JPH06339984A - 複合材の成形装置 - Google Patents
複合材の成形装置Info
- Publication number
- JPH06339984A JPH06339984A JP13328993A JP13328993A JPH06339984A JP H06339984 A JPH06339984 A JP H06339984A JP 13328993 A JP13328993 A JP 13328993A JP 13328993 A JP13328993 A JP 13328993A JP H06339984 A JPH06339984 A JP H06339984A
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- JP
- Japan
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- molding
- molding die
- plate
- molded
- composite material
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形品にしわを発生させることなく、成形型
になじんだ形状に成形する。 【構成】 成形型１の上面と回転ブロック４の間に、成
形品の厚さに薄板の厚さを加えた厚さの間隔を形成し、
成形型の上に薄板を置き、回転ブロック４を成形型１の
一側上縁に形成した成形すべき成形品の曲げ部に対応し
た曲面２に沿って、回動させることで曲げ部を有する成
形品を成形する。
になじんだ形状に成形する。 【構成】 成形型１の上面と回転ブロック４の間に、成
形品の厚さに薄板の厚さを加えた厚さの間隔を形成し、
成形型の上に薄板を置き、回転ブロック４を成形型１の
一側上縁に形成した成形すべき成形品の曲げ部に対応し
た曲面２に沿って、回動させることで曲げ部を有する成
形品を成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば航空機の構造
部材として利用される熱可塑性樹脂複合材の製品を成形
加工するための複合材の成形装置に関する。
部材として利用される熱可塑性樹脂複合材の製品を成形
加工するための複合材の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化樹脂複合材は、比強度、耐食性
等の機械的性質に優れているため、航空機の構造部材と
して使用されている。
等の機械的性質に優れているため、航空機の構造部材と
して使用されている。
【０００３】このような複合材としては、従来から利用
されてきた熱硬化性樹脂複合材（ＦＲＰ）に加えて、最
近では、高耐熱性の熱可塑性樹脂をマトリックスとして
炭素繊維やガラス繊維を混入して強化した熱可塑性樹脂
複合材（ＦＲＴＰ）が注目されている。
されてきた熱硬化性樹脂複合材（ＦＲＰ）に加えて、最
近では、高耐熱性の熱可塑性樹脂をマトリックスとして
炭素繊維やガラス繊維を混入して強化した熱可塑性樹脂
複合材（ＦＲＴＰ）が注目されている。
【０００４】熱硬化性樹脂複合材（ＦＲＰ）や熱可塑性
樹脂複合材（ＦＲＴＰ）を成形するには、一般に、予め
平板状に積層したプリプレグ積層品をＬ形やコ形に予備
成形し、その予備成形したプリプレグ積層品をオートク
レーブやプレス機械を用いて成形して成形品とするよう
にしている。
樹脂複合材（ＦＲＴＰ）を成形するには、一般に、予め
平板状に積層したプリプレグ積層品をＬ形やコ形に予備
成形し、その予備成形したプリプレグ積層品をオートク
レーブやプレス機械を用いて成形して成形品とするよう
にしている。
【０００５】複合材折曲成形装置として、固定マンドレ
ルとこの固定マンドレルの両側に上下動自在に設けられ
たサイドブロックと固定マンドレルおよびサイドブロッ
クを上方から覆う真空バッグとを備えたものは、実開昭
６３−１３４７１９号公報に記載されている。
ルとこの固定マンドレルの両側に上下動自在に設けられ
たサイドブロックと固定マンドレルおよびサイドブロッ
クを上方から覆う真空バッグとを備えたものは、実開昭
６３−１３４７１９号公報に記載されている。
【０００６】複合材の成形方法として、プリプレグ積層
品の上に金属製薄板を載せ、この金属製薄板に真空バッ
グを被せ、真空バッグの内側を真空吸引して成形するも
のは、特開平４−４１１２号公報に記載されている。
品の上に金属製薄板を載せ、この金属製薄板に真空バッ
グを被せ、真空バッグの内側を真空吸引して成形するも
のは、特開平４−４１１２号公報に記載されている。
【０００７】複合材の成形装置として、成形型上面のプ
リプレグ積層品を押圧した状態で、成形型支持軸に装着
された回転ブロックにより成形するものは、特開平４−
２２０３２７号公報に記載されている。
リプレグ積層品を押圧した状態で、成形型支持軸に装着
された回転ブロックにより成形するものは、特開平４−
２２０３２７号公報に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】真空バッグで覆う方式
の成形装置および成形方法では、熱可塑性樹脂複合材
（ＦＲＴＰ）の成形温度が真空バッグを構成するシート
材料の耐熱温度より高い場合に、予備成形を行うことが
できず、成形条件の制限となっている。
の成形装置および成形方法では、熱可塑性樹脂複合材
（ＦＲＴＰ）の成形温度が真空バッグを構成するシート
材料の耐熱温度より高い場合に、予備成形を行うことが
できず、成形条件の制限となっている。
【０００９】また、成形型上面のプリプレグ積層品を成
形型上面部にプレートで押圧し、回転ブロックで成形す
る装置では、プレートと回転ブロックの間のプリプレグ
積層品部を成形型に押圧させる力が働かない部分がある
ため、プレートと回転ブロックの間の成形品に段差やう
ねりが発生してしまうという問題がある。
形型上面部にプレートで押圧し、回転ブロックで成形す
る装置では、プレートと回転ブロックの間のプリプレグ
積層品部を成形型に押圧させる力が働かない部分がある
ため、プレートと回転ブロックの間の成形品に段差やう
ねりが発生してしまうという問題がある。
【００１０】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、成形品を安定した品質で安価に成形し得るようにし
た複合材の成形装置を提供することを目的とする。
で、成形品を安定した品質で安価に成形し得るようにし
た複合材の成形装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の複合材の成形装
置は、一側上縁を成形すべき成形品の曲げ部に対応した
曲面とした成形型と、成形型の内部に配設された成形品
加熱装置と、上記成形型の端面に上記曲面の曲率半径中
心に軸線が一致するように水平方向に突設した回転自在
の支持腕と、上記支持腕に枢着され垂直位置に回動した
時下面を成形型の上面と平行になる回転ブロックと、成
形すべき成形品の端部より延びる突出部を有し成形型の
上面に設けられた薄板と、この薄板の突出部を回転ブロ
ックの外側面に圧接して挟持する手段とを有し、成形型
の上面と回転ブロックの下面との間に成形すべき成形品
の厚さに薄板の厚さを加えた厚さに相当する間隔として
構成される。
置は、一側上縁を成形すべき成形品の曲げ部に対応した
曲面とした成形型と、成形型の内部に配設された成形品
加熱装置と、上記成形型の端面に上記曲面の曲率半径中
心に軸線が一致するように水平方向に突設した回転自在
の支持腕と、上記支持腕に枢着され垂直位置に回動した
時下面を成形型の上面と平行になる回転ブロックと、成
形すべき成形品の端部より延びる突出部を有し成形型の
上面に設けられた薄板と、この薄板の突出部を回転ブロ
ックの外側面に圧接して挟持する手段とを有し、成形型
の上面と回転ブロックの下面との間に成形すべき成形品
の厚さに薄板の厚さを加えた厚さに相当する間隔として
構成される。
【００１２】また、本発明の複合材の成形装置は、挟持
する手段が、回転ブロックの外側面に形成した溝と、こ
の溝に嵌合する挟持板と、この挟持板を上記溝に当接す
るように付勢するばねと、成形型に設けた曲面の曲率半
径に略一致する湾曲面を有し支持腕の下側位置の成形型
に回動自在に固定され挟持板を押圧しつつ摺動させるガ
イドを有することを特徴とする。
する手段が、回転ブロックの外側面に形成した溝と、こ
の溝に嵌合する挟持板と、この挟持板を上記溝に当接す
るように付勢するばねと、成形型に設けた曲面の曲率半
径に略一致する湾曲面を有し支持腕の下側位置の成形型
に回動自在に固定され挟持板を押圧しつつ摺動させるガ
イドを有することを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の複合材の成形装置においては、成形型
の上面と回転ブロックの下面との間に成形品の厚さに薄
板の厚さを加えた厚さに相当する間隔を形成すること
で、成形時に薄板にかかる張力を調整し、成形中成形型
の上に置いたプリプレグ積層板を、成形型の曲面の形状
に馴染みながら徐々に曲げることで、プリプレグ積層板
をしわの発生を抑えながら成形する。
の上面と回転ブロックの下面との間に成形品の厚さに薄
板の厚さを加えた厚さに相当する間隔を形成すること
で、成形時に薄板にかかる張力を調整し、成形中成形型
の上に置いたプリプレグ積層板を、成形型の曲面の形状
に馴染みながら徐々に曲げることで、プリプレグ積層板
をしわの発生を抑えながら成形する。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図面につき説明する。
図１ないし図４において、符号１は複合材を断面コ字状
に成形するため成形型を示し、この成形型１は両側上縁
が断面円弧状をなしている。この円弧状部分２は、曲率
半径ｒ（図３）の曲面を有している。この曲面は成形す
べき成形品の曲げ部に対応した曲面である。上記成形型
１の端面の曲率半径ｒの中心には、水平方向に延びる回
転軸３が軸線を上記中心に一致するように突設され、こ
の回転軸３に回転ブロック４が装着されている。
図１ないし図４において、符号１は複合材を断面コ字状
に成形するため成形型を示し、この成形型１は両側上縁
が断面円弧状をなしている。この円弧状部分２は、曲率
半径ｒ（図３）の曲面を有している。この曲面は成形す
べき成形品の曲げ部に対応した曲面である。上記成形型
１の端面の曲率半径ｒの中心には、水平方向に延びる回
転軸３が軸線を上記中心に一致するように突設され、こ
の回転軸３に回転ブロック４が装着されている。
【００１５】回転ブロック４は、隅部を丸くした断面矩
形状の本体部分５と、この本体部分５に一体に形成した
腕部分６とから形成され、腕部分６の回転軸３の中心か
ら回転ブロック４の４ａ面までの長さは、曲率半径ｒに
プリプレグ積層板７と金属製薄板８の厚さを加えた長さ
に設定されている。すなわち、回転軸３に装着された回
転ブロック４は、本体部分５を垂直位置に回動した時
に、回転ブロック４の４ａ面と成形型１の上面との間に
プリプレグ積層板７プラス金属製薄板８の厚さに相当す
る間隔を形成する。プリプレグ積層板７と金属製薄板８
の厚さの変動に応じて回転ブロック４の４ａ面と成形型
１との間隔を調節するには、図４に示すように、本体部
分５と腕部分６ａとを別体とし、腕部分６に長孔９を長
手方向に延びるように設け、固定具１０を介して互いに
結合することで行う。
形状の本体部分５と、この本体部分５に一体に形成した
腕部分６とから形成され、腕部分６の回転軸３の中心か
ら回転ブロック４の４ａ面までの長さは、曲率半径ｒに
プリプレグ積層板７と金属製薄板８の厚さを加えた長さ
に設定されている。すなわち、回転軸３に装着された回
転ブロック４は、本体部分５を垂直位置に回動した時
に、回転ブロック４の４ａ面と成形型１の上面との間に
プリプレグ積層板７プラス金属製薄板８の厚さに相当す
る間隔を形成する。プリプレグ積層板７と金属製薄板８
の厚さの変動に応じて回転ブロック４の４ａ面と成形型
１との間隔を調節するには、図４に示すように、本体部
分５と腕部分６ａとを別体とし、腕部分６に長孔９を長
手方向に延びるように設け、固定具１０を介して互いに
結合することで行う。
【００１６】回転ブロック４の本体部分５には、図３に
示すようにＶ形の溝１１が形成され、本体部分５のＶ形
溝１１に対向して挟持板１２が配置されている。この挟
持板１２の先端部１３は、回転ブロック４の本体部分５
に設けたＶ形溝１１に対応した形状をなしている。挟持
板１２と回転ブロック４は、挟持板１２に設けた保持部
１２ａと回転ブロック４の本体部分５に設けた保持部５
ａに弾性体１４を係合することで結合され、挟持板１２
は、ガイドレール１５に摺動自在に支持されている。こ
のガイドレール１５は，回転ブロック４の回転とともに
回転ブロック４と挟持板１２の間隔を連続的に調整し、
金属製薄板８にかかる張力を制御する。これにより、金
属製薄板８を曲げる際に、過程に応じた適切な張力を与
え、成形品の変形を防止する。
示すようにＶ形の溝１１が形成され、本体部分５のＶ形
溝１１に対向して挟持板１２が配置されている。この挟
持板１２の先端部１３は、回転ブロック４の本体部分５
に設けたＶ形溝１１に対応した形状をなしている。挟持
板１２と回転ブロック４は、挟持板１２に設けた保持部
１２ａと回転ブロック４の本体部分５に設けた保持部５
ａに弾性体１４を係合することで結合され、挟持板１２
は、ガイドレール１５に摺動自在に支持されている。こ
のガイドレール１５は，回転ブロック４の回転とともに
回転ブロック４と挟持板１２の間隔を連続的に調整し、
金属製薄板８にかかる張力を制御する。これにより、金
属製薄板８を曲げる際に、過程に応じた適切な張力を与
え、成形品の変形を防止する。
【００１７】一方、上記成形型１の内部には、図２に示
すようにプリプレグ積層板７を加熱するための加熱装置
１６および冷却装置１７が配設されている。この冷却装
置１７は、成形加工を行った後、成形品を冷却して固化
処理を早めることで、成形品の形状保持を確実にするた
めに使用される。
すようにプリプレグ積層板７を加熱するための加熱装置
１６および冷却装置１７が配設されている。この冷却装
置１７は、成形加工を行った後、成形品を冷却して固化
処理を早めることで、成形品の形状保持を確実にするた
めに使用される。
【００１８】他方、上記回転軸３には、回転ブロック４
を回動させるための駆動装置１８が装着されている。上
記駆動装置１８は、一対の駆動軸１９，１９と、これら
２つの駆動軸１９を作動連結するチエン装置２０と、一
方の駆動軸１９に歯車２１を介して連結されたハンドル
２２とを有して構成され、各駆動軸１９はユニバーサル
ジョイント２３を介して上記回転軸３に連結されてい
る。すなわち、２つの回転軸３は、ハンドル２２を回す
ことで同期して回動する。
を回動させるための駆動装置１８が装着されている。上
記駆動装置１８は、一対の駆動軸１９，１９と、これら
２つの駆動軸１９を作動連結するチエン装置２０と、一
方の駆動軸１９に歯車２１を介して連結されたハンドル
２２とを有して構成され、各駆動軸１９はユニバーサル
ジョイント２３を介して上記回転軸３に連結されてい
る。すなわち、２つの回転軸３は、ハンドル２２を回す
ことで同期して回動する。
【００１９】なお、図１において符号２４は、プリプレ
グ積層板７及び金属製薄板８を押圧するための押さえプ
レートである。
グ積層板７及び金属製薄板８を押圧するための押さえプ
レートである。
【００２０】つぎに作用を説明する。まず、成形型１の
回転ブロック４を、図３で２点鎖線で示す垂直位置にな
るように回動させる。つぎに、プリプレグ積層板７を、
プリプレグ積層板７の端部が回転ブロック４の下面と成
形型１の上面との空間を通して成形型１の外側に突出す
るように成形型１の上面の所定の位置に置く。ついで、
そのプリプレグ積層板７の上に端部がプリプレグ積層板
７より外側に延びるように金属製薄板８を載せる。そし
て、この金属製薄板８の端部を回転ブロック４の本体部
分５に設けたＶ形溝１１と挟持板１２により挟持し、挟
持板１２に設けた保持部１２ａと回転ブロック４の本体
部分５に設けた保持部５ａに弾性体１４を係合すること
で、金属製薄板８に張力を加える。その後、金属製薄板
８の上に押さえプレート２４を置き、プリプレグ積層板
７の成形型１への位置決めを行う。
回転ブロック４を、図３で２点鎖線で示す垂直位置にな
るように回動させる。つぎに、プリプレグ積層板７を、
プリプレグ積層板７の端部が回転ブロック４の下面と成
形型１の上面との空間を通して成形型１の外側に突出す
るように成形型１の上面の所定の位置に置く。ついで、
そのプリプレグ積層板７の上に端部がプリプレグ積層板
７より外側に延びるように金属製薄板８を載せる。そし
て、この金属製薄板８の端部を回転ブロック４の本体部
分５に設けたＶ形溝１１と挟持板１２により挟持し、挟
持板１２に設けた保持部１２ａと回転ブロック４の本体
部分５に設けた保持部５ａに弾性体１４を係合すること
で、金属製薄板８に張力を加える。その後、金属製薄板
８の上に押さえプレート２４を置き、プリプレグ積層板
７の成形型１への位置決めを行う。
【００２１】ついで、成形型１の加熱装置１６を作動さ
せることでプリプレグ積層板７を加熱し、プリプレグ積
層板７が所定の温度（成形温度）に達したら、駆動装置
１８を作動させ、回転ブロック４を図４で示すように動
かし、さらに回転ブロック４を動かすことで、図３の２
点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動させる。
回転ブロック４の下面と成形型１の上面との間隔は、プ
リプレグ積層板７の厚さプラス金属製薄板８の厚さに相
当する距離であるから、プリプレグ積層板７は、回動す
る回転ブロック４により弾性体１４とガイドレール１５
により張力が加えられている金属製薄板８とともに、成
形型１の曲面２に押し付けられながら移動する。この場
合、プリプレグ積層板７は、加熱装置１６により暖めら
れており、無理な力が作用せず、プリプレグ積層板７
は、張力が加えられている金属製薄板８に助成されなが
ら成形型１の曲面２の形状に馴染みながら徐々に曲げら
れる。そのため、成形されるプリプレグ積層板７はしわ
の発生を抑えながら、成形型１の成形面に沿った成形品
を成形する。
せることでプリプレグ積層板７を加熱し、プリプレグ積
層板７が所定の温度（成形温度）に達したら、駆動装置
１８を作動させ、回転ブロック４を図４で示すように動
かし、さらに回転ブロック４を動かすことで、図３の２
点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動させる。
回転ブロック４の下面と成形型１の上面との間隔は、プ
リプレグ積層板７の厚さプラス金属製薄板８の厚さに相
当する距離であるから、プリプレグ積層板７は、回動す
る回転ブロック４により弾性体１４とガイドレール１５
により張力が加えられている金属製薄板８とともに、成
形型１の曲面２に押し付けられながら移動する。この場
合、プリプレグ積層板７は、加熱装置１６により暖めら
れており、無理な力が作用せず、プリプレグ積層板７
は、張力が加えられている金属製薄板８に助成されなが
ら成形型１の曲面２の形状に馴染みながら徐々に曲げら
れる。そのため、成形されるプリプレグ積層板７はしわ
の発生を抑えながら、成形型１の成形面に沿った成形品
を成形する。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の複合材の成
形装置によれば、プリプレグ積層板の曲げ成形部には、
常に成形型に押圧する力が働くため、成形品にしわを発
生させることなく、成形型になじんだ形状に成形でき
る。
形装置によれば、プリプレグ積層板の曲げ成形部には、
常に成形型に押圧する力が働くため、成形品にしわを発
生させることなく、成形型になじんだ形状に成形でき
る。
【図１】複合材の成形装置の平面図。
【図２】複合材の成形装置の側面図。
【図３】成形品の成形後の状態を示す図。
【図４】成形品の成形途中の状態を示す図。
【符号の説明】 １ 成形型 ３ 回転軸 ４ 回転ブロック ５ 本体部分 ６ 腕部分 ７ プリプレグ積層板 ８ 金属製薄板 １１ Ｖ形溝 １２ 挟持板 １５ ガイドレール １８ 駆動装置
Claims (2)
- 【請求項１】一側上縁を成形すべき成形品の曲げ部に対
応した曲面とした成形型と、成形型の内部に配設された
成形品加熱装置と、上記成形型の端面に上記曲面の曲率
半径中心に軸線が一致するように水平方向に突設した回
転自在の支持腕と、上記支持腕に枢着され垂直位置に回
動した時下面を成形型の上面と平行になる回転ブロック
と、成形すべき成形品の端部より延びる突出部を有し成
形型の上面に設けられた薄板と、この薄板の突出部を回
転ブロックの外側面に圧接して挟持する手段とを有し、
成形型の上面と回転ブロックの下面との間に成形すべき
成形品の厚さに薄板の厚さを加えた厚さに相当する間隔
を形成したことを特徴とする複合材の成形装置。 - 【請求項２】挟持する手段が、回転ブロックの外側面に
形成した溝と、この溝に嵌合する挟持板と、この挟持板
を上記溝に当接するように付勢するばねと、成形型に設
けた曲面の曲率半径に略一致する湾曲面を有し支持腕の
下側位置の成形型に回動自在に固定され挟持板を押圧し
つつ摺動させるガイドとを有することを特徴とする請求
項１に記載の複合材の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13328993A JP3416198B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 複合材の成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13328993A JP3416198B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 複合材の成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339984A true JPH06339984A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3416198B2 JP3416198B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=15101174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13328993A Expired - Fee Related JP3416198B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 複合材の成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3416198B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014213356A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社サン機工 | ベンダー及びワークの取出し方法 |
| CN107175271A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-09-19 | 浙江东新动力有限公司 | 柴油机曲拐自动弯管机 |
| CN111940558A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-17 | 江前达 | 一种具有加热防断裂结构的钢结构原材料加工折弯装置 |
-
1993
- 1993-06-03 JP JP13328993A patent/JP3416198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014213356A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社サン機工 | ベンダー及びワークの取出し方法 |
| CN107175271A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-09-19 | 浙江东新动力有限公司 | 柴油机曲拐自动弯管机 |
| CN111940558A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-17 | 江前达 | 一种具有加热防断裂结构的钢结构原材料加工折弯装置 |
| CN111940558B (zh) * | 2020-08-03 | 2022-03-15 | 临朐强力钢结构工程有限公司 | 一种具有加热防断裂结构的钢结构原材料加工折弯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3416198B2 (ja) | 2003-06-16 |
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