JP3803946B2 - 真空成形法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンダーカットのある成形品に有効な真空成形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱，軟化したシート材を真空で型面に吸い付けて転写する真空成形は、例えば図５のような工程を経て造られてきた。
まず、表皮ロール８１から合成樹脂シート材８２を引き出し、これをヒータ８３により加熱，軟化させる（図５のイ）。次いで、加熱軟化シート材８２を成形型９上へ導き（図５のロ）、型面形状に付形させる。型面９ａには多数の透孔９１が形成されており、真空吸引により、型９とシート材８２ａ間の空気を透孔９１から吸引して型形状をシート材８２ａに転写させて成形品８２ｂを造っていく（図５のハ）。その後、脱型し（図５の二）、トリミング工程を経て製品にするのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、成形品の形状によっては、図６のようにアンダーカットｕのあるものが存在し、脱型が困難な状況にあった。型開時に、成形品８２ｂが型９のアンダーカット部９２にひっかかってしまい、製品に折れ傷や破れが発生した。そして、巻き込むアンダーカット量が大きくなればなるほど、破れ等の不良が増えていた。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するもので、アンダーカットのある成形品の脱型を容易にし破れ等の不良をなくする真空成形法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の本発明の要旨は、型面に多数の透孔を形成すると共にアンダーカット部領域の透孔の吸引経路を他の主経路とは別系統にした真空成形型を使用して、加熱，軟化させたシート材を成形型上にセット後、前記透孔を用いた真空成形によりシート材を型面形状に成形し、次いで、別系統とした前記アンダーカット部の吸引経路のみへ加圧エアを送り込んで成形品のアンダーカットを外し、しかる後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型を行うことを特徴とする真空成形法にある。
【０００６】
アンダーカット部領域の透孔の吸引経路を囲って他の主経路とは別系統にして、真空成形後、該吸引経路のみへ加圧エアを送り込んで成形品のアンダーカットを外すと、このアンダーカット部分がフリーになり、その動きに自由度が生まれる。その結果、脱型過程で、アンダーカット部から成形品を楽に取り外すことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る真空成形法の実施形態について詳述する。図１〜図４は本発明の真空成形法の一形態で、図１は成形型上へ導いたシート材を型面形状に成形させた縦断面図、図２は図１の成形後、アンダーカット部の経路に加圧エアを送ってアンダーカット部分を型面から離れた状態にした縦断面図、図３は図２の後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型した縦断面図である。
【０００８】
真空成形に用いる成形法には、雌型を使うストレート成形と、雄型を使うドレープ成形があるが、ここではドレープ成形を採用している。本発明の真空成形法に先立ち、先ず、これに使用する真空成形型Ｋ（以下、単に「成形型」という。）について説明する。
成形型Ｋたる雄型１の型面１ａには多数透孔１１が形成されている。該透孔１１を使って、成形型Ｋ上に導かれたシート材４Ｂと型面１ａ間の空気６１を真空吸引して該シート材４Ｂを型面１ａへ密着成形できるようにしている。さらに、アンダーカット部領域の透孔１１ｂの吸引経路Ｒ2 については配管Ｐ2 で囲い、他の主経路Ｒ1 と分離した別系統を形成している。型内１３は配管Ｐ2 で囲まれた空間Ｓ2 がその他の空間Ｓ1 から別個独立した格好になっている。主配管Ｐ1 はメインブロー用で前記配管Ｐ2 と共にタイマー付き電磁弁２に接続し、該電磁弁２から配管３が延び、配管３は切替バルブ（図示せず）を介して真空装置と加圧エア７発生装置に切替接続される構成である。
【０００９】
本発明の真空成形法は、上記成形型Ｋを用いて、まず、雄型１の型面１ａ上に加熱，軟化させた合成樹脂製シート材４Ｂを配する。シート材４Ｂは、塩化ビニル樹脂シートや発泡塩化ビニル樹脂等をラミネートしたものが使われる。
そして、押え蓋５等で軟化シート材４Ｂの周囲４２を押えて把持しシールする。その後、電磁弁２を全開し、真空装置を作動させて型内空間Ｓ1，Ｓ2を減圧する。シート材４Ｂと型面１ａ間の空気６１は透孔１１ａ，１１ｂを通って型内１３に入り、型内１３の空気６２と共にこれらの空気６を配管３を経由して真空装置の方へ吸引排出していく。多数の透孔１１から真空吸引して型面形状を細かい部分までしっかりとシート材４Ｂに転写して、シート材４Ｂの形状出しが行われる。シート材４Ｂは真空吸引に伴い、型面１ａに密着し所定形状に付形される（図１）。
このようにして、シート材４Ｂから所定の立体形状に成形された成形品４Ａは、その後、冷却を経て脱型される。
【００１０】
成形品４Ａの脱型は、まず前記真空装置を止め、電磁弁２を遮断する。押え蓋５を取り除き、また切替バルブを真空装置から加圧エア発生装置へ切替える。
斯る操作を終えた後、電磁弁２を作動させて吸引経路Ｒ2 だけを配管３と導通させる。この吸引経路Ｒ2 と配管３の導通によってアンダーカット部１２への吸引経路Ｒ2 の切替操作が完了し、吸引経路Ｒ2 内に加圧エア７が送り込まれる。図２の白抜き矢印のごとく、加圧エア７は、配管３から電磁弁２，配管Ｐ2 を流れ、透孔１１ｂを通り抜ける。そして、加圧エア７がアンダーカット部１２の型面１ａに密着していた成形品４Ａのアンダーカット４１を剥していく。
【００１１】
ここで、アンダーカット部１２の透孔１１ｂへ加圧エア７を供給するにあたっては、別途、図４のようにバキューム専用配管Ｐ3 を設け、主空間Ｓ1 を減圧吸引してアンダー部から離れた場所で成形品４Ａの型面１ａへの密着維持を図りながら行うのがより好ましい。アンダーカット４１を剥した加圧エア７（白抜き矢印）が近くの透孔１１ａを通って主空間Ｓ1 内に逃げ込むのを防止するためである。尚、バキューム専用配管Ｐ3 を設けた場合は、該配管Ｐ3 を真空装置に直結して真空吸引専用配管とし、本実施形態の配管３については加圧エア発生装置のみに接続し,加圧エア専用とすることが可能である。勿論、このとき切替バルブはなくなる。
【００１２】
次いで、タイマーを働かせ、主配管Ｐ1 内にも加圧エア７を送り込む（図３）。タイマーは配管Ｐ2 へ加圧エアを一定時間供給した後、両配管Ｐ1，Ｐ2へ加圧エアを供給するように設定している。その結果、全域の透孔１１ａ，１１ｂへ加圧エア７が送り込まれ、成形品全体が型面１ａから離れ、浮き上がる。成形品アンダーカット４１に関しては、既にアンダーカット部１２の型面１ａから遊離しており、その動きに自由度をもっている。成形品全体が型面１ａから浮き上がる過程で、アンダーカット部分４１は弾性変形しながらアンダーカット部１２を乗り越え、按配よく脱型されていく。
脱型された成形品４Ａは、その後、トリミング工程を経て所望の製品（自動車のインストルメントパネル等の表皮）に仕上がる。
【００１３】
ところで、脱型を円滑に進行させるべく、アンダーカット部１２を囲う吸引経路Ｒ2 の外側に一周り大きな吸引経路を形成し、二段階ブロー仕様にするとより好適になる。一段目にアンダーカット４１の大きな部分を加圧エア７で集中的にブロー，脱型を行い、その後、二段目でアンダーカット全体をブローしてアンダーカット領域を浮かせるのである。アンダーカット４１を型面１ａから確実に浮かして、成形品全体を脱型することになる。成形品形状によっては、吸引経路を囲む領域を仕切板，パイプ等で区別したり、また、加圧エア７の吹き込みタイミングを変化させたりしてもよい。
【００１４】
このように構成した真空成形法は、成形型Ｋのアンダーカット部１２を他と分離して別系統にしているので、この領域のみ加圧エア７を吹き込んで、真空成形で型面１ａに密着していた成形品４Ａのアンダーカット部分を効率良く剥すことができる。従って、その後の操作で成形品全体に加圧エア７を送り込んで脱型するにあたって、成形品４Ａに傷や破れ等を起こさずして成形品４Ａを型面１ａから容易に外すことができる。アンダーカット４１が前もってアンダーカット部１２から離れているために、アンダーカット４１が変形の自由度をもち、自ら弾性変形しながらアンダーカット部１２を上手に乗り越えていく。
かくして、真空成形品４Ａの不良数の低減、さらに破れ等が発生することによる後工程での不具合が解消される。そして、不良に伴なう生産ラインのストップ等がなくなるので、品質安定に加え、生産性向上も図ることができる。また、成形品４Ａの無理抜き等を行わないため、成形型自身の破損も減ることになる。
【００１５】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。成形型Ｋ，型面１ａ，アンダーカット部１２，成形品４Ａ，シート材４Ｂ等の形状，材質，大きさ等については用途にあわせて適宜選択できる。成形品のアンダーカットは複数箇所にあってもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の真空成形法は、アンダーカットのある成形品を傷つけたり破ったりせずに効率良く簡単に脱型できるので、製品の品質安定，歩留り向上等に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空成形法の一形態で、成形型上へ導いたシート材を型面形状に成形させた縦断面図である。
【図２】図１の成形後、アンダーカット部の経路に加圧エアを送ってアンダーカット部分を型面から離れた状態にした縦断面図である。
【図３】図２の後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型した縦断面図である。
【図４】図２に対応する別形態図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ 雄型（成形型）
１ａ 型面
１１，１１ａ，１１ｂ 透孔
１２ アンダーカット部
４Ａ 成形品
４Ｂ シート材
４１ アンダーカット
７ 加圧エア
Ｒ2 吸引経路
Ｋ 成形型（真空成形型）
【発明の属する技術分野】
本発明はアンダーカットのある成形品に有効な真空成形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱，軟化したシート材を真空で型面に吸い付けて転写する真空成形は、例えば図５のような工程を経て造られてきた。
まず、表皮ロール８１から合成樹脂シート材８２を引き出し、これをヒータ８３により加熱，軟化させる（図５のイ）。次いで、加熱軟化シート材８２を成形型９上へ導き（図５のロ）、型面形状に付形させる。型面９ａには多数の透孔９１が形成されており、真空吸引により、型９とシート材８２ａ間の空気を透孔９１から吸引して型形状をシート材８２ａに転写させて成形品８２ｂを造っていく（図５のハ）。その後、脱型し（図５の二）、トリミング工程を経て製品にするのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、成形品の形状によっては、図６のようにアンダーカットｕのあるものが存在し、脱型が困難な状況にあった。型開時に、成形品８２ｂが型９のアンダーカット部９２にひっかかってしまい、製品に折れ傷や破れが発生した。そして、巻き込むアンダーカット量が大きくなればなるほど、破れ等の不良が増えていた。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するもので、アンダーカットのある成形品の脱型を容易にし破れ等の不良をなくする真空成形法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の本発明の要旨は、型面に多数の透孔を形成すると共にアンダーカット部領域の透孔の吸引経路を他の主経路とは別系統にした真空成形型を使用して、加熱，軟化させたシート材を成形型上にセット後、前記透孔を用いた真空成形によりシート材を型面形状に成形し、次いで、別系統とした前記アンダーカット部の吸引経路のみへ加圧エアを送り込んで成形品のアンダーカットを外し、しかる後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型を行うことを特徴とする真空成形法にある。
【０００６】
アンダーカット部領域の透孔の吸引経路を囲って他の主経路とは別系統にして、真空成形後、該吸引経路のみへ加圧エアを送り込んで成形品のアンダーカットを外すと、このアンダーカット部分がフリーになり、その動きに自由度が生まれる。その結果、脱型過程で、アンダーカット部から成形品を楽に取り外すことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る真空成形法の実施形態について詳述する。図１〜図４は本発明の真空成形法の一形態で、図１は成形型上へ導いたシート材を型面形状に成形させた縦断面図、図２は図１の成形後、アンダーカット部の経路に加圧エアを送ってアンダーカット部分を型面から離れた状態にした縦断面図、図３は図２の後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型した縦断面図である。
【０００８】
真空成形に用いる成形法には、雌型を使うストレート成形と、雄型を使うドレープ成形があるが、ここではドレープ成形を採用している。本発明の真空成形法に先立ち、先ず、これに使用する真空成形型Ｋ（以下、単に「成形型」という。）について説明する。
成形型Ｋたる雄型１の型面１ａには多数透孔１１が形成されている。該透孔１１を使って、成形型Ｋ上に導かれたシート材４Ｂと型面１ａ間の空気６１を真空吸引して該シート材４Ｂを型面１ａへ密着成形できるようにしている。さらに、アンダーカット部領域の透孔１１ｂの吸引経路Ｒ2 については配管Ｐ2 で囲い、他の主経路Ｒ1 と分離した別系統を形成している。型内１３は配管Ｐ2 で囲まれた空間Ｓ2 がその他の空間Ｓ1 から別個独立した格好になっている。主配管Ｐ1 はメインブロー用で前記配管Ｐ2 と共にタイマー付き電磁弁２に接続し、該電磁弁２から配管３が延び、配管３は切替バルブ（図示せず）を介して真空装置と加圧エア７発生装置に切替接続される構成である。
【０００９】
本発明の真空成形法は、上記成形型Ｋを用いて、まず、雄型１の型面１ａ上に加熱，軟化させた合成樹脂製シート材４Ｂを配する。シート材４Ｂは、塩化ビニル樹脂シートや発泡塩化ビニル樹脂等をラミネートしたものが使われる。
そして、押え蓋５等で軟化シート材４Ｂの周囲４２を押えて把持しシールする。その後、電磁弁２を全開し、真空装置を作動させて型内空間Ｓ1，Ｓ2を減圧する。シート材４Ｂと型面１ａ間の空気６１は透孔１１ａ，１１ｂを通って型内１３に入り、型内１３の空気６２と共にこれらの空気６を配管３を経由して真空装置の方へ吸引排出していく。多数の透孔１１から真空吸引して型面形状を細かい部分までしっかりとシート材４Ｂに転写して、シート材４Ｂの形状出しが行われる。シート材４Ｂは真空吸引に伴い、型面１ａに密着し所定形状に付形される（図１）。
このようにして、シート材４Ｂから所定の立体形状に成形された成形品４Ａは、その後、冷却を経て脱型される。
【００１０】
成形品４Ａの脱型は、まず前記真空装置を止め、電磁弁２を遮断する。押え蓋５を取り除き、また切替バルブを真空装置から加圧エア発生装置へ切替える。
斯る操作を終えた後、電磁弁２を作動させて吸引経路Ｒ2 だけを配管３と導通させる。この吸引経路Ｒ2 と配管３の導通によってアンダーカット部１２への吸引経路Ｒ2 の切替操作が完了し、吸引経路Ｒ2 内に加圧エア７が送り込まれる。図２の白抜き矢印のごとく、加圧エア７は、配管３から電磁弁２，配管Ｐ2 を流れ、透孔１１ｂを通り抜ける。そして、加圧エア７がアンダーカット部１２の型面１ａに密着していた成形品４Ａのアンダーカット４１を剥していく。
【００１１】
ここで、アンダーカット部１２の透孔１１ｂへ加圧エア７を供給するにあたっては、別途、図４のようにバキューム専用配管Ｐ3 を設け、主空間Ｓ1 を減圧吸引してアンダー部から離れた場所で成形品４Ａの型面１ａへの密着維持を図りながら行うのがより好ましい。アンダーカット４１を剥した加圧エア７（白抜き矢印）が近くの透孔１１ａを通って主空間Ｓ1 内に逃げ込むのを防止するためである。尚、バキューム専用配管Ｐ3 を設けた場合は、該配管Ｐ3 を真空装置に直結して真空吸引専用配管とし、本実施形態の配管３については加圧エア発生装置のみに接続し,加圧エア専用とすることが可能である。勿論、このとき切替バルブはなくなる。
【００１２】
次いで、タイマーを働かせ、主配管Ｐ1 内にも加圧エア７を送り込む（図３）。タイマーは配管Ｐ2 へ加圧エアを一定時間供給した後、両配管Ｐ1，Ｐ2へ加圧エアを供給するように設定している。その結果、全域の透孔１１ａ，１１ｂへ加圧エア７が送り込まれ、成形品全体が型面１ａから離れ、浮き上がる。成形品アンダーカット４１に関しては、既にアンダーカット部１２の型面１ａから遊離しており、その動きに自由度をもっている。成形品全体が型面１ａから浮き上がる過程で、アンダーカット部分４１は弾性変形しながらアンダーカット部１２を乗り越え、按配よく脱型されていく。
脱型された成形品４Ａは、その後、トリミング工程を経て所望の製品（自動車のインストルメントパネル等の表皮）に仕上がる。
【００１３】
ところで、脱型を円滑に進行させるべく、アンダーカット部１２を囲う吸引経路Ｒ2 の外側に一周り大きな吸引経路を形成し、二段階ブロー仕様にするとより好適になる。一段目にアンダーカット４１の大きな部分を加圧エア７で集中的にブロー，脱型を行い、その後、二段目でアンダーカット全体をブローしてアンダーカット領域を浮かせるのである。アンダーカット４１を型面１ａから確実に浮かして、成形品全体を脱型することになる。成形品形状によっては、吸引経路を囲む領域を仕切板，パイプ等で区別したり、また、加圧エア７の吹き込みタイミングを変化させたりしてもよい。
【００１４】
このように構成した真空成形法は、成形型Ｋのアンダーカット部１２を他と分離して別系統にしているので、この領域のみ加圧エア７を吹き込んで、真空成形で型面１ａに密着していた成形品４Ａのアンダーカット部分を効率良く剥すことができる。従って、その後の操作で成形品全体に加圧エア７を送り込んで脱型するにあたって、成形品４Ａに傷や破れ等を起こさずして成形品４Ａを型面１ａから容易に外すことができる。アンダーカット４１が前もってアンダーカット部１２から離れているために、アンダーカット４１が変形の自由度をもち、自ら弾性変形しながらアンダーカット部１２を上手に乗り越えていく。
かくして、真空成形品４Ａの不良数の低減、さらに破れ等が発生することによる後工程での不具合が解消される。そして、不良に伴なう生産ラインのストップ等がなくなるので、品質安定に加え、生産性向上も図ることができる。また、成形品４Ａの無理抜き等を行わないため、成形型自身の破損も減ることになる。
【００１５】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。成形型Ｋ，型面１ａ，アンダーカット部１２，成形品４Ａ，シート材４Ｂ等の形状，材質，大きさ等については用途にあわせて適宜選択できる。成形品のアンダーカットは複数箇所にあってもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の真空成形法は、アンダーカットのある成形品を傷つけたり破ったりせずに効率良く簡単に脱型できるので、製品の品質安定，歩留り向上等に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空成形法の一形態で、成形型上へ導いたシート材を型面形状に成形させた縦断面図である。
【図２】図１の成形後、アンダーカット部の経路に加圧エアを送ってアンダーカット部分を型面から離れた状態にした縦断面図である。
【図３】図２の後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型した縦断面図である。
【図４】図２に対応する別形態図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ 雄型（成形型）
１ａ 型面
１１，１１ａ，１１ｂ 透孔
１２ アンダーカット部
４Ａ 成形品
４Ｂ シート材
４１ アンダーカット
７ 加圧エア
Ｒ2 吸引経路
Ｋ 成形型（真空成形型）
Claims (1)
- 型面に多数の透孔を形成すると共にアンダーカット部領域の透孔の吸引経路を他の主経路とは別系統にした真空成形型を使用して、
加熱，軟化させたシート材を成形型上にセット後、前記透孔を用いた真空成形によりシート材を型面形状に成形し、次いで、別系統とした前記アンダーカット部の吸引経路のみへ加圧エアを送り込んで成形品のアンダーカットを外し、しかる後、全域の透孔へ加圧エアを送って脱型を行うことを特徴とする真空成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35001597A JP3803946B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 真空成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35001597A JP3803946B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 真空成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11165349A JPH11165349A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3803946B2 true JP3803946B2 (ja) | 2006-08-02 |
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ID=18407667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35001597A Expired - Fee Related JP3803946B2 (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 真空成形法 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP3681150B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2005-08-10 | タクミ・エー・エル株式会社 | アンダーカット形状を有する熱成形品の製造方法および熱成形用雌型 |
| JP7440063B2 (ja) * | 2020-03-06 | 2024-02-28 | 株式会社丸三金属 | 成形型及びカバー部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP35001597A patent/JP3803946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11165349A (ja) | 1999-06-22 |
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