JPH1076312A - 金属製中空材の押出工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム製中空材を、寸法・形状精度高
くしかも高速にて押出加工することができる押出工具の
提供。 【解決手段】 雄型成形凸部１１が、そのベアリング部
１３から前方に突出する突出部１５を備え、該突出部１
５の外周面に、雄型ベアリング部１３に隣接して、冷却
媒体通路１７が開口１９され、該開口部１９を通じて冷
却媒体が、渦巻き状の回転流となって、吹き出されるも
のとなされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム等
の金属製の中空押出材の押出加工に用いられる押出工具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアルミニウム製の中空材の押出加
工では、押出中、押出工具の雌雄両ベアリング部に囲ま
れた環状成形隙間を通過して押し出されていく中空材を
その中空部内から冷却することが行われることがある
が、そのような場合に用いられる押出工具として、図７
に示されるような押出工具が提案されている（特公昭５
４−３０６６７号参照）。この押出工具は、中空材
（Ｅ）の中空部を成形するダイス雄型成形凸部（51）の
前端面に冷却媒体通路（52）が開口（53）されているも
ので、該開口部（53）から冷却媒体を前方に向けて吹き
出しながら押出を行い、環状成形隙間（59）を通過した
中空材（Ｅ）をその中空部内から冷却し得るようになさ
れている。また、この押出工具では、雌型成形孔ベアリ
ング部（54）よりも前方の孔部（55）を囲む内周面にも
冷却媒体通路（56）が開口（57）され、押出中、同時に
この開口部（57）からも冷却媒体の吹出しを行うことに
よって、中空材（Ｅ）をその外周側からも冷却し得るよ
うになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の押出工具では、特に、中空材（Ｅ）の中空
部側からの冷却に関して、冷却媒体通路（52）がダイス
雄型成形凸部（51）の前端面に開口（53）されているた
め、冷却媒体の吹出方向が中空材（Ｅ）の押出方向と平
行になってしまい、冷却媒体による冷却効果が中空材
（Ｅ）の内周面に及びにくいという欠点があった。特
に、押出工具の環状成形隙間（59）を通過した直後の中
空材（Ｅ）の内周面に冷却効果が及びにくいものであっ
た。

【０００４】そのため、環状成形隙間（59）を通過して
しばらくは中空材（Ｅ）は未だ軟化状態にあり、そのた
め、中空材（Ｅ）に変形を生じて寸法・形状精度の高い
中空材が得られない場合があった。特に押出速度を上げ
ると、得られる中空材（Ｅ）に生じる寸法・形状精度の
狂いは大きなものになってしまう。

【０００５】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、中空材を、寸法・形状精度高くしかも高速にて押出
加工することができる、金属製中空材の押出工具を提供
することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、中空材の外
周部を成形する雌型ベアリング部に囲まれた雌型成形孔
内に、中空材の内周部を成形する雄型ベアリング部を外
周部に有する雄型成形凸部がその雄型ベアリング部を雌
型ベアリング部に対向させるように配置され、両ベアリ
ング部間に環状の成形隙間が形成された金属製中空材の
押出工具において、前記雄型成形凸部は、そのベアリン
グ部から前方に突出する突出部を備え、該突出部の外周
面に、雄型ベアリング部に隣接して、冷却媒体通路が開
口され、該開口部を通じて冷却媒体が吹き出されるもの
となされていることを特徴とする金属製中空材の押出工
具によって解決される。

【０００７】上記押出工具では、雄型成形凸部は、その
ベアリング部から前方に突出する突出部を備え、該突出
部の外周面に、雄型ベアリング部に隣接して、冷却媒体
通路が開口され、該開口部を通じて冷却媒体が吹き出さ
れるものとなされていることにより、冷却媒体は環状成
形隙間を通過した直後の中空材の内周面に吹き付けら
れ、中空材は効果的に冷却される。従って、環状成形隙
間を通過した直後に中空材は冷却硬化され、寸法・形状
精度の高い中空材が押出加工される。従ってまた、高速
押出にてこのように寸法・形状精度の高い中空材が得ら
れる。

【０００８】上記押出工具において、冷却媒体通路は、
成形凸部の突出部の外周面に周方向に所定の間隔をおい
て複数箇所に開口されているのがよい。これにより、中
空材の内周面はその周方向に偏り少なく冷却され、中空
材の寸法・形状精度が向上される。

【０００９】特に、冷却媒体通路は、冷却媒体が成形凸
部の突出部外周面と中空材の内周面との間の環状空間部
に渦巻き状の回転流を形成する態様において、成形凸部
の突出部外周面に開口されているのがよい。このような
冷却媒体の渦巻き状の回転流によって中空材の内周面は
周方向に均等に冷却され、中空材の寸法・形状精度は一
段と向上される。

【００１０】また、上記押出工具において、雌型成形孔
よりも前方の孔部を囲む内周面に、周方向に所定の間隔
をおいて複数箇所に、冷却媒体通路が開口され、該開口
部を通じて冷却媒体が吹き出されるものとなされている
のがよい。このように、中空材を内外両側から冷却する
ことにより、中空材に対する冷却効果が向上され、中空
材の寸法・形状精度が向上される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の押出工具に実施形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図５に示される押出工具において、（１）
はダイス、（２）はダイスホルダー、（３）はバッカー
である。

【００１３】ダイス（１）は、図３に示されるように、
後方突出状のブリッジ部（４）が一体に形成された環状
ベース部（５）を備えている。環状ベース部（５）内に
は雌型（６）が嵌合配置されている。雌型（６）にはベ
アリング部（７）にて囲まれた円形の成形孔（９）が設
けられている。一方、ブリッジ部（４）には前後方向に
貫通された中子挿入孔（10）が形成され、そこに中子
（11）がその前端部を前方に突出させて成形凸部を形成
するように挿入配置され、中子支承片（12）にてブリッ
ジ部（４）に吊り状態に保持されている。そして、図１
に示されるように、中子（11）の前端部は雌型（６）の
成形孔（９）よりも前方に突出され、雌型成形孔ベアリ
ング部（７）と対向する外周面部が円形の雄型ベアリン
グ部（13）に形成され、雌型ベアリング部（７）と雄型
ベアリング部（13）との間に円環状の成形隙間（14）が
形成されている。この成形隙間（14）を通じて、円形パ
イプ状の中空押出材（Ｅ）が押出される。

【００１４】この中子（11）において、雄型ベアリング
部（13）よりも前方側は突出部（15）であり、この突出
部（15）は雄型ベアリング部（13）よりも径小に設計さ
れ、押出中、この突出部（15）の外周面と中空材（Ｅ）
の内周面との間に円環状の空間部（16）が形成されるよ
うになされている。

【００１５】中子（11）の軸芯部には、図１ないし図４
に示されるように、中子後端部に開口される中空側冷却
用の冷却媒体通路（17）が穿孔されており、この軸芯部
の冷却媒体通路（17）は、中子（11）の前端突出部（1
5）において、複数本、例えば４本の分岐通路（17a ）
…に分岐され、各分岐通路（17a ）…は、周方向に間隔
をおいて外方に延ばされ、突出部（15）の外周面に、成
形隙間（14）に隣接して開口（19）…されている。

【００１６】そして、各分岐通路（17a ）…の開口部
（19）…は、図２、図４に示されるように、中子突出部
（15）の周方向の同じ一方側が傾斜状（19a ）に広げら
れており、冷却媒体が各開口部（19）…から同じ方向に
傾斜して吹き出されるようになされている。このような
吹出により、押出中、突出部（15）の外周面と中空材
（Ｅ）の内周面との間の円環状空間部（16）内に冷却媒
体の渦巻き状回転流が形成される。

【００１７】なお、中子（11）の軸芯部の冷却媒体通路
（17）は、図１に示されるように、該冷却媒体通路（1
7）用の孔を中子（11）の前端面に開口されるように穿
孔し、その前端面開口部は、そこに板状の盲栓蓋材（2
0）を強制挿入嵌合して塞ぐようにして、形成すること
ができる。

【００１８】一方、雌型（６）には、図１ないし図４に
示されるように、そのベアリング部（７）にて囲まれた
成形孔（９）の前方に設けられているレリーフ孔（21）
を囲む内周面に、ベアリング部（７）に隣接して、周方
向に間隔をおいて複数、例えば４つ冷却媒体通路（22）
…が開口（25）…されている。該冷却媒体通路（22）…
は、図２、図４に示されるように、レリーフ孔（21）を
囲む内周面から接線方向に外方に延ばされて雌型（６）
の外周面に開口（25）…されており、これにより、冷却
媒体が、レリーフ孔（21）内にその内周面に沿うように
吹き出され、押出中、中空材（Ｅ）の外周面とレリーフ
孔（21）の内周面との間の環状空間部（23）で、渦巻き
状の回転流が形成されるようになされている。

【００１９】また、雌型（６）のレリーフ孔（21）を囲
む内周面には、ベアリング部（７）に隣接して、環状溝
（24）が形成されており、この環状溝（24）内に上記の
冷却媒体通路（22）…が開口されている。冷却媒体通路
（22）…から吹き出された冷却媒体は、この環状溝（2
4）にガイドされ、冷却媒体の渦巻き状の回転流をベア
リング部（７）に隣接する領域に集中的に形成すること
ができる。

【００２０】雌型（６）の上記冷却媒体通路（22）…
は、図３に示されるように、環状ベース部（５）に対応
形成された冷却媒体通路（26）…と連通されており、環
状ベース部（５）の冷却媒体通路（26）…は環状ベース
部（５）の外周面に開口されている。環状ベース部
（５）の外周面には、これら冷却媒体通路（26）…を連
通させる冷却媒体分配用の環状溝（27）が形成されてい
る。

【００２１】上記のダイス（１）は、図５に示されるよ
うに、ダイスホルダー（２）内に嵌合収容され、その前
部にバッカー（３）が組み合わされて押出工具を構成す
る。ダイスホルダー（２）内の外周面には、冷却媒体通
路（29）が開口（30）されており、該開口部が冷却媒体
の供給口（30）とされている。該冷却媒体通路（29）
は、途中で２つに分岐されて、一方の冷却媒体通路（29
a ）は、ダイス中子（11）の冷却媒体通路（17）に連通
され、もう一方の冷却媒体通路（29b ）は、環状ベース
部（５）の冷却媒体通路（27）（26）…に連通されてい
る。

【００２２】上記各冷却媒体通路（17）（22）（26）
（29）等は、これらに冷却媒体が通されると、該通路を
通じてダイス（１）等に有害な冷却作用を及ぼすことが
あることから、そのような場合には、冷却媒体通路（1
7）（22）（26）（29）等の内面に断熱部（31）を形成
しておくのがよい。断熱部（31）の形成は、断熱材パイ
プを配置したり、塗装にて断熱層を形成するなど各種態
様によるものであってよい。

【００２３】押出は、上記の押出工具を押出機にセット
し、冷却媒体を供給しながら行われる。窒素ガス、炭酸
ガスなどが冷却媒体として用いられる。ダイス（１）の
環状成形隙間（14）から前方に押し出されていくアルミ
ニウム製中空材（Ｅ）は、図１及び図２に示されるよう
に、ダイス中子（11）の突出部（15）の外周面に、雄型
ベアリング部（13）に隣接して開口された冷却媒体通路
（17a ）…の該開口部（19）…を通じて吹き出される冷
却媒体によって、中空部側から冷却される。この冷却媒
体は、環状成形隙間（14）を通過した直後の中空材
（Ｅ）の内周面に効果的に吹き付けられ、中空材（Ｅ）
は、環状成形隙間を通過した直後に冷却硬化されて、寸
法・形状精度の高い中空材（Ｅ）が押出加工される。特
に、この冷却媒体は、渦巻き状の回転流となって中空材
（Ｅ）の内周面を冷却するようになされているから、中
空材（Ｅ）の内周面は周方向に均等に冷却され、中空材
（Ｅ）の寸法・形状精度は一段と向上される。従ってま
た、寸法・形状精度の高い中空材を高速押出することが
できる。また、上記冷却媒体によってベアリング部
（７）（13）の過熱も抑制され、なお一層高速にて押出
加工を遂行することができる。

【００２４】また、中空材（Ｅ）は、雌型（６）のレリ
ーフ孔を囲む内周面に、ベアリング部（７）に隣接して
開口された冷却媒体通路（22）…の該開口部（25）…を
通じて吹き出される冷却媒体によって、同時に外周側か
らも冷却される。この冷却媒体も、環状成形隙間（14）
を通過した直後の中空材（Ｅ）の外周面に効果的に吹き
付けられ、中空材（Ｅ）は、環状成形隙間を通過した直
後により内外両側から効果的に冷却硬化され、寸法・形
状精度の高い中空材（Ｅ）が押出加工される。特に、こ
の冷却媒体は、同様に、渦巻き状の回転流となって中空
材（Ｅ）の外周面を冷却するようになされているから、
中空材（Ｅ）の外周面も周方向に均等に冷却され、中空
材（Ｅ）の寸法・形状精度は一段と向上される。

【００２５】図６には、他の実施形態を示す。本実施形
態では、中空材（Ｅ）をその外周面側から冷却する冷却
媒体通路（22）が、ダイス（１）とバッカー（３）との
合わせ面部に形成されている。即ち、バッカー（３）の
後端面に冷却媒体通路（22）用の溝（32）が形成され、
ダイス（１）とバッカー（３）とが合わされることによ
り、それらの間に冷却媒体通路（22）が形成されたもの
である。その他は上記実施形態と同様である。

【００２６】なお、本発明は、上記のような形式のダイ
ス（１）の他、一般的に知られている通常のポートホー
ルダイスなど、各種形式の中空材押出用のダイス、押出
工具に広く適用され得るものである。また、押出の対象
は、円形パイプ状の中空材に限られるものではなく、各
種形状の中空材であってよい。

【００２７】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の金属製中空材の
押出工具は、雄型成形凸部が、そのベアリング部から前
方に突出する突出部を備え、該突出部の外周面に、雄型
ベアリング部に隣接して、冷却媒体通路が開口され、該
開口部を通じて冷却媒体が吹き出されるものとなされて
いるから、冷却媒体は環状成形隙間を通過した直後の中
空材の内周面に効果的に吹き付けられ、早期に冷却硬化
され、寸法・形状精度の高い中空材を押出加工すること
ができる。かつ、上記冷却媒体によってベアリング部も
冷却でき、その過熱を抑制しうる。このため、ベアリン
グ部の早期損傷を防ぎ、該ベアリング部を有する部材の
耐用寿命を増大しうると共に、押出材の寸法精度の向
上、押出速度の増大にも資することができる。従ってま
た、高速押出にて寸法・形状精度の高い中空材を高能率
に押出加工することができ、生産性の大幅な向上をはか
りうる。

【００２８】また、上記押出工具において、冷却媒体通
路は、成形凸部の突出部の外周面に周方向に所定の間隔
をおいて複数箇所に開口されているものとすることによ
り、中空材の内周面をその周方向に偏り少なく冷却する
ことができ、得られる中空材の寸法・形状精度を向上す
ることができる。

【００２９】特に、冷却媒体通路は、冷却媒体が成形凸
部の突出部外周面と中空材の内周面との間の環状空間部
に渦巻き状の回転流を形成する態様において、成形凸部
の突出部外周面に開口されているものとすることによ
り、このような冷却媒体の渦巻き状の回転流によって中
空材の内周面は周方向に均等に冷却され、中空材の寸法
・形状精度を一段と向上することができる。

【００３０】また、上記押出工具において、雌型成形孔
よりも前方の孔部を囲む内周面に、周方向に所定の間隔
をおいて複数箇所に、冷却媒体通路が開口され、該開口
部を通じて冷却媒体が吹き出されるものとすることによ
り、中空材は内外両側から冷却されて中空材に対する冷
却効果が向上され、かつ雌型のベアリング部の過熱が抑
制され、中空材を寸法・形状精度高く押出加工すること
ができる。

【００３１】更にまた、雌型形成孔よりも前方の孔部内
に、冷却媒体が渦巻き状の回転流を形成する態様におい
て吹き出されるものとなされることにより、上記の均一
冷却、精度向上、押出成形速度の増大等の諸効果を一層
助長して享受することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる押出工具を示すもので、中空
材を冷却している状態の拡大断面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】押出工具のダイスを示す断面図である。

【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図５】押出工具の全体を示す断面図である。

【図６】他の実施形態を示すもので、図（イ）は断面
図、図（ロ）は図（イ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であ
る。

【図７】従来例にかかる押出工具の断面図である。

【符号の説明】

１…ダイス ７…雌型ベアリング部 ９…成形孔 １３…雄型ベアリング部 １４…成形隙間 １１…中子（成形凸部） １５…突出部 １７…冷却媒体通路 １９…開口部 Ｅ…中空材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空材の外周部を成形する雌型ベアリン
   グ部に囲まれた雌型成形孔内に、中空材の内周部を成形
   する雄型ベアリング部を外周部に有する雄型成形凸部が
   その雄型ベアリング部を雌型ベアリング部に対向させる
   ように配置され、両ベアリング部間に環状の成形隙間が
   形成された金属製中空材の押出工具において、 前記雄型成形凸部は、そのベアリング部から前方に突出
   する突出部を備え、該突出部の外周面に、雄型ベアリン
   グ部に隣接して、冷却媒体通路が開口され、該開口部を
   通じて冷却媒体が吹き出されるものとなされていること
   を特徴とする金属製中空材の押出工具。
2. 【請求項２】 前記冷却媒体通路は、成形凸部の突出部
   の外周面に周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に開口
   されている請求項１に記載の金属製中空材の押出工具。
3. 【請求項３】 前記冷却媒体通路は、冷却媒体が成形凸
   部の突出部外周面と中空材の内周面との間の環状空間部
   に渦巻き状の回転流を形成する態様において、成形凸部
   の突出部外周面に開口されている請求項１又は２に記載
   の金属製中空材の押出工具。
4. 【請求項４】 雌型成形孔よりも前方の孔部を囲む内周
   面に、周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に、冷却媒
   体通路が開口され、該開口部を通じて冷却媒体が吹き出
   されるものとなされている請求項１、２又は３に記載の
   金属製中空材の押出工具。
5. 【請求項５】 雌型の冷却媒体通路は、冷却媒体が前記
   前方の孔部内に渦巻き状の回転流を形成する態様におい
   て、同孔部内周面に開口されている請求項４に記載の金
   属製中空材の押出工具。