JPH02160529A - 熱可塑性樹脂製品の成形方法および装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂製品の成形方法および装置

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JPH02160529A
JPH02160529A JP63315944A JP31594488A JPH02160529A JP H02160529 A JPH02160529 A JP H02160529A JP 63315944 A JP63315944 A JP 63315944A JP 31594488 A JP31594488 A JP 31594488A JP H02160529 A JPH02160529 A JP H02160529A
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Japan Aircraft Development Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂製品の成形方法および装置に関
する。とくに本発明は、一対の型の間に一対の熱可塑性
樹脂シートを挟んで該シートの間に気体を吹き込み、気
体圧力によりシートを型の成形面に沿わせて変形させ、
樹脂製品を成形することからなる熱可塑性樹脂製品の成
形方法および装置に関する。
〔従来技術〕
２枚の樹脂シートを一対の型内に配置して、該シート間
に加圧気体を導入し、シートを型の成形面に沿って脹ら
ませる樹脂製品の成形方法は、ブロー成形として知られ
ている。このブロー成形を熱可塑性樹脂について実施す
るばあいには、型をホットプレスに取り付けて成形中に
加熱するか、またはプレスに設置した型内にヒーターを
埋め込んで成形中に型を加熱する。
この従来の成形方法は、プレスによる押圧方向が一軸方
向に限られるため、平面的な形状の部品の成形にしか適
用できない。また、成形作業が型をプレス内に設置して
行われるので、プレスによる押圧が可能なように、精密
機械加工で制作された金型を使用しなければならない。
さらに同様な理由から、部品の寸法がプレスの大きさに
より制約を受ける。さらに、この従来の熱可塑性樹脂製
品の成形方法においては、一対の樹脂シートにより形成
される部品半休が成形時に接合されず、後工程で接合を
行わなければならない、という問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、従来の熱可塑性樹脂製品の成形方法における
、押圧方向の制約から平面的な形状の部品の成形にしか
適用できない、という問題およびプレスとの関係から、
高価な金型を使用しなければならず、部品寸法が制約を
受ける、という問題を解決するものである。
したがって、本発明は、複雑な形状の部品の成形にも支
障なく適用でき、板金製の型のように比較的簡単で廉価
な型による成形も可能であり、部品寸法にも実質的な制
約がなく、成形型内で一対のシートにより成形される製
品半休が互いに接合できる熱可塑性樹脂製品の成形方法
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため、本発明においては、成形型に
周辺フランジ部を設け、該フランジ部を温度上昇に伴っ
て締め付け力が減少することがないように構成されたク
ランプ手段により所定圧力で締め付けた状態で成形を行
う。すなわち、本発明による熱可塑性１を指間品の成形
方法は、成形型として、型の合わせ面を周辺フランジ部
の内面に形成した形式のものを使用し、この型の間に熱
可塑性シートを配置した後、型の周辺フランジ部を温度
上昇によっても締め付け圧力が減少しないクランプ手段
により挟んで所定圧力で締め付け、型を熱可塑性樹脂の
成形温度に加熱して熱可塑性樹脂シートの成形を行ない
ながら、温度上昇によっても減少しないクランプ手段の
締め付け圧力により前記一対の熱可塑性樹脂シートの前
記縁部を互いに融着させることを特徴とする。本発明の
方法においては、先ず熱可塑性樹脂シートの軟化温度に
おいて成形を行い、次いで該軟化温度より高い温度たと
えば溶融温度まで昇温して熱可塑性樹脂シートの縁部の
融着を行ってもよい。
本発明による上記した方法を実施するための装置は、周
辺部にフランジ部を有し、内面に成形面とその周辺すな
わちフランジ部の内面に合わせ面とをそれぞれ有する一
対の型と、前記フランジ部を締め付けるためのクランプ
手段とからなり、前記クランプ手段は、型の前記フラン
ジ部を挟むための一対のクランプ部材と、前記クランプ
部材を貫通する軸と、該クランプ部材の一方に係合する
ように上記軸上に配置された第１止め手段と、クランプ
部材の他方に係合するように前記軸上に軸方向摺動自在
に配置されたスペーサ手段と、前記他方のクランプ部材
とは反対側で前記スペーサ手段に係合するように前記軸
上に配置された第２止め部材とからなり、前記軸は前記
スペーサ手段より熱膨張係数の小さい材料により形成さ
れ、前記第１、第２止め手段の少なくとも一方は前記軸
に対して軸方向位置調整自在に構成され、温度上昇に伴
う前記スペーサ手段の軸方向の伸び量は同一の温度上昇
に伴う前記軸の軸方向伸び量より少なくないことを特徴
とする。また、本発明は、上記装置において使用される
（温度上昇によっても締め付け力が減少することがない
クランプ部材を提供する。
〔作　用〕
本発明によるクランプ部材は、スペーサ手段が軸より大
きい熱膨張を示すので、成形温度においてはスペーサ手
段が軸方向に大きく膨張し、第２止め手段とクランプ部
材との間で該クランプ部材を締め付け方向に押すように
作用する。したがって、クランプ部材による締め付け圧
力が増加し、型のフランジ部に挟まれた樹脂シートの縁
に強い圧力を与える。この圧力の作用により、シートの
縁部が互いに熱融着される。通常のクランプ手段により
型のフランジ部を締め付けると、成形前に所定の締め付
け力で締め付けを行っても、成形時の加熱によりクラン
プ手段の締め付け力が減少する傾向を示し、シートの縁
部の熱融着にとって充分な圧力が得られない。本発明に
おいては、クランプ手段は、温度の上昇に伴って締め付
け力が増加する性質を有するので、成形温度のもとてシ
ートの熱融着に必要な締め付け力を得ることができる。
〔実施例〕
第１図および第゛２図に、本発明のクランプ装置の一例
を示す。このクランプ装置ｌは、相対向する一対のクラ
ンプ部材２．３を有し、クランプ部材２の一端部には支
点２ａが形成され、クランプ部材３の一端部にはクラン
プ部材２の支点２ａを受ける支点受け３ａが形成されて
いる。これらクランプ部材２．３は、支点２ａを支点受
け３ａに係合させた状態で組み合わされる。クランプ部
材２．３を貫通してねじ軸４が配置され、該ねじ軸４の
一端にはクランプ部材２の下面に係合するナツト５がね
じ係合している。クランプ部材２．３およびねじ軸４、
ナツト５は鋼製とする。クランプ部材３の上方において
、アルミニウム製の円筒形のスペーサ６が軸４に通され
ている。本例では、スペーサ６は３個のスペーサ部品５
ａ、５ｂ。
６Ｃからなる。スペーサ部品６Ｃの上には、ワッシャ７
が配置されており、該ワッシャ７の上方において、ナツ
ト８がねじ軸４に係合している。スペーサ部品６ａとク
ランプ部材３との間には円錐形ワッシャ９が配置されて
いる。
第３図ないし第６図は、本発明の熱可塑性樹脂製品の成
形方法に使用される型の一例を示すものである。図に示
す型１０は、上型１１と下型１２とからなり、それぞれ
の型１１．１２は周辺部にフランジｌｌａおよびフラン
ジ１２ａを有し、これらフランジｌｌａ、１２ａの内面
に合わせ面が形成され、この合わせ面において上型１１
と下型１２とが気密に合わせられる。第３図に示すよう
に、型ｌＯは第１水平部分１０ａと該第１水平部分１０
ａに対して同一平面内で直角に延びる第２水平部分１０
ｂ１および該第２水平部分１０ｂに連続し、かつ該第２
水平部分１０ｂに対して垂直上方に延びる垂直部分１０
Ｃとからなる。したがって、上型１１および下型１２の
フランジ１１．８およびフランジ１２ａも型１０のこの
形状に対応して曲がっている。第６図に示すように、上
型１１および下型１２は共に半円形断面で、内面に成形
面１１ｂ、Ｌ２ｂをそれぞれ有する。
成形される一対の熱可塑性樹脂シート１３．１４は第６
図に示すように重ねて型１０内に配置され、該樹脂シー
ト１３．１４の嘩部は上型１１のフランジｌｌａと下型
１２のフランジ１２ａとに形成された合わせ面の開に挟
まれて保持される。
上型１１の一端部には型１０内の樹脂シート１３．１４
間に気体を注入するための注入ノズル１５が設けられる
。第７図は注入ノズル１５の詳細を示すもので、該ノズ
ル１５の先端１５ａは上型１１のフランジｌｌａに形成
した穴を貫通して樹脂シート１３．１４間に開口してい
る。
このように型１０内に成形される熱可塑性樹脂シート１
３．１４を配置し、気体注入ノズル１５を設萱したのち
、上型１１のフランジｌｌａと下型１２のフランジ１２
ａとを第１図および第２図に示すクランプ装置１により
締め付ける。すなわち、クランプ装置ｌのクランプ部材
２．３により型ＩＬ’１２のフランジｌｌａ、１２ａを
挟んでナツト５．８を締めることによりフランジ１１ａ
％１２ａ間に所定の締め付け圧力を与える。クランプ装
置１は型１０の必要な箇所に配置することができる。
第°８図（ａ）ないしくｅ）は本発明の方法め実施の一
例を示すもので、第８図（ａ）　（ｂ）はすでに説明し
た型１０の準備段階および成形される熱可塑性樹脂シー
ト１３．１４の装填とクランプ装置１の取り付けをそれ
ぞれ示す。このように準備された型１０は第８図（Ｃ）
に示す段階で炉１６内に入れられて加熱される。この炉
１６における加熱により、第８図（ｄ）に示すように熱
可塑性樹脂シート１３．１４が型１１．１２の成形面１
１ｂ、１２ｂに沿って変形し、成形される。成形に際し
ては、先ず樹脂の温度が該樹脂の軟化温度に達したとき
、気体を樹脂シート１３．１４間に注入して成形を行う
。
成形温度が高過ぎると、成形中に樹脂シートが破れる恐
れがあるので、成形は樹脂の軟化点付近で行うのが好ま
しい。樹脂シートの成形が進行した時点で、温度を樹脂
の溶融点付近まで上昇させる。
樹脂シート１３．１４の縁部は型１１．１２のフランジ
ｌｌａ、１２Ｈに挟まれており、フランジ１１ａ、１２
Ｈにはクランプ装置ｌにより締め付け圧力が与えられて
いるので、樹脂シート１３．１４の縁部はこの締め付け
圧力により融着される。
第１図および第２図について説明したように、クランプ
装置ｔ１の軸４は鋼製であり、スペーサ６はアルミニウ
ム製であるので、温度上昇に伴う熱膨張はスペーサ６の
方が軸４よりも大きくなる。
したがって、温度上昇に際しても、クランプ装置ｌの締
め付け圧力は減少することはなく、スペーサ６０寸法を
適当に定めれば、締め付け圧力を温度上昇に応じて増加
させることもできる。このクランプ装置１による締め付
け圧力により、樹脂フィルム１３．１４の縁部が上述の
ように融着される。成形および縁部の融着が完了したの
ち、型１０から製品を取り出して端部をトリムすること
により、第８図（ｅ）に示す形状のダクト部品１７が得
られる。
第９図および第１０図は本発明の他の実施例を示すもの
である。この実施例における型２０は、上型２１．！：
下型２２とを有し、上型２１の周辺にはフランジ２１ａ
が、下型２２の周辺にはフランジ２２ａがそれぞれ形成
されている。型２０の一端には気体の注入ノズル２３が
配置され、型２０には前例におけると同様に熱可塑性樹
脂シートが配置される。また、フランジ２１ａ、２２ａ
はクランプ装置１により締め付けられる。第９図および
第１０図にはクランプ装置１は１個しか示していないが
、必要な個数を必要な個所に取り付ければよい。
〔効　果〕
以上述べたように、本発明においては、熱可塑性樹脂製
品の成形に際して、成形用の型の周辺フランジを、温度
上昇によっても締め付け力が低下しないように構成され
たクランプ装置により締め付けるので、成形途中で製品
の周辺部を互いに融着させることができる。したがって
、成形後の接合工程が必要でなく、工程が簡略化できる
。さらに、成形に際してホットプレス等の手段を必要と
しないので、型を板金などにより制作することができ、
型に要する費用も低廉になる。また、型の締め付け方向
についての制約がなくなるので、複雑に曲がった製品の
成形にも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１ｒｌＡは本発明のクランプ装置の一例を示す側面図
、第２図は第１図に示されたクランプ装置の正面図、第
３図は本発明の方法の実施に使用される型の一例を示す
斜視図、第４図は第３図に示す型の正面図、第５図はそ
の平面図、第６図は型の断面図、第７図は気体注入ノズ
ルの詳細を示す拡大断面図、第８図（ａ）（ｂ）（Ｃ）
（ｄ）（ｅ）は第３図ないし第６図に示す型を使用する
成形工程を示す概略図、第９図は型の他の例を示す平面
図、第１０図はその側面図である。 １・・・・クランプ装置、 ２．３・・・・クランプ部材、　４・・・・軸、６・・
・・スペーサ、　　　　　１０・・・・型、１１・・・
・上型、　　　　　　１２・・・・下型、１１ａ、１２
ａ・・・・フランジ、 １３．１４・・・・熱可塑性樹脂シート。 第 図 坪 図 第 図 節 図 （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ）

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）周辺部に合わせ面を、内面に成形面をそれぞれ有
    する一対の型の間に一対の熱可塑性樹脂シートを配置し
    、前記型の前記合わせ面間に前記熱可塑性樹脂シートの
    縁部を挟んで保持し、前記一対の熱可塑性樹脂シートを
    加熱しながらこれらシート間に気体を吹き込んで前記シ
    ートを前記型の前記成形面に沿って変形させることから
    なる熱可塑性樹脂製品の成形方法において、前記合わせ
    面が周辺フランジ部の内面に形成された型を使用し、前
    記型の間に前記一対のシートを配置した後、前記型の周
    辺フランジ部を、温度上昇に伴って締め付け圧力が減少
    することのないクランプ手段により挟んで所定圧力で締
    め付け、前記型を熱可塑性樹脂の成形温度に加熱して前
    記シートの成形を行ないながら、前記クランプ手段の締
    め付け圧力により前記一対のシートの前記縁部を互いに
    融着させることを特徴とする、熱可塑性樹脂製品の成形
    方法。
  2. （２）請求項（１）に記載した成形方法において、前記
    熱可塑性樹脂シートの軟化温度において成形を行い、次
    いで前記軟化温度より高い温度まで昇温して前記熱可塑
    性樹脂シートの前記縁部の融着を行う成形方法。
  3. （３）周辺部にフランジを有し、内面に成形面が、前記
    フランジの内面に合わせ面がそれぞれ形成された一対の
    型と、前記フランジ部を締め付けるためのクランプ手段
    とからなり、前記クランプ手段は、前記型の前記フラン
    ジ部を挟むための一対のクランプ部材と、前記クランプ
    を貫通する軸と、前記クランプ部材の一方に係合するよ
    うに前記軸上に配置された第１止め手段と、前記クラン
    プ部材の他方に係合するように前記軸上に軸方向摺動自
    在に配置されたスペーサ手段と、前記他方のクランプ部
    材とは反対側で前記スペーサ手段に係合するように前記
    軸上に配置された第２止め部材とからなり、前記軸は前
    記スペーサ手段より熱膨張係数の小さい材料により形成
    され、前記第１、第２止め手段の少なくとも一方は前記
    軸に対して軸方向位置調整自在に構成され、温度上昇に
    伴う前記スペーサ手段の軸方向の伸び量は同一の温度上
    昇に伴う前記軸の軸方向伸び量より少なくないことを特
    徴とする熱可塑性樹脂製品の成形装置。
  4. （４）請求項（３）に記載した成形装置において、前記
    型の前記フランジ部は、第１の平面内に位置する第１部
    分と、前記第１の平面に対して角度をもった第２の平面
    内に位置する第２部分とを少なくとも有する成形装置。
  5. （５）一対のクランプ部材と、前記クランプを貫通する
    軸と、前記クランプ部材の一方に係合するように前記軸
    上に配置された第１止め手段と、前記クランプ部材の他
    方に係合するように前記軸上に軸方向摺動自在に配置さ
    れたスペーサ手段と、前記他方のクランプ部材とは反対
    側で前記スペーサ手段に係合するように前記軸上に配置
    された第２止め部材とからなり、前記軸は前記スペーサ
    手段より熱膨張係数の小さい材料により形成され、前記
    第１、第２止め手段の少なくとも一方は前記軸に対して
    軸方向位置調整自在に構成されたことを特徴とするクラ
    ンプ装置。
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