(57)【要約】【課題】セパレータ等の薄板状成形品を大量に効率的かつ高精度に成形することができる容積の小さい成形プレス装置および成形方法を提供する。【解決手段】固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に複数の取付板１４を配設し、該取付板１４を介して可動盤を固定盤に圧締させるようにした成形プレス装置において、相互の取付板１４の対向面に設けた凹部１６と、該凹部１６に着脱自在に設けた金型１９とを備え、前記金型１９は、製品２０とその外周に延設される縁部２１からなる成形品２２を成形するキャビティを有し、該縁部２１に相当するキャビティには成形品２０をキャビティから離型またはキャビティに持着させる離着手段７０が設けられている。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に複数の取付板を配設し、該取付板を介して可動盤を固定盤に圧締させるようにした成形プレス装置において、
相互の取付板の対向面に設けた凹部と、該凹部に着脱自在に設けた金型とを備えることを特徴とする成形プレス装置。
【請求項２】
前記金型は、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有し、該縁部に相当するキャビティには成形品をキャビティから離型またはキャビティに持着させる離着手段が設けられる請求項１に記載の成形プレス装置。
【請求項３】
前記離着手段は、真空吸引と空気吹出しが選択的に切換え可能な通路と、該通路に連通し前記縁部に向けて開口する溝とからなる請求項２に記載の成形プレス装置。
【請求項４】
前記取付板相互の任意の対向面のみを広く開口させる開口手段を備える請求項１に記載の成形プレス装置。
【請求項５】
前記開口手段は、前記取付板を前記可動盤と前記固定盤との間に等間隔に配設させる段板と、該段板を前記取付板が係止しないように退避させる移動手段と、当接し合った金型が設けられた任意の数の前記取付板を支持する支持手段とからなる請求項４に記載の成形プレス装置。
【請求項６】
前記成形プレス装置は、成形品を取出すとともに材料を供給する脱着装置を備える請求項１に記載の成形プレス装置。
【請求項７】
前記脱着装置は、前記可動盤と前記固定盤との間に等間隔に配設された取付板の金型間に進退する脱着竿と、該脱着竿の上下に設けた吸盤とを備える請求項６に記載の成形プレス装置。
【請求項８】
固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に配設した複数の取付板に備えた金型に材料を供給し、可動盤と固定盤により圧締される金型で前記材料を成形する成形プレス装置による薄板状成形品の成形方法において、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有する金型に、少なくとも製品の外形形状より大きくかつ該製品の板厚より厚い材料を供給し、金型を圧締して材料を展延させ該金型により賦形された成形品を成形し、該成形品を離型した後に取出すことを特徴とする薄板状成形品の成形方法。
【請求項９】
前記成形品の離型は金型に設けられた離着手段により行われ、可動盤が下降して金型間が離隔するとき、下金型の離着手段は成形品を下金型から離型させるとともに上金型の離着手段は成形品を上金型に持着させ、その後上金型の離着手段は成形品を上金型から離型させる請求項８に記載の薄板状成形品の成形方法。
【請求項１０】
成形プレス装置から取出された前記成形品を、製品と縁部に分離するとともに製品に貫通穴を穿設する請求項８に記載の薄板状成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板状成形品、特には燃料電池用セパレータの成形に好適な成形プレス装置と成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄板状成形品である燃料電池用セパレータは、表面にガス流路用の溝が形成された導電性の薄板である。燃料電池はこのセパレータ等を数百枚積み重ねて構成し、前記燃料電池は１０年以上の耐用年数が要求される。このため、セパレータに必要な特性として、高い導電性、８０〜１５０℃の耐熱性、耐薬品性、気密性、板厚寸法の精度と薄肉化（０．０１ｍｍの誤差は７００枚積重ねると７ｍｍとなる。）、耐久性、強度および金型キャビティに刻設された溝を正確に転写する転写性などがあげられる。
【０００３】
上述した必要な特性を満たすためには、特殊な成形材料とその成形方法が必要となる。従来の成形材料では、高い導電性を得るためにカーボンフィラを８０重量パーセント以上含む材料を用いるので、その流動性は極めて低く、通常の射出成形によってキャビティを前述の成形材料で完全に充填させることは不可能であった。そこで、射出成形と圧縮成形を併用することにより、キャビティを前述の成形材料で充填することが可能となったが、この方法では板厚寸法の十分な精度が得られないという問題があった。この課題を解決する方法として、前述の成形材料にて成形品の４０〜１００％の平面サイズを有する予備成形体を成形圧２００〜８００ｋｇ／ｃｍ２で成形し、この予備成形体を成形型内で加熱加圧成形して平面サイズ２００ｃｍ２以上，厚さ２．５ｍｍ以下の樹脂成形品を成形する方法がある。即ち、従来の予備成形タブレットサイズにとらわれず、成形品サイズに近い大きさまで予備成形体の形状を大きくすることにより、不足しがちな流動性を補完し且つ成形時の面圧が従来の予備成形タブレットに比べてより均等になることにより金型の変形を抑えることができ、その結果として厚み等の寸法精度の優れた大型で薄型の樹脂成形品を得るのである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記の成形方法においては、材料である予備成形体は様々であり、しかも成形時間が３分を要し極めて長いので、セパレータ等を大量かつ効率的に成形することが出来なかった。
【０００５】
そこで、固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に複数の熱板を配設し、該熱板間同士に挿入したプリント配線板を介して可動盤を固定盤に圧締させるようにしたホットプレスの採用が検討される。このホットプレスによれば、熱板の数に応じた多量の成形品が一度の成形作動において同時に成形可能であるから、セパレータ等を大量かつ効率的に成形することが出来る（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２におけるホットプレスは、表裏が平坦なプリント配線板等の積層を行うための装置であり、熱板間に挿入されるのは、金型に相当する薄板状の鏡面板とそれらに挟持された材料である。それに対し、本発明におけるような表裏に凹凸や貫通穴を有するセパレータ等の賦形成形を行うためには、相当の厚さを有する金型が必要となる。そのような金型を熱板（取付板）に取付けると装置の高さが高くなり、装置の地上高を低くするために型締シリンダを収容するピットを設置したり、前記装置を設置する建物の高さを高くしなければならないなどの問題があった（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２００６３１号公報  （第１−４頁）
【特許文献２】
特開昭６２−２８２９１１号公報  （第１−４頁、第１図）
【特許文献３】
特開昭５８−２１５３３１号公報  （第１−２頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、セパレータ等の薄板状成形品を大量に効率的かつ高精度に成形することができる容積の小さい成形プレス装置および成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に複数の取付板を配設し、該取付板を介して可動盤を固定盤に圧締させるようにした成形プレス装置において、相互の取付板の対向面に設けた凹部と、該凹部に着脱自在に設けた金型とを備えることを特徴とする成形プレス装置に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記金型は、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有し、該縁部に相当するキャビティには成形品をキャビティから離型またはキャビティに持着させる離着手段が設けられる成形プレス装置に係る。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２において、前記離着手段は、真空吸引と空気吹出しが選択的に切換え可能な通路と、該通路に連通し前記縁部に向けて開口する溝とからなる成形プレス装置に係る。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１において、前記取付板相互の任意の対向面のみを広く開口させる開口手段を備える成形プレス装置に係る。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４において、前記開口手段は、前記取付板を前記可動盤と前記固定盤との間に等間隔に配設させる段板と、該段板を前記取付板が係止しないように退避させる移動手段と、当接し合った金型が設けられた任意の数の前記取付板を支持する支持手段とからなる成形プレス装置に係る。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１において、前記成形プレス装置は、成形品を取出すとともに材料を供給する脱着装置を備える成形プレス装置に係る。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項６において、前記脱着装置は、前記可動盤と前記固定盤との間に等間隔に配設された取付板の金型間に進退する脱着竿と、該脱着竿の上下に設けた吸盤とを備える成形プレス装置に係る。
【００１６】
請求項８の発明は、固定盤と該固定盤に対し昇降する可動盤との間に配設した複数の取付板に備えた金型に材料を供給し、可動盤と固定盤により圧締される金型で前記材料を成形する成形プレス装置による薄板状成形品の成形方法において、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有する金型に、少なくとも製品の外形形状より大きくかつ該製品の板厚より厚い材料を供給し、金型を圧締して材料を展延させ該金型により賦形された成形品を成形し、該成形品を離型した後に取出すことを特徴とする薄板状成形品の成形方法に係る。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項８において、前記成形品の離型は金型に設けられた離着手段により行われ、可動盤が下降して金型間が離隔するとき、下金型の離着手段は成形品を下金型から離型させるとともに上金型の離着手段は成形品を上金型に持着させ、その後上金型の離着手段は成形品を上金型から離型させる薄板状成形品の成形方法に係る。
【００１８】
請求項１０の発明は、請求項８において、成形プレス装置から取出された前記成形品を、製品と縁部に分離するとともに製品に貫通穴を穿設する薄板状成形品の成形方法に係る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の成形プレス装置の成形時における部分縦断面図、図２は本発明の成形プレス装置の成形準備時における左要部側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は成形プレス装置に脱着装置を備えた状況を示す側面図、図５は成形プレス装置で成形後可動盤が下降して金型が解離した状況を示す要部縦断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ矢視図、図７は成形プレス装置の成形準備時に材料と成形品を脱着する状況を示す要部縦断面図、図８は成形プレス装置の取付板相互の対向面を広く開口させた状況を示す左要部側面図、図９は成形プレス装置の取付板相互の対向面を広く開口させた他の状況を示す左要部側面図、図１０は図５の離着手段とは異なる他の離着手段を示す要部縦断面図である。
【００２０】
図１に示すように、成形プレス装置１０は、型締シリンダ２８と、型締シリンダ２８の開口側端部に設けた鍔部２７の四隅にナット３０により立設したタイバ２９と、タイバ２９の他端にナット３０により固着した固定盤１１と、型締シリンダ２８に昇降可能に嵌挿したラム２６と、ラム２６の端面に固着した可動盤１２と、固定盤１１と可動盤１２との間に配設した複数の取付板１４とからなる。
この実施の形態では、説明の便宜上取付板１４を四とし、成形品２２を五として説明するが、生産性を向上させるため、成形品２２の枚数は数十とすることが多い。
【００２１】
固定盤１１の下面には、前記取付板１４とは別に、上取付板１３が断熱板４６を介して取付けられる。また、可動盤１２の上面には、前記取付板１４とは別に、下取付板１５が断熱板４６を介して取付けられる。この断熱板４６は、前記上取付板１３または下取付板１５の温度が高く熱伝導が大きいため、該上取付板１３または下取付板１５の温度を保ち難い場合に使用される。
【００２２】
前記取付板１４は、図２に示すように、可動盤１２が最も下降したとき上取付板１３と下取付板１５との間に該取付板１４の間隔Ｍが等しくなるように、爪４７と段板４８により配設される。前記爪４７は、取付板１４の両側面に片面二個ずつ固着され、該取付板１４上方の取付板１４の爪４７は、図示のように順次等寸法長くなるように構成されている。前記段板４８は等間隔の階段状に形成した厚板であり、図３に示すように、二の段板４８が連結板６６等によってコ字状に形成されたものを成形プレス装置１０の両側に備えている。段板４８が図２における実線の位置にあるとき、爪４７はそれと対応する段板４８の段部に係止して取付板１４を支持し、間隔Ｍが保たれるのである。
【００２３】
前記段板４８は、鍔部２７およびそれと同一面で連続する架台５３の上面に該段板４８の下面が案内されて取付板１４の側面から近接・離隔可能に設けられている。この段板４８の上端は、固定盤１１に固着したレール５４に案内されて段板４８の移動方向を規制するとともに該段板４８を保持している。前記連結板６６における水平方向の中心下方にはナット５１が固着され、ナット５１に螺着する螺子５０は、連結板６６を遊貫して架台５３に固着した座５２により回動自在かつ螺子５０の軸方向移動不能に保持されている。螺子５０の端部にはハンドル４９が固着され、該ハンドル４９の手動操作によって段板４８を進退駆動する。
なお、ハンドル４９に代えて電動または油圧モータあるいは油圧シリンダ等を採用することもできる。前記ハンドル４９等によって移動手段５５が構成される。
この移動手段５５は、前記ハンドル４９の手動操作によって前記段板４８を前記取付板１４が係止しないように退避させることができる。
【００２４】
取付板１４の爪４７が固着された側面に直交する両側面には、図３等に示すように、四の支持板５８が固着されている。この支持板５８の取付板１４の対向面と平行な面には貫通穴が穿設され、各取付板１４における支持板５８の貫通穴には支持棒５６が嵌挿している。この支持棒５６はその一端が、図２に示すように、固定盤１１にナット５９により固着され、他端が鍔部２７にナット５９により固着されている。前記貫通穴と支持棒５６との嵌合は、金型１９の型合わせに十分な精度が得られかつ可動盤１２の下降時に取付板１４が滑らかに下降できるような寸法が選択されている。支持棒５６の所定箇所には複数の支持孔５７が穿設され、いずれかの支持孔５７には、図８を用いて後述するように、必要に応じて支持ボルト６０を挿着して取付板１４を支持する。これによって支持手段６１が構成される。このように、前記支持手段６１は、当接し合った金型が設けられた任意の数の前記取付板１４を支持するものである。
【００２５】
取付板としての上取付板１３、複数の取付板１４および下取付板１５はそれぞれ矩形の厚板であり、それらの上面と下面のいずれか一方または双方における中央部には、図５等に示すように、取付板１４の対向面に凹部１６を有する。前記凹部１６のうち下方に向いた凹部１６には上金型１７が、上方に向いた凹部１６には下金型１８がそれぞれ着脱自在に設けられ、対となり対向する上金型１７と下金型１８により金型１９が構成される。
【００２６】
金型１９について、図１、図５および図６に基づき説明する。金型１９が型合わせされることにより、図１に示すキャビティ２３が形成される。このキャビティ２３は、図５に示すセパレータ等の薄板状製品となる製品２０と該製品２０の外周に接続部６３を介して延設される縁部２１とからなる成形品２２を形成するような表面形状を有する。前記製品２０が燃料電池のセパレータであれば、製品２０の表と裏のいずれか一方または双方には酸素または水素ガスを流通させる深さ０．１〜０．５ｍｍの溝通路が必要となる。したがって、前記キャビティ２３の製品２０に相当する部分には、溝通路を形成する高さ０．１〜０．５ｍｍの凸部が設けられる。前記製品２０の表面形状に相当する部分には、図５および図６に示すように、接続部６３を形成する断面山形形状の環状凸部６２が設けられる。この環状凸部６２の外側には環状の縁部２１に相当する部分が設けられ、その外側には当接部６７が環状に設けられる。なお、キャビティ２３に製品２０を複数設ける場合は、製品２０の境界部分にも環状凸部が設けられる。上金型１７および下金型１８の厚さ寸法は前記凹部１６の深さ寸法より僅かに大きくしているので、可動盤１２を上昇させたとき、金型１９は前記当接部６７同士が当接するのである。
【００２７】
キャビティ２３の縁部２１に相当する部分には、上金型１７では上通路２４が、下金型１８では下通路２５がそれぞれ通路として連通している。この上通路２４または下通路２５がキャビティ２３に開口する部分の周辺には深さ５ｍｍ程度の溝３７が通路に連通して形成されている。前記溝３７はキャビティ２３の縁部２１に相当する部分の長手方向に沿って長く形成され、選択的に切換えられる真空吸引または空気吹出しが、上通路２４または下通路２５から縁部２１に広い面積で作用するように構成されている。前記溝３７と、真空吸引と空気吹出しが可能な上通路２４，下通路２５は、離着手段７０を構成する。前記真空吸引の場合には縁部２１が金型１９に持着され、前記空気吹出しの場合には縁部２１が金型１９から離型する。このように、前記離着手段７０は、前記成形品２２を、キャビティ２３から離型またはキャビティ２３に持着させるものである。この離着手段７０は、突出しピンを駆動するような機構を有さず細い通路のみで構成できるので極めて小さい容積とすることができる。前記離着手段７０は通路からの真空吸引または空気吹出しによるものであるが、離着手段７０の他の例を図１０に示す。
【００２８】
図１０は図１および図５と対比するものであり、以下に相違点を中心に説明する。図１０において、（ａ）は成形中の状況を示し、（ｂ）は成形品２２を突出させて離型したときを示す。図示のように、取付板１４ａの凹部１６ａ縁には段部が設けられ、該段部は金型１９ａの外周に設けた段部と係合する。前記凹部１６ａの底部等には金型１９ａの底面により空間４５が形成される。この空間４５には突出板４１が設けられ、該突出板４１は成形品２２の方向に板ばね４２により弾発付勢されている。前記突出板４１の成形品２２側には、突出しピン４３と戻しピン４４が立設されている。前記突出しピン４３は、その先端が縁部２１に当接するように位置している。前記戻しピン４４は、それが設けられた金型１９ａと対になる相手の金型１９ａの当接部６７へ該戻しピン４４の先端を当接させ、板ばね４２の弾発付勢力に抗して前記突出板４１を戻して突出しピン４３を前記キャビティ２３の面まで押し戻す。図１０（ａ）で成形品２２を成形後、図示しない前記可動盤１２の下降により金型１９ａ間が開いて図１０（ｂ）の状態となる。このとき、上金型１７ａの板ばね４２の弾発付勢力を下金型１８ａの板ばね４２の弾発付勢力より大きくしておけば、成形品２２は先に上金型１７ａから離型し、次に図１０（ｂ）に示すように、該成形品２２を下金型１８ａから離型させることができ、各成形品２２の取出し位置を統一させ得ることから効率的な搬送が実行できる。
【００２９】
前記金型１９の凹部１６への取付けは、図１に示すように、複数のボルトＢ１ないしＢ３により行われる。ボルトＢ１は、上金型１７を上取付板１３と断熱板４６を介して固定盤１１に固着する。ボルトＢ２は、下金型１８を取付板１４とＯリング３２（図５参照）を介して上金型１７に締結する。ボルトＢ３は、下金型１８を下取付板１５と断熱板４６を介して可動盤１２に固着する。図１では、前記ボルトＢ１等を共締めする例を示したが、この例の他に、上金型１７または下金型１８を取付板１４等に個別に取付けてもよい。また、上金型１７の取付け時における作業性を改善するため、該上金型１７を、取付板１４や上取付板１３に真空吸引や磁力により保持させておくようにしてもよい。さらに、金型１９の取付板１４への締結を、ボルトによらず公知の楔または電磁石等のクランプ手段により行うことは、金型１９の着脱を容易にすることができるため有効である。
【００３０】
金型１９、上取付板１３、取付板１４および下取付板１５には、図１および５に示すように、温調手段６４，６５が設けられている。材料３１（図７参照）が熱可塑性樹脂であるときは、前記温調手段６４，６５は、別途設けた温調器で温度制御された媒体を流通させる貫通穴である。また、前記材料３１が熱硬化性樹脂であるときは、温調手段６４，６５は棒状の電気ヒータである。
【００３１】
上述した成形プレス装置１０において、その高さを出来るだけ低くするためには、前記取付板１４の間隔Ｍを可能な限り狭くしなければならない。前記間隔Ｍを最小限にするため取付板１４に凹部１６を設けたのであるが、その結果、金型１９の交換や保守・点検が極めて困難となる。そこで、金型１９の交換等の作業空間を広く開口させるための開口手段６８として、前記移動手段５５と支持手段６１を用いた方法を図８および図９に基づいて説明する。
【００３２】
取付板１４と下取付板１５との対向面における最下段の金型１９に作業空間を設けたい場合は、まず型締シリンダ２８へ圧油を供給してラム２６を上昇させ、可動盤１２を固定盤１１に近接させる。全ての金型１９が当接し合ったとき、図８に示すように、支持ボルト６０を、最下段の取付板１４に設けた支持板５８の直下にある支持孔５７に挿着する。その後、前記可動盤１２を下降させる。このとき、前記移動手段５５は操作せず、前記段板４８は成形時の位置のままである。このようにして、図示のように、最下段の金型１９の交換等の作業空間を十分に確保することができる。
【００３３】
一方、上取付板１３と取付板１４との対向面における最上段の金型１９に作業空間を設けたい場合は、まず型締シリンダ２８へ圧油を供給してラム２６を上昇させ、可動盤１２を固定盤１１に近接させる。全ての金型１９が当接し合ったとき、図９に示すように、前記移動手段５５を操作して段板４８の段部に取付板１４の爪４７が係止しないように、段板４８を成形プレス装置１０の両側へ互いに離隔させて退避させる。その後、前記可動盤１２を下降させる。このとき、前記支持ボルト６０は、支持孔５７に挿着しない。このようにして、図示のように、最上段の金型１９の交換等の作業空間を十分に確保することができる。
【００３４】
任意の取付板１４対向面における最下段と最上段との間の金型１９に作業空間を設けたい場合には、まず型締シリンダ２８に圧油を供給してラム２６を上昇させ、可動盤１２を固定盤１１に近接させる。全ての金型１９が当接し合ったとき、支持ボルト６０を、設けたい作業空間の上側に相当する取付板１４に設けた支持板５８の直下にある支持孔５７に挿着する。そして、前記移動手段５５を操作し、下降する爪４７が段板４８の段部に当接しないように、段板４８を適宜な距離退避させた後、可動盤１２を下降させる。このようにして、最下段と最上段との間の任意の金型１９の交換等の作業空間を十分に確保することができる。
【００３５】
ところで、この成形プレス装置１０は、前記成形品２２やその材料３１を、可能な限り狭くした間隔Ｍから効率的に取出したり供給したりするため、図３、図４および図７に示す脱着装置３８を備えている。
【００３６】
脱着装置３８は、成形プレス装置１０が設置された基礎に水平に設置されたレール３９と、成形プレス装置１０の固定盤１１に固着されたレール３９ａと、レール３９およびレール３９ａに案内されて成形プレス装置１０に近接・離隔可能に設けた支柱４０と、支柱４０に設けられ成形プレス装置１０における前述の等間隔Ｍに配設された取付板１４の金型１９間に進退する脱着竿３３とからなる。
図３および図７には、前記脱着竿３３が前進して前記金型１９間に進入した状況が示され、図４には、前記支柱４０が後退して前記脱着竿３３が金型１９間から後退した状況と破線の如く前記支柱４０が前進して脱着竿３３が前記金型１９間に進入した状況を示す。
【００３７】
前記脱着竿３３はその内部に取出管路３４と供給管路３５を備え、該脱着竿３３の先端部は、図７に示すように、成形品２２の縁部２１に作用し取出管路３４と連通し上方に向いた吸盤３６と材料３１に作用し供給管路３５と連通し下方に向いた吸盤３６とを備える。吸盤３６の数と設置位置は、成形品２２や材料３１の大きさや重量に応じて適宜選択される。脱着竿３３は、前記支柱４０の成形プレス装置１０側側面の上下方向に等間隔で設けられるが、必要に応じて前記脱着竿３３を複数列設けることもある。
【００３８】
次に、成形プレス装置１０、離着手段７０および脱着装置３８の作動について説明する。脱着装置３８が前記成形プレス装置１０から後退し離隔したとき、前回の成形サイクルで成形した成形品２２を脱着装置３８の上方の吸盤３６から取外す。それとともに脱着装置３８の下方の吸盤３６に、次回の成形サイクルで成形する材料３１を吸着させる。この間に、成形プレス装置１０は、成形品２２の成形を実行している。
【００３９】
金型１９の温度、金型１９の圧締圧力および金型１９の圧締時間が所定の値に制御された成形が完了すると前記可動盤１２が下降し、上金型１７と下金型１８が離隔する。このとき、離着手段７０が図５に示すものであれば、下通路２５からの空気吹出しにより下金型１８の離着手段７０が成形品２２を下金型１８から離型するとともに、上通路２４による真空吸引によって上金型１７の離着手段７０が前記成形品２２を上金型１７に持着させる。前記成形品２２の離型は、縁部２１に溝３７から作用する空気圧力により行われ、該成形品２２の離型を、突出しピン等によって成形品２２を損傷させることなく効果的に行うことができる。
【００４０】
可動盤１２が最も下降し、全ての金型１９が図５に示す状況となったとき、脱着装置３８の脱着竿３３が開放した金型１９の間である間隔Ｍに進入する。このとき脱着竿３３は材料３１のみを吸着して搬送し、該脱着竿３３が金型１９の所定位置で停止・位置決めされる。その後、上通路２４の真空吸引が空気吹出しへと切換えられ、図７に示すように、上金型１７の離着手段７０は成形品２２を上金型１７から離型する。前記脱着竿３３の取出管路３４による真空吸引によって、吸盤３６は縁部２１を吸着する。また、前記脱着装置３８は、上述の作動と略同時に供給管路３５による真空吸引を解除し、さらに該脱着装置３８が必要に応じて前記供給管路３５からの空気吹出しによって材料３１を下金型１８のキャビティ２３の面に載置する。そして、下通路２５による真空吸引によって材料３１を下金型１８のキャビティ２３の面に持着させる。前記材料３１のキャビティ２３の面への位置決めを正確に行うため、図７に示すように、前記環状凸部６２に対応したＶ字状の溝を材料３１の下面に予め刻設することもある。なお、脱着竿３３の吸盤３６が成形品２２の縁部２１を吸着するときと前記脱着竿３３の吸盤３６が材料３１を下金型１８のキャビティ２３の面に載置するときには、前記支柱４０を僅か上下に移動させて脱着竿３３の吸盤３６を成形品２２やキャビティ２３の面に接近させるようにすることが、この成形プレス装置１０を精度良く円滑に作動させるうえで効果的である。
【００４１】
前記材料３１は熱可塑性または熱硬化性の樹脂に導電性のフィラーを含有させたものであり、この材料３１は前記製品２０の外形形状より大きく縁部２１の外形形状より小さい形状でかつ該製品２０の板厚より５ないし２０％程厚いシート状に形成されている。
【００４２】
つづいて、前記型締シリンダ２８に圧油を供給してラム２６と可動盤１２を上昇させ、金型１９を圧締して上述の材料３１を展延し、該材料３１に金型１９の凹凸形状を賦形させる。材料３１は金型１９の熱量により表面が溶融し、前記成形品２２は、前記材料３１の製品２０の板厚より厚い部分と金型１９の凸部分に相当する溶融樹脂とが該材料３１の外方へ流動して成形される。前記溶融樹脂の流動の先端は、縁部２１の外形形状に相当するキャビティ２３の端部まで達する必要はなく、縁部２１が充填不足となってもよい。すなわち、縁部２１は、材料３１の大きさや厚さのばらつきを吸収する部分として用いられる。
【００４３】
このようにして一連の成形サイクルが連続して実行される。なお、脱着装置３８の脱着竿３３の上方に設けた吸盤３６から取外され前記金型１９から離型して該金型１９から取出された成形品２２は、図示しない他の打ち抜き装置へ搬送されて製品２０と縁部２１に分離される。この分離は接続部６３において行われ、製品２０部分に必要な貫通穴も同時に穿設される。このとき、前記成形品２２を打ち抜き装置に位置決めするため、前記接続部６３が効果的に利用される。また、前記材料３１が熱可塑性樹脂からなるものであれば、前記分離された縁部２１や貫通穴として取り除かれた部分は再生材として利用することができる。
【００４４】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、請求項１の発明は、相互の取付板の対向面に設けた凹部と、該凹部に着脱自在に設けた金型とを備える成形プレス装置である。この成形プレス装置は、前記取付板を複数設けることによりセパレータ等の薄板状成形品を大量に効率的かつ高精度に成形することができる。また、この成形プレス装置は、金型を前記凹部に着脱自在に設けて該成形プレス装置の高さを抑えることができ、前記成形プレス装置を容積の小さいものとすることができるものである。
【００４６】
請求項２の発明は、前記金型が、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有し、該縁部に相当するキャビティには成形品をキャビティから離型またはキャビティに持着させる離着手段が設けられる成形プレス装置である。この成形プレス装置は、前記金型が有するキャビティに離着手段が設けられており、該成形プレス装置を、その高さを抑えた容積の小さいものとすることができるものである。
【００４７】
請求項３の発明は、前記成形プレス装置の離着手段が、真空吸引と空気吹出しが選択的に切換え可能な通路と、該通路に連通し前記縁部に向けて開口する溝とからなるものである。この成形プレス装置は、前記真空吸引または空気吹出しによって前記成形品をキャビティに持着またはキャビティから離型させることができ、前記成形プレス装置は、該成形品の離型を、突出しピン等によって成形品を損傷させることなく効果的に行うことができるものである。
【００４８】
請求項４の発明は、前記取付板相互の任意の対向面のみを広く開口させる開口手段を備える成形プレス装置である。この成形プレス装置は、前記開口手段によって任意の金型の交換等の作業空間を広く開口させることができ、前記作業空間を十分に確保することができるものである。
【００４９】
請求項５の発明は、前記成形プレス装置の開口手段が、前記段板と、移動手段と、支持手段とからなるものである。この成形プレス装置は、前記移動手段が前記段板を前記取付板が係止しないように退避させ、前記支持手段が当接し合った金型が設けられた任意の数の前記取付板を支持することによって、任意の金型の交換等の作業空間を十分に確保することができるものである。
【００５０】
請求項６の発明は、前記成形プレス装置が、成形品を取出すとともに材料を供給する脱着装置を備えるものであり、該成形プレス装置は、前記成形品の取出しと材料の供給を同時に行って該成形品を効率的に成形することができるものである。
【００５１】
請求項７の発明は、前記成形プレス装置の脱着装置が、前記可動盤と前記固定盤との間に等間隔に配設された取付板の金型間に進退する脱着竿と、該脱着竿の上下に設けた吸盤とを備えるものである。この成形プレス装置は、前記脱着竿が前記金型間を進退し、前記吸盤が、前記成形品等の前記金型間への位置決めおよび前記成形品等の搬送を自在に行うことができるものである。
【００５２】
請求項８の発明は、製品とその外周に延設される縁部からなる成形品を成形するキャビティを有する金型に、少なくとも製品の外形形状より大きくかつ該製品の板厚より厚い材料を供給し、金型を圧締して材料を展延させ該金型により賦形された成形品を成形し、該成形品を離型した後に取出す薄板状成形品の成形方法である。この成形方法は、前記製品の板厚より厚い材料部分が該材料の外方に流動して縁部を形成し、この縁部が材料の厚さ等のばらつきを吸収して所望の薄板状成形品を成形することができるものである。
【００５３】
請求項９の発明は、前記成形品の離型が金型に設けられた離着手段により行われ、可動盤が下降して金型間が離隔するとき、下金型の離着手段は成形品を下金型から離型させるとともに上金型の離着手段は成形品を上金型に持着させ、その後上金型の離着手段は成形品を上金型から離型させる薄板状成形品の成形方法である。この成形方法は、前記離着手段が、前記成形品の下金型からの離着もしくは上金型への持着等を一連の成形サイクルとして行うものであり、前記成形方法は、薄板状成形品を大量に効率的かつ高精度に成形することができるものである。
【００５４】
請求項１０の発明は、成形プレス装置から取出された前記成形品を、製品と縁部に分離するとともに製品に貫通穴を穿設する薄板状成形品の成形方法であり、前記製品と縁部との分離とともに行う貫通穴の穿設により、前記薄板状成形品を大量かつ効率的に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形プレス装置の成形時における部分縦断面図である。
【図２】本発明の成形プレス装置の成形準備時における左要部側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】成形プレス装置に脱着装置を備えた状況を示す側面図である。
【図５】成形プレス装置で成形後可動盤が下降して金型が解離した状況を示す縦断面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】成形プレス装置の成形準備時に材料と成形品を脱着する状況を示す要部縦断面図である。
【図８】成形プレス装置の取付板相互の対向面を広く開口させた状況を示す左要部側面図である。
【図９】成形プレス装置の取付板相互の対向面を広く開口させた他の状況を示す左要部側面図である。
【図１０】図５の離着手段とは異なる他の離着手段を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１０  成形プレス装置
１１  固定盤
１２  可動盤
１４  取付板
１６  凹部
１７  上金型
１８  下金型
１９  金型
２０  製品
２１  縁部
２２  成形品
２３  キャビティ
２４  上通路
２５  下通路
３１  材料
３３  脱着竿
３６  吸盤
３７  溝
３８  脱着装置
４８  段板
５５  移動手段
６１  支持手段
６８  開口手段
７０  離着手段
【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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