(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピンを上下動可能に垂直に立設して配置し、同ピン先端の突出量を調整して複数のピン先端でダイス曲面を形成するマルチピン式成形用ダイスにおいて前記ダイス曲面に載せられる成形用板と同ダイス曲面との間に挿入されるフェースシートであって、同フェースシートは可撓性材料からなり下面又は上面に複数本の溝が形成されていることを特徴とするフレキシブルダイス用フェースシート。
【請求項２】
前記溝は等高線状に所定のピッチで曲線状に配置されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【請求項３】
前記溝は等高線状に配置された曲線状溝が複数組配置されると共に、長手方向の曲線状の溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【請求項４】
前記溝は直線状溝を交叉させ菱形を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【請求項５】
前記溝は互いに直交して格子状を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフレキシブルダイス用フェースシートに関し、航空機外板引張成形用又はプレス成形用の型に適用され、特に分割ピン構成のマルチピン式ダイスに用いられ良好な曲面を得ることができるシートである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は航空機の機体外板の製造を示す図で、（ａ）は航空機、（ｂ）は外板の素材、（ｃ）は外板の引張成形を示す斜視図である。（ａ）図において航空機５０の外板は各種形状の曲面からなり、機体外板は各種曲面からなる複数枚の外板から構成されている。一例として外板５１を成形する場合には、（ｂ）図のように素材の板５１ａを準備し、（ｃ）図に示すように成形型６０の上に素材の板５１ａを載せ、板５１ａの両端を治具６１，６２で把持し、両側から引張ることにより、成形型６０の曲面に板５１ａを沿わせて外板５１を成形している。
【０００３】
上記のような外板の成形寸法では、外板の曲面は一定ではなく、種々な形状のものであり、外板１枚に対して専用の曲面を有する成形型が必要となり、高価な金型を部品ごとに準備する必要があり、コストが大となり、工期も長期間を必要としている。そこで現在では、金型を各部品で共通に使用できるマルチピン式のダイスが研究、開発中であり、各種の構造が提案されている。
【０００４】
図５はマルチピン式ダイスの一例を示す図であり、セッティングシステム２０は架台３６の上に共通ベース３５を載せ、共通ベース３５はＸ軸モータ２２、Ｙ軸モータ２３で位置調整可能な構造とし、共通ベース３５の上には側板３１で枠組みされたサブコンテナ３４が多数配置され、各サブコンテナ３４には垂直に上下動可能な多数のピン２７が立設している。各ピン２７の上下動は高さセット部２１に設けられたピン高さセットモータ２４により行なわれる。高さセット部２４はＹ軸方向に移動しながらピン高さセットモータ２４でそれぞれのピン２７の高さを所望の高さにセットする。
【０００５】
２５はＮＣコントローラであり、コンピュータ２６によりデータが入力されピン２７のセッティングが制御される。図中２０ａはピン２７のセッティングが完了し、所望の曲面が形成され、２０ｂは未セット部であり、高さセット部２１を矢印で示す移動方向へ移動することにより順次ピン２７のセッティングがなされ、所望の外板の曲面に合ったダイス曲面が形成される。
【０００６】
図６は図５で説明したマルチピン式ダイスの詳細を示し、（ａ）は分割ピンの拡大断面図、（ｂ）は全体の側面図、（ｃ）はピンの駆動を示す詳細な斜視図である。（ａ）図において、分割ピン２７が密に配列し、その先端が上下動可能となっており、その上面に緩衝材３２、フェーシングシート３１が載せられ、その上面に成形すべき素材の板３０ａが載せられる。
【０００７】
（ｂ）図において、共通ベース３５の上には側板３３で枠取りされた中に図の例では５列のサブコンテナ３４が収納され、各サブコンテナ３４内には（ａ）図に示すように分割ピン２７が多数立設して上下動し、その先端で任意の形状の曲面を形成することができる。各分割ピン２７の先端で形成される曲面上には、緩衝材３２としてポリマーブランケットが、その上面にフェーシングシート３１としてアルミ板にテフロンコーティングしたシートが載せられ、その上面に成形されるべき板３０ａが載せられている。
【０００８】
（ｃ）図は分割ピンの駆動を示し、分割ピン２７には高さ調整ネジ４０が中心部にセットされ、このネジを回転することにより分割ピン２７が上部へ突出する構成である。分割ピン２７はサブコンテナ３４内で上下動するように立設しており、サブコンテナ３４の底面からは皿バネ４１を介して下部のサーボモータ４２からの回転軸が挿入され、高さ調整ネジ４０を回転駆動する。サーボモータ４２及びその上部の回転軸４２ａは高さセット部２１側に取付けられ、高さセット部２１を順次移動させ分割ピン２７の高さを所望の高さへ調整し、任意形状の曲面を形成することができる。
【０００９】
上記構成のマルチピン式ダイスの上に素材の板３０ａを載せ、図７（ｃ）に示すように板の両端を引張り板に曲面を形成し、外機３０を成形することができるが、本方式ではダイス表面が多数の分割ピン２７の頂部で形成されているため、直接被成形品が接すると頂部形状のエンボスマークが成形される。又、これを避けるために被成形品とピン頂部曲面との間に緩衝材３２やフェーシングシート３１を介在させているが、これらは複雑な形状の曲面に正確になじまず、正確な曲面の外板を成形するのには障害となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のマルチピン式ダイスによる航空機の機体外板の成形は、部品ごとの金型を不要とし、各部品に共通に使用できる型であり金型コストの低減にはなるが、成形後の板にはエンボスマークが形成されてしまう。又、板とピン頂部からなる曲面との間にシートを介在させたとしても、複雑な曲面や急激な曲面にはシートがなじまず、そのために正確な曲面の成形が不可能となる。
【００１１】
そこで本発明ではピン頂部の凹凸の形成防止を目的として、板厚方向には剛性を有し、板面には柔軟性を有し、どのような曲面にも正確に追従し曲面になじむような構造とし、マルチピン式ダイスの表面をカバーし、ピン頂部で生ずるエンボスを防止すると共に正確な曲面の外板を成形できるフレキシブルダイス用フェースシートを提供することを課題としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）〜（５）を提供する。
【００１３】
（１）複数のピンを上下動可能に垂直に立設して配置し、同ピン先端の突出量を調整して複数のピン先端でダイス曲面を形成するマルチピン式成形用ダイスにおいて前記ダイス曲面に載せられる成形用板と同ダイス曲面との間に挿入されるフェースシートであって、同フェースシートは可撓性材料からなり下面又は上面に複数本の溝が形成されていることを特徴とするフレキシブルダイス用フェースシート。
【００１４】
（２）前記溝は等高線状に所定のピッチで曲線状に配置されていることを特徴とする（１）記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【００１５】
（３）前記溝は等高線状に配置された曲線状溝が複数組配置されると共に、長手方向の曲線状の溝が設けられていることを特徴とする（１）記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【００１６】
（４）前記溝は直線状溝を交叉させ菱形を形成するように配置されていることを特徴とする（１）記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【００１７】
（５）前記溝は互いに直交して格子状を形成するように配置されていることを特徴とする（１）記載のフレキシブルダイス用フェースシート。
【００１８】
本発明の（１）においては、マルチピン式ダイスのピン先端頂部で形成されるダイス曲面上にはフェースシートを介在させて成形用の板を載せ引張成形がなされる。フェースシートは可撓性材料からなり、更にその下面又は上面には溝が形成されているので、溝により柔軟性が増してダイス曲面に沿って良くなじみ、密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【００１９】
本発明の（２）では溝が同心円的な複数の等高線状配置であり、ダイス曲面が凸状の曲面の場合に凸面に沿って円形状の溝がなじみやすいので密着性が良く、又、本発明の（３）では、同心円的な溝配置が複数組あり、例えば、長手方向両端に凸状曲面があり、両曲面が滑らかな曲面で接するような鞍型のダイス曲面に適し、上記（１）の発明と同じく密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【００２０】
本発明の（４）では、溝が直線状で互いに交叉して菱型を形成する配置であり、又、本発明の（５）では、格子状を形成する配置である。このような溝の配置では、ダイス曲面が複雑な形成の場合に適用すると有効であり、直線状の溝のピッチを細くすることにより急激に変化するダイス曲面に滑らかに接するようにすることができ、上記（１）の発明と同様に、密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第１形態に係る凸面部品を対象に、代表例として球面を成形するフレキシブルダイス用フェースシートを示し、（ａ）はフェースシートの斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｃ）はフェースシートを載せたダイスの斜視図を、それぞれ示す。（ａ）図において、１０はフェースシートであり、その材料はポリエチレン、ナイロン、テフロン、集積材（プライウッド）等のある程度の可撓性及び自己潤滑性を有する材料からなり、円形状の溝１を同心円状に多数、１ａ，１ｂ，１ｃのように形成する。このようなフェースシート１０はマルチピン式ダイスの曲面と成形される板との間に挿入される。
【００２２】
溝１の断面は（ｂ）図に示すように、溝の幅ｔは刻み目程度のカッタによる切れ目で良く、あまり広くする必要はない。その深さｄは厚さｄ０  の半分程度で溝１の底面が柔軟性が確保できる程度で良い。又、円形状の溝１のピッチは曲面の形状に応じて、急激な曲面になるに従ってピッチを細く設定し、曲面の形状に応じて適宜設定すれば良い。
【００２３】
（ｃ）図において、（ａ）図のフェースシートは凸面形状のダイス面に適するように同心円状に溝１を形成したものであり、凸面形状のダイス１１の上面にフェースシート１０が載せられ、フェースシート１０はその円形状の溝１の部分で柔軟性を有するので溝１円のピッチの間が曲面にスムーズに密着し、全体のダイス曲面に密着して、これを覆うことができる。
【００２４】
ダイス１１の曲面は図６で説明したように多数の分割ピンの頂部で形成されているが、フェースシート１０はこの曲面に密着し、その上面はピン頂部で凹凸が形成されることがない正確で滑らかな曲面となるので、このフェースシート１０の上面に載せられる板は、引張力ｐを受けてフェースシート１０の曲面に沿ってエンボスマークの形成もなく、滑らかな曲面が形成できる。
【００２５】
図２は本発明の実施の第２形態に係る鞍型部品を対象に、代表例として両サイドに球面を有する鞍型部品を形成するフレキシブルダイス用フェースシートを示し、（ａ）はシートの斜視図、（ｂ）はシートを載せたダイスの斜視図である。（ａ）図において、フェースシート１２は図１に示すフェースシート１０と同じ材料からなる可撓性の板であり、溝２が形成されている。このフェースシート１２は（ｂ）図に示すような鞍型のダイス用のものであり、鞍型の等高線に沿った形状の溝２となっている。
【００２６】
従って、鞍型の両側の半球面部には同心円状に所定のピッチで半円形状の溝２ａ，２ｂが形成され、両側面部には鞍型の凹状の曲面に沿うように溝２ｃ，２ｄが形成されている。溝２の断面形状は図１（ｂ）に示す形状と同じであり、同様の構成の溝とする。
【００２７】
上記のフェースシート１２を（ｂ）図に示すように鞍型のダイス１３に載せると、その溝２ａ，２ｂが鞍型の前後の半円形部の曲面に密着すると共に、両側面にも溝２ｃ，２ｄにより曲面に密着する。ダイス１３の曲面は多数のピンの頂部で形成されるが、フェースシートは溝２により柔軟性が与えられて鞍型の曲面に密着し、フェースシート１２の上面はピンによる凹凸がなく滑らかな曲面となる。従って、このフェースシート１２の上面に載せられる板は引張力ｐを受けてフェースシート１２の曲面に沿ってエンボスの形成もなく、滑らかな曲面が形成される。
【００２８】
図３は本発明の実施の第３形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートの斜視図である。図において、フェースシート１４は図１に示すフェースシート１０と同じ材料からなる可撓性の板であり、溝３が形成されている。溝３は互いに斜めに交叉し、菱形を形成する直線状の溝からなり、溝３の断面も図１（ｃ）の形状と同じである。
【００２９】
このような溝３を形成したフェースシート１４は複雑な不特定形状の曲面に密着させるためのもので、その形状に応じて急激に変化する曲面になるに従って溝３のピッチも細く、滑らかな曲面になるに従って広く、調整すれば任意な形状のダイスの曲面に密着させることができる。
【００３０】
上記の実施の第３形態においても、ダイスの曲面は多数のピンの頂部で形成されるが、フェースシート１４は溝３により柔軟性が与えられて任意の曲面に密着し、フェースシート１４の上面はピンによる凹凸がなく滑らかな曲面となる。従って、このフェースシート１４の上面に載せられる板はフェースシート１４の曲面に沿ってエンボスの形成もなく、滑らかな曲面が形成される。
【００３１】
図４は本発明の実施の第４形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートの斜視図である。図において、フェースシート１５は図１に示すフェースシート１０と同じ材料からなる可撓性の板であり、溝４が形成されている。溝４は格子状を形成するように縦、横に互いに直交するように形成されている。
【００３２】
このような溝４は上記の実施の第３形態の菱形を形成する形式のフェースシートの変形例であり、実施の第３形態と同様に、複雑な不特定の曲面に密着させるためのもので、その形状に応じて急激に変化する曲面になるに従って溝４のピッチも細く、滑らかな曲面になるに従って広く、調整すれば任意な形状のダイスの曲面に密着させることができる。
【００３３】
上記の実施の第４形態においても、ダイスの曲面は多数のピンの頂部で形成されるが、フェースシート１５は溝４により柔軟性が与えられて任意の曲面に密着し、フェースシート１５の上面はピンによる凹凸がなく滑らかな曲面となる。従って、このフェースシート１５の上面に載せられる板はフェースシート１５の曲面に沿ってエンボスの形成もなく、滑らかな曲面が形成される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のフレキシブルダイス用フェースシートは、（１）複数のピンを上下動可能に垂直に立設して配置し、同ピン先端の突出量を調整して複数のピン先端でダイス曲面を形成するマルチピン式引張成形用ダイスにおいて前記ダイス曲面に載せられる成形用板と同ダイス曲面との間に挿入されるフェースシートであって、同フェースシートは可撓性材料からなり下面又は上面に複数本の溝が形成されていることを特徴としている。
【００３５】
上記の構成により、溝により柔軟性が増加し、ダイス曲面に沿って良くなじみ、密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【００３６】
本発明の（２）では溝が同心円状の複数の円形状配置であり、ダイス曲面が凸状の曲面の場合に凸面に沿って円形状の溝がなじみやすいので密着性が良く、又、本発明の（３）では、円形状の溝配置が複数組あり、例えば、長手方向両端に凸状曲面があり、両曲面が滑らかな曲面で接するような鞍型のダイス曲面に適し、上記（１）の発明と同じく密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【００３７】
本発明の（４）では、溝が直線状で互いに交叉して菱型を形成する配置であり、又、本発明の（５）では、格子状を形成する配置である。このような溝の配置では、ダイス曲面が複雑な形成の場合に適用すると有効であり、直線状の溝のピッチを細くすることにより急激に変化するダイス曲面に滑らかに接するようにすることができ、上記（１）の発明と同様に密着性が良くなり、表面に凹凸がなくダイス曲面と同じ滑らかな表面を形成できる。従って、その上面に載せる成形用の板も引張力を与えるとフェースシートの曲面に密着して滑らかな曲面が形成され、ピン頂部により生ずるエンボスマークが成形されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートを示し、（ａ）はシートの斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）はダイスにシートを載せた斜視図である。
【図２】本発明の実施の第２形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートを示し、（ａ）はシートの斜視図、（ｂ）はダイスにシートを載せた斜視図である。
【図３】本発明の実施の第３形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートの斜視図である。
【図４】本発明の実施の第４形態に係るフレキシブルダイス用フェースシートの斜視図である。
【図５】従来のマルチピン式ダイスを示す斜視図である。
【図６】図５に示すマルチピン式ダイスの詳細を示し、（ａ）は分割ピンの配置を示す断面図、（ｂ）は全体の側面図、（ｃ）は分割ピンの駆動部の斜視図である。
【図７】航空機の機体外板の斜視図で、（ａ）は航空機全体、（ｂ）は外板の素材、（ｃ）は外板の成形を、それぞれ示す。
【符号の説明】
１，２，３，４            溝
１０，１２，１４，１５    フェースシート
１１，１３                ダイス
【図１】
0003556909.tif 000002
【図２】
0003556909.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003556909.tif 000005
【図５】
0003556909.tif 000006
【図６】
0003556909.tif 000007
【図７】
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