JPH02179313A - 自動車フレーム、バンパー、サイドシール等のアルミニウム製押出曲成品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車フレーム、バンパー、サイドシール
或いはレール材等のアルミニウム製押出曲成品の製造方
法に関するものである。

なお、本明細書において、アルミニウムの語はその合金
を含む意味において用いられる。

従来の技術 一般に、曲がり部を有するアルミニウム製押出製品は、
まず、押出加工装置にて所定断面形状の真直ぐな押出形
材を製作し、通常これを所定の長さに切断した後、曲げ
加工装置を用いて冷間で曲げ加工を施すという方法にて
製造される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような方法においては、押出加工
と曲げ加工とが別々の独立した工程において行なわれる
ものであるから、製品の製造能率が悪いという欠点があ
る。

また、上記の方法では冷間で曲げ加工を行うものである
から、押出製品の曲がり部に要求される曲率半径が一定
限度を越えるような小さいものである場合には、そのよ
うな小さな曲率半径の曲がり部を押出形材に形成すると
、曲がり部における寸法精度が低下したり、また曲がり
部の表面に座屈やしわ、肌あれ、クラック等の欠陥が現
れて製品の品質の劣化を招くことになり、特に見かけ上
そのような曲がり部が形成できたとしても表面に生じた
肌あれが原因でのちに割れを生じることもあり、更には
曲がり部に予期せぬ変形や破損を生じたりするという不
具合を生じることがある。したがって、上記のような冷
間での曲げ加工は、このような不具合の生じない範囲の
比較的大きな曲率半径の曲がり部を形成する場合にしか
適用することができない。

また大型の押出形材に曲がり部を形成する場合において
は、曲げをかけたときにその表面部における曲げ応力が
大きなものとなるので、比較的大きな曲率半径の曲がり
部を形成する場合であっても、曲がり部に上記のような
不具合が発生する危険性がある。

そのため、曲率半径が比較的小さな曲がり部を有しかつ
比較的大型の、例えば自動車フレーム等の製品を製造す
る場合には、そのような曲がり部を、複数の曲がり部材
を相互に溶接にて接合した、いわゆるつぎはぎ状のもの
として製造する方法を採らざるを得なかった。

そこで、押出形材を加熱して熱間において曲げ加工を行
うようにすれば、押出形材に対する曲げ加工性が向上さ
れ、冷間での曲げ加工に比べて小さな曲率半径の曲げ加
工が可能となるが、その場合、製品の製造工数が更に増
加されることになり、実現は極めて困難である。

この発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、冷間での曲げ加工による曲がり部の曲
率半径よりも小さな曲率半径の曲がり部を、精度よく、
そして欠陥や変形、破損等を生じることなく形成するこ
とができ、しかもそのようなアルミニウム製押出曲成品
を能率的に製造することが可能な該製品の製造方法を提
供することにある。

課題を解決するための手段 上記目的において、この発明の自動車用フレーム、バン
パー、サイドシール等のアルミニウム押出面成品の製造
方法は、押出材料が装填されるコンテナ（３）の前端部
に、所定横断面形状の成形孔（６）を有する押出用金型
（４）が配設されてなる押出加工装置（１）と、前記成
形孔（６）の横断面形状に対応する横断面形状の通過孔
（９）　　（１０）を有する固定金型（７）と可動金型
（８）とを備え、各通過孔（９）　　（１０）が同軸上
に位置するように両金型（７）（８）が配置されてなる
曲げ加工装置とを用い、前記固定金型（７）が押出用金
型（４）側に位置しかつ前記成形孔（６）と各通過孔（
９）　　（１０）とが同軸上に位置するように、前記曲
げ加工装置（２）を前記押出加工装置（１）の前方に近
接配置し、 前記コンテナ（３）内に装填されたアルミニウム製押出
材料（１３）に押出力を付与することによって前記押出
用金型（４）の成形孔（６）から押出される上記横断面
形状の押出形材（１４）が曲げ加工装置（２）の両金型
（７）（８）の通過孔（９）　　（１０）を通過して前
方に移動する状態において、前記可動金型（８）を動作
させることによって、前記押出形材（１４）に固定金型
（７）を支点とする曲げを付与し、該押出形材（１４）
に曲がり部（１５）を形成することを要旨としている。

作用 上記構成において、曲げ加工装置（２）を押出加工装置
（１）の前方に近接配置するのは、成形孔（６）から押
出されてくる未だ高温状態にある押出形材（１４）を曲
げ加工装置（２）の両金型（７）（８）の通過孔（９）
　　（１０）を通して移動させ熱間での曲げ加工を可能
とするためである。

また、曲げ加工装置（２）の固定金型（７）を押出用金
型（４）側に位置するようにするのは、可動金型（８）
の動作によって押出形材（１４）に固定金型（７）を支
点とする曲げを付与し、高い寸法精度の曲がり部（１５
）を形成するためである。この場合、仮に可動金型（８
）の動作による曲げの影響が押出用金型（４）の位置ま
で及ぶことにな４ると、押出用金型（４）の成形孔（６
）を通過する押出材料（１３）の流れ状態が不安定とな
り、押出形材（１４）の寸法精度が低下することになる
。

更に、曲げ加工装置（２）の固定金型（７）と可動金型
（８）とに設けられている通過孔（９）　　（１０）の
横断面形状が押出用金型（４）の成形孔（６）の横断面
形状に対応する形状にされているのは、可動金型（８）
の動作により押出形材（１４）に曲げをかけたときに押
出形材（１４）の曲がり部（１５）に生じ得る変形等を
固定金型（７）と可動金型（８）とで抑え、ないしは矯
正するため、更には押出形材（１４）に対しいずれの方
向からでも曲げを付与することができるようにするため
である。

実施例 次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、（１）は押出加工装置、（
２）は曲げ加工装置である。アルミニウム製押出曲成品
は、これらの装置（１）（２）を用いて製造される。そ
こでまず、各装置（１）（２）について説明する。

押出加工装置（１）は、内部に押出材料が装填されるコ
ンテナ（３）を備え、このコンテナ（３）の前端部には
押出用金型（４）がプラテン（５）にて固定されている
。この押出用金型（４）には成形孔（６）が設けられて
いるが、その横断面形状は、製造しようとする製品の横
断面形状に対応する形状にされている。この押出加工装
置（１）では、コンテナ（３）内に装填された押出材料
としてのビレット（１３）は後方より押出力が付与され
ることにより、押出用金型（４）の成形孔（６）を通過
し、所定断面形状の押出形材（１４）として押出される
。

一方、曲げ加工装置（２）は、固定金型（７）と可動金
型（８）とを備え、両金型（７）（８）にはそれぞれ前
記押出用金型（４）の成形孔（６）の横断面形状に対応
する横断面形状の通過孔（９）　　（１０）が設けられ
ており、これらの通過孔（９）　　（１０）が゛同軸上
に位置す、るように両金型（７）（８）が配置されてい
る。可動金型（８）は上記のようにその通過孔（１０）
が固定金型（７）の通過孔（９）と同軸上に位置した状
態から、例えばジャイロの原理を利用して第２図に実線
矢印で示すように３次元的な動作をなし得るものとして
構成され、そしてこのような可動金型（８）を３次元的
に動作させることによって、両金型（７）（８）の通過
孔（９）（ｌＯ）を通して移動する被加工部材に固定金
型（７）を支点とする３次元的な曲げを付与することが
可能なものとなされている。その場合、可動金型（８）
を前後方向に移動させることによって固定金型（７）と
の間隔を変化させ、可動金型（８）の動作によって被加
工部材に付与される曲げモーメントの大きさを調整する
ことも可能である。なお、可動金型（８）の動作は、図
示せぬ制御装置を用いて制御されるものとすることがで
きる。このような曲げ加工装置（２）としては、例えば
、公知のマルチベンダーを適用することが可能である。

金型（７）（８）は、耐熱性に優れ高硬度の、例えばＣ
ｒメツキのなされた５ＫＤ６１等の熱間工具鋼やカーボ
ン、或いはセラミック等を用いて製作されるのが好まし
い。また、第２図に示されている金型（７）（８）は、
被加工部材が通過孔（９）　　（１０）の内面を摺動し
ながら移動する摺動型の金型として構成されているが、
第３図に示されるように、ローラー（１１）・・・の組
合せによって通過孔（９）（ｌＯ）を形成してなる、所
謂ローラー金型を使用することも可能である。ローラー
金型による場合には、通過孔（９）　　（１０）を通過
する被加工部材の表面に、金型（７）（８）による摺動
傷が形成されるのを回避することが可能である。

なおこの曲げ加工装置（２）においては、可動金型（８
）の通過孔（１０）の出口近傍の位置にカッター（１２
）が配設されている。

上記曲げ加工装置（２）は、固定金型（７）が押出用金
型（４）側に位置し、かつ固定金型（７）と可動金型（
８）の各通過孔（９）　　（１０）が押出用金型（４）
の成形孔（６）と同軸上に位置するように、押出加工装
置（１）の前方に近接配置され、それによって両装置（
１）（２）がアルミニウム製押出曲成品の製造装置とし
て機能し得るものとなる。

次に上記各装置（１）（２）を用いて押出的成品を製造
する方法について説明する。まず、押出加工装置　（１
）のコンテナ（３）内にビレット（１３）を装填する。

ビレット（１３）としては、自動車フレーム等に使用さ
れる押出加工性に優れた６０００系アルミニウム合金、
あるいは溶接構造用の７０００系アルミニウム合金等が
使用される。そして所定の高温下でこの押出材料（１３
）に押出力を付与し、押出用金型（４）の成形孔（６）
から所定の横断面形状の押出形材（１４）を押出してい
く。この押出形材（１４）は、上記したように成形孔（
６）と通過孔（９）（１０）とが同軸上に位置するもの
となされているので、曲げ加工装置（２）の固定金型（
７）の通過孔（９）及び可動金型（８）の通過孔（１０
）を通して高温状態を維持しつつ前方に移動していく。

このような移動状態において、可動金型（８）を動作さ
せる。これにより該押出形材（１４）に、熱間おいて、
固定金型（７）を支点とする曲げが付与され、該押出形
材（１４）に曲がり部（１５）が形成されることになる
。その場合、可動金型（８）を３次元的に動作させるこ
とにより３次元的な曲がり部の形成も可能である。さら
に可動金型（８）を前後方向に移動させることによって
固定金型（７）との間隔を調整しながら可動金型（８）
を３次元的に動作させることにより、曲がり部を大きな
曲率半径のものから小さな曲率半径のものまで広範囲の
曲率半径のものに形成することが可能となる。

なお、所定の曲がり部が形成された押出形材（１４）は
カッター（１２）にて切断された後、エージングされる
。

発明の効果 上述の次第により、この発明のアルミニウム製押出曲成
品の製造方法では、押出加工装置から押出されてくる未
だ高温状態にある押出形材に、固定金型と可動金型との
組合せよりなる曲げ加工装置にて曲げを付与することに
よって、曲がり部の形成された押出的成品を製造するも
のである。従って、押出形材に対して、所謂熱間油げが
可能であり、冷間での曲げ加工によって形成され得る曲
がり部の曲率半径よりも小さな曲率半径の曲がり部を、
精度よく、そして表面部に座屈、しわ、肌あれ、クラッ
ク等の欠陥や、変形、破損を生じさせることなく形成す
ることができ、しかも押出加工に連動して曲げ加工を行
うものであるから、押出的成品を能率的に製造すること
が可能となる。また自動車のサイドシールのように従来
臼がり部をつぎたしで１０点以上も溶接して構成されて
いた部品も溶接レスの部品として製造することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法に使用される装置の一実施例を
示す概略部分断面側面図、第２図は押出的成品の製造過
程を模式的に示す斜視図、第３図は曲げ加工装置に使用
される金型の他の実施例を示す部分斜視図である。 （１）・・・押出加工装置、（２）・・・曲げ加工装置
、（４）・・・押出用金型、（６）・・・成形孔、（７
）・・・固定金型、（８）・・・可動金型、（９）（ｌ
Ｏ）・・・通過孔、（１３）・・・ビレット（押出材料
）（１４）・・・押出形材、（１５）・・・曲がり部。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 押出材料が装填されるコンテナ（３）の前端部に、所定
   横断面形状の成形孔（６）を有する押出用金型（４）が
   配設されてなる押出加工装置（１）と、 前記成形孔（６）の横断面形状に対応する横断面形状の
   通過孔（９）（１０）を有する固定金型（７）と可動金
   型（８）とを備え、各通過孔（９）（１０）が同軸上に
   位置するように両金型（７）（８）が配置されてなる曲
   げ加工装置（２） とを用い、前記固定金型（７）が押出用金型（４）側に
   位置しかつ前記成形孔（６）と各通過孔（９）（１０）
   とが同軸上に位置するように、前記曲げ加工装置（２）
   を前記押出加工装置（１）の前方に近接配置し、 前記コンテナ（３）内に装填されたアルミニウム製押出
   材料（１３）に押出力を付与することによって前記押出
   用金型（４）の成形孔（６）から押出される上記横断面
   形状の押出形材（１４）が曲げ加工装置（２）の両金型
   （７）（８）の通過孔（９）（１０）を通過して前方に
   移動する状態において、前記可動金型（８）を動作させ
   ることによって、前記押出形材（１４）に固定金型（７
   ）を支点とする曲げを付与し、該押出形材（１４）に曲
   がり部（１５）を形成することを特徴とする自動車フレ
   ーム、バンパー、サイドシール等のアルミニウム製押出
   曲成品の製造方法。