JP2765981B2 - 複合材の折曲成形方法および折曲成形装置 - Google Patents
複合材の折曲成形方法および折曲成形装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維を網目状に積層した繊維強化複合材料
のプリプレグを成形する複合材の折曲成形方法および折
曲成形装置に係り、特に基準面とその両側から垂下する
フランジ面とから門形をなす構造体を成形する際に、基
準面とフランジ面との連結縁が曲線をなしている場合で
も、皺や筋を生じさせることなく成形できる複合材の折
曲成形方法およびその装置に関する。
のプリプレグを成形する複合材の折曲成形方法および折
曲成形装置に係り、特に基準面とその両側から垂下する
フランジ面とから門形をなす構造体を成形する際に、基
準面とフランジ面との連結縁が曲線をなしている場合で
も、皺や筋を生じさせることなく成形できる複合材の折
曲成形方法およびその装置に関する。
（従来の技術） 従来、繊維を網目上に積層した繊維強化複合材料のプ
リプレグを成形する方法としては、例えば特開昭59−12
9119号公報に示されているように、複合材を、人手によ
って１枚１枚成形型に搬入して積層していく方法、ある
いは実願昭62−26838号に示されているように、真空圧
を利用し、真空バッグとサイドブロックとを利用して成
形を行なう方法が知られている。
リプレグを成形する方法としては、例えば特開昭59−12
9119号公報に示されているように、複合材を、人手によ
って１枚１枚成形型に搬入して積層していく方法、ある
いは実願昭62−26838号に示されているように、真空圧
を利用し、真空バッグとサイドブロックとを利用して成
形を行なう方法が知られている。
（発明が解決しようとする課題） 前記従来の成形方法において、人手により積層する前
者は、人力成形となるため、成形品の品質にバラ付きが
生じるとともに、積層工数が増大して重労働となり、ま
た、曲面を有する積層の場合、希望する形状に成形する
ためには、複雑な手の動きや熟練が要求される。また、
作業時間が長くなるため、プリプレグの使用有効期限が
短くなり、大形部品の積層が困難であるという問題があ
る。
者は、人力成形となるため、成形品の品質にバラ付きが
生じるとともに、積層工数が増大して重労働となり、ま
た、曲面を有する積層の場合、希望する形状に成形する
ためには、複雑な手の動きや熟練が要求される。また、
作業時間が長くなるため、プリプレグの使用有効期限が
短くなり、大形部品の積層が困難であるという問題があ
る。
一方、真空バッグを用いる後者は、作業時間も短く大
形部品の積層も可能であるが、サイドブロックを下降さ
せた際に、プリプレグおよび真空バッグをサイドブロッ
クに押し付ける力が働かない場合があり、この場合に
は、プリプレグの折曲げ部分に皺やよじれが発生する等
の問題がある。
形部品の積層も可能であるが、サイドブロックを下降さ
せた際に、プリプレグおよび真空バッグをサイドブロッ
クに押し付ける力が働かない場合があり、この場合に
は、プリプレグの折曲げ部分に皺やよじれが発生する等
の問題がある。
また、前記従来のいずれの成形方法でも、成形の基準
面が波形等に変形していたり、あるいは折曲げ部が曲線
である等、基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす
複合材を折曲成形する場合には、皺や筋が生じるという
問題がある。
面が波形等に変形していたり、あるいは折曲げ部が曲線
である等、基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす
複合材を折曲成形する場合には、皺や筋が生じるという
問題がある。
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、基準面
とその両側から垂下するフランジ面とから門形をなす構
造体を成形する際に、基準面とフランジ面との連結縁が
曲線をなしている場合でも、皺や筋を生じさせることな
く成形できる複合材の折曲成形方法および折曲成形装置
を提供することを目的とする。
とその両側から垂下するフランジ面とから門形をなす構
造体を成形する際に、基準面とフランジ面との連結縁が
曲線をなしている場合でも、皺や筋を生じさせることな
く成形できる複合材の折曲成形方法および折曲成形装置
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明の複合材の折曲成形方法は、前記目的を達成す
る手段として、基準面とその両側から垂下するフランジ
面とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との連結縁
が曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した繊維強
化複合材料のプリプレグにより成形する複合材の折曲成
形方法において、前記基準面およびフランジ面を成形す
るための成形型と、成形型の両側に配置され上面の所定
位置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助型と、
この成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させる昇降
機構と、気体により膨張する弾性体の平板または袋で形
成されプリプリグを上面側から押圧する押型とを備え、
前記プリプレグを、基準面とフランジ面との連結縁に対
し、繊維の方向が概略45°の角度となるように配置し、
このプリプレグを、押型により成形型および成形補助型
の上面に押圧して基準面の成形を行なうとともに、プリ
プレグのフランジ面側の両部分を押型と成形補助型とで
挟持した状態で、成形補助型を下降させてフランジ面の
成形を行なうようにしたことを特徴とする。
る手段として、基準面とその両側から垂下するフランジ
面とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との連結縁
が曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した繊維強
化複合材料のプリプレグにより成形する複合材の折曲成
形方法において、前記基準面およびフランジ面を成形す
るための成形型と、成形型の両側に配置され上面の所定
位置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助型と、
この成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させる昇降
機構と、気体により膨張する弾性体の平板または袋で形
成されプリプリグを上面側から押圧する押型とを備え、
前記プリプレグを、基準面とフランジ面との連結縁に対
し、繊維の方向が概略45°の角度となるように配置し、
このプリプレグを、押型により成形型および成形補助型
の上面に押圧して基準面の成形を行なうとともに、プリ
プレグのフランジ面側の両部分を押型と成形補助型とで
挟持した状態で、成形補助型を下降させてフランジ面の
成形を行なうようにしたことを特徴とする。
また、本発明の複合材の折曲成形装置は、前記目的を
達成する手段として、基準面とその両側から垂下するフ
ランジ面とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との
連結縁が曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した
繊維強化複合材料のプリプレグにより成形する複合材の
折曲成形装置において、前記基準面およびフランジ面を
成形するための成形型と、成形型の両側に配置され上面
の所定位置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助
型と、この成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させ
る昇降機構と、気体により膨張する弾性体の平板および
袋で形成されプリプレグを上面側から押圧する押型とを
備え、前記成形補助コマを含む成形補助型の所定範囲に
おける表面長さを、これに対応する基準面とフランジ面
との連結縁の長さと同一または長くするようにしたこと
を特徴とする。
達成する手段として、基準面とその両側から垂下するフ
ランジ面とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との
連結縁が曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した
繊維強化複合材料のプリプレグにより成形する複合材の
折曲成形装置において、前記基準面およびフランジ面を
成形するための成形型と、成形型の両側に配置され上面
の所定位置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助
型と、この成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させ
る昇降機構と、気体により膨張する弾性体の平板および
袋で形成されプリプレグを上面側から押圧する押型とを
備え、前記成形補助コマを含む成形補助型の所定範囲に
おける表面長さを、これに対応する基準面とフランジ面
との連結縁の長さと同一または長くするようにしたこと
を特徴とする。
（作用） 本発明に係る複合材の折曲成形方法において、プリプ
レグは、その繊維の方向を、基準面とフランジ面との連
結縁に対し概略45°の角度となるようにして成形型およ
び成形補助型の上面に配置され、押型により上面側から
押圧される。そしてこれにより、基準面の成形がなされ
る。
レグは、その繊維の方向を、基準面とフランジ面との連
結縁に対し概略45°の角度となるようにして成形型およ
び成形補助型の上面に配置され、押型により上面側から
押圧される。そしてこれにより、基準面の成形がなされ
る。
次いで、プリプレグは、そのフランジ面側の両部分
が、押型と成形補助型とで上下から挟持され、この状態
で、成形補助型が下降してフランジ面の成形がなされ
る。このため、プリプレグは、下方に引張られながら成
形されることにより、皺や筋の発生が防止される。
が、押型と成形補助型とで上下から挟持され、この状態
で、成形補助型が下降してフランジ面の成形がなされ
る。このため、プリプレグは、下方に引張られながら成
形されることにより、皺や筋の発生が防止される。
また、本発明に係る複合材の折曲成形装置において、
プリプレグは、成形型および成形補助型の上面に配置さ
れ、上面側から押型により押圧されて成形加工される。
プリプレグは、成形型および成形補助型の上面に配置さ
れ、上面側から押型により押圧されて成形加工される。
ところで、成形補助型は、昇降機構により、所定位置
に停止可能に昇降するので、プリプレグのフランジ面側
の両部分を押型と成形補助型とで挟持した状態で、フラ
ンジ面の成形を行なうことが可能となる。しかも、成形
補助コマを含む成形補助型の所定範囲における表面長さ
は、これに対応する基準面とフランジ面との連結縁の長
さと同一かまたは長くなるように設定されているので、
プリプレグのフランジ面側の両部分を押型と成形補助型
とで挟持しながらフランジ面の成形を行なう際に、プリ
プレグが成形補助コマ側に引張られ、プリプレグの弛み
がなくなって皺や筋の発生が防止される。
に停止可能に昇降するので、プリプレグのフランジ面側
の両部分を押型と成形補助型とで挟持した状態で、フラ
ンジ面の成形を行なうことが可能となる。しかも、成形
補助コマを含む成形補助型の所定範囲における表面長さ
は、これに対応する基準面とフランジ面との連結縁の長
さと同一かまたは長くなるように設定されているので、
プリプレグのフランジ面側の両部分を押型と成形補助型
とで挟持しながらフランジ面の成形を行なう際に、プリ
プレグが成形補助コマ側に引張られ、プリプレグの弛み
がなくなって皺や筋の発生が防止される。
（実施例） 以下、本発明の第１実施例を第１図ないし第23図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は、本発明に係る複合材の折曲成形装置の一例
を示すもので、図中、符号１は、加温されたベース２上
に設置された成形型であり、この成形型１は、後述する
プリプレグ３の成形を容易にするため、所定温度に加熱
されるようになっている。
を示すもので、図中、符号１は、加温されたベース２上
に設置された成形型であり、この成形型１は、後述する
プリプレグ３の成形を容易にするため、所定温度に加熱
されるようになっている。
前記成形型１は、第２図および第３図に示すように、
成形の基準面４と、この基準面４の両側から垂下するフ
ランジ面５とから門形をなす成形面を備えており、前記
基準面４には、山部6aと谷部6bとを長手方向に交互に配
した波形の凹凸６が形成され、これにより、基準面４と
フランジ面５との連結縁７が曲線となるようになってい
る。
成形の基準面４と、この基準面４の両側から垂下するフ
ランジ面５とから門形をなす成形面を備えており、前記
基準面４には、山部6aと谷部6bとを長手方向に交互に配
した波形の凹凸６が形成され、これにより、基準面４と
フランジ面５との連結縁７が曲線となるようになってい
る。
この成形型１の外周部には、第１図および第３図に示
すように、中央部に成形型１を通す開口部8aを有する成
形補助型８が設置されており、この成形補助型８は、第
１図に示すように、前記ベース２との間に介装されたス
プリングまたは油圧機構９の付勢力により常時上方に押
圧され、後述する押型10で上方から押圧すつことによ
り、所定位置に停止可能に昇降するようになっている。
すなわち、本実施例では、スプリングまたは油圧機構９
で成形補助型８の昇降機構が構成されている。
すように、中央部に成形型１を通す開口部8aを有する成
形補助型８が設置されており、この成形補助型８は、第
１図に示すように、前記ベース２との間に介装されたス
プリングまたは油圧機構９の付勢力により常時上方に押
圧され、後述する押型10で上方から押圧すつことによ
り、所定位置に停止可能に昇降するようになっている。
すなわち、本実施例では、スプリングまたは油圧機構９
で成形補助型８の昇降機構が構成されている。
この成形補助型８の上面には、第３図に示すように、
前記凹凸６の山部6aに対応して、上方に凸の蒲鉾状をな
す成形補助コマ11がそれぞれ設けられ、成形補助型８と
一体で昇降するようになっている。
前記凹凸６の山部6aに対応して、上方に凸の蒲鉾状をな
す成形補助コマ11がそれぞれ設けられ、成形補助型８と
一体で昇降するようになっている。
前記プリプレグ３は、繊維を数層ないし数十層網目状
に積層した繊維強化複合材料で形成され、かつ第４図に
示すように、前記凹凸６に倣った波形に形成されてい
る。そして、このプリプレグ３は、前記連結縁７に対
し、繊維の方向が概略45°の角度になるようにして、前
記成形型１および成形補助型８の上面に載置され、上面
側から押型10で押圧加工されるようになっている。
に積層した繊維強化複合材料で形成され、かつ第４図に
示すように、前記凹凸６に倣った波形に形成されてい
る。そして、このプリプレグ３は、前記連結縁７に対
し、繊維の方向が概略45°の角度になるようにして、前
記成形型１および成形補助型８の上面に載置され、上面
側から押型10で押圧加工されるようになっている。
押型10は、第1a図に示すような、弾性を有する耐熱性
のゴムバッグ10aと、ゴムバッグ10a内に送給される高温
または常温の圧力空気10bとからまたは第1b図に示すよ
うな弾性かつ耐熱性の平板10cと、この内部空間10a内に
送給される高温または常温の圧力空気10bとから構成さ
れており、前記ゴムバッグ10aは、圧力空気10bの送給に
より膨張し、前記プリプレグ３を押圧するようになって
いる。そして、プリプレグ３は、まず基準面４に押し付
けられて基準面の成形がなされ、さらに圧力空気10bの
圧力を増大させることにより、プリプレグ３のフランジ
面５側の両端が、ゴムバッグ10aと成形補助型８とで上
下から挟持された状態で、成形補助型８が下降し、これ
によりフランジ面５の成形がなされるようになってい
る。
のゴムバッグ10aと、ゴムバッグ10a内に送給される高温
または常温の圧力空気10bとからまたは第1b図に示すよ
うな弾性かつ耐熱性の平板10cと、この内部空間10a内に
送給される高温または常温の圧力空気10bとから構成さ
れており、前記ゴムバッグ10aは、圧力空気10bの送給に
より膨張し、前記プリプレグ３を押圧するようになって
いる。そして、プリプレグ３は、まず基準面４に押し付
けられて基準面の成形がなされ、さらに圧力空気10bの
圧力を増大させることにより、プリプレグ３のフランジ
面５側の両端が、ゴムバッグ10aと成形補助型８とで上
下から挟持された状態で、成形補助型８が下降し、これ
によりフランジ面５の成形がなされるようになってい
る。
第５図は、このようにして折曲成形された直後の余肉
部12aを有する成形品12を示し、第６図は、余肉部12aを
除去した後の完成品13を示す。
部12aを有する成形品12を示し、第６図は、余肉部12aを
除去した後の完成品13を示す。
次に、前記折曲成形装置を用いて行なう複合材の折曲
成形方法について説明する。
成形方法について説明する。
まず、第１図に示す状態の成形型１および成形補助型
８上に、第４図に示すように波形に形成されたプリプレ
グ３を載置し、押型10で上方から押圧する。これによ
り、プリプレグ３は、第７図および第８図に示すよう
に、成形型１の基準面４および成形補助型８、成形補助
コマ９の上面に密着し、基準面４の成形がなされる。
８上に、第４図に示すように波形に形成されたプリプレ
グ３を載置し、押型10で上方から押圧する。これによ
り、プリプレグ３は、第７図および第８図に示すよう
に、成形型１の基準面４および成形補助型８、成形補助
コマ９の上面に密着し、基準面４の成形がなされる。
次いで、ゴムバッグ10a内の圧力空気10bの圧力を高め
るか、あるいはスプリングまたは油圧機構９の不勢力を
機械的に弱めると、第９図に示すように成形補助型８が
次第に下降してフランジ面５の成形がなされる。
るか、あるいはスプリングまたは油圧機構９の不勢力を
機械的に弱めると、第９図に示すように成形補助型８が
次第に下降してフランジ面５の成形がなされる。
この際、プリプレグ３は、フランジ面５側の両端が、
成形補助型８と押型10とにより上下から挟持されるの
で、成形補助型８の下降により下方に引張られ、しかも
成形補助型８の上面に成形補助コマ11を設けることによ
り、凹凸６の谷部6bに相当する部分が、成形補助コマ11
側の間に広げられる。このため、フランジ面５に皺や筋
が生じるおそれがない。これについては、後に詳述す
る。
成形補助型８と押型10とにより上下から挟持されるの
で、成形補助型８の下降により下方に引張られ、しかも
成形補助型８の上面に成形補助コマ11を設けることによ
り、凹凸６の谷部6bに相当する部分が、成形補助コマ11
側の間に広げられる。このため、フランジ面５に皺や筋
が生じるおそれがない。これについては、後に詳述す
る。
成形補助型８が、第10図に示すように下端まで下降し
たならば、ゴムバッグ10a内に常温または冷たい圧力空
気10bを供給し、ゴムバッグ10aおよびプリプレグ３を冷
却する。なお、成形型１は、ベース２側から冷却され
る。
たならば、ゴムバッグ10a内に常温または冷たい圧力空
気10bを供給し、ゴムバッグ10aおよびプリプレグ３を冷
却する。なお、成形型１は、ベース２側から冷却され
る。
プリプレグ３が充分に冷却されたならば、押型10によ
る押圧を解除し、成形を完了させる。これにより、第５
図に示す成形品12が得られる。そこで、フランジ面の下
端をカットし、第６図に示す完成品13とする。
る押圧を解除し、成形を完了させる。これにより、第５
図に示す成形品12が得られる。そこで、フランジ面の下
端をカットし、第６図に示す完成品13とする。
次に、皺や筋の発生について説明する。
プリプレグ３は、第11図に示すように繊維が網目状に
積層されているが、繊維は伸びないため、矢印方向に引
張ることはできない。そこで、第12図に示す矢印X,Y方
向に引張ることになるが、これにより、プリプレグ３の
網目は、第13図に実線で示すように四辺形であったもの
が、鎖線で示すように菱形に変形し、あたかも繊維が伸
びたようになる。
積層されているが、繊維は伸びないため、矢印方向に引
張ることはできない。そこで、第12図に示す矢印X,Y方
向に引張ることになるが、これにより、プリプレグ３の
網目は、第13図に実線で示すように四辺形であったもの
が、鎖線で示すように菱形に変形し、あたかも繊維が伸
びたようになる。
ところで、プリプレグ３を、第14図に示す形状に成形
する場合、その全長をＡ、基準面部20の長さをA1，フラ
ンジ面部21の長さをA2とすると、基準面部20には凹凸６
が付いているのでその分長くなり、 A1＞A2………（１） となる。
する場合、その全長をＡ、基準面部20の長さをA1，フラ
ンジ面部21の長さをA2とすると、基準面部20には凹凸６
が付いているのでその分長くなり、 A1＞A2………（１） となる。
したがって、単純にこの成形を行なうと、両者の差A3
（A3＝A1−A2）の分だけフランジ面部21にダブ付きが生
じ、第15図に示すように皺や筋22となって表われる。こ
の皺や筋22は、フランジ面部21における凹凸６の谷部6b
に相当する部分に発生する。
（A3＝A1−A2）の分だけフランジ面部21にダブ付きが生
じ、第15図に示すように皺や筋22となって表われる。こ
の皺や筋22は、フランジ面部21における凹凸６の谷部6b
に相当する部分に発生する。
以下、これについて説明する。
平板積層（ここでは−45°だけを考える。）したプリ
プレグ３に、第16図に示すように、同ピッチの升目を入
れる。そして、まず基準面部20の成形を行なう。このと
き、第17図に示すように、ABの線が山部6aの中心線に合
うようにし、これを基準にフランジ面部21の成形を行な
う。
プレグ３に、第16図に示すように、同ピッチの升目を入
れる。そして、まず基準面部20の成形を行なう。このと
き、第17図に示すように、ABの線が山部6aの中心線に合
うようにし、これを基準にフランジ面部21の成形を行な
う。
ここで、仮に90°方向を真下に曲げ、升目の面積が変
わらないように成形したとすると、フランジ面部21は、
第18図に示すようになる。
わらないように成形したとすると、フランジ面部21は、
第18図に示すようになる。
しかし、実際には、−45°方向の繊維ACの実長が、第
18図に示すように伸びることはあり得ないので、各々の
−45°方向の繊維の実長を本来の長さに置き換えると、
第19図に示すようになる。このとき、Ｃ′Ｄ′での90°
方向の繊維の密度は、第18図のCDに比べて大きくなって
いる。すなわち、繊維が集まっている。そして、この密
度が過大になると、皺や筋22が発生する。
18図に示すように伸びることはあり得ないので、各々の
−45°方向の繊維の実長を本来の長さに置き換えると、
第19図に示すようになる。このとき、Ｃ′Ｄ′での90°
方向の繊維の密度は、第18図のCDに比べて大きくなって
いる。すなわち、繊維が集まっている。そして、この密
度が過大になると、皺や筋22が発生する。
したがって、この皺や筋22を発生させないためには、
±45°方向に繊維を広げる必要がある。なお、90°方向
（真下）にのみ引張ると、谷部6bのフランジコーナＲ付
近に±45°方向にそった皺が発生するので好ましくな
い。
±45°方向に繊維を広げる必要がある。なお、90°方向
（真下）にのみ引張ると、谷部6bのフランジコーナＲ付
近に±45°方向にそった皺が発生するので好ましくな
い。
このような方法で、繊維を広げたときの±45°方向の
繊維の走りは、第20図のようになる。これは、ハンドレ
イアップで皺なく成形したものと同じ状況である。
繊維の走りは、第20図のようになる。これは、ハンドレ
イアップで皺なく成形したものと同じ状況である。
以上のことから、フランジ面部21に皺や筋22を発生さ
せないためには、以下の２つの方法が考えられる。
せないためには、以下の２つの方法が考えられる。
第１の方法は、谷部6bのプリプレグ３を±45°方向に
広げながらマンドレルに密着させる方法であり、また第
２の方法は、山部6aの成形よりも谷部6bの±45°方向の
繊維を先に広げる方法である。
広げながらマンドレルに密着させる方法であり、また第
２の方法は、山部6aの成形よりも谷部6bの±45°方向の
繊維を先に広げる方法である。
第１の方法を実現する手段としては、プリプレグ３を
クランプさせて機械的に引張ることが考えられる。ハン
ドレイアップの場合は、手がクランプ代わりになって自
由に引張れるが、成形装置に、これと同等の機能を有す
るクランプ機構を組込むことは、極めて困難であり、実
用的でない。
クランプさせて機械的に引張ることが考えられる。ハン
ドレイアップの場合は、手がクランプ代わりになって自
由に引張れるが、成形装置に、これと同等の機能を有す
るクランプ機構を組込むことは、極めて困難であり、実
用的でない。
一方、第２の方法を実現する手段としては、前記第１
実施例のように、成形補助型８を用い、その上面に、一
定の条件を満たすように成形補助コマ11を配することが
考えられる。
実施例のように、成形補助型８を用い、その上面に、一
定の条件を満たすように成形補助コマ11を配することが
考えられる。
すなわち、第21図に示すように、凹凸６の山部6aの頂
部P1，P2間において、凹凸６の表面長さ、すなわち連結
線７の長さをａ、これに対応する成形補助型８および成
形補助コマ11の表面等さをｂとすると、 ａ≦ｂ………（２） となるように成形補助コマ11を設定する。そして、第22
図および第23図に示すようにプリプレグ３を成形する。
すると、谷部6b部分のプリプレグ３が、成形補助コマ11
の下端部に向かって引張られ、ハンドレイアップと同様
の効果が得られる。
部P1，P2間において、凹凸６の表面長さ、すなわち連結
線７の長さをａ、これに対応する成形補助型８および成
形補助コマ11の表面等さをｂとすると、 ａ≦ｂ………（２） となるように成形補助コマ11を設定する。そして、第22
図および第23図に示すようにプリプレグ３を成形する。
すると、谷部6b部分のプリプレグ３が、成形補助コマ11
の下端部に向かって引張られ、ハンドレイアップと同様
の効果が得られる。
第24図は、本発明の第２実施例を示すもので、前記第
１実施例における成形補助型８および成形補助コマ11に
代え、成形補助コマ28aを一体に有する帯状の成形補助
型28と、成形補助プレート29とを用いるようにしたもの
である。
１実施例における成形補助型８および成形補助コマ11に
代え、成形補助コマ28aを一体に有する帯状の成形補助
型28と、成形補助プレート29とを用いるようにしたもの
である。
この場合にも、第21図に示す関係が満たされる限り、
前記実施例と同様の効果が期待できる。
前記実施例と同様の効果が期待できる。
第25図（ａ），（ｂ）は、本発明の第３実施例を示す
もので、成形型１の基準面４とフランジ面５との連結縁
７が、外側あるいが内側に湾曲する曲線をなす場合に用
いられる折曲成形装置である。この折曲成形装置を用い
ることにより、第26図（ａ），（ｂ）に示すような成形
品12A,12Bが得られ、しかも皺や筋が生じることがな
い。
もので、成形型１の基準面４とフランジ面５との連結縁
７が、外側あるいが内側に湾曲する曲線をなす場合に用
いられる折曲成形装置である。この折曲成形装置を用い
ることにより、第26図（ａ），（ｂ）に示すような成形
品12A,12Bが得られ、しかも皺や筋が生じることがな
い。
なお、第25図（ａ），（ｂ）において、符号31は、成
形品12A,12Bの長手方向両端を閉塞して箱形に成形する
場合に用いられる成形補助コマである。
形品12A,12Bの長手方向両端を閉塞して箱形に成形する
場合に用いられる成形補助コマである。
以上説明したように、本発明の複合材の折曲成形方法
は、プリプレグを、基準面とフランジ面との連結縁に対
し、繊維の方向が概略45°の角度となるように配置し、
このプリプレグを、押型により成形型および成形補助型
の上面に押圧して基準面の成形を行なうとともに、プリ
プレグのフランジ面側の部分を押型と成形補助型とで挟
持した状態で、成形補助型を下降させてフランジ面の成
形を行なうようにしているので、プリプレグが充分にフ
ランジ面に密着して折曲成形され、しかも成形補助コマ
により、弛みがないようにプリプレグを引張ることがで
き、基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす複合材
を折曲成形する場合でも、皺や筋を生じるおそれがな
い。
は、プリプレグを、基準面とフランジ面との連結縁に対
し、繊維の方向が概略45°の角度となるように配置し、
このプリプレグを、押型により成形型および成形補助型
の上面に押圧して基準面の成形を行なうとともに、プリ
プレグのフランジ面側の部分を押型と成形補助型とで挟
持した状態で、成形補助型を下降させてフランジ面の成
形を行なうようにしているので、プリプレグが充分にフ
ランジ面に密着して折曲成形され、しかも成形補助コマ
により、弛みがないようにプリプレグを引張ることがで
き、基準面とフランジ面との連結縁が曲線をなす複合材
を折曲成形する場合でも、皺や筋を生じるおそれがな
い。
また、本発明の複合材の折曲成形装置は、成形補助コ
マを含む成形補助型の所定範囲における表面長さを、こ
れに対応する基準面とフランジ面との連結縁の長さと同
一かまたは長くなるように設定しているので、特に基準
面に凹凸が設けられている場合でも、皺や筋を発生させ
ることなく複合材の折曲成形を行なうことができる。
マを含む成形補助型の所定範囲における表面長さを、こ
れに対応する基準面とフランジ面との連結縁の長さと同
一かまたは長くなるように設定しているので、特に基準
面に凹凸が設けられている場合でも、皺や筋を発生させ
ることなく複合材の折曲成形を行なうことができる。
第１図は本発明の第１実施例に係る複合材の折曲成形装
置を示す構成図、第1a図および第1b図は押型を示す図、
第２図はその成形型の構造を示す斜視図、第３図は成形
型の基準面の形状と成形補助コマの設置位置との関係を
示す斜視図、第４図はプリプレグの構造を示す斜視図、
第５図は第１図の装置で成形された成形品の形状を示す
斜視図、第６図は同様の完成品の形状を示す斜視図、第
７図は第１図に示す装置を用いた複合材の折曲成形方法
における成形初期の状態を示す説明図、第８図は第７図
のVIII−VIII線断面図、第９図は同様の成形途中の状態
を示す第８図相当図、第10図は同様の成形末期の状態を
示す第８図相当図、第11図ないし第13図はプリプレグの
伸びの方向を示す説明図、第14図および第15図は成形形
状と皺や筋の発生との関係を示す説明図、第16図ないし
第19図はフランジ面部の凹凸谷部に相当する部分に皺や
筋が発生するメカニズムを示す説明図、第20図は皺や筋
が発生しないように繊維を広げたときの＋45°方向の繊
維の走りを示す説明図、第21図は第20図に示すような繊
維の走りを得るための成形補助コマの条件を示す説明
図、第22図はこの条件でプリプレグを成形している状態
を示す説明図、第23図は第22図のXXIII−XXIII線断面
図、第24図は本発明の第２実施例を示す第３図相当図、
第25図（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例をそれぞれ
示す第３図相当図、第26図（ａ），（ｂ）は第25図
（ａ），（ｂ）に示す装置で成形された成形品をそれぞ
れ示す斜視図である。 １…成形型、３…プリプレグ、４…基準面、５…フラン
ジ面、６…凹凸、７…連結縁、8,28…成形補助型、10…
押型、10a…ゴムバッグ、10b…圧力空気、11,28a,31…
成形補助コマ。
置を示す構成図、第1a図および第1b図は押型を示す図、
第２図はその成形型の構造を示す斜視図、第３図は成形
型の基準面の形状と成形補助コマの設置位置との関係を
示す斜視図、第４図はプリプレグの構造を示す斜視図、
第５図は第１図の装置で成形された成形品の形状を示す
斜視図、第６図は同様の完成品の形状を示す斜視図、第
７図は第１図に示す装置を用いた複合材の折曲成形方法
における成形初期の状態を示す説明図、第８図は第７図
のVIII−VIII線断面図、第９図は同様の成形途中の状態
を示す第８図相当図、第10図は同様の成形末期の状態を
示す第８図相当図、第11図ないし第13図はプリプレグの
伸びの方向を示す説明図、第14図および第15図は成形形
状と皺や筋の発生との関係を示す説明図、第16図ないし
第19図はフランジ面部の凹凸谷部に相当する部分に皺や
筋が発生するメカニズムを示す説明図、第20図は皺や筋
が発生しないように繊維を広げたときの＋45°方向の繊
維の走りを示す説明図、第21図は第20図に示すような繊
維の走りを得るための成形補助コマの条件を示す説明
図、第22図はこの条件でプリプレグを成形している状態
を示す説明図、第23図は第22図のXXIII−XXIII線断面
図、第24図は本発明の第２実施例を示す第３図相当図、
第25図（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例をそれぞれ
示す第３図相当図、第26図（ａ），（ｂ）は第25図
（ａ），（ｂ）に示す装置で成形された成形品をそれぞ
れ示す斜視図である。 １…成形型、３…プリプレグ、４…基準面、５…フラン
ジ面、６…凹凸、７…連結縁、8,28…成形補助型、10…
押型、10a…ゴムバッグ、10b…圧力空気、11,28a,31…
成形補助コマ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｃ 70/06 Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｊ 70/10 Ｘ // Ｂ２９Ｋ 105:06
Claims (2)
- 【請求項１】基準面とその両側から垂下するフランジ面
とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との連結縁が
曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した繊維強化
複合材料のプリプレグにより成形する複合材の折曲成形
方法において、前記基準面およびフランジ面を成形する
ための成形型と、成形型の両側に配置され上面の所定位
置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助型と、こ
の成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させる昇降機
構と、気体により膨張する弾性体で形成されプリプレグ
を上面側から押圧する押型とを備え、前記プリプレグ
を、基準面とフランジ面との連結縁に対し、繊維の方向
が概略45°の角度となるように配置し、このプリプレグ
を、押型により成形型および成形補助型の上面に押圧し
て基準面の成形を行なうとともに、プリプレグのフラン
ジ面側の両部分を押型と成形補助型とで挟持した状態
で、成形補助型を下降させてフランジ面の成形を行なう
ことを特徴とする複合材の折曲成形方法。 - 【請求項２】基準面とその両側から垂下するフランジ面
とから門形をなしかつ基準面とフランジ面との連結縁が
曲線をなす構造体を、繊維を網目状に積層した繊維強化
複合材料のプリプレグにより成形する複合材の折曲成形
装置において、前記基準面およびフランジ面を成形する
ための成形型と、成形型の両側に配置され上面の所定位
置に上方に凸の成形補助コマを有する成形補助型と、こ
の成形補助型を所定位置に停止可能に昇降させる昇降機
構と、気体により膨張する弾性体で形成されプリプレグ
を上面側から押圧する押型とを備え、前記成形補助コマ
を含む成形補助型の所定範囲における表面長さは、これ
に対応する基準面とフランジ面との連結縁の長さと同一
かまたは長くなるように設定されていることを特徴とす
る複合材の折曲成形装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220951A JP2765981B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 複合材の折曲成形方法および折曲成形装置 |
| US07/570,598 US5114654A (en) | 1989-08-28 | 1990-08-21 | Method for forming a product having waved surface by bending a composite material sheet |
| GB9018614A GB2239422A (en) | 1989-08-28 | 1990-08-24 | Method and apparatus for bending and forming a composite material sheet |
| DE4027092A DE4027092A1 (de) | 1989-08-28 | 1990-08-28 | Verfahren und vorrichtung zum biegen und formen eines flaechigen verbundwerkstoffs |
| US07/845,261 US5173314A (en) | 1989-08-28 | 1992-03-03 | Apparatus for bending and forming a composite material sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220951A JP2765981B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 複合材の折曲成形方法および折曲成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383624A JPH0383624A (ja) | 1991-04-09 |
| JP2765981B2 true JP2765981B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=16759107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1220951A Expired - Lifetime JP2765981B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 複合材の折曲成形方法および折曲成形装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5114654A (ja) |
| JP (1) | JP2765981B2 (ja) |
| DE (1) | DE4027092A1 (ja) |
| GB (1) | GB2239422A (ja) |
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| JP2976717B2 (ja) * | 1992-09-29 | 1999-11-10 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
| DE4325488A1 (de) * | 1993-07-29 | 1995-02-02 | Herbert K F Dipl Ing D Boerger | Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus thermoplastischem Kunststoff |
| US5843355A (en) * | 1996-01-24 | 1998-12-01 | The Boeing Company | Method for molding a thermoplastic composite sine wave spar structure |
| JPH10258463A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 複合材の小骨およびその成形方法 |
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| WO2010140205A1 (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | 三菱重工業株式会社 | 複合材部材の製造方法及びプリプレグシートの積層体 |
| TWI391234B (zh) * | 2009-06-05 | 2013-04-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | A manufacturing method of a composite member and a laminate of a prepreg sheet |
| US9662841B2 (en) | 2009-11-10 | 2017-05-30 | Orbital Atk, Inc. | Radially extending composite structures |
| FR2971728B1 (fr) * | 2011-02-22 | 2015-02-13 | Astrium Sas | Procede de formage de pieces composites de forme non developpable a fibres continues |
| JP6197105B2 (ja) * | 2013-05-08 | 2017-09-13 | アプラス サーヴィセス テクノロヒコス ソシエダ リミターダ | 複合材料のスタックを形成するためのシステム |
| US9511573B2 (en) * | 2013-07-25 | 2016-12-06 | Masonite Corporation | Automated door assembly, press, and adhesive therefor |
| US10479029B2 (en) * | 2015-01-16 | 2019-11-19 | The Boeing Company | Composite forming apparatus |
| US10399283B2 (en) * | 2015-10-06 | 2019-09-03 | The Boeing Company | Method and device for producing contoured composite laminate stiffeners with reduced wrinkling |
| US10688697B2 (en) * | 2016-01-22 | 2020-06-23 | The Boeing Company | Apparatus and method of forming a composite structure |
| US10239251B2 (en) * | 2016-01-22 | 2019-03-26 | The Boeing Company | Apparatus and method of forming a composite structure |
| US10611097B2 (en) * | 2016-05-24 | 2020-04-07 | General Electric Company | Methods and systems including pressurized housings for forming materials |
| US11046032B2 (en) * | 2018-12-07 | 2021-06-29 | The Boeing Company | Composite charge positioning system |
| CN112078152B (zh) * | 2020-09-25 | 2023-01-24 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 碳纤维复合材料的部件的成型方法及成型模具 |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS59129119A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 繊維強化プラスチック製品 |
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