JPH1076570A - 真空成形法 - Google Patents

真空成形法

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JPH1076570A
JPH1076570A JP23453496A JP23453496A JPH1076570A JP H1076570 A JPH1076570 A JP H1076570A JP 23453496 A JP23453496 A JP 23453496A JP 23453496 A JP23453496 A JP 23453496A JP H1076570 A JPH1076570 A JP H1076570A
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JP
Japan
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sheet
mold
vacuum forming
softened
clamp
Prior art date
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Withdrawn
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JP23453496A
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English (en)
Inventor
Masahiro Shirota
雅弘 代田
Mitsuo Masuda
光男 増田
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YAMADA KAKO KK
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YAMADA KAKO KK
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異形形状で、深絞りの成形品などを真空成形
する際に、成形品の偏肉を少なくし、成形品の四隅部の
厚みをできるだけ厚くする。 【解決手段】 熱可塑性樹脂シート11を、その相対向
する2箇所においてクランプ12,12により把持し、
加熱軟化せしめ、該クランプ12,12をシート11の
中心部分に移動させてたるませ、軟化し、たるませた状
態のシート11に真空成形型14を当てがい真空成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性樹脂シ
ートを真空成形して成形品を得る方法に関し、特に大型
で異形の成形品を偏肉の少ない、均一な厚みで成形でき
るようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、本発明において成形しようとす
る成形品の好ましいものの一例を示すものである。この
成形品Aは、細長い角状の箱体の天井および壁の一部を
切り欠いた立体形状を有するもので、長方形の底板1と
この底板1の両短辺部に直角に立てられた2枚の側板
2,2と、これら底板1と側板2,2の両側部から直角
に張り出した2枚の細幅の張出板3,3とからなる異形
形状のものである。このような、異形形状の成形品の具
体例としては、乗用車のフロントエアスポイラーやバン
パーなどがある。
【0003】図10ないし図12は、従来の真空成形法
によってこのような異形成形品を成形する方法を示すも
のである。まず、図10に示すように、長さ1800m
m、幅300mm、厚さ5mm程度のポリプロピレン、
変性ポリフェニレンエーテルなどの長方形の熱可塑性樹
脂シート(以下、シートと略記する。)4を用意し、こ
れの4辺をクランプ5,5…で把持し、支持する。
【0004】クランプ5,5…は図示しない真空成形機
に可動自在に取り付けられている。ついで、この状態の
シート4を図示しないヒータにより片面または両面から
加熱し、これを十分軟化させる。ついで、図11に示す
ようにこの軟化シート4の下方に設けられた真空成形型
(以下、型と略記する。)6を上昇させてクランプ5,
5…と型6の上端部とを気密に接触させる。
【0005】この型6は、メス型であって、そのキャビ
ティ内面には、成形品の表面形状が賦形されており、か
つ多数の直径0.5〜1mm程度の真空孔が形成されて
いる。これら真空孔は型6内部の空洞部に連通してお
り、これら真空孔を介してキャビティ内の空気を排気す
ることができるようになっている。そして、軟化シート
4と型6との間の空気を排気することにより、軟化シー
ト4は大気圧を受けて型6のキャビティ面に押し付けら
れて成形される。
【0006】つづいて、シート4が冷却したならば、型
6を降下させ、クランプ5,5…を取り外せば、図12
に示す形状の成形品7が得られる。次に、この成形品7
を図12中の破線に沿って切断、トリミングし、クラン
プしろ8,8を切除することで、図9に示す目的とする
異形形状の成形品を得ることができる。
【0007】しかしながら、この真空成形法では、本質
的に成形品の展開面積がシート4の面積よりも5倍程度
に広くなり、成形品の四隅部分の厚みが非常に薄くな
り、場合によれば始めのシート4の厚みの1/10程度
になることもある。このため、成形品の機械的強度が十
分ではなく、上記四隅部分では著るしい強度低下が生じ
る。また、成形品のかなりの部分をトリミングして最終
製品としているため、材料の無駄が多くコストが嵩む不
都合もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、図9に示すような異形形状の成形品を真空成
形法によって成形する際に、得られる成形品の偏肉を防
止し、特に隅部が薄肉になることがなく、さらには材料
の無駄を微かとすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、シートを
その周辺部の少なくとも相対向する2箇所においてクラ
ンプにより把持して加熱、軟化せしめ、ついでクランプ
をシートの中心部分に向けて移動させてシートをたるま
せ、この軟化し、たるませた状態のシートに型を当てが
い、真空成形することで、本質的に解消される。また、
シートが長方形であり、クランプで把持される2箇所を
両短辺部とすることにより、特に上述の異形形状の成形
品を上記課題を解決して製造することができる。
【0010】
【発明の実施形態】以下、本発明を詳しく説明する。図
1ないし図5は、本発明の真空成形法の第1の例を工程
順に示すもので、請求項3に記載のものの実施例であ
る。これらの図において、符号11はシートであり、ポ
リプロピレン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチ
レン、ABS樹脂などからなる平面形状が長方形のもの
である。このシート11は、その周辺部の四辺が図示し
ない真空成形機のクランプ12,12…により把持され
て固定され、その両面もしくは片面から図示しないヒー
タにより加熱され、軟化状態とされる。
【0011】加熱が終了すると、ヒータを退避させると
ともに、図2に示すように、両長辺部を把持していたク
ランプ12,12を開放し、これらを退避させる。つい
で、シート11の両短辺部を把持しているクランプ1
2,12をシート11の中心部分に向けて互いに接近す
るように移動させる。クランプ12,12の移動は、い
ずれか一方のみを中心部分に向けて移動させてもよい。
【0012】このクランプ12,12に移動により、図
3に示すように、軟化状態にあるシート11は、自から
伸長することなく、下方にたるんだ状態となる。このシ
ート11のたるみの量は、成形品の展開面積比によって
決められ、初期のクランプ12,12間の距離をl0
し、移動後のクランプ12,12間の距離をl1とする
と、l1=0.9〜0.5l0程度とすることが望ましい
が、シート11の種類、成形品の形状、成形条件等によ
っても左右されるので、予め予備成形を行って、好適な
値を決めることが実用的である。
【0013】この時、軟化し、たるんだ状態のシート1
1の下方には、図4に示すように、箱状の支持枠13が
位置するように設けられている。この支持枠13は、上
面と底面を有しない角箱状のものであり、移動後のクラ
ンプ12,12が支持枠13の上端部に当接するような
形状となっている。そして、クランプ12,12を降下
するかまたは支持枠13を上昇するかして、クランプ1
2,12を支持枠13の上端部に当接させる。
【0014】ついで、図5に示すように、軟化したるん
だ状態にあるシート11の上方から型14が降下し、シ
ート11に押し付けられる。この型14は、オス型であ
って、その凸状の外表面がキャビティ面14aとなって
おり、このキャビティ面に目的とする成形品に賦形すべ
き表面形状が刻設されている。型14をシート11に押
し付けることにより、シート11は若干伸長し、かつ型
14のキャビティ面14aに接して添う状態となり、シ
ート11の長辺部分も型14のキャビティ面14aと支
持枠13とに挟まれて上方に折り曲げられ、この部分も
型14のキャビティ面14aに接することになる。これ
によりシート11のほぼ全面が型14のキャビティ面1
4aに接することになる。
【0015】この状態で型14の内部を排気することに
より、シート11は型14のキャビティ面14aに大気
圧により押しつけられ、シート11はキャビティ面14
aに刻設された表面形状に賦形される。ついで、シート
11が冷却した後に、型14を上方に退避させて、成形
品を取さ出せば、図6に示すような異形形状の成形品B
が得られ、これのクランプしろ19,19を切除するこ
とで、目的の成形品を得ることができる。
【0016】このような成形方法では、加熱軟化後のシ
ート11の長辺部分のクランプ12,12を開放し、短
辺部分のクランプ12,12をシート11の中心部分に
向けて移動させてシート11をたるませた状態としたの
ち、型14をシート11に当てがい、真空成形している
ので、真空成形時のシート11自体の伸び量がさほど大
きくなることがない。このため、成形品の偏肉が少なく
なり、隅部の厚みが特に薄くなることもない。また、成
形品をトリミングする部分もクランプしろ19,19の
みとわずかとなるので、シート11のロスも微かなもの
となる。
【0017】図7および図8は、本発明の真空成形法の
第2の例を工程順に示すもので、請求項4に記載の発明
の実施例である。この第2の例では、シート11を加
熱、軟化し、その長辺部分のクランプ12,12を開放
し、短辺部分のクランプ12,12をシート11の中心
方向に向けて移動させ、シート11をたるませるところ
までの工程は、先の第1の例と同様である。
【0018】この例では、シート11を軟化し、たるま
せた状態で、図7に示すように、これの下方に型15を
配置するようにする。ここでの型15は、メス型であっ
て、その凹状の内表面のキャビティ面15aには成形品
に賦形すべき表面形状が形成されている。ついで、この
シート11の上方には、図8に示すようにシート11を
型15に押し付けるとともにシート11の長辺部分を上
方に折り曲げる押えプレート16を位置させる。
【0019】この押えプレート16は、成形品の形状と
ほぼ相似形であって、長方形の板体の長手方向の両側部
を上方に折り曲げたU字状の押え部17と、この押え部
17の両側縁部を内方に折り曲げて形成した折曲片1
8,18とからなるもので、シート11の長辺部をこの
折曲片18,18と型15のキャビティ面15aとで挟
んで上方に折り曲げ、型15のキャビティ面15aに添
わせるようになっている。
【0020】次いで、この押えプレート16を降下さ
せ、軟化し、たるませた状態のシート11を押し下げ
て、型15に押し付け、この状態で型15内を排気して
シート11をキャビティ面15aに吸引し、キャビティ
面15aの表面形状を賦形する。シート11が冷却した
のち、押えプレート16を上方に退避させて、図6に示
す形状の成形品Bを取り出し、クランプしろ19,19
を切除することにより、目的とする製品を得ることがで
きる。
【0021】この第2の成形方法によっても先の例と同
様に、成形品の隅部が薄肉となることがなく、トリミン
グ量が減少し、材料ロスが少なくなる。
【0022】また、上述の第1および第2の成形例は、
長方形のシート11を用い、図9に示す異形成形品を製
造するのに好適なものであるが、本発明はこれらの例に
限られず、請求項1に記載のように、シートの形状は正
方形、円形、楕円形、多角形などであってもよく、成形
品も図9に示すものには限られない。例えば、円形のシ
ートをその周上で等間隔に4点でクランプして加熱、軟
化し、4個のクランプを同時にシートの中心部分に移動
させて円形シートの中央部分を椀状に陥没させて、たる
ませ、この状態でシートの下方より中空筒状の深絞り用
メス型を当てがい、真空成形することにより偏肉の少な
い中空円柱状の深絞り成形品を得ることができ。この
際、シートの上方からプラグを降下させるプラグアシス
タント法を併用してもよい。
【0023】以下、具体例を示す。 (実施例)長さ2370mm、幅260mm、厚み5m
mのポリプロピレンシートを使用し、上述の第1の例の
成形法によって図9に示す形状、寸法の異形成形品を製
造した。その結果、成形品の四隅部の厚みは2.0〜
2.6mmあり、平均厚みは2.4〜2.6mmで偏肉
が極めて微かであった。
【0024】(比較例)長さ1830mm、幅260m
m、厚み5mmのポリプロピレンシートを使用し、従来
の方法によって同様の異形成形品を製造した。その結
果、成形品の四隅部の厚みは0.5〜0.7mmであ
り、平均厚みは1.0〜1.1mmであった。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空成形
法によれば、展開面積が広く、深絞りの成形品を成形す
る際、偏肉を少なくし、特に成形品の隅部の厚みを厚く
することが可能であり、機械的強度の高い成形品を得る
ことができる。また、長方形のシートを用いるもので
は、エアスポイラーなどに効適な高強度の異形成形品を
安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の真空成形法の第1の例を示す斜視図
である。
【図2】 本発明の真空成形法の第1の例を示す斜視図
である。
【図3】 本発明の真空成形法の第1の例を示す斜視図
である。
【図4】 本発明の真空成形法の第1の例を示す斜視図
である。
【図5】 本発明の真空成形法の第1の例を示す斜視図
である。
【図6】 本発明の真空成形法の第1の例によって得ら
れた成形品を示す斜視図である。
【図7】 本発明の真空成形法の第2の例を示す斜視図
である。
【図8】 本発明の真空成形法の第2の例を示す斜視図
である。
【図9】 本発明の真空成形法によって成形しようとす
る成形品の一例を示す斜視図である。
【図10】 従来の真空成形法の例を示す斜視図であ
る。
【図11】 従来の真空成形法の例を示す斜視図であ
る。
【図12】 従来の真空成形法の例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
11 シート 12 クランプ 14,15 真空成形型

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂シートを、その周辺部の相
    対向する少なくとも2箇所においてクランプにより把持
    して加熱軟化せしめ、ついで該クランプを該シートの中
    心部分に向けて移動させて、該シートをたるませ、この
    軟化し、たるませた状態のシートに真空成形型を当てが
    い、真空成形することを特徴とする真空成形法。
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂シートの平面形状が長方形
    であり、クランプで把持される2箇所が両短辺部である
    ことを特徴とする請求項1記載の真空成形法。
  3. 【請求項3】 真空成形型がオス型であり、軟化し、た
    るませた状態のシートの上方からこれに当てがうことを
    特徴とする請求項1または2記載の真空成形法。
  4. 【請求項4】 真空成形型がメス型であり、軟化し、た
    るませた状態のシートの下方からシートに当てがうこと
    を特徴とする請求項1または2記載の真空成形法。
JP23453496A 1996-09-04 1996-09-04 真空成形法 Withdrawn JPH1076570A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842224B2 (en) * 2007-08-06 2010-11-30 Calsonic Kansei Corporation Vacuum forming apparatus and vacuum forming method
JP2016083838A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 トヨタ紡織株式会社 熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置
WO2020137948A1 (ja) 2018-12-25 2020-07-02 帝人株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形体及びその製造方法

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Effective date: 20031104