JP2754762B2 - 複合同時成形金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は複合同時成形金型に関するもので、更に詳
細には、一対の金属製表面板間に合成樹脂層を充填した
いわゆるサンドイッチ構造の複合材を成形する複合同時
成形金型に関するものである。

［従来の技術］ 従来、２枚の金属製表面板間に合成樹脂層を充填する
複合材を成形する方法として種々の加工方法が採用され
ており、そのうちの１つとして、発明者等は２枚の被成
形板を分離した状態で同時にプレス加工を行い、その分
離した状態でプレス加工された両被成形板間に樹脂層を
形成する複合同時成形用金型を提案した（特願昭63−11
873号）。この成形用金型は、例えば第13図に示すよう
に、互いに接離可能に対峙すると共に当接した型締め状
態の際に対向する面に共働してキャビティ部ｆを形成す
る固定金型体ａ及び可動金型体ｂと、これら固定及び可
動金型体a,b間に進退自在に配設されると共に固定及び
可動金型体a,bと共働して同時型締め可能な中間金型体
ｃとで構成され、上記固定金型体ａと中間金型体ｃ及び
可動金型体ｂと中間金型体ｃの対向面にそれぞれ対をな
すプレス加工用の凹凸面部d,dを形成すると共に、上記
固定金型体ａ及び可動金型体ｂの凹凸面部ｄにはプレス
加工済みの各被成形板を保持する進退可能な保持部ｅを
設け、また、上記固定金型体ａと可動金型体ｂの凹凸面
部d,dに穴抜きパンチｊを突設すると共に、この穴抜き
パンチｊと対向する中間金型ｃの凹凸面部ｄにはダイｋ
を形成し、更に、上記キャビティ部ｆに溶融樹脂を注入
するための射出通路ｇ（この場合、穴抜きパンチ兼スプ
ルｈに設けられている）を設けた構造となっている。な
お、符号ｌはダイｋの背部連通口、ｎはキャビティ形成
用凹所ｍを有する穴抜きパンチ、ｏはパンチプレートで
ある。

上記のように構成される金型を用いてサンドイッチ構
造の複合材を成形するには、第14図（ａ）〜（ｅ）に示
すように、まず、固定金型体a,可動金型体ｂ及び中間金
型体ｃをそれぞれ対峙した状態にセットした後、固定金
型体ａと中間金型体ｃとの間及び可動金型体ｂと中間金
型体ｃとの間にそれぞれ被成形板i,iを配置する（第14
図（ａ）参照）。この状態で固定金型体ａ、可動金型体
ｂ及び中間金型体ｃの同時型締めを行って被成形板i,i
の所定のプレス加工を行い（第14図（ｂ）参照）、次
に、プレス加工済みの被成形板i,iを保持しつつ固定金
型体ａ及び可動金型体ｂを離隔した状態で中間金型体ｃ
を固定及び可動金型体a,b間から後退移動させ（第14図
（ｃ）参照）、そして、固定金型体ａと可動金型体ｂと
の型締めにより形成されたキャビティ部ｆ内に溶融樹脂
を注入充填して両被成形板i,i間及び穴抜きパンチｎの
凹所ｍ内に合成樹脂製心材層ｒを充填し（第14図（ｄ）
参照）、その後、型開きを行って複合材ｑの取出しを行
っている（第14図（ｅ）参照）。

なお、上記説明では固定金型体ａと可動金型体ｂに穴
抜きパンチj,nを設け、中間金型体ｃにはそのダイｋを
設けた場合について説明したが、中間金型体ｃに穴抜き
パンチj,nを設け、固定金型体ａと可動金型体ｂに穴抜
きパンチj,nのダイｋを設けても同様であり、また、穴
抜きパンチj,nとダイｋに代えて第11図に示すように、
互いに係合し得る絞り用凸部Ａと絞り用凹部Ｂを設けて
もよい。

上記のように構成されるこの種の金型において、可動
金型体ｂを固定金型体ａに対して接離移動するために、
第11図に示すように、固定金型体ａを取付けた固定板ｓ
に一端が固定されて可動金型体ｂの移動方向と平行に延
在するガイドバーt,t…に可動金型体ｂを取付けた可動
板ｕを摺動自在に嵌装すると共に、シリンダｖのピスト
ンロッドv1に可動板ｕを連結し、シリンダｖの伸縮によ
って可動金型体ｂの固定金型体ａに対する接離移動を行
っている。また、固定金型体ａと可動金型体ｂとの間に
配設される中間金型体ｃを同時型締めするために、固定
金型体ａ又は可動金型体ｂのいずれか一方（図面では固
定金型体ａの場合を示す）から他方に向ってガイドバー
t,t…と平行に突出するガイドピンw,w…が設けられ、中
間金型体ｃにはこれらガイドピンw,w…が貫通する貫通
穴x,x…が穿設されると共に、可動金型体ｂにもガイド
ピンw,w…を嵌挿する嵌挿穴y,y…が設けられている。こ
のように構成することにより、固定金型体ａ、可動金型
体ｂ及び中間金型体ｃの同時型締めを行うにはガイドピ
ンw,w…を中間金型体ｃの貫通穴x,x…に貫通させて可動
金型体ｂの嵌挿穴y,y…内に嵌挿させる。また、溶融合
成樹脂の注入充填を行うには、第12図に示すように、ガ
イドピンw,w…を可動金型体ｂの嵌挿穴y,y…内に嵌挿さ
せて固定金型体ａと可動金型体ｂとの型締めにより形成
されたキャビティ部ｆ内に溶融合成樹脂を注入して行う
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のこの種の金型においては、ガイ
ドピンw,w…が中間金型体ｃに穿設された貫通穴x,x…及
び可動金型体ｃ等に設けられた嵌挿穴y,y…内に嵌挿さ
せた状態でプレス加工の型締めを行った後、第11図示す
ように、シリンダｖの収縮により可動金型体ｂを最初の
セット状態位置に待機させ、そして、中間金型体ｃを固
定金型体ａと可動金型体ｂとの間から後退させた後、シ
リンダｖを伸長させてガイドピンw,w…を可動金型体ｂ
の嵌挿穴y,y…内に嵌挿させた状態で型締めしてキャビ
ティ部の形成を行う必要がある。

したがって、従来のこの種金型においては、固定金型
体ａに対する可動金型体ｂの待機位置までのスパンＷを
長くとる必要があるため、金型全体のスペースを大きく
する必要があると共に、プレス加工及び射出成形状態に
おける穴抜きパンチj,nとダイｋとの位置関係を高精度
にする必要がある。また、この問題を解決するために、
ガイドバーt,t…の長さを短くすることも考えられる
が、ガイドバーt,t…の長さを短くすると、金型体a,b,c
の厚さが制約されると共に金型の寿命の低下をきたすな
どの二律背反性の問題がある。更に、従来のこの種の金
型においては、単に中間金型体ｃに穿設された貫通穴x,
x…内にガイドバーt,t…を貫通させるため、中間金型体
ｃを表裏逆にセットする可能性がり、この中間金型体ｃ
のセットミスにより金型を破壊させるなどの虞れもあ
る。

よって、金型体の厚さの制約を与えることなく金型全
体のスペースを小さくでき、かつ、中間金型体のセット
ミスを防止できる複合同時成形金型の開発が課題となっ
ている。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記事情に鑑みなされたもので、上記課題
を解決するために、この発明の複合同時成形金型は、互
いに接離可能に対峙すると共に当接した型締め状態の際
に対向する面に共働してキャビティ部を形成する第１の
金型体及び第２の金型体と、これら第１及び第２の金型
体間に進退自在に配設されると共に第１及び第２の金型
体と共働して同時型締め可能な第３の金型体とから成る
複合同時成形金型であて、上記第１の金型体と第３の金
型体及び第２の金型体と第３の金型体の対向面にそれぞ
れ対をなすプレス加工用の凹凸面部を形成し、これら凹
凸面部の各対向面のいずれか一方に上下及び又は左右に
おいて非対称の複数のガイドピンを突設すると共に、他
方の対向面には上記ガイドピンをそれぞれ摺動自在に嵌
合するガイド凹所を設け、かつ、上記第１の金型体の凹
凸面部と第３の金型体の第２の金型体側の凹凸面部にお
ける上記ガイドピン又はガイド凹所を同一形態のガイド
ピン又はガイド凹所としたことを特徴とするものであ
る。

この発明において、上記凹凸面部は絞り、抜き加工等
の所定のプレス加工を行うものであれば、その形状は任
意のものでよく、例えば対向する凹凸面部同士の一方に
絞り用の凸部を設け、他方にはこの凸部が突入し得る相
似形の絞り用凹部を設け、あるいは、これら凸部及び凹
部と共に凹凸面部の一方に穴抜きパンチを設け、他方に
はこの穴抜きパンチのダイを設けることにより絞りと同
時に穴抜き加工を行うことができる。

上記ガイドピン及びガイド凹所は凹凸面部におげる上
下及び又は左右において非対称に設けられる複数のもの
であれば、本数、形状は任意のものであっても差支えな
い。この場合、ガイドピンの突出長さは各金型の型締め
状態時にガイド凹所に嵌合する長さであれば任意でよい
が、可及的に短くする方が好ましい。

［作 用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

上記固定金型体と可動金型体とを離隔させた状態で基
準となるガイドピンとガイド凹所を合せてその間に中間
金型体を配設した後、可動金型体を固定金型体に向って
移動すると、これら金型体の各対向する凹凸面部に設け
られたガイドピンとガイド凹所とが嵌合しつつ同時型締
めされてプレス加工が行われる。プレス加工後、可動金
型体を後退移動させると、ガイドピンとガイド凹所の嵌
合状態が解除され、固定金型体と可動金型体との間から
中間金型体の後退が可能となる。そして、中間金型体の
後退後、固定金型体と可動金型体とを型締めしてプレス
加工された一対の被成形板間に溶融合成樹脂の射出成形
が行われる。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の複合同時成形金型のセット状態の
一例の概略側面図が示されている。

この発明の金型は、互いに接離可能に対峙すると共に
当接した型締め状態の際に対向する面に共働してキャビ
ティ部を形成する第１の金型体10（以下に固定金型体と
いう）及び第２の金型体12（以下に可動金型体という）
と、これら固定及び可動金型体10,12間に進退自在に配
設されると共に固定及び可動金型体10,12と共働して同
時型締め可能な第３の金型体14（以下に中間金型体とい
う）とで構成されている。

上記固定金型体10は固定板11に取付けられると共に図
示しない射出成形機に連結されている。また、固定板11
の可動金型体側面には互いに平行なガイドバー15,15…
が突設されており、これがガイドバー15,15…に摺動可
能に嵌装される可動板13の固定金型体側面に上記可動金
型体12が取付けられ、反対側面には可動金型体12の移動
用シリンダ16のピストンロッド17が連結されている。し
たがって、シリンダ16の収縮動作によって可動金型体12
が固定金型体10に対して接離移動が行われる。

一方、上記中間金型体14は上記固定金型体10と可動金
型体12との間に手動あるいはコンベア等の移動手段を介
して進退可能に配設されるようになっている。

上記のように構成されるこの発明の金型において、上
記固定金型体10と中間金型体14の対向面及び可動金型体
12と中間金型体14の対向面にはそれぞれプレス加工用の
凹凸面部18が設けられている。この凹凸面部18は例えば
絞り用凸部20,20′及び凹部22,22′等にて形成されてい
る。この場合、凹凸面部18は正方形状に形成され、固定
金型体10の凹凸面18の中央部には台形状の絞り用凹部22
が設けられると共に、その周辺の４箇所にはガイドピン
24a〜24dが突設されている（第２図及び第３図参照）。
これらガイドピン24a〜24dのうち、３本のガイドピン24
a,24b,24c（１本24aを基準ガイドピンとする）は凹凸面
部18の各隅角部26から同一の距離に突設されると共に、
互いに同一間隔Ｘに突設されており、残りの１本のガイ
ドピン24dは上記間隔Ｘより短い間隔Ｙの位置に突設さ
れている。すなわち、第２図において右上に位置する基
準ガイドピン24aとこの基準ガイドピン24aの下方に位置
するガイドピン24dとの寸法Ｘは他のガイドピン間の寸
法Ｙより短くなっており、上下及び左右方向において非
対称に突設されている。なお、絞り用凹部22の中心には
射出成形機から溶融合成樹脂を注入するための射出通路
28が開口している。

上記中間金型体14の固定金型体側の凹凸面部18には上
記台形状の凹部22内に突入し得る台形状の凸部20が突設
されると共に、その周辺部にはガイドピン24a〜24dの各
々と嵌合し得るガイド凹所30a〜30d（具体的にはブッシ
ュにて形成される）が設けられている（第４図及び第５
図参照）。また、中間金型体14の反対側の凹凸面部18の
中央部には上記凸部20と対称の台形状の凸部20′が設け
られ、かつ、その周辺部には固定金型体10の凹凸面部18
に突設されたガイドピン24a〜24dと同一配列及び形態の
４本のガイドピン24a〜24dが突設されている（第６図及
び第７図参照）。

一方、上記可動金型体12の凹凸面部18には対向する中
間金型体14の凹凸面部18に設けられた凸部20′が突入し
得る台形状の凹部22′が設けられると共に、その周辺部
にはガイドピン24a〜24dがそれぞれ嵌合し得るガイド凹
所30a〜30dが設けられている（第８図及び第９図参
照）。したがって、これらガイド凹所30a〜30dは中間金
型体14の凹凸面部18に設けられたガイド凹所30a〜30dと
同一の形態となっており、射出成形工程において、固定
金型体10の凹凸面部18に設けられたガイドピン24a〜24d
と嵌合し得るようになっている。

上記のように構成されるこの発明の金型を用いてサン
ドイッチ構造の複合材の成形を行うには、まず、第１図
に示すように、シリンダ16を収縮動作させて可動金型体
12を固定金型体10から離隔した状態とし、この状態にお
いて、基準ガイドピン24aとそれに対応するガイド凹所3
0aとを合せて固定金型体10と可動金型体12との間に中間
金型体14を配設する。このとき、中間金型体14の両凹凸
面部18,18のガイド凹所30a〜30dとガイドピン24a〜24d
は上下及び左右が非対称であるため、中間金型体14の表
裏を逆にするセットミスの虞れはない。次に、固定金型
体10と中間金型体14との間及び中間金型体14と可動金型
体12との間に被成形板32,32を配設した後、シリンダ16
を伸長動作させると、ガイドピン24a〜24dガイド凹所30
a〜30dとが嵌合しつつ固定金型体10、中間金型体14及び
可動金型体12の同時型締めが行われ（第10図参照）、被
成形板32,32のプレス加工が行われる。プレス加工が終
了した後、シリンダ16を収縮させて固定金型体10から可
動金型体12を離隔させて型締めを解除して、ガイドピン
24a〜24dとガイド凹所30a〜30dとの嵌合状態を解除した
後、固定金型体10と可動金型体12との間から中間金型体
14を後退させ、再びシリンダ16を伸長して固定金型体10
のガイドピン24a〜24dと可動金型体12のガイド凹所30a
〜30dとを嵌合しつつ型締めを行って固定金型体10と可
動金型体12の凹凸面部18,18間に形成されるキャビティ
部内に射出成形機から溶融合成樹脂を注入する。そし
て、樹脂注入後、保圧、保冷の工程を経た後、シリンダ
16を収縮動作して可動金型体12を固定金型体10から離隔
すると共にガイドピン24a〜24dとガイド凹所30a〜30dと
の嵌合を解除して成形品である複合材を取出す。

上記実施例では、固定金型体10の凹凸面部18と中間金
型体14の可動金型体側の凹凸面部18にガイドピン24a〜2
4dが突設され、中間金型体14の固定金型体側の凹凸面部
18と可動金型体12の凹凸面部18にガイド凹所30a〜30dが
設けられる場合について説明したが、必ずしもこのよう
な形態である必要はなく、逆に形成してもよい。また、
上記実施例では、ガイドピン24a〜24d及びガイド凹所30
a〜30dが４本（個）の場合について説明したが、必ずし
も４本（個）である必要はなく、少なくとも上下及び又
は左右方向において非対称であれば2,3本（個）あるい
は５本（個）以上であってもよい。

また、上記実施例では固定金型体10の凹凸面部18及び
可動金型体12の凹凸面部18に絞り用凹部22,22′を設
け、中間金型体14の両凹凸面部18,18に絞り用凸部20,2
0′を設けた場合について説明したが、絞り用凹部22,2
2′と凸部20,20′とを逆に設けてもよく、あるいは、絞
り用凹部22,22′と凸部20,20′と併設して穴抜きパンチ
とそのダイを設けてもよく、更には、穴抜きパンチとダ
イのみにて凹凸面部18を形成してもよい。

［発明の効果］ 以上に説明したように、この発明の金型は上記のよう
に構成されているので、以下のような効果が得られる。

１）固定金型体、可動金型体及び中間金型体の各対向す
る凹凸面部に互いに嵌合し得るガイドピンとガイド凹所
を形成して成るので、被成形板のセット位置と射出成形
のための型締め位置とのスパーンを短くすることがで
き、金型全体の装置を小型にすることができると共に、
成形作業の短縮を図ることができる。

２）固定金型体と可動金型体との移動距離を少なくする
ことができるので、金型の精度を高めることができる。

３）金型体の厚みの制約が少ないので、種々の形状の複
合材の成形が可能となる。

４）中間金型体のセット時にガイドピンの１つとガイド
凹所の１つとを合せるのみでよいため、中間金型体のセ
ットが容易であると共に、セットミスを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の金型のセット状態の一例を示す概略
側面図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図はその
斜視図、第４図は第１図のIV−IV断面図、第５図はその
斜視図、第６図は第１図のVI−VI断面図、第７図はその
斜視図、第８図は第１図のVIII−VIII断面図、第９図は
その斜視図、第10図は金型の型締め状態を示す概略斜視
図、第11図は従来の金型のセット状態を示す概略側面
図、第12図は従来の金型の型締め状態を示す概略側面
図、第13図は複合同時成形金型の一例を示す断面図、第
14図（ａ）〜（ｅ）は複合同時成形金型の加工手順を示
す説明図である。 符号説明 （10）……固定金型体（第１の金型体） （12）……可動金型体（第２の金型体） （14）……中間金型体（第３の金型体） （18）……凹凸面部 （20,20′）……絞り用凸部 （22,22′）……絞り用凹部 （24a〜24d）……ガイドピン （30a〜30d）……ガイド凹所

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−222324（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−188314（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36008（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36007（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−431（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−49914（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−20123（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接離可能に対峙すると共に当接した
   型締め状態の際に対向する面に共働してキャビティ部を
   形成する第１の金型体及び第２の金型体と、これら第１
   及び第２の金型体間に進退自在に配設されると共に第１
   及び第２の金型体と共働して同時型締め可能な第３の金
   型体とから成り、上記第１の金型体と第３の金型体及び
   第２の金型体と第３の金型体の対向面にそれぞれ対をな
   すプレス加工用の凹凸面部を形成し、これら凹凸面部の
   各対向面のいずれか一方に上下及び又は左右において非
   対称の複数のガイドピンを突設すると共に、他方の対向
   面には上記ガイドピンをそれぞれ摺動自在に嵌合するガ
   イド凹所を設け、かつ、上記第１の金型体の凹凸面部と
   第３の金型体の第２の金型体側の凹凸面部における上記
   ガイドピン又はガイド凹所を同一形態のガイドピン又は
   ガイド凹所としたことを特徴とする複合同時成形金型。