JP6969530B2 - Hollow member molding method - Google Patents
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Description
本発明は、中空空間を有する中空部材を成形する成形方法に関する。 The present invention relates to a molding method for molding a hollow member having a hollow space.
従来、空調用ダクトなどの中空部材を成形する方法が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載された方法は、中空部材の複雑な形状に対応することが可能である。完成品としての中空部材は、例えば、中空空間を有する本体部と、本体部の一部に開口する開口部と、開口部の周縁に形成されるフランジ部と、を有している。この中空部材の成形方法においては、まず、閉塞部材の中空空間に所定圧力を付与して閉塞部材の外面を型に押し付けることにより中間体が成形される。そしてその後、開口部及びフランジ部を形成するためにその中間体の一部である捨て袋部がカットされて除去される。この捨て袋部は、底壁部を有する袋状に形成された部分である。中間体の捨て袋部が除去されると、本体部の一部が開口する中空部材が成形される。 Conventionally, a method of forming a hollow member such as an air conditioning duct is known (for example, Patent Document 1). The method described in Patent Document 1 can cope with a complicated shape of a hollow member. The hollow member as a finished product has, for example, a main body portion having a hollow space, an opening opening in a part of the main body portion, and a flange portion formed on the peripheral edge of the opening portion. In this method of forming a hollow member, first, an intermediate is formed by applying a predetermined pressure to the hollow space of the closing member and pressing the outer surface of the closing member against the mold. Then, the waste bag portion, which is a part of the intermediate, is cut and removed in order to form the opening portion and the flange portion. This waste bag portion is a bag-shaped portion having a bottom wall portion. When the waste bag portion of the intermediate is removed, a hollow member in which a part of the main body portion is opened is formed.
ところで、完成品としての中空部材は、本体部の側壁の開口側先端から中空空間の内方に延びるフランジ部と、そのフランジ部の内方先端から捨て袋部の底方に延びる立壁部と、を有する。すなわち、中空部材は、開口部の周縁にフランジ部と立壁部とを有する段差屈曲部を有する。中間体の捨て袋部は、中空部材の立壁部に連続して底方に形成されており、中空空間を閉塞させる底壁部を有している。かかる中間体が中空空間への圧力付与により成形されると、その後、中空空間に残存している圧力が捨て袋部の底壁部にその捨て袋部を袋外へ押圧する力として作用することで、その捨て袋部が中空部材の残部から離される方向に引き延ばされる。かかる引き延ばしの起点が、中間体における捨て袋部に接続する段差屈曲部の立壁部上であるものとすると、その引き延ばしによってその立壁部の厚さが小さくなる薄肉化が生じるので、その薄肉化に起因して成形後の中空部材が変形し易くなり、その中空部材の剛性が低下する。 By the way, the hollow member as a finished product includes a flange portion extending inward from the opening end of the side wall of the main body portion to the inside of the hollow space, and a standing wall portion extending from the inner tip of the flange portion to the bottom of the discard bag portion. Have. That is, the hollow member has a step bending portion having a flange portion and a standing wall portion on the peripheral edge of the opening. The waste bag portion of the intermediate is continuously formed at the bottom of the vertical wall portion of the hollow member, and has a bottom wall portion that closes the hollow space. When such an intermediate is formed by applying pressure to the hollow space, the pressure remaining in the hollow space then acts on the bottom wall portion of the waste bag portion as a force for pressing the waste bag portion to the outside of the bag. Then, the waste bag portion is stretched in a direction away from the remaining portion of the hollow member. Assuming that the starting point of such stretching is on the standing wall portion of the step bending portion connected to the waste bag portion in the intermediate, the stretching causes the thickness of the standing wall portion to be reduced, and thus the thinning is performed. As a result, the hollow member after molding is easily deformed, and the rigidity of the hollow member is reduced.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、中間体の捨て袋部に接続する立壁部の厚さが小さくなる薄肉化を抑えることが可能な中空部材の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 point, and provides a method for forming a hollow member capable of suppressing thinning in which the thickness of the vertical wall portion connected to the waste bag portion of the intermediate is reduced. The purpose is.
本発明の一態様は、閉塞した中空空間を有する中間体を前記中空空間に所定圧力を付与しながら成形する第1工程と、前記第1工程により成形された前記中間体の一部である、底壁部を有する袋状の捨て袋部を除去することにより、前記中間体の一部を開口させた残部である中空部材を成形する第2工程と、を備え、前記第1工程は、前記残部に、前記残部の側壁の開口側先端から前記中空空間の内方に延びる第一フランジ部と前記第一フランジ部の内方先端から前記捨て袋部の底方に延びる第一立壁部とを有する第一段差屈曲部が形成されると共に、前記捨て袋部に、前記第一段差屈曲部の前記第一立壁部の底方先端に連続して底方に延びる第二立壁部と前記第二立壁部の底方先端から前記中空空間の内方に延びる第二フランジ部と前記第二フランジ部の内方先端から底方に延びる第三立壁部とを有する第二段差屈曲部が形成されるように、前記中間体を成形する、中空部材の成形方法である。 One aspect of the present invention is a first step of molding an intermediate having a closed hollow space while applying a predetermined pressure to the hollow space, and a part of the intermediate formed by the first step. The first step comprises a second step of forming a hollow member which is a remaining portion of the intermediate body by removing a bag-shaped waste bag portion having a bottom wall portion. The remaining portion includes a first flange portion extending inward from the opening side tip of the side wall of the remaining portion to the inside of the hollow space, and a first standing wall portion extending inward from the inner tip of the first flange portion to the bottom of the waste bag portion. The first step bending portion to have is formed, and the waste bag portion has a second standing wall portion and the second standing wall portion extending downward continuously to the bottom tip of the first standing wall portion of the first step bending portion. A second step bending portion having a second flange portion extending inward from the bottom tip of the standing wall portion to the inside of the hollow space and a third standing wall portion extending from the inner tip of the second flange portion to the bottom is formed. As described above, it is a molding method of a hollow member for molding the intermediate body.
この構成によれば、中間体の成形は、中空空間に所定圧力を付与しながら、中空部材の残部に第一段差屈曲部が形成されると共に、捨て袋部に第二段差屈曲部が形成されるように行われる。この中間体の構造では、中空空間の圧力作用により捨て袋部が中空部材の残部から離される方向に引き延ばされた際、その引き延ばしの基点が主に底壁部に直接接続する第二段差屈曲部の第三立壁部となる。従って、中空部材の残部である、中間体の捨て袋部に接続する第一立壁部の厚さが小さくなる薄肉化を抑えることができる。 According to this configuration, in the molding of the intermediate body, the first step bending portion is formed in the remaining portion of the hollow member and the second step bending portion is formed in the waste bag portion while applying a predetermined pressure to the hollow space. It is done like this. In the structure of this intermediate, when the waste bag portion is stretched in a direction away from the rest of the hollow member due to the pressure action of the hollow space, the base point of the stretch is mainly directly connected to the bottom wall portion. It becomes the third standing wall part of the bent part. Therefore, it is possible to suppress the thinning of the thickness of the first standing wall portion connected to the waste bag portion of the intermediate, which is the remaining portion of the hollow member.
以下、図1−図8を用いて、本発明に係る中空部材の成形方法の具体的な実施形態について説明する。 Hereinafter, a specific embodiment of the method for forming a hollow member according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
まず、本実施形態の成形方法により成形される中空部材1の構成について説明する。 First, the configuration of the hollow member 1 molded by the molding method of the present embodiment will be described.
中空部材1は、例えば車両の空調ダクトなどに用いられる部材である。中空部材1は、例えば、車室内のインストルメントパネルの裏側に配設され、エアコンユニットから送られる調温空気をインストルメントパネルに形成された吹出口へガイドする。中空部材1は、図1に示す如く、本体部2と、開口部3と、を有している。本体部2は、図2に示す如く、調温空気などの流体が流れる中空空間4を有している。開口部3は、中空空間4に連なる、本体部2の端末に設けられた外部へ開口する部位である。中空部材1の開口部3周縁は、インストルメントパネルの吹出口などの周縁に取り付けられる。開口部3は、インストルメントパネルの吹出口などに連通する。
The hollow member 1 is a member used for, for example, an air conditioning duct of a vehicle. The hollow member 1 is arranged on the back side of the instrument panel in the vehicle interior, for example, and guides the temperature-controlled air sent from the air conditioner unit to the air outlet formed in the instrument panel. As shown in FIG. 1, the hollow member 1 has a
中空部材1は、また、第一段差屈曲部5を有している。第一段差屈曲部5は、開口部3の周縁に沿って段差状或いは屈曲状に設けられている。第一段差屈曲部5は、開口部3の周縁の全周に亘って枠状に形成されている。第一段差屈曲部5は、中空部材1を上記吹出口などの周縁に取り付けるための部位である。
The hollow member 1 also has a first
第一段差屈曲部5は、第一フランジ部6と、第一立壁部7と、を有している。第一フランジ部6は、本体部2の側壁8の開口部3側の先端(すなわち、後述の捨て袋部の底壁部側の先端)から中空空間4の内方(すなわち、側壁8の法線方向)Xに延びる部位である。第一フランジ部6は、中空部材1を上記吹出口などの周縁に取り付けるための貼り代である。第一立壁部7は、第一フランジ部6の内方先端から捨て袋部の底方Yに延びて突出する部位である。第一立壁部7は、図3及び図4に示す如く、補強部9を有している。補強部9は、第一立壁部7の剛性を高めるリブやビードなどであって、中空部材1の成形後の第一立壁部7の変形を防ぐ機能を有する。尚、補強部9は、開口部3の周縁の全周のうち一部の第一立壁部7に設けられるものであってよい。また、補強部9は、ビード配置による凹凸が繰り返されるものであってよい。
The first
中空部材1は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂により形成されている。中空部材1は、ツインコンポジット成形により成形される。中空部材1は、図2に示す如く、それぞれ断面U字状に形成された一対のU字部材11,12が接合された中間体13からカットラインCLでその中間体13の一部を除去することにより成形される。
The hollow member 1 is formed of a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene. The hollow member 1 is formed by twin composite molding. As shown in FIG. 2, the hollow member 1 removes a part of the
一対のU字部材11,12は、図6に示す如く、二枚の熱可塑性樹脂シート11A,12Aからなる。熱可塑性樹脂シート11A,12Aはそれぞれ、例えば5mm程度の厚さを有している。一対のU字部材11,12は、二枚の熱可塑性樹脂シート11A,12Aが対向配置されると共に後述の金型30,31で挟持された状態で、そのシート11A,12A間への所定圧力の付与によって金型30,31のキャビティの形状に倣うことにより、それぞれ断面U字状に形成される(図7参照)。また、一対のU字部材11,12は、金型30,31により挟持されたシート11A,12Aの挟持部11B,12Bが互いに熱溶着されることにより、互いに接合される。中間体13は、上記の中空空間4が上記の一対のU字部材11,12により囲まれて閉塞された状態に成形される。
As shown in FIG. 6, the pair of
中空部材1は、成形された中間体13から一対のU字部材11,12のうちのU字部材12の一部である袋状の底部分をカットラインCLでカットして除去することにより成形される。以下、このカット除去される底部分を捨て袋部20と称す。中空部材1は、中間体13から捨て袋部20を除去することによりその中間体13の一部(具体的には、開口部3)を開口させた残部である。
The hollow member 1 is formed by cutting and removing a bag-shaped bottom portion, which is a part of the
中間体13は、中空部材1に捨て袋部20を加えた形状に形成されている。捨て袋部20は、中間体13における残部(すなわち、中空部材1)の第一段差屈曲部5の第一立壁部7に連続する袋状の部位である。捨て袋部20は、底壁部21と、第二段差屈曲部22と、を有している。底壁部21は、捨て袋部20の底壁をなす部位である。第二段差屈曲部22は、中空部材1の開口部3に対応する開口部の周縁に沿って段差状或いは屈曲状に設けられている。第二段差屈曲部22は、その開口部の周縁全周に亘って枠状に形成されている。第二段差屈曲部22は、第一段差屈曲部5よりも中間体13の内方すなわち閉塞した中空空間4の内方Xに形成されており、第一段差屈曲部5よりも一回り小さい領域内に形成されている。
The
第二段差屈曲部22は、第二立壁部23と、第二フランジ部24と、第三立壁部25と、を有している。第二立壁部23は、第一段差屈曲部5の第一立壁部7に連続して捨て袋部20の底壁部21である底方Yに延びる部位である。第二フランジ部24は、第二立壁部23の底方先端から中空空間4の内方Xに延びる部位である。第三立壁部25は、第二フランジ部24の内方先端から捨て袋部20の底壁部21である底方Yに延びる部位である。捨て袋部20は、図8に示す如く、第二フランジ部24における中空空間4に臨む部位の表面積が底壁部21における中空空間4に臨む部位の表面積よりも小さくなるように形成されている。
The second
次に、中空部材1の成形方法について説明する。 Next, the molding method of the hollow member 1 will be described.
中空部材1は、図6及び図7に示す如く、二つの金型30,31を用いて成形される。金型30,31は、キャビティ30A,31Aを有している。キャビティ30A,31Aは、中間体13の外形に合致した形状を有している。金型30,31は、キャビティ30A,31A同士が連通するように対向配置されている。金型30,31は、互いに離接する方向に移動可能である。
As shown in FIGS. 6 and 7, the hollow member 1 is formed by using two
金型30のキャビティ30Aは、中間体13のうち中空部材1の残部となるU字部材11が外接する形状に形成されている。具体的には、キャビティ30Aは、底壁部と側壁部とを有するU字部材11に合致する形状に形成されている。金型31のキャビティ31Aは、中間体13のうち捨て袋部20を含むU字部材12が外接する形状に形成されている。具体的には、キャビティ31Aは、底壁部21と第一段差屈曲部5と第二段差屈曲部22とを有するU字部材12に合致する形状に形成されている。
The
中空部材1の成形時、まず、図6に示す如く、金型30,31が互いに離間した状態で熱可塑性樹脂シート11A,12Aがそれらの金型30,31間に挿入されてキャビティ30A,31A内で対向配置される。その後、金型30,31が互いに接近して熱可塑性樹脂シート11A,12Aを挟持すると共に、その両シート11A,12Aが金型30,31の外側でクランプ部材(図示せず)により把持された状態で両シート11A,12A間に所定圧力が付与される。
At the time of molding the hollow member 1, first, as shown in FIG. 6, the
熱可塑性樹脂シート11A,12Aが金型30,31により挟持されると、そのシート11A,12Aの挟持部11B,12Bが互いに熱溶着されることにより接合される。また、熱可塑性樹脂シート11A,12A間に所定圧力が付与されると、図7に示す如く、そのシート11A,12A間が膨らんで中空空間4が形成されると共に、そのシート11A,12Aが金型30,31のキャビティ30A,31Aに押し付けられることでそのキャビティ30A,31Aの溝形状に倣った断面U字状を有する一対のU字部材11,12が形成される。上記所定圧力の付与は、U字部材11,12が所望形状に形成されるまで継続される。
When the
これにより、それぞれ熱可塑性樹脂シート11A,12Aからキャビティ30A,31Aの溝形状に倣った断面U字状に形成された一対のU字部材11,12が熱溶着により接合された中間体13が成形される(図5に示すステップS100)。この成形された中間体13において、中空空間4は、一対のU字部材11,12により囲まれて閉塞されている。
As a result, an intermediate 13 is formed in which a pair of
上記の如く中間体13が成形された後、金型30,31が互いに離間してその金型30,31から中間体13が抜き取られると、その中間体13から捨て袋部20がカットラインCLでカットされて除去される。これにより、開口部3を開口させた中空部材1が成形される(ステップS110)。
After the
このように、熱可塑性樹脂シート11A,12A間への圧力付与により一対のU字部材11,12が接合された、中空空間4を閉塞する捨て袋部20を含む中間体13を成形することができると共に、その中間体13から捨て袋部20をカットラインCLで除去することにより、開口部3が開口して中空空間4がその開口部3を介して外部に連通する中空部材1を成形することができる。
In this way, it is possible to form the
上記の如く、中間体13は、中空空間4が一対のU字部材11,12により閉塞された状態に成形される。中間体13が中空空間4への圧力付与により成形されると、その後、捨て袋部20が除去されるまで、中空空間4に残存している圧力が捨て袋部20の底壁部21にその捨て袋部を袋外へ押圧する力として作用することで、その捨て袋部20が中空部材1の残部から離される方向に引き延ばされて変形する。
As described above, the
中間体13は、中空部材1の残部側に形成される第一段差屈曲部5を有すると共に、捨て袋部20に形成される第二段差屈曲部22を有する。かかる中間体13における上記引き延ばしの基点は、主に底壁部21に直接に接続する第三立壁部25である。捨て袋部20が第三立壁部25を基点として引き延ばされると、その第三立壁部25の厚さが小さくなる薄肉化は生じるが、第一段差屈曲部5の第一立壁部7と第二段差屈曲部22の第二立壁部23とが連続する部位に薄肉化は生じ難い。第三立壁部25は、捨て袋部20に形成される第二段差屈曲部22に設けられる部位である。
The intermediate 13 has a first step
このため、厚さが小さくなる薄肉化は、捨て袋部20に生じる一方、中空部材1の残部に生じ難い。従って、中間体13の構造及び中空部材1の成形方法によれば、中空部材1の残部である、中間体13の捨て袋部20に接続する第一立壁部7の厚さが小さくなる薄肉化を抑えることができる。
For this reason, thinning in which the thickness is reduced occurs in the
上記の捨て袋部20は、金型30,31のキャビティ30A,31A内に設けられて形成される。かかる構造では、捨て袋部20が型割部に設けられて形成される構造に比べて、中間体13の成形後、中空空間4への付与圧力により捨て袋部20が中空部材1の残部から離される方向に引き延ばされる中間体13の変形が生じ易いが、上記の如く、第二段差屈曲部22ひいては第三立壁部25の存在により第一立壁部7の薄肉化が抑えられる。従って、中空空間4への付与圧力により中間体13が変形し易いときにも、効果的に第一立壁部7の薄肉化を抑えることができる。
The
また、上記の第二段差屈曲部22は、第一段差屈曲部5よりも中空空間4の内方に形成されており、第一段差屈曲部5よりも一回り小さい領域内に形成されている。このため、その第二段差屈曲部22が形成された捨て袋部20を金型31から無理抜きすることなく取り出すことができる。
Further, the second
また、捨て袋部20において、第二フランジ部24における中空空間4に臨む部位24Aの表面積は、底壁部21における中空空間4に臨む部位21Aの表面積よりも小さい。かかる構造においては、中空空間4の付与圧力によって底壁部21に作用する押圧力を、第二フランジ部24の特定部位24Aに作用する押圧力よりも大きくすることができるので、捨て袋部20の第三立壁部25の変形を第一立壁部7の変形に比べて促すことができる。従って、第一立壁部7の薄肉化を抑える効果を高めることができる。
Further, in the
また、中空部材1は、第一立壁部7に設けられた補強部9を有している。第一立壁部7に補強部9が設けられていれば、その第一立壁部7の変形が抑えられる。特に、上記した中空空間4内の圧力により捨て袋部20が中空部材1の残部から引き延ばされる際にも、その第一立壁部7の薄肉化が抑えられる。従って、中空部材1の第一立壁部7の薄肉化を抑える効果を更に高めることができる。
Further, the hollow member 1 has a reinforcing
ところで、上記の実施形態においては、二枚の熱可塑性樹脂シート11A,12Aを用いたツインコンポジット成形により中空部材1を成形することとしている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。閉塞した中空空間を有する閉塞部材を成形するブロー成形などにより中空部材1を成形することとしてもよい。
By the way, in the above embodiment, the hollow member 1 is formed by twin composite molding using two
また、上記の実施形態においては、捨て袋部20を、第二フランジ部24における中空空間4に臨む部位24Aの表面積が底壁部21における中空空間4に臨む部位21Aの表面積よりも小さくなるように形成することとしている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。第二フランジ部24における中空空間4に臨む部位24Aの表面積は、底壁部21における中空空間4に臨む部位21Aの表面積よりも小さくなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the surface area of the
また、上記の実施形態においては、捨て袋部20が金型30,31のキャビティ30A,31A内に設けられて形成される。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。捨て袋部20が型割部に設けられて形成されることとしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1:中空部材、2:本体部、3:開口部、4:中空空間、5:第一段差屈曲部、6:第一フランジ部、7:第一立壁部、8:側壁、9:補強部、11,12:U字部材、11A,12A:熱可塑性樹脂シート、11B,12B:挟持部、13:中間体、20:捨て袋部、21:底壁部、22:第二段差屈曲部、23:第二立壁部、24:第二フランジ部、25:第三立壁部。 1: Hollow member 2: Main body 3: Opening 4: Hollow space 5: First step bending part, 6: First flange part, 7: First standing wall part, 8: Side wall, 9: Reinforcing part , 11, 12: U-shaped member, 11A, 12A: Thermoplastic resin sheet, 11B, 12B: Holding part, 13: Intermediate, 20: Waste bag part, 21: Bottom wall part, 22: Second step bending part, 23: Second standing wall part, 24: Second flange part, 25: Third standing wall part.
Claims (6)
前記第1工程により成形された前記中間体の一部である、底壁部を有する袋状の捨て袋部を除去することにより、前記中間体の一部を開口させた残部である中空部材を成形する第2工程と、
を備え、
前記第1工程は、前記残部に、前記残部の側壁の開口側先端から前記中空空間の内方に延びる第一フランジ部と前記第一フランジ部の内方先端から前記捨て袋部の底方に延びる第一立壁部とを有する第一段差屈曲部が形成されると共に、前記捨て袋部に、前記第一段差屈曲部の前記第一立壁部の底方先端に連続して底方に延びる第二立壁部と前記第二立壁部の底方先端から前記中空空間の内方に延びる第二フランジ部と前記第二フランジ部の内方先端から底方に延びる第三立壁部とを有する第二段差屈曲部が形成されるように、前記中間体を成形する、中空部材の成形方法。 The first step of molding an intermediate having a closed hollow space while applying a predetermined pressure to the hollow space,
By removing the bag-shaped waste bag portion having the bottom wall portion, which is a part of the intermediate formed by the first step, the hollow member which is the remaining portion of the intermediate having a part opened is removed. The second step of molding and
Equipped with
In the first step, the first flange portion extending inward of the hollow space from the opening-side tip of the side wall of the remaining portion and the inner tip of the first flange portion to the bottom of the waste bag portion. A first step bending portion having an extending first standing wall portion is formed, and the waste bag portion is continuously extended downward to the bottom tip of the first standing wall portion of the first step bending portion. A second having a second standing wall portion, a second flange portion extending inward from the bottom tip of the second standing wall portion to the inside of the hollow space, and a third standing wall portion extending downward from the inner tip of the second flange portion. A method for forming a hollow member, which forms the intermediate body so that a step bending portion is formed.
前記捨て袋部は、前記第1工程により成形された前記中間体の一対の前記U字部材のうち何れか一方の前記U字部材の底部分である、請求項1に記載された中空部材の成形方法。 In the intermediate, two thermoplastic resin sheets are arranged facing each other and a predetermined pressure is applied between the two thermoplastic resin sheets in a state of being sandwiched by a mold, and the two thermoplastic resin sheets are held. A pair of U-shaped members formed in a U-shaped cross section are joined to each other by heat-welding the sandwiching portions of the resin sheet to each other.
The hollow member according to claim 1, wherein the waste bag portion is a bottom portion of any one of the pair of U-shaped members of the intermediate formed by the first step. Molding method.
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