JPS6363667B2 - - Google Patents

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ツトの深絞り成型
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ツ
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
成繊維を混合してなる繊維質系成型用マツトのう
ち、木綿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
マツトを雄雌金型によつ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雄雌金型
が深く嵌入する過程でマツトの深絞り成型部分に
局所的な破断応力が働くため、その部分にマツト
切れが生じ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ツト仮押しパツドによ
つて雌金型上に載置したマツ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
分のマツ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、面積が小さくなつた場合には成型品の深
絞り部分の頂面部及び側面部に、圧縮時のマツト
過伸跡がヒケ状態となつて出現したり、マツト切
れが発生するといつた問題点を見つけた。これは
圧縮成型初期時点でマツ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ツトと雌金型凹
部周囲の平面部との接触面積がかなり広くなり、
従つて、マツト成分の合成樹脂溶融による粘着抵
抗が大きくなつて雌金型凹部へのマツト嵌入がス
ムーズにいかないことが原因であることが本発明
者の研究によつてわかつた。 このため、本発明者は、膨出部の頂面から突出
自在なマツト仮押上げパツド及び油圧シリンダ等
のパツ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、繊維質系成型用マツトを雄金型
膨出部の上面に置いた状態で深絞り圧縮成型を行
ない、少なくとも繊維質系成型用マツトの上面が
雌金型凹部に接するまでの間はマツト仮押上げパ
ツ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ツト仮押上げパツドにより繊
維質系成型用マツトをフリーな状態で持ち上げて
ある程度プレフオ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
面部等にマツ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つ
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ツト仮押上げパツドや
パツ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、従つて、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
き雄金型膨出部が高さ100mm程度で膨出部底部の
直径が120mm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ヒケ状
態が目視観察されており、この程度以下の寸法の
深絞り成型にはこの改良法によつても完全な成型
状態の成型品を得ることが困難となることがわか
つた。 ＜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ツトを深絞り成
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つた
り、あるいは、適用できても成型品にヒケあるい
はマツ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ツト切れ
の生じることのない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を提供することを目
的とする。 ＜問題点を解決するための手段＞ この発明の繊維質系成型用マツトの深絞り成型
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
ツト仮押上げパツドを雌金型凹部の周縁に沿つて
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ツトの深絞
り成型法は、上記のようなマツト仮押上げパツド
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
維質系成型用マツ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
維質系成型用マツトの上面が雄金型膨出部に接す
るまでの間はマツト仮押上げパツドを雌金型凹部
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、マツト仮押上げパツドが雌金型凹部上
に置かれた繊維質系成型用マツトをフリーな状態
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ツトはある程度プレフオーム
され、その深絞り成型部分は予め雌金型凹部内に
挿入された状態となる。そして、雌金型凹部の周
縁に設けられたマツト仮押上げパツドはマツトの
深絞り成型部分の外周に沿つて繊維質系成型用マ
ツトを持ち上げるので、雄金型膨出部にマツト仮
押上げパツドを設けた前記改良方法に較べて、マ
ツ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、マツト仮
押上げパツドにより繊維質系成型用マツトの外周
部は持ち上げられた状態にあるから、マツトと雌
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、マツト成
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、これによつてマ
ツ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
沿つてマツト仮押上げパツド５〜８が設けられて
いる。これらのマツト仮押上げパツド５〜８は、
雌金型内部に設けられた油圧シリンダ９〜１２の
働きによつて、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Ｄ
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。マツト仮押上げパツド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９２，１０２，１１２，１２２に連
結されたマツト仮押上げパツド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の間にマツト
仮押上げパツド５〜８に働く力よりは大きいが第
２図Ｄ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ツトであ
つて、第２図Ｂに示す熱圧縮成型開始の状態にお
いて、マツト仮押上げパツド５〜８によつて雌金
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、従つ
て、下方に凸形状にプレフオームされている。
尚、便宜上、第１図Ａ、第２図Ａ〜Ｅではマツト
仮押上げパツド５〜８は実際より小幅に示してあ
る。 次に、実施例の動作について説明する。 まず、第２図Ａに示す如く、マツト仮押上げパ
ツド５〜８を雌金型内に没入させた状態で繊維質
系成型用マツト１５を雌金型凹部上面に置き、爾
後、マツト仮押上げパツド５〜８を上げて同図Ｂ
に示す状態にする。 繊維質系成型用マツト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、繊維質系成型用マツト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
によつて、繊維質系成型用マツト１５を介して膨
出部２の押圧力が加わつても、マツト仮押上げパ
ツド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Ｄ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Ｄに示す段階になつ
た場合には、繊維質系成型用マツト１５のマツト
仮押上げパツド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、繊維質系成型用マツト１５
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の内面にほぼ沿つて変形した状
態となつている。第２図Ｄ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
型膨出部外周から繊維質系成型用マツト１５を介
して伝達する押圧力によつて、マツト仮押上げパ
ツド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、爾後、雌金型３に完全に埋没す
る。そして、マツト仮押上げパツド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
繊維質系成型用マツト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
用マツト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、この発明の実施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
没自在のマツト仮押上げパツド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「Ａ型」「Ｂ型」「Ｃ型」とい
う）製作した。尚、Ｔ１〜Ｔ３はそれぞれ200mm、
100mm、100mm、Ｔ４〜Ｔ６はそれぞれ160mm、100
mm、60mm、７〜Ｔ９はそれぞれ120mm、100mm、20
mmである。そして、嵩高度0.1、マツト厚さ20mm
の木質繊維系成型用マツトを雄金型２１〜２３の
膨出部の上におき、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、金型温度190〜200℃で圧縮成型して
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、金型の雄雌の上下位置を逆に
すると共に木質繊維質系成型用マツトを雌金型の
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。

【表】 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に示した如きマツト仮押上げパツドを具備
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
型用マツ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オームされる。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。
このためマツ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ツト切れ
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、マツト仮押上げ
パツドによつて繊維質系成型用マツトを深絞り部
の外周に沿つて持ち上げるので、小さな膨出部形
状にも対応でき、よつて、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Ａ〜Ｅ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認する
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…マツト仮押上げパツド、９，１０，
１１，１２…油圧シリンダ、１５…繊維質系成型
用マツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維質系成型用マツ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
   とによつ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
   構造のマツト仮押上げパツドを該凹部の周縁に沿
   つて設けたことを特徴とする繊維質系成型用マツ
   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ツ
   ト仮押上げパツトを該凹部の周縁に沿つて設けた
   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
   ツ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ツ
   トの上面が該膨出部に接するまでの間は該マツト
   仮押上げパツ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ツ
   トの深絞り成型法。