CN105073389A - 纤维强化塑料板与金属板的复合构造体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

纤维强化塑料部件与金属板接合而成的复合构造体的制造方法，在制造成本以及两者的接合强度方面存在改善的余地。本发明所提供的复合构造体的制造方法具有下述工序：(a)准备：金属板，其具有在板厚方向上贯通的贯通孔；预成型料，其用于构成纤维强化塑料板；模具，其具有一对用于获得规定形状的复合构造体的模具并且能够在面向上述贯通孔的一侧开口部的位置形成直径比上述一侧开口部大的凹部；以及至少一个补片部件，其放置在与上述贯通孔对置的位置；(b)将上述预成型料与上述金属板配置在上述一对模具之间；(c)使上述一对模具闭合，在该闭合时，(ca)一边使上述预成型料与上述金属板面接触一边使上述预成型料以及上述金属板成型为上述规定形状，(cb)将上述预成型料以及上述补片部件的至少一方挤压至上述贯通孔内，从而形成与上述预成型料一体化的轴部，以及，(cc)在上述凹部内形成头部，该头部至少由上述补片部件构成，并与上述轴部一体化，且卡止于上述金属板。

Description

纤维强化塑料板与金属板的复合构造体及其制造方法
[相关申请的记载]
本发明基于日本专利申请：特愿2013-050924号(2013年3月13日申请)，该日本申请的所有记载内容通过引用而插入记载于本说明书。
技术领域
本发明涉及纤维强化塑料板与金属板的复合构造体及其制造方法。
背景技术
作为这种制造方法，例如公知有日本特开平6-101732号公报、国际公开第99/10168号等公开的方法。
专利文献1：日本特开平6-101732号公报
专利文献2：国际公开第99/10168号
发明内容
以下的分析是通过本发明而获得的。
在上述现有的这种制造方法中，分别进行纤维强化塑料部件的成型工序、纤维强化塑料部件与金属板的接合工序。因此，在现有的这种制造方法中，在制造成本等(制造成本以及纤维强化塑料部件与金属板的接合强度)方面，还存在改善的余地。本发明是鉴于上述内容所例示的情况等而完成的。
为了实现上述目的，在第一视点中，制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体的方法的特征在于，具有以下工序：(1)准备一对用于获得规定形状的上述复合构造体的模具。(2)准备具有由在板厚方向上贯通的贯通孔构成的开口部的上述金属板。(3)将按照比上述开口部大的尺寸而由塑料(例如纤维强化塑料)形成的补片部件放置于一对上述模具中的一方。(4)以上述金属板位于用于构成上述纤维强化塑料板的预成型料(prepreg)与上述补片部件之间的方式将上述预成型料与上述金属板配置于一对上述模具之间。(5)使一对上述模具闭合来将上述预成型料、上述金属板以及上述补片部件接合，由此能够获得成型为上述规定形状的上述复合构造体。此时，利用设置于一对上述模具中的另一方的按压部件选择性地对与上述开口部的内侧对应的位置施加接合用按压力，从而经由上述开口部使上述预成型料与上述补片部件结合。
在第二视点中，制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体的方法具有以下工序：
(a)准备金属板、预成型料、模具、以及至少一个补片部件，其中，上述金属板具有在板厚方向上贯通的贯通孔；上述预成型料用于构成纤维强化塑料板；上述模具具有一对用于获得规定形状的复合构造体的模具，并且能够在面向上述贯通孔的一侧开口部的位置形成直径比上述一侧开口部大的凹部；上述补片部件放置在与上述贯通孔对置的位置；
(b)将上述预成型料与上述金属板配置于上述一对模具之间；
(c)使上述一对模具闭合，在它们闭合时，
(ca)一边使上述预成型料与上述金属板面接触一边使上述预成型料以及上述金属板成型为上述规定形状，
(cb)将上述预成型料以及上述补片部件的至少一方挤压至上述贯通孔内，从而形成与上述预成型料一体化的轴部，以及，
(cc)在上述凹部内形成头部，该头部至少由上述补片部件构成，并与上述轴部一体化，且卡止于上述金属板。
在第三视点中，纤维强化塑料板与金属板的复合构造体具有下述要素：
金属板，其具有在板厚方向上贯通并在一面以及另一面上开口的贯通孔；
纤维强化塑料制板，其接合于上述金属板的上述一面；
塑料制轴部，其形成于上述金属板部的上述贯通孔内，并与上述纤维强化塑料制板一体化；以及
塑料制头部(卡止部)，其在上述金属板的上述另一面侧形成直径比上述贯通孔的开口部大并卡止于上述金属板，与上述轴部一体化。
在第一视点中，上述纤维强化塑料板的与上述规定形状对应的成型、和通过上述成型形成的成型物与上述金属板的接合而进行的上述规定形状的上述复合构造体的形成，是通过使一对上述模具闭合而一次进行的。这里，上述纤维强化塑料板与上述金属板的接合通过上述纤维强化塑料板(上述预成型料)与上述补片部件经由设置于上述金属板的上述开口部结合来进行。因此，能够良好地降低上述复合构造体的制造成本。另外，上述补片部件的尺寸比上述开口部大。因此，上述复合构造体能够得到良好的接合强度。
根据第一～第三视点，通过将接合于金属板的一面的纤维强化塑料板(预成型料)、形成于金属板的贯通孔内的轴部、以及卡止于金属板的另一面侧的头部一体化能够将纤维强化塑料板稳固地机械地结合于金属板，因此复合构造体的耐冲击性提高。
附图说明
图1是表示利用本发明的一实施方式所涉及的制造方法制造的复合构造体的简要结构的俯视图以及剖视图。
图2是从图1中的箭头B侧观察的立体图。
图3是从图1中的箭头C侧观察的立体图。
图4是本实施方式所涉及的制造方法1的说明图。
图5是本实施方式所涉及的制造方法1的说明图。
图6是本实施方式所涉及的制造方法1的说明图。
图7是本实施方式所涉及的制造方法1的说明图。
图8是本实施方式所涉及的制造方法1的说明图。
图9是本实施方式所涉及的制造方法2的说明图。
图10是本实施方式所涉及的制造方法3的说明图。
具体实施方式
方案1：参照上述第一视点。
方案2：在一对上述模具中的上述一方形成有收纳上述补片部件的凹部，上述凹部设置为朝向抽出成型后的上述复合构造体的方向开口。
方案3：上述凹部由设置于沿着一对上述模具的相对移动方向的内表面的台阶形成。
方案4：上述纤维强化塑料板接合于上述金属板的单面。
方案5：上述纤维强化塑料板含有连续强化纤维。
方案6：作为上述预成型料，准备在与上述贯通孔对置的部分具备厚壁部的预成型料。上述厚壁部被挤压至上述贯通孔内，与放置于上述一对模具的上述补片部件结合。
方案7：取代在上述一对模具放置上述补片部件而在上述预成型料放置上述补片部件。
方案8：在上述贯通孔内形成有与上述预成型料一体化的轴部，在上述凹部内形成有与上述轴部一体化且直径比上述开口部大的头部或卡止部。
在上述方案2中，上述补片部件收纳于上述凹部。因此，能够良好地进行上述补片部件的放置。另外，上述凹部向抽出成型后的上述复合构造体的方向开口。因此，能够良好地进行成型后的上述复合构造体的抽出作业。
根据上述方案3，在上述补片部件放置于沿着上述模具的上述相对移动方向的上述内表面的情况下，能够良好地进行上述补片部件的放置以及成型后的上述复合构造体的抽出作业。
根据上述方案4，与现有的制造方法的情况相比，在通过将上述纤维强化塑料板接合于上述金属板的单面来形成上述复合构造体的情况下，能够更良好地改善制造成本以及接合强度。
根据上述方案5，含有连续强化纤维的上述纤维强化塑料板与上述金属板的接合能够以低成本且良好的接合强度进行。
根据上述方案6，预成型料的厚壁部作为第二补片部件而发挥功能。
根据上述方案7，上述补片部件放置于上述预成型料上，因此能够单纯地形成模具形状。
根据上述方案8，通过预成型料、轴部以及头部的一体化能够使预成型料与金属板的机械式结合稳固。
方案9：参照上述第二视点。
方案10：在上述(a)工序中，将上述补片部件放置于上述凹部内，在上述(c)工序中，通过上述一对模具的闭合或与之联动而将上述预成型料挤压至上述贯通孔内，与上述凹部内的上述补片部件结合，从而形成上述轴部以及上述头部。
方案11：在上述(a)工序中，将上述补片部件放置在上述预成型料上，在上述(c)工序中，通过上述一对模具的闭合或与之联动而将上述补片部件挤压至上述贯通孔内以及上述凹部内，从而形成上述轴部以及上述头部。
方案12：在上述(a)工序中，作为上述补片部件，将第一补片部件放置在上述预成型料上，将第二补片部件放置在上述凹部内，在上述(c)工序中，通过上述一对模具的闭合或与之联动而将上述第一补片部件挤压至上述贯通孔内，与上述第二补片部件结合，从而形成上述轴部以及上述头部。
参照实施方式9～12，考虑复合构造体的所希望形状、预成型料或补片部件的流动性、或者模具的制作成本等，补片部件放置于模具或预成型料，或者放置于模具以及预成型料两方。在将补片部件放置于模具的情况下，在模具之间，特别是在金属板与一方的模具之间设置有收纳补片部件的凹部即可。在将补片部件放置于预成型料的情况下，将补片部件粘在预成型料上，或者，局部地增加预成型料的层叠层数、局部地增加预成型料的壁厚即可。这样形成的厚壁部也作为补片部件发挥功能。还可以将补片部件放置于金属板。
补片部件或预成型料的厚壁部的选择性按压通过一对模具的合模也能够实现，但也可以在模具附设推杆机构、对与预成型料接触的模具附加带台阶形状或凸部。
补片部件能够放置为面向形成于金属板的贯通孔的一方的开口部、另一方的开口部或两方的开口部。
在形成于金属板的贯通孔的一侧开口部(开口缘)形成锪孔，在该锪孔可以卡止补片部件，以及/或者，将该锪孔用作塑料制头部的嵌合部。
模具所形成的凹部可以利用一方的模具尤其是金属板侧的模具、或者一对模具形成，还可以利用金属板形成。例如，可以利用形成于一方的模具的带台阶形状与金属板的另一面形成凹部。
预成型料(纤维强化塑料制板部)的一面与金属板的一面的化学的接合能够通过利用预成型料含有的树脂以及/或者使用另外涂覆的粘合剂并进行加压或加热处理来实现。
塑料制的轴部以及头部与预成型料同样，也可以含有纤维。
此外，各方案能够相互应用于各视点。
以下，参照附图对将本发明具体化的一实施方式进行说明。此外，对变形例而言，若将其插入该实施方式的说明中则会妨碍前后一致的一实施方式的说明的理解，因此将其总括地记载于末尾。
＜复合构造体的结构＞
图1中的(a)是利用本实施方式的制造方法制造的复合构造体10的俯视图，(b)是A-A剖视图。在本实施方式中，复合构造体10是汽车的中心立柱部件，通过将由金属板亦即高张力钢板构成的主体部11和由含有连续碳纤维(长纤维)的碳纤维强化塑料(CFRP)板构成的加强部件12接合而形成。这里，在上述复合构造体10中，为了实现部件的轻型化，仅在要求高强度的长边方向中央部设置有加强部件12(参照图1(a))，且仅在主体部11的单面侧(剖视下帽子形状的内侧)设置有加强部件12(参照图1(b))。
在主体部11的长边方向中央部、即在供加强部件12接合的区域形成有多个由圆形的贯通孔构成的开口部13。开口部13以在主体部11的板厚方向上贯通的方式设置。另外，以隔着开口部13与加强部件12对置的方式设置补片部件14。补片部件14是由与加强部件12相同的基体树脂构成的短纤维CFRP材料形成的大致呈圆板状的部件，并按照比开口部13的内径大的外径而形成。加强部件12与补片部件14通过彼此的基体树脂在开口部13的内侧熔接而相互稳固地结合。
这里，将图1(b)中的主体部11的底部称为“底面部15”，将与该底面部15邻接的斜面状的部分称为“侧面部16”。如图2以及图3所示，加强部件12与补片部件14的结合部分(即图1(b)所示的开口部13)，在底面部15以及侧面部16分别以交错配置的方式沿复合构造体10的长边方向排列形成。另外，如图3所示，在侧面部16形成有多个带台阶形状17。而且，侧面部16中的加强部件12与补片部件14的结合部分以沿着带台阶形状17而排列的方式设置。
＜模具的构造＞
接下来，参照图4对在具有上述结构的复合构造体10的制造方法中使用的模具的构造进行说明。此外，图4所示的预成型料18是用于构成加强部件12的CFRP板。
在作为固定模的母模20埋设有加热装置21以及冷却装置22。加热装置21以及冷却装置22沿着用于构成成型腔室且剖视呈帽子形状的空间、即母模形成部23的内表面配置，并设置为能够根据工序状况对母模20适当地进行加热、冷却。母模形成部23是由与复合构造体10的底面部15对应的母模底面24、与侧面部16对应的母模侧面25围成且在图中上方开口的空间。
母模底面24设置为与抽出成型后的复合构造体10的方向(图4中的上方：以下称为“抽出方向”)大致正交。在该母模底面24设置有用于收纳(放置)补片部件14的凹部亦即底面侧凹部26。该底面侧凹部26形成为朝向上述的抽出方向开口。
母模侧面25沿着抽出方向而设置。在母模侧面25的与主体部11中的带台阶形状17对应的位置设置有多个带台阶形状对应部27。带台阶形状对应部27是形成为与上述带台阶形状17对应的形状的台阶部。另外，在母模侧面25中的用于收纳(放置)补片部件14位置设置有收纳上述补片部件14的凹部亦即侧面侧凹部28。侧面侧凹部28是从带台阶形状对应部27朝向母模底面24侧(图中下侧)而形成的U字形的槽，如图4所示，形成为剖视呈朝向抽出方向开口的台阶形状。
移动模亦即公模30设置为在母模20的上方能够沿图中上下方向移动(该公模30的移动方向与本发明的“相对移动方向”对应：该相对移动方向与上述“抽出方向”平行)。在该公模30也与母模20同样，埋设有加热装置31以及冷却装置32。
公模30具有与母模形成部23对应的形状的突出部亦即公模形成部33。在公模形成部33中的合模时与底面侧凹部26对应的位置设置有底侧凸部34。底侧凸部34是大致呈圆柱状的部件，形成为直径比开口部13的开口径小。另外，在公模形成部33中的合模时与母模侧面25对应的面亦即公模侧面35设置有多个带台阶形状对应部36。带台阶形状对应部36是形成为与上述带台阶形状17对应的形状的台阶部，设置于合模时与母模20的带台阶形状对应部27对应的位置。即，以带台阶形状17在合模时收纳于形成在母模20的带台阶形状对应部27与公模30的带台阶形状对应部36之间形的间隙的方式形成带台阶形状对应部36。
另外，公模30具备推杆37、凸轮38以及汽缸39。
推杆37与底侧凸部34同样，也是形成为直径比开口部13的开口径小的圆柱状的部件，设置于合模时与开口部13对应的位置。而且，对推杆37而言，其前端部根据凸轮38以及驱动该凸轮38的汽缸39的动作来进退，从而进行伸缩。
如上所述，母模20以及公模30构成为，在两者之间放置好预成型料18、主体部11(预先形成为上述剖视下呈帽子形状并设置有开口部13以及带台阶形状17)以及补片部件14之后进行合模，从而将预成型料18成型为上述加强部件12，并形成上述那样的规定形状的复合构造体10。
＜制造方法1＞以下，对使用图4所示的母模20以及公模30来制造图1～图3所示的复合构造体10的方法进行说明。此外，针对设置于母模20的加热装置21和冷却装置22、以及设置于公模30的加热装置31和冷却装置32，根据补片部件14以及预成型料18中的基体树脂是热塑性还是热固性来适当地控制它们的动作，但它们并不是本发明的主要部位且属于公知技术范围，因此，为了简化说明，省略对它们的动作说明。
首先，准备图4所示的母模20以及公模30。另外，准备如上述那样形成有开口部13的主体部11。并且，在母模20中底面侧凹部26以及侧面侧凹部28放置补片部件14。而且，以主体部11位于预成型料18与补片部件14之间的方式将预成型料18和主体部11配置于母模20与公模30之间。
接下来，如图5所示，使母模20与公模30闭合。由此，通过将预成型料18成型为上述帽子形状能够形成加强部件12。此外，此时推杆37尚未突出，因此如图5中的(b)所示，在侧面部16中，预成型料18(加强部件12)与补片部件14的结合尚未进行。另一方面，如图5中的(c)所示，在底面部15中，合模时，通过底侧凸部34从预成型料18侧对开口部13的内侧选择性地施加接合用按压力。即，对预成型料18、主体部11以及补片部件14的层叠体中的与开口部13的内侧对应的位置(区域)选择性地施加接合用按压力。由此，经由开口部13将预成型料18(加强部件12)与补片部件14结合。
接着，如图6所示，在合模状态下，使推杆37突出。由此，如图6中的(b)所示，在侧面部16中，也利用推杆37对上述层叠体中的与开口部13的内侧对应的区域选择性地施加接合用按压力。于是，经由开口部13将预成型料18(加强部件12)与补片部件14结合。由此，能够形成将加强部件12、主体部11以及补片部件14接合而构成的复合构造体10。
然后，如图7所示，在合模状态下，推杆37退避。最后，如图8所示，母模20与公模30开模，抽出已成型的复合构造体10。
这里，如图8中的(a)以及(c)所示，底面侧凹部26由向抽出方向开口的凹部形成。另外，如图8中的(a)以及(b)所示，侧面侧凹部28由在沿着抽出方向的母模20的内表面亦即母模侧面25设置的台阶形成。即，底面侧凹部26以及侧面侧凹部28均向抽出方向开口。因此，容易进行补片部件14的放置与成型后的复合构造体10的抽出。
像这样，根据本实施方式的制造方法，从预成型料18向加强部件12的成型和上述加强部件12与主体部11的接合通过母模20和公模30的1个周期的合模-开模能够一次且简易地进行。另外，在成型后的复合构造体10中，经由开口部13将加强部件12与补片部件14结合。
补片部件14特别按照比开口部13大的尺寸(外径)形成。因此，通过补片部件14的外缘部所构成的帽形的构造，能够形成用于抑制接合后的主体部11与加强部件12的剥离的卡止部。因此，即便不使用粘合剂也能够稳固地进行主体部11与加强部件12的接合。因此，根据本实施方式，主体部11与加强部件12的接合能够以较低的成本且较良好的接合强度进行。
＜变形例＞
以下，例示出几个具有代表性的变形例。在以下的变形例的说明中，对具有与上述实施方式中说明的部分相同的结构以及功能的部分可以使用与上述实施方式相同的附图标记。而且，对上述部分的说明而言，在技术上不矛盾的范围内，可以适当地援引上述实施方式中的说明。但是，当然，变形例并不限定于以下所列举的情况。另外，上述实施方式的一部分以及多个变形例的全部或一部分在技术上不矛盾的范围内，可以适当地结合应用。
本发明并不限定于上述具体的结构。例如，补片部件14也可以是与加强部件12相同的连续纤维CFRP。或者，补片部件14也可以是仅由与加强部件12中的基体树脂相同或类似的合成树脂构成的结构(即不包含加强纤维)。另外，补片部件14的平面形状也不限定于近似圆形，可以是近似正多边形状，也可以是椭圆形。或者，相邻的多个补片部件14也可以通过被棒状的部件连接而相互一体化。
在上述实施方式所示的具体例子中，与无论有无开口部13均“一样”地在主体部11与预成型料18之间施加接合用按压力的情况不同，通过对与开口部13的内侧对应的区域的“选择性”的接合用按压力的施加，经由开口部13的预成型料18(加强部件12)与补片部件14的结合变稳固。但是，底侧凸部34、推杆37也可以不整体形成为直径比开口部13的开口径小。即，底侧凸部34、推杆37中的至少前端部形成为直径比开口部13的开口径小即可。
为了将补片部件14可靠地放置在侧面侧凹部28，可以以面向侧面侧凹部28的方式形成孔，通过利用上述孔产生空气负压来吸引补片部件14。另外，在不妨碍成型后的复合构造体10的抽出的实施方式中，在侧面侧凹部28中的下端部可以设置有用于卡止补片部件14来防止脱落(落下)的爪部。另外，推杆37也可以是液压式的。另外，也可以在补片部件14的放置之前，进行主体部11和预成型料18向母模20与公模30之间的配置。
本发明的应用对象也不限定于汽车的中心立柱部件。但是，本发明能够非常适当地应用于要求高强度化且轻型化的汽车的车身部件(特别是由高张力钢板(也包括所谓的模淬火法加工的产品)与纤维强化塑料的接合体构成的部件)。此外，对复合构造体10的形状、构造也没有特别的限定。根据复合构造体10的形状，也可以取代推杆37而使用与底侧凸部34相同的凸部。(根据复合构造体10的形状)推杆等按压部件可以设置于母模20侧，也可以设置于母模20以及公模30双方。
本发明中使用的纤维强化塑料板并不限定于连续纤维(长纤维)FRP板。即，本发明也可以适当地应用于短纤维FRP板。但是，本发明在连续纤维构成纤维强化塑料板与金属板的接合时，特别适合。另外，加强部件12与补片部件14可以是相同的材料，也可以是不同的材料。并且，本发明也可以适当地应用于在主体部11与加强部件12之间设置有粘合剂层的构造。本发明中使用的金属板也不限定于钢板。
＜制造方法2＞
参照图9，作为实施方式之一而对制造方法2进行说明。在本制造方法2的说明中，对与上述制法方法1的共通点可以适当地参照上述制法方法1的说明。本制造方法2具有下述工序。
[(a)工序参照图9的(i)工序，模具71、72参照图9的(ii)工序]
准备具有在板厚方向上贯通的贯通孔42的金属板41。根据所希望的接合强度、耐冲击性，多个贯通孔42分散地形成于金属板41。
准备用于构成纤维强化塑料板的预成型料51。在预成型料51的一面上，在与贯通孔42对置的部分粘贴有补片部件61，形成厚壁部54。换言之，通过局部地增加预成型料51的层叠层数形成厚壁部54。这样一来，在预成型料51厚厚地形成使之从贯通孔42推出的部分。
准备一对用于获得具有规定形状的上述复合构造体的模具71、72。一对模具71、72能够在面向贯通孔42的一侧开口部42a的位置形成凹部73。一侧开口部42a是保持金属板41且靠母模71侧的开口部。凹部73至少在与一侧开口部42a的边界面上形成为直径比一侧开口部42a的开口径大。
配置于模具71、72的侧部的凹部73由母模71以及公模72的带台阶形状71a、72a和保持在两带台阶形状71a、72a之间的金属板41形成。配置于模具71、72的底部的凹部73形成于母模71上。
[(b)工序参照图9的(ii)工序]
预成型料51与金属板41以补片部件61(厚壁部54)与贯通孔42对置的方式配置于一对模具71、72之间。金属板41保持于母模71，预成型料51保持于公模72。
[(c)工序参照图9的(ii)工序至(iii)工序]
使模具71、72闭合。详细地说，将公模72推入母模71内，从而预成型料51与金属板41面接触或接合并成型为规定形状。同时，在带台阶形状71a、72a之间按压补片部件61(厚壁部54)，从而将补片部件61挤压至贯通孔42内，并从一侧开口部42a推出至凹部73内。由此，形成与预成型料51(板部、主体)一体化的强化纤维塑料制的轴部52以及头部(卡止部、突起)53。头部53形成为直径比一侧开口部42a的开口径大，并卡止于金属板41的一面上。头部53的外表面按照母模71的形状而成型。
若将一对模具71、72开模，则能够获得金属板41与预成型料51的一面彼此化学地接合且被轴部52以及头部53机械地接合的复合构造体10。参照图1(a)、(b)、图5(c)、图6(b)、图7(b)或图8(b)、(c)，可知本制造方法2制造的复合构造体10与上述制造方法1制造的复合构造体10是相同的。
此外，在制造方法1中，如上所述，根据预成型料51或补片部件61的性质，在模具71、72设置加热装置或冷却装置，执行用于使预成型料51或补片部件61塑性变形或者固化的加热或冷却处理。
参照图9的(i)工序，在本制造方法2中，将补片部件61(厚壁部54)放置在靠贯通孔42的另一侧开口部42b的一侧、即预成型料51上。在上述制造方法1中，将补片部件14放置在靠贯通孔42的一侧开口部42a侧、即靠金属板41或母模71的一侧。在后述的制造方法3中，将补片部件14放置在贯通孔42的两侧。
＜制造方法3＞
参照图10，作为实施方式之一而对制造方法3进行说明。在本制造方法3的说明中，与上述制法方法2的共通点可以适当地参照上述制法方法2的说明，在以下的说明中，主要对与上述制造方法2的不同点进行说明。本制造方法3具有下述工序。
[(a)工序参照图10的(i)工序，模具71、72参照图10的(ii)工序]
作为补片部件，将第一补片部件61(厚壁部54)放置在预成型料51上，将第二补片部件62放置在凹部73内。凹部73由母模71以及公模72的带台阶形状71a、72a和保持在两带台阶形状71a、72a之间的金属板41形成。配置于模具71、72的底部的凹部73形成于母模71上。
[(b)工序参照图10的(ii)工序]
预成型料51、金属板41以及第二补片部件62以第一补片部件61与第二补片部件62隔着贯通孔42而对置的方式配置于模具71、72内。
[(c)工序参照图10的(ii)工序至(iii)工序]
使模具71、72闭合。详细地说，将公模72推入母模71内，从而预成型料51与金属板41面接触或接合并成型为规定形状。同时，在带台阶形状71a、72a之间按压第一补片部件61(厚壁部54)，从而将第一补片部件61挤压至贯通孔42内，与第二补片部件62结合。若对模具71、72开模，则能够获得与利用上述制造方法1或2获得的相同的复合构造体10。
在制造方法1～3中，可以将独立的补片部件保持或卡合于金属板41、例如在金属板41(主体部11)形成的贯通孔42(开口部13)内。在制造方法1～3中，在贯通孔42(开口部13)的缘形成锪孔，接合前，使独立的补片部件与该锪孔卡止，接合后，可以将该锪孔用作与头部53嵌合的嵌合部。
此外，将上述专利文献的各公开通过引用而插入本说明书。在本发明的全部公开(包括权利要求书在内)的范围内，还可以根据其基本技术构思来变更·调整实施方式或实施例。另外，在本发明的权利要求书的范围内，能够进行各种公开要素(包括各技术方案的各要素、各实施方式或实施例的各要素、各附图的各要素等)的多种组合或选择。即，本发明当然包括本领域技术人员根据包括权利要求书在内的全部公开、技术构思就能够获得的各种变形、修正。特别是关于本说明书中记载的数值范围，包括在该范围内的任意数值或小范围在未特别记载的情况下也应该解释为具体记载的部分。
本申请基于日本专利申请：特愿2013-050924号(2013年3月13日申请，以下称为“在先申请”)主张优先权，对在先申请的公开内容的基准日而言，只要涉及在先申请，是指在先申请的申请日(优先权日)，完全不影响作为在后申请的本申请中追加或变更的部分。此外，包括本申请中追加或变更的部分在内的全部公开内容的基准日是本申请的国际申请日。
附图标记说明：
10…复合构造体；11…主体部；12…加强部件；13…开口部；14…补片部件；18…预成型料；20…母模；26…底面侧凹部；27…带台阶形状对应部；28…侧面侧凹部；30…公模；34…底侧凸部；36…带台阶形状对应部；37…推杆；41…金属板；42…贯通孔；42a…一侧开口部(外侧开口部)；42b…另一侧开口部(内侧开口部)；51…预成型料(主体、板部、片材部)；52…轴部(桥接部)；53…头部(卡止部、突起)；54…厚壁部(补片部件、第一补片部件)；61…补片部件、第一补片部件；62…第二补片部件；71、72…一对模具；71…母模(下模)；71a…带台阶形状；72…公模(上模)；72a…带台阶形状；73…凹部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种复合构造体的制造方法，其用于制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，
所述复合构造体的制造方法的特征在于，
准备一对用于获得规定形状的所述复合构造体的模具，
准备具有开口部的所述金属板，该开口部由在板厚方向上贯通所述金属板的贯通孔构成，
将按照比所述开口部大的尺寸由塑料形成的补片部件放置于一对所述模具中的一方，
以所述金属板位于用于构成所述纤维强化塑料板的预成型料与所述补片部件之间的方式，将所述预成型料与所述金属板配置于一对所述模具之间，
使一对所述模具闭合，并且利用在一对所述模具中的另一方设置的按压部件选择性地对与所述开口部的内侧对应的位置施加接合用按压力，使所述预成型料与所述补片部件经由所述开口部结合，将所述预成型料、所述金属板以及所述补片部件接合，由此获得成型为所述规定形状的所述复合构造体。
2.根据权利要求1所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在一对所述模具中的所述一方形成有收纳所述补片部件的凹部，所述凹部设置为朝向抽出成型后的所述复合构造体的方向开口。
3.根据权利要求2所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
所述凹部由在沿着一对所述模具的相对移动方向的内表面设置的阶梯差形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在所述金属板的单面接合所述纤维强化塑料板。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
所述纤维强化塑料板含有连续强化纤维。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
作为所述预成型料，准备在与所述贯通孔对置的部分具备厚壁部的预成型料，
所述厚壁部被挤压至所述贯通孔内并与放置于所述一对模具的所述补片部件结合。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
取代在所述一对模具放置所述补片部件而在所述预成型料放置所述补片部件。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在所述贯通孔内形成与所述预成型料一体化的轴部，
在所述凹部内形成与所述轴部一体化且直径比所述开口部大的头部或卡止部。
9.一种复合构造体的制造方法，其用于制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，
所述复合构造体的制造方法的特征在于，
准备金属板、预成型料、模具、以及至少一个补片部件，其中，所述金属板具有沿板厚方向贯通该金属板的贯通孔；所述预成型料用于构成纤维强化塑料板；所述模具具有用于获得规定形状的复合构造体的一对模具，并且能够在面向所述贯通孔的一侧开口部的位置形成直径比所述一侧开口部大的凹部；所述补片部件放置在与所述贯通孔对置的位置，
将所述预成型料与所述金属板配置于所述一对模具之间，
使所述一对模具闭合，在该闭合时，
一边使所述预成型料与所述金属板面接触一边使所述预成型料以及所述金属板成型为所述规定形状；
将所述预成型料以及所述补片部件的至少一方挤压至所述贯通孔内，形成与所述预成型料一体化的轴部；以及，
在所述凹部内形成头部，该头部至少由所述补片部件构成，与所述轴部一体化，且卡止于所述金属板。
10.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
将所述补片部件放置在所述凹部内，
在所述一对模具闭合时，所述预成型料被挤压至所述贯通孔内而与所述凹部内的所述补片部件结合，从而形成所述轴部以及所述头部。
11.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
将所述补片部件放置在所述预成型料上，
在所述一对模具闭合时，所述补片部件被挤压至所述贯通孔内以及所述凹部内，从而形成所述轴部以及所述头部。
12.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
作为所述补片部件，将第一补片部件放置在所述预成型料上，将第二补片部件放置在所述凹部内，
在所述一对模具闭合时，所述第一补片部件被挤压至所述贯通孔内而与所述第二补片部件结合，从而形成所述轴部以及所述头部。
13.(修改后)一种纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，其特征在于，具备：
金属板，其具有在板厚方向上贯通并在一面以及另一面上开口的多个贯通孔；
纤维强化塑料制板，其接合于所述金属板的一面；
多个塑料制轴部，所述多个塑料制轴部形成于所述多个贯通孔内，并与所述纤维强化塑料制板一体化；以及
多个分散形成的塑料制头部，多个所述塑料制头部在所述金属板的所述另一面侧形成为直径比所述多个贯通孔的开口部大并卡止于所述金属板，与所述多个轴部一体化。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
通过修改，在权利要求13中加入了以下要件：贯通孔、塑料制轴部以及塑料制头部分别设置有多个，且多个塑料制头部分散形成。
上述修改以说明书中的以下记载为依据，即：图2中的形成多个头部的多个补片部件14；0033段中记载的“加强部件12与补片部件14的结合部分沿复合构造体10的长边方向排列形成”；以及0056段中记载的“多个贯通孔42分散地形成于金属板41”。
在修改后的权利要求13中，在金属板的一面侧接合纤维强化塑料制板，在金属板的另一面侧设置多个塑料制头部，并且上述多个塑料制头部分散形成(彼此独立)。由此，能够减少昂贵的纤维强化树脂材料的使用量，并且能够在复合构造体的一侧显现金属特性而在另一侧显现纤维强化塑料特性。
在专利文献1的高尔夫球杆头中，在金属制球杆头主体1(金属制基底部17)的两侧接合纤维强化树脂板2、3，而且纤维强化树脂板2、3均连续形成。由此，并不是在该高尔夫球杆头的任意一侧具有分散形成的多个塑料制头部。根据专利文献1，由于利用纤维强化树脂材料覆盖球杆头的两侧，因而昂贵的纤维强化树脂材料的使用量增加，球杆头整体上显现纤维强化树脂的特性。

Claims (13)

1.一种复合构造体的制造方法，其用于制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，
所述复合构造体的制造方法的特征在于，
准备一对用于获得规定形状的所述复合构造体的模具，
准备具有开口部的所述金属板，该开口部由在板厚方向上贯通所述金属板的贯通孔构成，
将按照比所述开口部大的尺寸由塑料形成的补片部件放置于一对所述模具中的一方，
以所述金属板位于用于构成所述纤维强化塑料板的预成型料与所述补片部件之间的方式，将所述预成型料与所述金属板配置于一对所述模具之间，
使一对所述模具闭合，并且利用在一对所述模具中的另一方设置的按压部件选择性地对与所述开口部的内侧对应的位置施加接合用按压力，使所述预成型料与所述补片部件经由所述开口部结合，将所述预成型料、所述金属板以及所述补片部件接合，由此获得成型为所述规定形状的所述复合构造体。
2.根据权利要求1所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在一对所述模具中的所述一方形成有收纳所述补片部件的凹部，所述凹部设置为朝向抽出成型后的所述复合构造体的方向开口。
3.根据权利要求2所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
所述凹部由在沿着一对所述模具的相对移动方向的内表面设置的台阶形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在所述金属板的单面接合所述纤维强化塑料板。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
所述纤维强化塑料板含有连续强化纤维。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
作为所述预成型料，准备在与所述贯通孔对置的部分具备厚壁部的预成型料，
所述厚壁部被挤压至所述贯通孔内并与放置于所述一对模具的所述补片部件结合。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
取代在所述一对模具放置所述补片部件而在所述预成型料放置所述补片部件。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
在所述贯通孔内形成与所述预成型料一体化的轴部，
在所述凹部内形成与所述轴部一体化且直径比所述开口部大的头部或卡止部。
9.一种复合构造体的制造方法，其用于制造纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，
所述复合构造体的制造方法的特征在于，
准备金属板、预成型料、模具、以及至少一个补片部件，其中，所述金属板具有沿板厚方向贯通该金属板的贯通孔；所述预成型料用于构成纤维强化塑料板；所述模具具有用于获得规定形状的复合构造体的一对模具，并且能够在面向所述贯通孔的一侧开口部的位置形成直径比所述一侧开口部大的凹部；所述补片部件放置在与所述贯通孔对置的位置，
将所述预成型料与所述金属板配置于所述一对模具之间，
使所述一对模具闭合，在该闭合时，
一边使所述预成型料与所述金属板面接触一边使所述预成型料以及所述金属板成型为所述规定形状；
将所述预成型料以及所述补片部件的至少一方挤压至所述贯通孔内，形成与所述预成型料一体化的轴部；以及，
在所述凹部内形成头部，该头部至少由所述补片部件构成，与所述轴部一体化，且卡止于所述金属板。
10.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
将所述补片部件放置在所述凹部内，
在所述一对模具闭合时，所述预成型料被挤压至所述贯通孔内而与所述凹部内的所述补片部件结合，从而形成所述轴部以及所述头部。
11.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
将所述补片部件放置在所述预成型料上，
在所述一对模具闭合时，所述补片部件被挤压至所述贯通孔内以及所述凹部内，从而形成所述轴部以及所述头部。
12.根据权利要求9所述的复合构造体的制造方法，其特征在于，
作为所述补片部件，将第一补片部件放置在所述预成型料上，将第二补片部件放置在所述凹部内，
在所述一对模具闭合时，所述第一补片部件被挤压至所述贯通孔内而与所述第二补片部件结合，从而形成所述轴部以及所述头部。
13.一种纤维强化塑料板与金属板的复合构造体，其特征在于，具备：
金属板，其具有在板厚方向上贯通并在一面以及另一面上开口的贯通孔；
纤维强化塑料制板，其接合于所述金属板的一面；
塑料制轴部，其形成于所述贯通孔内，并与所述纤维强化塑料制板一体化；以及
塑料制头部，其在所述金属板的所述另一面侧形成为直径比所述贯通孔的开口部大并卡止于所述金属板，与所述轴部一体化。
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