(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれか一方が駆動されて上下方向に移動可能で、他方が固定的な上部金型及び下部金型と、
前記上部金型の上方に弾性体を介して配置され、上部金型が駆動されて上下方向に移動可能な場合には上部金型とともに移動する固定枠と、
前記上部金型の外周に密着して該上部金型との間で相対的に摺動できるように固定枠の下面に配設されたトリムダイと、
前記上部金型と前記トリムダイとの間に配設され、第２のシリンダによって駆動され進退自在であり、前進して両者の間に介挿された際に両者の相対位置を一定に保つ第２のロックと、
前記上部固定枠と前記下部金型との対向する面にそれぞれ対向させて設けた
上部及び下部ストッパーと、
前記両ストッパー間に第１のシリンダによって駆動され進退自在であり、前進して両者間に介在した場合、両ストッパー間を一定の距離に保たせることのできる第１のロックと、
を備えることを特徴とする熱可塑性樹脂の成形装置。
【請求項２】
上部金型の外周面に突出させて設けた上部金型側のトリム刃と、トリムダイの内周面に突出させて設けたトリムダイ側のトリム刃とのいずれか、または双方の突出部分の上下方向の長さを小として、両者の間に間隙を設定するようにし、トリム刃が上部金型の温度の影響をうけないようにしてトリミングの精度を向上させたことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱可塑性樹脂を熱圧成形するとともに、熱圧成形された熱可塑性樹脂の周囲をトリムすることができる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱可塑性樹脂の成形装置において、熱圧成形の完了した熱可塑性樹脂をトリムする方法として、上部金型をスプリング等の弾性体で支持した状態で、下部金型より加圧して上部及び下部金型を上方へ移動させトリムダイでトリムを行っている。
【０００３】
図７から図１２を用いて、従来の熱可塑性樹脂の成形装置を説明する。図７において、１は下部金型で、固定的に配設せれている。２は下部金型１の成形面、３は下部金型１の内部に配設された温度調節用配水孔で、この配水孔３に加熱された温水を通すことによって下部金型１を熱圧成形に適する温度に維持する。４は下部金型１の４隅部の上面に立設された下部ストッパーである。
【０００４】
一方、１０は下部金型１に対向する上部金型であり、この上部金型１０は固定枠１１の下面に配設され、上部金型１０と固定枠１１との間には複数のスプリング１２が配設され、両者を連結している。この上部金型１０は油圧シリンダ（図示せず）に駆動されて固定枠１１とともに上下方向に移動可能に配設される。１４は上部金型１０の成形面、１５は上部金型１０の内部に配設された温度調節用配水孔で、この配水孔１５に加熱された温水を通すことによって上部金型１０を熱圧成形に適する温度に維持する。
【０００５】
固定枠１１は上部金型１０の上部に配設された上部金型１０を、スプリング１２を介して上下方向に微動可能に支持するとともにこの固定枠１１の下面には、上部金型１０の外周に密着し摺動可能なトリムダイ１６が固設され、このトリムダイ１６は下部金型１の成形面２の外縁面に沿ってトリム面を構成する。
【０００６】
また、固定枠１１の下面の四隅部には上部ストッパー１７が立設され、この上部ストッパー１７は下部金型１の上面四隅に立設された下部ストッパー４と同位置に配設されて、両者の間にはゴム材１８が配設されている。また、下部ストッパー４にはロック２０がエアシリンダ１９によって駆動されて係脱可能に配設される。
【０００７】
固定枠１１と上部金型１０の上面との間にはスライドカム２１が配設され、このスライドカム２１はエアシリンダ２２によって駆動される。
【０００８】
このような構成の従来の装置の動作を、図８から図１１によって説明する。
【０００９】
図８は上下金型間が開いており、その間の所定位置へ熱可塑性樹脂の材料３０が配置された状態の図である。
【００１０】
図９は上部金型１０が下降し、上部金型１０との間に配設された熱可塑性樹脂（図示省略）が熱圧成形される型締め状態である。この場合には上部ストッパー１７および下部ストッパー４との間にはロック２０が配設され、また固定枠１１と上部金型１０の上面の間にはスライドカム２１が配設されている。そのために上部金型１０の上面はスライドカム２１の面で規制され、また上部金型１０のこれ以上の下降は上部ストッパー１７および下部ストッパー４間に嵌挿されたロック２０で規制されるので上部金型１０の成形面１４と下部金型１の成形面２間のクリアランスはあらかじめ設定された値に維持され、熱可塑性樹脂が所定の厚さで熱圧成形される。
【００１１】
図１０は熱圧成形が終了した時点の状態である。ロック２０をエアシリンダ１９にて後退させる。それによって上部ストッパー１７と下部ストッパー４との係止を係脱させる。同時にスライドカム２１がエアシリンダ２２で駆動されて上部金型１０の上面より後退させられて固定枠１１と上部金型１０の上面間はスプリング１２のみが配設された状態となり、スプリング１２の付勢力により上部金型１０が上昇する。
【００１２】
図１１はトリミングの状態を示す。この状態で上部金型１０を再度押し下げると、上部金型１０は上部ストッパー１７および下部ストッパー４の間に配設されたゴム材１８の変形可能量まで押し下げられる。この上部金型１０が押し下げられると熱可塑性樹脂を挟持した状態でスプリング１２を押圧する。上部金型１０の周囲に固設されて配設されたトリムダイ１６と下部金型１の外縁にて熱可塑性樹脂をトリムさせる。
【００１３】
次に上部金型１０が図示しない油圧シリンダにて上昇されると、トリムダイ１６が解放されてトリムが終了し、熱圧成形およびトリムの両工程を完了する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の熱圧成形機には、つぎのような問題がある。まず、使用する材料が軟質のものである場合、上部金型１０と固定枠１１との間にある圧縮されたスプリング１２が復元しようとして上部金型１０を押し下げるので、板厚を確保するのが困難である。次に、図７のＰ点として図示した部分を拡大表示した図１２（Ａ）の型締め状態、（Ｂ）の型締め解除状態、（Ｃ）のトリミング状態の３図で理解されるように、上部金型１０の外周面に設けたトリム刃１０ａとトリムダイ１６の内周面に設けたトリム刃１６ａとが常に接近しているので温度の高い上部金型１の熱伝導の影響を受け、トリミング製品の寸法が安定しない。本発明は、このような不都合を解消した熱可塑性樹脂の成形装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明によれば、いずれか一方が駆動されて上下方向に移動可能で、他方が固定的な上部金型及び下部金型と、前記上部金型の上方に弾性体を介して配設され、上部金型が駆動されて上下方向に移動可能な場合には上部金型とともに移動する固定枠と、前記上部金型の外周に密着して該上部金型との間で相対的に摺動できるように固定枠の下面に配設されたトリムダイと、前記上部金型と前記トリムダイとの間に配設され、第２のシリンダによって駆動され進退自在であり、前進して両者の間に介挿された際に両者の相対位置を一定に保つ第２のロックと、前記上部固定枠と前記下部金型との対向する面にそれぞれ対向させて設けた上部及び下部ストッパーと、前記両ストッパー間に第１のシリンダによって駆動され進退自在であり、前進して両者間に介在した場合、両ストッパー間を一定の距離に保たせることのできる第１のロックとを備える成形装置とすることによって解決することができる。
【００１６】
また、上記の課題は本発明によれば、前項において、上部金型の外周面に突出させて設けた上部金型側のトリム刃と、トリムダイの内周面に突出させて設けたトリムダイ側のトリム刃とのいずれか、または双方の突出部分の上下方向の長さを小として、両者の間に間隙を設定するようにし、トリム刃が上部金型の温度の影響をうけないようにしてトリミングの精度を向上させたことで解決される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に集約して配置したものである。
【００１８】
軟質な材料を熱厚成形する場合、板厚を確保するためには、上部金型と固定枠との間にある、圧縮されたスプリングが復元しようとして上部金型を押し下げる動きを止め、スプリングが復元しようとする力の影響を受けない場所にストッパーを設ける必要がある。そこで本発明では、シリンダやロックなど、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に配設した。
【００１９】
シリンダやロックなど、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に集約して配設したので、外部との接続も簡素化できる効果も期待できる。
【００２０】
また、上部金型の外周面に突出させて設けた上部金型側のトリム刃と、トリムダイの内周面に突出させて設けたトリムダイ側のトリム刃とのいずれか、または双方の突出部分の上下方向の長さを小として、両者の間に間隙を設定するようにし、トリム刃が上部金型の温度の影響をうけないようにしてトリミングの精度を向上させた。
【００２１】
【実施例】
図１から図６を用いて、本発明の熱可塑性樹脂の成形装置を説明する。なお、前記した従来の装置の説明と同様の部分は同じ符号を用いて説明する。
【００２２】
図５において、１は下部金型で、固定的に配設されている。２は下部金型１の成形面、３は下部金型１の内部に配設された温度調節用配水孔で、この配水孔３に加熱された温水を通すことによって下部金型１を熱圧成形に適する温度に維持する。４は下部金型１の４隅部の上面に立設された下部ストッパーである。
【００２３】
一方、１０は下部金型１に対向する上部金型であり、この上部金型１０は固定枠１１の下面に配設され、上部金型１０と固定枠１１との間には複数のスプリング１２が配設され、両者を連結している。この上部金型１０は油圧シリンダ（図示せず）に駆動されて固定枠１１とともに上下方向に移動可能に配設される。１４は上部金型１０の成形面、１５は上部金型１０の内部に配設された温度調節用配水孔で、この配水孔１５に加熱された温水を通すことによって上部金型１０を熱圧成形に適する温度に維持する。
【００２４】
固定枠１１は上部金型１０の上部に配設された上部金型１０を、スプリング１２を介して上下方向に微動可能に支持するとともにこの固定枠１１の下面には、上部金型１０の外周に密着し摺動可能なトリムダイ１６が固設され、このトリムダイ１６の内周面は下部金型１の成形面２の外縁面に沿ってトリム面を構成する。
【００２５】
また、固定枠１１の下面の四隅部には上部ストッパー１７が立設され、この上部ストッパー１７は下部金型１の上面四隅に立設された下部ストッパー４と同位置に配設され、その手前側には上記金型１０を上昇させる補助材（ゴムが変形し戻ろうとする力を利用する）としてのゴム材１８が配設されている。また、上部ストッパー１７には第１のロック２０１が第１のエアシリンダ１９１によって駆動されて係脱可能に配設される。
【００２６】
２２１は前記とは別の、第２のエアシリンダであって、固定枠１１の下方に配設され、第２のロック２１１を駆動し、第２のロック２１１が駆動され前進した場合、上部金型１０とトリムダイ１６とをロックするようになっている。
【００２７】
このような構成の本発明の装置の動作を、図１から図４によって説明する。
【００２８】
図１は上下両金型１，１０が開いており、二つの成形面２，１４間の所定位置へ熱可塑性樹脂の材料３０が配置された状態の図である。
【００２９】
図２は上部金型１０が下降し、上部金型１０との間に配設された熱可塑性樹脂（図示省略）が熱圧成形される型締め状態である。この場合には上部ストッパー１７および下部ストッパー４との間には第１のエアシリンダ１９１で駆動された第１のロック２０１が配設され、また固定枠１１と上部金型１０とは第２のエアシリンダ２２１で駆動された第２のロック２１１が介在し、配設されている。そのために上部金型１０の位置は第２のロック２１１で規制され、また上部金型１０のこれ以上の下降は上部ストッパー１７および下部ストッパー４間に嵌挿された第１のロック２０１で規制されるので上部金型１０の成形面１４と下部金型１の成形面２間のクリアランスはあらかじめ設定された値に維持され、熱可塑性樹脂が所定の厚さで熱圧成形される。
【００３０】
図３は熱圧成形が終了した時点の状態である。第１のロック２０１を第１のエアシリンダ１９１にて後退させる。それによって上部ストッパー１７と下部ストッパー４との係止を係脱させる。同時に第２のロック２１１が第２のエアシリンダ２２１で駆動されて上部金型１０の側面及びトリムダイ１６の側面より後退させられて図示しない油圧シリンダの付勢力によって上部金型１０が上昇する。なお、上記固定枠１１と上部金型１０との間にはスプリング１２が配設されている。
【００３１】
図４はトリムの状態を示す。この状態で上部金型１０を再度押し下げると、上部金型１０は下部ストッパー４の設定位置まで押し下げられる。この上部金型１０が押し下げられると熱可塑性樹脂を挟持した状態でスプリング１２を押圧する。上部金型１０の周囲に固設されて配設されたトリムダイ１６と下部金型１の外縁にて熱可塑性樹脂をトリムさせる。
【００３２】
次に上部金型１０が図示しない油圧シリンダにて上昇されると、トリムダイ１６が解放されてトリムが終了し、熱圧成形およびトリムの両工程を完了する。
【００３３】
このように、第２のシリンダ２２１を、第１のシリンダ１９１とともに上部金型１０側に集約して配置し、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に設定したので、上部金型１０と固定枠１１との間にある圧縮されたスプリング１２が復元しようとし上部金型１０を押し下げる動きを止めることができ、使用する熱可塑性樹脂材料が軟質なものであっても、所望の厚みを得ることができる。
【００３４】
さらに、本発明では、図５において、Ｐ点として図示した部分を拡大表示した図６で説明するように、上部金型１０の外周面に僅かに突出させて形成するトリミング用の刃の部分１０ｂを、上下方向の長さＬが従来のものより短いものとした。このようにすることで、図６（Ａ）の型締め状態、（Ｂ）の型締め解除状態、（Ｃ）のトリミング状態の３図で理解されるように、上部金型１０の外周面に突出させて形成した刃の部分１０ｂとトリムダイ１６の内周面に突出形成した刃の部分１６ａとが常に間隔を空けているため、熱伝導の影響を受けにくく、トリミング製品の寸法が安定するものとなる。
【００３５】
なお、以上の実施例では、金型の移動構造は、上部金型が移動し、下部金型は固定としたが、これは相対的なものであって、逆の構造であっても支障はないことはもちろんであり、上下運動を規制する補機類を上下いずれかの金型の側面に設定すればよい。
【００３６】
また、ロックを駆動する駆動源はエアシリンダとしたが、電磁ソレノイド等、他の駆動源を用いても支障はない。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シリンダやロックなど、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に配設したので、軟質な材料を熱厚成形する場合においても、上部金型と固定枠との間にある、圧縮されたスプリングが復元しようとして上部金型を押し下げる動きを止め、スプリングが復元しようとする力の影響を受けないものとなり、所望の板厚を正確に確保することができる。
【００３８】
また、前記のようにシリンダやロックなど、上下運動を規制する補機類を上部金型の側面に集約して配設したので、外部との接続も簡素化できる効果も期待できる。
【００３９】
また、上部金型の外周面に突出させて設けた上部金型側のトリム刃と、トリムダイの内周面に突出させて設けたトリムダイ側のトリム刃とのいずれか、または双方の突出部分の上下方向の長さを小として、両者の間に間隙を設定するようにしたので、トリム刃が上部金型の温度の影響をうけないようになり、トリミングの寸法精度を向上させる効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の動作説明図で、材料投入状態のものである。
【図２】本発明の実施例の動作説明図で、型締め状態のものである。
【図３】本発明の実施例の動作説明図で、型締め解除状態のものである。
【図４】本発明の実施例の動作説明図で、トリミング状態のものである。
【図５】本発明の実施例の構造説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例の部分的な構造説明図である。
【図７】従来の装置の構造説明図である。
【図８】従来の装置の動作説明図で、材料投入状態のものである。
【図９】従来の装置の動作説明図で、型締め状態のものである。
【図１０】従来の装置の動作説明図で、型締め解除状態のものである。
【図１１】従来の装置の動作説明図で、トリミング状態のものである。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の装置の部分的な構造説明図である。
【符号の説明】
１        下部金型
２        下部金型の成形面
４        下部ストッパー
１０      上部金型
１０ｂ      上部金型の刃
１１      固定枠
１２      スプリング
１４      上部金型の成形面
１６      トリムダイ
１６ａ      トリムダイの刃
１７      上部ストッパー
１９１    第１のエアシリンダ
２０１    第１のロック
２２１    第２のエアシリンダ
２１１    第２のロック
【図１】
0003596483.tif 000002
【図２】
0003596483.tif 000003
【図３】
0003596483.tif 000004
【図４】
0003596483.tif 000005
【図５】
0003596483.tif 000006
【図６】
0003596483.tif 000007
【図７】
0003596483.tif 000008
【図８】
0003596483.tif 000009
【図９】
0003596483.tif 000010
【図１０】
0003596483.tif 000011
【図１１】
0003596483.tif 000012
【図１２】
0003596483.tif 000013