JP2017136794A - 樹脂部材の成形方法及び成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱された熱可塑性樹脂材の温度低下を抑えた状態でプレス成形することができる樹脂部材の成形方法及び成形装置を得る。【解決手段】第一工程では、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ側が取り付けられた枠状の冶具２２を加熱炉で加熱する。第一工程の後の第二工程では、加熱炉から出した冶具２２を、レール２０に沿ってストッパに当たるまでスライドさせ、熱可塑性樹脂材２６を上型１２と下型１４との間でかつ上型１２及び下型１４の両者から上下方向に離れた位置に配置する。第二工程の後の第三工程では、熱可塑性樹脂材２６を上型１２及び下型１４で型締めしてプレス成形する。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂部材の成形方法及び成形装置に関する。

熱可塑性樹脂材を型で成形する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような技術においては、例えば、熱可塑性樹脂材を加熱炉で加熱した後、その熱可塑性樹脂材を加熱炉から取り出して下型の所定位置に配置し、当該熱可塑性樹脂材を上型及び下型で型締めしてプレス成形するものがある。

特開平６−３０４９４５号公報 特開２００２−５９４７７号公報

しかしながら、そのような技術では、例えば、熱可塑性樹脂材を下型の所定位置に配置する際の位置決めに時間がかかってしまうと、加熱炉から熱可塑性樹脂材を取り出してからプレス成形するまでの時間も長くなるので、その分だけ熱可塑性樹脂材の温度低下が大きくなってしまう。また、熱可塑性樹脂材が下型に配置されてからプレス成形されるまでの時間が長いと、その分だけ熱可塑性樹脂材は下型によって冷やされることにもなる。そして、熱可塑性樹脂材の温度低下が大きいと、成形性が悪化してしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、加熱された熱可塑性樹脂材の温度低下を抑えた状態でプレス成形することができる樹脂部材の成形方法及び成形装置を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の樹脂部材の成形方法は、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられた枠状の冶具を加熱炉で加熱する第一工程と、前記第一工程の後、前記加熱炉から出した前記冶具をガイド部材に沿ってストッパに当たるまでスライドさせ、前記熱可塑性樹脂材を上型と下型との間でかつ前記上型及び前記下型の両者から上下方向に離れた位置に配置する第二工程と、前記第二工程の後、前記熱可塑性樹脂材を前記上型及び前記下型で型締めしてプレス成形する第三工程と、を有する。

上記構成によれば、第一工程では、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられた枠状の冶具を加熱炉で加熱する。第一工程の後の第二工程では、加熱炉から出した冶具をガイド部材に沿ってストッパに当たるまでスライドさせ、熱可塑性樹脂材を上型と下型との間でかつ上型及び下型の両者から上下方向に離れた位置に配置する。これにより、熱可塑性樹脂材の位置決めに要する時間を抑えることができると共に、プレス成形前の熱可塑性樹脂材が上型や下型によって冷やされるのを抑えることができる。また、冶具は熱可塑性樹脂材と共に第一工程で加熱されているので、熱可塑性樹脂材が冶具によって冷やされるのも抑えることができる。第二工程の後の第三工程では、熱可塑性樹脂材を上型及び下型で型締めしてプレス成形する。

請求項２に記載する本発明の樹脂部材の成形方法は、請求項１記載の構成において、前記上型が凸状の成形型とされると共に前記下型が凹状の成形型とされ、前記第二工程において前記ガイド部材に沿ってスライドさせる前記冶具には、中央部が下方側に撓んだ状態の前記熱可塑性樹脂材が取り付けられている。

上記構成によれば、第三工程の前段階において、熱可塑性樹脂材の中央部が下方側に撓んでいる分、第三工程では熱可塑性樹脂材を凹状の下型に容易に沿わせることができるので、下型の凹みが深い場合の成形性を向上させることが可能となる。

請求項３に記載する本発明の樹脂部材の成形方法は、請求項１記載の構成において、前記熱可塑性樹脂材が前記冶具の枠内側に離れて配置されると共に、前記熱可塑性樹脂材の周端部側と前記冶具との間には前記熱可塑性樹脂材の周端部を前記冶具の側へ引っ張るバネ部材が設けられている。

上記構成によれば、熱可塑性樹脂材の周端部がバネ部材によって冶具の側へ引っ張られているので、熱可塑性樹脂材にはその中央部側から周端部側への引張力が作用する。このため、第三工程では、上型及び下型の成形面が複雑な形状であっても、熱可塑性樹脂材をその周端部側に流動させることができる。すなわち、上型及び下型の成形面が複雑な形状であっても、成形性を向上させることが可能となる。

請求項４に記載する本発明の樹脂部材の成形方法は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記熱可塑性樹脂材の周端部が対の板部材によって厚み方向に挟まれ、前記熱可塑性樹脂材の周端部と前記対の板部材との重合部は、ボルト締結されると共に直接又は部材を介して前記冶具に取り付けられている。

上記構成によれば、熱可塑性樹脂材の周端部が対の板部材によって厚み方向に挟まれた状態でその重合部がボルト締結されていることで、例えば、熱可塑性樹脂材の周端部が直接ボルト締結されている場合よりも広い範囲で熱可塑性樹脂材の周端部を保持することができる。そして、第三工程等において熱可塑性樹脂材の周端部側に荷重が作用する場合には、熱可塑性樹脂材の周端部が直接ボルト締結されている場合に比べて、熱可塑性樹脂材の周端部に局所的な荷重が作用するのを抑えることができる。よって、熱可塑性樹脂材の周端部の破断が効果的に抑制される。

請求項５に記載する本発明の成形装置は、開閉可能な上型及び下型と、前記上型及び下型のうちの一方の側に設けられ、当該一方の成形面の両サイド側に配置された一対のガイド部材と、前記一対のガイド部材に載置可能とされると共に前記一対のガイド部材に沿ってスライド可能とされ、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられる被取付部を備えた枠状の冶具と、前記上型及び下型のうちの前記一方の側に設けられ、前記一対のガイド部材に沿ってスライドする前記冶具の変位を、前記冶具の枠内側が前記上型及び下型の各成形面同士の間に達した状態で制限するストッパと、を有し、前記上型及び下型を型開きした状態でかつ前記冶具の枠内側が前記上型及び下型の各成形面同士の間に配置された状態では、前記冶具の側方から見て前記上型及び下型の各成形面が前記冶具から装置上下方向に離れた位置に設定されている。

上記構成によれば、上型及び下型は開閉可能となっており、上型及び下型のうちの一方の側には一対のガイド部材及びストッパが設けられている。一対のガイド部材は、前記一方の成形面の両サイド側に配置されており、この一対のガイド部材に載置可能な枠状の冶具は、一対のガイド部材に沿ってスライド可能となっている。そして、一対のガイド部材に沿ってスライドする冶具の変位は、冶具の枠内側が上型及び下型の各成形面同士の間に達した状態でストッパによって制限される。

ここで、枠状の冶具は、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられる被取付部を備えているので、熱可塑性樹脂材を予め冶具に取り付けた状態で加熱し、熱可塑性樹脂材と共に加熱された冶具を一対のガイド部材に沿ってスライドさせれば、加熱された熱可塑性樹脂材を短時間で成形用の位置に配置させることができる。この場合、冶具は熱可塑性樹脂材と共に加熱されているので、熱可塑性樹脂材が冶具によって冷やされるのを抑えることもできる。また、本発明では、上型及び下型を型開きした状態でかつ冶具の枠内側が上型及び下型の各成形面同士の間に配置された状態では、冶具の側方から見て上型及び下型の各成形面が冶具から装置上下方向に離れた位置に設定されている。このため、熱可塑性樹脂材が冶具の枠内側に配置されている場合には、上型及び下型を型開きした状態でかつ熱可塑性樹脂材が上型及び下型の各成形面同士の間に配置された状態では、熱可塑性樹脂材は上型及び下型から装置上下方向に離れた位置に配置されるので、プレス成形前の熱可塑性樹脂材が上型や下型によって冷やされるのを抑えることができる。

請求項６に記載する本発明の成形装置は、請求項５記載の構成において、前記冶具には、前記熱可塑性樹脂材に引張力を作用させるバネ部材の一端側が取り付けられている。

上記構成によれば、例えば、冶具より小さい熱可塑性樹脂材が冶具の枠内側に離れて配置されると共に熱可塑性樹脂材の周端部側をバネ部材が冶具の側へ引っ張ると、熱可塑性樹脂材には中央部側から周端部側へ張力が作用する。このため、プレス成形時には、上型及び下型の成形面が複雑な形状であっても、熱可塑性樹脂材をその周端部側に流動させることができる。すなわち、上型及び下型の成形面が複雑な形状であっても、成形性を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、加熱された熱可塑性樹脂材の温度低下を抑えた状態でプレス成形することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る成形装置の一部を簡略化して示す装置正面視の断面図である。図１（Ａ）は型開き状態（第二工程終了時の状態）を示す。図１（Ｂ）は型締め状態（第三工程）を示す。 図２（Ａ）は第一工程を示す。図２（Ｂ）は第二工程において冶具をレールに沿ってスライドさせようとしている状態を示す。図２（Ｃ）は第二工程において冶具がストッパに当たった状態を示す。 図１の冶具に熱可塑性樹脂材を取り付ける前の状態を示す分解斜視図である。 第１の実施形態の変形例における熱可塑性樹脂材の周端部側の取付構造を示す拡大斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る成形装置の一部を簡略化して示す装置正面視の断面図である。図５（Ａ）は型開き状態（第二工程終了時の状態）を示す。図５（Ｂ）は型締め状態（第三工程）を示す。 図５（Ａ）に示される冶具に熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態における冶具に熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられた状態を示す斜視図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る成形装置及び樹脂部材の成形方法について図１〜図３を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは成形装置の装置手前側を示しており、矢印ＵＰは成形装置の装置上方側を示しており、矢印Ｗは成形装置を正面から見た場合の装置幅方向を示している。

図１には、本実施形態に係る成形装置の一部が簡略化された状態の装置正面視の縦断面図で示されている。図１（Ａ）は型開き状態（第二工程終了時の状態）を示し、図１（Ｂ）は型締め状態（第三工程）を示している。

図１（Ａ）に示されるように、成形装置１０は、開閉可能な上型１２及び下型１４を有している。上型１２は、定盤１６に固定され、定盤１６と共に型締め方向（矢印Ｄ方向）及び型開き方向（矢印Ｕ方向）に移動可能とされている。上型１２は、一例として凸状の成形型（金型）とされ、上型１２の成形面１２Ａには、基部１２Ｂから凸部１２Ｃが下方側に突出形成されている。凸部１２Ｃの側面部１２Ｘには、型抜き勾配が付与されている。下型１４は、基台１８に固定された凹状の成形型（金型）とされている。下型１４の成形面１４Ａには、基部１４Ｂから下方に凹んだ凹部１４Ｃが形成されており、この凹部１４Ｃは上型１２の凸部１２Ｃに対応している。凹部１４Ｃの側面部１４Ｘには、型抜き勾配が付与されている。

また、一対の上型１２及び下型１４のうちの一方の側である上型１２の側には、上型１２の成形面１２Ａの両サイド側に一対のガイド部材としてのレール２０が配置されており、これら一対のレール２０は、定盤１６に固定されている。一対のレール２０は、図１（Ａ）に示される装置正面視で互いに対向する側に開放された略Ｕ字状（略コ字状）とされている。すなわち、レール２０は、定盤１６に固定されている上壁部２０Ａと、上壁部２０Ａと対向配置された下壁部２０Ｃと、装置正面視で上壁部２０Ａと下壁部２０Ｃの幅方向外側の端部同士を上下に繋ぐ側壁部２０Ｂと、を備えている。図２（Ｃ）には、図１の２Ｃ−２Ｃ線に沿って切断した状態の縮小断面図が示されている。図２（Ｃ）に示されるように、レール２０は、全長に亘って装置前後方向に沿って直線状に敷設された長尺状の部材とされている。

図１（Ａ）及び図２（Ｃ）に示されるように、一対のレール２０には、金属製（例えば、アルミニウム合金製、ステンレス鋼製）の冶具２２が載置可能とされている。図３には、冶具２２が斜視図で示されている。図３に示されるように、冶具２２は、矩形枠状に形成され、下端部を構成する底壁部２２Ａと、この底壁部２２Ａにおける枠外側の端部から上方側へ屈曲されて延出された四個の側壁部２２Ｂと、を備えている。側壁部２２Ｂは、冶具２２の四辺の縦壁部を構成している。図１（Ａ）に示されるように、冶具２２が一対のレール２０に載置された状態では、冶具２２の底壁部２２Ａがレール２０の下壁部２０Ｃに支持されると共に冶具２２の側壁部２２Ｂがレール２０の側壁部２０Ｂに隣接配置される。そして、図１（Ａ）、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示されるように、冶具２２は、一対のレール２０に沿ってスライド可能とされ、後述する熱可塑性樹脂材２６を成形装置１０に投入する際に用いられる。また、レール２０は、冶具２２を案内して設置するために設けられており、冶具２２の装置幅方向の位置を規制する。

図３に示されるように、冶具２２は、底壁部２２Ａの四隅部から上方側へ突出された被取付部としてのスタッドボルト２４を備えている。スタッドボルト２４には、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ側が取り付けられる。本実施形態では、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓの四隅部には、孔部２６Ａが貫通形成されており、孔部２６Ａを下方側から貫通したスタッドボルト２４にナット２８が螺合されることで、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓが冶具２２に取り付けられる。なお、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では、図を見易くするために、図３に示される孔部２６Ａ、スタッドボルト２４及びナット２８の図示を省略している。

熱可塑性樹脂材２６に適用される熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、目的に応じて公知の各種熱可塑性樹脂を適用可能である。熱可塑性樹脂材２６に適用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリウレタン（ＰＵ）樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等が挙げられる。また、本実施形態では、熱可塑性樹脂材２６には、強化繊維として炭素繊維が含まれている。すなわち、本実施形態の熱可塑性樹脂材２６は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）から成る。但し、強化繊維としては、炭素繊維に代えて、例えばガラス繊維、金属繊維等のような公知の各種繊維が用いられてもよい。

また、図１に示される一対の上型１２及び下型１４のうちの一方の側である上型１２の側には、図２（Ｃ）に示されるレール２０の装置奥側に縦壁状のストッパ３０が設けられている。ストッパ３０は、一例として、レール２０の下壁部２０Ｃに固定されている。なお、ストッパ３０は、一対のレール２０にそれぞれ設けられたものであってもよいし、一対のレール２０を装置幅方向に繋ぐように設けられたものであってもよい。ストッパ３０は、一対のレール２０に沿ってスライドする冶具２２の変位を、冶具２２の枠内側（図３参照）が上型１２の成形面１２Ａと下型１４の成形面１４Ａとの間に達した状態で制限するようになっている。

また、本実施形態の成形装置１０では、上型１２及び下型１４を型開きした状態でかつ冶具２２の枠内側が上型１２の成形面１２Ａと下型１４の成形面１４Ａとの間に配置された状態（図２（Ｃ）に示される状態）では、冶具２２の側方から見て図１（Ａ）及び図２（Ｃ）に示される上型１２の成形面１２Ａ及び下型１４の成形面１４Ａが冶具２２から装置上下方向に離れた位置に設定されている。

（樹脂部材の成形方法及び作用・効果）
次に、樹脂部材の成形方法について説明すると共に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態に係る成形装置１０では、以下のスタンピング成形により、例えば自動車用等の樹脂部材を製造することができる。

まず、図３に示される板状又はシート状の熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ側の四隅部における孔部２６Ａに、枠状の冶具２２に設けられたスタッドボルト２４を通し、スタッドボルト２４にナット２８を螺合させる。そして、図２（Ａ）に示されるように、第一工程では、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ（図３参照）側が取り付けられた枠状の冶具２２を加熱炉３２（図中ではブロック化して図示）に入れ、加熱炉３２で冶具２２及び熱可塑性樹脂材２６を加熱する。

第一工程の後、加熱炉３２から冶具２２を出す。そして、第二工程では、加熱炉３２から出した冶具２２を、図２（Ｂ）に示されるレール２０に沿って装置奥側にスライドさせる。そして、冶具２２は、図２（Ｃ）に示されるようにストッパ３０に当たるまでスライドさせる。これにより、図２（Ｃ）及び図１（Ａ）に示されるように、熱可塑性樹脂材２６を上型１２と下型１４との間でかつ上型１２及び下型１４の両者から上下方向に離れた位置に配置する。

このように、本実施形態では、熱可塑性樹脂材２６を予め冶具２２に取り付けた状態で加熱し、熱可塑性樹脂材２６と共に加熱された冶具２２を一対のレール２０に沿ってスライドさせることで、加熱された熱可塑性樹脂材２６を短時間で成形用の位置に配置させること（位置決めすること）ができる。また、上型１２及び下型１４を型開きした状態でかつ熱可塑性樹脂材２６が上型１２の成形面１２Ａと下型１４の成形面１４Ａとの間に配置された状態では、熱可塑性樹脂材２６は上型１２及び下型１４から装置上下方向に離れた位置に配置されるので、プレス成形前の熱可塑性樹脂材２６が上型１２や下型１４によって冷やされるのを抑えることができる。また、冶具２２は熱可塑性樹脂材２６と共に第一工程で加熱されているので、熱可塑性樹脂材２６が冶具２２によって冷やされるのも抑えることができる。

第二工程の後の第三工程では、図１（Ｂ）に示されるように、熱可塑性樹脂材２６を上型１２及び下型１４で型締めしてプレス成形する。そして、熱可塑性樹脂材２６が所定温度まで冷却された後、上型１２及び下型１４を型開きし、成形品のうち不要な外周端部側を切除して樹脂部材を得る。

以上説明したように、本実施形態によれば、加熱された熱可塑性樹脂材２６の温度低下を抑えた状態でプレス成形することができる。

［第１の実施形態の変形例］
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。図４には、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ側の取付構造が拡大斜視図で示されている。図４に示されるように、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓは、対の板部材３４、３６によって厚み方向に挟まれている。板部材３４、３６は一例として平面視で矩形状とされ、板部材３４、３６の中央部には、図示しない孔部が貫通形成されている。対の板部材３４、３６の前記孔部は、熱可塑性樹脂材２６の孔部２６Ａ（図３参照）に対応する位置に配置されている。そして、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓと対の板部材３４、３６との重合部３８は、対の板部材３４、３６の前記孔部及び熱可塑性樹脂材２６の孔部２６Ａ（図３参照）を下方側から貫通したスタッドボルト２４にナット２８が螺合される（つまりボルト締結される）ことで、冶具２２に直接取り付けられている。

この変形例では、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓが対の板部材３４、３６によって厚み方向に挟まれた状態でその重合部３８がボルト締結されていることで、例えば、熱可塑性樹脂材の周端部が直接ボルト締結されている場合よりも広い範囲で熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓを保持することができる。そして、第三工程等において熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓ側に荷重が作用する場合には、熱可塑性樹脂材の周端部が直接ボルト締結されている場合に比べて、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓに局所的な荷重が作用するのを抑えることができる。よって、熱可塑性樹脂材２６の周端部２６Ｓの破断が効果的に抑制される。

なお、上記の変形例の更なる変形例として、例えば、図４に示される構成のうち下側の板部材３６が設けられないような構成も採り得る。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る成形装置及び樹脂部材の成形方法について、図５及び図６を用いて説明する。図５には、本実施形態に係る成形装置の一部が簡略化された状態の装置正面視の断面図で示されている。図５（Ａ）は型開き状態（第二工程終了時の状態）を示し、図５（Ｂ）は型締め状態（第三工程）を示している。また、図６には、熱可塑性樹脂材４０の周端部４０Ｓ側が取り付けられた状態の冶具２２が斜視図で示されている。

図５（Ａ）に示されるように、本実施形態の上型１２及び下型１４は、深絞り用の成形型とされている。本実施形態の上型１２は、第１の実施形態における上型１２（図１（Ａ）参照）よりも凸部１２Ｃの突出量が大きいが、他の点は第１の実施形態における上型１２（図１（Ａ）参照）と実質的に同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。また、本実施形態の下型１４は、第１の実施形態における下型１４（図１（Ａ）参照）よりも凹部１４Ｃの凹み量が大きいが、他の点は第１の実施形態における下型１４（図１（Ａ）参照）と実質的に同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。また、本実施形態の成形装置１０は、上型１２及び下型１４の形状が第１の実施形態とは異なるものの他の構成は第１の実施形態の成形装置１０（図１等参照）と同様であるため、第１の実施形態の成形装置１０と同一符号を付す。

また、本実施形態のシート状の熱可塑性樹脂材４０には、冶具２２に取り付けられる前の状態の平面視の大きさが冶具２２よりも大きいものが適用されている。また、熱可塑性樹脂材４０は、一例として第１の実施形態の熱可塑性樹脂材２６（図１（Ａ）等参照）よりも薄いものが適用されており、可撓性を有している。なお、熱可塑性樹脂材４０に適用可能な樹脂は、第１の実施形態の熱可塑性樹脂材２６（図１（Ａ）等参照）と同様である。また、熱可塑性樹脂材４０には第１の実施形態の熱可塑性樹脂材２６（図１（Ａ）等参照）と同様に強化繊維が含まれている。

（樹脂部材の成形方法及び作用・効果）
次に、樹脂部材の成形方法について説明すると共に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

まず、図６に示されるシート状の熱可塑性樹脂材４０の周端部４０Ｓ側の四隅部における孔部（図示省略）に、枠状の冶具２２に設けられたスタッドボルト２４を通し、スタッドボルト２４にナット２８を螺合させる。このとき、熱可塑性樹脂材４０は、その中央部が下方側に撓んだ状態（弛んだ状態）で冶具２２に取り付けられる。そして、第１の実施形態と同様に、第一工程では、シート状の熱可塑性樹脂材４０の周端部４０Ｓ側が取り付けられた枠状の冶具２２を加熱炉３２（図２（Ａ）参照）で加熱する。

第一工程の後の第二工程では、加熱炉３２（図２（Ａ）参照）から出した冶具２２を、図５（Ａ）に示されるレール２０に沿ってストッパ３０（図２（Ｃ）参照）に当たるまでスライドさせる。これにより、図５（Ａ）に示されるように、熱可塑性樹脂材４０を上型１２と下型１４との間でかつ上型１２及び下型１４の両者から上下方向に離れた位置に配置する。よって、第１の実施形態と同様に、熱可塑性樹脂材４０を短時間で成形用の位置に配置させることができると共に、プレス成形前の熱可塑性樹脂材４０が上型１２や下型１４によって冷やされるのを抑えることができる。また、冶具２２は熱可塑性樹脂材４０と共に第一工程で加熱されているので、熱可塑性樹脂材４０が冶具２２によって冷やされるのも抑えることができる。

第二工程の後の第三工程では、図５（Ｂ）に示されるように、熱可塑性樹脂材４０を上型１２及び下型１４で型締めしてプレス成形する。本実施形態では、第三工程の前段階において、熱可塑性樹脂材４０の中央部が下方側に撓んでいる分、第三工程では熱可塑性樹脂材４０を下型１４の凹部１４Ｃに容易に沿わせることができるので、深絞り成形の成形性を向上させることが可能となる。そして、第１の実施形態と同様に、熱可塑性樹脂材４０が所定温度まで冷却された後、上型１２及び下型１４を型開きし、成形品のうち不要な外周端部側を切除して樹脂部材を得る。

以上説明したように、本実施形態によっても、加熱された熱可塑性樹脂材４０の温度低下を抑えた状態でプレス成形することができる。

［第２の実施形態の変形例］
なお、本実施形態の変形例として、例えば、第一工程の前において、冶具２２よりも一回り大きい板状の熱可塑性樹脂材の周端部側がバネ部材（図示省略）を介して冶具２２に取り付けられると共に、第一工程において、当該熱可塑性樹脂材を加熱炉３２（図２（Ａ）参照）で加熱しながら、当該熱可塑性樹脂材の中央部を下方側に撓ませてもよい。このような方法によれば、上記実施形態の熱可塑性樹脂材４０よりも厚みのある熱可塑性樹脂材を適用することも可能となる。

また、そのような変形例においては、例えば、前記熱可塑性樹脂材の周端部が図４に示される対の板部材３４、３６によって厚み方向に挟まれ、前記熱可塑性樹脂材の周端部と対の板部材３４、３６との重合部がボルト（図示省略）及びナット２８によりボルト締結されると共に、前記重合部が前記バネ部材を介して図６に示される冶具２２に取り付けられてもよい。その場合、前記バネ部材の一端側がスタッドボルト２４に係止されて取り付けられると共に、前記重合部に形成した被係止部（図示省略）に前記バネ部材の他端側が係止されて取り付けられてもよい。なお、この場合の前記バネ部材の一端側がスタッドボルト２４へ係止された状態は、後述する第３の実施形態において図７に示されたバネ部材４６の一端側が軸部材４４へ係止された状態と実質的に同様であるので、そちらを参照されたい。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る成形装置及び樹脂部材の成形方法について、図７を用いて説明する。図７には、本実施形態における冶具４２にシート状又は板状の熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓ側を取り付けた状態が斜視図で示されている。なお、本実施形態は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態と同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図７に示されるように、熱可塑性樹脂材５０には、平面視の大きさが冶具４２よりも小さいものが適用されている。なお、熱可塑性樹脂材５０に適用可能な樹脂は、第１の実施形態の熱可塑性樹脂材２６（図１（Ａ）等参照）と同様である。また、熱可塑性樹脂材５０には第１の実施形態の熱可塑性樹脂材２６（図１（Ａ）等参照）と同様に強化繊維が含まれている。

本実施形態では、熱可塑性樹脂材５０が冶具４２の枠内側に離れて配置されると共に、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓ側と冶具４２との間には熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓを冶具４２の側へ引っ張るバネ部材４６が設けられている。バネ部材４６は、引張力を作用させる引張コイルスプリングとされている。

図７の部分拡大図に示されるように、バネ部材４６の一端側は、冶具４２の被取付部としての軸部材４４に係止されて取り付けられている。また、バネ部材４６の他端側には、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓの挟持用とされたクリップ（挟持部材）４８の基端部４８Ａが取り付けられて（固定されて）いる。軸部材４４は、冶具４２の底壁部２２Ａの四隅部から上方側へ突出しており、クリップ４８は、一対の挟持部４８Ｂで熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓを厚み方向に挟持している。

（樹脂部材の成形方法及び作用・効果）
次に、樹脂部材の成形方法について説明すると共に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

まず、図７に示される熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓをクリップ４８で挟持し、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓをバネ部材４６によって冶具４２の側へ引っ張る。その後の第一工程、第二工程及び第三工程は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。また、本実施形態では、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓがバネ部材４６によって冶具４２の側へ引っ張られることで、熱可塑性樹脂材５０にはその中央部５０Ａ側から周端部５０Ｓ側への引張力が作用する。このため、第三工程のプレス成形時には、仮に上型及び下型の成形面が複雑な形状（図示省略）であっても、熱可塑性樹脂材５０をその周端部５０Ｓ側に流動させることができる。すなわち、上型及び下型の成形面が複雑な形状であっても、プレス成形時における熱可塑性樹脂材５０の滞留に起因した皺等が生じにくく、成形性を向上させることが可能となる。したがって、本実施形態では、面形状が複雑な製品を成形することができる。

［第３の実施形態の変形例］
なお、本実施形態の変形例として、例えば、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓが図４に示される対の板部材３４、３６によって厚み方向に挟まれ、熱可塑性樹脂材５０の周端部５０Ｓ（図７参照）と対の板部材３４、３６との重合部が、ボルト（図示省略）及びナット２８によりボルト締結されると共に図７に示されるバネ部材４６を介して冶具４２に取り付けられてもよい。その場合、バネ部材４６の一端側が軸部材４４に係止されて取り付けられると共に、前記重合部に形成した被係止部（図示省略）にバネ部材４６の他端側が係止されて取り付けられてもよい。

［実施形態の補足説明］
なお、上記第１〜第３の実施形態では、図１等に示されるように、一対のガイド部材としてのレール２０が一対の上型１２及び下型１４のうちの一方である上型１２の側に設けられて上型１２の成形面１２Ａの両サイド側に配置されているが、一対のガイド部材としてのレールは、一対の上型１２及び下型１４のうちの一方である下型１４の側に設けられて下型１４（当該一方）の成形面１４Ａの両サイド側に配置されて基台１８に固定されてもよい。この場合には、図２（Ｃ）に示されるストッパ３０と同様の機能（つまり、一対のレールに沿ってスライドする冶具の変位を、冶具の枠内側が上型及び下型の各成形面同士の間に達した状態で制限する機能）を有するストッパも、上型１２及び下型１４のうちの下型１４（前記一方）の側に設けられる。そして、前記ストッパは、上記第１〜第３の実施形態と同様に、前記レールの下壁部における装置奥側の部分に固定されてもよい。

また、上記第１〜第３の実施形態では、図３、図６及び図７に示されるように、熱可塑性樹脂材２６、４０、５０の周端部２６Ｓ、４０Ｓ、５０Ｓ側は、その四隅部が冶具２２、４２の四隅部に取り付けられているが、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側は、その四隅部以外の部位が冶具の四隅部以外の部位に取り付けられてもよい。また、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材における平面視の形状についても上記実施形態の例に限定されない。

また、上記第１〜第３の実施形態では、図２（Ｃ）に示されるストッパ３０が縦壁状に形成されているが、ストッパは、例えば、レール（２０）の下壁部（２０Ｃ）から上方側へ突出されたスタットボルトや軸部材等のような他のストッパでもよい。

また、上記第１〜第３の実施形態に適用された熱可塑性樹脂材２６、４０、５０（図１〜図７参照）は、強化繊維を含んでいるが、本発明に適用される熱可塑性樹脂材は、強化繊維を含んでいなくてもよい。

さらに、請求項１に記載の「熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられ」の概念には、第１、第２の実施形態のように熱可塑性樹脂材の周端部が直接取り付けられた場合が含まれる他、第３の実施形態のように熱可塑性樹脂材の周端部が部材を介して取り付けられた場合も含まれる。

なお、上記実施形態及び上述の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 成形装置
１２ 上型
１２Ａ 成形面
１４ 下型
１４Ａ 成形面
２０ レール（ガイド部材）
２２ 冶具
２４ スタッドボルト（被取付部）
２６ 熱可塑性樹脂材
２６Ｓ 周端部
３０ ストッパ
３２ 加熱炉
３４、３６ 対の板部材
３８ 重合部
４０ 熱可塑性樹脂材
４０Ｓ 周端部
４２ 冶具
４４ 軸部材（被取付部）
４６ バネ部材
５０ 熱可塑性樹脂材
５０Ｓ 周端部

Claims (6)

1. 板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられた枠状の冶具を加熱炉で加熱する第一工程と、
   前記第一工程の後、前記加熱炉から出した前記冶具をガイド部材に沿ってストッパに当たるまでスライドさせ、前記熱可塑性樹脂材を上型と下型との間でかつ前記上型及び前記下型の両者から上下方向に離れた位置に配置する第二工程と、
   前記第二工程の後、前記熱可塑性樹脂材を前記上型及び前記下型で型締めしてプレス成形する第三工程と、
   を有する樹脂部材の成形方法。
2. 前記上型が凸状の成形型とされると共に前記下型が凹状の成形型とされ、
   前記第二工程において前記ガイド部材に沿ってスライドさせる前記冶具には、中央部が下方側に撓んだ状態の前記熱可塑性樹脂材が取り付けられている、請求項１記載の樹脂部材の成形方法。
3. 前記熱可塑性樹脂材が前記冶具の枠内側に離れて配置されると共に、前記熱可塑性樹脂材の周端部側と前記冶具との間には前記熱可塑性樹脂材の周端部を前記冶具の側へ引っ張るバネ部材が設けられている、請求項１記載の樹脂部材の成形方法。
4. 前記熱可塑性樹脂材の周端部が対の板部材によって厚み方向に挟まれ、前記熱可塑性樹脂材の周端部と前記対の板部材との重合部は、ボルト締結されると共に直接又は部材を介して前記冶具に取り付けられている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂部材の成形方法。
5. 開閉可能な上型及び下型と、
   前記上型及び下型のうちの一方の側に設けられ、当該一方の成形面の両サイド側に配置された一対のガイド部材と、
   前記一対のガイド部材に載置可能とされると共に前記一対のガイド部材に沿ってスライド可能とされ、板状又はシート状の熱可塑性樹脂材の周端部側が取り付けられる被取付部を備えた枠状の冶具と、
   前記上型及び下型のうちの前記一方の側に設けられ、前記一対のガイド部材に沿ってスライドする前記冶具の変位を、前記冶具の枠内側が前記上型及び下型の各成形面同士の間に達した状態で制限するストッパと、
   を有し、
   前記上型及び下型を型開きした状態でかつ前記冶具の枠内側が前記上型及び下型の各成形面同士の間に配置された状態では、前記冶具の側方から見て前記上型及び下型の各成形面が前記冶具から装置上下方向に離れた位置に設定されている、成形装置。
6. 前記冶具には、前記熱可塑性樹脂材に引張力を作用させるバネ部材の一端側が取り付けられている、請求項５記載の成形装置。