JPH0336007A - 複合同時成形金型及びその金型を用いた複合材の成形方法 - Google Patents

複合同時成形金型及びその金型を用いた複合材の成形方法

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JPH0336007A
JPH0336007A JP16983689A JP16983689A JPH0336007A JP H0336007 A JPH0336007 A JP H0336007A JP 16983689 A JP16983689 A JP 16983689A JP 16983689 A JP16983689 A JP 16983689A JP H0336007 A JPH0336007 A JP H0336007A
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Masamori Higuchi
樋口 雅守
Arimichi Fukuda
福田 有道
Satoru Hirosaki
広崎 悟
Hisao Saisu
斎須 尚男
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野J この発明は複合同時成形金型及びその金型を用いた複合
材の成形方法に関するもので、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ンチ構
造の複合材を成形する金型及びその金型を用いてサンド
インチ状複合材を成形する方法に関するものr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、この発明の発明者等は、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6
2−211322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、複合材の別の製法として、出願
人等は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
被成形板問に樹脂層を形成する製法を提案すると共に、
その成形用金型を提案した(特願昭63−11873号
)。
この成形用金型は、第9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
び可動金型体すと、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及び可動金型体す
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及び可動金型体すの凹凸面部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、かつ
、上記固定金型体aと可動金型体すの凹凸面部d、dの
いずれか一方d(固定金型)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Qを有する穴抜きパン
チ兼スプルhを設けた構造となっている。
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10図(a)ないしくe)
に示すように、まず、固定金型体a、可動金型体す及び
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すと
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。この状態で固定金型体a、可動金型体す及び中間金
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、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及び可動金型体すを離隔し
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、そして、固定金型体aと可動金型体す
との型締めにより形成されたキャビティ1iilsf内
に溶融樹脂を注入充填して両波成形板i、i間に合成樹
脂製心材Jljを形成し、最終工程として、合成樹脂注
入部(ゲート部)の穴抜き等の後処理を行っている。
[発明が解決しようとする課題1 しかしながら、上記のような製法によって製造される複
合材は、被成形板のいずれか一方にのみ溶融樹脂注入用
のゲート部を設けるため、ゲート部をカットするのが面
倒であるばかりか穴抜き加工された貫通穴の精度等を出
すための後処理が面倒となる等の問題がある。
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的
とりるところは、一対の金属板を分離した状態で同時プ
レス加工を行い、その分離した状態でプレス加工のなさ
れた両波成形板間に合成樹11層を充填注入した後、成
形品の合成樹脂注入用ゲート部の後処理を容易に行える
ようにした複合同時成形金型を°提供するものであり、
更に、この複合材の成形を簡単にりると共に、複合材製
品の品質の向上等を図れるようにした複合材の成形方法
を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、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の金型体間に進運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を前提とし、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
すると共に、上記第1の金型体及び第2の金型体の凹凸
面部にはプレス加工済みの各被成形板を保持する進退可
能な保持部を設け、上記第1の金型体と第2の金型体の
凹凸面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穴抜きパンチ兼スプ
ルを設けると共に、他方には上記穴抜きパンチ兼スプル
と対向すると共に上記キャビティ部の形成状態において
上記穴抜ぎパンチ兼スプルの近接部位に位置する貫通穴
用穴抜きパンチを設けて成るものである。
また、この発明の複合材の成形方法は、上記第1、第2
及び第3の金型体を用意した後、上記第1の金型体と第
3の金型体との間及び第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する第1の工程と、この状
態で上記第1、第2及びffl3の金型体の同時型締め
を行って被成形板のプレス加工を行う第2の工程と、上
記第2の工程の後にプレス加工済みの被成形板を保持し
つつ上記第1及び第2の金型体を離隔した状態で上記第
3の金型体を第1及び第2の金型体間から後退移動さじ
る第3の工程と、第1の金型体と第2の金型体との型締
めにより形成されたキルピッィ部内に溶融樹脂を注入充
填して両波成形板間に合成樹脂層を形成する第4の工程
と、上記合成樹脂屑が固化した後に上記第1の金型体と
第2の金型体との型締め解除により取出された複合材に
おける上記穴抜きパンチ兼スプルと貫通穴用穴抜きパン
チとの間に形成された薄肉部を穴抜きづる第5の工程と
から成るものである。
この発明の複合同時成形金型において、上記第1の金型
体及び第2の金型体の凹凸面部と第3の金型体の凹凸面
部にて絞り加工及び所定のプレス加工を行うものであれ
ば、その凹凸面部は任意の形状に設定しても差支えない
また、上記第1及び第2の金型体の被成形板保持部は進
退可能な構造であば任意のものでよいが、好ましくは進
退移動手段を介して進退可能に形成する方がよい。
加えて、上記穴抜きパンチ兼スプルと與通穴用穴抜ぎパ
ンチの先端面は剪断用エツジ部を有するものであれば平
坦状であってもよく、あるいは、中央部が隆起する凸状
の段部を右するものであってもよい。
一方、−この発明の複合材の成形方法において、所定の
プレス加工として被成形板の絞り加工とゲート部以外の
穴抜き加工を行うことも可能である。
[作 用] 上記技術的手段は次のように作用する。
上記のように構成される第1、第2及び第3の金型体を
対峙させて、各金型体間に被成形板を配置した状態で、
これら金型体を同時型締めを行うことにより、被成形板
の凹凸面に沿った所定のプレス加工が行われる。このプ
レス加工等が行われた後、型締めが解除されてM3の金
型体が後退した後、第1の金型体と第2の金型体との型
締めにより形成されたキ11ビティ部内に溶融合成樹脂
を注入充vA−、jることにより、穴扱きパンチ兼スプ
ルと貫通穴用穴抜きパンチとの間が薄肉状となる合成樹
脂製心材層が形成される。そして、取出された被成形品
の上記薄肉部に連結づる残留樹脂をもって薄肉部の穴抜
きを行うことにより、ゲート部が口過された複合材が得
られる。
[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図はこの発明の金型の断面図が示されている。
この発明の金型は、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44.4
4を保持する保持部43.43が形成されている。この
保持部43.43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4
8内に囲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とパンチブレ
ート45との隙間41分、保持部43が進退移動する。
この場合、上記説明では、ピストン部43aの往復移動
によりノックアウ]−43を進退移動さじでいるが、必
ずしもこの構造に限定されるものではなく、例えば第6
図に示すように、パンチプレート45に埋設される抽圧
シリンダ72のピストンロッド73にてノックアウト4
3を進退移動することもできる。
また、上記固定金型体10の凹凸面部42には保持?1
43の進退移動に伴って出没可能となる穴抜きパンチ兼
スプル11が設けられている。この穴抜きパンチ兼スプ
ル11は先端に剪断用エツジ部を有すると共に、その中
心部には溶融樹脂をキャビティ部40内に案内する射出
通路12が設けられている。
上記可動金型体20には、保持部43の背後から表面外
方側に向って突出し得る貫通穴用穴抜きパンチ50が設
けられている。この貫通穴用穴抜きパンチ50は、先端
にtJJTIII用エツ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1
1の先端面の近接部位に位置し得るようになっている。
したがって、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の先端面と貫通穴
用穴抜きパンチ50の先端面との間に形成されるトヤか
な隙間lにより合成樹脂製の心材層60のゲート部が薄
肉状に形成されるようになっている。
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、また、可動金型体20と対向する凹凸面部
42には貫通穴用穴抜きパンチ50のダイ32が設けら
れている。なお、上記ダイ31.32は中間金型体30
の中心部に設けられた打抜きかず取出し通路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のストリッパブレート3
6が、可動金型体20側に第2のストリッパブレート3
7がそれぞれ設けられ、これらストリッパブレート36
.37と中間金型体本体30aとの間の隙間30b、 
30b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発明の金型を用いて
複合材を底形する手順を第2図(a)ないしくet)を
参照して説明する。
*匙工立よ1 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1
0と中間金型体30の間及び可動金型体2oと中間金型
体30との聞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)。ここでセラ1−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はプランジャ、スクリュー等
の射出成形機52に固定され、可動金型体20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図に示づように、
中BSl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a
i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(図面に刻して垂直方向
)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411I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44.44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の各保持
部43.43が仮押えの役割をし、固定及び中間金型体
10.30の移動に伴って保持部43.43がバンブプ
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、固定金型体1
0側では、穴抜きパンチ兼スプル11が保持部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
、可動金型体20側では、貫通穴用穴抜きパンチ50が
保持1!R(43の表面から突出して被成形板44に対
応づる穴明けがなされる。また、各被成形板44.44
の周辺部【ま、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30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
追させる(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の狭隘開口部46と穴抜きパンチ兼ス
プル11、貫通穴用穴抜きパンチ50等との剪断部分で
の擦り合せ抵抗等により保持部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)36.37にはブランク03g、38が残留し、
更に、固定及び可動金型体10.20の穴抜きパンチ兼
スプル11.貫通穴用穴抜きバンブ5゜等に対応した大
部分には抜きかj44a、 44aが残d1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、各保持部43.43はパンチプレー
ト45.45の位置まで後追しており、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r2’Jに;l二t−ビテ
ィ部40が形成され、また、穴抜きパンチ兼スプル11
の先端面と貫通穴用穴抜きバンブ50の先端面との間に
薄肉部形成用の隙間lが形成される。
このような状態において、割出成形機52から割出され
る溶融桐脂がスプル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)−点gi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。この場合、第4図に示4ように、
穴抜きパンチ兼スプル11の先端面とi過大用大板きバ
ンブ50の先端面とで構成される隙間lにユリゲート部
に薄肉a1361が形成されている。
*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
定金半休10と逆方向に移動ざ吐て型開きをhつで被成
形品である複合材62が取出される(第2図(e)参照
)。金5り体10.20から取出された複合材62は、
一対の金属板製被成形板44.44間に合成樹脂層60
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の先端面と貫通穴用大板さ゛パン
チ50の先端面との隙間lにより形成される薄肉部61
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、この残菌sI脂64を手あるいはニッパ等
の工具にて折曲げるようにして薄肉g[!64の穴抜き
を行うことにより、ゲート部に貫通穴63を右づるサン
ドイッチ構造の複合材62が形成される(第5図(a)
、(b)参照)。
なお、上記複合材62を成形するに貯して、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。
を災及1 電気亜鉛メツキ鋼板(新日本製鉄(株)製rボンデ鋼板
、ジンコート鋼板J等)ステンレス鋼板、銅板、アルミ
ニウム板 接着フィルム 1)ボリブロビレンタイブ:アドマーQE305(東セ
ロ化学(a)製) 2)ポリエチレンタイブ:アドマーNEO50(東しロ
化学〈株)製) 3)ナイロンタイプ:ニスダインl−IMフィルムF 
−7B (活水化学(株)製〉 4)ポリエステルタイプ:ケミット)CI、 F −2
000((株)東し製) 金」0生脂 ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、BS プレス圧力・・・20 ton P7度割出Iエカ・・
・240に5F/i程度上記実施例によれば、被成形板
44ど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、各接名ノイ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、固定金半休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と対向劣る面の形状は
、穴扱きパンチ兼スプル11、貫通穴用大板きパンチ5
0とダイ31.32を右づるものであれば、台秤の曲げ
加工を実現りる形状等、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4ることができる。
上記実施例では、穴抜きパンチ兼スプル11と貝通穴用
大板ぎパンチ50の先端面が平坦状に形成されている場
合について説明したが、必ずしもこの形状である必要は
なく、例えば第7図に示すように、穴抜きパンチ兼スプ
ル11及びn通穴用穴扱きパンチ50の先端面に中央部
が膨隆する凸状の段部13、53を形成することにより
、r4通穴63の心材居60を被成形板44より内方に
突出させたシール部65を形成づることができる。した
がって、シール部65を利用して例えばベアリング66
1をがたつきなく固定保持することができる(第8図参
照〉。
また、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
44it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Cきることは勿論である。
[発明の効果1 この発明は、以上に説明したように構成されているので
、プレス成形、射出成形を円滑に行うことができると共
に、成形後のゲート部のカット及びゲート部の穴抜き加
工等の後98理を容易に行うことができるなどの優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の複合同時成形金型の断面図、第2図
(a)〜(e)はこの発明の金型の加工手順を示す説明
図、第3図はこの発明における中間金型体の進退移動手
段を示1説明図、第4図はこの発明における穴抜きパン
チ兼スプルと貫通穴用穴抜きパンチにより形成される薄
肉部の拡大断面図、第5図(a)、(b)は成形された
複合材の断面図及び断面斜視図、第6図はこの発明のf
t型の別の実tJM例を示す断面図、第7図はこの発明
における穴抜きパンチ兼スプルと貫通穴用穴抜きパンチ
の別の形態を示す拡大断面図、第8図はこの発明の金型
により成形される複合材の別の形態の使用例を示す断面
斜視図、第9図は従来の複合同時成形金型の断面図、第
10図(a)〜(e)は従来の金型の加工手順を示′1
j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 (20)・・・用2の金型体(可動金型体〉(30)・
・・第3の金型体(中間金型体)(31,32)・・・
ダイ (40)・・・キャビティ部 (42)・・・凹凸面部 (43)・・・保持部(ノックアウト〉(50)・・・
貫通穴用穴抜きパンチ (61)・・・薄肉部 特 許 出 願 人 富士ゼロックス株式会社代  理
  人  弁理士  中  村  智  演 (外2名
)第 図 −〇 第

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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
    で主要部が構成され、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すると共に、上記
    第1の金型体及び第2の金型体の凹凸面部にはプレス加
    工済みの各被成形板を保持する進退可能な保持部を設け
    、上記第1の金型体と第2の金型体の凹凸面部のいずれ
    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
    射出通路を有する穴抜きパンチ兼スプルを設けると共に
    、他方には上記穴抜きパンチ兼スプルと対向すると共に
    上記キャビティ部の形成状態において上記穴抜きパンチ
    兼スプルの近接部位に位置する貫通穴用穴抜きパンチを
    設けて成ることを特徴とする複合同時成形金型。
  2. (2)請求項1に記載の第1、第2及び第3の金型体を
    用意した後、上記第1の金型体と第3の金型体との間及
    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
    板を配置する第1の工程と、この状態で上記第1、第2
    及び第3の金型体の同時型締めを行つて被成形板のプレ
    ス加工を行う第2の工程と、上記第2の工程の後にプレ
    ス加工済みの被成形板を保持しつつ上記第1及び第2の
    金型体を離隔した状態で上記第3の金型体を第1及び第
    2の金型体間から後退移動させる第3の工程と、第1の
    金型体と第2の金型体との型締めにより形成されたキャ
    ビティ部内に溶融樹脂を注入充填して両被成形板間に合
    成樹脂層を形成する第4の工程と、上記合成樹脂層が固
    化した後に上記第1の金型体と第2の金型体との型締め
    解除により取出された複合材における上記穴抜きパンチ
    兼スプルと貫通穴用穴抜きパンチとの間に形成された薄
    肉部を穴抜きする第5の工程とから成ることを特徴とす
    る複合同時成形金型を用いた複合材の成形方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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