JPH1052711A

JPH1052711A - アルミニウム合金の押出加工装置

Info

Publication number: JPH1052711A
Application number: JP22453796A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Tokisawa; 貢時澤; Mitsuyuki Isogai; 光之磯貝; Nobuyuki Azuma; 信行東
Original assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【目的】押出ダイスのベアリング部から押し出された
直後に形状矯正治具を通過させることで、形状精度の良
好な押出形材を安定良く押出加工する。【構成】ダイスの成形隙間を出た押出形材の表面に摺
接し、押出形材の形状を矯正する形状矯正治具がダイス
に備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムおよび
アルミニウム合金（以下、アルミニウム合金という）等
の金属製押出形材の押出加工に用いられる押出加工装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】略円筒状の中空部を有する押出形材の押
出加工には、従来よりポートホールダイスが広く利用さ
れており、形材の内径精度、真円度はオス型（オス首ベ
アリング部）の形状、精度やメタルフローにより影響さ
れる。また、中実材の押出加工にても押出形材の形状、
断面寸法はソリッドダイスのベアリング部のメタルフロ
ーにより大きな影響を受ける。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】形材の内径精度、真
円度はオス首のベアリング部の形状、精度やメタルフロ
ーに影響されるため、オス型の精度不良やメタルフロー
速度の不均一に起因して、押出形材内径精度が良好なも
のに押出加工されない場合がある。また、オス首のベア
リング部が摩耗した場合や内径精度の向上を図る場合、
オス型全体を交換しなければならず、交換コストが高く
なる問題があった。一方、中実材の押出加工にてもアル
ミニウム合金がソリッドダイスから高圧で押し出される
ので、ベアリング部のメタルフローは非常に不安定であ
り、押出形材の形状および断面寸法精度が充分に確保で
きないという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段を、中空部を有する形材と中実形材に分けて、以下に
説明する。（１）中空部内面にはオスダイスのオス首のベアリング
部で成形されるが、高圧にて押し出されるのでアルミの
メタルフローが不安定で、中空部の内径精度、真円度が
不充分である。そこで、オス首の先端部に再度中空部の
寸法矯正治具を、オスダイスに一体的に設けたものであ
る。当該矯正治具はアルミニウム合金押出形材を案内す
る傾斜部と一定時間形材を保持し、摺接させる平行部か
らなる。テーパー部の角度（θ）が大きすぎると、アル
ミ押出形材に急激な矯正力が働き、アルミ押出形材表面
の平滑が悪くなったり、真円度も悪くなる。一方、傾斜
部の角度（θ）が小さすぎると傾斜部の全長が長くな
り、メスダイス内に収納できないばかりか、不安定にな
る。従って、傾斜角度（θ）は押出方向に対して０．２
〜３°が良い。また、矯正治具の平行部は中空部の矯正
寸法を安定させる働きがあるが、長すぎるとアルミ形材
の摺動によりキズが発生する等の不具合がある。従っ
て、１〜１０ｍｍが良い。また、オスダイスのオス首部
のベアリング寸法に対して、矯正治具による矯正量も大
きすぎると押出性が悪くなり、小さすぎると矯正治具の
効果が発揮されない。従って、矯正量は０．１〜０．５
ｍｍの範囲が望ましい。

【０００５】（２）また、中実形材の押出加工において
は、ソリッドダイスのベアリング部に囲まれた形状に近
似した横断面形状の押出形材が得られることになるが、
アルミニウム合金が高圧にてベアリング部にて押出成形
されるので、該ベアリング部のメタルフローが非常に不
安定であるけれども、それだけ活性な状態にあるともい
える。そこで、該ダイスに一体的に外形形状矯正治具を
設けたものである。該外形形状矯正治具も押出形材を案
内する傾斜部と一定時間形状を保持し、摺動させる平行
部からなり、テーパー部の角度、平行部の長さおよび矯
正量については押出形材の厚肉部の断面寸法に応じて適
切に選択する必要があるが、その範囲は中空部を有する
押出形材の矯正治具と同様である。

【０００６】

【発明の実施の形態】

（１）図３〜図６に示されるような略円筒状の内径を有
する断面状のアルミニウム合金押出形材の押出に用いら
れる押出加工装置に適用した実施形態について説明す
る。図１に示される押出加工装置において、１は押出工
具、２はコンテナ、３はエンドプラテンである。なお、
４はダイスライドで、押出工具１を保持している。ま
た、５は形状矯正治具である。押出工具は、オスダイス
６とオスダイスの前部に隣接して配置されたメスダイス
７と、これらオスダイス、メスダイスを収容するダイリ
ング８と、ダイリングの前部に隣接されて配置されたボ
ルスター９とを備えている。上記オスダイス、メスダイ
スよりなる成形隙間１５は図１および図２に示されるよ
うに、ベアリング部に囲まれて、その横断面形状の形
状、サイズが押出形材の横断面の形状サイズに略適合し
たものに形成されている。また、メスダイスには該成形
隙間に連通して後方に延ばされた押出形材送出用のレリ
ーフ孔１６を有する。

【０００７】そして、形状矯正治具はオスダイスの先端
に備えられている。この形状矯正治具は成形隙間を出て
いく押出形材の内径表面に摺接して押出形材の内径形状
を広げ、押出形材の内径形状を適正な横断面形状に矯正
するものである。この形状矯正治具は図２に示されるよ
うに、その外径において押出方向の前部が押出形材の内
径表面に摺接される、断面が円筒状の平行部１０ａと押
出方向の後部が押出形材を平行部に導く、押出方向に向
かって外径が大きくなる形状の傾斜部１０ｂに形成され
ている。さらに、この形状矯正治具にはこれをオスダイ
スに取り付けるためのボルト孔１１が設けられている。

【０００８】一方、オスダイスには形状矯正治具を取り
付ける取り付け面にはねじ孔１２が設けられている。オ
スダイスと形状矯正治具は、ねじ１７にて一体的に螺合
締結されている。また、この形状矯正治具には、これを
オスダイスに適合状態に取り付けるための嵌合部１３が
設けられている。一方、オスダイスにも形状矯正治具を
適合状態に取り付けるための嵌合部１４が設けられてい
る。オスダイスと形状矯正治具は、嵌合部の嵌め合いに
て適合状態に取り付けられる。上記押出加工装置では、
常法によりコンテナにアルミニウムビレットＢを装填
し、図示しないステムを前進駆動すると、ビレット金属
がダイスの成形隙間に導入されていき、該成形隙間を通
じて上記のような横断面形状の押出形材Ｅが押し出され
る。この押出形材は、成形隙間を出た後、ダイスレリー
フ孔、ボルスター孔９ａを通過して、エンドプラテンの
前方へと移行していく。該押出形材は、ダイスレリーフ
孔に入るとすぐに形状矯正治具による内径形状矯正を受
け、適正な内径形状の押出形材に矯正され、前方に移行
されていく。

【０００９】すなわち、押出形材は形状矯正治具の通過
過程で、まず、形状矯正治具の後部の傾斜部に案内され
て、前部摺接面に移行され、当該摺接面に摺接されつ
つ、該摺接面に沿って移行されていく。これにより、押
出形材の内径形状が適正な内径形状に矯正される。上記
のように、本押出加工装置によれば、ダイス成形隙間を
出た直後の押出形材は活性であり、形状矯正治具による
形状矯正作用にて押出形材の内径形状が適正なものに矯
正された。従って、内径形状精度良好な押出形材を安定
良く押出加工することができる。特に、上記押出加工装
置では、形状矯正治具がオスダイスに備えられているか
ら、オスダイスとの位置精度を良くすることができ、形
状矯正による押出形材の矯正を極めて有効なものにする
ことができる。しかも、このように形状矯正治具がオス
ダイスに備えられたものとなされていることにより、形
状矯正治具をコンパクトに構成することができる。

【００１０】また、形状矯正治具として摺接タイプの形
状矯正を行うものを採用し、押出形材はスムーズに形状
矯正を通過することができ、形状矯正による矯正効果を
高めることができる。また、オスダイスへの形状矯正治
具の取り付けは、オスダイス前端の嵌合部に嵌合配置し
た形状矯正治具を、前方よりねじを通して締めていくこ
とによって行われる構造となされているから、形状矯正
治具の取り付けを非常に容易に行うことができる。

【００１１】（２）次に、図９に示されるような略矩形
の外形形状を有する断面形状のアルミニウム合金押出形
材の押出に用いられる押出加工装置に適用した実施形態
について説明する。図７に示される押出加工装置におい
て、１８は押出工具、２はコンテナ、３はエンドプラテ
ンである。なお、４はダイスライドで、押出工具１８を
保持している。また、１９は形状矯正治具である。押出
工具は、ダイス２０とダイスの前部に隣接して配置され
たバッカ２１と、これらダイス、バッカを収容するダイ
リング２２と、ダイリングの前部に隣接されて配置され
たボルスター２３とを備えている。上記ダイスにある成
形隙間２４は図７および図８に示されるように、ベアリ
ング部に囲まれて、その横断面形状の形状、サイズが押
出形材の横断面の形状、サイズに略適合したものに形成
されている。また、バッカには該成形隙間に連通して後
方に延ばされた押出形材送出用のレリーフ孔２９を有す
る。そして、形状矯正治具はダイスに一体的に設けられ
ている。この形状矯正治具は、成形隙間を出ていく押出
形材の外形表面に摺接して押出形材の外形形状を絞り、
押出形材の外形形状を適正な横断面形状に矯正するもの
である。この形状矯正治具は図８に示されるように、そ
の内径形状において押出方向の前部が押出形材の外形表
面に摺接される、断面が一定の平行部２４ａと押出形材
を平行部に導く、押出方向に向かって内径形状が小さく
なる形状の傾斜部２４ｂに成形されている。さらに、こ
の形状矯正治具には、ダイスに取り付けるためのボルト
孔２５が設けられている。

【００１２】一方、ダイスには形状矯正治具を取り付け
る取り付け面には、ねじ孔２６が設けられている。ダイ
スと形状矯正治具は、ねじ３０にて一体的に螺合締結さ
れている。また、この形状矯正治具には、これをダイス
に適合状態に取り付けるためのノックピン孔２７が設け
られている。一方、ダイスにも形状矯正治具を適合状態
に取り付けるためのノックピン２８が設けられている。
ダイスと形状矯正治具は、ノックピン部の嵌め合いにて
適合状態に取り付けられる。上記押出加工装置では、常
法によりコンテナにアルミニウムビレットＢを装填し、
図示しないステムを前進駆動すると、ビレット金属がダ
イスの成形隙間に導入されていき、該成形隙間を通じて
上記のような横断面形状の押出形材Ｅが押し出される。
この押出形材は、成形隙間を出た後、ダイスレリーフ
孔、ボルスター孔２３ａを通過して、エンドプラテンの
前方へと移行していく。該押出形材は、ダイスレリーフ
孔に入るとすぐに形状矯正治具による外形形状矯正を受
け、適正な外形形状の押出形材に矯正され、前方に移行
されていく。

【００１３】すなわち、押出形材は形状矯正治具の通過
過程で、まず形状矯正治具の後部の傾斜部に案内されて
前部摺接面に移行され、当該摺接面に摺接されつつ、摺
接面に沿って移行されていく。これにより、押出形材の
外形形状が適正な外形形状に矯正される。上記のよう
に、本押出加工装置によれば、ダイス成形隙間を出た直
後の押出形材は活性であり、形状矯正治具による形状矯
正作用にて押出形材の外形形状が適正なものに矯正する
ことができる。従って、外形形状精度良好な押出形材を
安定良く押出加工することができる。特に、上記押出加
工装置では、形状矯正治具がダイスに備えられているか
ら、ダイスとの位置精度を良くすることができ、形状矯
正による押出形材の矯正を極めて有効なものにすること
ができる。しかも、このように形状矯正治具がダイスに
備えられたものとなされていることにより、形状矯正治
具をコンパクトに構成することができる。また、ダイス
への形状矯正治具の取り付けは、ダイス前面のノックピ
ンに嵌合配置した形状矯正治具を、前方よりねじを通し
て締めていくことによって行われる構造となされている
から、形状矯正治具の取り付けを非常に容易に行うこと
ができる。

【００１４】

【実施例】本発明による押出加工装置にて実施した矯正
治具の形状と押出形材の精度向上結果を以下に示すが、
本発明の構成によるものであれば、当該実施例に限定さ
れるものではない。

【００１５】実施例１形状矯正治具の傾斜部の角度０．４°にて傾斜部長さ約
２５ｍｍ、平行部の長さを約５ｍｍとし、平行部外径２
８．８ｍｍとした。また、ダイス成形隙間のベアリング
部外径は２８．７ｍｍとした。係る押出加工装置にて、
アルミニウム合金を押出加工した押出形材の内径寸法を
測定した結果、真円からのずれは最大で６μｍであっ
た。一方、比較のために当該形状矯正治具のない状態に
て押出加工したものの真円からのずれは１７．３μｍも
あった。従って、本発明による押出加工装置を用いれ
ば、非常に寸法精度の高い押出形材が得られることにな
る。

【００１６】実施例２傾斜部の角度１．２°、傾斜部長さ約５ｍｍ、平行部長
さ１ｍｍ、平行部外径４０ｍｍの形状矯正治具をオスダ
イスのベアリング径３９．８ｍｍからなるオス首に一体
的に取り付けて、アルミニウム合金を押出加工した。押
出形材を全長３０ｍ連続押出加工し、５ｍ毎に切断内径
寸法を測定した。また、比較例として該矯正治具を取り
外して同様に押出加工し、寸法調整した。該矯正治具の
ないものは、平均径において０．０５〜０．１ｍｍのバ
ラツキがあったのに対して、本発明による該矯正治具を
取り付けて押出加工したものは平均径のバラツキは０．
０１ｍｍ以下であった。従って、本発明による押出加工
装置を用いれば、安定的に連続的に高精度な押出形材が
得られることになる。

【００１７】実施例３形状矯正治具の傾斜部の角度３°にて傾斜部長さ４０ｍ
ｍ、平行部の長さを約５ｍｍとした、平行部外形形状５
０ｍｍ×１００ｍｍとした。また、ダイス成形隙間のベ
アリング部外形形状は５０．５ｍｍ×１００．５ｍｍと
した。係る押出加工装置にて、アルミニウム合金を押出
加工した押出形材の外形形状寸法を測定した結果、寸法
ばらつきは最大で０．０５ｍｍであった。一方、比較の
ために当該形状矯正治具のない状態にて押出加工したも
のの寸法値のばらつきは最大で０．２０ｍｍもあった。
従って、本発明による押出加工装置を用いれば、非常に
寸法精度の高い押出形材が得られることになる。

【００１８】

【発明の効果】本発明による押出加工装置は、ダイスの
成形隙間に近接した押出方向前方の所定位置に、成形隙
間を出た押出形材の横断面形状を適正な横断面形状に矯
正する形状矯正治具を設けたものである。従って、ダイ
ス成形隙間を出た直後の押出形材は非常に不安定であ
り、そのままで断面精度を充分に確保することができな
いが、高温にて活性状態にあり、当該矯正治具に用い
て、容易に精度向上を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【図７】本発明に係る押出加工装置例の断面図である。

【図２】

【図８】形状矯正治具の取り付け構造を示す押出加工装
置の断面図である。

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図９】押出加工しようとする押出形材例の斜視図であ
る。

【符号の説明】

２・・・・・・・・・コンテナ３・・・・・・・・・エンドプラテン４・・・・・・・・・ダイスライド５、１９・・・・・・形状矯正治具６・・・・・・・・・オス７・・・・・・・・・メス８、２２・・・・・・ダイリング９、２３・・・・・・ボルスター１５、２４・・・・・成形隙間１０ａ、２４ａ・・・平行部１０ｂ、２４ｂ・・・傾斜部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空部を有する押出形材の押出加工にお
いて、ダイスの成形隙間に近接した押出方向前方所定の
位置に、成形隙間を出た押出形材の横断面内径形状を適
正な横断面内径形状に矯正する形状矯正治具が、オスダ
イスに一体的に設けられていることを特徴とする押出加
工装置。
【請求項２】中実押出形材の押出加工において、ダイ
スの成形隙間に近接した押出方向前方所定の位置に、成
形隙間を出た押出形材の横断面外形形状を適正な横断面
外形形状に矯正する形状矯正治具が、ダイスに一体的に
設けられていることを特徴とする押出加工装置。