JPH0742679Y2 - 複合同時成形金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案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金型の改良に係る
ものである。

［従来の技術］ 従来、２枚の金属板の間に合成樹脂層を形成する複合材
は、例えば、押出しにより板状に形成した合成樹脂の両
面を接着剤により金属板と接合して製造されている。こ
のような方法にて製造される複合材は、サンドイッチ鋼
板と称されるもので、その構造は、単に金属板の間に樹
脂層が形成されたもので、平面板材であり、曲げや絞り
等の形状をなすものではない。

そこで、この考案の考案者等は、板金のプレス加工と樹
脂の射出成形とを組合せて種々の形状の複合材の製法を
提案している（特願昭61-224223号、特願昭62-211322
号）。具体的には、対になるプレス加工用のパンチ、ダ
イ等の凹凸部を形成した移動型と固定型との間に被成形
板となる金属板を２枚重ねた状態で配置し、移動型の移
動による型締めを行って、まず、プレス加工を行い、そ
の後、各型に金属板を１枚ずつ保持した状態で移動型を
型締め解除方向に移動して両金属板間に所定幅のキャビ
ティ、あるいは、プレス加工による穴を通して金属板の
外側にキャビティを形成し、そのキャビティ内に溶融樹
脂を射出注入して樹脂層を形成する。そして、樹脂層が
固化した後に複合材成形品を取出すようにしている。ま
た、別の複合材の成形方法として、考案者等は２枚の被
成形板を分離した状態で同時にプラス加工を行い、その
分離した状態でプレス加工のなされた両被成形板間に樹
脂層を形成する製法を提案すると共に、その金型を提案
した（特願昭63-11873号）。この金型は、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の金型体及び
第２の金型体と、これら第１及び第２の金型板間に進退
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の金型体とで構成され、これら
金型体間にそれぞれ被成形板を配設した後、同時型締め
により被成形板のプレス加工を行い、次に、第３の金型
体を進退させた後、第１及び第２の金型体の型締めを行
ってキャビティ部内に溶融合成樹脂を注入して射出成形
を行い、そして、第１の金型体と第２の金型体の型開き
に行って製品である複合材を取出している。

［考案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、一般に
１つの射出通路からキャビティ部内に溶融合成樹脂を注
入するいわゆるダイレクト方式であるため、製品が大面
積の場合や複雑な場合には溶融合成樹脂が充分にキャビ
ティ部内に充填できないという問題があり、製品の品質
低下をきたす虞れがある。この問題を解決する手段とし
てキャビティ部の側方から溶融合成樹脂を注入するサイ
ドゲート方式のものが考えられるが、このサイドゲート
方式のものにおいては、溶融樹脂が最初に型板の中央に
流れた後にその回りにあるキャビティ部に向うので、製
品は型板の中央を中心して上下、左右に振り分けられる
ことになる。したがって、サイドゲート方式のものにお
いては製品面積がダイレクトゲート方式よりも小さくな
るという欠点がある。

したがって、製品面積が大きい場合や複雑な場合におい
ても均一に溶融合成樹脂を注入できる金型の開発が望ま
れている。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この考案の複合同時成形金
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の金型板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
で主要部が構成され、上記第１及び第２の金型体におけ
る上記第３の金型体と対向する面にプレス加工用の凹凸
面部を形成すると共に、これら凹凸面部の一部にプレス
加工済みの被成形板を保持する進退可能な保持部を形成
し、上記第１及び第２の金型体の対向部のいずれか一方
に上記キャビティ部に溶融樹脂を注入するための射出通
路を有する複数の穴抜きパンチ兼スプルを形成すると共
に、これら穴抜きパンチ兼スプルの射出通路に連通する
溶融樹脂供給通路を形成して成るものものである。

この考案において、上記穴抜きパンチ兼スプル及び溶融
樹脂供給通路は第１の金型体又は第２の金型体のいずれ
に設けられるものであればこれら金型体は単体あるいは
分割型体のいずれであっても差支えないが、残留樹脂を
除去するためには、金型体を穴抜きパンチ兼スプルを有
する第１の金型半体と、溶融樹脂供給通路の供給側基部
を有する第２の金型半体とで分割可能に形成する方がよ
く、この場合、第２の金型半体の溶融樹脂供給通路に面
する部位に狭隘開口状の残留樹脂保持用凹所を形成して
成る方が好ましい。

また、上記第１又は第２の金型体のいずれか一方に上記
穴抜きパンチ兼スプルを形成するものであれば任意のも
のであってもよいが、複合材に貫通穴を設ける場合に
は、他方の第１又は第２の金型体にキャビティ部形成状
態の際に穴抜きパンチ兼スプルの先端面の近接部位に位
置するゲート部穴抜きパンチを形成する方が好ましい。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

上記第１の金型体又は第２の金型体のいずれか一方に形
成される複数の穴抜きパンチ兼スプルの射出通路に溶融
樹脂供給通路を連通することにより、各穴抜きパンチ兼
スプルの射出通路を介してキャビティ部内に均一に溶融
合成樹脂を注入することができる。

また、穴抜きパンチ兼スプル及び溶融樹脂供給通路を有
する金型体を、穴抜きパンチ兼スプルを有する第１の金
型半体と、溶融樹脂供給通路の供給側基部を有する第２
の金型半体とを分割可能に形成すると共に、第２の金型
半体の溶融樹脂供給通路に面する部位に狭隘開口状の残
留樹脂保持用凹所を形成することにより、製品取出し時
にゲート部の残留樹脂の取除きが容易となる。

更に、穴抜きパンチ兼スプルを設けた金型体と対向する
金型体に、キャビティ部形成状態のときに上記穴抜きパ
ンチ兼スプルの先端面の近接部位に位置するゲート部穴
抜きパンチを形成することにより、製品の貫通穴を容易
に形成することができる。

［実施例］ 以下にこの考案の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。

◎第一実施例 第１図はこの考案の金型の第一実施例の断面図が示され
ている。

この考案の金型は、第１の金型体10（以下に固定金型体
という）と、この固定金型体10に対して接離可能に対峙
する第２の金型体20（以下に可動金型体という）と、こ
れら固定及び可動金型体10,20の間に進退自在に配設さ
れると共に固定及び可動金型体10,20を共働して同時型
締めを行う第３の金型体30（以下に中間金型体いう）と
で構成されている。

上記固定及び可動金型体10,20は、互いに当接した型締
め状態における対向面に共働して後述するキャビティ部
40を形成するようになっており、また、これら固定及び
可動金型体10,20と中間金型体30との対向面にはそれぞ
れ対をなすプレス加工用の凹凸面部42,42;42,42が形成
されている。この際、固定及び可動金型体10,20の凹凸
面部42,42の一部にはプレス加工済みの各被成形板44,44
を保持する保持部43,43が形成されている。この保持部4
3,43はそれぞれ固定及び可動金型体10,20に対して進退
可能なノックアウトにて形成されている。すなわち、保
持部43は固定及び可動金型体10,20に対向面に形成され
る狭隘状開口部46の拡開室48内に摺動自在に嵌合される
ピストン部43aを具備することにより固定金型体10又は
可動金型体20に対してそれぞれ進退可能に形成されてい
る。この場合、図示しないシリンダ等によりノックアウ
ト43とパンチプレート45との隙間47分、ノックアウト43
が進退移動する。なおこの場合、ピストン部43aの往復
移動によりノックアウト43を進退移動させているが、必
ずしもこの構造に限定されるものではなく、例えば、パ
ンチプレート45に埋設される油圧シリンダ（図示せず）
のピストンロッドにてノックアウト43を進退移動するこ
ともできる。

また、上記固定金型体10は、複数（図面では２個の場合
を示す）の穴抜きパンチ兼スプル11,11を有する第１の
金型体半体14と、これらスプル11,11の射出通路12に連
通する溶融樹脂供給通路15の供給側基部16を有する第２
の金型半体16とで分割可能に形成されている。この場
合、射出通路12はキャビティ部側に向って漸次細くなる
テーパ状に形成されており、また、第２の金型半体16の
溶融樹脂供給通路15に面する部位に狭隘開口状（截頭円
錐状）の残留樹脂保持用凹所18が形成されている。な
お、この凹所18は第２の金型半体16に嵌合固定されるア
ンカ19の先端面に設けられており、アンカ19以外の溶融
樹脂供給通路15の面には出没可能な残留樹脂押出し部材
13が取付けられている。

一方、上記中間金型体30の固定金型体10と対向する凹凸
面部42には穴抜きパンチ兼スプル11のダイ31が設けられ
ている。なお、上記ダイ31は中間金型体30の中心部に設
けられた打抜きかす取出し通路34に連通されている。ま
た、中間金型体30の本体30aの周囲には、固定金型体10
側に第１のストリッパプレート36が、可動金型体20側に
第２のストリッパプレート37がそれぞれ設けられ、これ
らストリッパプレート36,37と中間金型体本体32との間
の隙間33,33にはそれぞれスプリング（図示せず）が配
設されている。

次に、上記のように構成されるこの考案の金型を用いて
複合材を成形する手順を第２図（ａ）ないし（ｅ）を参
照して説明する。

＊第１の工程 まず、固定金型体10と可動金型体20との間に中間金型体
30を対峙させた状態に用意した後、固定金型体10と中間
金型体30の間及び可動金型体20と中間金型体30との間に
それぞれ金属板製の被成形板44,44を配置する（第２図
（ａ）参照）。ここでセットされる被成形板44は、例え
ば接着フィルムが表面に張付けられたラミネート鋼板が
用いられる。

この場合、固定金型体10は射出成形機52に固定され、可
動金型体10は油圧等の作用により型締め、型開きが行わ
れるようになっている。このような固定金型体10と可動
金型体20との間に配置される中間金型体30は、第３図に
示すように、中間金型体30の移動方向（図面において左
右方向）に順次並設されるローラ54,54…を備えた第１
のローラコンベア55と、このローラコンベア55に載置さ
れ、それと直交する方向（図面に対して垂直方向）に順
次並設されるローラ56,56…を備えた第２のローラコン
ベア57とで構成され、第２のローラコンベア57上に配置
される中間金型体30が図示しないエアーシリンダによっ
て固定金型体10と可動金型体20の間に配設されるように
なっている。

＊第２の工程 上記のように被成形板44,44をセットした状態で、可動
金型体20を固定金型体10に向けて移動させると共に、そ
の過程で中間金型体30を押して固定、可動及び中間金型
体10,20,30の同時型締めを行う（第２図（ｂ）参照）。
この型締めの際、上記のようにセットされた被成形板4
4,44が凹凸面部42,42;42,42に沿ってプレス加工され
る。具体的には、固定金型体10と可動金型体20の各ノッ
クアウト43,43が板押えの役割をし、固定及び中間金型
体10,30の移動に伴ってノックアウト43,43がパンチレー
ト45,45との隙間47,47の分だけ後退して、パンチプレー
ト45,45と当接した状態で完全な型締め、プレス加工が
なされる。このとき、固定金型体10側では、穴抜きパン
チ兼スプル11がノックアウト43の表面から突出して被成
形板44に対応する穴明けがなされる。また、各被成形板
44,44の周辺部は、固定金型体10の周辺部と中間金型体3
0の周辺部の部分、可動金型体20の周辺部と中間金型体3
0の周辺部の部分によりそれぞれ打抜かれ、第１及び第
２のストリッパプレート36,37により押出される。

＊第３の工程 上記のようにして、各被成形板44,44のプレス加工が終
了すると、可動金型体20が固定金型体10と反対方向に移
動し、固定金型体10と可動金型体20と中間金型体30とが
それぞれ離れる位置まで型開きを行い、その後、中間金
型体30を型締め方向と垂直方向に後退させる（第２図
（ｃ）参照）。この際、加工済みの被成形板44,44は固
定及び可動金型体10,20の狭隘状開口部46と穴抜きパン
チ兼スプル11等との剪断部分での摩擦抵抗等によりノッ
クアウト43の表面に密着した状態で保持される。また、
中間金型体30のストリッパプレート36,37にはブランク
材38,38が残留し、更に、固定金型体10の穴抜きパンチ
兼スプル11に対応した穴部分には抜きかす44a,44aが残
留する。

＊第４の工程 上記のように中間金型体30を後退させた後、固定金型体
10と可動金型体20との型締めを行う（第２図（ｄ）参
照）。この際、各ノックアウト43,43はパンチプレート4
5,45の位置まで後退しており、固定金型体10の周辺部と
可動金型体20の周辺部の当接により、加工済み被成形板
44,44との間にキャビティ部40が形成される。このよう
な状態において、射出成形機52から射出される溶融樹脂
がスプル11の射出通路12を通ってキャビティ部40内に注
入される（第２図（ｄ）一点鎖線矢印）。このように樹
脂がキャビティ部40内に充填されると、加工済み被成形
板44,44の内面を覆う接着フィルムによって加工済み被
成形板44,44と注入樹脂とが接着状態となる。

＊第５の工程 次に、保圧、冷却の工程を経た後、可動金型体20を固定
金型体10と逆方向に移動させて型開きを行って被成形品
である複合材60が取出される。この際、固定金型体10は
第１の金型半体14と第２の金型半体16とが分割されるこ
とより、溶融樹脂供給通路15に残留する樹脂64の一部が
残留樹脂保持用凹所18内に引掛って射出通路12内から取
出され、残留樹脂保持用凹所18に保持された残留樹脂64
は残留樹脂押出し部材13の突出によって凹所18から押出
される（第２図（ｅ）参照）。

なお、上記複合材62を成形するに際して、使用される材
料、成形条件は、例えば、以下に示すようなものであ
る。

被成形板 電気亜鉛メッキ鋼板（新日本製鉄（株）製「ボンデ鋼
板、ジンコート鋼板」等）ステンレス鋼板、銅板、アル
ミニウム板 接着フィルム １）ポリプロピレンタイプ：アドマーQE305（東セロ化
学（株）製） ２）ポリエチレンタイプ：アドマーNE050（東セロ化学
（株）製） ３）ナイロンタイプ：エスダインHMフィルムＦ−7B（積
水化学（株）製） ４）ポリエステルタイプ：ケミットKF-2000（（株）東
レ製） 合成樹脂 ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ABS プレス圧力…20ton程度 射出圧力…240kg/cm²程度 上記実施例によれば、被成形板44として接着フィルムに
て覆ったラミネート鋼板を用いても、各接着フィルムを
当接した状態で、プレス加工がなされないことから、鋼
板が重なって樹脂の注入が不可能となることはない。

なお、固定金型体10と中間金型体30と対向する面、可動
金型体20と中間金型体30と対向する面の形状は、穴抜き
パンチ兼スプル11とダイ31を有するものであれば、各種
の曲げ加工を実現する形状等、成形される複合材の目的
により各凹凸面部42の形状を任意に設定することができ
る。

なお、上記実施例では、被成形板44にラミネート鋼板を
使用した場合について説明したが、必ずしも被成形板44
はラミネート鋼板である必要はなく、通常の鋼板を用い
た場合にも適用できることは勿論である。

◎第二実施例 第４図はこの考案の金型の第二実施例の断面図が示され
ている。

第二実施例におけるこの考案の金型は成形品である複合
材の貫通穴を容易に成形できるようにした場合である。
すなわち、上記可動金型体20のノックアウト43の背後か
ら表面外方側に向って突出し得るゲート部穴抜きパンチ
21を設けて、複合材60の貫通穴66を容易に形成し得るよ
うにした場合である。このゲート部穴抜きパンチ21は、
先端に剪断用エッジ部を有すると共に、固定金型体10と
可動金型体20とが共働してキャビティ部40を形成する状
態において、上記穴抜きパンチ兼スプル11の先端面の近
接部位に位置し得るようになっている。また、中間金型
体30の凹凸面部42にはゲート部穴抜きパンチ21のダイ31
が設けられれいる。このように構成させる金型を用いて
複合材を成形する手順は上記第一実施例と同様に第５図
（ａ）〜（ｅ）に示すように行われるのであるが、第５
図（ｄ）に示す射出成形工程において、穴抜きパンチ兼
スプル11の射出通路12を介してキャビティ部40内に注入
される溶融樹脂が固化すると、穴抜きパンチ兼スプル11
の先端面とゲート部穴抜きパンチ21の先端面との間に形
成される僅かな隙間ｌにより合成樹脂製の心材層62のゲ
ート部が薄肉状に形成される。そして、第５図（ｅ）に
示す取出し工程において、金型体10,20から取出された
複合材60は、一対の金属板製成形板44,44間に合成樹脂
製心材層64が充填されたサンドイッチ状に形成され、そ
して、穴抜きパンチ兼スプル11の先端面とゲート部穴抜
きパンチ21の先端面との隙間ｌにより形成される薄肉部
に射出通路12に沿った形状の残留樹脂64が連結されてい
るので、この残留樹脂64を手あるいは二ッパ等の工具に
て切取るようにして薄肉部の穴抜きを行うことにより、
ゲート部に貫通穴63を有するサンドイッチ構造の複合材
60が形成される。

なお、第二実施例において、その他の部分は上記第一実
施例と同様であるので、同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。

［考案の効果］ この考案は、以上に説明したように構成されているの
で、以下に示すような効果が得られる。

１）請求項１記載の金型によれば、複数の射出通路から
キャビティ部内に溶融合成樹脂を注入することができる
ので、キャビティ部内に迅速かつ均一に溶融合成樹脂を
注入することができ、成形品の品質の向上を図ることが
できる。

２）請求項２記載の金型によれば、固定又は可動金型体
の一方を、穴抜きパンチ兼スプルを有する第１の金型半
体と、溶融樹脂供給通路の供給側基部を有する第２の金
型半体とを分割可能に形成すると共に、第２の金型半体
の溶融樹脂供給通路に面する部位に狭隘開口状の残留樹
脂保持用凹所を形成して成るので、上記１）に加えて残
留樹脂を成形品から容易に取除くことができる。

３）請求項３記載の金型によれば、穴抜きパンチ兼スプ
ルを有する金型体と対向する金型体にキャビティ部形成
状態の際に穴抜きパンチ兼スプルの先端面の近接部位に
位置するゲート部穴抜きパンチを形成して成るので、上
記１）,2）に加えて成形品のゲート部に容易に貫通穴を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の複合同時成形金型の第一実施例の断
面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は第一実施例の加工手順を
示す説明図、第３図はこの考案における中間金型体の進
退移動手段を示す説明図、第４図はこの考案の複合同時
成形金型の第二実施例の断面図、第５図（ａ）〜（ｅ）
は第二実施例の加工手順を示す説明図である。 符号説明 （10）……第１の金型体（固定金型体） （11）……穴抜きパンチ兼スプル （12）……射出通路 （14）……第１の金型半体 （15）……溶融樹脂供給通路 （16）……第２の金型半体 （17）……供給側基部 （18）……残留樹脂保持用凹所 （20）……第２の金型体（可動金型体） （21）……ゲート部穴抜きパンチ （30）……第３の金型体（中間金型体） （31）……ダイ （40）……キャビティ部 （42）……凹凸面部 （43）……保持部（ノックアウト）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
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の金型板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
   型体とで主要部が構成され、上記第１及び第２の金型体
   における上記第３の金型体と対向する面にプレス加工用
   の凹凸面部を形成すると共に、これら凹凸面部の一部に
   プレス加工済みの被成形板を保持する進退可能な保持部
   を形成し、上記第１及び第２の金型体の対向部のいずれ
   か一方に上記キャビティ部に溶融樹脂を注入するための
   射出通路を有する複数の穴抜きパンチ兼スプルを形成す
   ると共に、これら穴抜きパンチ兼スプルの射出通路に連
   通する溶融樹脂供給通路を形成して成ることを特徴とす
   る複合同時成形金型。
2. 【請求項２】請求項１記載の複合同時成形金型におい
   て、穴抜きパンチ兼スプルを有する第１の金型半体と、
   溶融樹脂供給通路の供給側基部を有する第２の金型半体
   とを分割可能に形成すると共に、第２の金型半体の溶融
   樹脂供給通路に面する部位に狭隘開口状の残留樹脂保持
   用凹所を形成して成ることを特徴とする複合同時成形金
   型。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の複合同時成形金型に
   おいて、他方の第１又は第２の金型体にキャビティ部形
   成状態の際に穴抜きパンチ兼スプルの先端面の近接部位
   に位置するゲート部穴抜きパンチを形成して成ることを
   特徴とする複合同時成形金型。