WO2019159413A1 - 曲げ成形型 - Google Patents
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Abstract
構成が単純であり、しかも素早く確実に棒状体をXYZの三次元方向に曲げ加工できる曲げ成形型を提供することを目的とし、X方向に型締めされて棒状体のXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型(10,20)と、Z方向に型締めされて棒状体のZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型(30,40)とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成される曲げ成形型とした。
Description
この発明は、XYZの三次元方向に曲げられた棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型に関するものである。
なお、本明細書において「棒状体」とは、中実及び中空の両者の棒状の物品を広く意味する。
なお、本明細書において「棒状体」とは、中実及び中空の両者の棒状の物品を広く意味する。
例えば、自動車部品のホースなどのように三次元に屈曲形状をした筒状の樹脂管は、曲げ成形型を用いて成形されている。この曲げ成形型を用いた成形技術としては、例えば特許文献1、2に開示された技術が存在する。
特許文献1に開示された技術は、次のものである。
ダイス5下に降下するパリソンPを一方の開閉割型1aのPL面2をスライドする立壁4にて該開閉割型1aの型3の前後方向の曲折形状に押し曲げ合わせ、該立壁4の前面を横移動するコア4aにて該パリソンPの左右方向を該開閉割型1aの型3の左右方向の曲折形状に押し曲げ合わせて入れ、然る後開閉割型1a,1bを型閉じして中空成形することを特徴とする三次元曲折形製品の中空成形方法(特許文献1の請求項1)。
開閉割型1a,1bを有し、ダイス5より降下するパリソンPを一方の開閉割型1aの型3の前後方向の曲折形状にスライドして押し曲げ合わせする立壁4を該開閉割型1aのPL面2に設け、該立壁4の前面に押し曲げパリソンを前記型3内に押し入れするコア4aを設けたことを特徴とする三次元曲折製品の中空成形装置(特許文献1の請求項4)。
ダイス5下に降下するパリソンPを一方の開閉割型1aのPL面2をスライドする立壁4にて該開閉割型1aの型3の前後方向の曲折形状に押し曲げ合わせ、該立壁4の前面を横移動するコア4aにて該パリソンPの左右方向を該開閉割型1aの型3の左右方向の曲折形状に押し曲げ合わせて入れ、然る後開閉割型1a,1bを型閉じして中空成形することを特徴とする三次元曲折形製品の中空成形方法(特許文献1の請求項1)。
開閉割型1a,1bを有し、ダイス5より降下するパリソンPを一方の開閉割型1aの型3の前後方向の曲折形状にスライドして押し曲げ合わせする立壁4を該開閉割型1aのPL面2に設け、該立壁4の前面に押し曲げパリソンを前記型3内に押し入れするコア4aを設けたことを特徴とする三次元曲折製品の中空成形装置(特許文献1の請求項4)。
特許文献2に開示された技術は、次のものである。
屈曲形状をした筒状の中空成形品をブロー成形する際に用いるブロー成形金型であって、前記中空成形品を成形するためのキャビティを上下に分割したうちの下側に当たる下側キャビティを有する下金型と、該下側キャビティの前記下金型上面におけるエッジの軌跡に倣った形状に少なくとも前記中空成形品の屈曲部の形成範囲に亘って形成され、前記下側キャビティを挟んで前記下金型の上面において対向する一対のキャビティフェンスと、該一対のキャビティフェンスのそれぞれを、前記下金型と対となる上金型の型締め時には、前記エッジの外側で該型締めを阻害しない待機位置に退避させ、パリソンの押し出し時には、該待機位置から該エッジの軌跡に少なくとも一致するまで移動するフェンス進退手段とを備えることを特徴とするブロー成形金型(特許文献2の請求項1)。
屈曲形状をした筒状の中空成形品をブロー成形する際に用いるブロー成形金型であって、前記中空成形品を成形するためのキャビティを上下に分割したうちの下側に当たる下側キャビティを有する下金型と、該下側キャビティの前記下金型上面におけるエッジの軌跡に倣った形状に少なくとも前記中空成形品の屈曲部の形成範囲に亘って形成され、前記下側キャビティを挟んで前記下金型の上面において対向する一対のキャビティフェンスと、該一対のキャビティフェンスのそれぞれを、前記下金型と対となる上金型の型締め時には、前記エッジの外側で該型締めを阻害しない待機位置に退避させ、パリソンの押し出し時には、該待機位置から該エッジの軌跡に少なくとも一致するまで移動するフェンス進退手段とを備えることを特徴とするブロー成形金型(特許文献2の請求項1)。
しかしながら、上記した特許文献1に開示された技術にあっては、開閉割型1a,1b、一方の開閉割型1aの型3の前後方向の曲折形状にスライドしてバリソンを押し曲げ合わせする立壁4の他、前記立壁4の前面にパリソンを前記型3内に押し入れするコア4aを設けた構成のものであり、その構成が複雑なものであった。また、開閉割型1a,1bを型閉じしてバリソンを成形する際には、上記立壁4及びコア4aを開閉割型1a,1bの型閉じの支障とならない位置に後退させなければならず、その分成形サイクルが長いものとなると共に、立壁4及びコア4aを後退させる際に押圧していたバリソンの位置が変わり、開閉割型1a,1bを型閉じした際にバリソンを挟み込んでバリが生じるおそれが高いものであった。
一方、特許文献2に開示された技術にあっては、上記特許文献1に設けられたパリソンを型3内に押し入れるコア4aは存在しないため、その分構成は単純なものとはなっているが、下側キャビティ22へのバリソンの押し込みは、押出機50のノズルからバリソンPを押し出す際の押圧力を利用しており、バリソンの押出速度の調節や下金型の移動制御を行なって初めてパリソンを下側キャビティ22の屈曲に沿って確実に装填できるものであった。また、特許文献2に開示された技術にあっても、上・下金型の型締め時にあっては、一対のキャビティフェンス24,26を型締めを阻害しない待機位置に退避させなければならず、上記特許文献1の技術と同様にその分成形サイクルが長いものとなると共に、キャビティフェンス24,26を退避させる際にバリソンの位置が変わってバリが生じるおそれが高いものであった。
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、構成が単純であり、しかも素早く確実に棒状体をXYZの三次元方向に曲げ加工できる曲げ成形型を提供することにある。
上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔1〕~〔4〕に記載の曲げ成形型とした。
〔1〕XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型であって、X方向に型締めされて棒状体のXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて棒状体のZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成されることを特徴とする、曲げ成形型。
〔2〕上記XY平面成形型は、X方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体をXY方向に曲げ加工する成形面がそれぞれ形成されていることを特徴とする、上記〔1〕に記載の曲げ成形型。
〔3〕上記一対のXY平面成形型は、その型締め時において対向する上記成形面間に曲げ加工する棒状体の外径に略等しい間隙のキャビティを画成することを特徴とする、上記〔2〕に記載の曲げ成形型。
〔4〕上記Z方向成形型は、Z方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する上記キャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の曲げ成形型。
〔1〕XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型であって、X方向に型締めされて棒状体のXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて棒状体のZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成されることを特徴とする、曲げ成形型。
〔2〕上記XY平面成形型は、X方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体をXY方向に曲げ加工する成形面がそれぞれ形成されていることを特徴とする、上記〔1〕に記載の曲げ成形型。
〔3〕上記一対のXY平面成形型は、その型締め時において対向する上記成形面間に曲げ加工する棒状体の外径に略等しい間隙のキャビティを画成することを特徴とする、上記〔2〕に記載の曲げ成形型。
〔4〕上記Z方向成形型は、Z方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する上記キャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の曲げ成形型。
上記した本発明に係る曲げ成形型では、X方向に型締めされて棒状体のXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて棒状体のZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とから成るものであり、その構成が単純であると共に、操作制御も容易なものとなる。また、前記各成形型は、その型締めされた際にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティがその間に画成されるものであるため、型締めに際して退避させる成形型はなく、成形サイクルが短いものとなり、また成形型を退避させることによって加工する棒状体の位置が変わることもないため、バリのないXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を容易かつ確実に成形することができるものとなる。
以下、本発明に係る曲げ成形型の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る曲げ成形型の一実施形態を示した斜視図であり、該曲げ成形型1は、X方向に型締めされて棒状体PのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型10,20と、Z方向に型締めされて棒状体PのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型30,40とから成る。
なお、上記「棒状体P」としては、中実の鋼棒、ステンレス棒、樹脂棒など、また中空の鋼管、ステンレス管、樹脂管などが挙げられる。
なお、上記「棒状体P」としては、中実の鋼棒、ステンレス棒、樹脂棒など、また中空の鋼管、ステンレス管、樹脂管などが挙げられる。
XY平面成形型10,20は、図示しないアクチュエータによってX方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体PをXY方向に曲げ加工する成形面11,21がそれぞれ形成されている。成形面11,21は、XYZの三次元方向に曲げ加工される最終の棒状体Pの形状、即ち製品形状のXY平面への投影形状にXY方向が湾曲して形成され、Z方向には起伏なくフラットに形成されている。
上記一対のXY平面成形型10,20は、その型締め時において対向する上記成形面11,21間に曲げ加工する棒状体Pの外径に略等しい間隙のキャビティを画成し、棒状体PのXY平面でのXY方向の曲げ加工を行う。
なお、上記一対のXY平面成形型10,20は、両者をX方向に進退動可能に構成しても良く、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してX方向に進退動する移動型としても良い。
なお、上記一対のXY平面成形型10,20は、両者をX方向に進退動可能に構成しても良く、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してX方向に進退動する移動型としても良い。
Z方向成形型30,40は、やはり図示しないアクチュエータによってZ方向に型締めされる一対の成形型である。この一対のZ方向成形型30,40は、上記一対のXY平面成形型10,20がその型締め時において対向する成形面11,21間に画成する上記キャビティにZ方向から挿入し得る厚さ及び形状の板体、即ち、棒状体Pの外径に略等しい厚さを有し、その板面が棒状体Pの製品形状のXY平面への投影形状にXY方向が湾曲された板体に形成され、その対向する先端は棒状体Pの製品形状に沿うようにZ方向が湾曲して形成されている。
そして、上記一対のZ方向成形型30,40の対向する先端面には、図2に示したように型締めされた際にその間にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体Pを成形するキャビティを画成する成形凹部31,41がそれぞれ形成されている。
なお、上記一対のZ方向成形型30,40は、両者をZ方向に進退動可能に構成しても良いが、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してZ方向に進退動する移動型としても良い。但し、一方を固定型とする場合は、上記一対のXY平面成形型10,20がその型締め時において対向する成形面11,21間に画成する上記キャビティ内に該固定型とした成形型が位置する状態に配置する。
なお、上記一対のZ方向成形型30,40は、両者をZ方向に進退動可能に構成しても良いが、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してZ方向に進退動する移動型としても良い。但し、一方を固定型とする場合は、上記一対のXY平面成形型10,20がその型締め時において対向する成形面11,21間に画成する上記キャビティ内に該固定型とした成形型が位置する状態に配置する。
上記したように構成された本発明に係る曲げ成形型1は、次のように操作されて棒状体PをXYZの三次元方向に曲げ加工する。
まず、図3に示したように本発明に係る曲げ成形型1内に、加工する棒状体Pをセットする。続いて、図4に示したようにXY平面成形型10,20を図示しないアクチュエータによってX方向に型締めし、該XY平面成形型10,20の成形面11,21によって棒状体Pを挟み込み、棒状体PのXY方向の曲げ加工を行う。
続いて、図5に示したように一対のZ方向成形型30,40の内、下側の成形型30を図示しないアクチュエータによってZ方向に型締めし、上記型締めされた一対のXY平面成形型10,20の対向する成形面11,21間に画成されたキャビティ内に下側のZ方向成形型30を配置する。なお、下側のZ方向成形型30を固定型とし、事前に該固定型とした下側の成形型30を上記一対のXY平面成形型10,20がその型締め時において対向する成形面11,21間に画成する上記キャビティ内に位置する状態に配置することとした場合には、この操作は不要となる。
続いて、図6に示したように上側のZ方向成形型40を図示しないアクチュエータによってZ方向に型締めし、一対のZ方向成形型30,40の対向する先端面にそれぞれ形成された成形凹部31,41によって棒状体Pを挟み込み挟み込んでZ方向の曲げ加工を施し、棒状体Pを最終の製品形状まで曲げ加工する。この際、棒状体Pが中空の樹脂管などであり、その成形時の座屈を防止する観点等から必要に応じて棒状体P内へ加圧気体を導入しても良い。また、上記した図4~図6に示した操作をほぼ同時に行い、棒状体Pを各成形型10,20,30,40によって各方向から曲げ加工をほぼ同時に行う操作としても良い。
上記した本発明に係る曲げ成形型1によれば、X方向に型締めされて棒状体PのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型10,20と、Z方向に型締めされて棒状体PのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型30,40とから成るものであり、その構成が単純であると共に、操作制御も容易なものとなる。また、前記各成形型10,20,30,40は、その型締めされた際にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体Pを成形するキャビティがその間に画成されるものであるため、型締めに際して退避させる成形型はなく、成形サイクルが短いものとなり、また成形型を退避させることによって加工する棒状体Pの位置が変わることもないため、バリのないXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体Pを容易かつ確実に成形することができる。
本発明に係る成形型1は、次のように変形した実施形態としても良い。
図7は、成形型を3部材によって構成したものである。
この成形型1にあっては、上記図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向に型締めされて棒状体PのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30を、X方向に型締めされて棒状体PのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型10,20の一方の成形型10の板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に3部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型1の操作は、図7に矢印で示したようにXY平面成形型10,20のX方向への型締めと、上側のZ方向成形型40のZ方向への型締めのみとなり、その操作制御はより容易なものとなる。
この成形型1にあっては、上記図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向に型締めされて棒状体PのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30を、X方向に型締めされて棒状体PのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型10,20の一方の成形型10の板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に3部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型1の操作は、図7に矢印で示したようにXY平面成形型10,20のX方向への型締めと、上側のZ方向成形型40のZ方向への型締めのみとなり、その操作制御はより容易なものとなる。
図8は、成形型を3部材によって構成した変形例である。
この成形型1にあっては、図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30をX方向に延設した厚い台状のものとし、該台状とした下側のZ方向成形型30をXY平面成形型10,20の一方の成形型10の板面に一体的に取り付けた構成とすると共に、XY平面成形型10,20の他方の成形型20の下端面を前記台状とした下側のZ方向成形型30の上端面に倣った形状に湾曲して形成し、該下端面を湾曲して形成したXY平面成形型20を台状とした下側のZ方向成形型30上でスライドさせることによりX方向に型締めする構成としたものである。
かかる構成の成形型1は、上記図7に示した成形型と同様の効果が得られると共に、更に台状とした下側のZ方向成形型30が加工する棒状体Pを支える台座としての作用を果たし、成形型による棒状体Pのかみ込みが生じ難いものとなる。
この成形型1にあっては、図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30をX方向に延設した厚い台状のものとし、該台状とした下側のZ方向成形型30をXY平面成形型10,20の一方の成形型10の板面に一体的に取り付けた構成とすると共に、XY平面成形型10,20の他方の成形型20の下端面を前記台状とした下側のZ方向成形型30の上端面に倣った形状に湾曲して形成し、該下端面を湾曲して形成したXY平面成形型20を台状とした下側のZ方向成形型30上でスライドさせることによりX方向に型締めする構成としたものである。
かかる構成の成形型1は、上記図7に示した成形型と同様の効果が得られると共に、更に台状とした下側のZ方向成形型30が加工する棒状体Pを支える台座としての作用を果たし、成形型による棒状体Pのかみ込みが生じ難いものとなる。
図9は、成形型を2部材によって構成したものである。
この成形型1にあっては、図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30を、XY平面成形型10,20の一方の成形型10の下方板面に一体的に取り付け、Z方向成形型30,40の内の上側の成形型40を、XY平面成形型10,20の他方の成形型20の上方板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に2部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型1の操作は、図9に矢印で示したように上側のZ方向成形型40と一体化された他方のXY平面成形型10をX方向への型締めし、その後、該XY平面成形型10をZ方向に移動させれば良く、その操作制御は更に容易なものとなる。
この成形型1にあっては、図1に示した実施形態に係る成形型1のZ方向成形型30,40の内の下側の成形型30を、XY平面成形型10,20の一方の成形型10の下方板面に一体的に取り付け、Z方向成形型30,40の内の上側の成形型40を、XY平面成形型10,20の他方の成形型20の上方板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に2部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型1の操作は、図9に矢印で示したように上側のZ方向成形型40と一体化された他方のXY平面成形型10をX方向への型締めし、その後、該XY平面成形型10をZ方向に移動させれば良く、その操作制御は更に容易なものとなる。
以上、本発明に係る成形型の種々の実施形態を説明したが、本発明はこの様な実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらなる種々態様で実施し得ることは勿論である。
本発明に係る曲げ成形型によれば、構成が単純であり、しかも素早く確実に棒状体をXYZの三次元方向に曲げ加工できるので、特に家電製品、自動車の部品などとして使用される各種の樹脂製、金属製のパイプ、ホースの曲げ加工に広く利用することができるものとなる。
1 曲げ成形型
10,20 XY平面成形型
11,21 成形面
30,40 Z方向成形型
31,41 成形凹部
P 棒状体
10,20 XY平面成形型
11,21 成形面
30,40 Z方向成形型
31,41 成形凹部
P 棒状体
Claims (4)
- XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型であって、X方向に型締めされて棒状体のXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて棒状体のZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成されることを特徴とする、曲げ成形型。
- 上記XY平面成形型は、X方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体をXY方向に曲げ加工する成形面がそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の曲げ成形型。
- 上記一対のXY平面成形型は、その型締め時において対向する上記成形面間に曲げ加工する棒状体の外径に略等しい間隙のキャビティを画成することを特徴とする、請求項2に記載の曲げ成形型。
- 上記Z方向成形型は、Z方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記XYZの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の曲げ成形型。
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