(57)【要約】【課題】ワークの温度を管理できるブロー成形金型を提供すること【解決手段】ブロー成形金型は、板状のワークＷをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形金型であって、ワークＷの縁部を挟持する上型３１および下型２１と、ワークＷの下面を支持する支持板２５と、支持板２５の温度を制御する拡散板２４と、下型２１に形成されたエア供給口２１１を通してエアを供給するエア供給装置２３と、を備える。拡散板２４は、支持板２５とエア供給口２１１との間に設けられ、このエア供給口２１１から供給されるエアの流れを制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形金型であって、
前記ワークの縁部を挟持する上型および下型と、
前記ワークの下面を支持するワーク支持手段と、
当該ワーク支持手段の温度を制御する温度制御手段と、を備えることを特徴とするブロー成形金型。
【請求項２】
請求項１に記載のブロー成形金型において、
前記温度制御手段は、前記ワーク支持手段の一部を他の部位とは異なる温度に制御することを特徴とするブロー成形金型。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブロー成形金型において、
前記下型に形成されたエア供給口を通してエアを供給するエア供給手段をさらに備え、
前記温度制御手段は、前記ワーク支持手段と前記エア供給口との間に設けられ、当該エア供給口から供給されるエアの流れを制御することを特徴とするブロー成形金型。
【請求項４】
板状のワークをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形方法であって、
上型および下型で前記ワークの縁部を挟持し、
ワーク支持手段で前記ワークの下面を支持し、
温度制御手段により前記ワーク支持手段の温度を制御することを特徴とするブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形金型およびブロー成形方法に関する。詳しくは、板状のワークをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形金型およびブロー成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、板状のワークをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形金型が知られている。このブロー成形金型は、上型と下型とからなる一対の金型で構成されており、この下型の底面には、金型内部にエアを供給するエア供給口が形成されている。
このブロー成形金型では、ワークを予め加熱しておき、この加熱したワークの縁部を上型と下型とで挟持する。すると、このワークにより、下型と上型とで密閉された空間が上下に分割される。次に、エア供給口よりエアを供給して、ワークの下側の空間のエアの流体圧を高める。すると、このエアの流体圧でワークが上型に押し付けられて、ワークが成形される。
【０００３】
ところで、エア供給口から供給されるエアは、加熱されたワークに比べて、低温である。このため、エア供給口から供給されるエアがワークの一部に特に強く当たることで、ワークの一部のみが冷却され、この部分を十分に成形できないといった問題点がある。
【０００４】
そこで、エアを拡散させるエア拡散板をエア供給口に対向して設けたブロー成形金型が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このブロー成形金型によれば、エア供給口から供給されるエアをエア拡散板に直接当てて、この供給されるエアを拡散させるので、エアがワークに直接当たってワークの一部のみが冷却されるのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４９５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ワークは、予め加熱されているため、自重で垂れ下がって、このワークの一部がエア拡散板に接触する可能性がある。上述のように、エア拡散板はエアが直接当たって冷却されているので、ワークの一部がエア拡散板に接触すると、ワークのエア拡散板に接触した部位が局所的に冷却されてしまい、成形性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、ワークの温度を管理できるブロー成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のブロー成形金型は、板状のワーク（例えば、後述のワークＷ）をエアの流体圧でブロー成形するブロー成形金型であって、前記ワークの縁部を挟持する上型（例えば、後述の上型３１）および下型（例えば、後述の下型２１）と、前記ワークの下面を支持するワーク支持手段（例えば、後述の支持板２５、２５Ｂ）と、当該ワーク支持手段の温度を制御する温度制御手段（例えば、後述の拡散板２４、２４Ａ）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ワークの下面を支持するワーク支持手段と、このワーク支持手段の温度を制御する温度制御手段と、を設けた。
よって、温度制御手段により、ワーク支持手段の温度を適切な温度に制御することで、ワークがワーク支持手段に接触しても、このワークの接触部位の温度が局所的に冷却されるのを防止でき、ワークの温度を管理できる。
【００１０】
この場合、前記温度制御手段は、前記ワーク支持手段の一部を他の部位とは異なる温度に制御することが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、温度制御手段により、ワーク支持手段の一部を他の部位とは異なる温度に制御した。
例えば、ワークの特定の部位の成形時の変形量を大きくしたい場合には、この部位に接触するワーク支持手段の温度を高くし、逆に、成形時の変形量を抑制したい場合には、この部位に接触するワーク支持手段の温度を低くする。
よって、温度制御手段によりワーク支持手段の温度分布を調整するだけで、このワーク支持手段に接触するワークの温度分布を容易に調整できるから、成形性を向上できる。
【００１２】
この場合、前記下型に形成されたエア供給口（例えば、後述のエア供給口２１１）を通してエアを供給するエア供給手段（例えば、後述のエア供給装置２３）をさらに備え、前記温度制御手段は、前記ワーク支持手段と前記エア供給口との間に設けられ、当該エア供給口から供給されるエアの流れを制御することが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、温度制御手段を、ワーク支持手段とエア供給口との間に設け、当該エア供給口から供給されるエアの流れを制御した。
例えば、エアの流れを制御することにより、ワーク支持手段の一部にエアを直接当ててこの部位を冷却したり、ワーク支持手段の一部にエアを直接当てずにこの部位の冷却を防いだりする。
よって、エアの流れを調整して、ワーク支持手段の温度分布を調整することで、ワーク支持手段に接触するワークの温度分布を調整できる。
【００１４】
本発明のブロー成形方法は、板状のワークをエアの流体圧でブロー成形するブロー成形方法であって、上型および下型で前記ワークの縁部を挟持し、ワーク支持手段で前記ワークの下面を支持し、温度制御手段により前記ワーク支持手段の温度を制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、温度制御手段により、ワーク支持手段の温度を適切な温度に制御することで、ワークがワーク支持手段に接触しても、このワークの接触部位の温度が局所的に冷却されるのを防止でき、ワークの温度を管理できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブロー成形金型が適用されたブロー成形装置の概要を示す模式図である。
【図２】ブロー成形装置により、ワークを成形する手順を説明する図（その１）である。
【図３】ブロー成形装置により、ワークを成形する手順を説明する図（その２）である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る拡散板と支持板の関係を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る拡散板と支持板の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るブロー成形金型が適用されたブロー成形装置１の概要を示す模式図である。
【００１９】
ブロー成形装置１は、床面に固定された下型機構２０と、この下型機構２０の上方に配置された上型機構３０と、この下型機構２０および上型機構３０を制御する制御装置４０と、を備える。
【００２０】
下型機構２０は、床面に固定されたブロー成形金型としての下型２１と、この下型２１の上面に形成されたエア供給口２１１に接続されるエア配管２２と、このエア供給口２１１およびエア配管２２を通して下型２１の内部にエアを供給するエア供給装置２３と、下型２１のエア供給口２１１の上に設けられたブロー成形金型および温度制御手段としての拡散板２４と、この拡散板２４の上に設けられたブロー成形金型およびワーク支持手段としての支持板２５と、を備える。
【００２１】
下型２１の上面には、エア供給口２１１と、下側キャビティ面２１２と、この下側キャビティ面２１２の周囲に形成された下型周縁部２１５と、複数の凸部２１６と、が形成されている。
拡散板２４は、この凸部２１６に支持されており、エア供給口２１１から供給されるエアを直接受けて、この受けたエアを拡散させる。
拡散板２４と支持板２５との間には、スペーサ２６が複数介装されており、これにより、拡散板２４と支持板２５との間隔が一定に保たれている。拡散板２４は、支持板２５の下面全体を覆っており、拡散板２４の端縁は、支持板２５の端縁とほぼ面一となっている。
【００２２】
上型機構３０は、下型２１に対向して配置されたブロー成形金型としての上型３１と、この上型３１を昇降させる昇降機構３２と、を備える。
上型３１の下面は、断面半楕円形状に凹んだ上側キャビティ面３１２と、この上側キャビティ面３１２の周囲に形成された上型周縁部３１５と、を備える。
上型３１の上側キャビティ面３１２と、下型２１の下側キャビティ面２１２とにより、キャビティ３１７が形成される。
上型機構３０によれば、昇降機構３２を駆動することにより、上型３１が下型２１に対して接近あるいは離間する。
【００２３】
次に、このブロー成形装置１により、ワークＷを成形する手順について、図２および図３を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、板状のワークＷを加熱しておき、図２に示すように、この加熱したワークＷを下型２１の上に載置する。すると、ワークＷの縁部は、下型周縁部２１５に支持される。
ワークＷは、加熱されて剛性が低下しており、自重で垂れ下がり、支持板２５に接触する。
【００２５】
次に、制御装置４０により昇降機構３２を駆動して、上型３１を下降させて、型締めを行う。すると、ワークＷは、上型周縁部３１５と下型周縁部２１５とで挟持される。
【００２６】
次に、制御装置４０によりエア供給装置２３を駆動して、ワークＷに比べて低温のエアをエア供給口２１１より供給する。このエアは、図３に示すように、拡散板２４の下面に沿って水平方向に流れて、その後、拡散板２４の端縁と下型２１との隙間を上昇し、キャビティ３１７全体に拡散し、内圧を上昇させる。すると、ワークＷは、流体圧により上側キャビティ面３１２に押し付けられて、成形される。
【００２７】
以上の発明によれば、以下のような効果がある。
（１）ワークＷの下面を支持する支持板２５と、この支持板２５の温度を制御する拡散板２４と、を設けた。
よって、拡散板２４により、支持板２５の温度を適切な温度に制御することで、ワークＷが支持板２５に接触しても、このワークＷの接触部位の温度が局所的に冷却されるのを防止でき、ワークＷの温度を管理できる。
（２）拡散板２４を、支持板２５とエア供給口２１１との間に設け、エア供給口２１１から供給されるエアの流れを制御した。具体的には、支持板２５の下面全体を拡散板２４で覆って、エア供給口２１１から供給されたエアが支持板２５に直接当たらないようにして、支持板２５の冷却を防止した。
よって、エアの流れを調整して、支持板２５の温度分布を調整することで、支持板２５に接触するワークＷの温度分布を調整できる。
【００２８】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るブロー成形装置１Ａの拡散板２４Ａと支持板２５との関係を示す模式図である。
本実施形態では、上型３１の上側キャビティ面３１２Ａの形状、および、拡散板２４Ａの形状が第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００２９】
すなわち、本実施形態のブロー成形装置１Ａでは、上型３１の上側キャビティ面３１２Ａは、断面楕円形状に凹んだ第１上側キャビティ面３１３と、この第１上側キャビティ面３１３の内側に形成されて第１上側キャビティ面３１３よりも大きく凹んだ第２上側キャビティ面３１４と、を備える。
また、拡散板２４Ａは、支持板２５の中央部下面のみを覆っており、拡散板２４Ａの端縁は、支持板２５の端縁よりも内側に位置している。ここで、支持板２５のうち、拡散板２４Ａに覆われた部分を中央部２５１とし、拡散板２４Ａよりも外側に突出した部分を、周縁部２５２とする。
【００３０】
本実施形態のブロー成形装置１Ａでは、エア供給装置２３を駆動してエア供給口２１１よりエアを供給すると、拡散板２４Ａの端縁が支持板２５の端縁よりも内側に位置しているため、このエアは、図４に示すように、拡散板２４Ａ下面に沿って水平方向に流れた後、支持板２５の周縁部２５２の下面に沿って流れて、支持板２５の端縁と下型２１との隙間を上昇し、キャビティ３１７全体に拡散する。
このとき、支持板２５の中央部２５１にはエアが直接当たらないが、周縁部２５２にはエアが直接当たるので、支持板２５の周縁部２５２は、中央部２５１よりも低い温度となっている。
よって、ワークＷが、エアの流体圧により上側キャビティ面３１２Ａに押し付けられると、ワークＷのうち支持板２５の周縁部２５２に接触した部分は、第１上側キャビティ面３１３に押し付けられ、中央部２５１に接触した部分は、第２上側キャビティ面３１４に押し付けられて大きく変形することになる。
【００３１】
以上の発明によれば、以下のような効果がある。
（３）拡散板２４Ａにより、支持板２５の周縁部２５２を中央部２５１とは異なる温度に制御した。具体的には、支持板２５の中央部２５１の下面のみを拡散板２４で覆って、エア供給口２１１から供給されたエアが、支持板２５の周縁部２５２に直接当たるようにした。よって、支持板２５の周縁部２５２は、中央部２５１よりも低い温度となる。
よって、拡散板２４Ａにより、支持板２５の周縁部２５２を中央部２５１よりも低温とするだけで、支持板２５に接触するワークＷの温度分布を容易に調整できるから、成形性を向上できる。
【００３２】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るブロー成形金型の拡散板２４と支持板２５Ｂとの関係を示す模式図である。
本実施形態では、上型３１の上側キャビティ面３１２Ｂの形状、および、支持板２５Ｂの形状が第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３３】
すなわち、本実施形態のブロー成形装置１Ｂでは、上型３１の上側キャビティ面３１２Ｂは、上側キャビティ面３１２Ａと同様の構成である。
また、拡散板２４は、支持板２５Ｂの下面全体を覆っており、拡散板２４の端縁は、支持板２５Ｂの端縁よりも外側に突出している。ここで、拡散板２４のうち、支持板２５Ｂの下面を覆う部分を中央部２４１とし、支持板２５Ｂよりも外側に突出した部分を、周縁部２４２とする。
【００３４】
本実施形態のブロー成形装置１Ｂでは、ワークＷを下型２１上に載置すると、このワークＷは、自重で垂れ下がり、支持板２５Ｂと拡散板２４の周縁部２４２に接触する。
その後、エア供給装置２３を駆動してエア供給口２１１よりエアを供給すると、このエアは、図５に示すように、拡散板２４下面に沿って水平方向に流れて、その後、拡散板２４の端縁と下型２１との隙間を上昇し、キャビティ３１７全体に拡散する。
このとき、支持板２５Ｂにはエアが直接当たらないが、拡散板２４の周縁部２４２にはエアが直接当たるので、拡散板２４の周縁部２４２は、支持板２５Ｂよりも低い温度となっている。
【００３５】
以上の発明によれば、以下のような効果がある。
（４）拡散板２４により、拡散板２４の周縁部２４２を中央部２４１とは異なる温度に制御した。具体的には、拡散板２４の端縁を支持板２５Ｂの端縁よりも外側に突出させて、エア供給口２１１から吐出されたエアが、支持板２５Ｂに直接当たらないようにした。よって、拡散板２４の周縁部２４２は、支持板２５Ｂよりも低い温度となる。
よって、拡散板２４により、拡散板２４の周縁部２４２を支持板２５Ｂよりも低温とするだけで、拡散板２４の周縁部２４２および支持板２５Ｂに接触するワークＷの温度分布を容易に調整できるから、成形性を向上できる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
２１  下型（ブロー成形金型）
２３  エア供給装置（エア供給手段）
３１  上型（ブロー成形金型）
２４、２４Ａ  拡散板（ブロー成形金型、温度制御手段）
２５、２５Ｂ  支持板（ブロー成形金型、ワーク支持手段）
２１１  エア供給口
２４２  周縁部（ワーク支持手段）
Ｗ  ワーク
【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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