特許 6642613 押出プレス装置のエンドプラテン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6642613

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月5日

(54)【発明の名称】押出プレス装置のエンドプラテン

(51)【国際特許分類】

   B21C 25/10 20060101AFI20200127BHJP

   B21C 25/02 20060101ALI20200127BHJP

【ＦＩ】

   B21C25/10

   B21C25/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-77302(P2018-77302)

(22)【出願日】2018年4月13日

(65)【公開番号】特開2019-181535(P2019-181535A)

(43)【公開日】2019年10月24日

【審査請求日】2019年7月16日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】宇部興産機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】山本 武治

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２５８３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１３８２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１４８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０１５３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００６０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４７２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１８６３１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ２３／００−３５／０６

Ｂ３０Ｂ １１／００−１１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイスを介して、押出方向の荷重を作用させるプレッシャーリングを備える、押出プレス装置のエンドプラテンであって、
押出方向と直交し、前記プレッシャーリングが固定される取付面と、前記ダイスから後方に押し出される製品を前記エンドプラテンから排出させる貫通孔が形成された中空部材を備え、
前記ダイス及び、前記取付面に取り付けられた前記プレッシャーリングを介して、押出工程中に押出方向に作用する荷重以上の予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させる
ことを特徴とする、押出プレス装置のエンドプラテン。

【請求項2】

前記中空部材が、前記取付面が形成される側の大径部と、前記エンドプラテンの後方側端部に第１ねじ加工部が形成された側の小径部と、該大径部及び該小径部を連続させる受圧面と、から構成され、
前記小径部に形成された前記第１ねじ加工部と螺合する、第２ねじ加工部が形成された締結部材を前記エンドプラテンの後方側からねじ込むことにより、前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させる
ことを特徴とする、請求項１に記載の押出プレス装置のエンドプラテン。

【請求項3】

前記小径部の少なくとも一部を、前記エンドプラテンの後方側から突出させると共に、前記第１ねじ加工部が、前記エンドプラテンの後方側から突出させた部位を含む、前記エンドプラテンの後方側端部の外周面に加工された雄ねじ部であって、
前記第２ねじ加工部が、前記締結部材の内周面に形成された雌ねじ部である
ことを特徴とする、請求項２に記載の押出プレス装置のエンドプラテン。

【請求項4】

前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させることにより、前記エンドプラテンの、前記受圧面及び前記締結部材間の部位に、押出方向の圧縮応力を発生させる
ことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の押出プレス装置のエンドプラテン。

【請求項5】

前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させた状態において、少なくとも、前記中空部材の前記大径部の外周面と、該大径部が配置される前記エンドプラテンと、が接触しない
ことを特徴とする、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の押出プレス装置のエンドプラテン。

【請求項6】

前記中空部材が、前記エンドプラテンと縦弾性係数が同じ金属、または、前記エンドプラテンよりも縦弾性係数の大きな金属からなる
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の押出プレス装置のエンドプラテン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出成形に用いられる押出プレス装置のエンドプラテンに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、金属材料、例えば、アルミニウム又はその合金材料等による押出材（ビレット）を押出成形する一般的な押出プレス装置１００は、図１に示すように、油圧で前進駆動させるメインシリンダ１２Ａのメインラム１２Ｂの先端部に、メインクロスヘッド２２を介して押出ステム２４が取り付けられている。押出プレス装置１００により押出材（以後：ビレット２０）を押出成形する場合、図示しない保持手段により、エンドプラテン１０側にプレッシャーリング１０Ｂを介して配置されたダイス１６に、コンテナシリンダ２８でコンテナ１８（コンテナホルダ１９）を押し付ける。そして、押出ステム２４を前進させて、コンテナ１８内に収納されたビレット２０をダイス１６に押圧させた後（アプセット工程）、メインラム１２Ａをさらに前進させることにより、ビレット２０を押出ステム２４によりダイス１６に押圧させて、ダイス１６から後方へ、所定の製品を連続して押出成形する（押出工程）。尚、メインクロスヘッド２２には、サイドシリンダ２６のシリンダロッドも固定され、サイドシリンダ２６は押出工程時（メインクロスヘッド２２の前進時）及びメインクロスヘッド２２の後退時に駆動される。

【0003】

一方、メインシリンダ１２Ａは、エンドプラテン１０と対向するように配置されたメインシリンダハウジング１２の略中央に配置され、サイドシリンダ２６は、メインシリンダハウジング１２のメインシリンダ１２Ａの周囲に配置されている。そして、エンドプラテン１０は、タイロッドナット１３及びタイロッド１４によりこのメインシリンダハウジング１２と連結されている。タイロッドナット１３及びタイロッド１４はエンドプラテン１０の四隅及び対応するメインシリンダハウジング１２の四隅を連結しており、押出工程中に、エンドプラテン１０にはダイス１６（プレッシャーリング１０Ｂ）を介して、また、メインシリンダハウジング１２にはメインシリンダ１２Ａを介して、タイロッド１４の大径部を構成するタイロッドナット１３により、エンドプラテン１０及びメインシリンダハウジング１２を互いに離間させる方向への移動を拘束すると共に、タイロッド１４により、これらを互いに離間させる方向に作用する力（押圧作用力の反力）に抗するように構成されている。

【0004】

このように、押出作用力の反力がエンドプラテン１０及びメインシリンダハウジング１２に作用した場合にエンドプラテン１０に発生する撓み（たわみ）について、図２を参照しながら説明する。図２は、押出作用力の反力が作用した場合にエンドプラテンに発生する撓みを説明するための概略平面図（一部断面含む）である。図２（ａ）が、押出作用力やその反力、またその反力に抗する抗力を図示した概略平面図であり、図２（ｂ）が、理解を容易にするために、エンドプラテンの撓みを誇張して図示した概略平面図である。

【0005】

図２（ａ）に示すように、押出作用力Ｆの反力ｆは、エンドプラテン１０の略中央部にダイス１６（プレッシャーリング１０Ｂ）を介して押出方向（図２（ａ）左側）に作用する。一方、この反力ｆに対しては、エンドプラテン１０の略中央部から離間した四隅に配置されたタイロッド１４に発生する、反力ｆと逆向きの抗力ｆ’によりに抗する。具体的には、タイロッド１４は押出方向に弾性域内で変形（伸張）することによりこの反力ｆに抗する。その結果、エンドプラテン１０には、エンドプラテン１０の略中央部を押出方向（図２（ａ）左側）に突出させるように弯曲させようとする曲げモーメントＭが発生する。しかしながら、その後方に製品を連続して押出成形（排出）するために、後面（図２（ａ）左側）に押出用開口部１０Ａが形成されているエンドプラテン１０は、該押出用開口部１０Ａ近傍に、曲げモーメントＭに抗する十分な剛性を確保することが物理的に困難であるため、押出工程において、図２（ｂ）に示すような撓み（弯曲変形）が発生する。

【0006】

尚、図２は概略平面図であるが、タイロッド１４はエンドプラテン１０の四隅に配置されているため、側面からの矢視においても平面図と同様にエンドプラテン１０の撓みが発生する。すなわち、３次元的にはエンドプラテン１０の略中央部が押出方向に突出するような撓みとなる。

【0007】

また、押出工程における押出作用力Ｆによるこのようなエンドプラテン１０の撓みは、図２（ｂ）に示すように、エンドプラテン１０に固定されているプレッシャーリング１０Ｂを変形させる。また、プレッシャーリング１０Ｂを介してエンドプラテン１０に配置され、コンテナ１８によりエンドプラテン１０側（プレッシャーリング１０Ｂ）に押圧されているダイス１６をも変形させる。

【0008】

ここで、押出工程中にエンドプラテン１０の撓みが略一定に維持されれば、プレッシャーリング１０Ｂやダイス１６の変形も略一定に維持される。そのため、押出工程中のエンドプラテン１０の撓みやプレッシャーリング１０Ｂの変形に起因するダイス１６の変形を予め加味したダイス１６を設計・製造することにより、所望する寸法精度で製品を押出成形することができるはずである。

【0009】

しかしながら、押出工程において所定の製品を連続して押出成形する場合、ビレット２０に付与すべき押出作用力Ｆは、押出工程開始時が最も大きく、押出工程の進行に伴い徐々に減少する。これを、図３を参照しながら説明する。図３は、押出作用力Ｆの押出工程中の変動を示すグラフであって、横軸は、コンテナ１８内のビレット２０のビレット長Ｌで、原点が最大ビレット長Ｌｍａｘである。縦軸は押出作用力Ｆを示す。

【0010】

押出工程中、コンテナ１８内に収納されたビレット２０を押出ステム２４によりダイス１６に押圧させる場合、ビレット２０に付与される押圧作用力Ｆによりビレット２０がコンテナ１８内で円周方向に塑性変形して、ビレット２０の外周面が、ビレット２０を収納するコンテナ１８内周面に面接触する状態となる（アプセット工程）。そのため、押出工程中、ビレット２０外周面と、ビレット２０を収納するコンテナ１８内周面との間に摩擦力Ｆｂが発生する。その結果、押出ステム２４によりビレット２０に付与すべき押出作用力Ｆは、ビレット２０を介してダイス１６に作用する所要押出力Ｆａと摩擦力Ｆｂとの和、すなわち、Ｆ＝Ｆａ＋Ｆｂで表される。

【0011】

所要押出力Ｆａは、上記摩擦力Ｆｂが無い状態での、ビレット２０をダイス１６から押出成形する際のダイス１６の押出抵抗力であって、押出工程中のビレット２０の温度が変動しなければ押出工程中略均一である。一方、摩擦力Ｆｂは、押出工程開始時、ビレット２０及びコンテナ１８との接触面積（ビレット２０の押出方向のコンテナ１８内のビレット長Ｌ）が一番大きな状態（最大ビレット長Ｌｍａｘ）が最も大きく（最大摩擦力Ｆｂｍａｘ）、押出工程の進行に伴うビレット２０及びコンテナ１８との接触面積の減少に比例して減少し、押出完了時、ビレット２０及びコンテナ１８との接触面積が一番小さな状態（最小ビレット長Ｌｍｉｎ）が最も小さい（最小摩擦力Ｆｂｍｉｎ）。そのため、図３に示すように、押出工程開始時の押出作用力Ｆ（Ｆａ＋Ｆｂｍａｘ）は、押出工程完了時にＦａ＋Ｆｂｍｉｎまで減少する。

【0012】

このように、押出工程中の押出作用力Ｆが変動（減少）するため、押出工程中にエンドプラテン１０の撓み（撓み量）が略一定に維持されることはなく、該撓み量は変動（減少）し、プレッシャーリング１０Ｂやダイス１６の変形（変形量）も変動することが一般的である。そのため、押出工程の開始から完了までの間、ダイス１６から押出成形される製品の寸法が変動し、ダイス１６の変形の変動の程度によっては、製品について所望する寸法精度を得ることが困難になるという問題がある。

【0013】

前述したような問題を鑑み、変動（減少）する押出作用力Ｆに起因するエンドプラテン１０の撓み（撓み量）や該撓み量の変動を抑制する構成を備える押出プレス装置が開示されている。

【0014】

例えば、特許文献１には、押出時（押出工程時）の撓みを抑制することができるプレッシャーリングと、該プレッシャーリングを用いた押出機（押出プレス装置）が開示されている。具体的には、プレッシャーリングが外側部材と内側部材とを備える２重構造であり、外側部材が内側部材に焼き嵌めされている。そのため、「図３（ロ）に矢印で示すように、内側方向に応力が内側部材２９に掛かっている。従って、図３（イ）の矢印で示す荷重を受けても、図の左右方向に広がるような応力に対抗して、図３（イ）の図の点線２５の如き変形が抑制されるのである。（同特許文献１明細書段落［００１０］、図３他）」としている。すなわち、特許文献１は、プレッシャーリングの曲げ応力に対する剛性の向上で押出工程中のエンドプラテンの撓みに抗するものである。

【0015】

また、図４に示すように、エンドプラテン１０及びメインシリンダハウジング１２を連結するタイロッド１４に、予め所定の初期荷重（引張応力）を発生させるプリストレス構造の押出プレス装置が公知である。図４（ａ）は、押出プレス装置の主要構成のみを図示した概略正面図及び概略側面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部Ａの拡大図である。

【0016】

このプリストレス構造においては、予め、タイロッド１４にコンプレッションチューブ１４Ｂを装着させた押出プレス装置において、メインシリンダ１２Ａ及びサイドシリンダ２６を実際に駆動させて、エンドプラテン１０及びメインシリンダハウジング１２間に押出作用力Ｆの反力ｆを発生させる。この反力ｆは、押出プレス装置の仕様としての最大押出作用力（定格荷重）よりも大きい荷重（例えば定格荷重より１０〜１５％大きい）を作用させて発生させることが好ましいとされている。尚、図４（ａ）において、説明に直接関係ない構成の図示は割愛している。

【0017】

先に説明したように、この反力ｆに対しては、エンドプラテン１０の略中央部から離間した四隅に配置されたタイロッド１４に発生する、反力ｆと逆向きの抗力ｆ’によりに抗するため、タイロッド１４は押出方向に弾性域内で、例えば、図４（ｂ）に示すように距離ｄだけ伸張（変形）する。この状態において、エンドプラテン１０及びコンプレッションチューブ１４Ｂ間にこの距離ｄを補い、タイロッド１４の伸張状態を維持するためのスペーサブロック１４Ｃを挿入する。スペーサブロック１４Ｃは、一体化した際にタイロッド１４よりも若干大きい貫通孔が構成される二分割の部材で、抗力ｆ’による圧縮応力に抗する強度があれば、特に材質や形状等の制約はない。また、説明や図４の理解を容易にするために、エンドプラテン１０及びコンプレッションチューブ１４Ｂ間にスペーサブロック１４Ｃを挿入するとしたが、コンプレッションチューブ１４Ｂ及びメインシリンダハウジング１２間に挿入する場合もある。

【0018】

スペーサブロック１４Ｃを挿入することにより、押出プレス装置に作用する押出作用力Ｆの反力ｆの有無によらず、タイロッド１４の伸張状態が維持され、エンドプラテン１０の、タイロッドナット１３及びスペーサブロック１４Ｃ間の部位には、反力ｆと逆向きの抗力ｆ’と、エンドプラテン１０を介してタイロッドナット１３側に発生する、該抗力ｆ’の反力であるｆ”により圧縮応力Ｃが発生する。その結果、タイロッド１４により、エンドプラテン１０が、メインシリンダハウジング１２から離間する方向への移動を拘束されるだけの状態から、エンドプラテン１０の四隅がタイロッド１４と強固に固定された構造となる。言い換えれば、エンドプラテン１０が、両端が自由端の両持ち梁から、両端が固定端の両持ち梁になり、押出工程中におけるエンドプラテン１０の撓みが抑制されるとされている。

【0019】

また、図２（ａ）に示す曲げモーメントＭに起因するエンドプラテン１０の撓み対して、このエンドプラテン１０の四隅に発生した圧縮応力Ｃはエンドプラテン１０の中央部に対して、曲げモーメントＭと真逆のモーメント（所謂、バックモーメント）としてエンドプラテン１０に作用するため、図４に示すようなプリストレス構造が採用された押出プレス装置のエンドプラテン１０は、プリストレス構造が採用されていないエンドプラテン１０に対して撓みが抑制されるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】特開平１０−２５８３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

特許文献１に開示されているようなプレッシャーリングは、通常のプレッシャーリングに対して、自身の内部に発生させる応力により、エンドプラテン１０の撓みに伴う図２（ｂ）、あるいは、特許文献１の図３（イ）に示すようなプレッシャーリングの変形を抑制できるとしている。しかしながら、全体に、曲げモーメントＭが作用するエンドプラテン１０の大きさ（面積）に対して小さく、また、エンドプラテン１０の略中央部にのみ配置されるプレッシャーリングの剛性向上だけで、エンドプラテン１０の撓みに抗するには限界がある。

【0022】

一方、図４に示すような、公知のプリストレス構造の押出プレス装置においても、タイロッド１４及びエンドプラテン１０の連結を強固なものにすることにより、また、エンドプラテン１０の四隅に発生するバックモーメントにより、エンドプラテン１０の撓み自体を抑制できるとしている。そのため、押出工程中のエンドプラテン１０の撓み（撓み量）の変動や、これに起因するダイス１６の変形（変形量）の変動を抑制することが期待できる。しかしながら、エンドプラテン１０の撓み自体が無くなる訳ではないので、図２（ｂ）に示すようなプレッシャーリング１０Ｂやダイス１６の変形（変形量）の変動を、製品について高い寸法精度を得るために十分な程度まで抑制することは難しい。

【0023】

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、押出工程におけるエンドプラテンの撓みを抑制すると共に、エンドプラテンの撓みがダイスに影響することを抑制することができる、押出プレス装置のエンドプラテンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明の上記目的は、ダイスを介して、押出方向の荷重を作用させるプレッシャーリングを備える、押出プレス装置のエンドプラテンであって、
押出方向と直交し、前記プレッシャーリングが固定される取付面と、前記ダイスから後方に押し出される製品を前記エンドプラテンから排出させる貫通孔が形成された中空部材を備え、
前記ダイス及び、前記取付面に取り付けられた前記プレッシャーリングを介して、押出工程中に押出方向に作用する荷重以上の予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させる
ことを特徴とする、押出プレス装置のエンドプラテンによって達成される。

【0025】

また、本発明に係る、押出プレス装置のエンドプラテンにおいては、前記中空部材が、前記取付面が形成される側の大径部と、前記エンドプラテンの後方側端部に第１ねじ加工部が形成された側の小径部と、該大径部及び該小径部を連続させる受圧面と、から構成され、
前記小径部に形成された前記第１ねじ加工部と螺合する、第２ねじ加工部が形成された締結部材を前記エンドプラテンの後方側からねじ込むことにより、前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させることが好ましい。

【0026】

さらに、本発明に係る、押出プレス装置のエンドプラテンにおいては、前記小径部の少なくとも一部を、前記エンドプラテンの後方側から突出させると共に、前記第１ねじ加工部が、前記エンドプラテンの後方側から突出させた部位を含む、前記エンドプラテンの後方側端部の外周面に加工された雄ねじ部であって、
前記第２ねじ加工部が、前記締結部材の内周面に形成された雌ねじ部であっても良い。

【0027】

一方、本発明に係る、押出プレス装置のエンドプラテンにおいては、前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させることにより、前記エンドプラテンの、前記受圧面及び前記締結部材間の部位に、押出方向の圧縮応力を発生させることが好ましい。

【0028】

また、本発明に係る、押出プレス装置のエンドプラテンにおいては、前記予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記中空部材を前記エンドプラテンの略中央内部に配置させた状態において、少なくとも、前記中空部材の前記大径部の外周面と、該大径部が配置される前記エンドプラテンと、が接触しないことが好ましく、さらに、前記中空部材が、前記エンドプラテンと縦弾性係数が同じ金属、または、前記エンドプラテンよりも縦弾性係数の大きな金属からなっていても良い。

【発明の効果】

【0029】

本発明に係る、押出プレス装置のエンドプラテンは、ダイスを介して、押出方向の荷重を作用させるプレッシャーリングを備える、押出プレス装置のエンドプラテンであって、
押出方向と直交し、前記プレッシャーリングが固定される取付面と、前記ダイスから後方に押し出される製品を前記エンドプラテンから排出させる貫通孔が形成された中空部材を備え、
前記ダイス及び、前記取付面に取り付けられた前記プレッシャーリングを介して、押出工程中に押出方向に作用する荷重以上の予備荷重により、前記中空部材に、予め押出方向に引張応力を発生させた状態で、前記エンドプラテンの略中央内部に配置させるため、押出工程におけるエンドプラテンの撓みを抑制すると共に、エンドプラテンの撓みがダイスに影響することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】エンドプラテンにプレッシャーリングを介してダイスが配置される一般的な押出プレス装置を説明するための概略平面図（一部断面含む）である。

【図2】押出作用力の反力が作用した場合にエンドプラテンに発生する撓み（たわみ）を説明するための概略平面図（一部断面含む）である。

【図3】押出作用力Ｆの押出工程中の変動を示すグラフである。

【図4】タイロッドに所定の初期荷重（引張応力）を発生させるプリストレス構造の押出プレス装置を説明する概略正面図及び概略側面図である。

【図5】第１実施形態に係る、押出プレス装置のエンドプラテンの概略平面図（一部断面含む）である。

【図6】第１実施形態に係る、押出プレス装置のエンドプラテンの、別の形態を示す概略平面図（一部断面含む）である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0032】

［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る、押出プレス装置のエンドプラテンについて、図５を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係る、押出プレス装置のエンドプラテンの概略平面図（一部断面含む）である。尚、第１実施形態に係る押出プレス装置は、図１に示す押出プレス装置１００と、エンドプラテン１１０においてのみ相違する。そのため、第１実施形態に係る押出プレス装置については説明を割愛し、エンドプラテン１１０及び関連構成についてのみ説明する。図５（ａ）は、エンドプラテン１１０及びその関連構成を示し、図５（ｂ）は、エンドプラテン１１０に撓みが発生した状態の関連構成要部を示す。

【0033】

図５（ａ）に示すように、エンドプラテン１１０は、押出方向と直交し、プレッシャーリング１０Ｂが固定される取付面１３０Ａと、ダイス１６から後方へ押し出される製品をエンドプラテン１１０から排出させる貫通孔１３０Ｂが形成された中空部材１３０を備える。中空部材１３０は、ダイス１６及び、取付面１３０Ａに図示しないボルト等で取り付けられたプレッシャーリング１０Ｂを介して、押出工程中に押出方向に作用する荷重以上の予備荷重ＭＦにより、中空部材１３０に、予め押出方向に引張応力ＰＦを発生させた状態で、エンドプラテン１１０の略中央内部に配置されている。

【0034】

また、中空部材１３０は、取付面１３０Ａが形成される側の大径部１３０Ｃと、エンドプラテン１１０の後方側端部に第１ねじ加工部１３０Ｅが形成された側の小径部１３０Ｄと、大径部１３０Ｃ及び小径部１３０Ｄを連続させる受圧面１３０Ｆと、から構成されている。受圧面１３０Ｆと、該面と接触するエンドプラテン１１０側の面は、押出方向に直交するように図示されているが、大径部１３０Ｃから小径部１３０Ｄへと所定の角度で連続するテーパ面であっても良い。

【0035】

そして、小径部１３０Ｄに形成された第１ねじ加工部１３０Ｅと螺合する、第２ねじ部１４０Ｅが形成された締結部材１４０をエンドプラテン１１０の後方側からねじ込むことにより、予備荷重ＭＦにより、中空部材１３０に、予め押出方向に引張応力ＰＦを発生させた状態で、エンドプラテン１１０の略中央内部に配置されている。

【0036】

第１実施形態においては、小径部１３０Ｄの少なくとも一部を、エンドプラテン１１０の後方側から突出させると共に、第１ねじ加工部１３０Ｅが、エンドプラテン１１０の後方側から突出させた部位を含む、エンドプラテン１１０の後方側端部の外周面に加工された雄ねじ部であって、第２ねじ加工部１４０Ｅが、締結部材１４０の内周面に形成された雌ねじ部である。

【0037】

一方、締結部材１４０は、エンドプラテン１１０の後方側から中空部材１３０の小径部１３０側にねじ込むことが可能であって、また、ダイス１６から後方へ押し出される製品をエンドプラテン１１０から排出させる貫通孔１３０Ｂ’が形成されれば、図６に示すように、中空部材１３０’の小径部１３０Ｄの内周面に加工された雌ねじ部と、締結部材１４０’の外周面に加工された雄ねじ部と、が螺合する形態であっても良く、さらに、図示はしていないが、中空部材の小径部の外周面に加工された雄ねじ部と、締結部材の内周面に加工された雌ねじ部と、が、螺合する形態であっても良い。

【0038】

ここで、予備荷重ＭＦにより、中空部材１３０に、予め押出方向に引張応力ＰＦを発生させた状態で、エンドプラテン１１０の略中央内部に配置させる方法について簡単に説明する。

【0039】

最初に、プレッシャーリング１０Ｂを図示しないボルト等で中空部材１３０の取付面１３０Ａに固定する。引き続き、プレッシャーリング１０Ｂが固定された中空部材１３０をクレーンや、専用の挿入治具等でエンドプラテン１１０の開口部に挿入させる。中空部材１３０の小径部１３０Ｄの外径と該小径部１３０Ｄが挿入されるエンドプラテン１１０の開口部径とが、エンドプラテン１１０に対する中空部材１３０の位置決め基準を満たすクリアランスを有しており、エンドプラテン１１０に対する中空部材１３の位置決めは特に必要ない。一方、中空部材１３０の大径部１３０Ｃの外径に対して、該大径部１３０Ｃが挿入されるエンドプラテン１１０の開口部径は大きく、所定のクリアランスＳが確保される。この理由については後述する。この状態において、エンドプラテン１１０の後方側から突出させた中空部材１３０の小径部１３０Ｄ（第１ねじ加工部１３０Ｅ）に、締結部材１４０をクレーンや専用の挿入治具等で取り付け、落下が防止できる程度にねじ込む。

【0040】

次に、エンドプラテン１１０及びメインシリンダハウジング１２間に、押出工程中に押出方向に作用する荷重（定格荷重）以上の予備荷重ＭＦを作用させる。具体的には、ダイス１６の代わりに、製品形状を模した開口部のないダミーダイス等を、図示しない保持手段によりプレッシャーリング１０Ｂに配置させ、該ダミーダイスに、コンテナシリンダ２８で、ビレット２０を挿入していないコンテナ１８を押し付ける。

【0041】

そして、メインシリンダ１２Ａ及びサイドシリンダ２６を駆動させて、前端に押出治具等（図示なし）を取り付けた押出ステム２４をコンテナ１８内で前進させて、押出治具にてダミーダイスに直接押出作用力を作用させる。この時、ダミーダイスを介して、エンドプラテン１１０及びメインシリンダハウジング１２間に作用させる押出作用力（予備荷重ＭＦ）が、押出工程中に押出方向に作用する荷重（定格荷重）以上になるよう、メインシリンダ１２Ａ及びサイドシリンダ２６へ供給する作動油圧力を制御する。予備荷重ＭＦは、定格荷重の１０５〜１１０％とすることが好ましい。

【0042】

定格荷重よりも大きなこの予備荷重ＭＦを作用させることにより、エンドプラテン１１０は、中空部材１３０の受圧面１３０Ｆを介して、定格荷重での押出工程時よりもさらに押出方向に圧縮される。

【0043】

そして、この状態において、専用のねじ込み治具等で、締結部材１４０を、エンドプラテン１１０の後方側から中空部材１３０の小径部１３０側にねじ込む。中空部材１３０には予備荷重ＭＦが押出方向に作用しているため、エンドプラテン１１０に対する中空部材１３０の相対的な回転運動を拘束させる周り止め手段は不要であり、また、受圧面１３０Ｆの押出方向への投影面積に含まれるエンドプラテン１１０が、定格荷重での押出工程時よりもさらに圧縮されている。そのため、大きなねじ込み力を掛けずとも、締結部材１４０を中空部材１３０の小径部１３０側にねじ込むことにより、予備荷重ＭＦを開放すると、中空部材１３０の押出方向に、予備荷重ＭＦに準じた引張応力ＰＦを発生させることができる

【0044】

また、中空部材１３０の押出方向に発生する引張応力ＰＦは、エンドプラテン１１０の、中空部材１３０の受圧面１３０Ｆ及び締結部材１４０間の部位に圧縮応力ＣＦを発生させる。このような引張応力ＰＦや圧縮応力ＣＦは、定格荷重よりも大きな予備荷重ＭＦに準じた応力であるため、押出工程中に押出方向に作用する荷重が、最大、定格荷重と略同じであったとしても、中空部材１３０内の引張応力ＰＦや、中空部材１３０の受圧面１３０Ｆ及び締結部材１４０間の圧縮応力ＣＦは減少しつつも維持される。そのため、タイロッド１４の伸張やエンドプラテン１１０の撓みが発生しても、中空部材１３０及び締結部材１４０による、エンドプラテン１１０の略中央部の締結状態を維持することができる。

【0045】

このように、押出工程中、中空部材１３０及び締結部材１４０による、エンドプラテン１１０の略中央部の締結状態が維持されることにより、エンドプラテン１１０の後方側に製品を押し出す（排出）させるための開口部（貫通孔１３０Ｂ）が形成されていても、エンドプラテン１１０の撓みを発生させる曲げモーメントＭ（図２（ａ））に対抗するための十分な剛性を確保することができ、エンドプラテン１１０の撓みを抑制することができる。

【0046】

また、上記により、エンドプラテン１１０の撓みを抑制することができるとしても、これを完全に無くすことは困難である。そのため、図２（ｂ）に示したエンドプラテン１０と同様に、エンドプラテン１１０に撓みが発生する。これを図５（ｂ）に示す。２点鎖線が、撓みが発生する前のエンドエンドプラテン１１０の外形を示す。図５（ｂ）に示すように、中空部材１３０の大径部１３０Ｃの外径に対して、該大径部１３０Ｃが挿入されるエンドプラテン１１０の開口部径の所定のクリアランスＳが、予備荷重ＭＦによる撓みにより減少した場合でも、中空部材１３０の大径部１３０Ｃの外周面と、該大径部１３０Ｃが配置されるエンドプラテン１１０の開口部内周面と、が接触しないように構成される。

【0047】

この構成によれば、該エンドプラテン１１０の撓みがプレッシャーリング１０Ｂの変形に直接影響しない。そのため、エンドプラテン１１０の撓みが発生し、押出作用力Ｆの変動（減少）により該撓み（撓み量）が変動した場合でも、プレッシャーリング１０Ｂに図示しない保持手段により配置されているダイス１６を変形させることがない。また、先に説明したように、中空部材１３０の小径部１３０Ｄの外径と該小径部１３０Ｄが挿入されるエンドプラテン１１０の開口部径との間には、エンドプラテン１１０に対する中空部材１３の位置決め基準を満たすクリアランスしか有していないが、エンドプラテン１１０の撓みが発生する状態において、小径部１３０Ｄが挿入されるエンドプラテン１１０の開口部内周面の大部分は、中空部材１３０の小径部１３０Ｄの外周面から離間する方向に変形する。そのため、エンドプラテン１１０が撓む際に、このクリアランスの小ささがプレッシャーリング１０Ｂの変形に影響する虞はない。尚、図５（ａ）における所定のクリアランスＳや、図５（ｂ）のエンドプラテン１１０の撓みは、説明の理解を容易にするために誇張して図示している。

【0048】

一方、押出工程中、中空部材１３０及び締結部材１４０による、エンドプラテン１１０の略中央部の締結状態が維持されることで確保される、エンドプラテン１１０の撓みを発生させる曲げモーメントＭに対抗するための剛性は、中空部材１３０がエンドプラテン１１０と縦弾性係数が略同じ金属材料であっても構造上確保することが可能である。そのため、中空部材１３０をエンドプラテン１１０よりも縦弾性係数が大きな金属材料で製造することにより、エンドプラテン１１０の略中央部に発生させる圧縮応力ＣＦに加えて、該中央部の強度自体を向上させて、この剛性をさらに高めることも可能である。

【0049】

このような、中空部材１３０及び締結部材１４０による、エンドプラテン１１０の略中央部の剛性向上、すなわち、定格荷重よりも大きな予備荷重ＭＦに準じて、エンドプラテン１１０の略中央部に予め発生させた中空部材１３０内の引張応力と、中空部材１３０の受圧面１３０Ｆ及び締結部材１４０間の圧縮応力ＣＦとによる、エンドプラテン１１０の略中央部の剛性向上により、押出工程中のエンドプラテン１１０の撓み（撓み量）を抑制することができる。

【0050】

また、このように抑制されたエンドプラテン１１０の撓み（撓み量）が、押出作用力Ｆの変動（減少）により、押出工程中に変動したとしても、中空部材１３０の大径部１３０Ｃの外周面と、該大径部１３０Ｃが配置されるエンドプラテン１１０の開口部内周面と、が接触しない構成により、所定のクリアランスＳが減少しつつも確保されるため、エンドプラテン１１０の撓みがプレッシャーリング１０Ｂの変形に直接影響しない。

【0051】

その結果、特許文献１に開示された押出プレス装置や、図４を参照しながら説明した公知のプリストレス構造の押出プレス装置に対して、押出工程中の、プレッシャーリング１０Ｂやダイス１６の変形（変形量）やその変動を大幅に抑制することができ、押出工程の開始から完了までの間、ダイス１６から押出成形される製品について、所望する寸法精度で得ることができる。

【0052】

以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0053】

１０／１１０ エンドプラテン、１０Ａ 押出用開口部、１０Ｂ プレッシャーリング、１３ タイロッドナット、１４ タイロッド、１４Ｂ コンプレッションチューブ、１４Ｃ スペーサブロック、１６ ダイス、１３０／１３０’ 中空部材、１３０Ａ 取付面、１３０Ｂ／１３０Ｂ’ 貫通孔、１３０Ｃ 大径部、１３０Ｄ 小径部、１３０Ｅ 第１ねじ加工部、１３０Ｆ 受圧面、１４０／１４０’ 締結部材、１４０Ｅ 第２ねじ加工部、Ｃ／ＣＦ 圧縮応力、Ｆ 押出作用力、ｆ／ｆ” 反力、ｆ’ 抗力、Ｍ 曲げモーメント、ＭＦ 予備荷重、ＰＦ 引張応力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】