JPH0588180B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0588180B2 JPH0588180B2 JP61008293A JP829386A JPH0588180B2 JP H0588180 B2 JPH0588180 B2 JP H0588180B2 JP 61008293 A JP61008293 A JP 61008293A JP 829386 A JP829386 A JP 829386A JP H0588180 B2 JPH0588180 B2 JP H0588180B2
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- Japan
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- mold
- cylindrical body
- diameter
- pressure
- frp
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、耐圧容器や高速回転体などの構成
要素として使用する繊維強化プラスチツクス
（FRP）製円筒体の製造方法、詳しくは、フイラ
メントワインデイング法によつて原形を作り、そ
の外表面を仕上げ研削して製品化する円筒体の研
削加工時の作業性を向上させ、かつ、完成した製
品の精度面での信頼性をも高め得る方法に関す
る。
要素として使用する繊維強化プラスチツクス
（FRP）製円筒体の製造方法、詳しくは、フイラ
メントワインデイング法によつて原形を作り、そ
の外表面を仕上げ研削して製品化する円筒体の研
削加工時の作業性を向上させ、かつ、完成した製
品の精度面での信頼性をも高め得る方法に関す
る。
FRP円筒体は、樹脂含浸連続繊維を断面円形
の金型上に巻き付け、樹脂を加熱硬化後、金型よ
り脱型するいわゆるフイラメントワインデイング
法によつて製造されることが多いが、このような
方法で得られる円筒体は偏肉を生じ易いので、精
度の要求される用途ではその除去加工が必要にな
る。
の金型上に巻き付け、樹脂を加熱硬化後、金型よ
り脱型するいわゆるフイラメントワインデイング
法によつて製造されることが多いが、このような
方法で得られる円筒体は偏肉を生じ易いので、精
度の要求される用途ではその除去加工が必要にな
る。
これに対し、軽量かつ高強度、高弾性であると
云うFRPの特性を生かすためには、成形後の繊
維の切断を極力少なくすることが要求される。特
に、薄肉円筒体の場合、少ない繊維によつて必要
強度を得なければならないため、その要求が強
い。このため、上記の方法で得られるFRP円筒
体は、一般的には、内面は脱型時の姿をそのまま
残し、外表面のみを機械加工して偏肉を取ること
が多い。
云うFRPの特性を生かすためには、成形後の繊
維の切断を極力少なくすることが要求される。特
に、薄肉円筒体の場合、少ない繊維によつて必要
強度を得なければならないため、その要求が強
い。このため、上記の方法で得られるFRP円筒
体は、一般的には、内面は脱型時の姿をそのまま
残し、外表面のみを機械加工して偏肉を取ること
が多い。
この外表面の機械加工において従来採られてい
る方法は、第４図に示すように、FRP円筒体１
の内部に、その円筒体に対して摩擦力の生じる状
態に芯体２を挿入し、これを施盤や研削盤等の加
工機に装着して外表面を切削或いは研削するもの
である。
る方法は、第４図に示すように、FRP円筒体１
の内部に、その円筒体に対して摩擦力の生じる状
態に芯体２を挿入し、これを施盤や研削盤等の加
工機に装着して外表面を切削或いは研削するもの
である。
しかしながら、上述した従来の方法には、脱型
前のFRP円筒体の熱膨脹係数が金型のそれより
も大きい場合、加熱硬化、冷却後円筒体が金型に
きつく密着するため、脱型が難しく、従つて、何
らかの圧力負荷装置により円筒体に押抜き力或い
は引抜き力を付加して脱型すると云う面倒な手段
用いなければならない欠点、さらには、大きな脱
型圧力を加える場合、円筒体を傷付けると云う欠
点がある。
前のFRP円筒体の熱膨脹係数が金型のそれより
も大きい場合、加熱硬化、冷却後円筒体が金型に
きつく密着するため、脱型が難しく、従つて、何
らかの圧力負荷装置により円筒体に押抜き力或い
は引抜き力を付加して脱型すると云う面倒な手段
用いなければならない欠点、さらには、大きな脱
型圧力を加える場合、円筒体を傷付けると云う欠
点がある。
また、外周面の機械加工においても、金型から
脱型後、加工用芯体を挿入する従来の方法では、
FRP円筒体と芯体との間に隙間を生じ易いため、
偏肉除去率を高め難い。かと云つて、芯体を無理
に押し込んで隙間を小さくする方法を採ると、円
筒体の内面に傷が付き品質が低下する。
脱型後、加工用芯体を挿入する従来の方法では、
FRP円筒体と芯体との間に隙間を生じ易いため、
偏肉除去率を高め難い。かと云つて、芯体を無理
に押し込んで隙間を小さくする方法を採ると、円
筒体の内面に傷が付き品質が低下する。
ここで、金型と芯体の交換が難しい場合、金型
を加工用芯体としてそのまま使用する方法も考え
られるが、硬化後のFRP円筒体と金型との間に
は部分的に隙間が生じることがあり、このよう
に、FRP円筒体が均一に金型に接触していない
ケースでは、芯体を基準にして行われる機械加工
において偏肉が除去されず、しかも、外表面の加
工により内径が変化し縮小する円筒体であると脱
型が更に難しくなる。
を加工用芯体としてそのまま使用する方法も考え
られるが、硬化後のFRP円筒体と金型との間に
は部分的に隙間が生じることがあり、このよう
に、FRP円筒体が均一に金型に接触していない
ケースでは、芯体を基準にして行われる機械加工
において偏肉が除去されず、しかも、外表面の加
工により内径が変化し縮小する円筒体であると脱
型が更に難しくなる。
本発明は、上記の問題を解決するため、先ず、
金型として第１図に示す如き構造のものを使用す
る。図示の金型３は、軸心部の両端にワインデイ
ング機や加工機への取付けシヤフト４を設けた円
筒状ボデイ５と、その外周に圧力付加室６を介し
て気密に一体化した弾性変形可能な外筒７と、圧
力導入口８につなぐパイプ９の途中等に挿入され
るストツプバルブなどの圧力付加室内圧力の保持
手段１０とで構成され、加圧流体の導入により圧
力付加室６内の圧力が上昇すると外筒７が膨らん
で拡径するようになつている。
金型として第１図に示す如き構造のものを使用す
る。図示の金型３は、軸心部の両端にワインデイ
ング機や加工機への取付けシヤフト４を設けた円
筒状ボデイ５と、その外周に圧力付加室６を介し
て気密に一体化した弾性変形可能な外筒７と、圧
力導入口８につなぐパイプ９の途中等に挿入され
るストツプバルブなどの圧力付加室内圧力の保持
手段１０とで構成され、加圧流体の導入により圧
力付加室６内の圧力が上昇すると外筒７が膨らん
で拡径するようになつている。
さて、このような金型を用いた本発明の方法
は、前述の圧力付加室６内に油等の加圧流体を導
入して金型３の外筒７を第２図の鎖線位置から実
線位置に拡径する第１工程、拡径した金型７の外
周面に、フイラメントワインデイング法により樹
脂含浸繊維束を所定の配向、厚みに巻き付け、樹
脂を加熱硬化させてFRP円筒体１を得る第２工
程、第１工程よりも高い内圧の付加により外筒７
を第２図の実線位置から更に拡径して円筒体１の
内面に充分に密着させる第３工程、金型３を施盤
や研削盤等の加工機に装着し、さらに、金型を基
準に芯出しを行なつて円筒体１の外表面を研削
し、偏肉をとる第４工程、付加室６内の圧力を除
去して外筒７を本来の径に縮径し、第３図に示す
ように、円筒体１と外筒７との間に隙間を生じさ
せる第５工程、金型３から円筒体１を抜き取る第
６工程の各工程を得るものである。
は、前述の圧力付加室６内に油等の加圧流体を導
入して金型３の外筒７を第２図の鎖線位置から実
線位置に拡径する第１工程、拡径した金型７の外
周面に、フイラメントワインデイング法により樹
脂含浸繊維束を所定の配向、厚みに巻き付け、樹
脂を加熱硬化させてFRP円筒体１を得る第２工
程、第１工程よりも高い内圧の付加により外筒７
を第２図の実線位置から更に拡径して円筒体１の
内面に充分に密着させる第３工程、金型３を施盤
や研削盤等の加工機に装着し、さらに、金型を基
準に芯出しを行なつて円筒体１の外表面を研削
し、偏肉をとる第４工程、付加室６内の圧力を除
去して外筒７を本来の径に縮径し、第３図に示す
ように、円筒体１と外筒７との間に隙間を生じさ
せる第５工程、金型３から円筒体１を抜き取る第
６工程の各工程を得るものである。
この方法によれば、第３工程により金型と
FRP円筒体との間の隙間が完全に消滅するので、
金型をそのまま加工用芯体として偏肉を確実に除
去することができる。
FRP円筒体との間の隙間が完全に消滅するので、
金型をそのまま加工用芯体として偏肉を確実に除
去することができる。
また、第１工程により拡径された金型が、第５
工程により樹脂含浸繊維の巻き付け時よりも小さ
く縮径されるため、第６工程における円筒体への
脱型圧力の付加も不要にすることができる。
工程により樹脂含浸繊維の巻き付け時よりも小さ
く縮径されるため、第６工程における円筒体への
脱型圧力の付加も不要にすることができる。
なお、金型３の拡径率、縮径率は、FRP円筒
体と金型の熱膨脹係数差、外表面の加工による円
筒体の内径変化を考慮して適宜に設定すればよ
い。内圧負荷の程度により金型の径をコントロ−
ルし得るのでその設定値は任意に選ぶことができ
る。
体と金型の熱膨脹係数差、外表面の加工による円
筒体の内径変化を考慮して適宜に設定すればよ
い。内圧負荷の程度により金型の径をコントロ−
ルし得るのでその設定値は任意に選ぶことができ
る。
以上述べたように、この発明の方法は、予め拡
径した金型上にFRP円筒体を形成し、また、そ
の円筒体の外周面の機械加工は、金型を更に拡径
して円筒体に充分に密着させた状態下で行い、最
後に、金型を繊維巻付け時よりも小さな径に縮径
して脱型するので、金型と加工用芯体との入れ替
え作業、それに伴うFRP円筒体の傷付きを無く
すことができ、また、外周面の研削時には、研削
刃物或いは研削砥石が円筒体の全長において同一
円周上に当たる偏肉除去率の高い加工を期待でき
る。
径した金型上にFRP円筒体を形成し、また、そ
の円筒体の外周面の機械加工は、金型を更に拡径
して円筒体に充分に密着させた状態下で行い、最
後に、金型を繊維巻付け時よりも小さな径に縮径
して脱型するので、金型と加工用芯体との入れ替
え作業、それに伴うFRP円筒体の傷付きを無く
すことができ、また、外周面の研削時には、研削
刃物或いは研削砥石が円筒体の全長において同一
円周上に当たる偏肉除去率の高い加工を期待でき
る。
さらに、脱型も円筒体に圧力を付加せずに行え
るため非常に簡単になり、かつ、脱型圧力による
円筒体の損傷も無くなる。
るため非常に簡単になり、かつ、脱型圧力による
円筒体の損傷も無くなる。
従つて、高品質のFRP円筒体を量産性良く、
安価に得ることが可能になる。中でも、熱膨脹係
数が金型よりも大きいGFRP（ガラス繊維強化プ
ラスチツクス）円筒体の製造には脱型の容易さと
云う点から、また、薄肉円筒体の場合には、無理
な脱型圧力の付加、加工芯体の挿入等が不要であ
ると云う点から特に大きな効果を期待できる。
安価に得ることが可能になる。中でも、熱膨脹係
数が金型よりも大きいGFRP（ガラス繊維強化プ
ラスチツクス）円筒体の製造には脱型の容易さと
云う点から、また、薄肉円筒体の場合には、無理
な脱型圧力の付加、加工芯体の挿入等が不要であ
ると云う点から特に大きな効果を期待できる。
第１図は、この発明の方法に用いる金型の一例
を示す断面図、第２図及び第３図はその金型を用
いたこの発明の方法の説明図、第４図は従来法の
説明図である。 １……FRP円筒体、３……金型、４……シヤ
フト、５……円筒状ボデイ、６……圧力付加室、
７……外筒、８……圧力導入口、９……パイプ、
１０……圧力保持手段。
を示す断面図、第２図及び第３図はその金型を用
いたこの発明の方法の説明図、第４図は従来法の
説明図である。 １……FRP円筒体、３……金型、４……シヤ
フト、５……円筒状ボデイ、６……圧力付加室、
７……外筒、８……圧力導入口、９……パイプ、
１０……圧力保持手段。
Claims (1)
- １ 圧力保持の可能な内圧付加手段により金型を
拡径する第１工程、拡径した金型の外周面にフイ
ラメントワインデイング法に基いて樹脂含浸繊維
束を所定の配向、厚みに巻き付け、加熱硬化させ
て円筒体を得る第２工程、第１工程よりも高い内
圧の負荷により金型を更に拡径して上記円筒体に
密着させる第３工程、金型を基準に円筒体の外表
面を研削し偏肉を除去する第４工程、内圧を除去
して金型を縮径し円筒体との間に隙間を生じさせ
る第５工程、金型から円筒体を抜き取る第６工程
の各工程を経ることから成る繊維強化プラスチツ
クス製円筒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008293A JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008293A JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167032A JPS62167032A (ja) | 1987-07-23 |
| JPH0588180B2 true JPH0588180B2 (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=11689115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008293A Granted JPS62167032A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 繊維強化プラスチツクス製円筒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167032A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5365394B2 (ja) * | 2009-07-24 | 2013-12-11 | トヨタ自動車株式会社 | 高圧ガスタンクの製造方法 |
| DE102011121987A1 (de) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Wickelverfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen, rohrartigen Hohlkörperformlings, Vorrichtung zum Herstellen eines rotationssymmetrischen, rohrartigen Hohlkörperformlings sowie Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines rotationssymmetrischen, rohrartigen Hohlkörperformlings |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61008293A patent/JPS62167032A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62167032A (ja) | 1987-07-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |