特開 2022-189011 金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189011

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/36 20060101AFI20221215BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20221215BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

B29C43/36

B29C43/18

B29C43/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097334

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100218132

【弁理士】

【氏名又は名称】近田 暢朗

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 憲一

(72)【発明者】

【氏名】伊原 涼平

(72)【発明者】

【氏名】山口 善三

【テーマコード（参考）】

4F202

4F204

【Ｆターム（参考）】

4F202AA36

4F202AC03

4F202AD03

4F202AD08

4F202AD16

4F202AD27

4F202AG03

4F202AG24

4F202CA09

4F202CB01

4F202CB12

4F202CK19

4F202CK83

4F202CK85

4F202CQ05

4F204AA36

4F204AC03

4F204AD03

4F204AD08

4F204AD16

4F204AG03

4F204AG28

4F204AJ08

4F204FA01

4F204FB01

4F204FB11

4F204FG09

4F204FN11

4F204FN15

4F204FN17

(57)【要約】

【課題】金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制する。
【解決手段】金型１００は、金属板１０および樹脂材２０をプレス成形して金属樹脂複合体１を製造するためのものである。金型１００は、金属板１０および樹脂材２０を挟み込む上型１１０および下型１２０を備える。上型１１０および下型１２０によって樹脂材２０を配置するためのキャビティＣが設けられる。上型１１０は、キャビティＣから漏出した樹脂材２０を流入させるための凹部を有している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための金型であって、
前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型を備え、
前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、
前記上型は、前記キャビティから漏出した前記樹脂材を流入させるための凹部を有している、金型。

【請求項2】

前記上型は、前記凹部が形成されたパンチとなっている、請求項１に記載の金型。

【請求項3】

前記上型は、
前記凹部が形成され、前記金属部材を押さえるためのホルダーと、
成形するためのパンチと
を有している、請求項１に記載の金型。

【請求項4】

前記凹部は、水平方向よりも鉛直方向に長い形状を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の金型。

【請求項5】

前記凹部は、前記樹脂材を下方から支持可能な座部を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の金型。

【請求項6】

前記金属樹脂複合体は、長手方向に垂直な断面において、水平方向に延びる底壁部と、前記底壁部の両端から立ち上がる側壁部と、前記側壁部から水平方向外側に延びるフランジ部とを有し、
前記上型は、前記断面において、前記底壁部を成形する第１成形上面と、前記側壁部を成形する第２成形上面と、前記フランジ部を成形する第３成形上面とを有し、
前記第２成形上面には、段差が設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金型。

【請求項7】

前記第２成形上面の前記段差より上部の長さは、５ｍｍ以上である、請求項６に記載の金型。

【請求項8】

前記上型と前記下型が閉じられた状態において、前記第２成形上面と前記第２成形下面との間の距離は、少なくとも部分的に前記金属部材の厚みと等しく設定される、請求項６または請求項７に記載の金型。

【請求項9】

金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置であって、
前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型を備え、
前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、
前記上型は、前記キャビティから漏出した前記樹脂材を流入させるための凹部を有し
前記上型および前記下型の少なくとも一方を鉛直方向に移動させる駆動部と
を備える、装置。

【請求項10】

金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための方法であって、
前記樹脂材を配置するためのキャビティを設ける上型および下型によって前記金属部材および前記樹脂材を挟み込み、
前記キャビティから漏出した前記樹脂材を前記上型に設けられた凹部で捕集するために前記凹部に向けて流動させる
ことを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属部材および熱硬化性を有する樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１０４４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記金属樹脂複合体を成形する場合、樹脂のみをプレス成形する場合と比べて上型と下型の隙間を閉じることが難しい。その結果、金型の上型と下型との隙間を通じて樹脂材が意図しない箇所に漏出するおそれがある。そのような樹脂材の漏出は、例えば、後の組立工程でのスポット溶接不良、金型のその他の隙間への樹脂材流入による金型固着、または、樹脂材の充填圧不足による未充填などの問題につながる。

【0005】

本発明は、金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための金型であって、前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型を備え、前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、前記上型は、前記キャビティから漏出した前記樹脂材を流入させるための凹部を有している、金型を提供する。

【0007】

この構成によれば、樹脂材を配置するためのキャビティから樹脂材が漏出した場合でも、凹部にて樹脂材を捕集できるため、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。即ち、上記構成では、樹脂材のキャビティからの漏出を完全に防止するのではなく、樹脂材の予め意図した箇所（凹部）への流動を許容する。凹部に捕集された樹脂材は、成形後にバリとなって現れるが、バリ取りすることで金属樹脂複合体の製品としての外観を保つことができる。

【0008】

前記上型は、前記凹部が形成されたパンチとなっていてもよい。また、前記上型は、前記凹部が形成され、前記金属部材を押さえるためのホルダーと、成形するためのパンチとを有していてもよい。

【0009】

これらの構成によれば、パンチまたはホルダーに凹部を形成するため、追加部品を要することなく、凹部を簡易に形成できる。

【0010】

前記凹部は、水平方向よりも鉛直方向に長い形状を有してもよい。

【0011】

この構成によれば、凹部が水平方向に長くなることを抑制できる。凹部が水平方向に長くなると、凹部に捕集された樹脂材が成形後に水平方向に長いバリとなって現れる。そのようなバリ、または当該バリを除去したバリ取り痕は、金属樹脂複合体を他部品と接合する場合に邪魔になるおそれがある。また、金属部材がフランジ部を有する場合には、金属部材のフランジ部を抑えることができなくなることから、成形後の寸法精度が低下するおそれがある。

【0012】

前記凹部は、前記樹脂材を下方から支持可能な座部を有してもよい。

【0013】

この構成によれば、座部によって樹脂材を下方から支持することで、樹脂材が金属樹脂複合体の上面に意図せず付着することを抑制できる。従って、金属樹脂複合体の外観や表面品質を保つことができる。

【0014】

前記金属樹脂複合体は、長手方向に垂直な断面において、水平方向に延びる底壁部と、前記底壁部の両端から立ち上がる側壁部と、前記側壁部から水平方向外側に延びるフランジ部とを有し、前記上型は、前記断面において、前記底壁部を成形する第１成形上面と、前記側壁部を成形する第２成形上面と、前記フランジ部を成形する第３成形上面とを有し、前記第２成形上面には、段差が設けられていてもよい。

【0015】

この構成によれば、樹脂材がキャビティから漏出するためには、上型の段差を越えて流動する必要があるため、樹脂材の漏出を抑制できる。従って、樹脂材のキャビティにおける充填圧を高め、品質を高めることができる。

【0016】

前記第２成形上面の前記段差より上部の長さは、５ｍｍ以上であってもよい。

【0017】

この構成によれば、フランジ部への樹脂材の漏出を一定程度抑制できる。金属樹脂複合体のフランジ部は、他部品との接合に利用されることが多く、表面の保護を要する部分である。

【0018】

前記上型と前記下型が閉じられた状態において、前記第２成形上面と前記第２成形下面との間の距離は、少なくとも部分的に前記金属部材の厚みと等しく設定されてもよい。

【0019】

この構成によれば、第２成形上面と第２成形下面との間を樹脂材が流れることを抑制できるため、キャビティからの樹脂材の漏出を抑制できるとともに樹脂材の充填圧を高めることができる。ここで、「等しく」とは設計上の設定であり、キャビティからの樹脂材の漏出が完全に防止されることを意味するものではない。

【0020】

本発明の第２の態様は、金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための装置であって、前記金属部材および前記樹脂材を挟み込む上型および下型と、前記上型および前記下型の少なくとも一方を鉛直方向に移動させる駆動部とを備え、前記上型および前記下型によって前記樹脂材を配置するためのキャビティが設けられ、前記上型は、前記キャビティから漏出した前記樹脂材を流入させるための凹部を有する、装置を備える金属樹脂複合体を製造するための装置を提供する。

【0021】

この構成によれば、樹脂材を配置するためのキャビティから樹脂材が漏出した場合でも、凹部にて樹脂材を捕集できるため、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。

【0022】

本発明の第３の態様は、金属部材および樹脂材をプレス成形して金属樹脂複合体を製造するための方法であって、前記樹脂材を配置するためのキャビティを設ける上型および下型によって前記金属部材および前記樹脂材を挟み込み、前記キャビティから漏出した前記樹脂材を前記上型に設けられた凹部で捕集するために前記凹部に向けて流動させることを含む、方法を備える金属樹脂複合体を製造するための方法を提供する。

【0023】

この構成によれば、樹脂材を配置するためのキャビティから樹脂材が漏出した場合でも、凹部にて樹脂材を捕集できるため、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法において、樹脂材の意図しない箇所への漏出を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】金属樹脂複合体の断面図。

【図2】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第１工程を示す断面図。

【図3】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第２工程を示す断面図。

【図4】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図5】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図6】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第５工程を示す断面図。

【図7】第１実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第６工程を示す断面図。

【図8】第１実施形態の第１変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図9】第１実施形態の第１変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図10】第１実施形態の第２変形例における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図11】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第１工程を示す断面図。

【図12】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第２工程を示す断面図。

【図13】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第３工程を示す断面図。

【図14】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第４工程を示す断面図。

【図15】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第５工程を示す断面図。

【図16】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第６工程を示す断面図。

【図17】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第７工程を示す断面図。

【図18】第２実施形態における金属樹脂複合体を製造するための方法の第８工程を示す断面図。

【図19】変形例における金属樹脂複合体の断面図。

【図20】変形例における金型の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態として、金属樹脂複合体を製造するための金型、装置、および方法について説明する。

【0027】

（第１実施形態）
図１を参照して、本実施形態で製造される金属樹脂複合体１は、金属板（金属部材）１０と、樹脂材２０とを含んでいる。金属樹脂複合体１は、長手方向に垂直な断面においてハット形をしている。詳細には、ハット形状を有する金属板１０の内面（凹面）に樹脂材２０が固着されることによって金属樹脂複合体１が構成されている。ただし、金属樹脂複合体１の形状は、ハット形に限定されず、任意の形状であり得る。

【0028】

金属樹脂複合体１は、水平方向に延びる底壁部２と、底壁部２の両端から立ち上がる側壁部３と、側壁部３から水平方向外側に延びるフランジ部４とを有している。底壁部２は金属板１０と樹脂材２０とからなり、側壁部３は金属板１０と樹脂材２０とからなり、フランジ部４は金属板１０のみからなる。側壁部３では、底壁部２からフランジ部４に向かって樹脂材２０の厚みが減少する段差部３ａが設けられている。

【0029】

図２～７を参照して、本実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための金型１００、装置５０、および方法について説明する。図面では、水平方向をＸ方向として示し、鉛直方向（上下方向）をＹ方向として示す。また、金属樹脂複合体１（金属板１０と樹脂材２０）については、断面であることを示すハッチングを付すが、その他の部材については図示を明瞭にするためハッチングを省略する。

【0030】

本実施形態では、図２～７に示す第１～６工程を順に実行する中で２回のプレス成形を実行する。図２～４に示す第１～３工程で１回目のプレスを実行し、図４～６に示す第３～５工程で２回目のプレスを実行する。また、図７に示す第６工程でバリ取りを実行する。なお、本実施形態では、１回目と２回目のプレスを同一の金型１００で実行するが、１回目と２回目のプレスを別の金型で実行してもよい。

【0031】

本実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための装置５０は、金型１００と、金型１００を駆動する駆動部１３０と、金型を加熱する加熱部１４０とを有している。なお、駆動部１３０および加熱部１４０は、プレス成形を実行可能な公知のものを使用でき、詳細を図示することなく概念図として図２にのみ示し、図３以降での図示を省略する。

【0032】

金型１００は、金属板１０および樹脂材２０をプレス成形して金属樹脂複合体１を製造するものである。金型１００は、金属板１０および樹脂材２０を挟み込む上型１１０と下型１２０とを有している。本実施形態では、上型１１０がパンチとして構成され、下型１２０がダイとして構成されている。上型１１０は駆動部１３０によって鉛直方向に移動可能であり、即ち下型１２０に対して接近および離反可能に構成されている。ただし、駆動部１３０による金型１００の駆動態様については特に限定されず、駆動部１３０は上型１１０および下型１２０の少なくとも一方を鉛直方向に移動させるものであり得る。

【0033】

上型１１０は、底壁部２（図１参照）を成形する第１成形上面１１１と、側壁部３（図１参照）を成形する第２成形上面１１２と、フランジ部４（図１参照）を成形する第３成形上面１１３とを有している。本実施形態では、第１成形上面１１１および第３成形上面１１３は水平面として構成されており、第２成形上面１１２は第１成形上面１１１および第３成形上面１１３を接続するとともに鉛直方向から傾斜して構成されている。

【0034】

本実施形態では、第２成形上面１１２に段差１１２ａが設けられている。段差１１２ａは、第１成形上面１１１から第３成形上面１１３に向かって一段上がるように設けられている。

【0035】

本実施形態では、上型（パンチ）１１０には、樹脂材２０を捕集するための凹部１１３ａが形成されている。凹部１１３ａは、第３成形上面１１３において下方に開口するように形成されている。凹部１１３ａは、図示の断面において矩形である。

【0036】

図２～３に示す第１～２工程においては、凹部１１３ａを埋めるようにスペーサ１１４が配置されている。スペーサ１１４は、凹部１１３ａと相補的な形状を有し、凹部１１３ａに対して着脱可能に構成されている。また、図４～７に示す第３～６工程においては、凹部１１３ａからスペーサ１１４が取り外されている。

【0037】

下型１２０は、底壁部２（図１参照）を成形する第１成形下面１２１と、側壁部３（図１参照）を成形する第２成形下面１２２と、フランジ部４（図１参照）を成形する第３成形下面１２３とを有している。本実施形態では、第１成形下面１２１および第３成形下面１２３は水平面として構成されており、第２成形下面１２２は第１成形下面１２１および第３成形下面１２３を接続するとともに鉛直方向から傾斜して構成されている。第１成形下面１２１は第１成形上面１１１と対向して配置され、第２成形下面１２２は第２成形上面１１２と対向して配置され、第３成形下面１２３は第３成形上面１１３と対向して配置されている。

【0038】

好ましくは、第２成形上面１１２および第２成形下面１２２は、鉛直方向から３～１０度傾斜している。これにより、樹脂材２０をキャビティＣから漏出させながら上型１１０と下型１２０との間隙を小さくすることができる。従って、キャビティＣにおける樹脂材２０の充填圧を高めることができるとともに、フランジ部４への樹脂材２０の付着を抑制できる。

【0039】

図２に示す第１工程では、加熱部１４０によって上型１１０および下型１２０を加熱し、温間プレス可能に準備する。また、成形前の平板状の金属板１０を下型１２０の上に載置する。

【0040】

図３に示す第２工程では、上型１１０を下降させ、金属板１０を上型１１０と下型１２０とによって挟み込んで概ねハット形にプレス成形する。上型１１０と下型１２０が閉じられた状態において、第１成形上面１１１と第１成形下面１２１との間の距離ｄ１は金属板１０の厚みｔよりも大きく（ｄ１＞ｔ）、第３成形上面１１３と第３成形下面１２３との間の距離ｄ３は金属板１０の厚みｔと概略等しい（ｄ３＝ｔ）。また、段差１１２ａの下方における第２成形上面１１２と第２成形下面１２２との間の距離ｄ２１は金属板１０の厚みｔよりも大きく（ｄ２１＞ｔ）、段差１１２ａの上方における第２成形上面１１２と第２成形下面１２２との間の距離ｄ２２は金属板１０の厚みｔに対して概略等しいかまたはわずかに大きい（ｄ２２＝ｔまたはｄ２２＞ｔ）。特に、距離ｄ２２を金属板１０の厚みｔに対して等しく設定することで、後工程における樹脂材２０の充填圧を高めることができる。なお、本工程では、樹脂材２０（図４～７参照）は未だ充填されておらず、金属板１０のみを上型１１０と下型１２０とによって挟み込む。第１～２成形上面１１１～１１２と第１～２成形下面１２１～１２２（詳細には金属板１０）との間には、樹脂材２０を充填するためのキャビティＣが設けられている。

【0041】

図４に示す第３工程では、上型１１０を上昇させる。このとき、金属板１０は最終形状（本実施形態ではハット形）に近い形状に成形されている。スペーサ１１４（図３参照）は上型１１０の上昇とともに凹部１１３ａから取り外される。そして、金属板１０上には必要な寸法に裁断したシート状の樹脂材２０（プリプレグともいう。）を載置する。本実施形態では、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）法と称される成形法によって、当該樹脂材２０を高温高圧下で硬化させる（後述する第４工程参照）。本実施形態では、樹脂材２０として、樹脂にガラス繊維や炭素繊維を含侵させた繊維強化樹脂（FRP：Fiber Reinforced Plastic）を使用する。また、本実施形態では、樹脂材２０は、熱硬化性を有している。本工程では、樹脂材２０は未だ加熱されておらず、即ち硬化していない。なお、樹脂材２０は、シート状である必要はなく、任意の形状をとり得る。

【0042】

図５に示す第４工程では、上型１１０を下降させ、金属板１０と樹脂材２０とを上型１１０と下型１２０とによって挟み込んでハット形にプレス成形する。このとき、キャビティＣには樹脂材２０が充填される。即ち、ＳＭＣ法によって、必要な寸法に裁断した樹脂材２０を金型１００に投入し、高温高圧下で硬化させる。本実施形態では、キャビティＣは、上型１１０と下型１２０（詳細には金属板１０）とによって挟み込まれて形成される段差１１２ａより下方の空間をいう。一部の樹脂材２０はキャビティＣから漏出し、第２成形上面１１２に沿って上方へと流動し、凹部１１３ａに捕集される。凹部１１３ａ内では、樹脂材２０は塊となって硬化する。

【0043】

図６に示す第５工程では、上型１１０を上昇させる。金属板１０は、最終形状（本実施形態ではハット形）に成形され、金属板１０の上面（ハット形の凹面）には樹脂材２０が固着され、金属樹脂複合体１が形成されている。ただし、凹部１１３ａに捕集されて塊となって硬化した樹脂材２０がバリとして未だ残っている。

【0044】

図７に示す第６工程では、カッターなどのバリ取り具１５０によって上記バリを除去する。このようにして、製品としてのハット形の金属樹脂複合体１が製造される。

【0045】

本実施形態によれば、キャビティＣから樹脂材２０が漏出した場合でも、凹部１１３ａにて樹脂材２０を捕集できるため、樹脂材２０が例えばフランジ部４などの意図しない箇所への漏出することを抑制できる。即ち、本実施形態では、樹脂材２０のキャビティＣからの漏出を完全に防止するのではなく、樹脂材２０の予め意図した箇所（凹部１１３ａ）への流動を許容する。ここで、凹部１１３ａに捕集された樹脂材２０は、成形後にバリとなって現れるが、バリ取りすることで金属樹脂複合体１の製品としての外観を保つことができる。

【0046】

また、上型（パンチ）１１０に凹部１１３ａを形成しているため、追加部品を要することなく、凹部１１３ａを簡易に形成できる。

【0047】

また、樹脂材２０がキャビティＣから漏出するためには、上型１１０の段差１１２ａを越えて流動する必要があるため、樹脂材２０の漏出を抑制できる。従って、樹脂材２０のキャビティＣにおける充填圧を高め、品質を高めることができる。

【0048】

また、図４を参照して、第２成形上面１１２の段差１１２ａより上部の長さＤ１は、５ｍｍ以上であってもよい（Ｄ１≧５ｍｍ）。これにより、キャビティＣからフランジ部４までの距離を一定以上長く確保でき、フランジ部４への樹脂材２０の漏出を一定程度抑制できる。金属樹脂複合体１のフランジ部４は、他部品との接合に利用されることが多く、表面の保護を要する部分である。

【0049】

また、図４の変形例を示す図８を参照して、凹部１１３ａは、水平方向よりも鉛直方向に長い形状を有してもよい（Ｄ２＜Ｄ３）。これにより、凹部１１３ａが水平方向に長くなることを抑制できる。凹部１１３ａが水平方向に長くなると、凹部１１３ａに捕集された樹脂材２０が成形後に水平方向に長いバリとなって現れる。そのようなバリ、または当該バリを除去したバリ取り痕は、金属樹脂複合体１を他部品と接合する場合に邪魔になるおそれがある。

【0050】

また、図４，５の変形例を示す図９，１０を参照して、凹部１１３ａは、樹脂材２０を下方から支持可能な座部１１３ｂを有してもよい。図９の破線円内では、凹部１１３ａおよび座部１１３ｂを拡大して示している。図示の例では、座部１１３ｂは、凹部１１３ａを部分的に塞ぐように形成されている。その結果、凹部１１３ａは、間口が狭く、内部で拡張した形状を有している。従って、凹部１１３ａ内に流入した樹脂材２０を座部１１３ｂによって下方から支持することができ、樹脂材２０が金属樹脂複合体１の上面に意図せず付着することを抑制できる。従って、金属樹脂複合体１の外観や表面品質を保つことができる。

【0051】

（第２実施形態）
図１１～１８を参照して、第２実施形態における金属樹脂複合体１を製造するための金型１００、装置５０、および方法について説明する。

【0052】

図１１～１８に示す本実施形態は、上型１１０が分離したパンチ１１０ａおよびホルダー１１０ｂとを有している。これに関する以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0053】

本実施形態では、上型１１０は、金属板１０を押さえるためのホルダー１１０ｂと、成形するためのパンチ１１０ａとを有している。ホルダー１１０ｂおよびパンチ１１０ａは、駆動部１４０（図２参照）によって独立して鉛直方向に移動可能となっている。本実施形態では、ホルダー１１０ｂに凹部１１３ａが形成されている。詳細には、凹部１１３ａは、ホルダー１１０ｂの水平方向内側であってパンチ１１０ａと隣接する位置に形成されている。凹部１１３ａの側面は、パンチ１１０ａの水平方向外側面と、ホルダー１１０ｂの水平方向内側面とによって構成されている。凹部１１３ａの底面（図において上面）は、ホルダー１１０ｂによって構成されている。

【0054】

本実施形態では、図１１～１８に示す第１～８工程を順に実行する中で２回のプレス成形を実行する。図１１～１４に示す第１～４工程で１回目のプレスを実行し、図１４～１７に示す第４～７工程で２回目のプレスを実行する。また、図１８に示す第８工程でバリ取りを実行する。

【0055】

図１１～１４に示す第１～４工程の１回目のプレスにおいて、第１実施形態と異なり、ホルダー１１０ｂがパンチ１１０ａよりも先に下降して金属板１０を押さえる。次いで、パンチ１１０ａが下降して金属板１０をプレス成形する。本実施形態の第１～４工程は、このようにパンチ１１０ａとホルダー１１０ｂの独立駆動以外については第１実施形態の第１～３工程と実質的に同じである。

【0056】

図１４～１７に示す第４～７工程の２回目のプレスにおいても第１実施形態と異なり、ホルダー１１０ｂがパンチ１１０ａよりも先に下降して金属板１０を押さえる。次いで、パンチ１１０ａが下降して金属板１０をプレス成形する。本実施形態の第４～７工程は、このようにパンチ１１０ａとホルダー１１０ｂの独立駆動以外については第１実施形態の第３～５工程と実質的に同じである。

【0057】

図１８に示す第８工程のバリ取りについては、第１実施形態の第６工程と同じである。

【0058】

本実施形態によれば、ホルダー１１０ｂに凹部１１３ａを形成するため、追加部品を要することなく、凹部１１３ａを簡易に形成できる。

【0059】

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態や変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

【0060】

また、樹脂材２０として熱可塑性樹脂にガラス繊維または炭素繊維を含侵させたものを使用してもよい。この場合、樹脂材２０を加熱して軟化させた状態で金型１００に投入する。そして、金型１００内において金属板１０上で冷却して硬化させることで金属樹脂複合体１を製造する。

【0061】

また、図１９を参照して、金属樹脂複合体１において、樹脂材２０は側壁部３で終端してもよい（端面３ａ参照）。このような金属樹脂複合体１は、図１に示す状態から端面３ａより上方の樹脂材２０を除去（バリ取り）することによって製造できる。

【0062】

また、図２０を参照して、第２成形上面１１２と第２成形下面１２２との隙間ｄ２２は、上方へ向かうにつれて広がってもよい（ｄ２２２＞ｄ２２１）。図示の例では、第２成形下面１２２の傾斜角度は一定であるが、第２成形上面１１２の傾斜角度を上方へ向かうにつれて鉛直方向に沿うように変化させている。

【0063】

金属樹脂複合体１において、金属板１０と樹脂材２０との間に接着層を設けてもよい。この場合、接着層を設けることで、金属部材１０と樹脂材２０とを強固に一体成形することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 金属樹脂複合体
２ 底壁部
３ 側壁部
３ａ 段差部
４ フランジ部
１０ 金属板（金属部材）
２０ 樹脂材
５０ 装置
１００ 金型
１１０ 上型
１１０ａ パンチ
１１０ｂ ホルダー
１１１ 第１成形上面
１１２ 第２成形上面
１１２ａ 段差
１１３ 第３成形上面
１１３ａ 凹部
１１３ｂ 座部
１１４ スペーサ
１２０ 下型
１２１ 第１成形下面
１２２ 第２成形下面
１２３ 第３成形下面
１３０ 駆動部
１４０ 加熱部
Ｃ キャビティ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】