JPS63233819A

JPS63233819A - 熱成形方法

Info

Publication number: JPS63233819A
Application number: JP6939787A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Miura; 高行三浦
Original assignee: FUSE SHINKU KK
Current assignee: FUSE SHINKU KK
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1988-09-29
Also published as: JPH0560412B2

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、皺の発生を防止した熱成形方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

熟成形は、熱可塑性樹脂シート材の成形方法として知ら
れているが、その他段ボール製内装材（段ボール基材に
合成樹脂膜を接着したもの）や織物フェルトその他の布
地等の成形にも使用されている。

熟成形の方法は、設定温度領域によって真空成形、圧空
成形（中温領域）、圧縮成形（高温領域）、絞り成形（
低温領域）に大別される。それぞれの特徴を熱可塑性樹
脂を例にとって見ると、中温領域の熟成形方法は、材料
の展延性を利用するものであるため、材料が薄くなって
偏肉をおこす欠点がある。またこの種の成形は型への模
倣性が悪く、複雑な形状や高度の寸法精度が要求される
ものには通さない。

高温領域及び低温領域の熱成形方法は、油圧プレスやパ
ワープレスを使用してより大きな圧力で形成を行うもの
であり、圧縮形成や絞り形成は型押し形成に該当するも
のである。そのうち、低温領域の熱成形方法である絞り
形成は、均一な肉厚の成形品が得られると同時に製造コ
ストが安価である利点があり、近年注目されるに至って
いる。

この成形は、最も材料に抗張力がある状態で成形するも
のであって、加熱軟化した成形シート材のスベリ込みを
利用して形成するものである。しかしながら、材料には
抗張力があるため製品に皺ができやすいという欠点があ
る。

このような皺の発生は、絞り成形を行う熱可塑性樹脂シ
ートに限らず、型押し成形を行う、ダンボール製内装材
や織物フェルトその他の布地についても問題である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、皺の発生を防止する方法として、型の側部にクラ
ンプを設けて四角形に裁断した成形シート材のエツジの
相対する２辺を把持し、この２辺のクランプをそれぞれ
外方向に作動して成形シート材を緊張させる方法がある
。しかし、この方法では材料が伸び肉厚が不均一になる
おそれがある均一な肉厚の成形品を製造するには、逆に
スベリ込みに対応してクランプを内方へ移動させるのが
好ましい。このクランプの内方移動を実現する方法とし
て、クランプにスプリングを装着し、このスプリングの
抵抗を利用して成形シート材に引張られるクランプを徐
々に移動させ、スベリ込みを制御しようとする方法があ
る。しかし、この方法は、クランプの移動が円滑でない
こと、スプリングが伸びると抵抗が変化してしまい移動
速度を調節できないこと等から、スベリ込みを十分制御
できなかった。

また、従来、上記スプリングによる方法をはじめとする
皺防止手段は、成形シート材のエツジ周縁方向にクラン
プを移動制御することはできず、この点からも成形シー
ト材のスベリ込みの実態に即応したものとは言えなかっ
た。

そこで、この発明の目的とするところは、クランプを内
方及びエツジ周縁方向に移動でき、かつ移動を自在に制
御できるようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、成形シート材を加熱してから型押し、成形
シート材のスベリ込みを利用して成形を行う熟成形方法
において、成形シート材のエツジ全周あるいはエツジ一
部の相対する部分を複数個のクランプで把持し、成形シ
ート材のスベリ込みを利用しない移動手段によって、ク
ランプを内方へ移動させると同時に隣接するクランプを
接近させるものである。

〔作用〕

従来のスプリングを装着したクランプの移動があくまで
も成形シート材のスベリ込みに頼ったものであったのに
対して、この発明は、クランプを独自の移動手段によっ
て移動させるので、型の形状、成形材の種類、抗張力の
大小等各種条件に応じてクランプの移動速度を調整する
ことができるまた、この発明は、隣接するクランプを接
近させるので、エツジ周縁方向へもクランプを移動させ
ることができる。

〔実施例〕

次に、この発明の一実施例を図面に基づき説明する・（１）熟成形装置 ■一般的構造第１図は、型押し成形機の模式的な断面図である。プレ
スによって成形を行うものには、例えば熱可塑性樹脂シ
ート材の絞り成形機やダンボール製内装材の熱成形機に
見られる。

同成形機は、プレス機構（１）として、下方に配設した
固定型（３）と、この固定型（３）に接離自在とした可
動型（４）とを有する。固定型（３）と可動型（４）に
はそれぞれ対向面に所定の型が形成され、可動型（４）
が下降したときにこれらの型面間にクリアランス（５）
が形成され、このクリアランス（５）に相応した形状の
成形が行われるようになっている。また、固定型（３）
内部には前記クリアランス（５）と複数本の細孔（６）
によって連通ずる室（７）が設けられ、この室（７）は
空気吐出手段（図示せず）に接続されている。

プレス機構の外周には、複数のクランプ（８）を有する
クランプ枠（９）が設けられ、クランプ（８）は両型（
３）（４）の外で成形シート材（１０）のエツジ全周を
把持するものとしている。

プレス機構（１）の後方には、エルスタインヒータを使
用した加熱装置（図示せず）が上下２個配置されている
。加熱装置は、成形前の加熱工程において前方へ移動し
、成形シート材（１０）を上下両面から加熱し、加熱し
終ると元の位置へ後退する。

成形シート材（１０）としては、ポリエチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネートその他の熱
可塑性樹脂、複合材料、ダンボール製内装材、織物フェ
ルトその他の布地等である。

成形シート材（１０）の形態は、シートのほかフィルム
、プレートであってもよい、尚、この実施例では四角形
に裁断したものを使用する。

■クランプ枠の構造次に、クランプ枠（９）の詳細な構造について説明する
。

クランプ枠（９）は、上下のクランプ（８）によって成
形シート材（１０）を把持するため上下一対からなり、
各クランプ枠（９）は同一の作動機構を有する。第３図
は、上部クランプ枠（９ａ）の全体を示すものであり、
上下のクランプ枠（９）は四角形の成形シート材（１ｏ
）の各辺に対応して四角形に形成されている。そのため
、上下のクランプ枠（９）はそれぞれ、４本ずつの、送
り軸（１１）、レール（１２）　、遊動板（１３）及び
エキスパンションクランプ（１４）から構成されている
。上下のクランプ枠（９）は、成形シート材（１ｏ）を
把持するため、双方あるいはいずれか一方に昇降機１ｌ
ｔ（図面せず）を有する。

送り軸（１１）は、第５図に示すように、両端を固定フ
レーム（１５）にベアリング（１６）を介して固定支持
され、中央を境に右ネジと左ネジが形成されている。そ
して、相対する２本の送り軸（（１１ａ）と（１１ｃ　
）、（１１ｂ　）と（ｌｉｄ））は、スプロケットとチ
ェーンよりなる２つの機構、すなわちステンピングモー
タ（１７）から一方の軸に回転力を伝える回転力伝達機
構（１８）と、両輪の回転を同時させる回転同期機構（
１９）とを懸架され、両軸は同回転数゛で回転するもの
とされている。

レール（１２）は、両端にカムフロア（２０）を有し、
送り軸（１１）に炊合され送り軸（１１）の回転によっ
て往復動可能とされている。そしｔ、相対する２本のレ
ール（（１２ａ）と（１２ｃ）、（１２ｂ）と（１２ｄ
））は、一本の送り軸（１１）の右ネジ側と左ネジ側に
帳合されることになり、送り軸（１１）の回転によって
２本のレールは接近あるいは離間する。従って、４本の
レール（１２）によって形成される四角形は自在に変形
することができる。各レール（１２）には両側面に長溝
（２１）が形成されている（第６図、第７図）。

遊動板（１３）は、第６図、第７図に示すように２本の
レール（１２）が交叉する箇所に設けられる。遊動板（
１３）は、上下２本のレール（１２）間に挾まれ、レー
ル（１２）の移動に従って平面上をＸ方向Ｙ方向の双方
に移動することができる。具体的には、遊動板（１３）
は、基板（２３）の上下にそれぞれ一対の挟持体（２４
）を設けられ、一対の挾持体（２４）は対向面に突条（
２５）を形成されている。上下の挟持体（２４）は、そ
の長手方向（突条の方向と同じ）が互いに直交するよう
に配置され、それぞれの突条（２５）が上下のレール（
１２）の長１ＪＩ（２１）に往復動自在に突入するもの
としている。従って、遊動板（１３）は上下のレール（
１２）のいずれに対しても往復動自在であり、送り軸（
１１）の回転によって一方のレール（１２）が移動する
と、その作用によって遊動板（１３）は他方のレール（
１２）上を移動する。また、基板（２３）の対向する角
部には、エキスパンションクランプ（１４）を連結する
ために２個の連結部（２６）を突設している。

エキスパンションクランプ（１４）は、第８図に示すよ
うに、多数の揺動板（２７）を２枚ずつＸ字状に重ね合
わせ、各揺動板（２７）の両端と中央をピン（２８）に
よって回動自在に連結している。２枚１組の各揺動板（
２７）を連結する箇所には、クランプ片（２９）を連結
している。エキスパンションクランプ（１４）両端の揺
動板（２７）は遊動板（１３）の連結部（２６）に連結
される・この両端の揺動板（２７）の中央に連結される
始端揺動板（３０）は他の揺動板（２７）より短かくな
っている。

クランプ片（２９）は、外端側のピン（２８ａ　）が貫
通する部分を長孔（３１）にすると共に、内端にクラン
プ（８）を設けている。クランプ（８）は、上下のクラ
ンプ枠（９）に１個ずつ設けられ、上部クランプ枠（９
ａ）ではクランプ片（２９）下面に突設され、下部クラ
ンプ枠（１４）ではクランプ）の対向面に凹条（３２）
を設けている。同時に、レール（１２）上面あるいは下
面にボルト（３３）によって誘導体（３４）を固着して
おき、上記凹条（３２）を嵌挿する。これによって、誘
導体（３４）は７枚のクランプ片（２９）の運動を規制
する。従って、７個のクランプ（８）全ての内外方向の
位置を一致させながら、クランプ片（２９）を内外移動
あるいは接近、離間させることができる。特に、クラン
プ片（２９）を接近、離間させる場合、エキスパンショ
ンクランプ（１４）の拡縮に伴うクランプ片（２９）の
揺動を防止する効果は優れている。

このように構成されたエキスパンションクランプ（１４
）は、その両端を連結された遊動板（１３）の接近、離
間によって拡縮し、外端側のピン（２８ａ）は長孔（３
１）内を往復動する。これによって、クランプ片（２９
）は等間隔を保って接近、離間する。また、エキスパン
ションクランプ（１４）両端の遊動板（１３）を内方あ
るいは外方へ移動させることによって、エキスパンショ
ンクランプ（１４）は内方あるいは外方へ移動する。

（２）熟成形方法以上の構成からなる型押し成形機を用いて、この発明に
係る熱成形方法について説明する。

まず、第１図に示すように、可動型（４）を上昇させた
上で、可動型（４）と固定型（３）の間に成形シート材
（１０）を挿入し、エキスパンションクランプ（１４）
の上下のクランプ（８）で成形シート材（１０）全通の
エツジを把持する。エキスパンションクランプ（１４）
は、クランプ片（２９）を成形シート材（１０）の大小
、形状に合わせて、あらかじめ把持位置を設定すること
ができる０把持位置の設定は、４本の送り軸（１１）の
回転によって相対する２本のレール（（１２ａ）と（１
２ｃ）、（１２ｂ）と（１２ｄ））を接近あるいは離間
させて遊動板（１３）を移動し、エキスパンションクラ
ンプ（１４）を拡縮してクランプ（８）を成形シート材
（１０）全通のエツジの上下に配置する。そして、クラ
ンプ枠（９）の昇降機構を作動して上下のクランプ（８
）を接近させ、成形シート材（１０）を把持する。

次に、哄＃加熱装置によって成形シート材（１０）を加熱軟化
する。加熱は、比較的低温にとどめ、材料に抗張力が十
分ある状態にする。

加熱工程の後は、第２図に示すように、可動型をアクチ
ュエータの作動によって下降させて熱成形を行う。熟成
形は、軟化した成形シート材（１０）のスベリ込み現象
を利用して行う。すなわち、可動型（４）を下降させる
に従って軟化した成形シート材（１０）を自重でクリア
ランス（５）内に滑り込ませる。その際、全通あるいは
相対する２辺のエキスパンションクランプ（１４）を接
近させて、成形シート材（１０）のスベリ込み速度を制
御する。これによって、成形シート材（ｌＯ）が重なら
ないようにクリアランス（５）に挿入でき、皺の発生を
効果的に防止できる。その移動速度は、型の形状、成形
シート材（１０）の種類、抗張力の大小等の各種条件に
応じて調整し、成形シート材（１０）のスベリ込み速度
をその最大とする。

エキスパンションクランプ（１４）全通を作動させる場
合について説明すると、第３図、第４図において、２個
のステッピングモータ（１７）の回転を回転力伝達機構
（１８）及び回転同期機構（１９）を介して送り軸（１
１）に伝達し、２本ずつ計４本の送り軸（１１）を回転
させる。送り軸（ｌｌａ）（１１ｃ）の回転によってレ
ール（１２ｂ）（１２ｄ）を内方へ移動し、送り軸（１
１ｂ　）　　（１１ｄ）の回転によってレール（１２ａ
）（１２ｃ）を内方へ移動する、その結果、４個の遊動
板（１３）は、それぞれ上下のレール（１２）の作用を
うけることになり、成形シート材（１０）の中心に向っ
て移動する。そして、レール（１２ｂ）（１２ｄ）の内
方移動によって、４個の遊動板（１３）は、エキスパン
ションクランプ（１４ａ）（１４ｃ）を縮小させ各クラ
ンプ（８）を均等間隔に接近させると同時に、エキスパ
ンションクランプ（１４ｂ）（１４ｄ）を内方へ移動さ
せる。一方、レール（１２ａ）（１２ｃ）の内方移動に
よって、４個の遊動板（１３）は、エキスパンションク
ランプ（１４ｂ　）　　（１４ｄ　）を縮小させ各クラ
ンプ（８）を均等間隔に接近させると同時に、エキスパ
ンションクランプ（１４ａ）（１４ｃ）を内方へ移動さ
せる。従って、４本のレール（１２）が同時に内方へ移
動した場合、エキスパンションクランプ（１４）今週の
各クランプ（８）を、均等間隔に接近させつつ内方へ移
動することができる。エキスパンションクランプ（１４
）をエツジ周縁方向に接近させしかも均等間隔に接近さ
せるので、成形シート材（１０）のスベリ込みの実態に
即した成形を行うことができ、皺の発生防止効果は一層
向上する。

成形を終了した後は、細孔（６）から空気を吹出して離
型を行う。次に、可動型（４）を上昇させ、さらにクラ
ンプ枠（９）を上昇させてクランプ（８）の把持を解き
、熱成形は終了する。

〔発明の効果〕

この発明は、成形シート材のスベリ込みを利用しない移
動手段によって、クランプを内方へ移動させると同時に
隣接するクランプを接近させるものとしている。従って
、成形シート材のスベリ込みを自在に制御することがで
きるので、皺の発生を防止しつつ均一な肉厚の成形品が
得られる。また、クランプは内方への移動だけでなくエ
ツジ周縁方向へも移動することができるので、スベリ込
みの実態に即した成形ができ、皺の発生防止効果を一層
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図はこの発明の一実施例を示す図面、第
１図は型押し成形機の断面図。第２図は、同成形機によ
る成形状態を示す成形機の一部の断面図。第３図はクラ
ンプ枠の一部断面平面図。第４図はクランプ枠の作動状態を示す一部断面平面図。第５図は第３図のＡ−Ａ断面図。第６図は第３図のＢ−
Ｂ断面図、第７図は遊動板周辺の斜視図。第８図はエキ
スパンションクランプの部分拡大平面図。第９図は第８
図のＣ−Ｃ断面図。（８）・・・クランプ（９）・・・クランプ枠（１０）
・・・成形シート材（１１）・・・送り軸（１２）・・
・レール（１３）・・・遊動板（１４）・・・エキスパ
ンションクランプ（２１）・・・長溝（２４）・・・挟
持体く２５）・・・突条（２６）・・・連結部（２７）
・・・揺動板（２８）・・・ピン（２９）・・・クラン
プ片（３１）・・・長孔

Claims

【特許請求の範囲】１、成形シート材を加熱してから型押しし、成形シート
材のスベリ込みを利用して成形を行う熱成形方法におい
て、成形シート材のエッジ全周あるいはエッジ一部の相
対する部分を複数個のクランプで把持し、成形シート材
のスベリ込みを利用しない移動手段によって、クランプ
を内方へ移動させると同時に隣接するクランプを接近さ
せることを特徴とする熱成形方法。２、複数の隣接するクランプの接近が、等間隔で行われ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱成形
方法。