JP3332679B2

JP3332679B2 - 押継ぎ押出用ダイス

Info

Publication number: JP3332679B2
Application number: JP20252895A
Authority: JP
Inventors: 康弘納; 英世山崎; 誠也加藤
Original assignee: 昭和電工株式会社
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2015-08-08
Also published as: JPH0947812A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム等
の金属の押出加工、特に押継ぎ押出用のダイスに関す
る。

【０００２】なお、本明細書において、「前」「後」の
語は、押出方向を前方とした場合の意味において用いて
いる。

【０００３】

【従来の技術】例えばアルミニウムの押出加工では、い
わゆる押継ぎ押出が広く行われている。この押継ぎ押出
は、コンテナに装填したビレットを後方よりステムにて
押してダイスの成形隙間に通していき、所定長さの押し
カス部、即ちディスカード部を残してその押出を終えた
後、コンテナを後退させ、該ディスカード部をシャーに
て切除し、そして、コンテナに装填した次のビレットを
ステムにて同様にダイスの成形隙間に通していくという
操作を繰り返し、それによって、先行するビレット金属
による押出材に次のビレット金属による押出材を押し継
いで押出を行なっていくものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、建築
分野や自動車分野等をはじめとする様々な産業分野にお
いて、これらに用いられる押出材を、輸出等の流通に便
利なように、大型のコイルにすることが要請されてお
り、このようなコイルをこの押継ぎ押出法を用いて形成
することが求められるようになってきている。

【０００５】しかしながら、押出材のこのような押継ぎ
によるコイル化には、現状の技術をもっては果たし得な
い難しい問題がある。即ち、上記のような建築分野や自
動車分野等等に用いられる構造用等の押出材は、Ａ５０
００系合金、Ａ２０００系合金、Ａ７０００系合金、Ａ
６０００系合金等のような硬質系のアルミニウム合金
や、アルミニウムを含む複合材料が多く、このような金
属では、押出において押継ぎそのものが困難ないし不可
能である場合が多く、従って、押継ぎが困難なものにつ
いてコイル化をすることが求められる場合は、普通、押
出材同士を溶接にて継いでコイル化することが行われて
いる。

【０００６】また、フラックス入りろう材や純アルミ等
のような軟質系のアルミニウム合金では、押出において
押継ぎそのものは可能であるが、これまでの押継ぎ押出
では、押継ぎ部の強度を強いものにするのに限界があ
り、また、押継ぎ部における外観も決して良いものとは
いえず、そのため、押出材の使用に際し、その押継ぎ部
を切除することが行われている。

【０００７】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑み、押継ぎ押出のできる金属の適用範囲を拡大するこ
とができると共に、押継ぎ部の押継ぎ強度を向上するこ
とができる、押継ぎ押出用のダイスを提供することを主
たる課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、押出材の外
周形状を定める成形隙間の後部に他の通路を介すること
なく直接連通状態に所定長さの圧着フロー用の通路部が
設けられ、該圧着フロー用通路部は、その材料出口部の
横断面積が成形隙間の横断面積よりも大で、その内周壁
面を入口側から成形隙間側に向け外方に２〜３０度の範
囲で傾斜させてその横断面面積を入口側から成形隙間側
に向けて大きくしていっていることを特徴とする押継ぎ
押出用ダイスによって解決される。

【０００９】即ち、成形隙間の後部に所定長さの圧着フ
ロー用の通路部が連通して設けられていることにより、
先行するビレットの押出を終えてディスカード切断をし
た後、次のビレットをコンテナに装填して押継ぎ押出を
開始すると、後行のビレット金属は、圧着フロー用通路
部内の先行するビレット金属のディスカード切断面に押
し付けられながら、該圧着フロー用通路部内に入ってい
く。先行ビレット金属と該後行ビレット金属とは、その
押し付け圧着部が圧着フロー用通路部をその長さ分移動
していく間に、より強い圧着状態となって、押継ぎ力を
高めていく。

【００１０】しかも、圧着フロー用通路部は、その材料
出口部の横断面積が成形隙間の横断面積よりも大で、そ
の内周壁面を入口側から成形隙間側に向け外方に傾斜さ
せてその横断面面積を入口側から成形隙間側に向けて大
きくしていっているものであることにより、押出中、ビ
レット金属は圧着フロー用通路部内に詰め込まれていく
というような状態となって後行ビレット金属が圧着フロ
ー用通路部内に入っていく際の抵抗が高められ、先行ビ
レット金属と後行ビレット金属とがより強く圧着され、
その結果、継ぎ強度の非常の高い押継ぎ押出材が得られ
る。

【００１１】このような押継ぎ力強化作用を効果の高い
ものにするため、圧着フロー用通路部の内周壁面の入口
側から成形隙間側に向けての外方への傾斜角度は、押出
方向に対し、２〜３０°の範囲に設定すべきである。２
°未満では押継ぎ力強化作用が十分に奏されず、また、
傾斜角度が３０°を越えて大きくなると、圧着フロー用
通路部内に、押出中、このような押継ぎ力強化作用を減
殺せしめる有害なデッドメタルゾーンが発生しやすくな
る。特に好ましい傾斜角度は、５〜２０°の範囲であ
る。

【００１２】また、圧着フロー用通路部の入口部におけ
る横断面積は、成形隙間の横断面積と同等、ないしは、
特に成形隙間の横断面積よりも大きいのがよい。なお、
成形隙間の横断面積よりも小さくてもよい。

【００１３】また、圧着フロー用通路部の長さは、これ
をあまりに長くすると無要に押出抵抗を大きくするのみ
で押継ぎ力向上の面からは必ずしも効果的に作用しない
こともある。つまり、上記のように、圧着フロー用通路
部の内周壁面をその入口側から成形隙間側に向けて外方
へと傾斜させることによる押継ぎ力強化作用によって、
圧着フロー用通路部の長さを短くしながら、効果的に押
継ぎ性能を向上し得るのも本発明の特徴の一つである。

【００１４】更に、圧着フロー用通路部の横断面形状
は、成形隙間の横断面形状と同等、ないしは、成形隙間
の横断面形状に近い形状であるのが好ましい。例えば、
成形隙間の横断面形状が円であるときは、圧着フロー用
通路部の横断面形状も円、ないしは、円に近い形状であ
るのがよいし、また、成形隙間の横断面形状が四角形で
あるときは、圧着フロー用通路部の横断面形状も四角
形、ないしは、四角形に近い形状であるのがよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の一実施形態につ
いて説明する。

【００１６】図１に示される押出加工装置において、
（１）はコンテナ、（２）は本発明にかかる押出用ダイ
スである。コンテナ（１）のビレット孔（1a）の孔径
は、例えば７５ｍｍである。

【００１７】ダイス（２）において、（３）は成形隙
間、（４）は圧着フロー用の通路部である。この圧着フ
ロー用の通路部（４）は、成形隙間（３）のすぐ後部に
直接連通されると共に、ダイス（２）の後端面に開口さ
れている。

【００１８】なお、図示しないが、ダイス（２）は、成
形隙間（３）の後部に圧着フロー用の通路部（４）を直
接連通させた構造とすべきであり、他の通路を介するべ
きではない。ただし、圧着フロー用の通路部（４）の後
部には更に他の通路が連通されていてもよい。また、ダ
イス（２）は、これも図示はしないが、例えば、成形隙
間（３）を有するダイス構成部材と、圧着フロー用の通
路部（４）を有するダイス構成部材とを組み合わせる等
の分割構成タイプのダイスであってもよい。

【００１９】成形隙間（３）は、その横断面形状が円形
で、例えば直径３ｍｍの円形中実材を押出成形し得るよ
うになされている。該成形隙間（３）は、そのベアリン
グ長さＬが、経済性と形状安定性等の理由から、比較的
長く設計されている。その長さは、例えば、２〜１０ｍ
ｍの範囲である。これは、２ｍｍを下回るとダイス寿命
を短くし、あるいは、形状不良を招く等の不都合を生じ
やすくなり、また１０ｍｍを越えて大きいと、押出不能
ないしは押出困難という不都合を招きやすくなることに
よる。好適な範囲は３〜５ｍｍである。具体的には例え
ば４ｍｍである。ただ、このベアリング長さＬは、上記
のような経済性と形状安定性等の理由からのものである
にすぎず、従って、各種の押出条件のもとで適宜設計さ
れてよく、上記範囲を外れてよいことはいうまでもな
い。もちろん、ベアリング長さは、通常の短いのであっ
てもよい。

【００２０】そして、圧着フロー用の通路部（４）は、
その横断面形状が、全長にわたって、成形隙間（３）の
横断面形状に対応する円形ないしは円形に近い形状に形
成されている。

【００２１】該通路部（４）の材料出口（５）部の横断
面積は、成形隙間（３）の横断面積よりも大で、該通路
部（４）と成形隙間（３）との間に後方に面した環状の
段面（７）を形成している。例えば、成形隙間（３）の
直径、即ち押出材（Ｅ）の直径ｄが上記のような３ｍｍ
である場合には、材料出口（５）部の直径ｂは例えば１
０ｍｍに設定される。

【００２２】そして、該通路部（４）は、その内周壁面
（９）を入口（６）側から成形隙間（３）側に向け半径
緯方向外方に傾斜させてその横断面面積を入口（６）側
から成形隙間（３）側に向けて大きくしていっている。
その傾斜角度、即ち押出軸線方向に対する傾斜角度α
は、例えば１０°に設計されている。

【００２３】この圧着フロー用通路部（４）の長さｃ
は、押出条件等によっても異なるが、例えば８ｍｍに設
定される。

【００２４】また、該通路部（４）の入口（６）部の横
断面積は、コンテナビレット孔（1a）の口径よりも小さ
いのはもちろんのこととして、通路（４）内でのビレッ
ト金属のメタルフローの均一化等の理由から、成形隙間
（３）の横断面積よりも大きくなるように設計されてい
る。入口（６）部の直径ａは、例えば７．２ｍｍであ
る。

【００２５】上記構成のダイス（２）を用い、これをコ
ンテナ（１）の前端部に配設し、押継ぎ押出を行なう
と、次のようになる。

【００２６】即ち、図２（イ）に示されるように、コン
テナ（１）のビレット孔（1a）に装填したアルミニウム
製のビレット（Ｂ1 ）をステム（10）にて押して所定長
さの押しカス部、即ちディスカード部（Ｄ）を残して押
出を終えた後、図２（ロ）に示されるように、コンテナ
（１）を後退させ、シャー（11）にてディスカード部
（Ｄ）を切除する。ダイス（２）の圧着フロー用の通路
部（４）は、入口（６）から成形隙間（３）側に向けて
内拡がり状に形成されているから、このディスカード部
（Ｄ）の切断によって、ダイス（２）内のビレット金属
（Ｂ1 ）が、外に飛び足してしまうことが防止される。
本発明の圧着フロー用通路部（４）はこのような機能を
も併せもつ。

【００２７】次いで、図２（ハ）に示されるように、次
のビレット（Ｂ2 ）をコンテナ（１）のビレット孔（1
a）に装填し、ステムを前進させて押継ぎ押出を開始す
る。すると、図３に示されるように、後行のビレット金
属（Ｂ2 ）は、圧着フロー用通路部（４）内の先行する
ビレット金属（Ｂ1 ）のディスカード切断面に押し付け
られながら、該圧着フロー用通路部（４）内に入ってい
く。先行ビレット金属（Ｂ1 ）と該後行ビレット金属
（Ｂ2 ）とは、その押し付け圧着部が圧着フロー用通路
部（４）をその長さ分移動していく間に、より強い圧着
状態となって、押継ぎ力を高めていく。

【００２８】しかも、圧着フロー用通路部（４）は、そ
の材料出口（５）部の横断面積が成形隙間（３）の横断
面積よりも大で、その内周壁面（９）を入口（６）側か
ら成形隙間（３）側に向け外方に傾斜させてその横断面
面積を入口側から成形隙間側に向けて大きくしていって
いるから、押出中、後行ビレット金属（Ｂ2 ）は圧着フ
ロー用通路部（４）内に詰め込まれていくというような
状態となって、後行ビレット金属（Ｂ2 ）が圧着フロー
用通路部（４）内に入っていく際の抵抗が高められ、先
行ビレット金属（Ｂ1 ）と後行ビレット金属（Ｂ2 ）と
が、より強く圧着される。その結果、押継ぎ強度の高い
押継ぎ押出材（Ｅ）が得られる。

【００２９】加えて、上記のように、圧着フロー用通路
部（４）の材料出口（５）部の横断面積が成形隙間
（３）の横断面積よりも大であるから、後行ビレット金
属（Ｂ2）は、圧着フロー通路部（４）から成形隙間
（３）に入る過程で押継ぎ部が大きく変形されて、より
一層、強度的に強い押継ぎ部が形成されると共に、圧着
フロー用通路部（４）の入口（６）部の横断面積が成形
隙間（３）の横断面積よりも大であるから、その差に起
因する押継ぎ部の変形作用も手伝って、押継ぎ部の押継
ぎ強度をより一層強いものにされる。

【００３０】以上のようにして、押継ぎ強度の非常に高
い押継ぎ押出材（Ｅ）が得られる。

【００３１】因みに、上記のように、成形隙間（３）の
横断形状が円形で、圧着フロー用通路部（４）の横断面
形状も円形の場合、押継ぎ部（ｊ）の縦断面形状は、図
４（ロ）に示されるようなクサビ状になり、非常に強い
押継ぎ部を形成することができる。なお、横断面形状が
楕円のような場合には、図４（イ）に示されるような、
お椀形状になることもあるが、もちろんこの場合も押継
ぎ部（ｊ）の強度は高いものになる。

【００３２】なお、上記のダイス（２）、コンテナ
（１）を用い、フラックス入りろう材製ビレットにて押
継ぎ押出を行なったところ、押継ぎ押出材において、そ
の押継ぎ部の強度は、押継ぎ部以外の強度よりも高いも
のになり、また、外観も良好であった。

【００３３】また、これまで押継ぎ押出が非常に難しい
とされていたＡ５０５２合金製ビレットにて押継ぎ押出
を行なったところ、得られた押継ぎ押出材は、これを充
分コイルにできる程度の強い押継ぎ強度にて押し継がれ
ているものであった。

【００３４】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の押継ぎ押出用ダ
イスは、成形隙間の後部に他の通路を介することなく直
接連通状態に所定長さの圧着フロー用の通路部が連通し
て設けられているから、先行するビレットの押出を終え
てディスカード切断をした後、次のビレットをコンテナ
に装填して押継ぎ押出を開始すると、後行のビレット金
属は、圧着フロー用通路部内の先行するビレット金属の
ディスカード切断面に押し付けられながら、該圧着フロ
ー用通路部内に入っていく。先行ビレット金属と該後行
ビレット金属とは、その押し付け圧着部が圧着フロー用
通路部をその長さ分移動していく間に、より強い圧着状
態となって、押継ぎ力を高めていく。

【００３５】しかも、圧着フロー用通路部は、その材料
出口部の横断面積が成形隙間の横断面積よりも大で、そ
の内周壁面を入口側から成形隙間側に向け外方に２〜３
０°の範囲で傾斜させてその横断面面積を入口側から成
形隙間側に向けて大きくしていっているものであるか
ら、押出中、ビレット金属は圧着フロー用通路部内に詰
め込まれていくというような状態となって後行ビレット
金属が圧着フロー用通路部内に入っていく際の抵抗が高
められ、先行ビレット金属と後行ビレット金属とがより
強く圧着される。

【００３６】以上の結果、継ぎ強度の強い押継ぎ押出材
を得ることができる。

【００３７】従って、これまで押継ぎ押出が困難ないし
不可能とされていた金属に対しても押継ぎ押出が可能と
なり、押継ぎ押出のできる金属の適用範囲を拡大するこ
とができる。また、これまで押継ぎ部における押継ぎ強
度が必ずしも十分ではなかった押継ぎ押出材について
も、その押継ぎ部の押継ぎ強度を高いものにすることが
でき、更に、押継ぎ部の外観も良好なものにすることが
できる。

【００３８】しかも、上記のように、圧着フロー用通路
部は、その材料出口部の横断面積が成形隙間の横断面積
よりも大で、その内周壁面を入口側から成形隙間側に向
け外方に傾斜させてその横断面面積を入口側から成形隙
間側に向けて大きくしていっているものであるから、圧
着フロー用通路部の長さを短く抑えながら、押継ぎ部の
継ぎ強度の高い押継ぎ押出材を得ることができる。

【００３９】加えて、ダイスの圧着フロー用の通路は、
このように入口から成形隙間側に向けて内拡がり状に形
成されているから、ディスカード部の切断の際に、ダイ
スの圧着フロー用通路部内のビレット金属が外に飛び足
してしまうというような押継ぎ押出の進行を阻害するよ
うな不都合の発生を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態にかかるダイスの縦断面図である。

【図２】図（イ）〜図（ハ）は押継ぎ押出工程を順次的
に示す断面図である。

【図３】図２（ハ）に引き続いて行われる押継ぎ押出工
程を示す断面図である。

【図４】図（イ）（ロ）はそれそれ押継ぎ押出材の縦断
面図である。

【符号の説明】

２…ダイス３…成形隙間４…圧着フロー用通路部５…出口６…入口Ｅ…押出材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−134518（ＪＰ，Ａ) 特公昭51−43989（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 25/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】押出材の外周形状を定める成形隙間の後
部に他の通路を介することなく直接連通状態に所定長さ
の圧着フロー用の通路部が設けられ、該圧着フロー用通路部は、その材料出口部の横断面積が
成形隙間の横断面積よりも大で、その内周壁面を入口側
から成形隙間側に向け外方に２〜３０度の範囲で傾斜さ
せてその横断面面積を入口側から成形隙間側に向けて大
きくしていっていることを特徴とする押継ぎ押出用ダイ
ス。