊的模具，在上述模腔主體部的上方配置有上述模腔端 部，該模腔主體部和模腔端部經由模腔側部連通，上述排氣孔設於與該模腔側部相反的 一側的縱面上。第8技術方案的模具是根據第7技術方案記載的模具，其特徵在於，上述排氣孔 設於距上述模腔側部間隔最大的縱面上。第9技術方案是一種樹脂發泡成形品的成形方法，其使用技術方案第1 8中任 一項所述的模具。在本發明的模具和成形方法中，在模具的模腔主體部的縱面上設有排氣孔。在 發泡成形過程中，在模腔內發泡的樹脂最終到達模腔端部，但是此時，在發泡成形過程 中產生的氣體、模腔內的空氣存在於由樹脂和模腔壁面形成的空間中的情況下，沒有向 外部的排出的路徑而產生空氣積存，有可能產生樹脂的填充不良。對此，若像上述結 構那樣在模腔端部具有排氣孔，則由於殘留氣體從排氣孔流出而能夠抑制樹脂的填充不 良ο在本發明的模具的一技術方案中，能夠拆裝地安裝有具有與排氣孔連通的通氣 孔的附設構件。因此，從排氣孔經由附設構件的通氣孔流出的氣體的流通阻力大，氣體 不會從排氣孔迅速地流出。因此，在模腔內發泡的樹脂受到來自於殘留在模腔端部內的 氣體的反壓，在模腔內逐漸膨脹，從而依次填充到模腔內。其結果，整個模腔內被聚氨酯充分地填充，能夠成形無缺損等的成形品。另外，通過使與該排氣孔相連的附設構件的通氣孔的至少一部分的通路截面積 小於排氣孔的通路截面積，能抑制氣體從模腔流出的速度。通過用通氣材料覆蓋該排氣孔的模腔側，能防止樹脂進入排氣孔內。作為該通氣材料優選無紡布、薄海綿、壓氈或聚氨酯壓縮片材。另外，以往以來，在車輛用座墊等的成形品中，有時使用使氈等與聚氨酯一體 化而成的製品。在芯模上預先安裝這樣的氈等通氣材料而進行發泡成形的情況下，優選 使用該通氣材料覆蓋排氣孔的模腔側。在本發明中，因為在上模的模腔面的縱面設有排氣孔，所以通過使安裝在芯模 上的通氣材料的一部分延伸，從而能夠用該通氣材料覆蓋排氣孔。因此，不需要用於將 通氣材料安裝到模腔面上的銷，模具的構造變得簡單。
本發明的模具適用於成形車輛用座墊等。作為車輛用座墊的成形用的模具，在 模腔主體部的上方配置有模腔端部，模腔主體部和模腔端部經由模腔側部連通，排氣孔 設於與模腔側部相反的一側的縱面上。在這樣的模具中，進行樹脂發泡在開始發泡 後，樹脂從模腔主體部通過模腔側部而上升，充滿模腔端部內。因此，通過預先在模腔 端部的縱面中的與模腔側部相反的一側的縱面上、特別是在距模腔側部間隔最大的縱面上配置排氣孔，能使樹脂充滿整個模腔端部內。
圖1是實施方式的模具的縱剖視圖。圖2是發泡成形過程中的圖1的模具的剖視圖。圖3是用圖1的模具成形的車輛用座墊(靠墊)的縱剖視圖。圖4是表示以往例的模具的剖視圖。圖5是表示使用圖4的模具的發泡成形過程中的剖視圖。
具體實施例方式以下，參照
本發明的模具和樹脂發泡成形品的成形方法的實施方式。圖1是實施方式的模具的縱剖視圖，圖2是發泡成形過程中的該模具的剖視圖， 圖3是成形的車輛用座墊(靠墊)的縱剖視圖。該模具1具有下模2、上模4、安裝於上模4的芯模3。下模2和上模4在它們 的周緣部合模。該模具1的模腔包括芯模3的下方的模腔主體部5a ；與該模腔主體部 5a的一端側相連的模腔側部5b ；與該模腔側部5b相連並位於芯模3的上側的模腔端部 5c。該模腔還包括與模腔主體部5a的另一端側相連的模腔側部5d;與該模腔側部5d 相連並位於芯模3的上側的模腔端部5e。另外，在面對模腔主體部5a的下模2的模腔面上設有用於在靠墊20上形成蒙皮 吊掛槽21的凸條2a。用於在靠墊20上形成頭枕安裝孔22的突起3a以突出於模腔側部5b的方式設於 芯模3上。此外，在芯模3上設有構成模腔端部5c、5e的最裡側的縱面的壁部3b、3c。 該壁部3b、3c的上端側與上模4合模。在該壁部3b、3c上分別設有排氣孔6。在壁部3b、3c的外面側能夠拆裝地安裝 有附設構件7。該附設構件7呈筒狀，具有與排氣孔6連通的細孔狀的通氣孔，該附設構 件7的筒軸線方向的一端側與壁部3b或3c連結。該附設構件7的通氣孔的至少一部分 的通路截面積小於排氣孔6的通路截面積。在附設構件7的另一端側連結有由橡膠、樹脂等構成的柔軟的軟管8的基端側。 在軟管8的頂端側連接有短管狀的端部構件9。排氣孔6經由該附設構件7、軟管8和端 部構件9與大氣連通。無紡布、薄海綿、壓氈或聚氨酯壓縮片材等通氣材料(在該實施方式中為無紡 布)10以覆蓋芯模3的各個面對模腔的面的方式安裝在芯模3上。無紡布10的端部側也 覆蓋壁部3b、3c,從模腔側覆蓋排氣孔6。無紡布10在該實施方式中由磁力保持在芯模3上。省略圖示，在芯模3上設有磁體，利用粘接帶等將鐵片(例如鐵絲)固定在無紡布10上。通過使該鐵片吸附在磁體 上，從而將無紡布10保持在芯模3上。另外，該鐵片和粘接帶在成形品脫模之後被去 除。也可以代替固定鐵片，在無紡布10上粘貼具有鐵氧體粉等磁性粉的磁性帶。為了成形靠墊20，首先，預先將無紡布10安裝在芯模3上。在開模的狀態下，向下模2的模腔主體部5a內供給聚氨酯原液，如圖1所示那 樣合模後，加熱使聚氨酯原液發泡。聚氨酯U在充滿模腔主體部5a之後，一邊充滿模腔 側部5b，5d—邊上升，進入模腔端部5c、5e。在此期間產生的氣體、模腔內的殘留空氣通過排氣孔6向大氣排出。由於該聚氨酯發泡物具有粘性，所以如圖2所示那樣從模腔側部5b、5d側形成 塊狀而朝向壁部3b、3c移動。因此，模腔端部5c、5e內的氣體、空氣也通過排氣孔6被 排出。這樣，模腔端部5c、5e內也被聚氨酯發泡物充滿。之後，在聚氨酯發泡物硬化 (固化)後，進行開模、脫模。由此，得到圖3所示的靠墊20。在該靠墊20的背面一體地附著有無紡布10。 在靠墊20的前表面設有蒙皮吊掛槽21，在上端面設有頭枕插入孔22。靠墊20的前表 面的下部23是乘員的腰抵接的部分，中部24是後背抵接的部分，上部25是肩抵接的部 分。在該實施方式的模具1中，在壁部3b、3c的外表面安裝有具有與排氣孔6連通 的通氣孔的附設構件7。因此，從排氣孔6經由附設構件7的通氣孔流出的氣體的流通阻 力大，氣體不會從排氣孔6迅速地流出。因此，在模腔內發泡的樹脂受到來自於殘留在 模腔端部5c、5e內的氣體的反壓，在模腔內逐漸膨脹，從而依次充滿模腔主體部5a、模 腔側部5b、5d和模腔端部5c、5e。其結果，整個模腔內被聚氨酯充分地填充，能夠成形 無缺損等的靠墊成形品。另外，因為使與該排氣孔6相連的附設構件7的通氣孔的至少一部分的通路截面 積小於排氣孔6的通路截面積，所以能抑制氣體從模腔流出的速度。用無紡布10覆蓋該排氣孔6的模腔側。因為氣體從排氣孔6的流出速度小，所 以能防止聚氨酯透過排氣孔6附近的無紡布10而進入到排氣孔6內。在該實施方式中，使無紡布10保持在芯模3上，使該無紡布10的末端側沿著壁 部3b、3c立起地覆蓋模腔6，所以不需要用於將無紡布10安裝到模腔面上的銷，模具的 構造簡易。在該模具1中，如上所述，聚氨酯開始發泡，發泡成從模腔主體部5a通過模腔 側部5b、5d而上升，充滿模腔端部5c、5e內。而且，因為在距模腔側部5b、5d間隔最 大的壁部3b、3c的縱面上配置排氣孔6，所以不會使氣體、空氣殘留在模腔端部5c、5e 內而能夠使聚氨酯充滿整個模腔端部5c、5e內。因此，能成形無缺損等缺陷的靠墊20。另外，即使聚氨酯滲入到無紡布10中而使無紡布10硬化，因為該無紡布10形 成為靠墊20的背面側，被背板(backboard)等遮擋，所以也不會影響座椅靠背的美觀 性。
在本實施方式中，優選發泡倍率為30 60倍左右、氣體產生量為模腔容積的 2 10倍左右、模腔容積為10 25L左右、附設構件7的直徑為8 20mm左右、附設 構件7的通氣孔的最小直徑為0.01 0.5mm左右，但是本發明不限定於此。
其它實施方式在上述實施方式中成形了靠墊，但是根據本發明的模具，不限於靠墊，能成形各種樹脂發泡成形體。作為樹脂，也能夠用聚氨酯以外的樹脂。在本發明中，也可以在面對模腔側部5d的芯模上下方向部3d(圖2)設置排氣 孔，使附設構件7與該排氣孔連接。在本發明中，還可以縮小端部構件9的孔徑，對從模腔的氣體流出量進行節流。用特定的方式詳細地說明了本發明，然而對本領域技術人員來說，能夠在不脫 離本發明的意圖和範圍內進行各種變更是顯而易見的。另外，本申請基於在2008年5月30日提出申請的日本專利申請(特願 2008-143027),在此全部引用該專利申請的內容。
權利要求
1.一種模具，其是樹脂發泡成形周的模具，其具有至少被上模和下模圍成的模腔， 該模腔包括模腔端部和用於供給發泡樹脂原料的模腔主體部，該模腔端部被在該模腔主 體部中開始發泡而膨脹了的樹脂填充，其特徵在於，在該模腔端部的縱面上設有排氣孔。
2.根據權利要求1所述的模具，其特徵在於，該模具上能夠拆裝地安裝有具有與該排氣孔連通的通氣孔的附設構件。
3.根據權利要求2所述的模具，其特徵在於，該通氣孔的至少一部分的通路截面積小於上述排氣孔的通路截面積。
4.根據權利要求1所述的模具，其特徵在於， 上述排氣孔的模腔側被通氣材料覆蓋。
5.根據權利要求4所述的模具，其特徵在於，該通氣材料由無紡布、薄海綿、壓氈或聚氨酯壓縮片材構成。
6.根據權利要求4或5所述的模具，其特徵在於， 該模具具有芯模，上述排氣孔設於該芯模上， 在該芯模上安裝有上述通氣材料。
7.根據權利要求1所述的模具，其特徵在於， 該模具是用於成形車輛用座墊的模具，在上述模腔主體部的上方配置有上述模腔端部，該模腔主體部和模腔端部經由模腔 側部連通，上述排氣孔設於與該模腔側部相反的一側的縱面上。
8.根據權利要求7所述的模具，其特徵在於，上述排氣孔設於距上述模腔側部間隔最大的縱面上。
9.一種樹脂發泡成形品的成形方法，其特徵在於，其使用權利要求第1 8中任一項 所述的模具。
全文摘要
本發明提供一種模具和使用該模具的樹脂發泡成形品的成形方法。該模具構成為能夠從模腔充分地排出氣體，並且也能防止樹脂進入排氣孔。模具(1)具有下模(2)、上模(4)、安裝於該上模(4)的芯模(3)。分別在芯模(3)的壁部(3b、3c)設有排氣孔(6)。在壁部(3b、3c)的外表面側能夠拆裝地安裝有附設構件(7)。該附設構件(7)呈筒狀，具有與排氣孔(6)連通的細孔狀的通氣孔，通氣孔的至少一部分的通路截面積小於排氣孔(6)的通路截面積。無紡布(10)以覆蓋芯模(3)的各個面對模腔的面的方式安裝在芯模(3)上。無紡布(10)的端部側也覆蓋壁部(3b、3c)，從模腔側覆蓋排氣孔(6)。
文檔編號B29C33/10GK102015237SQ200980116140
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月20日 優先權日2008年5月30日
發明者末永和之, 本村朋之 申請人:株式會社普利司通