(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引部が設けられた所定形状の成形型に被成形材を載置して加温し、加温された前記被成形材を真空吸引することにより該成形型に対応した型に成形する真空成形方法において、
前記成形型を軟性のシリコン樹脂により成形して硬化させ、
硬化した成形型を前記真空吸引のための開口部が設けられた吸引ベースに載置し、
前記成形型の吸引部から前記吸引ベースの開口部にかけて管部材を差し込み貫通させ、
真空吸引することにより前記被成形材を前記成形型に対応した型に成形することを特徴とする真空成形方法。
【請求項２】
前記成形型は、前記吸引ベースに載置される側に前記真空吸引により生じる前記成形型の変形を防止するための通気体を収納する通気体収納空間が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の真空成形方法。
【請求項３】
前記管部材は、金属製であることを特徴とする、請求項１に記載の真空成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加温したシート材でなる被成形材を真空で成形するための真空成形方法に関し、特に、剛性の型を用いることなく複雑な形状の部品を高精度で、且つ、低コストで容易に成形することを図った真空成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の真空成形装置で用いられる真空成形用の型は、金型および樹脂型が中心となっている。被成形材の成形に際しては、型および被成形材であるシート材はともに４００℃〜９００℃程度まで加温される。これらの金型および樹脂型は、一定の剛性があること、また、大量生産に適していること、型自体を加温できること、さらに、成形時に被成形材が冷めず成形しやすい等の利点から、現在広く用いられている。
【０００３】
ところで、このような金型および樹脂型で特定の部品の成形を行う際に、例えば、図６に示すように、製作しようとする部品６０にアンダーカット部７０のような複雑な形状がある場合には、図７（ａ）に示すような２分割に割った型１００Ａ，１００Ｂを接離させることにより所定形状の部品の成形を行う割り型１００や、図７（ｂ）に示すように中子２０１の挿抜により所定形状の部品の成形を行う中子型２００にし、これらの型に空気吸引用の穴８０を設けて真空ポンプ（図示せず）で吸引することにより被成形材であるシート材を型にあわせて成形している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の真空成形方法によれば、以下のような問題があった。
（１）成形しようとする部品の形状が複雑になればなるほど、型の製作に多くの工数や時間がかかり高コストになる。
（２）また、複雑な部品の場合には、金型の分割個数が多くなり精度を出すのが難しくなる。
（３）型に使用する材料が硬いため、吸引用の穴あけが難しく多くの時間がかかる、などである。
【０００５】
従って、本発明の目的は、剛性の型を用いることなく、複雑な形状の部品を低コストで容易に高精度で成形することができる真空成形方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、吸引部が設けられた所定形状の成形型に被成形材を載置して加温し、加温された被成形材を真空吸引することにより成形型に対応した型に成形する真空成形方法において、成形型を軟性のシリコン樹脂により成形して硬化させ、硬化した成形型を真空吸引のための開口部が設けられた吸引ベースに載置し、成形型の吸引部から吸引ベースの開口部にかけて管部材を差し込み貫通させ、真空吸引することにより被成形材を成形型に対応した型に成形することを特徴とするものである。
【０００７】
この場合、前記成形型は、前記吸引ベースに載置される側に真空吸引により生じる成形型の変形を防止するための通気体を収納する通気体収納空間が設けられていることが望ましい。また、前記管部材は、金属製であることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態による真空成形方法が適用される真空成形装置の概略を示す図である。図に示すように、この真空成形装置は、被成形材５を上面８に載置して成形を行う成形型１と、後述するように成形型１の底面９に設けられる通気体２と、成形型１に載置された被成形材５を吸引ホース６を介して真空ポンプ（図示せず）で吸引するための吸引ベース３と、からなる。
【０００９】
以上の構成において、成形型１は軟性のシリコン樹脂を硬化させて型成形されており、その上面８には被成形材５の成形に必要な形状が形成された吸引部１１が設けられている。この吸引部１１には、図に示すように、吸引用穴１２を設けるための金属製のチューブ４が配置される。また、成形型１の上面８の縁部には被成形材５の加温と吸引による被成形材５と成形型１の接着を防止するためのシール用の両面テープ１３が設けられている。また、吸引ホース６はジョイント７を介して吸引ベース３に接続固定されている。この吸引ベース３には、成形型１の吸引用穴１２と通気体２を介して成形型１の上面８側の空気を吸引するための開口部１５が設けられている。
【００１０】
図２は、この成形型１を底面から見た図である。図に示すように、成形型１の底面９には通気体スペース１４が設けられており、この通気体スペース１４に通気体２が配置される。この通気体２は、発泡スチロールや金属ネットで成形されるものであり、真空成形時において成形型１が変形するのを防止するために配置されるものである。
【００１１】
以下、図３〜図５を参照しながら、成形型１の形成から被成形材５の成形加工に至る本実施の形態の真空成形方法を説明する。なお、ここでは、成形しようとする部品は、図６に示すようなアンダーカット部７０を有する部品６０とする。このようなアンダーカット部７０を有する部品６０を成形するために、図３（ａ）に示すように、まず、そのモデル型３０を製作する。このモデル型３０を製作した後、図３（ｂ）に示すように、そのモデル３０の型を作るための型枠３１を組み立て製作する。その際、通気体スペース１４を形成するために通気体スペーサ３２を型枠３１の縁面に懸架し固定する。
【００１２】
この通気体スペーサ３２を懸架し固定したら、図３（ｃ）に示すように、別途容器３４内で調合した軟性のシリコン樹脂３３を型枠３１内に流し込み硬化させる。所定の時間が経過してシリコン樹脂３３の硬化が完了すると、図４（ａ）に示すように、型枠３１を分解し通気体スペーサ３２を取り外すと共に、モデル型３０から、硬化したシリコン樹脂を脱型する。これにより成形型１の成形が完了する。なお、図では成形型１の底面９に通気体スペース１４が形成され、上面８に吸引部１１が形成されているのがわかる。次に、図４（ｂ）に示すように、この成形型１を上下反転させ吸引部１１における吸引用穴１２を設けるための位置を検討する。図４（ｃ）は図４（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図であるが、図４（ｃ）に示すように、成形型１に形成された吸引部１１に金属製のチューブ４を押し入れ、吸引用穴１２とする。なお、この成形型１はシリコンで成形しているため、吸引用穴１２を設けるには、成形製品をみながら必要に応じてその吸引位置を変更することが可能である。
【００１３】
以上が完了したら、図５（ａ）に示すように、被成形材５の成形の準備にかかる。ここでは、まず、一端が真空ポンプ（図示せず）に接続される吸引ホース６をジョイント７で吸引ベース３の開口部１５の位置に接続固定し、開口部１５側に通気体２を配置し、通気体２が成形型１の底面９の通気体スペース１４に収納されるように成形型１を吸引ベース３上に置いて固定する。図５（ｂ）はこの固定した際の断面図である。この状態で、図５（ｃ）に示すように、被成形材５を成形型１の上面８に載置して加温する。図５（ｄ）はこの被成形材５を成形型１の上面８に載置して加温した状態を示す断面図である。図５（ｄ）の状態で加温がなされると、被成形材５が軟化して成形が容易になるので、ここで吸引を開始すると、図５（ｅ）に示すように、被成形材５は成形型１の吸引部１２の形状にあわせて成形される。図５（ｆ）はこのときの状態を示す図である。この成形が完了すると、図５（ｅ）の矢印で示す方向に成形後の被成形材５を脱型し、脱型した被成形材５にトリミング等を施して仕上げる。
【００１４】
このように、成形型自体に軟性のシリコン樹脂を用いているため、成形後の成形型の脱型がスムーズであり、特に、アンダーカット部の成形が容易となるとともに、低コストで製作できる。また、被成形材と共に成形型自体も加温できるため、熱成形のときに被成形材を冷却してしまうことが少ないので深絞り成形が容易となる。また、既製の部品等から簡単に型を作ることができるため、部品の複製を早く作ることができる。さらに、この成形型に金属製のチューブを貫通させて吸引用穴を設けるようにできるので、成形された製品を見ながら自由に吸引位置（チューブ差し込み位置）を変更することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の真空成形方法によれば、吸引部が設けられた所定形状の成形型に被成形材を載置して加温し、加温された被成形材を真空吸引することにより該成形型に対応した型に成形する真空成形方法において、成形型を軟性のシリコン樹脂により成形して硬化させ、硬化した成形型を真空吸引のための開口部が設けられた吸引ベースに載置し、吸引部から開口部にかけて管部材を差し込み貫通させ、真空吸引することにより被成形材を成形型に対応した型に成形するようにしたので、複雑な形状の部品を低コストで容易に高精度で成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による真空成形方法が適用される真空成形装置の概略を示す図である。
【図２】図１に示した真空成形装置の成形型を底面から見た図である。
【図３】成形型の形成から被成形材の成形加工に至る本実施の形態の真空成形方法の前工程を説明する概略斜視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、成形型の形成から被成形材の成形加工に至る本実施の形態の真空成形方法の前半を説明する概略斜視図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】成形型の形成から被成形材の成形加工に至る本実施の形態の真空成形方法の後半を説明する図である。
【図６】成形しようとする部品の外形を示す図である。
【図７】従来の成形型を説明するための図である。
【符号の説明】
１    成形型
２    通気体
３    吸引ベース
４    チューブ
５    被成形材
６    吸引ホース
７    ジョイント
８    成形型の上面
９    成形型の底面
１１  成形型の吸引部
１２  吸引用穴
１３  両面テープ
１４  通気体スペース
１５  吸引ベースの開口部
３０  モデル
３１  型枠
３２  通気体スペーサ
３３  シリコン樹脂
３４  容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003809780.tif 000005
【図５】
0003809780.tif 000006
【図６】
0003809780.tif 000007
【図７】
0003809780.tif 000008