JP2012035319A - Extrusion dies for forming hollow material - Google Patents
Extrusion dies for forming hollow material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012035319A JP2012035319A JP2010180472A JP2010180472A JP2012035319A JP 2012035319 A JP2012035319 A JP 2012035319A JP 2010180472 A JP2010180472 A JP 2010180472A JP 2010180472 A JP2010180472 A JP 2010180472A JP 2012035319 A JP2012035319 A JP 2012035319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- die
- shape
- holder
- extrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B21C25/04—Mandrels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなる中空形材を成形する中空形材成形用押出ダイスに関する。 The present invention relates to an extrusion die for forming a hollow member for forming a hollow member made of a high-strength alloy, particularly, a high-strength aluminum alloy such as a so-called 7000 type alloy.
一般にアルミニウム合金等の押出加工は、断面形状の自由度が高く、押出成形される中空形材を得るのに優れているため、現在では広く採用されている。
特に近年は、押出加工による製品が、構造材、機械部品等の強度部材として広く使用されるようになり、そのため、高力系合金、特に、7075、7N01、7003等の、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなる押出部材の需要が増加してきている。
In general, extrusion of aluminum alloy or the like is widely used at present because it has a high degree of freedom in cross-sectional shape and is excellent in obtaining a hollow shape material to be extruded.
Particularly in recent years, products obtained by extrusion have been widely used as strength members for structural materials, machine parts, and the like. Therefore, high-strength alloys such as 7075, 7N01, 7003 and so on, such as so-called 7000 series. There is an increasing demand for extruded members made of high-strength aluminum alloys.
中空形材を成形するための従来の押出ダイスの一例として、オス型及びメス型がダイリングの内部に装着されている、いわゆるスパイダーダイスからなる中空材の押出し用ダイスが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As an example of a conventional extrusion die for forming a hollow material, a hollow material extrusion die made of a so-called spider die in which a male die and a female die are mounted inside a die ring is known (for example, , See Patent Document 1).
図17に示すように、この特許文献1に開示されたスパイダーダイス100は、中空形材の内側形状を成形する中子(マンドレル)110を有するオス型101と、中空形材の外側形状を成形するメス型102と、を備えて構成されている。
オス型101は、上記中子110と、この中子110を保持する雄型リング112とを備えて構成されている。また、中子110は、成形用凸部113と、この成形凸部113を保持するブリッジ足111とで形成されている。
そして、ブリッジ足111の先端部115の先端部周側面115bが、押出し方向の先側に行くにしたがって拡開する傾斜面となっている。この先端部周側面115bは、雄型リング112の内周面112aと嵌合されている。
As shown in FIG. 17, the spider die 100 disclosed in
The
And the front-end | tip part surrounding
中子110はその下部に上記中空形材の内側形状を成形する部位を有しており、中子110の外周には、雄型リング112の内周面112aに向かって例えばX字形状、つまり四方に延びた前記ブリッジ足111が設けられている。そして、4本のブリッジ足111と雄型リング112の内周面112aとで囲まれた空間が、材料であるアルミ合金からなるビレットの導入空間Sとなっている。
The
オス型101は、矢印Aで示す押出方向先側で前記メス型102によって保持されている。このメス型102には、前記中子110の下部が挿通されると共に中空形材の外側形状を成形する成形孔部106が形成されている。また、メス型102の外周側上面には、前記オス型101のブリッジ足111の底面を保持する保持面116が形成されている。
以上に説明したように、特許文献1に開示されたスパイダーダイス100では、各ブリッジ足111が、先端部115の先端部周側面115bが押出し方向の先側に行くにしたがって拡開する傾斜面となっているので、ビレットの押出中、各ブリッジ足111には軸力が作用すると共に、各ブリッジ足111に作用する曲げ応力が減少される。そのため、各ブリッジ足111の撓みが抑制され、押出中における中子110の保持状態が安定する構造となっている。
The
As described above, in the spider die 100 disclosed in
ところで、中空形材成形用の材料として、高力系合金、特に、いわゆる7000系の高強度アルミが使用され、その合金で成形される例えば自動車バンパー用部材として、いわゆる断面目の字形状等といった複数の中空部を有する押出形材を形成する場合、その変形抵抗が他の合金種に比べて高いので押出加工力が大きくなり、ダイス工具系への負荷も大きいので、押出速度をアップさせ、ダイスの寿命を向上させることが困難である。 By the way, a high-strength alloy, in particular, a so-called 7000-type high-strength aluminum is used as a material for forming a hollow shape material. When forming an extruded profile having a plurality of hollow parts, the deformation resistance is higher than other alloy types, so the extrusion force increases, and the load on the die tool system is large, so the extrusion speed is increased, It is difficult to improve the life of the die.
例えば、前記特許文献1に開示された中空材の押出し用ダイス100では、雄型リング112の内周傾斜面112aとブリッジ足111の先端部周側面115bとを圧入し、ブリッジ足111に、押出方向と直交する方向の圧縮応力を発生させるようになっており、この圧縮応力と、押出加工が実行され各ブリッジ足111の上面に加わる押出力、つまり成形用凸部113に生じる押出方向先側に引っ張る引張力とを相殺させ、よって、ブリッジ足111の破損、ひいては中子110の破損を防止しようとするものである。
For example, in the hollow material extrusion die 100 disclosed in
ところが、上記押出し用ダイス100では、ブリッジ足111の先端部115が押出し方向の先側に向かって広がる方向に傾斜しているので、ブリッジ足111の先端部115においてメス型102の保持面116上に保持された基端部P1と、ブリッジ足111と成形用凸部113との交点、つまり引張り力により破断するおそれのある作用点P2との距離Lが大きくなり、モーメントが大きくなる。
そのため、中子100に押出力が加えられたとき、上記作用点P2に大きな加重が掛かり、ブリッジ足111が破断するという問題が生じる。
However, in the extrusion die 100 described above, the
For this reason, when a pushing force is applied to the
この問題を解決するためには、ブリッジ足111の寸法を大きくしてブリッジ足111の強度を強くすることや、基端部P1と作用点P2との距離Lを小さくしてモーメントを小さくすることが考えられる。
しかし、ブリッジ111の寸法を大きくする場合、ビレットを案内して収容するビレットの導入空間Sが少なくなりビレットの設定量を確保できない。ビレットの設定量を確保するためには、雄型リング112の内径部を大きくする必要があり、そうすると、ダイスが大型化すると共に、距離Lが長くなり、結局モーメントを小さくすることはできない。
また、基端部P1と作用点P2との距離Lを小さくする場合、雄型リング112と各ブリッジ足111との間の空間、つまり、ビレットの導入空間Sが少なくなり、ビレットの押出し量が少なくなる等の問題が生じ、距離Lを小さくするには自ずと限界がある。
In order to solve this problem, the size of the
However, when the dimensions of the
Further, when the distance L between the base end portion P1 and the action point P2 is reduced, the space between the
上記のように、圧縮応力と引張応力との間での相殺により問題を解決しようとするスパイダーダイス100では、ブリッジ足111、ひいては中子110が破断するおそれがあるため、ダイスの長寿命化を図ることも限界がある。
As described above, in the
上記問題点を解決するために、本発明では、押出加工力が大きな高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなるビレット(押出材料)を押出し成形する場合でも、高速押出しができると共にマンドレルの破断を防止して長寿命化を図れるようになる中空形材成形用押出ダイスを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, even when extruding a billet (extruded material) made of a high-strength alloy having a large extrusion processing force, particularly a high-strength aluminum alloy such as a so-called 7000 series, high-speed extrusion is possible. Another object of the present invention is to provide an extrusion die for forming a hollow shape that can prevent the mandrel from being broken and extend its life.
上記目的を達成するため、本発明の中空形材成形用押出ダイスは、上流側から送られてきたアルミ合金からなるビレットを下流側に押出して中空形材の内側形状を成形するオス型と、前記中空形材の外側形状を成形するメス型とを備えた中空形材成形用押出ダイスであって、前記オス型を、前記内側形状を成形するマンドレルと、このマンドレルを外側から部分的に保持するホルダーとで構成し、前記マンドレルを、前記中空形材の内側形状に対応する形材内側成形部と、この形材内側成形部の外周から前記ホルダーの内周面側に突出した複数のブリッジからなるブリッジ部とで形成し、前記ホルダーの内周面に、前記各ブリッジの先端外周面とそれぞれ当接係合し合うブリッジ当接係合面を設け、これらの各ブリッジ当接係合面と前記各ブリッジの先端外周面とを前記押出し方向の下流側がダイス中心に近づくような傾斜面としたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the extrusion die for forming a hollow shape material of the present invention is a male die for extruding a billet made of an aluminum alloy sent from the upstream side to the downstream side to shape the inner shape of the hollow shape material, An extrusion die for forming a hollow member having a female die for forming the outer shape of the hollow member, wherein the male die, a mandrel for forming the inner shape, and the mandrel are partially held from the outside And a plurality of bridges projecting from the outer periphery of the profile inner molded portion to the inner peripheral surface side of the holder. A bridge contact engagement surface formed on the inner peripheral surface of the holder and in contact with and engaged with the outer peripheral surface of the tip of each bridge. And each of the above Tsu downstream of said extrusion direction and a tip outer peripheral surface of di is characterized in that an inclined surface as approaching the die center.
本発明の中空形材成形用押出ダイスは、以上のように構成されているので、マンドレルのブリッジ部を構成する複数のブリッジの先端外周面とホルダーの内周面に形成されたブリッジ当接係合面とが押出し方向に沿ってダイス中心に近づくように傾斜した傾斜面に形成されているので、ホルダーの支持面における複数の各ブリッジの基端部と、この基端部から形材内側成形部において押出し方向と直交する方向の作用点までの距離を小さくすることができる。
そのため、形材内側成形部の作用点に生じるモーメントを小さくすることができるので、複数の各ブリッジの強度を大きくすることができ、これにより、マンドレルのブリッジ部の破断を防止することができる。その結果、押出加工力が大きな高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなるビレット(押出材料)を押出し成形する場合でも、高速押出しができると共にダイスの長寿命化を図れるようになる。
また、複数の各ブリッジ先端外周面とホルダーの内周面に形成されたブリッジ当接係合面とが押出し方向の下流側がダイス中心に近づくような傾斜面になっているので、ホルダーの内周面の下端はダイス中心側に延びており、ホルダーの下端面のほとんどがメス型の保持面に保持されている。そのため、ホルダーおよび複数の各ブリッジからなるブリッジ部が安定して保持されるので、安定した中空形材の成形を行うことができる。
Since the extrusion die for forming a hollow shape material of the present invention is configured as described above, a bridge contact member formed on the outer peripheral surface of the plurality of bridges constituting the bridge portion of the mandrel and the inner peripheral surface of the holder. Since the mating surface is formed on an inclined surface that is inclined so as to approach the center of the die along the extrusion direction, the base end portion of each of the plurality of bridges on the support surface of the holder, and the inner shape of the profile from the base end portion The distance to the action point in the direction orthogonal to the extrusion direction at the part can be reduced.
For this reason, the moment generated at the action point of the profile inner molded portion can be reduced, so that the strength of each of the plurality of bridges can be increased, thereby preventing breakage of the bridge portion of the mandrel. As a result, even when a billet (extrusion material) made of a high-strength alloy having a large extrusion processing force, particularly a high-strength aluminum alloy such as the so-called 7000 series, is extruded, high-speed extrusion can be achieved and the life of the die can be extended. become.
Further, the outer peripheral surface of each bridge end and the bridge contact engagement surface formed on the inner peripheral surface of the holder are inclined so that the downstream side in the pushing direction approaches the center of the die. The lower end of the surface extends toward the die center side, and most of the lower end surface of the holder is held by a female holding surface. Therefore, since the bridge portion composed of the holder and each of the plurality of bridges is stably held, a stable hollow shape can be formed.
以下に、図1〜図12を参照して、本発明の中空形材成形用押出ダイス(以下、単に押出ダイスという)10の一実施形態を説明する。 Below, with reference to FIGS. 1-12, one Embodiment of the extrusion die (henceforth an extrusion die) 10 for hollow shape molding of this invention is described.
本実施形態の押出ダイス10は、高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなる中空形材を成形するものであり、本実施形態の押出ダイス10では、図13に示すような、断面目の字形状の中空形材1を成形するものである。
The extrusion die 10 of the present embodiment forms a hollow shape made of a high-strength alloy, in particular, a high-strength aluminum alloy such as a so-called 7000 series. In the extrusion die 10 of the present embodiment, as shown in FIG. The
押出ダイス10は、図2に示すように、押出し方向の上流側から送られてきたアルミ合金からなるビレットBを下流側に押出して中空形材1の内側形状を成形するオス型20と、中空形材1の外側形状を成形するメス型30と、このメス型30を保持するバックダイ40とを備えて構成されている。
ビレットBは、オス型20の上流側に配置されたチャンバー等からなるビレット押出し装置60内に収容され、且つそのビレット押出し装置60により押出されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the extrusion die 10 includes a
The billet B is accommodated in a
オス型20とメス型30とバックダイ40とは一体的に連結されている。
すなわち、オス型20とメス型30とが、図1、図2に示すように、例えば2本の位置決めピン45で位置決めされた後、これらのオス型20とメス型30とバックダイ40とが例えば2本の連結ボルト46で連結、固定されている。
The
That is, after the
オス型20は、図3に詳細を示すように、中空形材1の内側形状を成形するマンドレル22と、このマンドレル22の外周を部分的に保持するホルダー25とで構成されており、これらホルダー25とマンドレル22は、例えば圧入により一体化されている。
As shown in detail in FIG. 3, the
マンドレル22は、中空形材1の内側形状に対応する形材内側成形部23と、この形材内側成形部23を支持すると共に当該形材内側成形部23から略四方に延出した複数のブリッジ、すなわち第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、および第4のブリッジ24dからなるブリッジ部24とで構成されている。
そして、これらの4本の第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、第4のブリッジ24dの先端外周面24Cが、ホルダー25におけるブリッジ保持部26のブリッジ当接係合面であるブリッジ受座面26Aと部分的に係合し合うようになっている。
そして、第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、第4のブリッジ24dの先端外周面24Cとホルダー25のブリッジ受座面26Aとの互いの係合面が、押出し方向の上流側から下流側に向かってダイスの中心に近づくような傾斜面に形成されている。
The
The four outer
The engagement surfaces of the outer
ここで、図1に示すように、オス型20のマンドレル22とホルダー25とが一体的に組立てられたとき、マンドレル22を構成する形材内側成形部23および第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、第4のブリッジ24dの上面は、ホルダー25の上端面(シール面25B)から所定寸法押出し方向下流側に後退した窪み状に設定されている。そして、これらの窪み状部と4本のブリッジ部24間の空間とにより、ビレットの導入空間S、S1が形成されている。
Here, as shown in FIG. 1, when the
ブリッジ部24は、図5に示すように、形材内側成形部23の上面部23Aから上記のように略四方に延出し、第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、第4のブリッジ24dにより平面形状が略X字状になるように形成されている。
これらの第1〜第4ブリッジ24a〜24dには、前記上面部23Aから先端部24Aに向かうにしたがって低くなる傾斜面24B(図3参照)と、この傾斜面24Bの先端、つまり上記先端部24Aに連続する上記ブリッジ先端外周面24Cとが設けられている。
そして、このブリッジ先端外周面24Cは、後に詳細を説明するホルダー25の前記ブリッジ受座面26Aと係合し合い、かつそのブリッジ受座面26Aに保持されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
The first to
The bridge tip outer
上記傾斜面24Bは、その上端部から前記ホルダー25のブリッジ受座面26Aに向かって拡がった形状になっている。そして、その幅から図4に示すように略ロケット型のブリッジ先端外周面24Cに形成され、そのブリッジ先端外周面24Cがブリッジ受座面26Aに当接し、且つ保持されて、図3に示すように、ダイスの中心部に近づく方向に傾斜しながら前記基端部P1に達している。
The
ここで、本実施形態のようなタイプの押出し用ダイス10では、ブリッジ受座面26Aの下流側で第1〜第4ブリッジ24a〜24dとホルダー25との当たりが強くなり、圧縮応力が非常に高くなる傾向がある。この部分の圧縮応力を小さくするために、第1〜第4ブリッジ24a〜24dの基端部P1近傍に、図4、図5に示すように、ブリッジ受座面26Aに当接する部位が左右に拡がった三角状の拡張部24Eを設けた形状とした(図7,8も参照)。
この拡張部24Eは、ブリッジ受座面26Aの下流側に形成された拡がり部26Cに当接するようになっている。そのため、第1〜第4ブリッジ24a〜24dとブリッジ受座面26Aとの接触面積が拡張部24Eの分だけ増えるので、その部位での圧縮応力を小さくすることができる。
Here, in the extrusion die 10 of the type as in the present embodiment, the contact between the first to
The
ブリッジ先端外周面24Cは、上述のように、ホルダー25のブリッジ受座面26Aと押出し方向に沿って所定距離にわたって係合され、その終端部から先は上記形材内側成形部23の成形突起部23Bに向かって緩やかな円弧形状のビレットガイド部24G(図6参照)となっている。
As described above, the bridge tip outer
内側成形突起部23Bは、ビレットガイド孔部24Fの端部からわずかに外側に突出して形成されている。そして、この内側成形突起部23Bと、前記メス型30の外側成形開口部30Aとの間に設定された所定寸法の間隔が形材成形用孔部50となっている(図7、図8参照)。
内側成形突起部23Bの流れの下流側端部には段差が形成され、この段差は流れの下流方向に行くに従って広くなる傾斜形状となった逃げ部50A(図6参照)となっている。
The
A step is formed at the downstream end of the flow of the
図7、図8に示すように、形材内側成形部23において押出し方向下流側の端部には、図13および図7、図8にそれぞれ仮想像で示すような断面目の字形状の中空形材1の3つの空間1S,1S,1Sをそれぞれ形成する第1内側駒部23B、第2内側駒部23C、第3内側駒部23Dが形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the end of the profile
ここで、図13、図7、図8に示すように、断面目の字形状の中空形材1は、一対の長辺壁1A,1Aと、これらの長辺壁1A,1Aの長手方向端部同士を連結する短辺壁1B,1Bと、これらの短辺壁1B,1B間に均等に配置された2個の仕切り壁1C,1Cとを有する形状となっている。
Here, as shown in FIGS. 13, 7, and 8, the
そして、2個の仕切り壁1C,1Cの厚さ寸法は、長辺壁1A,1Aおよび短辺壁1B,1Bの厚さ寸法に比較して薄く設定されている。ただし、各仕切り壁1C、各長辺壁1A、各短辺壁1Bの厚さ寸法を同じとしてもよく、中空形材1の仕様に対応して自在に設定することができる。
The thickness dimensions of the two
第1内側駒部23B、第2内側駒部23C、および第3内側駒部23Dは、それぞれ略四角柱形状に形成されており、前述のように、形材内側成形部23の押出し方向下流側の端部に設けられている。
上記各駒部23B,23C,23Dにおいて押出し方向上流側には、それぞれの外周から外側に突出した帯状の突起枠23Eが各外周を巻くようにしてそれぞれ設けられている。
The first
In each of the
第1内側駒部23Bおよび第3内側駒部23Dの外周3箇所の突起枠23Eと、第2内側駒部23Cの外周2箇所の突起枠23Eとは、前記メス型30の形材外形用開口30Bとそれぞれ対向しており、それぞれの隙間が、長辺壁1A,1Aおよび短辺壁1B,1Bを形成するための形材形成用孔部50を構成している。
そして、この形材形成用孔部50から押出されたビレットBにより、中空形材1の長辺壁1A,1Aおよび短辺壁1B,1Bが形成されるようになっている。
The projection frames 23E at the outer periphery of the first
The
また、対向する第1内側駒部23Bの突起枠23Eと第2内側駒部23Cの突起枠23Eとの隙間、および対向する第2内側駒部23Cの突起枠23Eと第3内側駒部23Dの突起枠23Eとの隙間が、前記仕切り壁1C,1Cを形成するための形材形成用孔部51を構成している。
そして、この形材形成用孔部51から押出されたビレットBにより、中空形材1の仕切り壁1C,1Cが形成されるようになっている。
Further, the gap between the protruding
The
第1内側駒部23Bの突起枠23Eと第2内側駒部23Cの突起枠23Eとの隙間、第2内側駒部23Cの突起枠23Eと第3内側駒部23Dの突起枠23Eとの隙間には、それぞれビレットガイド孔部24Fが連通している。
このビレットガイド孔部24Fは、図5に点線で示すように、第1ブリッジ24aと第2のブリッジ24b、および第3のブリッジ24cと第4ブリッジ24d同士を結ぶ線方向に沿って形成され、図6、図7に示すように略半円形のトンネル状に形成されている。
In the gap between the
The
そして、これらのビレットガイド孔部24Fには、ビレットBが前記ビレットの導入空間S、S1から矢印nで示すように押圧されてガイドされ、形材形成用孔部51を経由して押出されるようになっている。
また、第1内側駒部23Bおよび第3内側駒部23Dの突起枠23Eとメス型30の形材外形用開口30Bとの隙間、つまり形材形成用孔部50には、ビレットBが前記ビレットの導入空間S、S1から矢印mで示すように押圧されてガイドされ、形材形成用孔部50を経由して押出されるようになっている。
The
Further, the billet B is formed in the gap between the
図9、図10に示すように、前記ホルダー25は、所定厚さを有する全体円板状に形成され、その前記押出し方向の上流側の端面には、円形状のビレット導入用開口部25Aが形成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
ホルダー25において、上記ビレット導入用開口部25Aの押出し方向の下流側には、ブリッジ部24をその外周から挟み込んで保持するためのブリッジ保持部26が設けられている。
すなわち、ブリッジ保持部26は、図9に示すように、前記略X字状に配列された第1〜第4ブリッジ24a〜24dにそれぞれ対応して4箇所に設けられている。そして、各ブリッジ保持部26は、前述したように、それぞれ、マンドレル22の第1〜第4ブリッジ24a〜24dのブリッジ先端外周面24Cを保持するための前記ブリッジ受座面26Aを有している。
In the
That is, as shown in FIG. 9, the
これらのブリッジ受座面26Aは、前記ブリッジ部24のブリッジ先端外周面24Cと係合するようになっている。すなわち、ブリッジ受座面26Aは、図10に示すように、押出し方向上流側端部26FからビレットBの押出し方向下流側に向かってダイス中心Cに近づくような傾斜に形成され、終端近傍26Gがブリッジ受座面26Aにおける基端部P1となっている。
These bridge seating surfaces 26 </ b> A are adapted to engage with the bridge tip outer
ブリッジ受座面26Aの基端部P1は、ブリッジ先端外周面24Cとの係合が外れた位置から外側、つまり、ダイス中心Cから離れる方向に拡開した逃げ部26Dに連続している。そして、この逃げ部26Dと前記ブリッジ部24のビレット用案内部24Gとで、図7に示すように、断面半円形状のビレット用連通路S3が形成され、このビレット用連通路S3は、前記ビレットの導入空間S、S1に連通している。
ここで、ブリッジ受座面26Aとブリッジ外周面24Cとの傾斜角度α°は、例えば55°〜60°の範囲に設定されている。ただし、この角度に限定されない。
なお、ホルダー25のビレット押出し方向上流側の端面は、ビレット押出し装置60と当接するためのシール面25Bとなっている。
The base end portion P1 of the
Here, the inclination angle α ° between the
Note that the end surface of the
図9、図10に詳細を示すように、ホルダー25のビレット導入用開口部25Aとブリッジ受座面26Aの押出し方向の前記上流側端部26Fとの間には、ホルダー25のブリッジ受座面26Aから第1〜第4ブリッジ24a〜24d、ひいてはマンドレル22が抜け出すのを防止するストッパ部26Bが設けられている。
すなわち、このストッパ部26Bは、ビレット導入用開口部25Aからダイスの中心C側に所定寸法突出し、且つ押出し方向下流側に所定寸法延びて形成されている。また、ストッパ部26Bの押出し方向下流側の先側は、ダイスの外側に凹んで形成され、そのR部がブリッジ受座面26Aの前記上流側端部26Fとなっている。
As shown in detail in FIGS. 9 and 10, the bridge seating surface of the
That is, the
図11、図12に示すように、前記メス型30の上面には、中央部が凹んで形成されたホルダー受面30Aが設けられ、このホルダー受面30Aに前記ホルダー25の下面25Bが当接して当該ホルダー25が保持されるようになっている。
このホルダー受面30Aにおいて中心部には形材外形用開口30Bが形成されている。形材外形用開口30Bは、次に述べる成形品である断面目の字形の中空形材1(図13参照)の外形形状を形成するものである。
As shown in FIGS. 11 and 12, the upper surface of the female die 30 is provided with a
In the
形材外形用開口30Bは、図12に示すように、わずかな寸法の直線部と当該直線部からメス型30の外周方向に拡開する逃げ穴30Cとで形成されている。
As shown in FIG. 12, the profile outer shape opening 30 </ b> B is formed by a straight portion having a slight size and a
以上のように構成されたダイス10により押出し成形された中空形材1が図13に示されている。
すなわち、上記中空形材1は、図13に示すように、一対の長辺部1Aの両端側を短辺部1Bで連結すると共に、それらの短辺部1B間に2本の仕切り壁部1Cを上記一対の長辺部1A間に連結して形成され、内部に3個の空間1S,1S,1Sを有する断面目の字形となっている。
そして、このような断面目の字形の中空形材1がビレットBの供給量に対応して、押出しダイス10の前記形材形成用孔部50から連続して押出し成形されるようになっている。
FIG. 13 shows the
That is, as shown in FIG. 13, the
And the
次に、以上のような構成の押出ダイス10による中空形材1の成形方法を説明する。
オス型20に対して、ビレットBの押出し方向上流側に配設されたビレット押出し装置60によりビレットBが押出されると、そのビレットBは、まず、ホルダー25のビレット導入用開口部25Aからオス型20のマンドレル22とホルダー25との隙間で構成されたビレット導入空間Sに導入される。
Next, a method for forming the
When the billet B is extruded with respect to the
ビレット導入空間Sに導入されたビレットBは、略X字状に配置されている第1〜第4ブリッジ24a〜24dおよび形材内側成形部23の側面を経由し、形材内側成形部23とメス型30の形材外形用開口30Bとの間で形成されている形材成形用孔部50に導かれ、その形材成形用孔部50から押出し成形される。
そして、押出し成形された中空形材1は、バックダイ30に形成されている形材送出用穴40Aから送り出された後、図示しない保持機構により保持され、且つ所定のストックヤード等に搬入される。
The billet B introduced into the billet introduction space S passes through the first to
The extruded
本実施形態の押出しダイス10は以上のように構成されているので、次のような効果を得ることができる。
(1)マンドレル22を構成するブリッジ部24の第1〜第4ブリッジ24a〜24dの先端外周面24Cと、ブリッジ保持部26のブリッジ受座面26Aとの係合面が押出し方向下流側に向かってダイス中心に近づくような傾斜面に形成されているので、ホルダー25のブリッジ受座面26Aの基端部P1と、この基端部P1から形材内側成形部23において押出し方向と直交する方向の作用点P2までの距離L1を小さくすることができる。そのため、形材内側成形部23の作用点P2に生じるモーメントを小さくすることができ、結果的に第1〜第4ブリッジ24a〜24dの強度を大きくすることができるので、それらの第1〜第4ブリッジ24a〜24dの破断を防止することができる。その結果、押出加工力が大きな高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなるビレットBを押出し成形する場合でも、高速押出しができると共にダイスの長寿命化を図れるようになる。
Since the extrusion die 10 of the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) The engagement surface of the outer
(2)第1〜第4ブリッジ24a〜24dの先端外周面24Cと、ブリッジ保持部26のブリッジ受座面26Aとの係合面が押出し方向下流側に向かってダイス中心に近づくような傾斜面に形成されているので、ホルダー25の下端面はダイス中心側に拡がっている。そのため、ホルダー25の下端面のほとんどがメス型30の保持面30Aに保持されているので、ホルダー25および第1〜第4ブリッジ24a〜24dが安定して保持され、その結果、安定した中空形材1の成形を行うことができる。
(2) An inclined surface such that the engagement surface between the distal end outer
(3)第1〜第4ブリッジ24a〜24dの基端部P1近傍に、ブリッジ受座面26Aの拡がり部26Cに当接する部位が左右に拡がった三角状の拡張部24Eが設けられているので、第1〜第4ブリッジ24a〜24dとブリッジ受座面26Aとの接触面積が拡張部24Eの分だけ増える。その結果、その拡張部24Eを加えた第1〜第4ブリッジ24a〜24dの全体での圧縮応力を小さくすることができるので第1〜第4ブリッジ24a〜24dの破断を防止することができ、これにより、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなるビレットBを押出し成形する場合でも、高速押出しができると共にダイスの長寿命化を図れるようになる。
(3) Since a portion of the first to
(4)ホルダー25におけるブリッジ保持部26のブリッジ受座面26Aの上流側に、ホルダー25の径方向の中心部に向かって張り出して形成されたブリッジ部用ストッパ部26Bを設けたので、ブリッジ部24がホルダー25から抜け出すのを防止することができ、これにより、安定した押出し成形が可能となる。
(4) Since the bridge
以上、前記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は前記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本願発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。 While the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention. Further, the invention of the present application includes a combination of part or all of the configurations of the above-described embodiments as appropriate.
例えば、前記実施形態では、押出しダイス10により成形される中空形材1を断面目の字状の中空形材としたが、これに限らない。図14に示すような断面口の字状の中空形材2を成形する際にも利用できる。
For example, in the above-described embodiment, the
この場合、まず、前記実施形態のマンドレル22における形材内側成形部23の第1内側駒部23B、第2内側駒部23C、および第3内側駒部23Dに換えて、断面口の字状の中空形材2の内部空間2Sを形成するように、略四角柱状の1つの駒部を形材内側成形部の端部に設ける。
そして、メス型30の形材外形用開口30Bに換えて、上記略四角柱状の1つの駒部に対応する略四角形の形材外形用開口をメス型に設ければよい。
この際、マンドレルのブリッジ外周面とホルダーのブリッジ受座面との係合状態および傾斜角度は、前述のような目の字形の中空形材1用の構成と同じとすればよく、ホルダー25はそのまま使用できるので、少ない使用部材で断面形状が異なる複数種類の中空形材の押出し成形が可能である。
In this case, first, instead of the first
Then, instead of the shape member outer shape opening 30B of the
At this time, the engagement state and the inclination angle between the outer peripheral surface of the bridge of the mandrel and the bridge seating surface of the holder may be the same as those in the configuration for the eye-shaped
また、前記実施形態では、第1のブリッジ24a、第2のブリッジ24b、第3のブリッジ24c、および第4のブリッジ24dからなるブリッジ部24が、形材内側成形部23と一体的に形成されてマンドレル22を構成し、その第1〜第4ブリッジ24a〜24dの先端外周面24Cがホルダー25のブリッジ受座面26Aで支持された構成となっているが、これに限らず、例えば、図15、図16に示すような構成としてもよい。
In the above embodiment, the
本変形形態のマンドレル72は、ブリッジ当接係合面であるブリッジ受け座面76Aが、ホルダー25の内周面25Dからマンドレル72の中心C側に所定寸法突出しており、それに伴ってブリッジ部74の第1ブリッジ74a等の先端外周面74Cの長さが短くなっている点が異なっているのみで、その他の構成は前記実施形態のマンドレル22とまったく同一である。そのため、図15、図16に示す変形形態において前記実施形態と同一部材および同一構成等には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
In the mandrel 72 of this modification, a bridge receiving
マンドレル72は、前記形材内側成形部23に相当する形材内側成形部73と、この形材内側成形部73の外周から前記ホルダー25の内周面25D側に延びた前記第1のブリッジ24aに相当する第1のブリッジ74a等からなるブリッジ部74とで構成されている。
The mandrel 72 includes a profile inner molded
ブリッジ部74は、第1のブリッジ74aの他、図示しないが第2のブリッジ、第3のブリッジおよび第4のブリッジで構成されている。
これらの第1のブリッジ74a等は、上述のように、オス型20の中心Cから第1のブリッジ部74a等の先端外周面24Cまでの距離が、前記実施形態の第1のブリッジ部24aよりも短くなっている。
そして、第1のブリッジ74a等には、形材内側成形部73の上面73Aの一端から第1のブリッジ74aの先端部74A側に低くなる傾斜面74Bが形成されている。
The
As described above, these
The
これに対して、前記ホルダー25の内周部には前記ブリッジ保持部26に相当するブリッジ保持部76が設けられている。
このブリッジ保持部76は、前記実施形態のブリッジ受け座面26Aに相当するブリッジ受け座面76Aを備えている。このブリッジ受け座面76Aは、図16に示すように、ホルダー25の内周面25Dから、オス型20の中心C側に向けて所定寸法突出した突起面で構成されている。そして、このブリッジ受け座面76Aは、上記第1のブリッジ部74a等の先端外周面24Cとそれぞれ当接係合し合うようになっている。
On the other hand, a
The
つまり、この変形形態においては、上記長さの短い第1のブリッジ部74a等と所定寸法突出したブリッジ受け座面76Aとで、前記実施形態の第1のブリッジ部24aに相当するように構成されていることになる。
そして、ブリッジ受け座面76Aと第1のブリッジ部74a等の先端外周面24Cとが当接係合し合い、かつビレッジ押出し方向の下流側がダイス中心に近づくような傾斜面となっている。
That is, in this modified embodiment, the
The bridge receiving
また、ブリッジ受け座面76Aの下端には、前記実施形態の逃げ部26Dに相当する逃げ部76Dが形成されている。さらに、ブリッジ受け座面76Aの押出方向上流側には、前記実施形態のストッパ部26Bに相当するストッパ部76Bが形成されている。
さらに、第1のブリッジ部74a等の先端外周面24Cには、前記実施形態の拡張部24Eに相当する拡張部74Eが設けられている。
Further, an
Further, an
そして、このような変形形態によれば、ブリッジ受け座面76Aの下端が、ホルダー25、ひいてはオス型20の中心C側に突出しているので、ブリッジ受け座面76Aの下端の基端部P1と、第1のブリッジ部74a等の先端外周面24Cの引張り力により破断するおそれのある作用点P2との距離L2を、前記実施形態の距離L1より短くすることができる。これにより、形材内側成形部73の作用点P2に生じるモーメントをより小さくすることができ、さらに、第1のブリッジ24a等の破断を防止することができる。その結果、押出加工力が大きな高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなるビレットBを押出し成形する場合でも、高速押出しができると共にダイスの長寿命化を図れるようになる。
And according to such a deformation | transformation form, since the lower end of 76 A of bridge receiving seat surfaces protrudes in the center C side of the
本願発明の押出しダイスは、高力系合金、特に、いわゆる7000系といった高強度アルミ合金からなる中空形材を成形する際に利用される。 The extrusion die of the present invention is used when molding a hollow material made of a high-strength alloy, particularly a high-strength aluminum alloy such as a so-called 7000 series.
1 断面目の字状の中空形材
10 中空形材成形用押出しダイス
20 オス型
22 マンドレル
23 形材内側成形部
23B 内側成形突起部
24 ブリッジ部
24a〜24d 第1〜第4のブリッジ
24C ブリッジ先端外周面
24E 拡張部
25 ホルダー
26 ブリッジ保持部
26A ブリッジ当接係合面であるブリッジ受座面
26B ブリッジ部用ストッパ部
30 メス型
30B 形材外形用開口
50 形材形成用孔部
51 形材形成用孔部
72 マンドレル
73 形材内側成形部
73B 内側成形突起部
74 ブリッジ部
74a 第1のブリッジ
74C ブリッジ先端外周面
76 ブリッジ保持部
76A ブリッジ当接係合面であるブリッジ受座面
76B ブリッジ部用ストッパ部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記オス型を、前記内側形状を成形するマンドレルと、このマンドレルを外側から部分的に保持するホルダーとで構成し、
前記マンドレルを、前記中空形材の内側形状に対応する形材内側成形部と、この形材内側成形部の外周から前記ホルダーの内周面側に突出した複数のブリッジからなるブリッジ部とで形成し、
前記ホルダーの内周面に、前記各ブリッジの先端外周面とそれぞれ当接係合し合うブリッジ当接係合面を設け、
これらの各ブリッジ当接係合面と前記各ブリッジの先端外周面とを前記押出し方向の下流側がダイス中心に近づくような傾斜面としたことを特徴とする中空形材成形用押出ダイス。 A hollow member comprising a male die for forming the inner shape of the hollow shape member by extruding a billet made of an aluminum alloy sent from the upstream side to the downstream side, and a female die for shaping the outer shape of the hollow shape member. An extrusion die for molding,
The male mold is composed of a mandrel that molds the inner shape, and a holder that partially holds the mandrel from the outside,
The mandrel is formed by a profile inner molding portion corresponding to the inner shape of the hollow profile, and a bridge portion including a plurality of bridges protruding from the outer periphery of the profile inner molding portion to the inner peripheral surface side of the holder. And
Provided on the inner peripheral surface of the holder is a bridge abutting engagement surface that abuts and engages with the outer peripheral surface of the end of each bridge,
An extrusion die for forming a hollow shape, characterized in that each of the bridge contact engagement surfaces and the outer peripheral surface of the tip of each bridge are inclined surfaces such that the downstream side in the extrusion direction approaches the die center.
前記各ブリッジ当接係合面を、前記ホルダーの内周面から前記各ブリッジの前記先端面に向けて突出させた突起面で構成したことを特徴とする中空形材成形用押出ダイス。 In the extrusion die for hollow shape molding according to claim 1,
An extrusion die for forming a hollow shape member, wherein each bridge abutting engagement surface is constituted by a protruding surface protruding from an inner peripheral surface of the holder toward the tip end surface of each bridge.
前記各ブリッジの先端外周面の前記下流側の端部に、当該端部から左右に膨らむ拡張部を設けたことを特徴とする中空形材成形用押出ダイス。 In the extrusion die for forming a hollow material according to claim 1 or 2,
An extrusion die for forming a hollow shape member, wherein an extended portion that swells to the left and right from the end portion is provided at the downstream end portion of the outer peripheral surface of each bridge.
前記ホルダーの内周部の前記上流側に、前記ホルダーの径方向の中心部に向かって張り出して形成されたブリッジ部用ストッパ部を設けたことを特徴とする中空形材成形用押出ダイス。 In the extrusion die for hollow shape molding according to any one of claims 1 to 3,
An extrusion die for forming a hollow shape member, wherein a bridge portion stopper portion is provided on the upstream side of the inner peripheral portion of the holder so as to protrude toward the center portion in the radial direction of the holder.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180472A JP5496012B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Extrusion dies for hollow profile molding |
PCT/JP2011/064099 WO2012020603A1 (en) | 2010-08-11 | 2011-06-21 | Extrusion dies for forming a hollow material |
CN201180036124.XA CN103025447B (en) | 2010-08-11 | 2011-06-21 | Extrusion die for forming hollow section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180472A JP5496012B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Extrusion dies for hollow profile molding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012035319A true JP2012035319A (en) | 2012-02-23 |
JP5496012B2 JP5496012B2 (en) | 2014-05-21 |
Family
ID=45567573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010180472A Active JP5496012B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Extrusion dies for hollow profile molding |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5496012B2 (en) |
CN (1) | CN103025447B (en) |
WO (1) | WO2012020603A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128123A (en) * | 2013-03-27 | 2013-06-05 | 江苏格林威尔金属材料科技有限公司 | Multi-hole parallel flow pipe extrusion die |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5872312B2 (en) * | 2012-02-10 | 2016-03-01 | 日本軽金属株式会社 | Extrusion die for forming hollow profile and method for forming extrusion die for forming hollow profile |
CN104942034A (en) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 广东兴发铝业有限公司 | Recoverable building aluminum template mold |
CN105080989B (en) * | 2015-09-24 | 2017-06-06 | 重庆盛镁镁业有限公司 | Day font clamp-close type section mould for aluminium alloy |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0220614A (en) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 | Showa Alum Corp | Bridge type extrusion die |
JPH06134518A (en) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | Showa Alum Corp | Extrusion die |
JPH07124633A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Showa Alum Corp | Die for extruding hollow material |
JPH07171614A (en) * | 1993-12-17 | 1995-07-11 | Showa Alum Corp | Die for extrusion |
JP2010125475A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Nippon Light Metal Co Ltd | Extruding die for forming hollow shape material |
CN101648229A (en) * | 2009-07-09 | 2010-02-17 | 西南铝业(集团)有限责任公司 | Porthole extrusion die |
-
2010
- 2010-08-11 JP JP2010180472A patent/JP5496012B2/en active Active
-
2011
- 2011-06-21 WO PCT/JP2011/064099 patent/WO2012020603A1/en active Application Filing
- 2011-06-21 CN CN201180036124.XA patent/CN103025447B/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128123A (en) * | 2013-03-27 | 2013-06-05 | 江苏格林威尔金属材料科技有限公司 | Multi-hole parallel flow pipe extrusion die |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103025447A (en) | 2013-04-03 |
CN103025447B (en) | 2015-08-05 |
WO2012020603A1 (en) | 2012-02-16 |
JP5496012B2 (en) | 2014-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5839455B2 (en) | Extrusion dies for hollow profile molding | |
JP5496012B2 (en) | Extrusion dies for hollow profile molding | |
US20160228932A1 (en) | Extrusion die for forming hollow material | |
JP5641807B2 (en) | Extrusion dies for semi-hollow shape manufacturing | |
JP2010125475A (en) | Extruding die for forming hollow shape material | |
JP5872312B2 (en) | Extrusion die for forming hollow profile and method for forming extrusion die for forming hollow profile | |
JP2012006052A (en) | Extrusion die | |
JP5641833B2 (en) | Extrusion dies | |
JP2005059022A (en) | Extruding die for hollow shape material | |
JP2012011428A (en) | Extrusion die for manufacturing semi-hollow profile | |
JP2007234553A (en) | Method of manufacturing electrode | |
JP6922773B2 (en) | Forging die | |
JP3742019B2 (en) | Die for extrusion of hollow material | |
JP4011451B2 (en) | Backward extrusion method and backward extrusion device | |
JP2006026672A (en) | Porthole die and extruding method using the same | |
JP3763790B2 (en) | Dies for extruding perforated tube material | |
JP2009090367A (en) | Porthole extruded material made of aluminum alloy or the like | |
JP3792459B2 (en) | Push-through bending machine | |
JP2016061038A (en) | Joint metal fitting | |
JP6123663B2 (en) | Fuel tank | |
JP4224855B2 (en) | Mold for casting and casting method | |
KR20120139330A (en) | Extrusion die enable to minimize thickness deviation and welding lines | |
JP4227419B2 (en) | Mold for extrusion of aluminum matrix composites | |
JP2012051011A (en) | Extruding die for manufacturing semi-hollow shaped material | |
JP2009131863A (en) | Mandrel and extrusion die |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140304 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5496012 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |