JP2013056451A - Method and device for molding resin sheet, and method for manufacturing resin component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂シートの成形方法、樹脂シートの成形装置及び樹脂部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a resin sheet molding method, a resin sheet molding apparatus, and a resin component manufacturing method.
近年、金属部品から樹脂部品への材料の置換や、部品の一体化による部品の大面積化が進められている。また、それに伴って、樹脂を所望の部品形状に一体成形可能な成形技術の開発が進められている。このような成形技術として、従来一般的な射出成形の他に、樹脂シートをプレスして部品形状に成形するプレス成形が挙げられる。 In recent years, the replacement of materials from metal parts to resin parts and the expansion of parts by integration of parts have been promoted. Along with this, development of a molding technique capable of integrally molding a resin into a desired part shape is in progress. Examples of such a molding technique include press molding in which a resin sheet is pressed into a part shape in addition to conventional injection molding.
例えば、繊維強化樹脂シート等の樹脂シートを部品形状にプレス成形する技術が検討されている。この成形技術では、樹脂シートを予備加熱した後、温度低下を可能な限り抑えるべく素早く金型間に供給する。次いで、樹脂シートを型形状にプレス成形した後、冷却することで成形品を得る。 For example, a technique for press-molding a resin sheet such as a fiber reinforced resin sheet into a component shape has been studied. In this molding technique, after the resin sheet is preheated, the resin sheet is quickly supplied between the molds so as to suppress the temperature decrease as much as possible. Next, after the resin sheet is press-molded into a mold shape, the molded product is obtained by cooling.
ところが上記成形技術では、成形品のフランジ部に相当する樹脂シートの周縁部において、プレス成形時に樹脂シートの流入が部分的に集中する等してシワが発生する、という問題があった。そこで、金型を囲繞するようにブランクホルダを設け、ブランクホルダで樹脂シートの周縁部を拘束した状態でプレス成形することで、シワの発生を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。 However, the molding technique has a problem that wrinkles are generated in the peripheral portion of the resin sheet corresponding to the flange portion of the molded product due to partial concentration of the inflow of the resin sheet during press molding. Thus, a technique is known in which a blank holder is provided so as to surround the mold, and the formation of wrinkles is suppressed by press molding in a state where the peripheral edge portion of the resin sheet is constrained by the blank holder (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら特許文献１の技術では、成形初期から、予備加熱された樹脂シートがパンチの成形面上に載置される。このため、樹脂シートがパンチとの接触によって冷却され、特に深い型形状にプレス成形する場合に、樹脂シートの冷却固化が進行してしまう。すると、樹脂シートを構成する樹脂の流動が阻害され、成形性が悪化するという問題があった。特に、成形品の底面角部に相当する部分では、亀裂が生じるおそれがあった。 However, in the technique of Patent Document 1, a preheated resin sheet is placed on the molding surface of the punch from the beginning of molding. For this reason, the resin sheet is cooled by contact with the punch, and particularly when the resin sheet is press-molded into a deep mold shape, cooling and solidification of the resin sheet proceeds. Then, there was a problem that the flow of the resin constituting the resin sheet was hindered and the moldability deteriorated. In particular, cracks may occur in the portion corresponding to the bottom corner of the molded product.
また特許文献１の技術では、成形初期においては、樹脂シートの周縁部はブランクホルダで挟持されていないが、その周縁部はパンチ側の押さえ板上に面接触している。即ち、樹脂シートの周縁部下面がパンチ側の押さえ板に常に接触しているため、その周縁部において、冷却固化が進行して樹脂の流動が阻害され、成形性が悪化するという問題があった。 Moreover, in the technique of patent document 1, although the peripheral part of the resin sheet is not clamped by the blank holder in the initial stage of molding, the peripheral part is in surface contact with the pressing plate on the punch side. That is, since the lower surface of the peripheral portion of the resin sheet is always in contact with the pressing plate on the punch side, there is a problem that cooling and solidification proceeds at the peripheral portion, the flow of the resin is inhibited, and the moldability deteriorates. .
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも成形性が向上した成形技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above, The objective is to provide the shaping | molding technique in which the moldability improved rather than before.
上記目的を達成するため本発明は、予備加熱した樹脂シート（例えば、後述の樹脂シート１０）を型形状に成形する樹脂シートの成形方法を提供する。本発明の成形方法は、前記樹脂シートを凹型（例えば、後述の凹型２１）の周縁部（例えば、後述の周縁部２１３）に載置する第１ステップと、前記凹型の上方に対向して設けられた凸型（例えば、後述の凸型３１）を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部を前記凹型の周縁部から浮き上がらせながら、前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第２ステップと、前記凹型の周縁部とそれに対向して設けられたブランクホルダ（例えば、後述のブランクホルダ４１）とで前記樹脂シートの周縁部を挟持しながら、さらに前記凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第３ステップと、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a resin sheet molding method in which a preheated resin sheet (for example, a
本発明の成形方法では、第１ステップで予備加熱した樹脂シートを凹型の周縁部に載置した後、第２ステップにおいて、樹脂シートの周縁部の少なくとも一部を、凹型の周縁部から浮き上がらせながら、樹脂シートを凹型方向に押し込む。即ち、樹脂シートの周縁部を挟持せず、樹脂シートの周縁部が凹型の周縁部やブランクホルダに接触していない状態で、樹脂シートを凹型方向に押し込む。
これにより、成形初期から、樹脂シートの周縁部が凹型の周縁部やブランクホルダに接触することによる樹脂シートの冷却固化の進行を回避できる。同時に、成形初期から、樹脂シートの周縁部が挟持されて拘束されることによる樹脂の流動抵抗の増大を回避できる。即ち、樹脂シートの周縁部から中央部に亘って樹脂が過不足無く流動できる状態で成形を行うため、成形性を向上できる。
また、本発明の成形方法では、その後の第３ステップにおいて、ブランクホルダで樹脂シートの周縁部を挟持しながら、樹脂シートを凹型方向にさらに押し込む。これにより、樹脂シートの周縁部におけるシワの発生を回避できる。
従って、本発明の成形方法によれば、従来よりも成形性が向上した成形技術を提供できる。
In the molding method of the present invention, after placing the resin sheet preheated in the first step on the peripheral edge of the concave mold, in the second step, at least a part of the peripheral edge of the resin sheet is lifted from the peripheral edge of the concave mold. While pushing the resin sheet in the concave direction. That is, the resin sheet is pushed in the concave direction in a state where the peripheral edge of the resin sheet is not sandwiched and the peripheral edge of the resin sheet is not in contact with the concave peripheral edge or the blank holder.
Thereby, the progress of the cooling and solidification of the resin sheet due to the peripheral edge of the resin sheet coming into contact with the concave peripheral edge or the blank holder can be avoided from the initial stage of molding. At the same time, it is possible to avoid an increase in resin flow resistance due to the peripheral edge of the resin sheet being pinched and restrained from the initial stage of molding. That is, since the molding is performed in a state where the resin can flow from the periphery to the center of the resin sheet without excess or deficiency, the moldability can be improved.
In the molding method of the present invention, in the subsequent third step, the resin sheet is further pushed in the concave direction while holding the peripheral edge of the resin sheet with the blank holder. Thereby, generation | occurrence | production of the wrinkle in the peripheral part of a resin sheet can be avoided.
Therefore, according to the molding method of the present invention, it is possible to provide a molding technique with improved moldability as compared with the conventional technique.
また本発明は、予備加熱した樹脂シート（例えば、後述の樹脂シート１０）を型形状に成形する樹脂シートの成形装置を提供する。本発明の成形装置（例えば、後述のプレス成形装置１）は、前記樹脂シートが載置される周縁部（例えば、後述の周縁部２１３）を備える凹型（例えば、後述の凹型２１）と、前記凹型の上方に対向して設けられた凸型（例えば、後述の凸型３１）と、前記凸型を前記凹型に対して進退させる進退機構（例えば、後述の進退機構３５）と、前記凹型の周縁部に対向して設けられ、前記凸型の先端面（例えば、後述の先端面３１３）よりも上方に配置されたブランクホルダ（例えば、後述のブランクホルダ４１）と、前記ブランクホルダと、前記凸型を支持する凸型基部（例えば、後述の凸型基部３３）の周縁部（例えば、後述の周縁部３３１）との間に設けられ、前記凸型を前記凹型に対して前進させることで前記樹脂シートが前記凹型方向にある程度押し込まれた後に、前記ブランクホルダを前記凹型の周縁部方向に付勢する付勢手段（例えば、後述の第１ガススプリング４５）と、を備え、前記凸型を前記凹型に対して前進させていくと、前記凸型が前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部が前記凹型の周縁部から浮き上がり、この状態で、前記樹脂シートが前記凹型方向にある程度押し込まれた後、前記ブランクホルダが前記付勢手段による付勢力を受けて前記凹型の周縁部との間で前記樹脂シートの周縁部を挟持し、この状態で、前記樹脂シートが前記凹型方向にさらに押し込まれることを特徴とする。
The present invention also provides a resin sheet molding apparatus for molding a preheated resin sheet (for example, a
本発明の成形装置では、凹型を下方、凸型を上方に配置するとともに、凹型の周縁部に対向して設けたブランクホルダを、凸型の先端面よりも上方に配置する。また、ブランクホルダと凸型基部の周縁部との間には、凸型を凹型に対して前進させることで樹脂シートが凹型方向にある程度押し込まれた後に、ブランクホルダを凹型の周縁部方向に付勢する付勢手段を設ける。
これにより、本発明の成形装置は以下のように動作することで、以下のような効果が奏される。
先ず、凸型を凹型に対して前進させていくと、ブランクホルダが樹脂シートの周縁部に当接するよりも先に、凸型の先端面が樹脂シートの中央部に当接する。即ち、樹脂シートの周縁部を挟持しない状態で、樹脂シートが凹型方向に押し込まれる。このとき、凹型の内側周縁に当接する樹脂シート部分が支点となり、凸型の先端周縁に当接する樹脂シート部分が力点となって、てこの原理により、樹脂シートの周縁部には上方、即ち凹型の周縁部から離間する方向の力が作用する結果、樹脂シートの周縁部は凹型の周縁部から浮き上がった状態となる。これにより、成形初期から、樹脂シートの周縁部が凹型の周縁部と接触することによる樹脂シートの冷却固化の進行を回避できる。同時に、成形初期から、樹脂シートの周縁部が挟持されて拘束されることによる樹脂の流動抵抗の増大を回避できる。即ち、樹脂シートの周縁部から中央部に亘って樹脂が過不足無く流動できる状態で成形が行われるため、成形性を向上できる。
また、樹脂シートが凹型方向にある程度押し込まれると、ブランクホルダが付勢手段から凹型の周縁部方向の付勢力を受ける。すると、樹脂シートの周縁部がブランクホルダと凹型の周縁部との間で挟持され、この状態で、樹脂シートが凹型方向にさらに押し込まれる。これにより、樹脂シートの周縁部におけるシワの発生を回避できる。
従って、本発明の成形装置によれば、従来よりも成形性が向上した成形技術を提供できる。
In the molding apparatus of the present invention, the concave mold is disposed below and the convex mold is disposed above, and the blank holder provided to face the peripheral edge of the concave mold is disposed above the front end surface of the convex mold. Also, between the blank holder and the peripheral edge of the convex base, after the convex sheet is advanced relative to the concave mold, the resin sheet is pushed to some extent in the concave mold direction, and then the blank holder is attached in the concave peripheral edge direction. A biasing means is provided.
Thereby, the shaping | molding apparatus of this invention operate | moves as follows and there exists the following effects.
First, when the convex mold is advanced with respect to the concave mold, the front end surface of the convex mold comes into contact with the central portion of the resin sheet before the blank holder comes into contact with the peripheral edge of the resin sheet. That is, the resin sheet is pushed in the concave direction without holding the peripheral edge of the resin sheet. At this time, the resin sheet portion that contacts the inner peripheral edge of the concave mold serves as a fulcrum, and the resin sheet section that contacts the peripheral edge of the convex mold serves as a power point. As a result of the force in the direction away from the peripheral edge, the peripheral edge of the resin sheet is lifted from the concave peripheral edge. Thereby, the progress of the cooling and solidification of the resin sheet due to the peripheral edge of the resin sheet coming into contact with the concave peripheral edge can be avoided from the initial stage of molding. At the same time, it is possible to avoid an increase in resin flow resistance due to the peripheral edge of the resin sheet being pinched and restrained from the initial stage of molding. That is, since the molding is performed in a state where the resin can flow from the peripheral portion to the central portion of the resin sheet without excess or deficiency, the moldability can be improved.
Further, when the resin sheet is pushed to some extent in the concave mold direction, the blank holder receives a biasing force in the concave peripheral edge direction from the biasing means. Then, the peripheral part of the resin sheet is sandwiched between the blank holder and the concave peripheral part, and in this state, the resin sheet is further pushed in the concave direction. Thereby, generation | occurrence | production of the wrinkle in the peripheral part of a resin sheet can be avoided.
Therefore, according to the molding apparatus of the present invention, it is possible to provide a molding technique with improved moldability than before.
前記ブランクホルダは、複数の分割ホルダ（例えば、後述の分割ホルダ４３）に分割され、前記付勢手段（例えば、後述の第１ガススプリング４５，スペーサ４９）は、前記複数の分割ホルダごとに設けられ、且つそれぞれ個別のタイミングで前記分割ホルダを前記凹型の周縁部方向に付勢するように設けられていることが好ましい。
The blank holder is divided into a plurality of divided holders (for example, a divided
この発明の成形装置では、ブランクホルダを複数の分割ホルダに分割するとともに、複数の分割ホルダごとに、それぞれ個別のタイミングでブランクホルダを凹型の周縁部方向に付勢するように付勢手段を設ける。
ここで、樹脂シートの周縁部におけるシワの発生タイミングは、型形状に応じて部分的に異なったものとなっているところ、この発明によれば、ブランクホルダによる樹脂シートの周縁部の拘束タイミングを部分的に異なったものとすることができる。これにより、シワの発生タイミングに応じたより適切なタイミングで、樹脂シートの周縁部を拘束できる。このため、無駄に早い時期から、樹脂シートの周縁部を拘束してしまうのを回避でき、樹脂シートの周縁部がブランクホルダや凹型の周縁部に接触する時間をより短縮できる。従って、樹脂シートの冷却固化の進行をより抑制でき、成形性をさらに向上できる。
In the molding apparatus according to the present invention, the blank holder is divided into a plurality of divided holders, and an urging means is provided for each of the plurality of divided holders so as to urge the blank holders toward the peripheral edge of the concave mold at individual timings. .
Here, the generation timing of wrinkles in the peripheral edge of the resin sheet is partially different depending on the mold shape. According to the present invention, the restraining timing of the peripheral edge of the resin sheet by the blank holder is It can be partially different. Thereby, the peripheral part of a resin sheet can be restrained with the more suitable timing according to the generation | occurrence | production timing of wrinkles. For this reason, it can avoid restraining the peripheral part of a resin sheet from a useless early time, and the time when the peripheral part of a resin sheet contacts a blank holder or a concave peripheral part can be shortened more. Therefore, the progress of cooling and solidification of the resin sheet can be further suppressed, and the moldability can be further improved.
また本発明は、予備加熱した樹脂シート（例えば、後述の樹脂シート１０）を型形状に成形することで樹脂部品を製造する樹脂部品の製造方法を提供する。本発明の樹脂部品の製造方法は、前記樹脂シートを凹型（例えば、後述の凹型２１）の周縁部（例えば、後述の周縁部２１３）に載置する第１ステップと、前記凹型の上方に対向して設けられた凸型（例えば、後述の凸型３１９を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部を前記凹型の周縁部から浮き上がらせながら、前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第２ステップと、前記凹型の周縁部とそれに対向して設けられたブランクホルダ（例えば、後述のブランクホルダ４１）とで前記樹脂シートの周縁部を挟持しながら、さらに前記凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第３ステップと、を有することを特徴とする。
Moreover, this invention provides the manufacturing method of the resin component which manufactures a resin component by shape | molding the preheated resin sheet (for example, below-mentioned resin sheet 10) into a shape. The method of manufacturing a resin component according to the present invention includes a first step of placing the resin sheet on a peripheral portion (for example, a
この発明によれば、上記成形方法の発明や成形装置の発明と同様の効果が奏される。 According to this invention, the same effects as the invention of the molding method and the invention of the molding apparatus are exhibited.
本発明によれば、従来よりも成形性が向上した成形技術を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding technique whose moldability improved compared with the former can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態に係るプレス成形装置１は、予備加熱した樹脂シート１０を、型形状に成形することで、樹脂部品を製造するものである。本実施形態に係るプレス成形装置１では、本発明に係る樹脂シートの成形方法及び樹脂部品の製造方法の実行が可能となっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The press molding apparatus 1 according to an embodiment of the present invention manufactures a resin component by molding a
図１は、本実施形態に係るプレス成形装置１の初期状態を示す縦断面図である。
樹脂シート１０は、予備加熱された後、プレス成形装置１に供給され、後述する凹型２１の周縁部２１３上に載置される。
樹脂シート１０としては、強化材の存在によって加熱時の樹脂の流動に一定の制約がある繊維強化樹脂シートが好ましく用いられる。具体的には、複数の繊維強化樹脂シートを積層したものが用いられる。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an initial state of a press forming apparatus 1 according to the present embodiment.
After the
As the
プレス成形装置１は、樹脂シート１０の下方に配置され、樹脂シート１０を支持する下型機構２０と、下型機構２０の上方に樹脂シート１０を介して対向配置され、下型機構２０に対して進退可能な上型機構３０と、上型機構３０の周縁部と下型機構２０の周縁部との間に配置され、樹脂シート１０の周縁部を拘束するホルダ機構４０と、を備える。
The press molding apparatus 1 is disposed below the
下型機構２０は、凹型２１と、ボルスタ２３と、を備える。
凹型２１は、ボルスタ２３上に固定されている。凹型２１は、成形品（樹脂部品）の形状に対応して、下方に凹んだ成形面２１１を有する。凹型２１は、成形時に、後述する凸型３１との間で樹脂シート１０を加圧することで、樹脂シート１０を成形面２１１に対応した形状に成形する。
ボルスタ２３の周縁部２３１の上面には、後述する複数の第２ガススプリング４７が、後述する複数の分割ホルダ４３のそれぞれに対向して設けられている。
The
The
A plurality of second gas springs 47 to be described later are provided on the upper surface of the
凹型２１の周縁部２１３は、上方に凸であり、所定の幅をもって環状に形成されている。周縁部２１３の上面は水平面となっており、後述するブランクホルダ４１との間で、樹脂シート１０の周縁部を挟持する。
The
周縁部２１３の外側周縁２１７は、角が面取りされたＲ形状となっている。これにより、周縁部２１３と後述するブランクホルダ４１との間で樹脂シート１０の周縁部を挟持したときに、樹脂シート１０の引っ掛かり（摩擦）が抑制され、樹脂の流動が阻害されないようになっている。
The
上型機構３０は、凸型３１と、凸型基部３３と、進退機構３５と、を備える。
凸型３１は、樹脂シート１０を挟んで凹型２１に対向配置されている。凸型３１は、凹型２１の成形面２１１の形状に対応した成形面３１１を有する。凸型３１は、成形時に凹型２１との間で樹脂シート１０を加圧することで、樹脂シート１０を成形面３１１に対応した形状に成形する。
The
The
凸型基部３３は、その略中央で凸型３１を支持する。凸型基部３３には、後述する進退機構３５が設けられており、凸型基部３３は、凸型３１とともに凹型２１に対して進退する。凸型基部３３の周縁部３３１の下面には、後述する付勢手段としての複数の第１ガススプリング４５が、後述する複数の分割ホルダ４３のそれぞれに対向して設けられている。
The
進退機構３５は、凸型３１及び凸型基部３３を、凹型２１に対して進退させる。進退機構３５は、図示しない油圧シリンダと、油圧シリンダを駆動する図示しないサーボ機器と、を含んで構成される。サーボ機器は、図示しない制御装置により、所定の圧力制御が行われる。
The advance /
ホルダ機構４０は、ブランクホルダ４１と、付勢手段としての第１ガススプリング４５及びスペーサ４９と、第２ガススプリング４７と、を備える。
ブランクホルダ４１は、凹型２１の周縁部２１３に対向して環状に設けられている。ここで、成形品（樹脂部品）の形状によって、樹脂シート１０の周縁部におけるシワの発生タイミングは異なるため、ブランクホルダ４１は、シワの発生タイミングが異なる部位に応じて、複数の分割ホルダ４３に分割されている。これにより、シワの発生タイミングに応じて、分割ホルダ４３で樹脂シート１０の周縁部を拘束できるようになっている。
The
The
複数の分割ホルダ４３は、それぞれ、凸型基部３３の周縁部３３１に設けられた図示しないスライド機構により、スライド可能に支持されている。これにより、複数の分割ホルダ４３は、それぞれ、後述する第１ガススプリング４５による凹型２１の周縁部２３１方向（下方）の付勢力や、後述する第２ガススプリング４７による凸型基部３３の周縁部３３１方向（上方）の付勢力を受けることで、個別に、凸型３１に対して相対的に昇降可能となっている。
また、複数の分割ホルダ４３は、それぞれ、後述する第２ガススプリング４７による凸型基部３３の周縁部３３１方向（上方）の付勢力に抗して、後述する第１ガススプリング４５から凹型２１の周縁部２３１方向（下方）の付勢力を受けることで、下降して凹型２１の周縁部２１３との間で樹脂シート１０の周縁部を挟持する。
Each of the plurality of divided
Further, each of the plurality of
図１に示すように、複数の分割ホルダ４３は、凸型３１の先端面３１３よりも上方の位置に配置されている。これにより、凸型３１の先端面３１３が先行して樹脂シート１０の中央部に当接する。
また、複数の分割ホルダ４３は、初期状態において、いずれも同一の高さ位置に配置されている。
なお、分割ホルダ４３は、直方体状であり、その下面の角が面取りされたＲ形状となっている。これにより、分割ホルダ４３と凹型２１の周縁部２１３との間で樹脂シート１０の周縁部を挟持したときに、樹脂シート１０の引っ掛かり（摩擦）が抑制され、樹脂の流動が阻害されないようになっている。
As shown in FIG. 1, the plurality of
The plurality of
In addition, the division |
付勢手段としての第１ガススプリング４５は、複数の分割ホルダ４３ごとに設けられている。具体的には、複数の分割ホルダ４３にそれぞれ対向して、凸型基部３３の周縁部３３１の下面に支持されている。これら複数の第１ガススプリング４５は、いずれも同一のガススプリングで構成されており、図示しないピストン及び充填ガスを内部に備えたシリンダ４５１と、ピストンに連結されたピストンロッド４５３と、を備える。
第１ガススプリング４５は、凸型３１（上型機構３０）を凹型２１（下型機構２０）に対して前進させていく途中で、後述するスペーサ４９にピストンロッド４５３が当接することで、ブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）を凹型２１の周縁部２３１方向（下方）に付勢する。
The
The
付勢手段としてのスペーサ４９は、複数の分割ホルダ４３ごとに設けられている。具体的には、スペーサ４９は、分割ホルダ４３の上面の略中央に支持されている。これら複数のスペーサ４９は、円柱状であり、その高さはそれぞれ異なったものとなっている。詳しくは、シワの発生タイミングが早い部位の分割ホルダ４３に設けられたスペーサ４９の高さは、シワの発生タイミングが遅い部位の分割ホルダ４３に設けられたスペーサ４９の高さよりも、高く設定されている。これにより、凸型３１（上型機構３０）を凹型２１（下型機構２０）に対して前進していくときに、第１ガススプリング４５のピストンロッド４５３がスペーサ４９に当接するタイミング、即ち、第１ガススプリング４５がブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）を凹型２１の周縁部２３１方向（下方）に付勢するタイミングが、シワの発生タイミングに応じたものとなっている。
なお、付勢するタイミングは、スペーサ４９を用いずに複数の第１ガススプリング４５のストローク長等をそれぞれ異なるものとすることでも可能である。ただし、本実施形態のようにスペーサ４９を用いてその高さを調整する方が、成形品（樹脂部品）の形状に応じて容易に付勢タイミングを変更できるためより好ましい。
A
Note that the urging timing can also be achieved by making the stroke lengths of the plurality of first gas springs 45 different from each other without using the
第２ガススプリング４７は、複数の分割ホルダ４３ごとに設けられている。具体的には、複数の分割ホルダ４３に対向して、ボルスタ２３の周縁部２３１の上面に支持されている。これら複数の第２ガススプリング４７は、いずれも同一のガススプリングで構成されており、図示しないピストン及び充填ガスを内部に備えたシリンダ４７１と、ピストンに連結されたピストンロッド４７３と、ピストンロッド４７３の先端に設けられたホルダ受け部４７５と、を備える。
The
図１に示すように、第２ガススプリング４７のホルダ受け部４７５は、直方体状であり、初期状態において、その上面の高さ位置が樹脂シート１０の上面よりも上方に位置するように配置される。このため、凸型３１（上型機構３０）が凹型２１（下型機構２０）に対して前進していく途中で、ブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）が樹脂シート１０の周縁部よりも先にホルダ受け部４７５に当接する。このとき、第２ガススプリング４７が分割ホルダ４３を凸型基部３３の周縁部３３１方向（上方）に付勢することで、分割ホルダ４３と樹脂シート１０の周縁部との間に隙間が確保される。
As shown in FIG. 1, the
なお、第２ガススプリング４７の付勢力は、上述の第１ガススプリング４５の付勢力よりも小さく、所定値以上の荷重を受けることで、第２ガススプリング４７のピストンロッド４７３が後退するように設定されている。このため、凸型３１（上型機構３０）が凹型２１（下型機構２０）に対してさらに前進し、第１ガススプリング４５がブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）を凹型２１の周縁部２３１方向（下方）に付勢すると、第２ガススプリング４７のピストンロッド４７３は所定値以上の荷重を受けて後退する。
The urging force of the
以上のような構成を備える本実施形態のプレス成形装置１の動作と効果について、図１〜図４を参照して説明する。
ここで、図２は、プレス成形装置１において、成形初期に樹脂シート１０の周縁部が凹型２１の周縁部２１３から浮き上がった状態を示す縦断面図である。図３は、プレス成形装置１において、成形途中で樹脂シート１０の周縁部の一部が分割ホルダ４３で拘束された状態を示す縦断面図である。図４は、プレス成形装置１において、凸型３１が下死点に到達して樹脂シート１０の周縁部が全周に亘って分割ホルダ４３で拘束されたときの状態を示す縦断面図である。
The operation and effect of the press forming apparatus 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state in which the peripheral portion of the
先ず、図１に示す初期状態から、図２に示すように凸型３１を凹型２１に対して前進させていくと、ブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）が樹脂シート１０の周縁部に当接するよりも先に、凸型３１の先端面３１３が樹脂シート１０の中央部に当接する。即ち、樹脂シート１０の周縁部を挟持しない状態で、樹脂シート１０が凹型２１方向に押し込まれる。このとき、分割ホルダ４３が第２ガススプリング４７のホルダ受け部４７５に当接することで、第２ガススプリング４７が分割ホルダ４３を凸型基部３３の周縁部３３１方向（上方）に付勢する。これにより、分割ホルダ４３と樹脂シート１０の周縁部との間に隙間が確保される。
First, from the initial state shown in FIG. 1, when the
またこのとき、凹型２１の内側周縁２１５に当接する樹脂シート１０の部分Ａが支点となり、凸型３１の先端周縁に当接する樹脂シート１０の部分Ｂが力点となって、てこの原理により、樹脂シート１０の周縁部には上方、即ち凹型２１の周縁部２１３から離間する方向の力が作用する結果、樹脂シート１０の周縁部は凹型２１の周縁部２１３から浮き上がった状態となる。
これにより、成形初期から、樹脂シート１０の周縁部が凹型２１の周縁部２１３と接触することによる樹脂シート１０の冷却固化の進行を回避できる。同時に、成形初期から、樹脂シート１０の周縁部が挟持されて拘束されることによる樹脂の流動抵抗の増大を回避できる。即ち、樹脂シート１０の周縁部から中央部に亘って樹脂が過不足無く流動できる状態で成形が行われるため、成形性を向上できる。
At this time, the portion A of the
Accordingly, it is possible to avoid the progress of cooling and solidification of the
次いで図３に示すように、凸型３１（上型機構３０）を凹型２１（下型機構２０）に対してさらに前進させていくと、樹脂シート１０が凹型２１方向にある程度押し込まれる。このとき、第１ガススプリング４５のピストンロッド４５３がスペーサ４９に当接することで、第１ガススプリング４５がブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）を凹型２１の周縁部２３１方向（下方）に付勢する。すると、第２ガススプリング４７のピストンロッド４７３は所定値以上の荷重を受けて後退する結果、ブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）が下降して、凹型２１の周縁部２１３との間で樹脂シート１０の周縁部が挟持される。
Next, as shown in FIG. 3, when the convex mold 31 (upper mold mechanism 30) is further advanced relative to the concave mold 21 (lower mold mechanism 20), the
またこのとき、シワの発生タイミングが早い部位の分割ホルダ４３に設けられたスペーサ４９の高さは、シワの発生タイミングが遅い部位の分割ホルダ４３に設けられたスペーサ４９の高さよりも高く設定されているため、第１ガススプリング４５がブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）を凹型２１の周縁部２３１方向（下方）に付勢するタイミングが、シワの発生タイミングに応じたものとなっている。従って、無駄に早い時期から、樹脂シート１０の周縁部を挟持（拘束）するのを回避でき、樹脂シート１０の周縁部がブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）や凹型２１の周縁部２１３に接触する時間をより短縮できる。従って、樹脂シート１０の冷却固化の進行をより抑制でき、成形性をさらに向上できる。
At this time, the height of the
次いで図４に示すように、凸型３１（上型機構３０）を凹型２１（下型機構２０）に対してさらに前進させていくと、樹脂シート１０の周縁部が、全周に亘って順に、ブランクホルダ４１（分割ホルダ４３）と凹型２１の周縁部２１３との間で挟持されていきながら、樹脂シート１０が凹型２１方向にさらに押し込まれる。これにより、樹脂シート１０の周縁部におけるシワの発生を回避できる。
従って、本実施形態のプレス成形装置１によれば、従来よりも成形性が向上した成形技術を提供できる。
Next, as shown in FIG. 4, when the convex mold 31 (upper mold mechanism 30) is further advanced relative to the concave mold 21 (lower mold mechanism 20), the peripheral edge of the
Therefore, according to the press molding apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to provide a molding technique with improved moldability than before.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
１…プレス成形装置（成形装置）
１０…樹脂シート
２１…凹型
２１３…周縁部
３１…凸型
３１３…先端面
３３…凸型基部
３３１…周縁部
３５…進退機構
４１…ブランクホルダ
４３…分割ホルダ
４５…第１ガススプリング（付勢手段）
４７…第２ガススプリング
４９…スペーサ（付勢手段）
1 ... Press molding equipment (molding equipment)
DESCRIPTION OF
47 ...
Claims (4)
前記樹脂シートを凹型の周縁部に載置する第１ステップと、
前記凹型の上方に対向して設けられた凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部を前記凹型の周縁部から浮き上がらせながら、前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第２ステップと、
前記凹型の周縁部とそれに対向して設けられたブランクホルダとで前記樹脂シートの周縁部を挟持しながら、さらに前記凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第３ステップと、を有することを特徴とする樹脂シートの成形方法。 In the molding method of the resin sheet for molding the preheated resin sheet into a mold shape,
A first step of placing the resin sheet on the concave peripheral edge;
A convex mold provided facing the upper side of the concave mold is advanced with respect to the concave mold to press the resin sheet in the concave mold direction so that at least a part of the peripheral edge of the resin sheet is a peripheral edge of the concave mold. A second step of pushing the resin sheet in the concave direction while floating from the portion;
While holding the peripheral edge of the resin sheet between the peripheral edge of the concave mold and the blank holder provided opposite thereto, the convex mold is further advanced relative to the concave mold and the resin sheet is pushed in the concave mold direction. And a third step. A method for forming a resin sheet, comprising:
前記樹脂シートが載置される周縁部を備える凹型と、
前記凹型の上方に対向して設けられた凸型と、
前記凸型を前記凹型に対して進退させる進退機構と、
前記凹型の周縁部に対向して設けられ、前記凸型の先端面よりも上方に配置されたブランクホルダと、
前記ブランクホルダと、前記凸型を支持する凸型基部の周縁部との間に設けられ、前記凸型を前記凹型に対して前進させることで前記樹脂シートが前記凹型方向にある程度押し込まれた後に、前記ブランクホルダを前記凹型の周縁部方向に付勢する付勢手段と、を備え、
前記凸型を前記凹型に対して前進させていくと、前記凸型が前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部が前記凹型の周縁部から浮き上がり、この状態で、前記樹脂シートが前記凹型方向にある程度押し込まれた後、前記ブランクホルダが前記付勢手段による付勢力を受けて前記凹型の周縁部との間で前記樹脂シートの周縁部を挟持し、この状態で、前記樹脂シートが前記凹型方向にさらに押し込まれることを特徴とする樹脂シートの成形装置。 In a resin sheet molding apparatus that molds a preheated resin sheet into a mold shape,
A concave mold having a peripheral edge on which the resin sheet is placed;
A convex mold provided facing the upper side of the concave mold;
An advancing and retreating mechanism for advancing and retracting the convex mold with respect to the concave mold;
A blank holder provided opposite to the peripheral edge of the concave mold and disposed above the front end surface of the convex mold,
After being provided between the blank holder and the peripheral edge of the convex base that supports the convex mold, the resin sheet is pushed to some extent in the concave mold direction by advancing the convex mold relative to the concave mold. Urging means for urging the blank holder in the direction of the peripheral edge of the concave mold,
When the convex mold is advanced with respect to the concave mold, the convex mold presses the resin sheet in the concave mold direction so that at least a part of the peripheral edge of the resin sheet is lifted from the peripheral edge of the concave mold. In this state, after the resin sheet is pushed to some extent in the concave mold direction, the blank holder receives a biasing force from the biasing means and sandwiches the peripheral edge portion of the resin sheet with the peripheral edge portion of the concave mold. In this state, the resin sheet is further pushed in the concave mold direction.
前記ブランクホルダは、複数の分割ホルダに分割され、
前記付勢手段は、前記複数の分割ホルダごとに設けられ、且つそれぞれ個別のタイミングで前記分割ホルダを前記凹型の周縁部方向に付勢するように設けられていることを特徴とする樹脂シートの成形装置。 In the resin sheet molding apparatus according to claim 2,
The blank holder is divided into a plurality of divided holders,
The urging means is provided for each of the plurality of divided holders, and is provided to urge the divided holders toward the peripheral edge of the concave mold at individual timings. Molding equipment.
前記樹脂シートを凹型の周縁部に載置する第１ステップと、
前記凹型の上方に対向して設けられた凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押圧することで、前記樹脂シートの周縁部の少なくとも一部を前記凹型の周縁部から浮き上がらせながら、前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第２ステップと、
前記凹型の周縁部とそれに対向して設けられたブランクホルダとで前記樹脂シートの周縁部を挟持しながら、さらに前記凸型を前記凹型に対して前進させて前記樹脂シートを前記凹型方向に押し込む第３ステップと、を有することを特徴とする樹脂部品の製造方法。
In the resin component manufacturing method of manufacturing a resin component by molding a preheated resin sheet into a mold shape,
A first step of placing the resin sheet on the concave peripheral edge;
A convex mold provided facing the upper side of the concave mold is advanced with respect to the concave mold to press the resin sheet in the concave mold direction so that at least a part of the peripheral edge of the resin sheet is a peripheral edge of the concave mold. A second step of pushing the resin sheet in the concave direction while floating from the portion;
While holding the peripheral edge of the resin sheet between the peripheral edge of the concave mold and the blank holder provided opposite thereto, the convex mold is further advanced relative to the concave mold and the resin sheet is pushed in the concave mold direction. And a third step. A method of manufacturing a resin component, comprising:
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| JP2011195440A JP2013056451A (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Method and device for molding resin sheet, and method for manufacturing resin component |
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| WO2016167232A1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Method for producing molded article by press molding thermoplastic resin sheet or film |
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-
2011
- 2011-09-07 JP JP2011195440A patent/JP2013056451A/en not_active Withdrawn
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