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JP6975618B2 - Molding equipment - Google Patents

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JP6975618B2
JP6975618B2 JP2017222106A JP2017222106A JP6975618B2 JP 6975618 B2 JP6975618 B2 JP 6975618B2 JP 2017222106 A JP2017222106 A JP 2017222106A JP 2017222106 A JP2017222106 A JP 2017222106A JP 6975618 B2 JP6975618 B2 JP 6975618B2
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信幸 神原
直昭 藤原
司 勝俣
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Description

本発明は、金型を用いて成形材を成形することで成形品を形成する成形装置に関するものである。 The present invention relates to a molding apparatus that forms a molded product by molding a molding material using a mold.

従来、成形材を成形する成形装置として、上型と下型とからなる成形型を用いて、複合材をプレス成形する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a molding apparatus for molding a molding material, an apparatus for press-molding a composite material by using a molding die composed of an upper mold and a lower mold is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2017−43095号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-43095

一般的に、成形型は、金属を加工して形成されており、製造する成形品毎に用意される。このため、成形品毎に成形型を用意する必要があることから、成形型の製造コストが増大する可能性がある。 Generally, the molding die is formed by processing metal, and is prepared for each molded product to be manufactured. Therefore, since it is necessary to prepare a molding die for each molded product, the manufacturing cost of the molding die may increase.

そこで、本発明は、成形型の製造コストを抑制しつつ、成形品を好適に成形することができる成形装置を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a molding apparatus capable of suitably molding a molded product while suppressing the manufacturing cost of the molding mold.

本発明の成形装置は、金型を用いて成形材を成形することで成形品を形成する成形装置において、前記金型は、前記成形材が載置される下型と、前記成形材を挟んで前記下型に対向して設けられる上型と、を備え、前記下型及び前記上型の少なくとも一方は、金型本体と、複合材を含んで構成され、前記金型本体と前記成形材との間に設けられ、前記金型本体に着脱自在に設けられる複合材型と、を有することを特徴とする。 The molding apparatus of the present invention is a molding apparatus for forming a molded product by molding a molding material using a mold, in which the mold sandwiches the lower mold on which the molding material is placed and the molding material. The lower mold and the upper mold are provided with an upper mold facing the lower mold, and at least one of the lower mold and the upper mold is configured to include a mold main body and a composite material, and the mold main body and the molding material. It is characterized by having a composite material mold provided between the mold and the mold body and detachably provided on the mold main body.

この構成によれば、成形品に対応させて、複合材型を金型本体に付け替えることができるため、金型を成形品毎に用意する必要がないことから、金型の製造コストの抑制を図ることができる。また、複合材型は、加工が容易であり、また、金属加工と同程度の加工精度を得ることができることから、精度のよい複合材型とすることができるため、成形品を好適に成形することが可能となる。なお、成形材としては、例えば、強化繊維及び樹脂を含む複合材がある。 According to this configuration, the composite material mold can be replaced with the mold body in accordance with the molded product, so that it is not necessary to prepare a mold for each molded product, so that the manufacturing cost of the mold can be suppressed. Can be planned. Further, since the composite material mold is easy to process and the processing accuracy equivalent to that of metal processing can be obtained, the composite material mold can be made with high accuracy, so that the molded product can be suitably molded. It becomes possible. The molding material includes, for example, a composite material containing reinforcing fibers and a resin.

また、前記複合材型は、ピッチ系炭素繊維を含むことが、好ましい。 Further, it is preferable that the composite material mold contains pitch-based carbon fibers.

この構成によれば、ピッチ系炭素繊維は、熱伝導が高い炭素繊維となるため、成形材を加熱して成形する場合、複合材型から成形材への熱の伝達を好適に行うことができる。 According to this configuration, since the pitch-based carbon fiber is a carbon fiber having high heat conduction, heat can be suitably transferred from the composite material mold to the molding material when the molding material is heated and molded. ..

また、前記複合材型は、前記成形材と接する面を被覆する耐熱コーティング層を、さらに有することが、好ましい。 Further, it is preferable that the composite material mold further has a heat-resistant coating layer that covers the surface in contact with the molding material.

この構成によれば、複合材型を加工することで、複合材に含まれる強化繊維が、複合材型の加工面(特に、成形材と接する面)から毛羽立つ場合であっても、耐熱コーティング層を形成することで、加工面を滑らかにすることができる。このため、成形品を好適に成形することができ、また、複合材型からの成形品の離形性を高めることができる。 According to this configuration, by processing the composite material mold, the heat-resistant coating layer is formed even when the reinforcing fibers contained in the composite material fluff from the processed surface of the composite material mold (particularly, the surface in contact with the molding material). By forming the above, the machined surface can be smoothed. Therefore, the molded product can be suitably molded, and the releasability of the molded product from the composite material mold can be improved.

また、前記上型及び前記下型に、前記複合材型が設けられる場合、前記下型の前記複合材型は、前記上型の前記複合材型に比して高い剛性となっていることが、好ましい。 Further, when the composite material mold is provided in the upper mold and the lower mold, the composite material mold of the lower mold has higher rigidity than the composite material mold of the upper mold. ,preferable.

この構成によれば、成形材が載置される下型の複合材型の剛性を高くすることで、成形材への押圧により下型の複合材型が変形することを抑制できるため、成形材を好適に成形することができる。 According to this configuration, by increasing the rigidity of the lower composite material mold on which the molding material is placed, it is possible to prevent the lower composite material mold from being deformed by pressing against the molding material. Can be suitably molded.

また、前記成形品は、補強部材により補強された補強部位を有し、前記複合材型は、前記補強部位に対応する部位の剛性が、前記補強部位に対応しない部位に比して高くなっていることが、好ましい。 Further, the molded product has a reinforcing portion reinforced by a reinforcing member, and in the composite material mold, the rigidity of the portion corresponding to the reinforcing portion is higher than that of the portion not corresponding to the reinforcing portion. Is preferable.

この構成によれば、剛性の高い補強部位に対応する部位の剛性を高くすることで、成形材への押圧により複合材型が変形することを抑制できるため、成形材を好適に成形することができる。 According to this configuration, by increasing the rigidity of the portion corresponding to the highly rigid reinforcing portion, it is possible to suppress the deformation of the composite material mold due to the pressing against the molding material, so that the molding material can be suitably molded. can.

図1は、実施形態1に係る成形装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a molding apparatus according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る成形装置の複合材型の取り替え作業を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a replacement operation of a composite material mold of the molding apparatus according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る取り替え後の成形装置の模式図である。FIG. 3 is a schematic view of the replacement molding apparatus according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る他の成形装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of another molding apparatus according to the first embodiment. 図5は、実施形態2に係る他の成形装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of another molding apparatus according to the second embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same. Further, the components described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, each embodiment can be combined.

[実施形態1]
実施形態1に係る成形装置10は、複合材の成形時に用いられるプレス成形装置である。図1は、実施形態1に係る成形装置の模式図である。図2は、実施形態1に係る成形装置の複合材型の取り替え作業を示す説明図である。図3は、実施形態1に係る取り替え後の成形装置の模式図である。
[Embodiment 1]
The molding apparatus 10 according to the first embodiment is a press molding apparatus used when molding a composite material. FIG. 1 is a schematic view of a molding apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a replacement operation of a composite material mold of the molding apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic view of the replacement molding apparatus according to the first embodiment.

図1に示すように、成形装置10は、金型を用いて複合材(成形材)をプレス成形することにより成形品を製造する装置である。複合材としては、例えば、強化繊維及び樹脂を含む強化繊維基材としてのプリプレグを積層したものである。成形装置10は、金型11と、金型11を移動させる移動機構12と、金型11に組み込まれている加熱機構13と、移動機構12及び加熱機構13を制御する制御部15と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the molding apparatus 10 is an apparatus for manufacturing a molded product by press-molding a composite material (molding material) using a mold. As the composite material, for example, a prepreg as a reinforcing fiber base material containing a reinforcing fiber and a resin is laminated. The molding apparatus 10 includes a mold 11, a moving mechanism 12 for moving the mold 11, a heating mechanism 13 incorporated in the mold 11, and a control unit 15 for controlling the moving mechanism 12 and the heating mechanism 13. I have.

金型11は、鉛直方向の上方側に設けられる上型21と、上型21に対して鉛直方向の下方側に設けられる下型22と、を有している。下型22は、複合材を載置するダイとして機能する凹型の型材であり、上型21は、下型22に載置された複合材に対してプレスをするポンチとして機能する凸型の型材である。複合材は、上型21と下型22との間に配置され、上型21と下型22との間に挟み込まれることで成形される。 The mold 11 has an upper mold 21 provided on the upper side in the vertical direction and a lower mold 22 provided on the lower side in the vertical direction with respect to the upper mold 21. The lower mold 22 is a concave mold material that functions as a die on which the composite material is placed, and the upper mold 21 is a convex mold material that functions as a punch that presses the composite material placed on the lower mold 22. Is. The composite material is arranged between the upper mold 21 and the lower mold 22, and is formed by being sandwiched between the upper mold 21 and the lower mold 22.

上型21は、上金型本体25と、上金型本体25の下方側(複合材側)に設けられる上複合材型26とを含んで構成され、上複合材型26は、図示しない締結部材により上金型本体25に締結固定されている。このため、上複合材型26は、上金型本体25に対して着脱自在となっている。上金型本体25は、金属を用いて構成された型材であり、いずれの成形品においても共通に使用されるものとなっている。上金型本体25は、鉛直方向の下方側に、上複合材型26が取り付けられる。上複合材型26は、上金型本体26側とは反対側の面、すなわち複合材に接する側の面が上成形面27となっている。上複合材型26は、複合材を用いて構成された型材であり、成形品に応じて取り替え可能なものとなっている。このため、上成形面27は、機械加工によって成形品に応じた形状に形成される。 The upper mold 21 includes an upper mold main body 25 and an upper composite material mold 26 provided on the lower side (composite material side) of the upper mold main body 25, and the upper composite material mold 26 is fastened (not shown). It is fastened and fixed to the upper mold main body 25 by a member. Therefore, the upper composite material mold 26 is removable from the upper mold main body 25. The upper mold main body 25 is a mold material made of metal, and is commonly used in all molded products. The upper composite material mold 26 is attached to the upper mold main body 25 on the lower side in the vertical direction. In the upper composite material mold 26, the surface opposite to the upper mold main body 26 side, that is, the surface on the side in contact with the composite material is the upper forming surface 27. The upper composite material mold 26 is a mold material constructed by using the composite material, and can be replaced according to the molded product. Therefore, the upper molded surface 27 is formed into a shape corresponding to the molded product by machining.

下型22は、下金型本体31と、下金型本体31の上方側(複合材側)に設けられる下複合材型32とを含んで構成され、下複合材型32は、図示しない締結部材により下金型本体31に締結固定されている。このため、下複合材型32は、下金型本体31に対して着脱自在となっている。下金型本体31は、金属を用いて構成された型材であり、いずれの成形品においても共通に使用されるものとなっている。下金型本体31は、鉛直方向の下方側に、下複合材型32が取り付けられる。下複合材型32は、下金型本体31側とは反対側の面、すなわち複合材に接する側の面が下成形面33となっている。下複合材型32は、複合材を用いて構成された型材であり、上複合材型26と同様に、成形品に応じて取り替え可能なものとなっている。このため、下成形面33は、機械加工によって成形品に応じた形状に形成される。なお、上型21に対して受け側となる下型22の下複合材型32は、上複合材型26に比して高い剛性としてもよい。 The lower mold 22 includes a lower mold main body 31 and a lower composite material mold 32 provided on the upper side (composite material side) of the lower mold main body 31, and the lower composite material mold 32 is fastened (not shown). It is fastened and fixed to the lower mold main body 31 by a member. Therefore, the lower composite material mold 32 is removable from the lower mold main body 31. The lower mold main body 31 is a mold material made of metal, and is commonly used in any of the molded products. The lower composite material mold 32 is attached to the lower side of the lower mold main body 31 in the vertical direction. In the lower composite material mold 32, the surface opposite to the lower mold main body 31 side, that is, the surface on the side in contact with the composite material is the lower forming surface 33. The lower composite material mold 32 is a mold material constructed by using the composite material, and like the upper composite material mold 26, it can be replaced according to the molded product. Therefore, the lower molded surface 33 is formed into a shape corresponding to the molded product by machining. The lower composite material mold 32 of the lower mold 22 on the receiving side with respect to the upper mold 21 may have higher rigidity than the upper composite material mold 26.

ここで、上複合材型26及び下複合材型32は、強化繊維と樹脂とを含んで構成された複合材を用いて構成されている。上複合材型26及び下複合材型32に用いられる強化繊維としては、例えば、ピッチ系炭素繊維である。ピッチ系炭素繊維は、炭素繊維として一般的なPAN系炭素繊維に比して熱伝導性(熱伝導率)が高いものとなっている。また、樹脂としては、成形される複合材のガラス転位温度よりも高いガラス転位温度となる耐熱性の高い材料が用いられており、例えば、BMI(ビスマレイミド)樹脂が用いられる。 Here, the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 are configured by using a composite material composed of a reinforcing fiber and a resin. The reinforcing fibers used in the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 are, for example, pitch-based carbon fibers. Pitch-based carbon fibers have higher thermal conductivity (thermal conductivity) than PAN-based carbon fibers that are generally used as carbon fibers. Further, as the resin, a material having high heat resistance having a glass dislocation temperature higher than the glass dislocation temperature of the composite material to be molded is used, and for example, a BMI (bismaleimide) resin is used.

移動機構12は、ダイとして機能する下型22に対して、ポンチとして機能する上型21を移動させる機構となっている。移動機構12は、制御部15に電気的に接続されており、制御部15によって上型21の移動を制御している。 The moving mechanism 12 is a mechanism for moving the upper die 21 functioning as a punch with respect to the lower die 22 functioning as a die. The moving mechanism 12 is electrically connected to the control unit 15, and the control unit 15 controls the movement of the upper die 21.

加熱機構13は、成形される複合材に対してガラス転位温度以上となるように加熱して、複合材に含まれる樹脂を熱硬化させている。加熱機構13は、上金型本体25の内部に設けられる上側加熱部36と、下金型本体31の内部に設けられる下側加熱部37とを有している。なお、実施形態1では、上側加熱部36及び下側加熱部37を設けたが、少なくとも一方を設ければよい。加熱機構13は、制御部15に電気的に接続されており、制御部15によって加熱機構13の温度を制御している。 The heating mechanism 13 heats the composite material to be molded so as to have a temperature equal to or higher than the glass dislocation temperature, thereby thermosetting the resin contained in the composite material. The heating mechanism 13 has an upper heating unit 36 provided inside the upper mold main body 25 and a lower heating unit 37 provided inside the lower mold main body 31. In the first embodiment, the upper heating unit 36 and the lower heating unit 37 are provided, but at least one of them may be provided. The heating mechanism 13 is electrically connected to the control unit 15, and the temperature of the heating mechanism 13 is controlled by the control unit 15.

制御部15は、移動機構12を制御して、下型22に載置された複合材に対して、上型21を移動させ、上型21と下型22とにより複合材をプレスする。また、制御部15は、加熱機構13を制御して、プレス状態の複合材を加熱する。これにより、複合材は、プレスされた状態で熱硬化されることで成形品となる。 The control unit 15 controls the moving mechanism 12 to move the upper mold 21 with respect to the composite material placed on the lower mold 22, and presses the composite material by the upper mold 21 and the lower mold 22. Further, the control unit 15 controls the heating mechanism 13 to heat the composite material in the pressed state. As a result, the composite material is thermally cured in a pressed state to become a molded product.

次に、図2を参照して、上複合材型26及び下複合材型32の取り替え作業について説明する。成形装置10で成形する成形品(第1成形品という)が、異なる種類の成形品(第2成形品という)となった場合、成形装置10では、第1成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を、第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32に取り替える。 Next, the replacement work of the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 will be described with reference to FIG. When the molded product (referred to as the first molded product) to be molded by the molding apparatus 10 becomes a different type of molded product (referred to as the second molded product), the molding apparatus 10 has an upper composite material mold corresponding to the first molded product. The 26 and the lower composite material mold 32 are replaced with the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product.

ここで、第1成形品は、例えば、厚さ方向に直交する面において延在する平板形状の成形品となっている。また、第2成形品は、例えば、屈曲する部位が付与された形状となる成形品となっている。 Here, the first molded product is, for example, a flat plate-shaped molded product extending in a plane orthogonal to the thickness direction. Further, the second molded product is, for example, a molded product having a shape to which a bending portion is provided.

具体的に、取り替え作業を行う場合、先ず、第1成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32と、上金型本体25及び下金型本体31とを締結固定している締結部材の締結を解除する。この後、第1成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を、上金型本体25及び下金型本体31からそれぞれ取り外す。続いて、第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を、上金型本体25及び下金型本体31にそれぞれ装着する。そして、第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32と上金型本体25及び下金型本体31とを締結部材により締結することで、上金型本体25及び下金型本体31に、第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を締結固定する。 Specifically, when the replacement work is performed, first, the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the first molded product, and the upper mold main body 25 and the lower mold main body 31 are fastened and fixed. Release the fastening of the fastening member. After that, the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the first molded product are removed from the upper mold main body 25 and the lower mold main body 31, respectively. Subsequently, the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product are attached to the upper mold main body 25 and the lower mold main body 31, respectively. Then, by fastening the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product, the upper mold main body 25, and the lower mold main body 31 with a fastening member, the upper mold main body 25 and the lower mold are fastened. The upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product are fastened and fixed to the mold main body 31.

図3は、第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を装着した成形装置10となっている。第2成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32は、例えば、複合材に屈曲した形状を付与して第2成形品を成形する型となっている。 FIG. 3 shows a molding apparatus 10 equipped with an upper composite material mold 26 and a lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product. The upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 corresponding to the second molded product are, for example, molds that give a bent shape to the composite material to mold the second molded product.

また、図4は、第3成形品に対応する上複合材型26及び下複合材型32を装着した成形装置10となっている。第3成形品は、例えば、平板形状となる部位に、補強部となるリブ部を組み合わせた形状となる成形品となっている。図3では、屈曲する部位が付与された形状の第2成形品となっており、図4では、リブ部を含む形状の第3成形品となっているが、この形状に特に限定されず、いずれの形状の成形品であってもよい。つまり、上複合材型26及び下複合材型32を、いずれの成形品に対応させて用意してもよい。 Further, FIG. 4 shows a molding apparatus 10 equipped with an upper composite material mold 26 and a lower composite material mold 32 corresponding to the third molded product. The third molded product is, for example, a molded product having a shape in which a rib portion serving as a reinforcing portion is combined with a portion having a flat plate shape. In FIG. 3, it is a second molded product having a shape to which a bending portion is given, and in FIG. 4, it is a third molded product having a shape including a rib portion, but the shape is not particularly limited. It may be a molded product having any shape. That is, the upper composite material mold 26 and the lower composite material mold 32 may be prepared corresponding to any of the molded products.

以上のように、実施形態1によれば、成形品に対応させて、各複合材型26,32を各金型本体25,31に付け替えることができるため、金型11を成形品毎に用意する必要がないことから、金型11の製造コストの抑制を図ることができる。また、各複合材型26,32のみを入れ替えればよいため、金型本体25,31に設けられる加熱機構13または図示しない冷却装置等の配線を、成形品ごとに付け替えることがないことから、型を交換する時間を抑制することができる。さらに、通常、複合材成形では、型が十分冷却されるまで脱型できず、次の成形を行うことができない。しかしながら、冷却時に複合材型26,32のみを取り外すことにより、新しい複合材型26,32を使用して、次の成形を行うことができる。このため、成形品ごと取り外した複合材型26,32を別の場所で冷却することができるため、製造時間の短縮、及び冷却効率の向上を図ることができる。また、各複合材型26,32は、加工が容易であり、また、金属加工と同程度の加工精度を得ることができることから、精度のよい複合材型26,32とすることができるため、成形品を好適に成形することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, since the composite material molds 26 and 32 can be replaced with the mold main bodies 25 and 31 corresponding to the molded product, the mold 11 is prepared for each molded product. Since it is not necessary to do so, the manufacturing cost of the mold 11 can be suppressed. Further, since it is only necessary to replace the composite material molds 26 and 32, the wiring of the heating mechanism 13 or the cooling device (not shown) provided in the mold main bodies 25 and 31 does not need to be replaced for each molded product. It is possible to reduce the time for exchanging. Further, in general, in composite material molding, the mold cannot be removed until the mold is sufficiently cooled, and the next molding cannot be performed. However, by removing only the composite molds 26 and 32 during cooling, the new composite molds 26 and 32 can be used for the next molding. Therefore, the composite material molds 26 and 32 removed together with the molded product can be cooled at another place, so that the manufacturing time can be shortened and the cooling efficiency can be improved. Further, since the composite material molds 26 and 32 are easy to process and the processing accuracy equivalent to that of metal processing can be obtained, the composite material molds 26 and 32 can be made with high accuracy. It becomes possible to suitably mold a molded product.

また、実施形態1によれば、各複合材型26,32に含まれる強化繊維を、ピッチ系炭素繊維とすることで、熱伝導性を高めることができるため、加熱機構13により加熱された各金型本体25,31から、各複合材型26,32を介して、成形される複合材への熱の伝達を好適に行うことができる。 Further, according to the first embodiment, since the reinforcing fibers contained in the composite material molds 26 and 32 are pitch-based carbon fibers, the thermal conductivity can be enhanced, so that each of them is heated by the heating mechanism 13. Heat can be suitably transferred from the mold main bodies 25 and 31 to the composite material to be molded via the composite material molds 26 and 32.

また、実施形態1によれば、複合材が載置される下型22の下複合材型26の剛性を高くすることで、上型21から複合材へのプレス圧により、下型22の下複合材型26が変形することを抑制できるため、複合材を好適に成形することができる。 Further, according to the first embodiment, by increasing the rigidity of the lower composite material mold 26 of the lower mold 22 on which the composite material is placed, the pressing pressure from the upper mold 21 to the composite material causes the lower mold 22 to be lower. Since the composite material mold 26 can be suppressed from being deformed, the composite material can be suitably molded.

なお、実施形態1では、各複合材型26,32のそれぞれの剛性について、特に限定しなかったが、例えば、第3成形品のように、補強部を有する成型品である場合、各複合材型26,32は、補強部に対応する部位の剛性が、補強部に対応しない部位に比して高くなるようにしてもよい。 In the first embodiment, the rigidity of each of the composite material molds 26 and 32 is not particularly limited, but in the case of a molded product having a reinforcing portion such as, for example, the third molded product, each composite material is used. In the molds 26 and 32, the rigidity of the portion corresponding to the reinforcing portion may be higher than that of the portion not corresponding to the reinforcing portion.

この構成によれば、剛性の高い補強部に対応する部位の剛性を高くすることで、上型21から複合材へのプレス圧により、各複合材型26,32が変形することを抑制できるため、複合材を好適に成形することができる。 According to this configuration, by increasing the rigidity of the portion corresponding to the highly rigid reinforcing portion, it is possible to suppress the deformation of the composite material molds 26 and 32 due to the press pressure from the upper mold 21 to the composite material. , The composite material can be suitably molded.

また、実施形態1の成形装置10において、各複合材型26,32を、成形装置10に比べて長尺の複合材型とし、複合材型を移動させながら成形を行うことで、成形装置10及び金型11よりも大きな成形品を製造してもよい。 Further, in the molding apparatus 10 of the first embodiment, the composite material molds 26 and 32 are made into a composite material mold that is longer than the molding apparatus 10, and the molding apparatus 10 is formed by moving the composite material mold. And a molded product larger than the mold 11 may be manufactured.

[実施形態2]
次に、図5を参照して、実施形態2に係る成形装置50について説明する。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図5は、実施形態2に係る他の成形装置の模式図である。
[Embodiment 2]
Next, the molding apparatus 50 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, in order to avoid duplicate description, the parts different from the first embodiment will be described, and the parts having the same configuration as the first embodiment will be described with the same reference numerals. FIG. 5 is a schematic view of another molding apparatus according to the second embodiment.

実施形態2の成形装置50は、各複合材型26,32の各成形面27,33のそれぞれに、耐熱コーティング層51を設けたものとなっている。耐熱コーティング層51は、各複合材型26,32に含まれる樹脂と同一のものであり、例えば、BMI(ビスマレイミド)樹脂が用いられる。耐熱コーティング層51は、各成形面27,33の機械加工時において、各成形面27,33が強化繊維で毛羽立つことを抑制するために形成される。このため、耐熱コーティング層51が形成された各成形面27,33は、滑らかな面となる。なお、耐熱コーティング層51として、BMI樹脂より硬度、耐熱性のある樹脂(PEEK等)を適用してもよいし、金属めっき等を用いてもよいし、無機物の材料を用いてもよい。 The molding apparatus 50 of the second embodiment is provided with a heat-resistant coating layer 51 on each of the molding surfaces 27 and 33 of the composite material molds 26 and 32. The heat-resistant coating layer 51 is the same as the resin contained in each of the composite material molds 26 and 32, and for example, a BMI (bismaleimide) resin is used. The heat-resistant coating layer 51 is formed to prevent the molded surfaces 27 and 33 from fluffing with the reinforcing fibers during machining of the molded surfaces 27 and 33. Therefore, the molded surfaces 27 and 33 on which the heat-resistant coating layer 51 is formed become smooth surfaces. As the heat-resistant coating layer 51, a resin having a hardness and heat resistance higher than that of the BMI resin (PEEK or the like) may be applied, metal plating or the like may be used, or an inorganic material may be used.

以上のように、実施形態2によれば、各複合材型26,32の加工面となる各成形面27,33から強化繊維が毛羽立つ場合であっても、耐熱コーティング層51を形成することで、各成形面27,33を滑らかにすることができる。なお、耐熱コーティング層51には、離形材を含ませてもよい。この場合、金型11から成形品を離形させる場合、各複合材型26,32からの成形品の離形性を高めることができる。 As described above, according to the second embodiment, even when the reinforcing fibers are fluffed from the molded surfaces 27 and 33 which are the processed surfaces of the composite material molds 26 and 32, the heat-resistant coating layer 51 is formed. , Each molded surface 27, 33 can be smoothed. The heat-resistant coating layer 51 may contain a release material. In this case, when the molded product is released from the mold 11, the mold releasability of the molded product from the composite material molds 26 and 32 can be improved.

10 成形装置
11 金型
12 移動機構
13 加熱機構
15 制御部
21 上型
22 下型
25 上金型本体
26 上複合材型
27 上成形面
31 下金型本体
32 下複合材型
33 下成形面
36 上側加熱部
37 下側加熱部
50 成形装置
51 耐熱コーティング層
10 Molding device 11 Mold 12 Moving mechanism 13 Heating mechanism 15 Control unit 21 Upper mold 22 Lower mold 25 Upper mold main body 26 Upper composite material mold 27 Upper molding surface 31 Lower mold main body 32 Lower composite material mold 33 Lower molding surface 36 Upper heating part 37 Lower heating part 50 Molding device 51 Heat resistant coating layer

Claims (5)

金型を用いて成形材を成形することで成形品を形成すると共に、形状が異なる複数の種類の前記成形品を形成する成形装置において、
前記金型は、
前記成形材が載置される下型と、
前記成形材を挟んで前記下型に対向して設けられる上型と、を備え、
前記下型及び前記上型の少なくとも一方は、
型材となる金型本体と、
複合材を含んで構成され、前記金型本体と前記成形材との間に設けられ、前記金型本体に着脱自在に設けられる型材となる複合材型と、
前記複合材型を、前記金型本体に締結固定する締結部材と、を有し、
前記金型本体は、何れの前記成形品において共通に使用され、
前記複合材型は、前記成形品に応じて取り替え可能となっていることを特徴とする成形装置。
In a molding apparatus that forms a molded product by molding a molded material using a mold and also forms a plurality of types of the molded product having different shapes.
The mold is
The lower mold on which the molding material is placed and
It is provided with an upper mold provided so as to face the lower mold with the molding material interposed therebetween.
At least one of the lower mold and the upper mold
The mold body that is the mold material and
Is configured to include a composite material, and is, the composite type comprising a mold member provided detachably on the mold body provided between the die body and the molding material,
It has a fastening member for fastening and fixing the composite material mold to the mold main body.
The mold body is commonly used in any of the molded products.
The composite material mold is a molding apparatus characterized in that it can be replaced according to the molded product.
前記複合材型は、ピッチ系炭素繊維を含むことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。 The molding apparatus according to claim 1, wherein the composite material mold contains pitch-based carbon fibers. 前記複合材型は、前記成形材と接する面を被覆する耐熱コーティング層を、さらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の成形装置。 The molding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the composite material mold further has a heat-resistant coating layer that covers a surface in contact with the molding material. 前記上型及び前記下型に、前記複合材型が設けられる場合、
前記下型の前記複合材型は、前記上型の前記複合材型に比して高い剛性となっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の成形装置。
When the composite material mold is provided in the upper mold and the lower mold,
The molding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the composite material mold of the lower mold has higher rigidity than the composite material mold of the upper mold.
前記成形品、補強部材により補強された補強部位を有する場合
前記複合材型は、前記補強部位に対応する部位の剛性が、前記補強部位に対応しない部位に比して高くなっていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の成形装置。
If the molded article is to have a reinforcing portion that is reinforced by the reinforcing member,
The one according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite material mold has a higher rigidity of a portion corresponding to the reinforcing portion than a portion not corresponding to the reinforcing portion. Molding equipment.
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