JPH09254178A - 溶融樹脂を用いたスタンピング成形装置 - Google Patents

溶融樹脂を用いたスタンピング成形装置

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JPH09254178A
JPH09254178A JP6645396A JP6645396A JPH09254178A JP H09254178 A JPH09254178 A JP H09254178A JP 6645396 A JP6645396 A JP 6645396A JP 6645396 A JP6645396 A JP 6645396A JP H09254178 A JPH09254178 A JP H09254178A
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JP
Japan
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molten resin
mold
molding surface
molding
air
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Application number
JP6645396A
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English (en)
Inventor
Hironobu Iwasaki
広信 岩崎
Kazunori Kuse
和則 久瀬
Katsunori Ishidoya
勝則 石戸谷
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Araco Co Ltd
Original Assignee
Araco Co Ltd
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Publication date
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状の溶融樹脂を用いて板状の製品を製
造する場合に、製品の表面に成形型との間に閉じ込めら
れた空気による凹みが生じないようにする。 【解決手段】 スタンピング成形装置は、第1成形面2
0aを有する下型20と第2成形面30aを有する上型
30を互いに接近離隔可能に設けたもので、この両成形
面により、樹脂供給装置40から押し出して下型の第1
成形面を覆うように供給したシート状の溶融樹脂10m
をスタンピング成形する。両型の少なくとも何れか一方
にはその成形面の少なくとも一部を形成するように溶融
樹脂が浸透しない程度の小さい隙間の通気性部材25を
固着すると共にこの通気性部材を介して成形面に開口す
る多数の空気抜き管路21を設ける。通気性部材は、成
形面の各空気抜き管路が開口する部分に埋設固着しても
よいし、成形面のほゞ全面に設けてもよい。溶融樹脂は
複数の層を一体的の重ね合わせたものとしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のドア
トリムや内装材、あるいはフロントシートのバックボー
ドのような、ほゞ一定厚の単層あるいは一体的に固着さ
れた複数層の合成樹脂製板状製品を製造するのに適した
スタンピング成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】互いに一体的に固着された基材と表皮材
よりなるドアトリムを製造するには、例えば図8に示す
ように、先ず表側に接着剤を吹き付けて一旦乾燥させた
木質系あるいは合成樹脂系の基材1を真空成形型5上に
載せ、次いで柔軟な合成樹脂を予め薄いシート状に成形
した表皮材2の周囲を保持枠3により保持し、遠赤外線
ヒータ等により加熱し軟化させてから下降させて基材1
及び真空成形型5の上側外周部に当接し、真空成形型5
に設けた多数の吸引管路6に集合管7を介して真空源8
からの負圧を与えて表皮材2を吸引して基材1の表側全
面に接着する。表皮材2が接着された基材1を真空成形
型5から取り外した後、多少の幅を残して表皮材2の外
周の不要部分を切除し、残された表皮材2の外周部を基
材1の外縁の内側に巻き込み接着すればドアトリムは完
成する。この従来の製造方法では、基材1は予め所定形
状に成形しまた表皮材2も予めシート状のものを用意し
ておく必要があるのでそれぞれ別個の成形装置が必要に
なり、また製造工程数も多いので製造コストが増大する
という問題点があった。
【0003】これに対し、特開平3−26517号公報
には、押出しダイから押し出した直後の溶融合成樹脂の
多層シートを下金型上に供給して上金型によりスタンピ
ング成形する技術が記載されており、これによれば前述
の各問題を解決することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−26517号公報の技術で使用する溶融合成樹脂の
多層シートは流動性及び密着性がよいので、上下の各金
型との間に入り込んだ空気の一部は金型と多層シートの
間に閉じ込められて抜けず、製品の表面には空気溜りに
よる凹みが生じて製品の外観形状を悪くする。これを防
ぐために各金型に、その表面に通じる多数の細い空気抜
き孔を設けることが考えられるが、そのようにした場合
は、加圧成形の際に多層シートの溶融合成樹脂もこの空
気抜き孔に入り込み、製品の表面に多数の細かい突起が
生じて製品の外観形状を悪くするという問題を生じる。
この問題は多層の溶融合成樹脂シートを用いた場合に限
らず、単層の溶融合成樹脂を用いた場合にも生じる。本
発明はこのような各問題を解決することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1成形面を
有する下型と第2成形面を有する上型を互いに接近離隔
可能に設け、この両成形面により成形を行うスタンピン
グ成形装置に関するものであり、シート状の溶融樹脂を
下型の第1成形面を覆うように押出し供給する樹脂供給
装置を設け、下型と上型の少なくとも何れか一方にその
成形面の少なくとも一部を形成するように前記溶融樹脂
が浸透しない程度の小さい隙間を有する通気性部材を固
着すると共にこの通気性部材を介してその型の成形面に
開口する多数の空気抜き管路を設けたものである。
【0006】通気性部材は、各空気抜き管路を設けた型
の成形面の各空気抜き管路が開口する部分にのみ埋設固
着してもよいし、そのような型の成形面のほゞ全面を形
成するように設けてもよい。
【0007】また樹脂供給装置は、それぞれ所定厚の複
数の溶融樹脂層を一体的に重ね合わせたシート状の溶融
樹脂を押し出して、下型の第1成形面を覆うように供給
してもよい。
【0008】また本発明は、空気抜き管路を下型に設
け、この空気抜き管路に真空源を連結して、溶融樹脂を
下型の第1成形面に吸引密着させるようにしてもよい。
あるいは上型の第2成形面に多数の空気吹出し管路を開
口し、この空気吹出し管路に圧縮空気源を連結して空気
吹出し管路から吹き出す空気流により溶融樹脂を下型の
第1成形面に押圧するようにしてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明を自動車用ドアトリ
ムに適用した場合の実施の形態を、添付図面により説明
する。図7に示すように、本発明により成形されるドア
トリム10は肉厚がほゞ一定であり、剛性のある基材1
1の外表面を薄い柔軟な表皮13により覆ったものであ
る。例えば縦横の寸法が約600mm×900mmのドアト
リム10の場合、各部の肉厚は基材11が2.5〜3.
0mm、表皮12が0.5mm以下、すなわちドアトリム1
0全体で3.0〜3.5mmであり、図7は細部を見やす
くするために、ドアトリムの大きさに比して各肉厚を誇
張して示してある。
【0010】先ず図1〜図3により、本発明による溶融
樹脂を用いたスタンピング成形装置の第1の実施の形態
の説明をする。この成形装置は下部の固定側型支持部材
(図示省略)に取り付けられる下型20と、上部の可動
側型支持部材(図示省略)に取り付けられる上型30を
備えている。下型20の上側にはドアトリムの表皮12
の表面と対応する形状の第1成形面20aが形成され、
その外周に沿っては平面輪郭形状がドアトリム10の輪
郭形状と一致する内向き段部20bが形成されている。
下型20に設けた多数の空気抜き管路21(図では一部
のみを示す)は第1成形面20aの全面にほゞ一様に分
布されて開口しており、各空気抜き管路21は集合管2
2を介して、真空ポンプと真空タンクと開閉弁からなる
真空源23に接続されている。下型20の第1成形面2
0aには、ドアトリム10の表皮12に転写するため
の、例えば皮革のような感じを与える細かい凹凸模様が
設けられている。
【0011】各空気抜き管路21の第1成形面20aへ
の開口部は多少大径に形成され、その部分には全て通気
性部材25が埋設固定されている。この通気性部材25
は、金属類(例えば鉄またはアルミニウム)またはセラ
ミックの粉末(粒度は10〜25μm)を、焼結により
あるいはエポキシ樹脂等のバインダにより、多孔性にな
るように結合したものであり、通気作用を行う粒子間の
隙間は後述する樹脂供給装置(供給ダイス)40から供
給される溶融樹脂10mが浸透しない程度の大きさ(例
えば10〜25μm程度)である。通気性部材25の外
端面は第1成形面20aの一部を形成し、第1成形面2
0aと同様の細かい凹凸模様が設けられている。各部の
寸法の一例をあげれば、空気抜き管路21の径は3〜5
mm、通気性部材25の径及び長さはそれぞれ5〜8mm及
び5〜10mm程度である。
【0012】上型30は下型20に対し上方から接近離
隔可能であり、図1及び図2は離隔状態を示し、図3は
最接近状態を示している。下型20上側の第1成形面2
0aと対向する上型30の下面には、最接近状態におい
て第1成形面20aとの間のクリアランスがドアトリム
10の肉厚となる第2成形面30aが形成されている。
この第2成形面30aの外周に沿って上型30に形成さ
れた外向き段部30bは、図3に示すように、両型2
0,30の最接近状態では僅かの隙間をおいて下型20
の内向き段部20bと嵌合可能である。下型20と上型
30にはそれぞれの成形面20a,30aに接近して多
数の冷却配管50が形成されている。
【0013】この成形装置は、図1に示すように上型3
0が上方に離隔された状態において下型20の上方に張
り出して移動する供給ダイス(樹脂供給装置)40及び
これに基材11及び表皮12となる半溶融状態の合成樹
脂材料を供給する2本の供給管41(図1は1本のみを
示す)を備えている。基材11及び表皮12の材料は、
何れもポリオレフィン系の合成樹脂(例えばポリプロピ
レン)であるが、基材11の材料は硬度が大きく、表皮
12の材料は基材11よりも柔軟性が大きいものを使用
している。
【0014】成形開始時には、各型20,30は常温
(例えば20℃)である。先ず図1に示すように、上型
30(一部のみを示す)が上方に離隔された状態で、前
述のように各供給管41から供給ダイス40に供給され
た半溶融状態の各合成樹脂材料(温度は110〜130
℃)は、互いに接合されて一体的に重ね合わされた基材
溶融樹脂層11m及び表皮溶融樹脂層12mよりなる所
定幅の塑性に富んだ板状の溶融樹脂重合体(溶融樹脂)
10mとなって供給ダイス40の細長いスリット状の押
出し口40aから押し出される。前述したドアトリム1
0の場合、各溶融樹脂層11m及び12mの厚さはそれ
ぞれ2.5〜3.0mm及び0.5mm以下であり、溶融樹
脂重合体10mの幅は約650mmである。この溶融樹脂
重合体10mを押し出しながら供給ダイス40を押出し
口40aと直交する水平方向に移動することにより、溶
融樹脂重合体10mは表皮溶融樹脂層12m側を下にし
て、下型20の上側全体すなわち第1成形面20a及び
その外側の外向き段部20bを覆うように供給される。
溶融樹脂重合体10mは半溶融状態であって塑性に富ん
でいるので、図1に示すように大きな凹部を除きほゞ第
1成形面20aに沿った形となり、その周囲部は内向き
段部20bの角部にほゞ完全に密着される。
【0015】溶融樹脂重合体10mを供給した後に、集
合管22に真空源23からの負圧を与えて、下型20に
形成した多数の空気抜き管路21及び通気性部材25を
通して溶融樹脂重合体10mを吸引する。前述のように
溶融樹脂重合体10mの周囲部は内向き段部20bの角
部にほゞ完全に密着されるので、溶融樹脂重合体10m
はこの吸引により下型20の第1成形面20a及び内向
き段部20bの内面に全体的に密着されて、略完成品形
状に賦形される(図3参照)。この真空密着工程の間
に、供給ダイス40は下型20上方から側方に完全に退
避させる。
【0016】溶融樹脂重合体10mの吸引密着に続き、
上型30を下型20に向けて下降させ、その途中で上型
30の外向き段部30bが下型20の内向き段部20b
と嵌合し、これにより内向き段部20bから外側にはみ
出した溶融樹脂重合体10mの不要部分は、互いに嵌合
する両段部20b,30bの剪断作用により切除され
る。第1成形面20aと第2成形面30aのクリアラン
スがドアトリム10の厚さとなる最接近状態に達すれば
上型30の下降を停止させる。この型締めにより溶融樹
脂重合体10mは両成形面20a,30aの間の空間に
閉じこめられてドアトリム10の形状に成形され、表皮
溶融樹脂層12mの表面には第1成形面20aの凹凸模
様が転写され、余分の溶融樹脂は両段部20b,30b
の隙間から外部に排出される。
【0017】型締め完了後は、各溶融樹脂層11m,1
2mは各型20,30の冷却配管50に冷却水51を通
し、温度を低下させて硬化させ、その表面温度が40℃
程度まで低下したところで、上型30を上昇させてドア
トリム10を取り出す。これによりドアトリム10成形
の1サイクルが完了し、基材11及び表皮12が一体化
されたドアトリム10が得られる。引き続いて供給ダイ
ス40を再び下型20の上に移動させ、前述と同様に溶
融樹脂重合体10mを押し出して次のドアトリム10の
成形を開始する。
【0018】上述した第1の実施の形態によれば、基材
11及び表皮12は予め成形する必要はなく、両型2
0,30内で同時に成形できるので、製造工程数が少な
くなって製造コストを低下させることができる。また基
材11及び表皮12の材料は何れもポリオレフィン系の
材料であり、半溶融状態のものを一体的に重ね合わせて
供給ダイス40から供給しているので、ドアトリム10
を構成する基材11及び表皮12は互いに一体的に結合
されて分離するおそれはない。しかしながら本発明はこ
のような材料に限定されるものではなく、互いに熱溶着
が可能なものならば異なる系統の合成樹脂を使用するこ
ともできる。
【0019】空気抜き管路21は通気性部材25を介し
て下型20の第1成形面20aに開口しているので、第
1成形面20aと溶融樹脂重合体10mの間に入り込ん
だ空気は真空源23からの負圧を空気抜き管路21に与
えた際に通気性部材25を通って抜けて積層体の表皮1
2の表面に空気溜りによる凹みが生じることはない。し
かも溶融樹脂重合体10mは、この負圧を与えた際に
も、あるいは型締めによるドアトリム10の成形に伴い
閉じこめられた溶融樹脂重合体10mの圧力が上昇した
際にも、通気性部材25の微細な隙間の間に浸透するこ
とはないので、表皮12の表面に空気抜き管路21に起
因する突起が生じることもない。
【0020】なお上述した実施の形態では、溶融樹脂の
供給と型締めの間に、空気抜き管路21に真空源23か
らの負圧を与えて溶融樹脂重合体10mを下型20の第
1成形面20aに吸引密着しており、このようにすれば
溶融樹脂重合体10mが略完成品形状に賦形されて、型
締め工程の終了直前まで基材溶融樹脂層11mが上型3
0の第2成形面30aと接触することがないので、その
ような接触により溶融樹脂重合体10mが局部的に変形
されて基材11及び表皮12の厚さに不揃いが生じるお
それが少なくなる。しかしながら、この不揃いは製品の
品質に必ずしも重大な悪影響を与えないので、本発明は
空気抜き管路21を大気に解放するだけにし、この吸引
密着を省略して実施しても差し支えない。その場合に
は、下型20の第1成形面20aと溶融樹脂重合体10
mの間に入り込んだ空気は、型締めの最終段階で溶融樹
脂10mの圧力が上昇した際に通気性部材25及び空気
抜き管路21を通して外部に抜け、ドアトリム10の表
皮12の表面に空気溜まりによる凹みが生じることはな
い。
【0021】上記実施の形態では、表皮12を形成する
下型20側にのみ空気抜き管路21及び通気性部材25
を設けたが、基材11を形成する上型30側にも空気抜
き管路21及び通気性部材25を設けてもよく、そのよ
うにすれば基材11側にも空気溜まりによる凹みや空気
抜き管路21に起因する突起が生じることはない。また
上記実施の形態では、下型20を表皮12側とし上型3
0を基材11側としたが、本発明はこれと逆に下型20
を基材11側とし上型30を表皮12として実施しても
よい。この場合には、上型30に空気抜き管路21及び
通気性部材25を設けることになるが、この空気抜き管
路21に真空源23からの負圧を与えて溶融樹脂重合体
10mを上型30の成形面に吸引密着することはできな
い。また溶融樹脂重合体10mは、上記実施の形態のよ
うに基材11及び表皮12の2層の場合に限らず、基材
11と表皮12の間に発泡層を設けるなど3層以上とし
てもよいし、あるいは1種類の樹脂のみによる単層の溶
融樹脂としてもよい。
【0022】次に図4〜図6に示す第2の実施の形態の
説明をする。この第2の実施の形態は、幅広いブロック
状の1つの通気性部材25を下型20の第1成形面20
aのほゞ全面に設けた点、及び第2成形面30aに開口
する多数の空気吹出し管路31を上型30に設け、集合
管32を介してこの各空気吹出し管路31に圧縮ポンプ
と圧縮空気タンクと開閉弁からなる圧縮空気源33を連
結した点が、前記第1の実施の形態と異なっている。下
型20の冷却配管50は、通気性部材25との境界面に
接近した下型20内に形成されている。
【0023】この第2の実施の形態の通気性部材25
は、前述した第1の実施の形態と同様の粉末材料を焼結
等により多孔性となるように広くかつほゞ所定の厚さと
なるように結合したもので、その上面は細かい凹凸模様
を備えた第1成形面20aの形状に形成されている。こ
の通気性部材25は下型20の上面に形成した凹部内に
固着されて下型20の第1成形面20aのほゞ全面を形
成し、各空気抜き管路21はこの通気性部材25を介し
て下型20の第1成形面20aに開口している。
【0024】この実施の形態でも前述の実施の形態の場
合と同様、樹脂供給装置40により供給した溶融樹脂1
0mを真空源23からの負圧により第1成形面20aに
吸引密着させているが、これに加えて上型30に設けた
空気吹出し管路31は、型締めの少なくとも後半に圧縮
空気源33からの空気を溶融樹脂重合体10mに向けて
吹き出し、その空気流により溶融樹脂重合体10mを下
型20の第1成形面20aに押圧してより完成品形状に
近くなるように賦形し、型締め工程の終了直前まで一層
確実に基材溶融樹脂層11mが上型30の第2成形面3
0aと接触することがないようにしている。この場合
は、型締めによるドアトリム10の成形に伴う圧力上昇
により基材溶融樹脂層11mの一部が各空気吹出し管路
31に入り込んで多数の小さい突起が生じるが、使用時
には隠れるドアトリム10の裏面側であるので外観上の
問題になることはない。
【0025】その他の構成及び作動は、上述した第1の
実施の形態と同様であるので、対応する箇所に同一の符
号を付して示し、詳細な説明は省略する。なおこの第2
の実施の形態では、真空源23からの負圧と圧縮空気源
33からの空気流の両方により溶融樹脂重合体10mを
第1成形面20aに押圧させるようにしたが、真空源2
3を省略して空気流のみにより溶融樹脂重合体10mを
第1成形面20aに押圧させるようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明は、空気抜き管路を通気性部材を
介して下型と上型の少なくとも一方の成形面に開口した
ので、この成形面とシート状の溶融樹脂の間に入り込ん
だ空気は通気性部材と空気抜き管路を通って抜けて製品
の表面に空気溜りによる凹みが生じることはなく、しか
も溶融樹脂は通気性部材の微細な隙間の間に浸透するこ
とはないので、製品の表面に空気抜き管路に起因する突
起が生じることもない。従って外観形状に優れた板状の
製品を低い製造コストで生産することができる。
【0027】通気性部材を各空気抜き管路が開口する部
分にのみ埋設固着するようにすれば通気性部材を設ける
型の製造が容易になり、また空気抜き管路を設ける型の
成形面のほゞ全面に通気性部材を設けるようにすれば空
気抜き管路の数を少なくしても成形面と溶融樹脂重合体
の間に入り込んだ空気の抜けはより完全になる。
【0028】また複数の溶融樹脂層を一体的に重ね合わ
せたシート状の溶融樹脂を樹脂供給装置により押し出し
て、下型の第1成形面を覆うように供給すれば、一体的
に固着された複数層よりなる合成樹脂製の板状製品を製
造することができる。
【0029】空気抜き管路を下型に設け、この空気抜き
管路に真空源を連結してシート状の溶融樹脂を下型の第
1成形面に吸引密着させるようにすれば、型締めに先立
ち溶融樹脂が略完成品形状に賦形されて型締めの際に上
型が溶融樹脂重合体に局部的に接触することが少なくな
るので、複数層よりなる板状の製品を製造する場合で
も、各層の厚さに不揃いが生じるおそれが少なくなる。
また、上型に設けた空気吹出し管路から吹き出す空気流
によりシート状の溶融樹脂を下型の第1成形面に押圧す
るようにすれば、同様に型締めに先立ち溶融樹脂が略完
成品形状に賦形されるので、各層の厚さに不揃いが生じ
るおそれが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による溶融樹脂を用いたスタンピング
成形装置の第1の実施形態の溶融樹脂を供給している状
態を示す断面図である。
【図2】 第1の実施形態の供給した溶融樹脂を第1成
形面に吸引密着した状態を示す断面図である。
【図3】 第1の実施形態の型締めを完了した状態を示
す断面図である。
【図4】 本発明による溶融樹脂を用いたスタンピング
成形装置の第2の実施形態の溶融樹脂を供給している状
態を示す断面図である。
【図5】 第2の実施形態の供給した溶融樹脂を第1成
形面に吸引密着した状態を示す断面図である。
【図6】 第2の実施形態の型締めを完了した状態を示
す断面図である。
【図7】 基材の表面を表皮により覆ったドアトリムの
断面図である。
【図8】 従来技術によるドアトリムの成形方法の一例
を示す図である。
【符号の説明】
10m…溶融樹脂、11m,12m…溶融樹脂層、20
…下型、20a…第1成形面、21…空気抜き管路、2
3…真空源、25…通気性部材、30…上型、30a…
第2成形面、31…空気吹出し管路、33…圧縮空気
源、40…樹脂供給装置(供給ダイス)。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1成形面を上側に形成した下型と、こ
    の下型に接近離隔可能に設けられ最接近状態において前
    記第1成形面との間のクリアランスが所定の値となる第
    2成形面を下側に形成した上型よりなるスタンピング成
    形装置において、シート状の溶融樹脂を前記下型の第1
    成形面を覆うように押出し供給する樹脂供給装置と、前
    記両型の少なくとも何れか一方にその成形面の少なくと
    も一部を形成するように固着されて前記溶融樹脂が浸透
    しない程度の小さい隙間を有する通気性部材と、この通
    気性部材が固着された型に形成され同通気性部材を介し
    てその型の成形面に開口する多数の空気抜き管路を備え
    たことを特徴とする溶融樹脂を用いたスタンピング成形
    装置。
  2. 【請求項2】 前記通気性部材は、前記各空気抜き管路
    を設けた型の成形面の各空気抜き管路が開口する部分に
    のみ埋設固着したことを特徴とする請求項1に記載の溶
    融樹脂を用いたスタンピング成形装置。
  3. 【請求項3】 前記通気性部材は、前記各空気抜き管路
    を設けた型の成形面のほゞ全面に固着したことを特徴と
    する請求項1に記載の溶融樹脂を用いたスタンピング成
    形装置。
  4. 【請求項4】 前記樹脂供給装置は、それぞれ所定厚の
    複数の溶融樹脂層を一体的に重ね合わせたシート状の溶
    融樹脂を前記下型の第1成形面を覆うように押出し供給
    することを特徴とする請求項1、請求項2または請求項
    3に記載の溶融樹脂を用いたスタンピング成形装置。
  5. 【請求項5】 前記空気抜き管路は前記下型に設け、前
    記各空気抜き管路に連結されて前記下型の第1成形面上
    に供給された前記溶融樹脂を同第1成形面に吸引密着さ
    せる真空源を更に備えたことを特徴とする請求項4に記
    載の溶融樹脂を用いたスタンピング成形装置。
  6. 【請求項6】 前記空気抜き管路は前記下型のみに設
    け、前記上型に設けられその第2成形面に開口する多数
    の空気吹出し管路と、この空気吹出し管路に連結された
    圧縮空気源を更に備え、前記空気吹出し管路から吹き出
    した空気流により前記溶融樹脂を前記下型の第1成形面
    に押圧することを特徴とする請求項4に記載の溶融樹脂
    を用いたスタンピング成形装置。
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