JPH09226001A - シートの熱成形方法及びその装置 - Google Patents
シートの熱成形方法及びその装置Info
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- JPH09226001A JPH09226001A JP3592096A JP3592096A JPH09226001A JP H09226001 A JPH09226001 A JP H09226001A JP 3592096 A JP3592096 A JP 3592096A JP 3592096 A JP3592096 A JP 3592096A JP H09226001 A JPH09226001 A JP H09226001A
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- Japan
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- sheet
- pressing plate
- mold
- core
- thermoforming
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製品の肉厚が均一となり部分的に偏肉が生じ
ることがなく、製品底部や側面部の凹凸形状やしぼ出し
が容易に成形可能なシートの熱成形方法及びその装置を
提供する。 【解決手段】 シートクランプ装置によりシート1をキ
ャビ型2とコア型3間に搬入する。次に、シート1がコ
ア型3に載置される。次に、キャビ型2がシート1の加
圧を開始する。この時、シート1の四隅の周辺部は波打
現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ型2を
下降すると、押さえ板5が下降を開始する。次に、加圧
成形が行われる。ここで、コア型側押さえ板4及びキャ
ビ型側押さえ板5にてシート1を上下から所定のクリア
ランスを保ちつつクランプし、一定の加圧力をかけた状
態で成形時シート1が押さえ板4,5からすべりながら
型内に引き込まれることで、シート1を伸ばすことなく
皺の発生を防止しながら、成形することができる。
ることがなく、製品底部や側面部の凹凸形状やしぼ出し
が容易に成形可能なシートの熱成形方法及びその装置を
提供する。 【解決手段】 シートクランプ装置によりシート1をキ
ャビ型2とコア型3間に搬入する。次に、シート1がコ
ア型3に載置される。次に、キャビ型2がシート1の加
圧を開始する。この時、シート1の四隅の周辺部は波打
現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ型2を
下降すると、押さえ板5が下降を開始する。次に、加圧
成形が行われる。ここで、コア型側押さえ板4及びキャ
ビ型側押さえ板5にてシート1を上下から所定のクリア
ランスを保ちつつクランプし、一定の加圧力をかけた状
態で成形時シート1が押さえ板4,5からすべりながら
型内に引き込まれることで、シート1を伸ばすことなく
皺の発生を防止しながら、成形することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シートの熱成形方
法及びその装置に関するものである。
法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂シートのプレス成形法とし
て、可塑性材料の端部をブランクホルダーにて押圧し、
ポンチにより加圧成形する方法が提案されている(特公
昭60−21526号公報参照)。図14はかかる従来
のシートの熱成形装置の断面図であり、図14(a)は
そのシートの熱成形装置の深絞り成形を行う前の断面
図、図14(b)は深絞り成形状態を示す断面図であ
る。
て、可塑性材料の端部をブランクホルダーにて押圧し、
ポンチにより加圧成形する方法が提案されている(特公
昭60−21526号公報参照)。図14はかかる従来
のシートの熱成形装置の断面図であり、図14(a)は
そのシートの熱成形装置の深絞り成形を行う前の断面
図、図14(b)は深絞り成形状態を示す断面図であ
る。
【0003】この装置では、可塑性材料123がダイス
上面116b上に載置され、ブラックホルダー109に
より可塑性材料123の上面が押さえつけられた後、ポ
ンチ101で成形される。ブラックホルダー109とダ
イス116に対して可塑性材料123が、隙間が無い状
態で押さえつけられているので、可塑性材料123と前
記ブラックホルダー109、ダイス116との摩擦抵抗
が大きくなり、可塑性材料123が成形時に伸びてしま
う。つまり、成形品の肉厚が不均一になる。
上面116b上に載置され、ブラックホルダー109に
より可塑性材料123の上面が押さえつけられた後、ポ
ンチ101で成形される。ブラックホルダー109とダ
イス116に対して可塑性材料123が、隙間が無い状
態で押さえつけられているので、可塑性材料123と前
記ブラックホルダー109、ダイス116との摩擦抵抗
が大きくなり、可塑性材料123が成形時に伸びてしま
う。つまり、成形品の肉厚が不均一になる。
【0004】なお、116aはダイスキャビティ、11
6bはダイス上面、124は工具である。また、ポンチ
による絞りプレス成形において、ポンチの上下動に関連
させて素材の端部を所定の大きさ、方向に押し出すこと
により、素材流入量の少ない部位でも成形が可能とな
り、成形性が向上するようにしたものも提案されている
(特開昭60−190327号公報参照)。
6bはダイス上面、124は工具である。また、ポンチ
による絞りプレス成形において、ポンチの上下動に関連
させて素材の端部を所定の大きさ、方向に押し出すこと
により、素材流入量の少ない部位でも成形が可能とな
り、成形性が向上するようにしたものも提案されている
(特開昭60−190327号公報参照)。
【0005】この装置は、素材の流入量を、素材自体の
流入量を利用せず、外力によって行っている。従って、
加熱され腰が弱くなった素材を成形する場合、素材に対
してその外力が余分な押し出し力や、逆に引張力に作用
することがある。その際、素材に皺ができたり、逆に伸
ばされて、素材の厚みが薄くなったりする。更に、ポン
チによる絞りプレス成形において、成形途中に素材外周
部に、ビードを形成することにより、素材の張力を制御
すると共に、同時に立壁面を押圧して、皺の発生を防止
するようにしたものが提案されている(特開昭63−6
0728号公報参照)。
流入量を利用せず、外力によって行っている。従って、
加熱され腰が弱くなった素材を成形する場合、素材に対
してその外力が余分な押し出し力や、逆に引張力に作用
することがある。その際、素材に皺ができたり、逆に伸
ばされて、素材の厚みが薄くなったりする。更に、ポン
チによる絞りプレス成形において、成形途中に素材外周
部に、ビードを形成することにより、素材の張力を制御
すると共に、同時に立壁面を押圧して、皺の発生を防止
するようにしたものが提案されている(特開昭63−6
0728号公報参照)。
【0006】この装置は、ビードにて張力を加える点と
成形過程で、立壁面に加圧する機構を型内に保有する点
に特徴がある。加熱されて引張力の弱くなった材料を成
形する場合、この装置のように素材の外周部にビードを
付けるようなことをすると、素材に大きな張力がかか
り、素材が伸びるという欠点があり、満足のいく熱成形
は行われていないのが現状である。
成形過程で、立壁面に加圧する機構を型内に保有する点
に特徴がある。加熱されて引張力の弱くなった材料を成
形する場合、この装置のように素材の外周部にビードを
付けるようなことをすると、素材に大きな張力がかか
り、素材が伸びるという欠点があり、満足のいく熱成形
は行われていないのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上はいずれも型構成
上、皺押さえ板部を使用してのプレス成形法に関するも
のであるが、内容的に皺押さえ板単体の押圧制御法につ
いての記述はなく、本発明の対象とする素材(熱可塑性
樹脂シート)の特徴から、成形時の素材粘性が低いため
(柔らかい)素材にかかる張力が成形性に大きく影響す
る。
上、皺押さえ板部を使用してのプレス成形法に関するも
のであるが、内容的に皺押さえ板単体の押圧制御法につ
いての記述はなく、本発明の対象とする素材(熱可塑性
樹脂シート)の特徴から、成形時の素材粘性が低いため
(柔らかい)素材にかかる張力が成形性に大きく影響す
る。
【0008】本発明は、上記状況に鑑みて、熱可塑性樹
脂シート素材あるいは熱可塑性樹脂を主構成材料とする
繊維強化複合材シート素材の熱成形時、製品の肉厚が均
一となり、部分的に偏肉を生じることがなく、製品底部
や側面部の凹凸形状や、しぼ出しが容易に成形可能なシ
ートの熱成形方法及びその装置を提供することを目的と
する。
脂シート素材あるいは熱可塑性樹脂を主構成材料とする
繊維強化複合材シート素材の熱成形時、製品の肉厚が均
一となり、部分的に偏肉を生じることがなく、製品底部
や側面部の凹凸形状や、しぼ出しが容易に成形可能なシ
ートの熱成形方法及びその装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するために、 (A)熱可塑性シートの成形時、シート板厚に対し完全
にシートを押さえつけず、ある所定のクリアランスを保
ちつつ、シートの滑り込み性を良くし、シート伸びを押
さえながら、かつ皺の発生を防止して、シートを引き込
み成形する。
的を達成するために、 (A)熱可塑性シートの成形時、シート板厚に対し完全
にシートを押さえつけず、ある所定のクリアランスを保
ちつつ、シートの滑り込み性を良くし、シート伸びを押
さえながら、かつ皺の発生を防止して、シートを引き込
み成形する。
【0010】(B)熱可塑性シートの成形時、押さえ板
クリアランスを小さくし、成形型にて加圧すると同時
に、徐々にクリアランスを大きくさせ、シートの滑り込
み性、及び変形の自由度を持たせることで、シート伸び
の少ない、皺なし成形を行う。 (C)引き込み成形時のシート伸びを極力おさえる目的
で、皺押さえ板部加圧力の微妙な制御が可能であり、伸
びの大きい材料に対しては、むしろある一定のクリアラ
ンス(隙間)を保った状態で、シートの滑り込み性をよ
くする(一般の金属材料では、完全に皺押さえ板部を加
圧した状態の成形を行うが、熱可塑性シートは簡単に伸
び易いため、製品肉厚は押さえ板の圧力に大きく影響さ
れる)。
クリアランスを小さくし、成形型にて加圧すると同時
に、徐々にクリアランスを大きくさせ、シートの滑り込
み性、及び変形の自由度を持たせることで、シート伸び
の少ない、皺なし成形を行う。 (C)引き込み成形時のシート伸びを極力おさえる目的
で、皺押さえ板部加圧力の微妙な制御が可能であり、伸
びの大きい材料に対しては、むしろある一定のクリアラ
ンス(隙間)を保った状態で、シートの滑り込み性をよ
くする(一般の金属材料では、完全に皺押さえ板部を加
圧した状態の成形を行うが、熱可塑性シートは簡単に伸
び易いため、製品肉厚は押さえ板の圧力に大きく影響さ
れる)。
【0011】(D)エアーシリンダーを使用する押さえ
板部の圧力制御は、押さえ板加圧力をエアー圧を制御す
ることで行い、成形時のシート変形性に応じた加圧力制
御が可能になる。成形の対象シートとしては、繊維未強
化熱可塑性樹脂シート、及び繊維強化熱可塑性樹脂シー
ト(短繊維、長繊維、一方向連続繊維及び織物状連続繊
維等にて強化)を使用する。
板部の圧力制御は、押さえ板加圧力をエアー圧を制御す
ることで行い、成形時のシート変形性に応じた加圧力制
御が可能になる。成形の対象シートとしては、繊維未強
化熱可塑性樹脂シート、及び繊維強化熱可塑性樹脂シー
ト(短繊維、長繊維、一方向連続繊維及び織物状連続繊
維等にて強化)を使用する。
【0012】熱可塑性樹脂シート素材あるいは熱可塑性
樹脂を主構成材料とする繊維強化複合材シート素材の熱
成形時、製品の肉厚が均一となり部分的に偏肉を生じ
ず、製品底部や側面部の凹凸形状やしぼ出しが容易に成
形可能である。
樹脂を主構成材料とする繊維強化複合材シート素材の熱
成形時、製品の肉厚が均一となり部分的に偏肉を生じ
ず、製品底部や側面部の凹凸形状やしぼ出しが容易に成
形可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示すシートの熱成形工程断面図である。こ
の図において、1はシート(素材)〔繊維未強化熱可塑
性樹脂シート、及び繊維強化熱可塑性樹脂シート(短繊
維、長繊維、一方向連続繊維及び織物状連続繊維等にて
強化)〕を使用する。2はキャビ型、3はコア型、4は
キャビ型側押さえ板、5はコア型側押さえ板である。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示すシートの熱成形工程断面図である。こ
の図において、1はシート(素材)〔繊維未強化熱可塑
性樹脂シート、及び繊維強化熱可塑性樹脂シート(短繊
維、長繊維、一方向連続繊維及び織物状連続繊維等にて
強化)〕を使用する。2はキャビ型、3はコア型、4は
キャビ型側押さえ板、5はコア型側押さえ板である。
【0014】まず、図1(A)に示すように、素材クラ
ンプ装置(図示せず)によりシート1をキャビ型2とコ
ア型3間に搬入する。次に、図1(B)に示すように、
シート1がコア型3に載置される。次に、図1(C)に
示すように、キャビ型2がシート1の加圧を開始する。
この時、シート1の四隅の周辺部は、図1(D)のよう
に波打現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ
型2を下降すると、コア型側押さえ板5が下降を開始す
る。
ンプ装置(図示せず)によりシート1をキャビ型2とコ
ア型3間に搬入する。次に、図1(B)に示すように、
シート1がコア型3に載置される。次に、図1(C)に
示すように、キャビ型2がシート1の加圧を開始する。
この時、シート1の四隅の周辺部は、図1(D)のよう
に波打現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ
型2を下降すると、コア型側押さえ板5が下降を開始す
る。
【0015】次に、図1(E)に示すように、加圧成形
が行われる。ここで、重要なことは、図1(A)におい
て、コア型3の上面に対してコア型側押さえ板5の上面
が距離aだけ下方に配置されている。これは、シート1
と押さえ型との間に所定のクリアランスを保つためであ
る。もし、上記距離aが零であれば、シート1をコア型
3に載置した場合、同時にコア型側押さえ板5に載置さ
れ、シート1が一平面状となったままである。この状態
で、キャビ型2を下降させると、シート1が上下の押さ
え板4,5に密着した状態になり、シート1と上下の押
さえ板4,5との摩擦抵抗が大になる。その結果、成形
時、シート1が伸びてしまう。
が行われる。ここで、重要なことは、図1(A)におい
て、コア型3の上面に対してコア型側押さえ板5の上面
が距離aだけ下方に配置されている。これは、シート1
と押さえ型との間に所定のクリアランスを保つためであ
る。もし、上記距離aが零であれば、シート1をコア型
3に載置した場合、同時にコア型側押さえ板5に載置さ
れ、シート1が一平面状となったままである。この状態
で、キャビ型2を下降させると、シート1が上下の押さ
え板4,5に密着した状態になり、シート1と上下の押
さえ板4,5との摩擦抵抗が大になる。その結果、成形
時、シート1が伸びてしまう。
【0016】キャビ型側押さえ板4及びコア型側押さえ
板5にてシート1を上下から所定のクリアランスを保ち
つつクランプし、一定の加圧力をかけた状態で成形時シ
ート1が上下の押さえ板4,5から滑りながら型内に引
き込まれることで、シート1を伸ばすことなく、皺の発
生を防止しながら成形することができる。また、成形途
中での押さえ板加圧力の調整が可能で、さらに、クリア
ランス調整機構を有しており、ある所定のクリアランス
を保った状態で、シート1の滑り込み性を制御したり、
成形途中でのクリアランス量の調整を自動的に変更する
ことができる。
板5にてシート1を上下から所定のクリアランスを保ち
つつクランプし、一定の加圧力をかけた状態で成形時シ
ート1が上下の押さえ板4,5から滑りながら型内に引
き込まれることで、シート1を伸ばすことなく、皺の発
生を防止しながら成形することができる。また、成形途
中での押さえ板加圧力の調整が可能で、さらに、クリア
ランス調整機構を有しており、ある所定のクリアランス
を保った状態で、シート1の滑り込み性を制御したり、
成形途中でのクリアランス量の調整を自動的に変更する
ことができる。
【0017】更に、熱成形の工程について図1を参照し
ながら詳細に説明する。図1(A)において、シート1
を加熱後、キャビ型2とコア型3との間にシート1を搬
入し、コア型3とコア型側押さえ板5上にシート1を落
とし、キャビ型2が下がりながらキャビ型押さえ板4で
シート1周辺部を上方より押さえる。この際、シート1
を落とさずシート搬送装置(図示なし)で保持した状態
でキャビ型2と同時に下げ、シート1をコア型3及びコ
ア型側押さえ板5に載置してから搬送装置クランパーを
開き、シート1を開放してもよい。さらに、シート1を
押さえる方式として、コア型側押さえ板4を介して圧力
を加え押さえる方式と、スペーサにて上・下の押さえ板
4,5側に、あるクリアランスを持たせ、押さえる方式
とがある。
ながら詳細に説明する。図1(A)において、シート1
を加熱後、キャビ型2とコア型3との間にシート1を搬
入し、コア型3とコア型側押さえ板5上にシート1を落
とし、キャビ型2が下がりながらキャビ型押さえ板4で
シート1周辺部を上方より押さえる。この際、シート1
を落とさずシート搬送装置(図示なし)で保持した状態
でキャビ型2と同時に下げ、シート1をコア型3及びコ
ア型側押さえ板5に載置してから搬送装置クランパーを
開き、シート1を開放してもよい。さらに、シート1を
押さえる方式として、コア型側押さえ板4を介して圧力
を加え押さえる方式と、スペーサにて上・下の押さえ板
4,5側に、あるクリアランスを持たせ、押さえる方式
とがある。
【0018】シート1は加熱されて軟化しているので、
コア型3とコア型側押さえ板5上に載置されると、図1
(B)のようになる。ここでキャビ型2を下降していく
と、シート1は、キャビ型側押さえ板4により下方に押
さえられながらキャビ型2の凹部に中央部が入り込む。
更に、キャビ型2を下降していくと、図1(C)のよう
に上下の押さえ板4,5間がある所定の隙間になる。こ
の時、シート1の四隅の周辺部は、図1(D)のように
波打現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ型
2を下降すると、コア型側押さえ板5が下降を開始す
る。この時、コア型側押さえ板5のシート1の支持力
は、前記皺を伸ばすだけの力はない。
コア型3とコア型側押さえ板5上に載置されると、図1
(B)のようになる。ここでキャビ型2を下降していく
と、シート1は、キャビ型側押さえ板4により下方に押
さえられながらキャビ型2の凹部に中央部が入り込む。
更に、キャビ型2を下降していくと、図1(C)のよう
に上下の押さえ板4,5間がある所定の隙間になる。こ
の時、シート1の四隅の周辺部は、図1(D)のように
波打現象(皺)が起こる。この状態で、更に、キャビ型
2を下降すると、コア型側押さえ板5が下降を開始す
る。この時、コア型側押さえ板5のシート1の支持力
は、前記皺を伸ばすだけの力はない。
【0019】従って、シート1の四隅の周辺部に皺が付
いたまま、コア型側押さえ板5が下降する。シート1の
加圧成形が進むにつれて、シート1の皺の剛性が強くな
るので、上下の押さえ板4,5の挟み力を少しずつ上昇
させ、図1(E)のように加圧成形を行う。
いたまま、コア型側押さえ板5が下降する。シート1の
加圧成形が進むにつれて、シート1の皺の剛性が強くな
るので、上下の押さえ板4,5の挟み力を少しずつ上昇
させ、図1(E)のように加圧成形を行う。
【0020】シート1によっては、挟み力を強くしても
シート1の皺の剛性が上がるので、上下の押さえ板4,
5の隙間が広くなることもある。加圧時、シート1が型
表面に接することで冷却が始まり、所定の温度以下に低
下した段階で型を開け、製品を取り出す。型表面温度は
シート種類、厚み等により決定されるが、一般に型温度
が高い程、表面性状の優れた製品が得られるが、冷却に
要する時間が長くなり、生産性が劣る。
シート1の皺の剛性が上がるので、上下の押さえ板4,
5の隙間が広くなることもある。加圧時、シート1が型
表面に接することで冷却が始まり、所定の温度以下に低
下した段階で型を開け、製品を取り出す。型表面温度は
シート種類、厚み等により決定されるが、一般に型温度
が高い程、表面性状の優れた製品が得られるが、冷却に
要する時間が長くなり、生産性が劣る。
【0021】図2〜図5はコア型側押さえ板駆動装置を
示している。図2は装置内に押さえ板駆動機構を有する
方式であり、図3は型内にエアーシリンダー6を組み込
む方式、及び図4及び図5は型内にスプリング8を組み
込む方式に分類される。図2の実施例では、コア型側押
さえ板5をエアーシリンダー6で支持した例であり、エ
アーシリンダー6が装置ベース7に取り付けられてい
る。
示している。図2は装置内に押さえ板駆動機構を有する
方式であり、図3は型内にエアーシリンダー6を組み込
む方式、及び図4及び図5は型内にスプリング8を組み
込む方式に分類される。図2の実施例では、コア型側押
さえ板5をエアーシリンダー6で支持した例であり、エ
アーシリンダー6が装置ベース7に取り付けられてい
る。
【0022】このように、装置内に押さえ板駆動機構と
して、エアーシリンダー6を有し、コア型3、キャビ型
2とは個別に押さえ板部の動作が可能になる。図3の実
施例では、エアーシリンダー6がコア型3に取り付けら
れている。エアーシリンダー6に代えて、油圧シリンダ
ーでも構わない。このように、エアーシリンダー6の力
を介してシート押さえ板を駆動させ、キャビ型2下降に
伴いシート1に張力を加えながらキャビ型2と一緒に下
降するようにする。
して、エアーシリンダー6を有し、コア型3、キャビ型
2とは個別に押さえ板部の動作が可能になる。図3の実
施例では、エアーシリンダー6がコア型3に取り付けら
れている。エアーシリンダー6に代えて、油圧シリンダ
ーでも構わない。このように、エアーシリンダー6の力
を介してシート押さえ板を駆動させ、キャビ型2下降に
伴いシート1に張力を加えながらキャビ型2と一緒に下
降するようにする。
【0023】図4の実施例では、コア型3の四隅部にガ
イドシャフト9を立設し、そのガイドシャフト9をコア
型側押さえ板5に穿設した穴に貫通させ、スプリング8
をコア型側押さえ板5とコア型3の間に設けている。ガ
イドシャフト9の上端にはフランジ部10が形成されて
いる。キャビ型側押さえ板4の四隅部に切欠部4aを有
する。
イドシャフト9を立設し、そのガイドシャフト9をコア
型側押さえ板5に穿設した穴に貫通させ、スプリング8
をコア型側押さえ板5とコア型3の間に設けている。ガ
イドシャフト9の上端にはフランジ部10が形成されて
いる。キャビ型側押さえ板4の四隅部に切欠部4aを有
する。
【0024】図5の実施例では、コア型側押さえ板5に
ガイドシャフト9を吊設し、コア型3に穿設した穴に貫
通させ、スプリング8をコア型側押さえ板5とコア型3
の間に設けている。ガイドシャフト9の下端にはフラン
ジ10が形成されている。上記した図4及び図5ではス
プリングの力を介してシート押さえ板を駆動させ、キャ
ビ型下降に伴いシートに張力を加えながら、キャビ型と
一緒に下降するようにする。
ガイドシャフト9を吊設し、コア型3に穿設した穴に貫
通させ、スプリング8をコア型側押さえ板5とコア型3
の間に設けている。ガイドシャフト9の下端にはフラン
ジ10が形成されている。上記した図4及び図5ではス
プリングの力を介してシート押さえ板を駆動させ、キャ
ビ型下降に伴いシートに張力を加えながら、キャビ型と
一緒に下降するようにする。
【0025】シート押さえ板部の駆動方式は、使用する
シート種類(高い押さえ力を必要とするかどうか)や、
使用型サイズが決まっており、専用機として使用するか
等により使い分ける。装置内に押さえ板駆動機構を有す
ることで、各型内に押さえ板駆動機構を設置するより型
製作費は安くなる。図6は本発明のシートの熱成形装置
のシートを挟む機構(その1)を示す図であり、キャビ
型側押さえ板4側にスペーサ11を有し、ある一定のク
リアランスを保ちながらシート1を挟む。スペーサ11
はコア型側押さえ板5に設置しても良く、コア型側押さ
え板5の上面とコア型3との上面の高さが一致していて
も良い。スペーサ11の厚みはシート1の厚みより厚
い。
シート種類(高い押さえ力を必要とするかどうか)や、
使用型サイズが決まっており、専用機として使用するか
等により使い分ける。装置内に押さえ板駆動機構を有す
ることで、各型内に押さえ板駆動機構を設置するより型
製作費は安くなる。図6は本発明のシートの熱成形装置
のシートを挟む機構(その1)を示す図であり、キャビ
型側押さえ板4側にスペーサ11を有し、ある一定のク
リアランスを保ちながらシート1を挟む。スペーサ11
はコア型側押さえ板5に設置しても良く、コア型側押さ
え板5の上面とコア型3との上面の高さが一致していて
も良い。スペーサ11の厚みはシート1の厚みより厚
い。
【0026】このように、スペーサを使用することで押
さえ板間にあるクリアランスを保った状態で、シートに
一定の摩擦力を発生させながら引き込み成形を行う。図
7は本発明のシートの熱成形装置のシートを挟む機構
(その2)を示す図であり、ボルトにスプリング力の調
整ナット12を設けて、この調整ナット12によって、
スプリング8の長さを調整することができる機構を示し
ている。
さえ板間にあるクリアランスを保った状態で、シートに
一定の摩擦力を発生させながら引き込み成形を行う。図
7は本発明のシートの熱成形装置のシートを挟む機構
(その2)を示す図であり、ボルトにスプリング力の調
整ナット12を設けて、この調整ナット12によって、
スプリング8の長さを調整することができる機構を示し
ている。
【0027】このように、スプリングの長さを調整し
て、スプリング力の調整を行うことにより、成形シート
に対応した押さえ板加圧力の制御が可能になる。図8は
本発明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリアランス
調整機構(その1)を示す図であり、成形時のクリアラ
ンスが任意に変更可能になっている。この機構では、ス
ペーサピン13の出し入れが可能となっており、ACサ
ーボモータ14を有するジャッキで、スペーサピン13
の出し入れ量をポテンショメータ15で検出している。
また、スペーサピン13で上下の押さえ板4,5間の寸
法を制御している。前記ジャッキは、コア型側押さえ板
5またはキャビ型2のどちらに設けてもよい。
て、スプリング力の調整を行うことにより、成形シート
に対応した押さえ板加圧力の制御が可能になる。図8は
本発明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリアランス
調整機構(その1)を示す図であり、成形時のクリアラ
ンスが任意に変更可能になっている。この機構では、ス
ペーサピン13の出し入れが可能となっており、ACサ
ーボモータ14を有するジャッキで、スペーサピン13
の出し入れ量をポテンショメータ15で検出している。
また、スペーサピン13で上下の押さえ板4,5間の寸
法を制御している。前記ジャッキは、コア型側押さえ板
5またはキャビ型2のどちらに設けてもよい。
【0028】このように、型内に組み込んだポテンショ
メータ15によりクリアランスを検知し、ACサーボモ
ータ14を作動させて、スペーサピン13を出し入れす
ることで、クリアランス調整が可能となる。図9は本発
明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリアランス調整
機構(その2)を示す図であり、クリアランス検出セン
サ16を押さえ板に組込み、クリアランス量を検出して
最適な押さえ板間隔で加圧成形ができる機構を示してい
る。
メータ15によりクリアランスを検知し、ACサーボモ
ータ14を作動させて、スペーサピン13を出し入れす
ることで、クリアランス調整が可能となる。図9は本発
明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリアランス調整
機構(その2)を示す図であり、クリアランス検出セン
サ16を押さえ板に組込み、クリアランス量を検出して
最適な押さえ板間隔で加圧成形ができる機構を示してい
る。
【0029】17はコントローラであり、上下の押さえ
板4,5間の寸法を、クリアランス検出センサ16の検
出信号を受け、その信号を基に、エアーシリンダー6の
伸縮をコントロールする圧力調整器18を制御する。1
9はエアーシリンダー6の圧力源である。クリアランス
検出センサ16に基づいて、上下の押さえ板4,5間の
寸法を制御する方式では、エアーシリンダー6に代えて
スクリュージャッキ等の駆動装置でも良い。
板4,5間の寸法を、クリアランス検出センサ16の検
出信号を受け、その信号を基に、エアーシリンダー6の
伸縮をコントロールする圧力調整器18を制御する。1
9はエアーシリンダー6の圧力源である。クリアランス
検出センサ16に基づいて、上下の押さえ板4,5間の
寸法を制御する方式では、エアーシリンダー6に代えて
スクリュージャッキ等の駆動装置でも良い。
【0030】この実施例でも、クリアランス調整装置を
有し、型内に組み込んだクリアランス検出センサ16に
よりクリアランス量を検知し、フィードバックすること
により、コントローラ17を介して圧力調整器18にて
エアーシリンダー6の圧力を調整する。シート1を押さ
え板に挟む段階では、押さえ板の加圧力を小さくし、成
形とともにシート1が変形するに従い、押さえ板の可圧
力を一定もしくは強くすることにより、皺の発生を防止
することができる。
有し、型内に組み込んだクリアランス検出センサ16に
よりクリアランス量を検知し、フィードバックすること
により、コントローラ17を介して圧力調整器18にて
エアーシリンダー6の圧力を調整する。シート1を押さ
え板に挟む段階では、押さえ板の加圧力を小さくし、成
形とともにシート1が変形するに従い、押さえ板の可圧
力を一定もしくは強くすることにより、皺の発生を防止
することができる。
【0031】図10は本発明のシートの熱成形装置のシ
ートを挟む機構(その2)を示す図であり、製品周辺部
に折り返し形状がある場合の各型部構成及びそれによる
部分成形工程図である。この実施例では、キャビ型22
の下端外周に切欠部22aを有する。24,25は押さ
え板である。押さえ板24はキャビ型22に対して上下
方向に移動可能に支持されている。
ートを挟む機構(その2)を示す図であり、製品周辺部
に折り返し形状がある場合の各型部構成及びそれによる
部分成形工程図である。この実施例では、キャビ型22
の下端外周に切欠部22aを有する。24,25は押さ
え板である。押さえ板24はキャビ型22に対して上下
方向に移動可能に支持されている。
【0032】押さえ板24に立設されたガイドシャフト
29が、キャビ型22に取り付けられたブラケット26
に貫通している。ブラケット26と押さえ板24との間
にスプリング27が介在している。上記スプリング27
の圧縮力は、押さえ板25のシート押さえ力より大であ
り、押さえ板25は前記した押さえ板5と同一のもので
ある〔図10(a)参照〕。
29が、キャビ型22に取り付けられたブラケット26
に貫通している。ブラケット26と押さえ板24との間
にスプリング27が介在している。上記スプリング27
の圧縮力は、押さえ板25のシート押さえ力より大であ
り、押さえ板25は前記した押さえ板5と同一のもので
ある〔図10(a)参照〕。
【0033】この実施例では、製品周辺部に折り返し形
状がある場合、コア型23にてシート1を引き込み〔図
10(b)参照〕、加圧開始直前、もしくは直後に、コ
ア型側押さえ板25を上昇させ、それに伴い、キャビ型
側押さえ板24がスプリング力を介してともに上昇する
〔図10(c)参照〕ことで、シートにある張力を加え
ながら折り返し部を成形する。
状がある場合、コア型23にてシート1を引き込み〔図
10(b)参照〕、加圧開始直前、もしくは直後に、コ
ア型側押さえ板25を上昇させ、それに伴い、キャビ型
側押さえ板24がスプリング力を介してともに上昇する
〔図10(c)参照〕ことで、シートにある張力を加え
ながら折り返し部を成形する。
【0034】また、従来の真空や圧空成形法によるシー
トの熱成形法は、一般に他の射出成形法等と異なり、低
圧成形であることから型費が安く、その結果大型部品の
生産に適しており、既に幅広い分野にて応用されてい
る。その中でも、本成形法は従来法とは異なり、製品の
均一板厚成形が可能で、しかも引き込み成形であること
から、薄い樹脂シート以外にも従来の技術では成形困難
な厚板シートや、強化繊維の入った樹脂シートの成形に
も利用することが可能である。また、低圧成形であるこ
とから大型部品の成形にも対応可能なため、幅広い分野
での応用が期待できる。
トの熱成形法は、一般に他の射出成形法等と異なり、低
圧成形であることから型費が安く、その結果大型部品の
生産に適しており、既に幅広い分野にて応用されてい
る。その中でも、本成形法は従来法とは異なり、製品の
均一板厚成形が可能で、しかも引き込み成形であること
から、薄い樹脂シート以外にも従来の技術では成形困難
な厚板シートや、強化繊維の入った樹脂シートの成形に
も利用することが可能である。また、低圧成形であるこ
とから大型部品の成形にも対応可能なため、幅広い分野
での応用が期待できる。
【0035】
【実施例1】厚さ3.5mmのABSシートで、製品サ
イズ520(幅:w)×720(長さ:l)×100
(高さ:h)mmの形状を成形した際の、製品のコーナ
部から側面部にかけて板厚を測定し、真空成形品と本成
形品とを比較した結果を図11に示す。真空成形品では
最大板厚減少率が55%であるのに対して、本成形品は
17%であり、板厚減少率が小さいことを確認した。
イズ520(幅:w)×720(長さ:l)×100
(高さ:h)mmの形状を成形した際の、製品のコーナ
部から側面部にかけて板厚を測定し、真空成形品と本成
形品とを比較した結果を図11に示す。真空成形品では
最大板厚減少率が55%であるのに対して、本成形品は
17%であり、板厚減少率が小さいことを確認した。
【0036】
【実施例2】厚さ2.8mmのABSシートで、真空成
形法と本成形法でのシート加熱時間及び冷却時間を測定
比較した結果を図12に示す。成形温度が低いため、同
一加熱ヒータを使用した際の加熱時間が短くなり、シー
ト温度が低いことから、冷却に要する時間も短くなるこ
とを確認した。
形法と本成形法でのシート加熱時間及び冷却時間を測定
比較した結果を図12に示す。成形温度が低いため、同
一加熱ヒータを使用した際の加熱時間が短くなり、シー
ト温度が低いことから、冷却に要する時間も短くなるこ
とを確認した。
【0037】
【実施例3】厚さ2.8mmのABSシートで、シート
押さえ板のクリアランスをスペーサにて最適値に調整す
ることで、皺の発生のない製品成形が可能になる。図1
3はフレームクリアランスと製品部の皺の発生状況との
相関関係を測定した結果で、板厚2.8mmに対し、フ
レームクリアランスを3〜4mmとすることで皺の発生
を防ぐことができる。
押さえ板のクリアランスをスペーサにて最適値に調整す
ることで、皺の発生のない製品成形が可能になる。図1
3はフレームクリアランスと製品部の皺の発生状況との
相関関係を測定した結果で、板厚2.8mmに対し、フ
レームクリアランスを3〜4mmとすることで皺の発生
を防ぐことができる。
【0038】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0039】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (A)シートを引き込みながら成形するため、板厚が均
一で、皺の発生がない製品が得られる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (A)シートを引き込みながら成形するため、板厚が均
一で、皺の発生がない製品が得られる。
【0040】(B)板厚の均一な製品成形が可能なた
め、使用シート板厚が必要最小限でよく、従来のような
部分的補強も不必要になる。その結果、素材コスト、作
業費コストの低減を図ることができる。 (C)また、低温成形であることから、真空・圧空成形
では成形困難であった伸びの大きい材料でも低温のため
樹脂粘性が高く、伸びを抑えながらの成形が可能にな
る。
め、使用シート板厚が必要最小限でよく、従来のような
部分的補強も不必要になる。その結果、素材コスト、作
業費コストの低減を図ることができる。 (C)また、低温成形であることから、真空・圧空成形
では成形困難であった伸びの大きい材料でも低温のため
樹脂粘性が高く、伸びを抑えながらの成形が可能にな
る。
【0041】(D)更に、引き込み成形であることから
素材を引き伸ばす力を必要としないため、真空・圧空成
形では成形困難であった厚板素材の成形が可能になる。
素材を引き伸ばす力を必要としないため、真空・圧空成
形では成形困難であった厚板素材の成形が可能になる。
【図1】本発明の第1実施例を示すシートの熱成形工程
断面図である。
断面図である。
【図2】本発明のシートの熱成形装置のコア型側押さえ
板駆動装置(その1)を示す図である。
板駆動装置(その1)を示す図である。
【図3】本発明のシートの熱成形装置のコア型側押さえ
板駆動装置(その2)を示す図である。
板駆動装置(その2)を示す図である。
【図4】本発明のシートの熱成形装置のコア型側押さえ
板駆動装置(その3)を示す図である。
板駆動装置(その3)を示す図である。
【図5】本発明のシートの熱成形装置のコア型側押さえ
板駆動装置(その4)を示す図である。
板駆動装置(その4)を示す図である。
【図6】本発明のシートの熱成形装置のシートを挟む機
構(その1)を示す図である。
構(その1)を示す図である。
【図7】本発明のシートの熱成形装置のシートを挟む機
構(その2)を示す図である。
構(その2)を示す図である。
【図8】本発明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリ
アランス調整機構(その1)を示す図である。
アランス調整機構(その1)を示す図である。
【図9】本発明のシートの熱成形装置の押さえ板のクリ
アランス調整機構(その2)を示す図である。
アランス調整機構(その2)を示す図である。
【図10】本発明のシートの熱成形装置のシートを挟む
機構を示す図である。
機構を示す図である。
【図11】従来の真空成形品と本発明の成形品とを比較
した結果を示す図である。
した結果を示す図である。
【図12】従来の真空成形法と本発明の成形法でのシー
ト加熱時間及び冷却時間を測定比較した結果を示す図で
ある。
ト加熱時間及び冷却時間を測定比較した結果を示す図で
ある。
【図13】本発明の成形品のフレームクリアランスと製
品部の皺の発生状況との相関関係の測定結果を示す図で
ある。
品部の皺の発生状況との相関関係の測定結果を示す図で
ある。
【図14】従来のシートの熱成形装置の断面図である。
1 シート(素材) 2,22 キャビ型 3 コア型 4 キャビ型側押さえ板 4a,22a 切欠部 5 コア型側押さえ板 6 エアーシリンダー 7 装置ベース 8,27 スプリング 9,29 ガイドシャフト 10 フランジ 11 スペーサ 12 調整ナット 13 スペーサピン 14 ACサーボモータ 15 ポテンショメータ 16 クリアランス検出センサ 17 コントローラ 18 圧力調整器 19 エアーシリンダーの圧力源 24,25 押さえ板 26 ブラケット
Claims (14)
- 【請求項1】 コア型及びキャビ型を使用し、該コア型
及びキャビ型部周辺にシート押さえ板を配置し、成形時
シートを前記押さえ板にてシートの厚みより広い間隔を
もって挟み張力を加え、皺の発生を防止しながら前記シ
ートの伸びを抑えながら型内に引き込み成形し、前記シ
ートの肉厚減少を最小限に抑えることを特徴とするシー
トの熱成形方法。 - 【請求項2】 コア型の凸面に対してコア型側押さえ板
の押さえ面がある寸法だけ引き込んだように配設し、前
記押さえ板がキャビ型の押さえ板側にある所定の押圧力
を有し、かつ、前記押さえ板がコア型に対して成形方向
に移動可能にすることを特徴とするシートの熱成形方
法。 - 【請求項3】 請求項2記載のシートの熱成形方法にお
いて、前記コア型側押さえ板の押圧力が緩衝的な機能を
有する作動装置で作動されることを特徴とするシートの
熱成形方法。 - 【請求項4】 請求項3記載のシートの熱成形方法にお
いて、前記押圧力が調整可能であり、変位制御にてシー
ト周辺を拘束することを特徴とするシートの熱成形方
法。 - 【請求項5】 請求項2記載のシートの熱成形方法にお
いて、前記押さえ板のクリアランスをセンサにて検知
し、コントローラにフィードバックすることで、作動装
置の移動量を調整し、成形状態に応じたクリアランス制
御を行うことを特徴とするシートの熱成形方法。 - 【請求項6】 請求項2記載のシートの熱成形装置にお
いて、前記押さえ板の押さえ面に前記シートより厚いス
ペーサを配置し、前記シートを挟むことを特徴とするシ
ートの熱成形方法。 - 【請求項7】 請求項6記載のシートの熱成形方法にお
いて、前記スペーサの突出量を調整することを特徴とす
るシートの熱成形方法。 - 【請求項8】 請求項1記載のシートの熱成形方法にお
いて、前記コア型とキャビ型にて素材を引き込み、成形
完了直前もしくは直後に前記コア型側押さえ板を前記キ
ャビ型へ移動させ、シートに張力を加え皺の発生を防止
しながら折り返し形状の成形を行うことを特徴とするシ
ートの熱成形方法。 - 【請求項9】 コア型の凸面に対してコア型側の押さえ
板の押さえ面がある寸法だけ引き込んだように配設され
ていると共に、前記押さえ板がキャビ型の押さえ板側に
ある所定の押圧力を有し、かつ、前記押さえ板がコア型
に対して成形方向に移動可能に配置されることを特徴と
するシートの熱成形装置。 - 【請求項10】 請求項9記載のシートの熱成形装置に
おいて、前記コア型側押さえ板が緩衝機能を有する作動
装置を具備するシートの熱成形装置。 - 【請求項11】 請求項10記載のシートの熱成形装置
において、前記緩衝機能を有する作動装置は、スプリン
グやシリンダー,ジャッキで作動する作動装置であるシ
ートの熱成形装置。 - 【請求項12】 請求項9記載のシートの熱成形装置に
おいて、前記押さえ板のクリアランスを検出するセンサ
と、該センサからの出力を読み込むコントローラと、該
コントローラによって制御される作動装置とを設け、前
記センサからの信号に基づいて、前記作動装置の移動量
を調整し、成形状態に応じたクリアランス制御を行う手
段とを具備することを特徴とするシートの熱成形装置。 - 【請求項13】 請求項9記載のシートの熱成形装置に
おいて、前記押さえ板の押さえ面にシートより厚いスペ
ーサを設けたことを特徴とするシートの熱成形装置。 - 【請求項14】 請求項13記載のシートの熱成形装置
において、前記スペーサの突出量を調整する手段を具備
することを特徴とするシートの熱成形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8035920A JP3035811B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シートの熱成形方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8035920A JP3035811B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シートの熱成形方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09226001A true JPH09226001A (ja) | 1997-09-02 |
JP3035811B2 JP3035811B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12455478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8035920A Expired - Fee Related JP3035811B2 (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シートの熱成形方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3035811B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013226417A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Nike Internatl Ltd | ゴルフボールコア型成形用モールドプレートおよび型成形する方法 |
KR20190133670A (ko) * | 2017-03-15 | 2019-12-03 | 코미 에스.피.에이. | 열가소성 시트용 성형기 |
CN110978465A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-10 | 广东达诚技术股份有限公司 | 一种热成型夹脚杯夹角结构 |
CN113459486A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-01 | 四川诚吉新材料有限公司 | 一种正负压吸塑成型机成型联动机构 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP8035920A patent/JP3035811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013226417A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Nike Internatl Ltd | ゴルフボールコア型成形用モールドプレートおよび型成形する方法 |
US9707455B2 (en) | 2012-04-26 | 2017-07-18 | Feng Tay Enterprises Co., Ltd. | Mold plate and method of molding golf ball core |
KR20190133670A (ko) * | 2017-03-15 | 2019-12-03 | 코미 에스.피.에이. | 열가소성 시트용 성형기 |
CN110978465A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-10 | 广东达诚技术股份有限公司 | 一种热成型夹脚杯夹角结构 |
CN113459486A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-01 | 四川诚吉新材料有限公司 | 一种正负压吸塑成型机成型联动机构 |
CN113459486B (zh) * | 2021-08-12 | 2023-06-02 | 四川诚吉新材料有限公司 | 一种正负压吸塑成型机成型联动机构 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3035811B2 (ja) | 2000-04-24 |
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