JPH09155900A - 積層成形体の成形方法及び成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マッチドダイ方式のコールドプレス成形用上
下型を使用して積層成形体を成形する際、表皮にシワ発
生することがない積層成形体の成形方法並びに成形金型
を提供することを課題とする。 【解決手段】 コールドプレス成形用上型３０の外側壁
面３７にサポートプレート５０を下型３０の下端より下
方向に突出する位置で取り付け、コールドプレス成形用
上下型３０，４０の型係合時、成形素材Ｓ，Ｆの端末を
サポートプレート５０と下型４０の外側壁面４６との間
で保持することにより、成形素材Ｓ，Ｆの過度の引き込
みを抑え、均一なテンションを加え、精度良く絞り成形
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用インシ
ュレータダッシュのように、熱可塑性樹脂シートと成形
用フェルトとの積層体からなる積層成形体の成形方法及
び成形金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、図１１に示すように、車両のフロ
ントシート前方に位置するダッシュパネル１の室内側に
は、防音性能を備えた自動車用インシュレータダッシュ
２が設置されており、このインシュレータダッシュ２
は、高比重のフィラーを混入した熱可塑性樹脂シート，
再生ゴムシート等、高密度の遮音材３と、その裏面に一
体化されるフェルト，嵩高性不織布等、多孔質基材から
なる吸音材４との積層成形体から構成されている。

【０００３】上記インシュレータダッシュ２は、図１２
に示すように、ダッシュパネル１の面形状に沿うよう
に、凹凸を有する複雑な曲面形状に成形されており、特
にその造形状により展開率が非常に高く設定されている
部位もある。

【０００４】このインシュレータダッシュ２の従来の成
形方法について図１３を基に説明すると、コールドプレ
ス成形用下型５の型面上に、吸音材４の素材である熱成
形用フェルトＦ、並びに遮音材３の素材である熱可塑性
樹脂シートＳとをそれぞれ加熱軟化状態でセットした
後、コールドプレス成形用上型６を下降操作して、コー
ルドプレス成形用上下型５，６の係合圧締めにより、イ
ンシュレータダッシュ２を所要形状に成形している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のイ
ンシュレータダッシュ２の成形方法においては、マッチ
ドダイ方式のコールドプレス成形用上下型５，６を使用
し、ダッシュパネル１の面形状に沿う、複雑な形状にイ
ンシュレータダッシュ２を成形しているが、例えば、図
１３に示すように、下型５の段差部分５ａにおいては、
隣り合う面で遮音材３の素材である熱可塑性樹脂シート
Ｓの展開率が異なるため、シワが発生し易く、図１２中
Ａで示すシワが生じ、外観不良の大きな要因となってい
る。

【０００６】このシワ発生は、図１２中Ｂに示す箇所に
おいても生じ易く、インシュレータダッシュ２の形状に
より展開率の高い部位で起こり易く、このことを解決す
ることが急務とされていた。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、シワ発生を確実に防止することにより、不良
率を大幅に低減でき、生産性を大幅に高めた積層成形体
の成形方法及び成形金型を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、マッチドダイ方式のコールドプレス成形
用上下型内に、予め加熱軟化処理した熱可塑性シート及
び熱成形用繊維マットをセットし、所要形状に一体プレ
ス成形してなる積層成形体の成形方法において、前記コ
ールドプレス成形用上型の外側壁面に上型の下端より下
方向に突出するサポートプレートが設置され、上下型の
型係合時、熱可塑性シート及び熱成形用繊維マットの端
末をこのサポートプレートとプレス成形用下型の外側壁
面との間で挾持することにより、成形素材にテンション
を付与したことを特徴とする。

【０００９】更に、本発明に係る積層成形体の成形金型
は、マッチドダイ方式のコールドプレス成形用上下型
と、このコールドプレス成形用上型の外側壁面にクリア
ランスを介して取り付けられ、上型の下端よりも下方向
に突出し、上下型の型係合時、コールドプレス成形用下
型の外側壁面とラップするサポートプレートとからなる
ことを特徴とする。

【００１０】ここで、積層成形体の構成としては、例え
ば、インシュレータダッシュのように、熱成形可能な熱
可塑性樹脂シートと、これもまた熱成形可能な熱成形用
フェルトを使用するが、熱可塑性樹脂シートとしては、
充填剤を混入した再生塩ビシートやゴムシート等が適用
でき、また、熱成形用フェルトの他に熱成形用不織布等
も使用できる。

【００１１】次いで、コールドプレス成形用上下型は、
マッチドダイ方式のもので、上型に連結した昇降用シリ
ンダにより上型が所定ストローク昇降し、熱可塑性樹脂
シートと熱成形用フェルトを一体にコールドプレス成形
する際、成形精度を高め、かつ、成形サイクルを短縮化
させる目的で、上型に真空吸引機構及び下型に圧空機構
を並設した上下型を使用することもできる。

【００１２】次いで、上型に設置されるサポートプレー
トは、コールドプレス成形時、成形素材に適度のテンシ
ョンを付与するために使用され、このサポートプレート
は上型の外側壁面４辺全てに設置することも、また上型
の外側壁面のうち１辺のみに使用することもでき、上下
型のパーティングラインに沿う細長状の単体プレートを
上型に設置しても良く、また、上下型のパーティングラ
インに沿って適宜間隔を隔てて分割式プレートを複数個
取り付けても良い。

【００１３】更に、上記サポートプレートは上型の下端
よりも下方に突出していることが必要で、コールドプレ
ス成形時、素材の端末を下型の外側壁面とサポートプレ
ートとで挾み込んで保持する機能を持たせるために、下
型の外側面とラップ寸法が確保されなければならず、こ
のラップ寸法を調整するために、上型の外側壁面に対し
てサポートプレートの上下取付位置を調整できるように
するのが望ましい。

【００１４】この方法としては、サポートプレートに設
ける取付孔を上下方向に伸びる長孔とすることにより、
サポートプレートの上下位置を調整できる。

【００１５】また、このサポートプレートは、その下端
が外方に拡開して、下型の外側壁面との間のクリアラン
スを調整できる可動式タイプにすれば、仕様差による素
材の厚み変化等に対しても有効に適用できるが、そのた
めには、サポートプレートを弾力のあるバネ鋼板で形成
するか、あるいは、スプリングを付設してバネ力を付与
するようにしても良い。

【００１６】以上の構成から明らかなように、上型の外
側壁面にサポートプレートが設置され、コールドプレス
成形用上下型の型係合時、素材の端末部分がサポートプ
レートと下型の外側壁面との間に保持され、素材にテン
ションを加えることができるため、シワの発生を有効に
抑えることができる。

【００１７】更に、サポートプレートを設置する際、例
えば下型とのラップ寸法の調整や可動式タイプのプレー
トを使用する等、積層成形体の形状や使用する素材の厚
み仕様等に応じてきめ細かな調整ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層成形体の
成形方法及び成形金型の実施形態について、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明方法を適用して製作した自動
車用インシュレータダッシュを示す正面図、図２は同イ
ンシュレータダッシュの構成を示す断面図、図３はイン
シュレータダッシュの製造工程を示す工程チャート図、
図４は本発明に係る成形金型を示す概略断面図、図５は
本発明に係る成形金型におけるサポートプレートの設置
位置を示す図４中Ａ矢視図、図６は本発明に係る成形金
型に使用するサポートプレートの作用を示す断面図、図
７乃至図１０はサポートプレートの別の実施形態を示す
各断面図である。

【００２０】図１，図２において、本発明方法により成
形した自動車用インシュレータダッシュ１０は、ゴムシ
ート、あるいは高比重のフィラーを充填した塩ビシート
等、比較的面密度の高い熱可塑性シート材料からなる遮
音材１１と、この遮音材１１の裏面に一体化され、所望
の吸音機能を持つ成形不織布，成形フェルト等の多孔質
基材からなる吸音材１２との積層体から構成されてお
り、ダッシュパネル１３の室内面形状に沿って、添着す
る関係で、凹凸を備えた複雑な面形状に成形されてい
る。

【００２１】尚、このインシュレータダッシュ１０は、
後述するようにコールドプレス成形する関係で、遮音材
１１の材料として、高比重のフィラーを混入したＰＶＣ
シート等の熱可塑性樹脂シートＳが、また、吸音材１２
の材料として熱成形用フェルトＦが使用されている。

【００２２】次いで、図３の工程チャート図を基に、イ
ンシュレータダッシュ１０の製造工程を簡単に説明す
る。

【００２３】まず、熱可塑性樹脂シートＳと熱成形用フ
ェルトＦとをそれぞれ加熱炉等により加熱軟化し、熱成
形用フェルトＦ、熱可塑性樹脂シートＳをこの順序でコ
ールドプレス成形用金型内にセットするが、このとき熱
成形用フェルトＦの片面側に接着剤としてのＰＥパウダ
ーを散布しておく。

【００２４】そして、このＰＥパウダーを接着媒体とし
て熱可塑性樹脂シートＳと熱成形用フェルトＦとをコー
ルドプレス成形用金型により一体プレス成形して、所要
形状に成形するとともに、トリム形状に沿って外周カッ
トを行なうとともに、貫通孔等を開設するピアス加工を
行なってインシュレータダッシュ１０の成形が完了す
る。

【００２５】ところで、本発明は、熱可塑性樹脂シート
Ｓと熱成形用フェルトＦとをシワが生じることなく、精
度良くプレス成形することを特徴としており、そのため
に以下の要領で成形を行なう。

【００２６】まず、図４は本発明方法に使用する成形金
型の概略構成を示す断面図であり、本発明に係る成形金
型２０は、マッチドダイ方式のコールドプレス成形用上
下型３０，４０と、コールドプレス成形用上型３０に取
り付けられるサポートプレート５０とから大略構成され
ている。

【００２７】更に詳しくは、コールドプレス成形用上型
３０は、昇降用シリンダ３１により所定ストローク上下
動可能に構成されているとともに、冷却用配管３２が埋
没されており、特に、本実施形態では成形サイクルを考
慮してコールドプレス成形用上型３０に真空吸引機構が
付設されている。

【００２８】即ち、上型３０の型面に複数の真空吸引孔
３３が開設され、真空吸引管３４を通じて真空ポンプ３
５に接続しており、真空吸引管３４には開閉バルブ３６
が設置されている。

【００２９】一方、コールドプレス成形用下型４０は、
同様に冷却用配管４１が埋設されているとともに、下型
４０にはこれも成形精度の向上を図るために圧空機構が
付設されている。

【００３０】上記下型４０の型面に複数の圧空孔４２が
開設されており、配管４３を通じてブロア４４に接続し
ており、配管４３に開閉バルブ４５が設置されている。

【００３１】上記構成は一般のマッチドダイ方式のコー
ルドプレス成形用上下型３０，４０であり、以下に説明
する部分が本発明の特徴部分である。

【００３２】即ち、コールドプレス成形用上型３０の外
側壁面３７にサポートプレート５０が設置されており、
特に本実施形態においては図５に示すように上下型３
０，４０のパーティングラインＰＬに沿って伸びる細長
状のプレート５０の両側に上下方向に伸びる長孔５１が
開設されており、ボルト５２により上型３０の外側壁面
３７に取り付けられ、両者間にスペーサ５３が介挿さ
れ、上型３０の外側壁面３７とサポートプレート５０と
の間に所定のクリアランスが確保されている。

【００３３】更に、このサポートプレート５０の下端
は、上型３０の下端より下方向に延在しており、サポー
トプレート５０と下型４０との間にラップ代が設置さ
れ、このラップ代により、成形素材の端末部分を保持す
る機能を持つことが重要である。

【００３４】尚、本実施形態では、サポートプレート５
０の厚み５ｍｍ、スペーサ５３の厚み６ｍｍ、サポート
プレート５０と下型４０とのラップ代３０ｍｍに設定さ
れているが、このラップ代寸法は、サポートプレート５
０に開設した長孔５１内の適宜位置にボルト５２を位置
決めし、締め付けることにより、自在に調整できる。

【００３５】また、上記サポートプレート５０は上型３
０の外側壁面３７の４辺に周設しても良いが、テンショ
ン調整が特に要求される製品アッパー部に相当する外側
壁面３７ａのみに設ける等、サポートプレート５０の個
数や設置箇所は特に限定されない。

【００３６】従って、加熱軟化させた熱可塑性樹脂シー
トＳ及び熱成形用フェルトＦを下型４０の型面上にセッ
トし、その後、コールドプレス成形用上型３０を下降操
作すれば、図６に示すように、上型３０が下死点に到達
する前に上型３０に設置したサポートプレート５０と下
型４０の外側壁面４６との間で熱可塑性樹脂シートＳと
熱成形用フェルトＦの端末が保持され、熱可塑性樹脂シ
ートＳ，熱成形用フェルトＦが上下型３０，４０の型面
形状に追従する際、素材の極端な引き込みを抑制し、シ
ワが発生しない適切なテンションを素材全面に亘り加え
ることができ、従来シワが多発していた箇所においても
シワ発生がなく、不良率を大幅に低減でき、生産性を高
めることができるという利点がある。

【００３７】尚、サポートプレート５０の形状を図７
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように熱可塑性樹脂シー
トＳに損傷を与えないように折曲加工やＲ加工及び面取
り加工を施すようにしたほうが良い。

【００３８】更に、図８に示す実施形態のものは、サポ
ートプレート５０を固定するボルト５２の外周にスプリ
ング５４を巻装し、サポートプレート５０と上型３０の
外側壁面３７との間にスプリング５４のバネ力を付与す
ることにより、スペーサを交換することなく簡単にクリ
アランス調整が行なえ、熱可塑性樹脂シートＳ，熱成形
フェルトＦの厚み仕様の変化に対応するようにしたもの
である。

【００３９】尚、符号５５はボルト５２の上下に設置さ
れる固定ボルトであり、ナット５５ａを調節することに
より、固定ボルト５５の長さを矢印方向に調整し、ボル
トヘッド５５ｂが上型３０の外側壁面３７に押圧状態と
し、サポートプレート５０を強固に保持する。

【００４０】次に、図９に示すものは、本発明の別の実
施形態を示すもので、コールドプレス成形用上下型３
０，４０のパーティングラインＰＬに沿って適宜間隔毎
に分割式のサポートプレート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…
が複数個設置されている。

【００４１】この実施形態においても、各サポートプレ
ート５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…と下型４０の外側壁面４
６との間に素材の端末を挾み込み、シワが発生しない適
切なテンションを付与するという機能は同一であるが、
このように分割式のサポートプレート５０ａ，５０ｂ，
５０ｃ…を採用した場合、熱可塑性樹脂シートＳに加わ
るテンションを部位毎に変化させることができ、インシ
ュレータダッシュ１０の造形形状により、きめ細かな対
応が可能となり、造形自由度を飛躍的に向上させること
ができる。

【００４２】この場合、サポートプレート５０ａ，５０
ｂ，５０ｃ…の上型３０への取り付けは、第１実施形態
と同様、長孔５１内にボルト５２を挿入し、スペーサ５
３を介して締め付け固定すれば良い。

【００４３】次に、図１０に示すものは、サポートプレ
ート５０を上型３０の外側壁面３７に対して支持ボルト
５６により矢印方向に回動できるように取り付け、スプ
リング５７をサポートプレート５０の内面上部側と上型
３０の外側壁面３７との間に介挿して、サポートプレー
ト５０にバネ性を付与したものである。

【００４４】このようにすれば、例えば熱可塑性樹脂シ
ートＳと熱成形用フェルトＦの厚みが極端に厚い場合な
ど、固定式のものでは熱可塑性樹脂シートＳに損傷が加
わる恐れがあるが、この実施形態では、サポートプレー
ト５０の下端側が外方に拡開し、熱可塑性樹脂シートＳ
の切れを有効に防止でき、かつ、熱成形用フェルトＦの
厚み仕様の変化に対しても有効に対応できる。

【００４５】また、図示はしないがサポートプレート５
０をバネ性を有するバネ鋼板で形成しても同様の効果が
ある。

【００４６】尚、このようにサポートプレート５０にバ
ネ性を加え、樹脂シートＳの切れを防止し、かつ素材の
厚み仕様に対応する方法は、図５に示す単体プレート並
びに、図９に示す分割式のサポートプレート５０の双方
に適用することが可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る積層成
形体の成形方法及び成形金型は、以下に記載する格別の
作用効果を有する。

【００４８】（１）本発明によれば、上型の外側壁面に
上型の下端より下方向に突出するサポートプレートを設
置し、上下型の型係合時、成形素材の端末をサポートプ
レートと下型の外側壁面との間で保持することにより、
成形素材の過度の引き込みを抑え、シワが発生しない適
切なテンションを成形素材に加えることにより、シワの
発生を皆無とし、シワ発生による不良率を大幅に低減で
き、成形精度を大幅に高めることができるという効果を
有する。

【００４９】（２）本発明によれば、上型の外側壁面に
上型の下端より下方向に突出するサポートプレートを設
置し、上下型の型係合時、成形素材の端末をサポートプ
レートと下型の外側壁面との間で保持して、シワが発生
しない適切なテンションを成形素材に加えるというもの
であり、更にサポートプレートは下型とのラップ寸法を
調整できるように上下取付位置が可変できるとともに、
また、スプリングやバネ鋼板を使用することにより、可
動式サポートプレートとすることにより、積層成形体の
造形形状を大幅に変更しても対応でき、しかも、成形素
材の厚み仕様に対しても有効に適用できるなど、造形自
由度並びに材料選定自由度を大幅に向上させることがで
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により成形した自動車用インシュレ
ータダッシュを示す正面図。

【図２】図１に示す自動車用インシュレータダッシュの
構成を示す断面図。

【図３】図１に示すインシュレータダッシュの製造工程
を示す工程チャート図。

【図４】本発明に係る成形金型を示す断面図。

【図５】図４中Ａ矢視図。

【図６】本発明方法の要部を示す断面図。

【図７】本発明に係る成形金型に使用するサポートプレ
ートの変形例を示す断面図。

【図８】本発明に係る成形用金型の別の実施形態を示す
断面図。

【図９】本発明に係る成形用金型の更に別の実施形態を
示す側面図。

【図１０】本発明に係る成形用金型に使用するサポート
プレートの別の実施形態を示す断面図。

【図１１】自動車用インシュレータダッシュの設置箇所
を示す側面図。

【図１２】従来の自動車用インシュレータダッシュの正
面図。

【図１３】従来の自動車用インシュレータダッシュの成
形に使用するコールドプレス成形用金型を示す断面図。

【図１４】従来のインシュレータダッシュの成形方法の
不具合点を示す断面図。

【符号の説明】

１０ 自動車用インシュレータダッシュ １１ 遮音材 １２ 吸音材 ２０ 成形金型 ３０ コールドプレス成形用上型 ３７ 外側壁面 ４０ コールドプレス成形用下型 ４６ 外側壁面 ５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ） サポートプレート ５１ 長孔 ５２ ボルト ５３ スペーサ ５４，５７ スプリング ５６ 支持ボルト ＰＬ パーティングライン Ｓ 熱可塑性樹脂シート Ｆ 熱成形用フェルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 31:30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マッチドダイ方式のコールドプレス成形
   用上下型（３０，４０）内に、予め加熱軟化処理した熱
   可塑性シート（Ｓ）及び熱成形用繊維マット（Ｆ）をセ
   ットし、所要形状に一体プレス成形してなる積層成形体
   （１０）の成形方法において、 前記コールドプレス成形用上型（３０）の外側壁面（３
   ７）に上型（３０）の下端より下方向に突出するサポー
   トプレート（５０）が設置され、上下型（３０，４０）
   の型係合時、熱可塑性シート（Ｓ）及び熱成形用繊維マ
   ット（Ｆ）の端末をこのサポートプレート（５０）とプ
   レス成形用下型（４０）の外側壁面（４６）との間で挾
   持することにより、成形素材（Ｓ，Ｆ）にテンションを
   付与したことを特徴とする積層成形体の成形方法。
2. 【請求項２】 マッチドダイ方式のコールドプレス成形
   用上下型（３０，４０）内に予め加熱軟化状態の熱可塑
   性シート（Ｓ），熱成形用繊維マット（Ｆ）をセット
   し、所要形状に成形する積層成形体（１０）の成形金型
   において、 前記成形金型（２０）は、マッチドダイ方式のコールド
   プレス成形用上下型（３０，４０）と、このコールドプ
   レス成形用上型（３０）の外側壁面（３７）にクリアラ
   ンスを介して取り付けられ、上型（３０）の下端よりも
   下方向に突出し、上下型（３０，４０）の型係合時、コ
   ールドプレス成形用下型（４０）の外側壁面（４６）と
   ラップするサポートプレート（５０）とからなることを
   特徴とする積層成形体の成形金型。
3. 【請求項３】 前記サポートプレート（５０）は、コー
   ルドプレス成形用上下型（３０，４０）のパーティング
   ラインに沿って伸びる細長状の単体プレートであること
   を特徴とする請求項２記載の積層成形体の成形金型。
4. 【請求項４】 前記サポートプレート（５０）は、コー
   ルドプレス成形用上下型（３０，４０）のパーティング
   ラインに沿って、適宜間隔を配して複数個設置されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の積層成形体の成形金
   型。
5. 【請求項５】 前記サポートプレート（５０）は、コー
   ルドプレス成形用上型（３０）の外側壁面（３７）に対
   して取付位置を上下方向に可変でき、サポートプレート
   （５０）とコールドプレス成形用下型（４０）の外側壁
   面（４６）とのラップ代寸法を調整できるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２乃至４記載の積層成形体の成形
   金型。
6. 【請求項６】 前記サポートプレート（５０）は、コー
   ルドプレス成形用下型（４０）の外側壁面（４６）との
   間のクリアランスを調整できる可動式であることを特徴
   とする請求項２乃至５記載の積層成形体の成形金型。