JP4337120B2 - 真空成形方法および真空成形型 - Google Patents
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図5は一つの型で真空成形を行う従来の方法を説明する概略説明図で、(a)〜(c)は各工程での概略断面図である。
先ず、シート状の素材10の両端部をクランパー11で保持して素材10を熱変形温度域に加熱して軟化させ、図5(a)に示すように、素材10の下に型12を配置する。次に、図5(b)に示すように型12を矢印aの方向に上昇させて、型12の凸部12aに素材10を当接させる。そして、図5(c)に示すように、型12に設けられた図示しない空気孔を介して素材10と型12との間の空気を抜き、すなわち、矢印bの示す方向に空気抜きを行い、素材10を型面に密着させて、素材10を型面形状に成形する。
この一連の工程において、型12を上昇させて型12の凸部12aに素材10を当接させると、図6(a)に示すように、当接した素材10の箇所は延びており、当接箇所近傍の素材10は薄くなっている。さらに、矢印bの方向に空気抜きを行うと、図6(b)および(c)に示すように、凸部12aへの当接箇所近傍の素材10は益々薄くなる。
図7は一対の型で真空成形を行う従来の方法を説明する概略説明図で、(a)〜(d)は各工程での概略断面図である。
先ず、シート状の素材10の両端をクランパー11で保持して素材10を熱変形温度域に加熱して軟化させ、図7(a)に示すように、素材10の下に雄型13を配置し素材10の上に雌型14を配置する。次に、図7(b)に示すように、雄型13を矢印cの方向に上昇させて、雄型13の凸部13aに素材10を当接させる。そして、図7(c)に示すように、雌型14を矢印dの方向に下降させて、素材10を雄型13と雌型14とで挟む。その後、図7(d)に示すように、雌型14に設けられた図示しない空気孔を介して雌型14と素材10との間の空気を抜き、すなわち、矢印eの示す方向に空気を抜きつつ雌型14を矢印dの方向に移動させて、素材10を雌型14の型面に吸引させて、型面形状に素材10を成形する。
この一連の工程において、雄型13を上昇させて雄型13の凸部13aに素材10を当接させると、図8(a)に示すように、凸部13aが当接した箇所近傍の素材10は延びており、当接箇所の厚みは薄くなっている。そして、雌型14とで素材10を挟むようにすると、図8(b)に示すように、雄型13の凸部13aに当接した箇所はさらに延ばされる。その後、雌型14を下降させて矢印eの方向に空気抜きを行うと、図8(c)に示すように益々当接箇所の素材10は極端に薄くなる。
さらには、成形品の凸部に所定の肉厚を確保するために、試行錯誤して成形手順を構築しても、型毎に多大な時間と労力を費やすことになり、コスト増加となる。
この構成により、押出コアを突出させることで、成形品の凸状箇所における厚みを事前に確保し凸状箇所での素材が薄くなることを事前に防止でき、さらに、素材の内スライドコアが当接した面を雄型の凸部に移動させることで、厚みを確保して凸状に素材を成形することができる。
この構成により、押出コアを突出させることで、成形品の凸状箇所における厚みを事前に確保し凸状箇所での素材が薄くなることを事前に防止でき、さらに、素材の内スライドコアが当接した面を雄型の凸部に移動させることで、厚みを確保して凸状に素材を成形することができる。
(第1の実施形態)
第1の形態として、一対の型を用いて真空成形を行う方法を説明する。
図1は第1の形態である真空成形方法を説明するための概略説明図で、(a)〜(d)は各工程の断面図である。図2(a)〜(c)はそれぞれ図1(b)〜(d)での雄型1の凸部1aおよび雌型2の凹部2a近傍の拡大断面図である。図1および図2には、用いる一対の真空成形型も同時に示している。
第1の形態では、雄型1と雌型2との間にシート状の素材10を挟んで型締めして、雌型の型面にシート状の素材10を吸引させることで、素材10を成形する場合を示している。なお、シート状の素材10およびクランパー11については従前と同様であるので、同一の符号を用いることにする。
一方、雄型1の型面は、雌型2の型面に対応するように、断面視で上部中央が平坦となっており両端部が例えば尖端部のような凸部1aを形成している。また、雄型1の上部には凹み1bが形成されており、凹み1bには押出コア1cが出没可能に挿入されている。押出コア1cは、雄型1に内蔵された後述の上下動手段で型の対向する平坦面1dから突出するとともに雄型1内に没入可能になっている。
雄型1の上部、すなわち雌型2側の凸部1aの内側は、凹み1bを形成した平坦面1dとなっている。凹み1b内にはシリンダー1eが配置されており、シリンダー1eにはロッド1fが挿通されている。ロッド1fの先端にシリンダー1eを覆うように押出コア1cが固着されている。前述の上下動手段は、シリンダー1eとロッド1fとで構成されている。
ここで、図示したように、雄型1と雌型2とで型締めした場合、雄型1の押出コア1cと雌型2のスライダー2eとが対向できる位置に、それぞれ押出コア1cおよびスライダー2eが配置される。
先ず、素材10の端部をクランパー11で挟持させる。そして、図示しないヒータにより、素材10を加熱して軟化させ、図1(a)に示すように、雄型1と雌型2とを所定の間隔を開けその間に素材10が配置された状態にする。この時、雄型1の押出コア1cは凹み1bに没入しており、雌型2のスライダー2eは雌型2の中心よりに寄っている。
また、以上の説明においては、シート状の素材10に施したい形状を雌型2に形成し、雌型2側に減圧して雌型2に素材10を吸引して真空成形したが、施したい形状を雄型1に成形し、雄型1側に減圧して雄型1に素材10を吸引して真空成形してもよい。
次に、第2の実施形態として、一つの型を用いて真空成形を行う場合を説明する。
図3は第2の形態である真空成形方法を説明するための概略説明図で、(a)〜(c)は各工程の断面図である。図4(a)は図3(a)での真空成形型3の凸部3a近傍の拡大断面図、図4(b)は図3(b)から(c)に至る途中の真空成形型3の凸部3a近傍の拡大断面図、図4(c)は図3(c)での真空成形型3の凸部3a近傍の拡大断面図である。
第2の実施形態では、真空成形型3の上方にシート状の素材10を配置し、真空成形型3の型面に素材10を吸引させることで、素材10を成形する場合を示している。なお、シート状の素材10およびクランパー11については従前と同様であるので、同一の符号を用いることにする。
先ず、シート状の素材10の端部をクランパー11で挟持させる。そして、図示しないヒータにより、素材10を加熱して軟化させ、図3(a)に示すように、素材10の下に真空成形型3が配置された状態にする。
所定長は、図4(a)に示すように、素材10が当接している押出コア3cの上面、すなわち上端左端と凸部3aの先端との直線距離L1が、押出コア3cの側面と凸部3aとの真空成形型3の型面に沿った距離L2に等しくなるようにする。これにより、成形品の凸状箇所でシワが生じたり、厚みが薄くなることを防止することができる。
以上により、真空成形型3に配置した押出コア3cを上下動させることで、シート状の素材10に施される凸状の箇所を薄くせずに、簡便に真空成形することができる。
また、以上の説明においてはシート状の素材10は、一種類の材質からなるもののみならず、ソフト層などが付与されて一体となった積層材であってもよい。
1a,3a 凸部
1b,2b,3b 凹み
1c,3c 押出コア
1d,2d 平坦面
1e シリンダー
1f ロッド
2 雌型
2a 凹部
2b1 内面
2c スライドコア
2e スライダー
2e1 係合面
2f ストッパー
2g ロッド
2h 弾性体
3 真空成形型
10 素材
11 クランパー
Claims (5)
- 両端部を凸部とし該凸部同士の間に押出コアを出没可能に配置している雄型と、該雄型に対向する型面から突出しかつ上記雄型の上記凸部側に移動しつつ没入できるスライドコアを配設している雌型との間に、シート状の素材を挟んで成形する真空成形方法であって、
上記押出コアを上記雄型の平坦面から突出させながら上記雄型を上記素材側に移動させて、上記凸部に上記素材を当接させる工程と、
上記スライドコアを上記雌型の平坦面から突出させながら上記雌型を上記素材側に移動させるとともに上記押出コアを上記雄型内に没入させる工程と、
上記スライドコアを上記素材に当接させた状態で上記雄型の凸部側に移動させ、上記雌型を介して上記素材を上記雌型の型面に吸引する工程と、
を経て、上記素材の両端の厚みを確保して素材の両端部を凸状に成形することを特徴とする真空成形方法。 - 両端部を凸部とし該凸部同士の間に押出コアを出没可能に配置している雄型と、該雄型に対向する型面から突出しかつ上記雄型の上記凸部側に移動しつつ没入できるスライドコアを配設している雌型との間に、シート状の素材を挟んで成形する真空成形方法であって、
上記押出コアを上記雄型の平坦面から突出させながら上記雄型を上記素材側に移動させて、上記凸部に上記素材を当接させる工程と、
上記スライドコアを上記雌型の平坦面から突出させながら上記雌型を上記素材側に移動させるとともに上記押出コアを上記雄型内に没入させる工程と、
上記スライドコアを上記素材に当接させた状態で上記雄型の凸部側に移動させ、上記雄型を介して上記素材を上記雄型の型面に吸引する工程と、
を経て、上記素材の両端の厚みを確保して素材の両端部を凸状に成形することを特徴とする真空成形方法。 - シート状の素材を成形する一対の真空成形型において、
両端部を凸部とし該凸部同士の間に押出コアを出没可能に配設している雄型と、
上記雄型に対向する型面から突出しかつ上記雄型の上記凸部側に移動しつつ没入できるスライドコアを配設している雌型と、
から構成されていることを特徴とする真空成形型。 - 前記雄型には凹みが形成されており、
該凹みに、前記押出コアを移動させるシリンダーと、該シリンダーに挿通されたロッドとを備え、前記押出コアが前記ロッドの先端に前記シリンダーを覆うように固着されていることを特徴とする、請求項3に記載の真空成形型。 - 前記雌型には凹みが形成されており、
該凹みに、前記雄型側が平坦面のスライダーと、傾斜して配置されているストッパー付のロッドと、該ロッドに挿通されている弾性体とからなる前記スライドコアが配置されることを特徴とする、請求項3または4に記載の真空成形型。
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