JP2016147278A - Hollow shape material forming extrusion die - Google Patents
Hollow shape material forming extrusion die Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016147278A JP2016147278A JP2015024565A JP2015024565A JP2016147278A JP 2016147278 A JP2016147278 A JP 2016147278A JP 2015024565 A JP2015024565 A JP 2015024565A JP 2015024565 A JP2015024565 A JP 2015024565A JP 2016147278 A JP2016147278 A JP 2016147278A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- fitting hole
- spider
- hollow shape
- extrusion die
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、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 shape for forming a hollow shape.
アルミニウム合金の押出加工は、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。近年では、7075、7N01、7003等の所謂7000系といった高強度アルミニウム合金からなる中空形材の需要が増加している。 The extrusion process of the aluminum alloy has a high degree of freedom in cross-sectional shape, and is excellent for obtaining a hollow shape material to be extruded. In recent years, there has been an increasing demand for hollow shapes made of high-strength aluminum alloys such as so-called 7000 series such as 7075, 7N01, and 7003.
アルミニウム合金からなるビレットを上流側から下流側に押し出して中空形材を成形する押出ダイスは、中空形材の内側形状を成形するオス型と、中空形材の外側形状を成形するメス型と、を備えている。
スパイダータイプの押出ダイスのオス型は、嵌合孔が形成されたホルダと、嵌合孔に内嵌されるスパイダーと、を有している。そして、スパイダーには、中空形材の内側形状に対応するマンドレルと、マンドレルの外周面から外方に突出した複数のブリッジ部と、が形成されており、各ブリッジ部の先端面が嵌合孔の内周面に接合されている。
An extrusion die for forming a hollow shape by extruding a billet made of an aluminum alloy from the upstream side to the downstream side, a male die for shaping the inner shape of the hollow shape member, a female die for shaping the outer shape of the hollow shape member, It has.
The male type of the spider-type extrusion die has a holder in which a fitting hole is formed and a spider that is fitted in the fitting hole. The spider is formed with a mandrel corresponding to the inner shape of the hollow shape member and a plurality of bridge portions protruding outward from the outer peripheral surface of the mandrel, and the front end surface of each bridge portion is a fitting hole. It is joined to the inner peripheral surface.
前記した押出ダイスによって、高強度アルミニウム合金からなるビレットを押出成形する場合には、ビレットの押出力が大きくなる。したがって、押出成形時にビレットからブリッジ部に対して大きな押圧力が付与され、ブリッジ部の引張ひずみが大きくなる。
押出成形時にブリッジ部の引張ひずみが大きくなると、ブリッジ部の耐用回数が低下してしまう。
そこで、従来の押出ダイスとしては、各ブリッジ部の先端面と嵌合孔の内周面とを焼き嵌めすることで、ブリッジ部に初期荷重(圧縮力)を付与しているものがある(例えば、特許文献1参照)。このように、ブリッジ部に焼き嵌めによる圧縮ひずみを生じさせておくことで、押出成形時にブリッジ部に生じる引張ひずみを低減することができる。
When a billet made of a high-strength aluminum alloy is extruded by the above-described extrusion die, the pushing force of the billet is increased. Therefore, a large pressing force is applied from the billet to the bridge portion during extrusion molding, and the tensile strain of the bridge portion increases.
If the tensile strain of the bridge portion increases during extrusion, the number of times that the bridge portion can be used decreases.
Therefore, as a conventional extrusion die, there is one in which an initial load (compression force) is applied to the bridge portion by shrink fitting the front end surface of each bridge portion and the inner peripheral surface of the fitting hole (for example, , See Patent Document 1). As described above, by causing the bridge portion to have a compressive strain due to shrink fitting, the tensile strain generated in the bridge portion during extrusion molding can be reduced.
前記した従来の押出ダイスでは、焼き嵌めによるブリッジ部の圧縮ひずみが大き過ぎると、押出成形を繰り返したときのブリッジ部の耐用回数が低下するという問題がある。 In the above-described conventional extrusion die, if the compressive strain of the bridge portion due to shrink fitting is too large, there is a problem in that the durability of the bridge portion when the extrusion molding is repeated decreases.
本発明は、前記した問題を解決し、疲労耐久性を向上させることができる中空形材成形用押出ダイスを提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the extrusion die for shaping | molding a hollow shape material which can solve an above described problem and can improve fatigue durability.
前記課題を解決するため、本発明は、アルミニウム合金からなるビレットを上流側から下流側に押し出して中空形材を成形する中空形材成形用押出ダイスである。前記中空形材成形用押出ダイスは、前記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、を備えている。前記オス型は、嵌合孔が形成されたホルダと、前記嵌合孔に内嵌されるスパイダーと、を有している。前記スパイダーには、前記中空形材の内側形状に対応するマンドレルと、前記マンドレルの外周面から外方に突出した複数のブリッジ部と、が形成されている。前記嵌合孔の内周面と前記各ブリッジ部の先端面とは焼き嵌めされている。前記嵌合孔の内周面と前記各ブリッジ部の先端面との締め代は、前記嵌合孔の内径の0.4%から0.6%に設定することが望ましい。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a hollow shape forming extrusion die for forming a hollow shape shape by extruding a billet made of an aluminum alloy from an upstream side to a downstream side. The extrusion die for forming a hollow shape member includes a male die that shapes the inner shape of the hollow shape member, and a female die that shapes the outer shape of the hollow shape member. The male type has a holder in which a fitting hole is formed and a spider that is fitted into the fitting hole. The spider is formed with a mandrel corresponding to the inner shape of the hollow shape member, and a plurality of bridge portions protruding outward from the outer peripheral surface of the mandrel. The inner peripheral surface of the fitting hole and the front end surface of each bridge portion are shrink-fitted. It is desirable that the tightening margin between the inner peripheral surface of the fitting hole and the front end surface of each bridge portion is set to 0.4% to 0.6% of the inner diameter of the fitting hole.
本発明のように、ホルダの嵌合孔の内周面と、スパイダーの各ブリッジ部の先端面との締め代を設定することで、押出成形時にブリッジ部に生じる引張ひずみと焼き嵌めによりブリッジ部に生じる圧縮ひずみとの差の値である全ひずみを十分に小さくすることができる。
すなわち、本発明では、押出成形時にスパイダーのブリッジ部に生じる引張ひずみを小さくするとともに、焼き嵌めによるブリッジ部の圧縮ひずみも抑制することができる。
これにより、本発明では、押出成形を繰り返したときのブリッジ部の耐用回数を増やすことができるため、押出ダイスの疲労耐久性を向上させることができる。
As in the present invention, by setting the tightening margin between the inner peripheral surface of the fitting hole of the holder and the tip surface of each bridge portion of the spider, the bridge portion is caused by the tensile strain and shrinkage that are generated in the bridge portion during extrusion molding. The total strain, which is the value of the difference from the compressive strain generated in, can be made sufficiently small.
That is, in the present invention, the tensile strain generated in the bridge portion of the spider during extrusion molding can be reduced, and the compressive strain of the bridge portion due to shrink fitting can be suppressed.
Thereby, in this invention, since the durable frequency | count of a bridge | bridging part when extrusion molding is repeated can be increased, the fatigue durability of an extrusion die can be improved.
前記した中空形材成形用押出ダイスにおいて、前記嵌合孔の孔壁部の径方向の厚さを、前記嵌合孔の半径の60%から90%に設定し、ホルダの強度を十分に確保することで、嵌合孔と各ブリッジ部とを焼き嵌めにより確実に接合することができる。 In the above-described extrusion die for forming a hollow member, the thickness of the hole wall in the radial direction of the fitting hole is set to 60% to 90% of the radius of the fitting hole to sufficiently secure the strength of the holder. By doing so, the fitting hole and each bridge part can be reliably joined by shrink fitting.
前記した中空形材成形用押出ダイスにおいて、前記ブリッジ部の両側面には、前記ビレットの押出方向に平行な一対のブリッジ側面が形成されており、前記両ブリッジ側面の間の最小幅を、前記嵌合孔の半径の30%から50%に設定し、ブリッジ部の強度を十分に確保することで、嵌合孔と各ブリッジ部とを焼き嵌めにより確実に接合することができる。 In the extrusion die for forming a hollow shape material described above, a pair of bridge side surfaces parallel to the extrusion direction of the billet are formed on both side surfaces of the bridge portion, and the minimum width between the two bridge side surfaces is By setting it to 30% to 50% of the radius of the fitting hole and sufficiently securing the strength of the bridge portion, the fitting hole and each bridge portion can be reliably joined by shrink fitting.
本発明の中空形材成形用押出ダイスによれば、押出成形を繰り返したときの耐用回数を増やすことができ、疲労耐久性を向上させることができるため、長寿命化を図ることができる。 According to the extrusion die for forming a hollow shape material of the present invention, the number of times of durability when the extrusion molding is repeated can be increased, and the fatigue durability can be improved, so that the life can be extended.
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の押出ダイス10は、図2に示すように、高力系合金、特に、所謂7000系といった高強度アルミニウム合金からなる中空形材の押出成形に用いられる。
本実施形態の押出ダイス10は、スパイダーダイスタイプであり、図13に示すような断面目の字形状(はしご状)の中空形材1を押出成形することができる。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 2, the extrusion die 10 of this embodiment is used for extrusion molding of a high-strength alloy, particularly a hollow material made of a high-strength aluminum alloy such as a so-called 7000 series.
The extrusion die 10 of this embodiment is a spider die type, and can extrusion-mold the
中空形材1は、一対の長辺壁1A,1Aと、両長辺壁1A,1Aの長手方向の端部同士を連結する一対の短辺壁1B,1Bと、両短辺壁1B,1Bの間に等間隔に配置された二つの仕切り壁1C,1Cと、を有している。本実施形態の中空形材1の内部には、二つの仕切り壁1C,1Cによって三つの空間1S,1S,1Sが形成されている。
The
押出ダイス10は、図2に示すように、アルミニウム合金からなるビレットBを押出方向Aの上流側から下流側に押し出して、中空形材1を成形するものである。
押出ダイス10は、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、メス型30を保持するバックダイ40と、を備えている。オス型20、メス型30およびバックダイ40は連結されている。
また、オス型20の上流側には、ビレットBが収容されたビレット押出装置60が配置される。このビレット押出装置60から押出ダイス10にビレットBが供給される。
As shown in FIG. 2, the extrusion die 10 is configured to extrude a billet B made of an aluminum alloy from the upstream side in the extrusion direction A to the downstream side to form the
The extrusion die 10 includes a
In addition, on the upstream side of the
オス型20とメス型30とは、ノックピン47および二本の位置決めピン46,46(図1参照)によって位置決めされる。オス型20、メス型30およびバックダイ40は二本の連結ボルト45,45(図1参照)によって連結されている。
The
オス型20は、図2および図3に示すように、嵌合孔25Cが形成されたホルダ25と、嵌合孔25Cに内嵌されるスパイダー22と、を有している。ホルダ25は、スパイダー22の外周部を保持している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ホルダ25は、図1に示すように、平面視で円形に形成されている。ホルダ25の中央部には、平面視で円形の嵌合孔25Cが形成されている。図2に示すように、嵌合孔25Cは、ホルダ25の上端面25Aから下端面25Bに亘って貫通している。
As shown in FIG. 1, the
図4に示すように、ホルダ25の嵌合孔25Cの孔壁部の径方向の厚さL3は、嵌合孔25Cの半径L1/2の60%から90%の間に設定されている。
なお、嵌合孔25Cの内径L1は、加熱されていない状態のホルダ25の嵌合孔25Cの上端面25A側の端部の内径である。
また、嵌合孔25Cの孔壁部の径方向の厚さL3は、ホルダ25の高さ方向の略中間位置における径方向の厚さである。
As shown in FIG. 4, the radial thickness L3 of the hole wall portion of the
The inner diameter L1 of the
Further, the radial thickness L3 of the hole wall portion of the
嵌合孔25Cの内周面25Dには、図4に示すように、上端面25A側の端部から下端面25B側に向かうに従って漸次拡径しているテーパー面部25mと、テーパー面部25mに連続して下端面25Bまで延びている円筒面部24nと、が形成されている。嵌合孔25Cの軸方向に対するテーパー面部25mの傾斜角度αは、例えば、0.5°から1°に設定されている。
As shown in FIG. 4, the inner
スパイダー22は、図1に示すように、マンドレル23と、マンドレル23の側面から外方に突出した複数のブリッジ部24と、を備えている。マンドレル23は、図2に示すように、中空形材1の内側形状に対応する形状に形成されている。
各ブリッジ部24は、マンドレル23を支持する部位である。各ブリッジ部24を区別する場合には、図1に示すように、第1ブリッジ部24a、第2ブリッジ部24b、第3ブリッジ部24cおよび第4ブリッジ部24dと称する。
なお、各ブリッジ部24a〜24dの間の四つの空間は、それぞれビレットBの導入空間Sとなっている。
As shown in FIG. 1, the
Each
Note that the four spaces between the
各ブリッジ部24a〜24dは、マンドレル23の側面から略X字となるように配置されている。
図6に示すように、第1ブリッジ部24aの外端部と第4ブリッジ部24dの外端部との間隔および第2ブリッジ部24bの外端部と第3ブリッジ部24cの外端部との間隔よりも、第1ブリッジ部24aの外端部と第2ブリッジ部24bの外端部との間隔および第3ブリッジ部24cの外端部と第4ブリッジ部24dの外端部との間隔が大きく形成されている。
Each
As shown in FIG. 6, the distance between the outer end portion of the
各ブリッジ部24a〜24dは、マンドレル23の側面から外方に向けて直線状に延びている。各ブリッジ部24a〜24dの先端部の幅(スパイダー22の周方向の幅)は、外側に向かうに従って漸次大きくなっている。したがって、各ブリッジ部24a〜24dは、図6の平面視において、先端部(外端部)の幅が最大となり、延長方向の略中間部の幅が最小となるように形成されている。
Each of the
スパイダー22の上面22Aと側面との角部には、図7に示すように、上面22Aから下流側に向かうに従って幅が大きくなるように傾斜したテーパー状のビレットガイド面24Eが形成されている。
すなわち、各ブリッジ部24a〜24dの上部にはビレットガイド面24Eが形成されている。また、各ブリッジ部24a〜24dにおいて、ビレットガイド面24Eと下流側の端部との間には、押出方向A(図2参照)に平行なブリッジ側面24Gが形成されている。
そして、図12に示すように、一対のブリッジ側面24G,24Gの間の最小幅L4は、嵌合孔25Cの半径L1/2の30%から50%の間に設定されている。
As shown in FIG. 7, a tapered
That is, the
As shown in FIG. 12, the minimum width L4 between the pair of bridge side surfaces 24G, 24G is set between 30% and 50% of the radius L1 / 2 of the
各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cは、図1に示すように、ホルダ25の嵌合孔25Cの内周面25Dに当接している。嵌合孔25Cの内周面25Dと各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cとは、焼き嵌めにより接合されている。
As shown in FIG. 1, the
各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cは、嵌合孔25Cの内周面25Dに沿って湾曲している。
各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cは同じ形状であるため、以下の説明では、図4に示した第2ブリッジ部24bの先端面24Cの形状について説明し、その他の各ブリッジ部24a,24c,24dの先端面24Cの形状については省略する。
The front end surfaces 24C of the
Since the
第2ブリッジ部24bの先端面24Cは、スパイダー22の上面22A側の端部から下流側に向かうに従って漸次外方に大きくなるように傾斜しているテーパー面部24mと、テーパー面部24mから連続して下面22Bまで延びている円筒面部24nとが形成されている。
スパイダー22の軸方向に対するテーパー面部24mの傾斜角度αは、例えば、0.5°から1°に設定されている。
第2ブリッジ部24bのテーパー面部24mは、嵌合孔25Cのテーパー部25mに重ね合わされ、第2ブリッジ部24bの円筒面部24nは、嵌合孔25Cの円筒面部25nに重ね合わされる(図2参照)。
The
The inclination angle α of the tapered
The tapered
このように、ホルダ25の嵌合孔25Cの内周面25Dと、スパイダー22の各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cとには、それぞれ互いに対応するテーパー面部25mとテーパー面部24mとが形成されている。
したがって、図5に示すように、スパイダー22をホルダ25の嵌合孔25C内に下流側から上流側に向けて挿入するときに、ホルダ25のテーパー面部25mにスパイダー22のテーパー面部24mがガイドされるため、挿入作業が容易である。
As described above, the inner
Therefore, as shown in FIG. 5, when the
嵌合孔25Cの内周面25Dおよび各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの全面を傾斜させた場合には、スパイダー22に対して挿入方向と逆方向に向けて力が作用することになる。
そこで、本実施形態では、嵌合孔25Cの内周面25Dおよび各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cに円筒面部25n,24nを設け、両円筒面部25n,24nの間に摩擦力を生じさせることで、スパイダー22がホルダ25から抜け出るのを防止している。
なお、嵌合孔25Cの内周面25Dおよび各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの全面に円筒面部を形成してもよい。
When the entire inner
Therefore, in the present embodiment,
In addition, you may form a cylindrical surface part in the whole inner
スパイダー22の上面22Aは、図2に示すように、平坦面に形成されている。スパイダー22とホルダ25とを組み付けた状態では、スパイダー22の上面22Aは、ホルダ25の上端面25A(シール面)よりも下流側の位置に配置される。
The
また、第1ブリッジ部24aの外端部と、第4ブリッジ部24dの外端部とは、円弧状のブリッジ横振れ防止部24Dによって連結されている(図6参照)。
同様に、第2ブリッジ部24bの外端部と、第3ブリッジ部24cの外端部とも、円弧状のブリッジ横振れ防止部24Dによって連結されている(図6参照)。
Further, the outer end portion of the
Similarly, the outer end portion of the
ブリッジ横振れ防止部24Dは、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの円筒面部24nに連続して形成されている。すなわち、ブリッジ横振れ防止部24Dは、各ブリッジ部24a〜24dの下端部に形成されている。
なお、第1ブリッジ部24aと第2ブリッジ部24bとをブリッジ横振れ防止部によって連結するとともに、第3ブリッジ部24cと第4ブリッジ部24dをブリッジ横振れ防止部によって連結してもよい。
The bridge lateral
In addition, while connecting the
図1に示すように、各ブリッジ部24a〜24dの下端部には、隣り合う導入空間S,Sを連通させる空間連結孔26が形成されている(図3参照)。これにより、各導入空間S内に流入したビレットB(図2参照)は、空間連結孔26を通じて混ざり合う。
As shown in FIG. 1, the
図8(a)に示すように、マンドレル23の下端部には、内側成形突起部23Aが形成されている。内側成形突起部23Aは、各ブリッジ部24a〜24dよりも下流側(メス型30側)に突出している。
内側成形突起部23Aには、第1内側駒部23B、第2内側駒部23Cおよび第3内側駒部23Dが形成されている。
As shown in FIG. 8A, an
A first
図8(b)に示すように、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いる。各内側駒部23B,23C,23Dは、中空形材1の三つの空間1S,1S,1Sを形成する部位である。
各内側駒部23B,23C,23Dの外周面には、突起枠23Eが全周に亘って突出している。
As shown in FIG. 8B, the first
On the outer peripheral surface of each
マンドレル23には、図6に示すように、第1ブリッジ部24aと第4ブリッジ部24dとの間の導入空間Sと、第2ブリッジ部24bと第3ブリッジ部24cとの間の導入空間Sとを連通する二つのビレットガイド孔24F,24Fが形成されている。
両ビレットガイド孔24F,24Fは、図6の左右方向に間隔を空けて直線状に平行して配置されている。
図8に示すように、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との隙間は、それぞれビレットガイド孔24F,24Fに連通している。
As shown in FIG. 6, the
Both billet guide holes 24F, 24F are arranged in parallel in a straight line at intervals in the left-right direction in FIG.
As shown in FIG. 8, the gap between the protruding
メス型30は、図10に示すように、平面視で円形の部材である。メス型の上面(上流側の面)には、平面視で円形のホルダ受面30Aが形成されている。
図2に示すように、ホルダ受面30Aにホルダ25の下端面25Bが当接することで、メス型30にオス型20のホルダ25が保持される。
As shown in FIG. 10, the female die 30 is a circular member in plan view. On the upper surface (upstream surface) of the female mold, a circular
As shown in FIG. 2, the
ホルダ受面30Aの中央部には、図10に示すように、円形の凹部であるビレット溜まり部30Bが形成されている(図11参照)。ビレット溜まり部30Bの中央部には、長方形の外側成形開口部30Cが開口している。
外側成形開口部30Cは、図11に示すように、ビレット溜まり部30Bの底面からメス型30の下流側の面に貫通している。外側成形開口部30Cの内周面は、中空形材1(図8(b)参照)の外形を形成する部位である。
また、外側成形開口部30Cの内周面には、上流側から下流側に向かうに従って漸次拡大された逃げ部30Dが形成されている。
As shown in FIG. 10, a
As shown in FIG. 11, the
In addition, an
図2に示すように、ビレット溜まり部30Bおよび外側成形開口部30Cには、オス型20のスパイダー22の内側成形突起部23Aが挿入される。
As shown in FIG. 2, the
図8(b)に示すように、各内側駒部23B〜23Dの突起枠23Eと、外側成形開口部30Cの内周面との隙間は、中空形材1の長辺壁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。
また、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との隙間は、中空形材1の仕切り壁1Cを形成するための形材形成用孔部51を構成している。
また、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との隙間も、中空形材1の仕切り壁1Cを形成するための形材形成用孔部51を構成している。
As shown in FIG. 8 (b), the gap between the
Further, the gap between the
Further, the gap between the
次に、押出ダイス10による中空形材1の成形方法を説明する。
図2に示すように、ビレット押出装置60からオス型20のホルダ25の嵌合孔25CにビレットBが供給されると、ビレットBは四つの導入空間S(図1参照)に流入する。
Next, a method for forming the
As shown in FIG. 2, when the billet B is supplied from the
図3に示すように、スパイダー22の上流側の端部に形成されたビレットガイド面24Eは、ビレットBの押出方向に対して傾斜している(図7参照)。これにより、ビレットBは、ビレットガイド面24Eに沿って各導入空間S内にスムーズかつ均等に流入する。
As shown in FIG. 3, the
ビレットBは、図9(a)に示すように、各導入空間Sから矢印mで示すようにガイドされ、形材形成用孔部50から下流側に押し出される。そして、形材形成用孔部50から押し出されたビレットBによって、中空形材1の両長辺壁1A,1Aおよび両短辺壁1B,1Bが形成される(図9(b)参照)。
As shown in FIG. 9A, the billet B is guided from each introduction space S as indicated by an arrow m, and is pushed downstream from the
また、ビレットBは、図8(a)に示すように、導入空間Sからビレットガイド孔24Fに流入し、ビレットガイド孔24F内で矢印nに示すようにガイドされ、形材形成用孔部51から下流側に押し出される。そして、形材形成用孔部51から押し出されたビレットBによって、中空形材1の仕切り壁1Cが形成される(図8(b)参照)。
Further, as shown in FIG. 8A, the billet B flows into the
形材形成用孔部50,51から押し出された中空形材1は、図2に示すように、外側成形開口部30Cからバックダイ40の形材送出用穴40Aに送り出された後に、図示しない保持機構により保持されて、所定のストックヤード等に搬入される。
The
なお、外側成形開口部30Cの内周面には、上流側から下流側に向かうに従って漸次拡大された逃げ部30Dが形成されているため、形材形成用孔部50,51から押し出された中空形材1は、外側成形開口部30Cおよび形材送出用穴40Aの内周面に接触することなく下流側に送り出される。
In addition, since the
次に、本実施形態の押出ダイス10におけるスパイダー22の各ブリッジ部24a〜24dと、ホルダ25の嵌合孔25Cとの焼き嵌めについて説明する。
Next, shrink fitting between each
ホルダ25を加熱すると、ホルダ25が熱膨張して嵌合孔25Cが拡径し、嵌合孔25C内にスパイダー22を挿入可能となる。そして、図4に示すように、加熱状態のホルダ25の嵌合孔25C内に、スパイダー22を下流側から上流側に向けて挿入する。
When the
嵌合孔25Cにスパイダー22を挿入するときには、図5に示すように、例えば、焼き嵌め用作業台90にホルダ25を載置して行うことができる。この場合には、スパイダー22の下面22Bを焼き嵌め用作業台90の上端面90Aに突き当てることで、スパイダー22とホルダ25との厚さ方向の位置決めを行うことができる。
When inserting the
また、嵌合孔25Cにスパイダー22を挿入するときには、嵌合孔25Cにスパイダー22を回しながら押し込む。
このとき、本実施形態のスパイダー22には、図7に示すように、第1ブリッジ部24aと第4ブリッジ部24dとの間および第2ブリッジ部24bと第3ブリッジ部24cとの間にそれぞれブリッジ横振れ防止部24D,24Dが設けられているため、各ブリッジ部24a〜24dの変形を防ぐことができる。
Further, when the
At this time, as shown in FIG. 7, the
ここで、各ブリッジ部24a〜24dのうち、隣り合うブリッジ部の間の距離が大きい方が変形し易く、つまり、すぼまり易い傾向にある。そこで、本実施形態では、隣り合うブリッジ部の間の距離が大きい第1ブリッジ部24aと第4ブリッジ部24dとの間および第2ブリッジ部24bと第3ブリッジ部24cとの間にそれぞれブリッジ横振れ防止部24D,24Dが設けられている。
Here, among the
その後、図2に示すように、ホルダ25の嵌合孔25C内にスパイダー22を位置決めした状態で、ホルダ25を冷却すると、ホルダ25が収縮して嵌合孔25Cが縮径する。
これにより、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cに嵌合孔25Cの内周面25Dが締め付けられ、ホルダ25にスパイダー22が強固に固着される。
Thereafter, as shown in FIG. 2, when the
Thereby, the inner
次に、ホルダ25の嵌合孔25Cの内周面25Dと、スパイダー22の各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cとの締め代について説明する。
Next, the fastening allowance between the inner
図4には、スパイダー22の各ブリッジ部24a〜24d(図1参照)の先端面24Cの外径L2が示されている。本実施形態において、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの外径L2は、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの上面22A側の端部が内接する円の直径である。
FIG. 4 shows the outer diameter L2 of the
また、ホルダ25の嵌合孔25Cの内径L1は、加熱されていない状態のホルダ25の嵌合孔25Cの上端面25A側の端部の内径である。
Further, the inner diameter L1 of the
そして、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの外径L2よりも、ホルダ25の嵌合孔25Cの内径L1が僅かに小さく形成されている。
And the inner diameter L1 of the
本実施形態の締め代δは、嵌合孔25Cの内周面25Dの内径L1と、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの外形L2との差(L2−L1)である。締め代δは、嵌合孔25Cの内径L1の0.4%から0.6%の間に設定されている。すなわち、以下の式1によって求められる。
δ=(0.004〜0.006)・L1 (式1)
このように、本実施形態では、ホルダ25とスパイダー22との焼き嵌めにおける焼き嵌め量δ/L1が0.4%から0.6%に設定されている。
なお、ホルダ25とスパイダー22とを焼き嵌めするときに、ホルダ25を加熱して熱膨張させると、各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの外径L2よりも、嵌合孔25Cの内径L1が大きくなり、嵌合孔25C内にスパイダー22を挿可能となる。
The interference allowance δ of the present embodiment is a difference (L2−L1) between the inner diameter L1 of the inner
δ = (0.004 to 0.006) · L1 (Formula 1)
Thus, in the present embodiment, the shrink fit amount δ / L1 in the shrink fit between the
In addition, when the
各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cの外径L2と、嵌合孔25Cの内径L1との締め代が大きい程、焼き嵌め時にスパイダー22に対して嵌合孔25Cの内周面25Dが締め付けられる力が大きくなる。
そして、嵌合孔25Cの内周面25Dと各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cとの締め代が大きい程、焼き嵌めにより各ブリッジ部24a〜24dに生じる初期荷重(圧縮力)が大きくなり、各ブリッジ部24a〜24dに生じる圧縮ひずみが大きくなる。
The larger the tightening allowance between the outer diameter L2 of the
And the initial load (compressive force) which arises in each bridge | bridging
図14(a)に示したグラフは、焼き嵌め量と各ブリッジ部24a〜24d(図1参照)の全ひずみとの関係を示したものである。
各ブリッジ部24a〜24dの全ひずみΔεは、押出成形時に各ブリッジ部24a〜24dの基端部(つけ根部分)に生じる引張主ひずみε1の最大値と、焼き嵌めにより各ブリッジ部24a〜24dに生じる圧縮主ひずみε2の最小値との差の値であり、以下の式2によって求められる。
Δε=ε1−ε2 (式2)
The graph shown in FIG. 14A shows the relationship between the shrinkage amount and the total strain of each of the
The total strain Δε of each
Δε = ε1-ε2 (Formula 2)
上記の引張主ひずみε1および圧縮主ひずみε2は、押出成形時にホルダ25およびスパイダー22が加熱された状態における同一部位(各ブリッジ部24a〜24dの基端部)の主ひずみである。引張主ひずみε1および圧縮主ひずみε2は、有限要素法(FEM)によるシミュレーションによって求められる。
The tensile main strain ε1 and the compression main strain ε2 are main strains at the same portion (base end portions of the
図14(b)のグラフに示すように、各ブリッジ部24a〜24dの全ひずみが大きい程、押出成形を繰り返したときの各ブリッジ部24a〜24dの耐用回数が小さくなる。
すなわち、各ブリッジ部24a〜24dに生じる引張主ひずみε1が大きい場合だけではなく、焼き嵌めによる各ブリッジ部24a〜24dの圧縮主ひずみε2が大き過ぎる場合にも、各ブリッジ部24a〜24dの耐用回数が低下する。
As shown in the graph of FIG. 14B, the greater the total strain of each of the
In other words, not only when the tensile main strain ε1 generated in each
図14(a)のグラフに示された線分では、焼き嵌め量δ/L1が0.4%から0.6%の領域において、全ひずみΔεが小さくなる。
そして、本実施形態では、焼き嵌め量δ/L1を0.4%から0.6%に設定することで、各ブリッジ部24a〜24d(図1参照)の全ひずみΔεを低減している。
In the line segment shown in the graph of FIG. 14A, the total strain Δε is small in the region where the shrinkage fit amount δ / L1 is 0.4% to 0.6%.
In the present embodiment, the total strain Δε of each of the
以上のように、本実施形態の押出ダイス10では、図4に示すように、ホルダ25の嵌合孔25Cの内周面25Dと、スパイダー22の各ブリッジ部24a〜24d(図1参照)の先端面24Cとの締め代が、嵌合孔25Cの内径L1の0.4%から0.6%に設定されている。
このように、締め代を設定すると、押出成形時の各ブリッジ部24a〜24dの全ひずみを十分に小さくすることができる(図14(a)参照)。
これにより、押出ダイス10では、押出成形を繰り返したときの各ブリッジ部24a〜24dの耐用回数を増やすことができ、押出ダイス10の疲労耐久性を向上させることができるため、押出ダイス10の長寿命化を図ることができる。
As described above, in the extrusion die 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the inner
In this way, when the tightening margin is set, the total strain of each of the
Thereby, in the extrusion die 10, the durability of the extrusion die 10 can be increased when the extrusion molding is repeated, and the fatigue durability of the extrusion die 10 can be improved. Life can be extended.
また、押出ダイス10では、図1に示すように、ホルダ25の内周面25Dと、スパイダー22の各ブリッジ部24a〜24dの先端面24Cとが焼き嵌めにより強固に接合されている。
また、本実施形態では、図4に示すように、嵌合孔25Cの孔壁部の径方向の厚さL3を、嵌合孔25Cの半径L1/2の60%から90%に設定することで、ホルダ25の強度が十分に確保されている。
また、本実施形態では、図12に示すように、各ブリッジ部24a〜24dの両ブリッジ側面24G,24Gの間の最小幅L4を、嵌合孔25Cの半径L1/2の30%から50%に設定することで、各ブリッジ部24a〜24dの強度を十分に確保されている。
したがって、嵌合孔25Cと各ブリッジ部24a〜24dとを焼き嵌めにより確実に接合することができ、押出成形時の押出力がスパイダー22とホルダ25とに分散されるため、各ブリッジ部24a〜24dへの応力集中を緩和することができる。これにより、図2に示すように、押出力が大きな高強度アルミニウム合金からなるビレットBを押出成形する場合でも、ビレットBを高速に押し出すことができる。
Further, in the extrusion die 10, as shown in FIG. 1, the inner
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the radial thickness L3 of the hole wall portion of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the minimum width L4 between the
Therefore, the
以上、本発明の本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の押出ダイス10では、図8(b)に示すように、断面目の字状の中空形材1を押出成形するように構成されているが、中空形材の形状は限定されるものではない。そして、成形対象の中空形材の形状に対応させて、メス型30の外側成形開口部30Cおよびスパイダー22の内側成形突起部23Aの形状が形成される。
As mentioned above, although this embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
As shown in FIG. 8B, the extrusion die 10 of the present embodiment is configured to extrude the
1 中空形材
10 押出ダイス
20 オス型
22 スパイダー
23 マンドレル
23A 内側成形突起部
23B 第1内側駒部
23C 第2内側駒部
23D 第3内側駒部
23E 突起枠
24 ブリッジ部
24C 先端面
24D ブリッジ横振れ防止部
24E ビレットガイド面
24F ビレットガイド孔
24G ブリッジ側面
24a 第1ブリッジ部
24b 第2ブリッジ部
24c 第3ブリッジ部
24d 第4ブリッジ部
25 ホルダ
25C 嵌合孔
25D 内周面
25E 孔壁部
26 空間連結孔
30 メス型
30A ホルダ受面
30B ビレット溜まり部
30C 外側成形開口部
30D 逃げ部
50 形材形成用孔部
51 形材形成用孔部
60 ビレット押出装置
B ビレット
S 導入空間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記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、
前記オス型は、嵌合孔が形成されたホルダと、前記嵌合孔に内嵌されるスパイダーと、を有し、
前記スパイダーには、前記中空形材の内側形状に対応するマンドレルと、前記マンドレルの外周面から外方に突出した複数のブリッジ部と、が形成され、
前記嵌合孔の内周面と前記各ブリッジ部の先端面とは焼き嵌めされており、
前記嵌合孔の内周面と前記各ブリッジ部の先端面との締め代は、前記嵌合孔の内径の0.4%から0.6%であることを特徴とする中空形材成形用押出ダイス。 A hollow shape forming extrusion die for forming a hollow shape by extruding a billet made of an aluminum alloy from an upstream side to a downstream side,
A male mold for molding the inner shape of the hollow profile, and a female mold for molding the outer profile of the hollow profile,
The male type has a holder in which a fitting hole is formed, and a spider that is fitted in the fitting hole,
The spider is formed with a mandrel corresponding to the inner shape of the hollow shape member, and a plurality of bridge portions protruding outward from the outer peripheral surface of the mandrel,
The inner peripheral surface of the fitting hole and the front end surface of each bridge portion are shrink-fitted,
The fastening allowance between the inner peripheral surface of the fitting hole and the front end surface of each bridge portion is 0.4% to 0.6% of the inner diameter of the fitting hole. Extrusion die.
前記両ブリッジ側面の間の最小幅は、前記嵌合孔の半径の30%から50%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の中空形材成形用押出ダイス。 On both side surfaces of the bridge part, a pair of bridge side surfaces parallel to the extrusion direction of the billet are formed,
The extrusion die for hollow profile molding according to claim 1 or 2, wherein a minimum width between the side surfaces of both bridges is 30% to 50% of a radius of the fitting hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015024565A JP2016147278A (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Hollow shape material forming extrusion die |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015024565A JP2016147278A (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Hollow shape material forming extrusion die |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016147278A true JP2016147278A (en) | 2016-08-18 |
Family
ID=56690983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015024565A Pending JP2016147278A (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Hollow shape material forming extrusion die |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016147278A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113020308A (en) * | 2021-03-03 | 2021-06-25 | 重庆友利森汽车科技有限公司 | Be applied to car front bumper 7003 hard alloy section bar extrusion die |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61190309U (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-27 | ||
JPH09271834A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Nippon Light Metal Co Ltd | Extrusion die of aluminum hollow member |
JP2008030117A (en) * | 2006-07-07 | 2008-02-14 | Showa Denko Kk | Extrusion die for metallic material |
JP2013059792A (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Nippon Light Metal Co Ltd | Extruding die for forming hollow section |
-
2015
- 2015-02-10 JP JP2015024565A patent/JP2016147278A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61190309U (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-27 | ||
JPH09271834A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Nippon Light Metal Co Ltd | Extrusion die of aluminum hollow member |
JP2008030117A (en) * | 2006-07-07 | 2008-02-14 | Showa Denko Kk | Extrusion die for metallic material |
JP2013059792A (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Nippon Light Metal Co Ltd | Extruding die for forming hollow section |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113020308A (en) * | 2021-03-03 | 2021-06-25 | 重庆友利森汽车科技有限公司 | Be applied to car front bumper 7003 hard alloy section bar extrusion die |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5839455B2 (en) | Extrusion dies for hollow profile molding | |
US20160228932A1 (en) | Extrusion die for forming hollow material | |
US7837584B2 (en) | Chain | |
US20090068301A1 (en) | Protection Structure for an Optical Lens Module | |
JP2006289496A (en) | Cylindrical shaft and method of manufacturing the same | |
JP2014209018A (en) | Combination oil ring | |
JP5970200B2 (en) | Combination oil ring | |
JP2016147278A (en) | Hollow shape material forming extrusion die | |
US20050105839A1 (en) | Retaining device for rolling-element | |
JP6044267B2 (en) | Bands and watches | |
JP5496012B2 (en) | Extrusion dies for hollow profile molding | |
JP5473347B2 (en) | Extrusion mold | |
JP4712672B2 (en) | clip | |
JP5444926B2 (en) | TUBE BODY AND METHOD OF MANUFACTURING TUBE BODY BY DSI MOLDING | |
JP2005059022A (en) | Extruding die for hollow shape material | |
JP5872312B2 (en) | Extrusion die for forming hollow profile and method for forming extrusion die for forming hollow profile | |
JP6439596B2 (en) | Steel pipe pile joint structure | |
KR20120001048A (en) | Pipe connector having elastic groove | |
JP2016061038A (en) | Joint metal fitting | |
US6776019B2 (en) | Extrusion die for hollow member, mandrel for said extrusion die and male die for said extrusion die | |
JP4611191B2 (en) | Radial roller bearings | |
JP5327254B2 (en) | UOE pipe O-press mold and UOE pipe manufacturing method | |
JP2012031920A (en) | High-load capacity-type needle roller bearing | |
CN108291376B (en) | Joint structure of steel pipe pile | |
JP6533931B2 (en) | Method of manufacturing box-like member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180731 |