JP6026892B2 - Sheet press molding method and sheet press molded body for integrally molding a molded body having ribs or bosses - Google Patents
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Description
本発明は、シート状基材をプレス成形することにより、リブ等の隆起部を有する成形体を一体成形するためのシートプレス成形方法、及び一体成形されたリブ等の隆起部を有するシートプレス成形体に関する。 The present invention relates to a sheet press molding method for integrally molding a molded body having a raised portion such as a rib by press molding a sheet-like substrate, and sheet press molding having a raised portion such as an integrally molded rib. About the body.
熱可塑性材料から成る成形品は、成形品の用途によってさまざまな形状に形成され、平均厚さを増すことなく強度、耐荷重性を与えるため、または他の機能を与えるために、しばしばリブを形成されて成る。または成形品は、用途によって、表皮材を形成されて成る。 Molded parts made of thermoplastic materials can be formed into a variety of shapes depending on the application of the molded part, often forming ribs to provide strength, load bearing capability, or other functions without increasing the average thickness Made up. Alternatively, the molded product is formed by forming a skin material depending on the application.
従来、ＴＰＯシート裏面に低融点オレフィン系樹脂からなる接着層を貼付した積層体である表皮材をモールドプレス成形用の金型に配置し型締めし、芯材となる半溶融樹脂をランナ、ゲートを通じて金型内に射出充填し、芯材と表皮材とをプレス一体化するモールドプレス成形によって、表皮材を有する成形品が製造された（特開平１０−１３８２６８号広報：特許文献１）。 Conventionally, a skin material, which is a laminate in which an adhesive layer made of a low melting point olefin resin is pasted on the back of a TPO sheet, is placed in a mold for mold press molding and clamped, and a semi-molten resin as a core material is runner, gate The molded product having the skin material was manufactured by mold press molding in which the core material and the skin material were press-integrated by injection filling into the mold (Japanese Patent Laid-Open No. 10-138268: Patent Document 1).
リブを有する成形体は、一般に、射出成形によるモールド成形により製造される。または、機能性部品として予めリブ構造を有した別部品を金型内にインサートし金型内で熱溶着する方法や、後工程として成形品にリブ部品を超音波溶着、接着剤で付与する方法により製造される。 A molded body having ribs is generally manufactured by molding by injection molding. Alternatively, a method in which another part having a rib structure in advance as a functional part is inserted into the mold and thermally welded in the mold, or a rib part is ultrasonically welded to the molded product as a subsequent process, and an adhesive is applied. Manufactured by.
射出成形によらず、シート状基材を金型でプレス成形する（シートプレス成形）ことによりリブ付き成形品を一体成形することは概して困難である。このため、従来、成形体を強化繊維１５〜８０重量％と熱可塑性樹脂２０〜８５重量％からなる繊維強化熱可塑性樹脂成形体とすることが提案された（特開２０１２−３５５３４広報：特許文献２）。強化繊維を単繊維状に極めて良好に分散させることにより、成形しようとする成形体の形状が多少凹凸を有するものであっても、形状の精度や均一な機械特性を実質的に損なうことなく、金型を用いたプレスによる一体成形を行うことができる。 Regardless of injection molding, it is generally difficult to integrally form a molded product with ribs by press-molding a sheet-like substrate with a mold (sheet press molding). For this reason, conventionally, it has been proposed that the molded body is a fiber-reinforced thermoplastic resin molded body composed of 15 to 80% by weight of reinforcing fibers and 20 to 85% by weight of thermoplastic resin (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-35534). 2). By dispersing the reinforcing fibers very well in the form of a single fiber, even if the shape of the molded product to be molded is somewhat uneven, without substantially impairing the accuracy of the shape and uniform mechanical properties, Integral molding by pressing using a mold can be performed.
特許文献１に記載されたモールドプレス成形や従来の射出成形では、成形下型に射出機が接続され、溶融状熱可塑性樹脂を金型内に射出充填する際に射出圧が高くなり、また、充填するためのゲートを必要とするため、特殊な金型構造をとらなければならず、金型作製のコストが増加した。その他の方法でも、生産設備や工程の複雑化が避けられなかった。 In the mold press molding or conventional injection molding described in Patent Document 1, an injection machine is connected to the lower mold, and the injection pressure is increased when the molten thermoplastic resin is injected and filled in the mold. Since a gate for filling is required, a special mold structure has to be taken, which increases the cost of mold production. Other methods have inevitably complicated production facilities and processes.
また、特許文献２に記載された方法は、プレス成形でリブを有する成形品を一体成形するものであるが、シート状基材として繊維強化熱可塑性樹脂を使用し、シート状基材に強化繊維を混入する必要があり、通常シート状基材を使用してリブ付き成形体を一体成形することは、依然困難であった。 In addition, the method described in Patent Document 2 is a method in which a molded product having ribs is integrally formed by press molding, and a fiber-reinforced thermoplastic resin is used as a sheet-like substrate, and the reinforcing fiber is used as the sheet-like substrate. It was still difficult to integrally form a molded body with ribs using a sheet-like base material.
本発明は、上記の課題に鑑みて、工程や設備等を複雑化させることがなく、コストの増加や生産性の低下を招くことがなく、また、シート状基材に特殊な材料を必要とすることもなくリブ又はボス付き成形体を製造することができるシートプレス一体成形方法を提供することを目的とする。特に、本発明は、金型の形状を所定形状とする手段により、通常のシート状基材を用いて、リブ付き又はボス付き成形品を成形性よく容易に成形することができるシートプレス成形方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention does not complicate processes and equipment, does not increase costs and decreases productivity, and requires a special material for the sheet-like substrate. An object of the present invention is to provide a sheet press integrated molding method capable of producing a molded body with ribs or bosses without the need to do so. In particular, the present invention provides a sheet press molding method capable of easily molding a molded product with ribs or bosses with good moldability by using a normal sheet-like substrate by means for setting the shape of the mold to a predetermined shape. The purpose is to provide.
上記課題を解決する本発明に係るリブを有する成形体を一体成形するシートプレス成形方法は、対向して配設される下型と上型とにより、表面の少なくとも一部が加熱溶融された熱可塑性材料から成るシート状基材をプレスしリブを有する成形体を一体成形するシートプレス成形工程から成り、下型が、上型に対向する第１のプレス面であって、成形体の一方の表面を形成するための第１のプレス面を有し、上型が、下型に対向する第２のプレス面であって、成形体のリブを含んで成る他方の表面を形成するための第２のプレス面を有し、第２のプレス面が、主表面と、該主表面から第１のプレス面に向かって凹んだ凹部と、主表面から第１のプレス面に向かって突出した凸部と、を含み、凹部の表面と凸部の表面とが連続しており、シートプレス成形工程において、溶融したシート状基材が凹部に流動充填される、ことを特徴とする。 The sheet press molding method for integrally molding a molded body having ribs according to the present invention that solves the above-described problems is a method in which at least a part of the surface is heated and melted by a lower mold and an upper mold that are arranged to face each other. A sheet press molding step in which a sheet-like base material made of a plastic material is pressed and a molded body having ribs is integrally molded, wherein the lower mold is a first press surface facing the upper mold, and one of the molded bodies A first press surface for forming a surface, and the upper die is a second press surface facing the lower die, and a second press surface for forming the other surface including the ribs of the molded body. And the second press surface has a main surface, a recess recessed from the main surface toward the first press surface, and a protrusion protruding from the main surface toward the first press surface. The surface of the concave portion and the surface of the convex portion are continuous, and a sheet In press forming process, molten sheet-like base material is fluidized filled into the recess, characterized in that.
このようにすることで、シートプレス成形において、リブを形成するための凹部に隣り合う凸部が半溶融状態となったシート状基材を圧縮し、凸部によるシート状基材の肉厚減少分の少なくとも一部が、リブ形成用凹部に流動充填されてリブが一体成形され、従来のシートプレス成形用設備を使用して容易にリブを有する成形体を製造することができる。 In this way, in sheet press molding, the sheet-like base material in which the convex part adjacent to the concave part for forming the rib is in a semi-molten state is compressed, and the thickness of the sheet-like base material is reduced by the convex part. At least a part of the minute is fluidly filled in the rib forming recesses and the ribs are integrally formed, and a molded body having ribs can be easily manufactured using conventional sheet press molding equipment.
本発明において、リブ形成用の凹部に流動充填される溶融したシート状基材の容積は、圧縮用の凸部の容積（肉厚減少分）以下である。 In the present invention, the volume of the melted sheet-like substrate that is fluidly filled in the rib-forming recesses is equal to or less than the volume of the compression protrusions (thickness reduction).
好適に、リブ形成用の凹部に流動充填される溶融したシート状基材の容積は、圧縮用の凸部の容積の１００パーセントないし１０パーセントの範囲にある。 Preferably, the volume of the molten sheet-like substrate that is fluidly filled into the rib-forming recesses is in the range of 100 percent to 10 percent of the volume of the compression projections.
また、好適に、凹部は凸部の中にある。このようにすることで、凹部の周囲全体から、溶融したシート状基材が流動充填され得る。 Preferably, the concave portion is in the convex portion. By doing in this way, the melted sheet-like base material can be fluidly filled from the entire periphery of the recess.
上型のプレス面に形成されるリブ形成用の凹部は、リブ設計等の必要に応じて、複数あってよい。各々の凹部に隣り合う各々の凸部は、互いに独立していてよい。あるいは、複数の凹部に隣り合う凸部は、単一のものであってもよい。リブ形成用の凹部により成形される各々のリブの形状は、単一の板状であってよい。または、板状のリブが縦横に垂直に交差した格子状であってもよい。リブの形状はこれらに限定されず、金型設計の所定の要件に従って多様な形状とすることができる。 There may be a plurality of rib-forming recesses formed on the press surface of the upper die as required for rib design and the like. Each convex part adjacent to each concave part may be mutually independent. Or the convex part adjacent to a some recessed part may be a single thing. The shape of each rib formed by the rib forming recess may be a single plate. Alternatively, a lattice shape in which plate-like ribs intersect vertically and horizontally vertically may be used. The shape of the rib is not limited to these, and can be various shapes according to the predetermined requirements of the mold design.
本発明において、好適に、凸部の主表面から突出した距離ｄは、０．０ｍｍ＜ｄ≦２．０ｍｍの範囲にあり、凹部の主表面から凹んだ距離ｈは、０．５ｍｍ≦ｈ≦２０．０ｍｍの範囲にある。 In the present invention, preferably, the distance d protruding from the main surface of the convex portion is in the range of 0.0 mm <d ≦ 2.0 mm, and the distance h recessed from the main surface of the concave portion is 0.5 mm ≦ h ≦. It is in the range of 20.0 mm.
本発明に係るシートプレス成形工程では、シート状基材の一方の表面に表皮材がラミネートされてよい。このようにすることで、表皮材を有するリブ付き成形体を一体成形することができる。 In the sheet press molding step according to the present invention, a skin material may be laminated on one surface of the sheet-like substrate. By doing in this way, the molded object with a rib which has a skin material can be integrally molded.
上記のシートプレス成形方法により成形された本発明に係るリブ付きシートプレス成形体は、成形体の表面、裏面のうちリブを含んで成る面が、主な表面である成形面と、凸部であるリブと、リブに隣り合う凹部とから成り、該凹部の成形面に対する深さｄが、０．０ｍｍ＜ｄ≦２．０ｍｍの範囲にある。 The sheet press molded body with ribs according to the present invention formed by the above-described sheet press molding method includes a molding surface, which is a main surface of the front surface and the back surface of the molded body, and a convex portion. It consists of a certain rib and a recess adjacent to the rib, and the depth d of the recess with respect to the molding surface is in the range of 0.0 mm <d ≦ 2.0 mm.
本発明の他の態様は、ボスを有する成形体を一体成形するシートプレス成形方法であって、対向して配設される下型と上型とにより、表面の少なくとも一部が加熱溶融された熱可塑性材料から成るシート状基材をプレスしボスを有する成形体を一体成形するシートプレス成形工程から成り、下型が、上型に対向する第１のプレス面であって、成形体の一方の表面を形成するための第１のプレス面を有し、上型が、下型に対向する第２のプレス面であって、成形体のボスを含んで成る他方の表面を形成するための第２のプレス面を有し、第２のプレス面が、主表面と、該主表面から第１のプレス面に向かって凹凸となるボス形成用凹凸部と、主表面から第１のプレス面に向かって突出した圧縮用凸部と、を含み、ボス形成用凹凸部が圧縮用凸部の中にあり、シートプレス成形工程において、溶融したシート状基材がボス形成用凹凸部の凹部に流動充填される、ことを特徴とする。 Another aspect of the present invention is a sheet press molding method for integrally molding a molded body having a boss, wherein at least a part of the surface is heated and melted by a lower mold and an upper mold disposed opposite to each other. A sheet press molding process in which a sheet-like base material made of a thermoplastic material is pressed and a molded body having a boss is integrally molded, and the lower mold is a first press surface facing the upper mold, and one of the molded bodies A first press surface for forming the surface of the molded body, and the upper die is a second press surface facing the lower die, and the other surface comprising the boss of the molded body is formed. A second press surface, the second press surface being a main surface, a boss forming uneven portion that becomes uneven from the main surface toward the first press surface, and the first press surface from the main surface A convex portion for compression that protrudes toward Located in, in the sheet press molding process, molten sheet-like base material is fluidized filled in the concave portion of the uneven portion bosses formed, characterized in that.
上記のとおり、本発明に係るシートプレス成形方法は、リブ又はボス付きの成形体をプレス一体成形することができ、生産効率が高く、初期投資を抑えることができ、大量生産に有利である。特に、車両用内装及び外装部品の製造において、金型の形状をリブ形成用として、従来のシートプレス設備を用いてリブを一体的に付与することができ、成形品の強度、剛性を向上させるとともにシート状基材の板厚を軽減することができ、軽量化とコストダウンとを実現できる。 As described above, the sheet press molding method according to the present invention can press-mold a molded body with ribs or bosses, has high production efficiency, can suppress initial investment, and is advantageous for mass production. In particular, in the manufacture of interior and exterior parts for vehicles, the shape of the mold can be used for rib formation, and ribs can be integrally provided using conventional sheet press equipment, improving the strength and rigidity of the molded product. In addition, the sheet thickness of the sheet-like substrate can be reduced, and weight reduction and cost reduction can be realized.
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施形態が説明される。図面は説明のためのものであり、厚さ等の寸法は誇張され、尺度も必ずしも一致しない。同様の又は対応する構成要件に、同じ符号が使用されることがある。図面に記載された構成は、例示として示されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図しない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are for illustrative purposes, and dimensions such as thickness are exaggerated and the scales do not necessarily match. The same reference numbers may be used for similar or corresponding configuration requirements. The configurations described in the drawings are shown by way of example and are not intended to limit the scope of the invention.
図１（ａ）、（ｂ）に、本発明に係るリブ付きシートプレス成形体１００、１００’の一部の断面図が示されている。シートプレス成形体１００は、シート状（薄板状）基材をプレス成形して成る本体部１から成り、上面Ｓ１及び下面Ｓ２を有する（図１（ａ））。シートプレス成形体１００’は、シート状基材を成形して成る本体部１及びシート状表皮材を成形してなる表皮部２から成り、上面Ｓ１’及び下面Ｓ２’を有する（図１（ｂ））。シートプレス成形体１００、１００’は各々、車両用内装部品であるドアトリム、リアシェルフや車両用外装部品であるエンジンアンダーカバー等であってよい。 FIGS. 1A and 1B are partial cross-sectional views of ribbed sheet press-formed bodies 100 and 100 ′ according to the present invention. The sheet press-molded body 100 includes a main body 1 formed by press-molding a sheet-like (thin plate-like) base material, and has an upper surface S1 and a lower surface S2 (FIG. 1A). The sheet press molded body 100 ′ is composed of a main body portion 1 formed by molding a sheet-like base material and a skin portion 2 formed by molding a sheet-like skin material, and has an upper surface S1 ′ and a lower surface S2 ′ (FIG. 1B). )). Each of the sheet press molded bodies 100 and 100 ′ may be a door trim that is an interior part for a vehicle, an engine under cover that is an exterior part for a vehicle, or the like.
シートプレス成形体１００、１００’の各々の上面Ｓ１、Ｓ１’は、リブを形成されて成る。上面Ｓ１、Ｓ１’は同様の構成を有するため、以下では上面Ｓ１について説明する。 The upper surfaces S1, S1 'of the sheet press molded bodies 100, 100' are formed with ribs. Since the upper surfaces S1 and S1 'have the same configuration, the upper surface S1 will be described below.
シートプレス成形体１００の上面Ｓ１は、プレス成形により形成された成形面１１、成形面１１に対して凹んだ凹部１２、１２、及び成形面１１に対して突出したリブ１３から成る。上面Ｓ１は、成形体１００の使用時に裏側になる面であってよく、下面Ｓ２は、成形体１００の使用時に表側になる面であってよく、リブを有しなくてよい。 The upper surface S1 of the sheet press molded body 100 includes a molding surface 11 formed by press molding, concave portions 12 and 12 recessed with respect to the molding surface 11, and ribs 13 protruding with respect to the molding surface 11. The upper surface S1 may be a surface that becomes the back side when the molded body 100 is used, and the lower surface S2 may be a surface that becomes the front side when the molded body 100 is used, and may not have a rib.
好適に、リブ１３は、成形面１１を基準に高さｈを有し、高さｈは、０．５ｍｍ以上、２０．０ｍｍ以下の範囲にある。リブ（頂部）の幅ｗ１は、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の範囲にある。 Preferably, the rib 13 has a height h with respect to the molding surface 11, and the height h is in the range of 0.5 mm or more and 20.0 mm or less. The width (w1) of the rib (top) is in the range of 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.
リブ１３に各々隣り合う凹部１２、１２は各々、成形面１１を基準に深さｄを有し、深さｄは、２ｍｍを超えない範囲にある。凹部１２、１２の各々の幅ｗ２は、３０ｍｍを超えない範囲にある。 Each of the recesses 12 and 12 adjacent to the rib 13 has a depth d with respect to the molding surface 11, and the depth d is in a range not exceeding 2 mm. The width w2 of each of the recesses 12 and 12 is in a range not exceeding 30 mm.
リブ１３と凹部１２、１２との各々の境界の角部（リブ１３のつけ根）には、好適に、曲面Ｒ（図示せず）が形成されている。また、凹部１２の底部と側面との境界の角部、凹部１２と成形面１１との境界の角部にも、曲面Ｒが形成されていてよい。 A curved surface R (not shown) is preferably formed at a corner (base of the rib 13) of each boundary between the rib 13 and the recesses 12 and 12. Further, the curved surface R may be formed at the corner portion of the boundary between the bottom portion and the side surface of the concave portion 12 and at the corner portion of the boundary between the concave portion 12 and the molding surface 11.
リブ１３の頂部の形状は平坦であってよい。または、リブ１３の頂部の形状は、曲面に形成されていてもよい。リブの幅ｗは、リブ１３の頂部から下方のつけ根部分まで鉛直方向に一定（ｗ１）であってよく、下方のつけ根部分に向けて次第に大きくなっていてもよい。 The shape of the top of the rib 13 may be flat. Or the shape of the top part of the rib 13 may be formed in the curved surface. The rib width w may be constant (w1) in the vertical direction from the top of the rib 13 to the lower root portion, and may gradually increase toward the lower root portion.
凹部１２の深さｄは一定であってよく、凹部１２の平坦な底部がリブ１３の高さ方向に垂直であってよい。あるいは、凹部１２のリブ１３側の深さｄ１が、成形面１１側の深さｄ２よりも浅く、凹部１２の平坦な底部がリブ１３の高さ方向に垂直から傾斜していてもよい。 The depth d of the recess 12 may be constant, and the flat bottom of the recess 12 may be perpendicular to the height direction of the rib 13. Alternatively, the depth d1 on the rib 13 side of the concave portion 12 may be shallower than the depth d2 on the molding surface 11 side, and the flat bottom portion of the concave portion 12 may be inclined from the perpendicular to the height direction of the rib 13.
図２に、本発明に係る、下型３０及び上型４０から成るシートプレス成形用金型３００の断面の部分が図示されている。プレス金型３００は、成形体の成形面１１を形成する部分は従来の金型と同様であり、全体的な金型構造については特殊な構造を有しないため、リブを形成するための構造を有する部分のみが図示され、その他の部分は省略されている。 FIG. 2 shows a cross-sectional portion of a sheet press molding die 300 comprising a lower die 30 and an upper die 40 according to the present invention. The press mold 300 is the same as the conventional mold in the part that forms the molding surface 11 of the molded body, and the overall mold structure does not have a special structure. Only the part which has is shown in figure and the other part is abbreviate | omitted.
下型３０、上型４０は対向するプレス面３、４を各々有する。下型３０のプレス面３は、シートプレス成形体１００（１００’）の下面Ｓ２（Ｓ２’）を形成するための形状を有し、上型４０のプレス面４は、シートプレス成形体１００（１００’）の上面Ｓ１（Ｓ１’）を形成するための形状を有する（図１）。 The lower die 30 and the upper die 40 have press surfaces 3 and 4 that face each other. The press surface 3 of the lower mold 30 has a shape for forming the lower surface S2 (S2 ′) of the sheet press molded body 100 (100 ′), and the press surface 4 of the upper mold 40 is a sheet press molded body 100 ( 100 ′) to form the upper surface S1 (S1 ′) (FIG. 1).
ここで、プレス面４は、上面Ｓ１を成形する工程においてリブ１３をプレス一体成形するために、成形面１１を形成する主表面４１と、主表面４１から下型３０に向かって突出した凸部４２、４２と、主表面４１から下型に向かって凹んだ間隙である凹部４３から成る。凹部及び凸部の寸法は各々、成形されるリブ及びリブ周辺の凹部に対応するものである。凹部（リブ形成用の間隙）４３は凸部４２、４２と隣接しており、凹部４３の表面は凸部４２、４２の表面に連続している。 Here, the press surface 4 includes a main surface 41 that forms the molding surface 11 and a convex portion that protrudes from the main surface 41 toward the lower mold 30 in order to integrally press the rib 13 in the step of forming the upper surface S1. 42 and 42 and a recess 43 which is a gap recessed from the main surface 41 toward the lower mold. The dimensions of the recess and the projection correspond to the rib to be molded and the recess around the rib, respectively. The concave portion (gap for rib formation) 43 is adjacent to the convex portions 42 and 42, and the surface of the concave portion 43 is continuous with the surfaces of the convex portions 42 and 42.
図３に、本発明に係るシートプレス成形工程の一つの実施形態が図示されている。 FIG. 3 illustrates one embodiment of a sheet press molding process according to the present invention.
（Ｉ）熱可塑性樹脂等から成る、加熱され半溶融状となったシート状基材５がプレス機械に固定された下型３０の上に配置される。シート状基材５はヒータ等により予め加熱されて下型３０の上に移載される。あるいは、金型に配置されたあとに加熱されてもよい。 (I) A sheet-like base material 5 made of a thermoplastic resin or the like and heated to be in a semi-molten state is placed on a lower mold 30 fixed to a press machine. The sheet-like substrate 5 is preliminarily heated by a heater or the like and transferred onto the lower mold 30. Alternatively, it may be heated after being placed in the mold.
半溶融状とは、固相と液相が共存した状態であり、好適に、シート状基材５は、上型４０に対向する表面を中心に半溶融状となっている。 The semi-molten state is a state in which a solid phase and a liquid phase coexist, and the sheet-like base material 5 is preferably semi-molten around the surface facing the upper die 40.
（ＩＩ）下型３０に対向して上下移動可能に配設された上型４０が下降し、シート状基材５がプレスされる。上型４０のリブ形成用の凹部（間隙）に隣接した凸部がシート状基材５を圧縮することにより、半溶融状の熱可塑性樹脂がリブ形成用の凹部に流動していき、シート状基材５の肉厚減少分の少なくとも一部が、凹部に流動充填される。凹部の両側に凸部があることで、凹部の両側から流れ込んだ熱可塑性樹脂が、凹部の高さ方向上方に向かって方向性よく流動することができる。 (II) The upper die 40 disposed so as to be movable up and down is opposed to the lower die 30 and the sheet-like substrate 5 is pressed. The convex part adjacent to the concave part (gap) for rib formation of the upper mold 40 compresses the sheet-like substrate 5, whereby the semi-molten thermoplastic resin flows into the concave part for rib formation, and the sheet shape At least a part of the thickness reduction of the base material 5 is fluidly filled in the recess. By having the convex portions on both sides of the concave portion, the thermoplastic resin flowing from both sides of the concave portion can flow with good directivity toward the upper side in the height direction of the concave portion.
（ＩＩＩ）プレスが終了した段階で、半溶融状シート状基材５が、上型４０の凹部の略全体に流動充填され、リブ付きシートプレス成形品が得られる。 (III) When the pressing is completed, the semi-molten sheet-like base material 5 is fluidly filled in substantially the entire concave portion of the upper mold 40 to obtain a ribbed sheet press-formed product.
図４に、本発明に係るシートプレス成形工程の他の実施形態が示されている。 FIG. 4 shows another embodiment of the sheet press forming process according to the present invention.
(Ｉ)上面が加熱され半溶融状となり、下面も加熱軟化されたシート状基材５とシート状表皮材６とがプレス金型の下型３０の上に配置される。シート状表皮材６は、複数の繊維が絡まった3次元構造を有する不織布等から成る。 (I) The sheet-like base material 5 and the sheet-like skin material 6 whose upper surface is heated and semi-molten and whose lower surface is heat-softened are placed on the lower mold 30 of the press mold. The sheet-like skin material 6 is made of a nonwoven fabric having a three-dimensional structure in which a plurality of fibers are entangled.
（ＩＩ）上型４０が下降し、上記と同様にリブがプレス一体成形される。また、シート状表皮材６の表面に、加熱軟化されたシート状基材５の下面がプレスされ、シート状基材５の一部がシート状表皮材（繊維シート材）６を構成する繊維同士の間の空隙に入り込みアンカー効果が発揮されることにより接着される。このようにすることで、リブを有する本体部と表皮部とをプレス一体成形することができる。 (II) The upper die 40 is lowered, and the rib is press-molded in the same manner as described above. Further, the lower surface of the heat-softened sheet-like base material 5 is pressed on the surface of the sheet-like skin material 6, and a part of the sheet-like base material 5 forms a sheet-like skin material (fiber sheet material) 6. It is bonded by entering the gap between the two and exhibiting an anchor effect. By doing in this way, the main-body part and skin part which have a rib can be integrally formed by press.
または、シート状基材５は、予め表皮材６をラミネートされ、シートプレス成形用金型３００の下型３０の上に、表皮材６をラミネートされた側の面を下型３０に対向させ配置される。シート状基材５の上型４０に対向する側の面は加熱により半溶融状とされている。 Alternatively, the sheet-like base material 5 is preliminarily laminated with the skin material 6 and disposed on the lower mold 30 of the sheet press molding die 300 with the surface on which the skin material 6 is laminated facing the lower mold 30. Is done. The surface on the side facing the upper mold 40 of the sheet-like substrate 5 is made semi-molten by heating.
好適に、シート状基材から成る成形体のリブに隣接する凹部の容積（すなわち、上型の凸部に係るシート状基材５の肉厚減少分）に対し、形成されるリブの容積比は、１００パーセント〜１０パーセントの範囲にある。特に、１００パーセント〜４０パーセントが好ましい。 Preferably, the volume ratio of the rib to be formed with respect to the volume of the concave portion adjacent to the rib of the molded body made of the sheet-like base material (that is, the reduced thickness of the sheet-like base material 5 related to the convex portion of the upper mold). Is in the range of 100 percent to 10 percent. 100 percent to 40 percent is particularly preferable.
シート状基材及び表皮材から成る成形体のリブの容積もまた、隣接する凹部の容積の１００パーセント〜１０パーセントの範囲にある。特に、１００パーセント〜４０パーセントであることが好ましい。シート状基材とニードルパンチ不織布等の表皮材のプレス一体成形においても、半溶融状のシート状基材の流動性はほぼ下がらないと考えられる。 The volume of the rib of the molded body composed of the sheet-like base material and the skin material is also in the range of 100 percent to 10 percent of the volume of the adjacent concave portion. In particular, it is preferably 100% to 40%. It is considered that the fluidity of the semi-molten sheet-like substrate does not substantially decrease even in the press-integral molding of the sheet-like substrate and the skin material such as the needle punched nonwoven fabric.
シート状基材５の主原料となる熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの汎用プラスチックを使用することができる。その他、ポリアミド（ナイロン）、ポリカーボネートなどのエンジニアプラスチック等を使用することができる。熱流動性の観点から、汎用プラスチックを使用することが好ましい。 General-purpose plastics such as polypropylene and polyethylene can be used as the thermoplastic resin as the main raw material of the sheet-like substrate 5. In addition, engineer plastics such as polyamide (nylon) and polycarbonate can be used. From the viewpoint of thermal fluidity, it is preferable to use a general-purpose plastic.
剛性強度や溶融粘度の調整のために、二種以上の熱可塑性樹脂を混合しシート状基材５の材料に使用してもよい。 In order to adjust the rigidity strength and melt viscosity, two or more kinds of thermoplastic resins may be mixed and used as a material for the sheet-like substrate 5.
また、上記のような熱可塑性樹脂に、剛性強度を向上させるためのフィラー材として、木粉、無機鉱物などの粉砕品を混合してもよい。さらに、添加剤として、相溶化剤や発泡剤、難燃剤を混合してもよい。 Moreover, you may mix pulverized goods, such as a wood powder and an inorganic mineral, as a filler material for improving rigidity strength to the above thermoplastic resins. Furthermore, you may mix a compatibilizing agent, a foaming agent, and a flame retardant as an additive.
シート状基材の材料の構成は、重量部比で、熱可塑性樹脂：フィラー材：添加剤＝４０〜１００部：０〜６０部：０〜３０部である。このような構成割合とすることで、プレス成形において成形性がよく、強度等の品質、外観に優れたリブ付きシートプレス成形品を得ることができる。 The composition of the material of the sheet-like base material is thermoplastic resin: filler material: additive = 40 to 100 parts: 0 to 60 parts: 0 to 30 parts by weight. By setting it as such a composition ratio, the sheet press molded product with a rib which was excellent in the moldability in press molding, and was excellent in quality, such as intensity | strength, and an external appearance can be obtained.
シート状表皮材６としては、ニードルパンチカーペットなどの不織布、または織布を使用することができる。 As the sheet-like skin material 6, a nonwoven fabric such as a needle punch carpet or a woven fabric can be used.
実施例
本発明に係るシートプレス一体成形により、補強用リブを有するシートプレス成形体が製造された。図５（ａ）、（ｂ）に、製造されたリブ付きシートプレス成形体１００の一部が図示されている。図５(ａ)、（ｂ）に図示されたシートプレス成形体１００は各々、幅ｗ１が約１．０ｍｍ、長さｌが約５０．０ｍｍのリブ１３を有するものであった。
EXAMPLE A sheet press molded body having reinforcing ribs was manufactured by sheet press integral molding according to the present invention. 5A and 5B show a part of the manufactured ribbed sheet press molded body 100. FIG. Each of the sheet press-formed bodies 100 shown in FIGS. 5A and 5B has ribs 13 having a width w1 of about 1.0 mm and a length l of about 50.0 mm.
シートプレス一体成形のためのシート状基材として、（ｉ）ポリプロピレン単体から成る熱可塑性樹脂から成る基材と、（ｉｉ）ポリプロピレン50部、木粉50部を混合したウッドプラスチックから成る基材の２種類が使用された。板厚ｔは、PP単体から成るシート状基材で１．７mm、ウッドプラスチックから成るシート状基材で１．８mmであった。 As a sheet-like base material for sheet press integrated molding, (i) a base material made of a thermoplastic resin made of polypropylene alone, and (ii) a base material made of wood plastic mixed with 50 parts of polypropylene and 50 parts of wood flour. Two types were used. The sheet thickness t was 1.7 mm for a sheet-like substrate made of PP alone and 1.8 mm for a sheet-like substrate made of wood plastic.
プレス金型として、本発明に係るリブ形成用の凹部及び該凹部の表面に連続する表面を有する凸部から成るリブ成形構造を有する金型であって、その他の部分は従来の構造を有する金型が使用された。 As a press mold, a mold having a rib forming structure comprising a concave part for rib formation according to the present invention and a convex part having a surface continuous with the surface of the concave part, the other part being a mold having a conventional structure A type was used.
以下の表１に示されているように、実施例１ないし５において、圧縮部分であるプレス上型の凸部の大きさ（幅ｗ２、ｗ３）を変化させることにより、成形性が確認された。圧縮深さｄは、０．５ｍｍであった。 As shown in Table 1 below, in Examples 1 to 5, the moldability was confirmed by changing the size (width w2, w3) of the convex portion of the press upper die, which is the compression portion. . The compression depth d was 0.5 mm.
実施例１ないし３は、図５（ａ）に図示されているように、リブ１３に隣接する凹部１２、１２がリブ１３の付け根の長辺に隣接するようにしたものであり、実施例４及び５は、図５（ｂ）に示されているように、リブ１３に隣接する凹部１２が、リブ１３の付け根の短辺を含む全周に隣接するようにしたものであった。 In the first to third embodiments, as shown in FIG. 5A, the recesses 12 and 12 adjacent to the rib 13 are adjacent to the long side of the base of the rib 13. 5 and 5 are such that the recess 12 adjacent to the rib 13 is adjacent to the entire circumference including the short side of the root of the rib 13, as shown in FIG.
実施例１〜３では、一体成形される補強用リブの両側（長辺側）がプレス金型の凸部により等しく圧縮され、リブ高さｈのバラつきは１．５〜３．０mmと大きかったが、幅ｗ２が１０ｍｍの実施例１、２は、圧縮部容積（図５(ａ)のグレーに色塗りされた部分）に対するリブ容積比が４０％以上と圧縮効率がよく、肉厚減少分が効率的に金型のリブ形成用凹部に流動充填された。 In Examples 1 to 3, both sides (long sides) of the integrally formed reinforcing rib were equally compressed by the convex part of the press mold, and the variation in the rib height h was as large as 1.5 to 3.0 mm. However, in Examples 1 and 2 with a width w2 of 10 mm, the rib volume ratio with respect to the compression portion volume (the portion colored in gray in FIG. 5A) is 40% or more, so that the compression efficiency is good and the thickness reduction Was efficiently fluidly filled into the recesses for rib formation of the mold.
実施例４及び５では、一体成形される補強用リブの全周がプレス金型の凸部により圧縮され、リブ高さのバラつきは１．０mm以内と小さかった。実施例５のシート状基材材料としてウッドプラスチックを使用したものは、PP基材に比べて圧縮効率がおよそ半減しており、これは溶融粘度がウッドプラスチックの方が高いことに起因するものと考えられる。上記の実施例１ないし５の圧縮効率（肉厚減少分に対するリブの容積）は、プレス金型の温度を調節することにより向上させることができる。 In Examples 4 and 5, the entire circumference of the integrally formed reinforcing rib was compressed by the convex portion of the press die, and the variation in rib height was as small as 1.0 mm or less. The material using wood plastic as the sheet-like base material of Example 5 has approximately half the compression efficiency as compared with the PP base material, which is due to the fact that the wood plastic has a higher melt viscosity. Conceivable. The compression efficiency (the volume of the rib with respect to the thickness reduction) of Examples 1 to 5 can be improved by adjusting the temperature of the press die.
以上により、リブを有する成形体のシートプレス一体成形には、シート状基材に溶融粘度の低い材料を使用することが好適であり、また、成形されるリブ高さにバラツキが生じないよう、上型のリブ形成用の凹部が凸部の中にある（凹部の表面全体が凸部の表面に連続している）ことが好適である。また、高い圧縮効率を得るために、プレス上型の凸部の幅を１０ｍｍ程度とすることが好ましい。 As described above, it is preferable to use a material having a low melt viscosity for the sheet-like base material for the sheet press integrated molding of the molded body having ribs, and so that the rib height to be molded does not vary. It is preferable that the upper mold rib-forming concave portion is in the convex portion (the entire surface of the concave portion is continuous with the surface of the convex portion). Moreover, in order to obtain high compression efficiency, it is preferable that the width of the convex portion of the upper press die is about 10 mm.
図６に示されているように、プレス上型の凸部、凹部の形状に応じて、多様なリブを一体成形することができる。図６（ａ）では、リブ１３ａ、１３ｂの表面と成形体１００の成形面１１に対する凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの表面が連続しており、図でグレーに色塗りされた凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃの容積の合計に対し、リブ１３ａ、１３ｂの成形面１１から突出した容積の合計が、１００パーセントないし１０パーセントの範囲にある。図６（ｂ）、図６（ｃ）でも同様に、リブ容積比は、リブと凹部（プレス上型のリブ形成用凹部と圧縮用の凸部）の表面が連続する範囲に関する。 As shown in FIG. 6, various ribs can be integrally formed according to the shape of the convex and concave portions of the press upper die. In FIG. 6A, the surfaces of the ribs 13a, 13b and the surfaces of the recesses 12a, 12b, 12c with respect to the molding surface 11 of the molded body 100 are continuous, and the recesses 12a, 12b, 12c colored gray in the figure. The total volume protruding from the molding surface 11 of the ribs 13a and 13b is in the range of 100 percent to 10 percent. Similarly in FIG. 6B and FIG. 6C, the rib volume ratio relates to a range in which the surfaces of the rib and the recess (the rib forming recess of the press upper mold and the pressing protrusion) are continuous.
図７(ａ)に、本発明に係るシートプレス一体成形により成形されたボスを有するシートプレス成型体２００が図示されている。成形体２００の一方の面は、成形面２１と、成形面２１から凹んだ凹部２２と、セルフ・タッピングねじ等をねじ締結するためのボス孔及び成形面２１から突出した凸部から成るボス２３を含む。 FIG. 7A shows a sheet press molded body 200 having a boss formed by sheet press integral molding according to the present invention. One surface of the molded body 200 includes a molding surface 21, a recess 22 recessed from the molding surface 21, a boss hole for screwing a self-tapping screw and the like, and a boss 23 protruding from the molding surface 21. including.
図７（ｂ）に成形体２００の中央部分の断面が示されている。成形体２００は、上記のシートプレス一体成形方法により、ウッドプラスチック（ポリプロピレン５０部、木粉５０部から成るウッドストック）材料から成るシート状基材（ｔ１．９）２枚とニードルパンチカーペットから成るシート状表皮材（目付け２１０ｇ／ｍ２）との３枚を重ねてプレス一体成形し製造された。成形体の厚さ（成形体２００の下面から成形面２１までの高さ）は４．０ｍｍ（ｔ４．０）であった。なお、プレス成形金型の上型は４２度に温度調節された。成形体２００の基準面ｒ（成形面２１）に対して凹んだドーナツ状の凹部（圧縮部）の体積Ｖ１は約９３４ｍｍ３、基準面ｒから突出したドーナツ状のボスの凸部の体積Ｖ２は約６８０ｍｍ３であり、Ｖ１：Ｖ２＝１．３７：１（圧縮部に対するボスの凸部の容積比が７３パーセント）であった。 FIG. 7B shows a cross section of the central portion of the molded body 200. The molded body 200 is composed of two sheet-like base materials (t1.9) made of wood plastic (wood stock consisting of 50 parts of polypropylene and 50 parts of wood flour) and a needle punch carpet by the above-described sheet press integrated molding method. Three sheets of sheet-like skin material (weight per unit area 210 g / m 2 ) were stacked and manufactured by press integral molding. The thickness of the molded body (height from the lower surface of the molded body 200 to the molding surface 21) was 4.0 mm (t4.0). The temperature of the upper mold of the press mold was adjusted to 42 degrees. The volume V 1 of the doughnut-shaped concave portion (compressed portion) recessed with respect to the reference surface r (molding surface 21) of the molded body 200 is about 934 mm 3 , and the volume V of the convex portion of the donut-shaped boss protruding from the reference surface r. 2 was about 680 mm 3 , and V 1 : V 2 = 1.37: 1 (the volume ratio of the convex portion of the boss to the compressed portion was 73%).
本発明の思想及び態様から離れることなく多くのさまざまな修正が可能であることは当業者の知るところである。したがって、言うまでもなく、本発明の態様は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。 Those skilled in the art will appreciate that many different modifications are possible without departing from the spirit and aspects of the invention. Accordingly, it goes without saying that the embodiments of the present invention are merely examples, and do not limit the scope of the present invention.
３０ 下型
４０ 上型
４１ 主表面
４２ 圧縮用凸部
４３ リブ形成用凹部
３００ シートプレス成形用金型
30 Lower mold 40 Upper mold 41 Main surface 42 Compressive convex portion 43 Rib forming concave portion 300 Sheet press molding die
Claims (9)
対向して配設される下型と上型とにより、表面の少なくとも一部が加熱溶融された熱可塑性材料から成るシート状基材をプレスしリブを有する成形体を一体成形するシートプレス成形工程から成り、
前記下型が、前記上型に対向する第１のプレス面であって、前記成形体の一方の表面を形成するための第１のプレス面を有し、
前記上型が、前記下型に対向する第２のプレス面であって、前記成形体の前記リブを含んで成る他方の表面を形成するための第２のプレス面を有し、
前記第２のプレス面が、主表面と、該主表面から前記第１のプレス面に対して凹んだ凹部と、前記主表面から前記第１のプレス面に向かって突出した凸部と、を含み、
前記凹部の表面と前記凸部の表面とが連続しており、
前記シートプレス成形工程において、溶融したシート状基材が前記凹部に流動充填される、
ことを特徴とするシートプレス成形方法。 A sheet press molding method for integrally molding a molded body having ribs,
A sheet press molding step of integrally molding a molded body having ribs by pressing a sheet-like base material made of a thermoplastic material in which at least a part of the surface is heated and melted by a lower mold and an upper mold arranged to face each other. Consisting of
The lower die is a first press surface facing the upper die, and has a first press surface for forming one surface of the molded body,
The upper die is a second press surface facing the lower die, and has a second press surface for forming the other surface including the rib of the molded body;
The second press surface includes a main surface, a concave portion recessed from the main surface with respect to the first press surface, and a convex portion protruding from the main surface toward the first press surface. Including
The surface of the concave portion and the surface of the convex portion are continuous,
In the sheet press molding step, the melted sheet-like base material is fluidly filled in the concave portion.
A sheet press molding method.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 The volume of the molten sheet-like substrate that is fluidly filled in the concave portion is equal to or less than the volume of the convex portion.
The sheet press molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 The volume of the molten sheet-like substrate that is fluidly filled into the recesses is in the range of 100 percent to 10 percent of the volume of the projections;
The sheet press molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 The recess is in the projection;
The sheet press molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 A plurality of the recesses,
The sheet press molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 The distance d protruding from the main surface of the convex portion is in the range of 0.0 mm <d ≦ 2.0 mm, and the distance h of the concave portion recessed from the main surface is 0.5 mm ≦ h ≦ 20.0 mm. In the range of
The sheet press molding method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載されたシートプレス成形方法。 In the sheet press molding step, a skin material is laminated on one surface of the sheet-like base material,
The sheet press molding method according to claim 1.
対向して配設される下型と上型とにより、表面の少なくとも一部が加熱溶融された熱可塑性材料から成るシート状基材をプレスしリブを有する成形体を一体成形するシートプレス成形工程から成り、
前記下型が、前記上型に対向する第１のプレス面であって、前記成形体の一方の表面を形成するための第１のプレス面を有し、
前記上型が、前記下型に対向する第２のプレス面であって、前記成形体の前記リブを含んで成る他方の表面を形成するための第２のプレス面を有し、
前記第２のプレス面が、主表面と、該主表面から前記第１のプレス面に対して凹んだ凹部と、前記主表面から前記第１のプレス面に向かって突出した凸部と、を含み、
前記凹部の表面と前記凸部の表面とが連続しており、
前記シートプレス成形工程において、溶融したシート状基材が前記凹部に流動充填される、ことを特徴とするシートプレス成形体の製造方法。 Surface of the sheet pressed bodies at a in the molded product having a rib, a surface comprising a rib of the back surface is composed of a molding surface, and the rib is a convex portion, a recess adjacent to said rib, said Depth d with respect to the said molding surface of a recessed part is a manufacturing method of the sheet press molding in the range of 0.0 mm <d <= 2.0mm,
A sheet press molding step of integrally molding a molded body having ribs by pressing a sheet-like base material made of a thermoplastic material in which at least a part of the surface is heated and melted by a lower mold and an upper mold arranged to face each other. Consisting of
The lower die is a first press surface facing the upper die, and has a first press surface for forming one surface of the molded body,
The upper die is a second press surface facing the lower die, and has a second press surface for forming the other surface including the rib of the molded body;
The second press surface includes a main surface, a concave portion recessed from the main surface with respect to the first press surface, and a convex portion protruding from the main surface toward the first press surface. Including
The surface of the concave portion and the surface of the convex portion are continuous,
In the sheet press molding step, a molten sheet-like base material is fluidly filled into the concave portion .
対向して配設される下型と上型とにより、表面の少なくとも一部が加熱溶融された熱可塑性材料から成るシート状基材をプレスしボスを有する成形体を一体成形するシートプレス成形工程から成り、
前記下型が、前記上型に対向する第１のプレス面であって、前記成形体の一方の表面を形成するための第１のプレス面を有し、
前記上型が、前記下型に対向する第２のプレス面であって、前記成形体の前記ボスを含んで成る他方の表面を形成するための第２のプレス面を有し、
前記第２のプレス面が、主表面と、該主表面から前記第１のプレス面に向かって凹凸となるボス形成用凹凸部と、前記主表面から前記第１のプレス面に向かって突出した圧縮用凸部と、を含み、
前記ボス形成用凹凸部が前記圧縮用凸部の中にあり、
前記シートプレス成形工程において、溶融したシート状基材が前記ボス形成用凹凸部の凹部に流動充填される、
ことを特徴とするシートプレス成形方法。
A sheet press molding method for integrally molding a molded body having a boss,
A sheet press molding step of integrally molding a molded body having a boss by pressing a sheet-like base material made of a thermoplastic material in which at least a part of the surface is heated and melted by a lower mold and an upper mold disposed opposite to each other. Consisting of
The lower die is a first press surface facing the upper die, and has a first press surface for forming one surface of the molded body,
The upper die is a second press surface facing the lower die, and has a second press surface for forming the other surface including the boss of the molded body;
The second press surface protrudes from the main surface toward the first press surface, and from the main surface to the first press surface. And a convex portion for compression,
The boss forming irregularity is in the compression convexity,
In the sheet press molding step, the melted sheet-like base material is fluidly filled in the concave portions of the boss forming concave and convex portions,
A sheet press molding method.
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