JP2781925B2

JP2781925B2 - スタンピング成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2781925B2
Application number: JP1276437A
Authority: JP
Inventors: 昭二境田; 啓造伊藤; 孝加藤; 光安藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1989-10-24
Filing date: 1989-10-24
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH03138114A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、基材と、表面にシボ模様等の凹凸模様を
備えて基材表面を覆う表皮部と、の２層から構成される
合成樹脂製の成形品、例えば、自動車のインストルメン
トパネルやコンソールボツクス等の成形品をスタンピン
グ成形により製造するスタンピング成形品の製造方法に
関する。

＜従来の技術とその課題＞従来、基材と、表面に凹凸模様を備えて基材表面を覆
う表皮部と、の２層から構成される合成樹脂製の成形品
を製造する場合には、特開昭50−23479号公報に記載さ
れているものが知られている。

この方法では、予め真空成形により表皮部と基材とを
それぞれ所定形状に形成しておき、表皮部の裏面側に接
着剤を塗布し、表皮部と基材とを成形型にセツトし、型
締めして両者を接合させ、型開き後、成形品を離型させ
て製品としていた。

しかし、従来の製造方法では、予め表皮部と基材とを
それぞれ所定形状に成形して準備しておく必要があり、
さらに、表皮部裏面に接着剤を塗布する必要があること
から、製造工数・製造コストを上昇させていた。

この発明は、上述の課題を解決するもので、基材と、
表面に凹凸模様を備えて基材表面を覆う表皮部と、の２
層からなる合成樹脂製の成形品をスタンピング成形によ
り製造する場合、予め基材を所定形状に成形して準備し
ておくことを不要とし、さらに、接着剤を使用しなくと
も両者を接合できて、製造工数・製造コストを低減して
製造することができるスタンピング成形品の製造方法を
提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞この発明に係るスタンピング成形品の製造方法では、
基材と、表面に凹凸模様を備えて前記基材表面を覆いか
つフオーム層を有した表皮部と、の２層から構成され
て、凸部と凹部とを有した合成樹脂製の成形品をスタン
ピング成形により製造するスタンピング成形品の製造方
法であって、予め、スプリングバックを見込んで前記凹部の部位を
所定形状よりつぶした状態でシート状素材を真空成形し
て、前記シート状素材を所定形状に賦形させるととも
に、トリミングして、前記表皮部を準備しておく準備工
程と、前記表皮部を上型と下型とからなるスタンピング成形
型の上型にセットする表皮部セット工程と、前記下型上に、前記基材を形成するための、前記表皮
部の裏面側の材料と同質の成形材料を、溶融した状態で
配置させる溶融樹脂セット工程と、型締めして前記成形材料を硬化させる型締め工程と、型開き後離型させる離型工程と、を具備して製造することを特徴とする。

＜発明の作用・効果＞この発明に係るスタンピング成形品の製造方法では、
予め、シート状素材を真空成形により所定形状に賦形さ
せて、表皮部を準備し、そして、その表皮部をスタンピ
ング成形型の上型にセツトするとともに、スタンピング
成形型の下型上に、基材を形成するための、表皮部の裏
面側の材料と同質の成形材料を、溶融した状態で配置さ
せ、その後、型締めして溶融した成形材料を硬化させ、
型開き後離型させて、スタンピング成形品を製造する。

そして、この発明に係る製造方法では、型締め後、基
材を形成する成形材料が硬化する際、その成形材料が、
表皮部の裏面側の材料と同質として、溶融させた状態で
スタンピング成形型の下型上に配置されていることか
ら、表皮部の裏面側が成形材料の熱で溶融して基材と融
合し、接着剤を使用しなくとも表皮部と基材とが接合さ
れる。また、基材自体は、型締め後にスタンピング成形
型により所定形状に成形されることから、従来のよう
に、予め成形して準備しておかなくとも良い。

したがつて、この発明に係るスタンピング成形品の製
造方法では、基材と、表面に凹凸模様を備えて基材表面
を覆う表皮部との２層からなる合成樹脂製の成形品をス
タンピング成形により製造する場合、予め基材を所定形
状に成形して準備しておくことを不要とし、さらに、接
着剤を使用しなくとも両者を接合できて、製造工数・製
造コストを低減して製造することができる。

さらに、本発明に係る製造方法では、表皮部を準備し
ておく準備工程において、表皮部がフオーム層を有して
いても、予め、スプリングバックを見込んで、成形品の
凹部となる部位を所定形状、すなわち、製造寸法よりつ
ぶした状態でシート状素材を真空成形して、所定形状の
表皮部を準備しているため、離型後における表皮部にシ
ワが発生することを防止することができる。

＜実施例＞以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

実施例で製造する成形品１は、第３・15図に示すよう
に、自動車のインストルメントパネルであり、基材２
と、表面にシボ模様等の凹凸模様を備えて基材２の表面
を覆う表皮部３と、の２層から構成されている。基材２
は、PP（ポリプロピレン）から形成され、表皮部３は、
第４・５図に示すようなシート状素材15を真空成形して
形成され、このシート状素材15は、PPフオーム表面に軟
質塩化ビニルの表皮層が配設されて、押出成形により成
形されたシートを所定形状にカツトして形成されてい
る。

表皮部３は、第10・14図に示すように、横壁部４と横
壁部４周縁から下方へ延びる縦壁部５とを備えるような
底の深い箱形状として、縦壁部５の対向する部位におい
て、横壁部４から延びる高さの長い部位5aと短い部位5b
とを備えている。短い部位5bには、アンダカツト部5cが
形成されている。また、横壁部４には、上段部4aと下段
部4bとが形成され、各段部4a・4bには、後述するスタン
ピング成形後にカツトされる凹部4cが形成されている。

表皮部３を成形する際に使用する真空成形型11は、第
８・９図に示すように、多数の通気孔を備えたポーラス
なセラミツク型や電鋳型等の上型12と、合成樹脂やアル
ミニウム等から形成されるアシストプラグ型の下型13
と、から構成されている。

上型12は、シート状素材15表面に凹凸模様を形成して
所定形状に賦形可能なキヤビテイ用型面12aを備え、キ
ヤビテイ用型面12aの周囲には、型締め時、シート状素
材15を下型13とで挟持した際、シート状素材15に対する
シールを行なうため、シリコンシーラントを塗布されて
なるシール面12bが形成されている。また、上型12の周
囲には、気密性を有するカバー体12cが配設され、上型1
2の上部には、図示しない吸引手段が連結されている。

下型13は、シート状素材15を上型12のキヤビテイ用型
面12aに押し付けることができるように、所定のキヤビ
テイ用型面13aを備え、このキヤビテイ用型面13aの周囲
には、型締め時に上型12のシール面12bとでシート状素
材15の周縁を挟持できるように、挟持面13bが形成され
ている。また、キヤビテイ用型面13aには、成形品３に
おけるアンダカツト部5cの成形と離型とを考慮して、凹
部13dが形成され、この凹部13dには、シート状素材15を
上型12のキヤビテイ用型面12aにエア圧により押し付け
ることができように、図示しない加圧手段に連結される
通気孔13cが形成されている。

なお、真空成形型11のキヤビテイ11aの設計におい
て、表皮部３の凸部Ｘ付近では、スプリングバツクが生
じても凸部Ｘ先端は復元しないこととなることから、そ
の分を見込んでキヤビテイ11aを設計しておく（第11・1
4図参照）。また、表皮部３の凹部Ｙ付近では、成形後
のスプリングバツクによつてシワが生じないように、型
締め時に、凹部Ｙを予めつぶしておくよう、キヤビテイ
11aを設計しておく（第12・14図参照）。

また、スタンピング成形に使用する成形型21は、第１
図に示すように、それぞれ所定のキヤビテイ用型面22a
・23aを備えた上型22と下型23とから構成され、上型22
は、下型23に対して上下動するとともに、表皮部３をセ
ツトし易いように、約90度回動可能に構成されている。
なお、24は、表皮部３のアンダカツト部5cの離型時を考
慮して配設されたスライドコアである。また、下型23上
方には、基材２を形成するための溶融した成形材料Ｍを
下型23上に配置させるための、ダイス26を備えた押出ヘ
ツド25が離脱可能に配設されている。

つぎに、実施例の成形品１を製造する工程を説明す
る。

I.準備工程表皮部６は、つぎの各工程によつて、予め製造してお
く。

表皮部成形準備工程まず、表皮部３に対応した、第13図に示すような平面
形状のシート状素材15を準備し、その周縁のＡ〜Ｆ部位
をクランプ14で挟持する（第４図参照）。

なお、この時、予め、表皮部３において、大きく上方
へ突出するとともに凹むように成形されることとなる、
横壁部４における上段部4aの凹部4cを形成する部位に、
スリツト15a（第９・13図参照）を形成し、後述の真空
成形型11の型締め時のシート状素材15の延びを一層低減
するようにしても良い。さらに、この時使用するクラン
プ14は、シート状素材15の周縁における所定部位の複数
箇所を挟持できるとともに、部分的に挟持を解除でき、
また、その挟持部位を移動できるように構成されてい
る。

軟化工程そして、クランプ14で挟持した状態で、シート状素材
15を、セラミツクヒータ16により、160〜210度に加熱し
て軟化させる（第５図参照）。

この時、シート状素材15の全周を挟持する場合と相違
して、シート状素材15の周縁を部分的にクランプ14によ
り挟持するため、シート状素材15の加熱収縮時、周縁を
挟持されていない部位の材料が移動し、押出成形時に生
じていたシート状素材15の歪を除去することができる。

セツト工程その後、シート状素材15を挟持していたクランプ14に
おいて、Ａ〜Ｃ部位の挟持を解除し、Ｄ・Ｅ部位を挟持
していたクランプを第13図中右方へずらすとともに、Ｆ
部位を挟持してクランプを第13図中左方へずらし、軟化
させたシート状素材15を、下型13上に配置させる（第６
図参照）。

この時、クランプ14で挟持されない部位を設けてシー
ト状素材15を下型13上に配置させることから、その配置
時に、シート状素材15が伸びようとしても、周縁を挟持
されていない部位の材料がその伸びようとする部位にず
れて補充される態様となつて、肉厚の変化を抑えること
ができる。

なお、シート状素材15の周縁をクランプ14により部分
的に挟持している位置は、下型13上に配置させる際、シ
ート状素材15にシワを生じさせないないようにする位置
であり、成形品の形状に応じて適宜設定する。また、シ
ート状素材を下型上に配置させる際、シワが生じ難い形
状の成形品を成形する場合には、シート状素材の周縁を
挟持していたクランプを全て取り外しても良い。

型締め工程そして、真空成形型11を型締めして、上型12のシール
面12bと下型13の挟持面13bとでシート状素材15の周縁付
近の全周を挟持してシールする（第７図参照）。なお、
型締めしたならば、シート状素材15の周縁が上下型12・
13により挟持されてシート状素材15の位置が固定される
ため、型締め前に挟持していたクランプ14の残りを取り
外す。

そして、この型締め当初においても、クランプ14で挟
持されない部位を設けていることから、シート状素材15
が伸びようとしても、周縁を挟持されていない部位の材
料がその伸びようとする部位にずれて補充される態様と
なつて、肉厚の変化を抑えることができ、シート状素材
15の肉厚が不均一となることを極力抑えることができ
る。

賦形工程その後、PPフオームが潰れない圧力で（実施例では、
0.1〜2.0Kg/cm²程度としている）、図示しない加圧手段
を作動させるとともに、図示しない吸引手段を作動させ
て真空引きし、シート状素材15を上型12のキヤビテイ用
型面12aに押し付け、表面に凹凸模様を形成してシート
状素材15を所定形状に賦形させる（第８・９図参照）。

この時、上型12のキヤビテイ用型面12a周囲のシート
状素材15を挟持する部位において、真空引き時にエアを
吸引するための通気孔を塞ぐように、シール面12bが形
成されているため、挟持部位周縁からエアが漏れること
を防止でき、支障なく成形することができる。

離型工程表皮部３を真空成形したならば、型開きして、上型12
から取り外し、不要な周縁をトリミングする（第10図参
照）。

そして、トリミング時には、型締めして真空引きする
際にシート状素材15の全周を真空成形型11の周囲に配置
されるクランプ14に挟持させなくとも、真空成形型11の
内部に周縁を配置させる形状でシート状素材15を形成で
き、製品とならない、トリミングする部位、を少なくす
ることができて、材料の歩留りを向上させることができ
る。

したがつて、この実施例の真空成形方法では、表皮部
３を成形する際、シート状素材15の材料歩留りを良好に
できるとともに、肉厚を均一にして成形することができ
る。

また、この実施例の真空成形方法では、型締め終了時
に、真空成形型11の上下型12・13におけるキヤビテイ用
型面12a・13aの周囲のシール面12bと挟持面13bとでシー
ト状素材15の周縁付近の全周を挟持するものであり、キ
ヤビテイ用型面12a・13aとその周縁のシール面12b・13b
とを配設できる範囲内でそれぞれ上下型12・13を形成す
れば良く、使用する真空成形型11を従来の真空成形型よ
り小型化することができる。

さらに、この実施例の真空成形方法では、シート状素
材15における表皮部３の短い部位5bとなる箇所の周縁
を、上下型12・13自体で挟持して成形するものであり、
その部位を浅い絞りで成形できることから、肉厚が不均
一となることを抑えることができる。特に、実施例で成
形するような縦壁部５の長い部位5aと短い部位5bとを備
える表皮部３を真空成形する場合に、その成形品３の肉
厚の均一化を効果的に図ることができる。

II.表皮部セツト工程表皮部３を成形したならば、スタンピング成形型21の
上型22に表皮部３をセツトする（第１図参照）。

なお、この時、表皮部３をセツトし易いように、上型
22を下方へ回動させておく。そして、セツト後、上型22
を上方へ回動させておく。また、この表皮部３の上型22
に対する位置決めが容易なように、表皮部３には、少な
くとも3mm程度以上の凹凸を設けておくことが望まし
い。

III.溶融樹脂セツト工程表皮部３を上型22にセツトするとともに、スタンピン
グ成形型21の下型23の上方に、押出ヘツド25のダイス26
を配置させ、ダイス26から溶融したPPからなる成形材料
Ｍを流出させ、所定量の成形材料Ｍを下型23上に配置さ
せる（第１図参照）。

なお、この時、溶融した成形材料Ｍの冷却を少なくす
るため、下型23を40〜100度に温度調整しておくことが
望ましい。

IV.型締め工程そして、上型22に表皮部３をセツトし、下型23上に溶
融した成形材料Ｍを配置させたならば、上型22を下方へ
移動させて型締めし（実施例では、型締め圧力を50〜15
0ton程度としている）、成形型21を温度調整して成形材
料Ｍを冷却させて硬化させる（第２図参照）。

この時、成形材料Ｍが、PPとして、表皮部３の裏面側
のPPフオームと同質として、溶融させた状態でスタンピ
ング成形型21の下型23上に配置されていることから、表
皮部３の裏面側が成形材料Ｍの熱で溶融して基材２と融
合し、接着剤を使用しなくとも表皮部３と基材２とが接
合される。また、基材２自体は、成形材料Ｍが硬化して
スタンピング成形型21により所定形状に成形されること
から、従来のように、予め成形して準備しておかなくと
も良い。

なお、型締め時、表皮部３がずれる虞れのある箇所で
は、表皮部３に孔3aを設け、上型22若しくは下型23の所
定位置に、孔3aに嵌合させて、表皮部３を引掛けるピン
22b等を立てて、表皮部３がずれることを防止すること
が望ましい（第１・２・14図参照）。

V.離型工程基材２が硬化したならば、スライドコア24を移動させ
つつ型開きさせて、成形品１を取り出し、周縁をトリミ
ングしたり、表皮部３を巻き込ませたりして、端末処理
を行なうとともに、表皮部３の凹部4cの部位をカツトす
れば、所定のインストルメントパネル１を得ることがで
きる（第３図参照）。

したがつて、実施例の製造方法では、基材２と、表面
の凹凸模様を備えて基材２の表面を覆う表皮部３と、の
２層からなる合成樹脂製の成形品１をスタンピング成形
により製造する場合、予め基材２を所定形状に成形して
準備しておくことを不要とし、さらに、接着剤を使用し
なくとも基材２と表皮部３とを接合することができ、製
造工数・製造コストを低減して製造することができる。

また、実施例の製造方法では、単に２枚のシート材を
絞つてスタンピング成形するものでなく、基材２自体が
型締め当初に溶融状態となつていることから、型締め
時、表皮部３に作用する引張力が小さく、３次元で深く
絞られた形状の成形品１でも、表皮部３の表面に形成さ
れたシボ模様がダレることを防止でき、また、アンダカ
ツト部5cや小さなＲ部を有する成形品１でも表皮部３に
シワ等が生ずること無く支障無く製造することができ
る。

なお、実施例の製造方法では、スタンピング成形型21
の上型22をメス型とし、下型23をオス型としたものを示
したが、箱形状の内周面側にシボ模様等の凹凸模様が形
成された表皮部を配設させている成形品を製造するよう
な場合には、真空成形型11の上型12とともにスタンピン
グ成形型21の上型22をオス型とし、また、真空成形型11
の下型13とともにスタンピング成形型21の下型23をメス
型として、それぞれ成形すれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すもので、スタンピ
ング成形時の表皮部セツト工程と溶融樹脂セツト工程と
を示す図、第２図は、同実施例のスタンピング成形時の型締め工程
を示す図、第３図は、同実施例のスタンピング成形時の離型工程を
示す図、第４図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
表皮部成形準備工程を示す図、第５図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
軟化工程を示す図、第６図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
セツト工程を示す図、第７図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
型締め工程を示す図、第８図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
賦形工程を示す図、第９図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
賦形工程を行なつている真空成形型の縦断面図であり、
第８図に示す方向と直交する方向での断面図、第10図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
離型工程を示す図、第11図は、同実施例の真空成形時において、表皮部の凸
部付近のスプリングバツク対策を説明する図、第12図は、同実施例の真空成形時において、表皮部の凹
部付近のスプリングバツク対策を説明する図、第13図は、同実施例で使用するシート状素材を示す平面
図、第14図は、同実施例で使用する表皮部の斜視図、第15図は、同実施例で製造する成形品の斜視図である。１……成形品、２……基材、３……表皮部、 11……真空成形型、 15……シート状素材、 21……スタンピング成形型、 22……上型、 23……下型、Ｍ……成形材料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安藤光愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (56)参考文献特開昭62−181113（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−136255（ＪＰ，Ａ) 特開平２−286315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 43/00 - 43/02 B29C 43/18 - 43/20 B29C 43/32 - 43/42 B29C 51/30 - 53/36 B29C 69/00 - 69/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、表面に凹凸模様を備えて前記基材
表面を覆いかつフオーム層を有した表皮部と、の２層か
ら構成されて、凸部と凹部とを有した合成樹脂製の成形
品をスタンピング成形により製造するスタンピング成形
品の製造方法であって、予め、スプリングバックを見込んで前記凹部の部位を所
定形状よりつぶした状態でシート状素材を真空成形し
て、前記シート状素材を所定形状に賦形させるととも
に、トリミングして、前記表皮部を準備しておく準備工
程と、前記表皮部を上型と下型とからなるスタンピング成形型
の上型にセットする表皮部セット工程と、前記下型上に、前記基材を形成するための、前記表皮部
の裏面側の材料と同質の成形材料を、溶融した状態で配
置させる溶融樹脂セット工程と、型締めして前記成形材料を硬化させる型締め工程と、型開き後離型させる離型工程と、を具備して製造することを特徴とするスタンピング成形
品の製造方法。