JPS63295233A

JPS63295233A - 真空成形装置

Info

Publication number: JPS63295233A
Application number: JP62129975A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Araki; 和男荒木; Yasuji Matsumoto; 松本　靖二; Yoshio Kobayashi; 小林　四志雄; Toshio Fukushima; 寿夫福島
Original assignee: Shigeru Kogyo KK
Current assignee: Shigeru Kogyo KK
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-01
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: US4847034A; JPH0615204B2

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１この発明は、成形すべきシートをプラグによってめす型
の凹部内へ押し込むようにした真空成形方法およびその
方法を実施するのに好適な真空成形装置に関するもので
ある。

［従来の技術１従来、シートを真空吸引して型の壁面に密着させて成形
するようにした真空成形法には、各種の形式のものがあ
るが、深絞りが可能である等の利点から、最近ではプラ
グを用いたプラグアシスト成形法が多用されている。第
７図（Ａ　）、（Ｂ　）、（Ｃ）は、そのようなプラグ
アシスト成形法の一例を示すものである。第７図におい
て、符号１は上面に凹部１ａが形成されためす型であり
、凹部１ａ内は、真空吸引手段（図示せず）によりパイ
プ２および連通孔１ｂ介して真空引きされるようになっ
ている。

また、符号３はシート４を凹部１ａ内へ押し込むための
プラグであり、凹部１ａとほぼ相似形をなしている。

このような構成の真空成形装置によってシート４を成形
するには、まずシート４をめす型１の上方に配置し、ヒ
ータ（図示せず）によって熱して軟化させる。次に、プ
ラグ３を凹部１ａ内へ所定の位置まで移動させ、シート
４を凹部１ａ内へ押し込む。その後、凹部１ａ内を真空
引きし、シート４を凹部１ａの壁面に密着させて固化さ
せる。

［発明が解決しようとする問題点１上記のプラグアシスト成形法においては、単にシートを
真空吸引して凹部の壁面に密着させるようにしたストレ
ート成形法に比して深絞り成形が可能であるが、それに
も一定の限度があり、未だ十分に満足し得るものではな
かった。

すなわち、プラグ３を凹部１ａ側へ向かって移動させる
と、プラグ３はシート４に接触してこれを押圧するとと
もに、シート４をめす型１に接触させる。この結果、シ
ート４は点Ａにおいてめす型１に拘束され、点Ｂにおい
てプラグ３に拘束される。この状態でプラグ３をさらに
下動させると、シート４はＡ、Ｂ開の極めて狭い部分が
大きく引き延ばされる。したがって、Ａ、Ｂ開に対応す
る成形品の一部が他の部分より大幅に薄肉になってしま
う。このため、従来のプラグアシスト成形法にあっては
、十分に満足し得る絞り深さを得ることができなかった
のである。また、凹部１ａの側壁が垂直に形成されてい
る場合には、プラグ３と側壁との開の距離を極めて狭く
せざるを得す、このため上記問題がより一層顕著になり
、したがってプラグアシスト成形法を採用すること自体
が困難になるという問題があった。

Ｆ発明の目的１この発明は、上記事情を考慮してなされたもので、従来
の真空成形法に比して大幅に深い絞り加工を行うことが
でき、しかも側壁が垂直であるような場合であっても成
形することができる真空成形法および真空成形装置を提
供することを目的とする。

［発明の構Ｉｌ＆１まず、この発明の真空成形装置の構成について第１図お
よび第２図を参照しながら説明すると、この発明の装置
においてもめす型１１およびプラグ１２が用いられる。

めす型１１の一面には凹部１１ａが形成されており、凹
部１１ａ内部は連通孔ｆｉｂおよびパイプＰを介して真
空タンク等の真空吸引手段（図示せず）に接続されてい
る。この場合、めす型１１は全体が一体構造とされ、ま
た凹部１１ａは断面矩形状に形成されているが、この発
明はそれらの構造、形状に何等拘束されるものでなく、
真空成形法に用いることができるものであれば他のもの
であってもよい。

一方、プラグ１２については、シリンダ（第１の移動手
段）１３によって凹部１１ａの深さ方向へ移動せしめら
れるのみならず、シリンダ１４によって凹部１１ａの中
心側から周縁側へ向かう方向へも移動せしめられるよう
になっている。この場合、第１および第２の移動手段と
して、シリンダ１３゜１４を用いているが、他の移動手
段であってもよいことは勿論である。また、第１の移動
手段についてはめす型１１に付設し、プラグ１２が凹部
１１ａの深さ方向へ相対移動するようにめす型１１を移
動させてもよい。しかし、第２の移動手段については、
プラグ１２の配置数および配置状況によって異なる。す
なわち、第１図に示すように、プラグ１２を２つ以上層
いた場合には、仮にめす型１１を、一方のプラグ１２が
めす型１１の中心側から周縁側へ相対移動するように移
動させると、・他方のプラグ１２がめす型１１の周縁側
から中心側へ向かって相対移動することになる。したが
って、このような場合には、各プラグ１２を移動させる
必要がある。一方、第２図に示すように、プラグ１２を
１つのみ用いている場合、またはプラグを複数用いてい
るが、めす型の移動によって総てのプラグがめす型の中
心側から周縁側へ向かって相対移動するような場合には
、第２の移動手段によってめす型を移動させてもよい。

なお、プラグ１２の形状については、シリンダ１４によ
る移動方向と直交する断面における形状を同断面におけ
る凹部１１ａの形状と相似形とするのが望ましい。

次に、この発明に係る真空成形法について説明すると、
この発明の真空成形法は、プラグ１２をめす型１１に対
し、めす型１１の深さ方向とその中心側から周縁側へ向
かう方向との両方向に対して同時に相対移動させること
を特徴とするものである。この場合、両方向への移動に
ついては、第１図（Ａ　）、（Ｂ　）、（Ｃ）に示すよ
うに、プラグ１２を凹部１１ａ内の所定の深さまで桟動
させた後、両方向へ同時に移動させるようにしてもよく
、第２図に示すように、プラグ１２の移動当初から両方
向へ同時に移動させるようにしてもよい。

［作泪１プラグ１２を、凹部１１ａの深さ方向のみならず、凹部
１１ａの中心側から周縁側へ向かう方向へも移動させる
ようにしたから、その移動の分だけ、シート１５におけ
るプラグ１２とめす型１１とに拘束される部分（第１図
（Ａ）において符号Ｃ１Ｄでそれぞれ示される部分）の
間隔が従来のものに比して広くなる。したがって、シー
ト１５の一部が過度に薄くなることがない。

［実施例１以下、この発明の一実施例について第３図〜第６図を参
照して説明する。なお、第３図はこの発明に係る真空成
形装置の正面図、第４図はその側面図である。

図において、符号２１は床面Ｐ上に設けられた基台であ
る。この基台２１の上には、装置本体２２が載置固定さ
れている。この装置本体２２は、基台２１に固定された
基板２２ａと、この基板２２ａに対向してその上方に配
置された天板２２ｂと、それらの開に設けられ、天板２
２ａを支持する支柱（図示せず）とから構成されている
。基板２２ａと天板２２ｂとの開には、案内支柱２３が
設けられている。

案内支柱２３の下部には、シリンダ（第１の移動手段）
２４によって上下動する下テーブル２５が摺動自在に設
けられている。この下テーブル２５の上面には、めす型
２６が載置固定されている。

このめす型２６の上面には成形用の凹部２７が形成され
ている。この凹部２７の中央部には、第２図の左右方向
へ延びる突出部２７ａが形成されている。また、凹部２
７内は真空ガイド２８およびフレキシブルチューブ（図
示せず）を介して真空タンク（真空吸引手段）２９に連
通されている。なお、符号３０は不慮の事故によって下
テーブル２５が落下するのを防止するための落下防止装
置である。

一方、案内支柱２３の上部には、シリンダ３１によって
上下動する上テーブル３２が摺動自在に設けられている
。この上テーブル３２の下面には、後述する移動機構（
第２の移動手段）３３によってＸ方向へ移動せしめられ
るプラグ３４が設けられている。このプラグ３４は、鉄
板等の適度の強度を有する板体３４ａの外部を発泡プラ
スチック等の軟質材からなる保護層３４ｂによって被覆
したもので、移動方向と直交する断面における形状が凹
部２７の突出部２７ａと側壁とに上って区画される部分
の断面形状とほぼ同一形状になっている６なお、図中符
号３５は上テーブル３２が不慮の事故によって落下する
のを防止するための落下防止装置である。

前記、移動機構３３は、第５図に示すように構成されて
いる。すなわち、第５図において、符号３３１は四角枠
状をなす支持枠であり、上テーブル３２の下面に固定さ
れている。この支持枠３３１のＸ方向と直交する水平方
向（以下、Ｙ方向という。）の−側部には、パルスモー
タ等の駆動源３３２によってＹ方向へ移動せしめられる
駆動軸３３３が設けられている。この駆動軸３３３の先
端部にはリンク３３４，３３５の各一端部が回動可能に
設けられている。各リンク３３４，３３５の他端部には
、リンク３３６，３３７の一端部がそれぞれ回動可能に
設けられている。リンク３３６．３３７の他端部は、支
持枠３３１の他側部に突出して設けられた支持腕３３８
に回動可能に設けられている。これら４つのリンク３３
４〜３３７は全体として菱形状をなしており、駆動軸３
３３がその先端側へ向かって移動すると、リンク３３４
．３３６の結合部とリンク３３５，３３７の結合部との
開が広がり、逆に駆動軸３３３がその後端側へ向かって
移動すると狭くなるように構成されている。

また、支持枠３３１のＸ方向の各端部の一側部と他側部
とには、Ｘ方向に延びる案内軸３３９がそれぞれ設けら
れている。各端部に設けられた案内軸３３９，３３９に
よって支持板３４０が摺動可能に支持されている。支持
板３４０の下端部の一側部と他側部とには、プラグ３４
が固定されている。また、一方の支持板３４０とリンク
３３４゜３３６の結合部との開、および他方の支持板３
４０とリンク３３５＊３３？の結合部との間には、ねじ
機構によってそれ自体が伸縮して長さ調整が可能になさ
れた連結棒３４１がそれぞれ設けられている。

上記構成において、駆動軸３３３をその先端側へ移動さ
せると、一端側のプラグ３４と他端側のプラグ３４とが
互いに離間する方向、つまり凹部２７の中心側から周縁
側へ向かう方向へプラグ３４が移動することになる。駆
動軸３３３をその後端側へ移動させれば、プラグ３３４
が逆方向へ移動するのは勿論である。

次に、成形すべきシート（図示せず）の搬入および固定
手段について説明すると、第４図に示すように、基板２
２ａの一側部と天板２２ｂの一側部との間には、一対の
ブラケット３６が設けられている。一対のブラケット３
６の間の高さ方向の中央部には、モータ３７によって回
転せしめられる軸３８が回動自在に設けられている。こ
の紬３８の一端部と池端部とには、駆動ロール３９がそ
れぞれ固定されている。駆動ロール３９には、シリンダ
４０によってピンチロール４１が押圧接触せしめられ、
これら駆動ロール３９とピンチロール４１とによってシ
ートが送り込まれるようになっている。送りこまれたシ
ートについては、この実施例では、人手によってめす型
２７とプラグ３４との間に引き込むようにしているが、
これを装置自体によって行わせてもよいことは勿論であ
る。そして、シートを所定量送り込んだことを駆動ロー
ル３９の回転数によって検出するとモータ３７が停止す
るようになっている。なお、紬３８の中央部には、送り
込まれるシートの中央部が下方に垂れ下がるのを防止す
るための案内ロール４２が設けられている。

次に、シートの固定手段であるが、第３図に示すように
、基板２２ａ天板２２ｂとの中間部には、下押さえ枠４
３が配置固定されている。この下押さえ枠４３は、その
上面が駆動ロール３９とピンチロール４１との接点とほ
ぼ同一高さに位置し、また、めす型２６の上方に位置す
る泣所に四角枠状をなす部分を有している。その枠状部
分の内法寸法は、めす型２６の外法寸法と同等か若干大
きく形成されている。また、下押さ〉枠４３の４隅には
、シリンダ４４がその軸線を上下に向けて固定されてい
る。このシリンダ４４から上方へ向かって突出したロッ
ド４５の上端部には、上押さえ枠４６が固定されており
、ロッド４５の伸張・退縮によって上押さえ枠４６が上
下動するようになっている。

また、上押さえ枠４６が上下動するときに、それが水平
状態を保つように、同期装置４７が設けられている。す
なわち、下押さえ枠４３の４隅には、軸線を上下に向け
た案内筒４８が固定されている。この案内筒４８には、
上端部が上押さえ枠４６に固定された案内ロッド４９が
摺動自在に挿入されている。この案内ロッド４９には、
ラック（図示せず）が形成されている。また、第６図に
示すように、下押さえ枠４３の前側と両側部側（一方の
側部については図示していない。）とには、水平方向に
延びるシャフト５０が配置されている。

各シャフト５０は、笠歯車５１を介して連結されている
。また、各シャフト５０には平歯車５２が固定されてお
り、この平歯車５２が案内ロッド４９のラックに噛み合
っている。このような構成の下で、上押さえ枠４６は水
平状態を保ち、全体が同時に下押さえ枠４３とシートを
挟持することになる。

また、第４図に示すように、装置本体２２の後側には、
その後面側から前面側へ向かって延びるレール５３．５
４が二対配置されている。下側の一対のレール５３．５
３（一方は図示せず。）には、シリンダ５５によって前
後に移動せしめられる下ヒータ５６が走行し、上側の一
対のレール５４゜５４（一方は図示せず。）には、シリ
ンダ５７によって前後に移動せしめられる上ヒータ５８
が走行するようになっている。

なお、第４図において、符号５９は、成形したシートを
凹部２７から離脱させるのが困難である場合に凹部２７
の壁面とシートとの間に圧縮空気を送ってシートを離脱
させるための圧縮空気タンクであり、切替弁（図示せず
）を介して真空〃イＹ２８から凹部２７に連通されてい
る。また、図示していないが、上テーブル３２の下面に
はスプレーおよびファンが配置されており、成形された
シートに冷却水を噴霧するとともに冷却風を送り、短時
間でシートを冷却するようになっている。

次に、上記構成の真空成形装置の作用について、動作制
御と併せて説明する。なお、動作制御については、リミ
ットスイッチ、近接スイッチまたは数値制御等を適宜層
いて行うようになっているが、ここではその説明を省略
する。

駆動ロール３９上にシートを載置した状態で、起動スイ
ッチ（図示せず）を入れると、ピンチミール４１が下動
してシートを挟持する。すると、モータ３７が起動し、
シートを装置本体２２内へ送り込む。所定長さ送り込む
と、モータ３７が停止する。この状態で起動スイッチを
いれると、上押さえ枠４６が下動し、下押さえ枠４３と
によってシートを挟持固定する。すると、上下のヒータ
５６．５８が前方へ移動し、シートに対向して停止する
。その後、シートを上下から熱する。所定時間加熱する
とヒータ５６，５８は元の位置に復帰する。すると、下
テーブル２５が上動するとともに、上テーブル３２が下
動する。上テーブル３２は、プラグ３４の下端面がシー
トに接触してこれを所定量押し下げると停止する。上テ
ーブル３２が停止したとき、下テーブル２５の上動によ
ってめす型２６の上端面がシートにほぼ接するようにな
る。この状態からさらに下テーブル２５は上動し続ける
。この下テーブル２５の上動と同時に、プラグ３４が移
動機構３３によりてＸ方向へ移動せしめられる。この結
果、各プラグ３４は凹部２７の深さ方向と凹部２７の中
心側から周縁側へ向かう方向との両方向へ同時に移動す
ることになる。

そして、プラグ３４がシートを介して凹部２７の壁面に
は１！′接すると、下テーブル２５および移動機構３３
が停止する。なお、停止状態においては、めす型２６の
上面がシートより上方に位置している。したがって、め
す型２６はシートを上方へ押しあげることになり、めす
型２６の上面によってもシー）Ｆ成形するようになって
いる。

また、めす型２６の上端面がシートに接触して凹部２７
内が気密状態になると、真空タンク２９によって凹部２
７内の真空引きが開始される。この真空引きは、プラグ
３４によってシートが凹部２７の壁面に接触せしめられ
た後、所定時間経過するまで続けられる。所定時間経過
すると、真空タンク２９が閉じられる。その後、スプレ
ーおよびファンによってシートが冷却される。冷却後、
下テーブル２５が下動するとともに、上テーブル３２が
上動する。それと同時に、プラグ３４が移動機構３３に
よって凹部２７の周縁側から中心側へ向かって移動せし
められる。そして、全体が元の状態に復帰して装置が停
止する。

［発明の効果１以上説明したように、この発明の真空成形方法および装
置によれば、プラグをめす型の凹部の深さ方向のみなら
ず、凹部の中心側から周縁側へ向かう方向へも移動させ
るようにしているから、シートのプラグとめす型とによ
って拘束される部分間の長さを従来のものに比して大幅
に長くすることができる。したがって、成形されたシー
トの一部が過度に薄くなるのを防止することができ、ま
た従来不可能であった凹部の側壁が垂直な場合であって
も何等支障なく成形することができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ　）、（Ｂ　）、（Ｃ）はこの発明の主要構
成とその作用を説明するための図、第２図はこの発明の
主要構成の他の例を示す図、第３図〜第６図はこの発明
の一実施例を示すもので、第３図はその正面図、第４図
はその側面閃、第５図は移動機構を示す第３図の■矢視
図、第６図は第３図の■内部の拡大図、第７図（Ａ　）
、（Ｂ　）、（Ｃ）は従来の真空成形装置の概略構成と
その作用を説明するための図である。１１・・・めす型、ｌｌａ・・・凹部、１２・・・プラ
グ、１３・・・シリンダ（第１の移動手段）、１４・・
・シリンダ（第２の移動手段）、１５・・・シート、２
４・・・シリンダ（第１の移動手段）、２６・・・めす
型、２７・・・凹部、２９・・・真空タンク（真空吸引
手段）、３３・・・移動機構（第２の移動手段）、３４
・・・プラグ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）めす型の一面に形成された凹部に成形すべきシー
トをプラグによって押し込み、押し込まれたシートを真
空吸引して前記凹部の壁面に密着させて成形する真空成
形方法において、前記プラグによってシートを押し込む
に際し、当該プラグを前記めす型に対して凹部の深さ方
向と凹部の中心側から周縁側へ向かう方向との両方向へ
同時に相対移動させることを特徴とする真空成形方法。
（２）一面に成形用の凹部が形成されためす型と、この
めす型の凹部に連通され、凹部内を真空吸引する真空吸
引手段と、前記めす型の一面に対向して配置され、成形
すべきシートを前記凹部内へ押し込むプラグとを備えた
真空成形装置において、前記プラグを前記めす型に対し
前記凹部の深さ方向へ相対移動させる第１の移動手段を
設けるとともに、前記プラグをめす型に対し前記凹部の
中心側から周縁側へ向かう方向へ相対移動させる第２の
移動手段を設けたことを特徴とする真空成形装置。