JPS583824A - 熱可塑性合成樹脂シ−トの固相スタンピング成形方法 - 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】 本発明は熱可塑性合成樹脂シートより成形品を固相スタ
ンピング成形する方法に関する。

従来より自動車部分としてフェンダ−ライナー、タイヤ
ハウジング、スプラッシュカバー等、家電部品として冷
蔵庫扉内面板、本体側インナーボックス、露受蒸発皿等
が熱可塑性合成樹脂の射出成形成いは同樹脂シートの真
空成形、圧空成形等で得られている。

しかしこれらの成形方法においては、前者では樹脂の流
動性の点から成形品肉厚に限界があって最低１．５■〜
１．８ｆｉであり、またポリオレフィン樹脂でいうとζ
ろのメルトフローレート（２３０℃）も２．０１！’７
１０ｍ以下のものが使い難くて物性の優れた材料が使え
なく、後者においてもシートの成形時の温度が高く、た
とえば結晶性高分子なら融点を越えており、ドローダウ
ンの性質上極めて温度幅の狭い条件で成形されている。

さらに上記いずれの成形も成形サイクルに関しては長く
なるという問題があった。

これに対し固相スタンピング成形は樹脂シートの成形時
の温度範囲を結晶性高分子なら融点より０〜２０℃以下
、非品性高分子ならＶＩＣＡＴ軟化点（ＡＳＴＭ１５２
５）より０〜３０℃以上の固相状態に保ち、溶融状態に
較べ材料の張力を増加させ、クリアランスを樹脂シート
の厚みに対し１００〜１１０チの範囲に仕上げた雌雄一
対の金型（マツチドダイ）を用い、一般の板金加工用に
供されている油圧又は機械プレスにより２ＱＯｗｎ／ｓ
ｅＣ以下の型締速度でその樹脂シートを５〜１５ｋｆ／
ｃｍ２の圧力で加圧成形し、雌雄金型により樹脂シート
の両面より冷却する方法である。

この成形方法は材料が固相状態であるため、成形後の厚
みかもとの樹脂シートと同じか又はわずかな減少ですみ
、更に材料自身が溶融状態と較べ張力をある程度所有し
ている為、シート状態での移送等ハンドリングが容易で
ある。成形サイクルについても金型による両面からの冷
却と、もとの樹脂シートの温度も前述のように結晶性高
分子なら融点以下０〜２０℃、非品性高分子ならＶＴＣ
ＡＴ軟化点より０〜３０℃以上と低くなっている為真空
成形、圧空成形、射出成形等に較べ大幅に短い長所を有
している。

ところがこの成形方法では成形品のコーナ一部分、肩の
丸み部分等で薄肉化（ネッキング）を起こしたり、或い
は絞り深さが不足したり、ブランクホルダー上でブラン
クにしわが発生する問題があった。

この発明は、この問題を解決するものでありその要旨は
、熱可塑性合成樹脂シートを固相状態で雌雄金型及びブ
ランクホルダーを使用してスタンピング成形する際、ブ
ランクホルダー並びに上金型周縁部分即ちしわ押え機能
をはだす個所を加熱温調して、ブランクホールディング
時のブランク温度低下を防いでブランクの柔軟性を保た
せかつブランクとブランクホルダー間、ブランクと止金
。

型周縁部分間の滑り性を維持させたまま固相スタンピン
グ成形を行ない、深絞り性を上げ、板厚の均一性を保持
させることを特徴とする樹脂成形品の固相スタンピング
成形方法、である。

以下図面にもとすいて説明する。

プレスの上金型固定盤１に上金型（雌型）３、下金型固
定盤２に下金型（雄型）４が各々取りつけられている。

下金型４には同時にブランクホルダー５が具備されブラ
ンクホルダー５の上に融点を下回ること０〜２０°Ｃの
温度範囲に加熱保温されたポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ＡＢＳ。

ＨＩＰＳ、ＰＶＣ等の熱可塑性樹脂シート（以下ブラン
クと称する）６が静置される。ブランク６はスタンピン
グ成形時ブランク温度低下５と上金型周縁部分１１とに
よりニップされる。なお上金型周縁部分１１は上金型３
の本体と一体の構造でも或いは側構造のものでもよい。

この＝タブする圧力は油圧又は圧力空気により作動する
シリンダー７もしくはスプリング８（共に図示する）に
より任意に調節される。スタンピング成形工程として型
締めが進行しブランク６は雄型４から突出し、張り出し
、押し込み等を受け、ブランクホルダー５と止金型周縁
部分１工の間を材料成形品デザイン、板厚、ブランクの
温度等により決まるしわ押え力を受けつつ滑ってブラン
ク６の周辺部も成形品の投影面内に一部流動してくる。

メタルシートを含めた一般のスタンピング成形において
は、材料や成形品のデザインとりわけコーナ一部分の半
径、肩部の丸み等により絞り深さの限界が決ってくる。

この限界を超えるとしわがブランク部分に発生し、これ
を押えるためにしわ押え力を上げてゆく。この方法はい
わゆる加工硬化を起すメタルシートの場合に該当する。

絞り加工を受けたメタルシートはその部分の硬化を招き
、弾性率が向上し、未加工のブランクの周辺部を連続的
に流動させていく。

これに対し結晶性の熱可塑性合成樹脂製シートにおいて
は、融点を下回るとと０〜２０℃の温度範囲の固相状態
ではシートメタルにおいて生じる加工硬化が発生せずし
わ発生を抑制するためしわ押え力を上げ・るを成形品の
コーナ一部分、肩の丸み部分等で薄肉化をおこしてしま
うことになる。

これは融点以下で材料の張力があるとしても極めて弱い
からであり、しわ押え力の影響で絞り深さが浅いところ
でも雄型の肩部の丸み位置において局部的な薄肉化をお
こす。同様のことは非品性高分子のＶＩ　ＣＡＴ軟化点
より０〜３０３以上の固相状態でも見られるのである。

この現象を防止し、絞り深さを増すために電熱ヒーター
を代表とする加熱温調手段１０により加熱温調されたブ
ランクホルダー５上に、同じく加熱温調・保温されたブ
ランク６を静置し、スタンピング成形を行なう。この際
、上金型周縁部分る。ブランクホルダ−５及Ａ型周縁部
分１＋が加熱温調されていることから、スタンピング成
形時にブランクがそれらの間でニップされそも急冷され
ることがなく、ブランクの柔軟性を失なわない。更にこ
のことが成形後のスプリングバックを小さくすることに
もなる。

この加熱温調においてブランクホルダー５及び上型周縁
部分１１が５０℃未満の場合しわを発生させなくてかつ
ネッキングを生じさせない範囲のしわ押え力を加えた時
、ブランクの冷却が加速され、硬化の程度が他のブラン
ク部分より増し、材料の弾性率が上昇し、絞り加工を受
けても抵抗力が増し、ブランクの周辺部の成形品の投影
面内への滑り移動を妨げて成形性を低くすることが確認
された。またブランクホルダ−５及ノｌ型周縁部分１１
が１００℃を越えると、成形後に成形品のフランジ即ち
前記滑り移動をせず残った縁部が変形し７ランジの必要
な成形品にとって支障を生ずる。従ってブランクホルダ
ー５及び金型周縁部分１１の適切な温度範囲は熱可塑性
合成樹脂の組成により多少異なるが５０°Ｃ〜１００℃
の範囲内が望ましい。

なおブランクはあらかじめシート成形された均一厚みの
熱可塑性合成樹脂シートを成形品デザインに応じて切断
し熱板あるいは熱線ヒーターにより押出された直後の冷
却途中の過程にある均一厚みのシートを切断して使うこ
とも出来る。

以上述べたように本発明は、使用金型の一部を温調加熱
し、ブランクの周辺部を成形品の投影面内に流動しやす
くして深絞り性を増して固相スタンピング成形方法にお
ける成形品の薄肉化を解消し、又真空成形、圧空成形等
と比較してブランクが固相状態のため保形性を有して成
形時の移送が容易であり、成形サイクルも短縮で４きる
という数々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱されたブランクがブランクホルダー上に静
置され、閉鎖する上金型によりスタンピング成形される
直前の状態を示す断面図、第２図は上金型が閉じてスタ
ンピング成形が終り冷却、保圧状態に入っているところ
を示す断面図である。 １・・・・・・上金型固定盤、　　２・・曲下金型固定
盤、３・・・・・・上金型（雌型）、４・・・・・・下
金型（雄型）、５・・・・・・ブランクホルダー、　　
６・・・・・・ブランク（樹脂シート）、　　７・・曲
シリンダー８・・・・・・スプリング、　９・川・・成
形品、　　１０・・・・・・加熱温調手段、　　１１・
川・・上金型周縁部分。 特許出願人　昭和電工株式会社 代理人　弁理士菊地精−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性合成樹脂シートを固相状態で雌雄金型及びブラ
   ンクホルダーを使用してスタンピング成形する際、ブラ
   ンクホルダー及び上金型周縁部分の温度を５０〜１００
   ℃に加熱温調して固相スタンピング成形することを特徴
   とする熱可塑性合成樹脂シートの固相スタンピング成形
   方法。