JP6593234B2 - 中空形材押出成形用ダイス - Google Patents

Description

本発明は、中空形材押出成形用ダイスに関する。

中空部を有する押出形材の製造には、中空部形状を成形する雄型と、雄型を保持すると共に外側形状を成形する雌型とを備えるダイスが用いられてきた。特許文献１には、雄型を構成するブリッジ部上面にセンタホールを設け、そこからアルミニウム合金のビレットを導入することで中空部を有する押出形材を形成する技術が提案されている。また、多数の中空部を有する多孔形材を形成するダイスとしては、特許文献２にあるように雄型のブリッジを複数に分割することで、ダイス製造を容易にする技術が提案されている。

特開２０１５−６６５５５号公報 特開２００３−２１１２１５号公報

しかしながら、特許文献１のダイスにより、大型で且つ多数の中空部を有する形材を形成しようとすると、多数の導入孔を設ける必要があるので、ダイス製造時の加工が大変であり、製造効率が低下してしまう問題があった。また、特許文献２のダイスにおいても、ブリッジ部に導入孔が設けられていないため、中空部を区画する壁部に、材料が十分に行き渡らず空洞欠陥が発生する虞れがあった。

このような観点から本発明は、ブリッジ部を容易に製造できるとともに、中空部を区画する壁部を良好な状態で形成できる中空形材押出成形用ダイスを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、複数の中空部を有する中空形材を成形するための中空形材押出成形用ダイスであって、ビレットを変形させて前記中空形材の複数の中空部形状を成形する雄型と、当該雄型を保持すると共に前記中空形材の外周形状を成形する雌型とを備えており、前記雄型は、前記雌型に形成された貫通孔をまたぐブリッジ部と当該ブリッジ部を固定するリング部とを備え、前記ブリッジ部の側面には、前記ビレットの導入流路を形成する凹溝が形成されており、前記ブリッジ部には、スリット状の導入孔が形成されていることを特徴とする中空形材押出成形用ダイスである。

このような構成によれば、凹溝によって、ブリッジ部とリング部との間に導入流路が形成される。貫通孔を形成するよりも凹溝を形成する方が容易であるので、ブリッジ部の製造が容易となり製造効率が高くなる。さらに、凹溝による導入流路の他にも導入孔が形成されているため、さらに多くのアルミニウム合金を壁部の形成部分に供給できる。

本発明に係る中空形材押出成形用ダイスでは、前記ブリッジ部は、複数のユニットに分割されており、当該各ユニットの側面には、前記ビレットの導入流路となる凹溝が形成されているものが好ましい。このような構成によれば、ユニット同士の間に導入流路が形成される。したがって、ブリッジ部が大型の場合であっても、ブリッジ部の中央部付近にもビレットの材料を十分に供給できる。よって、大型で且つ多数の中空部を有する形材であっても、中空部を区画する壁部を良好な状態で形成できる。

また、前記凹溝は、隣り合う前記ユニットの互いに対向する側面にそれぞれ形成されており、二つの前記凹溝が繋がって、一つの導入流路が形成されているものが好ましい。このような構成によれば、導入流路の流路断面が大きくなるので、より一層安定してアルミニウム合金を壁部の形成部分に供給できる。

そして、前記ブリッジ部の上方には、被せブロックが設けられており、前記被せブロックの下面には凹部が形成されており、前記ブリッジ部の上面と前記被せブロックの下面との間に隙間が設けられているものが好ましい。このような構成によれば、被せブロックが押出による圧力を受け止めるため、ブリッジ部のユニットの変形や破損を防ぐことができる。

また、前記各ユニットには、貫通孔が形成されており、前記貫通孔には、前記ユニット同士を連結するためのピンが挿入されているものが好ましい。このような構成によれば、各ユニットがピンによりブリッジとして一体になるため、リング部への組み付けが容易になる。

さらに、前記各ユニットには、ボルト貫通孔が形成され、前記リング部には、ボルト孔が形成されており、前記ボルト貫通孔に貫通されたボルトが前記ボルト孔に螺合されているものが好ましい。このような構成によれば、各ユニットがボルトによりリング部に取り付けられるため、ユニットの位置ずれを防ぐことができる。

また、前記リング部は、周方向に引張応力が残留した状態で前記ブリッジ部を保持しているものが好ましい。このような構成は、ブリッジ部をリング部に焼き嵌めによって固定することで達成される。このような構成によれば、各ユニットがリング部に締め付けられるため、ユニットの位置ずれを防ぐことができる。

そして、前記ブリッジ部は、押出方向に直交する方向を法線方向とする分割平面にて前記ユニットに分割されており、前記ユニットの前記分割平面の水平方向長さは、前記分割平面に直交する直交方向端部から中間部に向かうに連れて長くなっており、前記ブリッジ部の前記水平方向の端面は、隣接する前記ユニットの前記水平方向の端面同士が連続する傾斜面または弧状面となっているものが好ましい。このような構成によれば、リング部による締付け圧力が各ユニットを直交方向中央側に押圧する力となる。これにより各ユニット同士の密着が促進される。

本発明に係る中空形材押出成形用ダイスによれば、ブリッジ部の製造効率が高くなり、中空部を区画する壁部を良好な状態で形成することができる。

本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを示した図であって、被せブロックが未装着の状態を示した断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを示した図であって、被せブロックが未装着の状態を示した平面図である。 ブリッジ部を示した図であって、ユニットが一体化された状態を示した平面図である。 ブリッジ部を示した図であって、ユニットが分離した状態を示した平面図である。 ブリッジ部のユニットを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを示した断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを示した平面図である。 本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスで成形された中空形材を示した斜視図である。 焼き嵌めによるリング部のブリッジ部への締付け状態を説明するための平面図である。 本発明の他の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを示した図であって、被せブロックが未装着の状態を示した断面斜視図である。

本発明の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスを、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る中空形材押出成形用ダイスは、高力系合金、いわゆる７０００系と言われる高強度アルミニウム合金からなる中空形材を成形するものである。また、本実施形態の中空形材押出成形用ダイス１は、図８に示すような複数の中空部２を備えた多孔型の中空形材３を成形するためのダイスである。

図８に示すように、中空形材３の外周面は、断面が正方形の筒型形状を呈している。正方形の四隅は面取りされている。中空部２を区画する壁部（リブ）４は、外周の正方形を構成する外周辺部５に対して４５度傾斜した方向に延在している。複数の中空部２のうち、外周の正方形の辺に接する中空部２ａは断面直角三角形形状を呈し、内側に位置する中空部２ｂは断面正方形形状を呈している。なお、中空形材３の形状は一例であって、図８の形状に限定されるものではない。

図１に示すように、中空形材押出成形用ダイス１は、雄型１０と雌型５０とを備えている。雄型１０は、上流側から押圧されるアルミニウム合金製のビレット（図示せず）を変形中空形材３の複数の中空部形状を成形するためのものである。

雌型５０は、雄型１０を保持すると共にビレットを変形させて中空形材３の外周形状を成形するためのものである。雌型５０は、円筒形状を呈しており、押し出された中空形材３が通過する貫通孔５１が中央部に形成されている。貫通孔５１の上端開口部には、外側成形用ダイス孔部５２と導入部５３が形成されている。外側成形用ダイス孔部５２は、中空形材３の外周形状と同じ内周形状（正方形の四隅が面取りされた形状）を呈している。ビレットが外側成形用ダイス孔部５２の内側を通過することで、中空形材３の外周面が成形される。導入部５３は、外側成形用ダイス孔部５２より広がった拡径部であって、外側成形用ダイス孔部５２の上側に位置している。導入部５３に押し出されたビレットが圧縮されながら外側成形用ダイス孔部５２へと導入される。外側成形用ダイス孔部５２より下方の貫通孔５１は、下方（押出方向の下流側）に向かうに連れて順次拡径している。雌型５０の上端面は、雄型１０が載置される雄型受面５４となっている。雄型受面５４の周縁部には、立上り壁５５が形成されている。立上り壁５５は、雄型１０の下端の突出部を囲んで位置決めを行う。

雄型１０は、ブリッジ部１１とリング部１２と被せブロック２７（図６参照）とを備えている。ブリッジ部１１は、ビレットを変形させるものである。ブリッジ部１１の両端部は、雄型受面５４上に載置されている。つまり、ブリッジ部１１は貫通孔５１の上部に架け渡されている。図１乃至図３に示すように、ブリッジ部１１は、平面視で略長方形形状を呈しており、短辺部１５ａの中間部に向かうに連れて長辺方向長さが順次長くなっている。つまり、短辺部１５ａは、その中間部が突出して頂点となるように傾斜している。なお、短辺部１５ａは、直線状に傾斜する形状に限定されるものではなく、中間部が突出する弧状を呈する形状であってもよい。ブリッジ部１１には、導入流路２１と内側成形用ブロック１４とが形成されている。導入流路２１は、ビレットを内側成形用ブロック１４の周囲の空間へ導入するための空間であって、ブリッジ部１１の上端面から下方に向けて貫通している。

図３乃至図５に示すように、ブリッジ部１１は、複数に分割されたユニット１６，１６・・にて構成されている。ユニット１６は、押出方向に直交する方向を法線方向とするとともに、押出方向と長辺方向を含む分割平面にて分割されていて、平面視で長辺方向に沿って長尺形状となっている。ユニット１６は、放電加工にて金属ブロックを削り出すことによって形成されている。本実施形態では、ブリッジ部１１は、５つのユニットに分割されており、中央ユニット１６ａと一対の側部ユニット１６ｂ，１６ｂと一対の端部ユニット１６ｃ，１６ｃとで構成されている。以下、ユニット１６を区別する場合は、「中央ユニット１６ａ」、「側部ユニット１６ｂ」、「端部ユニット１６ｃ」と表示する。

中央ユニット１６ａは、短辺方向中央に位置するユニット１６である。中央ユニット１６ａの短辺方向両端の側面には、短辺方向に彫り込まれた凹溝１７がそれぞれ形成されている。凹溝１７は、長辺方向に沿って広がっており、中空形材３の外周の正方形よりも長い溝幅寸法を備えている。中央ユニット１６ａの中間部には、スリット状の導入孔１８が形成されている。導入孔１８は、中央ユニット１６ａを上下方向に貫通している。導入孔１８は、長辺方向に沿って長いスリット状であって、二列形成されている。導入孔１８の長辺方向寸法は、凹溝１７の長辺方向寸法と同じである。導入孔１８の短辺方向寸法（スリットの幅寸法）は、凹溝１７の短辺方向寸法（溝深さ寸法）の２倍となっている。凹溝１７と導入孔１８間の壁部１９の短辺方向寸法（壁部１９の幅寸法）、および隣り合う導入孔１８，１８間の壁部１９の短辺方向寸法は、導入孔１８の短辺方向寸法（スリットの幅寸法）と略同じである。

三列の壁部１９の下部には、内側成形用ブロック１４がそれぞれ並列されている。内側成形用ブロック１４は、中空部２を形成するためのブロック（駒）である。内側成形用ブロック１４は、図８に示した中空形材３の中空部２ａ，２ｂの断面形状に対応した形状（直角三角形または正方形）を呈しており、各中空部２ａ，２ｂに対応する位置に配置されている。具体的には、中央ユニット１６ａの長辺方向の端部に位置する内側成形用ブロック１４ａは直角三角形形状で、内側に位置する内側成形用ブロック１４ｂは正方形形状となっている。なお、内側成形用ブロック１４は、形状を区別する場合のみ、符号を「１４ａ」、「１４ｂ」とする。隣り合う内側成形用ブロック１４，１４間の距離は、中空形材３の壁部４の厚さ寸法と同等である。直角三角形形状の内側成形用ブロック１４ａの斜辺と外側成形用ダイス孔部５２間の距離は、中空形材３の外周辺部５の厚さ寸法（本実施形態では、壁部４の厚さ寸法と同等）と同等である。内側成形用ブロック１４の下部の外周形状は、上端部の外周形状より小さくなっており、内側成形用ブロック１４の上端部で成形された壁部４が下流側に押し出され易くなっている。内側成形用ブロック１４は、壁部１９から下方に延出した支持脚２０の下端に一体成形されている。

支持脚２０は、壁部１９と同等の短辺方向寸法（厚さ）を備えている。支持脚２０の延出寸法は、雄型受面５４の高さ（壁部１９の下端部の高さ）から、外側成形用ダイス孔部５２の高さまでの高さ寸法と同等である。支持脚２０は、長辺方向に沿って間隔をあけて設けられており、内側成形用ブロック１４，１４間の隙間の上方には、ビレットを隙間に案内する空間が位置するようになっている。本実施形態では、壁部１９および支持脚２０の短辺方向中心部と、内側成形用ブロック１４の軸心部とが揃うように、内側成形用ブロック１４が配置されている。つまり、一の内側成形用ブロック１４は、一の支持脚２０に対して対称配置されている。なお、内側成形用ブロック１４の支持脚２０に対する配置位置は、これに限定されるものではない。

側部ユニット１６ｂは、中央ユニット１６ａの短辺方向両端部にそれぞれ位置するユニット１６である。側部ユニット１６ｂの短辺方向両端の側面には、短辺方向に彫り込まれた凹溝１７がそれぞれ形成されている。凹溝１７は、中央ユニット１６ａの凹溝１７と同じ形状である。側部ユニット１６ｂの中間部には、スリット状の導入孔１８が形成されている。側部ユニット１６ｂの導入孔１８は、中央ユニット１６ａの導入孔１８と同じ形状である。側部ユニット１６ｂの導入孔１８は、一列のみ形成されている。凹溝１７と導入孔１８間の壁部１９の短辺方向寸法（壁部１９の幅寸法）は、導入孔１８の短辺方向寸法（スリットの幅寸法）と略同じである。

二列の壁部１９の下部には、内側成形用ブロック１４がそれぞれ並列されている。側部ユニット１６ｂの内側成形用ブロック１４は、中央ユニット１６ａの内側成形用ブロック１４と同様に、各中空部２ａ，２ｂに対応する形状で対応する位置に配置されている。具体的には、側部ユニット１６ｂの長辺方向の端部に位置する内側成形用ブロック１４ａは直角三角形形状で、内側に位置する内側成形用ブロック１４ｂは正方形形状となっている。各内側成形用ブロック１４ａ，１４ｂは支持脚２０を介して、壁部１９に一体化されている。側部ユニット１６ｂの支持脚２０は、中央ユニット１６ａの支持脚２０と同等の形状である。

端部ユニット１６ｃは、側部ユニット１６ｂの短辺方向外側端部に位置するユニット１６であって、ブリッジ部１１の短辺方向両端部に位置する。端部ユニット１６ｃの短辺方向両端の側面には、短辺方向に彫り込まれた凹溝１７がそれぞれ形成されている。両端の凹溝１７のうち、側部ユニット１６ｂ側（内側）の凹溝１７は、中央ユニット１６ａおよび側部ユニット１６ｂの凹溝１７と同じ形状である。一方、ブリッジ部１１の短辺方向端部側（外側）の凹溝１７（以下、区別する場合は「端部凹溝１７ａ」という）の短辺方向寸法（溝深さ寸法）は、側部ユニット１６ｂ側の凹溝１７の短辺方向寸法（溝深さ寸法）の２倍となっている。端部凹溝１７ａの長辺方向寸法は、側部ユニット１６ｂ側の凹溝１７の長辺方向寸法と同じである。端部ユニット１６ｃの中間部には、スリット状の導入孔１８が形成されている。端部ユニット１６ｃの導入孔１８は、中央ユニット１６ａおよび側部ユニット１６ｂの導入孔１８と同じ形状である。側部ユニット１６ｂの導入孔１８は、一列のみ形成されている。内側の凹溝１７と導入孔１８間の壁部１９の短辺方向寸法（壁部１９の幅寸法）は、導入孔１８の短辺方向寸法（スリットの幅寸法）と略同じである。端部凹溝１７ａと導入孔１８間の壁部１９（以下、区別する場合は「端部壁部１９ａ」という）の短辺方向寸法（壁部１９の幅寸法）は、導入孔１８の短辺方向寸法（スリットの幅寸法）より小さい。これは、ブリッジ部１１の周縁部に位置するので、ビレットの押出圧力が小さく、端部壁部１９ａの幅寸法が小さくても強度が足りるためである。なお、端部壁部１９ａの短辺方向寸法は、他の壁部１９の短辺方向寸法と同等であってもよい。

二列の壁部１９の下部には、内側成形用ブロック１４がそれぞれ並列されている。端部ユニット１６ｃの内側成形用ブロック１４は、各中空部２ａ，２ｂに対応する形状で対応する位置に配置されている。具体的には、短辺方向内側の壁部１９に支持された内側成形用ブロック１４ｂは正方形形状となっている。端部壁部１９ａに支持された内側成形用ブロック１４ａは直角三角形形状となっている。端部ユニット１６ｃの内側成形用ブロック１４ａは、斜辺が長辺方向に沿うように配置されている。各内側成形用ブロック１４ａ，１４ｂは支持脚２０を介して、壁部１９に一体化されている。側部ユニット１６ｂの支持脚２０は、中央ユニット１６ａの支持脚２０と同等の形状である。

中央ユニット１６ａと側部ユニット１６ｂとの間、および側部ユニット１６ｂと端部ユニット１６ｃとの間においては、隣り合う凹溝１７，１７同士が組み合わさって、導入流路２１が形成されている。端部ユニット１６ｃとリング部１２の平面状の内周面との間においては、溝深さ寸法が大きい端部凹溝１７ａとリング部１２の内周面とで導入流路２１が区画されている。また、各ユニット１６に形成された導入孔１８は単独で導入流路２１を構成している。

各ユニット１６の長辺方向両端部には、貫通孔２５がそれぞれ形成されている。貫通孔２５は、ブリッジ部１１の短辺方向に沿って延在し、一方の側面から他方の側面に向かって貫通している。各ユニット１６の貫通孔２５は、互いに同じ径である。同じ側の端部に位置する貫通孔２５同士は、各ユニット１６を固定した状態で同軸となり互いに連続する。連続する貫通孔２５，２５・・には、連結ピン２６が挿入される。連結ピン２６は、貫通孔２５の内径と略同等の外径を備えており、貫通孔２５に嵌合される。連結ピン２６の軸方向長さは、ブリッジ部１１の短辺方向長さと同じである。連結ピン２６を貫通孔２５，２５・・に嵌合することで、各ユニット１６が連結され、ブリッジ部１１が一体化される。

図６および図７に示すように、被せブロック（被せ駒）２７は、ブリッジ部１１の上方に配置され、ビレットの押出圧力を受け取る部材である。被せブロック２７は、矩形平面を呈しており、四隅が面取りされている。被せブロック２７の平断面は、ブリッジ部１１の平断面よりも大きい。被せブロック２７には、スリット状の上部導入孔２８が複数並列されている。上部導入孔２８は、ブリッジ部１１の導入流路２１に対応する位置に形成されている。互いに対応する上部導入孔２８と導入流路２１の断面形状は同等である。

被せブロック２７の下面には、凹部２９が形成されている。凹部２９は、上部導入孔２８が形成された領域より広い範囲に形成されており、ブリッジ部１１の導入流路２１を覆う範囲で、ブリッジ部１１の上面と被せブロック２７の下面との間に隙間が設けられている。つまり、導入流路２１を区画する壁部１９と被せブロック２７とは非接触となっている。

図１および図６に示すように、リング部１２は、ブリッジ部１１と被せブロック２７（図６参照）を保持する部位である。リング部１２は、円筒形状を呈しており、その内側にブリッジ部１１と被せブロック２７とが嵌め込まれる。リング部１２の下端面は、雄型受面５４上に当接するリング状の当接面３０となる。当接面３０の周縁部には、切欠き段部３１が全周に渡って形成されている。切欠き段部３１は、立上り壁５５と噛み合う形状となっており、雄型１０の下面の凸部が雌型５０の凹部に嵌まる。リング部１２の中央には、ブリッジ部１１が嵌まる第一嵌合孔３２と、被せブロック２７が嵌まる第二嵌合孔３３とが形成されている。

ブリッジ部１１が固定される前の第一嵌合孔３２の内周形状は、ブリッジ部１１の外周形状の相似形であって、ブリッジ部１１の外周形状よりも僅かに小さい。ブリッジ部１１をリング部１２に装着するに際しては、焼き嵌めを行う。具体的には、リング部１２を加熱して熱膨張させ、第一嵌合孔３２を拡大させる。そして、拡大した第一嵌合孔３２内にブリッジ部１１を挿入した後に冷却する。すると、リング部１２は熱収縮するので第一嵌合孔３２が小さくなる。これによって、リング部１２は、周方向に引張応力が残留した状態でブリッジ部１１を保持することとなり、ブリッジ部１１がリング部１２によって締め付けられた状態で固定される。第一嵌合孔３２の周縁部の上端面は、ブリッジ部１１の上端面と面一になっている。

第二嵌合孔３３は、第一嵌合孔３２の上側に連通して形成されている。第二嵌合孔３３の内周形状は、被せブロック２７の外周形状と同等である。被せブロック２７は、第二嵌合孔３３に嵌合される。第二嵌合孔３３は、第一嵌合孔３２よりも広い断面形状を備えている。第二嵌合孔３３の下端には、第一嵌合孔３２の上端から広がる平面部３４が形成されている。この平面部３４には、被せブロック２７の下面の周縁部が載置される。このとき、被せブロック２７の下面には凹部２９が形成されているので、被せブロック２７とブリッジ部１１の壁部１９とは接触していない。

次に、前記構成の中空形材押出成形用ダイス１の作用効果を説明する。本実施形態に係る中空形材押出成形用ダイス１は、ブリッジ部の側面に、貫通孔より製造が容易な凹溝１７を形成して、この凹溝を導入流路２１として利用しているので、ブリッジ部の製造が容易となり、製造効率が高くなる。特に、放電加工においては、複雑な形状になると加工時間が長くなるので、比較的簡単な構成の凹溝１７を形成することの効果は大きい。また、ブリッジ部１１の周縁部から中央部に向かって凹溝１７を形成することで、ブリッジ部１１の中央部付近にもアルミニウム合金を安定供給できるので、壁部４を良好な状態で形成できる。

さらに、本実施形態では、ブリッジ部１１が複数のユニット１６，１６・・にて構成されているので、ブリッジ部１１の中央部においても、凹溝１７で導入流路２１を形成することができる。したがって、導入孔１８の箇所数を減らして、凹溝１７の箇所数を増やすことができるので、ブリッジ部１１の加工時間を大幅に低減できる。また、ブリッジ部１１が大型の場合であっても、ユニット１６自体は小さく形成できるので、放電加工の設備が小さくて済み、製造が容易になる。さらに、大型のブリッジ部１１の中央部にビレットの材料を十分に供給できるので、大型で且つ多数の中空部２を有する中空形材３であっても壁部４を良好な状態で形成できる。

また、隣り合う凹溝１７，１７同士が繋がって、一つの導入流路２１が形成されているので、導入流路２１の流路断面を大きくできる。これによって、安定してアルミニウム合金を壁部４の形成部分に供給できる。さらに、ブリッジ部１１には、凹溝１７による導入流路２１の他にも、導入流路２１となるスリット状の導入孔１８が形成されているので、導入流路２１の流路断面を大きくできる。

また、ブリッジ部１１を分割してユニット化したことによって、一部のユニットを変更することで、型の形状変更に対応できる。さらに、ブリッジ部１１の一部が破損した場合には、破損したユニット１６のみを交換すればよく、全体を交換する必要がない。したがって、メンテナンス費用を低減できる。

各ユニット１６は連結ピン２６により一体化されているので、ブリッジ部１１のリング部１２への組み付け作業が容易になる。さらに、ブリッジ部１１を、リング部１２に焼き嵌めにより固定したことで、リング部１２が、周方向に引張応力が残留した状態でブリッジ部１１を保持することとなるので、各ユニット１６，１６・・の位置ずれを防ぐことができる。さらに、図９に示すように、リング部１２によってブリッジ部１１は四方から締め付けられると、短辺部１５ａの中間部が突出して傾斜しているので、長辺方向の締付け力Ａは、斜めの押圧力Ｂに変喚される。したがって、側部ユニット１６ｂと端部ユニット１６ｃは中央ユニット１６ａ側に押しつけられる。これによって、中央ユニット１６ａと側部ユニット１６ｂ間の密着度、および側部ユニット１６ｂと端部ユニット１６ｃ間の密着度が高くなる。

ブリッジ部１１の上方には、被せブロック２７が設けられているので、押出による圧力を被せブロック２７で受け止めることができる。したがって、ブリッジ部１１のユニット１６の変形や破損を防ぐことができる。さらに、被せブロック２７の下面には凹部２９が形成されており、ブリッジ部１１の上面と被せブロック２７の下面との間に隙間が設けられているので、被せブロック２７が押出圧力で撓んだとしても、壁部１９に接触することはない。したがって、壁部１９が変形することはない。

次に、図１０を参照しながら、他の実施形態に係る中空形材押出成形用ダイス１０１を説明する。前記実施形態では、ブリッジ部１１は一体化されていて、リング部１２に焼き嵌めによって固定されていたが、本実施形態では、ブリッジ部１１１の各ユニット１１６は一体化されておらず、それぞれがリング部１１２に固定されている。

各ユニット１１６の長辺方向両端部の下部には、切欠き段部１２０が形成されている。切欠き段部１２０の上方には、ボルト貫通孔１２１が形成されている。ボルト貫通孔１２１は、ユニット１１６の上端面から下方に向かって延在し、切欠き段部１２０に貫通している。リング部１１２の第一嵌合孔１３２の内周面の下部には、内側に突出する突出部１３３が形成されている。突出部１３３は、切欠き段部１２０に噛み合う形状となっている。突出部１３３には、ボルト穴１３４が形成されている。ボルト穴１３４は、ボルト貫通孔１２１と同軸の位置に形成されており、内部にメネジが形成されている。ボルト貫通孔１２１とボルト穴１３４には、上側から下方に向けて六角穴付きボルト１２２が挿入されている。六角穴付きボルト１２２の上端面は、ユニット１１６の上端面と面一となる。六角穴付きボルト１２２の先端部をボルト穴１３４に螺合させることで、各ユニット１１６がリング部１１２に固定される。ボルトの種類は、六角穴付きボルト１２２に限定されるものではない。ボルト頭部がユニット１１６の上端面と面一となるものであれば、他のものであってもよい。なお、その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、図１と同じ符号を付して説明を省略する。

以上のような構成の中空形材押出成形用ダイス１０１によれば、各ユニット１１６が六角穴付きボルト１２２によりリング部１１２に取り付けられているため、リング部１１２に対するユニット１１６の位置ずれを防ぐことができる。また、ユニット１１６の交換時には、ユニット１１６を個々に交換することができるので、交換時間と手間の短縮を図ることができる。

以上、本発明を実施するための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ず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、内側成形用ブロック１４は、直角三角形または正方形に形成されているが、これに限定されるものではない。内側成形用ブロック１４は、中空形材の中空部の断面形状に対応して丸型、多角形など他の形状に適宜設定される。

また、前記実施形態では、リング部１２の第一嵌合孔３２の内周面は平面状であるので、溝深さ寸法が大きい端部凹溝１７ａとリング部１２の第一嵌合孔３２の内周面とで導入流路２１が区画されているが、これに限定されるものではない。第一嵌合孔３２の内周面にも凹溝を形成するとともに、前記内周面の凹溝と端部凹溝とを組み合わせて、導入流路を形成してもよい。このようにすれば、端部凹溝の溝深さ寸法を深くしなくてもよい。

さらに、前記実施形態では、凹溝１７および導入孔１８は、ユニット１６の一端部から他端部まで延在して連続形成されているが、たとえば中間部などの途中に流路を塞ぐ壁部を形成してもよい。このようにすれば、中央部に供給されるメタル流量を減らすことができる。これによれば、押出圧力が強くなる中央部においてメタル流量を減らすことで、中空形材の断面全体に渡ってメタル密度を均一にすることができる。

また、本実施形態では、押出形材の原料としてアルミニウム合金製のビレットを利用したが、ビレットの材質は、アルミニウム合金に限定されるものではない。アルミニウム単独材料や他の金属材料であってもよい。

１ 中空形材押出成形用ダイス
２ 中空部
３ 中空形材
４ 壁部
５ 外周辺部
１０ 雄型
１１ ブリッジ部
１２ リング部
１６ ユニット
１７ 凹溝
１８ 導入孔
１９ 壁部
２１ 導入流路
２５ 貫通孔
２６ 連結ピン
２７ 被せブロック
２９ 凹部
５０ 雌型

Claims (8)

1. 複数の中空部を有する中空形材を成形するための中空形材押出成形用ダイスであって、
   ビレットを変形させて前記中空形材の複数の中空部形状を成形する雄型と、当該雄型を保持すると共に前記中空形材の外周形状を成形する雌型とを備えており、
   前記雄型は、前記雌型に形成された貫通孔をまたぐブリッジ部と当該ブリッジ部を固定するリング部とを備え、
   前記ブリッジ部の側面には、前記ビレットの導入流路を形成する凹溝が形成されており、
   前記ブリッジ部には、スリット状の導入孔が形成されている
   ことを特徴とする中空形材押出成形用ダイス。
2. 前記ブリッジ部は、複数のユニットに分割されており、
   当該各ユニットの側面には、前記ビレットの導入流路となる凹溝が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の中空形材押出成形用ダイス。
3. 前記凹溝は、隣り合う前記ユニットの互いに対向する側面にそれぞれ形成されており、
   二つの前記凹溝が繋がって、一つの導入流路が形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の中空形材押出成形用ダイス。
4. 前記ブリッジ部の上方には、被せブロックが設けられており、
   前記被せブロックの下面には凹部が形成されており、前記ブリッジ部の上面と前記被せブロックの下面との間に隙間が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の中空形材押出成形用ダイス。
5. 前記各ユニットには、貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔には、前記ユニット同士を連結するためのピンが挿入されている
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の中空形材押出成形用ダイス。
6. 前記各ユニットには、ボルト貫通孔が形成され、
   前記リング部には、ボルト孔が形成されており、
   前記ボルト貫通孔に貫通されたボルトが前記ボルト孔に螺合されている
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の中空形材押出成形用ダイス。
7. 前記リング部は、周方向に引張応力が残留した状態で前記ブリッジ部を保持している
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の中空形材押出成形用ダイス。
8. 前記ブリッジ部は、押出方向に直交する方向を法線方向とする分割平面にて前記ユニットに分割されており、
   前記ユニットの前記分割平面の水平方向長さは、前記分割平面に直交する直交方向端部から中間部に向かうに連れて長くなっており、
   前記ブリッジ部の前記水平方向の端面は、隣接する前記ユニットの前記水平方向の端面同士が連続する傾斜面または弧状面となっている
   ことを特徴とする請求項７に記載の中空形材押出成形用ダイス。

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