JP2000263126A - 断面形状を変化させた形材の押出成形用工具およびその押出成形方法 - Google Patents
断面形状を変化させた形材の押出成形用工具およびその押出成形方法Info
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- JP2000263126A JP2000263126A JP11071120A JP7112099A JP2000263126A JP 2000263126 A JP2000263126 A JP 2000263126A JP 11071120 A JP11071120 A JP 11071120A JP 7112099 A JP7112099 A JP 7112099A JP 2000263126 A JP2000263126 A JP 2000263126A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】断面形状を変化させた押出形材用成形工具およ
び押出成形方法の提供。 【構成】押出用ダイスのメス型に押し出された中空断面
を有する形材の外表面に、０．０５〜１．０ｍｍの絞り
量を付加する拘束治具を装着することで、中空断面形状
の形材の肉厚を変化させた押出形材が得られる。
び押出成形方法の提供。 【構成】押出用ダイスのメス型に押し出された中空断面
を有する形材の外表面に、０．０５〜１．０ｍｍの絞り
量を付加する拘束治具を装着することで、中空断面形状
の形材の肉厚を変化させた押出形材が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムおよ
びアルミニウム合金等の金属製押出形材の押出成形方法
およびその工具に関するもので、特に断面形状の肉厚を
変化させた押出形材の押出成形方法およびその工具であ
る。
びアルミニウム合金等の金属製押出形材の押出成形方法
およびその工具に関するもので、特に断面形状の肉厚を
変化させた押出形材の押出成形方法およびその工具であ
る。
【０００２】
【従来の技術】円筒状の中空部断面形状を部分的に変化
した押出成形部材の成形方法として、特開平１−１９２
４１４号公報に、内径段付き管の製造方法が開示されて
いる。
した押出成形部材の成形方法として、特開平１−１９２
４１４号公報に、内径段付き管の製造方法が開示されて
いる。
【０００３】この方法は、マンドレルの先端を多段に形
成し、ダイ孔に対して径寸法の異なるマンドレル先端部
分を出入りさせることにより、外周径が一定で、内部肉
厚を部分的に変化させた管の製造方法がある。
成し、ダイ孔に対して径寸法の異なるマンドレル先端部
分を出入りさせることにより、外周径が一定で、内部肉
厚を部分的に変化させた管の製造方法がある。
【０００４】また、管の外周に凹凸形成する方法とし
て、特公平２−４８３２４号公報に開示されている
て、特公平２−４８３２４号公報に開示されている
【０００５】この方法は、固定ダイスのダイス孔の後方
に空間部分を形成し、通常はダイス孔径の押出棒を押出
により形成し、突起部分を形成する場合は移動型ダイを
突出させ、空間部分にビレットを充満させ、突出部分を
形成するものである。
に空間部分を形成し、通常はダイス孔径の押出棒を押出
により形成し、突起部分を形成する場合は移動型ダイを
突出させ、空間部分にビレットを充満させ、突出部分を
形成するものである。
【０００６】しかしながら、特開平１−１９２４１４号
公報に開示された発明は、ダイス孔とマンドレルの組み
合わせによるので、装置の機構が複雑であり、高価なも
のになる。
公報に開示された発明は、ダイス孔とマンドレルの組み
合わせによるので、装置の機構が複雑であり、高価なも
のになる。
【０００７】一方、特公平２−４８３２４号公報に開示
された発明は、管の外形に凹凸を形成することができて
も、中空形材の内側の形状を変化させることは困難であ
る。
された発明は、管の外形に凹凸を形成することができて
も、中空形材の内側の形状を変化させることは困難であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、断面形状の
肉厚を変化させた押出形材の製造方法において、従来技
術のような複雑な装置を用いることなく、従来から広く
使用されている中空形材の成形用ダイス後方に押出形材
の外形拘束治具を取り付けるだけで、容易に断面肉厚を
変化させた押出形材の製造方法およびその工具の提供を
技術課題とするものである。
肉厚を変化させた押出形材の製造方法において、従来技
術のような複雑な装置を用いることなく、従来から広く
使用されている中空形材の成形用ダイス後方に押出形材
の外形拘束治具を取り付けるだけで、容易に断面肉厚を
変化させた押出形材の製造方法およびその工具の提供を
技術課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】オス型とメス型との組み
合わせにて中空断面形状を有する形材の押出成形用ダイ
ス、例えば、ポートホールダイス、ブリッジダイス等に
おいて、メス型の後方に上記ダイスにて押し出された形
材の外径寸法より０．０５〜１．０ｍｍ小さい内径寸法
を有する拘束治具を設けたものである。
合わせにて中空断面形状を有する形材の押出成形用ダイ
ス、例えば、ポートホールダイス、ブリッジダイス等に
おいて、メス型の後方に上記ダイスにて押し出された形
材の外径寸法より０．０５〜１．０ｍｍ小さい内径寸法
を有する拘束治具を設けたものである。
【００１０】このような構成からなる押出成形工具を用
いて、押出成形すると次のように作用する。
いて、押出成形すると次のように作用する。
【００１１】ビレットＢに図示していないステムにて押
出圧力を加えると、オス型ベアリング６ｂとメス型ベア
リング７ｂの間からアルミニウム合金等が押し出される
が、その直後のアルミニウム合金等は高温で活性であ
り、容易に塑性変形を受けやすい。
出圧力を加えると、オス型ベアリング６ｂとメス型ベア
リング７ｂの間からアルミニウム合金等が押し出される
が、その直後のアルミニウム合金等は高温で活性であ
り、容易に塑性変形を受けやすい。
【００１２】従って、メス型後方に押し出された形材の
外径よりも、わずかに小さい内径を有する拘束治具５に
押出形材が摺接すると、その際の抵抗にて後から押し出
されたアルミニウム合金等が中空部内側に流れ込み、内
部肉厚が厚くなりながら押出成形が進行する。
外径よりも、わずかに小さい内径を有する拘束治具５に
押出形材が摺接すると、その際の抵抗にて後から押し出
されたアルミニウム合金等が中空部内側に流れ込み、内
部肉厚が厚くなりながら押出成形が進行する。
【００１３】一定の肉厚になると押出方向への力が増大
し、拘束治具に摺接しながら形材が押し出され、拘束治
具表面の滑り抵抗が徐々に小さくなり、肉厚が薄く徐変
しながら押出がさらに進行し、押出圧力と拘束治具表面
の抵抗とが釣り合った肉厚を維持しながら押出成形され
ることになる。
し、拘束治具に摺接しながら形材が押し出され、拘束治
具表面の滑り抵抗が徐々に小さくなり、肉厚が薄く徐変
しながら押出がさらに進行し、押出圧力と拘束治具表面
の抵抗とが釣り合った肉厚を維持しながら押出成形され
ることになる。
【００１４】従って、押し出される形材の肉厚は、拘束
治具による絞り量と押出圧力のバランスにより決定され
ることになり、要求に応じて拘束治具の形状を選定する
必要がある。
治具による絞り量と押出圧力のバランスにより決定され
ることになり、要求に応じて拘束治具の形状を選定する
必要がある。
【００１５】例えば、中空パイプ断面形状の場合には、
絞り量がメス型のベアリング寸法にて決定される押出形
材の外径寸法より０．０５〜０．５ｍｍ小さい拘束治具
の内径寸法とするのが最適である。
絞り量がメス型のベアリング寸法にて決定される押出形
材の外径寸法より０．０５〜０．５ｍｍ小さい拘束治具
の内径寸法とするのが最適である。
【００１６】０．０５ｍｍ未満では、肉厚を充分変化さ
せることができず、また、０．５ｍｍを越えると絞り量
が大き過ぎ、押出性が悪くなり、１ｍｍを越えると実際
上、押出ができなくなる。
せることができず、また、０．５ｍｍを越えると絞り量
が大き過ぎ、押出性が悪くなり、１ｍｍを越えると実際
上、押出ができなくなる。
【００１７】また、押出形材の拘束治具へのスムーズな
誘導を確保するために、傾斜部１２ｂを設け、その角度
を０．５〜５°に設定するのが良い。
誘導を確保するために、傾斜部１２ｂを設け、その角度
を０．５〜５°に設定するのが良い。
【００１８】角度が大きいと急激な絞り力が働き、押出
性が悪くなったり、表面性状が劣ることになり、０．５
°未満では一定の絞り量を得るのに長くとる必要があ
り、実用的でなくなるからである。
性が悪くなったり、表面性状が劣ることになり、０．５
°未満では一定の絞り量を得るのに長くとる必要があ
り、実用的でなくなるからである。
【００１９】また、平行部１２ａの長さは１〜２０ｍ
ｍ、最適には１〜１０ｍｍの範囲が良い。２０ｍｍを越
えると押出性が悪くなり、表面にキズ等の外観不具合も
発生しやすくなるからである。
ｍ、最適には１〜１０ｍｍの範囲が良い。２０ｍｍを越
えると押出性が悪くなり、表面にキズ等の外観不具合も
発生しやすくなるからである。
【００２０】さらに、押出圧力も該肉厚変化に大きく影
響を与え、押出圧力と拘束治具表面と摺接する抵抗との
バランスがとれた肉厚でパイプ形状が押し出され、途中
で押出圧力を下げ、再び押出圧力を上げると、図６に例
示したような肉厚変化に富んだ押出形材が得られる。
響を与え、押出圧力と拘束治具表面と摺接する抵抗との
バランスがとれた肉厚でパイプ形状が押し出され、途中
で押出圧力を下げ、再び押出圧力を上げると、図６に例
示したような肉厚変化に富んだ押出形材が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１に本発明に係る押出成形工具
をアルミニウム合金形材の押出成形機に装着した状態の
断面図を示し、図２に本発明に係る押出成形工具の構成
例を示す。
をアルミニウム合金形材の押出成形機に装着した状態の
断面図を示し、図２に本発明に係る押出成形工具の構成
例を示す。
【００２２】押出成形工具１は図示していない、例えば
直接押出機のダイスライド４およびエンドプラテン３に
て収納保持され、コンテナ２内に投入されたアルミニウ
ム合金ビレットＢを図示していない押出ステムにて押し
出すと、押出形材Ｅが得られる。
直接押出機のダイスライド４およびエンドプラテン３に
て収納保持され、コンテナ２内に投入されたアルミニウ
ム合金ビレットＢを図示していない押出ステムにて押し
出すと、押出形材Ｅが得られる。
【００２３】図２に基づいて詳細に説明すると、オス型
６とメス型７を嵌合させた、従来から広く使用されてい
るダイスにおいて、メス型の後方に押し出した形材の外
径に絞りを加えるための拘束治具５をボルト１３にて固
定した例を示す。
６とメス型７を嵌合させた、従来から広く使用されてい
るダイスにおいて、メス型の後方に押し出した形材の外
径に絞りを加えるための拘束治具５をボルト１３にて固
定した例を示す。
【００２４】拘束治具５は、成形隙間２０から押し出さ
れてきた押出形材の表面に絞り力を加えるのが目的であ
る。
れてきた押出形材の表面に絞り力を加えるのが目的であ
る。
【００２５】従って、図２にメス型にボルトにて固定し
た場合を示したが、メス型と一体的に加工成形あるいは
溶接等にて、後から固定しても良い。
た場合を示したが、メス型と一体的に加工成形あるいは
溶接等にて、後から固定しても良い。
【００２６】なお、例示したようなボルトによる固定式
だと、目的とするアルミニウム合金等、押出形材の形状
に応じて拘束治具のみ取り替えれば良く、汎用性が高く
なるメリットがある。
だと、目的とするアルミニウム合金等、押出形材の形状
に応じて拘束治具のみ取り替えれば良く、汎用性が高く
なるメリットがある。
【００２７】
【実施例】実施例１ 拘束治具の傾斜部角度３°、傾斜部長さ３５ｍｍ、平行
部長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、オス型ベアリング
部外径３２．６ｍｍ、メス型ベアリング部４５．２ｍｍ
として、絞り量を０．２ｍｍに設定し、押出成形して図
３に示すような中空部を有する押出形材が得られた。
部長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、オス型ベアリング
部外径３２．６ｍｍ、メス型ベアリング部４５．２ｍｍ
として、絞り量を０．２ｍｍに設定し、押出成形して図
３に示すような中空部を有する押出形材が得られた。
【００２８】実施例２ 拘束治具傾斜部角度２°、傾斜部長さ３５ｍｍ、平行部
長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリング部
外径４５．１ｍｍとして、絞り量を０．１ｍｍに設定
し、押出成形して図４に示すような外径４４．２ｍｍ、
薄肉定常部内径２８．２ｍｍ、薄肉定常部肉厚８ｍｍ、
厚肉部肉厚１８．１ｍｍ、内径８ｍｍの押出形材が得ら
れた。
長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリング部
外径４５．１ｍｍとして、絞り量を０．１ｍｍに設定
し、押出成形して図４に示すような外径４４．２ｍｍ、
薄肉定常部内径２８．２ｍｍ、薄肉定常部肉厚８ｍｍ、
厚肉部肉厚１８．１ｍｍ、内径８ｍｍの押出形材が得ら
れた。
【００２９】実施例３ 拘束治具傾斜部角度２°、傾斜部長さ２５ｍｍ、平行部
長さ２．５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリン
グ部外径４５．１ｍｍとして、絞り量０．１ｍｍ、オス
型ベアリング部外径３２．６ｍｍに設定し、押出成形し
て図５に示すような薄肉定常部内径２８．２ｍｍ、その
肉厚８ｍｍ、厚肉定常部内径２０．２ｍｍ、その肉厚１
２ｍｍの押出形材が得られた。
長さ２．５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリン
グ部外径４５．１ｍｍとして、絞り量０．１ｍｍ、オス
型ベアリング部外径３２．６ｍｍに設定し、押出成形し
て図５に示すような薄肉定常部内径２８．２ｍｍ、その
肉厚８ｍｍ、厚肉定常部内径２０．２ｍｍ、その肉厚１
２ｍｍの押出形材が得られた。
【００３０】実施例４ 拘束治具傾斜部角度２°、傾斜部長さ３５ｍｍ、平行部
長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリング部
外径４５．１ｍｍとして、絞り量０．１ｍｍ、オス型ベ
アリング部外径３２．６ｍｍに設定し、押出成形の過程
で押出圧力をゆっくり上下に変化させて、図６に示すよ
うな断面肉厚が変化した押出形材が得られた。このとき
の肉厚は、８〜１８ｍｍの間で変化した。
長さ５ｍｍ、平行部内径４５ｍｍ、メス型ベアリング部
外径４５．１ｍｍとして、絞り量０．１ｍｍ、オス型ベ
アリング部外径３２．６ｍｍに設定し、押出成形の過程
で押出圧力をゆっくり上下に変化させて、図６に示すよ
うな断面肉厚が変化した押出形材が得られた。このとき
の肉厚は、８〜１８ｍｍの間で変化した。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係る押出成形工具を、従来から
広く使用されている押出成形用ダイスのメス型の後面ま
たは近傍に装着し、押出圧力をコントロールするだけ
で、押出形材の断面肉厚を任意に変えることができ、従
来のような複雑な機構が不要であり、非常に安価に目的
とするアルミニウム合金等の押出成形形材が得られる。
広く使用されている押出成形用ダイスのメス型の後面ま
たは近傍に装着し、押出圧力をコントロールするだけ
で、押出形材の断面肉厚を任意に変えることができ、従
来のような複雑な機構が不要であり、非常に安価に目的
とするアルミニウム合金等の押出成形形材が得られる。
【図１】本発明に係る押出成形工具の押出成形機への装
着状態の断面図を示す。
着状態の断面図を示す。
【図２】本発明に係る押出成形工具の断面図を示す。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】本発明に係る工具にて押し出した形材の断面図
例を示す。
例を示す。
１ 押出成形工具 ２ コンテナ ３ エンドプラテン ４ ダイスライド ５ 拘束治具 ６ オス型 ６ａ オス首 ６ｂ オス型ベアリング ７ メス型 ７ｂ メス型ベアリング ８ ダイリング ９ ボルスター １０ バッカ １１ レリーフ孔 １２ａ 平行部 １２ｂ 傾斜部 １３ ボルト １４ ねじ １５ ねじ孔 １６ ノックピン孔 １７ ノックピン １８ 内部肉厚 １９ 中空部 ２０ 成形隙間
Claims (2)
- 【請求項１】 オス型とメス型を組み合わせた中空断面
形状を有する押出形材の成形用工具において、オス型と
メス型の隙間から押し出される形材の外接円外径より、
直径にて０．０５〜１．０ｍｍ小さい相似形の内側形状
を有する拘束治具を、メス型に一体的にまたは近傍に設
けたことを特徴とする押出成形用工具。 - 【請求項２】 請求項１記載の工具を用いた押出形材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071120A JP2000263126A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 断面形状を変化させた形材の押出成形用工具およびその押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071120A JP2000263126A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 断面形状を変化させた形材の押出成形用工具およびその押出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263126A true JP2000263126A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13451400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11071120A Pending JP2000263126A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 断面形状を変化させた形材の押出成形用工具およびその押出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000263126A (ja) |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11071120A patent/JP2000263126A/ja active Pending
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