JP7032949B2

JP7032949B2 - 曲げ成形型

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Publication number: JP7032949B2
Application number: JP2018024012A
Authority: JP
Inventors: 光平蘭; 和彦中里
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2022-03-09
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: EP3702060A1; JP2019136755A; EP3702060A4; MX2020005060A; KR20200118013A; WO2019159413A1; TWI778166B; CN111526950A; TW201934308A; US20200331053A1

Description

この発明は、ＸＹＺの三次元方向に曲げられた棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型に関するものである。
なお、本明細書において「棒状体」とは、中実及び中空の両者の棒状の物品を広く意味する。

例えば、自動車部品のホースなどのように三次元に屈曲形状をした筒状の樹脂管は、曲げ成形型を用いて成形されている。この曲げ成形型を用いた成形技術としては、例えば特許文献１、２に開示された技術が存在する。

特許文献１に開示された技術は、次のものである。
ダイス５下に降下するパリソンＰを一方の開閉割型１ａのＰＬ面２をスライドする立壁４にて該開閉割型１ａの型３の前後方向の曲折形状に押し曲げ合わせ、該立壁４の前面を横移動するコア４ａにて該パリソンＰの左右方向を該開閉割型１ａの型３の左右方向の曲折形状に押し曲げ合わせて入れ、然る後開閉割型１ａ，１ｂを型閉じして中空成形することを特徴とする三次元曲折形製品の中空成形方法（特許文献１の請求項１）。
開閉割型１ａ，１ｂを有し、ダイス５より降下するパリソンＰを一方の開閉割型１ａの型３の前後方向の曲折形状にスライドして押し曲げ合わせする立壁４を該開閉割型１ａのＰＬ面２に設け、該立壁４の前面に押し曲げパリソンを前記型３内に押し入れするコア４ａを設けたことを特徴とする三次元曲折製品の中空成形装置（特許文献１の請求項４）。

特許文献２に開示された技術は、次のものである。
屈曲形状をした筒状の中空成形品をブロー成形する際に用いるブロー成形金型であって、前記中空成形品を成形するためのキャビティを上下に分割したうちの下側に当たる下側キャビティを有する下金型と、該下側キャビティの前記下金型上面におけるエッジの軌跡に倣った形状に少なくとも前記中空成形品の屈曲部の形成範囲に亘って形成され、前記下側キャビティを挟んで前記下金型の上面において対向する一対のキャビティフェンスと、該一対のキャビティフェンスのそれぞれを、前記下金型と対となる上金型の型締め時には、前記エッジの外側で該型締めを阻害しない待機位置に退避させ、パリソンの押し出し時には、該待機位置から該エッジの軌跡に少なくとも一致するまで移動するフェンス進退手段とを備えることを特徴とするブロー成形金型（特許文献２の請求項１）。

特許第３４８４４２１号公報実用新案登録第２５５０３０７号公報

しかしながら、上記した特許文献１に開示された技術にあっては、開閉割型１ａ，１ｂ、一方の開閉割型１ａの型３の前後方向の曲折形状にスライドしてバリソンを押し曲げ合わせする立壁４の他、前記立壁４の前面にパリソンを前記型３内に押し入れするコア４ａを設けた構成のものであり、その構成が複雑なものであった。また、開閉割型１ａ，１ｂを型閉じしてバリソンを成形する際には、上記立壁４及びコア４ａを開閉割型１ａ，１ｂの型閉じの支障とならない位置に後退させなければならず、その分成形サイクルが長いものとなると共に、立壁４及びコア４ａを後退させる際に押圧していたバリソンの位置が変わり、開閉割型１ａ，１ｂを型閉じした際にバリソンを挟み込んでバリが生じるおそれが高いものであった。

一方、特許文献２に開示された技術にあっては、上記特許文献１に設けられたパリソンを型３内に押し入れるコア４ａは存在しないため、その分構成は単純なものとはなっているが、下側キャビティ２２へのバリソンの押し込みは、押出機５０のノズルからバリソンＰを押し出す際の押圧力を利用しており、バリソンの押出速度の調節や下金型の移動制御を行なって初めてパリソンを下側キャビティ２２の屈曲に沿って確実に装填できるものであった。また、特許文献２に開示された技術にあっても、上・下金型の型締め時にあっては、一対のキャビティフェンス２４，２６を型締めを阻害しない待機位置に退避させなければならず、上記特許文献１の技術と同様にその分成形サイクルが長いものとなると共に、キャビティフェンス２４，２６を退避させる際にバリソンの位置が変わってバリが生じるおそれが高いものであった。

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、構成が単純であり、しかも素早く確実に棒状体をＸＹＺの三次元方向に曲げ加工できる曲げ成形型を提供することにある。

上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔１〕～〔４〕に記載の曲げ成形型とした。
〔１〕ＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型において、Ｘ方向に型締めされて棒状体のＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型と、Ｚ方向に型締めされて棒状体のＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成される曲げ成形型であって、上記Ｚ方向成形型は、Ｚ方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記ＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、曲げ成形型。
〔２〕上記ＸＹ平面成形型は、Ｘ方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体をＸＹ方向に曲げ加工する成形面がそれぞれ形成されていることを特徴とする、上記〔１〕に記載の曲げ成形型。
〔３〕上記一対のＸＹ平面成形型は、その型締め時において対向する上記成形面間に曲げ加工する棒状体の外径に略等しい間隙のキャビティを画成することを特徴とする、上記〔２〕に記載の曲げ成形型。
〔４〕上記一対のＺ方向成形型の少なくとも一方の成形型は、上記一対のＸＹ平面成形型の少なくとも一方の成形型に一体的に取り付けた構成であることを特徴とする、上記〔２〕又は〔３〕に記載の曲げ成形型。

上記した本発明に係る曲げ成形型では、Ｘ方向に型締めされて棒状体のＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型と、Ｚ方向に型締めされて棒状体のＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型とから成るものであり、その構成が単純であると共に、操作制御も容易なものとなる。また、前記各成形型は、その型締めされた際にＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティがその間に画成されるものであるため、型締めに際して退避させる成形型はなく、成形サイクルが短いものとなり、また成形型を退避させることによって加工する棒状体の位置が変わることもないため、バリのないＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を容易かつ確実に成形することができるものとなる。

本発明に係る曲げ成形型の一実施形態を示した概念的な斜視図である。図１に示した曲げ成形型の概念的な要部断面図であって、（ａ）は型締め前の状態を示した図、（ｂ）は型締め後の状態を示した図である。図１に示した曲げ成形型の操作手順の一例を示した概念的な斜視図であって、棒状体のセット工程を示した図である。図１に示した曲げ成形型の操作手順の一例を示した概念的な斜視図であって、棒状体のＸＹ方向の曲げ加工工程を示した図である。図１に示した曲げ成形型の操作手順の一例を示した概念的な斜視図であって、下側のＺ方向成形型のセット工程を示した図である。図１に示した曲げ成形型の操作手順の一例を示した概念的な斜視図であって、棒状体のＺ方向の曲げ加工工程を示した図である。本発明に係る曲げ成形型の他の実施形態を示した概念的な斜視図である。本発明に係る曲げ成形型の更に他の実施形態を示した概念的な斜視図である。本発明に係る曲げ成形型の更に他の実施形態を示した概念的な斜視図である。

以下、本発明に係る曲げ成形型の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る曲げ成形型の一実施形態を示した斜視図であり、該曲げ成形型１は、Ｘ方向に型締めされて棒状体ＰのＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型１０，２０と、Ｚ方向に型締めされて棒状体ＰのＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型３０，４０とから成る。
なお、上記「棒状体Ｐ」としては、中実の鋼棒、ステンレス棒、樹脂棒など、また中空の鋼管、ステンレス管、樹脂管などが挙げられる。

ＸＹ平面成形型１０，２０は、図示しないアクチュエータによってＸ方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体ＰをＸＹ方向に曲げ加工する成形面１１，２１がそれぞれ形成されている。成形面１１，２１は、ＸＹＺの三次元方向に曲げ加工される最終の棒状体Ｐの形状、即ち製品形状のＸＹ平面への投影形状にＸＹ方向が湾曲して形成され、Ｚ方向には起伏なくフラットに形成されている。

上記一対のＸＹ平面成形型１０，２０は、その型締め時において対向する上記成形面１１，２１間に曲げ加工する棒状体Ｐの外径に略等しい間隙のキャビティを画成し、棒状体ＰのＸＹ平面でのＸＹ方向の曲げ加工を行う。
なお、上記一対のＸＹ平面成形型１０，２０は、両者をＸ方向に進退動可能に構成しても良く、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してＸ方向に進退動する移動型としても良い。

Ｚ方向成形型３０，４０は、やはり図示しないアクチュエータによってＺ方向に型締めされる一対の成形型である。この一対のＺ方向成形型３０，４０は、上記一対のＸＹ平面成形型１０，２０がその型締め時において対向する成形面１１，２１間に画成する上記キャビティにＺ方向から挿入し得る厚さ及び形状の板体、即ち、棒状体Ｐの外径に略等しい厚さを有し、その板面が棒状体Ｐの製品形状のＸＹ平面への投影形状にＸＹ方向が湾曲された板体に形成され、その対向する先端は棒状体Ｐの製品形状に沿うようにＺ方向が湾曲して形成されている。

そして、上記一対のＺ方向成形型３０，４０の対向する先端面には、図２に示したように型締めされた際にその間にＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体Ｐを成形するキャビティを画成する成形凹部３１，４１がそれぞれ形成されている。
なお、上記一対のＺ方向成形型３０，４０は、両者をＺ方向に進退動可能に構成しても良いが、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してＺ方向に進退動する移動型としても良い。但し、一方を固定型とする場合は、上記一対のＸＹ平面成形型１０，２０がその型締め時において対向する成形面１１，２１間に画成する上記キャビティ内に該固定型とした成形型が位置する状態に配置する。

上記したように構成された本発明に係る曲げ成形型１は、次のように操作されて棒状体ＰをＸＹＺの三次元方向に曲げ加工する。

まず、図３に示したように本発明に係る曲げ成形型１内に、加工する棒状体Ｐをセットする。続いて、図４に示したようにＸＹ平面成形型１０，２０を図示しないアクチュエータによってＸ方向に型締めし、該ＸＹ平面成形型１０，２０の成形面１１，２１によって棒状体Ｐを挟み込み、棒状体ＰのＸＹ方向の曲げ加工を行う。

続いて、図５に示したように一対のＺ方向成形型３０，４０の内、下側の成形型３０を図示しないアクチュエータによってＺ方向に型締めし、上記型締めされた一対のＸＹ平面成形型１０，２０の対向する成形面１１，２１間に画成されたキャビティ内に下側のＺ方向成形型３０を配置する。なお、下側のＺ方向成形型３０を固定型とし、事前に該固定型とした下側の成形型３０を上記一対のＸＹ平面成形型１０，２０がその型締め時において対向する成形面１１，２１間に画成する上記キャビティ内に位置する状態に配置することとした場合には、この操作は不要となる。

続いて、図６に示したように上側のＺ方向成形型４０を図示しないアクチュエータによってＺ方向に型締めし、一対のＺ方向成形型３０，４０の対向する先端面にそれぞれ形成された成形凹部３１，４１によって棒状体Ｐを挟み込み挟み込んでＺ方向の曲げ加工を施し、棒状体Ｐを最終の製品形状まで曲げ加工する。この際、棒状体Ｐが中空の樹脂管などであり、その成形時の座屈を防止する観点等から必要に応じて棒状体Ｐ内へ加圧気体を導入しても良い。また、上記した図４～図６に示した操作をほぼ同時に行い、棒状体Ｐを各成形型１０，２０，３０，４０によって各方向から曲げ加工をほぼ同時に行う操作としても良い。

上記した本発明に係る曲げ成形型１によれば、Ｘ方向に型締めされて棒状体ＰのＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型１０，２０と、Ｚ方向に型締めされて棒状体ＰのＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型３０，４０とから成るものであり、その構成が単純であると共に、操作制御も容易なものとなる。また、前記各成形型１０，２０，３０，４０は、その型締めされた際にＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体Ｐを成形するキャビティがその間に画成されるものであるため、型締めに際して退避させる成形型はなく、成形サイクルが短いものとなり、また成形型を退避させることによって加工する棒状体Ｐの位置が変わることもないため、バリのないＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体Ｐを容易かつ確実に成形することができる。

本発明に係る成形型１は、次のように変形した実施形態としても良い。

図７は、成形型を３部材によって構成したものである。
この成形型１にあっては、上記図１に示した実施形態に係る成形型１のＺ方向に型締めされて棒状体ＰのＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型３０，４０の内の下側の成形型３０を、Ｘ方向に型締めされて棒状体ＰのＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型１０，２０の一方の成形型１０の板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に３部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型１の操作は、図７に矢印で示したようにＸＹ平面成形型１０，２０のＸ方向への型締めと、上側のＺ方向成形型４０のＺ方向への型締めのみとなり、その操作制御はより容易なものとなる。

図８は、成形型を３部材によって構成した変形例である。
この成形型１にあっては、図１に示した実施形態に係る成形型１のＺ方向成形型３０，４０の内の下側の成形型３０をＸ方向に延設した厚い台状のものとし、該台状とした下側のＺ方向成形型３０をＸＹ平面成形型１０，２０の一方の成形型１０の板面に一体的に取り付けた構成とすると共に、ＸＹ平面成形型１０，２０の他方の成形型２０の下端面を前記台状とした下側のＺ方向成形型３０の上端面に倣った形状に湾曲して形成し、該下端面を湾曲して形成したＸＹ平面成形型２０を台状とした下側のＺ方向成形型３０上でスライドさせることによりＸ方向に型締めする構成としたものである。
かかる構成の成形型１は、上記図７に示した成形型と同様の効果が得られると共に、更に台状とした下側のＺ方向成形型３０が加工する棒状体Ｐを支える台座としての作用を果たし、成形型による棒状体Ｐのかみ込みが生じ難いものとなる。

図９は、成形型を２部材によって構成したものである。
この成形型１にあっては、図１に示した実施形態に係る成形型１のＺ方向成形型３０，４０の内の下側の成形型３０を、ＸＹ平面成形型１０，２０の一方の成形型１０の下方板面に一体的に取り付け、Ｚ方向成形型３０，４０の内の上側の成形型４０を、ＸＹ平面成形型１０，２０の他方の成形型２０の上方板面に一体的に取り付けた構成のものであり、実質的に２部材から成る。そのため構成が更に単純なものとなる。
また、この成形型１の操作は、図９に矢印で示したように上側のＺ方向成形型４０と一体化された他方のＸＹ平面成形型１０をＸ方向への型締めし、その後、該ＸＹ平面成形型１０をＺ方向に移動させれば良く、その操作制御は更に容易なものとなる。

以上、本発明に係る成形型の種々の実施形態を説明したが、本発明はこの様な実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらなる種々態様で実施し得ることは勿論である。

本発明に係る曲げ成形型によれば、構成が単純であり、しかも素早く確実に棒状体をＸＹＺの三次元方向に曲げ加工できるので、特に家電製品、自動車の部品などとして使用される各種の樹脂製、金属製のパイプ、ホースの曲げ加工に広く利用することができるものとなる。

１曲げ成形型
１０，２０ＸＹ平面成形型
１１，２１成形面
３０，４０Ｚ方向成形型
３１，４１成形凹部
Ｐ棒状体

Claims

ＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形する際に用いる曲げ成形型において、Ｘ方向に型締めされて棒状体のＸＹ平面での曲げ加工を行うＸＹ平面成形型と、Ｚ方向に型締めされて棒状体のＺ方向の曲げ加工を行うＺ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティが画成される曲げ成形型であって、上記Ｚ方向成形型は、Ｚ方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記ＸＹＺの三次元方向に曲げ加工された棒状体を成形するキャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする、曲げ成形型。
上記ＸＹ平面成形型は、Ｘ方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する板面には、棒状体をＸＹ方向に曲げ加工する成形面がそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の曲げ成形型。
上記一対のＸＹ平面成形型は、その型締め時において対向する上記成形面間に曲げ加工する棒状体の外径に略等しい間隙のキャビティを画成することを特徴とする、請求項２に記載の曲げ成形型。
上記一対のＺ方向成形型の少なくとも一方の成形型は、上記一対のＸＹ平面成形型の少なくとも一方の成形型に一体的に取り付けた構成であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の曲げ成形型。