JP2794139B2 - 合成樹脂板のアンダーカット付き圧空成形方法 - Google Patents

合成樹脂板のアンダーカット付き圧空成形方法

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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂板を加熱しアン
ダーカットを有する雄型による圧空成形することによっ
て照明用カバー類、産業用部品、弱電関連部品のケース
類を得る方法に関する。
【0002】
【従来の技術および課題】従来、合成樹脂板からアンダ
ーカットを有する形状の成形品を得るための熱成形法
は、一般的に真空成形法および圧空成形法であるが、真
空成形法においては金型構造上、アンダーカット型の開
閉機構の装備や製品の大きさ、アンダーカット形状に制
約があった。また雄型を使用した圧空成形によっても広
く行われている方法であるが単なるストレート成形法で
は突き出しコーナー部が肉薄となり、アンダーカットの
形状にやはり限界があった。
【0003】またこれらの問題を改良する方法として、
特公昭46−41827に示される突き出しノーズを利
用するリエントラント成形法があるが複雑な金型設備を
要する方法である。また角型形状に限定されたものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】合成樹脂板からアンダ
ーカツト形状を有する深絞り状熱成形においては製品の
板厚の公差が広くなり易く、特に高延伸を伴う製品にお
ける突出しコーナー部の先端部や角型製品のコーナー部
などは肉薄によって強度的に実用に耐えない肉厚分布と
なり、照明用光拡散性カバ−類においては光学物性上に
おいてランプイメージの透けトラブルとなる。以上のこ
とから従来の圧空成形法では成形面積の展開率が限られ
たものであったためアンダーカット形状も限界があっ
た。本発明はこれらの点を鑑みて考案された方法で従来
より格段に高延伸された、アンダーカット付きの深絞り
成形にあってもより均一な板厚分布を保持できるととも
に極めて容易な金型設計で多種多用な製品形状に対応で
きるものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、前記のストレート圧空成形における雌
型内部の肉厚化に着目し、鋭意検討した結果、金型割型
部の固定方法を工夫することによって本発明を完成する
に至った。
【0006】すなわち本発明は、成形品の外寸法が開口
部より広い雌型を使う圧空成形法において、予め該雌型
の割型部分を、合成樹脂板を予張ブローする際に該合成
樹脂板が該割型部分に接触しない間隙となるように開放
して、加熱された合成樹脂板を予張ブローしてのち、
型締めし最終的に圧空賦形することを特徴とするアン
ダーカット付き圧空成形方法である。
【0007】従来アンダーカットを有する成形は雌型に
よるストレート圧空成形法が容易であるが従来の予め一
体となった雌型に圧空されると型内面との接触部が冷却
されてシートの伸びがさえぎられるために遅れて賦形さ
れるアンダーカット以遠の突き出し部では極端な肉薄と
なる。
【0008】本発明による、改良されたクランプ枠よっ
て該割型突き出し部を開放状態にして加熱シートをクラ
ンプし予張ブローを行うことにより、従来突き出し部側
の金型接触による冷却が防止できる上、予め延伸される
ことにより、成形品の肉厚をより均一化することが可能
となるものである。
【0009】一般に合成樹脂板の熱成形法で予張ブロー
による肉厚の均一化は雄型成形法で行われてきた方法で
あるが、本成形の様なアンダーカットのある雌型形状に
おいてはアンダーカット側の割型構造およびクランプ方
法の改良によって初めて可能になった、全く新しい成形
方法である。本発明で使用される熱成形機は一般的なテ
ーブルおよびクランプで構成する圧空成形機ないしはテ
ーブル、クランプおよびプラグから構成された真空圧空
成形機による。
【0010】本発明では、予め雌型の割型部分を開放し
て加熱された合成樹脂板を予張ブローして後、型締めし
圧空賦形する。割型部分の開放条件は、予張ブローの際
に合成樹脂板が割型部分に接触しない間隙となることで
ある。通常、予張ブロー時のブロー高さは、開口寸法の
0.5〜1.5倍となるので、この範囲で合成樹脂板が
割型部分に接触しない間隙を確保する。
【0011】本発明による方法で製品に対して有効に性
能を発揮する条件は成形面積展開率が約100%を越え
る深絞り成形であればよいが、実用製品として最も有効
なる領域として250%以上において性能を発揮される
方法である。ここでいう成形面積展開率とは下式(1)
で表される値である。 ((成形後の製品表面積/成形前原板の面積)−1)×100 (1)
【0012】本発明による方法ではアンダーカットの形
状において開口部に対する成形後の投影面積の著しい拡
大効果が得られることも特微とするものであり、開口寸
法に対する成形品の最外寸法比が1.2倍以上において
有効に性能を発揮出来るが、実製品として好ましい製品
形状の領域として最外寸法比が1.3〜2.0倍のアン
ダーカット形状を有する深絞り成形品に有効である。こ
こでいう開口寸法とはアンダーカットによる最小寸法
(第1図:d0)であり、また最外寸法とは製品投影図
の最大寸法(第1図:d1)である。
【0013】本発明に適用される合成樹脂板は、熱可塑
性合成樹脂板でありアクリル樹脂、塩化ビニール樹脂、
ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンなどの板材料で深絞り成形可能
な材料であればよい。またこれらの熱可塑性合成樹脂板
は、可塑剤や滑剤等の加工助剤、着色剤や補強を目的と
する各種充填剤等を含んでいてもよい。
【0014】これらの熱可塑性合成樹脂板における成形
温度は、一般的には130〜200℃の領域で行われる
が、汎用のアクリル樹脂板、ABS樹脂板、ポリスチレ
ン樹脂板やポリプロピレン樹脂体では、通常、150〜
180℃において、より良好な成形品が得られる。
【0015】以下、本発明の方法を図面に基づいて説明
する。成形品の最外寸法(d1)が製品の開口寸法
(d0)より広い、円形状の照明カバー用アンダーカッ
ト型金型(2,3)を、通常の圧空成形機のテーブル
(6)に固定する。次に、割り金型アンダーカット部
(2)を開放し、予め加熱軟化した合成樹脂板(1)を
圧空用プラグ枠(8)でクランプし予張ブローする。
(第2図)。ブロー高さを開口寸法の0.5倍〜1.5
倍程度にまで膨ませた後、金型を閉じ最終的な圧空成形
を行う(第3図)。冷却後、割り金型アンダーカット部
(2)を割って成形品(9)をとり出す。(第4図)。
【0016】
【実施例】本発明の方法をさらに具体的に説明するため
以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例により
必ずしも限定されるものではない。尚、成形品の評価は
以下の基準で行った。
【0017】板厚公差:成形品のアンダーカット部を除
いた領域での板厚分布。
【0018】公差比:板厚分布の最大値と最小値との比
で表し、これが大きいもの程、均一性が劣る。この値が
3.0を越えるものは均一性が不良であると判定され
る。
【0019】 外観 :目視により以下の基準で判定。 ◎:良好 ○:一部むらあるが、ほぼ良好 ×:コーナー部の色が薄れ不良。
【0020】実施例1 製品の最外寸法(d1)660mmで円形状の照明カバ
ー用アンダーカット型金型を用い、これを通常の圧空成
形機のテーブルに固定しアンダーカット部を開放する。
合成樹脂板として、予め、160℃で加熱軟化したアク
リル樹脂板(住友化学工業株式会社製、スミペックスE
−059、厚み3.0mm)を圧空用プラグ枠でクラン
プし予張ブローした。(第2図)。ブロー高さを約50
0mmまで膨ませた後、金型を閉じ最終的な圧空成形を
行った。(第3図)冷却後アンダーカット部を割って成
形品を得た。(第4図)得られた成形品は、表1に示す
とおり、均一な板厚分布で、良好な外観を有するもので
あった。
【0021】実施例 製品の開口寸法(d0)を小さくし、最外寸法比を表1
に示すものとした以外は、実施例1と同じ条件で成形を
行った。得られた成形品は、表1に示すとおり、均一な
板厚分布で、良好な外観を有するものであった。
【0022】実施例 最外寸法比を表1に示すものとし、合成樹脂板としてア
クリル樹脂板(住友化学工業株式会社製、スミペックス
E−059、厚み5.0mm)を用いた以外は、実施例
1と同じ条件で成形を行った。得られた成形品は、表1
に示すとおり、均一な板厚分布で、良好な外観を有する
ものであった。
【0023】実施例 合成樹脂板として、ABS樹脂板(筒中プラスチック
製、ナチュラル)を用い、表1に示す条件で成形を行っ
た。得られた成形品は、表1に示すとおり、均一な板厚
分布で、良好な外観を有するものであった。
【0024】比較例 実施例で使用したアンダーカット型金型によって予張
をせずに実施例と同様にスミペックスE−059を使
って成形した。成形操作は可能であったが冷却後の離型
時に製品最外周辺部が著しく肉薄なため一部破損した。
【0025】比較例 実施例で使用したアンダーカット型金型によって予張
をせずに実施例と同様にスミペックスE−059(厚
み5.0mm)を使って成形した。成形操作は可能であ
ったが、製品の中央部と肉薄な周辺部色むらの目立った
外観の劣るものとなった。
【0026】比較例 実施例で使用したアンダーカット型金型によって予張
をせずに実施例と同様にABS樹脂板を使って成形し
た。成形操作は可能であったが、製品の中央部と肉薄な
周辺部色むらの目立った外観の劣るものとなった。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】アンダーカットの大きい製品形状を本発
明による成形法で得ることによって製品の板厚公差が格
段に均一化されており製品の強度も著しく改良される。
照明カバーとして使用される場合、周辺部での均一性が
良好で、照明用ランプの透けがなく、殆ど均一な輝度分
布を有する良好なる製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧空成形工程を示す成形装置の縦
の断面図を示す。
【図2】本発明による圧空成形工程を示す成形装置の縦
の断面図を示す。
【図3】本発明による圧空成形工程を示す成形装置の縦
の断面図を示す。
【図4】本発明による圧空成形工程を示す成形装置の縦
の断面図を示す。
【符号の説明】
1.合成樹脂板 2.割り金型アン
ダーカット部 3.割り金型 4.割り金型着脱
治具 5.割り金型着脱治具 6.圧空成形機付
属テーブル 7.圧空成形機付属プラグ 8.圧空ブロー用
ボックス兼プラグ枠 9.圧空成形品 10.圧空ブロー用
加圧空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29L 22:00 (72)発明者 塚本 治 大阪府門真市深田町7番1号 神和プラ スチック株式会社内 (72)発明者 牧村 昭二 大阪府門真市深田町7番1号 神和プラ スチック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−257826(JP,A) 特開 昭56−40516(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 51/02 - 51/10 B29C 51/18 - 51/38,51/44 B29C 33/44 B29L 22:00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成形品の外寸法が開口部より広い雌型を使
    う圧空成形法において、予め該雌型の割型部分を、合成
    樹脂板を予張ブローする際に該合成樹脂板が該割型部分
    に接触しない間隙となるように開放して、加熱された該
    合成樹脂板を予張ブローしてのち、型締めし、最終的に
    圧空賦形することを特徴とするアンダーカット付き圧空
    成形方法。
  2. 【請求項2】成形品の成形面積展開率が250%以上の
    深絞り成形に適用される請求項1による圧空成形方法。
  3. 【請求項3】成形品断面において最外寸法が開口寸法の
    1.2〜2.0倍を有する深絞り成形に適用される請求
    項1による圧空成形方法。
  4. 【請求項4】予張ブロー高さが開口寸法の0.5〜1.
    5倍である請求項1に記載の圧空成形方法。
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