JPH0661835B2 - 真空，圧空及びプレス成形用圧力制御装置 - Google Patents
真空，圧空及びプレス成形用圧力制御装置Info
- Publication number
- JPH0661835B2 JPH0661835B2 JP28849689A JP28849689A JPH0661835B2 JP H0661835 B2 JPH0661835 B2 JP H0661835B2 JP 28849689 A JP28849689 A JP 28849689A JP 28849689 A JP28849689 A JP 28849689A JP H0661835 B2 JPH0661835 B2 JP H0661835B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- chamber
- synthetic resin
- resin sheet
- piston
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成樹脂シートを加熱して真空，圧空及びプレ
ス成形する際、シートの二次元方向への引伸し量と力を
制御する圧力制御装置に関する。
ス成形する際、シートの二次元方向への引伸し量と力を
制御する圧力制御装置に関する。
真空，圧空成形やプレス成形は、合成樹脂シートを加熱
・軟化させる加熱工程と、合成樹脂シートを真空，圧空
成形により金型に密着させ、あるいはプレス加工する成
形工程により行われる。
・軟化させる加熱工程と、合成樹脂シートを真空，圧空
成形により金型に密着させ、あるいはプレス加工する成
形工程により行われる。
ところで、特に金型が深いものや複雑な形状を呈する成
形品を得る場合がある。かかる場合において、加熱・軟
化したシートをいきなり成形すると、あまり伸ばされな
かった箇所が厚肉になったり、より多く伸ばされたとこ
ろが薄肉になったりして、製品の肉厚が不均一になるこ
とが多かった。
形品を得る場合がある。かかる場合において、加熱・軟
化したシートをいきなり成形すると、あまり伸ばされな
かった箇所が厚肉になったり、より多く伸ばされたとこ
ろが薄肉になったりして、製品の肉厚が不均一になるこ
とが多かった。
そこで、従来は、合成樹脂シートを境にした一方を気密
にしておき、合成樹脂シートを加熱・軟化させる加熱工
程の後に、前記気密室の圧力を調整して軟化シートを膨
らませたり、へこませたりするフリーブローイング工程
を加えて、引伸し量を多くとることにより、軟化した合
成樹脂シートを製品形状に近似な形状にしてから、成形
する方法が行なわれていた。
にしておき、合成樹脂シートを加熱・軟化させる加熱工
程の後に、前記気密室の圧力を調整して軟化シートを膨
らませたり、へこませたりするフリーブローイング工程
を加えて、引伸し量を多くとることにより、軟化した合
成樹脂シートを製品形状に近似な形状にしてから、成形
する方法が行なわれていた。
しかしながら、従来の方法は、合成樹脂シートを境に一
方だけを気密にし、大気圧と加圧空気、大気圧と負圧空
気の組み合せであるため、シートの成形、すなわち加熱
・軟化した合成樹脂シートの伸び（肉厚）の調整は、樹
脂の軟化度合と空気圧の差のみによって行なわれてい
た。従って、従来のものは、ある温度とある空気圧差を
越えると無制限に体積膨張が起り、シートの引伸し量と
力を制御することが至難であり、金型が深いものや複雑
な形状を呈する成形品を均一な肉厚で得るには限度があ
った。また、従来の成形では、シートの引伸し量を制御
できないため引伸しを充分に行なうことができなかった
ので、材質として熱可塑性樹脂に限定され、熱硬化性樹
脂及びFRP ，FRTP及び異なった複数の樹脂を加えた多層
シート等の複合材を成形することができなかった。
方だけを気密にし、大気圧と加圧空気、大気圧と負圧空
気の組み合せであるため、シートの成形、すなわち加熱
・軟化した合成樹脂シートの伸び（肉厚）の調整は、樹
脂の軟化度合と空気圧の差のみによって行なわれてい
た。従って、従来のものは、ある温度とある空気圧差を
越えると無制限に体積膨張が起り、シートの引伸し量と
力を制御することが至難であり、金型が深いものや複雑
な形状を呈する成形品を均一な肉厚で得るには限度があ
った。また、従来の成形では、シートの引伸し量を制御
できないため引伸しを充分に行なうことができなかった
ので、材質として熱可塑性樹脂に限定され、熱硬化性樹
脂及びFRP ，FRTP及び異なった複数の樹脂を加えた多層
シート等の複合材を成形することができなかった。
本発明は上記の点に鑑み創案されたもので、合成樹脂シ
ートの２次元方向への引伸し量と力を制御しつつ、フロ
ーブローイングを行なって、金型が深いものや複雑な形
状を呈する成形品を均一な肉厚に成形をすることができ
ると共に、成形適用範囲を拡げた真空，圧空及びプレス
成形用圧力制御装置を提供することを目的とする。
ートの２次元方向への引伸し量と力を制御しつつ、フロ
ーブローイングを行なって、金型が深いものや複雑な形
状を呈する成形品を均一な肉厚に成形をすることができ
ると共に、成形適用範囲を拡げた真空，圧空及びプレス
成形用圧力制御装置を提供することを目的とする。
前記の課題を解決するため、本発明においては、気密箱
の略中央にクランプされた合成樹脂シートにより仕切ら
れた上下の室と、該上下の室に同圧の圧縮ガスをバルプ
付の配管を介して圧送する加圧源と、前記合成樹脂シー
トの直上及び直下に移動可能な加熱装置と、前記上下の
室の一方または両方に上動または下動可能に設けられた
成形型を有する真空，圧空及びプレス成形装置におい
て、前記上室に連通する一次室と、前記下室に連通する
二次室と、この二次室を画成するピストンを有するバラ
ンスシリンダと、このバランスシリンダのピストンロッ
ドに連繋されたサーボモータと、このサーボモータを用
いて前記ピストンの位置制御または速度制御を行い、前
記上下の室の圧力を制御する圧力制御手段とからなるこ
とを特徴とする。
の略中央にクランプされた合成樹脂シートにより仕切ら
れた上下の室と、該上下の室に同圧の圧縮ガスをバルプ
付の配管を介して圧送する加圧源と、前記合成樹脂シー
トの直上及び直下に移動可能な加熱装置と、前記上下の
室の一方または両方に上動または下動可能に設けられた
成形型を有する真空，圧空及びプレス成形装置におい
て、前記上室に連通する一次室と、前記下室に連通する
二次室と、この二次室を画成するピストンを有するバラ
ンスシリンダと、このバランスシリンダのピストンロッ
ドに連繋されたサーボモータと、このサーボモータを用
いて前記ピストンの位置制御または速度制御を行い、前
記上下の室の圧力を制御する圧力制御手段とからなるこ
とを特徴とする。
前記構成において、上下の室に同圧の圧縮ガスを圧送し
て合成樹脂シートを加圧し加熱装置により合成樹脂シー
トを加熱する。しかる後、圧力制御手段によりバランス
シリンダのピストンを制御して、一次室及び二次室の圧
力を制御したことにより、上下の室の圧力が制御され
る。この上下の室の圧力差を用いて合成樹脂シートの２
次元方向の引伸し量を制御しつつ、フリーブローイング
を行って、合成樹脂シートの肉厚の均一となる成形を行
うことができる。
て合成樹脂シートを加圧し加熱装置により合成樹脂シー
トを加熱する。しかる後、圧力制御手段によりバランス
シリンダのピストンを制御して、一次室及び二次室の圧
力を制御したことにより、上下の室の圧力が制御され
る。この上下の室の圧力差を用いて合成樹脂シートの２
次元方向の引伸し量を制御しつつ、フリーブローイング
を行って、合成樹脂シートの肉厚の均一となる成形を行
うことができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図面
は本発明の真空，圧空及びプレス成形装置の断面説明図
で、第１図は合成樹脂シートの加熱前の状態を示す説明
図、第２図は同じく加熱中の状態を示す説明図、第３図
は数値制御された外力によりバランスシリンダを移動さ
せ、気密箱の下室を上室より高圧とさせ、合成樹脂シー
トを上室側に膨らませた状態を示す説明図、第４図は雌
型を上昇させ、プラグを下降させると共に、バランスシ
リンダを第３図と逆方向に動かせ、雌型のキャビティ内
部に加熱シートを反転させ、更に雌型のキャビティ内部
を真空にし加熱シートをキャビティに密着させた状態を
示す説明図である。
は本発明の真空，圧空及びプレス成形装置の断面説明図
で、第１図は合成樹脂シートの加熱前の状態を示す説明
図、第２図は同じく加熱中の状態を示す説明図、第３図
は数値制御された外力によりバランスシリンダを移動さ
せ、気密箱の下室を上室より高圧とさせ、合成樹脂シー
トを上室側に膨らませた状態を示す説明図、第４図は雌
型を上昇させ、プラグを下降させると共に、バランスシ
リンダを第３図と逆方向に動かせ、雌型のキャビティ内
部に加熱シートを反転させ、更に雌型のキャビティ内部
を真空にし加熱シートをキャビティに密着させた状態を
示す説明図である。
第１図において、１は気密箱、２，２′はクランプ、
３，３′はヒータである。合成樹脂シート１０はこの両
端部をクランプに固定され、前記気密箱１中間位置で該
気密箱１を上室１１、下室１２に仕切っている。また、
合成樹脂シート１０の側方にはヒータ格納ケース２５が
配設され、前記合成樹脂シート１０を加熱・軟化させる
ため、該シートの上下近傍に移動可能なヒータ３，３′
が格納されている。
３，３′はヒータである。合成樹脂シート１０はこの両
端部をクランプに固定され、前記気密箱１中間位置で該
気密箱１を上室１１、下室１２に仕切っている。また、
合成樹脂シート１０の側方にはヒータ格納ケース２５が
配設され、前記合成樹脂シート１０を加熱・軟化させる
ため、該シートの上下近傍に移動可能なヒータ３，３′
が格納されている。
前記下室１２には加圧エア源４に制御弁６を介して接続
されている配管２６が継がっている。また、前記上室１
１には前記配管２６より分岐された配管１６、制御弁
５、配管２７を介して配管１５が接続されている。更
に、前記下室１２はバランスシリンダ７のピストン８に
より画成された二次室１４に配管２６，１６，１６′を
介して接続されている。
されている配管２６が継がっている。また、前記上室１
１には前記配管２６より分岐された配管１６、制御弁
５、配管２７を介して配管１５が接続されている。更
に、前記下室１２はバランスシリンダ７のピストン８に
より画成された二次室１４に配管２６，１６，１６′を
介して接続されている。
また、前記上室１１はバランスシリンダ７のピストン８
により同様に画成された一次室１３に配管１５，１５′
を介して接続されている。バランスシリンダ７のピスト
ンロッド９，９′は同径で、各々前記シリンダ７の両端
外部に延設されている。
により同様に画成された一次室１３に配管１５，１５′
を介して接続されている。バランスシリンダ７のピスト
ンロッド９，９′は同径で、各々前記シリンダ７の両端
外部に延設されている。
ピストンロッド９′側の延設部には送りねじ２３が螺刻
されていて、該送りねじ２３に螺合されたナット付歯車
２８をサーボモータ２９が歯車３０を介して回転させピ
ストンロット９′を左右に往復動させるようになってい
る。
されていて、該送りねじ２３に螺合されたナット付歯車
２８をサーボモータ２９が歯車３０を介して回転させピ
ストンロット９′を左右に往復動させるようになってい
る。
サーボモータ２９の回転量はＮＣ制御部３１より予めプ
ログラムされた量をサーボ制御部３２に出力し、サーボ
制御部３２からサーボモータ２９に伝達される。
ログラムされた量をサーボ制御部３２に出力し、サーボ
制御部３２からサーボモータ２９に伝達される。
なお、サーボモータ２９の回転によりピストンロッド
９′が往復動しバランスシリンダ７のピストン８の位置
が変化すると、もう一方のピストンロッド９に取付けら
れた検出部３３が移動位置および移動速度を検出してサ
ーボ制御部３２にフィードバックする。
９′が往復動しバランスシリンダ７のピストン８の位置
が変化すると、もう一方のピストンロッド９に取付けら
れた検出部３３が移動位置および移動速度を検出してサ
ーボ制御部３２にフィードバックする。
一方、前記下室１２には成形型のうち雌型１９が型移動
装置１７によって上下動可能に設けられている。２２は
合成樹脂シート１０が雌型１９に後記するプラグ２０に
より押込まれた際、キャビティ内部のエアを排出する通
路で、型移動装置１７の中央を貫通し、図示せぬ真空源
に接続された系路２１に継がっている。また、前記上室
１１にはプラグ２０が型移動装置１８によって上下動可
能に設けられている。
装置１７によって上下動可能に設けられている。２２は
合成樹脂シート１０が雌型１９に後記するプラグ２０に
より押込まれた際、キャビティ内部のエアを排出する通
路で、型移動装置１７の中央を貫通し、図示せぬ真空源
に接続された系路２１に継がっている。また、前記上室
１１にはプラグ２０が型移動装置１８によって上下動可
能に設けられている。
次に作用について説明する。
第１図に示す如く、合成樹脂シート１０をクランプ２，
２′に固定し、制御弁５，６を開通位置にし、加圧エア
源より加圧エアを上室１１、下室１２に送り込む。次
に、制御弁５，６を閉鎖位置にし、第２図に示す如く、
ヒータ３，３′をヒータ格納ケース２５より合成樹脂シ
ート１０の直上，直下に移動して加熱する。勿論、この
状態の時、バランスシリンダ７のピストン８は中立停止
状態にある。シート１０が適温になると、ヒータ３，
３′をヒータ格納ケース２５に戻す。
２′に固定し、制御弁５，６を開通位置にし、加圧エア
源より加圧エアを上室１１、下室１２に送り込む。次
に、制御弁５，６を閉鎖位置にし、第２図に示す如く、
ヒータ３，３′をヒータ格納ケース２５より合成樹脂シ
ート１０の直上，直下に移動して加熱する。勿論、この
状態の時、バランスシリンダ７のピストン８は中立停止
状態にある。シート１０が適温になると、ヒータ３，
３′をヒータ格納ケース２５に戻す。
次に第３図に示す如く、バランスシリンダ７のピストン
ロッド９′を、予めシートの材質の加熱・軟化の度合い
によってプログラムされた移動量だけサーボモータ２９
を回転させ、ピストン８を矢印の方向に動かす。ピスト
ン８を矢印の方向に動かすと、シリンダ７の内の二次室
１４は加圧され、気密箱１の下室１２も加圧され、軟化
したシート１０は、第３図の如く、上方に膨らむ。
ロッド９′を、予めシートの材質の加熱・軟化の度合い
によってプログラムされた移動量だけサーボモータ２９
を回転させ、ピストン８を矢印の方向に動かす。ピスト
ン８を矢印の方向に動かすと、シリンダ７の内の二次室
１４は加圧され、気密箱１の下室１２も加圧され、軟化
したシート１０は、第３図の如く、上方に膨らむ。
この時、気密箱１内の上室１１の空気圧も上昇するが、
配管１５，１５′を経てシリンダ７内の一次室１３に連
結されているので、ピストン８の移動分だけ一次室１３
は拡大され、遂には気密箱の上室１１及びシリンダ７の
一次室１３と気密箱の下室１２及びシリンダ７の二次室
の各室は同圧となる。即ち、ピストンロッド９′の動き
を制御することにより、フリーブローイングを行なって
シート１０，１０′の２次元方向の引伸す量と力をＮＣ
装置により数値制御することができる。
配管１５，１５′を経てシリンダ７内の一次室１３に連
結されているので、ピストン８の移動分だけ一次室１３
は拡大され、遂には気密箱の上室１１及びシリンダ７の
一次室１３と気密箱の下室１２及びシリンダ７の二次室
の各室は同圧となる。即ち、ピストンロッド９′の動き
を制御することにより、フリーブローイングを行なって
シート１０，１０′の２次元方向の引伸す量と力をＮＣ
装置により数値制御することができる。
なお、本発明はバランスシリンダのピストンロッドをサ
ーボモータと連繋させ、ピストンの位置をＮＣ装置によ
り数値制御するようにしたが、第５図に示す如く、ピス
トンロッド９′をサーボモータ２９に代えてシリンダー
２９′等の駆動源と連繋させ、ピストンの位置をドック
３７とリミットスイッチ３５，３６により位置制御又は
速度制御してもよい。
ーボモータと連繋させ、ピストンの位置をＮＣ装置によ
り数値制御するようにしたが、第５図に示す如く、ピス
トンロッド９′をサーボモータ２９に代えてシリンダー
２９′等の駆動源と連繋させ、ピストンの位置をドック
３７とリミットスイッチ３５，３６により位置制御又は
速度制御してもよい。
次に、雌型１９を型移動装置１７により上昇させると共
に、プラグ２０を上型移動装置１８によた下降させる。
また同時に、バランスシリンダ７のピストン８を第３図
の矢印とは逆方向に動かす。すると、雌型１９のキャビ
ティ内部に加熱シート１０′が反転し、さらに系路２１
の真空とすることにより、キャビティ内部の空気は通路
２２を介して排出されシート１０′はキャビティに密着
して硬化する。
に、プラグ２０を上型移動装置１８によた下降させる。
また同時に、バランスシリンダ７のピストン８を第３図
の矢印とは逆方向に動かす。すると、雌型１９のキャビ
ティ内部に加熱シート１０′が反転し、さらに系路２１
の真空とすることにより、キャビティ内部の空気は通路
２２を介して排出されシート１０′はキャビティに密着
して硬化する。
次に、系路２１に加圧空気を送ることにより、成形され
たシートは離型され、成形は完了する。
たシートは離型され、成形は完了する。
なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、発
明の思想を逸脱しない範囲内において種々の改変並びに
実施態様をとりうることは勿論である。
明の思想を逸脱しない範囲内において種々の改変並びに
実施態様をとりうることは勿論である。
以上説明した如く、本発明の真空，圧空及びプレス成形
用圧力制御装置によれば、気密箱の外に、気密箱の上室
に連通する一次室と、気密箱の下室に連通する二次室を
画成するピストンを有するバランスシリンダを設け、該
バランスシリンダのピストンロッドをサーボモータ等の
駆動源と連繋させ、ピストン位置をＮＣ装置により数値
制御したり、スイッチ類により位置制御又は速度制御し
たので、合成樹脂シートの２次元方向への引伸し量（肉
厚も含む）と力（圧力）を制御しつつフリーブローイン
グを行なって、肉厚の均一となる成形をすることができ
る。また、従来の成形とは違ってシート加熱後の引伸し
初期に高いブロー圧力であっても最適なブロー速度の制
御ができるので、大がかりな物、熱硬化性シートやFRP
やFRTP及び異なった複数の樹脂を加えた多層シート等の
複合材も成形することができ、成形適応範囲を大巾に拡
げることができる。
用圧力制御装置によれば、気密箱の外に、気密箱の上室
に連通する一次室と、気密箱の下室に連通する二次室を
画成するピストンを有するバランスシリンダを設け、該
バランスシリンダのピストンロッドをサーボモータ等の
駆動源と連繋させ、ピストン位置をＮＣ装置により数値
制御したり、スイッチ類により位置制御又は速度制御し
たので、合成樹脂シートの２次元方向への引伸し量（肉
厚も含む）と力（圧力）を制御しつつフリーブローイン
グを行なって、肉厚の均一となる成形をすることができ
る。また、従来の成形とは違ってシート加熱後の引伸し
初期に高いブロー圧力であっても最適なブロー速度の制
御ができるので、大がかりな物、熱硬化性シートやFRP
やFRTP及び異なった複数の樹脂を加えた多層シート等の
複合材も成形することができ、成形適応範囲を大巾に拡
げることができる。
図面（第１図乃至第４図）は本発明の一実施例の真空，
圧空及びプレス成形装置の断面説明図で、第１図は合成
樹脂シートの加熱前の状態を示す説明図、第２図は同じ
く加熱中の状態を示す説明図、第３図は同じく膨らませ
た状態を示す説明図、第４図は同じく雌型のキャビティ
に密着させようとする説明図、第５図は別の実施例でバ
ランスシリンダのピストンロッドを別のシリンダに連繋
させてリミットスイッチにより位置制御した状態を示す
説明図である。 １……気密箱、２，２′……クランプ ３，３′……ヒータ、４……加圧エア源 ５，６……制御弁、７……バランスシリンダ ８……ピストン ９，９′……ピストンロッド １０……合成樹脂シート、１１……上室 １２……下室、１３……一次室 １４……二次室、１９……雌型 ２０……プラグ、２１……系路 ２２……通路、２３……送りねじ ２９……サーボモータ、３１……ＮＣ制御部 ３２……サーボ制御部、３３……検出部
圧空及びプレス成形装置の断面説明図で、第１図は合成
樹脂シートの加熱前の状態を示す説明図、第２図は同じ
く加熱中の状態を示す説明図、第３図は同じく膨らませ
た状態を示す説明図、第４図は同じく雌型のキャビティ
に密着させようとする説明図、第５図は別の実施例でバ
ランスシリンダのピストンロッドを別のシリンダに連繋
させてリミットスイッチにより位置制御した状態を示す
説明図である。 １……気密箱、２，２′……クランプ ３，３′……ヒータ、４……加圧エア源 ５，６……制御弁、７……バランスシリンダ ８……ピストン ９，９′……ピストンロッド １０……合成樹脂シート、１１……上室 １２……下室、１３……一次室 １４……二次室、１９……雌型 ２０……プラグ、２１……系路 ２２……通路、２３……送りねじ ２９……サーボモータ、３１……ＮＣ制御部 ３２……サーボ制御部、３３……検出部
Claims (1)
- 【請求項１】気密箱の略中央にクランプされた合成樹脂
シートにより仕切られた上下の室と、該上下の室に同圧
の圧縮ガスをバルプ付の配管を介して圧送する加圧源
と、前記合成樹脂シートの直上及び直下に移動可能な加
熱装置と、前記上下の室の一方または両方に上動または
下動可能に設けられた成形型を有する真空，圧空及びプ
レス成形装置において、 前記上室に連通する一次室と、前記下室に連通する二次
室と、この二次室を画成するピストンを有するバランス
シリンダと、 このバランスシリンダのピストンロッドに連繋されたサ
ーボモータと、 このサーボモータを用いて前記ピストンの位置制御また
は速度制御を行い、前記上下の室の圧力を制御する圧力
制御手段と からなることを特徴とする真空，圧空及びプレス成形用
圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28849689A JPH0661835B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 真空，圧空及びプレス成形用圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28849689A JPH0661835B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 真空，圧空及びプレス成形用圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150125A JPH03150125A (ja) | 1991-06-26 |
| JPH0661835B2 true JPH0661835B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=17730969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28849689A Expired - Fee Related JPH0661835B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 真空，圧空及びプレス成形用圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661835B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108819183B (zh) * | 2018-07-25 | 2023-12-08 | 深圳市铭皓有机玻璃有限公司 | 亚克力板的异形成型装置及制备方法 |
| JP7044735B2 (ja) * | 2019-04-04 | 2022-03-30 | 本田技研工業株式会社 | 樹脂成形装置及び樹脂成形方法 |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP28849689A patent/JPH0661835B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03150125A (ja) | 1991-06-26 |
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