TW202132080A - 熱成形裝置 - Google Patents

Abstract

一種熱成形裝置，其中，加熱器配置於容置殼體的外部，成形模具配置在容置殼體內，可經由第一開口部拆卸，並配置為在容置殼體的外部被加熱器加熱。熱成形裝置具備：成形模具移動機構，在藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓，進而使其推抵至成形模具的成形面以進行熱成形時，使成形模具從沿第一方向遠離冷卻板的遠離位置向第二方向移動，從而將其配置於與冷卻板接觸的接觸位置。

Description

熱成形裝置

本發明涉及一種熱成形裝置。

專利文獻1中公開了一種熱壓裝置，該熱壓裝置用於按照下述流程來進行熱壓加工：在加熱後的金屬模具內加熱並壓製工件之後，藉由冷卻所述金屬模具而在所述金屬模具內冷卻所述工件。此熱壓裝置具備：分別具備金屬模具的複數個模座、能夠安裝選自所述複數個模座內的至少一個模座，用於對所安裝的模座進行壓製的壓機、在複數個模座中更換安裝於所述壓機的模座的模座更換裝置、及對各模座所具備的金屬模具進行加熱及冷卻的溫度調節裝置。在此熱壓裝置中，所述溫度調節裝置進行工作，以在所述壓機上未安裝各模座時預先加熱各模座的金屬模具，並在壓機上安裝有各模座時冷卻各模座的金屬模具。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特許公開2006-35430號公報

[發明想要解決的課題]

另外，作為熱成形裝置，本申請發明者發明了如下熱成形裝置。具體而言，該熱成形裝置具備：熱板，加熱熱塑性片材的被成形部；成形模具，成形所述片材，在該成形模具的上表面具有成形面；冷卻板，與所述成形模具的下表面接觸；加熱器，與所述冷卻板的下表面接觸，並經由所述冷卻板加熱所述成形模具；及容置殼體，具有向上方開口的第一開口部，並容置所述成形模具、所述冷卻板、及所述加熱器。

此熱成形裝置在位於容置殼體的上方的熱板與容置殼體之間夾持片材，同時藉由熱板封堵容置殼體的第一開口部，在該狀態下，藉由空氣壓將與熱板的下表面接觸而加熱後的片材的被成形部（例如，藉由被熱板加熱升溫至玻璃化轉變溫度以上的溫度而軟化後的被成形部）向下方按壓，進而將其推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面以進行熱成形（造形）。然後，由與成形模具的下表面接觸的冷卻板經由成形模具將已熱成形被成形部的片材冷卻，以使被成形部硬化。

然而，在此熱成形裝置中，冷卻已熱成形的片材的被成形部需要很長時間。具體而言，在此熱成形裝置中，加熱器固定於與冷卻板的下表面接觸的位置。因而，在由冷卻板經由成形模具冷卻已熱成形的片材的被成形部之期間中，加熱器與冷卻板的下表面接觸，因此，加熱器的熱直接傳遞至冷卻板。換言之，冷卻板不僅吸收成形模具及被成形部的熱，也吸收已達到高溫的加熱器的熱。因而，冷卻已熱成形的片材的被成形部需要很長時間。

本發明是鑒於該現狀而完成的，其目的在於提供一種能夠縮短已熱成形的片材的被成形部的冷卻時間的熱成形裝置。 [用於解決課題的手段]

本發明的一種方案為一種熱成形裝置，包括： 熱板，加熱熱塑性片材的被成形部； 容置殼體，具有向第一方向開口的第一開口部； 冷卻板，容置在所述容置殼體內； 成形模具，成形所述片材的所述被成形部，在該成形模具的表面具有成形面，該成形模具以使所述表面朝向所述第一方向，並且使該成形模具的背面朝向與所述第一方向相反的第二方向的方式，在所述容置殼體內，較所述冷卻板配置於所述第一開口部側；及 加熱器，加熱所述成形模具， 在相對於所述容置殼體位於所述第一方向的所述熱板與所述容置殼體之間夾持所述片材，同時藉由所述熱板封堵所述容置殼體的所述第一開口部，在該狀態下，使所述被成形部與所述熱板中朝向所述第二方向的加熱面接觸以加熱，藉由空氣壓將該加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而使其推抵至藉由所述加熱器加熱後的所述成形模具的所述成形面以進行熱成形，其中， 所述加熱器配置於所述容置殼體的外部， 所述成形模具配置於所述容置殼體內，可經由所述第一開口部拆卸，並配置為在所述容置殼體的外部被所述加熱器加熱， 在將藉由所述加熱器加熱後的所述成形模具從所述容置殼體的外部經由所述第一開口部配置在所述容置殼體內時，所述熱成形裝置使所述成形模具被配置於所述容置殼體內沿所述第一方向遠離所述冷卻板的遠離位置， 所述熱成形裝置包括： 成形模具移動機構，在藉由所述空氣壓將所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面以進行熱成形時，使所述成形模具從所述遠離位置向所述第二方向移動，從而將其配置於與所述冷卻板接觸的接觸位置， 推抵至所述成形面而熱成形後的所述被成形部在被推抵至配置於所述接觸位置的所述成形模具的所述成形面的狀態下，由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻。

上述的熱成形裝置具備：熱板，加熱熱塑性片材的被成形部；容置殼體，具有向第一方向（例如，上方向）開口的第一開口部；及冷卻板，容置於容置殼體內。此外，上述的熱成形裝置還具備：成形模具，成形（造形）片材的被成形部，在該成形模具的表面具有成形面；及加熱器，加熱成形模具。其中，成形模具以使表面朝向第一方向（例如，上方向），並且使該成形模具的背面朝向與第一方向相反的第二方向（例如，下方向）的方式，在容置殼體內，較冷卻板配置於第一開口部側（即，相對於冷卻板位於第一方向的位置）。

此熱成形裝置在相對於容置殼體位於第一方向的熱板與容置殼體之間夾持片材，同時藉由熱板封堵容置殼體的第一開口部，在該狀態下，使片材的被成形部與熱板中面向第二方向的加熱面接觸以加熱（例如，使被成形部升溫至玻璃化轉變溫度以上的溫度而軟化），藉由空氣壓將該加熱後的被成形部向第二方向按壓，進而將其推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具（配置於容置殼體內的成形模具）的成形面以進行熱成形（造形）。

此外，在上述的熱成形裝置中，加熱器配置於容置殼體的外部。此外，成形模具配置在容置殼體內，可經由第一開口部拆卸。因此，能夠經由第一開口部將成形模具取出至容置殼體的外部，並藉由配置於容置殼體的外部的加熱器加熱成形模具。如此一來，使冷卻板保持容置在容置殼體內的狀態，僅將成形模具取出至容置殼體的外部，僅由配置於容置殼體的外部的加熱器加熱成形模具，由此，與例如由配置於容置殼體的內部的加熱器經由冷卻板加熱成形模具的的情況相比，能夠有效率地加熱成形模具。例如，能夠使成形模具的溫度快速升高至預設的第一目標溫度。

此外，上述的熱成形裝置具備如下所述那樣的成形模具移動機構。在將藉由加熱器加熱後的成形模具從容置殼體的外部經由第一開口部配置在容置殼體內時，此成形模具移動機構使成形模具配置於容置殼體內沿第一方向遠離冷卻板的遠離位置。此外，在隨後藉由空氣壓將與熱板的加熱面接觸而加熱後的片材的被成形部向第二方向按壓，進而使其推抵至成形模具的成形面以進行熱成形時，此成形模具移動機構使成形模具從所述遠離位置向第二方向移動，從而將其配置於和冷卻板接觸的接觸位置。由此，推抵至成形模具的成形面而熱成形後的被成形部在被推抵至配置於所述接觸位置的成形模具（即，與冷卻板接觸的成形模具）的成形面的狀態下，由冷卻板經由成形模具冷卻。

因此，在上述的熱成形裝置中，在推抵至成形面而熱成形後的被成形部由冷卻板經由成形模具冷卻之期間中，冷卻板不會被加熱器加熱。因而，能夠由冷卻板經由成形模具快速冷卻熱成形後的被成形部。例如，能夠將熱成形後的被成形部的溫度快速降低至預設的第二目標溫度（例如，使被成形部充分硬化的溫度）。

因此，根據上述的熱成形裝置，能夠縮短熱成形後的片材的被成形部的冷卻時間。換言之，根據上述的熱成形裝置，能夠提高熱成形後的片材的被成形部的冷卻速度。

而且，在上述的熱成形裝置中，至少在即將開始被成形部的熱成形之前，成形模具配置於沿第一方向遠離冷卻板的遠離位置，因此，其難以被冷卻板冷卻。因此，在開始被成形部的熱成形之前，預先藉由加熱器加熱後的成形模具的溫度不易降低，因此，在將藉由熱板加熱後的被成形部推抵至成形模具的成形面之時，容易模仿成形模具的成形面的形狀而對片材的被成形部造形（能夠精確地模仿成形模具的成形面的形狀而對片材的被成形部造形）。

尚且，作為成形模具移動機構，可列舉例如：沿第二方向彈性收縮的彈性部件（例如，彈簧部件）及可沿第二方向收縮的氣缸（例如，空氣氣缸）。

在使用彈性部件作為成形模具移動機構的情況下，例如，藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓，進而推抵至成形模具的成形面，與此同時，藉由此空氣壓將成形模具與被成形部一同向第二方向按壓，由此，使彈性部件向第二方向彈性收縮，使成形模具從所述遠離位置向第二方向移動，從而將其配置於所述接觸位置。

另外，在使用氣缸作為成形模具移動機構的情況下，例如，為了藉由成形模具熱成形片材的被成形部，在即將藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓之前，使氣缸向第二方向收縮，由此，使配置於所述遠離位置的成形模具從所述遠離位置向第二方向，從而將其配置於與冷卻板接觸的接觸位置。

因此，“藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓，進而將其推抵至成形模具的成形面以進行熱成形時”包括：“藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓、進而將其推抵至成形模具的成形面、並開始被成形部的熱，與此同時”、及“為了藉由成形模具熱成形片材的被成形部而即將藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓之前” 。

尚且，熱成形是指：藉由空氣壓將片材中與熱板的加熱面接觸而加熱後的（藉由加熱軟化）被成形部向第二方向按壓，進而將其推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面以進行造形（使其沿成形面變形）。

另外，作為“藉由空氣壓將與熱板的加熱面接觸而加熱後的被成形部向第二方向按壓，進而將其推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面”的方法，例如，可列舉下面的三種方法。尚且，將具備成形模具、冷卻板、容置殼體、及熱板，並在容置成形模具及冷卻板的容置殼體與熱板之間夾持片材，同時藉由熱板封堵容置殼體的第一開口部的裝置作為成形元件。

方法（1）：在成形元件的內部空間中，將較片材位於第二方向（例如，下方）的第二空間（例如，下方空間）減壓（抽真空），從而使較片材位於第一方向（例如，上方）的第一空間（例如，上方空間）內的氣壓（空氣壓）高於所述第二空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持著片材並位於相反方向的第一空間與第二空間的壓差（空氣壓的差異量）將片材中與熱板的加熱面接觸而加熱後的被成形部向第二方向按壓，進而將被成形部推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面。

方法（2）：在成形元件的內部空間中，向較片材位於第一方向的第一空間內供應壓縮空氣，從而使所述第一空間內的氣壓（空氣壓）高於所述第二空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持著片材並位於相反方向的第一空間與第二空間的壓差（空氣壓的差異量），將片材中與熱板的加熱面接觸而加熱後的被成形部向第二方向按壓，進而將被成形部推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面。

方法（3）：將前述的（1）與（2）的方法合併而成的方法。即，在成形元件的內部空間中，將所述第二空間減壓（抽真空），並向所述第一空間內供應壓縮空氣，從而使所述第一空間內的氣壓（空氣壓）高於所述第二空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持著片材並位於相反方向的第一空間與第二空間的壓差（空氣壓的差異量）將片材中與熱板的加熱面接觸而加熱後的被成形部向第二方向按壓，進而使被成形部推抵至藉由加熱器加熱後的成形模具的成形面。

此外，根據所述的熱成形裝置，可選地，使由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻後的所述被成形部移動至所述容置殼體的外部之後，為了藉由配置於所述容置殼體的外部的所述加熱器加熱所述成形模具，經由所述第一開口部將所述成形模具取出至所述容置殼體的外部，然後，為了熱成形新的所述被成形部，將藉由所述加熱器加熱至第一目標溫度後的所述成形模具經由所述第一開口部配置於所述容置殼體內的所述遠離位置，然後，在相對於所述容置殼體為所述第一方向的所述熱板與所述容置殼體之間夾持包含新的所述被成形部的所述片材，同時藉由所述熱板封堵所述容置殼體的所述第一開口部，在該狀態下，使所述被成形部與所述熱板的所述加熱面接觸而加熱，藉由所述空氣壓將該加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面以進行熱成形。

在上述的熱成形裝置中，結束當前正在成形的被成形部的成形之後，為了藉由配置於容置殼體的外部的加熱器加熱成形模具，將成形模具取出至容置殼體的外部。然後，為了熱成形新的被成形部，將藉由容置殼體的外部的加熱器加熱至第一目標溫度後的成形模具經由第一開口部配置於容置殼體內的所述遠離位置，從而進行新的被成形部的熱成形。藉由反復進行這樣的一系列工作，能夠依序成形複數個被成形部。

尚且，第一目標溫度T1較佳為設定為片材的玻璃化轉變溫度Tg或接近Tg的溫度（例如，Tg-20℃≤T1≤Tg＋20℃的範圍內的溫度）。藉由將第一目標溫度T1設定為這樣的溫度，將藉由熱板加熱而軟化後的片材的被成形部推抵於成形模具的成形面時，容易模仿成形模具的成形面的形狀而對片材的被成形部造形（能夠精確地模仿成形模具的成形面的形狀而對片材的被成形部造形）。

另外，成形模具可以重複使用一個，也可以依序重複使用複數個。在依序重複使用複數個成形模具的情況下，加熱成形模具的加熱器也準備複數個（例如，與成形模具的數量相同），在將從複數個成形模具中所選擇的第一成形模具配置於容置殼體內並用於成形之期間中，可以藉由配置於容置殼體的外部的加熱器加熱其它的成形模具。並且，將第一成形模具取出至容置殼體的外部之後，可以將藉由加熱器加熱至第一目標溫度後的其它的成形模具（第二成形模具）配置於容置殼體內的所述遠離位置，並進行新的被成形部的成形。這樣一來，能夠縮短成形的循環時間。

尚且，成形的循環時間（1循環的時間）是指：結束當前正在成形的被成形部的成形並將該被成形部移動至成形模具的外部起、至結束新的被成形部的成形並將該新的被成形部移動至成形模具的外部為止的時間。

此外，根據所述任一熱成形裝置，可選地，作為所述成形模具移動機構，向所述第二方向彈性收縮的彈性部件設於所述冷卻板中面向所述第一方向的表面側，將所述藉由加熱器加熱後的所述成形模具經由所述第一開口部配置於所述容置殼體內的所述遠離位置之後，藉由所述空氣壓將與所述熱板的所述加熱面接觸而加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面，並開始所述被成形部的熱成形，與此同時，藉由所述空氣壓將所述成形模具與所述被成形部一同向所述第二方向按壓，由此使所述彈性部件向所述第二方向彈性收縮，將收縮後的所述彈性部件整體容置在所述冷卻板的所述表面上所形成的凹部內，並且，使所述成形模具從所述遠離位置向所述第二方向移動，從而將其配置於所述接觸位置。

在上述的熱成形裝置中，作為成形模具移動機構，向第二方向彈性收縮的彈性部件設於冷卻板中面向第一方向的表面側。在此熱成形裝置中，藉由空氣壓將被成形部向第二方向按壓，進而將其推抵至成形模具的成形面，並開始被成形部的熱成形，與此同時，藉由此空氣壓將成形模具與被成形部一同向第二方向按壓，由此使彈性部件向第二方向彈性收縮，從而能夠使成形模具從所述遠離位置向第二方向移動，從而將其配置於所述接觸位置。由此，能夠在推抵至成形面而熱成形後的被成形部推抵至配置於所述接觸位置的成形模具（即，與冷卻板接觸的成形模具）的成形面的狀態下，由冷卻板經由成形模具冷卻該被成形部。

此外，根據所述任一熱成形裝置，可選地，在由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻了所述被成形部之後，藉由所述成形模具移動機構使所述成形模具從所述接觸位置移動至所述遠離位置。

在上述的熱成形裝置中，由冷卻板經由成形模具冷卻了被成形部之後，藉由成形模具移動機構使成形模具從接觸位置移動至遠離位置。由此，熱成形裝置藉由成形模具移動機構而回復為成形模具配置於容置殼體內的所述遠離位置的狀態。

因此，然後，將藉由冷卻板冷卻後的被成形部移動至容置殼體的外部，並經由第一開口部將成形模具取出至容置殼體的外部之後，為了熱成形新的被成形部，在將藉由容置殼體的外部的加熱器加熱後的成形模具從容置殼體的外部經由第一開口部配置於容置殼體內時，能夠將成形模具配置於容置殼體內的所述遠離位置。

尚且，在設置前述的彈性部件作為成形模具移動機構的情況下，由冷卻板經由成形模具冷卻了被成形部之後，釋放所述空氣壓（即，解除所述空氣壓對被成形部向第二方向的按壓），由此，能夠使彈性部件向第一方向彈性伸長，從而使成形模具從所述接觸位置移動至所述遠離位置。由此，熱成形裝置藉由彈性部件而回復至成形模具配置於容置殼體內的所述遠離位置的狀態。

＜實施型態＞ 接著，參考附圖對本發明的實施型態進行說明。圖1為實施型態中的熱成形裝置1的說明圖，即熱成形裝置1的示意構成圖。圖2~圖7為實施型態中的熱成形裝置1的其它的說明圖，即對利用熱成形裝置1成形片材10的方法的流程進行說明的圖。

如圖1所示，本實施型態的熱成形裝置1具備熱板20、成形模具30、冷卻板40、加熱器50、及容置殼體60。其中，熱板20由矩形平板形的金屬板構成，用於加熱熱塑性片材10的被成形部11。尚且，熱板20的上表面側設有加熱熱板20的圖中未示出的加熱器。熱板20被此加熱器（省略圖示）加熱至規定的溫度（高於片材10的玻璃化轉變溫度的設定溫度）。另外，容置殼體60形成矩形箱狀，並具有向上方（第一方向D1）開口的第一開口部61。

如圖1所示，冷卻板40由平板形的金屬板構成，容置於容置殼體60內。此冷卻板40以藉由位於冷卻板40的下表面（面向第二方向D2的面）與容置殼體60的底面之間的複數個支柱45支撐的形式固定於容置殼體60內。冷卻板40在該冷卻板40的內部具有供冷卻液CL流通的流道41。冷卻板40內的流道41與和圖中未示出的冷卻液調溫器相連的液體流通管80連接。冷卻液CL經由液體流通管80在冷卻液調溫器（未圖示）與冷卻板40內的流道41之間循環。

尚且，圖1~圖7中，作為液體流通管80，僅示出了向冷卻板40內的流道41供應冷卻液CL的一側（設為IN側）的液體流通管，而省略了從冷卻板40內的流道41排出冷卻液CL的一側（OUT側）的液體流通管的圖示。另外，IN側的液體流通管80上設有閥門81。另外，在本實施型態中，使用水作為冷卻液CL，在圖中未示出的冷卻液調溫器內，將作為冷卻液CL的水的溫度調節為30℃。因此，在本實施型態中，向冷卻板40內的流道41供應溫度被調節為30℃的冷卻液CL（水）。另外，在本實施型態中，通常，冷卻液CL流通至冷卻板40內的流道41。

如圖1所示，加熱器50形成平板形，設於容置殼體60的外部。此加熱器50在容置殼體60的外部加熱成形模具30。

成形模具30是從俯視觀之形成矩形，用於成形（造形）片材10的被成形部11的金屬模具。該成形模具30在此成形模具30的表面30b具有成形被成形部11的成形面31。成形模具30配置於容置殼體60內，可經由容置殼體60的第一開口部61拆卸。此成形模具30如圖1所示那樣在容置殼體60的外部被加熱器50加熱之後，如圖2所示那樣以表面30b朝向第一方向D1（上方），並且背面30c朝向與第一方向D1相反的第二方向D2（下方）的方式，在容置殼體60內，較冷卻板40配置於第一開口部61側（即，相對於冷卻板40位於第一方向D1的位置）。尚且，在本實施型態中，將第一方向D1作為上方向，將第二方向D2作為下方向。

此外，本實施型態的熱成形裝置1具備空氣壓調節裝置150。空氣壓調節裝置150具備壓縮機165、儲存由此壓縮機165產生的壓縮空氣的加壓槽160、真空泵175、及與此真空泵175相連（連通）的真空槽170。加壓槽160及真空槽170分別配置為能夠連接於沿上下方向貫穿熱板20的通氣孔（省略圖示）。此外，加壓槽160及真空槽170分別配置為也能夠連接於沿上下方向貫穿容置殼體60的底部的通氣孔（省略圖示）。

此外，本實施型態的熱成形裝置1具備控制空氣壓調節裝置150的空氣壓控制部130。尚且，空氣壓控制部130構成了由微電腦組成的控制裝置100的一部分。在此，將具備成形模具30、冷卻板40、容置殼體60、及熱板20，將片材10夾持在熱板20及第一開口部61之間而藉由熱板20封堵容置有成形模具30、及冷卻板40的容置殼體60的第一開口部61的裝置作為成形元件2（參見圖4）。

空氣壓控制部130例如進行如下控制：在位於容置殼體60的上方（相對於容置殼體60為第一方向D1）的熱板20的下表面（包含加熱面20c的面）與容置殼體60的上端部62之間夾持有片材10的狀態下，將真空槽170與成形元件2的熱板20的通氣孔（省略圖示）連接，並使真空泵175進行驅動。由此，能夠經由成形元件2的熱板20的通氣孔，對成形元件2的內部空間（包含熱板20的通氣孔，下同）中較片材10位於上方（第一方向D1）的上方空間（第一空間）內進行減壓（抽真空）。由此，在成形元件2的內部空間中使所述上方空間內的氣壓（空氣壓）低於較片材10位於下方（第二方向D2）的下方空間（第二空間）內的氣壓（空氣壓），藉由夾持著片材10而位於上下的上方空間與下方空間的壓差（空氣壓的差異量），能夠使片材10（被成形部11）密合於位於上方的熱板20的加熱面20c（參見圖4）。

此外，空氣壓控制部130例如還進行如下控制：在位於容置殼體60的上方的熱板20與容置殼體60的上端部62之間夾持有片材10的狀態下，將加壓槽160與成形元件2的容置殼體60的通氣孔（省略圖示）連接，並從加壓槽160向容置殼體60的通氣孔供應壓縮空氣。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠向較片材10位於下方的下方空間內供應壓縮空氣以進行加壓。由此，在成形元件2的內部空間中使所述下方空間內的氣壓（空氣壓）高於所述上方空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持片材10而位於上下的上方空間與下方空間的壓差（空氣壓的差異量），能夠使片材10（被成形部11）推抵並密合於位於上方的熱板20的加熱面20c（參見圖4）。

另外，空氣壓控制部130例如還進行如下控制：在位於容置殼體60的上方的熱板20與容置殼體60的上端部62之間夾持片材10並加熱的狀態下，將真空槽170與成形元件2的容置殼體60的通氣孔（省略圖示）連接，並使真空泵175進行驅動。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠對較片材10位於下方的下方空間進行減壓（抽真空）。由此，使所述下方空間內的氣壓（空氣壓）低於所述上方空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持片材10而位於上下的所述上方空間與所述下方空間的壓差（空氣壓的差異量），能夠將片材10中與熱板20的加熱面20c接觸而加熱後的被成形部11向下方按壓，進而將被成形部11推抵至藉由加熱器50加熱後的成形模具30的成形面31以進行熱成形（參見圖5）。

此外，空氣壓控制部130例如還進行如下控制：在位於容置殼體60的上方的熱板20與容置殼體60的上端部62（第一方向D1的端部）之間夾持片材10並加熱的狀態下，將加壓槽160與成形元件2的熱板20的通氣孔（省略圖示）連接，並從加壓槽160向熱板20的通氣孔供應壓縮空氣。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠向較片材10位於上方的上方空間供應壓縮空氣並加壓。由此，使所述上方空間內的氣壓（空氣壓）高於所述下方空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持片材10而位於上下（相反方向）的所述上方空間與所述下方空間的壓差（空氣壓的差異量），能夠將片材10中與熱板20的加熱面20c接觸而加熱後的被成形部11向下方按壓，進而將被成形部11推抵至藉由加熱器50加熱後的成形模具30的成形面31以進行熱成形（參見圖5）。

作為這種熱成形裝置1，在位於容置殼體60的上方的熱板20與容置殼體60的上端部62之間夾持片材10，同時藉由片材10及熱板20封堵容置殼體60的第一開口部61，在該狀態下，使被成形部11與熱板20的加熱面20c接觸而加熱（例如，藉由被熱板20加熱將被成形部11升溫至片材10的玻璃化轉變溫度以上且低於熔點的溫度而軟化），藉由經空氣壓調節裝置150調節後的空氣壓（成形元件2的內部空間的空氣壓）將該加熱後的被成形部11向下方（第二方向D2）按壓，進而將其推抵至藉由加熱器50加熱後的成形模具30的成形面31以進行熱成形（造形）。

另外，在本實施型態的熱成形裝置1中，加熱器50配置於容置殼體60的外部。此外，成形模具30配置於容置殼體60內，可經由第一開口部61拆卸。因此，能夠經由第一開口部61將成形模具30取出至容置殼體60的外部，並藉由配置於容置殼體60的外部的加熱器50加熱成形模具30（參見圖1及圖7）。

如此一來，冷卻板40保持容置在容置殼體60內的狀態，僅將成形模具30取出至容置殼體60的外部，僅由配置於容置殼體60的外部的加熱器50加熱成形模具30，由此，例如與由配置於容置殼體60的內部的加熱器50經由冷卻板40加熱成形模具30的情況相比，能夠有效率地加熱成形模具30。具體而言，能夠使成形模具30的溫度快速升高至預設的第一目標溫度T1。

此外，本實施型態的熱成形裝置1具備作為成形模具移動機構的彈簧部件70（彈性部件）（參見圖1）。彈簧部件70為線圈彈簧，在冷卻板40中面向第一方向D1（上方）的表面40b側設有四個。詳細而言，冷卻板40的表面40b上形成有四個圖中未示出的凹部（與彈簧部件70的數量相同），無負載狀態（如圖1所示的狀態）下的彈簧部件70的下端部（第二方向D2的端部）容置在所述凹部內，並且，無負載狀態下的彈簧部件70中較下端部更為靠上方的部位較冷卻板40的表面40b位於上方，彈簧部件70的下端部以這樣的方式固定於所述凹部的底面。此彈簧部件70向第二方向D2彈性收縮，並向第一方向D1彈性伸長。

在將藉由加熱器50加熱後的成形模具30從容置殼體60的外部經由第一開口部61配置於容置殼體60內時，此彈簧部件70（成形模具移動機構）使成形模具30配置於容置殼體60內沿第一方向D1（上方）遠離冷卻板40的遠離位置（參見圖2）。詳細而言，在將成形模具30從容置殼體60的外部經由第一開口部61配置於容置殼體60內時，成形模具30以其背面30c與彈簧部件70的上端部（第一方向D1的端部）接觸的方式被彈簧部件70所支撐，由此，成形模具30被配置於容置殼體60內的所述遠離位置。尚且，成形模具30以使表面30b朝向第一方向D1（上方），並且使背面30c朝向第二方向D2（下方）的方式配置於沿第一方向D1（上方）遠離冷卻板40的遠離位置。

此外，在隨後藉由經空氣壓調節裝置150調節後的空氣壓（成形元件2的內部空間的空氣壓）將與熱板20的加熱面20c接觸而加熱後的片材10的被成形部11向第二方向D2（下方）按壓，進而使其推抵至成形模具30的成形面31以進行熱成形時，此彈簧部件70（成形模具移動機構）使成形模具30從所述遠離位置向第二方向D2（下方）移動，從而將其配置於使成形模具30的背面30c與冷卻板40的表面40b接觸的接觸位置（參見圖5）。

詳細而言，藉由經空氣壓調節裝置150調節後的空氣壓將被成形部11向第二方向D2按壓，進而將其推抵至成形模具30的成形面31，並開始被成形部11的熱成形，與此同時，藉由此空氣壓將成形模具30與被成形部11一同向第二方向D2按壓，由此，使彈簧部件70（彈性部件）向第二方向D2彈性收縮，使成形模具30從所述遠離位置向第二方向D2移動，從而將其配置於所述接觸位置（參見圖5）。尚且，此時，收縮後的彈簧部件70整體容置在冷卻板40的表面40b所形成的凹部內。

由此，推抵至成形模具30的成形面31而熱成形後的被成形部11能夠在推抵至配置於所述接觸位置的成形模具30（即，與冷卻板40的表面40b接觸的成形模具30）的成形面31的狀態下，由冷卻板40經由成形模具30（流道41中流通有冷卻液CL的冷卻板40）冷卻。

因此，在本實施型態的熱成形裝置1中，在推抵至成形面31而熱成形後的被成形部11由冷卻板40經由成形模具30冷卻之期間中，冷卻板40不會被加熱器50加熱。因而，能夠由冷卻板40經由成形模具30快速冷卻熱成形後的被成形部11。具體而言，能夠將熱成形後的被成形部11的溫度快速降低至預設的第二目標溫度T2（具體而言，使被成形部11充分硬化的溫度）。

因此，根據本實施型態的熱成形裝置1，能夠縮短熱成形後的片材10的被成形部11的冷卻時間。換言之，根據實施型態的熱成形裝置1，能夠提高熱成形後的片材10的被成形部11的冷卻速度。尚且，在由冷卻板40經由成形模具30冷卻推抵至成形面31而熱成形後的被成形部11之期間中，冷卻板40的流道41內流通有冷卻液CL。

而且，在本實施型態的熱成形裝置1中，在開始被成形部11的熱成形之前，成形模具30配置於沿第一方向D1遠離冷卻板40的遠離位置，因此，其難以被冷卻板40冷卻。因此，在開始被成形部11的熱成形之前，預先藉由加熱器50加熱後的成形模具30的溫度不易降低，因此，在將藉由熱板20加熱後的被成形部11推抵至成形模具30的成形面31之後，容易模仿成形模具30的成形面31的形狀而對被成形部11造形（能夠精確地模仿成形模具30的成形面31的形狀而對片材10的被成形部11造形）。

另外，在本實施型態的熱成形裝置1中，由冷卻板40經由成形模具30冷卻了被成形部11之後，藉由彈簧部件70（成形模具移動機構）使成形模具30從所述接觸位置移動至所述遠離位置。具體而言，由冷卻板40經由成形模具30冷卻了被成形部11之後，釋放所述空氣壓，解除所述空氣壓沿第二方向D2對被成形部11向成形面31的按壓，由此使彈簧部件70向第一方向D1（上方）彈性伸長（恢復），從而使成形模具30從所述接觸位置移動至所述遠離位置（參見圖6）。由此，熱成形裝置1藉由彈簧部件70（成形模具移動機構）而回復至成形模具30配置於容置殼體60內的所述遠離位置的狀態。

因此，然後，使具有藉由冷卻板40冷卻後的被成形部11的片材10移動至容置殼體60的外部（參見圖6），然後，經由第一開口部61將成形模具30取出至容置殼體60的外部（參見圖7），隨後，為了熱成形新的被成形部11，將藉由容置殼體60的外部的加熱器50加熱後的成形模具30（參見圖1）從容置殼體60的外部經由第一開口部61配置於容置殼體60內時，能夠將成形模具30配置於容置殼體60內的所述遠離位置（參見圖2）。

接著，參考圖1~圖7對使用本實施型態的熱成形裝置1成形片材10的方法進行詳細說明。尚且，在本實施型態中，對使用由聚碳酸酯（玻璃化轉變溫度Tg為150℃，熔點Tm為250℃）構成的俯視觀之為矩形的樹脂片材作為片材10的例子進行說明。

首先，在成形模具加熱工程中，在容置殼體60的外部藉由加熱器50加熱成形模具30（參見圖1）。具體而言，藉由利用加熱器50加熱成形模具30，使成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1（本實施型態中為140℃）。

接著，進入成形模具配置工程，將藉由利用加熱器50加熱而達到第一目標溫度T1的成形模具30從容置殼體60的外部經由第一開口部61配置在容置殼體60內（參見圖2）。具體而言，成形模具30以其背面30c與彈簧部件70的上端部（第一方向D1的端部）接觸的方式被彈簧部件70支撐，由此，成形模具30被配置於容置殼體60內的所述遠離位置（容置殼體60內沿第一方向D1遠離冷卻板40的位置）。尚且，成形模具30以使表面30b朝向第一方向D1（上方），並且背面30c朝向第二方向D2（下方）的方式配置於所述遠離位置（參見圖2）。

接著，進入片材放置工程，如圖3所示，使片材10的周緣部（位於被成形部11的周圍的部位）接觸容置殼體60的上端部62，藉由片材10封堵容置殼體60的第一開口部61，將片材10以該形式放置於容置殼體60的上端部62。

尚且，在本實施型態中，使用單葉型的片材（例如，將帶狀的片材切割為規定的長度而分割為複數片所得到的俯視觀之為矩形的片材）作為片材10。另外，在本實施型態中，對於玻璃化轉變溫度Tg為150℃的片材10，將第一目標溫度T1設定為140℃。如此一來，藉由將第一目標溫度T1設定為接近片材10的玻璃化轉變溫度Tg的溫度（具體而言，設定為Tg-20℃≤T1≤Tg＋20℃的範圍內的溫度），在將藉由熱板20加熱而軟化後的片材10的被成形部11推抵至成形模具30的成形面31時，容易模仿成形模具30的成形面31的形狀而對片材10的被成形部11造形（能夠精確地模仿成形模具30的成形面31的形狀對片材10的被成形部11造形）。

接著，進入片材加熱工程，如圖4所示，使位於容置殼體60的上方（正上方）的熱板20向下方（第二方向D2）移動，在熱板20的下表面與容置殼體60的上端部62之間夾持片材10，同時藉由片材10及熱板20封堵容置殼體60的第一開口部61。由此，如上所述，形成成形組件2，在該成形組件2中，容置有成形模具30、及冷卻板40的容置殼體60的第一開口部61將片材10夾持在其與熱板20之間而被熱板20封堵。

接著，在此狀態下，在空氣壓控制部130的控制下，經由通氣管152將真空槽170連接於成形元件2的熱板20的通氣孔（省略圖示），並使真空泵175進行驅動。由此，能夠經由成形組件2的熱板20的通氣孔（省略圖示）對成形元件2的內部空間（包含熱板20的通氣孔）中較片材10位於上方（第一方向D1）的上方空間內進行減壓（抽真空）。由此，在成形元件2的內部空間中，使所述上方空間內的氣壓（空氣壓）低於較片材10位於下方（第二方向D2）的下方空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持片材10而位於上下的上方空間與下方空間的壓差（空氣壓的差異量），能夠使片材10（被成形部11）密合於位於上方（第一方向D1）的熱板20的加熱面20c（參見圖4）。

此外，在空氣壓控制部130的控制下，經由通氣管154將加壓槽160連接於成形元件2的容置殼體60的通氣孔（省略圖示），並從加壓槽160向容置殼體60的通氣孔供應壓縮空氣。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠對較片材10位於下方的下方空間內供應壓縮空氣以進行加壓。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠使所述下方空間內的氣壓（空氣壓）更加高於所述上方空間內的氣壓（空氣壓）。由此，夾持片材10而位於上下的上方空間與下方空間的壓差（空氣壓的差異量）更為增大，從而能夠將片材10（被成形部11）牢固地推抵並密合於位於上方的熱板20的加熱面20c（參見圖4）。

尚且，在本實施型態中，將熱板20的溫度調節為180℃。尚且，180℃是高於片材10的玻璃化轉變溫度Tg（150℃），但低於熔點Tm（約250℃）的溫度。因此，藉由如上所述那樣使片材10的被成形部11密合於熱板20的加熱面20c，能夠使片材10的被成形部11的溫度為180℃，由此，能夠使片材10的被成形部11軟化。然後，在空氣壓控制部130的控制下，停止從加壓槽160向容置殼體60的通氣孔供應壓縮空氣，並停止真空泵175的驅動（解除上方空間的減壓狀態）。

接著，進入熱成形工程及冷卻工程，在空氣壓控制部130的控制下，經由通氣管154將真空槽170連接於成形元件2的容置殼體60的通氣孔（省略圖示），並使真空泵175進行驅動。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠對較片材10位於下方的下方空間進行減壓（抽真空）。由此，使所述下方空間內的氣壓（空氣壓）低於所述上方空間內的氣壓（空氣壓），藉由夾持片材10而位於上下的所述上方空間與所述下方空間的壓差（空氣壓的差異量），可以將片材10中與熱板20的加熱面20c接觸而加熱後的被成形部11向下方按壓，進而使被成形部11推抵至藉由加熱器50加熱後的成形模具30的成形面31以進行熱成形（參見圖5）。

此外，在空氣壓控制部130的控制下，經由通氣管152將加壓槽160連接於成形元件2的熱板20的通氣孔（省略圖示），並從加壓槽160向熱板20的通氣孔供應壓縮空氣。由此，在成形元件2的內部空間中，能夠向較片材10位於上方的上方空間供應壓縮空氣以進行加壓。由此，能夠使所述上方空間內的氣壓（空氣壓）更加高於所述下方空間內的氣壓（空氣壓）。由此，夾持片材10而位於上下的所述上方空間與所述下方空間的壓差（空氣壓的差異量）更加增大，能夠更有力地將片材10的被成形部11向下方按壓，進而更有力將被成形部11推抵至成形模具30的成形面31以進行熱成形（參見圖5）。

此外，此時，成形模具30與被成形部11一同被經空氣壓調節裝置150調節後的空氣壓（上方空間與下方空間之間的壓差）向第二方向D2按壓，進而彈簧部件70（彈性部件）向第二方向D2彈性收縮。由此，成形模具30從所述遠離位置向第二方向D2移動，從而配置於所述接觸位置（參見圖5）。尚且，此時，收縮後的彈簧部件70整體容置於冷卻板40的表面40b所形成的凹部（省略圖示）內。

即，藉由經空氣壓調節裝置150調節後的空氣壓將被成形部11向第二方向D2按壓，進而將其推抵至成形模具30的成形面31，並開始被成形部11的熱成形，與此同時，藉由此空氣壓將成形模具30與被成形部11一同向第二方向D2按壓，由此使彈簧部件70（彈性部件）向第二方向D2彈性收縮，使成形模具30從所述遠離位置向第二方向D2移動，從而將其配置於所述接觸位置（參見圖5）。

由此，推抵至成形模具30的成形面31而熱成形後的被成形部11能夠在推抵至配置於所述接觸位置的成形模具30（即，與冷卻板40的表面40b接觸的成形模具30）的成形面31的狀態下，由冷卻板40（流道41中流通有冷卻液CL的冷卻板40）經由成形模具30冷卻。由此，能夠經由與冷卻板40接觸的成形模具30冷卻片材10的被成形部11，從而使片材10的被成形部11硬化。尚且，在本實施型態中，在將被成形部11推抵至成形面31以進行熱成形之期間中，被成形部11的溫度藉由由冷卻板40經由成形模具30冷卻而開始降低。

如此一來，在本實施型態中，在推抵至成形面31而熱成形後的被成形部11由冷卻板40經由成形模具30冷卻之期間中，冷卻板40不會被加熱器50加熱。因而，能夠由冷卻板40經由成形模具30快速冷卻熱成形後的被成形部11。因此，能夠縮短已熱成形被成形部11的片材10的冷卻時間。即，能夠在短時間內冷卻熱成形後的被成形部11。具體而言，能夠將熱成形後的被成形部11的溫度快速（短時間內）降低至預設的第二目標溫度T2（具體而言，使被成形部11充分硬化的溫度）。

接著，進入成形模具移動工程，首先，在空氣壓控制部130的控制下，停止從加壓槽160向成形組件2的熱板20的通氣孔（省略圖示）供應壓縮空氣，從而停止對成形元件2的上方空間的加壓，然後，使成形元件2的上方空間回復為大氣壓。接著，使熱板20向上方（第一方向D1）移動，從而使熱板20遠離容置殼體60的上端部62。接著，停止真空泵175的驅動，從而停止對成形元件2的下方空間的減壓（抽真空），然後，使成形元件2的下方空間回復為大氣壓。由此，釋放所述空氣壓，解除所述空氣壓沿第二方向D2對被成形部11向成形面31的按壓，因此，彈性收縮後的彈簧部件70向第一方向D1（上方）彈性伸長（恢復），成形模具30從所述接觸位置移動至所述遠離位置（參見圖6）。此時，彈簧部件70（成形模具移動機構）使其回復為成形模具30配置於容置殼體60內的所述遠離位置的狀態。

尚且，在本實施型態中，將從開始熱成形工程（冷卻工程）（即，使真空泵175進行驅動以開始對成形元件2的下方空間減壓）起、至開始成形模具移動工程（即，停止從加壓槽160供應壓縮空氣，從而停止對成形元件2的上方空間加壓）之間的時間設定為達到第一目標溫度T1（本實施型態中為140℃）的成形模具30的溫度降低至預設的第二目標溫度T2（本實施型態中為80℃）所需的時間。由此，在冷卻工程中，能夠將熱成形後的被成形部11的溫度適當地降低至第二目標溫度T2。

尚且，第二目標溫度T2較佳為設定為使片材10的被成形部11充分硬化的溫度。在本實施型態中，對於玻璃化轉變溫度Tg為150℃的片材10，將第二目標溫度T2設定為80℃，因此，在冷卻工程中，能夠使熱成形後的被成形部11充分硬化。

接著，進入取出工程，從容置殼體60內取出包含藉由冷卻板40冷卻後的被成形部11的片材10（參見圖6）。由此，使將藉由冷卻板40冷卻後的被成形部11移動至容置殼體60的外部。接著，如圖7所示，為了藉由配置於容置殼體60的外部的加熱器50加熱成形模具30，經由第一開口部61將成形模具30取出至容置殼體60的外部。如圖1所示，取出後的成形模具30放置在配置於容置殼體60的外部的加熱器50上。由此，重新開始前述的成形模具加熱工程。

具體而言，為了藉由熱成形裝置1成形新的片材10（新的被成形部11），在成形模具加熱工程中，藉由利用加熱器50加熱成形模具30將成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1（本實施型態中為140℃）（參見圖1）。接著，進入前述的成形模具配置工程，將達到第一目標溫度T1的成形模具30從容置殼體60的外部經由第一開口部61配置在容置殼體60內。此時，成形模具30以其背面30c與彈簧部件70的上端部（第一方向D1的端部）接觸的方式被彈簧部件70支撐，因此，成形模具30被配置於容置殼體60內的所述遠離位置（參見圖2）。

然後，依序進行前述的一系列工程，以藉由熱成形裝置1成形新的片材10（新的被成形部11）。如此一來，在本實施型態中，藉由反復進行由成形模具加熱工程、成形模具配置工程、片材放置工程、片材加熱工程、熱成形工程、冷卻工程、成形模具移動工程、及取出工程構成的一系列的片材成形循環，能夠藉由熱成形裝置1依序成形複數個片材10（複數個被成形部11）。

另外，在本實施型態的成形模具加熱工程中，冷卻板40設為容置在容置殼體60內的狀態，在容置殼體60的外部中，藉由加熱器50加熱成形模具30。因而，與由在容置殼體60的內部與冷卻板40的下表面接觸的形式所配置的加熱器50經由冷卻板40加熱成形模具30的情況相比，能夠有效率地加熱成形模具30。具體而言，能夠將成形模具30的溫度快速升高至預設的第一目標溫度T1。

此外，在本實施型態的冷卻工程中，由於加熱器50配置在容置殼體60的外部，因此，在推抵至成形面31而熱成形後的被成形部11於容置殼體60內由冷卻板40經由成形模具30冷卻之期間中，冷卻板40不會被加熱器50加熱。因而，能夠由冷卻板40經由成形模具30快速（短時間內）冷卻熱成形後的被成形部11。具體而言，能夠將熱成形後的被成形部11的溫度快速（短時間內）降低至預設的第二目標溫度T2。

因此，根據本實施型態的熱成形裝置1，能夠縮短成形的循環時間。尚且，成形的循環時間（1循環的時間）是指：從結束當前正在成形的片材10（當前正在成形的被成形部11）的成形並將該片材10從熱成形裝置1中取出時（即，結束取出工程時）起、至結束新的片材10（新的被成形部11）的成形並將新的片材10從熱成形裝置1中取出（即，至結束新的片材10的取出工程時）的時間。

＜成形的循環時間的評價＞ 接著，將利用實施型態的熱成形裝置1進行的成形的循環時間與利用比較方案的熱成形裝置進行的成形的循環時間進行比較並評價。具體而言，針對各個熱成形裝置，分別測定成形的循環時間、及各工程所需要的時間。尚且，比較方案的熱成形裝置不具有彈簧部件70，成形模具30、冷卻板40、及加熱器50均固定在容置殼體60內。具體而言，加熱器50以與冷卻板40的背面（下表面）接觸的方式配置，成形模具30以與冷卻板40的表面40b接觸的方式配置。

在實施型態的熱成形裝置1中，與比較方案的熱成形裝置相比，能夠大幅度縮短成形的循環時間。具體而言，在比較方案的熱成形裝置中，冷卻工程中，為了將作為第一目標溫度T1（140℃）的成形模具30的溫度降低至第二目標溫度T2（80℃），需要約4分鐘。而在實施型態的熱成形裝置1中，冷卻工程中，能夠用時約40秒將作為第一目標溫度T1（140℃）的成形模具30的溫度降低至第二目標溫度T2（80℃）。因此，在實施型態的熱成形裝置1中，與比較方案的熱成形裝置相比，能夠將被成形部11的冷卻時間縮短達約3分50秒。其理由如下所述。

在比較方案的熱成形裝置中，在冷卻工程中由冷卻板40經由成形模具30冷卻被成形部11之期間中，使加熱器50與冷卻板40接觸，因此，冷卻板40不僅吸收成形模具30及片材10的熱，也吸收已達到高溫的加熱器50的熱。因而，在比較方案的熱成形裝置中，冷卻效率差，冷卻片材10需要很長時間。

而在實施型態的熱成形裝置1中，由於將加熱器50配置於容置殼體60的外部，因此，在容置殼體60內由冷卻板40經由成形模具30冷卻被成形部11之期間中，冷卻板40不會被加熱器50加熱。因而，在實施型態的熱成形裝置1中，能夠在短時間內冷卻被成形部11。

另外，在比較方案的熱成形裝置中，成形模具加熱工程中，為了將成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1（140℃），需要約10分鐘。而在實施型態的熱成形裝置1中，成形模具加熱工程中，能夠耗時約5分鐘將成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1（140℃）。因此，在實施型態的熱成形裝置1中，與比較方案的熱成形裝置相比，能夠將升溫工程時間縮短達約5分。其理由如下所述。

在比較方案的熱成形裝置中，在冷卻工程中由冷卻板40經由成形模具30冷卻被成形部11之期間中，使加熱器50與冷卻板40接觸，因此，加熱器50也會被冷卻。因而，在成形模具加熱工程中，藉由加熱器50開始加熱成形模具30時，加熱器50自身的溫度已降低（較第一目標溫度T1降低），因此，將成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1需要很長時間。而且，在比較方案的熱成形裝置中，由於經由冷卻板40加熱成形模具30，因此，將成形模具30的溫度升高至第一目標溫度T1需要很長時間。

而在實施型態的熱成形裝置1中，在成形模具加熱工程中，冷卻板40保持容置在容置殼體60內的狀態，在容置殼體60的外部藉由加熱器50加熱成形模具30。因而，能夠藉由加熱器50加熱成形模具30而不會受冷卻板40的影響，因此，能夠快速地加熱成形模具30（使其快速達到第一目標溫度T1）。

以上，按照實施型態對本發明進行了說明，但顯然，本發明並不限定於所述實施型態，可以在不脫離其主旨的範圍內進行適當變更而應用。

例如，在實施型態中，示出了將第一方向D1作為上方向，將第二方向D2作為下方向的熱成形裝置1。然而，與實施型態相反地，也可以製成將第一方向D1作為下方向，將第二方向D2作為上方向的熱成形裝置。

另外，在實施型態中，示出了使用單葉型的片材（例如，將帶狀的片材切割為規定的長度而分割為複數片所得到的俯視觀之矩形的片材）作為片材10，並逐片成形片材10的例子。然而，也可以使用在片材的長度方向排列有複數個被成形部的帶狀片材（片材輥），將此帶狀的片材沿長度方向輸送，同時向熱成形裝置1（成形模具30）依序供應片材中所包含的複數個被成形部，從而依序成形被成形部。

另外，在實施型態的熱成形裝置1中，使用了彈簧部件70作為成形模具移動機構。然而，也可以使用與彈簧部件70不同的彈性部件（例如，具有耐熱性的彈性橡膠部件）作為成形模具移動機構。

任選地，可以使用空氣氣缸等氣缸作為成形模具移動機構。在該情況下，例如，為了藉由成形模具30熱成形片材10的被成形部11，可以在即將藉由空氣壓將被成形部11向第二方向D2按壓之前，使氣缸向第二方向D2收縮，由此使配置於所述遠離位置的成形模具30從所述遠離位置向第二方向D2移動，從而將其配置於接觸位置。另外，由冷卻板40經由成形模具30冷卻被成形部11之後，使氣缸向第一方向D1伸長，由此能夠使成形模具30從所述接觸位置移動至所述遠離位置。

另外，在實施型態中，重複使用了一個成形模具30。然而，也可以依序重複使用複數個成形模具30。在該情況下，加熱成形模具30的加熱器50也準備複數個（例如，與成形模具30數量相同），在將從複數個成形模具30中所選擇的成形模具30（作為第一成形模具30A）配置在容置殼體60內以用於成形之期間中，其它的成形模具30可以藉由配置於容置殼體60的外部的加熱器50加熱。並且可以在將第一成形模具30A取出至容置殼體60的外部之後，將藉由加熱器50加熱至第一目標溫度T1後的其它的成形模具30（例如，第二成形模具30B）配置於容置殼體60內的所述遠離位置，並進行新的被成形部11的成形。這樣一來，能夠進一步縮短成形的循環時間。

另外，在實施型態中，在空氣壓控制部130的控制下，使真空泵175進行驅動，由此進行成形元件2的內部空間的減壓（抽真空），另外，藉由停止真空泵175的驅動來停止成形元件2的內部空間的減壓（抽真空）。然而，也可以將真空泵175預先設為始終進行驅動的狀態，並在空氣壓控制部130的控制下，進行與通氣管152、154連接的閥門的切換，從而開始或停止成形元件2的內部空間的減壓（抽真空）。具體而言，也可以將真空泵175預先設為始終進行驅動的狀態，並在空氣壓控制部130的控制下，進行所述閥門的切換，由此將真空槽170經由通氣管152與成形元件2的熱板20的通氣孔連接，或經由通氣管154與成形元件2的容置殼體60的通氣孔，並進行成形元件2的上方空間或下方空間的減壓（抽真空）。此外，也可以在保持使真空泵175進行驅動的狀態下，在空氣壓控制部130的控制下進行所述閥門的切換，由此使真空槽170與成形組件2的熱板20的通氣孔及容置殼體60的通氣孔斷開連接，從而停止成形元件2的上方空間或下方空間的減壓（抽真空）。

1:熱成形裝置 10:片材 11:被成形部 20:熱板 20c:加熱面 30:成形模具 30b:表面 30c:背面 31:成形面 40:冷卻板 40b:表面 41:流道 45:支柱 50:加熱器 60:容置殼體 61:第一開口部 62:上端部 70:彈簧部件（彈性部件、成形模具移動機構） 80:液體流通管 81:閥門 100:控制裝置 130:空氣壓控制部 150:空氣壓調節裝置 152:通氣管 154:通氣管 160:加壓槽 165:壓縮機 170:真空槽 175:真空泵 CL:冷卻液 D1:第一方向 D2:第二方向

圖1為實施型態中的熱成形裝置的說明圖； 圖2為該熱成形裝置的其它的說明圖； 圖3為該熱成形裝置的其它的說明圖； 圖4為該熱成形裝置的其它的說明圖； 圖5為該熱成形裝置的其它的說明圖； 圖6為該熱成形裝置的其它的說明圖； 圖7為該熱成形裝置的其它的說明圖。

1:熱成形裝置

10:片材

11:被成形部

20:熱板

20c:加熱面

30:成形模具

30b:表面

30c:背面

31:成形面

40:冷卻板

40b:表面

41:流道

45:支柱

50:加熱器

60:容置殼體

61:第一開口部

62:上端部

70:彈簧部件(彈性部件、成形模具移動機構)

80:液體流通管

81:閥門

100:控制裝置

130:空氣壓控制部

150:空氣壓調節裝置

152:通氣管

154:通氣管

160:加壓槽

165:壓縮機

170:真空槽

175:真空泵

CL:冷卻液

D1:第一方向

D2:第二方向

Claims (4)

1. 一種熱成形裝置，包括： 熱板，加熱熱塑性片材的被成形部； 容置殼體，具有向第一方向開口的第一開口部； 冷卻板，容置在所述容置殼體內； 成形模具，成形所述片材的所述被成形部，在所述成形模具的表面具有成形面，所述成形模具以使所述表面朝向所述第一方向，並且使所述成形模具的背面朝向與所述第一方向相反的第二方向的方式，在所述容置殼體內，較所述冷卻板配置於所述第一開口部側；及 加熱器，加熱所述成形模具， 在相對於所述容置殼體位於所述第一方向的所述熱板與所述容置殼體之間夾持所述片材，同時藉由所述熱板封堵所述容置殼體的所述第一開口部，在所述狀態下，使所述被成形部與所述熱板中朝向所述第二方向的加熱面接觸以加熱，藉由空氣壓將所述加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而使其推抵至藉由所述加熱器加熱後的所述成形模具的所述成形面以進行熱成形，其中， 所述加熱器配置於所述容置殼體的外部， 所述成形模具配置於所述容置殼體內，可經由所述第一開口部拆卸，並配置為在所述容置殼體的外部被所述加熱器加熱， 在將藉由所述加熱器加熱後的所述成形模具從所述容置殼體的外部經由所述第一開口部配置在所述容置殼體內時，所述熱成形裝置使所述成形模具被配置於所述容置殼體內沿所述第一方向遠離所述冷卻板的遠離位置， 所述熱成形裝置包括： 成形模具移動機構，在藉由所述空氣壓將所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面以進行熱成形時，使所述成形模具從所述遠離位置向所述第二方向移動，從而將其配置於與所述冷卻板接觸的接觸位置， 推抵至所述成形面而熱成形後的所述被成形部在被推抵至配置於所述接觸位置的所述成形模具的所述成形面的狀態下，由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻。
2. 如請求項1所述的熱成形裝置，其中， 使由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻後的所述被成形部移動至所述容置殼體的外部之後，為了藉由配置於所述容置殼體的外部的所述加熱器加熱所述成形模具，經由所述第一開口部將所述成形模具取出至所述容置殼體的外部， 然後，為了熱成形新的所述被成形部，經由所述第一開口部將藉由所述加熱器加熱至第一目標溫度後的所述成形模具配置於所述容置殼體內的所述遠離位置， 然後，在相對於所述容置殼體位於所述第一方向的所述熱板與所述容置殼體之間夾持包含新的所述被成形部的所述片材，同時藉由所述熱板封堵所述容置殼體的所述第一開口部，在所述狀態下，使所述被成形部與所述熱板的所述加熱面接觸以加熱，藉由所述空氣壓將所述加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面以進行熱成形。
3. 如請求項1或2所述的熱成形裝置，其中， 作為所述成形模具移動機構，向所述第二方向彈性收縮的彈性部件設於所述冷卻板中面向所述第一方向的表面側， 將藉由所述加熱器加熱後的所述成形模具經由所述第一開口部配置於所述容置殼體內的所述遠離位置之後，藉由所述空氣壓將與所述熱板的所述加熱面接觸而加熱後的所述被成形部向所述第二方向按壓，進而將其推抵至所述成形模具的所述成形面，並開始所述被成形部的熱成形，與此同時，藉由所述空氣壓將所述成形模具與所述被成形部一同向所述第二方向按壓，由此使所述彈性部件向所述第二方向彈性收縮，將收縮後的所述彈性部件整體容置在所述冷卻板的所述表面上所形成的凹部內，並且，使所述成形模具從所述遠離位置向所述第二方向移動，從而將其配置於所述接觸位置。
4. 如請求項1至3中任一項所述的熱成形裝置，其中， 由所述冷卻板經由所述成形模具冷卻了所述被成形部之後，藉由所述成形模具移動機構使所述成形模具從所述接觸位置移動至所述遠離位置。

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