JPH0745301Y2 - 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レス加工を行い、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
型体を後退させた後、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
きを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、１つの金型
により１つの製品（複合材）しか成形できなかった。

したがって、複数の複合材を成形するには金型を多数用
意するか、あるいは、成形工程を迅速に行うなどの手段
が考えられる。

しかし、前者すなわち複数の金型を使用するものにおい
てはスペースの問題があり、また、後者すなわち成形工
程の迅速化を行うものにおいては各工程を省略できない
ため、生産効率が悪いという問題がある。

したがって、同時に複数個の複合材が成形できる金型の
開発が課題となっている。

［課題を解決するための手段］ 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
路を有するスプルを形成すると共に、他方にはキャビテ
ィ部形成状態の際に上記スプルの先端面に連通して溶融
樹脂を案内し得る案内溝を形成し、かつ、上記案内溝と
上記第１及び第２の金型体の周辺部に形成される外周抜
きダイとで複数のキャビティ部を形成し得るようにした
ものである。

この考案において、上記案内溝はキャビティ部形成状態
の際にスプルの先端面の近傍部位に位置するものであれ
ば任意ものでよく、その形態を代えることによりキャビ
ティ部の数を必要に応じて増加させることができる。こ
の場合、案内溝とスプルの先端面とは互いに接触しない
近傍位置に対峙させることにより、溶融樹脂のキャビテ
ィ部内への通路を確保する必要がある。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

第１及び第２の金型体と第３の金型体との間にそれぞれ
被成形板を配置した後、第１、第２及び第３の金型体を
同時型締めすると、両被成形板は絞り、外周抜き及び穴
抜き等のプレス加工される。次に、被成形板を保持しつ
つ型開きが行われて第３の金型体が第１、第２の金型体
間から後退した後、第１の金型体と第２の金型体の型締
めが行われることにより、複数のキャビティ部が形成さ
れる。そして、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、スプルの射出通路及びス
プルの案内溝との間の通路を介してキャビティ部内に溶
融合成樹脂が注入されて射出成形される。射出成形後、
保圧・冷却を経て型開きが行われて複数の成形品が取出
される。

［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10,12と共働して同時型
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の対向面に形成され
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だけノックアウト43
が進退移動するが、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を進退移動させることができる。

また、上記固定金型体10の凹凸面部42の中心部には、射
出成形機52からの溶融樹脂を供給する射出通路12を有す
るスプル11がパンチプレート45及びノックアウト43を貫
通した状態で設けられており、また、固定金型体10の周
辺部には、外周抜きダイ14が設けられている（第６図参
照）。

上記可動金型体20の凹凸面部42には、案内溝21（以下に
ランナーという）が設けられている。このランナー21は
上記スプル11と対向する部位に設けられており、かつ、
射出成形時すなわちキャビティ部形成状態の際において
スプル11の先端面との間に隙間を形成する近接部位に対
峙し、スプル11から注入される溶融樹脂をキャビティ部
40内へ案内し得るようになっている。また、可動金型体
20の周辺部には射出成形時に上記固定金型体10の外周抜
きダイ14と当接する外周抜きダイ22が設けられている
（第７図参照）。

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、上記外周抜きダイ14の外周抜きパンチ兼ダ
イ33が設けられている。また、中間金型体30の可動金型
体20と対向する凹凸面部42の周辺部には、上記外周抜き
ダイ22の外周抜きパンチ兼ダイ37が設けられている。更
に、この中間金型体30の両凹凸面部42のパンチ33,37を
除く凹凸面部42には中間金型体本体31との隙間39に図示
しないスプリングを介在して進退移動する第１及び第２
のストリッパプレート34,35がそれぞれ設けられている
（第８図参照）。

上記のように構成されるこの考案の金型において、上記
固定金型体10と可動金型体20との型締めによる射出成形
状態すなわちキャビティ部形成状態の際に、上記外周抜
きダイ14と22とで２つのキャビティ部40,40が形成され
るようになっている。

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がパンチプレ
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、各被成形板44,44の周辺部は、
固定金型体10の外周抜きダイ14と中間金型体30の外周抜
きパンチ兼ダイ33、可動金型体20の外周抜きダイ22と中
間金型体30の外周抜きパンチ兼ダイ37とによってそれぞ
れ打抜かれ、第１及び第２のストリッパプレート34,35
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、スプル11の先端面とランナー
21とが隙間をおいて近接し、固定金型体10の外周抜きダ
イ14と可動金型体20の外周抜きダイ22の当接により、加
工済み被成形板44,44との間に２つのキャビティ部40,40
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及びラ
ンナー21を通って各キャビティ部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60,60が取出される（第２図（ｅ）、第４
図（ａ），（ｂ）参照）。この際、両複合材60,60に連
なって残留樹脂62が固定及び可動金型体10,20と離型さ
れるが、この残留樹脂62を手あるいはニッパ等の工具に
て複合材60,60から取除くことができる。

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の対向する面、可動
金型体20と中間金型体30の対向する面の形状は、スプル
11、ランナー21、外周抜きダイ14,22及び外周抜きパン
チ兼ダイ33,37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。

また、上記実施例では２つの複合材60,60を同時成形す
る場合について説明したが、この考案の金型は必ずしも
２つの複合材60,60の同時成形のみに適するものではな
く、固定金型体10及び可動金型体20の凹凸面部42すなわ
ちランナー21及び外周抜きダイ14,22及びパンチ兼ダイ3
3,37の形状を代えることにより、例えば第５図（ａ），
（ｂ）に示すように、４つの複合材を同時成形すること
もでき、また、その数を任意に設定することもできる。
この場合、固定金型体10、可動金型体20及び中間金型体
30は、それぞれ第９図ないし第11図に示すように形成さ
れている。

なお、第９図ないし第11図において上記第６図ないし第
８図に示す２つの複合材60の成形金型体と同じ部分には
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、同時に複数の複合材を成形することができると共
に、スペースの有効利用及び生産性の向上が図れる。

【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（ａ），（ｂ）は第一
実施例の金型により成形された複合材の正面図及びその
側面図、第５図（ａ），（ｂ）は別の実施例の金型によ
り成形された複合材の正面図及びその側面図、第６図は
この考案における固定金型体の斜視図、第７図はこの考
案における可動金型体の斜視図、第８図はこの考案にお
ける中間金型体の斜視図、第９図は固定金型体の別の実
施例を示す斜視図、第10図は可動金型体の別の実施例を
示す斜視図、第11図は中間金型体の別の実施例を示す斜
視図である。 符号説明 （10）…第１の金型体（固定金型体） （11）…スプル （12）…射出通路 （14）…外周抜きダイ （20）…第２の金型体（可動金型体） （21）…案内溝（ランナー） （22）…外周抜きダイ （30）…第３の金型体（中間金型体） （33,37）…外周抜きパンチ兼ダイ （40）…キャビティ部 （42）…凹凸面部 （43）…保持部（ノックアウト）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (1)

【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
   射出通路を有するスプルを形成すると共に、他方にはキ
   ャビティ部形成状態の際に上記スプルの先端面に連通し
   て溶融樹脂を案内し得る案内溝を形成し、かつ、上記案
   内溝と上記第１及び第２の金型体の周辺部に形成される
   外周抜きダイとで複数のキャビティ部を形成し得るよう
   にしたことを特徴とする複合同時成形金型。