(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型とでスタンピング成形する金型構造であって、
前記上下型の一方を凸型、他方を凹型とし、
前記凸型側に凹型に向けて凸型の表面から突出し、突出量が制御された腑形補助部材を有し、
前記腑形補助部材は突出量が制御部材にて制御され、
前記制御部材は凸型が凹型に向けて前進する際に、前記腑形補助部材の腑形量を制御するための、先端部が凹型側に当接するリターンピンを凸型側に有することを特徴とするスタンピング成形用金型構造。
【請求項２】
前記腑形補助部材は、対向する凹型の凹部形状の深さが異なる部位に対応して、突出量あるいは後退量が異なる複数の腑形補助部材を有することを特徴とする請求項１記載のスタンピング成形用金型構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂素材のスタンピング成形に好適な金型構造及びそのような金型を用いて製造された成形品に係る。
【背景技術】
【０００２】
シート状樹脂素材の成形分野においては、スタンピング成形が広く行われている。
しかし、比較的、絞り量が大きい深絞り成形品にあっては、成形品に腑形不足が生じたり、しわやキレツが発生したりする成形不具合が発生しやすい。
特許文献１にはキャビティ面積以上の面積を有するシート材を用いて、上下の金型間に設けた皺押え部にてこのシート材の端部を押える金型構造を開示する。
しかし、このような金型構造ではシート材にムダな部分が生じたり、深絞りの場合にシート材にキレツが発生しやすいものである。
また、成形品に有害なソリ・変形等が発生しやすい課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３３２２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、樹脂成形品の腑形性に優れたスタンピング成形用金型構造の提供を目的とする。
また、それにより腑形性に優れ、品質的にも優れた成形品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るプレス成形用金型構造は、上型と下型とでプレス成形する金型構造であって、前記上下型の一方を凸型、他方を凹型とし、前記凸型側に凹型に向けて凸型の表面から突出し、プリフォームするための突出量が制御された腑形補助部材を有することを特徴とする。
ここで腑形補助部材は、ピン形状でもブロック形状でもよく、その形状は成形品の形状に合せて選定すればよく、凸型が凹型のキャビティ面に当接する前に、樹脂素材を凹型の凹部形状に沿って金型内で予備成形、いわゆるプリフォームするためのものをいう。
【０００６】
本発明において、前記腑形補助部材は突出量が制御部材にて制御され、凸型が凹型に向けて前進する際に、前記腑形補助部材の腑形量を制御するための、先端部が凹型側に当接するリターンピンを凸型側に有するようにしてもよい。
このようにすると、腑形補助部材が樹脂素材を一定量で押し付けた状態を維持するのが容易になる。
また、リターンピンの替わりにモーター駆動制御や油圧制御により腑形補助部材の突出量を直接制御してもよい。
【０００７】
成形品の深絞り形状に段差部があったり、複雑な形状である場合には、前記腑形補助部材は、対向する凹型の凹部形状の深さが異なる部位に対応して、突出量あるいは後退量が異なる複数の腑形補助部材を有するようにしてもよい。
この場合も腑形補助部材は、金型内で樹脂素材をプリフォームするためのものである。
【０００８】
本発明においては、成形品の成形後に金型からこの成形品を脱型するためのエジェクタ機構を設けてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る金型構造にあっては、凸型が樹脂素材を凹型に押し付け成形する前に腑形補助部材が予備的に凹部の形状に沿って成形されるように押し付けるので、樹脂素材のズレやシワの発生を抑えることができ、腑形性に優れる。
また、製品の残留応力による変形を防ぐことができる。
このようなスタンピング成形用金型構造を用いることで、深絞り成形性に優れた各種成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る金型構造の第１の実施例を示す。（ａ）は上型が上昇している状態、（ｂ）は腑形補助部材が樹脂素材を予備的に押し付け成形している状態、（ｃ）は上型で最終的製品形状に成形（スタンピング成形）している状態、（ｄ）は製品とともに上型を上昇させた状態、（ｅ）は製品を上型から払い出す状態を示す。
【図２】本発明に係る金型構造の第２の実施例を示す。異なる２種類の腑形補助部材を用いて二段階に予備腑形（プリフォーム）する例を示し、（ａ）〜（ｅ）は成形の流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る金型の構造例及びそれを用いた金型にて製品を成形する流れを以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１に金型構造例を模式的に示す。
本実施例では上型に凸型を用い、下型に凹型を用いた例になっているが上下逆でも良い。
上型１０はスライド１の上型取付部２に固定されているとともに、この上型１０側には腑形補助部材１１及びエジエクタ部材（エジエクタピン）１２を突没制御するための制御部材１１ａ、１２ａを有する。
下型２０はボルスター側のボルスタープレート３に取り付けられている。
図示を省略したが、スライドは公知の手段にて下降及び上昇制御されている。
上型１０の凸部１０ａと下型２０の凹部２１とで最終製品形状にスタンピング成形することになるが、そのまま深絞りを行うと、樹脂素材Ｗ０にズレが生じたり、深絞り部にシワが発生する。
そこで上型側に凸部１０ａの表面から所定量、突出させた腑形補助部材１１を設けたものである。
腑形補助部材１１は、樹脂素材の位置ズレやシワの発生しやすい部位にプリフォームする手段として設けるものであり、その形状はピン形状でも製品形状に合せたブロック形状でもよい。
この腑形補助部材１１は、油圧制御やバネ等の弾性材等、公知の手段による制御部材１１ａにて突出方向に付勢されている。
また、この制御部材１１ａはリターンピン１１ｂにて後退制御されている。
リターンピンを用いなくてもモーター駆動制御や油圧制御にて直接突出量を制御してよい。
本実施例では、上型１０側にエジェクタ部材（エジェクタピン）１２が設けられ、このエジェクタピンはエジェクタ制御部材１２ａとエジェクタリターンピン１２ｂを有し、成形品の上型からの払い戻し（脱型）に用いられている。
エジェクタ制御部材１２ａも油圧や弾性材で突出制御されているが、腑形補助部材１１の制御部材１１ａとは、相互に独立して制御されている。
【００１３】
次にスタンピング成形の流れを説明する。
樹脂素材Ｗ０は、深絞り成形品の素材として用いられるものであり、熱可塑性樹脂を基材として用いたシート材であれば、複合材でも積層材でもよく、複合材としては連続繊維強化材，不連続繊維強化材等が例として挙げられ、それらを積層したものでもよい。
図１（ａ）に示すように、これらの樹脂素材を予め、所定の温度まで加熱し、下型２０の凹部２１の開口部に配置する。
この状態では、腑形補助部材１１は上型１０の凸部１０ａの表面から所定量突出させた状態になっている。
上型１０側をスライド１により下降させると、上型の凸部１０ａよりも先に腑形補助部材１１が樹脂素材Ｗ０を凹部２１に向けて押し付ける。
これにより、樹脂素材Ｗ０は凹部２１に沿って予備的に腑形されたプリフォームＷ１となる。
腑形補助部材１１が所定量だけ樹脂素材Ｗ０を押し付けると、それ以上押し付け過ぎないように、例えば制御部材１１ａの四隅に配置したリターンピン１１ｂの先端部が下型２０の表面に当接し、この制御部材１１ａを介して腑形補助部材が後退する。
図１（ｃ）は、上型１０の凸部１０ａと下型２０の凹部２１のキャビティ面とでプリフォームＷ１を成形品Ｗ２にスタンピング成形した状態を示す。
その後、成形品が冷却されると図１（ｄ）に示すように上型１０を上昇させ、図１（ｅ）に示すようにエジェクタピン１２ｂを前進させ、成形品Ｗ２を払い出す。
なお、この際に腑形補助部材１１をエジェクタピン１２ｂと協働して前進突出させてもよい。
【００１４】
＜第２の実施形態＞
本実施例は、図２に示すように深絞り形状に浅い部位と深い部位とがある場合に適用した例である。
基本的な構造は第１の実施例と同様であり、相違点を中心に説明する。
図２（ａ）に示すように第１の腑形補助部材１１の他にそれぞれ突出量が独立制御された第２の腑形補助部材１３を有する。
よって、第２の腑形補助部材１３も制御部材１３ａ及びリターンピン１３ｂを有する。
図２（ａ）の段階では絞り量の浅い部位に合せて第１，第２腑形補助部材１１，１３を突出させてある。
図２（ｂ）に示すように浅い部位の予備腑形が行われると、それ以上予備腑形されないように（肉厚を保つために）第２腑形補助部材１３は下型の表面に当接したリターンピン１３ｂにより後退しながら、上型が下降する。
この時点では、第１腑形補助部材１１のリターンピン１１ｂの先端は下凹表面に当接していない。
これにより、図２（ｃ）に示すように深い部位を第１腑形補助部材１１にて予備成形しながら前進し、最終形状の成形品Ｗ２にスタンピング成形される。
その後に型開きし、エジェクタピン１２により成形品Ｗ２が払い出される。
図１，図２の図面ではそれぞれの腑形補助部材を模試的に１つずつ示したが、実際には成形品の大きさ、形状等に合せて複数の腑形補助部材や必要に応じて、第２，第３の腑形補助部材が配置される。
【符号の説明】
【００１５】
１        スライド
２        上型取付部
３        ボルスタープレート
１０      上型
１０ａ    凸部
１１      腑形補助部材
１１ａ    制御部材
１１ｂ    リターンピン
１２      エジェクタ部材
１２ａ    エジェクタ制御部材
１２ｂ    エジェクタリターンピン
２１      凹部
【図１】
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【図２】
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