JPH03138114A - スタンピング成形品の製造方法 - Google Patents

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〉 この発明は、基材と、表面にシボＰＡ様等の凹凸模様を
備えて基材表面を覆う表皮部と、の２層から構成される
合成樹脂製の成形品、例えば、自動車のインストルメン
トパネルやコンソールボックス等の成形品をスタンピン
グ成形により製造するスタンピング成形品の製造方法に
関する。

〈従来の技術とその課題〉 従来、基材と、表面に凹凸模様を備えて基材表面を覆う
表皮部と、の２層から構成される合成樹脂製の成形品を
製造する場合には、特開昭５０−２３４７９号公報に記
載されているものが知られている。

この方法では、予め真空成形により表皮部と基材とをそ
れぞれ所定形状に形成しておき、表皮部の裏面側に接着
剤を塗布し、表皮部と基材とを成形型にセットし、型締
めして両者を接合させ、型開き後、成形品を離型させて
製品としていた。

しかし、従来の製造方法では、予め表皮部と基材とをそ
れぞれ所定形状に成形して準備しておく必要があり、さ
らに、表皮部裏面に接着剤を塗布する必要があることか
ら、製造工数・製造コストを上昇させていた。

この発明は、上述の課題を解決するもので、基材と、表
面に凹凸模様を備えて基材表面を覆う表皮部と、の２層
からなる合成樹脂製の成形品をスタンピング成形により
製造する場合、予め基材を所定形状に成形して準備して
おくことを不要としさらに、接着剤を使用しなくとも両
者を接合できて、製造工数・製造コストを低減して製造
することができるスタンピング成形品の製造方法を提供
することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明に係るスタンピング成形品の製造方法は、基材
と、表面に凹凸模様を備えて前記基材表面を覆う表皮部
との２層から構成される合成樹脂製の成形品をスタンピ
ング成形により製造するスタンピング成形品の製造方法
であって、予めシート状素材を真・空成形により所定形
状に賦形させて、前記表皮部を準備しておく準備工程と
、 前記表皮部を上型と下型とからなるスタンピング成形型
の上型にセットする表皮部セット工程と前記下型上に、
前記基材を形成するための、前記表皮部の裏面側の材料
と同質の成形材料を、熔融した状態で配置させる溶融樹
脂セット工程と、型締めして前記成形材料を硬化させる
型締め工程と、 型開き後離型させる離型工程と、 を具備して製造することを特徴とする。

〈発明の作用・効果〉 この発明に係るスタンピング成形品の製造方法では、予
め、シート状素材を真空成形により所定形状に賦形させ
て、表皮部を準備し、そして、その表皮部をスタンピン
グ成形型の上型にセットするとともに、スタンピング成
形型の下型上に、基材を形成するための、表皮部の裏面
側の材料と同質の成形材料を、溶融した状態で配置させ
、その後、型締めして溶融した成形材料を硬化させ、型
開き後離型させて、スタンピング成形品を製造する。

そして、この発明に係る製造方法では、型締め後、基材
を形成する成形材料が硬化する際、その成形材料が、表
皮部の裏面側の材料と同質として溶融させた状態でスタ
ンピング成形型の下型上に配置されていることから、表
皮部の裏面側が成形材料の熱で溶融して基材と融合し、
接着剤を使用しなくとも表皮部と基材とが接合される。

また、基−材自体は、型締め後にスタンピング成形型に
より所定形状に成形されることから、従来のように、予
め成形して準備しておかなくとも良い。

したがって、この発明に係るスタンピング成形品の製造
方法では、基材と、表面に凹凸模様を備えて基材表面を
覆う表皮部との２層からなる合成樹脂製の成形品をスタ
ンピング成形により製造する場合、予め基材を所定形状
に成形して準備しておくことを不要とし、さらに、接着
剤を使用しなくとも両者を接合できて・、製造工数・製
造コストを低減して製造することができる。

〈実施例〉 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

実施例で製造する成形品１は、第３・１５図に示すよう
に、自動車のインストルメントパネルであり、基材２と
、表面にシボ模様等の凹凸模様を備えて基材２の表面を
覆う表皮部３と、の２層から構成されている。基材２は
、ＰＰ（ポリプロピレン）から形成され、表皮部３は、
第１０・１４図に示すようなシート状素材、１５を真空
成形して形成され、このシート状素材１５は、ＰＰフオ
ーム表面に軟質塩化ビニルの表皮層が配設されて、押出
成形により成形されたシートを所定形状にカットして形
成されている。

表皮部３は、第１０・１４図に示すように、横壁部４と
横壁部４周縁から下方へ延びる縦壁部５とを備えるよう
な底の深い箱形状として、縦壁部５の対向する部位にお
いて、横壁部４から延びる高さの長い部位５ａと短い部
位５ｂとを備えている。短い部位５ｂには、アンダカッ
ト部５Ｃが形成されている。また、横壁部４には、上段
部４ａと下段部４ｂとが形成され、各段部４ａ・４ｂに
は、後述するスタンピング成形後にカットされる凹部４
Ｃが形成されている。

表皮部３を成形する際に使用する真空成形型１１は、第
８・９図に示すように、多数の通気孔を備えたポーラス
なセラミック型や電鋳型等の上型１２と、合成樹脂やア
ルミニウム等から形成されるアシストプラグ型の下型１
３と、から構成されている。

上型１２は、シート状素材１５表面に凹凸ｔＩ［を形成
して所定形状に賦形可能なキャビティ用型面１２ａを備
え、キャビティ用型面１２ａの周囲には、型締め時、シ
ート状素材１５を下型１３とで挟持した際、シート状素
材１５に対するシールを行なうため、シリコンシーラン
トを塗布されてなるシール面１２ｂが形成されている。

また、上型１２の周囲には、気密性を有するカバ一体１
２Ｃが配設され、上型１２・の上部には、図示しない吸
引手段が連結されている。

下型１３は、シート状素材１５を上型１２のキャビティ
用型面１２ａに押し付けることができるように、所定の
キャビティ用型面１３ａを備え、このキャビティ用型面
１３ａの周囲には、型締め時に上型１２のシール面１２
ｂとでシート状素材１５の周縁を挟持できるように、挟
持面１３ｂが形成されている。また、キャビティ用型面
１３ａには、成形品３におけるアンダカット部５ｃの成
形と離型とを考慮して、凹部１３ｄが形成され、との凹
部１３ｄには、シート状素材１５を上型１２のキャビテ
ィ用型面１２ａにエア圧により押し付けることができよ
うに、図示しない加圧手段に連結される通気孔１３ｃが
形成されている。

なお、真空成形型１１のキャビティｌｌａの設計におい
て、表皮部３の凸部Ｘ付近では、スプリングバックが生
じても凸部Ｘ先端は復元しないこととなることから、そ
の分を見込んでキャビティ１１ａを設計しておく（第１
１・１４図参照）。

また、表皮部３の凹部Ｙ付近では、成形後のスプリング
バックによってシワが生じないように、型締め時に、凹
部Ｙを予めつぶしておくよう、キャビティｌｌａを設計
しておく（第１２・１４図参照）。

また、スタンピング成形に使用する成形型２１は、Ｎ１
図に示すように、それぞれ所定のキャビティ用型面２２
ａ・２３ａを備えた上型２２と下型２３とから構成され
、上型２２は、下型２３に対して上下動するとともに、
表皮部３をセットし易いように、約９０度回動可能に構
成されている。

なお、２４は、表皮部３のアンダカット部５Ｃの離型時
を考慮して配設されたスライドコアであるまた、下型２
３上方には、基材２を形成するための溶融した成形材料
Ｍを下型２３上に配置させるための、ダイス２６を備え
た押出ヘッド２５が離脱可能に配設されている。

つぎに、実施例の成形品１を製造する工程を説明する。

１、準備工程 表皮部６は、つぎの各工程によって、予め製造しておく
。

■表皮部成形準備工程 まず、表皮部３に対応した、第１３図に示すような平面
形状のシート状素材１５を準備し、その周縁のＡ−Ｆ部
位をクランプ１４で挟持する（第４図参照）。

なお、この時、予め、表皮部３において、大きく上方へ
突出するとともに凹むように成形されることとなる、横
壁部４における上段部４ａの凹部４Ｃを形成する部位に
、スリット１５ａ（第９・１３図参照）を形成し、後述
の真空成形型１１の型締め時のシート状素材１５の伸び
を一層低減するようにしても良い。さらに、この時使用
するクランプ１４は、シート状素材１５の周縁における
所定部位の複数箇所を挟持できるとともに、部分的に挟
持を解除でき、また、その挟持部位を移動できるように
構成されている。

■軟化工程 そして、クランプ１４で挟持した状態で、シート状素材
１５を、セラミックヒータ１６により、１６０〜２１０
度に加熱して軟化させる（第５図参照）。

この時、シート状素材１５の全周を挟持する場合と相違
して、シート状素材１５の周縁を部分的にクランプ１４
により挟持するため、シート状素材１５の加熱収縮時、
周縁を挟持されていない部位の材料が移動し、押出成形
時に生じていたシート状素材１５の歪を除去することが
できる。

■セット工程 その後、シート状素材１５を挟持していたクランプ１４
において、Ａ−Ｃ部位の挟持を解除し、Ｄ−Ｅ部位を挟
持していたクランプを第１３図中右方へずらすとともに
、Ｆ部位を挟持してクランプを第１３図中左方へずらし
、軟化させたシート状素材１５を、下を１３上に配置さ
せる（第６図参照）。

この時、クランプ１４で挟持されない部位を設けてシー
ト状素材１５を下型１３上に配置させることから、その
配置時に、シート状素材１５が伸びようとしても、周縁
を、挟持されていない部位の材料がその伸びようとする
部位にずれて補充される態様となって、肉厚の変化を抑
えることがでとる。

なお、シート状素材１５の周縁をクランプ１４により部
分的に挟持している位置は、下型１３上に配置させる際
、シート状素材１５にシワを生じさせないないようにす
る位置であり、成形品の形状に応じて適宜設定する。ま
た、シート状素材を下型上に配置させる際、シワが生じ
難い形状の成形品を成形する場合には、シート状素材の
周縁を挟持していたクランプを全て取り外しても良い。

■型締め工程 そして、真空成形型１１を型締めして、上型１２のシー
ル面１２ｂと下型１３の挟持面１３ｂとでシート状素材
１５の周縁付近の全周を挟持してシールする（第７図参
照）。なお、型締めしたならば、シート状素材１５の周
縁が上下型１２・１３により挟持されてシート状素材１
５の位置が固定されるため、型締め前に挟持していたク
ランプ１４の残りを取り外す。

そして、この型締め当初においても、クランプ１４で挟
持されない部位を設けていることから、シート状素材１
５が伸びようとしても、周縁を挟持されていない部位の
材料がその伸びようとする部位にずれて補充される態様
となって、肉厚の変化を抑えることができ、シート状素
材１５の肉厚が不均一となることを極力抑えることがで
きる。

■賦形工程 その後、ＰＰフオームが潰れない圧力で（実施例では、
０．１〜２．０にｇ／ｃｍ２程度としている）、図示し
ない加圧手段を作動させるとともに、図示しない吸引手
段を作動させて真空引きし、シート状素材１５を上型１
２のキャビティ用型面１２ａに押し付け、表面に凹凸模
様を形成してシート状素材１５を所定形状に賦形させる
（第８・９図参照）。

この時、上型１２のキャビテイ用型面１２ａ周囲のシー
ト状素材１５を挟持する部位において、真空引き時にエ
アを吸引・するための通気孔を塞ぐように、シール面１
２ｂが形成されているため、挟持部位周縁からエアが漏
れることを防止でき、支障なく成形することができる。

■離型工程 表皮部３を真空成形したならば、型開きして、上型１２
から取り外し、不要な周縁をトリミングする（第１０図
参照）。

そして、トリミング時には、型締めして真空引きする際
にシート状素材１５の全周を真空成形型１１の周囲に配
置されるクランプ１４に挟持させなくとも、真空成形型
１１の内部に周縁を配置させる形状でシート状素材１５
を形成でき、製品とならない、トリミングする部位、を
少なくすることができて、材料の歩留りを向上させるこ
とができる。

したがって、この実施例の真空成形方法では、表皮部３
を成形する際、シート状素材１５の材料歩留りを良好に
できるとともに、肉厚を均一にして成形することができ
る。

また、この実施例の真空成形方法では、型締め終了時に
、真空成形型１１の上下型１２・１３におけるキャビテ
ィ用型面１２ａ・１３ａの周囲のシール面１２ｂと挟持
面１３ｂとでシート状素材１５の周縁付近の全周を挟持
するものであり、キャビティ用型面１２ａ・１３ａとそ
の周縁のシール面１２ｂ・１３ｂとを配設できる範囲内
でそれぞれ上下型１２・１３を形成すれば良く、使用す
る真空成形型１１を従来の真空成形型より小型化するこ
とができる。

さらに、この実施例の真空成形方法では、シート状素材
１５における表皮部３の短い部位５ｂとなる箇所の周縁
を、上下型１２・１３ａ体で挟持して成形するものであ
り、その部位を浅い絞りで成形できることから、肉厚が
不均一となることを抑えることができる。特に、実施例
で成形するような縦壁部５の長い部位５ａと短い部位５
ｂとを備える表皮部３を真空成形する場合に、その成形
品３の肉厚の均一化を効果的に図ることができるＩＩ　
、表皮部セットエ樫 表皮部３を成形したならば、スタンピング成形型２１の
上型２２に表皮部３をセットする（第１図参照）。

なお、この時、表皮部３をセットし易いように上型２２
を下方へ回動させておく、そして、セット後、上型２２
を上方へ回動させておく。また、この表皮部３の上型２
２に対する位置決めが容易なように、表皮部３には、少
なくとも３ｍｍ程度以上の凹凸を設けておくことが望ま
しい。

ＩＩＩ　、溶融樹脂セット工程 表皮部３を上型２２にセットするとともに、スタンピン
グ成形型２１の下型２３の上方に、押出ヘッド２５のダ
イス２６を配置させ、ダイス２６から溶融したＰＰから
なる成形材料Ｍを流出させ所定量の成形材料Ｍを下型２
３上に配置させる（第１図参照）。

なお、この時、溶融した成形材料Ｍの冷却を少なくする
ため、下型２３を４０〜１００度に温度調整しておくこ
とが望ましい。

■、型締め工程 そして、上型２２に表皮部３をセットし、下型２３上に
溶融した成形材料Ｍを配置させたならば上型２２を下方
へ移動させて型締めしく実施例では、型締め圧力を５０
〜１５０ｔｏｎ程度としている）成形型２１を温度調整
して成形材料Ｍを冷却させて硬化させる（第２図参照）
。

この時、成形材料Ｍが、ＰＰとして、表皮部３の裏面側
のＰＰフオームと同質として、溶融させた状態でスタン
ピング成形型２１の下型２３上に配置されていることか
ら、表皮部３の裏面側が成形材料Ｍの熱で溶融して基材
２と融合し、接着剤を使用しなくとも表皮部３と基材２
とが接合される。また、基材２自体は、成形材料Ｍが硬
化してスタンピング成形型２１により所定形状に成形さ
れることから、従来のように、予め成形して準備してお
かなくとも良い。

なお、型締め時、表皮部３がずれる虞れのある箇所では
、表皮部３に孔３ａを設け、上型２２若しくは下型２３
の所定位置に、孔３ａに嵌合させて、表皮部３を引掛け
る。ビン２２ｂ等を立てて、表皮部３がずれることを防
止することが望ましい（第１・２・１４図参照）。

■、離型工程 基材２が硬化したならば、スライドコア２４を移動させ
つつ型開きさせて、成形品１を取り出し、周縁をトリミ
ングしたり、表皮部３を巻き込ませたりして、端末処理
を行なうとともに、表皮部３の凹部４Ｃの部位をカット
すれば、所定のインストルメントパネル１を得ることが
できる（第３図参照）。

したがって、実施例の製造方法では、基材２と、表面の
凹凸模様を備えて基材２の表面を覆う表皮部３と、の２
層からなる合成樹脂製の成形品１をスタンピング成形に
より製造する場合、予め基材２を所定形状に成形して準
備しておくことを不要とし、さらに、接着剤を使用しな
くとも基材２と表皮部３とを接合することができ、製造
工数・製造コストを低減して製造することができる。

また、実施例の製造方法では、単に２枚のシート材を絞
ってスタンピング成形するものでなく、基材２自体が型
締め当初に溶融状態となっていることから、型締め時、
表皮部３に作用する引張力が小さく、３次元で深く絞ら
れた形状の成形品１でも、表皮部３の表面に形成された
シボ模様がダレることを防止でき、また、アンダカット
部５Ｃや小さなＲ部を有する成形品１でも表皮部３にシ
ワ等が生ずること無く支障無く製造することができる。

なお、実施例の製造方法では、スタンピング成形型２１
の上型２２をメス型とし、下型２３をオス型としたもの
を示したが、箱形状の内周面側にシボ模様等の凹凸模様
が形成された表皮部を配設させている成形品を製造する
ような場合には、真空成形型１１の上型１２とともにス
タンピング成形型２１の上型２２をオス型とし、また、
真空成形型１１の下型１３とともにスタンピング成形型
２１の下型２３をメス型として、それぞれ成形すれば良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の、一実施例を示すもので、スタン
ピング成形時の表皮部セット工程と溶融樹脂セット工程
とを示す図、 第２図は、同実施例のスタンピング成形時の型締め工程
を示す図、 第３図は、同実施例のスタンピング成形時の離型工程を
示す図、 第４図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
表皮部セット工程を示す図、 第５図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
軟化工程を示す図、 第６図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
セット工程を示す図、 第７図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
型締め工程を示す図、 第８図は、同実施例の表皮部を準備する工程中における
賦形工程を示す図、 第９図は、同実施例の表皮部を準備する工程中に招ける
賦形工程を行なっている真空成形型の縦断面図であり、
第８図に示す方向と直交する方向での断面図、 第１０図は、同実施例の表皮部を準備する工程中におけ
る離型工程を示す図、 第１１図は、同実施例の真空成形時において、表皮部の
凸部付近のスプリングバック対策を説明する図、 第１２図は、同実施例の真空成形時において、表皮部の
凹部付近のスプリングバック対策を説明する図、 第１３図は、同実施例で使用するシート状素材を示す平
面図、 第１４図は、同実施例で使用する表皮部の斜視図、 第１５図は、同実施例で製造する成形品の斜視図である
。 １１・・・真空成形型、 １５・・・シート状素材、 ２１・・・スタンピング成形型、 ２２・・・上型、 ２３・・・下型、 Ｍ・・・成形材料。 特　　許　　出　　願 人 豊田合成株式会社 １・・・成形品、 ２・・・基材、 ３・・・表皮部、 第 １ 図 ｊＤ ｌｊ８１ｊＣＩＪｃ １、ｊ０ 第 ９ ス ヒ し ヒ 第 ０ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基材と、表面に凹凸模様を備えて前記基材表面を覆う表
   皮部と、の２層から構成される合成樹脂製の成形品をス
   タンピング成形により製造するスタンピング成形品の製
   造方法であつて、 予めシート状素材を真空成形により所定形状に賦形させ
   て、前記表皮部を準備しておく準備工程と、 前記表皮部を上型と下型とからなるスタンピング成形型
   の上型にセットする表皮部セット工程と前記下型上に、
   前記基材を形成するための、前記表皮部の裏面側の材料
   と同質の成形材料を、溶融した状態で配置させる溶融樹
   脂セット工程と、型締めして前記成形材料を硬化させる
   型締め工程と、 型開き後離型させる離型工程と、 を具備して製造することを特徴とするスタンピング成形
   品の製造方法。