WO2024070041A1 - 模様付製品成形用押出しダイス - Google Patents

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WO2024070041A1
WO2024070041A1 PCT/JP2023/018931 JP2023018931W WO2024070041A1 WO 2024070041 A1 WO2024070041 A1 WO 2024070041A1 JP 2023018931 W JP2023018931 W JP 2023018931W WO 2024070041 A1 WO2024070041 A1 WO 2024070041A1
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pattern
product
forming tool
pattern forming
die
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PCT/JP2023/018931
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English (en)
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Inventor
沛征 林
Original Assignee
日本軽金属株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/02—Dies

Definitions

  • This invention relates to an extrusion die for forming patterned products, which produces patterned products by forming a predetermined pattern on different surfaces of a product component having a hollow portion formed of a thermoplastic material, such as an aluminum alloy.
  • aluminum alloys and the like have excellent workability and a high degree of freedom in cross-sectional shape, making them suitable for extrusion processing because they can be formed into a variety of shapes, and are currently in wide use.
  • a rack-shaped or wavy pattern or other uneven pattern is formed on the surface, or an uneven pattern is formed continuously in the longitudinal direction of the surface and in the width direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • metal made of an aluminum alloy which is a thermoplastic material that is continuously extruded with a roughly clay-like softness, is shaped into a product component by a bearing section, and a textured pattern is simultaneously formed on the opposing surfaces of the product component by two pattern forming tools with textured pattern forming sections on their surfaces that rotate as the metal is extruded.
  • Patterned products with hollow parts formed in this way are used, for example, for louvers and fence posts.
  • the design can be improved, and the functionality of the pattern, such as display and recognition, can also be improved.
  • a pattern can be formed on two opposing surfaces of a product having a hollow portion, but a pattern cannot be continuously formed on the remaining two surfaces.
  • This invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an extrusion die for molding patterned products that can continuously mold any desired uneven pattern on different surfaces of a product component having a hollow portion.
  • the present invention provides an extrusion die for molding a patterned product, which molds patterns on different surfaces of a product member having a hollow portion formed from a thermoplastic material continuously extruded from a material supply side, and is characterized in that it comprises an upper die having a mandrel with a bearing portion for introducing the thermoplastic material and molding the shape of the hollow portion in the thermoplastic material, an intermediate die having a bearing portion for molding the external shape of the thermoplastic material, and a lower die supporting the upper die via the intermediate die, and the lower die comprises a first lower die having a first pattern molding tool that rotates with the movement of the product member molded by the bearing portion and molds a pattern on at least one of the opposing surfaces of the product member, and a second pattern molding tool that rotates with the movement of the product member and molds a pattern on at least one of the opposing surfaces of the product member that is different from the surface on which the pattern is molded, and a second lower die that is connected to the first lower die
  • thermoplastic material is extruded and passes through the bearing portion of the mandrel of the upper die and the bearing portion of the intermediate die, whereby the thermoplastic material is molded into the shape of a product component having a hollow portion.
  • thermoplastic material passes through the lower die provided downstream of the upper die and the intermediate die
  • a pressing force from the first pattern forming tool acts on the opposing surfaces of the thermoplastic material to form a concave-convex pattern on the opposing surface or at least one of the opposing surfaces of the product component
  • a pressing force from the second pattern forming tool acts on the opposing surface or at least one of the opposing surfaces of the product component that is different from the surface on which the pattern is molded, whereby a concave-convex pattern is molded on the opposing surface of the product component.
  • the first lower mold constituting the lower die is provided with a lower guide portion that guides the movement of the product member formed by the bearing portion, and the mandrel is formed with a relief portion that absorbs the pressing force applied by the first pattern forming tool and the second pattern forming tool during pattern forming.
  • the mandrel is formed downstream in the direction of movement of the product member from the position where the first pattern forming tool and the second pattern forming tool press the product member, and the escape portion is formed up to the tip of the mandrel.
  • the material that flows downstream of the thermoplastic material due to the pressure of the pattern forming parts of the first pattern forming tool and the second pattern forming tool and flows toward the hollow part is restricted by the escape part.
  • the first pattern forming tool and the second pattern forming tool are formed using an identical pattern forming tool that forms the same pattern on different surfaces of the product member, a tool that includes a non-pattern forming tool that does not form a pattern on one of the opposing surfaces of the product member, or a tool that includes an irregular pattern forming tool that forms different patterns on different surfaces of the product member.
  • any pattern, including no pattern, can be selected and molded onto different surfaces of a product component that has a hollow portion.
  • the first pattern forming tool and the second pattern forming tool are each rotatably arranged on the first lower mold and can adjust the pressure toward the product member.
  • both ends of the rotation shaft of the first pattern forming tool and the second pattern forming tool are rotatably supported by the first mounting member and the second mounting member via bearings
  • the first mounting member is arranged in a first mounting member installation recess formed on the upper mold die side surface of the first lower mold
  • the second mounting member is arranged in a second mounting member installation recess formed on the second lower mold side surface of the first lower mold
  • the first lower mold is preferably provided with a pressure adjustment mechanism that adjusts the pressure of the first pattern forming tool and the second pattern forming tool against the product member, which slides the first mounting member and the second mounting member along a direction perpendicular to the movement direction of the product member.
  • the first and second pattern forming tools are pressed toward the product member, and the pressing force of the first and second pattern forming tools against the product member, i.e., the amount by which the first and second pattern forming tools bite into the product member, is adjusted.
  • the first pattern forming tool is supported by a first mounting member disposed in a first mounting member installation recess formed on the side of the upper die in the first lower die.
  • the first mounting member is slid by the pressure adjustment mechanism in a direction perpendicular to the direction of movement of the product member to adjust the pressing force, i.e., the amount of biting.
  • the second pattern forming tool is supported by a second mounting member disposed in a second mounting member installation recess formed on the side of the second lower die in the first lower die.
  • the second mounting member is slid by the pressure adjustment mechanism in a direction perpendicular to the direction of movement of the product member to adjust the pressing force, i.e., the amount of biting.
  • the amount by which the first pattern forming tool and the second pattern forming tool bite into different surfaces of the product component can be adjusted.
  • a pressing force from a first pattern former acts on the opposing surfaces of a thermoplastic member molded into the shape of a product component having a hollow portion, forming a concave-convex pattern on at least one of the opposing surfaces of the product component, and then a pressing force from a second pattern former acts on at least one of the opposing surfaces of the product component different from the surface on which the pattern is molded, forming a concave-convex pattern on the opposing surface of the product component. Therefore, any concave-convex pattern can be successively molded on different surfaces of a product component having a hollow portion.
  • the pressing force is absorbed by the recess and the inner surface of the product component can be brought into close contact with the recess, thereby preventing the inner surface of the product component from becoming uneven or preventing the surface forming the uneven shape from becoming deformed.
  • the material that flows downstream of the thermoplastic member due to the pressure of the pattern forming parts of the first and second pattern forming tools and flows toward the hollow part is restricted by the escape part.
  • the inner surface of the product member can be kept in close contact with the escape part, thereby preventing unevenness from occurring on the inner surface of the product member.
  • the first pattern forming tool and the second pattern forming tool can be formed using the same pattern forming tool, or can include a non-pattern forming tool that does not form a pattern on one of the opposing surfaces of the product component, or can include an irregular pattern forming tool that forms different patterns on different surfaces of the product component, and can be combined in any combination, so that any pattern, including a non-pattern, can be selected and formed on different surfaces of a product component having a hollow portion.
  • the first and second pattern forming tools are pressed toward the product component, adjusting the pressure of the first and second pattern forming tools against the product component, in other words the amount by which the first and second pattern forming tools bite into the product component. Therefore, the depth of the pattern applied to the product component can be adjusted as appropriate. Also, according to the invention described in claim 8, it is possible to easily incorporate the first and second pattern forming tools, which form different patterns, into the first lower mold.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an entire extrusion die for molding a patterned product according to the present invention.
  • 1A is a perspective view of an upper die in the present invention
  • FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the upper die.
  • 1A is a perspective view of an intermediate mold in the present invention
  • FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the intermediate mold.
  • 1A is an upper perspective view of a first lower mold that constitutes a lower die in this invention
  • FIG. 1B is a lower perspective view of the first lower mold
  • FIG. 1C is a perspective view of the state in which a second lower mold is attached.
  • FIG. 2 is an exploded cross-sectional view showing a first lower die, a second lower die, and a connecting bolt in the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a lower die housing a pattern forming tool according to the present invention.
  • FIG. 4 is a bottom view showing the lower die housing the pattern forming tool.
  • FIG. 2 is a sectional perspective view showing an attached state of the first pattern forming tool in the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 5.
  • 9 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 8.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. 8 .
  • FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. 8A.
  • FIG. 1A is a cross-sectional oblique view showing a state in which a first pattern forming tool is attached to the first lower mold
  • FIG. 1B is a cross-sectional oblique view showing a state in which a second pattern forming tool is attached to the first lower mold
  • 10(b) is an exploded perspective view showing a state in which the first pattern forming tool and the first mounting member have been removed from the state shown in FIG. 10(a).
  • FIG. 10(b) is an exploded perspective view showing a state in which the second pattern forming tool and the second mounting member are removed from the state shown in FIG. 10(b).
  • FIG. 1A is a plan view showing the pressure adjustment mechanism of the pattern forming tool in this invention, in which (a) is a state in which the pattern forming tool is maximally inserted into the product component, and (b) is a plan view showing a part in cross section in a state in which the pattern forming tool is slightly inserted into the product component.
  • FIG. 12(b) is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1A and 1B are top and bottom perspective views showing a patterned product having the same pattern on different surfaces formed by the extrusion die for forming a patterned product according to the present invention.
  • 1A and 1B are top and bottom perspective views showing a patterned product having the same pattern on three sides and no pattern on one side, which is formed by the extrusion die for forming patterned products of the present invention.
  • 1A and 1B are an upper perspective view and a lower perspective view, respectively, showing a patterned product having the same pattern and no pattern on two adjacent surfaces formed by the extrusion die for forming a patterned product according to the present invention.
  • 1A and 1B are an upper oblique view and a lower oblique view, respectively, of a patterned product formed by the extrusion die for forming patterned products of the present invention, the patterned product having two opposing surfaces on one side with the same wave-shaped pattern and two opposing surfaces on the other side with a diamond pattern.
  • 1A and 1B are an upper oblique view and a lower oblique view, respectively, of a patterned product formed by the extrusion die for forming patterned products of the present invention, the patterned product having two opposing surfaces on one side with the same wave-shaped pattern and two opposing surfaces on the other side with a diamond pattern and a square pattern.
  • extrusion die 1 The patterned product molding extrusion die 1 of this invention (hereinafter simply referred to as extrusion die 1) is equipped with an upper die 10 having a mandrel 13 with an inner bearing portion 15 that introduces a thermoplastic material (metal M) pressed from a container 2 and molds the shape of a hollow portion in the thermoplastic material, an intermediate die 20 having an outer bearing portion 25 that molds the outer shape of the thermoplastic material, and a lower die 30 that supports the upper die 10 via the intermediate die 20.
  • extrusion die 1 The patterned product molding extrusion die 1 of this invention (hereinafter simply referred to as extrusion die 1) is equipped with an upper die 10 having a mandrel 13 with an inner bearing portion 15 that introduces a thermoplastic material (metal M) pressed from a container 2 and molds the shape of a hollow portion in the thermoplastic material, an intermediate die 20 having an outer bearing portion 25 that molds the outer shape of the thermoplastic material, and a lower die 30 that supports the upper die 10
  • the lower die 30 comprises a first lower die 31 having a first pattern forming tool 40A that rotates with the movement of the product member 3 formed by the inner bearing part 15 of the mandrel 13 and the outer bearing part 25 of the intermediate die 20 to form a pattern Da on the opposing surface of the product member 3, and a second pattern forming tool 40B that rotates with the movement of the product member 3 to form a pattern Da on the opposing surface of the product member 3 that is different from the surface on which the pattern Da is formed, and a second lower die 37 that is connected to the first lower die 31 to fix the second pattern forming tool 40B.
  • the upper die 10 and the intermediate die 20 are connected by fitting the annular recess 10a on the outer periphery of the lower surface of the upper die 10 with the annular protrusion 20b on the outer periphery of the upper surface of the intermediate die 20, and the first lower die 31 constituting the intermediate die 20 and the lower die 30 is connected by fitting the annular recess 20a on the outer periphery of the lower surface of the intermediate die 20 with the annular protrusion 31b on the outer periphery of the upper surface of the first lower die 31.
  • the upper die 10, the intermediate die 20 and the first lower die 31 are connected by a connecting bolt (not shown) inserted from the back surface of the first lower die 31. In this state, the intermediate die 20 is connected while being sandwiched between the upper die 10 and the first lower die 31, so bending and deformation are suppressed.
  • the first lower mold 31 and the second lower mold 37 that make up the lower die 30 are connected by screwing connecting bolts 38 that pass through through holes 37a provided in four places on the second lower mold 37 into screw holes 36 provided in four places on the underside of the first lower mold 31 (see Figures 4A, 8, and 8A).
  • the container 2 is placed on the top surface of the upper die 10 and is configured to accommodate the metal M and maintain the temperature of the metal M at 400 to 500°C.
  • the top surface of the upper die 10 is formed with a slight recess in the center for placing the container 2, and in this recess, four fan-shaped introduction holes 11 are formed, offset by a specified angle around the central axis of the upper die 10.
  • the introduction holes 11 are for passing metal M, and two bridges 12 are provided at an intersection to separate the introduction holes 11. In other words, the part that separates the introduction holes 11 functions as the bridges 12.
  • bridges 12 are used to support the mandrel 13, and a support shaft 14 is connected to the back side of the central part (where the bridges 12 intersect) of the upper die 10 in the axial direction, hanging down, and the mandrel 13 is connected to the tip of the support shaft 14.
  • the mandrel 13 is formed so that its lower end surface is below a horizontal position with respect to the center of rotation of the second pattern forming tool 40B provided on the outer bearing portion 25 of the intermediate mold 20 and the first lower mold 31 constituting the lower mold die 30.
  • the mandrel 13 is formed downstream in the direction of movement of the product member 3 from the position where the second pattern forming tool 40B presses the product member 3 as described below (see Figures 8 and 8A).
  • the upper side of this mandrel 13 is formed with an inner bearing portion 15, which is formed to be substantially the same as the inner shape of the product 4, i.e., with a square (rectangular) cross-sectional shape, as shown in FIG. 2(b).
  • an inner bearing portion 15 is formed to be substantially the same as the inner shape of the product 4, i.e., with a square (rectangular) cross-sectional shape, as shown in FIG. 2(b).
  • a relief portion 16 is formed to prevent an uneven shape from being formed on the inner surface of the product member 3 when the outer surface is pressed by the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B (see FIG. 9).
  • the relief portion 16 is formed up to the tip of the mandrel 13.
  • the intermediate mold 20 is formed with a slight recess in the center to accommodate the upper die 10, and the recessed portion is formed with a first reservoir 21 for accumulating the metal M, which has a shape substantially the same as the outer edge of the introduction hole 11.
  • This first reservoir 21 is for gradually forming the metal M introduced from the introduction hole 11 into a square (rectangular) shape, which is the outer shape of the product 4.
  • This first reservoir 21 has four protrusions 24 protruding from the outer periphery of the intermediate mold 20 toward the inside, which are formed at intervals of a predetermined angle around the central axis of the intermediate mold 20 so as to contact the back surface of the outer periphery of the bridge 12. These protrusions 24 are provided to prevent the bridge 12 from bending due to frictional forces (or flow resistance) between the metal M and the mandrel 13, i.e., to improve the bending rigidity of the bridge 12.
  • a second reservoir 22 is formed in the center of the first reservoir 21, continuing from the first reservoir 21.
  • the upper opening of this second reservoir 22 is formed to be larger than the outer dimensions of the product 4.
  • the lower side of the second reservoir 22 is formed so that the inner diameter gradually decreases.
  • a third reservoir 23 is formed, continuing from the second reservoir 22 and having a narrower opening than the second reservoir 22.
  • the first reservoir 21, the second reservoir 22, and the third reservoir 23 are formed so that the outer dimensions of the metal M gradually decrease as the metal M advances.
  • an outer bearing portion 25 is formed which is continuous with the third reservoir 23 and has a narrower opening than the third reservoir 23.
  • This outer bearing portion 25 is a portion for finishing the outer shape of the metal M to the outer shape of the product 4, and the inner dimensions of the outer bearing portion 25 are formed to be approximately the same as the outer dimensions of the product 4.
  • the inner bearing portion 15 is formed to be approximately the same as the inner shape of the product 4, so that by the metal M passing between the inner bearing portion 15 and the outer bearing portion 25, the shape of the product 4 except for the pattern Da is formed to be the same as the shape of the metal M.
  • an upper guide portion 26 is formed which is continuous with the outer bearing portion 25.
  • This upper guide portion 26 is a portion which guides the metal M (hereinafter, the formed metal M is referred to as the product member 3) which is formed and extruded by the inner bearing portion 15 and the outer bearing portion 25, toward the lower die 30.
  • a protrusion 27 that protrudes downstream is provided on the lower side of the outer bearing portion 25, on the side corresponding to the portion where the first pattern forming tool 40A described below is provided, or on the side located above the first pattern forming tool 40A.
  • This protrusion 27 is formed so as to follow and cover part of the outer periphery of the upper side of the first pattern forming tool 40A.
  • the surface of this protrusion 27 facing the product member 3 is formed so as to leave a predetermined gap between the product member 3.
  • the side on which this protrusion 27 is not formed is formed at an angle so that the gap between the product member 3 and the product member 3 increases as the product member 3 advances, and this inclined surface is configured to function as the upper guide portion 26.
  • the first lower mold 31 constituting the lower die 30 is formed in a cylindrical shape as shown in Figures 4, 4A, and 5, and an annular convex portion 31b is formed on the outer periphery of its upper surface to fit into an annular concave portion 20a formed on the back surface of the intermediate mold 20.
  • the first lower mold 31 is formed with a pattern former arrangement space 32 (hereinafter referred to as arrangement space 32) with a substantially rectangular cross section near the approximate center of its plane for arranging the first pattern former 40A and the second pattern former 40B.
  • the first lower die 31 is formed with a lower guide portion 39 that guides the product member 3.
  • This lower guide portion 39 is formed from its upper end surface to its lower end surface.
  • the lower guide portion 39 is formed with an opening area larger than the opening area of the lower end side of the upper guide portion 26, and is formed along the axial direction of the first lower die 31.
  • the second lower die 37 connected to the first lower die 31 is formed with an opening 37b with the same opening area as the lower guide portion 39 formed on the first lower die 31.
  • a first pattern forming tool 40A is arranged to form a pattern Da on the opposing surface of the product member 3.
  • a second pattern forming tool 40B is arranged to form a pattern Da on the opposing surface of the product member 3 that is different from the surface on which the pattern Da is formed by the first pattern forming tool 40A.
  • a first mounting member installation recess 33 (hereinafter referred to as the first installation recess 33) is formed for installing the mounting member 41 (hereinafter referred to as the first mounting member 41) of the first pattern forming tool 40A.
  • Figs. 7 and 10(a) show one of the first installation recesses 33.
  • This first installation recess 33 is provided along the longitudinal direction of the arrangement space 32, and is formed in a rectangular shape of a predetermined width and a predetermined depth. The first installation recess 33 formed in this way is inserted into the first installation recess 33.
  • through holes 34 are formed on the outer peripheral surface of the first lower mold 31 at positions on the extension line of each of the first installation recesses 33, which are connected to the first installation recesses 33.
  • the inner diameter of the through holes 34 on the first installation recess 33 side is smaller than the inner diameter on the outer peripheral side of the first lower mold 31, and a female thread 34a is formed in the part with the smaller inner diameter.
  • a pressure adjustment bolt 51 constituting a pressure adjustment mechanism of the first pattern forming tool 40A described later is screwed into this female thread 34a.
  • Two through holes 34 with female threads 34a are formed so as to press two places, the upper and lower sides, of the side surface of the first mounting member 41.
  • a second mounting member installation recess 35 (hereinafter referred to as the second installation recess 35) for installing the mounting member 42 (hereinafter referred to as the second mounting member 42) of the second pattern forming tool 40B is formed on both sides along the longitudinal direction perpendicular to the direction in which the first pattern forming tool 40A is arranged in the arrangement space 32 on the lower side (rear side) of the first lower mold 31.
  • This second installation recess 35 is formed in a rectangular shape of a predetermined width and a predetermined depth, similar to the first installation recess 33. The second installation recess 35 is inserted into the second installation recess 35 thus formed.
  • a through hole 34 that communicates with the second installation recess 35 is formed on the outer circumferential surface of the first lower mold 31 at a position on the extension line of each second installation recess 35.
  • the inner diameter of this through hole 34 on the second installation recess 35 side is smaller than the inner diameter on the outer circumferential side of the first lower mold 31, and a female thread 34a is formed in the part with the smaller inner diameter.
  • a pressure adjustment bolt 51 that constitutes a pressure adjustment mechanism of the second pattern forming tool 40B described later is screwed into this female thread 34a.
  • Two through holes 34 with female threads 34a are formed so as to press two places, the upper and lower sides, of the side surface of the second mounting member 42.
  • the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B form a continuous uneven pattern Da in the longitudinal direction on the surface of the hollow rectangular product member 3, and are formed by rollers with peaks and valleys appropriately spaced apart on the outer circumferential surface. Note that the first pattern forming tool 40A forms the pattern Da on the short side surface of the product member 3, whereas the second pattern forming tool 40B forms the pattern Da on the long side surface of the product member, so the lengths of the pattern forming parts are different, but they are otherwise configured in the same way.
  • the pattern Da formed on the surface of the product member 3 by the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B thus formed has recesses Da1 and protrusions Da2 corresponding to the peaks and valleys of the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B, and is formed by sandwiching the surface of the product member 3 between the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B and the relief portion 16.
  • the first pattern forming tool 40A shown in FIG. 9 is described. If the side of the product member 3 formed to a predetermined plate thickness between the inner bearing portion 15 and the outer bearing portion 25 hangs down without receiving a load, the escape portion 16 is formed so that a predetermined gap S is formed between the inner surface of the side and the escape portion 16. This gap S is configured to release the pressing force from the top of the first pattern forming tool 40A when the first pattern forming tool 40A forms a continuous uneven pattern Da on the surface of the side.
  • the top of the first pattern forming tool 40A presses the side when the first pattern forming tool 40A forms a continuous uneven pattern Da on the surface of the side with its top
  • the pressing force from the first pattern forming tool 40A is absorbed by the escape portion 16, and the side is pressed and pressed against the escape portion 16.
  • the inner surface of the side and the escape portion 16 are in close contact with each other, so that the occurrence of unevenness on the inner surface of the side can be suppressed.
  • the first pattern forming tool 40A has been described, but the same is true when forming pattern Da with the second pattern forming tool 40B.
  • the top of the second pattern forming tool 40B presses against the side surface as the second pattern forming tool 40B forms a continuous uneven pattern Da on the surface of the side surface with its top
  • the pressing force from the second pattern forming tool 40B is absorbed by the relief portion 16, and the side surface is pressed against the relief portion 16.
  • the inner surface of the side surface and the relief portion 16 are in close contact with each other, which prevents unevenness from occurring on the inner surface of the side surface.
  • the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) is disposed in a position opposite the recess 16 as described above. Also, as shown in Figures 10, 11A and 11B, a bearing 43 is fitted into the first mounting member 41 (second mounting member 42), and a shaft portion 44 for supporting the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) is fitted into the bearing 43.
  • This first mounting member 41 (second mounting member 42) is inserted into the first installation recess 33 (second installation recess 35) as shown in Figures 10 to 12, and is fitted slidably into the product member 3 (metal M) side.
  • the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) and the shaft 44 are connected by a key 45.
  • the pressure adjustment mechanism is composed of a pressure adjustment bolt 51 that abuts against one end of the first mounting member 41 (second mounting member 42) in the longitudinal direction, and an adjustment spacer 52 that is removably provided in the first installation recess 33 (second installation recess 35).
  • the pressure adjustment bolts 51 are configured to be screwed into the female threads 34a provided in the through holes 34 formed from the outer periphery of the first lower die 31 toward the side surface of the first mounting member 41 (second mounting member 42), so that the tip of each pressure adjustment bolt 51 abuts against one end of the first mounting member 41 (second mounting member 42) in the longitudinal direction.
  • Figure 12(b) shows an adjustment method for reducing the amount that the top of the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) bites into the surface of the product member 3.
  • the first mounting member 41 second mounting member 42
  • the first installation recess 33 second installation recess 35
  • the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) is grasped by hand and pulled toward the pressure adjustment bolt 51. After that, an adjustment spacer 52 is inserted into the gap L1 of the other side so that the top of the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) is set to bite into the product member 3, and the pressure adjustment bolt 51 is screwed in until it abuts against the side of the first mounting member 41 (second mounting member 42).
  • the adjustment spacer 52 is formed from a plate finished to a specified thickness, and multiple types of plates with different thicknesses are prepared in advance to adjust the amount of penetration of the top of the first pattern forming tool 40A (second pattern forming tool 40B) into the product member 3.
  • the adjustment spacer 52 is formed to a length that is approximately the same as the thickness of the first mounting member 41 (second mounting member 42).
  • gripping portions 53 are formed on both ends in the width direction at the upper end of the adjustment spacer 52. These gripping portions 53 are formed so that the adjustment spacer 52 can be clamped with a specified clamping tool (jig) when inserting the adjustment spacer 52 into the first installation recess 33 (second installation recess 35).
  • the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B for forming the uneven pattern Da on the surface of the product member 3 are set in the lower die 30.
  • the first pattern forming tool 40A is set by inserting the first mounting member 41 into the first installation recess 33 provided on the upper side (intermediate mold side) of the first lower mold 31.
  • the second pattern forming tool 40B is set by inserting the second mounting member 42 into the second installation recess 35 provided on the lower side (rear side) of the first lower mold 31.
  • the positions of the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B are set by the pressure adjustment bolt 51 to the desired extent that the tops of the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B bite into the side of the product member 3, i.e., the height dimensions of the recess Da1 and the protrusion Da2.
  • the first pattern forming tool 40A After the first pattern forming tool 40A is set, the upper die 10, the intermediate die 20, and the first lower die 31 are connected by a connecting bolt (not shown) that is inserted from the back surface of the first lower die 31.
  • the second pattern forming tool 40B After the second pattern forming tool 40B is set, the second pattern forming tool 40B is fixed by screwing the connecting bolts 38 that pass through the through holes 37a provided in four places on the second lower die 37 into the screw holes 36 provided in four places on the underside of the first lower die 31 (see Figures 4A, 8, and 8A).
  • metal M is introduced from the container 2 into the upper die 10 and then pushed downstream via the introduction hole 11 and the first to third reservoirs 21, 22, 23.
  • the outer shape of the metal M is formed to the outer shape of the product 4 and a hollow shape is formed in the metal M.
  • the metal M formed into a hollow rectangular shape, i.e., the product member 3, is pushed along the upper guide portion 26 of the intermediate die 20 toward the lower die 30.
  • the intermediate mold 20 has a protrusion 27 formed to cover the first pattern forming tool 40A provided on the lower die 30, and this can prevent the tip portion of the metal M from coming into contact with the first pattern forming tool 40A before it is sandwiched between the first pattern forming tool 40A and the mandrel 13 when the metal M starts to be extruded.
  • the pressing force of the first pattern forming tool 40A can be applied to the intended position of the product member 3.
  • the first pattern forming tool 40A is configured to rotate using the load that presses the metal M against the extrusion die 1.
  • the inner surface of the portion that has passed through the first pattern forming tool 40A also abuts against the escape portion 16, preventing the material from flowing toward the hollow portion. This allows the inner surface of the product member 3 to be maintained as a smooth surface. In other words, the generation of uneven shapes on the inner surface of the product member 3 can be prevented.
  • the second pattern forming tool 40B As the product member 3, on which the pattern Da has been formed on the opposing surface of the short side by the first pattern forming tool 40A, is further extruded downward while being guided within the arrangement space 32 of the lower die 30, the second pattern forming tool 40B, which rotates as the product member 3 is extruded, continuously forms an uneven pattern Da on a surface different from the surface on which the pattern Da has been formed by the first pattern forming tool 40A on the product member 3, i.e., on the opposing surface on the long side of the product member 3.
  • the second pattern forming tool 40B is configured to rotate using the load that presses the metal M against the extrusion die 1.
  • the pressing force is transmitted to the product member 3 when the top of the second pattern forming tool 40B bites into the side of product member 3, and the side is pressed to the opposite side facing the second pattern forming tool 40B.
  • a wide gap S is provided between the surface of the mandrel 13 facing the second pattern forming tool 40B, i.e., the escape portion 16, and the inner surface of the product member 3, so that the inner surface of the pressed product member 3 is pressed against the escape portion 16.
  • the pressing force applied to the side of the product member 3 by the second pattern forming tool 40B is absorbed by the escape portion 16.
  • the inner surface of the portion that has passed through the second pattern forming tool 40B also abuts against the escape portion 16, preventing the material from flowing toward the hollow portion. This allows the inner surface of the product member 3 to be maintained as a smooth surface. In other words, the occurrence of uneven shapes on the inner surface of the product member 3 can be prevented.
  • the uneven pattern Da is then formed continuously on the opposing surface of the long side of the product member 3 using the second pattern forming tool 40B. This process is then continued until the specified product length is reached.
  • the product 4 formed in the above manner has a concave-convex wavy pattern Da formed on the opposing surfaces of the short side and the long side, with a series of concaves Da1 and convexities Da2, as shown in Figure 14A.
  • the upper die 10, intermediate die 20, first lower die 31, and second lower die 37 are disconnected and the first lower die 31 is removed. Then, for example, to reduce the amount of penetration, the pressure adjustment bolt 51 is turned in the opposite direction to allow the first mounting member 41 (second mounting member) to slide within the first installation recess 33 (second installation recess 35).
  • a predetermined adjustment spacer 52 is inserted into the first installation recess 33 (second installation recess 35) so that the top of the first pattern shaping tool 40A (second pattern shaping tool 40B) will bite into it to a predetermined extent, and the pressure adjustment bolt 51 is screwed in until it abuts against the side of the first pattern shaping tool 40A (second pattern shaping tool 40B).
  • the extrusion die 1 according to the present invention is used to form the same concave-convex wavy pattern Da on different surfaces of the product 4, but the extrusion die 1 according to the present invention is not limited to this and may be configured to form any pattern on different surfaces of the product, as shown below.
  • a concave-convex wavy pattern Da is formed on the opposing surfaces of the short side of the product 4, a concave-convex wavy pattern Da is formed on one opposing surface of the long side, and the other opposing surface is formed without a pattern D0.
  • one of the opposing second pattern formers 40B in the second pattern former 40B is formed with a roller that has no concaves or convexes on its surface.
  • a concave-convex wavy pattern Da is formed on one of the opposing surfaces on the short side of the product 4, and the other opposing surface is formed without a pattern D0.
  • a concave-convex wavy pattern Da is formed on one of the opposing surfaces on the long side, and the other opposing surface is formed without a pattern D0.
  • one of the opposing first pattern forming tools 40A in the first pattern forming tool 40A is formed with a roller that has no concaves or convexes on its surface.
  • one of the opposing second pattern forming tools 40B in the second pattern forming tool 40B is formed with a roller that has no concaves or convexes on its surface.
  • a continuous diamond pattern Db is formed on the opposing surfaces of the short sides of the product 4, and a concave-convex wavy pattern Da is formed on the opposing surfaces of the long sides.
  • the first pattern forming tool 40A is formed by a roller with continuous diamond-shaped protrusions
  • the second pattern forming tool 40B is formed by a roller with peaks and valleys that form continuous recesses Da1 and protrusions Da2.
  • a continuous diamond pattern Db is formed on one of the opposing short side surfaces of the product 4, and a continuous square pattern Dc is formed on the other opposing surface. Also, a concave-convex wavy pattern Da is formed on the opposing long side surface.
  • one of the first pattern forming tools 40A is formed with a roller having continuous diamond-shaped protrusions
  • the other opposing first pattern forming tool 40A is formed with a roller having continuous square protrusions
  • the second pattern forming tool 40B is formed with a roller having peaks and valleys that form continuous recesses Da1 and protrusions Da2.
  • the uneven pattern Da, diamond pattern Db, square pattern Dc, etc. described above in (a) to (d) are just examples, and patterns of other shapes than those described above, such as circular patterns, triangular patterns, pentagonal patterns, polygonal patterns, etc., may be formed.
  • the cross section of the mandrel 13 is rectangular, and the product 4 has a rectangular cross section, but the shape of the product 4 is not limited to this.
  • the cross section of the mandrel 13 may be square, and the product 4 may have a square cross section.
  • the uneven patterns Da, Db, Dc including no pattern D0 are formed on the opposing surfaces or at least one of the opposing surfaces of the product member 3 having a hollow portion, and then the pressing force of the second pattern forming tool 40B acts on the opposing surface or at least one of the opposing surfaces different from the surface on which the above patterns Da, Db, Dc are formed on the product member 3, forming the uneven patterns Da, Db, Dc including no pattern D0 on the opposing surfaces of the product member 3. Therefore, the uneven patterns Da, Db, Dc including any arbitrary no pattern D0 can be continuously formed on different surfaces of the product member 3 having a hollow portion.
  • the pressing force is absorbed by the recess 16, and the inner surface of the product member 3 can be brought into close contact with the recess 16, thereby preventing the inner surface of the product member 3 from becoming uneven or preventing the surface forming the uneven shape from becoming deformed.
  • the material that flows downstream of the product member 3 due to the pressure of the pattern forming parts of the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B is restricted by the escape part 16.
  • the inner surface of the product member 3 can be kept in close contact with the escape part 16, which prevents the inner surface of the product member 3 from becoming uneven.
  • the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B can be formed by any combination of the same pattern forming tool, a non-pattern forming tool that does not form a pattern on one of the opposing surfaces of the product member 3, or a non-pattern forming tool that forms different patterns Da, Db, Dc (including no pattern D0) on different surfaces of the product member 3, so that any pattern Da, Db, Dc including no pattern D0 can be selected and formed on different surfaces of the product member 3 having a hollow portion.
  • the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B are adjusted by pressing them toward the product member 3, thereby adjusting the pressing force of the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B against the product member 3, in other words, the amount by which the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B bite into the product member 3. Therefore, the depth of the patterns Da, Db, Dc applied to the product member 3 can be appropriately adjusted. Also, it is possible to easily incorporate the first pattern forming tool 40A and the second pattern forming tool 40B, which form different patterns Da, Db, Dc, into the first lower mold.
  • the product material is described as an aluminum alloy, but the product material is not limited to an aluminum alloy. It is also possible to use synthetic resins such as general-purpose plastics such as PP (polypropylene) and PE (polyethylene) and engineering plastics such as PA (polyamide).
  • synthetic resins such as general-purpose plastics such as PP (polypropylene) and PE (polyethylene) and engineering plastics such as PA (polyamide).
  • the extrusion die 1 according to the present invention is not limited to a vertical configuration in which the metal M is supplied from above, but may be, for example, a horizontal configuration in which the extrusion die is arranged horizontally and the metal M is supplied from the side.

Landscapes

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Abstract

中空部を有する製品用部材の異なる表面に任意の凹凸模様を連続して成形できる模様付製品成形用押出しダイスを提供する。　熱可塑性部材に中空部形状を成形する内側ベアリング部１５を設けたマンドレル１３を有する上型ダイ１０と、上記熱可塑性部材の外形形状を成形する外側ベアリング部２５を有する中間型２０と、上記中間型を介して上記上型ダイを支持する下型ダイ３０とを具備する。上記下型ダイは、それぞれ上記ベアリング部により成形された製品用部材３の移動とともに回転して、上記製品用部材の対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第１の模様成形具４０Ａと、上記製品用部材における上記模様が成形された面と異なる対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第２の模様成形具４０Ｂとを具備する第１の下型３１と、上記第２の模様成形具を固定すべく上記第１の下型に連結される第２の下型３７とを具備する。

Description

模様付製品成形用押出しダイス
　この発明は、熱可塑性材料としての、例えばアルミニウム合金で形成される中空部を有する製品用部材の異なる表面に所定の模様を成形して模様付製品を製造する模様付製品成形用押出しダイスに関するものである。
　一般にアルミニウム合金等は、加工性に優れており、断面形状の自由度も高く期待できる等、様々な形状を得ることができることから押出し加工に適しており、現在では広く採用されている。
　例えば、アルミニウム合金の押出加工により表面にラック形状や波形状等の凹凸模様、表面の長手方向及び長手方向と直交する幅方向に連続して形成される等の凹凸模様を成形することも行われている。
　従来、凹凸模様付製品を押出し成形する技術として、素材供給側から連続して押し出される熱可塑性部材で形成される中空部を有する製品用部材の二つの側面に模様を成形する模様付製品成形用押出しダイスが知られている（例えば、特開２０２２－４５４６４号公報参照）。
　特開２０２２－４５４６４号公報に記載の模様付製品成形用押出しダイスによれば、略粘土状の柔らかさで連続して押し出される熱可塑性部材であるアルミニウム合金からなるメタルをベアリング部で製品用部材に成形し、メタルの押出しに伴って回転する、表面に凹凸模様成形部を有する二つの模様成形具によって製品用部材の対向する表面に同時に凹凸模様が成形される。
　このように成形される中空部を有する模様付製品は、例えば、ルーバーやフェンスの支柱などに使用される。この模様付製品の表面に凹凸模様を施すことによって意匠性を高めることができ、また、模様の持つ表示，認識等の機能性を高めることができる。
　しかし、上記特開２０２２－４５４６４号公報に開示された技術では、中空部を有する製品の対向する二面に模様を成形することができるが、連続して残りの二面に模様を成形することはできない。
　この種の中空部を有する製品において、更に意匠性を高めると共に、模様の持つ表示，認識等の機能性を高めるためには、製品の対向する二面以外の異なる表面を利用して模様を成形することが望まれる。
　この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、中空部を有する製品用部材の異なる表面に任意の凹凸模様を連続して成形できる模様付製品成形用押出しダイスを提供することを課題とする。
　上記課題を達成するために、この発明は、素材供給側から連続して押し出される熱可塑性部材で形成される中空部を有する製品用部材の異なる表面に模様を成形する模様付製品成形用押出しダイスであって、　上記熱可塑性部材を導入し、上記熱可塑性部材に中空部形状を成形するベアリング部を設けたマンドレルを有する上型ダイと、上記熱可塑性部材の外形形状を成形するベアリング部を有する中間型と、上記中間型を介して上記上型ダイを支持する下型ダイとを具備し、　上記下型ダイは、上記ベアリング部により成形された上記製品用部材の移動とともに回転して、上記製品用部材の対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第１の模様成形具と、上記製品用部材の移動とともに回転して、上記製品用部材における上記模様が成形された面と異なる対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第２の模様成形具とを具備する第１の下型と、上記第２の模様成形具を固定すべく上記第１の下型に連結される第２の下型とを具備する、ことを特徴とする。
　このように構成することにより、熱可塑性部材を押し出して熱可塑性部材が上型ダイのマンドレルのベアリング部と中間型のベアリング部を通過することによって熱可塑性部材が中空部を有する製品用部材の形状に成形される。また、上型と中間型の下流側に設けられた下型ダイを熱可塑性部材が通過すると、熱可塑性部材の対向する表面に第１の模様成形具による押圧力が作用して製品用部材の対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に凹凸模様が成形され、次いで、製品用部材における上記模様が成形された面と異なる対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に第２の模様成形具による押圧力が作用して製品用部材の対向する表面に凹凸模様が成形される。
　この発明において、上記下型ダイを構成する上記第１の下型には、上記ベアリング部により成形された上記製品用部材の移動を案内する下側ガイド部が設けられ、上記マンドレルには、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具による模様成形時の押圧力を吸収する逃げ部が形成されているのが好ましい。
　このように構成することにより、第１の模様成形具及び第２の模様成形具によって模様を成形する際には、その押圧力が逃げ部によって吸収される。
　また、この発明において、上記マンドレルは、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具によって上記製品用部材を押圧する位置よりも、上記製品用部材の移動方向における下流側まで形成され、上記逃げ部は、上記マンドレルの先端まで形成されているのが好ましい。
　このように構成することにより、第１の模様成形具及び第２の模様成形具の模様成形部の押圧により熱可塑性部材の下流側に流動した材料のうち中空部側に流動する材料は、逃げ部によって規制される。
　また、この発明において、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、上記製品用部材の異なる表面に同一の模様を成形する同一模様成形具にて形成されるもの、上記製品用部材の対向する表面の一方に模様を成形しない無模様成形具を含むもの、あるいは、上記製品用部材の異なる表面にそれぞれ異なる模様を成形する異形模様成形具を含むものなどを用いるのが好ましい。
　このように構成することにより、中空部を有する製品用部材の異なる表面に、無模様を含む任意の模様を選択して成形することができる。
　加えて、この発明において、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、それぞれ上記第１の下型に回転自在に、かつ、上記製品用部材側に向かって押圧調整可能に配設されているのが好ましい。この場合、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、それぞれ回転軸の両端が軸受を介して第１の取付部材及び第２の取付部材に回転自在に支持され、上記第１の取付部材は、上記第１の下型における上記上型ダイ側面に形成された第１の取付部材設置用凹部に配置され、上記第２の取付部材は、上記第１の下型における上記第２の下型側面に形成された第２の取付部材設置用凹部に配置され、上記第１の下型には、それぞれ上記第１の取付部材及び上記第２の取付部材を上記製品用部材の移動方向に対して直交する方向に沿ってスライドさせる上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具の上記製品用部材に対する押圧を調整する押圧調整機構が設けられているのが好ましい。
　このように構成することにより、第１の模様成形具及び第２の模様成形具は、製品用部材側に向かって押圧調整されることによって、第１の模様成形具及び第２の模様成形具の製品用部材に対する押圧力、すなわち第１の模様成形具及び第２の模様成形具が製品用部材に食い込む量が調整される。この場合、第１の模様成形具は、第１の下型における上型ダイ側面に形成された第１の取付部材設置用凹部に配置された第１の取付部材によって支持される。第１の取付部材は、押圧調整機構によって製品用部材の移動方向に対して直交する方向にスライドさせて押圧力すなわち食い込み量が調整される。一方、第２の模様成形具は、第１の下型における第２の下型側面に形成された第２の取付部材設置用凹部に配置された第２の取付部材によって支持される。第２の取付部材は、押圧調整機構によって製品用部材の移動方向に対して直交する方向にスライドさせて押圧力すなわち食い込み量が調整される。これにより、異なる模様を成形する第１の模様成形具及び第２の模様成形具の第１の下型への組込を容易にすることができる。また、第１の模様成形具及び第２の模様成形具が製品用部材の異なる面に食い込む量が調整される。
　請求項１に記載の発明によれば、中空部を有する製品用部材の形状に成形された熱可塑性部材の対向する表面に第１の模様成形具による押圧力が作用して製品用部材の対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に凹凸模様が成形され、次いで、製品用部材における上記模様が成形された面と異なる対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に第２の模様成形具による押圧力が作用して製品用部材の対向する表面に凹凸模様が成形される。したがって、中空部を有する製品用部材の異なる表面に任意の凹凸模様を連続して成形することができる。
　請求項２に記載の発明によれば、第１の模様成形具及び第２の模様成形具によって模様を成形する際には、その押圧力が逃げ部によって吸収されて、製品用部材の内面を逃げ部に密着させることができるため、製品用部材の内面に凹凸形状が生じることや、その凹凸形状を形成する一面が変形することを抑制できる。
　請求項３に記載の発明によれば、第１の模様成形具及び第２の模様成形具の模様成形部の押圧により熱可塑性部材の下流側に流動した材料のうち中空部側に流動する材料は、逃げ部によって規制される。その結果、製品用部材の内面を逃げ部に密着させた状態を維持することができることにより、製品用部材の内面に凹凸形状などが生じるのを抑制できる。
　請求項４，５，６に記載の発明によれば、第１の模様成形具及び第２の模様成形具は、同一模様成形具にて形成するか、製品用部材の対向する表面の一方に模様を成形しない無模様成形具を含むか、あるいは、製品用部材の異なる表面にそれぞれ異なる模様を成形する異形模様成形具を含むものものを任意に組み合わせることができるので、中空部を有する製品用部材の異なる表面に、無模様を含む任意の模様を選択して成形することができる。
　請求項７，８に記載の発明によれば、第１の模様成形具及び第２の模様成形具は、製品用部材側に向かって押圧調整されることによって、第１の模様成形具及び第２の模様成形具の製品用部材に対する押圧力、換言すると第１の模様成形具及び第２の模様成形具が製品用部材に食い込む量が調整される。したがって、製品用部材に付される模様の深さを適宜調整することができる。また、請求項８に記載の発明によれば、異なる模様を成形する第１の模様成形具及び第２の模様成形具の第１の下型への組込を容易にすることができる。
この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスの全体を示す斜視図である。 この発明における上型ダイの斜視図（ａ）及び上型ダイの拡大断面図（ｂ）である。 この発明における中間型の斜視図（ａ）及び中間型の拡大断面図（ｂ）である。 この発明における下型ダイを構成する第１の下型の上方斜視図（ａ）、第１の下型の下方斜視図（ｂ）及び第２の下型を取り付けた状態の斜視図（ｃ）である。 この発明における第１の下型、第２の下型及び連結ボルトを示す分解断面図である。 この発明における模様成形用具を収容した下型ダイを示す平面図である。 上記模様成形具を収容した下型ダイを示す底面図である。 この発明における第１の模様成形具の取付状態を示す断面斜視図である。 図５のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。 図８のII－II線に沿う断面図である。 図８の要部を示す拡大断面図である。 図８Ａの要部を示す拡大断面図である。 第１の模様成形具を上記第１の下型に取り付けた状態を示す断面斜視図（ａ）及び第２の模様成形具を上記第１の下型に取り付けた状態を示す断面斜視図（ｂ）である。 図１０（ａ）の状態から第１の模様成形具と第１の取付部材を取り出した状態を示す分解斜視図である。 図１０（ｂ）の状態から第２の模様成形具と第２の取付部材を取り出した状態を示す分解斜視図である。 この発明における模様成形具の押圧調整機構を表し、（ａ）は模様成形具が製品用部材に最大限食い込んだ状態であり、（ｂ）は模様成形具が製品用部材に僅かに食い込んだ状態の一部を断面で示す平面図である。 図１２（ｂ）のIII－III線に沿う断面図である。 この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスにより成形された異なる面が同一の模様の模様付製品を示す上方斜視図（ａ）及び下方斜視図（ｂ）である。 この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスにより成形された三面が同一模様、一面が無模様の模様付製品を示す上方斜視図（ａ）及び下方斜視図（ｂ）である。 この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスにより成形された隣接する二面が同一模様と無模様の模様付製品を示す上方斜視図（ａ）及び下方斜視図（ｂ）である。 この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスにより成形された一方の対向する二面が同一の波形状模様、他方の対向する二面が菱形模様の模様付製品を示す上方斜視図（ａ）及び下方斜視図（ｂ）である。 この発明に係る模様付製品成形用押出しダイスにより成形された一方の対向する二面が同一の波形状模様、他方の対向する二面が菱形模様と四角形模様の模様付製品を示す上方斜視図（ａ）及び下方斜視図（ｂ）である。
　以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
　この発明の模様付製品成形用押出しダイス１（以下、単に押出しダイス１という）は、コンテナ２から押圧された熱可塑性部材（メタルＭ）を導入し、熱可塑性部材に中空部形状を成形する内側ベアリング部１５を設けたマンドレル１３を有する上型ダイ１０と、熱可塑性部材の外形形状を成形する外側ベアリング部２５を有する中間型２０と、中間型２０を介して上型ダイ１０を支持する下型ダイ３０とを具備する。
　下型ダイ３０は、マンドレル１３における内側ベアリング部１５と中間型２０における外側ベアリング部２５により成形された製品用部材３の移動とともに回転して、製品用部材３の対向する表面に模様Ｄａを成形する第１の模様成形具４０Ａと、製品用部材３の移動とともに回転して、製品用部材３における模様Ｄａが成形された面と異なる対向する表面に模様Ｄａを成形する第２の模様成形具４０Ｂとを具備する第１の下型３１と、第２の模様成形具４０Ｂを固定すべく第１の下型３１に連結される第２の下型３７とを具備する。
　この場合、上型ダイ１０と中間型２０は、上型ダイ１０の下面外周に設けられた環状凹部１０ａに中間型２０の上面外周に設けられた環状凸部２０ｂが嵌合して連結され、中間型２０と下型ダイ３０を構成する第１の下型３１は、中間型２０の下面外周に設けられた環状凹部２０ａに第１の下型３１の上面外周に設けられた環状凸部３１ｂが嵌合して連結されている。上型ダイ１０、中間型２０及び第１の下型３１は、第１の下型３１の裏面から差し込まれる連結ボルト（図示せず）によって連結されている。この状態において、中間型２０は、上型ダイ１０と第１の下型３１とで挟持された状態で連結されているため、撓みや変形が抑制される。
　また、下型ダイ３０を構成する第１の下型３１と第２の下型３７は、第２の下型３７の４箇所に設けられた貫通孔３７ａを貫通する連結ボルト３８を第１の下型３１の下面の４箇所に設けられたねじ孔３６に螺合することで連結されている（図４Ａ，図８，図８Ａ参照）。
　図８及び図８Ａに示すようにコンテナ２は、上型ダイ１０の上面に載置されていて、メタルＭを収容すると共に、そのメタルＭの温度を４００～５００℃に保つことができるように構成されている。
　上型ダイ１０の上面は、コンテナ２を載置するために中央部分が僅かに窪んで形成されていて、その窪んだ部分に、上型ダイ１０の中心軸を中心として所定角度ずつずらして扇状の４つの導入孔１１が形成されている。導入孔１１は、メタルＭを通過させるためのものであって、導入孔１１を区分けするように二つのブリッジ１２が交差して設けられている。言い換えると、導入孔１１を区分けする部分がブリッジ１２として機能している。
　これらのブリッジ１２は、マンドレル１３を支持するための部分であって、その中央部分（ブリッジ１２同士が交差した部分）の裏面側に、上型ダイ１０の軸線方向における下側に垂下して支持軸１４が連結され、その支持軸１４の先端にマンドレル１３が連結されている。
　マンドレル１３は、その下端面が、中間型２０における外側ベアリング部２５及び下型ダイ３０を構成する第１の下型３１に設けられた第２の模様成形具４０Ｂの回転中心と水平な位置よりも下方側まで形成されている。すなわち、マンドレル１３は、製品用部材３の移動方向において、第２の模様成形具４０Ｂが後述するように製品用部材３を押圧する位置よりも下流側まで成形されている(図８，図８Ａ参照)。
　このマンドレル１３の上方側には、図２（ｂ）に示すように製品４の内方形状と略同一に、すなわち、断面形状が四角形状（長方形状）に形成された内側ベアリング部１５が形成されている。また、外側ベアリング部２５よりも下方の部分のうち製品用部材３の側面に対応した位置には、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂによって製品用部材３の外面が押圧された際に、その内面に凹凸形状が成形されることを抑制するための逃げ部１６が形成されている（図９参照）。なお、逃げ部１６は、マンドレル１３の先端まで形成されている。
　図３に示すように中間型２０は、上型ダイ１０を載置するために中央部分が僅かに窪んで形成され、その窪んだ部分には、上記導入孔１１の外縁と略同一形状の、メタルＭを溜める第１の溜まり部２１が形成されている。この第１の溜まり部２１は、導入孔１１から導入されたメタルＭを次第に製品４の外形形状である四角形状（長方形状）に成形するためのものである。この第１の溜まり部２１には、中間型２０の外周側から内側に向けて突出した４つの突起部２４が、ブリッジ１２の外周側の部分の裏面と接触するように、中間型２０の中心軸を中心として所定の角度の間隔を空けて形成されている。この突起部２４は、メタルＭとマンドレル１３との摩擦力（または流動抵抗）などによってブリッジ１２が撓むことを抑制するため、すなわち、ブリッジ１２の曲げ剛性を向上させるために設けられている。
　第１の溜まり部２１の中心部分には、第１の溜まり部２１に連続して第２の溜まり部２２が形成されている。この第２の溜まり部２２の上側の開口は、製品４の外形寸法よりも大きく形成されている。また、第２の溜まり部２２の下側は、内径が次第に小さくなるように形成されている。そして、第２の溜まり部２２の下側には、更に、第２の溜まり部２２に連続してかつ第２の溜まり部２２よりも開口が絞られた第３の溜まり部２３が形成されている。すなわち、第１の溜まり部２１、第２の溜まり部２２及び第３の溜まり部２３と、メタルＭが進行するに連れて、メタルＭの外形寸法が次第に小さくなるように形成されている。
　また、第３の溜まり部２３の下流であり、かつ上述したマンドレル１３における内側ベアリング部１５に対向した位置に、第３の溜まり部２３に連続し、かつ第３の溜まり部２３よりも開口が絞られた外側ベアリング部２５が形成されている。この外側ベアリング部２５は、メタルＭの外形形状を、製品４の外形形状に仕上げるための部分であって、外側ベアリング部２５の内側の寸法は、製品４の外形寸法と略同一に形成されている。また、上述したように内側ベアリング部１５は、製品４の内方形状と略同一に形成されているため、内側ベアリング部１５と外側ベアリング部２５との間をメタルＭが通過することにより、製品４のうちの模様Ｄａを除く他の形状と、メタルＭの形状とが同一となるように形成されている。
　更に、外側ベアリング部２５の下方には、この外側ベアリング部２５に連続した上側ガイド部２６が形成されている。この上側ガイド部２６は、内側ベアリング部１５と外側ベアリング部２５で成形されて押し出されてくるメタルＭ（以下に、成形されたメタルＭを製品用部材３という）を、下型ダイ３０側にガイドする部位である。
　より具体的には、外側ベアリング部２５の下方側の側面のうち後述する第１の模様成形具４０Ａが設けられた部分に対応した側面、又は第１の模様成形具４０Ａの上方に位置する側面には、下流側に向けて突出した突出部２７が設けられている。この突出部２７は、第１の模様成形具４０Ａの上部側の外周一部に沿ってかつ外周一部を覆うように形成されている。この突出部２７のうちの製品用部材３に対向した面は、製品用部材３と所定の隙間が空くように形成されている。また、この突出部２７が形成されていない側面は、製品用部材３が進行するに連れて製品用部材３との隙間が大きくなるように傾斜して形成され、その傾斜面が上側ガイド部２６として機能するように構成されている。
　下型ダイ３０を構成する第１の下型３１は、図４，図４Ａ，図５に示すように円柱状に形成されており、その上面外周には、中間型２０の裏面に形成された環状凹部２０ａを嵌合する環状凸部３１ｂが形成されている。第１の下型３１には、その平面の略中央部近傍に第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂを配置するための横断面が略長方形の模様成形具配置空間３２（以下に配置空間３２という）が形成されている。
　第１の下型３１には、製品用部材３をガイドする下側ガイド部３９が形成されている。この下側ガイド部３９は、その上端面から下端面に亘って形成されている。また、下側ガイド部３９は、図８及び図８Ａに示すように、上側ガイド部２６の下端側の開口面積よりも大きな開口面積に形成され、第１の下型３１の軸線方向に沿って形成されている。なお、第１の下型３１に連結される第２の下型３７には、第１の下型３１に形成された下側ガイド部３９と同じ開口面積の開口３７ｂが形成されている。
　第１の下型３１の上部側すなわち中間型２０側の配置空間３２に、製品用部材３の対向する表面に模様Ｄａを成形する第１の模様成形具４０Ａが配置されている。また、第１の下型３１の下部側（裏面側）の配置空間３２には、製品用部材３における第１の模様成形具４０Ａによって模様Ｄａが成形された面と異なる対向する表面に模様Ｄａを成形する第２の模様成形具４０Ｂが配置されている。
　第１の下型３１の上部側（中間型２０側）の配置空間３２の長さ方向に沿った両側には、第１の模様成形具４０Ａの取付部材４１（以下に、第１の取付部材４１という）を設置する第１の取付部材設置用凹部３３（以下に、第１の設置用凹部３３という）が形成されている。なお、図７，図１０（ａ）では、一方の第１の設置用凹部３３を示している。この第１の設置用凹部３３は、配置空間３２の長手方向に沿って設けられ、所定幅の矩形状で、かつ所定深さに形成されている。このように形成される第１の設置用凹部３３に、第１の取付部材４１が挿入される。
　また、図１０（ａ），図１１Ａに示すように、第１の下型３１の外周面のうちの各第１の設置用凹部３３の延長線上の位置には、第１の設置用凹部３３に連通した貫通孔３４が形成されている。この貫通孔３４は、第１の設置用凹部３３側の内径が、第１の下型３１の外周側の内径よりも小さく形成されていて、その内径が小さい部分に雌ねじ３４ａが形成されている。この雌ねじ３４ａに、後述する第１の模様成形具４０Ａの押圧調整機構を構成する押圧調整用ボルト５１が螺合されるようになっている。この雌ねじ３４ａを有する貫通孔３４は、第１の取付部材４１の側面の上側と下側との２箇所を押圧するように二つ形成されている。
　一方、図１０（ｂ）に示すように、第１の下型３１の下部側（裏面側）の配置空間３２における上記第１の模様成形具４０Ａが配置される方向と直交する長さ方向に沿った両側には、第２の模様成形具４０Ｂの取付部材４２（以下に、第２の取付部材４２という）を設置する第２の取付部材設置用凹部３５（以下に、第２の設置用凹部３５という）が形成されている。この第２の設置用凹部３５は、第１の設置用凹部３３と同様に、所定幅の矩形状で、かつ所定深さに形成されている。このように形成される第２の設置用凹部３５に第２の取付部材４２が挿入される。
　また、図１０（ｂ），図１１Ｂに示すように、第１の下型３１の外周面のうちの各第２の設置用凹部３５の延長線上の位置には、第２の設置用凹部３５に連通した貫通孔３４が形成されている。この貫通孔３４は、第２の設置用凹部３５側の内径が、第１の下型３１の外周側の内径よりも小さく形成されていて、その内径が小さい部分に雌ねじ３４ａが形成されている。この雌ねじ３４ａに、後述する第２の模様成形具４０Ｂの押圧調整機構を構成する押圧調整用ボルト５１が螺合されるようになっている。この雌ねじ３４ａを有する貫通孔３４は、第２の取付部材４２の側面の上側と下側との２箇所を押圧するように二つ形成されている。
　上記第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂは、中空矩形状の製品用部材３の表面に長手方向に連続する凹凸形状の模様Ｄａを成形するもので、外周面に頂部と谷部とを適宜間隔をおいて設けたローラーにて形成されている。なお、第１の模様成形具４０Ａは製品用部材３の短辺側表面に模様Ｄａを成形するのに対し、第２の模様成形具４０Ｂは製品用部材の長辺側表面に模様Ｄａを成形するため、模様成形部の長さが異なるが、それ以外は同様に構成されている。このように形成される第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂにより、製品用部材３の表面に成形される模様Ｄａは、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂの頂部と谷部とに対応した凹部Ｄａ1と凸部Ｄａ2とを有し、製品用部材３の表面を第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂと逃げ部１６との間で挟み込むことにより成形される。
　具体的には、図９に示す第１の模様成形具４０Ａについて説明すると、内側ベアリング部１５と外側ベアリング部２５との間で所定の板厚に形成された製品用部材３の側面が、そのまま荷重を受けることなく垂下するとした場合に、その側面の内面と逃げ部１６との間に所定の隙間Ｓが空くように逃げ部１６が形成されている。この隙間Ｓは、第１の模様成形具４０Ａが側面の表面に連続した凹凸形状の模様Ｄａを成形する際、第１の模様成形具４０Ａの頂部による押圧力を逃がすように構成されている。そのため、第１の模様成形具４０Ａがその頂部により側面の表面に連続した凹凸形状の模様Ｄａを成形する際、第１の模様成形具４０Ａの頂部が側面を押圧すると、第１の模様成形具４０Ａによる押圧力が逃げ部１６で吸入されて、側面が押されて逃げ部１６に押し付けられる。その結果、側面の内面と逃げ部１６とが密着しているので、側面の内面に凹凸形状が生じることを抑制できる。
　ここでは、第１の模様成形具４０Ａについて説明したが、第２の模様成形具４０Ｂによって模様Ｄａを成形する場合においても同様に、第２の模様成形具４０Ｂがその頂部により側面の表面に連続した凹凸形状の模様Ｄａを成形する際、第２の模様成形具４０Ｂの頂部が側面を押圧すると、第２の模様成形具４０Ｂによる押圧力が逃げ部１６で吸入されて、側面が押されて逃げ部１６に押し付けられる。その結果、側面の内面と逃げ部１６とが密着しているので、側面の内面に凹凸形状が生じることを抑制できる。
　次に、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂの取付構造について説明する。ここでは、同一部分には同一符号を付して説明する。第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）は、前述のように逃げ部１６に対向した位置に配設されている。また、図１０，図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）には、軸受４３が嵌着されていて、その軸受４３に第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）を支持するための軸部４４が嵌着している。この第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）は、図１０～図１２などに示すように、第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）に挿入され、かつ製品用部材３（メタルＭ）側にスライド自在に嵌め込まれている。なお、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）と軸部４４とはキー４５で連結されている。
　次に、図１２を参照して押圧調整機構の構造について説明する。押圧調整機構は、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の長さ方向の一方側の端部と当接する押圧調整用ボルト５１と、第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）に挿脱自在に設けられる調整用スペーサ５２とで構成されている。
　この押圧調整用ボルト５１は、第１の下型３１の外周側から第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の側面に向けて形成された貫通孔３４に設けられた雌ねじ３４ａにそれぞれ螺合させることで、各押圧調整用ボルト５１の先端部を第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の長さ方向における一方側の端部に当接させるように構成されている。
　例えば、図１２（ａ）に示すように、押圧調整用ボルト５１を雌ねじ３４ａにねじ込むと、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）が第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）内を矢印Ｙ方向にスライドし、これにより、模様成形具３０の頂部が製品用部材３の所定の表面に食い込む量の調整、すなわち、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）と表面との距離を調整することができる。なお、図１２（ａ）では、押圧調整用ボルト５１を最大限ねじ込んだ状態を示しており、このとき、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の他方側の側面部が第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）の端部に当接している。また、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の一方側の側面部と第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）の一方側の側面部との間は、所定寸法の隙間Ｌとなっている。
　図１２（ｂ）には、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の頂部が製品用部材３の表面に食い込む量を少なくする場合の調整方法を示してある。この場合、押圧調整用ボルト５１を逆方向に回すと、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）が第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）内をスライド自在となる。そこで、まず、上記所定寸法の隙間Ｌがなくなるまで押圧調整用ボルト５１を逆方向に回す。
　次いで、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）を手で掴んで押圧調整用ボルト５１側に引き寄せる。その後、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の頂部の製品用部材３への設定された食い込み量となるように、他方側の側面の寸法の隙間Ｌ１に調整用スペーサ５２を挿入しておいて、押圧調整用ボルト５１を第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の側面に当接するまでねじ込む。このとき、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）と第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）の側面との間の隙間Ｌ１と、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）と第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）の他方側の側面の隙間Ｌ２とを合わせた寸法は、上記図１２（ａ）における隙間Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）と同じである。
　なお、押圧調整用ボルト５１は、いずれか一方の押圧調整用ボルト５１を操作するだけでもよく、あるいは、押圧調整用ボルト５１を一つのみ設けていてもよい。
　図１３に示すように、調整用スペーサ５２は、所定厚さ寸法に仕上げられたプレートで形成されており、調整用スペーサ５２は、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の頂部の製品用部材３に対する食い込み量を調整できるように、厚さの異なる複数種類のプレートが予め準備されている。この調整用スペーサ５２は、第１の取付部材４１（第２の取付部材４２）の厚さと略同じ寸法の長さに形成されている。
　また、調整用スペーサ５２の上端部には、図１３に示すように、幅方向における両端部に把持部５３が形成されている。この把持部５３は、調整用スペーサ５２を第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）内に挿入させる際に、所定の挟み具（治具）で挟んで作業するために形成されている。
　次に、以上のように構成される押出しダイス１による製品４の成形方法を説明する。作業に先立って、製品用部材３の表面に凹凸形状の模様Ｄａを成形するための第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂを下型ダイ３０にセットする。
　具体的には、第１の模様成形具４０Ａは、第１の下型３１の上部側（中間型側）に設けられた第１の設置用凹部３３に第１の取付部材４１を挿入してセットする。また、第２の模様成形具４０Ｂは、第１の下型３１の下部側（裏面側）に設けられた第２の設置用凹部３５に第２の取付部材４２を挿入してセットする。このとき、第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂの頂部が製品用部材３の側面に食い込む量、つまり凹部Ｄａ1及び凸部Ｄａ2の高さ寸法を所望の寸法とするために、押圧調整用ボルト５１により第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂの位置を設定しておく。
　なお、第１の模様成形具４０Ａをセットした後、上型ダイ１０、中間型２０及び第１の下型３１は、第１の下型３１の裏面から差し込まれる連結ボルト（図示せず）によって連結される。また、第２の模様成形具４０Ｂをセットした後、第２の下型３７の４箇所に設けられた貫通孔３７ａを貫通する連結ボルト３８を第１の下型３１の下面の４箇所に設けられたねじ孔３６に螺合することで、第２の模様成形具４０Ｂが固定される（図４Ａ，図８，図８Ａ参照）。
　上記のようにして第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂをセットした状態で、コンテナ２から上型ダイ１０にメタルＭが導入され、更に、導入孔１１，第１ないし第３の溜まり部２１，２２，２３を経由して下流側に押し出されると、上型ダイ１０のマンドレル１３の内側ベアリング部１５と中間型２０の外側ベアリング部２５との間をメタルＭが通過することにより、メタルＭの外形形状が製品４の外形形状に形成され、かつメタルＭに中空形状が形成される。中空矩形状に成形されたメタルＭすなわち製品用部材３は中間型２０の上側ガイド部２６に沿って下型ダイ３０側に押し出される。上述したように中間型２０には、下型ダイ３０に設けられた第１の模様成形具４０Ａを覆うように突出部２７が形成されているため、特に、メタルＭを押出し始めた時点における先端部分が、第１の模様成形具４０Ａとマンドレル１３との間に挟まれる以前に、第１の模様成形具４０Ａと接触することを抑制できる。すなわち、製品用部材３の意図した位置に第１の模様成形具４０Ａの押圧力を作用させることができる。
　そして、下型ダイ３０に押し出された製品用部材３は、下型ダイ３０の配置空間３２内をガイドされながら下方に押し出される途中で、製品用部材３の押出しに伴って回転する第１の模様成形具４０Ａにより、製品用部材３の短辺側の対向する表面に凹凸形状の模様Ｄａが連続して成形される。すなわち、第１の模様成形具４０Ａは、メタルＭを押出しダイス１に押圧する荷重を利用して回転するように構成されている。
　上述したように第１の模様成形具４０Ａの頂部が、中間型２０から押し出される製品用部材３の側面に食い込むとき、その押圧力が製品用部材３に伝わるため、側面が第１の模様成形具４０Ａと対向する反対側に押される。しかし、図９に示すように、マンドレル１３の第１の模様成形具４０Ａと対向する面、すなわち逃げ部１６と製品用部材３の内面との間には、隙間Ｓが広い範囲に亘って設けられているので、押された製品用部材３は、その内面が逃げ部１６に押し付けられる。すなわち、第１の模様成形具４０Ａによる製品用部材３の側面への押圧力は逃げ部１６で吸収された状態となる。また、第１の模様成形具４０Ａに押圧されることによって製品用部材３（メタルＭ）の一部が、第１の模様成形具４０Ａを既に通過した部分に流動したとしても、第１の模様成形具４０Ａを通過した部分の内面も、逃げ部１６に当接していることにより、中空部側に材料が流動することを抑制できる。これにより、製品用部材３の内面を平滑面に維持することができる。言い換えると、製品用部材３の内面に凹凸形状が生じることを抑制できる。
　第１の模様成形具４０Ａによって短辺側の対向する表面に模様Ｄａが成形された製品用部材３は、更に下型ダイ３０の配置空間３２内をガイドされながら下方に押し出される途中で、製品用部材３の押出しに伴って回転する第２の模様成形具４０Ｂにより、製品用部材３における第１の模様成形具４０Ａによって模様Ｄａが成形された表面と異なる表面、すなわち製品用部材３の長辺側の対向する表面に凹凸形状の模様Ｄａが連続して成形される。すなわち、第２の模様成形具４０Ｂは、メタルＭを押出しダイス１に押圧する荷重を利用して回転するように構成されている。
　第２の模様成形具４０Ｂにより製品用部材３の長辺側の対向する表面に模様Ｄａを成形する際、第２の模様成形具４０Ｂの頂部が、製品用部材３の側面に食い込むとき、その押圧力が製品用部材３に伝わるため、側面が第２の模様成形具４０Ｂと対向する反対側に押される。しかし、図９Ａに示すように、マンドレル１３の第２の模様成形具４０Ｂと対向する面、すなわち逃げ部１６と製品用部材３の内面との間には、隙間Ｓが広い範囲に亘って設けられているので、押された製品用部材３は、その内面が逃げ部１６に押し付けられる。すなわち、第２の模様成形具４０Ｂによる製品用部材３の側面への押圧力は逃げ部１６で吸収された状態となる。また、第２の模様成形具４０Ｂに押圧されることによって製品用部材３（メタルＭ）の一部が、第１の模様成形具４０Ａを既に通過した部分に流動したとしても、第２の模様成形具４０Ｂを通過した部分の内面も、逃げ部１６に当接していることにより、中空部側に材料が流動することを抑制できる。これにより、製品用部材３の内面を平滑面に維持することができる。言い換えると、製品用部材３の内面に凹凸形状が生じることを抑制できる。
　上記のようにして第１の模様成形具４０Ａにより製品用部材３の短辺側の対向する表面に凹凸形状の模様Ｄａを成形した後、連続して第２の模様成形具４０Ｂにより製品用部材３の長辺側の対向する表面に凹凸形状の模様Ｄａを成形する。そして、所定の製品長さとするまでその作業が継続される。
　上記のようにして成形された製品４は、図１４Ａに示すように、短辺側の対向する表面及び長辺側の対向する表面に凹部Ｄａ1と凸部Ｄａ2が連続する凹凸波形状の模様Ｄａが成形される。
　第１の模様成形具４０Ａと第２の模様成形具４０Ｂの頂部による食い込み量を変えたい場合、上型ダイ１０、中間型２０、第１の下型３１及び第２の下型３７の連結を解除して、第１の下型３１を取り出す。そして、例えば、食い込む量を少なくする場合には、押圧調整用ボルト５１を逆方向に回して、第１の取付部材４１（第２の取付部材）が第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）内をスライド可能にする。ついで、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の押圧調整用ボルト５１側に引き寄せた後、第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の頂部による所定の食い込み量となるように、第１の設置用凹部３３（第２の設置用凹部３５）内に所定の調整用スペーサ５２を挿入し、押圧調整用ボルト５１を第１の模様成形具４０Ａ（第２の模様成形具４０Ｂ）の側面に当接するまでねじ込む。
　上記実施形態では、この発明に係る押出しダイス１により、製品４の異なる面に同一の凹凸波形状の模様Ｄａを成形する場合について説明したが、この発明に係る押出しダイス１は、これに限定されるものではなく、以下に示すような製品の異なる面に任意の模様を成形するように構成してよい。
　（ａ）図１４Ｂに示すように、製品４の短辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、長辺側の対向する一方の表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形する。この場合、第２の模様成形具４０Ｂにおける対向する一方の第２の模様成形具４０Ｂを、その表面に凹凸がないローラーにて形成する。このように構成することにより、短辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、長辺側の対向する一方の表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形することができる。
　（ｂ）図１４Ｃに示すように、製品４の短辺側の対向する表面の一方に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形する。また、長辺側の対向する一方の表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形する。この場合、第１の模様成形具４０Ａにおける対向する一方の第１の模様成形具４０Ａを、その表面に凹凸がないローラーにて形成する。また、第２の模様成形具４０Ｂにおける対向する一方の第２の模様成形具４０Ｂを、その表面に凹凸がないローラーにて形成する。このように構成することにより、短辺側の対向する表面の一方に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形することができ、長辺側の対向する一方の表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形し、対向する他方の表面を無模様Ｄ0に成形することができる。
　（ｃ）図１５に示すように、製品４の短辺側の対向する表面に連続する菱形模様Ｄｂを成形し、長辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形する。この場合、第１の模様成形具４０Ａを、連続する菱形凸部を有するローラーにて形成し、第２の模様成形具４０Ｂを、連続する凹部Ｄａ1と凸部Ｄａ2を成形する頂部と谷部を有するローラーにて形成する。このように構成することにより、短辺側の対向する表面に連続する菱形模様Ｄｂを成形し、長辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形することができる。
　（ｄ）図１６に示すように、製品４の短辺側の対向する一方の表面に連続する菱形模様Ｄｂを成形し、対向する他方の表面に連続する四角形模様Ｄｃ成形する。また、長辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形する。この場合、第１の模様成形具４０Ａにおける一方を、連続する菱形凸部を有するローラーにて形成し、対向する他方の第１の模様成形具４０Ａを、連続する四角形凸部を有するローラーにて形成し、第２の模様成形具４０Ｂを、連続する凹部Ｄａ1と凸部Ｄａ2を成形する頂部と谷部を有するローラーにて形成する。このように構成することにより、短辺側の対向する一方の表面に連続する菱形模様Ｄｂを成形し、対向する他方の表面に連続する四角形模様Ｄｃ成形し、長辺側の対向する表面に凹凸波形状の模様Ｄａを成形することができる。
　なお、上記（ａ）～（ｄ）に説明した、凹凸形状の模様Ｄａ，菱形模様Ｄｂ，四角形模様Ｄｃ等は１例であって、上記以外のその他の形状の模様、例えば、丸形模様、三角形状の模様、五角形模様、多角形状の模様等を成形するようにしてもよい。また、上記実施形態では、マンドレル１３の断面を長方形にして、製品４を断面矩形状にした場合について説明したが、製品４の形状はこれに限定されるものではない。例えば、マンドレル１３の断面を正方形にして、製品４を断面正方形状にしてもよい。
　上記のように構成される実施形態の押出しダイス１によれば、中空部を有する製品用部材３の対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に無模様Ｄ0を含む凹凸模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが成形され、次いで、製品用部材３における上記模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが成形された面と異なる対向する表面又は対向する表面の少なくとも一方に第２の模様成形具４０Ｂによる押圧力が作用して製品用部材３の対向する表面に無模様Ｄ0を含む凹凸模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが成形される。したがって、中空部を有する製品用部材３の異なる表面に任意の無模様Ｄ0を含む凹凸模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを連続して成形することができる。
　また、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂによって模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを成形する際には、その押圧力が逃げ部１６によって吸収されて、製品用部材３の内面を逃げ部１６に密着させることができるため、製品用部材３の内面に凹凸形状が生じることや、その凹凸形状を形成する一面が変形することを抑制できる。
　また、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂの模様成形部の押圧により製品用部材３の下流側に流動した材料のうち中空部側に流動する材料は、逃げ部１６によって規制される。その結果、製品用部材３の内面を逃げ部１６に密着させた状態を維持することができることにより、製品用部材３の内面に凹凸形状などが生じるのを抑制できる。
　また、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂは、同一模様成形具にて形成するか、製品用部材３の対向する表面の一方に模様を成形しない無模様成形具を含むか、あるいは、製品用部材３の異なる表面にそれぞれ異なる模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ（無模様Ｄ0を含む）を成形する異形模様成形具を含むものを任意に組み合わせることができるので、中空部を有する製品用部材３の異なる表面に、無模様Ｄ0を含む任意の模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを選択して成形することができる。
　更に、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂは、製品用部材３側に向かって押圧調整されることによって、第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂの製品用部材３に対する押圧力、換言すると第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂが製品用部材３に食い込む量が調整される。したがって、製品用部材３に付される模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃの深さを適宜調整することができる。また、異なる模様Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを成形する第１の模様成形具４０Ａ及び第２の模様成形具４０Ｂの第１の下型への組込を容易にすることができる。
　なお、上記実施形態では、製品の材料がアルミニウム合金である場合について説明したが、製品の材料は、アルミニウム合金に限らず、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などの汎用のプラスチックや、ＰＡ（ポリアミド）などのエンジニアリング・プラスチックなどの合成樹脂を使用してもよい。
　また、この発明に係る押出しダイス１は、メタルＭを上方側から供給する縦型構成に限らず、例えば、押出しダイスを水平方向に配置し、メタルＭを横側から供給する横型構成としてもよい。

Claims (8)

  1. 　素材供給側から連続して押し出される熱可塑性部材で形成される中空部を有する製品用部材の異なる表面に模様を成形する模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記熱可塑性部材を導入し、上記熱可塑性部材に中空部形状を成形するベアリング部を設けたマンドレルを有する上型ダイと、上記熱可塑性部材の外形形状を成形するベアリング部を有する中間型と、上記中間型を介して上記上型ダイを支持する下型ダイとを具備し、
    　上記下型ダイは、上記ベアリング部により成形された上記製品用部材の移動とともに回転して、上記製品用部材の対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第１の模様成形具と、上記製品用部材の移動とともに回転して、上記製品用部材における上記模様が成形された面と異なる対向する表面の少なくとも一方に模様を成形する第２の模様成形具とを具備する第１の下型と、上記第２の模様成形具を固定すべく上記第１の下型に連結される第２の下型とを具備する、
    ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  2. 　請求項１に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記下型ダイを構成する上記第１の下型には、上記ベアリング部により成形された上記製品用部材の移動を案内する下側ガイド部が設けられ、
    　上記マンドレルには、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具による模様成形時の押圧力を吸収する逃げ部が形成されている、
    ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  3. 　請求項２に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記マンドレルは、上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具によって上記製品用部材を押圧する位置よりも、上記製品用部材の移動方向における下流側まで形成され、
    　上記逃げ部は、上記マンドレルの先端まで形成されている、
    ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  4. 　請求項１に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、上記製品用部材の異なる表面に同一の模様を成形する同一模様成形具にて形成されている、ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  5. 　請求項１に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、上記製品用部材の対向する表面の一方に模様を成形しない無模様成形具を含む、ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  6. 　請求項１に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、上記製品用部材の異なる表面にそれぞれ異なる模様を成形する異形模様成形具を含む、ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  7. 　請求項１，４ないし６のいずれかに記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、それぞれ上記第１の下型に回転自在に、かつ、上記製品用部材側に向かって押圧調整可能に配設されている、ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
  8. 　請求項７に記載の模様付製品成形用押出しダイスであって、
    　上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具は、それぞれ回転軸の両端が軸受を介して第１の取付部材及び第２の取付部材に回転自在に支持され、
    　上記第１の取付部材は、上記第１の下型における上記上型ダイ側面に形成された第１の取付部材設置用凹部に配置され、上記第２の取付部材は、上記第１の下型における上記第２の下型側面に形成された第２の取付部材設置用凹部に配置され、
    　上記第１の下型には、それぞれ上記第１の取付部材及び上記第２の取付部材を上記製品用部材の移動方向に対して直交する方向に沿ってスライドさせる上記第１の模様成形具及び上記第２の模様成形具の上記製品用部材に対する押圧を調整する押圧調整機構が設けられている、
    ことを特徴とする模様付製品成形用押出しダイス。
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