WO2025253948A1 - 連続プレス成形装置、成形品、及び連続プレス成形方法 - Google Patents

連続プレス成形装置、成形品、及び連続プレス成形方法

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WO2025253948A1
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mold
press
positioning
die
sheet material
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拓也 岩本
太一 西村
亮太 寺山
剛志 鈴木
拓哉 中倉
優太 林
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Japan Steel Works Ltd
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    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/44Compression means for making articles of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/22Corrugating
    • B29C53/24Corrugating of plates or sheets
    • B29C53/26Corrugating of plates or sheets parallel with direction of feed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C53/24Corrugating of plates or sheets
    • B29C53/28Corrugating of plates or sheets transverse to direction of feed

Definitions

  • This disclosure relates to a continuous press molding apparatus, a molded product, and a continuous press molding method.
  • a press device places a preheated sheet material to be press-molded (e.g., a thermoplastic resin sheet) between an upper mold having a press surface including a concave-convex shape and a lower mold having a press surface including a convex shape that fits into the concave shape and a concave shape that the convex shape fits into.
  • the press surface of the upper mold and the press surface of the lower mold sandwich and pressurize the sheet material to be press-molded placed between them, thereby forming a molded product with a series of alternating concave-convex shapes corresponding to the press surface of the upper mold and the press surface of the lower mold (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 when an FRP sheet material (e.g., prepreg, laminate, stampable sheet) is used as the sheet material to be press-molded, the FRP sheet material is reinforced with reinforcing fibers and therefore has almost no stretch. Therefore, when the convex shapes on the press surface of the upper mold are simultaneously pressed into the concave shapes on the press surface of the lower mold (i.e., when the molds are clamped), the FRP sheet material present between the concave shapes on the press surface of the lower mold (between the convex shapes on the press surface of the upper mold) is pulled, posing a concern that the FRP sheet material may be damaged.
  • an FRP sheet material e.g., prepreg, laminate, stampable sheet
  • a continuous press molding device comprises a shaping die comprising an upper shaping die having a first upper press surface including one of a concave shape and a convex shape that fits into the concave shape, and a lower shaping die having a first lower press surface including the other of the concave shape and the convex shape; a positioning die comprising an upper positioning die having a second upper press surface corresponding to the first upper press surface, and a lower positioning die having a second lower press surface corresponding to the first lower press surface; and a conveying device that conveys the sheet material to be press-molded, wherein the shaping die and the positioning die are arranged in this order along the conveying direction of the sheet material to be press-molded, and the shaping die is clamped such that the first upper press surface of the upper shaping die and the first lower press surface of the lower shaping die sandwich a preheated portion of the sheet material to be press-molded that is arranged between them.
  • the clamping of the positioning dies is performed by sandwiching and applying pressure between the second upper press surface of the upper positioning die and the second lower press surface of the lower positioning die, and applying pressure to the shaped portion of the press-molded sheet material placed between them, which has been shaped by the shaping die.
  • the conveying device conveys the press-molded sheet material so that the preheated portion of the press-molded sheet material is positioned between the first upper press surface of the upper shaping die and the first lower press surface of the lower shaping die, and the shaped portion of the press-molded sheet material is positioned between the second upper press surface of the upper positioning die and the second lower press surface of the lower positioning die, and clamping of the positioning dies and clamping of the shaping dies are performed successively in this order.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-forming device 1 according to a first embodiment.
  • 1 is a perspective view of a molded product molded (manufactured) by the continuous press molding device 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1 shows an example of the configuration of a mold clamping mechanism 100.
  • FIG. FIG. 2 is a system configuration diagram of a control device 60. 4 is a flowchart of an example of the operation of the continuous press-forming device 1.
  • This figure shows how a molded product (see Figure 2) with a series of alternating concave and convex shapes is produced by press-molding the sheet material M to be press-molded using each mold 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M to be press-molded is transported a predetermined distance (e.g., one pitch).
  • a molded product (see Figure 2) with a series of alternating concave and convex shapes is produced by press-molding the sheet material M to be press-molded using each mold 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M to be press-molded is transported a predetermined distance (e.g., one pitch).
  • This figure shows how a molded product (see Figure 2) with a series of alternating concave and convex shapes is produced by press-molding the sheet material M to be press-molded using each mold 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M to be press-molded is transported a predetermined distance (e.g., one pitch).
  • a molded product (see Figure 2) with a series of alternating concave and convex shapes is produced by press-molding the sheet material M to be press-molded using each mold 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M to be press-molded is transported a predetermined distance (e.g., one pitch).
  • FIG. 10 is a modified example of the sheet material M to be press-molded.
  • FIG. 10 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-forming apparatus 1A according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-forming apparatus 1B according to a third embodiment.
  • 14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV of FIG. 13.
  • FIG. 10 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-forming apparatus 1C according to a fourth embodiment.
  • 10 shows a specific example of the height position of each upper mold.
  • 10 shows a specific example of the height position of each upper mold.
  • 10 is a specific example of the height position of each upper mold.
  • 10 is a specific example of the height position of each upper mold.
  • 10 is a modified example of the sheet material M to be press-molded.
  • Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press molding apparatus 1 according to embodiment 1.
  • Fig. 2 is a perspective view of a molded product molded (manufactured) by the continuous press molding apparatus 1.
  • the continuous press molding device 1 is an apparatus that produces a molded product (see Figure 2) with a series of alternating concave and convex shapes by press-molding the press-molded sheet material M using each of the molds 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M is transferred (transported) a predetermined distance (e.g., one pitch).
  • the distance P1 (see Figure 2) between the concave shapes of the molded product corresponds to the distance P2 (see Figure 1) in the X-axis direction between the convex shapes of each mold.
  • these distances P1 and P2 will be referred to as one pitch.
  • One pitch is, for example, 50 mm.
  • the sheet material M to be press-molded is, for example, an FRP sheet material.
  • FPR stands for Fiber-Reinforced Plastics.
  • This plastic may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. That is, the sheet material M to be press-molded may be an FRP sheet material made of a thermoplastic resin, or an FRP sheet material made of a thermosetting resin. Examples of FRP sheet materials include prepregs, laminated plates, and stampable sheets.
  • the sheet material M to be press-molded may be cut to a predetermined length, or may be pulled out from a roll of the sheet material M to be press-molded. Furthermore, the sheet material M to be press-molded may be a single sheet, or multiple sheets stacked together.
  • the continuous press molding device 1 includes a preheating mold 10, a shaping mold 20, a positioning mold 30, a cooling mold 40, a conveying device 50, a control device 60 (not shown in Figure 1), and a mold clamping mechanism 100 (not shown in Figure 1).
  • the X axis extends in the conveying direction (horizontal direction) of the sheet material M to be press-formed.
  • the Y axis extends in a direction (horizontal direction) perpendicular to the X axis.
  • the Z axis extends in a direction (vertical direction) perpendicular to the XY plane.
  • the preheating mold 10 includes an upper preheating mold 11 and a lower preheating mold 12.
  • the shaping mold 20 includes an upper shaping mold 21 and a lower shaping mold 22.
  • the positioning mold 30 includes an upper positioning mold 31 and a lower positioning mold 32.
  • the cooling mold 40 includes an upper cooling mold 41 and a lower cooling mold 42.
  • the upper dies (upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41) are attached to the underside of the upper die platen 70A (movable platen).
  • the lower dies (lower shaping die 22, lower positioning die 32, lower cooling die 42) are attached to the upper side of the lower die platen 70B (fixed platen). Specific examples of the attachment structure of the upper and lower dies will be described later.
  • a gap (clearance) G1 exists between the shaping mold 20 (upper shaping mold 21 and lower shaping mold 22) and the positioning mold 30 (upper positioning mold 31 and lower positioning mold 32).
  • a gap (clearance) G2 exists between the positioning mold 30 (upper positioning mold 31 and lower positioning mold 32) and the cooling mold 40 (upper cooling mold 41 and lower cooling mold 42). It is preferable that the gaps G1 and G2 are as short as possible, for example, 1 mm.
  • the length L30_X of the positioning mold 30 in the X-axis direction is shorter than the length L20_X of the shaping mold 20 in the X-axis direction.
  • the length L40_X of the cooling mold 40 in the X-axis direction is the same as the length L20_X of the shaping mold 20 in the X-axis direction.
  • the length L10_X of the preheating mold 10 in the X-axis direction is longer than the length L20_X of the shaping mold 20 in the X-axis direction. Therefore, as described below, when the press-molding target sheet material M is transferred (transported) one pitch at a time (see FIGS. 9A to 9D), the preheating mold 10 heats and presses the same portion of the press-molding target sheet material M multiple times, allowing for a longer heating time for the press-molding target sheet material M. Furthermore, because the preheating heats the portion of the press-molding target sheet material M without dropping it below the intended molding temperature, molding defects such as wrinkles and voids that tend to occur due to insufficient molding temperature can be suppressed. As a result, the internal quality of the press-molding target sheet material M is improved. For example, defects such as voids within the press-molding target sheet material M can be eliminated or reduced.
  • the preheating mold 10 includes an upper preheating mold 11 and a lower preheating mold 12.
  • the preheating mold 10 is mounted on a lower mold platen 70B (fixed platen).
  • the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 is a plane parallel to the XY plane.
  • the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 is a plane parallel to the XY plane.
  • At least one of the upper preheating mold 11 and the lower preheating mold 12 is heated to a predetermined temperature by a heating device (e.g., an electric heater 13; see FIG. 7 ).
  • the heating device may be built into the preheating mold 10 or may be provided external to the preheating mold 10.
  • the preheating mold 10 is clamped by the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwiching and pressuring the portion of the sheet material M to be press-molded located therebetween.
  • This is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 14 (a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided midway through the air supply line connected to the air cylinder; see FIG. 7 ) connected to the upper preheating mold 11 to lower the upper preheating mold 11.
  • the preheating mold 10 is heated to a predetermined temperature by the heating device, the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwich and heat and pressurize the portion of the sheet material M to be press-molded located therebetween at a predetermined pressure.
  • the portion of the sheet material M to be press-molded that has been preheated in this manner will be referred to as the preheated portion of the sheet material M to be press-molded.
  • the preheating mold 10 is opened by the control device 60 controlling the air cylinder 14 (a solenoid valve for adjusting the amount of air supply provided midway in the air supply passage connected to the air cylinder; see FIG. 7 ) connected to the upper preheating mold 11, thereby lifting the upper preheating mold 11.
  • the shaping mold 20 includes an upper shaping mold 21 having an upper press surface (an example of a first upper press surface of the present disclosure) including a convex shape 21c that is convex in the ⁇ Z direction, and a lower shaping mold 22 having a lower press surface (an example of a first lower press surface of the present disclosure) including a concave shape 22c into which the convex shape 21c fits.
  • the upper press surface of the upper shaping mold 21 includes planes 21a and 21b parallel to the XY plane and the convex shape 21c that is convex in the ⁇ Z direction.
  • the convex shape 21c has, for example, a convex shape whose cross-sectional shape (cross-sectional shape taken along a plane parallel to the XZ plane) is an inverted trapezoid (see FIG. 1 ).
  • the planes 21a and 21b and the convex shape 21c extend in the Y-axis direction.
  • the press surface of the lower shaping mold 22 includes planes 22a and 22b parallel to the XY plane and the concave shape 22c into which the convex shape 21c fits.
  • the flat surfaces 22a, 22b and the recessed shape 22c extend in the Y-axis direction.
  • At least one of the upper shaping mold 21 and the lower shaping mold 22 is heated to a predetermined temperature by a heating device (e.g., an electric heater 23; see FIG. 7 ).
  • the predetermined temperature is lower than that of the upper pre-heating mold 11.
  • the heating device may be built into the shaping mold 20 or may be provided outside the shaping mold 20.
  • the upper shaping mold 21 is attached in a fixed state to the lower surface side of the upper mold platen 70A. Specifically, it is attached as follows.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Figure 1.
  • an attachment plate 82A and an insulating plate 83A are arranged in this order from top to bottom between the upper shaping mold 21 and the upper mold platen 70A.
  • the upper platen 70A is raised and lowered in the vertical direction (Z-axis direction) by the clamping mechanism 100.
  • the mounting plate 82A is fixed to the upper platen 70A with its upper surface in surface contact with the lower surface of the upper platen 70A. The two are fixed together, for example, by bolts (not shown).
  • the upper shaping mold 21 is fixed to the mounting plate 82A with an insulating plate 83A sandwiched between its upper surface and the underside of the mounting plate 82A.
  • the two are fixed together, for example, by bolts B2.
  • the reference numeral 84 denotes a knock pin used to precisely fix the upper shaping mold 21 to the mounting plate 82A.
  • the upper shaping mold 21 is attached in a fixed state to the upper mold platen 70A.
  • the lower shaping mold 22 is attached in a fixed state to the upper surface of the lower mold platen 70B. Specifically, it is attached as follows:
  • an attachment plate 82B and an insulating plate 83B are arranged in this order from bottom to top between the lower shaping mold 22 and the lower mold platen 70B.
  • the mounting plate 82B is fixed to the lower platen 70B with its underside in surface contact with the upper surface of the lower platen 70B.
  • the two are fixed together, for example, by bolts (not shown).
  • the lower shaping mold 22 is fixed to the mounting plate 82B with an insulating plate 83B sandwiched between its underside and the upper surface of the mounting plate 82B.
  • the two are fixed together, for example, by bolts B4.
  • the reference numeral 85 denotes a knock pin used to accurately fix the lower shaping mold 22 to the mounting plate 82B.
  • the shaping mold 20 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwiching and applying pressure to the preheated portion (portion preheated by the preheating mold 10) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper platen 70A on which the upper shaping mold 21 is attached.
  • the shaping mold 20 is heated to a predetermined temperature by a heating device, so the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwich the preheated portion of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, and heat and press it at a predetermined pressure.
  • the predetermined pressure is higher than that of the preheating mold 10.
  • the preheated portion of the press-molded sheet material M is pressed into the concave shape 22c on the lower press surface of the lower shaping die 22 by the convex shape 21c on the upper press surface of the upper shaping die 21.
  • a shape (concave shape) corresponding to the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping die 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping die 22 is formed in the preheated portion of the press-molded sheet material M.
  • the portion of the press-molded sheet material M shaped in this way will be referred to as the shaped portion of the press-molded sheet material M.
  • the shaping die 20 is opened when the control device 60 controls the electric motor 102 to rotate the ball screw 101, thereby raising the upper platen 70A to which the upper shaping die 21 is attached.
  • the positioning die 30 includes an upper positioning die 31 having an upper press surface (an example of the second upper press surface of the present disclosure) corresponding to the upper press surface of the upper shaping die 21, and a lower positioning die 32 having a lower press surface (an example of the second lower press surface of the present disclosure) corresponding to the lower press surface of the lower shaping die 22.
  • the upper press surface of the upper positioning die 31 has a shape similar to that of the upper press surface of the upper shaping die 21, and includes planes 31a and 31b parallel to the XY plane and a convex shape 31c convex in the -Z direction.
  • the convex shape 31c has a shape similar to that of the convex shape 21c, and is, for example, a convex shape whose cross-sectional shape (cross-sectional shape taken along a plane parallel to the XZ plane) is an inverted trapezoid (see FIG. 1 ).
  • the planes 31a and 31b and the convex shape 31c extend in the Y-axis direction.
  • the lower press surface of the lower positioning mold 32 has the same shape as the lower press surface of the lower shaping mold 22, and includes flat surfaces 32a and 32b parallel to the XY plane and a concave shape 32c into which the convex shape 31c fits.
  • the flat surfaces 32a and 32b and the concave shape 32c extend in the Y-axis direction.
  • the positioning mold 30 is at a lower temperature than the shaping mold 20.
  • the upper positioning die 31 is attached to the lower surface of the upper die plate 70A so as to be movable in a direction (Z-axis direction) toward and away from the upper die plate 70A. Specifically, it is attached as follows.
  • Figure 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 1.
  • the cross-sectional view taken along line CC in Figure 1 is the same as Figure 4.
  • an attachment plate 82A and an insulating plate 83A are arranged in this order from top to bottom between the upper positioning mold 31 and the upper mold plate 70A.
  • the upper platen 70A is raised and lowered in the vertical direction (Z-axis direction) by the clamping mechanism 100.
  • the mounting plate 82A is fixed to the upper platen 70A with its upper surface in surface contact with the lower surface of the upper platen 70A. The two are fixed together, for example, by bolts (not shown).
  • the upper positioning mold 31 is attached to the underside of the upper mold plate 70A so that it can move toward and away from the upper mold plate 70A (in the Z-axis direction) by threading bolts 94 inserted into through holes H1 formed in the mounting plate 82A and through holes H2 formed in the heat insulating plate 83A (see the enlarged view within rectangle C1 in Figure 4).
  • the through-hole H1 formed in the mounting plate 82A includes a large-diameter hole H1a formed in the upper part of the mounting plate 82A in the thickness direction and a small-diameter hole H1b formed in the lower part of the mounting plate 82A in the thickness direction.
  • a step portion 95 is formed between the large-diameter hole H1a and the small-diameter hole H1b.
  • the head 94a of the bolt 94 is inserted into the large diameter hole H1a. Meanwhile, the shaft 94b of the bolt 94 is inserted into the small diameter hole H1b and the through hole H2.
  • the diameter of the large diameter hole H1a is slightly larger than the diameter of the head 94a of the bolt 94.
  • the diameters of the small diameter hole H1b and the through hole H2 are slightly larger than the diameter of the shaft 94b of the bolt 94. Therefore, the upper positioning mold 31 can move toward and away from the upper mold platen 70A (in the Z-axis direction).
  • the upper positioning die 31 moves downward (in the -Z direction) relative to the upper platen 70A due to its own weight, etc., but further downward movement is restricted when the head 94a of the bolt 94 engages with the step 95.
  • a gap G3 (see Figure 4) is formed between the insulating plate 83A and the upper positioning die 31.
  • the upper positioning die 31 can move toward and away from the upper platen 70A (in the Z-axis direction) within the range of this gap G3.
  • the upper positioning mold 31 is attached to the underside of the upper mold platen 70A so that it can move toward and away from the upper mold platen 70A (in the Z-axis direction).
  • An elastic body 96 is provided between the upper positioning die 31 and the upper platen 70A (see Figures 1 and 4).
  • the elastic body 96 elastically deforms when the upper positioning die 31 moves in the direction approaching the upper platen 70A (+Z direction), and urges the upper positioning die 31 toward the lower positioning die 32.
  • the elastic body 96 is, for example, a coil spring.
  • the lower positioning die 32 is attached in a fixed state to the upper surface of the lower die platen 70B. Specifically, it is attached as follows:
  • an attachment plate 82B and an insulating plate 83B are arranged in this order from bottom to top between the lower positioning mold 32 and the lower mold platen 70B.
  • the mounting plate 82B is fixed to the lower platen 70B with its underside in surface contact with the upper surface of the lower platen 70B.
  • the two are fixed together, for example, by bolts (not shown).
  • the lower positioning mold 32 is fixed to the mounting plate 82B with an insulating plate 83B sandwiched between its lower surface and the upper surface of the mounting plate 82B.
  • the two are fixed together, for example, with bolts (not shown).
  • the clamping of the positioning die 30 is performed by the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 clamping and applying pressure to the shaped portion of the sheet material M to be press-molded (the portion shaped by the shaping die 20) placed between them.
  • the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper platen 70A on which the upper positioning die 31 is attached.
  • the lower positioning die 32 pushes up the upper positioning die 31 in the +Z direction.
  • This causes the upper positioning die 31 to move in a direction (+Z direction) approaching the upper platen 70A, which elastically deforms the elastic body 96 (elastic body 96 (see Figure 1) arranged between the upper positioning die 31 and the upper platen 70A; hereinafter also referred to as elastic body 96A), and the upper positioning die 31 is urged toward the lower positioning die 32 by this elastically deformed elastic body 96A.
  • the elastic body 96A is an example of a first elastic body of the present disclosure.
  • clamping of the positioning die 30 is carried out between the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31, which is biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32.
  • the positioning die 30 is at a lower temperature than the shaping die 20
  • the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 are biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and sandwich the shaping portion of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, and cool and pressurize it at a predetermined pressure.
  • this predetermined pressure can be changed to any desired pressure by using an elastic body with a different spring constant as the elastic body 96A.
  • the shaped portion (concave shape) of the press-molded sheet material M is pressed into the concave shape 32c on the lower press surface of the lower positioning die 32, and the convex shape 31c on the upper press surface of the upper positioning die 31 is pressed into the shaped portion (concave shape) of the press-molded sheet material M.
  • the shaped portion of the press-molded sheet material M is cooled and pressurized.
  • the positioning mold 30 is opened by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and raise the upper mold platen 70A to which the upper positioning mold 31 is attached.
  • the cooling mold 40 includes an upper cooling mold 41 having an upper press surface (an example of the third upper press surface of the present disclosure) corresponding to the upper press surface of the upper shaping mold 21, and a lower cooling mold 42 having a lower press surface (an example of the third lower press surface of the present disclosure) corresponding to the lower press surface of the lower shaping mold 22.
  • the upper press surface of the upper cooling mold 41 has a shape similar to that of the upper press surface of the upper shaping mold 21, and includes planes 41a and 41b parallel to the XY plane and a convex shape 41c convex in the -Z direction.
  • the convex shape 41c has a shape similar to that of the convex shape 21c, and is, for example, a convex shape whose cross-sectional shape (cross-sectional shape taken along a plane parallel to the XZ plane) is an inverted trapezoid (see FIG. 1 ).
  • the planes 41a and 41b and the convex shape 41c extend in the Y-axis direction.
  • the press surface of the lower cooling mold 42 has the same shape as the press surface of the lower shaping mold 22, and includes flat surfaces 42a and 42b parallel to the XY plane and a concave shape 42c into which the convex shape 41c fits.
  • the flat surfaces 42a and 42b and the concave shape 42c extend in the Y-axis direction.
  • the cooling mold 40 is not heated by a heating device and is at room temperature.
  • the upper cooling mold 41 like the upper positioning mold 31, is attached to the underside of the upper mold platen 70A so as to be movable in a direction (Z-axis direction) toward and away from the upper mold platen 70A.
  • This attachment structure is similar to that of the upper positioning mold 31, and therefore a description thereof will be omitted.
  • the lower cooling mold 42 like the lower positioning mold 32, is attached in a fixed state to the upper surface of the lower mold platen 70B. This attachment structure is similar to that of the lower positioning mold 32, and therefore a description thereof will be omitted.
  • cooling mold 40 is clamped by the upper press surface of the upper cooling mold 41 and the lower press surface of the lower cooling mold 42 sandwiching and applying pressure to the shaped portion of the sheet material M to be press-molded (the shaped portion pressurized by the positioning mold 30) that is placed between them. As will be described later, this is achieved by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper mold platen 70A on which the upper cooling mold 41 is attached.
  • the lower cooling mold 42 pushes up the upper cooling mold 41 in the +Z direction.
  • This causes the upper cooling mold 41 to move in the direction (+Z direction) approaching the upper platen 70A, which elastically deforms the elastic body 96 (elastic body 96 (see Figure 1) arranged between the upper cooling mold 41 and the upper platen 70A; hereinafter also referred to as elastic body 96B), and the upper cooling mold 41 is urged toward the lower cooling mold 42 by this elastically deformed elastic body 96B.
  • the elastic body 96B is elastically deformed as the upper cooling mold 41 moves in the direction (+Z direction) approaching the upper platen 70A, urging the upper cooling mold 41 toward the lower cooling mold 42.
  • the elastic body 96B is an example of a second elastic body disclosed herein.
  • the clamping of the cooling mold 40 is carried out between the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41, which is biased toward the lower cooling mold 42 by the elastic body 96B, and the lower press surface (flat surfaces 42a, 42b and concave shape 42c) of the lower cooling mold 42.
  • the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 and the lower press surface (flat surfaces 42a, 42b and concave shape 42c) of the lower cooling mold 42 are biased toward the lower cooling mold 42 by the elastic body 96B, and sandwich the shaped portion of the sheet material M to be press-formed (the shaped portion pressurized by the positioning mold 30) placed between them, cooling and pressurizing it at a predetermined pressure.
  • this predetermined pressure can be changed to any desired pressure by using an elastic body with a different spring constant as the elastic body 96B.
  • the shaped portion of the press-molded sheet material M (the shaped portion pressed by the positioning die 30) (concave shape) is pressed into the concave shape 42c on the lower press surface of the lower cooling die 42, and the convex shape 41c on the upper press surface of the upper cooling die 41 is pressed into the shaped portion of the press-molded sheet material M (the shaped portion pressed by the positioning die 30) (concave shape).
  • the shaped portion of the press-molded sheet material M (the shaped portion pressed by the positioning die 30) is cooled and pressurized. As a result, it is further cooled and pressurized compared to immediately after being pressed by the positioning die 30.
  • the cooling mold 40 is opened by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and raise the upper mold platen 70A to which the upper cooling mold 41 is attached.
  • the mold clamping mechanism 100 is a mechanism that moves the upper platen 70A, to which the upper dies (upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41) are attached, in a direction (Z-axis direction) toward and away from the lower platen 70B, i.e., a mechanism that raises and lowers the upper platen 70A in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the mold clamping mechanism 100 may have any configuration as long as it is a mechanism that raises and lowers the upper platen 70A in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the mold clamping mechanism 100 may be a mechanism that uses an electric motor as a drive source, a mechanism that uses a hydraulic cylinder as a drive source, or some other mechanism.
  • the mold clamping mechanism 100 is an example of a first mold clamping mechanism of the present disclosure.
  • Figure 5 shows an example of the configuration of the mold clamping mechanism 100. Note that the conveying device 50 is omitted from Figure 5.
  • the mold clamping mechanism 100 includes a ball screw 101 connected to the upper platen 70A, and an electric motor 102 connected to this ball screw 101.
  • the electric motor 102 is attached to an upper fixed platen 104, which is fixed at the tip end of support columns 103 that extend in the +Z direction and have their base ends fixed to each of the four corners of the lower platen 70B.
  • the control device 60 controls the electric motor 102 to rotate (forward and reverse) the ball screw 101, thereby moving the upper platen 70A, to which the upper dies (upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41) are attached, in a direction toward or away from the lower platen 70B (Z-axis direction).
  • the upper platen 70A is raised and lowered in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the upper platen 70A is raised and lowered while remaining parallel to the lower platen 70B.
  • the upper platen 70A is lowered when the control device 60 controls the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 in the forward direction.
  • the height positions of the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21, the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning mold 31, and the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 are set so that when the mold clamping mechanism 100 moves the upper mold platen 70A in a direction approaching the lower mold platen 70B, the positioning mold 30 is clamped and the shaping mold 20 is clamped in this order, and the positioning mold 30 is clamped and the cooling mold 40 is clamped simultaneously or in this order.
  • Figures 16A to 16D show specific examples of the height positions of each upper mold.
  • the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning mold 31 be located below the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 before the molds are clamped (clamping of the shaping mold 20, clamping of the positioning mold 30, and clamping of the cooling mold 40).
  • This can be achieved, for example, by adjusting the gap G3 (see Figure 4) of the upper positioning mold 31.
  • the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 may be located below the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 (see Figure 16A).
  • the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 may be located below the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 (see Figure 16B).
  • the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 may be located at the same height (see Figure 16C). Additionally, the upper press surface of the upper positioning mold 31 (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) and the upper press surface of the upper cooling mold 41 (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) may be positioned at the same height (see Figure 16D).
  • the press-molded sheet material M e.g., an FRP sheet material reinforced with reinforcing fibers
  • the convex shapes (multiple) on the press surfaces of the upper dies upper shaping die 21, upper positioning die 31
  • the convex shapes (multiple) on the press surfaces of the upper dies "simultaneously" press the press-molded sheet material M into the concave shapes (multiple) on the press surfaces of the lower dies (lower shaping die 22, lower positioning die 32).
  • the upper platen 70A rises when the control device 60 controls the electric motor 102 to reverse the rotation of the ball screw 101. This also raises the upper dies (upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41) attached to the upper platen 70A, thereby clamping the positioning die 30, clamping the cooling die 40, and opening the shaping die 20.
  • upper dies upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41
  • the conveying device (transfer mechanism) 50 is a device that conveys (transfers) the press-molded sheet material M.
  • the conveying device 50 is installed on a lower mold platen 70B (fixed platen).
  • the conveying devices 50 are provided at two locations, one upstream (upstream in the conveying direction of the press-molded sheet material M) and one downstream (downstream in the conveying direction of the press-molded sheet material M) with respect to the mold group (preheating mold 10, shaping mold 20, positioning mold 30, cooling mold 40).
  • the conveying device 50 provided on the upstream side will be referred to as conveying device 50A
  • conveying device 50B the conveying device 50B.
  • the conveying device 50 (50A, 50B) is equipped with a gripping mechanism 51 that grips and releases the sheet material M to be press-molded, and a movement mechanism 52 that moves the gripping mechanism 51 in the X direction.
  • Figure 6 is a top view of the conveying device 50.
  • the gripping mechanisms 51 are provided on both sides in the width direction of the sheet material M to be press-molded.
  • the gripping mechanism 51 comprises a pair of upper and lower fixed gripping parts 51a and movable gripping parts 51b, and an air cylinder 51c connected to the movable gripping part 51b.
  • An air supply path (not shown) that supplies air to the air cylinder 51c is connected to the air cylinder 51c, and an electromagnetic valve for adjusting the amount of air supplied is provided midway along the air supply path.
  • the movement mechanism 52 includes a slider 52a on which the gripping mechanism 51 is placed.
  • the slider 52a is slidably attached to a guide rail (not shown) extending in the X-axis direction.
  • the movement mechanism 52 also includes a ball screw (not shown) extending in the X-axis direction connected to the slider 52a, and an electric motor 53 (e.g., a servo motor; see Figure 7) connected to the ball screw.
  • the gripping mechanism 51 grips the press-molded sheet material M. Specifically, the movable gripping portion 51b rises, lifts both widthwise ends of the press-molded sheet material M in the +Z direction, and presses both widthwise ends of the lifted press-molded sheet material M against the upper fixed gripping portion 51a. As a result, the gripping mechanism 51 grips both widthwise ends of the press-molded sheet material M by sandwiching them from above and below. This is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 51c connected to the movable gripping portion 51b (an electromagnetic valve for adjusting the air supply amount installed midway in the air supply path connected to the air cylinder 51c).
  • the movement mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 that grips the sheet material M to be press-molded as described above is placed, a predetermined distance in the +X direction.
  • This is achieved by the control device 60 controlling the electric motor (e.g., servo motor) connected to the ball screw connected to the slider 52a so that it rotates in the positive direction.
  • the predetermined distance is, for example, the distance P2 in the X-axis direction between the convex shapes of each mold (see Figure 1), i.e., one pitch.
  • the gripping mechanism 51 releases its grip on the sheet material M to be press-molded. Specifically, the movable gripping part 51b descends. This is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 51c connected to the movable gripping part 51b (an electromagnetic valve for adjusting the air supply amount provided midway in the air supply path connected to the air cylinder 51c).
  • the movement mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51, which has released its grip on the sheet material M to be press-molded as described above, in the -X direction, returning it to its initial position before transport.
  • the control device 60 controlling the electric motor (e.g., servo motor) connected to the ball screw connected to the slider 52a, for example, to rotate in the reverse direction.
  • the electric motor e.g., servo motor
  • both widthwise ends of the sheet material M to be press-molded are positioned between the movable gripping portion 51b and the fixed gripping portion 51a.
  • Control device 60> 7 is a system configuration diagram of the control device 60.
  • the control device 60 includes a processor, RAM, ROM, etc., which are not shown.
  • the control device 60 is electrically connected to an electric heater 13 for heating the preheating mold 10, an air cylinder 14 for raising and lowering the upper preheating mold 11 (an electromagnetic valve for adjusting the amount of air supply provided in the air supply path connected to the air cylinder 14), an electric heater 23 for heating the shaping mold 20, an air cylinder 51c for driving the gripping mechanism 51 (movable gripping portion 51b) (an electromagnetic valve for adjusting the amount of air supply provided in the air supply path connected to the air cylinder 51c), an electric motor 53 for driving the moving mechanism 52 (slider 52a), and an electric motor 102 for driving the mold clamping mechanism 100.
  • an electric heater 13 for heating the preheating mold 10
  • an air cylinder 14 for raising and lowering the upper preheating mold 11
  • an electric heater 23 for heating the shaping mold 20
  • an air cylinder 51c for driving the
  • the processor is, for example, a CPU. There may be one processor or multiple processors. For example, by executing a program loaded from ROM to RAM, the processor functions as control means for controlling the electric heater 13 for heating the preheating mold 10, the air cylinder 14 for raising and lowering the upper preheating mold 11 (an electromagnetic valve for adjusting the air supply amount provided in the air supply path connected to the air cylinder 14), the electric heater 23 for heating the shaping mold 20, the air cylinder 51c for driving the gripping mechanism 51 (movable gripping portion 51b) (an electromagnetic valve for adjusting the air supply amount provided in the air supply path connected to the air cylinder 51c), the electric motor 53 for driving the movement mechanism 52 (slider 52a), the electric motor 102 for driving the mold clamping mechanism 100, etc.
  • the processor by executing a program loaded from ROM to RAM, the processor functions as control means for controlling the electric heater 13 for heating the preheating mold 10, the air cylinder 14 for raising and lowering the upper preheating mold 11 (an electromagnetic valve for adjusting the air supply
  • Figure 8 is a flowchart of an example of the operation of the continuous press-molding device 1.
  • Figures 9A to 9D are diagrams showing how the sheet material M to be press-molded is press-molded by each of the dies 10, 20, 30, and 40 each time the sheet material M to be press-molded is transported a predetermined distance (e.g., one pitch), thereby producing a molded product with a series of alternating concave and convex shapes (see Figure 2).
  • a portion of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper preheating mold 11 and the lower preheating mold 12 (step S10).
  • the conveying device 50A provided upstream.
  • the gripping mechanism 51 grips the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 gripping the press-molding target sheet material M as described above, a predetermined distance in the +X direction.
  • the gripping mechanism 51 releases its grip on the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51, which has released its grip on the press-molding target sheet material M as described above, in the -X direction, returning it to its initial position before conveyance.
  • portion p1 of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper preheating mold 11 and the lower preheating mold 12 (see Figure 9A).
  • the preheating mold 10 is clamped (step S11).
  • the preheating mold 10 is clamped by the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwiching and pressuring the portion p1 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 clamp and heat and press the portion p1 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • step S12 the preheating mold 10 is opened (step S12). This is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder connected to the upper preheating mold 11 (the solenoid valve for adjusting the air supply amount provided midway through the air supply path connected to the air cylinder) to raise the upper preheating mold 11.
  • the control device 60 controlling the air cylinder connected to the upper preheating mold 11 (the solenoid valve for adjusting the air supply amount provided midway through the air supply path connected to the air cylinder) to raise the upper preheating mold 11.
  • step S13 the press-molding target sheet material M is transported by one pitch (step S13).
  • the transport device 50A provided upstream.
  • the gripping mechanism 51 grips the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 gripping the press-molding target sheet material M as described above, by one pitch P2 (see Figure 1) in the +X direction.
  • the gripping mechanism 51 releases its grip on the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51, which has released its grip on the press-molding target sheet material M as described above, in the -X direction, returning it to its initial position before transport.
  • portion p1 (pre-heated portion) of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper shaping mold 21 and the lower shaping mold 22 (see Figure 9B). Furthermore, a portion p2 of the sheet material M to be press-molded is positioned between the upper preheating mold 11 and the lower preheating mold 12 (see Figure 9B).
  • each mold is clamped (step S14). That is, the preheating mold 10 is clamped, and the shaping mold 20 is clamped.
  • the preheating mold 10 is clamped by the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwiching and pressuring the portion p2 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the preheating mold 10 is heated to a predetermined temperature by a heating device, the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwich and heat and pressurize the portion p2 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • the shaping mold 20 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwiching and pressuring portion p1 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper platen 70A to which the upper shaping mold 21 is attached.
  • the shaping mold 20 is heated to a predetermined temperature by the heating device, the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwich and heat and press portion p1 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • portion p1 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded is pressed into concave shape 22c on the lower press surface of the lower shaping die 22 by the convex shape 21c on the upper press surface of the upper shaping die 21.
  • a shape (concave shape) corresponding to the upper press surface of the upper shaping die 21 (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) and the lower press surface of the lower shaping die 22 (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) is formed in portion p1 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded.
  • each mold is opened (step S15). That is, the preheating mold 10 is opened, and the shaping mold 20 is opened.
  • the preheating mold 10 is opened by the control device 60 controlling the air cylinder connected to the upper preheating mold 11 (the solenoid valve for adjusting the air supply amount installed midway through the air supply path connected to the air cylinder), causing the upper preheating mold 11 to rise.
  • the control device 60 controlling the air cylinder connected to the upper preheating mold 11 (the solenoid valve for adjusting the air supply amount installed midway through the air supply path connected to the air cylinder), causing the upper preheating mold 11 to rise.
  • the shaping mold 20 is opened by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and raise the upper platen 70A to which the upper shaping mold 21 is attached.
  • step S16 the press-molding target sheet material M is transported by one pitch (step S16).
  • the gripping mechanism 51 grips the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 gripping the press-molding target sheet material M as described above, by one pitch P2 (see Figure 1) in the +X direction.
  • the gripping mechanism 51 releases its grip on the press-molding target sheet material M.
  • the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 is mounted, which has released its grip on the press-molding target sheet material M as described above, in the -X direction, returning it to its initial position before transport.
  • portion p1 (the shaped portion) of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper positioning die 31 and the lower positioning die 32 (see Figure 9C). Furthermore, portion p2 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded is positioned between the upper shaping mold 21 and the lower shaping mold 22 (see Figure 9C). Furthermore, portion p3 of the sheet material M to be press-molded is positioned between the upper preheating mold 11 and the lower preheating mold 12 (see Figure 9C).
  • each mold is clamped (step S17). That is, the preheating mold 10, the shaping mold 20, and the positioning mold 30 are clamped.
  • the preheating mold 10 is clamped by the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwiching and pressuring the portion p3 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the preheating mold 10 is heated to a predetermined temperature by a heating device, the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwich and heat and pressurize the portion p3 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • the clamping of the positioning die 30 and the clamping of the shaping die 20 are carried out in that order by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper platen 70A to which the upper positioning die 31 and the upper shaping die 21 are attached.
  • the positioning die 30 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 clamping and applying pressure to portion p1 (the shaped portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the lower positioning die 32 pushes up the upper positioning die 31 in the +Z direction.
  • This causes the upper positioning die 31 to move closer to the upper die platen 70A (in the +Z direction), which causes the elastic body 96A, which is positioned between the upper positioning die 31 and the upper die platen 70A, to elastically deform, and the upper positioning die 31 is urged toward the lower positioning die 32 by this elastically deformed elastic body 96A.
  • clamping of the positioning die 30 is carried out between the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31, which is biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32.
  • the positioning die 30 is at a lower temperature than the shaping die 20
  • the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 are biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and the portion p1 (shaping portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, is sandwiched and cooled and pressurized at a predetermined pressure.
  • portion p1 (shaping portion) (concave shape) of the press-molded sheet material M is pressed into the concave shape 32c on the lower press surface of the lower positioning die 32, and the convex shape 31c on the upper press surface of the upper positioning die 31 is pressed into portion p1 (shaping portion) (concave shape) of the press-molded sheet material M.
  • portion p1 (shaping portion) of the press-molded sheet material M is cooled and pressurized. As a result, as described above, deterioration in the quality of the molded product can be prevented.
  • the shaping mold 20 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwiching and pressuring portion p2 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the shaping mold 20 is heated to a predetermined temperature by a heating device, the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwich and heat and press portion p2 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • portion p2 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded is pressed into concave shape 22c on the lower press surface of the lower shaping die 22 by the convex shape 21c on the upper press surface of the upper shaping die 21.
  • a shape (concave shape) corresponding to the upper press surface of the upper shaping die 21 (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) and the lower press surface of the lower shaping die 22 (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) is formed in portion p2 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded.
  • step S18 each mold is opened. That is, the preheating mold 10, the shaping mold 20, and the positioning mold 30 are opened. This is the same as step S15, so a detailed explanation will be omitted.
  • step S19 the press-molding target sheet material M is transported by one pitch (step S19). This is achieved by the transport device 50A provided upstream. Specifically, first, the gripping mechanism 51 grips the press-molding target sheet material M. Next, the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 gripping the press-molding target sheet material M as described above, in the +X direction by one pitch P2 (see Figure 1). Next, the gripping mechanism 51 releases its grip on the press-molding target sheet material M. Next, the moving mechanism 52 slides the slider 52a, on which the gripping mechanism 51 is mounted, which has released its grip on the press-molding target sheet material M as described above, in the -X direction, returning it to its initial position before transport.
  • portion p1 of the press-molding target sheet material M (the shaped portion pressurized by the positioning die 30) is positioned between the upper cooling die 41 and the lower cooling die 42 (see Figure 9D). Furthermore, portion p2 (shaping portion) of the press-molded sheet material M is positioned between the upper positioning die 31 and the lower positioning die 32 (see FIG. 9D). Furthermore, portion p3 (preheated portion) of the press-molded sheet material M is positioned between the upper shaping die 21 and the lower shaping die 22 (see FIG. 9D). Furthermore, portion p4 of the press-molded sheet material M is positioned between the upper preheating die 11 and the lower preheating die 12 (see FIG. 9D).
  • each mold is clamped (step S20). That is, the preheating mold 10, the shaping mold 20, the positioning mold 30, and the cooling mold 40 are clamped.
  • the preheating mold 10 is clamped by the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwiching and pressuring the portion p4 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the preheating mold 10 is heated to a predetermined temperature by a heating device, the upper press surface 11a of the upper preheating mold 11 and the lower press surface 11b of the lower preheating mold 12 sandwich and heat and press the portion p4 of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • the clamping of the positioning mold 30, the clamping of the cooling mold 40, and the clamping of the shaping mold 20 are carried out in that order by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101 and lowering the upper mold platen 70A to which the upper positioning mold 31, upper cooling mold 41, and upper shaping mold 21 are attached.
  • the positioning die 30 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 clamping and applying pressure to portion p2 (the shaped portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the lower positioning die 32 pushes up the upper positioning die 31 in the +Z direction.
  • This causes the upper positioning die 31 to move closer to the upper die platen 70A (in the +Z direction), which causes the elastic body 96A, which is positioned between the upper positioning die 31 and the upper die platen 70A, to elastically deform, and the upper positioning die 31 is urged toward the lower positioning die 32 by this elastically deformed elastic body 96A.
  • clamping of the positioning die 30 is carried out between the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31, which is biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32.
  • the positioning die 30 is at a lower temperature than the shaping die 20
  • the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 are biased toward the lower positioning die 32 by the elastic body 96A, and clamp the portion p2 (shaping portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, and cool and pressurize it at a predetermined pressure.
  • portion p2 (shaping portion) (concave shape) of the press-molded sheet material M is pressed into the concave shape 32c on the lower press surface of the lower positioning die 32, and the convex shape 31c on the upper press surface of the upper positioning die 31 is pressed into portion p2 (shaping portion) (concave shape) of the press-molded sheet material M.
  • portion p2 (shaping portion) of the press-molded sheet material M is cooled and pressurized. As a result, as described above, deterioration in the quality of the molded product can be prevented.
  • the cooling mold 40 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 and the lower press surface (flat surfaces 42a, 42b and concave shape 42c) of the lower cooling mold 42 clamping and applying pressure to portion p1 (the shaped portion pressurized by the positioning mold 30) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the lower cooling mold 42 pushes up the upper cooling mold 41 in the +Z direction.
  • This causes the upper cooling mold 41 to move closer to the upper mold platen 70A (in the +Z direction), which elastically deforms the elastic body 96B (see Figure 1) arranged between the upper cooling mold 41 and the upper mold platen 70A, and the upper cooling mold 41 is urged toward the lower cooling mold 42 by this elastically deformed elastic body 96B.
  • the clamping of the cooling mold 40 is carried out between the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41, which is biased toward the lower cooling mold 42 by the elastic body 96B, and the lower press surface (flat surfaces 42a, 42b and concave shape 42c) of the lower cooling mold 42.
  • the cooling mold 40 is at room temperature
  • the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the lower cooling mold 42 and the lower press surface (flat surfaces 42a, 42b and concave shape 42c) of the lower cooling mold 42 are biased toward the lower cooling mold 42 by the elastic body 96B, and clamp the portion p1 (the shaped portion pressurized by the positioning mold 30) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, and cool and pressurize it at a predetermined pressure.
  • portion p1 (the shaped portion pressurized by the positioning die 30) (concave shape) of the press-molded sheet material M is pressed into the concave shape 42c on the lower press surface of the lower cooling die 42, and the convex shape 41c on the upper press surface of the upper cooling die 41 is pressed into portion p1 (the shaped portion pressurized by the positioning die 30) (concave shape) of the press-molded sheet material M.
  • portion p1 (the shaped portion pressurized by the positioning die 30) of the press-molded sheet material M to be cooled and pressurized.
  • deterioration in the quality of the molded product can be suppressed.
  • the shaping mold 20 is clamped by the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwiching and pressuring portion p3 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them.
  • the shaping mold 20 is heated to a predetermined temperature by a heating device, the upper press surface (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) of the upper shaping mold 21 and the lower press surface (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) of the lower shaping mold 22 sandwich and heat and press portion p3 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded, which is placed between them, at a predetermined pressure.
  • portion p3 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded is pressed into concave shape 22c on the lower press surface of the lower shaping die 22 by the convex shape 21c on the upper press surface of the upper shaping die 21.
  • a shape (concave shape) corresponding to the upper press surface of the upper shaping die 21 (flat surfaces 21a, 21b and convex shape 21c) and the lower press surface of the lower shaping die 22 (flat surfaces 22a, 22b and concave shape 22c) is formed in portion p3 (preheated portion) of the sheet material M to be press-molded.
  • step S21 each mold is opened. That is, the preheating mold 10, the shaping mold 20, the positioning mold 30, and the cooling mold 40 are opened. This is the same as step S15, so a detailed explanation will be omitted.
  • steps S19 to S21 are repeatedly executed.
  • the conveying device 50 conveys the press-molding target sheet material M so that the preheated portion of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper press surface of the upper shaping die 21 and the lower press surface of the lower shaping die 22, the shaped portion of the press-molding target sheet material M is positioned between the upper press surface of the upper positioning die 31 and the lower press surface of the lower positioning die 32, and the shaped portion of the press-molding target sheet material M (the shaped portion pressurized by the positioning die 30) is positioned between the upper press surface of the upper cooling die 41 and the lower press surface of the lower cooling die 42 (step S19).
  • step S20 the clamping of the positioning mold 30, the clamping of the cooling mold 40, the clamping of the shaping mold 20 (step S20), and the opening of each mold (positioning mold 30, cooling mold 40, and shaping mold 20) (step S21) are carried out repeatedly and continuously in this order.
  • the press-molded sheet material M (molded product with a series of alternating concave and convex shapes) manufactured as described above is eventually placed between the movable gripping portion 51b and fixed gripping portion 51a of the conveying device 50B provided downstream (see Figure 1).
  • the conveying device 50B performs the same operations at the same time as the conveying device 50A provided upstream on the press-molded sheet material M (molded product with a series of alternating concave and convex shapes) placed between the movable gripping portion 51b and fixed gripping portion 51a.
  • embodiment 1 provides a press device that can reduce damage to the sheet being formed during press forming.
  • an upper shaping die 21 having an upper press surface including a convex shape 21c is used as the upper shaping die
  • a lower shaping die 22 having a lower press surface including a concave shape 22c into which the convex shape 21c fits is used as the lower shaping die
  • an upper shaping die 21 having an upper press surface including a concave shape 22c into which the convex shape 21c fits may be used as the upper shaping die
  • a lower shaping die 22 having a lower press surface including the convex shape 21c may be used as the lower shaping die.
  • the upper positioning die and lower positioning die and the upper cooling die and lower cooling die.
  • the conveying device 50 equipped with the gripping mechanism 51 and the moving mechanism 52 was used as the conveying device, but this is not limited to this.
  • other mechanisms e.g., a robot arm
  • the conveying device may be omitted, and the sheet material M to be press-molded may be manually conveyed by an operator.
  • the upper platen 70A to which each upper mold (upper shaping mold 21, upper positioning mold 31, upper cooling mold 41) is attached is a movable platen
  • the lower platen 70B to which each lower mold (lower shaping mold 22, lower positioning mold 32, lower cooling mold 42) is attached is a fixed platen
  • the mold clamping mechanism 100 is a mechanism that moves the upper platen 70A (movable platen) in a direction toward and away from the lower platen 70B (Z-axis direction), i.e., a mechanism that raises and lowers the upper platen 70A in the vertical direction (Z-axis direction), but this is not limited to this.
  • the upper platen 70A to which the upper dies (upper shaping die 21, upper positioning die 31, upper cooling die 41) are attached may be used as a fixed platen
  • the lower platen 70B to which the lower dies (lower shaping die 22, lower positioning die 32, lower cooling die 42) are attached may be used as a movable platen
  • the clamping mechanism 100 may be a mechanism that moves the lower platen 70B (movable platen) in a direction toward or away from the upper platen 70A (Z-axis direction), i.e., a mechanism that raises and lowers the lower platen 70B in the vertical direction (Z-axis direction).
  • Figure 10 shows modified examples of the convex shapes of the upper shaping mold, upper positioning mold, and upper cooling mold, and the concave shapes of the lower shaping mold, lower positioning mold, and lower cooling mold.
  • the convex shapes of the upper shaping mold 21, upper positioning mold 31, and upper cooling mold 41 have a cross-sectional shape (cross-sectional shape taken on a plane parallel to the XZ plane) that is an inverted trapezoid (see Figure 1), but this is not limited to this.
  • the convex shapes of the upper shaping mold 21, upper positioning mold 31, and upper cooling mold 41 may have a cross-sectional shape (cross-sectional shape taken on a plane parallel to the XZ plane) that is a quadratic curve convex downward, or other convex cross-sectional shapes.
  • the concave shapes of the lower shaping mold 22, lower positioning mold 32, and lower cooling mold 42 have cross-sectional shapes (cross-sectional shapes taken along a plane parallel to the XZ plane) that correspond to the convex shape of an inverted trapezoid (see Figure 1)
  • the concave shapes of the lower shaping mold 22, lower positioning mold 32, and lower cooling mold 42 may have cross-sectional shapes (cross-sectional shapes taken along a plane parallel to the XZ plane) that correspond to the convex shape of a quadratic curve that is convex downward, or other concave cross-sectional shapes.
  • the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 is located below the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper shaping mold 21 before the shaping mold 20, the positioning mold 30 and the cooling mold 40 are clamped, but this is not limited to this.
  • the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper shaping mold 21 may be located below the upper press surface (flat surfaces 41a, 41b and convex shape 41c) of the upper cooling mold 41 before the shaping mold 20, the positioning mold 30 and the cooling mold 40 are clamped. In this way, by lowering the upper mold platen 70A on which each upper mold (upper shaping mold 21, upper positioning mold 31, upper cooling mold 41) is attached, the positioning mold 30, the shaping mold 20, and the cooling mold 40 can be clamped in that order.
  • FIG. 11 shows a modified example of a press-molding target sheet material M.
  • the release material F1 is a release film (e.g., a polyimide film). Note that the release material F1 attached to the molded product (see FIG. 2) is removed at a predetermined time. Note that to facilitate peeling from the mold, a release agent may be applied to the press surface of each mold instead of a release film.
  • a glass cloth layer (a thin layer such as a glass fiber layer) or resin-impregnated glass prepreg may be placed between the front surface of the press-molded sheet material M and the release film, or between the back surface of the press-molded sheet material M and the release film.
  • This allows for the production of a molded product with a highly insulating, continuous, alternating pattern of concave and convex shapes, with glass cloth layers welded to the front and back surfaces.
  • the glass cloth layer (glass fiber layer) is attached to the press-molded sheet material M by the application of heat and pressure to the molds, causing the molten resin on the press-molded sheet material M to soak into the glass cloth layer (glass fiber layer).
  • the molded product can be formed simply by the resin soaking into the FRP material, without the need for additional resin.
  • the release material attached to the molded product is removed at the appropriate time.
  • Fig. 12 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-molding apparatus 1A according to the second embodiment.
  • the continuous press molding apparatus 1A differs from the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1 (see Figure 1) in that the cooling mold 40 is omitted. Otherwise, the continuous press molding apparatus 1A has the same configuration as the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1.
  • An example of the operation of the continuous press molding apparatus 1A is similar to the example of the operation of the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1 ( Figures 8, 9A to 9D), so a description thereof will be omitted.
  • Fig. 13 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-molding apparatus 1B according to embodiment 3.
  • Fig. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in Fig. 13.
  • the continuous press molding apparatus 1B differs from the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1 (see Figure 1) in that the upper positioning die 31 is not attached to the upper platen 70A, and that it is equipped with a die clamping mechanism 200 (an example of the third die clamping mechanism of the present disclosure) that clamps the positioning die 30 by moving the upper positioning die 31 in a direction toward or away from the lower positioning die 32. Otherwise, the continuous press molding apparatus 1B has the same configuration as the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1.
  • the mold clamping mechanism 200 is a mechanism that moves the upper positioning mold 31 in a direction toward and away from the lower positioning mold 32, i.e., a mechanism that raises and lowers the upper positioning mold 31 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the mold clamping mechanism 200 may have any configuration as long as it is a mechanism that raises and lowers the upper positioning mold 31 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the mold clamping mechanism 200 may be a mechanism that uses an air cylinder or a hydraulic cylinder as a drive source, a mechanism that uses an electric motor as a drive source, or any other mechanism.
  • Figure 14 shows an example configuration of the mold clamping mechanism 200.
  • the mold clamping mechanism 200 includes air cylinders 201 provided on both sides of the sheet material M to be press-molded in the width direction (Y-axis direction), and a mold support plate 202 attached to the rod 201a of the air cylinder 201.
  • the air cylinder 201 is installed on the lower mold platen 70B (fixed platen).
  • the upper positioning mold 31 is attached in a fixed state to the underside of the mold support plate 202.
  • the clamping of the positioning die 30 is achieved by the upper press surface (flat surfaces 31a, 31b and convex shape 31c) of the upper positioning die 31 and the lower press surface (flat surfaces 32a, 32b and concave shape 32c) of the lower positioning die 32 clamping and applying pressure to the shaped portion of the sheet material M to be press-molded (the portion shaped by the shaping die 20) placed between them.
  • This is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 201 (a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided in the middle of the air supply path connected to the air cylinder; not shown) to lower the upper positioning die 31.
  • the clamping of the positioning die 30 is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 201 (a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided in the middle of the air supply path connected to the air cylinder; not shown) to raise the upper positioning die 31.
  • the air cylinder 201 a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided in the middle of the air supply path connected to the air cylinder; not shown
  • An example of the operation of the continuous press molding apparatus 1B is the same as the example of the operation of the continuous press molding apparatus 1 of embodiment 1 ( Figures 8 and 9A to 9D).
  • step S17 i.e., clamping of the positioning mold 30 and clamping of the shaping mold 20, is performed in this order.
  • step S17 clamping of the positioning mold 30 is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 201 (a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided midway in the air supply line connected to the air cylinder; not shown) to lower the upper positioning mold 31.
  • step S17 clamping of the shaping mold 20 is achieved by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101, thereby lowering the upper platen 70A to which the upper shaping mold 21 is attached.
  • step S20 i.e., clamping of the positioning mold 30, clamping of the cooling mold 40, and clamping of the shaping mold 20, is carried out in this order.
  • step S20 clamping of the positioning mold 30 is achieved by the control device 60 controlling the air cylinder 201 (a solenoid valve for adjusting the air supply amount provided midway in the air supply line connected to the air cylinder; not shown) to lower the upper positioning mold 31.
  • step S20 clamping of the cooling mold 40 and the shaping mold 20 is achieved by the control device 60 controlling the electric motor 102 to rotate the ball screw 101, lowering the upper platen 70A to which the cooling mold 40 and upper shaping mold 21 are attached.
  • Fig. 15 is a diagram showing the overall configuration of a continuous press-molding apparatus 1C according to the fourth embodiment.
  • the continuous press molding apparatus 1C differs from the continuous press molding apparatus 1B of embodiment 3 (see Figure 13) in that the cooling mold 40 is omitted. Otherwise, the continuous press molding apparatus 1C has the same configuration as the continuous press molding apparatus 1B of embodiment 3.
  • An example of the operation of the continuous press molding apparatus 1C is similar to the example of the operation of the continuous press molding apparatus 1B of embodiment 3 ( Figures 8, 9A to 9D), and therefore a description thereof will be omitted.
  • the mold clamping mechanism 100 of embodiment 4 is an example of the second mold clamping mechanism of the present disclosure.
  • FIG. 17 shows a modified example of a press-molded sheet material M.
  • the metal foil F2 is, for example, copper foil, but other metal foils may also be used. In this way, peeling from the mold (peeling of the press-molded sheet material M) can be easily performed without using a release agent.

Landscapes

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Abstract

プレス成形の際、プレス成形対象シート材の損傷を抑制することができるプレス装置等を提供する。連続プレス成形装置(1)であって、凹形状及び当該凹形状に入り込む凸形状のうち一方を含む第1上プレス面を有する上賦形金型(21)並びに前記凹形状及び前記凸形状のうち他方を含む第1下プレス面を有する下賦形金型(22)を備える賦形金型(20)と、前記第1上プレス面に対応する第2上プレス面を有する上位置決め金型(31)及び前記第1下プレス面に対応する第2下プレス面を有する下位置決め金型(32)を備える位置決め金型(30)と、プレス成形対象シート材Mを搬送する搬送装置(50)と、を備え、前記位置決め金型の型締め、前記賦形金型の型締めがこの順に連続的に実施される連続プレス成形装置。

Description

連続プレス成形装置、成形品、及び連続プレス成形方法
 本開示は、連続プレス成形装置、成形品、及び連続プレス成形方法に関する。
 凹凸形状を含むプレス面を有する上型と前記凹形状に入り込む凸形状及び前記凸形状が入り込む凹形状を含むプレス面を有する下型との間に予備加熱されたプレス成形対象シート材(例えば、熱可塑性樹脂シート)を配置し、上型のプレス面及び下型のプレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材を挟み込み加圧するプレス成形を行うことにより、上型のプレス面及び下型のプレス面に対応する凹凸形状が交互に連続する成形品を成形するプレス装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2014-156012号公報
 しかしながら、特許文献1においては、プレス成形対象シート材としてFRPシート材(例えば、プリプレグ、ラミネート板、スタンパブルシート)を用いる場合、強化繊維で補強されたFRPシート材はほとんど伸びないため、上型のプレス面の凸形状(複数)が下型のプレス面の凹形状(複数)にFRPシート材を同時に押し込む際(すなわち、型締めの際)、下型のプレス面の凹形状間(上型のプレス面の凸形状間)に存在するFRPシート材が引っ張られることになり、FRPシート材の損傷が懸念されるという課題がある。
 その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
 一実施の形態に係る連続プレス成形装置は、凹形状及び当該凹形状に入り込む凸形状のうち一方を含む第1上プレス面を有する上賦形金型並びに前記凹形状及び前記凸形状のうち他方を含む第1下プレス面を有する下賦形金型を備える賦形金型と、前記第1上プレス面に対応する第2上プレス面を有する上位置決め金型及び前記第1下プレス面に対応する第2下プレス面を有する下位置決め金型を備える位置決め金型と、プレス成形対象シート材を搬送する搬送装置と、を備え、前記賦形金型、及び前記位置決め金型は、前記プレス成形対象シート材の搬送方向に沿ってこの順に配置されており、前記賦形金型の型締めは、前記上賦形金型の前記第1上プレス面及び前記下賦形金型の前記第1下プレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材の予備加熱された予備加熱部分を挟み込み加圧することにより実施され、前記位置決め金型の型締めは、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形金型により賦形された賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、前記搬送装置は、各金型の型開きが実施されるごとに、前記上賦形金型の前記第1上プレス面と前記下賦形金型の前記第1下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の予備加熱部分が配置され、かつ、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面と前記下位置決め金型の前記第2下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分が配置されるように、前記プレス成形対象シート材を搬送し、前記位置決め金型の型締め、前記賦形金型の型締めがこの順に連続的に実施される。
 前記一実施の形態によれば、プレス成形の際、プレス成形対象シート材の損傷を抑制することができる連続プレス成形装置、及び成形品を提供することができる。
実施の形態1に係る連続プレス成形装置1の全体構成を示す図である。 連続プレス成形装置1により成形(製造)される成形品の斜視図である。 図1のIII-III断面図である。 図1のIV-IV断面図である。 型締め機構100の構成例である。 搬送装置50の上面図である。 制御装置60のシステム構成図である。 連続プレス成形装置1の動作例のフローチャートである。 プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)搬送するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造している様子を表す図である。 プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)搬送するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造している様子を表す図である。 プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)搬送するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造している様子を表す図である。 プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)搬送するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造している様子を表す図である。 上賦形金型、上位置決め金型、上冷却金型の凸形状及び下賦形金型、下位置決め金型、下冷却金型の凹形状の変形例である。 プレス成形対象シート材Mの変形例である。 実施の形態2に係る連続プレス成形装置1Aの全体構成を示す図である。 実施の形態3に係る連続プレス成形装置1Bの全体構成を示す図である。 図13のXIV-XIV断面図である。 実施の形態4に係る連続プレス成形装置1Cの全体構成を示す図である。 各上金型の高さ位置の具体例である。 各上金型の高さ位置の具体例である。 各上金型の高さ位置の具体例である。 各上金型の高さ位置の具体例である。 プレス成形対象シート材Mの変形例である。
 <実施の形態1>
 以下、実施の形態1について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。
<プレス装置の全体構成>
 まず、図1を参照して、実施の形態1に係るプレス装置の全体構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る連続プレス成形装置1の全体構成を示す図である。図2は、連続プレス成形装置1により成形(製造)される成形品の斜視図である。
 連続プレス成形装置1は、プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)移載(搬送)するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造する装置である。成形品の凹形状と凹形状との間の距離P1(図2参照)は、各金型の凸形状と凸形状との間のX軸方向の距離P2(図1参照)に対応している。以下、この距離P1、P2のことを1ピッチと呼ぶ。1ピッチは、例えば、50mmである。
 プレス成形対象シート材Mは、例えば、FRPシート材である。FPRは、繊維強化プラスチック(Fiber-Reinforced Plastics)の意味である。このプラスチックは、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。すなわち、プレス成形対象シート材Mは、熱可塑性樹脂製のFRPシート材であってもよいし、熱硬化性樹脂製のFRPシート材であってもよい。FRPシート材は、例えば、プリプレグ、ラミネート板、スタンパブルシートである。プレス成形対象シート材Mは、所定長さにカットされたものであってもよいし、プレス成形対象シート材Mがロール状に巻き取られたロール体から引き出されたものであってもよい。また、プレス成形対象シート材Mは、1枚であってもよいし、積層された複数枚であってもよい。
 図1に示すように、連続プレス成形装置1は、予備加熱金型10、賦形金型20、位置決め金型30、冷却金型40、搬送装置50、制御装置60(図1中省略)、型締め機構100(図1中省略)を備えている。
 以下、説明の便宜のため、図1等に示すように、XYZ軸を定義する。X軸は、プレス成形対象シート材Mの搬送方向(水平方向)に延びている。Y軸は、X軸に対して直交する方向(水平方向)に延びている。Z軸は、XY平面に対して直交する方向(鉛直方向)に延びている。
 予備加熱金型10は、上予備加熱金型11、下予備加熱金型12を備えている。同様に、賦形金型20は、上賦形金型21及び下賦形金型22を備えている。同様に、位置決め金型30は、上位置決め金型31及び下位置決め金型32を備えている。同様に、冷却金型40は、上冷却金型41及び下冷却金型42を備えている。
 上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)は、上型盤70A(可動盤)の下面側に取り付けられている。同様に、下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42)は、下型盤70B(固定盤)の上面側に取り付けられている。上金型及び下金型の取付構造の具体例については後述する。
 賦形金型20(上賦形金型21及び下賦形金型22)と位置決め金型30(上位置決め金型31及び下位置決め金型32)との間には、隙間(クリアランス)G1(図1参照)が存在する。同様に、位置決め金型30(上位置決め金型31及び下位置決め金型32)と冷却金型40(上冷却金型41及び下冷却金型42)との間には、隙間(クリアランス)G2(図1参照)が存在する。隙間G1、G2は、できるだけ短い方が好ましく、例えば、1mmである。
 位置決め金型30のX軸方向の長さL30_Xは、賦形金型20のX軸方向の長さL20_Xより短い。冷却金型40のX軸方向の長さL40_Xは、賦形金型20のX軸方向の長さL20_Xと同じである。
 このように、各金型20、30、40のX軸方向の長さを異なる長さにすることにより、プレス成形対象シート材Mの隙間G1、G2に対応する部分をいずれかの工程(図9A~図9D参照)で加圧することが可能となる。なお、各金型10、20、30、40のY軸方向の長さは、プレス成形対象シート材Mの幅に対応している。
 予備加熱金型10のX軸方向の長さL10_Xは、賦形金型20のX軸方向の長さL20_Xより長い。そのため、後述のように、プレス成形対象シート材Mを1ピッチずつ移載(搬送)する際(図9A~図9D参照)、予備加熱金型10によりプレス成形対象シート材Mの部分(同一部分)が複数回加熱加圧されるため、プレス成形対象シート材Mの加熱時間を長くとることができる。また、予備加熱にてプレス成形対象シート材Mの部分が意図した成形温度を下回ることなく加熱されるため、成形温度不足により生じやすいシワやボイド等の成形不良を抑制することができる。その結果、プレス成形対象シート材Mの内部品質が向上する。例えば、プレス成形対象シート材M内部のボイド等の欠陥を除去又は軽減できる。
 <予備加熱金型10の構成>
 図1に示すように、予備加熱金型10は、上予備加熱金型11、下予備加熱金型12を備えている。予備加熱金型10は、下型盤70B(固定盤)に設置されている。上予備加熱金型11の上プレス面11aはXY平面に平行な平面である。同様に、下予備加熱金型12の下プレス面11bはXY平面に平行な平面である。上予備加熱金型11及び下予備加熱金型12の少なくとも一方は加熱装置(例えば、電気ヒータ13。図7参照)により所定温度まで加熱される。加熱装置は、予備加熱金型10に内蔵されていてもよいし、予備加熱金型10外部に設けられていてもよい。
 <予備加熱金型10の型締め動作例>
 予備加熱金型10の型締めは、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bが、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分を挟み込み加圧することにより実施される。これは、制御装置60が上予備加熱金型11に連結されたエアシリンダ14(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図7参照)を制御し、上予備加熱金型11を下降させることにより実現される。その際、予備加熱金型10は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bは、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。以下、このように予備加熱されたプレス成形対象シート材Mの部分を、プレス成形対象シート材Mの予備加熱部分と記載する。一方、予備加熱金型10の型開きは、制御装置60が上予備加熱金型11に連結されたエアシリンダ14(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図7参照)を制御し、上予備加熱金型11を上昇させることにより実現される。
 <賦形金型20の構成>
 図1に示すように、賦形金型20は、-Z方向に凸の凸形状21cを含む上プレス面(本開示の第1上プレス面の一例)を有する上賦形金型21、凸形状21cが入り込む凹形状22cを含む下プレス面(本開示の第1下プレス面の一例)を有する下賦形金型22を備えている。上賦形金型21の上プレス面は、XY平面に平行な平面21a、21b及び-Z方向に凸の凸形状21cを含む。凸形状21cは、例えば、断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が逆台形形状の凸形状(図1参照)である。平面21a、21b及び凸形状21cは、Y軸方向に延びている。一方、下賦形金型22のプレス面は、XY平面に平行な平面22a、22b及び凸形状21cが入り込む凹形状22cを含む。平面22a、22b及び凹形状22cは、Y軸方向に延びている。上賦形金型21及び下賦形金型22の少なくとも一方は加熱装置(例えば、電気ヒータ23。図7参照)により所定温度まで加熱される。所定温度は、上予備加熱金型11より低温である。加熱装置は、賦形金型20に内蔵されていてもよいし、賦形金型20外部に設けられていてもよい。
 <賦形金型20の取付構造>
 上賦形金型21は、上型盤70Aの下面側に固定された状態で取り付けられている。具体的には、次のように取り付けられている。
 図3は、図1のIII-III断面図である。
 図3に示すように、上賦形金型21と上型盤70Aとの間には、上から下に向かって、取付板82A及び断熱板83Aがこの順に配置されている。
 上型盤70Aは、後述のように、型締め機構100により上下方向(Z軸方向)に昇降される。取付板82Aは、その上面と上型盤70Aの下面とが面接触した状態で上型盤70Aに固定されている。両者は例えばボルト(図示せず)により固定されている。
 一方、上賦形金型21は、その上面と取付板82Aの下面との間に断熱板83Aを挟み込んだ状態で取付板82Aに固定されている。両者は例えばボルトB2により固定されている。なお、符号84は、取付板82Aに対する上賦形金型21の固定を精度よく行うためのノックピンを表す。
 以上のように、上賦形金型21は、上型盤70A側に固定された状態で取り付けられている。
 一方、下賦形金型22は、下型盤70Bの上面側に固定された状態で取り付けられている。具体的には、次のように取り付けられている。
 図3に示すように、下賦形金型22と下型盤70Bとの間には、下から上に向かって、取付板82B及び断熱板83Bがこの順に配置されている。
 取付板82Bは、その下面と下型盤70Bの上面とが面接触した状態で下型盤70Bに固定されている。両者は例えばボルト(図示せず)により固定されている。
 一方、下賦形金型22は、その下面と取付板82Bの上面との間に断熱板83Bを挟み込んだ状態で取付板82Bに固定されている。両者は例えばボルトB4により固定されている。なお、符号85は、取付板82Bに対する下賦形金型22の固定を精度よく行うためのノックピンを表す。
 <賦形金型20の型締め動作例>
 賦形金型20の型締めは、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの予備加熱部分(予備加熱金型10により予備加熱された部分)を挟み込み加圧することにより実施される。これは、後述のように、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実現される。
 その際、賦形金型20は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの予備加熱部分を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。所定圧力は、予備加熱金型10より高圧である。
 その際、プレス成形対象シート材Mの予備加熱部分は、上賦形金型21の上プレス面の凸形状21cにより下賦形金型22の下プレス面の凹形状22cに押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの予備加熱部分に、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)に対応する形状(凹形状)を賦形する。以下、このように賦形されたプレス成形対象シート材Mの部分を、プレス成形対象シート材Mの賦形部分と記載する。一方、賦形金型20の型開きは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを上昇させることにより実現される。
 <位置決め金型30の構成>
 図1に示すように、位置決め金型30は、上賦形金型21の上プレス面に対応する上プレス面(本開示の第2上プレス面の一例)を有する上位置決め金型31、下賦形金型22の下プレス面に対応する下プレス面(本開示の第2下プレス面の一例)を有する下位置決め金型32を備えている。上位置決め金型31の上プレス面は、上賦形金型21の上プレス面と同様の形状で、XY平面に平行な平面31a、31b及び-Z方向に凸の凸形状31cを含む。凸形状31cは、凸形状21cと同様の形状で、例えば、断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が逆台形形状の凸形状(図1参照)である。平面31a、31b及び凸形状31cは、Y軸方向に延びている。一方、下位置決め金型32の下プレス面は、下賦形金型22の下プレス面と同様の形状で、XY平面に平行な平面32a、32b及び凸形状31cが入り込む凹形状32cを含む。平面32a、32b及び凹形状32cは、Y軸方向に延びている。位置決め金型30は、賦形金型20より低温である。
 <位置決め金型30の取付構造>
 上位置決め金型31は、上型盤70Aの下面側に当該上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能に取り付けられている。具体的には、次のように取り付けられている。
 図4は、図1のIV-IV断面図である。なお、図1のC-C断面図も図4と同様である。
 図4に示すように、上位置決め金型31と上型盤70Aとの間には、上から下に向かって、取付板82A及び断熱板83Aがこの順に配置されている。
 上型盤70Aは、後述のように、型締め機構100により上下方向(Z軸方向)に昇降される。取付板82Aは、その上面と上型盤70Aの下面とが面接触した状態で上型盤70Aに固定されている。両者は例えばボルト(図示せず)により固定されている。
 上位置決め金型31は、その上部に、取付板82Aに形成された貫通穴H1及び断熱板83Aに形成された貫通穴H2に挿入されたボルト94が螺合することにより(図4中矩形C1内の拡大図参照)、上型盤70Aの下面側に当該上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能に取り付けられている。
 取付板82Aに形成された貫通穴H1は、取付板82Aの厚み方向の上部に形成された大径穴H1a及び取付板82Aの厚み方向の下部に形成された小径穴H1bを含む。大径穴H1aと小径穴H1bとの間には段差部95が形成されている。
 ボルト94の頭部94aは、大径穴H1aに挿入されている。一方、ボルト94の軸部94bは、小径穴H1b及び貫通穴H2に挿入されている。
 大径穴H1aの直径はボルト94の頭部94aの直径より若干大きい。同様に、小径穴H1b及び貫通穴H2の直径はボルト94の軸部94bの直径より若干大きい。そのため、上位置決め金型31は、上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能である。
 上位置決め金型31は、その自重等により、上型盤70Aに対して下方向(-Z方向)に移動するが、ボルト94の頭部94aが段差部95に係合することにより、それ以上の下方向への移動が規制される。この状態で、断熱板83Aと上位置決め金型31との間に隙間G3(図4参照)が形成される。上位置決め金型31は、この隙間G3の範囲で上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能である。
 以上のように、上位置決め金型31は、上型盤70Aの下面側に当該上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能に取り付けられている。
 上位置決め金型31と上型盤70Aとの間には、弾性体96が設けられている(図1、図4参照)。弾性体96は、上位置決め金型31が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動することにより弾性変形し上位置決め金型31を下位置決め金型32側に付勢する。弾性体96は、例えば、コイルバネである。
 一方、下位置決め金型32は、下型盤70Bの上面側に固定された状態で取り付けられている。具体的には、次のように取り付けられている。
 図4に示すように、下位置決め金型32と下型盤70Bとの間には、下から上に向かって、取付板82B及び断熱板83Bがこの順に配置されている。
 取付板82Bは、その下面と下型盤70Bの上面とが面接触した状態で下型盤70Bに固定されている。両者は例えばボルト(図示せず)により固定されている。
 一方、下位置決め金型32は、その下面と取付板82Bの上面との間に断熱板83Bを挟み込んだ状態で取付板82Bに固定されている。両者は例えばボルト(図示せず)により固定されている。
 <位置決め金型30の型締め動作例>
 位置決め金型30の型締めは、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの賦形部分(賦形金型20により賦形された部分)を挟み込み加圧することにより実施される。これは、後述のように、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上位置決め金型31が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実現される。
 その際、下位置決め金型32が上位置決め金型31を+Z方向に押し上げる。これにより、上位置決め金型31が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動し、これにより、弾性体96(上位置決め金型31と上型盤70Aとの間に配置された弾性体96(図1参照)。以下、弾性体96Aとも記載する)が弾性変形し、上位置決め金型31がこの弾性変形した弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される。弾性体96Aが本開示の第1弾性体の一例である。
 したがって、位置決め金型30の型締めは、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)と下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)との間で実施される。
 その際、位置決め金型30は賦形金型20より低温であるため、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの賦形部分を挟み込み所定圧力で冷却加圧する。なお、この所定圧力は、弾性体96Aとしてバネ定数の異なる弾性体を用いることで、任意の圧力に変更できる。
 その際、プレス成形対象シート材Mの賦形部分(凹形状)は下位置決め金型32の下プレス面の凹形状32cに押し込まれ、かつ、上位置決め金型31の上プレス面の凸形状31cはプレス成形対象シート材Mの賦形部分(凹形状)に押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mが位置決めされる。この位置決めにより、プレス成形対象シート材Mに対して1ピッチずつ正確に凹形状を賦形することができる。また、プレス成形対象シート材Mの賦形部分が冷却加圧される。そして、プレス成形対象シート材Mの賦形部分を樹脂の固化温度以下まで加圧しながら下げることで、加圧不足により生じやすいシワやボイド等の成形不良を抑制することができる。これにより、成形品の品質が低下するのを抑制できる。
 一方、位置決め金型30の型開きは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上位置決め金型31が取り付けられた上型盤70Aを上昇させることにより実施される。
 <冷却金型40の構成>
 図1に示すように、冷却金型40は、上賦形金型21の上プレス面に対応する上プレス面(本開示の第3上プレス面の一例)を有する上冷却金型41、下賦形金型22の下プレス面に対応する下プレス面(本開示の第3下プレス面の一例)を有する下冷却金型42を備えている。上冷却金型41の上プレス面は、上賦形金型21の上プレス面と同様の形状で、XY平面に平行な平面41a、41b及び-Z方向に凸の凸形状41cを含む。凸形状41cは、凸形状21cと同様の形状で、例えば、断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が逆台形形状の凸形状(図1参照)である。平面41a、41b及び凸形状41cは、Y軸方向に延びている。一方、下冷却金型42のプレス面は、下賦形金型22のプレス面と同様の形状で、XY平面に平行な平面42a、42b及び凸形状41cが入り込む凹形状42cを含む。平面42a、42b及び凹形状42cは、Y軸方向に延びている。冷却金型40は、賦形金型20とは異なり、加熱装置により加熱されず、常温である。
 <冷却金型40の取付構造>
 上冷却金型41は、上位置決め金型31と同様、上型盤70Aの下面側に当該上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動可能に取り付けられている。この取付構造については、上位置決め金型31の取付構造と同様であるため、その説明を省略する。一方、下冷却金型42は、下位置決め金型32と同様、下型盤70Bの上面側に固定された状態で取り付けられている。この取付構造については、下位置決め金型32の取付構造と同様であるため、その説明を省略する。
 <冷却金型40の型締め動作例>
 冷却金型40の型締めは、上冷却金型41の上プレス面及び下冷却金型42の下プレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)を挟み込み加圧することにより実施される。これは、後述のように、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上冷却金型41が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実現される。
 その際、下冷却金型42が上冷却金型41を+Z方向に押し上げる。これにより、上冷却金型41が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動し、これにより、弾性体96(上冷却金型41と上型盤70Aとの間に配置された弾性体96(図1参照)。以下、弾性体96Bとも記載する)が弾性変形し、上冷却金型41がこの弾性変形した弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される。弾性体96Bは、上冷却金型41が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動することにより弾性変形し上冷却金型41を下冷却金型42側に付勢する。弾性体96Bが本開示の第2弾性体の一例である。
 したがって、冷却金型40の型締めは、弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)と下冷却金型42の下プレス面(平面42a、42b及び凹形状42c)との間で実施される。
 その際、冷却金型40は常温であるため、弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)及び下冷却金型42の下プレス面(平面42a、42b及び凹形状42c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)を挟み込み所定圧力で冷却加圧する。なお、この所定圧力は、弾性体96Bとしてバネ定数の異なる弾性体を用いることで、任意の圧力に変更できる。
 その際、プレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)(凹形状)は下冷却金型42の下プレス面の凹形状42cに押し込まれ、かつ、上冷却金型41の上プレス面の凸形状41cはプレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)(凹形状)に押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)が冷却加圧される。これにより、位置決め金型30に加圧された直後に比べて、さらに冷却されながら加圧される。そのため、プレス成形対象シート材Mの賦形部分を樹脂の固化温度以下まで加圧しながら確実に下げることで、加圧不足により生じやすい皺やボイド等の成形不良を抑制でき、成形品の品質が低下するのを抑制できる。
 一方、冷却金型40の型開きは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上冷却金型41が取り付けられた上型盤70Aを上昇させることにより実施される。
 <型締め機構の構成>
 型締め機構100は、各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)が取り付けられた上型盤70Aを下型盤70Bに対して接離する方向(Z軸方向)に移動させる機構、すなわち、上型盤70Aを上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構である。型締め機構100は、上型盤70Aを上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構であれば、どのような構成であってもよい。例えば、型締め機構100は、電動モータを駆動源とする機構であってもよいし、油圧シリンダを駆動源とする機構であってもよいし、その他の機構であってもよい。型締め機構100が本開示の第1型締め機構の一例である。
 以下、一例として、電動モータを駆動源とする型締め機構100について説明する。図5は、型締め機構100の構成例である。なお、図5中、搬送装置50は省略されている。
 図5に示すように、型締め機構100は、上型盤70Aに連結されたボールねじ101、このボールねじ101に連結された電動モータ102を備えている。電動モータ102は、下型盤70Bの四隅それぞれに基端側が固定され+Z方向に延びる支柱103の先端側に固定された上固定盤104に取り付けられている。
 <型締め機構の動作例>
 型締め機構100は、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転(正逆回転)させることにより、各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)が取り付けられた上型盤70Aを下型盤70Bに対して接離する方向(Z軸方向)に移動させる。すなわち、上型盤70Aを上下方向(Z軸方向)に昇降させる。その際、上型盤70Aは、下型盤70Bに対して平行の状態を保ったまま昇降する。
 例えば、上型盤70Aは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を正回転させることにより、下降する。これにより、上型盤70Aに取り付けられた各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)も下降し、各下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42)との間で型締めが実施される。
 <各上金型の上プレス面の高さ位置>
 上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)、及び上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)それぞれの高さ位置は、型締め機構100が上型盤70Aを下型盤70Bに対して接近する方向に移動させることにより、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締がこの順に実施され、かつ、位置決め金型30の型締め及び冷却金型40の型締めが同時又はこの順に実施されるように設定されている。
 図16A~図16Dは各上金型の高さ位置の具体例である。
 例えば、図16Aに示すように、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)は、各金型の型締め(賦形金型20の型締め、位置決め金型30の型締め及び冷却金型40の型締め)が実施される前、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)より下方に位置しているのが望ましい。これは、例えば、上位置決め金型31の隙間G3(図4参照)を調整することにより実現される。
 その際、上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)は、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)より下方に位置していてもよい(図16A参照)。逆に、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)は、上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)より下方に位置していてもよい(図16B参照)。また、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)は、同一高さ位置に位置していてもよい(図16C参照)。また、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)、及び上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)は、同一高さ位置に位置していてもよい(図16D参照)。
 以上のように各金型の高さ位置を設定した場合(図16A~図16D参照)、上記のように上型盤70Aが下降することにより、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めはこの順に実施される。すなわち、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めは、同時ではなく、互いに異なるタイミングで実施される。
 このように互いに異なるタイミングで位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めを実施することにより、次の利点がある。
 すなわち、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めを同時に実施すると、プレス成形対象シート材M(例えば、強化繊維で補強されたFRPシート材)はほとんど伸びないため、上記先行技術文献と同様、上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31)のプレス面それぞれの凸形状(複数)が下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32)のプレス面それぞれの凹形状(複数)にプレス成形対象シート材Mを「同時に」押し込むことになる。その結果、下金型のプレス面の凹形状間(上金型のプレス面の凸形状間)に存在するプレス成形対象シート材Mが引っ張られることになり、プレス成形対象シート材M(成形品)の損傷が懸念されるという課題がある。
 これに対して、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めをこの順に実施することにより、すなわち、互いに異なるタイミングで実施することにより、上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31)のプレス面それぞれの凸形状(複数)が下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32)のプレス面それぞれの凹形状(複数)にプレス成形対象シート材Mを「互いに異なるタイミングで」押し込むことになる。これにより、下金型のプレス面の凹形状間(上金型のプレス面の凸形状間)に存在するプレス成形対象シート材Mが引っ張られることが防止され、その結果、プレス成形対象シート材M(成形品)の損傷が防止されるという利点がある。
 一方、上型盤70Aは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を逆回転させることにより、上昇する。これにより、上型盤70Aに取り付けられた各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)も上昇し、これにより、位置決め金型30の型締め、冷却金型40の型締め及び賦形金型20の型開きが実施される。
 <搬送装置の構成>
 図1に示すように、搬送装置(移載機構)50は、プレス成形対象シート材Mを搬送(移載)する装置である。搬送装置50は、下型盤70B(固定盤)上に設置されている。搬送装置50は、金型群(予備加熱金型10、賦形金型20、位置決め金型30、冷却金型40)に対して上流側(プレス成形対象シート材Mの搬送方向の上流側)及び下流側(プレス成形対象シート材Mの搬送方向の下流側)の2箇所に設けられている。以下、上流側に設けられた搬送装置50を搬送装置50Aと記載し、下流側に設けられた搬送装置50を搬送装置50Bと記載する。
 搬送装置50(50A、50B)は、プレス成形対象シート材Mの把持及び把持の開放を行う把持機構51、把持機構51をX方向に移動させる移動機構52を備えている。
 図6は、搬送装置50の上面図である。
 図6に示すように、把持機構51は、プレス成形対象シート材Mの幅方向の両側に設けられている。図1に示すように、把持機構51は、上下一対の固定把持部51a及び可動把持部51b、可動把持部51bに連結されたエアシリンダ51cを備えている。このエアシリンダ51cにはこれにエアを供給するエア供給路(図示せず)が接続されており、エア供給路の途中にはエア供給量調整用の電磁弁が設けられている。
 移動機構52は、把持機構51が載置されたスライダ52aを備えている。スライダ52aは、X軸方向に延びるガイドレール(図示せず)にスライド移動可能に取り付けられている。また、移動機構52は、スライダ52aに連結されたX軸方向に延びるボールねじ(図示せず)、このボールねじに連結された電動モータ53(例えば、サーボモータ。図7参照)を備えている。
 <搬送装置50の動作例>
 以下、上流側に設けられた搬送装置50Aの動作例を中心に説明する。
 まず、把持機構51がプレス成形対象シート材Mを把持する。具体的には、可動把持部51bが上昇し、当該可動把持部51bがプレス成形対象シート材Mの幅方向の両端部を+Z方向に持ち上げ、当該持ち上げたプレス成形対象シート材Mの幅方向の両端部を上方の固定把持部51aに押し付ける。これにより、把持機構51は、プレス成形対象シート材Mの幅方向の両端部を上下方向から挟み込む形で把持する。これは、制御装置60が可動把持部51bに連結されたエアシリンダ51c(当該エアシリンダ51cに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)を制御することにより実現される。
 次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mを把持した把持機構51が載置されたスライダ52aを+X方向に所定距離スライド移動させる。これは、制御装置60がスライダ52aに連結されたボールねじに連結された電動モータ(例えば、サーボモータ)を例えば正回転するように制御することにより実現される。なお、所定距離は、例えば、各金型の凸形状と凸形状との間のX軸方向の距離P2(図1参照)、すなわち、1ピッチである。
 次に、把持機構51がプレス成形対象シート材Mの把持を開放する。具体的には、可動把持部51bが下降する。これは、制御装置60が可動把持部51bに連結されたエアシリンダ51c(当該エアシリンダ51cに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)を制御することにより実現される。
 次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mの把持を開放した把持機構51が載置されたスライダ52aを-X方向にスライド移動させ、搬送前の初期位置に戻す。これは、制御装置60がスライダ52aに連結されたボールねじに連結された電動モータ(例えば、サーボモータ)を例えば逆回転するように制御することにより実現される。
 なお、上記各段階において、プレス成形対象シート材Mの幅方向の両端部は、可動把持部51bと固定把持部51aとの間に配置されている。
 以上、上流側に設けられた搬送装置50Aの動作例を中心に説明したが、下流側に設けられた搬送装置50Bも、上流側に設けられた搬送装置50Aと同じタイミングで同じ動作をするように制御される。
 <制御装置60>
 図7は、制御装置60のシステム構成図である。制御装置60は、図示しないが、プロセッサ、RAM、ROM等を備えている。図7に示すように、制御装置60には、予備加熱金型10加熱用の電気ヒータ13、上予備加熱金型11昇降用のエアシリンダ14(当該エアシリンダ14に接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)、賦形金型20加熱用の電気ヒータ23、把持機構51(可動把持部51b)駆動用のエアシリンダ51c(当該エアシリンダ51cに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)、移動機構52(スライダ52a)駆動用の電動モータ53、型締め機構100駆動用の電動モータ102が電気的に接続されている。
 プロセッサは、例えば、CPUである。プロセッサは、1つの場合もあるし、複数の場合もある。例えば、プロセッサは、ROMからRAMに読み込まれたプログラムを実行することで、予備加熱金型10加熱用の電気ヒータ13、上予備加熱金型11昇降用のエアシリンダ14(当該エアシリンダ14に接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)、賦形金型20加熱用の電気ヒータ23、把持機構51(可動把持部51b)駆動用のエアシリンダ51c(当該エアシリンダ51cに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)、移動機構52(スライダ52a)駆動用の電動モータ53、型締め機構100駆動用の電動モータ102等を制御する制御手段として機能する。
 <連続プレス成形装置1の動作例>
 図8、図9A~図9Dを参照しながら、連続プレス成形装置1の動作例について説明する。なお、図9中、搬送装置50は省略されている。
 図8は、連続プレス成形装置1の動作例のフローチャートである。図9A~図9Dは、プレス成形対象シート材Mを所定距離(例えば、1ピッチ)搬送するごとに、各金型10、20、30、40でプレス成形対象シート材Mをプレス成形することにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造している様子を表す図である。
 まず、上予備加熱金型11と下予備加熱金型12との間にプレス成形対象シート材Mの部分を配置する(ステップS10)。これは、上流側に設けられた搬送装置50Aにより実現される。具体的には、まず、把持機構51がプレス成形対象シート材Mを把持する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mを把持した把持機構51が載置されたスライダ52aを+X方向に所定距離スライド移動させる。次に、把持機構51がプレス成形対象シート材Mの把持を開放する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mの把持を開放した把持機構51が載置されたスライダ52aを-X方向にスライド移動させ、搬送前の初期位置に戻す。以上のようにして、上予備加熱金型11と下予備加熱金型12との間にプレス成形対象シート材Mの部分p1が配置される(図9A参照)。
 次に、予備加熱金型10の型締めを実施する(ステップS11)。予備加熱金型10の型締めは、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bが、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1を挟み込み加圧することにより実施される。その際、予備加熱金型10は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bは、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 次に、予備加熱金型10の型開きを実施する(ステップS12)。これは、制御装置60が上予備加熱金型11に連結されたエアシリンダ(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)を制御し、上予備加熱金型11を上昇させることにより実現される。
 次に、プレス成形対象シート材Mを1ピッチ分搬送する(ステップS13)。これは、上流側に設けられた搬送装置50Aにより実現される。具体的には、まず、把持機構51がプレス成形対象シート材Mを把持する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mを把持した把持機構51が載置されたスライダ52aを+X方向に1ピッチP2(図1参照)分スライド移動させる。次に、把持機構51がプレス成形対象シート材Mの把持を開放する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mの把持を開放した把持機構51が載置されたスライダ52aを-X方向にスライド移動させ、搬送前の初期位置に戻す。以上のようにして、上賦形金型21と下賦形金型22との間にプレス成形対象シート材Mの部分p1(予備加熱部分)が配置される(図9B参照)。また、上予備加熱金型11と下予備加熱金型12との間にプレス成形対象シート材Mの部分p2が配置される(図9B参照)。
 次に、各金型の型締めを実施する(ステップS14)。すなわち、予備加熱金型10の型締め、賦形金型20の型締めを実施する。
 予備加熱金型10の型締めは、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bが、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2を挟み込み加圧することにより実施される。その際、予備加熱金型10は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bは、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 一方、賦形金型20の型締めは、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(予備加熱部分)を挟み込み加圧することにより実施される。これは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実施される。その際、賦形金型20は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(予備加熱部分)を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p1(予備加熱部分)は、上賦形金型21の上プレス面の凸形状21cにより下賦形金型22の下プレス面の凹形状22cに押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの部分p1(予備加熱部分)に、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)に対応する形状(凹形状)を賦形する。
 次に、各金型の型開きを実施する(ステップS15)。すなわち、予備加熱金型10の型開き、賦形金型20の型開きを実施する。
 予備加熱金型10の型開きは、制御装置60が上予備加熱金型11に連結されたエアシリンダ(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁)を制御し、上予備加熱金型11を上昇させることにより実現される。
 一方、賦形金型20の型開きは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを上昇させることにより実施される。
 次に、プレス成形対象シート材Mを1ピッチ分搬送する(ステップS16)。これは、上流側に設けられた搬送装置50Aにより実現される。具体的には、まず、把持機構51がプレス成形対象シート材Mを把持する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mを把持した把持機構51が載置されたスライダ52aを+X方向に1ピッチP2(図1参照)分スライド移動させる。次に、把持機構51がプレス成形対象シート材Mの把持を開放する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mの把持を開放した把持機構51が載置されたスライダ52aを-X方向にスライド移動させ、搬送前の初期位置に戻す。以上のようにして、上位置決め金型31と下位置決め金型32との間にプレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)が配置される(図9C参照)。また、上賦形金型21と下賦形金型22との間にプレス成形対象シート材Mの部分p2(予備加熱部分)が配置される(図9C参照)。また、上予備加熱金型11と下予備加熱金型12との間にプレス成形対象シート材Mの部分p3が配置される(図9C参照)。
 次に、各金型の型締めを実施する(ステップS17)。すなわち、予備加熱金型10の型締め、賦形金型20の型締め及び位置決め金型30の型締めを実施する。
 予備加熱金型10の型締めは、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bが、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p3を挟み込み加圧することにより実施される。その際、予備加熱金型10は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bは、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p3を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 一方、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上位置決め金型31及び上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることによりこの順に実施される。
 具体的には、位置決め金型30の型締めは、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)を挟み込み加圧することにより実施される。
 その際、下位置決め金型32が上位置決め金型31を+Z方向に押し上げる。これにより、上位置決め金型31が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動し、これにより、上位置決め金型31と上型盤70Aとの間に配置された弾性体96Aが弾性変形し、上位置決め金型31がこの弾性変形した弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される。
 したがって、位置決め金型30の型締めは、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)と下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)との間で実施される。
 その際、位置決め金型30は賦形金型20より低温であるため、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)を挟み込み所定圧力で冷却加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)(凹形状)は下位置決め金型32の下プレス面の凹形状32cに押し込まれ、かつ、上位置決め金型31の上プレス面の凸形状31cはプレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)(凹形状)に押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mが位置決めされる。この位置決めにより、プレス成形対象シート材Mに対して1ピッチずつ正確に凹形状を賦形することができる。また、プレス成形対象シート材Mの部分p1(賦形部分)が冷却加圧される。これにより、上述同様に、成形品の品質が低下するのを抑制できる。
 一方、賦形金型20の型締めは、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2(予備加熱部分)を挟み込み加圧することにより実施される。その際、賦形金型20は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2(予備加熱部分)を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p2(予備加熱部分)は、上賦形金型21の上プレス面の凸形状21cにより下賦形金型22の下プレス面の凹形状22cに押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの部分p2(予備加熱部分)に、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)に対応する形状(凹形状)を賦形する。
 次に、各金型の型開きを実施する(ステップS18)。すなわち、予備加熱金型10の型開き、賦形金型20の型開き及び位置決め金型30の型開きを実施する。これは、ステップS15と同様であるため、説明を省略する。
 次に、プレス成形対象シート材Mを1ピッチ分搬送する(ステップS19)。これは、上流側に設けられた搬送装置50Aにより実現される。具体的には、まず、把持機構51がプレス成形対象シート材Mを把持する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mを把持した把持機構51が載置されたスライダ52aを+X方向に1ピッチP2(図1参照)分スライド移動させる。次に、把持機構51がプレス成形対象シート材Mの把持を開放する。次に、移動機構52が、上記のようにプレス成形対象シート材Mの把持を開放した把持機構51が載置されたスライダ52aを-X方向にスライド移動させ、搬送前の初期位置に戻す。以上のようにして、上冷却金型41と下冷却金型42との間にプレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)が配置される(図9D参照)。また、上位置決め金型31と下位置決め金型32との間にプレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)が配置される(図9D参照)。また、上賦形金型21と下賦形金型22との間にプレス成形対象シート材Mの部分p3(予備加熱部分)が配置される(図9D参照)。さらに、上予備加熱金型11と下予備加熱金型12との間にプレス成形対象シート材Mの部分p4が配置される(図9D参照)。
 次に、各金型の型締めを実施する(ステップS20)。すなわち、予備加熱金型10の型締め、賦形金型20の型締め、位置決め金型30の型締め及び冷却金型40の型締めを実施する。
 予備加熱金型10の型締めは、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bが、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p4を挟み込み加圧することにより実施される。その際、予備加熱金型10は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上予備加熱金型11の上プレス面11a及び下予備加熱金型12の下プレス面11bは、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p4を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 一方、位置決め金型30の型締め、冷却金型40の型締め及び賦形金型20の型締めは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上位置決め金型31、上冷却金型41及び上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることによりこの順に実施される。
 具体的には、位置決め金型30の型締めは、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)を挟み込み加圧することにより実施される。
 その際、下位置決め金型32が上位置決め金型31を+Z方向に押し上げる。これにより、上位置決め金型31が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動し、これにより、上位置決め金型31と上型盤70Aとの間に配置された弾性体96Aが弾性変形し、上位置決め金型31がこの弾性変形した弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される。
 したがって、位置決め金型30の型締めは、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)と下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)との間で実施される。
 その際、位置決め金型30は賦形金型20より低温であるため、弾性体96Aにより下位置決め金型32側に付勢される上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)を挟み込み所定圧力で冷却加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)(凹形状)は下位置決め金型32の下プレス面の凹形状32cに押し込まれ、かつ、上位置決め金型31の上プレス面の凸形状31cはプレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)(凹形状)に押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mが位置決めされる。この位置決めにより、プレス成形対象シート材Mに対して1ピッチずつ正確に凹形状を賦形することができる。また、プレス成形対象シート材Mの部分p2(賦形部分)が冷却加圧される。これにより、上述同様に、成形品の品質が低下するのを抑制できる。
 一方、冷却金型40の型締めは、上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)及び下冷却金型42の下プレス面(平面42a、42b及び凹形状42c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)を挟み込み加圧することにより実施される。
 その際、下冷却金型42が上冷却金型41を+Z方向に押し上げる。これにより、上冷却金型41が上型盤70Aに対して接近する方向(+Z方向)に移動し、これにより、上冷却金型41と上型盤70Aとの間に配置された弾性体96B(図1参照)が弾性変形し、上冷却金型41がこの弾性変形した弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される。
 したがって、冷却金型40の型締めは、弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)と下冷却金型42の下プレス面(平面42a、42b及び凹形状42c)との間で実施される。
 その際、冷却金型40は常温であるため、弾性体96Bにより下冷却金型42側に付勢される下冷却金型42の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)及び下冷却金型42の下プレス面(平面42a、42b及び凹形状42c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)を挟み込み所定圧力で冷却加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)(凹形状)は下冷却金型42の下プレス面の凹形状42cに押し込まれ、かつ、上冷却金型41の上プレス面の凸形状41cはプレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)(凹形状)に押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの部分p1(位置決め金型30により加圧された賦形部分)が冷却加圧される。これにより、上述同様に、成形品の品質が低下するのを抑制できる。
 一方、賦形金型20の型締めは、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p3(予備加熱部分)を挟み込み加圧することにより実施される。その際、賦形金型20は加熱装置により所定温度まで加熱されているため、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)は、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの部分p3(予備加熱部分)を挟み込み所定圧力で加熱加圧する。
 その際、プレス成形対象シート材Mの部分p3(予備加熱部分)は、上賦形金型21の上プレス面の凸形状21cにより下賦形金型22の下プレス面の凹形状22cに押し込まれる。これにより、プレス成形対象シート材Mの部分p3(予備加熱部分)に、上賦形金型21の上プレス面(平面21a、21b及び凸形状21c)及び下賦形金型22の下プレス面(平面22a、22b及び凹形状22c)に対応する形状(凹形状)を賦形する。
 次に、各金型の型開きを実施する(ステップS21)。すなわち、予備加熱金型10の型開き、賦形金型20の型開き、位置決め金型30の型開き及び冷却金型40の型開きを実施する。これは、ステップS15と同様であるため、説明を省略する。
 以後、ステップS19~S21の処理が繰り返し実行される。その際、搬送装置50は、各金型(予備加熱金型10、賦形金型20、位置決め金型30及び冷却金型40)の型開き(ステップS21)が実施されるごとに、上賦形金型21の上プレス面と下賦形金型22の下プレス面との間にプレス成形対象シート材Mの予備加熱部分が配置され、上位置決め金型31の上プレス面と下位置決め金型32の下プレス面との間にプレス成形対象シート材Mの賦形部分が配置され、上冷却金型41の上プレス面と下冷却金型42の下プレス面との間にプレス成形対象シート材Mの賦形部分(位置決め金型30により加圧された賦形部分)が配置されるように、プレス成形対象シート材Mを搬送する(ステップS19)。
 以上のようにして、位置決め金型30の型締め、冷却金型40の型締め、賦形金型20の型締め(ステップS20)、各金型(位置決め金型30、冷却金型40及び賦形金型20)の型開き(ステップS21)がこの順に繰り返し連続的に実施される。
 これにより、凹凸形状が交互に連続する成形品(図2参照)を製造することができる。なお、以上のように製造されたプレス成形対象シート材M(凹凸形状が交互に連続する成形品)は、やがて下流側に設けられた搬送装置50Bの可動把持部51bと固定把持部51aとの間に配置される(図1参照)。搬送装置50Bは、この可動把持部51bと固定把持部51aとの間に配置されたプレス成形対象シート材M(凹凸形状が交互に連続する成形品)に対して、上流側に設けられた搬送装置50Aと同じタイミングで同じ動作をする。
 以上説明したように、実施の形態1によれば、プレス成形の際、成形対象シートの損傷を抑制することができるプレス装置を提供することができる。
 これは、位置決め金型30の型締め、冷却金型40の型締め及び賦形金型20の型締めをこの順に実施すること、すなわち、互いに異なるタイミングで実施することによるものである。
 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態1に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態1に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
 例えば、上記実施形態では、上賦形金型として凸形状21cを含む上プレス面を有する上賦形金型21を用い、下賦形金型として凸形状21cが入り込む凹形状22cを含む下プレス面を有する下賦形金型22を用いる例について説明したが、これに限らない。逆に、上賦形金型として凸形状21cが入り込む凹形状22cを含む上プレス面を有する上賦形金型21を用い、下賦形金型として凸形状21cを含む下プレス面を有する下賦形金型22を用いてもよい。上位置決め金型及び下位置決め金型、並びに、上冷却金型及び下冷却金型についても同様である。
 また、上記実施形態では、搬送装置として、把持機構51、及び移動機構52を備えた搬送装置50を用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、搬送装置として、他の機構(例えば、ロボットアーム)を用いてもよい。また、搬送装置を省略し、作業者が人手でプレス成形対象シート材Mを搬送してもよい。
 また、上記実施形態では、各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)が取り付けられた上型盤70Aを可動盤とし、各下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42)が取り付けられた下型盤70Bを固定盤とし、型締め機構100として上型盤70A(可動盤)を下型盤70Bに対して接離する方向(Z軸方向)に移動させる機構、すなわち、上型盤70Aを上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構を用いる例について説明したが、これに限らない。逆に、各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)が取り付けられた上型盤70Aを固定盤とし、各下金型(下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42)が取り付けられた下型盤70Bを可動盤とし、型締め機構100として下型盤70B(可動盤)を上型盤70Aに対して接離する方向(Z軸方向)に移動させる機構、すなわち、下型盤70Bを上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構を用いてもよい。
 図10は、上賦形金型、上位置決め金型、上冷却金型の凸形状及び下賦形金型、下位置決め金型、下冷却金型の凹形状の変形例である。
 上記実施形態では、上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41の凸形状として断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が逆台形形状の凸形状(図1参照)を用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、図10に示すように、上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41の凸形状として断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が下向きに凸の二次曲線形状の凸形状、その他断面形状の凸形状を用いてもよい。
 同様に、下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42の凹形状として断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が逆台形形状の凸形状に対応する凹形状(図1参照)を用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、図10に示すように、下賦形金型22、下位置決め金型32、下冷却金型42の凹形状として断面形状(XZ面に平行な平面による断面形状)が下向きに凸の二次曲線形状の凸形状に対応する凹形状、その他断面形状の凹形状を用いてもよい。
 また、上記実施形態では、上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)が、賦形金型20の型締め、位置決め金型30の型締め及び冷却金型40の型締めが実施される前、上賦形金型21の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)より下方に位置している例について説明したが、これに限らない。逆に、上賦形金型21の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)が、賦形金型20の型締め、位置決め金型30の型締め及び冷却金型40の型締めが実施される前、上冷却金型41の上プレス面(平面41a、41b及び凸形状41c)より下方に位置していてもよい。このようにすれば、各上金型(上賦形金型21、上位置決め金型31、上冷却金型41)が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより、位置決め金型30の型締め、賦形金型20の型締め及び冷却金型40の型締めをこの順に実施することができる。
 また、上記実施の形態1では、表面及び裏面に何も付着していないプレス成形対象シート材Mを用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、金型からの剥離を容易にするため、図11に示すように、表面及び裏面に離型材F1が付着したプレス成形対象シート材Mを用いてもよい。図11は、プレス成形対象シート材Mの変形例である。離型材F1は、離型用フィルム(例えばポリイミドフィルム)である。なお、成形品(図2参照)に付着した離型材F1は所定タイミングで取り除かれる。なお、金型からの剥離を容易にするため、離型用フィルムに代えて、離型剤を各金型のプレス面に塗布してもよい。
 さらに、プレス成形対象シート材Mの表面と離型用フィルムとの間、及び、プレス成形対象シート材Mの裏面と離型用フィルムとの間の少なくとも一方に、ガラスクロス層(ガラス繊維層等の薄層)または樹脂が含侵したガラスプリプレグを配置してもよい。このようにすれば、表面及び裏面にガラスクロス層が溶着した、絶縁性の高い、凹凸形状が交互に連続する成形品を製造することができる。なお、ガラスクロス層(ガラス繊維層)は、各金型の加熱加圧により、プレス成形対象シート材M側の溶融した樹脂がガラスクロス層(ガラス繊維層)に染み込むことでプレス成形対象シート材Mに付着される。すなわち、成形品(FRP成形品)に対して目付量(平米あたりの重量)が十分軽いものであれば、別途樹脂を追加することなくFRP材の持つ樹脂の染み込みのみで成形品が形成される。なお、成形品(図2参照)に付着した離型材は所定タイミングで取り除かれる。
 <実施の形態2>
 次に、図12を参照して、実施の形態2に係るプレス装置の全体構成について説明する。図12は、実施の形態2に係る連続プレス成形装置1Aの全体構成を示す図である。
 図12に示すように、連続プレス成形装置1Aは、実施の形態1の連続プレス成形装置1(図1参照)と比べ、冷却金型40が省略されている点が相違する。それ以外、連続プレス成形装置1Aは、実施の形態1の連続プレス成形装置1と同様の構成である。
 連続プレス成形装置1Aの動作例については、実施の形態1の連続プレス成形装置1の動作例(図8、図9A~図9D)と同様であるため、その説明を省略する。
 実施の形態2によれば、実施の形態1と同様、プレス成形の際、成形対象シートの損傷を抑制することができるプレス装置を提供することができる。
 <実施の形態3>
 次に、図13を参照して、実施の形態3に係るプレス装置の全体構成について説明する。図13は、実施の形態3に係る連続プレス成形装置1Bの全体構成を示す図である。図14は、図13のXIV-XIV断面図である。
 図13に示すように、連続プレス成形装置1Bは、実施の形態1の連続プレス成形装置1(図1参照)と比べ、上位置決め金型31が上型盤70Aに取り付けられていない点、上位置決め金型31を下位置決め金型32に対して接離する方向に移動させることにより、位置決め金型30の型締めを実施する型締め機構200(本開示の第3型締め機構の一例)を備えている点が相違する。それ以外、連続プレス成形装置1Bは、実施の形態1の連続プレス成形装置1と同様の構成である。
 <型締め機構200の構成>
 型締め機構200は、上位置決め金型31を下位置決め金型32に対して接離する方向に移動させる機構、すなわち、上位置決め金型31を上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構である。型締め機構200は、上位置決め金型31を上下方向(Z軸方向)に昇降させる機構であれば、どのような構成であってもよい。例えば、型締め機構200は、エアシリンダや油圧シリンダを駆動源とする機構であってもよいし、電動モータを駆動源とする機構であってもよいし、その他の機構であってもよい。
 以下、一例として、エアシリンダを駆動源とする型締め機構200について説明する。図14は、型締め機構200の構成例である。
 図14に示すように、型締め機構200は、プレス成形対象シート材Mの幅方向(Y軸方向)の両側に設けられたエアシリンダ201、エアシリンダ201のロッド201aに設けられた金型支持板202、を備えている。エアシリンダ201は、下型盤70B(固定盤)上に設置されている。上位置決め金型31は、金型支持板202の下面側に固定された状態で取り付けられている。
 <型締め機構200の動作例>
 位置決め金型30の型締めは、上位置決め金型31の上プレス面(平面31a、31b及び凸形状31c)及び下位置決め金型32の下プレス面(平面32a、32b及び凹形状32c)が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材Mの賦形部分(賦形金型20により賦形された部分)を挟み込み加圧することにより実施される。これは、制御装置60がエアシリンダ201(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図示せず)を制御し、上位置決め金型31を下降させることにより実現される。一方、位置決め金型30の型開きは、制御装置60がエアシリンダ201(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図示せず)を制御し、上位置決め金型31を上昇させることにより実現される。
 連続プレス成形装置1Bの動作例については、実施の形態1の連続プレス成形装置1の動作例(図8、図9A~図9D)と同様である。
 すなわち、ステップS17における各金型の型締め、すなわち、位置決め金型30の型締め及び賦形金型20の型締めは、この順に実施される。
 具体的には、ステップS17において、位置決め金型30の型締めは、制御装置60がエアシリンダ201(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図示せず)を制御し、上位置決め金型31を下降させることにより実現される。一方、ステップS17において、賦形金型20の型締めは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実現される。
 同様に、ステップS20における各金型の型締め、すなわち、位置決め金型30の型締め、冷却金型40の型締め及び賦形金型20の型締めは、この順に実施される。
 具体的には、ステップS20において、位置決め金型30の型締めは、制御装置60がエアシリンダ201(当該エアシリンダに接続されたエア供給路の途中に設けられたエア供給量調整用の電磁弁。図示せず)を制御し、上位置決め金型31を下降させることにより実現される。一方、ステップS20において、冷却金型40の型締め及び賦形金型20の型締めは、制御装置60が電動モータ102を制御しボールねじ101を回転させ、冷却金型40及び上賦形金型21が取り付けられた上型盤70Aを下降させることにより実現される。
 実施の形態3によれば、実施の形態1と同様、プレス成形の際、成形対象シートの損傷を抑制することができるプレス装置を提供することができる。
 <実施の形態4>
 次に、図15を参照して、実施の形態4に係るプレス装置の全体構成について説明する。図15は、実施の形態4に係る連続プレス成形装置1Cの全体構成を示す図である。
 図15に示すように、連続プレス成形装置1Cは、実施の形態3の連続プレス成形装置1B(図13参照)と比べ、冷却金型40が省略されている点が相違する。それ以外、連続プレス成形装置1Cは、実施の形態3の連続プレス成形装置1Bと同様の構成である。
 連続プレス成形装置1Cの動作例については、実施の形態3の連続プレス成形装置1Bの動作例(図8、図9A~図9D)と同様であるため、その説明を省略する。なお、実施の形態4の型締め機構100が本開示の第2型締め機構の一例である。
 実施の形態4によれば、実施の形態1と同様、プレス成形の際、成形対象シートの損傷を抑制することができるプレス装置を提供することができる。
 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
 例えば、上記実施の形態1~4では、表面及び裏面に何も付着していないプレス成形対象シート材Mを用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、図17に示すように、表面及び裏面の少なくとも一方に金属箔F2が付着したプレス成形対象シート材Mを用いてもよい。図17は、プレス成形対象シート材Mの変形例である。金属箔F2は、例えば、銅箔であるが、それ以外の金属箔であってもよい。このようにすれば、離型材を用いることなく、金型からの剥離(プレス成形対象シート材Mの剥離)を容易に行える。また、表面及び裏面に金属箔F2が付着した、凹凸形状が交互に連続する成形品を製造することができる。また、表面が金属箔F2で導通し、アース線の接続などの機能を果たす。また、熱伝導性が向上する。
 この出願は、2024年6月5日に出願された日本出願特願2024-091149を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1…プレス装置
10…予備加熱金型
11…上予備加熱金型
11a、11b…プレス面
12…下予備加熱金型
13…電気ヒータ
14…エアシリンダ
20…賦形金型
21…上賦形金型
21a、21b…平面
21c…凸形状
22…下賦形金型
22a、22b…平面
22c…凹形状
23…電気ヒータ
30…位置決め金型
31…上位置決め金型
31a、31b…平面
31c…凸形状
32…下位置決め金型
32a、32b…平面
32c…凹形状
40…冷却金型
41…上冷却金型
41a、41b…平面
41c…凸形状
42…下冷却金型
42a、42b…平面
42c…凹形状
50、50A、50B…搬送装置
51…把持機構
51a…固定把持部
51b…可動把持部
51c…エアシリンダ
52…移動機構
52a…スライダ
53…電動モータ
60…制御装置
70A…上型盤
70B…下型盤
82A…取付板
82B…取付板
83A、83B…断熱板
94…ボルト
94a…頭部
94b…軸部
95…段差部
96、96A、96B…弾性体
100…型締め機構
101…ボールねじ
102…電動モータ
103…支柱
104…上固定盤
B2、B4…ボルト
F1…離型材
F2…金属箔
G1~G3…隙間
H1…貫通穴
H1a…大径穴
H1b…小径穴
M…プレス成形対象シート材
p1~p4…部分

Claims (16)

  1.  凹形状及び当該凹形状に入り込む凸形状のうち一方を含む第1上プレス面を有する上賦形金型並びに前記凹形状及び前記凸形状のうち他方を含む第1下プレス面を有する下賦形金型を備える賦形金型と、
     前記第1上プレス面に対応する第2上プレス面を有する上位置決め金型及び前記第1下プレス面に対応する第2下プレス面を有する下位置決め金型を備える位置決め金型と、
     プレス成形対象シート材を搬送する搬送装置と、を備え、
     前記賦形金型、及び前記位置決め金型は、前記プレス成形対象シート材の搬送方向に沿ってこの順に配置されており、
     前記賦形金型の型締めは、前記上賦形金型の前記第1上プレス面及び前記下賦形金型の前記第1下プレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材の予備加熱された予備加熱部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記位置決め金型の型締めは、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形金型により賦形された賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記搬送装置は、各金型の型開きが実施されるごとに、前記上賦形金型の前記第1上プレス面と前記下賦形金型の前記第1下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の予備加熱部分が配置され、かつ、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面と前記下位置決め金型の前記第2下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分が配置されるように、前記プレス成形対象シート材を搬送し、
     前記位置決め金型の型締め、前記賦形金型の型締めがこの順に連続的に実施される連続プレス成形装置。
  2.  上型盤及び下型盤のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させる第1型締め機構と、
     前記上位置決め金型と前記上型盤との間に配置される第1弾性体と、をさらに備え、
     前記上賦形金型は、前記上型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記上位置決め金型は、前記上型盤に当該上型盤に対して接離する方向に移動可能に取り付けられ、
     前記下賦形金型及び前記下位置決め金型は、前記下型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記第1弾性体は、前記上位置決め金型が前記上型盤に対して接近する方向に移動することにより弾性変形し前記上位置決め金型を前記下位置決め金型側に付勢し、
     前記位置決め金型の型締めは、前記第1弾性体により前記下位置決め金型側に付勢される前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記上位置決め金型の前記第2上プレス面、及び前記上賦形金型の前記第1上プレス面それぞれの高さ位置は、前記第1型締め機構が前記上型盤及び前記下型盤のうち一方を他方に対して接近する方向に移動させることにより、前記位置決め金型の型締及び前記賦形金型の型締めがこの順に実施されるように設定されている請求項1に記載の連続プレス成形装置。
  3.  前記上賦形金型及び前記下賦形金型のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させることにより、前記賦形金型の型締めを実施する第2型締め機構と、
     前記上位置決め金型及び前記下位置決め金型のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させることにより、前記位置決め金型の型締めを実施する第3型締め機構と、を備える請求項1に記載の連続プレス成形装置。
  4.  前記第1上プレス面に対応する第3上プレス面を有する上冷却金型及び前記第1下プレス面に対応する第3下プレス面を有する下冷却金型を備える冷却金型をさらに備え、
     前記賦形金型、前記位置決め金型、及び前記冷却金型は、前記プレス成形対象シート材の搬送方向に沿ってこの順に配置されており、
     前記冷却金型の型締めは、前記上冷却金型の前記第3上プレス面及び前記下冷却金型の前記第3下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記搬送装置は、各金型の型開きが実施されるごとに、前記上賦形金型の前記第1上プレス面と前記下賦形金型の前記第1下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の予備加熱部分が配置され、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面と前記下位置決め金型の前記第2下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分が配置され、かつ、前記上冷却金型の前記第3上プレス面と前記下冷却金型の前記第3上プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分が配置されるように、前記プレス成形対象シート材を搬送する請求項1に記載の連続プレス成形装置。
  5.  前記位置決め金型の型締め及び前記賦形金型の型締めはこの順に実施され、
     前記位置決め金型の型締め及び前記上冷却金型の型締めは同時又はこの順に実施される請求項4に記載の連続プレス成形装置。
  6.  上型盤及び下型盤のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させる第1型締め機構と、
     前記上位置決め金型と前記上型盤との間に配置される第1弾性体と、
     前記上冷却金型と前記上型盤との間に配置される第2弾性体と、をさらに備え、
     前記上賦形金型は、前記上型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記上位置決め金型は、前記上型盤に当該上型盤に対して接離する方向に移動可能に取り付けられ、
     前記上冷却金型は、前記上型盤に当該上型盤に対して接離する方向に移動可能に取り付けられ、
     前記下賦形金型、前記上位置決め金型、及び前記下冷却金型は、前記下型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記第1弾性体は、前記上位置決め金型が前記上型盤に対して接近する方向に移動することにより弾性変形し前記上位置決め金型を前記下位置決め金型側に付勢し、
     前記第2弾性体は、前記上冷却金型が前記上型盤に対して接近する方向に移動することにより弾性変形し前記上冷却金型を前記下冷却金型側に付勢し、
     前記位置決め金型の型締めは、前記第1弾性体により前記下位置決め金型側に付勢される前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記冷却金型の型締めは、前記第2弾性体により前記下冷却金型側に付勢される前記上冷却金型の前記第3上プレス面及び前記下冷却金型の前記第3下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記上賦形金型の前記第1上プレス面、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面、及び前記冷却金型の前記第3上プレス面それぞれの高さ位置は、前記第1型締め機構が前記上型盤及び前記下型盤のうち一方を他方に対して接近する方向に移動させることにより、前記位置決め金型の型締め及び前記賦形金型の型締がこの順に実施され、かつ、前記位置決め金型の型締め及び前記冷却金型の型締めが同時又はこの順に実施されるように設定されている請求項4に記載の連続プレス成形装置。
  7.  上型盤及び下型盤のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させる第1型締め機構と、
     前記上冷却金型と前記上型盤との間に配置される第2弾性体と、
     前記上位置決め金型及び前記下位置決め金型のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させることにより、前記位置決め金型の型締めを実施する第3型締め機構と、をさらに備え、
     前記上賦形金型は、前記上型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記上冷却金型は、前記上型盤に当該上型盤に対して接離する方向に移動可能に取り付けられ、
     前記下賦形金型、前記上位置決め金型、及び前記下冷却金型は、前記下型盤に固定された状態で取り付けられ、
     前記第2弾性体は、前記上冷却金型が前記上型盤に対して接近する方向に移動することにより弾性変形し前記上冷却金型を前記下冷却金型側に付勢し、
     前記冷却金型の型締めは、前記第2弾性体により前記下冷却金型側に付勢される前記上冷却金型の前記第3上プレス面及び前記下冷却金型の前記第3下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分を挟み込み加圧することにより実施され、
     前記第1型締め機構は、前記上型盤及び前記下型盤のうち一方を他方に対して接離する方向に移動させることにより、前記賦形金型の型締め、及び前記冷却金型の型締めを実施し、
     前記位置決め金型の型締め及び前記賦形金型の型締めはこの順に実施され、
     前記位置決め金型の型締め及び前記冷却金型の型締めは同時又はこの順に実施される請求項4に記載の連続プレス成形装置。
  8.  前記プレス成形対象シート材の表面及び裏面にはそれぞれ、離型用フィルムが付着している請求項1から7のいずれか1項に記載の連続プレス成形装置。
  9.  前記プレス成形対象シート材の表面と前記離型用フィルムとの間、及び、前記プレス成形対象シート材の裏面と前記離型用フィルムとの間の少なくとも一方には、ガラスクロス層が配置されている請求項8に記載の連続プレス成形装置。
  10.  プレス成形対象シート材に対してプレス成形を実施することにより交互に連続する凹凸形状が成形された成形品であって、
     前記成形品の表面及び裏面の少なくとも一方には、ガラスクロス層が付着している成形品。
  11.  前記プレス成形対象シート材の表面及び裏面の少なくとも一方には、金属箔が付着している請求項1から7のいずれか1項に記載の連続プレス成形装置。
  12.  プレス成形対象シート材に対してプレス成形を実施することにより交互に連続する凹凸形状が成形された成形品であって、
     前記成形品の表面及び裏面の少なくとも一方には、金属箔が付着している成形品。
  13.  凹形状及び当該凹形状に入り込む凸形状のうち一方を含む第1上プレス面を有する上賦形金型並びに前記凹形状及び前記凸形状のうち他方を含む第1下プレス面を有する下賦形金型を備える賦形金型と、
     前記第1上プレス面に対応する第2上プレス面を有する上位置決め金型及び前記第1下プレス面に対応する第2下プレス面を有する下位置決め金型を備える位置決め金型と、
     プレス成形対象シート材を搬送する搬送装置と、を備え、
     前記賦形金型、及び前記位置決め金型は、前記プレス成形対象シート材の搬送方向に沿ってこの順に配置されている連続プレス成形装置における連続プレス成形方法であって、
     前記搬送装置が、各金型の型開きが実施されるごとに、前記上賦形金型の前記第1上プレス面と前記下賦形金型の前記第1下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の予備加熱部分が配置され、かつ、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面と前記下位置決め金型の前記第2下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記賦形金型により賦形された賦形部分が配置されるように、前記プレス成形対象シート材を搬送するプレス成形対象シート材搬送工程と、
     前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分を挟み込み加圧する位置決め金型型締め工程と、
     前記上賦形金型の前記第1上プレス面及び前記下賦形金型の前記第1下プレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材の予備加熱された予備加熱部分を挟み込み加圧する賦形金型型締め工程と、
     各金型の型開きを実施する型開き工程と、を備える連続プレス成形方法。
  14.  前記位置決め金型型締め工程及び前記賦形金型型締め工程はこの順に実施される請求項13に記載の連続プレス成形方法。
  15.  凹形状及び当該凹形状に入り込む凸形状のうち一方を含む第1上プレス面を有する上賦形金型並びに前記凹形状及び前記凸形状のうち他方を含む第1下プレス面を有する下賦形金型を備える賦形金型と、
     前記第1上プレス面に対応する第2上プレス面を有する上位置決め金型及び前記第1下プレス面に対応する第2下プレス面を有する下位置決め金型を備える位置決め金型と、
     前記第1上プレス面に対応する第3上プレス面を有する上冷却金型及び前記第1下プレス面に対応する第3下プレス面を有する下冷却金型を備える冷却金型と、
     プレス成形対象シート材を搬送する搬送装置と、を備え、
     前記賦形金型、前記位置決め金型、及び前記冷却金型は、前記プレス成形対象シート材の搬送方向に沿ってこの順に配置されている連続プレス成形装置における連続プレス成形方法であって、
     前記搬送装置が、各金型の型開きが実施されるごとに、前記上賦形金型の前記第1上プレス面と前記下賦形金型の前記第1下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の予備加熱部分が配置され、前記上位置決め金型の前記第2上プレス面と前記下位置決め金型の前記第2下プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記賦形金型により賦形された賦形部分が配置され、かつ、前記上冷却金型の前記第3上プレス面と前記下冷却金型の前記第3上プレス面との間に前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分が配置されるように、前記プレス成形対象シート材を搬送するプレス成形対象シート材搬送工程と、
     前記上位置決め金型の前記第2上プレス面及び前記下位置決め金型の前記第2下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記賦形部分を挟み込み加圧する位置決め金型型締め工程と、
     前記上賦形金型の前記第1上プレス面及び前記下賦形金型の前記第1下プレス面が、両者間に配置されたプレス成形対象シート材の予備加熱された予備加熱部分を挟み込み加圧する賦形金型型締め工程と、
     前記上冷却金型の前記第3上プレス面及び前記下冷却金型の前記第3下プレス面が、両者間に配置された前記プレス成形対象シート材の前記位置決め金型により加圧された前記賦形部分を挟み込み加圧する冷却金型型締め工程と、
     各金型の型開きを実施する型開き工程と、を備える連続プレス成形方法。
  16.  前記位置決め金型型締め工程及び前記賦形金型型締め工程はこの順に実施され、
     前記位置決め金型型締め工程及び前記上冷却金型型締め工程は同時又はこの順に実施される請求項15に記載の連続プレス成形方法。
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