(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のダイ中空部を備える多層構造の成形装置を提供する。【解決手段】１以上の拘束部材がそれぞれ、２つの端部で、成形ダイ１２内に設けられるストリッパー２０と、隣接する封止ダイ３２とを両方引っ張り、成形された物品をストリッピングすると共に２つのダイ１２，１６の間の距離を制限する。また、成形プロセスにおいて、複数の板はそれぞれ、２つのダイ１２，１６の間に配設されている。成形装置１０は、徐々に閉じることができる。成形後、成形装置１０は徐々に開けることができる。成形ダイ１２内に設けられるストリッパー２０および封止ダイ３２が共に移動させられてそれぞれが、拘束部材の２つの端部で保持されると、各成形ダイ内のストリッパーはリング状留め金によって引き出されるので、成形された物品がストリッピングされる。したがって、複数の成形物品を、一回の成形処理で得ることができる。【選択図】図２
2011235354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成形ダイと、
前記第１の成形ダイの凹部内に配設されている第１のストリッパーと、
第２の成形ダイと、
前記第２の成形ダイの第１の面の凹部内に配設されている第２のストリッパーと、
前記第１の成形ダイと前記第２の成形ダイとの間に配設されている第１の封止ダイと、
一方の端部で第１の連結ブロックと係合し、他方の端部で前記第１の封止ダイと係合している第１の拘束部材と、
一方の端部で第２の連結ブロックと係合し、他方の端部で前記第１の封止ダイと係合している第２の拘束部材と
を備え、
前記第１の連結ブロックは、前記第１の成形ダイの側壁に設けられている第１の貫通孔を貫通するように配設されて前記第１のストリッパーと接続されており、前記第１の貫通孔には、取出しのために前記第１のストリッパーを引くべく、前記第１の連結ブロックが移動する空間があり、
前記第２の連結ブロックは、前記第２の成形ダイの側壁に設けられている第２の貫通孔を貫通するように配設されて前記第２のストリッパーと接続されており、前記第２の貫通孔には、取出しのために前記第２のストリッパーを引くべく、前記第２の連結ブロックが移動する空間があり、
ダイ開放の際に、前記第１の拘束部材が、２つの端部で前記第１の成形ダイおよび前記第１の封止ダイと係合し、前記第１の連結ブロックを介して前記第１のストリッパーを引き、前記第２の拘束部材が、２つの端部で前記第２の成形ダイおよび前記第１の封止ダイと係合し、前記第２の連結ブロックを介して前記第２のストリッパーを引く
成形装置。
【請求項２】
前記第１の封止ダイは、ガス流入チャネルを有する請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
取出しのために前記第１のストリッパーを円滑に引くべく、前記第１の拘束部材と同一の機構を有する１つ、２つ、または３つの拘束部材をさらに備える請求項１または２に記載の成形装置。
【請求項４】
取出しのために前記第２のストリッパーを円滑に引くべく、前記第２の拘束部材と同一の機構を有する１つ、２つ、または３つの拘束部材をさらに備える請求項１から３の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
前記成形装置内に載置される板材料を加熱する加熱デバイスをさらに備える請求項１から４の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項６】
前記第１の成形ダイ、前記第２の成形ダイ、および前記第１の封止ダイのそれぞれを貫通して誘導する誘導柱をさらに備える請求項１から５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項７】
それぞれが前記第１の成形ダイ、前記第２の成形ダイ、および前記第１の封止ダイのそれぞれを貫通して誘導する複数の誘導柱をさらに備える請求項１から５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項８】
誘導のための第１の誘導柱および第２の誘導柱
をさらに備え、
前記第１の誘導柱は、前記第１の成形ダイおよび前記第１の封止ダイを貫通しており、前記第２の誘導柱は、前記第２の成形ダイおよび前記第１の封止ダイを貫通している請求項１から５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項９】
誘導のための複数の第１の誘導柱および複数の第２の誘導柱
をさらに備え、
前記複数の第１の誘導柱はそれぞれ、前記第１の成形ダイおよび前記第１の封止ダイを貫通しており、前記複数の第２の誘導柱はそれぞれ、前記第２の成形ダイおよび前記第１の封止ダイを貫通している請求項１から５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１０】
ダイ閉鎖中の気密性を保つべく、前記第１の封止ダイの２つの面に配設されている封止ガスケットをさらに備える請求項１から９の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１１】
前記第２の成形ダイの第２の面の凹部に配設されている第３のストリッパーと、
第３の成形ダイと、
前記第３の成形ダイの第１の面の凹部に配設されている第４のストリッパーと、
前記第２の成形ダイと前記第３の成形ダイとの間に配設されている第２の封止ダイと、
一方の端部で第３の連結ブロックと係合し、他方の端部で前記第２の封止ダイと係合している第３の拘束部材と、
一方の端部で第４の連結ブロックと係合し、他方の端部で前記第１の封止ダイまたは前記第２の封止ダイと係合している第４の拘束部材と
をさらに備え、
前記第３の連結ブロックは、前記第２の成形ダイの側壁に設けられている第３の貫通孔を貫通するように配設されて前記第３のストリッパーと接続されており、前記第３の貫通孔には、取出しのために前記第３のストリッパーを引くべく、前記第３の連結ブロックが移動する空間があり、
前記第４の連結ブロックは、前記第３の成形ダイの側壁に設けられている第４の貫通孔を貫通するように配設されて前記第４のストリッパーと接続されており、前記第４の貫通孔には、取出しのために前記第４のストリッパーを引くべく、前記第４の連結ブロックが移動する空間があり、
前記ダイ開放の際に、前記第３の拘束部材が、２つの端部で前記第２の成形ダイおよび前記第２の封止ダイと係合し、前記第３の連結ブロックを介して前記第３のストリッパーを引き、前記第４の拘束部材が、２つの端部で前記第３の成形ダイ、および、前記第１の封止ダイまたは前記第２の封止ダイと係合し、前記第４の連結ブロックを介して前記第４のストリッパーを引く
請求項１から１０の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１２】
前記第２の封止ダイは、ガス流入チャネルを有する請求項１１に記載の成形装置。
【請求項１３】
取出しのために前記第３のストリッパーまたは前記第４のストリッパーを円滑に引くべく、前記第１の拘束部材または前記第４の拘束部材と同一の機構を有する１つ、２つ、または３つの拘束部材をさらに備える請求項１１または１２に記載の成形装置。
【請求項１４】
取出しのために前記第３のストリッパーまたは前記第４のストリッパーを円滑に引くべく、前記第１の拘束部材または前記第４の拘束部材と同一の機構を有する１つ、２つ、または３つの拘束部材をさらに備える請求項１２に記載の成形装置。
【請求項１５】
前記成形装置内に載置される板材料を加熱する加熱デバイスをさらに備える請求項１１から１４の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１６】
前記第１の成形ダイ、前記第２の成形ダイ、前記第１の封止ダイ、および前記第２の封止ダイのそれぞれを貫通して誘導する誘導柱をさらに備える請求項１１から１５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１７】
誘導のための第１の誘導柱および第２の誘導柱
をさらに備え、
前記第１の誘導柱および前記第２の誘導柱は、互いに反対方向に、前記第１の成形ダイ、前記第１の封止ダイ、前記第２の成形ダイ、前記第２の封止ダイ、および、前記第３の成形ダイを、貫通している請求項１１から１６の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項１８】
前記第１の誘導柱および前記第２の誘導柱はともに、前記第１の封止ダイ、および前記第２の封止ダイのうち同じ１つの封止ダイ、または、前記第１の成形ダイ、前記第２の、および前記第３の成形ダイのうち同じ１つの成形ダイを貫通している請求項１７に記載の成形装置。
【請求項１９】
ダイ閉鎖中の気密性を保つべく、前記第２の封止ダイの２つの面に配設されている封止ガスケットをさらに備える請求項１１から１８の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項２０】
成形ダイと、ガス流入ダイと、前記成形ダイの凹部内のストリッパーとを有する成形装置に板材料を載置する段階と、
前記成形装置を閉じる段階と、
前記ガス流入ダイを介して前記成形装置へと圧縮ガスを流入させて、前記板材料を押圧して形状を形成する段階と、
前記成形装置を開ける段階と
を備え、
複数の拘束部材がそれぞれ、前記成形ダイおよび前記ガス流入ダイに係合して、ダイ開放時の距離を制限し、前記複数の拘束部材はそれぞれ、前記成形ダイを貫通するように設けられている手段を介して前記ストリッパーに接続されており、ダイ開放時に前記ストリッパーを引いて、成形された物品を取出すガス圧縮成形プロセス。
【請求項２１】
前記圧縮ガスは、高温圧縮ガスを含む請求項２０に記載のガス圧縮成形プロセス。
【請求項２２】
前記板材料を成形する前に、前記板材料を加熱する段階をさらに備える請求項２０または２１に記載のガス圧縮成形プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形プロセスおよび成形装置に関する。特に、ガス圧縮成形プロセスおよびガス圧縮成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子製品の金属筐体の大半は従来、パンチプレス技術を用いて製造されている。しかし、このような技術を用いると、筐体の外形を屈曲させると、金属板が損傷してしまうことが多い。このため、空気圧縮形成法が開発されている。例えば、図１に示すように、マグネシウム合金板１を、ダイ２の成形ダイ３と封止ダイ４との間に載置して、ダイ２を閉じて中空部５を形成する。成形ダイ３は、成形ダイ中空部６を有する。圧縮空気が空気圧縮機８から中空部５へと注入されて、成形ダイ中空部６に向けてマグネシウム合金板１を押圧して、成形ダイ３の壁に接着させて成形する。
【０００３】
特開２００４−２４９３２０号公報によると、マグネシウム合金製品を製造するための圧空成形方法が開示されており、マグネシウム合金板を、ダイ中空部で加熱して、空気で押圧して特定の形状に成形し、冷却して、再度加熱して、再度空気で押圧して特定の形状に成形する。これらの工程を数回繰り返して、最終製品を得る。
【０００４】
また、台湾実用新案登録第３４２９３４号では、ダイで金属板を形成した後、ストリッピングフレームを押し上げるための側方ストリッピングレバーを用いてストリッピングして、成形された金属物品をダイ中空部から押し出すことが開示されている。しかし、ストリッピングは側方ストリッピングレバーを用いて行われるので、ストリッピング時においてストリッピングフレームには横方向の力がかかり、バランスが取れなくなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４９３２０号公報
【特許文献２】特開２００１−３２１８４７号公報
【特許文献３】台湾特許Ｍ３４２９３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このため、生産性を高めるための新しい方法および装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、生産性を高める成形装置およびガス圧縮成形プロセスを提供することを目的の１つとする。
【０００８】
本発明の一側面によると、本発明に係る成形装置は、第１の成形ダイと、第１の成形ダイの凹部内に配設されている第１のストリッパーと、第２の成形ダイと、第２の成形ダイの第１の面の凹部内に配設されている第２のストリッパーと、第１の成形ダイと第２の成形ダイとの間に配設されている封止ダイと、第１の拘束部材と、第２の拘束部材とを備える。第１の拘束部材は、一方の端部で第１の連結ブロックと係合し、他方の端部で第１の封止ダイと係合している。第１の連結ブロックは、第１の成形ダイの側壁に設けられている第１の貫通孔を貫通するように配設されて第１のストリッパーと接続されている。第１の貫通孔には、ストリッピングのために第１のストリッパーを引くべく、第１の連結ブロックが移動する空間がある。第２の拘束部材は、一方の端部で第２の連結ブロックと係合し、他方の端部で封止ダイと係合している。第２の連結ブロックは、第２の成形ダイの側壁に設けられている第２の貫通孔を貫通するように配設されて第２のストリッパーと接続されている。第２の貫通孔には、ストリッピングのために第２のストリッパーを引くべく、第２の連結ブロックが移動する空間がある。ダイ開放の際に、第１の拘束部材が、２つの端部で第１の成形ダイおよび第１の封止ダイと係合し、第１の連結ブロックを介して第１のストリッパーを引き、第２の拘束部材が、２つの端部で第２の成形ダイおよび第１の封止ダイと係合し、第２の連結ブロックを介して第２のストリッパーを引く。
【０００９】
本発明の別の側面によると、本発明に係るガス圧縮成形プロセスは、以下の工程を含む。成形ダイと、ガス流入ダイと、成形ダイの凹部内のストリッパーとを有する成形装置に板材料を載置する。成形装置を閉じる。ガス流入ダイを介して成形装置へと圧縮ガスを流入させて、板材料を押圧して形状を形成する。成形装置を開ける。ダイを開く場合、複数の拘束部材がそれぞれ、成形ダイおよびガス流入ダイに係合して、ダイ開放時の距離を制限する。複数の拘束部材はそれぞれ、成形ダイを貫通するように設けられている手段を介してストリッパーに接続されており、ダイ開放時にストリッパーを引いて、成形された物品をストリッピングする。
【００１０】
本発明では、従来技術と比較すると、複数の板による製造を行うべく成形装置は複数の成形用中空部を有しており、一度の成形動作で複数の成形製品が得られる。また、好ましい実施形態によると、蓄積することなくストリッピング機構を良好に制御することができる。したがって、生産性を飛躍的に改善することができる。
【００１１】
以下ではさまざまな図面に図示されている好ましい実施形態を詳細に説明しているが、上記およびその他の本発明の目的は、以下の説明を参照することによって、当業者には明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のガス圧縮成形装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る成形装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る成形装置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る成形装置が部分的に開いた状態を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る成形装置が完全に開いた状態を示す側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る成形装置が備える成形ダイを示す平面図である。
【図７】図６に示した成形ダイをラインＡＡ´に沿って切断した様子を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る成形装置が備える封止ダイを示す平面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る成形装置を示す側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るガス圧縮成形プロセスの主な工程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２は、本発明を説明するための成形装置を示す概略断面図である。成形装置１０は、成形ダイ１２、１４、１６および１８と、成形ダイ１２および１４の凹部にそれぞれ配設されているストリッパー２０および２２と、成形ダイ１６および１８の一方の表面の凹部にそれぞれ配設されているストリッパー２４および２６と、成形ダイ１６および１８の他方の表面の凹部にそれぞれ配設されているストリッパー２８および３０と、成形ダイ１２と成形ダイ１６との間、成形ダイ１６と成形ダイ１８との間、成形ダイ１８と成形ダイ１４との間にそれぞれ配設されている封止ダイ３２、３４、および３６とを備える。
【００１４】
成形ダイ１２および１４はそれぞれ、一方の表面に（または、一方の側に）ダイ中空部３８を有するとしてよく、成形ダイ１６および１８はそれぞれ、２つの表面に２つのダイ中空部３８を有するとしてよい。中空部そのもの、または、さらに備えられている場合には、ダイのコアは、凸型ダイであろうと凹型ダイであろうと、処理対象の物品に与える所望の形状を持つとしてよい。また、ダイ中空部には真空ポートが接続されており、押圧成形を促進するべく排気を行う。
【００１５】
成形装置１０を用いてガス圧縮成形プロセスを実行する場合、封止ダイ３２、３４、および３６はそれぞれ、ガス流入チャネル４０をさらに有するとしてよく、封止ダイはこのためにガス流入ダイと呼ばれるとしてもよい。ダイを閉じると、封止ダイの２つの面と、隣接する２つの成形ダイのそれぞれとが、中空部を形成する。ガス流入チャネルは、これら２つの中空部の両方と接続されるとしてもよい。それぞれのガス流入ダイのガス流入チャネルは、互いに接続されるとしてもよいし、または、独立させられるとしてもよい。利用される圧縮ガス源は、同一であってもよいし、異なるものであってもよい。ガスの注入は、ガス流入バルブによって制御することができる。
【００１６】
図２は、まず一部の構成要素のみを明確に説明するべく図示しており、ほかの構成要素は省略している。図３は、本発明の実施形態に係る、ダイが閉じた状態の成形装置を示す側面図である。封止ダイ３２と、封止ダイ３２の一方の側に隣接している成形ダイ１２のストリッパー２０とが接続されているので、拘束部材として機能する矩形リング５０によって拘束されている。封止ダイ３２と、封止ダイ３２の別の側に隣接している成形ダイ１６のストリッパー２４とが接続されており、矩形リング５２によって拘束されている。同様に、封止ダイ３４および３６はそれぞれ、隣接する成形ダイのストリッパーと矩形リングによって接続されて拘束されている。
【００１７】
成形ダイ１２、封止ダイ３２、および成形ダイ１６を一例にとると、矩形リング５０が連結ブロック５４と係合している。この状態は、例えば、ボルト５５を成形ダイ１２に配設して、矩形リング５０が周囲を画定している中空部分に沿ってボルト５５を滑動させることによって、実現され得る。矩形リング５０は、別の端部で封止ダイ３２と係合している。この状態は、例えば、ボルト５６を封止ダイ３２に配設して、矩形リング５０が周囲を画定している中空部分に沿ってボルト５６を滑動させることによって、実現され得る。連結ブロック５４は、成形ダイ１２の側壁に設けられる貫通孔を貫通するように配設されて、ストリッパー２０と接続される。当該貫通孔は、連結ブロック５４が移動する空間を持つ。連結ブロック５４を引っ張ると、連結ブロック５４に接続されているストリッパー２０も同様に引っ張られて、ストリッピングが行われる。矩形リング５０の長さは、ダイが閉じた状態でのボルト５５とボルト５６との間の距離よりも長く設定される。したがって、成形装置を開ける場合、隣接する任意の２つのダイの間の距離は徐々に大きくなる。ボルト５５および５６がそれぞれ矩形リングの２つの端部に到達すると、ボルトと端部とが互いの動きを止め合う。そして、連結ブロック５４およびストリッパー２０が共に、移動し続ける。上記貫通孔は、連結ブロック５４が移動するのに十分な空間を有する。図３に示すように、成形ダイ１２は、成形装置１０の最上部にある。連結ブロック５４を下方向に引っ張ると、ストリッパー２０も同様に連結ブロック５４によって一定距離にわたって下方向に引っ張られて、成形した物品をストリッパー２０によって押し出して成形ダイからストリッピングすることができる。この移動は、連結ブロック５４が貫通孔の底部に到達するまで、実行され得る。成形ダイ１２および封止ダイ３２が矩形リング５０と係合しているので、ダイが開いた状態でのダイ間距離は制限される。封止ダイ３２は、矩形リング５０によって成形ダイ１２の下方に懸架される。
【００１８】
同様に、矩形リング５２は、１つの端部で封止ダイ３２と係合し、別の端部で連結ブロック６０と係合して、封止ダイ３２および成形ダイ１６を拘束している。ほかの矩形リングも同様の機能を有している。したがって、ダイを開くということは、ダイを引いて互いから分離させることになる。矩形リングの数および位置は、特に限定されない。矩形リングは、ダイを閉じる場合に邪魔にならない位置に設けられることが好ましく、例えば、ガス圧縮成形の場合は、気密性に関して問題を引き起こさないように配置される。例えば、それぞれのダイの外面に配置されるとしてもよい。矩形リングの位置および数は、互いに影響を及ぼさないことと、ダイを開く際のバランスとを考慮して、決められるとしてよい。例えば、各ストリッパーには、ダイを開く際に接続されているストリッパーを円滑に引っ張るべく、例えば、１つ、２つ、３つ、または４つの矩形リングが設けられているとしてよい。また、ダイの全面に矩形リングを配設せず、成形された物品を操作者が取り出す際に十分な余地を残すことが好ましい。図４は、各ダイを互いから引き離してはいるが、ストリッパーは移動するまでは引っ張られていない状態を示している。図５は、全てのダイが互いから引き離されて、全てのストリッパーが成形ダイから離れた状態を示している。
【００１９】
拘束部材は、図中に示した形状を持つ矩形リングに限定されない。例えば、係合している２つのダイの間の分離距離に制限を課すことができる限り、縦長い形状のリングまたは環状部材、チェーン等であってもよい。拘束される対象となる２つのダイは、隣接する２つのダイ、つまり、成形ダイおよび封止ダイであることが好ましいが、隣接していない２つのダイを拘束することもできる。本発明の原理によると、拘束部材は、一方の端部が成形ダイの凹部内のストリッパーを移動させることができると同時に成形ダイに保持されることができ、他方の端部が別のダイを保持することができて、上側のダイに下側のダイを懸架させるか（ダイを垂直方向に配設する場合）、または、一方の側のダイが他方の側のダイを引っ張って（ダイを水平方向に配設する場合）、且つ、ダイ間の分離距離が特定用途で適切な値または所望の値に設定される限りにおいて、有効に機能する。また、ダイが垂直方向に配設される場合、上側のダイに配設される拘束部材は、下側のダイの全重量を支える必要があり得る。このため、重量を分担するべく、より上側のダイになるほど配設される拘束部材が多くなるか、または、ステージの強度が高くなるほど懸架される拘束部材の数が多くなるとしてもよい。
【００２０】
図６は、成形ダイの実施形態を示す平面図である。図７は、図６のラインＡＡ´に沿って切断した成形ダイを示す断面図である。図２に示す上記各ダイが、このような構造を有するとしてよい。成形ダイ７０は、ダイ中空部７２を有しており、ストリッパーが凹部７４内に配設されている。本実施形態によると、ストリッパーはフレーム形状で、ストリッピングフレーム７６と呼ばれる。成形ダイ７０の側壁には、貫通孔７１が設けられる。連結ブロック７８は、貫通孔７１内に配設されており、ストリッピングフレーム７６と接続されている。貫通孔７１には、連結ブロック７８が移動するのに十分な空間８０がある。拘束部材と係合させるために、ボルト８２が設けられるとしてよい。図６に示すように、成形ダイの２つの面に４つのボルトを配設することによって、４つの拘束部材を係合させることができる。
【００２１】
図８は、封止ダイを示す平面図である。封止ダイ８４は、ガス流入チャネル８６を有する。封止ダイ８４の中心には開口８８が設けられている。ダイが閉じられた状態では、ガス流入チャネル８６は、隣接するダイ中空部と接続されている。封止ダイ８４の２つの面のそれぞれには、ダイが閉じられている場合の気密性を高めるべく、封止ガスケット９０を設けるとしてもよい。
【００２２】
成形ダイ、ストリッパー、拘束部材、ボルト等を形成する材料は、所望または必要に応じて選択される。高圧ガス圧縮形成で用いられる場合、例えば、高温、高圧および侵食に対する耐性を持つスチールを用いるとしてよい。
【００２３】
本発明に係る成形装置は任意で、成形装置内に載置される板材料を加熱するための加熱デバイスを備えるとしてもよい。このような構成によって、成形プロセスが容易になり得る。加熱デバイスは、成形ダイを加熱するべく、成形装置で最も外側に設けられている成形ダイの外面に組み合わせられるとしてもよいし、中空部内で板材料を加熱するとしてもよい。加熱デバイスは、例えば、加熱コイルまたは加熱板であってよいが、これらに限定されない。
【００２４】
また、図３、図４、および図５に示すが、本発明に係る成形装置はさらに、少なくとも１つの誘導柱９２を備えるとしてよい。誘導柱９２は、各成形ダイおよび各封止ダイを貫通して誘導する。誘導柱の数は、例えば、１、２、３、または４つであってよく、４つの誘導柱を設けることが好ましい。別の実施形態によると、成形装置の誘導柱は、互いに反対の方向に全てのダイを貫通している２つのグループに分けられるとしてもよい。各グループには、少なくとも１つ、例えば、１、２、３、または４つの誘導柱が含まれているとしてよいが、配置方法および誘導機能が良好であれば、数は特に限定されない。第１のグループの誘導柱は、各ダイを一番上のものから下へ貫通しており、つまり、例えば誘導柱９２のように、最も上にある成形ダイ１２、幾つかの封止ダイ、およびその間に位置する幾つかの成形ダイを貫通している。第２のグループの誘導柱は、各ダイを一番下のものから上へ貫通しており、つまり、例えば誘導柱９４のように、最も下にある成形ダイ１４、ならびに、完全にダイが開いた状態で見られるように、第１のグループの誘導柱が貫通していないその他の封止ダイおよび成形ダイを貫通している。第１のグループの誘導柱および第２のグループの誘導柱が共に貫通する封止ダイまたは成形ダイが少なくとも１つあり、より安定して誘導されるように構成することが好ましい。ダイ中空部を気密にする必要がある場合には、ダイ中空部の外側、例えば、ストリッパーと各ダイの端縁との間に誘導柱を配置することが好ましい。プロセス中に行われる処理、例えば、成形した物品を取り出す処理等の邪魔にならないことがより好ましい。
【００２５】
本発明に係る成形装置はさらに、最も外側に位置している２つの成形ダイを互いに近接または離間させて、ダイの開閉を行う電力駆動デバイスを備えるとしてよい。例えば、成形ダイ１２および１４を、電力駆動デバイスの２つのステージに固定する。電力駆動デバイスを用いて２つのステージを制御して互いに近接または離間させて、成形装置の開閉を制御する。例えば、一方のステージを静止させておき、他方のステージが、最も外側に位置しているダイを移動または押動することによって複数の成形ダイを上方向または下方向に動かして、ダイの開閉を行うとしてよい。この際、上記の誘導柱の長さは、ダイを閉じた状態での全てのダイの全高よりも短いことが好ましい。誘導柱の方が長い場合、誘導柱を収納するための孔をステージに設けなければならない場合がある。
【００２６】
図９は、本発明の別の実施形態に係る成形装置を示す図である。成形装置７０が備えるダイは３つのみで、つまり、成形ダイ１２、封止ダイ３２、および成形ダイ１４である。ストリッパー２０が成形ダイ１２の凹部内に配設されており、ストリッパー２２が成形ダイ１４の凹部内に配設されている。ボルト５５を設けることで、矩形リング５０が連結ブロック５４と係合している。連結ブロック５４は、成形ダイ１２の側壁に設けられている貫通孔を貫通するように配設されており、ストリッパー２０と接続されている。貫通孔には、ストリッピングのためにストリッパー２０を引っ張るべく、連結ブロック５４が移動できる空間がある。矩形リング５０は、他方の端部で、例えば、ボルト５６を設けることによって、封止ダイ３２と係合している。矩形リング５２は、ボルト５８を設けることによって、封止ダイ３２と係合している。矩形リング５２は、連結ブロック６０と係合している。連結ブロック６０は、成形ダイ１４の側壁に設けられている貫通孔を貫通するように配設されており、ストリッパー２２と接続されている。貫通孔には、ストリッピングのためにストリッパー２２を引っ張るべく、連結ブロック６０が移動できる空間がある。ダイが閉じた状態において、成形ダイ１２と封止ダイ３２とによって中空部が形成され、封止ダイ３２と成形ダイ１４とによって中空部が形成されている。ダイを開くと、成形ダイ１２および封止ダイ３２は、互いから離間して、矩形リング５０によって拘束され、成形ダイ１４および封止ダイ３２は、互いから離間して、矩形リング５２によって拘束される。成形装置７０はさらに、上述したような誘導柱９２および９４を備えるとしてよい。これ以外にも上述したものと同様の変形または変更が可能であるとしてよいが、説明を簡潔にするべく本明細書での記載は省略する。
【００２７】
尚、成形装置が備えるダイの数を増やすことが所望される場合には、例えば、成形ダイ１４の両側にダイ中空部を設けて、その中にストリッパーを配設することができ、１つの封止ダイおよび１以上の成形ダイをダイスタックに追加するとしてよい。成形装置が備えるダイの数を増やした場合の実施形態は、図３から図５に示すとしてよい。本発明の原理によると、本発明に係る成形装置において、ダイの数は特に限定されず、各構成要素の強度、重量、サイズ等の特性に応じて決まるとしてよい。また、本発明に係る成形装置は、垂直方向に配設する場合に限定されず、配設方向は、適切な誘導手段を設けることで、水平方向等、任意の方向とすることが可能である。
【００２８】
本発明の別の側面によると、図３から図５および図１０を参照して説明するように、本発明に係るガス圧縮成形プロセスは以下のような工程を含む。工程１０１において、複数の板材料を上記成形装置内に載置して、成形装置を閉じる。隣接する２つのダイ毎に、その間に１つの板材料を配置する。板材料の端縁は、気密性を高めるべく、中空部の外部に延在している。各ダイは、上述したように、複数の誘導柱によって誘導される。工程１０３において、圧縮ガスが中空部内に注入されて、板材料を押圧して所望の形状を形成させる。全てのガス流入チャネルは互いに接続されるとしてよく、圧縮ガスはガス圧縮機から供給される。これに代えて、圧縮ガスは、各ガス流入チャネルに別々に注入することもできる。高温圧縮ガスを供給するとしてよい。これに代えて、板材料を予め加熱しておいて、板材料が高温の状態で押圧成形を実行するとしてもよい。温度は、室温から摂氏５２０度の間であってよい。圧力は、標準圧力から１５０ｋｇ／ｃｍ２の間であってよい。これらの数値は、特に限定されず、道具および板材料の材料および設計に応じて決まるとしてよい。成形後、工程１０５において、ダイ同士を引き離してダイを開く。ダイを開くと、拘束部材によって、ダイからストリッパーが引き出される（１つずつ引き出されるとしてよい）。例えば、成形ダイ１２および封止ダイ１６（ガス圧縮形成の場合、ガス流入ダイであってもよい）は、複数の矩形リング５０と係合して、ダイが開かれた際の距離を制限している。矩形リング５０は、成形ダイ１２を貫通するように設けられている手段によってストリッパー２０と接続されており、成形された物品をストリッピングすべくダイが開かれるとストリッパー２０を引っ張る。
【００２９】
図９および図１０を参照しつつ説明すると、上述したダイを３つ備える構成の成形装置が採用される場合、本発明に係るガス圧縮成形プロセスは以下の工程を含む。工程１０１と同様に、上記の成形装置内に２つの板材料を載置して、成形装置を閉じる。第１の成形ダイと封止ダイとの間、および、封止ダイと第２の成形ダイとの間に、板材料を載置する。板材料の端縁は、中空部の外部に延在している。各ダイは、上述したように、複数の誘導柱によって誘導される。工程１０３と同様に、圧縮ガスが各中空部内に注入されて、板材料を成形ダイに対して押圧して、所望の形状を形成させる。ガス圧および温度は、上述した通りとしてよい。成形後、工程１０５において、ダイ同士を引き離して、ダイを開ける。ダイを開けると、拘束部材によってストリッパーがダイから引き出されて、成形された物品をストリッピングする。
【００３０】
板材料は、ガス圧縮形成に適した材料であればどのようなものであってもよい。例えば、金属板であってもよく、マグネシウム合金のようなスーパープラスチック金属板であるのが好ましい。
【００３１】
本発明では、矩形リング等の拘束部材を用いて、成形ダイおよび隣接する封止ダイのストリッパーと係合し（垂直方向に配設されている場合、成形装置を懸架する）、ダイが開いた時の距離を制限する。板材料をそれぞれダイに載置した後、例えば、下側のステージを上方向に移動させて、一番下のダイから上のダイへと１つずつ、ダイを押し上げて上向きに移動させることによって、ダイを閉じることができる。ガス圧縮形成が完了すると、下側のステージを下向きに移動させて、ダイを下方向に移動させ、徐々にダイを開いていく。例えば、成形ダイ内に配置されているストリッパーのボルトが全て矩形リングの一端に到達して、封止ダイのボルトが全て矩形リングの他端に到達すると、下側のステージは下向きに移動し続けて、ストリッパーを成形ダイから引き出す。したがって、本発明に係る成形装置を利用すると、複数の中空部で複数の板から製造を行うことができる。利用する成形装置を増やすことなく、一回で、複数の板材料を複数の中空部で成形することができるので、生産性が高まる。
【００３２】
本発明の教示内容から逸脱することなく、上述したデバイスおよび方法を数多くの点で変形および変更し得ることは、当業者であれば容易に想到する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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