JPH06246337A - 押出加工装置及び該装置を用いた押出加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組合わせダイスを用いるものでありながら、大
口径の押出材を押出す場合であっても、ダイスの大型化
や必要押出力の増大等を生じない押出加工装置を提供
し、さらには該押出加工装置を用いた押出方法を提供す
る。 【構成】雌型ダイス３と雄型ダイス４との組合わせから
なる組合わせダイス２と、コンテナ１内を軸方向に貫通
する状態に配置されるマンドレルバー９を備えている。
雄型ダイス４には軸方向に貫通するマンドレルバー通し
孔41a が形成され、該マンドレルバー通し孔（41a ）に
マンドレルバー（９）が挿通されてなり、マンドレルバ
ーの横断面積相当量だけ雄型ダイス後端面の受圧面積が
減少する。望ましくは、マンドレルバー９をステム８と
共に押出方向に前進駆動せしめて押出しを行うのが良
く、マンドレルバーとビレットの間の摩擦力を減少でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム（その
合金を含む）等の中空または半中空押出しに用いる押出
加工装置および該装置を用いた押出加工方法に関し、特
に大口径の中空押出材等の押出しに好適に用い得る押出
加工装置及び押出加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム等の中空または半中空押出
材を押出すための押出加工装置として、ポートホールダ
イス等の組合わせダイスを用いたものが、従来より使用
されている。

【０００３】このような従来の押出加工装置の一例を図
３及び図４に示す。これらの図において、（100 ）は雌
型ダイス（101 ）と雄型ダイス（102 ）との組合わせか
らなる組合わせダイスである。前記雄型ダイス（102 ）
は、例えば、押出方向に延びる胴部（103 ）と、該胴部
のまわりに複数の足部（104 ）を介して外筒部（105）
が一体形成されてなる。そして、この雄型ダイス（102
）と雌型ダイス（101）とが、相互のベアリング部（10
6 ）（107 ）が成形間隙（108 ）を介して対向するよう
に相互周端部において組み合わされている。

【０００４】上記の押出加工装置では、ステム（109 ）
により押出し方向に加圧されたビレット（110 ）は、隣
り合う足部（104 ）（104 ）間に形成された成形材料導
入孔（111 ）を通って溶着室（112 ）に合流したのち、
成形間隙（108 ）から中空材（113 ）または半中空材に
押出される。

【０００５】なお、（114 ）はダイス（100 ）の前面に
配置されたボルスター、（115 ）はステムの前面に配置
されたダミーブロックである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の押出加工装置では、押出加工に際して、雄型ダイ
ス（102 ）の胴部後端面（103a）は、図４の波線で示す
広範囲の部分で、ステム（109)の押出圧力による大きな
圧縮荷重を受ける。このため、この荷重に耐えるべく、
雄型ダイス（102 ）の厚み（Ｌ）や足巾（ｔ）を大きく
して強度を確保しなければならず、ダイスの大型化や加
工難度の増大、重量増、コストアップ等を招くという問
題があった。

【０００７】しかも、雄型ダイス（102 ）の厚み等が大
きくなるに従い、必要押出力も増加するため、益々押出
加工の困難性が増大するものであった。

【０００８】このような問題は、押出材が大口径になる
ほど雄型ダイス胴部後端面の受圧面積も大きくなるた
め、発生が著しいものとなり、特に口径２５０ｍｍφ以
上（殊に３００ｍｍφ以上）の大口径の中空材の押出加
工は、実際上大きな困難を伴うものであった。

【０００９】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、組合わせダイスを用いるものであ
りながら、大口径の押出材を押出す場合であっても、ダ
イスの大型化や必要押出力の増大等を生じない押出加工
装置を提供し、さらには該押出加工装置を用いた押出方
法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、雄型ダイス
にマンドレルバー通し孔を設け、これにマンドレルバー
を挿通せしめたものであり、組合わせダイス方式とマン
ドレル方式を組合わせることにより、上記目的を達成し
ようというものである。

【００１１】即ち、この発明１つは、図面の符号を参照
して示すと、押出方向の出側に配置される雌型ダイス
（３）と、コンテナ（１）側に配置される雄型ダイス
（４）とが、押出材の押出されてくる成形間隙（６）を
形成するように組み合わされた組合わせダイス（２）
と、コンテナ（１）内を軸方向に貫通する状態に配置さ
れるマンドレルバー（９）とを備え、前記雄型ダイス
（４）には、該雄型ダイスを軸方向に貫通するマンドレ
ルバー通し孔（41a ）が形成されるとともに、該マンド
レルバー通し孔（41a ）にマンドレルバー（９）が挿通
されてなることを特徴とする押出加工装置を要旨とす
る。

【００１２】また、他の１つは、押出方向の出側に配置
される雌型ダイス（３）と、コンテナ（１）側に配置さ
れる雄型ダイス（４）とが、押出材の押出されてくる成
形間隙（６）を形成するように組み合わされた組合わせ
ダイス（２）と、コンテナ（１）内を軸方向に貫通する
状態に配置されるマンドレルバー（９）とを用い、該マ
ンドレルバー（９）を、ビレット（10）と雄型ダイスを
軸方向に貫通するマンドレルバー通し孔（41a ）とに挿
通せしめた状態で、ステム（８）と共に押出方向に前進
駆動せしめて押出しを行うことを特徴とする押出加工方
法を要旨とする。

【００１３】

【作用】押出加工に際し、ステム（８）による押出圧力
は、ビレットを介して雄型ダイス（４）の胴部後端面
（41b ）に圧縮荷重として加わるが、胴部（41）にはマ
ンドレルバー（９）が挿通されているから、図２に波線
で示すドーナツ状の狭い範囲にのみ加わり、胴部（41）
に加わる全荷重は減少する。つまり、雄型ダイスの受圧
面積がマンドレルバーの横断面積相当量だけ減少する。
また、押比も低下する。

【００１４】また、ステム（８）の前進に同期してマン
ドレルバー（９）も前進駆動せしめ、ステム（８）、マ
ンドレルバー（９）の両者を共に移動させながら押出し
を行うことにより、ビレット（10）の押出方向の移動と
ともにマンドレルバー（９）も移動することになり、ビ
レット（10）とマンドレルバー（９）との間に作用する
摩擦力が低減される。

【００１５】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図１及び図２を
参照しつつ説明する。

【００１６】これらの図において、（１）はコンテナ、
（２）はコンテナの前面に配置された組合わせダイス、
（３）は押出方向出側に配置された雌型ダイス、（４）
はコンテナ（１）側に配置された雄型ダイス、（５）は
ダイス（２）の前面に配置されたボルスターである。

【００１７】前記雄型ダイス（４）は、従来例で説明し
たものと同じく、押出方向に延びる胴部（41）と、該胴
部のまわりに複数の足部（42）を介して外筒部（43）が
一体形成されてなるが、雄型ダイス（４）の胴部（41）
には、その中心部を軸方向に貫通するマンドレルバー通
し孔（41a ）が設けられている。そして、この雄型ダイ
ス（４）と雌型ダイス（３）とが、相互のベアリング部
（44）（31）が成形間隙（６）を介して対向するように
相互周端部において組み合わされている。

【００１８】前記雄型ダイス（４）の後方には、ダミー
ブロック（７）とその背後にステム（８）が配置される
とともに、これらステム（７）及びダミーブロック
（８）の中心を貫通し、コンテナ（１）を軸方向に貫通
し、さらに雄型ダイス（４）のマンドレルバー通し孔
（41a ）に先端を挿通された状態で、マンドレルバー
（９）が配置されている。このマンドレルバー（９）
は、フローティング方式であり、押出しの進行に伴い押
出方向に前進駆動されるものである。このマンドレルバ
ー（９）は、押出加工時にステム（８）によって生じる
押出圧力に対する雄型ダイス（４）の後端面（41b ）の
受圧面積を減少せしめると共に、押比を低下させる役割
を果たすものである。つまり、マンドレルバー（９）が
雄型ダイス（４）のマンドレルバー通し孔（41a ）に挿
通されていることにより、雄型ダイス後端面（41b ）の
受圧面積はマンドレルバー（９）の横断面積相当量だけ
減少する。しかも、マンドレルバー（９）の存在によ
り、ビレット断面積が減少するから押比も低下する。か
かる観点からすると、マンドレルバー（９）の断面積が
大きいほど雄型ダイス後端面（41b ）の受圧面積や押比
は減少するが、反面雄型ダイスの胴部（41）が肉薄とな
るため、新たに強度上の問題を派生する。従って、マン
ドレルバー（９）の断面積は雄型ダイス（４）の強度を
確保し得る範囲で大きく設定するのが良い。

【００１９】図１、図２に示す（10）はアルミニウムビ
レットであり、予め中心部軸方向に穿孔加工の施された
ホロービレットを用いるのが望ましいが、コンテナ
（１）内でピアシングを行う場合には、中空部の存在し
ない中実ビレットを用いても良い。

【００２０】図１及び図２に示す押出加工装置を用いた
アルミニウムパイプの押出方法について説明すると、ま
ず、コンテナ（１）にアルミニウムビレット（10）を装
填する。

【００２１】次に、マンドレルバー（９）を前進させ
て、その先端部を雄型ダイス（４）の胴部のマンドレル
バー通し孔（41a ）に挿通せしめたのち、ステム（８）
を押出方向に駆動してビレット（10）を加圧する。この
加圧力は、ビレットを介して雄型ダイス（４）の胴部後
端面（41b ）に圧縮荷重として加わるが、胴部（41）に
はマンドレルバー（９）が挿通されているから、図２に
鎖線で示すドーナツ状の狭い範囲にのみ加わり、胴部
（41）に加わる全荷重は減少する。

【００２２】ステム（８）の押出力により、ビレットは
成形材料導入孔（11）を通って溶着室（13）へ合流し、
さらに成形間隙（６）から断面円形の中空管材（12）に
押出される。

【００２３】同時にまた、ステム（８）の前進に同期し
てマンドレルバー（９）も前進駆動せしめ、ステム
（８）、マンドレルバー（９）の両者を共に移動させな
がら押出しを行う。こうすることで、ビレット（10）の
押出方向の移動とともにマンドレルバー（９）も移動す
ることになり、ビレット（10）とマンドレルバー（９）
との間に作用する摩擦力を著しく低減できる。

【００２４】

【発明の効果】この発明に係る押出加工装置は、上述の
次第で、雄型ダイスに軸方向に貫通するマンドレルバー
通し孔が形成されるとともに、該マンドレルバー通し孔
にマンドレルバーが挿通されてなることを特徴とするも
のであるから、押出しに際してステムの押出圧力が作用
する雄型ダイス後端面の受圧面積を、マンドレルバーの
横断面積相当量だけ減少することができ、雄型ダイスに
加わる荷重を減少することができる。その結果、強度を
確保するために、従来行われていたような雄型ダイスの
厚み等を大きくする必要はなくなり、ダイスの大型化や
加工難度の増大、重量増、コストアップ等を招く事態を
解消し得る。

【００２５】しかも、雄型ダイスの厚み等を大きくする
必要がないのに加えて、押比も低下するから、必要押出
力をさらに減少し得て、大口径の押出材の押出加工も容
易となり、口径２５０ｍｍφ以上（殊に３００ｍｍφ以
上）にも達するような大口径薄肉押出材の押出しも可能
となる。

【００２６】また、上記の組合わせダイスとマンドレル
バーとを用い、マンドレルバーを、ビレットと前記雄型
ダイスのマンドレルバー通し孔とに挿通せしめた状態
で、ステムと共に押出方向に前進駆動せしめて押出しを
行った場合には、マンドレルバーとビレットの間の摩擦
力を小さくすることができ、益々必要押出力を減少し得
うる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る押出加工装置の縦断
面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】従来の押出加工装置の縦断面図である。

【図４】図３のIv−IV線断面図である。

【符号の説明】

１…コンテナ ２…組合わせダイス ３…雌型ダイス ４…雄型ダイス 41a …マンドレルバー通し孔 ８…ステム ９…マンドレルバー 10…ビレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出方向の出側に配置される雌型ダイス
   （３）と、コンテナ（１）側に配置される雄型ダイス
   （４）とが、押出材の押出されてくる成形間隙（６）を
   形成するように組み合わされた組合わせダイス（２）
   と、 コンテナ（１）内を軸方向に貫通する状態に配置される
   マンドレルバー（９）とを備え、 前記雄型ダイス（４）には、該雄型ダイスを軸方向に貫
   通するマンドレルバー通し孔（41a ）が形成されるとと
   もに、該マンドレルバー通し孔（41a ）にマンドレルバ
   ー（９）が挿通されてなることを特徴とする押出加工装
   置。
2. 【請求項２】 押出方向の出側に配置される雌型ダイス
   （３）と、コンテナ（１）側に配置される雄型ダイス
   （４）とが、押出材の押出されてくる成形間隙（６）を
   形成するように組み合わされた組合わせダイス（２）
   と、コンテナ（１）内を軸方向に貫通する状態に配置さ
   れるマンドレルバー（９）とを用い、 該マンドレルバー（９）を、ビレット（10）と雄型ダイ
   スを軸方向に貫通するマンドレルバー通し孔（41a ）と
   に挿通せしめた状態で、ステム（８）と共に押出方向に
   前進駆動せしめて押出しを行うことを特徴とする押出加
   工方法。