專利名稱：制造成形品的方法和成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用熔融樹脂制造成形品的方法和成形裝置。
背景技術(shù)：
在日本國特許公開公報(bào)2009-68656號(hào)中，公開了在旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)傳遞裝置中使用的合成樹脂齒輪。該合成樹脂齒輪由如下構(gòu)件構(gòu)成外周構(gòu)件，其包括在外周部一體地形成有齒部的圓環(huán)狀的齒圈、和自齒圈的內(nèi)周面向半徑方向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置的圓環(huán)狀的連接板；內(nèi)周構(gòu)件，其具有構(gòu)成齒輪中心軸的軸部。在該合成樹脂齒輪中，軸部配置在連接板的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)，在軸部和連接板中一者上設(shè)有沿半徑方向延伸的多個(gè)槽，在軸部和連接板中另一者上設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)限制部，該旋轉(zhuǎn)限制部沿半徑方向延伸，且以能沿半徑方向滑動(dòng)的方式與槽配合。另外，在軸部和連接板中一者上設(shè)有彈力部，該彈力部沿半徑方向延伸，形成為比旋轉(zhuǎn)限制部薄壁且為彎曲的形狀，該彈力部以前端部壓靠于軸部和連接板中另一者上的方式設(shè)置。對(duì)在進(jìn)行印刷、裝訂等的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、復(fù)合機(jī)的送紙機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)和其他各種的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)中使用合成樹脂制的齒輪進(jìn)行研究。通過使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(輪排)具有能彈性變形的齒輪，能夠改善嚙合的精度。因此，能夠抑制成本高的高精度齒輪的使用數(shù)量，以低成本提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度。通過提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度，獲得若干好處。例如在打印機(jī)等中，可能能夠抑制印刷偏差而提高印刷輸出的品質(zhì)。另外，能夠抑制旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)發(fā)出嚙合聲音、產(chǎn)生振動(dòng)。另外，還能提高用在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的齒輪的耐久性。像橡膠、覆蓋橡膠與工程塑料的中間區(qū)域那樣的富于柔軟性的原料等那樣的具有橡膠狀彈性(橡膠彈性)的材料有時(shí)稱作彈性體(elastomer)。熱塑性彈性體(TPE， Thermoplastic Elastomer)具有在加熱時(shí)軟化而體現(xiàn)出流動(dòng)性，在冷卻時(shí)恢復(fù)到橡膠狀彈性體的性質(zhì)。因而，能夠采用注射成型等方法進(jìn)行成型加工。因此，熱塑性彈性體被認(rèn)為有望作為用于制造有助于提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度、防止噪音、提高耐久性的能彈性變形的齒輪的原料。在利用注射成型對(duì)熱塑性彈性體那樣的富于柔軟性的原料進(jìn)行成型的情況下，當(dāng)注射壓力較高時(shí)，成型收縮率較小，縮痕、氣孔減少。但是，由于成型收縮率較小，因此不易分離，自模具脫離的脫模性降低。另外，由于彈性體容易變形，因此推薦在模具上設(shè)置 2%左右的拔模斜度。此外，由于彈性體與模具的粘合力也較大，因此推薦增加頂出用的面積。柔軟的等級(jí)越高的熱塑性彈性體，因?yàn)樯鲜瞿菢拥囊蛩孛撃Ｐ栽降汀？紤]到柔軟的等級(jí)的熱塑性彈性體成形后(成形品)的特性，因而熱塑性彈性體適合制造能彈性變形的齒輪。但是，在想要確保利用柔軟等級(jí)的熱塑性彈性體成形得到的制品的脫模性時(shí)，成形高精度的齒輪是非常難的。即，為了提高齒輪的精度，雖然優(yōu)選增加注射壓力而使成型收縮率降低，但脫模性卻下降，而為了確保脫模性而設(shè)置拔模斜度的做法構(gòu)成使齒輪的精度下降的主要原因。此外，在將熔融樹脂以高壓注入到成形模中的情況下，有時(shí)利用柔軟的等級(jí)的熱塑性彈性體樹脂成形得到的制品(成形品)與成形模緊貼(貼附)，以利用推出(頂出)銷進(jìn)行推壓的程度的操作，不能使成形品良好地脫離成形模。因而，希望開發(fā)一種即使將熔融樹脂以高壓注入到成形模中，也能使齒輪等成形品良好地脫離成形模的制造方法和成形裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案1是用包括第1模和第2模的成形模制造成形品的方法。第1 模和第2模形成供熔融樹脂注入的模腔的至少一部分，在進(jìn)行成形品的脫模時(shí)第1模和第 2模分開。此外，第2模包括作為基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。在進(jìn)行成形品的脫模時(shí)，第4模能夠相對(duì)于第3模移動(dòng)。該方法包括以下工序。(a)將熔融樹脂注入到模腔內(nèi)(注入熔融樹脂的工序)。(b)在將第1模和第2模分開后，使第4模和成形品一起自第3模離開(分離第4 模的工序)。(c)自第4模取出成形品(取出成形品的工序)。在該方法中，在將成形品自第2模取出(脫模)時(shí)，首先，使第4模與成形品一起自作為基座的第3模離開。然后，自第4模取出成形品。即，成形品暫時(shí)與用于限定成形品的外周面的第4模一起自第3模分離。因而，在自第3模進(jìn)行成形品的分離時(shí)，可以只對(duì)第 4模施力而不對(duì)成形品施力，或?qū)Φ?模和成形品一起施力。因此，即使在成形品與第3模的粘合性較強(qiáng)的情況下，也能更加可靠地使成形品自第3模分開。隨后，能夠自第4模取出成形品。優(yōu)選在該方法中，使第4模自第3模離開的操作(分離第4模的工序)具有以下工序。(bl)在第3模與第4模之間壓入流體。典型的流體是空氣，但也可以是非活性氣體、液體。在該方法中，在自第2模取出成形品時(shí)，在第3模與第4模之間壓入流體，并且使第4模與成形品一起自第3模離開。然后，自第4模取出成形品。成形品與用于限定成形品的外周面的第4模一起，在流體的壓力的作用下自第3模分離。通過在第3模與第4模之間壓入流體，能夠使流體更加可靠地進(jìn)入到形成在第3模與第4模之間的微小、且熔融樹脂不會(huì)實(shí)質(zhì)流入的那樣的間隙中，能夠促進(jìn)第3模與第4模的分開。因此，即使在成形品與第3模緊貼或粘貼的狀態(tài)下，也能將作用于第3模與第4模之間的流體的壓力，利用為使第 4模和成形品一起自第3模分開的力。一旦在利用流體的壓力使第4模自第3模開始離開時(shí)，成形品也容易以與第4模緊貼的狀態(tài)自第3模離開。脫模性較差(不易脫模)的柔軟等級(jí)的熱塑性彈性體(熱塑性彈性體樹脂)在冷卻后與模具的密合性也較高。另外，第4模用于限定成形品的外周面。 因此，在第4模自第3模離開時(shí)，露出成形品與第3模的接合部，成形品被第4模拉拽，因此容易在成形品與第3模之間形成間隙。一旦在成形品與第3模之間形成間隙，則流體流入到該間隙中。因此能夠?qū)⒆饔糜诘?模與成形品之間的流體的壓力，利用為用于使成形品自第3模分開的力。因而，即使成形品與第3模緊貼，也能使成形品易于自第3模分開(分1 ) ο優(yōu)選在第3模中設(shè)有用于收納第4模的凹部，將第4模以自收納在凹部中的狀態(tài)起相對(duì)于第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動(dòng)的方式安裝在第3模中。另外，自第4模取出成形品的操作(取出成形品的工序)優(yōu)選具有以下工序。(cl)在第3模的凹部與成形品之間壓入流體。在通過在第3模與第4模之間壓入流體而使第4模自第3模分開后，繼續(xù)壓入流體。第4模相對(duì)于第3模在限定的范圍內(nèi)移動(dòng)。因而，第3模的凹部與成形品之間的流體壓力增大，流體強(qiáng)烈地推壓成形品的面對(duì)第3模的部分。由該流體產(chǎn)生的力(壓力)成為使成形品脫離第4模的力，或成為輔助脫離的力。與使用頂出(推出)銷使成形品脫模(分離)時(shí)相比，由該流體產(chǎn)生的力作用在成形品的較大的面積上。因此，能夠利用更強(qiáng)的力可靠地使成形品自第4模離開。另外，即使是柔軟的成形品，也能抑制脫模時(shí)的變形，能夠使成形品良好地脫離第4模。另外，在使第4模自第3模離開的工序和/或自第4模取出成形品的工序中，也可以與上述的由流體產(chǎn)生的力并用推出(頂出)銷等。采用該方法，即使是柔軟的熱可塑性樹脂，也能提高脫模性，所以能夠提高注射壓力。因此，能夠利用高彈性的樹脂，制造精度更高的成形品。因而，該方法作為成形品適合制造精度更高，容易彈性變形的齒輪。適合制造該種齒輪的典型的熔融樹脂是熱塑性彈性體樹脂(熱塑性彈性體樹脂的熔融物)。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是成形品，其利用上述方法得到。該成形品的形態(tài)之一具有齒輪的齒的部分，至少齒的部分是熱塑性彈性體樹脂，齒的部分由第4模成形而成。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是成形裝置，其在模腔內(nèi)注入熔融樹脂，制造成形品。該成形裝置包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在進(jìn)行成形品的脫模時(shí)該第1模和第2膜分開。第2模包括作為基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。第4模在第1模與第2模分開后，能夠與成形品一起相對(duì)于第3模移動(dòng)。 典型地，第4模以能移動(dòng)的方式安裝在第3模中。第4模例如能夠向第1模的方向移動(dòng)。該成形裝置能夠使成形品與第4模一起自第3模分離。因此，容易將使用了柔軟且粘合力強(qiáng)的原料的成形品分離。此外，優(yōu)選該成形裝置具有用于向第3模與第4模之間壓入流體的流體路徑。能夠利用被壓入到第3模與第4模之間的流體的壓力，使第4模和成形品一起自第3模分開。 此外，還能利用流體的壓力使成形品自第4模脫模。優(yōu)選流體路徑是用于向第4模與第3模相接觸的部分供給流體的路徑。另外，優(yōu)選從第4模的外周的方向供給流體。此外，優(yōu)選第4模的與第3模接觸(抵接)的部分、和第3模的與第4模接觸的部分中的至少一個(gè)部分的邊緣，具有進(jìn)行了倒角加工的部分。在流體路徑中含有進(jìn)行了倒角加工的部分，經(jīng)由進(jìn)行了倒角加工的部分將流體注入到第3模與第4模相接觸的部分(面接觸的部分)。因而，易于利用流體的壓力，使第4模與成形品一起自第3模分開。優(yōu)選第4模以能相對(duì)于第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動(dòng)的方式安裝在第3模中。 當(dāng)在使成形品與第4模一起自第3模分離后，進(jìn)一步利用流體施加壓力時(shí)，由于第4模安裝在第3模中，因此能夠用施加于成形品的壓力，使成形品自第4模分離。因而，該成形裝置具備使成形品自包括第3模和第4模的第2模經(jīng)過多個(gè)階段而脫模的裝置。優(yōu)選第4模收納在第3模的凹部中。能夠在使第4模與成形品一起自第3模離開后，利用壓入到第3模的凹部與成形品之間的流體的壓力，自第4模卸下成形品。成形裝置的一形態(tài)為齒輪的制造裝置。通過使用該成形裝置，能夠制造可彈性變形且精度高的齒輪。另外，第4模也可以是例如用于形成齒輪的齒(外齒)的部分的構(gòu)件， 例如是稱為板牙等的環(huán)狀的構(gòu)件。本發(fā)明的另一不同的技術(shù)方案是成形模，其利用注入在模腔內(nèi)的熔融樹脂制造成形品。該成形模包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在進(jìn)行成形品的脫模時(shí)該第1模和第2模分開，第2模包括第3模，其作為基座；第4模，其用于限定成形品的外周面，且在第1模和第2模分開后能夠相對(duì)于第3模移動(dòng)；流體路徑， 其向第3模與第4模之間壓入流體。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的成形裝置的剖視圖。圖2是表示在圖1的成形裝置中將第1模和第2模分開的狀態(tài)的剖視圖。圖3表示圖1的成形裝置的一部分，是表示使成形品和第4模自第3模離開的狀態(tài)的剖視圖。圖4表示圖1的成形裝置的一部分，是表示自第4模取出成形品的狀態(tài)的剖視圖。圖5的(a)是放大表示圖2的一部分(第4模的與第3模相連接的連接部)的剖視圖。圖5的(b)是放大表示圖3的一部分(第4模的向第3模的連接部)的剖視圖。圖6是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的成形品的制造方法的一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1 圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的成形裝置的剖視圖。各圖表示制造成形品的過程的典型狀態(tài)。在這些圖中，為了說明成形裝置的典型部分，用截面和端面等示意地表示該典型部分。圖5也用相同的方式進(jìn)行表示。該成形裝置1是在模腔25內(nèi)注入熔融樹脂31而制造成形品80的裝置(注射成型裝置)。成形裝置1具有形成模腔25的成形模10。成形模10可以根據(jù)要制造的成形品 80的種類、尺寸等而適當(dāng)?shù)馗淖?。本例的成形?0能夠?qū)⒏呔鹊凝X輪作為成形品(制品)80而進(jìn)行制造。成形模10包括形成模腔25的第1模11和第2模12。本例的成形模10是第1模 11為上模，第2模12為下模，實(shí)際上下兩分割的模具。以下，將第1模11稱作上模，將第2 模12稱作下模。上模11由成形裝置1的可動(dòng)基座(上部基座)5、和能沿軸線方向(上下方向)移動(dòng)的多個(gè)板或配件一起構(gòu)成。上模11具有樹脂通路21，該樹脂通路21用于將熔融樹脂31自成形裝置1的噴嘴2注入到模腔25中。下模12由在利用固定螺栓7等實(shí)質(zhì)固定或被限制移動(dòng)的狀態(tài)下保持于成形裝置1的固定基座(下部基座)6的多個(gè)板或配件構(gòu)成。成形裝置1的基座5、基座6能夠沿上下方向相對(duì)移動(dòng)即可，也可以是上部基座5為固定基座，下部基座6為可動(dòng)基座。在該情況下，下模12可動(dòng)，上模11固定。上模11能夠沿上下延伸的軸91上下移動(dòng)。上模11在向下方移動(dòng)而與下模12結(jié)合時(shí)，形成模腔25。在進(jìn)行成形品的脫模時(shí)，上模11向上方移動(dòng)而自下模12分開。軸91 具有如下功能，即，在上模11和下模12閉合(相連結(jié))時(shí)，對(duì)位該上模11和下模12的位置。此外，軸91在上模11與下模12相連結(jié)的狀態(tài)下，兼作為成形齒輪(成形品)80時(shí)的型芯。在本例中，成形品(齒輪)80以在中心埋設(shè)有環(huán)狀的構(gòu)件(環(huán)、嵌件)32的狀態(tài)成形而成。該成形品80與中心的環(huán)32 —起沿軸91脫模。中心的環(huán)32也可以自成形品80卸下，用作作為成形品(制品)80的齒輪的加強(qiáng)構(gòu)件。另外，成形品80的外側(cè)的與下模12 (實(shí)際上是后述的齒輪定位塊14)之間的交界部分81表示齒輪的齒的部分。下模12用于限定成形品(齒輪)80的外周面，且具有形成齒的部分81的可動(dòng)式的構(gòu)件(齒輪模、齒輪定位塊、齒輪構(gòu)件、第4模)14。S卩，下模12包括第3模13，其相對(duì)于可動(dòng)式的齒輪定位塊14構(gòu)成為基座；作為第4模的齒輪定位塊14，其用于限定成形品80 的外周面。以下，將第3模13稱作基座模(基座構(gòu)件)，將第4模14稱作齒輪定位塊(齒輪構(gòu)件)?；?3具有沿中心的軸91凹陷而成的凹部13a。齒輪定位塊14是環(huán)狀的構(gòu)件 (模具)，用于限定成形品(齒輪)80的外周面(齒的部分)81的，且該齒輪定位塊14收納在基座模13的凹部13a中。另外，在為了使成形品80脫模而卸下上模11時(shí)(使上模11 分開)，齒輪定位塊14的上表面14d暴露出，且齒輪定位塊14以在使上模11自下模12 (基座模13)分開后，能夠相對(duì)于基座模13在限定的范圍內(nèi)移動(dòng)的方式安裝在基座模13中。更詳細(xì)而言，齒輪定位塊14為環(huán)狀，內(nèi)周面(內(nèi)周側(cè))14c是用于限定齒輪80的齒81的部分，多根螺栓(stud)93(在附圖中表示2根螺栓)以貫穿齒輪定位塊14的主體 (周邊部分和外周部分)14e的方式支承于基座模13。這些螺栓93的下部固定于基座模 13，且在上部設(shè)有限制齒輪定位塊14的移動(dòng)的止擋部93a。齒輪定位塊14在基座模13的凹部13a的內(nèi)部能沿這些螺栓93在上下方向上滑動(dòng)。因而，齒輪定位塊14以借助這些螺栓93在由止擋部93a容許的范圍移動(dòng)(滑動(dòng))的方式安裝在基座模13中。在上模11的與下部的下模12相對(duì)(相面對(duì))的一側(cè)，在與多個(gè)螺栓93分別相對(duì)應(yīng)且與齒輪定位塊14的主體He抵接的位置設(shè)有多個(gè)凹部11a。在上模11與下模12相接觸(相連結(jié)、閉合，即成形模10合模)時(shí)，螺栓93的自下模12突出的部分、即自齒輪定位塊14突出的部分分別收納在凹部Ila內(nèi)。因而，這些螺栓93不會(huì)妨礙上模11和下模12 的合模。能相對(duì)于下模12 (基座模13)移動(dòng)地安裝齒輪定位塊14的方法并不限定于本例。 例如，也可以將螺栓93固定于齒輪定位塊14，使螺栓93與齒輪定位塊14 一起相對(duì)于基座模13移動(dòng)。如圖1所示，在該成形裝置1中，上模11與下模12相接觸而形成模腔25，在注入熔融樹脂31的階段，齒輪定位塊14收納在基座模13的凹部13a內(nèi)，齒輪定位塊14不移動(dòng)。 利用齒輪定位塊14與螺栓93的接觸和/或齒輪定位塊14的外周面14f與凹部13a的內(nèi)周面的接觸，高精度地維持齒輪定位塊14相對(duì)于基座模13的位置(下模12中的位置)。 因而，利用基座模13和齒輪定位塊14構(gòu)成用于成形高精度的齒輪80的模具(下模)12。如圖2所示，在上模11自下模12脫離(成形模開模)時(shí)，露出齒輪定位塊14的上表面14d。然后，齒輪定位塊14能夠以螺栓93作為滑動(dòng)件向上模11側(cè)(上方)移動(dòng)。 因而，如圖3和圖4所示，齒輪定位塊14能夠從與基座模13接觸的第1位置(圖1和圖2所示的位置)沿螺栓93移動(dòng)至與止擋部(限動(dòng)配件)93a接觸的第2位置(圖3和圖4所示的位置)。成形裝置1包括多個(gè)貫穿下模12而與成形品80的下表面抵接的推出(頂出)銷 (在圖中表示4根推出銷)95。在使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13分開時(shí)、 和/或自齒輪定位塊14取出成形品80時(shí)，這些推出銷95與以下說明的流體70協(xié)作使用。在使用了具有可動(dòng)式的齒輪定位塊14的成形模10的成形裝置1中，省略設(shè)置推出銷95或減少銷95的根數(shù)是有效的。齒輪80的與推出銷95抵接的位置要求是具有能抵抗推出銷95的壓力的構(gòu)造、厚度的形狀。通過省略設(shè)置推出銷95或減少銷95的根數(shù)，在設(shè)計(jì)齒輪80時(shí)，無需采用與推出銷95相對(duì)應(yīng)的形狀。因而，擴(kuò)大了能利用成形裝置1制造的齒輪80的形狀的選擇范圍。此外，該成形裝置1所用的成形模10具有流體路徑22，該流體路徑22在下模12 的基座模13的內(nèi)部通過，用于向基座模13與齒輪定位塊14之間壓入(注入)流體70而使齒輪定位塊14自基座模13分開。經(jīng)過流體路徑22而壓入的流體70優(yōu)選為氣體，特別優(yōu)選為空氣。流體70可以是氮?dú)饣驓鍤獾确腔钚詺怏w。流體70也可以是液體。流體路徑22通過基座模13的內(nèi)部，延伸至齒輪定位塊14的外周部14f，即齒輪定位塊14與基座模13相接觸的部分。更詳細(xì)而言，流體路徑22延伸至基座模13的凹部 13a的底部，在凹部13a的底部或底部的近旁設(shè)有流體70的排出口 22a。本例的流體路徑 22自該排出口 2 沿水平方向貫穿下模12(基座模13)，延伸到下模12的外側(cè)。因而，能夠自下模12的外側(cè)經(jīng)由流體路徑22供給流體70，自齒輪定位塊14的外周將流體70注入到齒輪定位塊14的下表面14b與基座模13之間的交界部分。另外，流體路徑22只要以能向齒輪定位塊14與基座模13的接觸部分壓入流體70 的方式形成即可，并不限定于本例。也可以代替從齒輪定位塊14的周向注入流體70而從齒輪定位塊14的下側(cè)注入流體70。在該情況下，流體路徑22的排出口例如可以設(shè)在基座模13的凹部13a的下表面(底面)上。通過將流體路徑22的排出口 2 設(shè)在齒輪定位塊14與基座模13相連接的連接部分(接觸部分)，能夠使排出口 2 遠(yuǎn)離成形品80。因此，能夠抑制排出口 2 被樹脂堵塞。因而，在進(jìn)行成形品80的脫模時(shí)，能夠使流體70可靠地流入齒輪定位塊14與基座模 13的接觸部分，利用流體70獲得用于使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13分開的力。特別是，通過將排出口 2 設(shè)在齒輪定位塊14的外周部14f或外周部14f的近旁， 能夠在排出口 2 與成形品80之間確保充分的距離。如圖5的(a)和圖5的(b)中放大表示的那樣，齒輪定位塊14與基座模13抵接 (接觸)的下表面14b的外緣1 被倒角加工。流體路徑22以從齒輪定位塊14的外周的方向?qū)⒘黧w70注入到齒輪定位塊14與基座模13相面接觸的部分、即齒輪定位塊14的下表面14b的方式配置。齒輪定位塊14的下表面14b的外緣1 在凹部13a中面對(duì)流體路徑22，通過對(duì)外緣1 進(jìn)行倒角加工，使流體70易于流入到基座模13與齒輪定位塊14之間、即基座模13與齒輪定位塊14接觸(面接觸)的部分。也可以代替齒輪定位塊14的下表面14b的外緣1 或與外緣1 一起，對(duì)凹部13a的與下表面14b接觸的底面的外緣進(jìn)行倒角加工。將齒輪定位塊14與基座模13 (基座模13的凹部13a)接觸的接觸面、即齒輪定位塊14的下表面14b和凹部13a的底面調(diào)整為適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?。特別是在成型高密合性的樹脂的情況下，將模具的面精加工成具有適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?。因而，在齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分形成供流體70流入的程度的微小的間隙。此外，當(dāng)處于為了脫模而使上模11自下模12分開了的狀態(tài)時(shí)，合模力不會(huì)作用于成形模10。因此，在進(jìn)行脫模時(shí)，合模力不作用于可動(dòng)型的齒輪定位塊14，齒輪定位塊14處于未被基座模13推壓的狀態(tài)。因而，流體70易于流入齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分(對(duì)合面)。另外，在該可動(dòng)型的齒輪定位塊14中，在熔融樹脂31流入并在達(dá)到流動(dòng)性差的狀態(tài)之前(變成低溫之前)，合模力作用于齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分(對(duì)合面)，因此實(shí)質(zhì)上熔融樹脂31不會(huì)流入到齒輪定位塊14與基座模13相接觸的對(duì)合面。此夕卜，作為對(duì)合面的齒輪定位塊14的底面14b的面積充分大，直到齒輪定位塊14與基座模13 接觸的接觸部分(對(duì)合面)的外周部，都能夠阻止樹脂31流入。因而，通過從齒輪定位塊 14的周圍供給空氣等流動(dòng)性非常高的流體70，能夠使流體70流入到齒輪定位塊14與基座模13相接觸的接觸部分，從而能夠利用該流體70的壓力使齒輪定位塊14和基座模13分開。在對(duì)作為齒輪定位塊14的外周面14f和下表面14b的角部的外緣14a進(jìn)行了倒角加工時(shí)，在流體路徑22的內(nèi)部的流體70的壓力上升時(shí)，首先，向上推壓齒輪定位塊14的力作用于進(jìn)行了倒角加工的外緣14a。因此，能夠利用流體70的壓力使齒輪定位塊14的下表面14b的外周部分自基座模13離開。然后，流體70流入到自基座模13離開了的下表面 14b的外周部分，利用流體70的壓力擴(kuò)大齒輪定位塊14與基座模13之間的間隙。這樣，能夠使流體70容易地流入到齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分。因而，能夠在短時(shí)間內(nèi)、可靠地使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分開。圖6是對(duì)制造成形品80的方法的一例進(jìn)行說明的流程圖。另外，以下使用成形裝置1說明制造方法100，但本發(fā)明所包含的制造方法未必一定要使用成形裝置1來進(jìn)行。在該制造方法100中，首先在步驟101中，自噴嘴2經(jīng)由樹脂通路21將加熱后的熔融狀態(tài)的樹脂(熔融樹脂)注入到模腔25內(nèi)(參照?qǐng)D1)。在熔融樹脂冷卻而固化(硬化)后，或恢復(fù)到低溫(常溫、成形品80的使用溫度)狀態(tài)后，在步驟102中，使上模(第 1模)11和下模(第2模)12相對(duì)移動(dòng)而將上模11和下模12分開，自成形品80卸下上模 11(參照?qǐng)D幻。在成形裝置1中，使上模11向上方移動(dòng)而自下模12卸下上模11。在該階段，能夠利用可動(dòng)基座5和固定基座6獲得充分的力，以將上模11和下模12分開。因而， 即使是使用了粘合性高的樹脂31的成形品80，也能使成形品80自上模11分離。 接著，在步驟103中，將流體(空氣)70壓入到基座模(第3模)13與齒輪定位塊 (第4模)14之間，使成形品80和齒輪定位塊14 一起自基座模13離開(參照?qǐng)D3)。在本例的成形模10中，對(duì)齒輪定位塊14的底面14b的外周部分的角部(外緣)Ha進(jìn)行了倒角加工。在使空氣路徑22的壓力上升而經(jīng)由空氣路徑22注入壓縮空氣70時(shí)，壓縮空氣70先作用于進(jìn)行了倒角加工的外緣14a，發(fā)揮使齒輪定位塊14上升的力。因而，能夠使流體70 良好地進(jìn)入到基座模13與齒輪定位塊14之間(參照?qǐng)D5的(a)和圖5的(b))。
流體70 —旦進(jìn)入到基座模13與齒輪定位塊14之間，則向基座模13與齒輪定位塊 14之間加速地流入，力沿使齒輪定位塊14自基座模13離開的方向(上方)作用于齒輪定位塊14的下表面14b。齒輪定位塊14是用于限定作為成形品80的齒輪80的外周面(齒的部分)81的模具，能夠沿成形品80的外周形成為充分大小的環(huán)狀的構(gòu)件。因而，能夠充分地確保供流體70發(fā)揮作用的下表面14b的面積，能夠利用流體70獲得用于使成形品80 與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離的力。成形品80與齒輪定位塊14緊貼。因此，當(dāng)利用流體70的壓力使齒輪定位塊14自基座模13離開而向上方移動(dòng)時(shí)，成形品80與齒輪定位塊14 一起也向上方移動(dòng)。特別是， 在成形品80為齒輪的情況下，成形品80的外周的齒的部分81與齒輪定位塊14的內(nèi)周的用于成形齒的部分14c相接觸的接觸面積較大，成形品80與齒輪定位塊14緊貼，成形品80 易于與齒輪定位塊14 一起移動(dòng)。此外，當(dāng)樹脂31是彈性體等柔軟且密合性高的樹脂時(shí)，成形品80能夠與齒輪定位塊14更加緊貼，易于與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離。在成形品80被齒輪定位塊14拉拽而開始自基座模13離開時(shí)，在成形品80與基座模13之間產(chǎn)生間隙。流體70流入該間隙，從而在流體70的作用下，使成形品80自基座模13離開的力作用于成形品80本身。因而，該成形模(模具)10利用壓縮空氣等流體70， 易于獲得用于使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離的充分的力。當(dāng)利用作用于齒輪定位塊14和成形品80的流體70的力，使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13離開時(shí)，成形品80和齒輪定位塊14在凹部13a的內(nèi)部向上方移動(dòng)，直到齒輪定位塊14與螺栓93的止擋部93a接觸。此時(shí)，可以使流體路徑22的流體70 的壓力上升而使流體70流入，并且利用推出銷95向上方推壓成形品80。能夠利用推出銷 95加強(qiáng)用于使成形品80自基座模13分離的力。在步驟104中，進(jìn)一步推壓成形品80，從而自齒輪定位塊14取出成形品80 (參照?qǐng)D4)。在該成形模10中，利用螺栓93和止擋部93a限制齒輪定位塊14相對(duì)于基座模13 移動(dòng)的范圍。因而，通過將流體70經(jīng)由流體路徑22壓入到基座模13的凹部13a內(nèi)，利用流體70進(jìn)一步向上方推壓成形品80，能夠自齒輪定位塊14向上方推壓成形品80。為了使流體(壓縮空氣)70良好地作用于成形品80，優(yōu)選在利用止擋部93a使齒輪定位塊14停止的狀態(tài)下，齒輪定位塊14的外周面14f與凹部13a的周面接觸。此時(shí)，可以利用推出銷95 向上方推壓成形品80，從而能夠加強(qiáng)自齒輪定位塊14取出成形品80的力。在成形品80是齒輪的情況下，特別在是正齒輪(直齒圓柱齒輪)的情況下，與包括齒在內(nèi)的外周部分81的面積相比，主體部分82的下表面的面積充分大。因而，利用作用于主體部分82的下表面的流體70，易于獲得用于使外周部分81自齒輪定位塊14的內(nèi)周部分14c分離的力。此外，在該成形模10中，與成形品80的主體部分82形成為輻條(spoke) 狀的齒輪的情況相比，主體部分82為板狀的齒輪易于獲得分離用的力。在樹脂31是彈性體的情況下，為了確保作為齒輪的強(qiáng)度，主體部分82優(yōu)選為板狀且厚度均勻。因而，該成形模10適合將上述的齒輪作為成形品80而進(jìn)行制造。這樣，在使用了該成形模10和成形裝置1的制造方法100中，并不是用1個(gè)步驟使成形品80自下模12脫模的，而是首先使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離，然后使成形品80自齒輪定位塊14分離，從而完成成形品80的脫模。齒輪定位塊14可以為了形成多段的齒輪而分成多階段，在該情況下，可以通過采用更多階段的分離步驟來使成形品80脫模。另外，成形品80并不限定于正齒輪，也可以是錐齒輪等各種齒輪，另外， 也可以是除了齒輪以外，外周面被成形為限定的形狀的零件或制品。熱塑性彈性體樹脂(TPE)是具有如下性質(zhì)的彈性體，即，是在加熱時(shí)軟化而體現(xiàn)
11出流動(dòng)性，在冷卻時(shí)恢復(fù)成橡膠狀彈性體的性質(zhì)。因而，當(dāng)在模腔25的內(nèi)部被冷卻時(shí)，熱塑性彈性體樹脂恢復(fù)成橡膠狀彈性體，即使在成為了成形品80的狀態(tài)下，粘合性仍然很強(qiáng)。 即使是粘性強(qiáng)且密合性高的成形品80，該成形裝置1和制造方法100也能使該成形品良好地自成形裝置1脫模。實(shí)施例上述的成形裝置1和成形品80的制造方法100適合成形能彈性變形的樹脂性的齒輪，特別適合利用柔軟等級(jí)的樹脂成形齒輪。在本例中，作為熔融樹脂31，采用熱塑性彈性體樹脂(TPE)的熔融物，且將熔融樹脂31以高壓注入到成形模10中，制造了高精度的齒輪。在熱塑性彈性體樹脂中使用了作為聚酯系熱塑性彈性體樹脂的Hytrel(注冊(cè)商標(biāo))4047 (東麗·杜邦公司制造)。東麗 杜邦公司制造的Hytrel (注冊(cè)商標(biāo))是，即使在熱塑性彈性體樹脂中，也能從低溫到高溫在廣大的使用溫度范圍內(nèi)體現(xiàn)出高強(qiáng)度和橡膠彈性的工程彈性體的一例。特別是，作為聚酯系熱塑性彈性體樹脂的Hytrel (注冊(cè)商標(biāo))4047 是最富于柔軟性(例如彎曲彈性為IOOMPa以下)的原料，作為能夠進(jìn)行成型的彈性體原料而受到關(guān)注。相反，成形品80的脫模比較困難的這一事項(xiàng)例如在日本國特許公開公報(bào) 2008-31408號(hào)等中有所記載。在以往的模具、即不具有可動(dòng)型的齒輪定位塊的模具中，當(dāng)熔融樹脂是 Hytrel (注冊(cè)商標(biāo))4047時(shí)，若注射壓力為70MPa以上，則分離(脫模)性不充分，很難自模具脫模。在使用本例的成形裝置1和模具(成形模)10實(shí)施圖6所示的制造方法時(shí)，即使是Hytrel (注冊(cè)商標(biāo))4047，也能使注射壓力為130MI^而進(jìn)行分離(脫模)，能夠減小成形時(shí)的收縮率。因而，能夠利用柔軟性高的樹脂制造高精度的齒輪。如上所述，采用成形裝置1和制造方法100，即使以高壓注入彈性體樹脂，也能使成形品80良好地脫模。因而，能夠獲得高精度且高剛性的齒輪80。另外，采用成形裝置1 和制造方法100，能夠使成形品80良好地脫模。因此，可以對(duì)成形品80設(shè)置拔模斜度、凹凸 (肋)等，但也可以不對(duì)成形品80設(shè)置拔模斜度、凹凸(肋)等。因而，采用成形裝置1和制造方法100，即使是齒輪那樣難以設(shè)置拔模斜度、或因設(shè)置拔模斜度、凹凸(肋)而使剛性下降的成形品80，也不會(huì)使剛性下降地能夠良好地形成成形品。另外，在成形裝置1中，在模腔25的周圍設(shè)有齒輪定位塊14。因此，流體70的排出口 2 并未直接暴露于模腔25。因而，即使以高壓注入了熔融樹脂，排出口 2 也不會(huì)被樹脂阻塞。因此，能夠在制造時(shí)向模腔25以高壓注入熔融樹脂，在脫模時(shí)向基座模13與齒輪定位塊14之間可靠地注入(流入、壓入)流體70，使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13離開，然后再以良好的狀態(tài)使成形品80脫模。另外，上述的成形裝置1和制造方法100是本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不限定于此。 在本例的成形裝置1中，利用第1模11和第2模12形成模腔25，但第1模11和第2模12 只要形成模腔25的至少一部分即可。即，形成模腔25的成形模10也可以包含第1模11 和第2模12以外的模或配件。另外，在上述的成形裝置1中，具有分開為上模(第1模)11 和下模(第2模)12的成形模10，但成形模10并不限定于上下兩分割的結(jié)構(gòu)。利用空氣等流體70向上推壓齒輪定位塊14的方法能夠充分利用比成形品80大一圈的齒輪定位塊14在尺寸上的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單地獲得分離用的力，因此優(yōu)選該方法。也可以代替利用空氣等流體70向上推壓齒輪定位塊14而采用推出(頂出)銷等的機(jī)械性的方法向上推壓齒輪定位塊14，從而使齒輪定位塊14和成形品80 —體地自基座模13分離。
另外，利用本發(fā)明的成形裝置和制造方法制造的成形品并不限定于齒輪，能夠利用本發(fā)明的成形裝置和制造方法較佳地制造具有能由第4模限定外周圍那樣的構(gòu)造的部件。
權(quán)利要求
1.一種制造成形品的方法，其用包括第1模和第2模的成形模制造成形品，上述第1模和上述第2模形成供熔融樹脂注入的模腔的至少一部分，在進(jìn)行上述成形品的脫模時(shí)上述第1模和上述第2模分開，并且，上述第2模包括第3模，其作為基座；第 4模，其用于限定上述成形品的外周面，且在進(jìn)行上述成形品的脫模時(shí)該第4模能夠相對(duì)于上述第3模移動(dòng)，該方法包括以下操作 將熔融樹脂注入到上述模腔內(nèi)；在將上述第1模和上述第2模分開后，使上述第4模和上述成形品一起自上述第3模離開；以及自上述第4模取出上述成形品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模離開的操作包括向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，上述第4模收納在上述第3模的凹部?jī)?nèi)，上述第4模以相對(duì)于上述第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動(dòng)的方式安裝在上述第3模中；自上述第4模取出上述成形品的操作包括向上述第3模的上述凹部與上述成形品之間壓入流體的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模離開的操作包括使上述第4模向上述第1模的方向移動(dòng)的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，上述熔融樹脂是熱塑性彈性體樹脂的熔融物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，上述成形品是齒輪，上述第4模是用于形成上述齒輪的齒的部分的構(gòu)件。
7.一種成形品，該成形品利用權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的方法獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成形品，其中，該成形品具有齒輪的齒的部分，至少上述齒的部分是熱塑性彈性體樹脂，上述齒的部分由上述第4模成形而成。
9.一種成形裝置，其在模腔內(nèi)注入熔融樹脂而制造成形品，該成形裝置包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分， 且在進(jìn)行上述成形品的脫模時(shí)該第1模和第2模分開； 上述第2模包括 第3模，其作為基座；第4模，其用于限定上述成形品的外周面，在上述第1模與上述第2模分開后，該第4 模能夠與上述成形品一起相對(duì)于上述第3模移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中，該成形裝置還具有向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的流體路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成形裝置，其中，上述流體路徑是向上述第4模與上述第3模相接觸的部分供給流體的路徑； 上述第4模的與上述第3模相接觸的部分、和上述第3模的與上述第4模相接觸的部分中的至少一個(gè)部分的邊緣具有進(jìn)行了倒角加工的部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11中任意一項(xiàng)所述的成形裝置，其中，上述第4模以相對(duì)于上述第3模在限定的范圍內(nèi)移動(dòng)的方式安裝在上述第3模中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成形裝置，其中， 上述第4模收納在上述第3模的凹部?jī)?nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中， 上述第4模向上述第1模的方向移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中，上述成形品是齒輪，上述第4模是形成上述齒輪的齒的部分的構(gòu)件。
16.一種成形模，其利用被注入到模腔內(nèi)的熔融樹脂制造成形品，該成形模包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分，且在進(jìn)行上述成形品的脫模時(shí)該第1模和第2模分開； 上述第2模包括 第3模，其作為基座；第4模，其限定上述成形品的外周面，且在上述第1模與上述第2模分開后，該第4模能夠與上述成形品一起相對(duì)于上述第3模移動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成形模，其中，該成形模還具有向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的流體路徑。
全文摘要
本發(fā)明提供制造成形品的方法和成形裝置。成形裝置(1)是在模腔(25)的內(nèi)部注入熔融樹脂而制造成形品(80)的裝置。成形裝置(1)包括用于形成模腔(25)，且在進(jìn)行成形品(80)的脫模時(shí)分開的第1模(11)和第2模(12)。第2模(12)包括作為基座的第3模(13)、和用于限定成形品(80)外周面的第4模(14)。第4模(14)以在第1模(12)和第2模(12)分開后，能夠與成形品(80)一起相對(duì)于第3模(13)移動(dòng)的方式安裝在第3模(13)中。此外，成形裝置(1)具有向第3模(13)與第4模(14)之間供給壓縮空氣的路徑(22)。
文檔編號(hào)B29C45/43GK102458793SQ201080024958
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者千國敏, 白石克己 申請(qǐng)人:甲信工業(yè)株式會(huì)社