JPH02212120A - 真空成形法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に、高低差の大なる立体構造の内装品の
薄肉の表皮材の製造に好適な真空成形法に関するもので
、自動車、鉄道車両、航空機等の内装品に好適な表皮材
の真空成形を１指したものである。

［従来の技術］ 従来の連続式真空成形法は、一般に、シートの供給装置
、加熱装置、成形装置を有する連続式真空成形機で成形
される。

まず、カレンダーにて所要の外表面状シートに成形され
、ロール状に巻き取られたロールシ一トを、シートの供
給装置にて所定の長さに切断してカットシートを形成す
る。このカットシートは、シート供給装置内で、搬送チ
ェーンに固定される。

この搬送チェーンは、ロールシートの巻き方向すなわち
、カットシートの長さ方向に平行に２本設けられ、カッ
トシートの２辺を、それぞれ保持できる構造となってい
る。この２本の搬送チェーンは、平行状態で、加熱装置
、成形装置間をエンドレスで可動し、真空成形が完了す
ると同時に、次のシートが成形装置内に供給されて連続
的に真空成形される。

すなわち、シート供給装置のシートが加熱装置へ、加熱
装置のシートが成形装置へ搬送され、シート供給装置か
ら加熱装置へ搬送された後には、ロールシートから新し
いシートが自動的に供給され、また、成形装置で成形さ
れた製品は自動的に脱型される。

従って２本の搬送チェーンの間隔はシートの幅と同一で
ある。また、成形装置内では、２本の搬送チェーンの間
を、真空型が、シート上方からシートを突き下げまたは
シートの下方からシートを突き上げ、真空型をシートで
充分エアタイトな状態にした後、真空引きすることによ
り製品を得るものである。すなわち、この真空型を突き
上げ、もしくは突き下げした時シートは伸ばされる。こ
の様な、伸びを形成するような成形方法は、薄肉の外皮
材の成形には不適当である。従来では、これらの変動を
考慮して多様な成形法が考えられている。これらの真空
成形法は、大別すると、ストレート（ｓｔｒａｉｇｈｔ
）成形とドレープ（ｄｒａｐｅ　）成形に分けられる。

ストレート成形は、雌型成形とも呼ばれ、目的とする形
状を、反転した凹状の型を用いて、立体的製品を成形す
る方法で、熱可塑性シートを可動枠にクランプし、これ
を加熱軟化し、雌型とシートとの接触間を真空に引いて
、雌型に引付けて密着させ、冷却し成形を完結する方法
である。

ドレープ成形は、雄型成形とも呼ばれ、目的とする形状
と同一の（シートの特性により収縮率を加算した形）凸
状の型を用いて、立体的製品を成形する方法で、前者と
同様、熱可塑性シートを可動枠にクランプし、これを加
熱し、雄型の山に沿って予張りし、真空に引いて成形す
る方法である。

また、この基本的な２つの成形法の外に補助プラグ（ｐ
ｌｕｇ−ａｓｓｉｓｔ　）などを組み合わせたプラグア
シスト成形法がある。このプラグアシスト成形は、簡単
な雌型（雄型）と雄型プラグ（雌型プラグ）を用いて行
なうシート熱成形法の一つで、加熱したシートをプラグ
を用いて予備成形した後、真空または真空および圧空を
用いてシートを雌型に密着させ成形を完結する方法であ
る。

また、エアスリップ（ａｌｒ−ｓ　ｌ　ｉｐ）成形法が
ある。

このエアスリップ成形（エアクツション成形）は、雄型
を用いる真空成形法の一種で、雄型を箱の中に入れ、シ
ートを箱の上縁にクランプし、加熱軟化させ圧縮空気を
下方から吹込み半球状に膨脹させながら雄型を下から突
上げると、型とシートの間にエアクツションが形成され
るので型は最上端に達するまでシートに接触しないから
部分冷却が起こらず成型品の隅になる部分を破ることも
ない。

この時点で真空に引きエアクツションをなくし、シート
を型に引付けて成形するものである。

また、リバースドロー　（ｒｅｖｅｒｓｅ−ｄｒａｗ）
成形法がある。

このリバースドロー成形は、雌型を用いる熱成形におい
て、加熱したシートを圧縮空気を用いて上方に膨脹させ
た後、真空に引いて成形する方法、単に真空に引く場合
に比べて製品の肉厚を一様にすることができる。

また、プラグアシストリバースドロー成形法がある。こ
の成形は、加熱したシートを圧空によって自由膨張させ
た後、プラグによって逆方向に予備圧伸し、更に真空を
用いて成形を完結する熱成形法で、大型の深絞り成形品
の製作に用いられる。

また、ドレープアシストフレーム成形法がある。

このドレープアシストフレーム成形は、熱成形において
、雄型を用いて数個取りする場合に用いる枠組で、型の
谷の部分の周囲に合わせて形造った細い針金または太い
棒からできているもので、このフレームを成形するべき
シートの上方に吊り、成形中に、このアシストフレーム
が降下し、シートを延伸して型にぴったりと入れる。こ
のようにして型の山の間でシートにひだを生ずるのを防
止するとともに型の間隔をより正確にきめることができ
るものである。

また、真空スナップバック（ｖａｃｕｕｍ　５ｎａｐ−
ｂａｃｋ）成形法がある。この真空スナップバック成形
は、真空成形法の変法で、加熱したシートを、雄型プラ
グと真空箱の間に置き、まず、真空箱の底から真空に引
き、シートを凹形に予張りし、次に、プラグを押し下げ
ると共に真空をなくするとシートは雄型プラグの表面に
スナップバックして密着する。この方法は深絞り成形品
に適している。

以上従来の成形法は、肉厚変動の多い、直接真空引きを
行なう成形法の外に、シートを均一に展開するため、補
助プラグ等の補助的手段を用いるなどの考慮が払われて
いるが、直接真空作用によって一度に変形して成形型に
沿接する肉厚変動の多い方法以外の場合、すなわち、補
助装置を用いる場合も、すべて初期厚のシートに、補助
プラグ等にて直接引き伸ばし応力を作用させて、２段式
に引き伸ばして型に沿接成形しているものである。

すなわち、大なり、小なり引き伸ばし作用によって、所
要の面積に展開しているものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記に記載のとおり、従来の成形法は、シート供給装置
にて、ロール状に巻き取られた熱可塑性プラスチックの
ロールシートを所要の長さに切断したカットシートの両
側を搬送チェーンに固定し、加熱部を通って、真空成形
型上の成形部へ移送し、この両側を固定したカットシー
トに対し、下部の真空成形型を突き上げ真空引きを行な
い製品を成形するものである。

従って、成形素材のカットシートは、一定の肉厚である
が、真空成形型で、カットシートを突き上げた時、真空
成形型の形状によって、突き上げ量が部位ごとに異なる
ため、カットシートの伸びも異なり、因って、製品の肉
厚も大きくばらつき生起するものとなる。

この突き上げ時の、高低部位の押し上げにより、カット
シートに与える引き伸ばし変動は、予想以上の大きな肉
厚のばらつきを生起するものとなり、特に、薄肉の場合
、破損等の高い不良率の発生となる。従って、高低差の
大なる立体形状の真空成形型の突き上げ時に発生する変
動応力を平均的に分散する応力分散の手段の解決が必要
である。

［課題を解決するための手段］ 上記のとおり、高低差の大きな雄型の真空成形型の突き
上げ時に、熱可塑性シートのカットシートに向かって突
き上げた時、まず、高い−［二段部がカットシートを突
き上げ引き伸ばし、順次、中段部、下段部が接触する挙
動をするが、上段部によって引き伸ばされるときの引き
伸ばし作用は、中段部、下段部にも波及するものであり
、特に、上段部付近の引き伸ばし応力を分散することが
肝要である。従って、発明者らは、搬送チェーンのカッ
トシートのクリップの構造のクリップ機構の改良を行な
うことによって、応力分散を企図したものである。

すなわち、クリップを固定するアタッチメント装置を多
数の区画に分割し、各区画ごとにクリップの開梱、開梱
の操作によって、好適な応力分散の得られることを解明
したものである。このクリップの開梱、開梱の操作は、
個々の分割アタッチメントに取り付けられたシリンダー
等の開閉装置によって行なわれる。なお、クリップの開
閉装置の操作は、所要の立体形状に対応して、あらかじ
め、制御機器にて、どの開閉装置を作動させるかを設定
して置くことにより、成形時にカットシートの適当な部
位を開梱し、自由な状態にすることができる。また、開
閉操作は、カットシートの両側を開梱するもの、片側を
開梱、交互に片側を開梱等それぞれ適応状態に操作され
うるちのである。

このようにして、突き上げ時の応力の分散を図った後、
カットシートをクリップで掴むと、カットシートは、元
厚に近い状態で、真空成形型に添付される。この添付状
態にて真空吸引を行なって、型形状に完全に沿接する。

または、真空成形型に添付状態で真空操作を行なうとき
、さらに沿接するため伸ばされるが、その度合が大きい
ような形状の場合は、添付状態のクリップを、真空引き
の際、必要な部位のクリップを開放する操作を、前記応
力分散時のように対応される。

すなわち、上記のカットシートの真空成形型への添付状
態の場合に、カットシートの型への沿接度が不充分な場
合、その部位の分割アタッチメントのクリップを開梱し
て、カットシートに自由度を与えて真空吸引を行ない、
沿接度を修正した後、さらに、クリップを開梱して、真
空成形を行ない真空成形を完了するようにする。

なお、より詳細な説明については、実施例の図面に基づ
いて後述する。

［作用］ 上記のように操作される真空成形法は、真空成形型に供
給される素材のカットシートに対する真空成形型の突き
上げによる、肉厚を変動する応力の大小に対応して適切
に応力分散されるため、元厚のカットシートの変動を抑
制するように作用する。従って、肉厚のばらつきの少な
い薄肉外皮材が得られるため、供給される素材のカット
シートの元厚も変動を見込んで厚くする必要がなく、薄
い肉厚の供給素材で、好適なすぐれた外皮材が得られる
。

［実施例］ 次に、例示の図面に基づいて、従来の真空成形法と、本
発明の真空成形法との対比において説明する。

第３図は、従来の真空成形法の概要図で、搬送チェーン
と、真空成形型とその上部の成形部の状態を示したもの
である。

第４図は、従来の真空成形法における、固定のカットシ
ートと、真空成形型との対接時の展延状態を示す概要図
である。

従来の真空成形法の一例は、第３図、第４図に示すとお
り、搬送チェーン９に設けられたピン１０に、カットシ
ート１を突き刺して搬送し、成形部ＦＳのアタッチメン
ト１１がピン１０に被さり、カットシート１を固定する
（第４図参照）。

この状態で、真空成形型８を上昇させ、カットシート１
を突き上げ状態にて対接し、真空引き操作によって真空
成形して外皮材を得るものである。

この従来例のカットシート１は、搬送チェーン９に固定
されているため、型の突き上げと共に、伸ばされて、厚
みの変動状態において展延されるものである（第４図参
照）。

第１図は、この発明の真空成形法の概要図、第２図は、
カットシートを掴む搬送チェーンのクリップ３の開梱、
開梱を示す概要図である。

図示のとおり、１は熱可塑性シートの成形素材であるカ
ットシート、２はカットシートを搬送する搬送チェーン
で、３は搬送チェーン２に設けられたクリップで、４は
クリップの上部に設定されたローラーで、カットシート
１はクリップ３にて保持され、成形部ＦＳへ移送される
途中において赤外線系加熱装置等にて、熱可塑性シート
の適性成形温度に加熱され成形部ＦＳへ移送される。カ
ットシート１はクリップ３にて保持されて真空成形型８
の上部の成形部ＦＳに移送されると、アタッチメント装
置ＡＤにてクリップ３は固定される（第２図参照）。ク
リップ３を固定するアタッチメント装置ＡＤは、分割ア
タッチメント５・・・と開閉装置のシリンダー６とから
なり、分割アタッチメント５は、カットシートの長さに
対応して多数の区画に分割される。その分割は、両側の
搬送チェーン２にそれぞれ対抗位置に相対して、たとえ
ば、分割アタッチメント５は、５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄ、５ｅ等に分割され、各分割アタッチメント
（５ａ、５ｂ、５ｃφ会舎）ごとに、クリップ３を開梱
、開梱するシリンダー６等の開閉装置が設けられる。

この開閉装置は、第２図に示すように、分割アタッチメ
ント５　（５ａ、５ｂ、　　番・・）は、自由に回転す
るように支点７にて連結され、且つシリンダー６のロッ
ドに、同じく支点７にて連結され、シリンダーのストロ
ークにより、クリップ３に設定されたローラー４を、そ
れぞれ支点７を軸に回転運動することにより、保持して
いたカットシート１を開放して自°由状態にする。すな
わち、シリンダー〇ロツドを出の状態としてクリップを
開梱状態に、ロッドを引きの状態としてクリップを開掴
状態とする。

このアタッチメント装置ＡＤの分割アタッチメント５の
作動機構によっ・て、真空成形部ＦＳにおいて、カット
シート１に真空成形型８を突き上げた時、型の立体形状
の高低の段差に対応して、上段部、中段部等のカットシ
ート１の対接部位に大きな引き伸ばし応力が掛からない
ように、その部位のクリップを開梱状態とする。この開
掴状態は、高低形状に対応して、両側開梱、片側開梱等
、その部位とその開掴状態を決定して、突き上げ応力に
よるカットシートの引き伸ばしによる変動を最小となる
ように対処する。この開梱、開梱作動は、立体形状に対
応してあらかじめ制御機器にて、どのシリンダーを作動
させるかを設定しておくことによって、成形時にカット
シートの適当な部位のクリップを開放し、自由性を与え
ることができる。

このようにして、真空成形型８を突き上げるとカットシ
ート１は、元厚に近い状態・で真空成形型８上に載置さ
れ、この状態でカットシート１をクリップで掴むとカッ
トシートは、真空成形型８に添付される。この状態で真
空吸引を行なうと型形状に完全に沿接成形される。なお
、成形が完了し、送出されると同時に、カットシートを
搬送するように設定することによって、連続的に真空成
形することもできる。

［発明の効果］ この発明の真空成形法は、以上説明したように、成形素
材のカットシートの元厚に近い状態にて真空成形される
ため、肉厚のばらつきの少ない、しかも高低段差の大き
な立体構造の内装品の薄肉の表皮材の均等な安定品質の
製品が、高能率に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の真空成形法の概要図、第２図は、
この発明の搬送チェーンのクリップの開梱、開梱作動の
概要図、 第３図は、従来の真空成形法の概要図、第４図は、従来
の固定カットシートと真空成形型との対接時の展延状態
を示す概要図である。 １・・・カットシート　　２・・・搬送チェーン３・・
・クリップ ５　（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ）−分割アタッチ
メント ８・・・真空成形型 ＦＳ・・・成形部 ＡＤ・・・分割アタッチメント装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性シートの真空成形において、所要の幅と
   長さに切断したカットシートを、搬送チェーンに供給し
   、搬送途上において、赤外線系等の加熱装置にて、熱可
   塑性カットシートの適性成形温度に加熱し、成形部へ移
   送し、移送されたカットシートは、成形部の多数の区画
   に分割された分割アタッチメントによって固定状態に保
   持し、真空成形型の形状の高低段差の上段部、中段部の
   対応部位の分割アタッチメントの両側または片側のクリ
   ップを開掴して、カットシートに必要な自由度を与えて
   真空成形型を突き上げて、カットシートを真空成形型に
   添付し、開掴した分割アタッチメントのクリップを閉掴
   して真空成形を行なうことを特徴とする真空成形法。
2. （２）カットシートに必要な自由度を与えて、真空成形
   型を突き上げてカットシートを真空成形型に添付し、分
   割アタッチメントのクリップ閉掴時に、カットシートの
   型への沿接度が不充分な場合、その部位の分割アタッチ
   メントのクリップを開掴して、カットシートに自由度を
   与えて真空吸引を行ない、沿接度を修正した後、さらに
   クリップを閉掴して、さらに吸引して真空成形を完了す
   ることを特徴とする請求項１記載の真空成形法。