JP6665814B2

JP6665814B2 - 成形体の製造方法

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Publication number: JP6665814B2
Application number: JP2017036314A
Authority: JP
Inventors: 森田　健一; 健一森田; 大誠田口; 悠介松本; 朝彦長谷部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2020-03-13
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Description

本発明は、熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる複合基材を、一対の成形型でプレス成形することにより、立体形状の成形体を成形する成形体の製造方法に関する。

従来から、熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂（ＦＲＰ）からなる成形体が、製造されている。成形体は、例えば未硬化の熱硬化性樹脂を強化繊維に含浸させた複合基材（プリプレグ）を用いて、例えばプレス成形により成形される。

このような技術として、特許文献１には、熱硬化性樹脂が未硬化の状態の平板状の複合基材から、立体形状の成形体を製造する方法が提案されている。この製造方法では、型開きした一対の成形型のうち一方の成形型に、平板状の複合基材を配置した後、一方の成形型に対して他方の成形型を型締めして加熱することにより、立体形状の成形体を製造している。

特開２０１４−１００８２９号公報

しかしながら、特許文献１に係る成形体の製造方法では、プレス成形前に、平板状の複合基材が、成形型に対して所望の位置から位置ずれして配置されることがある。さらに、複合基材が、平板状から立体形状に変形する過程においても、成形型に対して複合基材が位置ずれしやすい。

そこで、このような点を考えると、たとえば、一対の成形型で成形する前に、一方の成形型の表面に、複合基材を倣わせた後、これをプレス成形すれば、上述した位置ずれを防ぐことができる。しかしながら、一方の成形型の表面に、複合基材を倣わせる期間は、プレス装置でプレス成形を行うことができないので、製造効率が低下してしまう。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる複合基材から、効率的かつ精度良く、成形体を製造することができる成形体の製造方法を提供することにある。

前記課題を解決すべく、本発明に係る成形体の製造方法は、熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる複合基材を、一対の成形型でプレス成形することにより、立体形状の成形体を成形する成形体の製造方法であって、前記成形体の製造方法は、前記成形型とは異なる箇所で、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態にある前記複合基材を、前記立体形状になるように賦形する賦形工程と、賦形された前記複合基材の立体形状を保持するように前記一対の成形型に搬送する搬送工程と、前記一対の成形型のうち、一方の成形型の前記立体形状に応じて形成された成形面に、前記複合基材の立体形状を保持するように、搬送された前記複合基材を配置する配置工程と、前記一方の成形型に配置された前記複合基材を、加熱しながら他方の成形型で押圧することにより、前記熱硬化性樹脂を硬化させて、前記成形体を成形する成形工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、成形型とは異なる箇所で、立体形状に複合基材を賦形し、賦形した複合基材の立体形状に保持するように複合基材を一方の成形型の成形面に配置して成形することができるので、プレス成形時の複合基材の位置ずれを抑えることができる。また、成形型の成形面に複合基材を直接的に賦形することはなく、予め複合基材を賦形するので、複数の成形体を連続して効率的に製造することができる。

より好ましい態様としては、前記配置工程において、前記複合基材を配置する際に、搬送された立体形状の前記複合基材を、異なる複数の方向から、前記一方の成形型の成形面に押圧する。

この態様によれば、複合基材を、異なる複数の方向から、一方の成形型の成形面に押圧するので、一方の成形型の成形面に複合基材を密着させ、成形工程において複合基材の位置ずれを抑えることができる。

より好ましい態様としては、前記賦形工程は、主シート部と、前記主シート部の異なる位置から、前記主シート部とは異なる方向に延在した複数の副シート部が形成されるように、賦形型の表面に沿って、シート状の前記複合基材を立体形状に賦形するものであり、前記搬送工程は、前記主シート部が賦形型に接触した状態で、前記各副シート部と前記賦形型との間に隙間が形成されるように、前記各副シート部を前記賦形型から引き剥がす第１引き剥がし工程と、前記各副シート部を前記賦形型から引き剥がした状態で、前記主シート部を前記賦形型から引き剥がす第２引き剥がし工程と、を含む。

この態様によれば、搬送工程の第１引き剥がし工程で、主シート部とは異なる方向に延在した複数の副シート部を、賦形型から引き剥がした後、第２引き剥がし工程で、主シート部を賦形型から引き剥がすことができる。これにより、賦形型で賦形された複合基材の立体形状をほぼ保持した状態で、賦形型から複合基材を引き剥がすことができる。

さらに、搬送工程において、第１および第２引き剥がし工程を含む場合のより好ましい態様としては、前記配置工程は、前記複合基材を配置する際に、前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に接触させた後、前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に押圧する第１押圧工程と、前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に押圧した状態で、前記各副シート部を、前記成形型の成形面に押圧する第２押圧工程と、を含み、前記異なる複数の方向から、前記一方の成形型の成形面に押圧することを、前記第１および第２押圧工程により行う。

この態様によれば、まず、主シート部を一方の成形型に対して位置決めし、各副シート部を、一方の成形型の成形面に押圧するので、成形面に対して複合基材を精度良く位置決めし、均一に密着させることができる。

さらに、配置工程に第１押圧工程を含む場合のより好ましい態様としては、前記第１押圧工程において、前記一方の成形型の成形面は、前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱されている。

この態様によれば、第１押圧工程において、一方の成形型の成形面は、前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱されているので、押圧される主シート部の表面を一部硬化させることができる。これにより、主シート部を一方の成形型の成形面に押圧した状態で、複合基材を位置決めすることができ、その後の第２押圧工程と成形工程において複合基材の位置ずれを抑えることができる。

本発明によれば、成形型とは異なる箇所で、立体形状に賦形された複合基材を保持しながら、複合基材を成形型に配置して成形することができるので、複合基材から、効率的かつ精度良く、成形体を製造することができる。

本発明の実施形態に係る成形体の製造方法を行うための製造装置の模式的斜視図である。図１に示す搬送装置の模式的斜視図である。図２に示す吸着機構の要部斜視図である。図１に示す賦形型と搬送装置の要部正面図である。本発明の実施形態に係る成形体の製造方法のフローである。図５に示す賦形工程を説明するための模式図である。図５に示す搬送工程において、複合基材への吸着を説明するための模式図である。図５に示す搬送工程のうち、第１引き剥がし工程を説明するための模式図である。図５に示す搬送工程のうち、第２引き剥がし工程を説明するための模式図である。図５に示す搬送工程のうち、移動工程を説明するための模式図である。図５に示す配置工程のうち、第１押圧工程を説明するための模式図である。図５に示す配置工程のうち、第２押圧工程を説明するための模式図である。図５に示す成形工程を説明するための模式図である。

以下に、図１〜図９を用いて、本発明に係る成形体の製造方法の実施形態を説明する。

１．成形体の製造装置１について
まず、成形体の製造する製造装置１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る成形体の製造方法を行うための製造装置１の模式的斜視図である。図２は、図１に示す搬送装置１０の模式的斜視図である。図３は、図２に示す吸着機構３０の要部斜視図である。図４は、図１に示す賦形型９と搬送装置１０の要部正面図である。

１−１．賦形型９について
図１に示すように、本実施形態では、製造装置１は、賦形型（賦形台）９、搬送装置１０、および成形装置４０を少なくとも備えている。賦形型９は、未硬化の熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる複合基材（プリプレグ）を、所定の立体形状になるように賦形する型である。

具体的には、賦形型９は、賦形型９の表面に沿って立体形状に複合基材Ｆを賦形するものであり、賦形型９の表面のうち、複合基材Ｆが接触する賦形面９１と、後述する成形装置４０の下型（雄型）４１の成形面４１ａとは、同じ形状である。

なお、後述する賦形工程Ｓ１で説明するように、賦形された複合基材Ｆは、上面部（主シート部）ｆ１と、２つの側面部（副シート部）ｆ２、ｆ３が形成されたシート状の賦形体である。側面部（副シート部）ｆ２、ｆ３は、上面部ｆ１の異なる位置から、上面部ｆ１が延在する方向とは異なる方向に延在している。なお、本実施形態では、賦形された複合基材Ｆは、２つの側面部ｆ２、ｆ３を備えているが、これらの個数は、成形すべき成形体に応じて決定することができる。

賦形型９の複合基材Ｆが接触する賦形面９１には、複数の溝が形成されていてもよく、賦形面の表面に複合基材Ｆに対して離形性の高いＰＴＦＥなどの樹脂が被覆されていてもよい。複数の溝の形成および樹脂の被覆により、複合基材Ｆを賦形型９から簡単に引き剥がすことができる。

１−２．搬送装置１０について
搬送装置１０は、未硬化の熱硬化性樹脂と強化繊維により賦形された複合基材Ｆを、賦形型９から引き離し、成形装置４０に搬送する装置（多関節ロボット）である。具体的には、搬送装置１０は、賦形型９で賦形された複合基材Ｆの立体形状を保持するように、複合基材Ｆを成形装置４０の下型４１に搬送する。なお、図１では、説明上、搬送装置１０と、成形装置４０とは、離れているが、実際には、搬送装置１０の後述するアーム状の移動機構２０により、複合基材Ｆを成形装置４０の下型４１に配置可能な程度に近接している。

図２に示すように、搬送装置１０は、複合基材Ｆを移動させるアーム状の移動機構２０と、移動機構２０に取付けられ、複合基材Ｆを吸着する吸着機構３０と、を備えている。アーム状の移動機構２０は、基台２１から立設した支柱部２３を備えており、支柱部２３は、駆動モータ（図示せず）の駆動により、水平方向に回動自在となっている。支柱部２３の先端には、第１アーム部２５の一端が回動自在に連接されており、第１アーム部２５の他端には、第２アーム部２７が回動自在に連接されている。

第１アーム部２５は、支柱部２３に取付けられた駆動モータ２４の駆動により、支柱部２３に対して上下方向に回動するように構成されている。さらに、第２アーム部２７は、第１アーム部２５の他端（先端）に取付けられた駆動モータ２６の駆動により、支柱部２３に対して上下方向に回動するように構成されている。第２アーム部２７の先端には、吸着機構３０が取り付けられており、吸着機構３０は、駆動モータ２８の駆動により回動するように構成されている。

吸着機構３０は、複合基材Ｆに異なる３つの方向から接触して、複合基材Ｆを吸着する第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃを備えている。第１吸着部３１Ａは、その吸着面３１ａが複合基材Ｆの上面部（主シート部）ｆ１と対向するように、フレーム３５に取付けられている。本実施形態では、第１吸着部３１Ａは、後述する可動部により可動せず、移動機構２０により吸着機構３０を上下動させること（具体的には、第１アーム部２５および第２アーム部２７の回動）で、複合基材Ｆとともに移動する。したがって、第１吸着部３１Ａは、フレーム３５に対して、相対的には可動せず、固定されている。

第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃには、第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃが取り付けられている。第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃは、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃが異なる２つの方向から複合基材Ｆに接触するように、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを可動させる。なお、本実施形態では、３つの吸着部である第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃと、２つの可動部である第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃを備えているが、複数の方向から複合基材Ｆを吸着して搬送することができるのであれば、これらの個数は特に限定されるものではない。

図３および図４に示すように、第２吸着部３１Ｂは、第１可動部３２Ｂの先端に取付けられており、第１可動部３２Ｂは、角度調整用のアタッチメント３６を介して、フレーム３５に取付けられている。同様に、第３吸着部３１Ｃも、第２可動部３２Ｃの先端に取付けられており、第２可動部３２Ｃは、角度調整用のアタッチメント（図示せず）を介して、フレーム３５に取付けられている。

ここで、第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃは、複合基材Ｆに接触する先端が開放された筒状（具体的には蛇腹状）の吸着体（例えば図３参照）である。第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃは、各吸着面３１ａ〜３１ｃを複合基材Ｆに接触させた状態で、吸着体である内部を例えば吸引ポンプにより負圧にすることにより、複合基材Ｆを吸着することができる。

図４に示すように、第２吸着部３１Ｂは、その吸着面３１ｂが複合基材Ｆの側面部ｆ２と対向するように、第１可動部３２Ｂ等を介してフレーム３５に取付けられている。第３吸着部３１Ｃは、その吸着面３１ｃが複合基材Ｆの側面部ｆ３と対向するように、第２可動部３２Ｃ等を介してフレーム３５に取付けられている。ここで、複合基材Ｆの側面部ｆ３は、上面部ｆ１を介して、側面部ｆ２の反対側に形成された表面であり、これらは、複合基材Ｆの異なる側面部である。

本実施形態では、第２吸着部３１Ｂと、複合基材Ｆを挟んで反対側に配置された第３吸着部３１Ｃにより、賦形型９に立体形状に賦形された複合基材Ｆを挟み込んで、搬送することができる。

本実施形態では、第１可動部３２Ｂおよび第２可動部３２Ｃは、直動式のアクチュエータである。図４に示すように、第１可動部３２Ｂは、複合基材Ｆの側面部ｆ２と直交する方向に沿って、第２吸着部３１Ｂを可動するように配置されている。同様に、第２可動部３２Ｃは、複合基材Ｆの側面部ｆ３と直交する方向に沿って、第３吸着部３１Ｃを可動するように配置されている。このように構成された第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃで、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを可動させることにより、吸着面３１ｂ、３１ｃを複合基材Ｆの側面部ｆ２、ｆ３に均一に接触させることができる。

１−３．成形装置４０について
図１に示すように、成形装置４０は、搬送装置１０で搬送され、配置された複合基材Ｆをプレス成形する装置である。成形装置４０は、一方の成形型として、複合基材Ｆが配置される下型４１（雄型）と、他方の成形型として、下型４１に配置された複合基材Ｆを押圧する上型（雌型）４２とを備えている。下型４１および上型４２は、一対の成形型であり、金属製であることが好ましい。

下型４１は、ベース台４３に配置されており、上型４２は、ベース台４３から立設した支柱４６に沿って上下に移動するプレス部４５に取付けられている。ベース台４３およびプレス部４５には、ヒータ（図示せず）が内蔵されており、これにより、下型４１および上型４２を、複合基材Ｆの熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱することができる。

２．成形体の製造方法について
以下に、成形体の製造方法を図５に沿って説明する。図５は、本発明の実施形態に係る成形体の製造方法のフローである。

まず、立体形状に賦形するシート状の複合基材を準備する。上述したように、複合基材は、強化繊維に未硬化の熱硬化性樹脂が含浸された繊維強化樹脂のシートである。強化繊維としては、複合基材の機械的強度を強化するための熱硬化性樹脂強化用の繊維であり、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、スチール繊維、ＰＢＯ繊維、または高強度ポリエチレン繊維などの繊維が挙げられる。強化繊維は、平織、綾織、または朱子織などの織物基材で構成されていてもよく、一方向に引き揃えられた基材で構成されていてもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、ビニルエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、繊維強化樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂等を挙げることができる。

２−１．賦形工程Ｓ１について
本実施形態では、まず、図５に示す賦形工程Ｓ１を行う。賦形工程Ｓ１では、成形装置４０とは異なる箇所に配置された賦形型９を用いて、熱硬化性樹脂が未硬化の状態にあるシート状の複合基材を、立体形状になるように賦形する。

具体的には、図６に示すように、賦形工程Ｓ１において、上面部（主シート部）ｆ１と、２つの側面部（副シート部）ｆ２、ｆ３が形成されるように、賦形型９の賦形面９１に沿って、複合基材Ｆを立体形状に賦形する。側面部ｆ２、ｆ３は、上面部ｆ１の異なる位置から、上面部ｆ１とは異なる方向（具体的には下方）に延在している。

賦形型９の表面のうち、複合基材Ｆが接触する賦形面９１と、後述する成形装置４０の下型（雄型）４１の成形面４１ａとは、同じ形状であるので、賦形された複合基材Ｆは、製造される成形体の形状と同じ立体形状である。

なお、本実施形態では、賦形工程Ｓ１において、立体形状の複合基材Ｆとして、主シート部となる上面部ｆ１と、上面部ｆ１の異なる位置から、上面部ｆ１とは異なる方向（具体的には下方）に延在した複数の副シート部となる側面部ｆ２、ｆ３を形成した。しかしながら、主シート部が、下面部であり、これとは異なる方向（上方）に延在するように、２つ側面部を、副シート部として賦形してもよい。また、側面部の個数は、複数個あれば特に限定されるものではない。

２−２．搬送工程Ｓ２について
つぎに、搬送装置１０を用いて、図５に示す搬送工程Ｓ２を行う。搬送工程Ｓ２では、賦形された複合基材Ｆの立体形状を保持するように上型４２と下型４１との間に搬送する。本実施形態では、搬送工程Ｓ２は、第１引き剥がし工程Ｓ２１、第２引き剥がし工程Ｓ２２、および移動工程Ｓ２３からなる。まず、第１引き剥がし工程Ｓ２１を行う前に、図７Ａに示すように、複合基材Ｆを吸着機構３０に吸着させる。

具体的には、図７Ａに示すように、搬送装置１０の移動機構２０により、吸着機構３０を複合基材Ｆに移動させる。第１アーム部２５および第２アーム部２７を回動することにより、第１吸着部３１Ａの吸着面３１ａを、複合基材Ｆの上面部ｆ１に接触させる。

つぎに、第１吸着部３１Ａの吸着面３１ａが、複合基材Ｆの上面部ｆ１に接触した状態で、第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃにより、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを可動させる。これにより、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを、複合基材Ｆの側面部ｆ２、ｆ３に接触させる。

この状態で、吸引ポンプ（図示せず）を駆動し、第１吸着部３１Ａに複合基材Ｆの上面部ｆ１を吸着させ、第２吸着部３１Ｂに複合基材Ｆの側面部ｆ２を吸着させ、第３吸着部３１Ｃに複合基材Ｆの側面部ｆ３を吸着させる。

つぎに、第１引き剥がし工程Ｓ２１として、図７Ｂに示すように、上面部ｆ１が賦形型９の賦形面９１に接触した状態で、側面部ｆ２、ｆ３と賦形型９との間にわずかな隙間Ｃ１、Ｃ２が形成されるように、側面部ｆ２、ｆ３を賦形型９の賦形面９１から引き剥がす。なお、この隙間Ｃ１、Ｃ２は、外見上、複合基材Ｆの立体形状が保持される程度の隙間である。

具体的には、第２吸着部３１Ｂに複合基材Ｆの側面部ｆ２を吸着させ、第３吸着部３１Ｃに複合基材Ｆの側面部ｆ３を吸着させつつ、第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃで、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを賦形型９から離れる方向に移動させる。これにより、側面部ｆ２、ｆ３に対して直交する方向から、側面部ｆ２、ｆ３を賦形面９１から引き剥がすことができる。

つぎに、第２引き剥がし工程Ｓ２２として、図７Ｃに示すように、側面部ｆ２、ｆ３を賦形型９から引き剥がした状態で、上面部ｆ１を賦形型９の賦形面９１から引き剥がす。具体的には、第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃに、複合基材Ｆを吸着した状態で、移動機構２０の第１アーム部２５および第２アーム部２７を回動することにより、吸着機構３０を上方に移動させ、複合基材Ｆを賦形型９から引き離す。

本実施形態では、搬送工程Ｓ２の第１引き剥がし工程Ｓ２１で、上面部ｆ１とは異なる方向に延在した側面部ｆ２、ｆ３を、賦形型９から引き剥がした後、第２引き剥がし工程Ｓ２２で、複合基材Ｆの中央部分となる上面部ｆ１を賦形型９から引き剥がすことができる。これにより、賦形型９で賦形された複合基材Ｆの立体形状をほぼ保持した状態で、賦形型９から複合基材Ｆを簡単に引き剥がすことができる。

その後、移動工程Ｓ２３として、図７Ｄに示すように、賦形された複合基材Ｆの立体形状を保持するように、搬送装置１０で複合基材Ｆを成形装置４０に搬送する。実施形態では、立体形状に賦形された複合基材Ｆを、３つの方向から第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃが複合基材Ｆを吸着した状態で、複合基材Ｆを搬送する。この結果、立体形状に賦形された複合基材Ｆの形状を保持するように、複合基材Ｆを成形装置４０に搬送することができる。

２−３．配置工程Ｓ３について
つぎに、搬送装置１０を用いて、図５に示す配置工程Ｓ３を行う。配置工程Ｓ３では、下型４１の立体形状に応じて形成された成形面４１ａに、複合基材Ｆの立体形状を保持するように、搬送された複合基材Ｆを配置する。本実施形態では、搬送工程Ｓ２は、第１押圧工程Ｓ３１、第２押圧工程Ｓ３２からなる。具体的には、第１および第２押圧工程Ｓ３１、Ｓ３２により、複合基材Ｆを配置する際に、搬送された立体形状の複合基材Ｆを、異なる３つ方向から、下型４１の成形面４１ａに押圧する。

第１押圧工程Ｓ３１では、図８Ａに示すように、複合基材Ｆを配置する際に、上面部ｆ１を下型４１の成形面４１ａに接触させた後、上面部ｆ１を下型４１の成形面４１ａに押圧する。具体的には、第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃに、複合基材Ｆを吸着した状態で、移動機構２０の第１アーム部２５および第２アーム部２７を回動することにより、吸着機構３０を下方に移動させる。この状態では、側面部ｆ２、ｆ３と賦形型９との間にわずかな隙間Ｃ３、Ｃ４が形成される。隙間Ｃ３、Ｃ４は、図８Ａに示す第１引き剥がし工程Ｓ２１により形成された隙間Ｃ１、Ｃ２に対応した隙間である。なお、本実施形態では、第１押圧工程Ｓ３１において、上型４２と下型４１は、熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱されているが、後述する成形工程Ｓ４において、これらを加熱してもよい。

つぎに、第２押圧工程Ｓ３２では、図８Ｂに示すように、上面部ｆ１を下型４１の成形面４１ａに押圧した状態で、側面部ｆ２、ｆ３を、下型４１の成形面４１ａに押圧する。具体的には、第１〜第３吸着部３１Ａ〜３１Ｃの吸着を解除し、第１および第２可動部３２Ｂ、３２Ｃにより、第２および第３吸着部３１Ｂ、３１Ｃを、下型４１の成形面４１ａに向かって移動させる。

このように、複合基材Ｆの中央となる上面部ｆ１を、下型４１の成形面４１ａに対して押圧することによりこれを位置決めし、その後、側面部ｆ２、ｆ３を、下型４１の成形面４１ａに押圧することができる。これにより、下型４１の成形面４１ａに対して複合基材Ｆを精度良く位置決めし、側面部ｆ２、ｆ３にシワなどが形成されることを抑えつつ、これらを均一に密着させることができる。

なお、本実施形態では、第１押圧工程Ｓ３１において、下型４１の成形面４１ａは、複合基材Ｆに含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱されているので、押圧される上面部ｆ１の表面を硬化させることができる。これにより、上面部ｆ１を一方の下型４１の成形面４１ａに押圧した状態で、複合基材Ｆを位置決めすることができ、その後の第２押圧工程Ｓ３２と成形工程Ｓ４において、上型４２および下型４１に対して、複合基材Ｆが位置ずれすることを抑えることができる。

２−４．成形工程Ｓ４について
つぎに、成形装置４０を用いて、図５に示す成形工程Ｓ４を行う。具体的には、成形工程Ｓ４では、図９に示すように、上型４２と下型４１とを型締めすることにより、下型４１に配置された複合基材Ｆを、加熱しながら上型４２で押圧（プレス成形）する。これにより、複合基材Ｆに含まれる熱硬化性樹脂を硬化させて、成形体Ｍを成形する。その後、型開きして、搬送装置１０で成形装置４０から成形体Ｍを取り出す。

このように、本実施形態によれば、成形装置４０とは異なる箇所で、立体形状に複合基材Ｆを賦形し、賦形した複合基材Ｆの立体形状に保持するように、複合基材Ｆを下型４１の成形面４１ａに配置して成形することができる。これにより、プレス成形時に、上型４２および下型４１との間で複合基材Ｆが位置ずれすることを抑えることができる。また、下型４１の成形面４１ａに複合基材Ｆを直接的に賦形することはなく、予め複合基材Ｆを賦形型９で賦形するので、成形装置４０の稼働率を高めることができ、複数の成形体Ｍを連続して効率的に成形することができる。

以上、本発明の実施の形態を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。

たとえば、本実施形態では、第１引き剥がし工程後、第２引き剥がし工程を行ったが、第２引き剥がし工程のみで、複合基材を賦形型から引き剥がすことができるのであれば、第１引き剥がし工程を省略してもよい。また、複合基材を下型の成形面に接触させた状態で、複合基材が下型に密着するのであれば、複合基材を下型の成形面に押圧しなくてもよい点は勿論である。

９：賦形型、１０：搬送装置、４０：成形装置、４１：下型（一方の成形型）、４１ａ：成形面、４２：上型（他方の成形型）、Ｃ１、Ｃ２：隙間、Ｆ：複合基材、ｆ１：上面部（主シート部）、ｆ２：側面部（副シート部）、Ｍ：成形体

Claims

熱硬化性樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる複合基材を、一対の成形型でプレス成形することにより、立体形状の成形体を成形する成形体の製造方法であって、
前記成形体の製造方法は、
前記成形型とは異なる箇所で、前記熱硬化性樹脂が未硬化の状態にある前記複合基材を、前記立体形状になるように賦形する賦形工程と、
賦形された前記複合基材の立体形状を保持するように前記一対の成形型に搬送する搬送工程と、
前記一対の成形型のうち、一方の成形型の前記立体形状に応じて形成された成形面に、前記複合基材の立体形状を保持するように、搬送された前記複合基材を配置する配置工程と、
前記一方の成形型に配置された前記複合基材を、加熱しながら他方の成形型で押圧することにより、前記熱硬化性樹脂を硬化させて、前記成形体を成形する成形工程と、を含み、
前記配置工程において、前記複合基材を配置する際に、搬送された立体形状の前記複合基材を、異なる複数の方向から、前記一方の成形型の成形面に押圧し、
前記賦形工程は、主シート部と、前記主シート部の異なる位置から、前記主シート部とは異なる方向に延在した複数の副シート部が形成されるように、賦形型の表面に沿って、シート状の前記複合基材を立体形状に賦形するものであり、
前記搬送工程は、前記主シート部が賦形型に接触した状態で、前記各副シート部と前記賦形型との間に隙間が形成されるように、前記各副シート部を前記賦形型から引き剥がす第１引き剥がし工程と、
前記各副シート部を前記賦形型から引き剥がした状態で、前記主シート部を前記賦形型から引き剥がす第２引き剥がし工程と、を含むことを特徴とする成形体の製造方法。
前記配置工程は、前記複合基材を配置する際に、前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に接触させた後、前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に押圧する第１押圧工程と、
前記主シート部を前記一方の成形型の成形面に押圧した状態で、前記各副シート部を、前記成形型の成形面に押圧する第２押圧工程と、を含み、
前記異なる複数の方向から、前記一方の成形型の成形面に押圧することを、前記第１および第２押圧工程により行うことを特徴とする請求項１に記載の成形体の製造方法。
前記第１押圧工程において、前記一方の成形型の成形面は、前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱されていることを特徴とする請求項２に記載の成形体の製造方法。