JPS6144804Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は熱可塑性樹脂のスタンピング型に係
り、特に長い強化繊維を含む複合材シートから所
望の製品を得るためのスタンピング型に関する。

長い強化繊維を含んだ熱可塑性樹脂複合材シー
トから所望形状の製品を成形加工する方法とし
て、強化繊維を含んで予め加熱され軟化させられ
た素材シート（複合材シート）を、雄型と雌型と
の間に入れてこれを加圧流動させ、以て所望形状
に成形するスタンピング成形法が広く用いられて
いる。

このようなスタンピング成型法においては、成
形品の形状が複雑であつたり肉厚の薄い部分を有
している場合、例えば肉厚が薄く且つ巾の広いフ
ランジ部分を有していたり、フランジ部分の巾が
各部で異なつていたりする場合には、強化繊維の
流れが悪くなつて未端部の繊維分布密度が小さく
なるという問題があつた。

これを避けるために、複合材シートの形状を変
えて流動距離を短くしてみたり、或いは製品形状
を変えてみたりすることが行なわれているが、こ
の場合には複合材シートの形状が複雑となつて素
材抜きのための作業、或いは複合材シートを一定
方向に向けた状態で金型内にセツトする作業が面
倒となる他、材料の歩留りが悪くなる問題が生ず
る。また後者の場合には金型形状が複雑となつて
型製作費が高くなり、また製品設計の自由度が少
なくなるなどの問題を惹起する。

しかもこれらの対策を施しても尚強化繊維の分
布密度は十分均一にはなり難く、製品未端部等が
樹脂リツチとなつてその部分の強度が低下するこ
とを避け得ない。

本考案は、以上の事情を背景としてなされたも
のであり、その目的とするところは、製品形状を
変えることなく、また形状単純な複合材シートを
用いても、強化繊維を十分均一に分散させ得て強
度低下をひき起さない、熱可塑性樹脂複合材シー
トのスタンピング型を提供することにある。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は、熱可塑性樹脂複合材シートのスタン
ピング形成によつて製造されるべき製品の具体的
な一例を示すものであり、図において製品１０は
その外周部にフランジ部分１２を備えている。こ
のフランジ部分１２は、肉厚が薄く且つ巾が広い
ために第１図中１１，１３で示される部分の未端
部において樹脂リツチ部が生り易いのであるが、
本考案に従つて構成されるスタンピング型を用い
ることによつてこれが解消される。第２図はその
一例としてのスタンピング型の、フランジ部分１
２の周辺部の構造を示すものであり、同図におい
て１４，１６は夫々雄型及び雌型で、この雄型１
４と雌型１６とが合されるとき上記製品に対応す
る形状のキヤビテイ１８が形成される。図中２
０，２２はキヤビテイ１８の一部であり、夫々製
品１０の側壁部分２４、これに続くフランジ部分
１２に対応する部分である。雄型１４及び雌型１
６は、型かじりの防止及び空気抜きが可能で、し
かも樹脂が侵入する恐れのない微小な隙間を隔て
て互に近接して立上がる立上がり面２６，２８を
備え、この立上がり面２６，２８の間に隙間３０
と、この隙間３０に続く樹脂溜り３２とが形成さ
れている。隙間３０はキヤビテイ１８から樹脂材
のみを樹脂溜り３２へと流出させるためのもの
で、強化繊維の通過を実質的に阻止する深さで立
上がり面２８に刻設された溝３１によつて形成さ
れ、樹脂溜り３２は溝３１に続いて立上がり面２
８に刻設された凹部３３によつて形成されてい
る。凹部３３の溝３１側の側面は、上記立上がり
面２６から雄型１４の中心部へと向うに従つてキ
ヤビテイ１８に接近するような傾斜面として形成
されている。これら溝３１及び凹部３３は樹脂リ
ツチを避けたい部位に設けられるものであり、型
設計の段階でそれが明らかであれば当初から設け
られ、試し打ちの段階で樹脂リツチ部が生ずるこ
とが明らかになれば、その時点で設けられること
となる。尚、３４は雄型１４の雌型１６への嵌入
量を規定するストツパである。

次に、このように構成されたスタンピング型を
用いて第１図に示される上記製品１０を成形する
手順について説明する。

先ず予め一定温度に加熱された矩形板状の複合
材シート３６（第１図参照）をキヤビテイ１８の
略中央部にセツトする。複合材シート３６は勿論
均一分散された長い強化繊維を含んだものであ
る。このとき雄型１４及び雌型１６は予め加熱さ
れた状態にあり、次いでこれら金型１４，１６が
型閉めされると複合材料、即ち樹脂３８及び強化
繊維４０は第１図中矢印Ｐで示されるように、キ
ヤビテイ１８面に沿つてその中央部から外周端縁
部へと向けて加圧流動させられる。このとき、従
来のスタンピング型においては、キヤビテイ外周
端縁部での強化繊維の流動性が悪いために、第３
図に示されるように強化繊維４０の分布密度の著
しく小さい部分（樹脂リツチ部分）４２が生じて
同部分の強度が低下するのであるが、上記スタン
ピング型においては、キヤビテイ１８の外周端縁
部において樹脂３８が隙間３０を通つてキヤビテ
イ１８外へと流出し得るために、端縁部における
強化繊維４０の流動性が向上し、第４図に示され
るように強化繊維４０が外周端縁部全体に万遍な
く行き渡つて、上記樹脂リツチ部４２を生じない
のである。隙間３０を通つて流出した殆んど強化
繊維４０を含んでいない樹脂３８は、隙間３０に
続いて形成された樹脂溜り３２へと逃げ込みここ
に溜められる。樹脂溜り３２の大きさは計算又は
実験により適当な大きさに定められる。

このようにキヤビテイ１８内を流動させられた
複合材は、金型内で冷却、固化され、これに続い
て型開きが行なわれる。このとき、樹脂溜り３２
において固化して形成された突起部分４６は第５
図(B)に示されるように雄型１４に食い付いた状態
となり、従つて成形品は雄型１４の側に残る。そ
して第５図(C)に示されるように、引続いて雄型１
４に設けられたエジエクタピン４８が突き出され
ると、突起部分４６はその付け根で破断して製品
１０が金型から取外される。

尚、樹脂３８をキヤビテイ１８から流出させる
ための隙間及び流出した樹脂を溜める樹脂溜り
は、その他種々の形状で形成することが可能であ
り、またこの隙間、樹脂溜りに形成された突起部
分はその形状に応じて別の手段で除去することが
可能である。第６図、第７図はその具体的な一例
を示すものであり、このうち第６図は樹脂溜り５
０を、底面がキヤビテイ１８から離れるに従つて
雄型５２中心部へと接近するような傾斜面を成す
凹部５３によつて形成した例を示すもので、この
場合凹部５３の付け根のくびれた部分が、樹脂の
みを流通させるための隙間を形成する溝５４とな
る。尚５６は雌型である。このようなスタンピン
グ型において、樹脂溜り５０で固まつた突起部分
６０は型開き後（第６図(B)参照）、第６図(C)に示
されるように雄型５２に設けられたエジエクタピ
ン５８を突き出す際に、上記傾斜面の作用によつ
て付け根から折り曲げられ、成形品を雄型５２か
ら外した後においてこれを切断することによつて
除去される。

一方、第７図は隙間６２及び樹脂溜り６４を、
雄型６６と対を成す雌型６８の立上がり面７０に
刻設した溝７２と凹部７４とによつて、型の外部
と連通する状態で設けた例を示すものである。こ
のスタンピング型においてはキヤビテイ１８内で
材料が加圧流動させられる際に空気が閉じ込めら
れることがないからキヤビテイ１８未端部におけ
る樹脂３８及び強化繊維４０の流動性が更に良好
となる利点がある。樹脂溜り６４に形成された突
起部分７６は、上記第６図に示される例と同様
に、型開き（第７図(B)参照）に続いて成形品をエ
ジエクタピン７８によつて突き出した後（第７図
(C)参照）に、その付け根で切断することによつて
除去し得る。

以上、成形品に形成される突起部分を除去する
手段について２，３つの例を示したが、この突起
部分は必ずしも除去しなければならないものでは
なく、製品の端部形状が特に問題とはならないよ
うな場合においては、この突起部分を除去する作
業は不要である。

また、樹脂材料のみを流出させるための隙間、
並びに流出した樹脂を溜める樹脂溜りを設けるべ
き部位は必ずしもキヤビテイの外周端縁部に限定
されるものではなく、製品が内周端縁部に薄肉部
を有するような場合等において、その内周端縁部
その他の部位に設けることも可能である。

以上詳記したように、本考案に係る熱可塑性樹
脂複合材シートのスタンピング型は、強化繊維を
含む熱可塑性樹脂の複合材シートを雄型と雌型と
によつて所望の形状にプレス加工するスタンピン
グ型において、該スタンピング型の型閉じ時にそ
の内部に形成されるキヤビテイのプレス加工時に
特に樹脂リツチとなり易い部分の周縁から互に近
接して立上がる前記雄型および雌型の立上がり面
のいずれか一方に、プレス加工時に前記複合材シ
ート中の樹脂が前記キヤビテイから流出すること
は許容するが強化繊維の実質的な流出は許容しな
い深さの溝と、該溝から流出した樹脂を溜める凹
部とを設けたことを特徴とするものである。

かかるスタンピング型は、強化繊維をキヤビテ
イ内において万遍なく均一に分散させ得て、製品
強度の部分的低下を防止する。しかも、このスタ
ンピング型を用いる場合には製品形状が異なる毎
に複合材シートを流動し易いような複雑な形状に
素材抜きする必要がなく、また同シートをセツト
する際の配置について特別な注意を払う必要が少
ないから作業性、材料の歩溜りが向上する。更に
は製品の形状に関して、強化繊維が十分流動し易
いように、製品設計の段階で特別な考慮を払う必
要もなくなり、その設計の自由度が高められる
他、金型の複雑化に伴う型製作費の増大が回避さ
れて製品コストの低減が果される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスタンピング型によつて
成形される製品の一例を示す平面図、第２図は本
考案の実施例であるスタンピング型の要部を示す
断面図、第３図及び第４図は夫々従来のスタンピ
ング型及び第２図に示すスタンピング型によつて
成形された製品の一部を示す要部斜視図、第５図
Ａ乃至Ｃは第２図に示したスタンピング型による
成形手順を示す要部断面図、第６図Ａ乃至Ｃ、第
７図Ａ乃至Ｃは夫々本考案の他の実施例であるス
タンピング型における前記第５図に相当する図で
ある。 １４，５２，６６：雄型、１６，５６，６８：
雌型、１８：キヤビテイ、２６，２８：立上がり
面、３１，５４，７２：隙間形成用の溝、３３，
５３，７４：樹脂溜り用の凹部、３６：複合材シ
ート、３８：樹脂、４０：強化繊維、４２：樹脂
リツチ部分。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 強化繊維を含む熱可塑性樹脂の複合材シートを
   雄型と雌型とによつて所望の形状にプレス加工す
   るスタンピング型において、該スタンピング型の
   型閉じ時にその内部に形成されるキヤビテイのプ
   レス加工時に特に樹脂リツチとなり易い部分の周
   縁から互に近接して立上がる前記雄型および雌型
   の立上がり面のいずれか一方に、プレス加工時に
   前記複合材シート中の樹脂が前記キヤビテイから
   流出することは許容するが強化繊維の実質的な流
   出は許容しない深さの溝と、該溝から流出した樹
   脂を溜める凹部とを設けたことを特徴とする熱可
   塑性樹脂複合材シートのスタンピング型。