JPS6119862A - 繊維質系成型用マツトの深絞り成型用金型と深絞り成型法 - 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〉 この発明は繊維質系成型用マットの深絞り成型用金型と
深絞り成型法に関し、詳しくは、繊維交絡による結合力
の比較的弱い繊維質系成型用マットの深絞り成型を行な
う深絞り成型用に好適な金型及びこの金型を用いた深絞
り成型法に関するものである。

〈従来の技術〉 天然繊維や化学合成繊維を主原料とし、これに熱硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂の如き適宜の各種合成ｖａＩｌｔを
混合してなる繊維質系成型用マットのうち、木質系繊維
等を主原料とするもののように、嵩高で繊維交絡による
結合力が比較的弱い種類のマットを離動金型によって加
熱圧縮して深絞り成型する場合には、加熱圧縮工程にお
いて離動金型が深く嵌入覆る過程でマットの深絞り成型
部分に局所的な破断応力が働くため、その部分にマット
切れが生Ｕやすいという不都合がある。

このような不都合を解消するための従来技術としては、
例えば特開昭５８−２２４７３５号公報に開示されてい
るように、雌金型の上側に位置させた雄金型の膨出部の
深絞り部分にその先端が膨出部表面まで引込み自在な構
造のマット仮押しパッドによって雌金型上に載置したマ
ットの深絞り成型部分を雌金型凹部内に嵌入させておき
、次いで雄金型膨出部を凹部内に嵌入させることで深絞
り成型部分のマット切れを解消するものが知られている
。しかし、本発明者はこの従来法について試験を重ねた
結果、深絞り部の面積が大きい場合には深絞り部分の成
型が良好な成型品を得ることができるものの、面積が小
さくなった場合には成型品の深絞り部分の頂面部及び側
面部に、圧縮時のマット過伸跡がヒケ状態となって出現
したり、マット切れが発生するといった問題点を見つけ
た。これは圧縮成型初期時点でマットを雌金型凹部に嵌
入させる場合、雌金型に載置されたマットと雌金型凹部
周囲の平面部との接触面積がかなり広くなり、従って、
マット成分の合成樹脂溶融による粘着抵抗が大きくなっ
て雌金型凹部へのマット嵌入がスムーズにいかないこと
が原因であることが本発明者の研究によってわかった。

このため、本発明者は、膨出部の頂面から突出自在なマ
ット仮押上げパッド及び油圧シリング等のパッド出没機
構を設けた雄金型を雌金型の下側に配すると共に、繊維
質系成型用マットを雄金型膨出部の上面に置いた状態で
深絞り圧縮成型を行ない、少なくともｍ維質系成型用マ
ットの上面が雌金型凹部に接するまでの間はマット仮押
上げパッドを雄金型膨出部の頂面より突出させた状態に
保持する構成とすることにより、雌金型凹部に嵌入する
前の段階でマット仮押上げパッドにより繊維質系成型用
マットをフリーな状態で持ち上げである程度プレフォー
ムしておく改良された成型法を提案した。そして、この
改良法によれば、絞り部の面積がかなり小さい場合でも
深絞り部分の頂面部等にマット切れやヒケが発生するこ
となく深絞り成型が行なえることが本発明者の試験によ
って確認されている。

ところが、前記した従来法はもちろんのこと、この改良
法でも、電熱ヒータ等の加熱手段を内蔵した雄金型膨出
部に更にマット仮押上げパッドやパッド移動機構を組込
まなければならないことから、深絞り成型部分の面積が
あまりに小さいと雄金型膨出部も極く小径になり、従っ
て、かなり小さな深絞り成型の場合にはその適用が困難
となるという不都合がある。そればかりでなく、改良法
による成型試験によれば、深絞り部分を成型すべぎ雄金
型膨出部が高さ１００ｍｍ程度で膨出部底部の直径が１
２０ｍｍ程度の大きさの場合には、成型品の深絞り成型
部分頂面部にわずかではあるがピケ状態が目視観察され
ており、この程度以下の１法の深絞り成型にはこの改良
法によっても完全な成型状態の成型品を得ることが困難
となることがわかった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この発明は、嵩高で繊維交絡による結合力が比較的弱い
種類の繊維質系成型用マットを深絞り成型する場合にお
いて、成型すべき深絞り部分の面積が小さくなるとその
適用自体が困難となったり、あるいは、適用できても成
型品にヒケあるいはマット切れがどうしても発生してし
まうという上記した成型技術における問題点を解決し、
深絞り部分の面積が相当小さい場合でもその適用が可能
であると共に、その成型品にヒケやマット切れの生じる
ことのない繊維質系成型用マットの深絞り成型用金型と
深絞り成型法を提供することを目的とする。

〈開力点を解決するための手段〉 この発明の繊維質系成型用マットの深絞り成型用金型は
、雌金型に熱圧縮成型時にはその先端面が雌金型凹部頂
面まで引込む突出自在な構造のマット仮押上げパッドを
雌金型凹部の周縁に沿って設けたことを要旨とする。

また、この発明の繊維質系成型用マットの深絞り成型法
は、上記のようなマット仮押−ヒげパッドを設けた雌金
型を、雌金型凹部に対応する形状の膨出部を有する雄金
型の下側に配すると共に、繊維質系成型用マットを雌金
型凹部の上面に置いた状態で深絞り熱圧縮成型を行ない
、少なくとも繊維質系成型用マットの上面が雄金型膨出
部に接するまでの間はマット仮押上げパッドを雌金型凹
部の頂面より突出させた状態にすることを要旨とする。

つまり、マット仮押上・げパッドが動金型凹部上に置か
れた繊維質系成型用マットをフリーな状態で持ち上げる
ことにより、熱圧縮成型初期の段階で繊維質系成型用マ
ットはある程度プレフォームされ、その深絞り成型部分
は予め剌金型凹部内に挿入された状態となる。そして、
雌金型凹部の周縁に設けられたマット仮押上げパッドは
マットの深絞り成型部分の外周に沿って繊維質系成型用
マットを持ち上げるので、雄金型膨出部にマット仮押上
げパッドを設けた前記改良方法に較べて、マットは雌金
型凹部に嵌入し易くなるため、小さな深絞り成型部分に
も十分適用できると共に雌金型凹部への嵌入状態も良好
になる。また、マット仮押上げパッドにより繊維質系成
型用マットの外周部は持ち上げられた状態にあるから、
マットと雌金型凹部周辺の平面部との接触面積はかなり
少なくなる。以上のことから、深絞り成型部分が小さい
場合でも適用することができ、また、マット成分の樹脂
溶融による粘着抵抗が減少するので、熱圧縮成型初期時
点における雄金型膨出部の雌金型凹部への嵌入がスムー
ズになり、これによってマット切れやヒケの発生なしに
面積の小さな深絞り部分の成型を可能ならしめることが
この発明のポイントである。

〈実施例〉 成型用金型の実施例を示した第１図Ａ、Ｂにおいて、１
は膨出部２を有する雄金型、３は膨出部２に対応する形
状の凹部４を有する雌金型である。また、雌金型３の頂
面には、凹部４の周縁に沿ってマット仮押上げパッド５
〜８が設けられている。これらのマット仮押上げパッド
５〜８は、雌金型内部に設けられた油圧シリンダ９〜１
２の働きによって、第２図ＢからＤまでの間は凹部４の
頂面より突出された状態に保持され、第２図りからＥに
示す間は熱圧縮成型の進行と共に漸次雌金型内へ没入す
る。マット仮押上げパッド５〜８にこのような動作をさ
せるための具体例としては、例えば、油圧シリンダ９〜
１２の圧力を圧縮成型時のプレス圧よりも十分小さくし
ておくことで、ピストン９２゜１０２　、１１２　、１
．２２に連結されたマット仮押上げパッド５〜８の動き
を規制するようにしてもよいし、あるいは、油圧シリン
ダ９〜１２に代えてスプリング等の弾性部材を用い、そ
の弾性力を第２図ＢからＤの間にマット仮押上げパッド
５〜８に働く力よりは大きいが第２図りからＥの間に働
く力よりは小さいように設定しておくのもよい。尚、図
示は省略したが、各金型には電気ヒータ等の適宜な加熱
手段が設けられている。更に、第２図Ｂ−Ｅにおいて、
１３．１４はそれぞれ雄金型１、雌金型２が固設された
上定盤、下定盤である。そして、１５は木質系繊維等を
主原料とし、これに熱硬化性樹脂等の適宜な樹脂を混合
してなる繊維質系成型用マットであって、第２図Ｂに示
す熱圧縮成型開始の状態において、′マット仮押上げパ
ッド５〜８によって雌金型凹部周縁に接する部分が上方
に押上げられると共に中央部が雌金型凹部内に嵌入して
おり、従って、下方に凸形状にプレフォームされている
。尚、便宜上、第１図Ａ、第２図Ａ〜Ｅではマット仮押
上げパッド５〜８は実際より小幅に示しである。

次に、実施例の動作について説明する。

まず、第２図△に示す如く、マット仮押上げパッド５〜
８を雌金型内に没入させた状態で繊維質系成型用マット
１５を雌金型凹部上面に置き、爾後、マット仮、押上げ
パッド５〜８を上げて同図８に示す状態にする。

繊維質系成型用マット１５を雌金型３の凹部４上にある
第２図Ｂの状態から、下定盤１４を白抜き矢印Ｐの方向
に移動させる。すると、第２図Ｃに示す如く、繊維質系
成型用マット１５の雌金型凹部内に嵌入した部分の上面
と雄金型膨出部の先端面とが接するようになる。この時
、前述の理由によって、繊維質系成型用マット１５を介
して膨出部２の押圧力が加わっても、マット仮押上げパ
ッド５〜８が雌金型内へ沈下することはない。このこと
は、第２図Ｃの状態から下定盤１４を更に白抜き矢印Ｐ
の方向に移動させて、第２図りに示す状態になるまで同
様である。

さて、熱圧縮成型が第２図りに示丈段階になった場合に
は、繊維質系成型用マット１５のマット仮押上げパッド
５〜８に接する部分の上面が雄金型膨出部の外周部に当
接するようになる。

また、この時点においては、繊１を質系成型用マット１
５の雌金型凹部内に進入した部位は雄金型膨出部の働き
により凹部７の内面にほぼ沿って変形した状態となって
いる。第２図りの状態から下定盤１４が白抜き矢印Ｐの
方向になおも移動すると、雄金型膨出部外用からｍ帷質
系成型用マット１５を介して伝達する押圧力によって、
マット仮押上げパッド５〜８は両金型の嵌合と共に雌金
型内に漸次沈下していき、＠後、雌金型３に完全に埋没
する。そして、マット仮押上げパッド５〜８の埋没後は
雄金型１の膨出部２と雌金型３の凹部４とが繊維質系成
型用マット１５を介して嵌合した状態となり、膨出部２
と凹部４とによる繊維質系成型用マット１５の熱圧縮成
型が行なわれる。第２図Ｅは熱圧縮成型完了時の状態を
示したものである。

次に、この発明の実験例について説明する。

まず、前記した従来法と改良法の成型実験について述べ
る。即ち、雄金型膨出部の頂面中央に出没自在のマット
仮押上げパッド４１〜４３を具備した雄金型２１〜２３
を第３図Ａ−Ｃのように３種類（以下それぞれｒＡ型Ｊ
　　ｒＢ型」「Ｃ型」という）製作した。尚、■１〜Ｔ
３はそれぞれ２００＋ｌ１ｍ　、　１００’ｍｍ　、　
１００ｎ＋ｎ＋　１Ｔ　４〜Ｔ６はそれぞれ１６０ｎ＋
ｎ＋　、　１００ｍｍ　、　５　Ｑｍｍ、　７〜Ｔ９は
それぞれ１２０ｍｍ　、　１００ｍｍ　、　２　Ｑｍｍ
である。そして、嵩高度０．１、マット厚さ２０ｍｍの
水質繊維系成型用マットを雄金型２１〜２３の膨出部の
−しにおき、雄金型２１〜２３の膨出部に対応する凹部
を有する雌金型をそれぞれ上部に配した状態で、金型潤
度１９０へ・２００℃で圧＄７２１成型して得られた改
良法による成型品の仕上り状態を目視で観察した。一方
、金型の雄−Ｉｌｌの−１−下位一を逆にすると共に木
質繊維質系成型用マットを雌金型の上におき、同じ条件
下で熱圧縮成型を実施して従来法による成型品を得、こ
の仕上り状態も目視観察した。各成型品の目視観察の結
果を下表に示す。

以上のように、改良法は従来法に較べて深絞り成型部分
の成型を良好に行なうことができる。

しかし、深絞り部分の直径が小さいＣ型においては、改
良法によるものでも成型品の頂面部にわずかにヒケが観
察された。そこで、上記実験のＣ型を対象に、改良法と
本発明の方法とを比較すべく、Ｃ型と同じ金型形状寸法
の膨出部を有する雄金型と、これに対応する形状の雌金
型に第１図Ａ、Ｂに示した如きマット仮押上げパッドを
具備したものから成る成型用金型を製作して成型実験を
した。この結果、本発明による成型品は、改良法で発生
した頂面部のヒケ状態のない、成型状態が完全な良品と
なることが目視観察された。

〈発明の効果〉 この発明の深絞り成型用金型と深絞り成型法は、以上説
明した通りのものであり、繊維質系成型用マットは熱圧
縮成型初期時点で成型されるべき形に対応してプレフォ
ームされる。このため、雌金型との接触面積が小さくな
ると共に深絞り成型部分が雌金型凹部内に挿入された状
態となる。このためマット成分の樹脂溶融による粘着抵
抗が小さくなると共に、初期時点における雄金型膨出部
の嵌入がスムーズになり、面積の小さい深絞り部分を有
する成型の場合でも成型品にマット切れやヒケが発生す
ることがないという優れた効果を奏する。そして、この
発明では、マット仮押上げパッドによって繊維質系成型
用マットを深絞り部の外周に沿って持ち上げるので、小
さな膨出部形状にも対応でき、よって、従来法は勿論の
こと改良法と較べてみてもより小径の深絞り成型部分を
良好に成型できるという長所を持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａはこの発明の深絞り成型用金型の実施例を示し
た正面図、第１図Ｂは雌金型の平面図、第２図Δ〜Ｆは
第１図Ａに示した金型を用いた深絞り成型法の一例を示
した説明図、第３図Ａ〜Ｃはこの発明及び他の成型技術
の有効性を確ａするための実験に用いた雄金型を示した
平面図である。 １．２１．２２．２３・・・雄金型、２・・・膨出部、
３・・・雌金型、４・・・凹部、５，６，７．８，４１
゜４２．４３・・・マット仮押上げパッド、９，１０゜
１１．１２・・・油圧シリンダ、１５・・・繊維質系成
型用マット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維質系成型用マットを凹部を有する雌金型と該凹
   部に対応する形状の膨出部を有する雄金型とによって深
   絞り熱圧縮成型を行なう深絞り成型用金型において、該
   雌金型に熱圧縮成型時にはその先端面が該雌金型の頂面
   まで引込む突出自在な構造のマット仮押上げパッドを該
   凹部の周縁に沿って設けたことを特徴とする繊維質系成
   型用マットの深絞り成型用金型。 ２、凹部の頂面から突出自在な構造を有するマット仮押
   上げパットを該凹部の周縁に沿って設けた雌金型を該凹
   部に対応する形状の膨出部を有する雄金型の下側に配す
   ると共に、繊維質系成型用マットを該凹部の上面に置い
   た状態で深絞り熱圧縮成型を行ない、少なくとも該繊維
   質系成型用マットの上面が該膨出部に接するまでの間は
   該マット仮押上げパッドを該雌金型の頂面より突出させ
   た状態にすることを特徴とする繊維質系成型用マットの
   深絞り成型法。