JP2023158195A - プリフォーム賦形装置、プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係るプリフォーム賦形方法は、ウェブとフランジとの間に面取り部分を有するプリフォームを製作するプリフォームの賦形方法であって、ウェブの一方の表面、面取り部分の内面及びフランジの一方の表面にフィットする表面を有する第1の型と、ウェブの他方の表面にフィットする表面を有する第2の型で、シート状の繊維の積層体を挟み込んでウェブの部分をプレスするステップと、ウェブの部分をプレスした後に、フランジの他方の表面及び面取り部分の外面にフィットする形状を有する第3の型と第1の型で、シート状の繊維の積層体を挟み込んでフランジの部分をプレスするステップとを有するものである。
【選択図】 図1
Description
(プリフォーム賦形装置の構成及び機能)
図1は本発明の第1の実施形態に係るプリフォーム賦形装置の構成図であり、図2は図1に示すプリフォーム賦形装置で製作されるドライプリフォームの形状例を示す斜視図である。
より具体的には、図1に示す例では駆動機構10が、上型7を鉛直方向に昇降させる門型の昇降装置10A、伸縮機構でフランジ型9を水平方向に移動させるスライド装置10B及び伸縮機構でフランジ型9を鉛直方向に昇降させる昇降装置10Cで構成されている。他方、下型8が固定されている。このため、昇降装置10Aで上型7を退避位置からプレス位置に移動させ、かつスライド装置10B及び昇降装置10Cでフランジ型9を退避位置からプレス位置に移動させると、フランジ5をウェブ4の上方に設けたドライプリフォーム3を賦形することができる。
次に、プリフォーム賦形装置1でドライプリフォーム3を製作するプリフォーム賦形方法並びにプリフォーム賦形方法で製作されたドライプリフォーム3を素材として複合材を製作する複合材成形方法について説明する。
以上のようなプリフォーム賦形装置1、プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法は、ウェブ4とフランジ5を有するドライプリフォーム3を賦形する場合において、上型7と下型8でウェブ4をプレスした後に、フランジ型9を2方向に移動させてフランジ5をプレスするようにしたものである。
図10は本発明の第1の実施形態に係るプリフォーム賦形装置の変形例を示す構成図であり、図11は図10に示すプリフォーム賦形装置で製作されるドライプリフォームの形状例を示す斜視図である。
図12は本発明の第2の実施形態に係るプリフォーム賦形装置の構成図である。
図14は本発明の第3の実施形態に係るプリフォーム賦形装置の構成図である。
図15は本発明の第4の実施形態に係るプリフォーム賦形装置の構成図である。
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
2 シート状の繊維の積層体
3 ドライプリフォーム
4 ウェブ
5、5A、5B フランジ
6 面取り部分
7 上型
7A 第1の表面
7B 第2の表面
8 下型
9 フランジ型
9A 分割型
10 駆動機構
10A 昇降装置
10B スライド装置
10C 昇降装置
11 固定治具
12 加熱装置
20 繊維束
21 熱可塑性樹脂の微粒子
22 ドライテープ材
23 熱可塑性の不織布
24 ドライテープ材
30 下型
31 バギングフィルム
32 シーラント
33 上型
34 真空装置
35 樹脂注入装置
36 加熱装置
40 断熱性及び耐熱性を有するシート
41 孔
50 棒状構造物
Claims (11)
- ウェブと、前記ウェブの片面側に折り曲げた形状を有する少なくとも1つのフランジとを有し、かつ前記ウェブと前記フランジとの間にR面取り及びC面取りの少なくとも一方からなる面取り部分を有するプリフォームを製作するためのプリフォーム賦形装置であって、
前記ウェブの一方の表面、前記面取り部分の内面及び前記フランジの一方の表面にフィットする表面を有する第1の型と、
前記ウェブの他方の表面にフィットする表面を有する第2の型と、
前記フランジの他方の表面及び前記面取り部分の外面にフィットする表面を有する第3の型と、
前記第1の型と前記第2の型との間における距離が前記ウェブの厚さよりも長い距離から前記ウェブの厚さに変化した後、前記第1の型と前記第3の型との間における距離が前記フランジ及び前記面取り部分の厚さよりも長い距離から前記フランジ及び前記面取り部分の厚さに変化するように、前記第1の型、前記第2の型及び前記第3の型の相対的な位置決めを行う駆動機構と、
を有するプリフォーム賦形装置。 - 前記第1の型及び前記第2の型の少なくとも一方の表面を加熱する加熱装置を更に有する請求項1記載のプリフォーム賦形装置。
- 前記駆動機構は、前記第1の型と前記第2の型との間における鉛直方向の距離を変化させるように構成される請求項1又は2記載のプリフォーム賦形装置。
- ウェブと、前記ウェブの片面側に折り曲げた形状を有する少なくとも1つのフランジとを有し、かつ前記ウェブと前記フランジとの間にR面取り及びC面取りの少なくとも一方からなる面取り部分を有するプリフォームを製作するプリフォームの賦形方法であって、
前記ウェブの一方の表面、前記面取り部分の内面及び前記フランジの一方の表面にフィットする表面を有する第1の型と、前記ウェブの他方の表面にフィットする表面を有する第2の型で、シート状の繊維の積層体を挟み込んで前記ウェブの部分をプレスするステップと、
前記ウェブの部分をプレスした後に、前記フランジの他方の表面及び前記面取り部分の外面にフィットする形状を有する第3の型と前記第1の型で、前記シート状の繊維の積層体を挟み込んで前記フランジの部分をプレスするステップと、
を有するプリフォーム賦形方法。 - 前記フランジの一方の表面にフィットする前記第1の型の第1の表面及び前記ウェブの一方の表面にフィットする前記第1の型の第2の表面から離れた退避位置から前記第3の型を前記第1の型の前記第1の表面に接近させる移動を開始又は完了した後に、前記第3の型を前記第1の型の前記第2の表面に接近させる移動を開始する請求項4記載のプリフォーム賦形方法。
- 前記フランジの部分をプレスするための前記第3の型を、前記フランジの長さ方向に異なる位置に配置される複数の型で構成し、
前記複数の型の移動を異なるタイミングで開始することによって、前記フランジの曲率が一定である場合には前記フランジの中央から両側に向かって順次プレスする一方、前記フランジの曲率が一定でない場合には前記フランジの曲率が大きい部分から両側又は一方向に向かって順次プレスする請求項4又は5記載のプリフォーム賦形方法。 - 前記フランジの部分をプレスするための前記第3の型を、前記フランジの長さ方向に異なる位置に配置される複数の型で構成し、
前記フランジを形成するために前記シート状の繊維が引っ張られる部分と、前記シート状の繊維が弛む部分とを、前記第3の型を構成する異なる型を用いて異なるタイミングでプレスする請求項4乃至6のいずれか1項に記載のプリフォーム賦形方法。 - 前記シート状の繊維の積層体の端部を固定治具で固定し、前記シート状の繊維の積層体が引っ張られた状態で前記ウェブの部分をプレスする請求項4乃至7のいずれか1項に記載のプリフォーム賦形方法。
- 前記第1の型と前記第2の型との間における鉛直方向の距離を変化させることによって、前記繊維の積層体をプレスする請求項4乃至8のいずれか1項に記載のプリフォーム賦形方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリフォーム賦形装置で前記プリフォームを製作するプリフォーム賦形方法。
- 請求項4乃至10のいずれか1項に記載のプリフォーム賦形方法で製作された前記プリフォームに熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含浸させて硬化することによって複合材を製作する複合材成形方法。
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