JPH0852794A - シート材の熱絞り加工方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】歪の発生を防止できると共に、縁部を切除する
際の切除部分を最小とし、材料消費量の削減によりコス
トの低減を図ることができるシート材の熱絞り加工方法
とその装置を提供する。 【構成】この熱絞り加工方法は、熱可塑性樹脂のシート
材Ｓに製品となる立体形状部分を熱絞り加工するシート
材の熱絞り加工方法であり、シート材Ｓの周縁部を熱絞
り加工により折曲げて周縁部に縁折曲げ部Ｆを形成し、
その後、シート材Ｓに製品となる立体形状部分を熱絞り
加工により成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計器の文字板の成形な
どに使用され、熱可塑性樹脂のシート材を熱絞り加工し
て立体形状に成形するシート材の熱絞り加工方法とその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂のシート材の熱加工方法と
して、熱絞り加工方法があり、この加工方法を使用し
て、計器の文字板の成形を行う方法が、特開平５−２６
９８２９号公報等により提案されている。

【０００３】この文字板の熱絞り加工方法は、一対の金
型における絞り部外周の対向当り面に、環状の凹部と凸
部を設け、シート材をその両金型の間に挟み付け、凹部
と凸部を設けた金型の当り面で、シート材の周囲を挟み
付けながら、その中央に絞り部を押し付け、図１２、図
１３に示すような文字板を熱絞り加工するものである。

【０００４】そしてこの加工時、両金型の当り面に設け
た環状の凹部と凸部によって、図１２、図１３に示す如
く、凸条の移動抑止部３１をシート材３０の絞り部３２
の周囲に形成し、これにより、絞り加工時や冷却固化時
の変形応力による材料の移動を抑制し、成形品に歪を生
じさせないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように熱
絞り加工された文字板は、その後、シート材３０の縁部
が切除され、図１２のドット部分のみが文字板として使
用されるが、絞り部３２の周囲に凸条の移動抑止部３１
が形成されている。このため、移動抑止部を含めて縁部
を切除する必要があり、切除部分つまり廃材部分が多く
発生し、材料の歩留りが減少して、材料費が増大する問
題があった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、歪の発生を防止できると共に、縁部を切除する際の
切除部分を最小とし、材料消費量の削減によりコストの
低減を図ることができるシート材の熱絞り加工方法とそ
の装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシート材の熱絞り加工方法は、熱可塑性樹
脂のシート材に製品となる立体形状部分を熱絞り加工す
るシート材の熱絞り加工方法において、シート材の周縁
部を熱絞り加工により折曲げて周縁部に縁折曲げ部を形
成する工程と、縁折曲げ部を形成した後、シート材に製
品となる立体形状部分を熱絞り加工により成形する工程
と、を備えて構成される。

【０００８】ここで、シート材は、予め製品に応じた大
きさの多角形に裁断し、その多角形の各辺を略直角に折
曲げて縁折曲げ部を形成するとよい。

【０００９】また、本発明の加工装置は、熱可塑性樹脂
のシート材を一対の金型で挟み、シート材に製品となる
立体形状部分を熱絞り加工する加工装置において、一方
の金型に設けられ、製品となる立体形状部分を成形する
ための凹部を設けた成形ポンチと、他方の金型に設けら
れ、成形ポンチとの嵌合によりシート材の周縁部に縁折
曲げ部を形成する縁折曲げダイと、縁折曲げダイの内側
に設けられ、該成形ポンチの押圧により後退移動するク
ッションプレートと、クッションプレートの内側に配設
され、成形ポンチの凹部に嵌合してシート材に立体形状
部分を絞り加工する絞りポンチと、を備えて構成され
る。

【００１０】

【作用・効果】このような構成の熱絞り加工方法では、
シート材の周縁部を熱絞り加工により折曲げて縁折曲げ
部を形成し、その後、シート材に製品となる立体形状部
分を熱絞り加工により成形するため、シート材が離型さ
れて冷却固化される際、シート材の周縁部に形成された
縁折曲げ部によって、製品部分の変形応力がバランス良
く保持され、歪の発生を防止することができる。

【００１１】また、熱絞り加工時においても、縁折曲げ
部によって材料の移動が抑制され、歪の発生が防止され
る。

【００１２】さらに、従来のように製品部分の周囲に凸
条の移動抑止部を形成する代わりに、シート材の周縁部
に縁折曲げ部を形成するため、縁折曲げ部を含めた切除
部分つまり廃材部分が従来より減少し、材料の歩留りを
改善して、材料費を低減させることができる。

【００１３】また、シート材を予め製品に応じた大きさ
の多角形に裁断し、その多角形の各辺を略直角に折曲げ
て縁折曲げ部を形成すれば、切除部分をより少なくする
ことができる。

【００１４】さらに、加工装置によれば、成形ポンチ、
縁折曲げダイ、クッションプレート、絞りポンチを有す
る比較的簡単な構成の一対の金型を使用して、シート材
の周縁部に縁折曲げ部を良好に形成できると共に、製品
となる立体形状部分をシート材に正確且つ良好に成形す
ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１は熱絞り加工方法を実施する加工装置
の概略断面図を示している。この加工装置は、熱可塑性
樹脂のシート材を使用して計器の文字板を熱絞り加工す
る装置であり、上型１と下型５を備える。

【００１７】上型１は、上下動可能に配設された成形ポ
ンチ２を有し、成形ポンチ２の下面（成形面）には文字
板成形用の円形平面をもつ凹部２ａが形成される。

【００１８】また、成形ポンチ２内には加熱用のヒータ
３と押出しピン４が配設され、押出しピン４は、成形ポ
ンチ２の下面（成形面）からばねにより付勢して突出す
るように設けられる。

【００１９】下型５は、中抜き状態で矩形に形成された
縁折曲げダイ６を有し、その縁折曲げダイ６の内側に、
矩形中抜き状のクッションプレート７が上下に移動可能
に配設される。そして、クッションプレート７の内側
に、円柱状の絞りポンチ８が配設される。縁折曲げダイ
６の上端内側縁部は、成形する文字板の周縁に形成する
縁折曲げ部に対応した形状を有し、上型１の成形ポンチ
２の先端部がその内側に嵌合する。

【００２０】絞りポンチ８の先端部は、縁折曲げダイ６
の上面位置より少し下方に位置し、下型５の中央部に薄
い円形の凹部が形成される。また、絞りポンチ８の先端
縁部にはテーパが付され、その先端部は、上型１の成形
ポンチ２の凹部２ａに嵌合し、文字板の円形部を成形す
る。また、絞りポンチ８の内部に加熱用のヒータ９が設
けられる。

【００２１】クッションプレート７は、円形に中抜きさ
れた矩形枠状に形成され、その上面は縁折曲げダイ６と
同じ水平位置で静止し、成形時、上型１の成形ポンチ２
の下端部が正確にクッションプレート７に当接する。ま
た、クッションプレート７は上から押し下げ可能であ
り、内部にばね１０が配設され、上型１の成形ポンチ２
の押圧によりばね１０の付勢力に抗してクッションプレ
ート７は下降する。さらに、クッションプレート７の上
面には、図示は省略されているが、位置決めピンが突設
される。

【００２２】次に、上記構成の加工装置を使用して、計
器の文字板を熱絞り加工する工程を説明する。

【００２３】使用する熱可塑性樹脂のシート材Ｓには、
図５に示すように、予め文字等の印刷部Ｐが施され、そ
の表面に保護フィルムが被覆されている。熱可塑性樹脂
には、例えば、ポリカーボネートが使用され、シート材
Ｓの厚さは約０．５mm、シート材Ｓの大きさと形状は、
図５に示すように、印刷部Ｐの外側に僅かな縁部を設け
た小形の矩形形状に裁断される。また、シート材Ｓの所
定位置に、予め位置決めピン用の孔が穿設される。

【００２４】このようなシート材Ｓは、図１に示すよう
に、下型５上において、その縁部の孔を位置決めピンに
嵌めるように定位置に載置される。成形ポンチ２及び絞
りポンチ８内のヒータ３、９はポンチを加熱している。

【００２５】次に、上型１が下降し、成形ポンチ２の下
面がシート材Ｓに当接する。そして、上型１がさらに下
降し、成形ポンチ２の下面つまりクッションプレート７
に対向した部分で、シート材Ｓをクッションプレート７
に押し付けた状態で上型１が停止し、暫くの間その状態
を保持して、シート材Ｓを予熱する。

【００２６】このとき、クッションプレート７は成形ポ
ンチ２により押し下げられ、その間のシート材Ｓが縁折
曲げダイ６の内側に押込まれることにより、シート材Ｓ
の縁部（４辺の周縁部）が略直角に折曲げられ、縁折曲
げ部Ｆがその４辺に形成される（図２）。

【００２７】さらに、上型１が下降し、成形ポンチ２が
クッションプレート７を押し下げて、下死点に達する
と、図３に示すように、成形ポンチ２の凹部２ａに下型
５の絞りポンチ８の先端部が嵌合し、その間のシート材
Ｓが成形ポンチ２の下端の成形型面に沿って絞られ、シ
ート材Ｓ上に文字板の立体形状が成形される。

【００２８】その後、上型１が上昇して下型５から離
れ、このとき、押出しピン４の作用により成形後のシー
ト材Ｓが上型１から離れ、離型されたシート材Ｓは自然
冷却により固化する。

【００２９】このように、シート材Ｓの周縁部を熱絞り
加工により折曲げて縁折曲げ部Ｆを形成し、その後、製
品となる文字板部分を熱絞り加工により成形するため、
シート材Ｓが離型されて冷却固化される際、シート材の
周縁部に形成された縁折曲げ部Ｆによって、文字板部分
の変形応力がバランス良く保持され、歪の発生が防止さ
れる。

【００３０】その後、固化したシート材Ｓは裁断機にか
けられて、周縁部の不要部分が切除され、図８、図９に
示すような文字板Ｍが形成される。

【００３１】なお、上記実施例では、成形前のシート材
Ｓにおいて、印刷部Ｐを、後で裁断する部分のみに施し
たが、図１０に示すように、後で裁断する部分（破線で
示した部分）の外側まで印刷部Ｐ１を印刷し、矩形のシ
ート材Ｓ１の各辺の縁部Ｒのみを印刷されない部分とし
てもよい。

【００３２】このようなシート材Ｓ１は、上記と同様
に、その表面に保護フィルムが被覆され、図１の加工装
置を使用して、上記と同様に、絞り加工される。即ち、
先ず、シート材Ｓ１の周縁部を熱絞り加工により折曲げ
て縁折曲げ部Ｆ１を形成し、その後、中央に文字板部分
を熱絞り加工により成形し、図１１に示すような形状と
する。

【００３３】そして、上記実施例と同様に、シート材Ｓ
１が裁断機にかけられて、周縁部の不要部分が切除さ
れ、図８、図９に示すような文字板Ｍが形成されるが、
このシート材Ｓ１には、裁断時、裁断する部分の外側ま
で印刷部Ｐ１が形成されているため、裁断位置に若干の
ズレが生じたとしても、文字板Ｍに印刷されない部分が
残る恐れはなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱絞り加工方法を実施する加工装置の
概略断面図である。

【図２】上型１を下降させた状態の概略断面図である。

【図３】上型１を下降させ絞り加工を行う際の概略断面
図である。

【図４】上型１を上昇させ離型した際の概略断面図であ
る。

【図５】シート材Ｓの平面図である。

【図６】絞り加工後のシート材Ｓの斜視図である。

【図７】同シート材Ｓの断面図である。

【図８】文字板Ｍの平面図である。

【図９】文字板Ｍの断面図である。

【図１０】他の実施例のシート材Ｓ１の平面図である。

【図１１】他の実施例の絞り加工後のシート材Ｓ１の斜
視図である。

【図１２】従来のシート材３０の平面図である。

【図１３】同シート材３０の断面図である。

【符号の説明】

１−上型、 ２−成形ポンチ、 ２ａ−凹部、 ５−下型、 ６−縁折曲げダイ、 ７−クッションプレート、 ８−絞りポンチ、 Ｓ−シート材、 Ｆ−縁折曲げ部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂のシート材に製品となる立
   体形状部分を熱絞り加工するシート材の熱絞り加工方法
   において、 該シート材の周縁部を熱絞り加工により折曲げて該周縁
   部に縁折曲げ部を形成する工程と、 該縁折曲げ部を形成した後、該シート材に製品となる立
   体形状部分を熱絞り加工により成形する工程と、 を備えたシート材の熱絞り加工方法。
2. 【請求項２】 前記シート材が予め製品に応じた大きさ
   の多角形に裁断され、該多角形の各辺を略直角に折曲げ
   て前記縁折曲げ部が形成される請求項１記載のシート材
   の熱絞り加工方法。
3. 【請求項３】 前記製品は、計器の文字板であり、前記
   シート材の表面に印刷部が施されている請求項１または
   ２記載のシート材の熱絞り加工方法。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂のシート材を一対の金型で
   挟み、該シート材に製品となる立体形状部分を熱絞り加
   工する加工装置において、 一方の金型に設けられ、製品となる立体形状部分を成形
   するための凹部を設けた成形ポンチと、 他方の金型に設けられ、該成形ポンチとの嵌合によりシ
   ート材の周縁部に縁折曲げ部を形成する縁折曲げダイ
   と、 該縁折曲げダイの内側に設けられ、該成形ポンチの押圧
   により後退移動するクッションプレートと、 該クッションプレートの内側に配設され、前記成形ポン
   チの凹部に嵌合してシート材に立体形状部分を絞り加工
   する絞りポンチと、 を備えたことを特徴とする加工装置。
5. 【請求項５】 前記製品は、計器の文字板であり、前記
   シート材の表面に印刷部が施されている請求項４記載の
   加工装置。