JPH105850A - Die for extrusion - Google Patents

Die for extrusion

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JPH105850A
JPH105850A JP15833496A JP15833496A JPH105850A JP H105850 A JPH105850 A JP H105850A JP 15833496 A JP15833496 A JP 15833496A JP 15833496 A JP15833496 A JP 15833496A JP H105850 A JPH105850 A JP H105850A
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JP
Japan
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die
die hole
flow guide
bearing member
extrusion
Prior art date
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Pending
Application number
JP15833496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiko Okazaki
恵子 岡崎
Hideo Sano
秀男 佐野
Mitsuo Anpo
満夫 安保
Hidenori Ito
秀徳 伊藤
Yoji Shinosawa
鷹二 篠澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Publication of JPH105850A publication Critical patent/JPH105850A/en
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  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die for extrusion which is excellent in durability including the wear resistance and easy in manufacture. SOLUTION: A die 31 is provided with a plate 33 of flat disk shape which is made of cemented carbide, a flow guide 35 made of hot tool steel, and a case 37. When a billet 61 is pressed from the upstream side of the flow guide 35, the metallic material is successively passed through an opening part 45 in the flow guide 35, a die hole 43 in the plate 33, and a tapered hole 49 in the case 37 and extruded as an extrusion stock (panel). The flow guide 35 adjusts the flow-in ratio of the metallic material to each part of the die hole 43. Even when the bearing length of the die hole 43 is equal, the flow speed of the metallic material in the die hole 43 is unified to obtain excellent extrusion stock. Increase in the working cost and breakage can be avoided even when the cemented carbide is applied to the plate 33.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
等の金属材料を押出加工するための押出加工用ダイスに
関する。
The present invention relates to an extrusion die for extruding a metal material such as an aluminum alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】押出加工用ダイスによって金属材料を押
出加工する場合、ダイス孔各部の肉厚(ダイス孔の壁面
間の距離)およびダイスセンタからの距離の違いによっ
て、ダイス孔内における金属材料の流れ易さが異なる。
このため、適当な対策をとらないと最終的に押し出され
る金属材料に変形が生じる。
2. Description of the Related Art When a metal material is extruded with an extrusion die, the thickness of the die hole (distance between the wall surfaces of the die hole) and the distance from the die center differ depending on the difference in the thickness of the metal material in the die hole. Difficulty of flowing.
Therefore, unless appropriate measures are taken, the finally extruded metal material is deformed.

【0003】そこで、一般的には、図4(a)〜(c)
に例示するように、ベアリング部材1にダイス孔3を形
成するに当たって、ベアリング部5の押出方向の長さ
(いわゆる、ベアリング長さ)を、ダイス孔3内での流
速が速くなりがちな箇所で長く、遅くなりがちな箇所で
短くしている。例えば、図示したダイス孔3の場合で
は、最端部3aの流速はダイスセンタからの距離が大き
いので比較的遅くなるため、他の箇所に比べてベアリン
グ長さを短くしている。また、中央部3bの流速はその
両側に比べて速くなるため、ベアリング長さを長くして
いる。
Therefore, generally, FIGS. 4 (a) to 4 (c)
In forming the die hole 3 in the bearing member 1, the length of the bearing portion 5 in the extrusion direction (so-called bearing length) is set at a position where the flow velocity in the die hole 3 tends to be high. It is shortened where it tends to be long and slow. For example, in the case of the illustrated die hole 3, the flow velocity at the outermost end 3a is relatively slow because the distance from the die center is large, so the bearing length is shorter than at other locations. Further, since the flow velocity in the central portion 3b is higher than that on both sides, the bearing length is increased.

【0004】更に、ベアリング部材1の上流側には、ビ
レット(金属材料の塊)の継ぎ押しにて押出材を連続的
に押し出すため、ダイス孔3の形状に応じて形状が定め
られた開口部7を有するフローガイド9が設置されてい
る。なお、図4(a)は従来の押出加工用ダイスの構成
を例示する正面図であり、図4(b)はそのA−A線断
面図、図4(c)はB−B線断面図、をそれぞれ表して
いる。
Further, in order to continuously extrude the extruded material on the upstream side of the bearing member 1 by jointly pushing billets (lumps of metal material), an opening having a shape determined according to the shape of the die hole 3. 7 is provided. 4A is a front view illustrating the configuration of a conventional extrusion die, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line BB. , Respectively.

【0005】一方、近年では、この種の押出加工用ダイ
スの耐摩耗性を向上させるため、ベアリング部材1等を
超硬合金,セラミックス等の硬質材料によって構成する
ことが考えられている。例えば、WC粉末をCo粉末で
焼結結合した超硬合金は、熱間での耐摩耗性が優れ、押
出加工用ダイスに使用された場合、摩耗寿命を大幅に延
長することができる。
On the other hand, in recent years, in order to improve the wear resistance of this type of extrusion die, it has been considered that the bearing member 1 and the like are made of a hard material such as a cemented carbide or ceramics. For example, a cemented carbide obtained by sintering WC powder with Co powder is excellent in hot wear resistance, and when used in an extrusion die, the wear life can be greatly extended.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の硬
質材料は加工し難いので、前述のような複雑な形状のベ
アリング部5を形成するためには長い時間が必要とな
り、製造コストも高くなる。また、この種の硬質材料は
靱性が低いため、ベアリング加工時に、応力集中箇所
(図4(b),(c)に例示する点Q1〜Q7等)で破
損し易い。従って、従来の押出加工用ダイスに上記硬質
材料をそのまま適用するのは困難であった。
However, since this kind of hard material is difficult to process, it takes a long time to form the above-described bearing portion 5 having a complicated shape, and the manufacturing cost increases. . In addition, since this kind of hard material has low toughness, it is easily damaged at stress concentration points (points Q1 to Q7 illustrated in FIGS. 4B and 4C) during bearing processing. Therefore, it was difficult to apply the hard material as it is to a conventional extrusion die.

【0007】そこで、本発明は、耐摩耗性等の耐久性に
優れ、かつ、製造が容易な押出加工用ダイスを提供する
ことを目的としてなされた。
Therefore, an object of the present invention is to provide an extrusion die having excellent durability such as abrasion resistance and easy to manufacture.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項1記載の発明は、硬質
材料により構成され、ベアリング長さの等しいダイス孔
を有するベアリング部材と、該ベアリング部材よりも加
工性のよい材料で構成され、上記ベアリング部材の上流
側に配設されて上記ダイス孔各部への金属材料の流入比
を調整するフローガイドと、を備えたことを特徴とする
押出加工用ダイスを要旨としている。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to the first aspect of the present invention, there is provided a bearing member having a die hole made of a hard material and having an equal bearing length. A flow guide, which is formed of a material having better workability than the member, and is disposed on the upstream side of the bearing member and adjusts an inflow ratio of the metal material to each part of the die hole. The gist is a processing die.

【0009】このように構成された本発明では、フロー
ガイドがダイス孔各部への金属材料の流入比を調整す
る。このため、ベアリング部材のダイス孔のベアリング
長さを等しくしても、ダイス孔内における金属材料の流
速が均一化され、良好な押出材を得ることができる。従
って、ベアリング部材にベアリング長さの調整を要する
ような複雑な加工を施す必要がなくなり、ベアリング部
材に耐摩耗性のよい硬質材料を適用してもそれほど加工
費が高くならない。また、前述のようにこの種の硬質材
料には靱性の低いものが多いが、本発明のベアリング部
材には、前述のようにベアリング長さが切り替わる部分
がない。このため、ベアリング部材の破損も防止するこ
とができる。
In the present invention thus configured, the flow guide adjusts the inflow ratio of the metal material into each part of the die hole. For this reason, even if the bearing length of the die hole of the bearing member is made equal, the flow velocity of the metal material in the die hole is made uniform, and a good extruded material can be obtained. Therefore, it is not necessary to perform complicated processing that requires adjustment of the bearing length on the bearing member, and even if a hard material having good wear resistance is applied to the bearing member, the processing cost is not so high. Further, as described above, most of such hard materials have low toughness, but the bearing member of the present invention does not have a portion where the bearing length is switched as described above. For this reason, breakage of the bearing member can also be prevented.

【0010】更に、フローガイドは比較的加工性のよい
材料で構成されており、形状も単純であるので、金属材
料の流入比を複雑に調整する必要がある場合にも容易に
フローガイドを製造することができる。また、ダイスの
製造後、流速調整等が必要となった場合にもフローガイ
ドのみを修正再加工すればよく、ベアリング部材の再加
工は不要である。従って、流速の調整も容易となる。す
なわち、本発明の押出加工用ダイスは、耐摩耗性等の耐
久性に優れると共に、製造および調整がきわめて容易で
ある。従って、本発明を適用すれば、押出材の製造コス
トを良好に低減することができる。
Further, since the flow guide is made of a material having relatively good workability and has a simple shape, the flow guide can be easily manufactured even when it is necessary to adjust the inflow ratio of the metal material in a complicated manner. can do. In addition, when the flow velocity adjustment or the like is required after the die is manufactured, only the flow guide needs to be modified and reworked, and the bearing member need not be reworked. Therefore, the adjustment of the flow velocity becomes easy. That is, the extrusion die of the present invention has excellent durability such as abrasion resistance, and is extremely easy to manufacture and adjust. Therefore, by applying the present invention, the manufacturing cost of the extruded material can be favorably reduced.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の構
成に加え、上記フローガイドが、上記ダイス孔の形状に
応じて形状が定められる開口部を有し、該開口部の開口
幅の広狭によって上記ダイス孔各部への金属材料の流入
比を調整するものであって、ダイス孔の肉厚wi の箇所
に対応する上記開口部の開口幅Ci が、次式によって決
定されたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the flow guide has an opening whose shape is determined in accordance with the shape of the die hole. The inflow ratio of the metal material into each part of the die hole is adjusted by widening and narrowing, and the opening width C i of the opening corresponding to the location of the thickness w i of the die hole is determined by the following equation. It is characterized by.

【0012】 Ci = C0 ×(w0−a1)/(wi−a1)/ Yi ……(1) [但し、w0 はダイス孔の基準肉厚、wi はダイス孔の
所定位置における相当肉厚、C0 はフローガイド開口部
の基準開口幅、a1はダイス孔の最小肉厚、Yiはダイ
スセンタからの距離による遅れ係数。]本発明におい
て、ダイス孔の肉厚とは、ダイス孔が平板状となる箇所
では、ダイス孔をなす壁面間の距離である。
C i = C 0 × (w 0 −a 1) / (w i −a 1) / Y i (1) [where w 0 is a reference thickness of the die hole, and w i is a predetermined thickness of the die hole. equivalent thickness at the position, C 0 is the flow guide opening reference opening width, a1 is the minimum thickness of the die hole, Y i is a delay coefficient due to the distance from the die center. In the present invention, the thickness of the die hole is the distance between the wall surfaces forming the die hole at the place where the die hole becomes flat.

【0013】その内、上記基準肉厚w0 は、実際に押出
加工が可能な範囲内で任意に設定すればよい値で、通常
は、ダイスの中心付近におけるダイス孔の肉厚とする
が、ダイス孔各部の肉厚の平均値等としてもよい。一
方、上記相当肉厚wi は、実測値に基づいて算出される
値で、ダイス孔が平板状の箇所では、上記の通り、ダイ
ス孔をなす壁面間の距離であるが、ダイス孔の端部、屈
曲部、および交差部等では、押出材の流れ易さに応じ
て、各部の肉厚を平板部相当の肉厚に換算したものであ
る。
Among them, the reference thickness w 0 is a value which may be arbitrarily set within a range in which extrusion can be actually performed. Usually, the reference thickness w 0 is a thickness of a die hole near the center of the die. The average value of the thickness of each part of the die hole may be used. On the other hand, the equivalent thickness w i is a value calculated on the basis of an actually measured value. At a place where the die hole is a flat plate, as described above, it is the distance between the wall surfaces forming the die hole. In the part, the bent part, the crossing part, and the like, the thickness of each part is converted into a thickness equivalent to a flat plate part according to the ease of flow of the extruded material.

【0014】具体例を示せば、図3に例示するように、
ダイス孔10を、平板部11、12、13、14と、端
部15、16、17と、屈曲部18と、交差部19とに
分割する。分割位置は、図中一点鎖線で示すように、端
部15、16、17、屈曲部18、および交差部19の
肉厚に応じて決定される。そして、各部の相当肉厚w i
は、次式によって求められる。
If a specific example is shown, as illustrated in FIG.
The die hole 10 is formed with the flat plate portions 11, 12, 13, 14 and
To the parts 15, 16, 17, the bent part 18, and the intersection 19
To divide. As shown by the dashed line in the figure,
Of the parts 15, 16, 17, the bent part 18, and the intersection 19
It is determined according to the wall thickness. And the equivalent thickness w of each part i
Is obtained by the following equation.

【0015】相当肉厚wi = 分割領域の面積A × 2
/ 接触壁面の長さL ……(2)例えば、端部15で
あれば、下記の通り、平板部11の肉厚の2/3に相当
するものと換算される。
Equivalent thickness w i = area of divided area A × 2
/ Length L of contact wall surface (2) For example, in the case of the end portion 15, it is converted to a value corresponding to / of the thickness of the flat plate portion 11 as described below.

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】端部16、17、屈曲部18、および交差
部19についても、上記式(2)により、同様にして相
当肉厚wi が算出される。なお、平板部11〜14につ
いても、式(2)により相当肉厚wi を算出可能である
が、平板部の場合は相当肉厚wi はいわゆる肉厚そのも
のとなる。
The equivalent thickness w i of the end portions 16 and 17, the bent portion 18, and the intersection portion 19 is calculated in the same manner by the above equation (2). Here, also for the flat plate portion 11 to 14, although it is possible to calculate the equivalent thickness w i by Equation (2), corresponds thickness w i in the case of a tabular portion becomes so thick itself.

【0018】また、本発明において、フローガイド開口
部の開口幅とは、ダイス孔の輪郭線とその周囲を囲むフ
ローガイド開口部の輪郭線との間の距離であり、フロー
ガイドの開口部をなす壁面間の距離ではない。その内、
上記基準開口幅C0 は、基準肉厚w0 の箇所に対応した
フローガイド開口部の開口幅で、実際に押出加工が可能
な範囲内で任意に設定すればよい値である。この基準開
口幅C0 は、他箇所の開口幅Ci の増減調整の基準とな
るので、基準肉厚w0 の箇所が、比較的流速の速くなる
箇所であれば比較的小さな値でよいが、遅くなる箇所で
あれば比較的大きな値とする方が望ましい。
In the present invention, the opening width of the flow guide opening is a distance between the contour of the die hole and the contour of the flow guide opening surrounding the die hole. It is not the distance between the walls. Among them,
The reference opening width C 0 is an opening width of the flow guide opening corresponding to the position of the reference thickness w 0 , and is a value which may be arbitrarily set within a range in which the extrusion can be actually performed. Since the reference opening width C 0 is a reference for increasing and decreasing the opening width C i at other locations, a relatively small value may be used as long as the location of the reference thickness w 0 is a location where the flow velocity is relatively high. It is desirable to set a relatively large value in a place where the speed is slow.

【0019】また、上記最小肉厚a1は、実測値に基づ
いて算出される値である。ダイス孔の肉厚は、薄くする
ほど流出側の押出速度が低下する傾向があるが、両者の
関係は事前に測定可能であり、この関係から理論的に押
出可能である最小肉厚を求めることができる。
The minimum thickness a1 is a value calculated based on an actually measured value. As the thickness of the die hole decreases, the extrusion speed on the outflow side tends to decrease as the thickness decreases.However, the relationship between the two can be measured in advance, and the minimum thickness that can be theoretically extruded should be determined from this relationship. Can be.

【0020】上記遅れ係数Yi も、実測値に基づいて算
出される値である。金属材料の流速(押出速度)は、ダ
イスセンタ(ダイスの中心)で速くなる傾向があるが、
この傾向は、ダイスセンタにおける押出速度に対する押
出速度の比として、事前に測定可能であり、この測定さ
れた押出速度比を遅れ係数Yi とする。なお、開口幅C
i の算出方法は上記具体例に限定されるものではなく、
この他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態
が考えられる。また、この開口幅Ci の算出方法に関す
るより具体的な例は特願平7−229397号に記載し
たので参照されたい。
The delay coefficient Y i is also a value calculated based on the actually measured value. The flow rate (extrusion speed) of the metal material tends to increase at the die center (center of the die),
This trend, as the ratio of the extrusion rate for the extrusion rate in the die center, in advance can be measured, and the coefficient Y i delayed the measured extrusion rate ratio. The opening width C
The method of calculating i is not limited to the above specific example,
In addition, various embodiments can be considered without departing from the gist of the present invention. Further, more specific examples of the calculation method of the opening width C i should be referred Having described in Japanese Patent Application No. 7-229397.

【0021】本発明では、上記式(1)により開口幅C
i を算出し、フローガイドを設計することができる。そ
して、このように設計されたフローガイドでは、ダイス
孔各部への金属材料の流入比を良好に調整することがで
きる。また、ダイス孔の基準肉厚w0、フローガイド開
口部の基準開口幅C0、ダイス孔の最小肉厚a1、およ
び遅れ係数Yi は、金属の材質、押出温度、および流出
側の押出速度を加工条件として任意に選定した上で、簡
単な予備実験を実施すれば決定できるので、後は、式
(1)により、ダイス孔の所定位置における相当肉厚w
i に応じて、ダイス孔の肉厚wi の箇所に対して設定す
べきフローガイド開口部の開口幅Ci を算出することが
できる。
In the present invention, the opening width C is calculated by the above equation (1).
i can be calculated and a flow guide can be designed. In the flow guide designed as described above, the inflow ratio of the metal material to each part of the die hole can be adjusted favorably. The reference thickness w 0 of the die hole, the reference opening width C 0 of the flow guide opening, the minimum thickness a1 of the die hole, and the delay coefficient Y i are the material of the metal, the extrusion temperature, and the extrusion speed on the outflow side. Can be determined by performing a simple preliminary experiment after arbitrarily selecting as a processing condition, and thereafter, the equivalent thickness w at a predetermined position of the die hole is calculated by the equation (1).
Depending on i, it is possible to calculate the opening width C i of the flow guide openings to be set against the portion of the wall thickness w i of the die hole.

【0022】従って、本発明では、請求項1記載の発明
の効果に加えて、事前に簡単な予備実験を行っておくだ
けで、如何なる形状のダイス孔であっても、対応するフ
ローガイドを容易に設計することができるといった効果
が生じる。請求項3記載の発明は、請求項1または2記
載の構成に加え、上記ベアリング部材が超硬合金によっ
て構成され、上記フローガイドが熱間工具鋼によって構
成されたことを特徴としている。
Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the flow guide corresponding to any shape of the die hole can be easily formed by performing a simple preliminary experiment in advance. The effect is that the design can be made in a suitable manner. According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the bearing member is made of a cemented carbide, and the flow guide is made of hot tool steel.

【0023】超硬合金は、きわめて耐摩耗性に優れ、ダ
イスの摩耗寿命を大幅に延長することができる。また、
熱間工具鋼はフローガイドとして必要な耐摩耗性を充分
に備えており、かつ、加工が容易である。従って、本発
明では、請求項1または2記載の発明の効果に加えて、
耐摩耗性等の耐久性に一層優れると共に、一層製造が容
易であるといった効果が生じる。
Cemented carbides are extremely excellent in wear resistance and can greatly extend the wear life of dies. Also,
Hot tool steel has sufficient abrasion resistance required as a flow guide and is easy to work. Therefore, in the present invention, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2,
The effect is obtained that the durability is further improved, such as abrasion resistance, and the manufacturing is easier.

【0024】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれかに記載の構成に加え、上記ベアリング部材よりも
加工性のよい材料で構成され、上記フローガイドと対向
する側から上記ベアリング部材を支持する支持部材を更
に備え、上記ベアリング部材が、上記支持部材と上記フ
ローガイドとの間に挟まれることにより、焼き嵌めする
ことなく固定されたことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of any of the first to third aspects, the bearing is made of a material having better workability than the bearing member, and the bearing is formed from a side facing the flow guide. A support member for supporting the member is further provided, and the bearing member is fixed without being shrink-fitted by being sandwiched between the support member and the flow guide.

【0025】このように構成された本発明では、支持部
材がフローガイドと対向する側から上記ベアリング部材
を支持し、ベアリング部材が、支持部材とフローガイド
との間に挟まれることによって焼き嵌めすることなく固
定される。一般に、二つの部材を焼き嵌めによって固定
して熱間で使用する場合、互いに固定される部材同士の
熱膨張率がほぼ同じでなければならない。これに対し
て、本発明では、ベアリング部材を支持部材とフローガ
イドとで挟むことによって焼き嵌めすることなく固定し
ているので、支持部材およびフローガイドとベアリング
部材とを全く異なる材料で構成することができる。この
ため、ベアリング部材には一層耐摩耗性等に優れた材料
を、フローガイドおよび支持部材には一層加工性のよい
材料を、それぞれ適用することができる。
In the present invention having the above-described structure, the support member supports the bearing member from the side facing the flow guide, and the bearing member is shrink-fit by being sandwiched between the support member and the flow guide. It is fixed without. Generally, when two members are fixed by shrink fitting and used hot, the members to be fixed to each other must have substantially the same coefficient of thermal expansion. On the other hand, in the present invention, since the bearing member is fixed without being shrink-fitted by being sandwiched between the support member and the flow guide, the support member, the flow guide, and the bearing member are made of completely different materials. Can be. Therefore, a material having more excellent wear resistance and the like can be applied to the bearing member, and a material having better workability can be applied to the flow guide and the support member.

【0026】また、焼き嵌めによって固定された部材は
交換が困難であるが、本発明ではベアリング部材が焼き
嵌めされていないので、その交換が容易となる。従っ
て、本発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明
の効果に加えて、耐摩耗性等の耐久性に一層優れると共
に、製造および管理が一層容易であるといった効果が生
じる。
Further, it is difficult to replace the member fixed by shrink fitting. However, in the present invention, since the bearing member is not shrink fitted, the replacement is easy. Therefore, in the present invention, in addition to the effects of the invention described in any one of the first to third aspects, there is an effect that the durability such as abrasion resistance is more excellent, and the production and management are easier.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図1は本発明が適用された押出加工用
ダイス(以下、単にダイスという)31の構成を表す側
断面図であり、図2はそのダイス31の構成を表す正面
図である。図1に示すように、このダイス31は、超硬
合金により偏平な円板状に構成されたベアリング部材と
してのプレート33と、熱間工具鋼により構成され、プ
レート33の上流側に配設されるフローガイド35と、
同じく熱間工具鋼により構成され、フローガイド35と
対向する側からプレート33を支持する支持部材として
のケース37とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of an extrusion die (hereinafter, simply referred to as a dice) 31 to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a front view showing a configuration of the die 31. As shown in FIG. 1, this die 31 is formed of a flat plate-shaped bearing member made of cemented carbide and a plate 33 as a bearing member, and is formed of hot tool steel, and is disposed upstream of the plate 33. Flow guide 35,
Similarly, a case 37 as a support member for supporting the plate 33 from the side facing the flow guide 35 is provided.

【0028】また、同じく図1に示すように、プレート
33にはベアリング長さの等しいダイス孔43が形成さ
れ、フローガイド35には上流側から送られた金属材料
をダイス孔43へ導く開口部45が形成されている。更
に、ケース37には、プレート33全体を焼き嵌めする
ことなく収容可能な凹部47と、その凹部47に収容さ
れたプレート33のダイス孔43と連通するテーパ孔4
9とが形成されている。なお、テーパ孔49は、下流側
へ行くに従って徐々に大径に形成され、ダイス孔43か
ら押し出される押出材の通過を許容するものである。
Also, as shown in FIG. 1, a die hole 43 having the same bearing length is formed in the plate 33, and an opening for guiding the metal material sent from the upstream side to the die hole 43 is formed in the flow guide 35. 45 are formed. Further, the case 37 has a concave portion 47 capable of accommodating the entire plate 33 without shrink fitting, and a tapered hole 4 communicating with the die hole 43 of the plate 33 accommodated in the concave portion 47.
9 are formed. The diameter of the tapered hole 49 is gradually increased toward the downstream side, and allows the extruded material extruded from the die hole 43 to pass therethrough.

【0029】図2に示すように、ダイス孔43は押出材
の断面形状に応じた形状に形成され、開口部45は、そ
のダイス孔43を包囲する形状に形成されている。ま
た、開口部45の各部の開口幅は前述の式(1)によっ
て決定されている。このため、フローガイド35は、ダ
イス孔43内の各部における金属材料の流速が均一にな
るように、各部への金属材料の流入比を良好に調整する
ことができる。なお、図2のダイス孔43の形状から判
るように、このダイス31は両端に薄肉部を有し、その
薄肉部によって成形される押出材の薄肉部を他の部材に
嵌合させて固定されるパネル材を押出加工するためのダ
イスである。
As shown in FIG. 2, the die hole 43 is formed in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the extruded material, and the opening 45 is formed in a shape surrounding the die hole 43. The opening width of each part of the opening 45 is determined by the above-described equation (1). For this reason, the flow guide 35 can satisfactorily adjust the inflow ratio of the metal material into each part so that the flow velocity of the metal material in each part in the die hole 43 becomes uniform. As can be seen from the shape of the die hole 43 in FIG. 2, the die 31 has thin portions at both ends, and the thin portion of the extruded material formed by the thin portions is fitted and fixed to another member. This is a die for extruding a panel material.

【0030】このように構成されたダイス31は、凹部
47にプレート33を収容した後、フローガイド35と
ケース37とをプレート33を挟んで対向させ、両者を
ノックピン51(ビス等でもよい)を介して固定して使
用される(図1参照)。そして、フローガイド35の上
流側から、図示しないステム等を介してビレット61を
押し付けると、そのビレット61を構成する金属材料が
開口部45,ダイス孔43,テーパ孔49を順次通過し
て押出材(パネル材)として押し出される。
After the plate 31 is accommodated in the concave portion 47 of the die 31 thus configured, the flow guide 35 and the case 37 are opposed to each other with the plate 33 interposed therebetween, and both of them are provided with a knock pin 51 (a screw or the like). (See FIG. 1). When the billet 61 is pressed from the upstream side of the flow guide 35 via a stem or the like (not shown), the metal material forming the billet 61 sequentially passes through the opening 45, the die hole 43, and the tapered hole 49, and the extruded material is formed. Extruded as (panel material).

【0031】次に、ダイス31の効果について説明す
る。ダイス31では、フローガイド35がダイス孔43
各部への金属材料の流入比を調整する。このため、ダイ
ス孔43のベアリング長さが前述のように等しくても、
そのダイス孔43内における金属材料の流速が均一化さ
れ、変形の小さい良好な押出材を得ることができる。従
って、プレート33にはベアリング長さの調整等の複雑
な加工を施す必要がなくなり、前述のように耐摩耗性の
よい超硬合金を適用してもそれほど製造コストが高くな
らない。また、ダイス孔43にはベアリング長さが切り
替わる部分がないので、比較的靱性の低い超硬合金を適
用しても破損することがない。このため、ダイス31
は、耐摩耗性等の耐久性にきわめて優れていると共にき
わめて製造が容易である。
Next, the effect of the die 31 will be described. In the die 31, the flow guide 35 is provided with a die hole 43.
Adjust the inflow ratio of the metal material to each part. For this reason, even if the bearing length of the die hole 43 is equal as described above,
The flow rate of the metal material in the die hole 43 is made uniform, and a good extruded material with small deformation can be obtained. Therefore, it is not necessary to perform complicated processing such as adjustment of the bearing length on the plate 33, and the manufacturing cost does not increase so much even if a hard metal having good wear resistance is applied as described above. In addition, since there is no portion where the bearing length is switched in the die hole 43, even if a cemented carbide having relatively low toughness is applied, there is no breakage. For this reason, die 31
Is extremely excellent in durability such as abrasion resistance and is very easy to manufacture.

【0032】更に、フローガイド35およびケース37
は比較的加工性のよい熱間工具鋼によって構成され、ま
た、熱間工具鋼はフローガイド35およびケース37に
必要な耐摩耗性を充分に備えている。このため、ダイス
31は一層製造および再加工が容易である。従って、ダ
イス31を使用すれば、押出材の製造コストをきわめて
良好に低減することができる。
Further, the flow guide 35 and the case 37
Is made of hot work tool steel having relatively good workability, and the hot work tool steel has sufficient wear resistance required for the flow guide 35 and the case 37. Therefore, the die 31 is easier to manufacture and rework. Therefore, if the die 31 is used, the manufacturing cost of the extruded material can be reduced extremely favorably.

【0033】また、ダイス31では、開口部45の開口
幅を前述の式(1)にて算出している。このため、事前
に簡単な予備実験を行っておくだけで、如何なる形状の
ダイス孔43であっても、対応するフローガイド35を
容易に設計することができる。更に、ダイス31では、
プレート33をフローガイド35とケース37とで挟む
ことによって焼き嵌めすることなく固定している。この
ため、前述の超硬合金と熱間工具鋼とのように熱膨張率
が異なる材料で各部を構成しても、材料に歪が生じたり
せず強度を確保することができる。また、ノックピン5
1を外してフローガイド35とケース37を分離すれば
プレート33を容易に交換することができる。従って、
ダイス31の管理も容易である。
In the die 31, the opening width of the opening 45 is calculated by the above-mentioned equation (1). Therefore, the flow guide 35 corresponding to any shape of the die hole 43 can be easily designed simply by performing a simple preliminary experiment in advance. Furthermore, in the die 31,
The plate 33 is fixed without being shrink-fitted by sandwiching the plate 33 between the flow guide 35 and the case 37. For this reason, even if each part is made of a material having a different coefficient of thermal expansion, such as the above-mentioned cemented carbide and hot tool steel, the strength can be ensured without causing distortion in the material. Also, knock pin 5
The plate 33 can be easily replaced by removing the flow guide 35 and separating the case 37 from the case. Therefore,
The management of the dice 31 is also easy.

【0034】[0034]

【実施例】続いて、ダイス31を実際に製造し(実施
例)、従来の方法で製造したダイス(従来例)とそのコ
ストを比較した。なお、従来例とは、ダイス全体を熱間
工具鋼で製造すると共に、ダイス孔の形状に応じてベア
リング長さを変化させた周知のものである。比較結果を
表1に示す。なお、表1において、各種費用は1996
年4月現在の価格に基づき、従来例の材料費(ほぼ全体
が熱間工具鋼)を1として相対値によって表した。ま
た、本比較実験では、金属材料としてアルミニウム合金
A6063を使用し、押出温度480℃,押出速度25
m/min の条件で、肉厚3±0.3mmの押出材を製造し
た。
EXAMPLE Next, a die 31 was actually manufactured (Example), and a die manufactured by a conventional method (conventional example) was compared with its cost. The conventional example is a well-known one in which the entire die is manufactured from hot tool steel and the bearing length is changed according to the shape of the die hole. Table 1 shows the comparison results. In Table 1, various expenses are 1996
Based on the prices as of April, 2004, the material cost of the conventional example (almost entirely hot tool steel) was set to 1 and expressed as a relative value. In this comparative experiment, an aluminum alloy A6063 was used as the metal material, the extrusion temperature was 480 ° C., and the extrusion speed was 25.
Under the condition of m / min, an extruded material having a thickness of 3 ± 0.3 mm was produced.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1に示すように、実施例では比較的高価
な超硬合金を使用するため、材料費が高い。しかしなが
ら、従来例では、ベアリング長さを変化させる複雑な加
工が必要なため、ダイスの加工費が実施例の2倍となっ
た。更に、従来例では、使用中に発生する摩耗に対して
ベアリング面の粗さやチョーク角およびベアリング長さ
を調整する修正再加工(4回)や、ベアリング面の耐摩
耗性を向上させるための窒化処理等の表面硬化処理(3
回)が必要となった。これに対して実施例では、修正再
加工,表面硬化処理等が不要となり、ダイスの維持管理
費が0となった。この結果、ダイスの製造および管理に
要する費用(ダイス費用)は、従来例と実施例とで1
3.86:57となった。また、ダイス寿命は、従来例
と実施例とで1:12.5であった。
As shown in Table 1, in the embodiment, since a relatively expensive cemented carbide is used, the material cost is high. However, in the conventional example, since the complicated processing for changing the bearing length is required, the processing cost of the die is twice that of the embodiment. Further, in the conventional example, correction rework (four times) for adjusting the roughness of the bearing surface, the choke angle, and the bearing length with respect to wear occurring during use, and nitriding for improving the wear resistance of the bearing surface. Surface hardening treatment (3
Times) was required. On the other hand, in the example, the repair rework, the surface hardening treatment, and the like became unnecessary, and the maintenance cost of the die became zero. As a result, the cost required for manufacturing and managing the die (die cost) is one in the conventional example and the example.
3.86: 57. The die life was 1: 12.5 in the conventional example and the example.

【0037】この結果、各ダイスを用いて押出材を製造
する場合のコストは、3:1となり、実施例ではきわめ
て良好に押出材の製造コストを低減できることが判っ
た。なお、本発明は上記実施の形態になんら限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の形態で実施することができる。例えば、ダイス孔43
の形状は図2に記載のものの他、種々の形状に設計する
ことができる。また、フローガイド35は、ダイス孔4
3内の各部における金属材料の流速を均一にするもので
あればよく、式(1)による方法の他、種々の方法で設
計することができる。更に、硬質材料としては超硬合金
の他、セラミックス材料等種々の材料を使用することが
できる。
As a result, the cost of manufacturing an extruded material by using each die was 3: 1, and it was found that the manufacturing cost of the extruded material can be reduced extremely favorably in the embodiment. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment at all, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, the die hole 43
Can be designed in various shapes other than the shape shown in FIG. Further, the flow guide 35 is provided with the die hole 4.
Any method may be used as long as the flow rate of the metal material in each part in the section 3 is made uniform, and it can be designed by various methods other than the method according to the equation (1). Further, as the hard material, various materials such as a ceramic material can be used in addition to a cemented carbide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用された押出加工用ダイスの構成を
表す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of an extrusion die to which the present invention is applied.

【図2】その押出加工用ダイスの構成を表す正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the extrusion die.

【図3】ダイス孔の分割方法を例示する説明図である。FIG. 3 is an explanatory view illustrating a method of dividing a die hole.

【図4】従来の押出加工用ダイスの構成を表す正面図お
よび断面図である。
FIG. 4 is a front view and a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional extrusion die.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…押出加工用ダイス 33…プレート 3
5…フローガイド 37…ケース 43…ダイス孔 4
5…開口部 47…凹部 49…テーパ孔 5
1…ノックピン
31: die for extrusion processing 33: plate 3
5 Flow guide 37 Case 43 Die hole 4
5 Opening 47 Depression 49 Tapered hole 5
1 ... knock pin

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 秀徳 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 篠澤 鷹二 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Hidenori Ito 5-11-3 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Sumitomo Light Metal Industries Co., Ltd. (72) Inventor Takaji Shinozawa 5-11-3 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Sumitomo Light Metal Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硬質材料により構成され、ベアリング長
さの等しいダイス孔を有するベアリング部材と、 該ベアリング部材よりも加工性のよい材料で構成され、
上記ベアリング部材の上流側に配設されて上記ダイス孔
各部への金属材料の流入比を調整するフローガイドと、 を備えたことを特徴とする押出加工用ダイス。
1. A bearing member made of a hard material and having a die hole having an equal bearing length, and a material having better workability than the bearing member,
An extrusion die, comprising: a flow guide disposed upstream of the bearing member to adjust an inflow ratio of a metal material into each of the die holes.
【請求項2】 上記フローガイドが、上記ダイス孔の形
状に応じて形状が定められる開口部を有し、該開口部の
開口幅の広狭によって上記ダイス孔各部への金属材料の
流入比を調整するものであって、ダイス孔の肉厚wi
箇所に対応する上記開口部の開口幅Ci が、次式によっ
て決定されたことを特徴とする請求項1記載の押出加工
用ダイス。 Ci = C0 ×(w0−a1)/(wi−a1)/ Yi [但し、w0 はダイス孔の基準肉厚、wi はダイス孔の
所定位置における相当肉厚、C0 はフローガイド開口部
の基準開口幅、a1はダイス孔の最小肉厚、Yiはダイ
スセンタからの距離による遅れ係数。]
2. The flow guide has an opening whose shape is determined according to the shape of the die hole, and adjusts the inflow ratio of the metal material into each part of the die hole by changing the opening width of the opening. be one which, extrusion die of claim 1, wherein the opening width C i of the openings corresponding to the locations of the wall thickness w i of the die hole, characterized in that it is determined by the following equation. C i = C 0 × (w 0 -a1) / (w i -a1) / Y i [ However, w 0 is the reference thickness of the die hole, w i is considerably thicker at the predetermined position of the die hole, C 0 flow guide opening reference opening width, a1 is the minimum thickness of the die hole, Y i is a delay coefficient due to the distance from the die center. ]
【請求項3】 上記ベアリング部材が超硬合金によって
構成され、上記フローガイドが熱間工具鋼によって構成
されたことを特徴とする請求項1または2記載の押出加
工用ダイス。
3. The extrusion die according to claim 1, wherein the bearing member is formed of a cemented carbide, and the flow guide is formed of hot tool steel.
【請求項4】 上記ベアリング部材よりも加工性のよい
材料で構成され、上記フローガイドと対向する側から上
記ベアリング部材を支持する支持部材を更に備え、 上記ベアリング部材が、上記支持部材と上記フローガイ
ドとの間に挟まれることにより、焼き嵌めすることなく
固定されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載の押出加工用ダイス。
4. A support member, which is made of a material having better workability than the bearing member and supports the bearing member from a side facing the flow guide, wherein the bearing member is configured to be in contact with the support member and the flow member. The extrusion die according to any one of claims 1 to 3, wherein the die is fixed without being shrunk by being sandwiched between the guide and the guide.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002210525A (en) * 2001-01-12 2002-07-30 Denso Corp Carbide tool
KR101117091B1 (en) 2009-12-22 2012-02-22 주식회사동양강철 Extruding die
CN114160599A (en) * 2021-12-27 2022-03-11 广东兴发铝业(江西)有限公司 Extrusion die plane die structure and preparation method thereof
KR102587150B1 (en) * 2023-05-22 2023-10-11 주식회사 비츠로셀 Wide width type metal extruder capable of controlling flowability of metal ingot
KR102589131B1 (en) * 2023-05-22 2023-10-13 주식회사 비츠로셀 Wide width type thin film metal extruder including flow guide having convex step structure

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