JP2015003410A - ボード成形品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボード成形品の端末部を研磨する際の精度を安定させることが可能なボード成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂を含むプレボードP1を一対の成形型31,32によってプレスするとともに、切断刃31B,33AによってプレボードP1の周端部P2を切断することで、パッケージトレイ20を成形する成形工程と、成形工程の後に行われ、パッケージトレイ20における延設部22を研磨部材41によって研磨することで面取りする研磨工程と、を備え、研磨工程では、研磨部材41に形成された溝部42に延設部22を嵌合させるとともに、研磨部材41を自然状態よりも圧縮されたコイルバネ47によって延設部22側に付勢することで、溝部42の内面に設けられた研磨面42Aを延設部22に押し当てた押圧状態とし、押圧状態の研磨面42Aを延設部22に対して摺動させることで、延設部22を研磨することに特徴を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、ボード成形品の製造方法に関する。
従来、熱可塑性樹脂を含むボード成形品の製造方法として、例えば下記特許文献1のものが知られている。下記特許文献1には、プレボード(ボード成形品に成形される前のボード部材)を加熱することで軟化させ、軟化状態のプレボードを一対の成形型(金型)によってプレス成形することで、ボード成形品を製造する方法が記載されている。また、プレボードを一対の成形型でプレスする際には、プレボードの不要部分は、一対の成形型のせん断によって切断される。
特開2010−274636号公報
上述のように一対の成形型によってプレボードの不要部分が切断されることで、その切断部分が、ボード成形品の端末部となる。ここで、一対の成形型によって、プレボードがせん断される際には、端末部の表面に対して、成形型の成形面が摺動する。これにより、図12に示すように、ボード成形品1の端末部2における意匠面1A側にバリ3が生じる事態が懸念される。なお、図12においては、端末部2の意匠面1Aに対する成形型の摺動方向を矢線D1で示している。
このようなバリ3は、ボード成形品を取り扱う際の妨げとなる。このため、従来では、作業者が紙ヤスリを用いて端末部2を研磨し、面取り加工を行うことでバリ3を取り除いている。なお、図12においては、研磨作業によって面取りされた面取り部(二点鎖線)に符号2Aを付してある。
しかしながら、紙ヤスリを用いてボード成形品の端末部を研磨する場合、研磨作業の精度が作業毎(又は作業者毎)に異なるという問題点がある。例えば、研磨作業中には、紙ヤスリを端末部に押し当てる必要があるが、紙ヤスリの押圧力を常に一定にすることは作業者にとって困難である。このため、研磨作業の精度が安定せず、ボード成形品の品質を向上させる際の妨げとなっている。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ボード成形品の端末部を研磨する際の精度を安定させることが可能なボード成形品の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、熱可塑性樹脂を含むプレボードを一対の成形型によってプレスするとともに、前記一対の成形型に設けられた切断刃によって前記プレボードの不要部分を切断することで、ボード成形品を成形する成形工程と、前記成形工程の後に行われ、前記ボード成形品において、前記不要部分が切断されたことで形成された端末部を研磨部材によって研磨することで面取りする研磨工程と、を備え、前記研磨工程では、前記研磨部材に形成された溝部に前記端末部を嵌合させるとともに、前記研磨部材を自然状態よりも圧縮された弾性部材によって前記端末部側に付勢することで、前記溝部の内面に設けられた研磨面を前記端末部に押し当てた押圧状態とし、前記押圧状態の前記研磨面を前記端末部に対して摺動させることで、前記端末部を研磨することに特徴を有する。
本発明では、圧縮された弾性部材によって研磨部材を端末部に付勢することで、研磨面を端末部に押し当てている。このようにすれば、端末部を押す研磨面の押圧力は、弾性部材の圧縮量に比例することとなる。このため、弾性部材の圧縮量を一定にすれば、一定の押圧力で研磨面を端末部に押し当てることができる。
また、本発明では、溝部に端末部を嵌合させた状態とし、溝部に設けられた研磨面によって、端末部を研磨している。これにより、端末部に対する研磨面の位置がずれる事態を抑制することができる。
以上のことから、本発明では、端末部に対する研磨面の押圧力、及び端末部に対する研磨面の位置をより安定させることができ、研磨作業の精度を安定させることができる。
上記構成において、前記弾性部材は、前記研磨部材と、作業者に把持される把持部材との間に介在されており、前記研磨工程では、前記把持部材を前記研磨部材に近づけることで、前記弾性部材を自然状態よりも圧縮するものとされ、前記弾性部材の圧縮方向における前記把持部材と前記研磨部材との対向間隔を保持部材によって一定に保持するものとすることができる。
研磨部材と把持部材との対向間隔を保持部材によって一定に保持することで、研磨部材及び把持部材の間に介在された弾性部材の圧縮量を一定にすることができる。これにより、押圧状態における研磨面の端末部に対する押圧力を一定にすることができる。
また、前記プレボードには、繊維が含まれているものとすることができる。
繊維を含むプレボードを成形する場合には、繊維及び熱可塑性樹脂が混在した状態で切断刃に引きずられることになる。このため、繊維を含んでいない構成と比べて、端末部により一層バリが生じやすく、端末部の研磨作業を行う必要性が高くなる。このため、繊維を含むプレボードを用いる場合に本発明を適用すると好適である。
本発明によれば、ボード成形品の端末部を研磨する際の精度を安定させることが可能なボード成形品の製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態1に係るパッケージトレイが設けられた車両の荷室を示す斜視図 成形工程において開状態の一対の成形型を示す断面図 成形工程において閉状態の一対の成形型を示す断面図(図1のA−A線で切断した図に対応) 研磨工程で用いる研磨工具を示す側面図 研磨工程を示す断面図 図5においてパッケージトレイの延設部の端部を拡大して示す図 研磨工程を示す平面図 本発明の実施形態2に係る研磨工程を示す断面図 本発明の実施形態2に係る研磨工程を示す平面図 本発明の実施形態3に係る研磨工程を示す断面図 本発明の実施形態3に係る成形工程を示す断面図 ボード成形品の端末部にバリが生じた状態を示す断面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図7によって説明する。本実施形態では、ボード成形品として、図1に示す車両のパッケージトレイ20を例示する。パッケージトレイ20は、図1に示すように、車両における荷室10に設けられている。
パッケージトレイ20は、リアシート12の車両後方に配され、荷室10内の荷物を外部から遮蔽する目的で使用される。また、パッケージトレイ20は、その前端部を回動中心として、車体に対して回動可能に支持されている。
パッケージトレイ20は、熱可塑性樹脂(例えば、ポリプロピレンなど)と繊維(例えば、ケナフなどの植物性繊維)とを混合したものをボード状に成形することで構成されている。図1に示すように、パッケージトレイ20は、例えば、平面視方形状をなしている。
また、パッケージトレイ20は、図3に示すように、水平方向に沿って配される平面部21と、平面部21の外周縁から下方に延びる延設部22とを備えている。この延設部22は、例えば、平面部21の外周端の全周に亘って設けられている。つまり、延設部22の端部22Aは、パッケージトレイ20の端末部とされる。
本実施形態のパッケージトレイ20は、図2に示す一対の成形型31,32と、図4及び図5に示す研磨工具40を用いて製造される。具体的には、プレボードP1を一対の成形型31,32にて成形し、パッケージトレイ20の形状にした後、延設部22の端部22Aを研磨工具40によって研磨することでパッケージトレイ20が完成する。
一対の成形型31,32は、図示しない駆動装置(例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど)によって、型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。以下の説明では、成形型31及び成形型32が型閉じされた状態を閉状態(図3の状態)、成形型31及び成形型32が型開きされた状態を開状態(図2の状態)と呼ぶものとする。
成形型31(第1成形型)は、図3に示すように、パッケージトレイ20における表側の面20A(上方を向く面)の形状に倣った凹部31Aを有している。また、成形型32(第2成形型)は、パッケージトレイ20における裏面20B(上方を向く面)の形状に倣った突部32Aを有している。
突部32Aは、凹部31Aに嵌合可能な形状をなしている。図3に示すように、閉状態では、突部32Aの表面と凹部31Aの表面とは、パッケージトレイ20の板厚に等しい距離だけ離間して対向配置される。つまり、閉状態では成形型31と成形型32との間にはパッケージトレイ20を成形するための基材成形空間S1が形成される。
成形型31における凹部31Aの開口端部には、切断刃31B(シャー刃)が設けられている。また、成形型32の段差部33には、切断刃33Aが設けられている。切断刃31B及び切断刃33Aのせん断によって、プレボードP1の不要部分が切断させる構成となっている。
次に、研磨工具40の構成について説明する。研磨工具40は、例えば、鉄などの金属材料によって構成されており、図4に示すように、研磨面42Aを有する研磨部材41と、作業者が把持するための把持部材51と、を備えている。
研磨部材41は、例えば、丸棒状をなしている。研磨部材41の長手方向における中央部には、溝部42が形成されている。溝部42は、図5に示すように、延設部22の端部22A(パッケージトレイ20の端末部)を嵌合させることが可能となっている。
溝部42は、研磨部材41の中央部を周囲よりも小径にすることで形成されており、研磨部材41の周方向の全周に亘って延びている。この溝部42は、研磨部材41の外側に向かって開口された断面視略V字状をなしている。
溝部42を構成する2つの内面42A,42Bのうち、一方の面には、微細な凹凸が形成されている。これにより、一方の面42Aは、研磨面42Aとされる。なお、このような研磨面は、例えば、一方の面42Aにローレット加工を施すことで形成することができる。
把持部材51は、図4に示すように、例えば、丸棒状をなしており、研磨部材41と平行となるように配されている。把持部材51と研磨部材41とは、2つのピン部材45,45によって連結されている。
ピン部材45は、その一端部が研磨部材41に接続されている。なお、2つのピン部材45,45は、溝部42を基準として、研磨部材41の一端側及び他端側にそれぞれ配されている。
ピン部材45の他端部は、把持部材51に形成された貫通孔52に対して、研磨部材41側(図4の下側)から挿通されている。これにより、把持部材51は、ピン部材45の長手方向(図4の上下方向)に沿って変位可能とされる。つまり、把持部材51は、研磨部材41に対して接近又は離間可能な構成となっている。
また、ピン部材45の他端部には、貫通孔52の孔縁部に対して研磨部材41と反対側(図4の上側)から係止する係止部46が設けられている。これにより、ピン部材45が貫通孔52から抜ける事態が防止されている。
また、ピン部材45には、コイルバネ47が巻回されている。コイルバネ47は、把持部材51と研磨部材41との間に介在され、例えば、自然状態で配されている。なお、コイルバネ47は、自然状態に比して圧縮された状態で配されていてもよい。
また、コイルバネ47の一端部と把持部材51の間には、スペーサ部材48が設けられており、コイルバネ47の他端部と研磨部材41の間には、スペーサ部材49が設けられている。
なお、スペーサ部材48,49を備えていなくてもよい。つまり、コイルバネ47の一端部が把持部材51に対して直接的に当接され、コイルバネ47の他端部が研磨部材41に対して直接的に当接されていてもよい。
また、研磨工具40にてパッケージトレイ20の端末部を研磨する際には、図5に示すように、パッケージトレイ20を作業台60に載置して研磨作業を行う。この作業台60には、保持部材61が設けられている。
保持部材61は、作業台60の上面から上方に向けて立設された基端部62と、基端部62から延びる先端部63と、を備えている。先端部63は、基端部62に対して直交する方向に延びている。また、保持部材61は、図7に示すように、例えば、パッケージトレイ20の外周端の全周に亘って設けられている。
図5に示すように、先端部63は、把持部材51に対して上方から当接する構成となっている。これにより、パッケージトレイ20の延設部22と先端部63との間に研磨工具40が配されることで、コイルバネ47が圧縮した状態で保持される構成となっている。
次に、パッケージトレイ20の製造方法について説明する。本実施形態のパッケージトレイ20の製造方法は、プレボードP1を一対の成形型31,32によってプレスすることでパッケージトレイ20を成形する成形工程と、成形工程の後に行われ、パッケージトレイ20の端末部(延設部22の端部22A)を研磨工具40によって研磨する研磨工程と、を備えている。
(成形工程)
成形工程では、図2に示すように、予め加熱された軟化状態のプレボードP1を、開状態にある成形型31と成形型32の間にセットする。なお、プレボードP1を加熱する手段としては、例えば、熱風の吹き付けや赤外線の照射などを例示することができる。
次に、図3に示すように、成形型31及び成形型32を型閉じすることで、成形型31と成形型32によってプレボードP1がプレス成形される。また、プレボードP1の周端部P2(プレボードの不要部分)は切断刃31B及び切断刃33Aのせん断によって切除される。
これにより、成形型31と成形型32によってプレボードP1が所定形状(製品形状)に成形され、パッケージトレイ20として成形される。なお、パッケージトレイ20の延設部22は、プレボードP1の周端部P2が切断されることで形成されたものである。
(研磨工程)
研磨工程では、作業者は、図5に示すように、作業台60にパッケージトレイ20を載置する。この時、パッケージトレイ20の裏面20Bが上方(研磨工具40側)を向くようにする。
次に、作業者は、例えば、研磨工具40の把持部材51における一端部51A(保持部材61と反対側の端部)を把持し、延設部22の端部22Aに研磨部材41の溝部42を嵌合させる。この時、溝部42の研磨面42Aを延設部22における表側の面20A(意匠面)側に当接させる。
次に、作業者は、把持部材51を研磨部材41に近づけることで、コイルバネ47を自然状態よりも圧縮させる。そして、作業者は、把持部材51を保持部材61の先端部63より下方に移動させ、先端部63の下面63Aに把持部材51の他端部51Bを当接させる。
これにより、研磨工具40は、延設部22と先端部63の間に挟みこまれた状態となる。この状態では、圧縮されたコイルバネ47の反発力によって、把持部材51の他端部51Bが、先端部63の下面に押し当てられる。これにより、把持部材51は、先端部63によって上方への変位が規制される。つまり、保持部材61(保持部材)によって、コイルバネ47の圧縮方向(図5の上下方向)における把持部材51と研磨部材41との対向間隔S2が一定に保持される。
また、圧縮されたコイルバネ47の反発力によって、研磨部材41は、延設部22側に付勢される。これにより、研磨部材41の研磨面42Aが、延設部22の端面に押し当てられた押圧状態(図5の状態)となる。なお、本実施形態では、押圧状態においては、コイルバネ47が完全に圧縮された状態となっている。
また、押圧状態では、作業者は、把持部材51の一端部51Aが他端部51Bと同じ高さになるように保持する。つまり、押圧状態では、把持部材51が水平姿勢となるように保持される。
作業者は、把持部材51の一端部51Aを把持し、押圧状態を維持したまま、研磨工具40をパッケージトレイ20の外周端部に沿って移動させる(図7参照)。これにより、研磨面42Aが延設部22の端部22Aに対して摺動される。
この結果、延設部22の端部22Aが研磨面42Aによって研磨され、面取り加工される。これにより、図6に示すように、延設部22の端部22Aにおける意匠面側の角部が、面取りされた面取り部23(面取り面)となる。これにより、パッケージトレイ20の製造が完了する。なお、図6においては、面取り加工を施す前の延設部22の端部22Bを2点鎖線で図示してある。
なお、図7においては、研磨工具40の移動方向を矢線R1で示してある。なお、図7では、研磨工具40をパッケージトレイ20の周端部に沿って、反時計回りに移動させているが、これに限定されない。研磨工具40をパッケージトレイ20の周端部に沿って、時計回りに移動させてもよい。また、研磨工程では、パッケージトレイ20の外周端部の全周を研磨してもよいし、パッケージトレイ20の外周端部の一部分のみを研磨してもよい。
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、圧縮されたコイルバネ47によって研磨部材41を延設部22に付勢することで、研磨面42Aを延設部22に押し当てている。
このようにすれば、延設部22を押す研磨面42Aの押圧力は、コイルバネ47の圧縮量に比例することとなる。このため、コイルバネ47の圧縮量を一定にすれば、一定の押圧力で研磨面42Aを延設部22に押し当てることができる。
また、本実施形態では、溝部42に延設部22を嵌合させた状態とし、溝部42に設けられた研磨面42Aによって、延設部22を研磨している。これにより、延設部22に対する研磨面42Aの位置がずれる事態を抑制することができる。
以上のことから、本実施形態では、延設部22に対する研磨面42Aの押圧力、及び延設部22に対する研磨面42Aの位置をより安定させることができ、研磨作業の精度を安定させることができる。
また、コイルバネ47は、把持部材51と研磨部材41との間に介在されており、研磨工程では、把持部材51を研磨部材41に近づけることで、コイルバネ47を自然状態よりも圧縮するものとされ、コイルバネ47の圧縮方向における把持部材51と研磨部材41との対向間隔S2を保持部材61によって一定に保持するものとされる。
研磨部材41と把持部材51との対向間隔S2を保持部材61によって一定に保持することで、研磨部材41及び把持部材51の間に介在されたコイルバネ47の圧縮量を一定にすることができる。これにより、押圧状態における研磨面42Aの延設部22に対する押圧力を一定にすることができる。
また、保持部材61の先端部63に把持部材51の他端部51Bを当接させることで、研磨工具40をパッケージトレイ20の周端部に沿って移動させる際には、先端部63によって研磨工具40がガイドされる。これにより、作業者は、延設部22の研磨作業をより正確に行うことができる。
また、プレボードP1には、繊維が含まれている。繊維を含むプレボードP1を成形する場合には、繊維及び熱可塑性樹脂が混在した状態で切断刃31Bに引きずられることになる。このため、繊維を含んでいない構成と比べて、延設部22により一層バリが生じやすく、端末部の研磨作業を行う必要性が高くなる。このため、繊維を含むプレボードP1を用いる場合に本実施形態の製造方法を適用すると好適である。
また、本実施形態では、図5に示すように、研磨工程では、保持部材61の先端部63によって、把持部材51の他端部51Bが位置決めされる。これにより、作業者は、把持部材51の一端部51Aを延設部22側に押圧することで、研磨面42Aを延設部22の端部22Aに押し当てることができる。
このため、把持部材51の他端部51B(先端部63との当接箇所)が支点となり、一端部51Aが力点となる。これにより、支点から力点までの距離は、支点から研磨面42A(作用点)までの距離よりも長くなる。この結果、作業者は、てこの原理によって、より小さい力で押圧状態を維持することができる。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図8ないし図9によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態では、図8及び図9に示すように、上記実施形態の保持部材61を備えていない構成となっている。
本実施形態の研磨工程では、作業者は、保持部材61を用いずに、把持部材51と研磨部材41との対向間隔S2が一定となるように保持し、その状態で、研磨面42Aを延設部22の端部22Aに摺動させる。
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図10ないし図11によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態のパッケージトレイ220は、図10に示すように、基材222と、表皮材223と、裏基布224と、を備えている。
基材222は、熱可塑性樹脂(例えば、ポリプロピレンなど)と繊維(例えば、ケナフなどの植物性繊維)とを混合したものをボード状に成形することで構成されている。
表皮材223は、例えば、ポリエチレンテレフタレートによる不織布とされ、基材222の表面(意匠面)に貼り付けられる。このような表皮材223は、例えば、図11に示すように、成形工程において、成形型31の凹部31Aに真空引きなどによって保持される。成形型31に保持された表皮材223は、成形型31,32によってプレボードP1がプレスされるのと同時に、プレボードP1の表面に貼り付けられる。
裏基布224は、例えば、ポリエチレンテレフタレートによる不織布とされ、基材222の裏面に貼り付けられる。このような裏基布224は、例えば、スパンボンド法によって成形される。
また、本実施形態の研磨工程では、図10に示すように、基材222の端部及び表皮材223の端部の双方を研磨面42Aによって研磨することとしている。仮に作業者が紙ヤスリなどで表皮材223の端部を研磨する場合には、研磨の精度が安定せず、研磨作業によって表皮材223の表面が毛羽立つ事態が懸念される。この点、本実施形態では、研磨工具40を用いて高い精度で研磨作業を行うことができるから、表皮材223の意匠性が低下する事態を抑制できる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、ボード成形品として、パッケージトレイ20を例示したが、これに限定されない。例えば、ボード成形品として、車両のデッキボード、ドアトリム、クォータートリム、ピラーガーニッシュ、デッキサイドトリム、サイドガーニッシュ、シートバックボードなどを例示することができる。
(2)上記実施形態では、弾性部材として、コイルバネ47を例示したが、これに限定されない。弾性部材は、自然状態よりも圧縮されることで、研磨部材41をパッケージトレイ20側に付勢する機能を有するものであればよい。弾性部材として、板バネ、エアバッグ、ダンパなどを例示することができる。
(3)上記実施形態では、研磨工程において、コイルバネ47を完全に圧縮させる場合を例示したが、これに限定されない。コイルバネ47の圧縮量は、研磨工程において一定の値で保持されていればよく、適宜変更可能である。
なお、上記実施形態1においては、図5に示すように、保持部材61を用いて、把持部材51と研磨部材41との対向間隔S2を一定に保持している。このため、保持部材61の先端部63と延設部22の端部22Aとの間の距離Y1を変更することで、対向間隔S2を変更することができ、コイルバネ47の圧縮量(ひいては、研磨面42Aの押圧力)を容易に変更することができる。
(4)パッケージトレイ20の材質は適宜変更可能である。パッケージトレイ20は、少なくとも熱可塑性樹脂を含むものであればよい。
(5)研磨部材41及び把持部材51の形状は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。例えば、研磨部材41及び把持部材51は、それぞれ、角柱状や平板状をなしていてもよい。
20…パッケージトレイ(ボード成形品)、22A…延設部の端部(端末部)、31,32…一対の成形型、31B…切断刃、33A…切断刃、41…研磨部材、42…溝部、42A…研磨面、47…コイルバネ(弾性部材)、51…把持部材、61…保持部材、P1…プレボード、P2…プレボードの周端部(プレボードの不要部分)、S2…把持部材と研磨部材との対向間隔

Claims (3)

  1. 熱可塑性樹脂を含むプレボードを一対の成形型によってプレスするとともに、前記一対の成形型に設けられた切断刃によって前記プレボードの不要部分を切断することで、ボード成形品を成形する成形工程と、
    前記成形工程の後に行われ、前記ボード成形品において、前記不要部分が切断されたことで形成された端末部を研磨部材によって研磨することで面取りする研磨工程と、を備え、
    前記研磨工程では、
    前記研磨部材に形成された溝部に前記端末部を嵌合させるとともに、前記研磨部材を自然状態よりも圧縮された弾性部材によって前記端末部側に付勢することで、前記溝部の内面に設けられた研磨面を前記端末部に押し当てた押圧状態とし、
    前記押圧状態の前記研磨面を前記端末部に対して摺動させることで、前記端末部を研磨するものとされるボード成形品の製造方法。
  2. 前記弾性部材は、前記研磨部材と、作業者に把持される把持部材との間に介在されており、
    前記研磨工程では、
    前記把持部材を前記研磨部材に近づけることで、前記弾性部材を自然状態よりも圧縮するものとされ、
    前記弾性部材の圧縮方向における前記把持部材と前記研磨部材との対向間隔を保持部材によって一定に保持する請求項1に記載のボード成形品の製造方法。
  3. 前記プレボードには、繊維が含まれている請求項1又は請求項2に記載のボード成形品の製造方法。
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