JP2845986B2 - Bending method of composite material - Google Patents

Bending method of composite material

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JP2845986B2
JP2845986B2 JP1264509A JP26450989A JP2845986B2 JP 2845986 B2 JP2845986 B2 JP 2845986B2 JP 1264509 A JP1264509 A JP 1264509A JP 26450989 A JP26450989 A JP 26450989A JP 2845986 B2 JP2845986 B2 JP 2845986B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、繊維を網目状に積層した繊維強化複合材料
のプリプレグを成形する複合材の折曲成形方法に係り、
特に基準面とその両側から垂下するフランジ面とから門
形をなす構造体を成形する際に、基準面とフランジ面と
の連結縁が曲線をなしている場合でも、皺や筋を生じさ
せることなく成形できる複合材の折曲成形方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for bending a composite material for forming a prepreg of a fiber-reinforced composite material in which fibers are laminated in a mesh shape.
Especially when forming a gate-shaped structure from the reference surface and the flange surface hanging down from both sides, even if the connecting edge between the reference surface and the flange surface is curved, wrinkles and streaks are generated. The present invention relates to a method for bending a composite material which can be formed without any problem.

(従来の技術) 従来、繊維を網目上に積層した繊維強化複合材料のプ
リプレグを成形する方法としては、例えば特開昭59−12
9119号公報に示されているように、複合材を、人手によ
って1枚1枚成形型に搬入して積層していく方法、ある
いは実願昭62−26838号に示されているように、真空圧
を利用し、真空バッグとサイドブロックとを利用して成
形を行なう方法が知られている。
(Prior Art) Conventionally, a method of forming a prepreg of a fiber reinforced composite material in which fibers are laminated on a mesh is disclosed in, for example, JP-A-59-129-1.
No. 9119, a method of manually loading a composite material into a molding die one by one and stacking the composite material, or a vacuum method as disclosed in Japanese Utility Model Application No. 62-26838. There is known a method in which molding is performed using pressure and a vacuum bag and a side block.

(発明が解決しようとする課題) 前記従来の成形方法において、人手により積層する前
者は、人力成形となるため、成形品の品質にバラ付きが
生じるとともに、積層工数が増大して重労働となり、ま
た、曲面を有する積層の場合、希望する形状に成形する
ためには、複雑な手の動きや熟練が要求される。また、
作業時間が長くなるため、プリプレグの使用有効期限が
短くなり、大形部品の積層が困難であるという問題があ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional molding method, the former method of manually laminating is performed by manual molding, so that the quality of molded products varies, and the number of laminating steps increases, resulting in heavy labor. In the case of a laminate having a curved surface, complicated hand movements and skill are required in order to form a desired shape. Also,
Since the working time is long, there is a problem that the expiration date of the prepreg is short, and it is difficult to laminate large components.

一方、真空バッグを用いる後者は、作業時間も短く大
形部品の積層も可能であるが、サイドブロックを下降さ
せた際に、プリプレグおよび真空バッグをサイドブロッ
クに押し付ける力が働かない場合があり、この場合に
は、プリプレグの折曲げ部分に皺やよじれが発生する等
の問題がある。
On the other hand, the latter using a vacuum bag is capable of laminating large parts with a short working time, but when the side block is lowered, there is a case where the force for pressing the prepreg and the vacuum bag against the side block does not work. In this case, there are problems such as generation of wrinkles and kinks in the bent portion of the prepreg.

また、前記従来のいずれの成形方法でも、成形の基準
面が波形等に変形していたり、あるいは折曲げ部が曲線
である等、基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす
複合材を折曲成形する場合には、皺や筋が生じるという
問題がある。
Further, in any of the conventional molding methods, a composite material in which the connecting edge between the reference surface and the flange surface forms a curve, such as a deformed reference surface for forming or a curved bent portion. In the case of bending, there is a problem that wrinkles and streaks occur.

そこで本出願人は先になした特許出願(出願日平成1
年8月28日)基準面とフランジ面との連結縁が曲線をな
している場合でも、皺や筋を生じさせることなく成形で
きる複合材の折曲成形方法を提案した。
Therefore, the present applicant filed a patent application (filed on Heisei 1
(August 28, 2008) A bending method of a composite material that can be formed without causing wrinkles or streaks even when the connection edge between the reference surface and the flange surface is curved is proposed.

ところが、この複合材の折曲成形方法を用いても、フ
ランジ面の下端に皺や筋が多少発生するおそれがあり、
また基準面が波形等に変形している場合には、プリプレ
グが成形型に密着しないおそれがある。
However, even with this method of bending and forming the composite material, wrinkles and streaks may be generated at the lower end of the flange surface,
If the reference surface is deformed in a waveform or the like, the prepreg may not adhere to the mold.

本発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、基準
面とその両側から垂下するフランジ面とから門形をなす
構造体を成形する際に、基準面とフランジ面との連結縁
が曲線をなしている場合でも、皺や筋を全く生じさせる
ことなく成形でき、しかも基準面が変形している場合で
も、プリプレグを成形型に密着させて折曲成形すること
ができる複合材の折曲成形方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such a situation, and when forming a gate-shaped structure from a reference surface and a flange surface hanging down from both sides thereof, a connecting edge between the reference surface and the flange surface is curved. Even if it is not formed, it can be formed without causing wrinkles and streaks at all, and even if the reference surface is deformed, the prepreg can be bent and formed in close contact with the forming die The aim is to provide a method.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、前記目的を達成する手段として、基準面と
その両側から垂下するフランジ面とから門形をなしかつ
基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす構造体を、
繊維を網目状に積層した繊維強化複合材料のプリプレグ
により成形する複合材の折曲成形方法において、前記基
準面およびフランジ面を成形するための成形型と、成形
型の両側に配置され上面の所定位置に上方に凸の成形補
助コマを有する成形補助型と、この成形補助型を所定位
置に停止可能に昇降させる昇降機構と、前記基準面に倣
った形状をなしプリプレグを上面側から押圧して基準面
の成形を行なう加圧板と、気体により膨張する弾性体で
形成されプリプレグを加圧板の上面側から押圧する押型
とを備え、前記プリプレグを、基準面とフランジ面との
連結縁に対し、繊維の方向が概略45゜の角度となるよう
に配置するとともに、このプリプレグのフランジ面側の
両端部を前記連結縁の形状に対応させてカットし、かつ
前記加圧板で基準面が成形されたプリプレグのフランジ
面側の両端部を押型と成形補助型として挟持した状態
で、成形補助型を下降させてフランジ面の成形を行なう
ようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, as a means for achieving the above object, a gate is formed from a reference surface and a flange surface hanging down from both sides thereof, and a connecting edge between the reference surface and the flange surface is curved. The structure that forms
In a bending method of a composite material formed by prepreg of a fiber-reinforced composite material in which fibers are laminated in a mesh shape, a molding die for molding the reference surface and the flange surface, and a predetermined upper surface disposed on both sides of the molding die. A molding auxiliary mold having an upwardly projecting molding auxiliary piece at a position, an elevating mechanism for elevating and lowering the molding auxiliary mold so that it can be stopped at a predetermined position, and a prepreg formed by following the reference surface and pressing the prepreg from the upper side A pressing plate for forming the reference surface, and a pressing die formed of an elastic body expanded by gas and pressing the prepreg from the upper surface side of the pressing plate, and the prepreg, with respect to a connection edge between the reference surface and the flange surface, The prepreg is arranged so that the direction of the fibers is at an angle of approximately 45 °, and both ends of the prepreg on the flange surface side are cut in accordance with the shape of the connection edge, and the reference is made by the pressing plate. There while holding the both ends of the flange surface of the molded prepreg as a molding auxiliary and press die, characterized in that as lowers the molding auxiliary perform molding of the flange surface.

(作 用) 本発明に係る複合材の折曲成形方法において、プリプ
レグは、その繊維の方向を、基準面とフランジ面との連
結縁に対し概略45゜の角度となるようにして成形型およ
び成形補助型の上面に配置され、基準面に加圧板により
上面側から押圧されて基準面の成形がなされる。このた
め、基準面が波形等に変形している場合でも、プリプレ
グを成形型に密着させて基準面の成形を行なうことが可
能となる。次いで、プリプレグは、そのフランジ面側の
両端部が、押型と成形補助型とて上下から挟持され、こ
の状態で、成形補助型が下降してフランジ面の成形がな
される。このため、プリプレグは、下方に引張られなが
ら成形されることになり、しかも、プリプレグのフラン
ジ面側の両端部は、連結縁の形状に対応させてカットさ
れ、フランジ面下端でのダブ付きが生じないようになっ
ているので、フランジ面の下端においても、皺や筋が発
生するおそれはない。
(Operation) In the method for bending a composite material according to the present invention, the prepreg is formed such that its fiber direction is at an angle of approximately 45 ° with respect to the connection edge between the reference surface and the flange surface. It is arranged on the upper surface of the forming auxiliary mold, and is pressed against the reference surface by the pressing plate from the upper surface side to form the reference surface. For this reason, even when the reference surface is deformed into a waveform or the like, it is possible to form the reference surface by bringing the prepreg into close contact with the mold. Next, the prepreg is clamped from above and below at both ends on the flange surface side by a pressing die and a forming auxiliary die, and in this state, the forming auxiliary die is lowered to form the flange surface. For this reason, the prepreg is formed while being pulled downward, and both ends of the prepreg on the flange surface side are cut in accordance with the shape of the connection edge, so that a dub occurs at the lower end of the flange surface. Since there is no wrinkle, there is no possibility that wrinkles or streaks will occur even at the lower end of the flange surface.

(実施例) 以下、本発明の一例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係る複合材の折曲成形方法を実施
するための装置の一例を示すもので、図中、符号1は、
加温されたベース2上に設置された成形型であり、この
成形型1は、後述するプリプレグ3の成形を容易にする
ため、所定温度に加熱されるようになっている。
FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out a method for bending and forming a composite material according to the present invention.
This is a mold placed on a heated base 2, and this mold 1 is heated to a predetermined temperature in order to facilitate molding of a prepreg 3 described later.

前記成形型1は、第2図および第3図に示すように、
成形の基準面4と、この基準面4の両側から垂下するフ
ランジ面5とから門形をなす成形面を備えており、前記
基準面4には、山部6aと谷部6bとを長手方向に交互に配
した波形の凹凸6が形成され、これにより、基準面4と
フランジ面5との連結縁7が曲線となるようになってい
る。
The molding die 1 is, as shown in FIGS. 2 and 3,
A reference surface 4 for molding and a flange surface 5 hanging down from both sides of the reference surface 4 are provided with a gate-shaped forming surface, and the reference surface 4 includes a peak 6a and a valley 6b in a longitudinal direction. Are formed so that the connecting edge 7 between the reference surface 4 and the flange surface 5 is curved.

この成形型1の外周部には、第1図および第3図に示
すように、中央部に成形型1を通す開口部8aを有する成
形補助型8が設置されており、この成形補助型8は、第
1図に示すように、前記ベース2との間に介装されたス
プリングまたは油圧機構9の付勢力により常時上方に押
圧され、後述する押型10で上方から押圧することによ
り、所定位置に停止可能に昇降するようになっている。
すなわち、本実施例では、スプリングまたは油圧機構9
で成形補助型8の昇降機構が構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a molding auxiliary mold 8 having an opening 8a in the center thereof through which the molding die 1 passes is installed on the outer peripheral portion of the molding die 1. As shown in FIG. 1, the spring is always pressed upward by a biasing force of a spring or a hydraulic mechanism 9 interposed between the base 2 and a predetermined position by being pressed from above by a pressing die 10 described later. It can be raised and lowered so that it can be stopped.
That is, in this embodiment, the spring or the hydraulic mechanism 9 is used.
Constitutes an elevating mechanism of the auxiliary molding die 8.

この成形補助型8の上面には、第3図に示すように、
前記凹凸6の山部6aに対応して、上方に凸の蒲鉾状をな
す成形補助コマ11がそれぞれ設けられ、成形補助型8と
一体で昇降するようになっている。
As shown in FIG. 3, on the upper surface of the molding auxiliary mold 8,
Corresponding to the crests 6a of the irregularities 6, there are provided molding auxiliary pieces 11 each having an upwardly convex semi-cylindrical shape, so that they can move up and down integrally with the molding auxiliary die 8.

前記プリプレグ3は、第4図に示すように、繊維3aを
数層ないし数十層網目上に積層した繊維強化複合材料で
形成され、かつ第5図に示すように、その両端縁には、
前記連結縁7の凹凸6に倣った波形のカット部12が設け
られている。
As shown in FIG. 4, the prepreg 3 is formed of a fiber-reinforced composite material in which fibers 3a are laminated on a network of several to several tens of layers, and, as shown in FIG.
A cut portion 12 having a waveform following the unevenness 6 of the connection edge 7 is provided.

すなわち、これら各カット部12を、第6図に示すよう
に、波の高さをh、山部の半径をr1、谷部の半径をr2
波長を1と規定し、かつ前記凹凸6を、第7図に示すよ
うに、波の高さをH、山部6aの半径をR1、谷部6bの半径
をR2、波長の実長をLと規定すると、以下の設定条件を
満足するようになっている。
That is, as shown in FIG. 6, each of these cut portions 12 has a wave height h, a peak radius r 1 , a valley radius r 2 ,
Defining a wavelength 1 and, and the unevenness 6, as shown in FIG. 7, R 1 H, a radius at the crest 6a of the height of the wave, the radius of the valley 6b R 2, actual length of the Wavelength Is defined as L, the following setting conditions are satisfied.

このように構成されたプリプリグ3は、前記連結縁7
に対し、繊維3aの方向が概略45゜の角度になるようにし
て、前記成形型1および成形補助型8の上面に載置さ
れ、押型10による押圧加工に先立ち、第8図に示すよう
に、加圧板13により押圧加工されて基準面の加工がなさ
れ、その後押型10による押圧加工により、フランジ面の
加工がなされるようになっている。
The prepreg 3 configured as described above is connected to the connection edge 7.
On the other hand, the fibers 3a are placed on the upper surfaces of the forming die 1 and the forming auxiliary die 8 so that the direction of the fibers 3a is approximately 45 °, and prior to pressing by the pressing die 10, as shown in FIG. Then, the reference surface is processed by pressing with the pressing plate 13, and then the flange surface is processed by pressing with the pressing die 10.

前記加圧板13は、第8図に示すように、成形型1の基
準面4に倣った波形に成形加工された剛性金属板等で形
成されており、この加圧板13は、予め波形に形成された
プリプレグ3を成形型1の基準面4に押圧することによ
り、基準面の成形を行なうようになっている。
As shown in FIG. 8, the pressure plate 13 is formed of a rigid metal plate or the like formed into a waveform following the reference surface 4 of the molding die 1, and the pressure plate 13 is previously formed into a waveform. By pressing the prepared prepreg 3 against the reference surface 4 of the mold 1, the reference surface is formed.

一方、前記押型10は、第1a図に示すような、弾性を有
する耐熱性のゴムバッグ10aと、このゴムバッグ10a内に
送給される高温または常温の圧力空気10bとからまたは
第1b図に示すような弾性かつ耐熱性の平板10cと、この
内部空間10a内に送給される高温または常温の圧力空気1
0bとから構成されており、前記ゴムバッグ10aは、圧力
空気10bの送給により膨張して、プリプレグ3のフラン
ジ面5側の両端を、成形補助型8との間で上下に挟持
し、この状態で成形補助型8を下降させることにより、
フランジ面5の成形を行なうようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 1a, the pressing die 10 is made of a heat-resistant rubber bag 10a having elasticity and high-temperature or normal-temperature pressure air 10b fed into the rubber bag 10a or as shown in FIG. 1b. An elastic and heat-resistant flat plate 10c as shown, and high-temperature or normal-temperature pressure air 1 fed into the internal space 10a.
The rubber bag 10a is inflated by the supply of the pressurized air 10b, and vertically sandwiches both ends of the prepreg 3 on the flange surface 5 side with the auxiliary molding die 8. By lowering the molding auxiliary mold 8 in the state,
The flange surface 5 is formed.

第9図は、このようにして折曲成形され、かつ余肉部
がカットされた完成品14を示す。
FIG. 9 shows the finished product 14 which has been bent in this way and the excess portion has been cut.

次に、本発明に係る複合材の折曲げ成形方法について
説明する。
Next, a method of bending and forming a composite material according to the present invention will be described.

まず、第1図に示す状態の成形型1および成形補助型
8上に、第8図に示すように波形に形成されたプリプレ
グ3を載置し、加圧板13で上方から押圧して基準面の成
形を行なう。この際、加圧板13は、成形型1の基準面4
に倣った形状をなしているので、プリプレグ3を、凹凸
6に完全に密着させて基準面の成形を行なうことができ
る。
First, the prepreg 3 formed in a corrugated shape as shown in FIG. 8 is placed on the molding die 1 and the molding auxiliary die 8 in the state shown in FIG. Is formed. At this time, the pressing plate 13 is connected to the reference surface 4 of the mold 1.
Therefore, the prepreg 3 can be completely adhered to the irregularities 6 to form the reference surface.

次いで、加圧板13の上面側から、押型10によりプリプ
レグ3を押圧する。これにより、プリプレグ3は、第10
図および第11図に示すように、成形補助型8および成形
補助コマ11の上面に密着する。
Next, the prepreg 3 is pressed by the pressing die 10 from the upper surface side of the pressing plate 13. As a result, prepreg 3 becomes 10th
As shown in FIG. 11 and FIG. 11, it is in close contact with the upper surfaces of the auxiliary molding die 8 and the auxiliary molding top 11.

次いで、ゴムバック10a内の圧力空気10bの圧力を高め
るか、あるいはスプリングまたは油圧機構9の付勢力を
機械的に弱めると、第12図に示すように成形補助型8が
次第に下降してフランジ面5の成形がなされる。
Next, when the pressure of the compressed air 10b in the rubber bag 10a is increased or the urging force of the spring or the hydraulic mechanism 9 is mechanically weakened, the forming auxiliary mold 8 gradually descends as shown in FIG. The molding of No. 5 is performed.

この際、プリプレグ3は、フランジ面5側の両端が、
成形補助型8と押型10とにより上下から挟持されるの
で、成形補助型8の下降により下方に引張られ、しかも
成形補助型8の上面に成形補助コマ11を設けることによ
り、凹凸6の谷部6bに相当する部分が、成形補助コマ11
側の間に広げられる。加えて、プリプレグ3両側端のカ
ット部12により、成形時のダブ付きが防止される。この
ため、フランジ面5に皺や筋が生じるおそれがない。こ
れについては、後に詳述する。
At this time, both ends of the prepreg 3 on the flange surface 5 side are
Since it is sandwiched from above and below by the forming auxiliary die 8 and the pressing die 10, it is pulled downward by the lowering of the forming auxiliary die 8, and by providing the forming auxiliary top 11 on the upper surface of the forming auxiliary die 8, the valleys of the unevenness 6 are formed. The part corresponding to 6b is the auxiliary molding piece 11
Spread between the sides. In addition, the cut portions 12 at both ends of the prepreg 3 prevent dub formation during molding. For this reason, there is no possibility that wrinkles or streaks are generated on the flange surface 5. This will be described in detail later.

成形補助型8が、第13図に示すように下端まで下降し
たならば、ゴムバッグ10a内に常温または冷たい圧力空
気10bを供給し、ゴムバッグ10aおよびプリプレグ3を冷
却する。なお、成形型1は、ベース2側から冷却され
る。
When the molding auxiliary mold 8 is lowered to the lower end as shown in FIG. 13, the room temperature or cold pressure air 10b is supplied into the rubber bag 10a to cool the rubber bag 10a and the prepreg 3. The mold 1 is cooled from the base 2 side.

プリプレグ3が充分に冷却されたならば、押型10によ
る押圧を解除し、成形を完了させる。そしてその後、フ
ランジ面の下端をカットすることにより、第9図に示す
完成品14が得られる。
When the prepreg 3 has been sufficiently cooled, the pressing by the pressing die 10 is released to complete the molding. Then, by cutting the lower end of the flange surface, a finished product 14 shown in FIG. 9 is obtained.

次に、皺や筋の発生について説明する。 Next, generation of wrinkles and streaks will be described.

プリプレグ3は、第14図に示すように繊維が網目状に
積層されているが、繊維は伸びないため、矢印方向に引
張ることはできない。そこで、第15図に示す矢印X,Y方
向に引張ることになるが、これにより、プリプレグ3の
網目は、第16図に実線で示すように四辺形であったもの
が、鎖線で示すように菱形に変形し、あたかも繊維が伸
びたようになる。
As shown in FIG. 14, the prepreg 3 has fibers laminated in a mesh pattern, but cannot be pulled in the arrow direction because the fibers do not stretch. Therefore, the prepreg 3 is pulled in the directions of arrows X and Y shown in FIG. 15, whereby the mesh of the prepreg 3 is a quadrilateral as shown by a solid line in FIG. Deforms into a rhombus, as if the fibers were stretched.

ところで、プリプレグ3を、第17図に示す形状に成形
する場合、その全長をA、基準面部20の長さをA1,フラ
ンジ面部21の長さをA2とすると、基準面部20には凹凸6
が付いているのでその分長くなり、 A1>A2 ……(2) となる。
When the prepreg 3 is formed into the shape shown in FIG. 17, if the total length is A, the length of the reference surface portion 20 is A 1 , and the length of the flange surface portion 21 is A 2 , the reference surface portion 20 has irregularities. 6
A 1 > A 2 … (2)

したがって、単純にこの成形を行なうと、両者の差A3
(A3=A1−A2)の分だけフランジ面部21にダブ付きが生
じ、第18図に示すように皺や筋22となって表われる。こ
の皺や筋22は、フランジ面部21における凹凸6の谷部6b
に相当する部分に発生する。
Therefore, if this molding is simply performed, the difference A 3
A dub is formed on the flange surface portion 21 by an amount of (A 3 = A 1 −A 2 ), and appears as wrinkles and streaks 22 as shown in FIG. The wrinkles and the streaks 22 are formed in the valleys 6 b
Occurs in the portion corresponding to.

フランジ面部21に皺や筋22を発生させないためには、
以下の2つの方法が考えられる。
In order not to generate wrinkles and streaks 22 on the flange surface portion 21,
The following two methods are conceivable.

第1の方法は、谷部6bのプリプレグ3を±45゜方向に
広げながらマンドレルに密着させる方法であり、また第
2の方法は、山部6aの成形よりも谷部6bの±45゜方向の
繊維を先に広げる方法である。
The first method is a method in which the prepreg 3 of the valley 6b is adhered to the mandrel while expanding the prepreg 3 in the ± 45 ° direction, and the second method is a method of forming the valley 6b in the ± 45 ° direction rather than forming the peak 6a. This is a method of spreading the fibers first.

第1の方法を実現する手段としては、プリプレグ3を
クランプさせて機械的に引張ることが考えられる。ハン
ドレイアップの場合は、手がクランプ代わりになって自
由に引張れるが、成形装置に、これと同等の機能を有す
るクランプ機構を組込むことは、極めて困難であり、実
用的でない。
As a means for realizing the first method, it is conceivable to clamp the prepreg 3 and mechanically pull it. In the case of hand lay-up, a hand can be pulled freely instead of a clamp, but it is extremely difficult and impractical to incorporate a clamp mechanism having the same function into a molding apparatus.

一方、第2の方法を実現する手段としては、前記第1
実施例のように、成形補助型8を用い、その上面に、一
定の条件を満たすように成形補助コマ11を配することが
考えられる。
On the other hand, means for realizing the second method include the first method.
As in the embodiment, it is conceivable to use the forming auxiliary mold 8 and dispose the forming auxiliary top 11 on the upper surface thereof so as to satisfy certain conditions.

すなわち、第24図に示すように、凹凸6の山部6aの頂
部P1,P2間において、凹凸6の表面長さ、すなわち連結
縁7の長さをa、これに対応する成形補助型8および成
形補助コマ11の表面長さをbとすると、 a≦b ……(3) となるように成形補助コマ11を設定する。そして、第25
図および第26図に示すようにプリプレグ3を成形する。
すると、谷部6b部分のプリプレグ3が、成形補助コマ11
の下端部に向かって引張られ、ハンドレイアップと同様
の効果が得られる。
That is, as shown in FIG. 24, between the tops P 1 and P 2 of the peaks 6 a of the unevenness 6, the surface length of the unevenness 6, that is, the length of the connecting edge 7 is a, Assuming that the surface length of 8 and the auxiliary molding top 11 is b, the molding auxiliary top 11 is set so that a ≦ b (3). And the 25th
The prepreg 3 is formed as shown in FIG. 26 and FIG.
Then, the prepreg 3 in the valley portion 6b is moved to the auxiliary molding 11
Is pulled toward the lower end, and the same effect as hand lay-up can be obtained.

しかも、プリプレグ3の両端端には、凹凸6の形状に
倣ったカット部12が設けられているので、谷部6b部分の
プリプレグ3が成形補助コマ11の下端部に向って引張ら
れても、プリプレグ3の山部6a部分にダブ付きが生ぜ
ず、皺や筋22の発生を完全に防止することができる。
Moreover, since the cut portions 12 following the shape of the irregularities 6 are provided at both ends of the prepreg 3, even if the prepreg 3 at the valley portion 6 b is pulled toward the lower end portion of the forming auxiliary piece 11, Dubbing does not occur at the peaks 6a of the prepreg 3, and wrinkles and streaks 22 can be completely prevented.

なお、前記実施の一例においては、第9図に示すよう
に基準面が波形に変形している完成品14を成形する場合
について説明したが、第27図に示す形状の完成品14A
や、第28図に示す形状の完成品14Bを成形する場合にも
同様に適用でき、同様の効果が期待できる。
Note that, in the example of the embodiment, the case where the finished product 14 in which the reference surface is deformed into a corrugated shape as shown in FIG. 9 has been described, but the finished product 14A having the shape shown in FIG.
Alternatively, the present invention can be similarly applied to the case of forming a finished product 14B having the shape shown in FIG. 28, and the same effect can be expected.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、プリプレグを、基準面
とフランジ面との連結縁に対し、繊維の方向が概略45゜
の角度となるように配置し、このプリプレグを、加圧板
で押圧して基準面の成形を行なうとともに、プリプレグ
のフランジ面側の両端部を押型と成形補助型とで挟持し
た状態で、成形補助型を下降させてフランジ面の成形を
行ない、しかも、プリプレグのフランジ面側の両端部
は、連結縁の形状に対応させてカットされているので、
プリプレグを、成形型の基準面およびフランジ面に充分
密着させて折曲成形することができる。しかも、成形補
助コマにより、弛みがないようにプリプレグを引張るこ
とができるとともに、プリプレグのカット部により、成
形補助コマでプリプレグを引張ることに伴なうダブ付き
もなくなるので、基準面とフランジ面との連結縁が曲線
をなす場合でも、皺や筋の発生を完全に防止することが
できる。
As described above, the present invention arranges the prepreg such that the fiber direction is at an angle of approximately 45 ° with respect to the connection edge between the reference surface and the flange surface, and presses the prepreg with a pressure plate. While the reference surface is being formed, with the both ends of the prepreg on the flange surface side being sandwiched between the pressing die and the forming auxiliary die, the forming auxiliary die is lowered to form the flange surface, and the prepreg is formed on the flange surface side. Since both ends are cut corresponding to the shape of the connecting edge,
The prepreg can be folded and formed with sufficient contact with the reference surface and the flange surface of the mold. Moreover, the prepreg can be pulled by the forming auxiliary piece so that there is no looseness, and the cut portion of the prepreg eliminates the dub associated with pulling the prepreg with the forming auxiliary piece, so that the reference surface and the flange surface can be removed. Even when the connecting edge of the is curved, the generation of wrinkles and streaks can be completely prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る複合材の折曲成形方法を実施する
ための装置の一例を示す構成図、第1a図および第1b図は
押型を示す図、第2図は成形型の構造を示す斜視図、第
3図は成形型の基準面の形状と成形補助コマの設置位置
との関係を示す斜視図、第4図はプリプレグの構造を示
す斜視図、第5図は両側端にカット部を設けたプリプレ
グを示す斜視図、第6図は第5図のVI部拡大図、第7図
は成形型の凹凸を示す詳細図、第8図は基準面の成形方
法を示す説明図、第9図は折曲成形により加工された完
成品の斜視図、第10図は第1図に示す装置を用いた複合
材の折曲成形方法における成形初期の状態を示す説明
図、第11図は第10図のXI−XI線断面図、第12図は同様の
成形途中の状態を示す第11図相当図、第13図は同様の成
形末期の状態を示す第11図相当図、第14図ないし第16図
はプリプレグの伸びの方向を示す説明図、第17図および
第18図は、成形形状と皺や筋の発生との関係を示す説明
図、第19図ないし第22図はフランジ面部の凹凸谷部に相
当する部分に皺や筋が発生するメカニズムを示す説明
図、第23図は皺や筋を発生しないように繊維を広げたと
きの±45゜方向の繊維の走りを示す説明図、第24図は第
23図に示すような繊維の走りを得るための成形補助コマ
の条件を示す説明図、第25図はこの条件でプリプレグを
成形している状態を示す説明図、第26図は第25図のXXVI
−XXVI線断面図、第27図および第28図は異なる形状の完
成品をそれぞれ示す斜視図である。 1……成形型、3……プリプレグ、3a……繊維、4……
基準面、5……フランジ面、6……凹凸、7……連結
縁、8……成形補助型、9……スプリングまたは油圧機
構、10……押型、10a……ゴムバッグ、10b……圧力空
気、11……成形補助コマ、12……カット部、13……加圧
板。
FIG. 1 is a structural view showing an example of an apparatus for carrying out a method of bending a composite material according to the present invention, FIGS. 1a and 1b show a pressing die, and FIG. 2 shows the structure of a forming die. FIG. 3 is a perspective view showing the relationship between the shape of the reference surface of the molding die and the setting position of the auxiliary molding piece, FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the prepreg, and FIG. Perspective view showing a prepreg provided with a part, FIG. 6 is an enlarged view of a VI part of FIG. 5, FIG. 7 is a detailed view showing irregularities of a molding die, FIG. 8 is an explanatory view showing a method of molding a reference surface, FIG. 9 is a perspective view of a finished product processed by bending, FIG. 10 is an explanatory diagram showing an initial state of forming in a method of bending and forming a composite material using the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. Is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 10, FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 11, showing a similar state during molding, and FIG. 13 is a phase diagram showing a similar state at the end of molding. FIGS. 14 to 16 are explanatory diagrams showing the direction of elongation of the prepreg, FIGS. 17 and 18 are explanatory diagrams showing the relationship between the molded shape and the occurrence of wrinkles and streaks, FIGS. 19 to FIG. 22 is an explanatory view showing a mechanism in which wrinkles and streaks are generated in a portion corresponding to an uneven valley portion of a flange surface portion. FIG. Fig. 24 is an explanatory diagram showing the running of
FIG. 23 is an explanatory diagram showing conditions of forming auxiliary pieces for obtaining fiber running as shown in FIG. 23, FIG. 25 is an explanatory diagram showing a state of forming a prepreg under these conditions, and FIG. 26 is a diagram of FIG. XXVI
FIG. 27 and FIG. 28 are perspective views showing finished products having different shapes, respectively. 1 ... mold, 3 ... prepreg, 3a ... fiber, 4 ...
Reference surface, 5: Flange surface, 6: Unevenness, 7: Connecting edge, 8: Forming auxiliary mold, 9: Spring or hydraulic mechanism, 10: Press mold, 10a: Rubber bag, 10b: Pressure Air, 11: Molding auxiliary frame, 12: Cut part, 13: Pressure plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 70/04 B29C 53/04──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B29C 70/04 B29C 53/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基準面とその両側から垂下するフランジ面
とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との連結縁が
曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した繊維強化
複合材料のプリプレグにより成形する複合材の折曲成形
方法において、前記基準面およびフランジ面を成形する
ための成形型と、成形型の両側に配置され上面の所定位
置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助型と、こ
の成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させる昇降機
構と、前記基準面に倣った形状をなしプリプレグを上面
側から押圧して基準面の成形を行なう加圧板と、気体に
より膨張する弾性体で形成されプリプレグを加圧板の上
面側から押圧する押型とを備え、前記プリプレグを、基
準面とフランジ面との連結縁に対し、繊維の方向が概略
45゜の角度となるように配置するとともに、このプリプ
レグのフランジ面側の両端部を前記連結縁の形状に対応
させてカットし、かつ前記加圧板で基準面が成形された
プリプレグのフランジ面側の両端部を押型と成形補助型
として挟持した状態で、成形補助型を下降させてフラン
ジ面の成形を行なうことを特徴とする複合材の折曲成形
方法。
1. A fiber reinforced composite material in which fibers are laminated in a mesh form, with a structure having a gate shape from a reference surface and a flange surface hanging down from both sides thereof and a connecting edge between the reference surface and the flange surface forming a curve. In the method of bending a composite material formed by the prepreg, a molding die for molding the reference surface and the flange surface, and a molding auxiliary piece arranged on both sides of the molding die and projecting upward at a predetermined position on the upper surface are provided. A forming auxiliary mold, an elevating mechanism for raising and lowering the forming auxiliary mold so as to be able to be stopped at a predetermined position, a pressing plate having a shape following the reference surface and pressing the prepreg from the upper surface side to form the reference surface, A press die that is formed of an elastic body that expands and presses the prepreg from the upper surface side of the pressure plate, and the direction of the fiber is approximately the same as that of the prepreg with respect to the connection edge between the reference surface and the flange surface.
The prepreg is arranged so as to have an angle of 45 °, and both ends of the prepreg on the flange surface side are cut in accordance with the shape of the connecting edge, and the reference surface is formed on the flange surface side of the prepreg formed by the pressing plate. And forming the flange surface by lowering the forming auxiliary die while holding both ends of the pressing member as a pressing die and a forming auxiliary die.
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JPH10258463A (en) * 1997-03-19 1998-09-29 Fuji Heavy Ind Ltd Rib of composite material and forming method thereof
US7249943B2 (en) 2003-08-01 2007-07-31 Alliant Techsystems Inc. Apparatus for forming composite stiffeners and reinforcing structures
AU2007228952B2 (en) * 2006-03-21 2011-06-02 Avient Protective Materials B.V. Process for the manufacture of a shaped part and shaped part obtainable with said process
JP2008068532A (en) * 2006-09-14 2008-03-27 Honda Motor Co Ltd Molding method of preform made of fiber-reinforced plastic
JP5226470B2 (en) * 2008-11-13 2013-07-03 富士重工業株式会社 Bending machine
US9662841B2 (en) 2009-11-10 2017-05-30 Orbital Atk, Inc. Radially extending composite structures
JP6543791B2 (en) * 2015-06-04 2019-07-17 株式会社Subaru Method of manufacturing resin molded body and press molding apparatus
JP7392000B2 (en) * 2020-01-17 2023-12-05 三菱重工業株式会社 Method for manufacturing composite structures

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