专利名称：层压材料的弯曲加工方法和层压材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种层压材料的弯曲加工方法。
背景技术：
过去，在弯曲半径小的场合，如日本特开平3-222715号公报所述那样，将使用了将芳族酰胺(ァラシッド)作为基材的蜂窝状板载置于弯曲部成形用夹具，进行弯曲并固定，对弯曲部加热，然后冷却，完成加工。
作为使板弯曲的方法，在日本特开平9-295050号公报所述的场合，由具有曲面的夹具和翼板夹住，使板弯曲。在日本特开平9-201624号公报所述的场合，由固定辊和移动辊夹住固定了一端的板，使移动辊移动，进行弯曲。
另外，作为层压板的弯曲，日本特开昭57-205661号公报在金属板上贴着绝热材料，将折曲部的绝热材料切成V状，之后，在第2金属板贴着绝热材料，使上述V形切口部弯曲。
在日本实公平2-8567号公报所述的场合，从一方的表面板将夹层板切成V状，进行折曲。最后，在切成V状的表面板固定L字状的接合材料。
发明内容
上述特开平3-222715号公报的方法需要使用将芳族酰胺作为基材的芯材。
本发明的目的在于提供一种厚度较大、具有小半径曲面的层压材料。
为了达到上述目的，层压材料在芯材的两面分别固定第1面板和第2面板，该层压材料的一端侧固定于台架，在该状态下，使上述第1面板的另一端侧朝离开上述芯材的方向移动，弯曲成圆弧状，在上述另一端侧的上述第1面板与上述芯材的接触面中的任一方的面涂布粘接剂，沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲。
附图的简单说明
图1为在本发明一实施例的弯曲加工装置安装作为坯料的板的状态下的纵断面图。
图2为图1之后的状态的纵断面图。
图3为图2之后的状态的纵断面图。
图4为图3之后的状态的纵断面图。
图5为图4之后的状态的纵断面图。
图6为图5之后的状态的纵断面图。
图7为图6之后的状态的纵断面图。
图8为示出本发明一实施例的弯曲加工装置的全体构成的透视图。
图9为示出图8的右侧面图。
图10为图9的左侧面图。
图11为图9的弯曲台架的支承部的纵断面图。
图12为图11的右侧面图。
图13为具有本发明层压材料的车辆的纵断面图。
图14为图13的层压材料的纵断面图。
图15为图13的层压材料的连接部的断面图。
图16为层压材料的芯材的平面图。
该实施例的曲面层压材料例如用作铁道车辆的内装饰材料。如图13-图16所示，从铁道车辆的车身160的窗163的上部到顶部162的内装材料由本实施例的曲面层压材料170构成。曲面层压材料170从下端侧由直线部171、曲面部172、直线部173、直线部174构成。在直线部173与直线部174之间折曲成大约90度。在层压材料170的上下端部具有托架176、177，由螺钉安装于车身160。托架176、176由铆钉等固定于层压材料170的端部。符号166为顶部内装饰材料。
层压材料170沿车身160的长度方向设置多个。在层压材料170与170之间的接头部配置黑色系的海绵状缓冲材料168。缓冲材料配置在由面板181、182和芯材183构成的空间。
层压材料170由2片面板181、182、与两者相接的芯材183、充填于芯材183形成的单元腔室内的发泡材料184、及与车内侧的面板181(称为内面侧的面板)粘接的内装饰材料185构成。
芯材183由纸制成，如一笔画那样层压弯曲成圆弧状的带。在图16中，○符号的部位由粘接剂连接，△符号的部位不粘接。在单元腔室内充填发泡材料184。后述的层压材料170的弯曲方向在图16中为左右方向。
内装饰材料185为聚氯乙烯制的装饰片，贴在面板181上。内装饰材料185可使用纸或布或树脂系的材料。面板181、182为金属板，例如铝合金板。托架186在进行弯曲加工后安装。
下面说明层压材料170的制作顺序。首先，制作作为材料即坯料的层压材料。
先在芯材183的单元腔室内注入发泡树脂或弹性发泡树脂等并使其发泡。
接着，在面板182上通过粘接剂载置芯材183(如上述那样使树脂发泡)，在面板181的一端侧涂布粘接剂重叠上述芯材183，粘接三者。在面板182的全面涂布粘接剂。在面板181涂布粘接剂的范围仅为直线部73、74的范围。曲线部172和直线部171的面板181不粘接在芯材183上。在面板181粘贴内装饰材料185。
下面说明面板181、182、芯材183的大小。例如，曲面板172的内面侧的面板的弯曲半径为150mm，弯曲角度约为80度，芯材183的厚度为39mm。弯曲加工前的芯材183的大小(宽度×长度)为1.2m×2.95m，弯曲加工前的面板182的大小(宽度×长度)为1.2m×3.0m，弯曲加工前的面板181的大小(宽度×长度)为1.15m×3.0m。上述宽度为层压材料170的弯曲方向。面板181的弯曲方向的长度较面板182、芯材183的长度短。面板181、182由铝合金制成，板厚为0.5mm。
直线部174侧的端部的面板181、182、芯材183的端面实质上位于同一位置。另一端侧(直线部171侧)的端部的面板182、芯材的端面实质上位于同一位置。上述另一端侧的面板181的端部比芯材183的端部后退。当进行后述的弯曲加工时，面板181的上述另一端与芯材183、面板182的另一端部实质上位于同一位置。即，面板181的端面的位置考虑到弯曲加工对芯材183产生的表现状的收缩量，位于面板182的端面的内侧。另外，在需要使面板181的上述另一端比芯材183的端部凸出的场合，考虑到这一点决定面板181的长度。
面板181、182的宽度比芯材183的宽度大。芯材183位于芯材181、182的中央。
下面根据图1-图7说明弯曲加工方法。在图1中，使内装饰材料185(如说到面板的话，为面板181)位于下方，将层压材料170载置到弯曲加工装置。在弯曲夹具20的台架21、固定台架30、弯曲用的台架40载置层压材料170。此时，台架21、30、40的各上面呈水平的直线状。台架21支承层压材料170的直线部171的端部(托架186的安装侧)。台架30、40支承直线部173、174。
台架21、22、30、40分别在层压材料170接触的面上沿层压材料170的宽度方向以规定间隔设置真空吸附台。
接着，使弯曲装置50下降，从而使弯曲辊52、压辊53下降，将芯材183压紧到不变形的程度。辊52、53的长度在面板182的宽度以上。
然后，将层压材料170放置到规定位置，由台架21的吸附台将内装饰材料185吸附到下方。
然后，如图2所示那样，使弯曲夹具20以弯曲形状的中心为中心回转，将内装饰板185(面板181)卷到弯曲夹具20。弯曲夹具20的台架22朝上，使弯曲夹具20回转直到与内装饰板185接触。这样，台架22接触在层压材料170的直线部173。台架22与台架30、40处于同一平面。
此时，压辊53、弯曲辊52接触在层压板170，所以，可防止芯材173、面板181朝右侧转倒。
在将内装饰板185固定到弯曲夹具20后，使弯曲夹具20回转，卷绕(弯曲)内装饰板185(包含面板181)，随着夹具20的回转，层压材料170朝回转方向(在图2中为右方向)移动。为了易于移动，也可在台架30、40设置辊，支承层压材料170。
接着，由设置于台架22的吸附台将内装饰板185吸附到下方。另外，由台架30、40的吸附台将内装饰板185吸附到下方。
由于内装饰板185(层压材料170)由台架22、30、40往下方拉，所以，层压板170不会朝右侧错位。
当台架22吸附内装饰板185时，台架30、40分别位于直线部173、174。台架30和台架40之间为层压板170的折曲部。
台架21与台架22之间的内装饰板185接触的弯曲夹具20的曲面23与层压板170的曲面部172的半径为同一半径。曲面23沿层压材料170的宽度方向延伸。
然后，如图3所示那样，在面板181的芯材183侧的面由涂布装置的喷嘴61涂布粘接剂。进行涂布时，将喷嘴161朝着面板181，从层压材料170的一端侧移动到另一端侧。
然后，如图4所示那样，使弯曲辊52和压辊53以弯曲夹具20的回转中心为中心进行回转。辊52、53的回转量与弯曲夹具20的回转量即曲面部172的角度相同。这样，将芯材183(面板182)卷到机板181，并使芯材183粘接到面板181。
压辊53用于防止由弯曲辊52卷绕的构材料(芯材183、面板182)从面板181或弯曲夹具20离开。压辊53由缸装置54或弹簧进行弹性支承。这样，即使如图4所示那样回转，压辊53也时常接触在面板182。弯曲辊52的回转轴位于通过弯曲夹具20的回转轴的垂直线上。压辊53位于其左侧。
接着，使弯曲辊52回转到曲面部172的终点，使其前端侧的压紧垫55凸出，将直线部171的面板182(芯材183)压到弯曲夹具20。直线部171的层压材料170由台架21压紧。在该状态下，在粘接剂硬化结束之前对其进行保持。弯曲辊52、压辊53、及压紧垫55设置在1个回转装置。压紧垫55的长度在层压材料170的宽度以上。压紧垫55由缸装置56使其凸出。
这样，由于在面板181上通过面板182卷绕芯材183，所以，芯材183和单元腔室内的发泡剂184的面板181侧沿周向受到压缩，从而被压扁。芯材183的朝向弯曲方向的部分(包含相对弯曲方向倾斜的方向的部分)被朝弯曲方向压扁。由此吸收弯曲加工时的内外的圆周差。
此时，由于芯材183在厚度方向不被压扁，所以，强度不会下降。另外，这样不会在面板181与芯材183之间产生间隙，也不会出现单侧接触。
按照实验，面板181、182、芯材183的材料与上述相同，单元腔室尺寸为14mm，芯材183的厚度为39mm，在芯材183不因压曲导致质量下降并且面板182侧的芯材183不因破断导致质量下降的条件下，可使内周侧的弯曲半径弯曲到芯材的厚度近旁的程度。这样，可进行小半径的弯曲加工。因此，可由较小的弯曲半径弯曲层压材料170。
然后，如图5所示那样，由切削装置70的圆盘锯71对层压材料170进行V形切割。V形切割的位置为弯曲的位置。圆盘锯71保留面板181，切削面板182和芯材183。圆盘锯71相对层压材料170倾斜。切削V的一方的面后，使圆盘锯71回转，切削V的另一方的面。切削装置沿折曲线移动。
切削作业在由压紧垫55压紧层压材料170后进行。
然后，从上方由手动去除因V形切割产生的端材。或者，从上方由吸附台吸附端材将其去除。或者，从层压材料170的宽度方向一端由推压装置对端材进行推压，将其除去。
然后，如图6所示那样，由涂布装置80在由V形切割产生的空间涂布粘接剂。涂布装置80从层压材料170的宽度方向的一端移动到另一端进行涂布。
然后，如图7所示那样，使弯曲台架40以V形切割部的顶点近旁为中心回转规定角度，使层压材料170弯曲。在该状态下进行保护直到粘接剂硬化结束。
然后，解除台架21、22、30、40的吸附。然后，使台架40恢复到水平状态。另外，使弯曲装置50从层压材料170离开。
然后，从弯曲加工装置取出被弯曲了的层压材料170。
最后，使弯曲装置50恢复到原来的位置。
安装该层压材料170的托架176、177。
在上述弯曲件加工方法中，内装饰材料185可在弯曲加工后进行粘接。在需要将面板181的端部折叠到芯材183侧的场合，在将面板181粘接到芯材183之前，先折叠端部。
虽然在弯曲加工前粘接非弯曲加工部分的2个面板和芯材，但没有必要进行粘接。例如，使内侧的面板弯曲后，涂布粘接剂，然后，将具有外侧面板的芯材的一端重叠在内侧的面板，弯曲另一端。
在内装饰材料185由三聚氰胺甲醛树脂制成的场合，当由台架40进行弯曲加工时，易在弯曲部产生裂纹。在该场合，进行弯曲后，在面板181、182分别粘接弯曲板。
芯材可利用其它类型的芯材。
下面，根据图8-图12说明进行上述弯曲加工的弯曲加工装置。图9未示出涂布装置60b。
在图8中，符号22a、30a、40a为吸附台。
具有与弯曲夹具20的轴20b平行的轴20c。轴20c位于轴20b正下方。轴20b、20c沿轴向以规定间隔由连接构件20d连接。连接构件20d可相对轴20b、20c自由回转。在连接构件20d的近旁，由轴20b支承台架21、22。在轴20c的下方具有工作台20x。连接构件20d的下面通过座20y载置于工作台20x。由此，可防止台架21、22朝下方弯曲。
连接构件20d的上面侧位于比台架21更接近轴20b的一侧。为此，台架21、22的表面可较平滑。
轴20b、20c的各端由4个台架20f、20g、20h、20j支承。使轴20b回转的驱动装置20e设置于台架20f。驱动装置20e不使轴20c回转。驱动装置20e具有电动机。
弯曲装置50的弯曲辊52、压辊53、压紧垫55悬挂于横梁50b。横梁50b通过升降装置50c从横梁50d悬挂。横梁50d的左右端由臂50e、50e支承于轴20b的各端。
横梁50b的左右端接触在设于臂50e、50e内侧面的导轨。这样，即使横梁50b、50d回转，弯曲辊52等的位置也可时常离开轴20b规定距离。
臂50e可自由回转地支承于轴20b。在轴20b的另一端侧的台架20j设置用于使臂50e回转的驱动装置50g。驱动装置50g具有电动机。驱动装置50g的输出齿轮50h、50j、轴20c、齿轮50k、50m，传递到右侧的臂50e。齿轮50j、50k固定于轴20c。由此使轴20c回转。另外，设于左端侧的轴20c的齿轮50n使轴20b的左端侧的齿轮50p回转。由此使左端的臂50e也回转。齿轮50n固定于轴20c。
在左侧的臂50e的轴20b的近旁具有左右2个脚。齿轮50p固定于与其相邻的脚(称为一方的脚)。齿轮50p可自由回转地支承于轴20b。驱动装置20e侧的脚(称为另一方的脚)可自由回转地支承于轴20b。这样，臂50e随着齿轮50p的回转而相对轴20b回转。
在右侧的臂50e的轴20b的近旁具有左右2个脚。齿轮50h侧的臂50e的另一方的脚可自由回转地支承于轴20b。齿轮50h可自由回转地支承于轴20b的端部。齿轮50h连接于驱动装置50g的输出轴。轴20b的轴端依次通过齿轮50h、驱动装置50g的输出轴、及驱动装置50g的本体支承于台架20j。齿轮50h与一方的脚没有固定。
齿轮50m侧的脚(称为另一方侧的脚)固定于齿轮50m。齿轮50m可自由回转地支承于轴20b。这样，由齿轮50h的回转，通过齿轮50j、50k、50m使臂50e相对轴20b回转。
这样，左右的臂50e、50e同步回转。另外，由驱动装置50g的回转的停止使臂50e保持其状态。
弯曲辊52沿横梁50b的长度方向分割成多个。在其分割位置，从横梁50b悬挂。
压辊53沿横梁50b的长度方向分割成多个。在其分割位置通过缸装置54从横梁50b悬挂。在缸装置54的杆的前端支承辊53的轴。
压紧垫55沿横梁50b的长度方向在多个部位通过缸装置56从横梁50b悬挂。
涂布装置60b载置于台架20x的导轨60d。涂布装置60b从弯曲夹具20的宽度方向的一端侧向另一端侧移动。
切削装置70、涂布装置80设置在支架70b的上部。支架70b沿支架40d的导轨70x从弯曲夹具20的宽度方向的一端侧向另一端侧移动。支架70b不倒下地支承于导轨70x。
涂布装置60b、支架70b不接触到层压材料170的宽度方向的端部地后退。
在弯曲台架40的左右端设置半圆状的凸缘40b。该凸缘40b支承在设于台架20x的台架40f。在台架40f设置多个辊40g、40h。辊40g支承凸缘40b的下面侧。辊40h接触在凸缘40b的导轨40c的上面。另外，在左右的凸缘40b、40b之间的台架40以规定间隔设置朝下方凸出的凸缘。该凸缘的下面由设于台架40f的辊支承。这样，凸缘40b、台架40不从台架40f脱落，能够以一点为中心回转。
在左右的凸缘40b设置齿轮40d。齿轮40d只要具有台架40的回转角相应的量即可。在台架40f设置与齿轮40d啮合的小齿轮40j。齿轮40j由设于台架40f的轴40k驱动回转。符号40m为轴40k的回转驱动装置。
台架30设置于支架40d上。
如使上述弯曲夹具20的台架20f、20g、20h、20j相对支架40d移动，改变两者的距离，则可制作改变层压材料的圆弧弯曲部和折曲弯曲部的距离的层压材料。例如，使台架20f、20g、20h、20j沿导轨移动。在弯曲夹具20的半径不同的场合，使得可改变这些台架20f、20g、20h、20j的高度。
本发明的技术范围不限于权利要求范围的各权利要求所述的字面内容或用于解决问题的手段的部分所记载的字面内容，也包括本领域专业人员容易置换的范围。
按照本发明，由于在弯曲圆弧内侧的面板后弯曲芯材和外侧的面板，所以，可相对厚度容易地获得小半径的层压板。
权利要求
1.一种层压材料的的弯曲加工方法，其特征在于层压材料在芯材的两面分别固定第1面板和第2面板，该层压材料的一端侧固定于台架，在该状态下，使上述第1面板的另一端侧朝离开上述芯材的方向移动，进行弯曲；在上述另一端侧的上述第1面板与上述芯材的接触面中的任一方的面涂布粘接剂；沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲，将上述芯材粘接于上述第2板。
2.如权利要求1所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于上述粘接剂的涂布通过朝上述第1面板与上述芯材之间喷射粘接剂的方式进行。
3.如权利要求2所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于上述粘接剂的涂布朝上述第1面板进行。
4.如权利要求2所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于喷射上述粘接剂的手段为从上述第1面板的宽度方向一端朝另一端移动并进行上述喷射。
5.如权利要求1所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于进行上述第1面板的弯曲时，将上述另一端侧吸附在上述另一端侧的台架，并移动另一端侧的台架。
6.如权利要求1所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于上述层压材料载置在沿水平方向的上述台架，然后进行上述一端侧的上述固定。
7.如权利要求6所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于进行上述第1面板的弯曲时，朝下方将上述另一端侧吸附在上述另一端侧的台架，并朝下方移动另一端侧的台架。
8.如权利要求1所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于进行上述第1面板的弯曲时，将上述另一端侧固定于圆弧状的台架，接着，将上述一端侧固定于上述台架，然后，使上述另一端侧的台架回转。
9.如权利要求1所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于进行上述芯材和上述第2面板的弯曲时，从上述一端侧朝另一端侧使辊移动，并朝着上述第1面板移动上述辊。
10.如权利要求9所述的层压材料的弯曲加工方法，其特征在于弯曲上述第1面板时，由上述辊将上述层压材料压紧在上述台架上，从而将上述一端侧固定到上述台架。
11.一种层压材料的的弯曲加工方法，其特征在于在固定第1面板的一端侧的状态下，使该第1面板的另一端侧移动，弯曲成圆弧状；在上述另一端侧的上述第1面板与上述芯材的接触面中的任一方的面涂布粘接剂；在上述第1面板的一端侧固定上述芯材和粘接于该芯材的第2面板的一端侧，在该状态下，沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲，将上述芯材粘接于上述第2板。
12.一种层压材料的的弯曲加工方法，其特征在于在固定第1面板的一端侧的状态下，使该第1面板的另一端侧移动，弯曲成圆弧状；在将上述芯材和粘接于该芯材的第2面板的一端侧固定于上述第1面板的一端侧的状态下，沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲，将上述芯材粘接于上述第2板。
13.一种层压材料的的弯曲加工方法，其特征在于在固定第1面板的一端侧的状态下，使该第1面板的另一端侧移动，弯曲成圆弧状；在将上述芯材和粘接于该芯材的第2面板的一端侧固定于上述第1面板的一端侧的状态下，沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲，将上述第1面板侧的上述芯材沿弯曲方向压扁，从而将上述芯材粘接于上述第2面板。
14.一种层压材料的的弯曲加工方法，其特征在于在固定第1面板的一端侧的状态下，使该第1面板的另一端侧移动，弯曲成圆弧状；在将上述芯材和粘接于该芯材的第2面板的一端侧固定于上述第1面板的一端侧的状态下，沿上述弯曲的上述第1面板使上述芯材和上述第2面板的另一端侧移动而进行弯曲，将上述第1面板侧的上述芯材和该芯材的单元腔室内的发泡材料沿弯曲方向压扁，从而将上述芯材粘接于上述第2板。
15.一种层压材料，由芯材和接合于其两外面侧的2片面板构成，上述芯材具有沿实质上与上述面板直交的方向接合上述2个面板的板，该层压材料的至少一部分为一方的上述面板侧成为内侧的圆弧状，该圆弧状部分的上述芯材的上述圆弧状的圆弧的内侧被沿圆弧方向压扁。
16.如权利要求15所述的层压材料，其特征在于在上述芯材的多个单元腔室内具有发泡材料，上述圆弧状部分的上述第1面板侧的上述单元腔室内的上述发泡材料被压扁。
17.一种层压材料，由芯材和接合于其两外面侧的2片面板构成，上述芯材的一方的面的实质上的全面接合于一方的上述面板，上述芯材的另一方的面的一端与另一方的上述面板的一端接合，上述芯材的上述另一方的面的另一端不与上述另一方的面板的另一端接合。
18.如权利要求17所述的层压材料，其特征在于上述另一方的面板的上述另一端的端部比上述芯材的上述另一端的端部更位于上述一端侧。
19.如权利要求17所述的层压材料，其特征在于上述芯材具有沿实质上与上述面板直交的方向接合上述2个面板的板，在该板并列地设置有单元腔室，在上述单元腔室内充填发泡材料。
20.如权利要求17所述的层压材料，其特征在于在上述一方的面板的表面粘接装饰材料。
21.一种层压材料的弯曲加工装置， 包括载置层压材料的实质上水平的第1台架、设置于该第1台架上面的第1吸附台、用于与上述第1台架一起载置层压材料的第2台架、在载置层压材料的位置处的上述第2台架设置的第2吸附台、及可朝上述第2台架的方向移动并可朝该第2台架的回转方向移动的辊，其中该第2台架具有圆弧状部分，当从载置层压材料的状态回转时，上面侧成为圆弧状。
22.如权利要求21所述的弯曲加工装置，其特征在于在上述第2台架具有第3吸附台，该第3吸附台在使上述第2台架回转时实质地吸附水平的层压材料的下面。
23.如权利要求21所述的弯曲加工装置，其特征在于以上述第1台架为中心，在上述第2台架的相反侧具有第3台架，该第3台架的上面具有吸附台，该第3台架可朝上方回转，将该第3台架和上述第2台架之间作为切削位置，在上述之间的上方具有切削装置。
24.如权利要求22所述的弯曲加工装置，其特征在于上述第2台架可相对上述第1台架和上述第3台架移动地设置。
25.如权利要求24所述的弯曲加工装置，其特征在于上述第2台架的上述相对的移动方向为水平方向。
26.如权利要求24所述的弯曲加工装置，其特征在于上述第2台架的上述相对的移动方向为垂直方向。
全文摘要
一种层压材料,厚度较大,并具有小半径曲面,其中,作为原材料提供层压材料(170),在该层压材料(170)中,面板(181、182)固定到芯材(183)的两个表面,在圆弧内侧的面板(181)未固定到芯材(183),层压材料(170)的一个端侧固定到支架(30、40),面板(181)的另一端沿离开芯材(183)的方向移动,从而将其弯曲成圆弧状,另一端不固定到芯材(183)。
文档编号B32B1/00GK1336870SQ00802666
公开日2002年2月20日 申请日期2000年2月7日 优先权日1999年2月12日
发明者冈田智仙, 善崎清志 申请人:株式会社日立制作所