JPH03138128A - 真空成形方法及びその成形に使用する真空成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 くａ業上の利用分野〉 本発明は、横壁部とこの横壁部周縁に形成された縦壁部
とを備えている形状の合成樹脂製の成形品を、シート状
素材を軟化させて真空成形により成形する方法、及びそ
の成形に使用する真空成形型に関する。

〈従来の技術〉 従来、合成樹脂製の成形品を真空成形により成形する場
合には、まず、シート状素材５の全周をクランプ４で挟
持し、その状態でシート状素材５を加熱する（第４図参
照）。

その後、クランプ４で全周を挟持した状態で真空成形型
１の下型３にシート状素材５を押し付け、そして、第１
６図に示すように、型締めして、多数の通気孔を備えた
上型２側から真空引きし、所定形状に賦形する。

その後、型開きさせて成形品を取り出し、周縁をトリミ
ングして製品としていた（特開昭５０−２３４７９号公
報参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来の真空成形方法では、シート状素材５の全
周をクランプ４で挟持した状態で成形することから、軟
化したシート状素材５を下型３に被せる状態で配置させ
て型締めする際、シート状素材５が大きく伸び、シート
状素材５の上部が薄肉となって、成形品の肉厚を不均一
にしていた。

特に、第１４図に示すような、横壁部７と横壁部７周縁
から延びる縦壁部８とを備えるような底の深い箱形状と
している成形品６を成形する場合には、シート状素材５
が大きく絞られることから、−層、肉厚を不均一にして
いた。

また、シート状素材５の全周をクランプ４で挟持した状
態で成形するこ・とから、製品とならないトリミングす
る部位α・β（第１６図参照）、が大きく、成形材料の
歩留りが悪かった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、横壁部と
横壁部周縁から延びる縦壁部とを備える形状の成形品を
真空成形で成形する場合、材料の歩留りを良好とし、か
つ、肉厚を均一にして成形できる真空成形方法を提供す
るとともに、その成形時に有効に使用できる真空成形型
を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明に係る真空成形方法は、横壁部と該横壁部周縁に
形成された縦壁部とを備えている形状の合成樹脂製の成
形品を、シート状素材を軟化させて真空成形により成形
する方法であって、周縁をクランプで挟持した状態で前
記シート状素材を加熱して軟化させる軟化工程と、前記
シート状素材の周縁を挟持していた前記クランプの一部
若しくは全部を前記シート状素材から取り外し、軟化さ
せた前記シート状素材を、上型と下型とからなる真空成
形型の前記下型上に配置させるセット工程と、 前記真空成形型を型締めして、前記上下型により前記シ
ート状素材の周縁付近の全周を挟持してシールする型締
め工程と、 真空引きして、前記シート状素材を所定形状に賦形する
賦形工程と、 を備えていることを特徴とする。

本発明に係る真空成形型は、上型と下型とを備えて、上
述の真空成形方法で使用する真空成形型であって、前記
真空成形型における真空引きするための通気孔を備えた
前記上型若しくは下型に、型締め時に前記シート状素材
を挟持する部位において、前記通気孔を塞いだシール面
が形成されている構成よりなることを特徴とする。

〈発明の作用・効果〉 本発明に係る真空成形方法では、周縁をクランプで挟持
した状態で加熱して軟化させたシート状素材を、周縁を
挟持していたクランプの一部若しくは全部をシート状素
材から取り外し、上型と下型とからなる真空成形型・の
下型上に配置させ、型締めして上下型によりシート状素
材の周縁付近の全周を挟持してシールし、その後、真空
引きして成形するものである。

すなわち、下型上に軟化したシール状素材を配置させる
際、シート状素材を加熱軟化させる際に使用していたク
ランプの一部若しくは全部を取り外し、クランプで挟持
されない部位を設けてシート状素材を配置させることか
ら、その配置時や型締め時において、シート状素材が伸
びようとしても、周縁を挟持されていない部位の材料が
その伸びようとする部位にずれて補充される態様となっ
て、肉厚の変化を抑えることができ、そのため、横壁部
と横壁部周縁から延びる縦壁部とを備える形状の成形品
を成形する場合でも、肉厚が不均一になることを抑えて
成形することができる。

また、型締め前の段階で、クランプの一部若しくは全部
を取り外し、そして、型締め時、上下型によりシール状
素材の周縁付近の全周を上下型でシールして、真空引縫
することから、従来のように、成形中にシート状素材の
全周をクランプで挟持していなくとも良く、同一形状の
成形品を成形する場合に、従来の方法よりシート状素材
の外形形状を小さくすることができて、製品とならない
、成形後にトリミングする部位、を少なくでき、材料の
歩留りを向上させることができる。

また、本発明に係る真空成形型では、真空成形型におけ
る真空引きするための通気孔を備えた上型若しくは下型
に、前述の真空成形方法の型締め時、シート状素材を挟
持する部位において、通気孔を塞いだシール面が形成さ
れていることから、型締め後の真空引きの際、エア漏れ
が生ずることなく、シート状素材を、通気孔を備えた上
型若しくは下型の型面に吸着させて、所定形状に賦形さ
せることができる。

したがって、本発明に係る真空成形方法では、横壁部と
横壁部周縁から延びる縦壁部とを備える形状の成形品を
成形する場合、材料の歩留りを良好とし、かつ、肉厚を
均一にして成形でき、また、本発明に係る真空成形型で
は、既述の真空成形方法を行なう際に、エア漏れを生じ
させることなく、所定形状にシート状素材を成形するこ
とができる。

〈実施例〉 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

実施例で真空成形する成形品６は、第７・１４図に示す
ように、横壁部７と横壁部７周縁から延びる縦壁部８と
を備えるような底の深い箱形状として、自動車の内装品
におけるインストルメントパネルの表皮部を構成するも
のであり、ＰＰ（ポリプロピレン）フオーム表面に軟質
ｐｖｃ　（塩化ビニル）の表皮層が配設されたシート状
素材１５から成形されている。

実施例の成形品６は、縦壁部８の対向する部位において
、横壁部７から延びる高さの長い部位８ａと短い部位８
ｂとを備えている。短い部位８ｂには、アンダカット部
８Ｃが形成されている。また、横壁部７には、上段部７
ａと下段部７ｂとが形成され、各段部７ａ・７ｂには、
後述するスタンピング成形後にカットされる凹部７Ｃが
形成されている。

成形品６を成形する真空成形型１１は、第１２図に示す
ように、多数の通気孔を備えたポーラ。スなセラミック
型や電鋳型等の上型１２と、合成樹脂やアルミニウム等
から形成されるアシストプラグ型の下型１３と、から構
成されている。

上型１２は、シート状素材１５表面にシボ模様を形成し
て所定形状に賦形可能なキャビティ用型面１２ａを備え
、キャビティ用型面１２ａの周囲には、型締め時、シー
ト状素材１５を下型１３とで挟持した際、シート状素材
１５に対するシールを行なうため、シリコンシーラント
を塗布されてなるシール面１２ｂが形成されている。ま
た、上型１２の周囲には、気密性を有するカバ一体１２
Ｃが配設され、上型１２の上部には、図示しない吸引手
段が連結されている。

下型１３は、シート状素材１５を上型１２のキャビティ
用型面１２ａに押し付けることができるように、所定の
キャビティ用型面１３ａを備え、このキャビティ用型面
１・３ａの周囲には、型締め時に上型１２のシール面１
２ｂとでシート状素材１５の周縁を挟持できるように、
挟持面１３ｂが形成されている。また、キャビティ用型
面１３ａには、成形品６におけるアンダカット部８Ｃの
成形と離型とを考慮して、凹部１３ｄが形成され、この
凹部１３ｄには、シート状素材１５を上型１２のキャビ
ティ用型面１２ａにエア圧により押し付けることができ
ように、図示しない加圧手段に連結される通気孔１３ｃ
が形成されている。

なお、真空成形型１１のキャビティｌｌａの設計におい
て、成形品６の凸部Ｘ付近では、スプリングバックが生
じても凸部Ｘ先端は復元しないこととなることから、そ
の分を見込んでキャビティ１１ａを設計しておく（第１
１１４図参照）。

また、成形品６の凹部Ｙ付近に、成形後のスプリングバ
ックによってシワが生じないよう、に、型締め時に、凹
部Ｙを予めつぶしておくように、キャビティｌｌａを設
計してお（（第１２・１４図参照）。

つぎに、この真空成形型１１を使用して成形品６を成形
する工程を述べる。

■準備工程 まず、成形品６に対応した、第１３図に示すような平面
形状のシート状素材１５を準備し、その周縁のＡ−Ｆ部
位をクランプ１４で挟持する（第３図参照）。

なお、シート状素材１５は、押出成形により形成された
シート材を所定形状にカットして準備する。また、この
時、予め、成形品６において、大きく上方へ突出すると
ともに凹むように成形されることとなる、横壁部７にお
ける上段部７ａの凹部フＣを形成する部位に、スリット
１５ａ（第２１３図参照）を形成し、後述の型締め時の
シート状素材１５の伸びを一層低減するようにしても良
い、さらに、クランプ１４は、シート状素材１５の周縁
における所定部位の複数箇所を挟持できるとともに、部
分的に挟持を解除でき、また、その挟持部位をＢ動でき
るように構成されている。

■軟化工程 そして、クランプ１４・で挟持した状態で、シート状素
材１５を、セラミックヒータ１６により、１６０〜２１
０度に加熱して軟化させる（第４図参照）。

この時、従来のシート状素材５の全周をクランプ４によ
り挟持する場合と相違して、シート状素材１５の周縁を
部分的にクランプ１４により挟持するため、シート状素
材１５の加熱収縮時、周縁を挟持されていない部位の材
料が移動し、押出成形時に生じていたシート状素材１５
の歪を除去することができる。

■セット工程 その後、シート状素材１５を挟持していたクランプ１４
において、Ａ〜Ｃ部位の挟持を解除し、Ｄ−Ｅ部位を挟
持していたクランプを第１３図中右方へずらすとともに
、Ｆ部位を挟持してクランプを第１３図中左方へずらし
、軟化させたシート状素材１５を、下型１３上に配置さ
せる（第５図参照）。

この時、クランプ１４で挟持されない部位を設けてシー
ト状素材１５を下型１３上に配置させることから、その
配置時に、シート状素材１５が伸びようとしても、周縁
を挟持されていない部位の材料がその伸びようとする部
位にずれて補充される態様となって、肉厚の変化を抑え
ることができる。

なお、シート状素材１５の周縁をクランプ１４により部
分的に挟持している位置は、下型１３上に配置させる際
、シート状素材１５にシワを生じさせないようにするた
めの位置であり、成形品の形状に応じて適宜設定する。

また、シート状素材を下型上に配置させる際、シワが生
じ難い形状の成形品を成形する場合には、シート状素材
の周縁を挟持していたクランプを全て取り外しても良い
■型締め工程 そして、真空成形型１１を型締めして、上型１２のシー
ル面１２ｂと下型１３の挟持面１３ｂとでシート状素材
１５の周縁付近の全周を挟持してシールする（第６図参
照）、なお、型締めしたならば、シート状素材１５・の
周縁が上下型１２・１３により挟持されてシート状素材
１５の位置が固定されるな、め、型締め前に挟持してい
たクランプ１４の残りを取り外す。

そして、この型締め当初においても、クランプ１４で挟
持されない部位を設けていることから、シート状素材１
５が伸びようとしても、周縁を挟持されていない部位の
材料がその伸びようとする部位にずれて補充される態様
となって、肉厚の変化を抑えることができ、シート状素
材１５の肉厚が不均一となることを極力抑えることがで
きる。

■賦形工程 その後、ＰＰフオームが漬れない圧力で、図示しない加
圧手段を作動させるとともに、図示しない吸引手段を作
動させて真空引きし、シート状素材１５を上型１２のキ
ャビティ用型面１２ａに押し付け、表面にシボ模様を形
成してシート状素材１５を所定形状に賦形させる（第１
・２図参照）こノ時、上型１２のキャビテイ用型面１２
ａ周囲のシート状素材１５を挟持する部位において、真
空引き時にエアを吸引するための通気孔を蟇ぐように、
シール面１２ｂが形成されているため、挟持部位周縁か
らエアが漏れることを防止でき、支障なく成形すること
ができる。

■離型工程 成形品６を真空成形したならば、型開きして、上型１２
から成形品６を取り外し、不要な周縁をトリミングして
製品とする（第７図参照）。

そして、トリミング時には、従来と相違して、型締めし
て真空引きする際にシート状景材１５の全周を真空成形
型１１の周囲に配置されるクランプ１４に挟持させなく
とも、真空成形型１１の内部に周縁を配置させる形状で
シート状素材１５を形成できて、従来のシート状素材５
より外形形状を小さくすることができ、製品とならない
、トリミングする部位α・β、を少なくすることができ
て、材料の歩留りを向上させることができる。

以上のように、実施例による真空成形方法及びその成形
に使用する真空成形型１１は、既述の作用・効果の欄で
述べたと・同様な効果を奏する。

さらに、従来の真空成形方法では、型締め前後において
、シート状素材５の周縁全周をクランプ４に挟持させる
態様であり、真空成形型１からシート状素材５の周縁全
周を飛び出させ、そして、上型２の周縁のカバ一体２ｃ
で成形時にエア漏れが生じないように構成しており、上
下型２・３が大型化していた。

これに対し、実施例の真空成形方法では、型締め終了時
に、真空成形型１１の上下型１２・１３におけるキャビ
ティ用型面１２ａ・１３ａの周囲のシール面１２ｂと挟
持面１３ｂとでシート状素材１５の周縁付近の全周を挟
持するものであり、キャビティ用型面１２ａ・１３ａと
その周縁のシール面１２ｂ・１３ｂとを配設できる範囲
内でそれぞれ上下型１２・１３を形成すれば良く、使用
する真空成形型１１を従来のものより小型化することが
できる。

さらにまた、縦壁部８の長い部位８ａと短い部位８ｂと
を備える成形品６を真空成形する場合、従来の真空成形
方法では、型締め前後において、シート状素材５の周縁
全周をクランプ４に挟持させる態様であり、シート状素
材５における短い部位８ｂとなる箇所が長い部位８ａと
なる箇所と略同程度に深く絞られることとなる。

しかし、実施例の真空成形方法では、シート状素材１５
における短い部位８ｂとなる箇所の周縁を上下型１２・
１３で挟持して、浅い絞りで成形でき、特に、実施例で
成形するような縦壁部８の長い部位８ａと短い部位８ｂ
とを備える成形品６を真空成形する場合に、その成形品
６の肉厚の均一化を効果的に図ることがでとる。

なお、実施例に使用する゛真空成形型１１では、真空引
きする上型１２がメス型となるものを示したが、成形品
の内周面にシボ模様等を形成して成形するような場合に
は、真空引きする上型をオス型とし、軟化したシート状
素材を配置させる下型をメス型としても良い。

また、この成形品６を使用して、インストルメントパネ
ル２６（第１０・１５図参照）を製造する工程を説明す
ると、つ・ぎのようである。

まず、第８図に示すように、トリミングした成形品、す
なわち、インストルメントパネル２６の表皮部６を、上
型２２と下型２３とからなるスタンピング成形型２１の
上型２２にセットする。なお、この上型２２は、下型２
３に対して上下動するとともに、表皮部６をセットし易
いように、約９０度回動可能に構成され、表皮部６のセ
ット時には、上型２２を下方へ回動させておく、そして
、上型２２に表皮部６をセットした後、下型２３と対向
するように、上型２２を上方へ回動させる。

その後、第８図に示すように、下型２３上に、インスト
ルメントパネル２６の基材２７を形成する溶融したＰＰ
からなる成形材料Ｍを、押出ヘッド２８のダイス２９か
ら所定量流出させる。

そして、第９図に示すように、型締めしてスタンピング
成形する。この時、溶融していた成形材料Ｍの熱で表皮
部６におけるＰＰフオームの一部が成形材料Ｍと融合し
、接着剤を利用しなくとも表皮部６と基材２７とが接合
されることとなる。

なお、型締め時、表皮部６がずれる虞れのある箇所では
、表皮部６に孔６ａを設け、上下型２２・２３の所定位
置に、孔６ａに嵌合させて表皮部６を引掛けるビン２２
ａ等を立てて、表皮部６がずれることを防止することが
望ましい（第８・９・１４図参照）。

その後、基材２７が硬化したならば、第１０図に示すよ
うに、上型２２のスライドコア２４を移動させつつ型開
きさせて成形品を取り出し、周縁をトリミングしたり、
表皮部６を巻き込ませたりして、端末処理を行なうとと
もに、表皮部６の凹部フＣの部位をカットすれば、所定
のインストルメントパネル２６を得ることができる。

そして、このようにスタンピング成形する場合には、下
型２３上に溶融した成形材料Ｍを流出させ、その状態で
型締めして成形することから、予め別途基材２７を所定
形状に成形して準備する必要が無く、また、接着剤を利
用することなく基材２７と表皮部６とを接合させること
ができ、表皮部６と基材２７との２層からなる成形品２
６を手間なく製造することがで・とる。ちなみに、従来
のスタンピング成形で２層からなる成形品２６を製造す
る場合には、表皮部６と基材２７とを予め別々に所定形
状に成形して準備しておき、接着剤を使用してスタンピ
ング成形時に表皮部６と基材２７とを接合させて製造し
ており、大変手間がかかつていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す成形時（賦形工程
）の成形型の縦断面図、 第２図は、同実施例に使用する成形型の縦断面図であり
、第１図に示す面と直交する方向での断面図、 第３図は、同実施例の準備工程を示す図、第４図は、同
実施例の軟化工程を示す図、第５図は、同実施例のセッ
ト工程を示す図、第６図は、同実施例の型締め工程を示
す図、第７図は、同実施例の離型工程を示す図、第８図
は、同実施例の後工程で行なうスタンピング成形の型開
き時を示す成形型の断面図、第９図は、スタンピング成
形時を示す断面図、第１０図は、スタンピング成形終了
後の離型時を示す図、 第１１図は、同実施例の真空成形時において、成形品の
凸部付近のスプリングバック対策を説明する図、 第１２図は、同実施例の真空成形時において、成形品の
凹部付近のスプリングバック対策を説明する図、 第１３図は、同実施例に使用するシート状素材を示す平
面図、 第１４図は、同実施例で成形する成形品を示す斜視図、 第１５図は、同実施例の後工程でスタンピング成形する
成形品を示す斜視図、 第１６図は、従来の真空成形時を示す断面図である。 ７・・・横壁部、 ８・・・縦壁部、 １１・・・真空成形型、 １２・・・上型、 １２ｂ・・・シール面、 １３・・・下型、 １４・・・クランプ、 １５・・・シート状素材。 特　　許　　出　　願　　人 豊田合成株式会社 ６・・・成形品、 第 １ 図 第 図 ５ 第 図 ６ 第 図 第 １０ 図 第 １６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、横壁部と該横壁部周縁に形成された縦壁部とを備え
   ている形状の合成樹脂製の成形品を、シート状素材を軟
   化させて真空成形により成形する方法であつて、 周縁をクランプで挟持した状態で前記シート状素材を加
   熱して軟化させる軟化工程と、 前記シート状素材の周縁を挟持していた前記クランプの
   一部若しくは全部を前記シート状素材から取り外し、軟
   化させた前記シート状素材を、上型と下型とからなる真
   空成形型の前記下型上に配置させるセット工程と、 前記真空成形型を型締めして、前記上下型により前記シ
   ート状素材の周縁付近の全周を挟持してシールする型締
   め工程と、 真空引きして、前記シート状素材を所定形状に賦形する
   賦形工程と、 を備えていることを特徴とする真空成形方法。 ２、前記真空成形型における真空引きするための通気孔
   を備えた前記上型若しくは下型には、型締め時に前記シ
   ート状素材を挟持する部位において、前記通気孔を塞い
   だシール面が形成されている構成よりなる、請求項１に
   記載した真空成形に使用する真空成形型。