JP7038288B2 - バリ除去方法及びバリ除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の空調用ダクト等の成形品において、効率的にバリ取りを行うことができるバリ除去方法に関するものであり、さらには、バリ除去装置に関する。

ブロー成形品として、例えば自動車のインストルメントパネル内に取り付けられる各種空調ダクトが知られている。これら空調ダクトは、押出機のダイから押し出されるパリソンをブロー成形することにより容易に製造することができる。

ブロー成形を行った成形品（ダクト）においては、型締めされた金型の周囲にバリが形成され、これを除去することが必須の工程となる。一般に、ブロー成形後のバリ取りは、プレス機を用いて行うことが多く、成形品の外形形状に対応した型を用いてバリを打ち抜くことにより、金型周囲のバリが一括して除去される。

例えば特許文献１には、金型内でブロー成形を行うブロー成形方法及びブロー成形装置が開示されており、バリを積極的に金型と接触させることで冷却効率を向上し、バリの冷却効率を向上することが記載されている。ブロー成形においては、バリが十分に冷却するまで待ってからプレス機によるバリ打ち抜きを行っており、時間的な損失が大きく、生産性を損なう要因となっている。特許文献１記載の技術によれば、ブロー成形からバリ取りまでの一連の工程に要する時間が短時間で済み、生産性が向上する。

特開２０１６－８３８５９号公報

ところで、バリ取りをプレス機を用いて行う場合、成形品の形状が大きいと、プレス機もこれに対応して大型化せざるを得ず、多大な設備投資が必要となる。また、成形品の大きさや形状が異なると、プレス機の型もこれに対応して大きさや形状を変更する必要があり、さらに設備投資を増大する要因となる。

このような状況から、特に大型の成形品の成形においては、成形品のパーティングラインに沿って形成されるバリを、手作業で切除しているのが実情である。手作業により大型の成形品のバリを一つ一つ切除する方法では、成形品１個当たりのバリ取りに要する時間も長くなり、生産性を大きく損なうことになる。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、大掛かりな装置を必要とすることなく効率的なバリ取りが可能なバリ除去方法を提供することを目的とし、さらにはバリ除去装置を提供することを目的とする。

本発明のバリ除去方法は、成形した樹脂製の成形品を金型から取り出し、パーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、バリを金型と接触させて冷却し、 パーティングライン近傍において前記バリをプレス治具によりプレスするに際し、成形品を受け台上に載置するとともに、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持することを特徴とする。さらにまた、本発明のバリ除去装置は、金型から取り出した樹脂製の成形品のパーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去装置であって、パーティングライン近傍において前記バリをプレスするプレス治具を備え、バリが金型と接触されて冷却され、前記プレス治具によるプレスの際に成形品を載置する第１の受け台と、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持する第２の受け台を備えることを特徴とする。

パーティングライン近傍においてバリをプレス治具によりプレスするに際し、成形品を受け台上に載置するとともに、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持することにより、ここが支点になり、作用点であるプレス治具の当接位置においてプレス治具の力が効果的に加わり、バリが打ち抜き易くなる。

さらに、本発明のバリ除去方法は、成形した樹脂製の成形品を金型から取り出し、パーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、パーティングラインに沿って前記成形品の周囲に複数の棒状のプレス治具を配置し、パーティングライン近傍において前記複数の棒状のプレス治具をバリの一方の面に押し当て、プレスして成形品から分離することを特徴とし、前記プレス治具によるプレスの際に、成形品を受け台上に載置するとともに、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持することを特徴とする。

また、本発明のバリ除去装置は、金型から取り出した樹脂製の成形品のパーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去装置であって、パーティングラインに沿って前記成形品の周囲に複数の棒状のプレス治具が配置され、パーティングライン近傍において前記複数の棒状のプレス治具がバリの一方の面に押し当てられ、プレスにより成形品から分離されることを特徴とし、前記プレス治具によるプレスの際に成形品を載置する第１の受け台と、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持する第２の受け台を備えることを特徴とする。

棒状のプレス治具は、例えばこれを成形品の周囲に配列することで、バリを一括して除去することが可能であり、どのような大きさの成形品であっても対応することが可能である。また、成形品の形状変更に対しては、棒状のプレス治具の設置位置を変えるだけで対応可能である。

本発明のバリ除去方法、バリ除去装置によれば、大掛かりな装置を必要とすることなく効率的なバリ取りが可能である。また、成形品の大きさや形状が変更された場合にも、簡単に対応することができる。

バリ除去装置の一例を示す概略側面図である。 棒状のプレス治具をバリに当接した状態を示す概略側面図である。 棒状のプレス治具によりバリを打ち抜いた状態を示す概略側面図である。 棒状のプレス治具の配列状態の一例を示す概略斜視図である。 棒状のプレス治具の配列状態の一例を示す概略平面図である。 棒状のプレス治具を時間差をもってバリに押し付ける様子を示す概略斜視図である。 切断とプレス治具の組合せ例を示す概略平面図である。 切断とプレス治具の組合せ例を示す概略側面図である。 パーティングラインが傾斜している場合に形成される平坦面の一例を示す概略断面図である。 バリに凸部（リブ）を形成した状態を示す概略平面図である。 図１０に示す凸部を形成する工程を示す概略断面図である。 プレス治具の外側に受け台を設けてバリ取りをする状態を示す概略断面図である。

以下、本発明を適用したバリ除去方法及びバリ除去装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用したバリ除去装置の概略構成を示す図である。本実施形態のバリ除去装置は、図１に示すように、上下動する支持基板１に複数のプレス治具２を下方に向けて取り付けてなるものであり、受け台３に載せた成形品４の周囲に形成されるバリ５を前記プレス治具２により下方に押し付け、成形品４から引きちぎるようにしたものである。

プレス治具２は、棒状の治具であり、その先端が平坦面２ａとされて、この平坦面２ａでバリ５を下方に押し込む。プレス治具２は、棒状のものであればその構造は問わないが、例えば六角ボルト等を用いることができる。六角ボルトは、頭部が六角形であり、軸に比べて大径に形成されていることから、先端面がある程度の面積を有しており、安定にバリ５の押し込みを行うことができる。また、六角ボルトは、通常のボルトと同様、回転により進退自在であり、これを利用して長さ調節を行うことができる。

なお、前記プレス治具２の先端面は平坦面２ａとしたが、例えばこの平坦面２ａに突起を設けておけば、バリ５に当接させた時にプレス治具２が横滑りすることを防止することもできる。

支持基板１は、４隅に挿通孔が形成され、ここに支持軸６が挿入されている。また、支持基板１の背面側にはプレス機構７が設けられており、これを動作させることで、支持基板１が支持軸６に沿って上下動する。特に、プレス機構７で支持基板１を下方に押し込むことで、支持基板１に取り付けられたプレス治具２が下方に向かって押し込まれる。

プレス治具２は、支持基板１の下面に装着されるが、例えば支持基板１の下面において、格子の各交点にプレス治具２を装着可能としておけば、プレス治具２を装着する交点を選択することで、成形品４の外形形状（パーティングライン）に沿ってプレス治具２を配列することが可能である。また、各プレス治具２を装着する交点を変更することで、成形品４の大きさや形状の変更に容易に対応可能である。

次に、図１に示す構成のバリ除去装置を用いたバリ除去方法について説明する。

成形品４は、例えばブロー成形により成形されるものであり、ダイからパリソンを垂下させる形で金型間に供給し、金型を型締めして内部にエアーを吹き込み、金型のキャビティ形状に賦形する。金型のキャビティの周囲では、パリソンが金型に挟み込まれて押し潰され、パーティングラインＰＬが形成される。また、パーティングラインＰＬの外側の余剰部分がバリ５である。

成形品４は、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂により形成されるものであるが、これに限らず、任意の樹脂材料で形成されたものであってもよい。また、成形品４は、非発泡のいわゆるソリッドの成形品であってもよいし、発泡樹脂により形成された発泡成形体であってもよい。

成形後の成形品４を金型から取り出すと、この時点では周囲にバリ５が残存している。そこで、金型から取り出した成形品４を図１に示すバリ除去装置の受け台３上に載置する。受け台３は成形品４と概ね同じ形状、寸法を有しており、成形品４の下面を支持する形になる。バリ５は成形品４の周囲外方に形成されており、その下方には受け台３がない状態である。

バリ除去装置においては、成形品４の形状、大きさに応じて支持基板１に棒状のプレス治具２を配列しておく。図４及び図５は、プレス治具２の配列状態を示す図である。図４及び図５に示すように、プレス治具２は、成形品４のパーティングラインＰＬの外側位置においてバリ５と当接するように配列される。プレス治具２の設置位置とパーティングラインＰＬの間隔はあまり大きくないことが好ましく、パーティングラインＰＬのなるべく近い位置でバリ５を押し込むようにすることが好ましい。これにより、バリ５が速やかに成形品４から分離除去される。

プレス治具２の設置間隔は任意であるが、設置間隔が大きすぎるとバリ５を円滑に分離除去することが難しくなるおそれがある。したがって、円滑な分離除去が可能なように、適度な間隔をもってプレス治具２を設置することが好ましい。

成形品４を受け台３上に載置し、支持基板１にプレス治具２をセットした後、プレス機構７を作動させ、図２に示すように支持基板１を下方に向かって押し下げる。これに伴ってプレス治具２も押し下げられ、その先端面２ａがバリ５に当接する。図３に示すように、支持基板１を下方に向かってさらに押し下げると、プレス治具２によりバリ５がさらに下方へと押し下げられる。その結果、バリ５が成形品４から引きちぎられ、速やかに分離除去される。

本実施形態のバリ除去装置を用いたバリ除去方法によれば、成形品４の周囲に残存する大きなバリ５の除去（バリ取り）に要するサイクルを１０秒から２０秒程度にすることができ、例えば手作業でこのような大きなバリ５を除去する場合に比べて、大幅に短縮することができる。

以上が本発明を適用したバリ除去装置、バリ除去方法の基本的な構成であるが、本発明のバリ除去装置、バリ除去方法では、種々の設計変更が可能である。

例えば、先の例では、成形品４の周囲において、各プレス治具２が同時にバリ５に当接するようにしているが、複数のプレス治具を時間差をもってバリに押し付けるようにしてもよい。成形品４の形態によっては、バリ５の分離し易さが場所によって異なることがある。このような場合、バリ５が切れ易い箇所（バリ５の切断容易部）近傍を１つのプレス治具２でプレスした後、バリ５の他の部分を配列した他のプレス治具２によりプレスすることで、より一層円滑なバリ５の除去が実現される。

図６は、プレス治具を時間差をもってバリに押し付けるようにした例を示すものである。この場合には、先ず、バリ５が切れ易い箇所（バリ５の切断容易部）近傍にプレス治具２Ａを押し当てる。これにより、プレス治具２Ａ近傍において、バリ５と成形品４の間が破れた状態になる。次いで、他のプレス治具２Ｂをバリ５に押し付けると、プレス治具２Ａを押し当てたことで形成された破れＣが全体に広がり、バリ５が除去される。この時、プレス治具２Ａを押し当てた後、隣接するプレス治具２を押し当て、さらにプレス治具２Ａに近いプレス治具２から順に時系列的に押し当てるようにすれば、プレス治具２Ａの押し付けにより形成された破れを起点に破れが次第に広がる形になり、バリ５が極めて円滑に除去される。

このようにプレス治具２を時間差をもってバリに押し付けるようにするためには、プレス治具２の長さを調節しプレス治具２の先端面２ａとバリ５の表面との間隔を調節しておけばよい。例えばプレス治具２Ａの長さを最も長くし、他のプレス治具２Ｂの長さをこれよりも短くしておけば、支持基板１の押し下げにより、先ずプレス治具２Ａがバリ５に当接し、その後、他のプレス治具２Ｂがバリ５に当接することになる。あるいは、プレス治具２Ａの長さを最も長くし、他のプレス治具２は、プレス治具２Ａから離れるにしたがって次第に短くなるようにしておけば、プレス治具２Ａをバリ５に押し当てた後、プレス治具２Ａに近い位置のプレス治具２から順に時系列的にバリ５に押し当てることが可能である。プレス治具２の長さは簡単に調節可能であり、例えばプレス治具２に六角ボルトを用いた場合、これを回すことで個別に長さを調節することができる。

また、成形品４によっては、バリ５が切れにくい部分が存在する場合がある。例えば図７に示すように、製品部４ａの端部にすて袋４ｂが形成され、すて袋４ｂに繋がる吹き込み部４ｃが形成されているような成形品４においては、すて袋４ｂと吹き込み部４ｃの間は切れにくい。このような場合には、カッターによる切断とプレス治具２による切除を組み合わせてもよい。

すなわち、図７に示すｘ－ｘ線位置をカーターで切断するとともに、他の部分のバリ５に対応してプレス治具２を配置し、この部分のバリ５を切除する。この時、先の例と同様に、カッターで切断した部分を基点にして、これを拡大する形でバリ５全体を切除するようにしてもよい。

図８は、カッターによる切断とプレス治具による切除を組み合わせたバリ除去装置の一例を示すものである。成形品４の製品部４ａの周囲にはプレス治具２が配列されるとともに、吹き込み部４ｃの境界部分（図６のｘ－ｘ線位置）にはカッター１１が設置されている。これらプレス治具２とカッター１１は、いずれも支持基板１に下向きに装着されており、支持基板１を押し下げることにより、これらプレス治具２やカッター１１も同時に下降し、バリ５に当接される。

次に、パーティングラインＰＬが水平でない成形品４のバリ取りについて説明する。成形品４のパーティングラインＰＬは、成形品４の全周において水平とは限らず、例えばパーティングラインＰＬが斜めに形成されることもある。

このような場合、バリ５もパーティングラインＰＬに沿って斜めに形成されることになり、プレス治具２はバリ５の傾斜面に当接することになる。バリ５の傾斜面にプレス治具２が当接した場合、その力が十分にバリ５に伝わらないおそれがあり、バリ５の切除に支障をきたすおそれがある。

そこで、このような場合には、斜めに形成されたパーティングラインＰＬに沿って形成され斜面となっているバリ５において、図９に示すように、プレス治具２が当接する位置に平坦面５ａを形成しておくことで、プレス治具２の先端面２ａがバリ５の表面と密接し、プレス治具２による押圧力を十分に加えることができる。その結果、パーティングラインＰＬが斜めになっている部分においても、確実にバリ５の除去が行われる。

バリ５の形態としては、その他、種々の形態を採用することが可能である。例えば、バリ５は冷却しないと軟らかいため、、プレス治具２によるプレスの際には、十分に冷却されていることが好ましい。また、バリ５は、単なるシート状であるより、立ち壁を有するような形状である方が強度が高く、プレス治具２による切除の際に好都合である。

これら事項を考慮して、図１０に示すように、成形品４の周囲に形成されるバリ５に凸部５ｂを形成することも好ましい形態の一つである。バリ５に凸部５ｂを形成しておけば、バリ５の機械的強度が向上し、プレス治具２によるバリ５の切除を簡単に行うことができる。

前記バリ５の凸部５ｂの形成は、成形品４の成形と同時に、金型内において行うことができる。図１１は、バリ５の成形工程を示すものである。成形品４は、図１１に示すように、金型２１，２２のキャビティＫ１内でパリソンを賦形することにより成形される。また、成形品４の成形に際しては、キャビティＫ１の外周部分で金型２１，２２によりパリソンを挟み込み、これを押し潰す。前記押し潰しにおいては、第１のピンチオフ部Ｐ１と第２のピンチオフ部Ｐ２においてパリソンが押し潰され、第１のピンチオフＰ１により成形品４の外周部にパーティングラインＰＬが形成され、第２のピンチオフＰ２により外側の余剰部分５ｃが形成される。

図１１に示す例では、金型２１，２２のバリ５に対応する部分（第１のピンチオフＰ１と第２のピンチオフ部Ｐ２の間の部分）にも空間Ｋ２を形成しており、ここにブローピン２３を差し込んでエアブローすることで、冷却と賦形を同時に行うようにしている。すなわち、金型２１，２２のバリ５に対応する部分に空間Ｋ２を形成しておき、この空間Ｋ２内にブローピン２３を差し込んでエアブローを行うと、バリ５が金型２１，２２の壁面と接触する形になり、冷却が促進される。

また、ブローピン２３の差し込み位置においては、ブローピン２３のストロークを増すために空間Ｋ２を広げることが好ましく、本例では、ブローピン２３の差し込み位置において、金型２１，２２に凹部が形成されている。そのため、バリ５がこの凹部に倣って賦形され、結果としてバリ５に凸部５ｂが形成されている。バリ５においては、凸部５ｂの形成により立ち壁が形成されることになり、機械的強度が大幅に向上する。

前述のようなバリ５の冷却の促進と凸部５ｂの形成による機械的強度の向上により、金型２１，２２から取り出された成形品４のバリ５は剛性に優れたものとなり、プレス治具２により簡単に打ち抜くことが可能となる。

このような形態のバリ５の切除に際しては、バリ５の外側にも受け台を設置してプレス治具２によるプレスを行うことが好ましい。図１２は、バリ５の外側に受け台を設置したバリ除去工程を示すものである。先に説明したように、バリ５を十分に冷却し、機械的強度を向上するために凸部５ｂを設けた成形品４を金型２１，２２から取り出し、バリ除去装置の受け台３の上に成形品４を載置する。バリ５の下方には受け台３がないが、バリ５のプレス治具５が当接する位置よりも外側（本例の場合、凸部５ｂの外側であって余剰部分５ｃの内側）にも受け台３０を設置し、成形品４の下面と、バリ５の外周部の下面を支持するようにする。

この状態でプレス治具２でバリ５をプレスし、切除する。プレス治具２の当接位置よりも外側に受け台３０を設けることで、ここが支点になり、作用点である前記プレス治具２の当接位置においてプレス治具２の力が効果的に加わり、バリ５が打ち抜き易くなる。また、プレス治具２の当接位置よりも外側に受け台３０を設けることで、バリ５が除去し易くなるという利点も有する。

受け台３０の位置は、前記の通りプレス治具２の当接位置よりも外側であるが、バリ５のエアブローにより賦形された部分の外側部分の受けとすることが好ましい。すなわち、プレス治具２の当接位置よりも外側で、第２のピンチオフ部Ｐ２よりも内側である。第２のピンチオフ部Ｐ２の外側の余剰部分５ｃは、いわばフリーの状態にあり、ここを受け台３０で支持しても支点として機能しない。第２のピンチオフ部Ｐ２の内側近傍を受け台３０で支持することで、ある程度剛性のある部分を支持することになるので、支点として効果的に機能する。

以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

１ 支持基板
２ プレス治具
３ 受け台
４ 成形品
５ バリ
５ａ 平坦面
５ｂ 凸部
６ 支持軸
７ プレス機構
１１ カッター
２１，２２ 金型
３０ 受け台

Claims (14)

1. 成形した樹脂製の成形品を金型から取り出し、パーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、
   バリを金型と接触させて冷却し、
   パーティングライン近傍において前記バリをプレス治具によりプレスするに際し、成形品を受け台上に載置するとともに、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持することを特徴とするバリ除去方法。
2. 前記成形品の成形後、金型内においてバリ内をエアブローし、バリを金型と接触させて冷却することを特徴とする請求項１記載のバリ除去方法。
3. 前記エアブローによりバリに凸部を形成することを特徴とする請求項２記載のバリ除去方法。
4. プレス治具が棒状のプレス治具であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のバリ除去方法。
5. 成形した樹脂製の成形品を金型から取り出し、パーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、
   パーティングラインに沿って前記成形品の周囲に複数の棒状のプレス治具を配置し、
   パーティングライン近傍において前記複数の棒状のプレス治具をバリの一方の面に押し当て、プレスして成形品から分離することを特徴とし、
   前記プレス治具によるプレスの際に、成形品を受け台上に載置するとともに、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持することを特徴とするバリ除去方法。
6. 前記各プレス治具のバリとの間隔を調節し、これら複数のプレス治具によりバリをプレスすることを特徴とする請求項５記載のバリ除去方法。
7. 前記複数のプレス治具を時間差をもってバリに押し付けることを特徴とする請求項５または６記載のバリ除去装置。
8. 前記バリの切断容易部近傍をプレス治具でプレスした後、バリの他の部分をプレス治具によりプレスすることを特徴とする請求項７記載のバリ除去方法。
9. 前記バリの所定部分をカッターで切断し、バリの他の部分をプレス治具によりプレスすることを特徴とする請求項５記載のバリ除去方法。
10. 前記成形品の成形後、金型内においてバリ内をエアブローし、バリを金型と接触させて冷却することを特徴とする請求項５から９のいずれか１項記載のバリ除去方法。
11. 前記エアブローによりバリに凸部を形成することを特徴とする請求項１０記載のバリ除去方法。
12. 金型から取り出した樹脂製の成形品のパーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去装置であって、
    パーティングライン近傍において前記バリをプレスするプレス治具を備え、
    バリが金型と接触されて冷却され、
    前記プレス治具によるプレスの際に成形品を載置する第１の受け台と、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持する第２の受け台を備えることを特徴とするバリ除去装置。
13. 金型から取り出した樹脂製の成形品のパーティングラインに沿って形成されたバリを除去するバリ除去装置であって、
    パーティングラインに沿って前記成形品の周囲に複数の棒状のプレス治具が配置され、
    パーティングライン近傍において前記複数の棒状のプレス治具がバリの一方の面に押し当てられ、プレスにより成形品から分離されることを特徴とし、
    前記プレス治具によるプレスの際に成形品を載置する第１の受け台と、バリのプレス治具の当接位置より外側位置を支持する第２の受け台を備えることを特徴とするバリ除去装置。
14. 前記プレス治具は長さ調節可能であることを特徴とする請求項１３記載のバリ除去装置。

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