JP4262815B2 - 流量調節機能付押出用ダイス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、厚肉部と薄肉部を有する押出材の製造に使用される流量調節機能付押出用ダイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
横断面において肉厚差のある押出材の製造では、押出材料が押出されてくる押出用ダイスのベアリング幅の差によって材料の流量バランスが崩れ、製品の品質が低下する傾向がある。例えば、図２に示す厚肉のベース部（１）に薄肉のフィン（２）が櫛歯状に多数形成された放熱板（３）の押出成形では、図３に示すような、押出材（３）の外周部を成形するベアリング孔（51）が穿設された押出用ダイス（50）が使用される。このようなダイス（50）のベアリング孔（51）では、押出材（３）の厚肉部（１）を成形してベアリング幅の広い厚肉成形部（52）は、薄肉部（２）を成形してベアリング幅の狭い薄肉成形部（53）よりも材料が流れやすくなって流量が増大し、押出材（３）に段付、キズ、ひげなどが生じる原因となっている。
【０００３】
そこで、押出用ダイスのベアリング孔の厚肉成形部と薄肉成形部とで材料の流量バランスを等しくするために、一般的に次のような対策が採られている。
【０００４】
一つの方法は、図４（Ａ）に示すように、ダイス（55）のベアリング孔（56）の厚肉成形部（57）のベアリング長さを大きくしてベアリング面の面積を拡大することにより、厚肉成形部（57）の材料の流れ抵抗を高めて材料流量を減少させ、薄肉成形部（58）との流量差を解消する方法である。
【０００５】
また、もう一つの方法は、図４（Ｂ）に示すように、ダイス本体（60）の後部に材料通路孔（61）を有するプレート（62）を配置するとともに、このプレート（62）の材料通路孔（61）の厚肉成形部（63）側内壁に突出部（64）を設けることにより材料流れを妨げて厚肉成形部（63）への抵抗を高め、薄肉成形部（65）との流量差を解消する方法である。なお、図４（Ｂ）においては、前記プレート（62）を付加した上で、さらに図４（Ａ）のダイス（55）と同様に、ベアリング孔（67）の厚肉成形部（63）のベアリング面の面積を拡大して厚肉成形部（63）側の材料流量を調節するようになされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図４（Ａ）（Ｂ）の方法においては、押出材料の適正な流量バランスを達成するための厚肉成形部（57）（63）のベアリング長さやプレート（62）内壁の突出部（64）の突出量の調整が微妙であり、調整作業が難しいという問題点があった。また、これらの調整作業は切削などにより行われるが、その作業中にダイス（55）（60）(62)を破損しやすいという問題点があった。さらに、ベアリング孔（56）（67）の厚肉成形部（57）（63）のベアリング長さを拡大することにより、薄肉成形部（58）（65）のベアリング長さも厚肉成形部（57）（63）側に向かって長くなるため、薄肉成形部（58）（65）において押出された材料がベアリング面を離れる離点に差が生じ、その結果押出材（３）の表面品質が低下するという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上述のような技術背景に鑑み、厚肉部と薄肉部を有する押出材の製造に用いるダイスであって、厚肉成形部と薄肉成形部とで材料の流量バランスの調節が容易で高品質の押出材を製造できる流量調節機能付押出用ダイスの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の流量調節機能付押出用ダイスは、前記目的を達成するために、横断面において厚肉部（１）と薄肉部（２）とを有する形材（３）を押出成形する押出用ダイス（10）であって、前記押出材（３）の厚肉部（１）を成形する厚肉成形部（22）と薄肉部（２）を成形する薄肉成形部（23）とを有するベアリング孔（21）が形成されるとともに、該ベアリング孔（21）に押出材料を導く導入凹部（24）が形成されたダイス本体（11）と、このダイス本体（11）の後方に配置され、前後方向に貫通して前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の後端開口に連通する材料通路孔（26）が形成されたプレート（12）と、前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の厚肉成形部（22）側に臨んで該導入凹部（24）内に進退自在に突出し、押出材料の流れ抵抗を変化させて厚肉成形部（22）への押出材料の流量を変化させる制御ブロック（13）とが組み合わされてなり、前記制御ブロック(13)の導入凹部（24）への突出量（Ｌ）を調節することにより、厚肉成形部（22）と薄肉成形部（23）との流量バランスを制御するようになされていることを特徴する。
【０００９】
また、前記制御ブロック（13）の先端部（13ａ）は曲面に形成され、その曲率により厚肉成形部（22）への押出材料の流れ抵抗を調節するようになされていることが好ましい。
【００１０】
なお、「後端」、「後方」等の語は、押出材が押出されていく方向を前方とした場合の概念である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の流量調節機能付押出用ダイスの一実施形態であり、図２に示す厚肉のベース部（１）に多数の薄肉のフィン（２）が櫛歯状に形成されたアルミニウム製放熱板（３）の押出成形に使用するダイスである。この流量調節機能付押出用ダイス（10）は、ダイス本体（11）、プレート（12）および制御ブロック（13）とが組み合わされている。
【００１２】
前記ダイス本体（11）において、押出材（３）の外周部を成形するベアリング孔（21）はベース部（１）に対応する厚肉成形部（22）とフィン（２）に対応する薄肉成形部（23）とからなり、該ベアリング孔（21）の後方には押出材料をベアリング孔（21）に導く導入凹部（24）が形成されている。また、前記導入凹部（24）の厚肉成形部（22）側後端部が切欠かれて、ダイス本体（11）とプレート（12）とを組み合わせることにより、これらの間に制御ブロック（13）の挿入用間隙（31）が導入凹部（24）に臨んだ状態に形成されている。
【００１３】
前記プレート（12）においては、前後方向に貫通して前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の後端開口に連通する材料通路孔（26）が形成されている。
【００１４】
前記制御ブロック（13）は、前記ダイス本体（11）とプレート（12）との組合せにより形成される挿入用間隙（31）内に挿入されてその先端部（13ａ）が導入凹部（24）内に突出するように配置され、挿入用間隙(31)内で自在に進退しての導入凹部（24）への突出量（Ｌ）を調節することができる。また、前記制御ブロック（13）の先端部（13ａ）は曲面に形成されている。
【００１５】
前記流量調節機能付押出用ダイス（10）を用いて前記アルミニウム放熱板（３）を製造する場合、押出材料は次のように流れて成形される。
【００１６】
図外のコンテナのから押出されてプレート（12）の材料通路孔（26）を通過した押出材料は、ダイス本体（11）において、導入凹部（24）の厚肉成形部（22）側で突出する制御ブロック（13）に流れを妨げられて流れ抵抗が増大し、厚肉成形部（22）への流量（Ｆ１）は薄肉成形部（23）への流量（Ｆ２）よりも下った状態でベアリング孔（21）に導かれる。ベアリング孔（21）では、ベアリング幅の狭い薄肉成形部（23）は、もとよりベアリング幅の広い厚肉成形部（22）よりも押出抵抗が大きいために、ベアリング孔（21）手前で生じた流量差はベアリング孔（21）のそれぞれの成形部(22)(23)を通過する間に相殺されて、ベアリング孔（21）を出た直後では流量がほぼ等しくなっている。
【００１７】
前記厚肉成形部(22)への流量調節は、前記制御ブロック(13)をスライドさせてダイス本体(11)の導入凹部(24)内への突出量（Ｌ）を調節することによって行い、突出量（Ｌ）を大きく設定するほど抵抗を増大させて流量を低下させることができる。この調整は、制御ブロック(13)をスライド移動するだけで行えるから、調整作業が容易であり、ダイス本体(11)の切削などを要しないから調整作業によってダイス本体（11）を損傷するおそれもない。
【００１８】
さらに、制御ブロック（13）の先端部（13ａ）を曲面に形成してその曲率を調整することにより押出材料の流れ抵抗を変えることもできる。即ち、曲率を小さく設定するほど流れ抵抗は大きくなり、流量を低下させることができる。この曲率の調節を上述の制御ブロック（13）の突出量（Ｌ）の調整に組み合わせることにより、さらに精密に流量バランスを制御することができる。また、曲率の調整は切削加工等により行うが、制御ブロック（13）はダイス本体（11）とは別部材であるから、加工時にダイス本体（11）を損傷するおそれはない。
【００１９】
このように、制御ブロック（13）の突出量（Ｌ）、あるいはさらに制御ブロック（13）の先端部（13ａ）の曲率の調整して、ベアリング孔（21）の厚肉成形部（22）と薄肉成形部（23）との流量バランスを等しくすることにより、段付、キズ、ひげ（ムシレ）などのない表面品質の良い押出材を製造できる。
【００２０】
また、図４（Ａ）（Ｂ）に示す従来のダイスのように、ベアリング孔（21）の薄肉成形部（23）と厚肉成形部（22）とでベアリング長さに差をつける必要がなく、押出材料がベアリング面を離れる離点を一定に仕上げることができ、表面品質の良い押出材を製造できる。
【００２１】
なお、上述の実施形態においては中実材を押出成形するダイスについて説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、厚肉部と薄肉部とを有する中空材を押出成形する各種ダイスにも適用できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の次第で、この発明の流量調節機能付押出用ダイスは、横断面において厚肉部と薄肉部とを有する形材を押出成形する押出用ダイスであって、前記押出材の厚肉部を成形する厚肉成形部と薄肉部を成形する薄肉成形部とを有するベアリング孔が形成されるとともに、該ベアリング孔に押出材料を導く導入凹部が形成されたダイス本体と、このダイス本体の後方に配置され、前後方向に貫通して前記ダイス本体の導入凹部の後端開口に連通する材料通路孔が形成されたプレートと、前記ダイス本体の導入凹部の厚肉成形部側に臨んで該導入凹部内に進退自在に突出し、押出材料の流れ抵抗を変化させて厚肉成形部への押出材料の流量を変化させる制御ブロックが組み合わされてなり、前記制御ブロックの導入凹部への突出量（Ｌ）を調節することにより、厚肉成形部と薄肉成形部との流量バランスを制御するようになされているものであるから、流量バランスは制御ブロックを進退させることにより容易に調整でき、段付、キズ、ひげなどのない押出材を製造できる。また、厚肉成形部と薄肉成形部とでベアリング長さに差をつける必要はなく離点を一定に形成できるから、表面品質の押出材を製造できる。また、前記調整作業は制御ブロックの進退移動であるから、作業中にダイス本体を損傷させるおそれもない。
【００２３】
また、前記流量調節機能付押出用ダイスにおいて、制御ブロックの先端部を曲面に形成し、その曲率により厚肉成形部への押出材料の流れ抵抗を調節する構成にしても良く、上述の制御ブロックの突出量（Ｌ）の調整と組み合わせて、より精密な流量バランスの制御が可能となる。また、曲率の調整は切削加工等により行うが、制御ブロックはダイス本体とは別部材であるから、加工時にダイス本体を損傷するおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の流量調節機能付押出用ダイスの一実施形態の縦断面図である。
【図２】厚肉部と薄肉部とを有する押出材の一例を示す斜視図である。
【図３】従来の押出用ダイスの一例を示す縦断面図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、流量バランスが調整された従来の押出用ダイスの縦断面図である。
【符号の説明】
１…厚肉部（ベース部）
２…薄肉部（フィン）
３…押出材（形材、放熱板）
10…流量調節機能付押出用ダイス
11…ダイス本体
12…プレート
13…制御ブロック
13ａ…先端部
21…ベアリング孔
22…厚肉成形部
23…薄肉成形部
24…導入凹部
26…材料通路孔

Claims (7)

1. 横断面において厚肉部（１）と薄肉部（２）とを有する形材（３）を押出成形する押出用ダイス（10）であって、
   前記押出材（３）の厚肉部（１）を成形する厚肉成形部（22）と薄肉部（２）を成形する薄肉成形部（23）とを有するベアリング孔（21）が形成されるとともに、該ベアリング孔（21）に押出材料を導く導入凹部（24）が形成されたダイス本体（11）と、このダイス本体（11）の後方に配置され、前後方向に貫通して前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の後端開口に連通する材料通路孔（26）が形成されたプレート（12）と、前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の厚肉成形部（22）側に臨んで該導入凹部（24）内に進退自在に突出し、押出材料の流れ抵抗を変化させて厚肉成形部（22）への押出材料の流量を変化させる制御ブロック（13）とが組み合わされてなり、
   前記制御ブロック(13)の導入凹部（24）への突出量（Ｌ）を調節することにより、厚肉成形部（22）と薄肉成形部（23）との流量バランスを制御するようになされていることを特徴する流量調節機能付押出用ダイス。
2. 前記制御ブロック（13）の先端部（13ａ）は曲面に形成され、その曲率により厚肉成形部（22）への押出材料の流れ抵抗を調節するようになされている請求項１に記載の流量調節機能付押出用ダイス。
3. 横断面において厚肉部（１）と薄肉部（２）とを有する形材（３）の押出成形方法であって、
   前記押出材（３）の厚肉部（１）を成形する厚肉成形部（22）と薄肉部（２）を成形する薄肉成形部（23）とを有するベアリング孔（21）が形成されるとともに、該ベアリング孔（21）に押出材料を導く導入凹部（24）が形成されたダイス本体（11）と、このダイス本体（11）の後方に配置され、前後方向に貫通して前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の後端開口に連通する材料通路孔（26）が形成されたプレート（12）と、前記ダイス本体（11）の導入凹部（24）の厚肉成形部（22）側に臨んで該導入凹部（24）内に進退自在に突出し、押出材料の流れ抵抗を変化させて厚肉成形部（22）への押出材料の流量を変化させる制御ブロック（13）とが組み合わされてなる押出用ダイス(10)を用い、
   前記制御ブロック(13)をスライドさせてダイス本体(11)の導入凹部(24)内への突出量（Ｌ）を調節することにより、ベアリング孔(21)の厚肉成形部(22)と薄肉成形部(23)との流量バランスを制御して押出成形を行うことを特徴とする押出材の押出成形方法。
4. 前記制御ブロック（13）の先端部（13ａ）が曲面に形成され、その曲率により厚肉成形部（22）への押出材料の流れ抵抗を調節するようになされた押出用ダイスを用い、
   前記制御ブロック(13)の突出量（Ｌ）と前記曲率の調整とを組合わせることにより、流量バランスを制御して押出成形を行う、請求項３に記載の押出材の押出成形方法。
5. ベアリング孔(21)の厚肉成形部(22)と薄肉成形部(23)との流量バランスが等しくなるように制御して押出成形を行う請求項３または４に記載の押出材の押出成形方法。
6. 押出材料がアルミニウム材である請求項３〜５のいずれか１項に記載の押出材の押出成形方法。
7. 前記押出材が放熱板である請求項６に記載の押出材の押出成形方法。

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