(57)【要約】【課題】成形品の強度を高めることができる繊維強化成形品の成形方法を提供する。【解決手段】複数の金型３で形成される成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有し、かつ、熱可塑性樹脂を繊維材に含浸させて構成された繊維強化プラスチック材１を、該成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能な状態にした後、縦方向で加圧することで変形させることを特徴とし、また、前記成形空間の断面積が、前記繊維強化プラスチック材の断面積よりも小さくなるように設定されている。【選択図】  図６
2019155690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金型で形成される成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有し、かつ、熱可塑性樹脂を繊維材に含浸させて構成された繊維強化プラスチック材を、該成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能な状態にした後、縦方向で加圧することで変形させることを特徴とする繊維強化成形品の成形方法。
【請求項２】
前記成形空間の断面積が、前記繊維強化プラスチック材の断面積よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化成形品の成形方法。
【請求項３】
前記複数の金型として上側金型と下側金型とを用い、該下側金型に前記繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、該繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を該繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形することを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を繊維材に含浸させて構成された繊維強化プラスチック材を成形するための繊維強化成形品の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記繊維強化プラスチック材は、機械特性、軽量性、耐腐食性等に優れることから、種々の用途に幅広く展開されている。その繊維強化プラスチック材は、熱可塑性樹脂を繊維材に含浸させて構成されているため、成形面においても有利であり、注目されている。その繊維強化プラスチック材を用いて、例えば繊維強化成形品であるボルトを成形する方法が既に提案されている。具体的には、繊維強化プラスチック材でなる棒状の素材を第１金型に入れて丸棒材に成形し、その成形された丸棒材にリセス部及びねじ部を成形するために丸棒材を第２金型に入れてから加熱する。丸棒材が変形可能となった時点で、丸棒材の長さ方向両端のうちのリセス部を成形する一端側から成形棒を丸棒材内に突入させ、かつ、ねじ部を成形する丸棒材の他端側から丸棒材内に成形柱を奥側まで突入させることによって、リセス部及びねじ部を成形してボルトを成形する（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の構成では、丸棒材に成形棒及び成形柱を突入させると、突入している部分の圧力を高めることができ、その部分での強度アップを図れるものの、突入していない部分での強度アップができず、実際にはボルト（成形品）の強度を高めることができないという不都合が発生し、改善の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、成形品の強度を高めることができる繊維強化成形品の成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る繊維強化成形品の成形方法は、複数の金型で形成される成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有し、かつ、熱可塑性樹脂を繊維材に含浸させて構成された繊維強化プラスチック材を、該成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能な状態にした後、縦方向で加圧することで変形させることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有する繊維強化プラスチック材を成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能となった縦長の繊維強化プラスチック材を、縦方向で加圧することにより横方向に広がるように変形させる。この変形される繊維強化プラスチック材で埋まっていない横方向の成形空間を埋めていく。そうすると、成形空間が繊維強化プラスチック材で埋められてから、繊維強化プラスチック材が全体に亘って加圧されるので、成形される成形品の強度を高めることができる。
【０００８】
また、本発明に係る繊維強化成形品の成形方法は、前記成形空間の断面積が、前記繊維強化プラスチック材の断面積よりも小さくなるように設定されていることが好ましい。
【０００９】
上記のように、成形空間の断面積が、前記繊維強化プラスチック材の断面積よりも小さくなるように設定されることによって、成形空間を埋めた後の繊維強化プラスチック材の全体に金型からの型締め力を付与することができ、成形される成形品の強度を確実に高めることができる。
【００１０】
また、本発明に係る繊維強化成形品の成形方法は、前記複数の金型として上側金型と下側金型とを用い、該下側金型に前記繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、該繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を該繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形することが好ましい。
【００１１】
上記のように、下側金型に繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形すれば、縦長姿勢の繊維強化プラスチック材を縦方向で確実に変形させることができ、不良品の発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上の如く、本発明によれば、成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有する繊維強化プラスチック材を、成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能な状態にし、縦方向で加圧することにより繊維強化プラスチック材を変形させて成形空間を埋めてから繊維強化プラスチック材を加圧することによって、成形品の強度を高めることができる繊維強化成形品の成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は平面板状の炭素繊維強化プラスチック材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の炭素繊維強化プラスチック材を短冊状に切断したものを上下に多数積み重ねた状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１（ｂ）で示した炭素繊維強化プラスチック材を断面形状楕円形に成形した成形物を示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）の断面形状楕円形の成形物を断面形状円形に成形した成形物を示す斜視図である。
【図３】図１（ｂ）で示した上下に多数積み重ねた短冊状の炭素繊維強化プラスチック材を金型にセットして断面形状楕円形の成形物を成形する直前の状態を示す金型の縦断面図である。
【図４】図３の金型を閉じて断面形状楕円形の成形物を成形した状態を示す金型の縦断面図である。
【図５】断面形状楕円形の成形物を断面形状円形に成形する直前の状態を示す金型の縦断面図である。
【図６】成形された２つの成形物を取り出した状態を示す金型の縦断面図である。
【図７】下側の金型の長さ方向一端部の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１（ａ）に、本発明の繊維強化成形品の成形方法で用いる繊維強化プラスチック材１を成形するための材料２を示している。ここで示す材料（プリプレグともいう）２は、炭素繊維をフェノキシ樹脂（熱可塑性エポキシ樹脂）に含浸させて板状に成形したものである。また、材料２には、繊維を一方向のみに揃えて配置しているものや、繊維を縦横に織り込んだ織物を樹脂に含浸させたものなどがある。また、フェノキシ樹脂に対する炭素繊維の含有率（繊維体積含有率：Ｖｆ）を、５０％に設定しているが、５０％を越える含有率に設定すればするほど強度面において有利になるが、５０％未満の含有率に設定してもよい。また、炭素繊維の長さとしては、射出成型での成形が不可能となる５ｍｍを越える長さとし、特に１０ｍｍを越える長さ（長ければ長いほどよいが、長いものでも５０ｍｍを用いること）が成形後の強度面において好ましい。
【００１５】
図１（ａ）には、炭素繊維をフェノキシ樹脂（熱可塑性エポキシ樹脂）に含浸させて長方形でシート状に成形された材料（プリプレグともいう）２を示している。また、その材料２を、細長い短冊状にカットし、カットした短冊状材料２Ａを上下方向に多数重ね合わせたものを、図１（ｂ）に示している。この図１（ｂ）に示す上下方向に多数重ね合わせた短冊状材料２Ａを、図３に示すように、後述する断面形状が横長状で楕円状の成形空間１９の下側半分を形成する半楕円状凹部１５に上下方向に多数重ね合わせた状態で入れて型締めすることによって、断面形状が楕円形の炭素繊維強化プラスチック材１を成形する（図４参照）。そして、断面形状が楕円形の炭素繊維強化プラスチック材１を成形すると、後述する断面形状が円形状の成形空間１８の下側半分を形成する半円状凹部１４（図３参照）に、前記成形された楕円形状（縦長でかつ横短な断面を有する形状）の炭素繊維強化プラスチック材１を縦長姿勢で入れて加熱及び縦方向で加圧することで断面が円形状で棒状の繊維強化成形品２０（図２（Ｂ）及び図６参照）を成形することができる。図２（ａ）で示す炭素繊維強化プラスチック材１の縦寸法Ｈ１が、図４で示す円形状の成形空間１８の縦寸法Ｈ２よりも大きく、図２（ａ）で示す炭素繊維強化プラスチック材１の横（幅）寸法Ｗ１が、図４で示す円形状の成形空間１８の横（幅）寸法Ｗ２よりも小さい寸法に設定されている。
【００１６】
金型３は、図３〜図６に示すように、上側に位置する上側金型４と、下側に位置する下側金型５とを備えている。上側金型４は、２種類の形状を有する雄型６，７を図示しない昇降機構により昇降される可動部材８に取り付けられている。下側金型５は、固定台９と、固定台９の上端に固定される筒状の中間部材１０と、中間部材１０の上端に固定される上端部材１１とを備え、上端部材１１の上端部に雄型６，７が入り込む上方に開口する凹部１２，１３が形成され、それら凹部１２，１３の下端に更に下方に向かって凹むように形成される半円状凹部１４と半楕円状凹部１５とが形成されている。また、左側の雄型６に上方に凹むように形成される半円状凹部１６と上端部材１１の左側の半円状凹部１４とで円形状の成形空間１８が形成され、右側の雄型７に上方に凹むように形成される横向きの半楕円状凹部１７と上端部材１１の右側の横向きの半楕円状凹部１５とで楕円状の成形空間１９が形成される。
【００１７】
また、図７に示すように、下側金型５の半円状凹部１４の長さ方向（軸方向）の一端部に、２点鎖線で示す繊維強化プラスチック材１を縦長姿勢に配置した時に、繊維強化プラスチック材１の断面と直交する長さ方向の一端部の下部を係止する係止部２１が半円状凹部１４に連続して形成されている。係止部２１は、楕円形の炭素繊維強化プラスチック材１の底面を支持する半円状の底壁部２１Ａと、底壁部２１Ａの幅方向両端から上方に真っ直ぐ延びるフラットな一対の側壁部２１Ｂ，２１Ｂとを備えている。側壁部２１Ｂ，２１Ｂ間の距離は、楕円形の炭素繊維強化プラスチック材１の厚みと同一又は僅かに大きな寸法になるように設定されている。従って、楕円形の炭素繊維強化プラスチック材１の長さ方向一端部を係止部２１に係止することによって、炭素繊維強化プラスチック材１の側壁が係止部２１の側壁部２１Ｂ，２１Ｂに当接することによって、炭素繊維強化プラスチック材１を縦長姿勢に保持することができる。このように、下側金型５に断面が楕円形の繊維強化プラスチック材１を縦長姿勢に配置した時に、繊維強化プラスチック材１の断面と直交する長さ方向の両端部のうちの一端部の下部を係止して繊維強化プラスチック材１を縦長姿勢に保持した状態で成形すれば、縦長姿勢の繊維強化プラスチック材１を確実に変形させることができ、不良品の発生を抑えることができる。ここでは、繊維強化プラスチック材１の断面と直交する長さ方向の一端部にのみ係止部２１を備えたが、繊維強化プラスチック材１の断面と直交する長さ方向の両端部に係止部を備えて実施することもできる。また、上側金型４にも下側金型５に備える係止部２１と対応させて形成してもよい。なお、繊維強化プラスチック材１を変形させて成形した後の断面が円形の繊維強化成形品２０の端部に、前記係止部２１で成形された断面が楕円形の不要な部分が残っているため、その不要な部分を切断等により切り落とすことになる。
【００１８】
本発明の繊維強化成形品（ここでは棒状の繊維強化成形品）を成形する手順について説明すれば、まず、図３に示すように、型開き状態の下側金型５の右側の半楕円状凹部１５に図１（ｂ）で示した短冊状材料２Ａの多数を上下方向に重ね合わせた状態で配置する。金型３を加熱して配置した短冊状材料２Ａを変形可能な状態にしてから、上側金型４を下降して下側金型５とで型締めして、図２及び図４に示すように、断面が楕円形状で棒状の繊維強化プラスチック材１を成形する。成形後、型を開いて所定時間自然冷却してから、型開きして前記棒状の繊維強化プラスチック材１を取り出す。取り出した棒状の繊維強化プラスチック材１を、下側金型５の左側の半円形状凹部１４に入れてから上側金型４を所定位置まで下降させ（図５参照、図５では、繊維強化プラスチック材１の上端には触れているが、圧力はかかっていない状態である）、この状態で金型温度を２００℃に設定して１５分間加熱する。この加熱によって、変形可能な状態となっている縦長姿勢の繊維強化プラスチック材１を上方から圧力を加えるために上側金型４を下降させる。この縦長の繊維強化プラスチック材１を縦方向で加圧することにより横方向に広がるように変形させる。この変形される繊維強化プラスチック材１で埋まっていない横方向の成形空間を埋めていく。そうすると、成形空間１８を繊維強化プラスチック材１で埋めてから、繊維強化プラスチック材１が全体に亘って加圧されることによって、成形される成形品の強度を高めることができる。ここで、金型３の加圧力は、１５０ｋｇ／ｃｍ２で、金型３による加圧時間は、３０分である。金型３による加圧時間の３０分が経過すると、上側金型４を上昇させて型開きを行い、自然冷却で６時間冷却後に、図６に示すように成形された繊維強化成形品２０を取り出す。図５において、縦長の繊維強化プラスチック材１を円形で棒状の繊維強化成形品２０に成形する際に、右側の半楕円状凹部１５に図１（ｂ）で示した短冊状材料２Ａの多数を上下方向に重ね合わせた状態で配置しておけば、１つの金型３で繊維強化プラスチック材１と繊維強化成形品２０とを同一圧力で成形して、図６に示すように、円形で棒状の繊維強化成形品２０と楕円形で棒状の繊維強化プラスチック材１の２個を同時に取り出すことができる。なお、下側金型５には、下側金型５に張り付いた繊維強化成形品２０及び繊維強化プラスチック材１を下側金型５から上方へ離脱させるためのアクチュエータ（図示せず）により上下動可能な押し出し棒２２，２２を備えている。成形された繊維強化成形品２０及び繊維強化プラスチック材１にバリが発生している場合には、そのバリを取り除く作業を行うことになる。棒状部材に成形された繊維強化成形品２０を所定長さにカットし、カットしたそれぞれに螺旋状のねじ部及び頭部を備えさせてボルト（ねじ）を製造してもよい。この実施形態では、前記したように圧力を加えて断面が楕円形状で棒状の繊維強化プラスチック材１を一旦成形した後、成形した繊維強化プラスチック材１に圧力を加えて断面が円形の繊維強化成形品２０を成形している。このように２回の圧力が加わって押し固められて成形された繊維強化成形品２０は、一度の成形で繊維強化成形品を成形する場合に比べて強度面において有利になる。
【００１９】
また、金型３を型締めした時の、左側の円形状の成形空間１８（図４参照）の断面積が、断面が楕円形の繊維強化プラスチック材１（図４参照）の断面積（右側の楕円状の成形空間１９の断面積）よりも小さくなるように設定されている。具体的には、円形状の成形空間１８の断面積が１１３．１ｍｍ２であり、楕円形の繊維強化プラスチック材１の断面積が１１４．５ｍｍ２であるが、これら数値以外であってもよい。なお、これらの断面積の差が大きければ大きいほど金型３の加圧力が繊維強化プラスチック材１に加わることで成形される繊維強化成形品２０の強度アップを図ることができるが、発生するバリの量も増えることになる。また、円形状の成形空間１８の軸方向の長さと楕円形の繊維強化プラスチック材１の軸方向の長さとが同一であるため、円形状の成形空間１８の体積が、断面が楕円形の繊維強化プラスチック材１の体積よりも小さくなっている。このように、円形状の成形空間１８の断面積が、繊維強化プラスチック材１の断面積よりも小さくなるように設定されることによって、円形状の成形空間１８を埋めた後の繊維強化プラスチック材１の全体に金型３からの型締め力を付与することができ、成形される成形品の強度を確実に高めることができる。
【００２０】
繊維強化プラスチックに使用される熱可塑性樹脂としては、熱可塑性エポキシ樹脂が好適に使用されるが、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂などが挙げられる。
【００２１】
尚、本発明に係る繊維強化成形品の成形方法は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２２】
前記実施形態では、繊維として、炭素繊維を用いたが、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維の他、各種の金属繊維等を用いてもよい。
【００２３】
また、前記実施形態では、成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有する形状として、楕円形状のものを示したが、縦長でかつ横短な形状であれば、三角形や４角形あるいは５角形以上の多角形状のものであってもよい。
【００２４】
また、前記実施形態では、繊維強化プラスチック材を、短冊状にカットしたものを多数積み重ねたものから成形したが、カットしないで所定の形状に予め成形された繊維材入り熱可塑性樹脂からなる材料の多数を積み重ねてもよいし、繊維材入り熱可塑性樹脂からなるいろんな形状の材料の多数を積み重ねてもよい。
【００２５】
また、前記実施形態では、１つの金型で形状の異なる２つの成形物を成形できるようにしたが、２つの金型を用いて形状の異なる２つの成形物を成形してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１…繊維強化プラスチック材、２…材料（プリプレグ）、２Ａ…短冊状材料、３…金型、４…上側金型、５…下側金型、６，７…雄型、８…可動部材、９…固定台、１０…中間部材、１１…上端部材、１２，１３…凹部、１４…半円状凹部、１５…半楕円状凹部、１６…半円状凹部、１７…半楕円状凹部、１８…円形状の成形空間、１９…楕円状の成形空間、２０…繊維強化成形品、２１…係止部、２１Ａ…底壁部、２１Ｂ…側壁部、２２…押し出し棒、Ｈ１，Ｈ２…縦寸法、Ｗ１，Ｗ２…横寸法
【図１】
2019155690.tif 000003
【図２】
2019155690.tif 000004
【図３】
2019155690.tif 000005
【図４】
2019155690.tif 000006
【図５】
2019155690.tif 000007
【図６】
2019155690.tif 000008
【図７】
2019155690.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月14日(2018.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円状の成形空間を形成する第１上側金型及び第１下側金型を有する第１金型を用い、型開き状態の前記第１下側金型の半楕円状凹部に短冊状材料の多数を上下方向に重ね合わせた状態で配置し、前記第１上側金型及び前記第１下側金型を加熱して前記短冊状材料を変形可能な状態にしてから、前記第１上側金型と前記第１下側金型とで型締めして、断面が楕円状の繊維強化プラスチック材を成形し、前記第１金型とは異なる円形状の成形空間を形成する第２上側金型及び第２下側金型を有する第２金型を用い、前記第１金型で成形した前記楕円状の繊維強化プラスチック材を型開き状態の前記第２下側金型の半円形状凹部に縦長姿勢で配置した状態で前記第２上側金型及び前記第２下側金型を加熱し、変形可能な状態となっている縦長姿勢の繊維強化プラスチック材を前記第２上側金型と前記第２下側金型とで型締めして縦方向で加圧することで、断面が円形状の繊維強化成形品を成形する繊維強化成形品の成形方法において、
前記第２金型の第２下側金型に前記楕円状の繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、該繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を該繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形することを特徴とする繊維強化成形品の成形方法。
【請求項２】
前記成形空間の断面積が、前記繊維強化プラスチック材の断面積よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化成形品の成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る繊維強化成形品の成形方法は、楕円状の成形空間を形成する第１上側金型及び第１下側金型を有する第１金型を用い、型開き状態の前記第１下側金型の半楕円状凹部に短冊状材料の多数を上下方向に重ね合わせた状態で配置し、前記第１上側金型及び前記第１下側金型を加熱して前記短冊状材料を変形可能な状態にしてから、前記第１上側金型と前記第１下側金型とで型締めして、断面が楕円状の繊維強化プラスチック材を成形し、前記第１金型とは異なる円形状の成形空間を形成する第２上側金型及び第２下側金型を有する第２金型を用い、前記第１金型で成形した前記楕円状の繊維強化プラスチック材を型開き状態の前記第２下側金型の半円形状凹部に縦長姿勢で配置した状態で前記第２上側金型及び前記第２下側金型を加熱し、変形可能な状態となっている縦長姿勢の繊維強化プラスチック材を前記第２上側金型と前記第２下側金型とで型締めして縦方向で加圧することで、断面が円形状の繊維強化成形品を成形する繊維強化成形品の成形方法において、前記第２金型の第２下側金型に前記楕円状の繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、該繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を該繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、成形空間よりも縦長でかつ横短な断面を有する繊維強化プラスチック材を成形空間に縦長姿勢で入れて加熱して変形可能となった縦長の繊維強化プラスチック材を、縦方向で加圧することにより横方向に広がるように変形させる。この変形される繊維強化プラスチック材で埋まっていない横方向の成形空間を埋めていく。そうすると、成形空間が繊維強化プラスチック材で埋められてから、繊維強化プラスチック材が全体に亘って加圧されるので、成形される成形品の強度を高めることができる。
また、下側金型に繊維強化プラスチック材を縦長姿勢に配置した時に、繊維強化プラスチック材の断面と直交する長さ方向両端部のうちの少なくとも一端部の下部を繊維強化プラスチック材が縦長姿勢となるように保持した状態で成形すれば、縦長姿勢の繊維強化プラスチック材を縦方向で確実に変形させることができ、不良品の発生を抑えることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
金型３は、図３〜図６に示すように、上側に位置する上側金型４と、下側に位置する下側金型５とを備えている。上側金型４は、２種類の形状を有する雄型６，７を図示しない昇降機構により昇降される可動部材８に取り付けられている。一方の雄型７が、半楕円状の成形空間を形成する第１上側金型を構成する。他方の雄型６が半円形状の成形空間を形成する第２上側金型を構成する。成形下側金型５は、固定台９と、固定台９の上端に固定される筒状の中間部材１０と、中間部材１０の上端に固定される上端部材１１とを備え、上端部材１１の上端部に雄型６，７が入り込む上方に開口する凹部１２，１３が形成され、それら凹部１２，１３の下端に更に下方に向かって凹むように形成される半円状凹部１４と半楕円状凹部１５とが形成されている。一方の半楕円状凹部１５が形成される金型部分が、第１下側金型を構成する。他方の半円状凹部１４が形成される金型部分が、第２下側金型を構成する。ここでは、第１下側金型と第２下側金型とが一つの金型で構成されている。左側の雄型６に上方に凹むように形成される半円状凹部１６と上端部材１１の左側の半円状凹部１４とで円形状の成形空間１８が形成される第２金型を構成し、右側の雄型７に上方に凹むように形成される横向きの半楕円状凹部１７と上端部材１１の右側の横向きの半楕円状凹部１５とで楕円状の成形空間１９が形成される第１金型を構成する。