JP3218067B2 - ブロー成形装置 - Google Patents
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Description
るものである。
の軽量化の要請から、従来一般に金属製とされていたシ
ートフレームを合成樹脂材のブロー成形品で代替するこ
とが試みられている(例えば、特公昭62ー48488
号公報参照)。
作する場合には、図13(ハ)に示すように通常シートフ
レーム33は偏平断面を有していることから、同図(イ)
に示すように円筒形状に押出されるパリソン30をその
まま成形型内に入れて加圧エアによって膨張成形する場
合、該パリソン30をうまく成形型の成形空間の内面に
沿わせることが難しく、成形精度を十分に確保できない
ことになる。
同図(ロ)に示すように、成形型に入れる前に、その前行
程として、円筒状のパリソン30の内部に一対の引き延
ばしピン31,31を差し入れてこれを相互に離間方向
(矢印方向)へ移動させて該パリソン30を偏平状に引き
延ばして引延パリソン32を成形し、然る後、製品形状
に近い形状をもつこの引延パリソン32を使用して成形
型により所定のブロー成形を行うことも試みられてい
る。
本来のブロー成形の前段階としてパリソン30を引き延
ばしピン31,31を使用して引き延ばす場合、該パリ
ソン30の流動性はその全域でほぼ一定とされることか
ら、図13(ロ)に示すように、直接各引き延ばしピン3
1,31に接触して引き延ばし作用を受ける両端部32
a,32aは最もその延びが大きく、従って薄肉とされ
る。これに対して、それらの中間に位置する中央部32
b,32bは、その延びが比較的少ないことから厚肉とさ
れる。従って、このような肉厚差をもつ引延パリソン3
2を使用してブロー成形によりシートフレーム33を形
成した場合、その幅方向の中央側に位置する背支持部3
3b,33bは厚肉に、両端部33a,33aは薄肉に成形さ
れることとなる。また、特にこの図のように、両端部に
背支持部33bから大きく膨出する土手部を設けたもの
にあってはこの薄肉化がさらに助長されることとなる。
部にヒンジ機構が設けられ、これを介して車体側に連結
されるものであるため、この両端部は特にその剛性が高
いことが要求され、逆に背支持部となる中央部分は両端
部ほどの高い剛性は要求されない。このことからして、
シートフレームは、その両端部はこれを厚肉に成形し、
中央部分は薄肉に形成することが、その強度上及び軽量
化の要請に合致する形状であると言える。
本来厚肉に形成されるべき両端部33a,33aが薄肉に
成形され、本来薄肉で十分である背支持部33bが厚肉
に成形されるものであり、シートフレームとして要求さ
れる強度特性が全く逆の関係になるものである。
体に対する連結強度を確保すべく両端部33a,33aの
肉厚を厚くした場合には、これに伴って背支持部33b
の肉厚がさらに増し、結果的に連結強度は確保できたも
のの合成樹脂材を使用するメリットである軽量化が阻害
されることとなって好ましくない。
状に引き延ばした後、ブロー成形によって所定形状の樹
脂成形品を得るようにしたブロー成形装置において、偏
平方向両端部の肉厚を中央部の肉厚よりも厚く成形し得
るようにすることを目的としてなされたものである。
解決するための具体的手段として、熱可塑性合成樹脂材
を所定厚さの円筒状のパリソンとして押出す押出機と、
相互に接離可能に対向配置される一対の引延部材であっ
て、接離方向外側に上記パリソンの内周面形状に略一致
する曲面で構成され且つ温度調整部材によって上記パリ
ソンの温度よりも所定温度だけ低温に保持された所定大
きさの接触面を有するとともに該接触面にはその周方向
に延びる横溝、又は上下方向に延びる縦溝が備えられ、
上記押出機から垂下状態に押出されるパリソン内にその
下方側から挿脱可能とされるとともに該パリソン内への
挿入状態において相互に離間することで上記接触面を該
パリソンの内面に接触させた状態で該パリソンを偏平筒
状に引き延ばして上記接触 面に接触する部位よりも該接
触面に接触しない部位の方が薄肉とされた引延パリソン
を得る一対の引延部材と、衝合・分離可能とされるとと
もに衝合状態においてその内部に上記引延パリソンを収
容する成形空間を形成する成形型と、該成形型の成形空
間内に収容された引延パリソン内に加圧エアを供給して
該引延パリソンを上記成形空間の内面に添わせた状態に
膨張させて所定形状の樹脂成形品とする加圧エア供給手
段を備えたことを特徴としている。
機から垂下状態で押出されたパリソンの内部にその下方
側から一対の引延部材を挿入し且つこれらを相互に離間
方向に移動させ、該引延部材によって上記パリソンを偏
平筒状に引き延ばす。この場合、パリソンの内面に接触
する上記引延部材の接触面の温度が、温度調整部材によ
って上記パリソンの温度より所定温度だけ低温側に保持
されていることから、パリソンは該接触面との接触部分
が積極的に冷却され、他の部分との間に温度差、即ち流
動性差が生じることになる。従って、上記引延部材によ
ってパリソンを引き延ばした場合、冷却され流動性の低
下した両端部はあまり延びず、冷却されない中間部は積
極的に延ばされ、この結果、引延パリソンはその両端部
が厚肉に、中間部が薄肉に成形されることとなる。
触面が該パリソンの内周面形状に略一致する曲面形状と
されていることから、該パリソンの上記接触面に対応す
る部分はその全域が上記引延部材の離間動作の初期段階
から該接触面に略均一に接触して略均等に冷却され、こ
の結果、該パリソンの上記接触面に接触する部分はその
全域において略同一の延び状態となり、略均一厚さの厚
肉に形成されることとなる。
接触面には、その周方向に延びる横溝、又は上下方向に
延びる縦溝が備えられているので、上記引延パリソンに
おいては、上記接触面に対応する厚肉部分のうちでも、
上記横溝又は縦溝に対応する 部分は該横溝又は縦溝に対
応しない部分(即ち、上記接触面に接触している部分)
よりも流動性が高く、従って該横溝又は縦溝に対応しな
い部分よりも大きく引き延ばされて比較的薄肉とされる
ことから、厚肉部と薄肉部とが周方向に又は上下方向に
交互に並んだ凹凸状態とされる。
によりブロー成形を行うと、その幅方向の両端部が厚肉
で、中間部が薄肉とされるとともに、該両端部の厚肉部
分にはその周方向又は上下方向にビードが設けられた樹
脂成形品が得られることになる。
ば、偏平形状の樹脂成形品を得るに際して、その幅方向
の両端部を厚肉に、中間部を薄肉に成形することができ
るものであり、特に強度性能という点から幅方向の両端
部の肉厚を厚くして高い剛性を確保することが要求され
る一方、その中間部は肉厚を薄くして軽量化に応えるこ
とが要求される自動車用合成樹脂製シートフレームの成
形においてはその効果が顕著である。
肉部分がその全域において略均一厚さとされることか
ら、該両端部の剛性がより一層高められ、さらに高い強
度性能を確保することが可能ならしめられるものであ
る。
はその周方向又は上下方向に延びるビードが形成される
ことから、該両端部の剛性がさらに高められ、強度性能
のより一層の向上が期待できる。
と、図1Aには本発明の第1実施例に係るブロー成形装
置Zが示されている。このブロー成形装置Zは、図4及
び図6に示す如くその幅方向中央部を狭小隙間をもって
対向する二枚の板材からなる背支持部3bとする一方、
その幅方向の両端部をシート前方側へ土手状に膨出させ
てなる端部膨出部3a,3aとした略凹状の偏平断面をも
つ自動車用のシートフレーム3をブロー成形によって一
体形成するためのものであって、後述する如く押出機1
と一対の成形型4,4と一対のプリピンチパネル5,5と
一対のエキスパンディングパネル10,10とを備えて
いる。
で順次筒状に押出してこれをパリソン2とするものであ
って、その軸心部には上記パリソン2の内部にプリブロ
ー用エアを供給するエア通路7が形成されている。ま
た、この押出機1から押出されるパリソン2は、220
〜225℃の高温とされる。
位置に該押出機1の軸心を挟んで接離方向に移動可能に
配置され、ブロー成形時には図2に示すように相互に衝
合合体され、その内部に所定形状の成形空間4a(図6参
照)を形成するようになっている。また、この成形型4,
4は、適宜の加熱手段によって常時60〜65℃にその
温度が維持される。さらに、この一対の成形型4,4の
一方側には、その外面からこれを貫通してその先端を上
記成形空間内に突出せしめた状態でブロー成形用加圧エ
アを供給するブローノズル6(特許請求の範囲中の加圧
エア供給手段に該当する)が配置されている。
型4,4の下方位置において上記パリソン2をその径方
向に挟んで且つ相互に接離可能に対向配置された板材で
構成され、その接近状態においては図2に示すように上
記パリソン2の下端部、正確には後述する引延パリソン
20の下端部をその両側から締め付けてこれを密封する
ようになっている。
は、特許請求の範囲中の引延部材に該当するものであっ
て、図1A及び図5に示すように、三ケ月形の断面形状
を有する所定長さ(具体的には、製品としてのシートフ
レーム3の上下方向寸法より長寸)の密閉筒体で一体形
成されている。そして、このエキスパンディングパネル
10は、その膨出側の外周面を上記パリソン2の内周面
形状に略一致する曲面形状に形成してこれを該パリソン
2の内面に対する接触面10aとするとともに、その下
端部を該接触面10a側へ湾曲させてこれをスカート部
10bとしている。また、このエキスパンディングパネ
ル10の内部には、冷却水管11(特許請求の範囲中の
温度調整部材に該当する)を通して冷却水が供給される
ようになっており、この冷却水によって上記接触面10
aの表面温度は3〜6℃に維持される。
グパネル10,10は、それぞれその接触面10a,10a
を外側に向けた状態で対向配置されるとともに、昇降シ
リンダ12,12によって上記押出機1の軸方向に平行
な方向に昇降可能とされ、且つ該各昇降シリンダ12,
12に取り付けたスライドシリンダ13,13によって
接離方向に移動可能とされている。
0,10は、その上昇状態においては図1Aに示すよう
にパリソン2の内部に所定量だけ進入し、降下状態にお
いては図2に示すように上記パリソン2の下端部より下
方に位置せしめられ、さらに接近状態においては図5に
実線図示するように上記パリソン2の内部において該パ
リソン2の内面に非接触状態に保持され、離間状態にお
いては図5に10′で鎖線図示するように円筒形のパリ
ソン2よりもそれぞれ径方向外方へ大きく飛び出すよう
に、上下方向及び左右方向における配置位置がパリソン
2に対して相対的に設定されている。
シートフレーム3を成形する場合における作業手順並び
に作用効果を説明する。
とともに、プリピンチパネル5,5を離間させ、さらに
エキスパンディングパネル10,10を降下位置に設定
した状態で、上記押出機1を作動させてその下端から所
定径(例えば、直径170mm)及び所定肉厚(例えば、8
〜9mm)のパリソン2を適宜寸法だけ垂下状態に押出
す。そして、パリソン2の押出が完了した時点で、上記
エキスパンディングパネル10,10を接近状態のまま
上昇させて上記パリソン2の内部の所定位置まで進入さ
せる(図5の実線図示状態を参照)。
垂下状態に押出した後に、該パリソン2内にその下方側
からエキスパンディングパネル10,10を進入させる
ようにしているが、本発明の他の実施例においては逆
に、先ず最初にエキスパンディングパネル10,10を
上昇させておき、しかる後、パリソン2を押出してこれ
を上記エキスパンディングパネル10,10の外側に被
せるようにすることもできるものである。
3により各エキスパンディングパネル10,10を相互
に離間させて上記パリソン2を横方向に所定寸法だけ引
き延ばす(例えば、パリソン2が直径170mmmの場合、
引き延ばし方向の外端面間隔を400mm程度とする)。
0,10の離間動作に伴って、パリソン2のうち、該エ
キスパンディングパネル10の接触面10aに対向する
部分2a,2aは、該接触面10aが該パリソン2の内周面
形状に略一致する曲面形状とされていることから、該エ
キスパンディングメタル10,10の離間動作の初期段
階からその全域が上記接触面10aに対して略同時に接
触することになる。この結果、パリソン2の該接触面1
0aに接触する部分2a,2aは、これよりも温度の低い該
接触面10aによりその全域が略均一的且つ積極的に冷
却されて早期に固化が進行しその流動性が低下すること
になる。これに対して、該接触面10aと接触しない部
分2b,2bは、空冷作用を受けるのみであることからそ
の固化が緩慢であり、高い流動性が依然として維持され
ている。
おいて流動性に差を生じた状態で上記エキスパンディン
グパネル10,10により引き延ばされ、最終的に図5
において鎖線図示する如き偏平断面をもつ引延パリソン
20とされるわけであるが、この場合、上述のように上
記エキスパンディングパネル10の接触面10aに接触
した部分の流動性は他の部分に比べて低く且つその全域
において略均一的であることから、該エキスパンディン
グパネル10,10による引き延ばし時にはこの流動性
の低い部分は全体的にさぼど延びず、流動性の高い部分
が積極的に延びることとなる。この結果、図5に鎖線図
示するように、引延パリソン20の肉厚は、上記エキス
パンディングパネル10の接触面10aに接触していた
両端部20a,20aが厚肉(例えば、4,5〜5,0mm)
に、その他の部分20b,20bは薄肉(例えば、2〜2,
5mm)にそれぞれ形成されるとともに、該両端部20a,
20aの肉厚はその全域において略均一化されることと
なる。即ち、従来の方法とは逆の肉厚形態となるもので
ある。
定位置まで離間させて引延パリソン20を成形せしめた
後、この各エキスパンディングパネル10,10をその
まま降下させて該引延パリソン20から離脱させる。こ
の場合、この実施例のものにおいては、上記各エキスパ
ンディングパネル10,10の下端部にスカート部10b
を形成していることから、図1Bに示すようにエキスパ
ンディングパネル10,10によって引延パリソン20
を形成した状態において該引延パリソン20の下端部は
該スカート部10bによって外方側に拡開成形されてい
る。従って、引延パリソン20からエキスパンディング
パネル10を取り出す場合に該引延パリソン20の下端
部がエキスパンディングパネル10の接触面10aにか
らみ付くというようなこともなく、該エキスパンディン
グパネル10の離脱が容易に且つ引延パリソン20の形
状を壊すことなく行えるものである。
延パリソン20は広幅のまま垂下状態とされることから
その形状維持が難しくなる。このため、エキスパンディ
ングパネル10,10を取り除いた後、図2に示すよう
に上記引延パリソン20の下端部を上記プリピンチパネ
ル5,5によって挟着して密封するとともに、上記エア
通路7から低圧エアを適宜に注入し、そのエア圧によっ
て該引延パリソン20を成形時の形状より若干膨張させ
る。
閉じてその成形空間4a内に上記引延パリソン20を収
容するとともに、該成形型4に設けたブローノズル6を
上記引延パリソン20内にその一方の壁面を貫通して突
出させ、該ブローノズル6から所定圧の加圧エアを供給
して該引延パリソン20を膨張変形させ、上記成形空間
4aの内面形状に沿った外形形状をもつシートフレーム
3を成形する(図6参照)。成形完了後は、図3に示すよ
うに成形型4,4を型開きしてその内部からシートフレ
ーム3を取り出す。
0a,20aの肉厚が他の部分20bよりも厚肉で且つ略均
一肉厚とされた引延パリソン20を使用し、これを膨張
変形させてシートフレーム3を得るものであることか
ら、図6に示すように、この引延パリソン20の均一厚
さの厚肉部分がそのままシートフレーム3の端部膨出部
3a,3aを構成することとなる。従って、このシートフ
レーム3は、その端部膨出部3aが厚肉で、背支持部3
b,3bが薄肉とされた肉厚形態を有することとなる。
膨出部3a,3aにおいては高い剛性の確保により車体側
への連結強度が高められ、また背支持部3bにおいては
薄肉によりその軽量化が促進され、全体として強度性能
と合成樹脂製シートフレームの最大のメリットである軽
量化とが両立されるものである。
形装置に使用されるエキスパンディングパネル10(一
方側のみ図示)が示されている。このエキスパンディン
グパネル10は、上記第1実施例のものがその接触面1
0aを平滑面としていたのに対して、該接触面10aに所
定間隔で周方向に延びる横溝15,15,・・を形成し、
該各横溝15,15,・・間に残った接触面10aからな
る凸条部分をそれぞれ残面部16,16,・・としてい
る。
パネル10を使用してパリソン2を引き延ばして引延パ
リソン20を形成すると、上記エキスパンディングパネ
ル10の残面部16と横溝15とでは該残面部16が先
にパリソン2の内面に接触することから、パリソン2の
うち各残面部16,16,・・に対応する部分は積極的に
冷却されてその流動性が低下し比較的厚肉のまま維持さ
れる。これに対して、各横溝15,15,・・に対応する
部分は、該横溝15に非接触とされるか、あるいは引延
パリソン20の周方向への引き延ばしによって横溝15
側に引き付けられた後に接触するものであるため、上記
残面部16に対応する部分よりは大きく引き延ばされて
比較的薄肉とされる。この結果、引延パリソン20のエ
キスパンディングパネル10に対応する両端部20aは
厚肉部21と薄肉部22とが交互に並んだ凹凸状態とさ
れる。
使用して成形型4,4によりブロー成形を行うと、図9
に示すように該成形型4の成形面4bは平滑面とされて
いることから、引延パリソン20はエア圧によってこの
成形面4bに押し付けられることで、その外面は平滑面
とされ、内面は凹凸面とされる。従って、製品としての
シートフレーム3は、その端部膨出部3a,3aの内面に
横方向に延びる複数のビードを有することとなり、この
ビードの存在と厚肉化との相乗的効果として、該端部膨
出部3a,3aの剛性がより一層高められるものである。
装置Zに使用されるエキスパンディングパネル10が示
されている。このエキスパンディングパネル10は、上
記第2実施例のものがエキスパンディングパネル10の
接触面10aに複数の横溝15,15,・・を形成するこ
とでシートフレーム3の両端部の内面に周方向に延びる
ビードを形成してその剛性アップを図ったのに対して、
該接触面10aに上下方向に延びる縦溝25,25,・・
(26は残面部)を複数形成したものである。
場合には、図11及び図12に示すように該接触面10
aからの冷却性の相異と引延パリソン20の縦方向の延
び作用とによって、引延パリソン20の両端部20aに
は上下方向に延びる厚肉部21と薄肉部22とが交互に
並ぶこととなる。この結果、シートフレーム3において
は、その端部膨出部3a,3aの内面に複数のビードが縦
方向に形成され、これによって該端部膨出部3a,3aの
剛性がより一層高められるものである。
の斜視図である。
成形品の正面図である。
ある。
要部斜視図である。
要部斜視図である。
図である。
成形型、4aは成形空間、4bは成形面、5はプリピンチ
パネル、6はブローノズル、7はプリブロー用エア通
路、10はエキスパンディングパネル、10aは接触
面、11は冷却水管、12は昇降シリンダ、13はスラ
イドシリンダ、20は引延パリソン、Zはブロー成形装
置である。
Claims (1)
- 【請求項1】 熱可塑性合成樹脂材を所定厚さの円筒状
のパリソンとして押出す押出機と、 相互に接離可能に対向配置される一対の引延部材であっ
て、接離方向外側に上記パリソンの内周面形状に略一致
する曲面で構成され且つ温度調整部材によって上記パリ
ソンの温度よりも所定温度だけ低温に保持された所定大
きさの接触面を有するとともに該接触面にはその周方向
に延びる横溝、又は上下方向に延びる縦溝が備えられ、
上記押出機から垂下状態に押出されるパリソン内にその
下方側から挿脱可能とされるとともに該パリソン内への
挿入状態において相互に離間することで上記接触面を該
パリソンの内面に接触させた状態で該パリソンを偏平筒
状に引き延ばして上記接触面に接触する部位よりも該接
触面に接触しない部位の方が薄肉とされた引延パリソン
を得る一対の引延部材と、 衝合・分離可能とされるとともに衝合状態においてその
内部に上記引延パリソンを収容する成形空間を形成する
成形型と、 該成形型の成形空間内に収容された引延パリソン内に加
圧エアを供給して該引延パリソンを上記成形空間の内面
に添わせた状態に膨張させて所定形状の樹脂成形品とす
る加圧エア供給手段を備えたことを特徴とするブロー成
形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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