JPS629716A - 押出しダイスの製造方法 - 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〕 本発明は、押出しダイスの製造方法、特に与えられた形
状をもつベアリング孔の内周面を構成するベアリング面
および裏逃げ部を形成する裏逃げ傾斜面がワイヤカット
放電加工装置を用いて形成されるようにする押出しダイ
スの製造方法であって、上記裏逃げ部の傾斜角度が変化
する部分を容易に加工できるようにした押出しダイスの
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、アルミ型材の押出し加工に用いられる押出しダイ
スとして、第１図（Ａ）ないしくＣ）に図示されている
ような押出しダイスが知られている。第１図（Ａ）は平
面図、第′１図（Ｂ）は第１図（Ａ）図示矢印Ａ−Ａ’
における側断面図、第１図（Ｃ）は底面図を示し２図中
の符号１は流し込み部、２はベアリング孔、３は裏逃げ
部、４は裏逃げ段差部を表わしている。

一般に、押出しダイスによって例えばアルミ・サツシの
如き型材を製作する場合、上記流し込み部１に供給され
たアルミ材が図示省略した押圧装置によりベアリング孔
２の方向に押圧され、該ベアリング孔２によって成型さ
れて裏逃げ部３に製品となって押出される。従って、形
状精度の高い型材を製作するためには、上記ベアリング
孔２内を通過するアルミ材の速度が均一になるようにす
る必要がある。そのため、第２図および第３図を参照し
て後述する如く、上記ベアリング孔２のベアリング長さ
く第１図（Ｂ）図示矢印りを該ベアリング孔２の形状に
対応させて調整するように考慮されている。以下、上記
ベアリング長さｌについて説明する。

第２図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）は夫々第１図（Ｃ）
図示Ａ−Ａ’　、Ｂ−Ｂ’　、Ｃ−Ｃ’　における断面
図、第３図はベアリング面の展開図を示している。

そして２図中の符号２ないし４は第１図に対応しており
、５はベアリング面、６は裏逃げ傾斜面を表わしている
。

前述したように、ベアリング孔２におけるベアリング長
さ１（第１図（Ｂ）図示）は、ベアリング孔２の形状に
対応して予め定められている。即ち、第１図（Ｃ）図示
矢印ｄｅ間の如く、ベアリング孔２の溝幅の広い部分と
その隣接部分においては、第２図（Ｃ）に図示されてい
るようにベアリング長さ１ｃは大きく、また第１図（Ｃ
）図示矢印ｂｅおよびｆｇ間の如く溝幅の狭い部分にお
いては、第２図（Ｂ）に図示されているようにベアリン
グ長さ１ｂは小さくされている。更に、同じ溝幅であっ
ても、第１図（Ｃ）図示矢印ｈａ間の如く、ベアリング
孔２の末端の部分においては。

アルミ材の流れが悪くなるため第２図（Ａ）に図示され
ているようにベアリング長さ１．は更に小さくなるよう
にされている。このようにして形成されたベアリング面
５は、第３図に図示されている展開図のようになる。な
お９図示矢印ａないしｈは、第１図（Ｃ）図示矢印ａな
いしｈによって示されている位置に対応している。

以上説明した押出しダイスにおけるベアリング孔２およ
び裏逃げ部３の加工は２通常上記ベアリング孔２のベア
リング面５はワイヤカット放電加工装置によって行なわ
れ、上記裏逃げ部３の裏逃げ段差部４および裏逃げ傾斜
面６は通常の放電加工機やフライス等の工作機械を用い
て行なわれていた。この点を改善すべく、出願人は先に
特願昭５８−２２１６７９号において、ワイヤカット放
電加工装置の加工テーブル上に被加工体を最初に載置し
た状態のままで、ベアリング孔および裏逃げ部の全加工
の自動化を可能ならしめると共に。

上記ワイヤカット放電加工装置によって行なわれる放電
加工時におけるワイヤ電極の冷却効果を高めて高速加工
を可能ならしめることによって、製作工数の大幅な短縮
、製作コストの低減９機械的強度の向上を図ると共に、
精度の高い製品を製作することができるようにした押出
しダイスの製造方法を提案した。以下、当該特願昭５８
−２２１６７９号の図面の一部を転記しつつ、当該特許
出願の内容について概略記述する。

第４図は製造される押出しダイスを説明するための説明
図、第５図および第６図は製造方法を説明するための説
明図を示している。

以下説明する押出しダイスの例は、第１図ないし第３図
図示従来例に対応する押出しダイスに関するものであり
２図中の符号２，３．５および６は第１図および第２図
に対応している。

第４図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）は、第１図（Ｃ）図
示Ａ−Ａ’　、Ｂ−Ｂ’　、Ｃ−Ｃ’　における断面図
を示し、ベアリング面５および裏逃げ傾斜面６のすべて
が、後述するワイヤカット放電加工装置を用いて形成さ
れる。第４図図示例におけるベアリング面５の加工は、
前述した従来例と同様に行なわれるが、裏逃げ部３を構
成する裏逃げ傾斜面６も、ワイヤ電極の傾斜角度および
／または走行位置をベアリング孔２の形状に対応させて
制御することによって同じワイヤカット放電加工装置を
用いて加工される。従って、第４図図示例は、前述した
従来例におけるが如き裏逃げ段差部４（第２図図示）が
設けられることなく、第３図図示展開図の如（所望され
るベアリング面５を有するベアリング孔２をそなえる。

製造に当っては、先づ前述したベアリング孔２および裏
逃げ部３の加工を除いた状態、即ち第１図図示例で言え
ば押出しダイスの前面、裏面、インロ一部および外周面
が仕上げられた状態（本願明細書においてはこの状態の
押出しダイスを被加工体と呼んでいる）のものが、予め
機械加工によって製作される。そして、該被加工体１１
を前述した製造装置によってベアリング孔２および裏逃
げ部３を加工して、第４図図示例の如き押出しダイスを
製造する。即ち、上記被加工体１１の前面が下にされた
状態（第５図に図示されているように加工すべきベアリ
ング孔２が下方、裏逃げ部３が上方に位置する状態）に
して、ベアリング孔を形成するための垂直加工工程（以
下ベアリング孔加工工程と呼ぶ）および裏逃げ部加工工
程を経て押出しダイスが製造される。

まず、ベアリング孔加工工程を第５図に関連して説明す
る。該加工工程においては、第５図に図示されている如
く、ワイヤ電極１２を垂直に走行せしめると共に、予め
与えられているベアリング孔２の形状に対応する座標に
もとづいて上記ワイヤ電極１２の位置を制御しつつ切断
加工を行なう。

その結果、後述する裏逃げ部加工工程によって裏逃げ傾
斜面６（図示点線）が形成された場合に最終的に形成さ
れることになるベアリング孔２を構成する所定のベアリ
ング長さｌを有するベアリング面５が形成される。

次いで、裏逃げ部加工工程を第６図に関連して説明する
。当該加工工程は、第６図において点線によって図示さ
れている裏逃げ傾斜面６を形成する加工工程である。な
お、上記裏逃げ傾斜面６を形成するに当って、第６図に
おいて１点鎖線によって図示されている如（、ワイヤ電
極１２の傾斜角度を形成すべき裏逃げ傾斜面６の傾斜角
度に対応させて制御すると共に、ワイヤ電極１２が上記
ベアリング孔２の内周線（例えば第６図におけるベアリ
ング面５とダイス前面との交差線）上の各位置（例えば
第６図図示点Ｐ’　、Ｐ’　）において当該各位置に対
応するベアリング長さく例えば第６図図示矢印１）に実
質上等しい深さ位置点（例えば第６図図示点Ｐ、Ｐ）を
通過するように切断位置制御を行なうことによって所望
される裏逃げ傾斜面６が形成される。即ち、上記ワイヤ
電極１２を上記ベアリング孔２の形状に対応する閉ルー
プを一巡させることによって上記裏逃げ傾斜面６を加工
することができる。なお、裏逃げ部を先に加工して、そ
の後、ベアリング孔の加工を行ってもよい。

上記押出しダイスを製造するワイヤカット放電加工装置
は１例えば第７図に示すような周知のものを用いること
ができる。

第７図において、加工テーブル８は、制御モータ９およ
び１０によって、直交するＸ、Ｙ方向に駆動される。ワ
イヤ電極１２は、加工テーブル８上に載置された被加工
体１１を切断加工するため。

上部ガイド１５と下部ガイド１６との間を直線状態にて
走行せしめられており、上部ガイド１５は。

制御モータ１３および１４によって、直交するＸ。

Ｙ方向に移動可能になっている。従って、ワイヤ電極Ｉ
２の傾斜角度を所望するように調整することができる。

このワイヤカット放電加工装置は、被加工体１１に対し
て定められた基準となる水平面２例えばベアリング孔の
入口面と、ワイヤ電極１２との交差する点Ｓの軌跡によ
って与えられる形状（以下。

テープ形状という）、および上記入口面北垂直な方向に
対するワイヤ電極１２により形成される傾斜面の角度情
報等が、制御情報として与えられることにより、制御モ
ータ９，１０．１３．１４を連動させて、切断位置制御
を行う。ここで、傾斜面の角度は、ワイヤ電極１２自体
の傾斜角ではなく、ワイヤ電極１２が相対的に被加工体
１１に対して進行する方向に接する平面の角度である。

ところで、前述したようにベアリング長さは。

ベアリング孔内を通過するアルミ材の速度が均一になる
ように調整される必要がある。一方、恵送げ部端斜面に
ついても、スクラップの発生防止の点および製造される
押出しダイスの強度の点から。

その傾斜角度が、ベアリング形状に対応して調整される
ことが望まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第８図は本発明が解決しようとする問題点を説明するた
めの図である。

例えば、第８図（Ａ）図示のように、ベアリング形状が
直線であって、ある２１点まで恵送げ部の傾斜角度Ｔが
２°であり、２２点の後方の傾斜角度Ｔが４°となるよ
うに加工する必要があるとする。ＰＩ点から２２点まで
は、傾斜角度が２゜から４゛まで変化する。なお、ベア
リング長さしは、全体的には変化するが、２１点および
２２点において、変化はないものとする。

この場合、ワイヤ電極１２は、被加工体に対して１例え
ば第８図（Ｂ）図示のように動作させる必要がある。即
ち、ワイヤ電極１２を、まず■−■′の位置から２°の
傾斜角度でもって■−■′の位置まで移動させて加工を
行う。次に■−■′から■−■′まで変化させ、続いて
■−■′まで４°で切断加工する。ここで、■−〇′か
ら■−■′までの傾斜角度が次第に変化する接続面を加
工することが必要となるが、この部分のテープ形状Ｓが
、ＰＩ点に対応する■の点から２２点に対応する■の点
の方向へ折れ曲がるので９次のような問題が生じる。

テープ形状Ｓがベアリング形状と平行でなくなり、複雑
化すると共に、ワイヤ電極の傾斜角度制御値と恵送げ傾
斜面６の傾斜角度とが一致しなくなる。即ち、所望する
恵送げ傾斜面６の傾斜角度はベアリング形状の法線方向
に関連する角度であり、ワイヤ電極の進行方向における
角度とは異なる。従って、ワイヤ電極の制御が複雑にな
る。

また、加工装置により、実際に■−■′から■−■′へ
角度を変化させつつワイヤ電極を移動させる制御が可能
であったとしても、テープ形状Ｓが折れ曲がっているこ
ともあり、恵送げ傾斜面６とベアリング面５との交差す
る線が、加工誤差等のためにずれが生じて、実際の上記
交差線の加工結果が直線にならないことが多いという問
題がある。

なお・制御用テープ作成基準位置を、恵送げ傾斜面６と
ベアリング面５との交差する線の位置に合わせるのは、
はとんどの場合、ベアリング長さが全体的に同一ではな
いので、テープ形状Ｓが同一平面上に存在せず、採用で
きない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点の解決を図り９Ｍ単に所望する恵送
げ部の傾斜角度が変化するような加工を行い得る押出し
ダイスの製造方法を提供する。そのため、特に、ベアリ
ング長さが同じであって。

恵送げ部の傾斜角度が変化する部分について、傾斜角度
が変化する部分の接続部における傾斜角度が大なるほう
の位置で、ワイヤ電極が被加工体の前面に垂直な平面上
で動作するよう切断制御し。

これによって、この接続部の前後における傾斜角度を変
化させ、また、ワイヤ電極を上記前面に垂直な姿勢で動
作させ、ベアリング面を形成し３次に上記ベアリング面
と上記恵送げ部の傾斜面との交差する線の位置における
平面を、上記ワイヤ電極による切断制御における形状を
指示する制御基準面として、上記ワイヤ電極が上記交差
する線を通り、かつ上記ワイヤ電極が上記傾斜角度が変
化する両側の角度の範囲内における傾斜角度をもつ傾斜
面を形成するよう制御情報を与えて、上記傾斜角度が不
連続的に変化する部分に生じる段差部分を切り取るよう
に、裏逃げ部の傾斜角度が変化する部分の切断加工を行
う。

〔実施例〕

第９図は本発明の一実施例である加工工程を説明するた
めの図である。

説明を簡単にするために、加工しようとする形状のベア
リング長さが全区間で一定であって、ベアリング形状が
直線である場合を例にして説明する。

例えば、第９図（Ａ）図示のように、ベアリング長さし
が一定値であり、ベアリング形状における点Ｐ１までの
裏逃げ部の傾斜角度が２°であり。

点Ｐ１から点Ｐ２までの傾斜角度が２°から４゜まで次
第に変化し９点Ｐ２から点Ｐ３までの傾斜角度が４°で
あり１点Ｐ３から点Ｐ４までが逆に４°から２°まで変
化し２点Ｐ４以降の傾斜角度が、また２“となるような
切断加工を行うとする。

まず、第９図（Ｂ）図示のように、ワイヤカット放電加
工装置の制御用テープ作成基準位置を。

ベアリング孔の入口面の位置として、テープ形状Ｓを定
める。ベアリング面５の下端におけるベアリング形状の
線と、テープ形状Ｓとの距離をＤとし、裏逃げ部の傾斜
角度をＴとすると、ベアリング長さはしてあるので。

Ｄ＝ＬｔａｎＴ である。この式により、テープ形状Ｓを定めることがで
きる。

最初に、テープ形状における点Ｐ２に対応する０点を目
標位置とし、ワイヤ電極の傾斜角度制御値として２°を
指定して、第９図（Ｂ）に示す■−■′までの切断を行
う。続いて、■点を目標位置とし、傾斜角度制御値をＯ
ｏにして、■−〇′までの切断を行う。この■−■′か
ら■−■′までの面は、傾斜角度制御値がＯｏであるか
ら、ベアリング孔の入口面、即ち、加工テーブルに対し
て。

垂直な面となる。

次に図示２３点に対応する０点を目標位置とし。

傾斜角度制御値を４°にして、■−■′までの切断を行
い２次の０点までは傾斜角度制御値を０゜として切断を
行う。以下、再び傾斜角度制御値を２゛にして、ワイヤ
電極により切断を続ける。

この裏逃げ傾斜面６の切断加工が終了したならば、ワイ
ヤ電極を加工テーブルに対して垂直な姿勢とし、ベアリ
ング面５の切断加工を行う。これにより、第９図（Ｃ）
に示すような加工形状が得られることになる。

第９図（Ｃ）において、裏逃げ傾斜面６の傾斜角度が２
°の部分と、傾斜角度が４°の部分との接続部Ｃの面は
、０°の傾斜をもつ。この形状でも押出しダイスとして
使用できないこともないが。

使用時における応力集中などを緩和するためには。

傾斜角度が２°と４°との間を、その中間的な角度で接
続することが望ましい。そこで、ベアリング孔の入口面
に対して、２°から４゛または４゜から２°まで、傾斜
角度が徐々に変化するような面・即ち・第９図（Ｃ）に
点線で図示するような接続面でもって、急激に角度が変
化する部分の段差部分を切り取る。

この段差部分の切り取り加工において、制御用テープ作
成の基準位置を第９図（Ｂ）と同じく。

ベアリング孔の入口面の位置とすると、テープ形状は複
雑となる。そこで１本発明の場合、制御用テープ作成基
準位置を、ベアリング面５と裏逃げ傾斜面６との交差す
る線の位置とする。制御用テープ作成基準位置をこの位
置とするのは、今、裏逃げ傾斜面６の傾斜角度が変化す
る前後において。

ベアリング長さが変わらないものとしているので可能で
ある。そして、第９図（Ｃ）において、まずワイヤ電極
の制御情報として１点Ｐ１に対応する０点から９点Ｐ２
に対応する０点までの位置指定を行い、この範囲で２゛
から４″まで変化する傾斜角度制御値の指定を行う。即
ち、ワイヤ電極が図示■−■′から■−■′まで移動す
る制御を行う。このような制御は、テープ形状が直線で
あるため容易に行うことができる。

同様に点Ｐ３から点Ｐ４までの範囲については。

ワイヤ電極が■−■′から■−■′まで移動して切断を
行うよう制御する。これにより、最終的に第９図（Ｄ）
に示すような加工形状が得られることになる。

上記説明では、ベアリング形状が直線である場合の例に
ついて説明したが１円やその他の曲線の場合にも、同様
に本発明を適用することができる。

この場合、テープ形状に関して、傾斜角度が変化する前
後の点から、各々微小接線を引き、その微小接線を角度
変化部における法線方向の線でつなぐ。そして、各微小
接線とそれらを結ぶ線との微小線分を切断形状に指定す
れば９曲線部分を直線で近似することが可能であり、第
９図で説明した加工と同様に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く１本発明によれば、押出しダイスの裏
逃げ部を加工する際に、裏逃げ部の傾斜角度が変化する
場合であっても、比較的簡単にワイヤカット放電加工装
置のワイヤ電極による切断加工を行うことができる。ま
た、精度の高い加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は従来の押出しダイスを説
明するための説明図、第４図、第５図。 および第６図は本発明の前提となっている押出しダイス
の製造方法を説明するための説明図、第７図は本発明に
用いられるワイヤカット放電加工装置の例、第８図は本
発明が解決しようとする問題点を説明するための図、第
９図は本発明の一実施例である加工工程を説明するため
の図を示す。 図中、１は流し込み部、２はベアリング孔、３は裏逃げ
部、５はベアリング面、６は裏逃げ傾斜面、１２はワイ
ヤ電極、Ｓはテープ形状、Ｌはベアリング長さ、Ｔは傾
斜角度を表わす。 ｖＪ　　１　　図 （Ｂ）１ 第　１（２］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 与えられた形状のベアリング孔を前面側に有すると共に
   、該前面から裏面に向って上記ベアリング孔に対応して
   ベアリング面が形成されかつ該ベアリング面から上記裏
   面に向って裏逃げ部が形成されてなり、上記ベアリング
   孔内周線上の各位置におけるベアリング面が当該位置の
   ベアリング孔の形状にもとづいて予め実質上定まるベア
   リング長さを有するよう形成されてなる押出しダイスで
   あって、上記ベアリング面に接する面に対する上記裏逃
   げ部の傾斜角度が上記ベアリング孔の形状に対応して実
   質上定まる値をとるよう上記裏逃げ部の傾斜面が形成さ
   れてなる押出しダイスを、上記前面に垂直な方向に対し
   て傾斜した方向に走行するワイヤ電極をもつワイヤカッ
   ト放電加工装置にて製造する押出しダイスの製造方法に
   おいて、上記ベアリング長さが不連続的に変化せずに、
   上記裏逃げ部の傾斜角度が変化する部分について、傾斜
   角度が変化する部分の接続部における傾斜角度が大なる
   ほうの位置において、上記ワイヤ電極が上記前面に垂直
   な平面上で動作するよう切断制御し、これによって、こ
   の接続部の前後における傾斜角度を変化させる裏逃げ部
   加工工程と、上記ワイヤ電極を上記前面に垂直な姿勢で
   動作させ、上記ベアリング面を形成するベアリング孔加
   工工程と、 上記ベアリング面と上記裏逃げ部の傾斜面との交差する
   線の位置における平面を、上記ワイヤ電極による切断制
   御における形状を指示する制御基準面とし、上記ワイヤ
   電極が上記交差する線を通り、かつ上記ワイヤ電極が上
   記傾斜角度が変化する両側の角度の範囲内における傾斜
   角度をもつ傾斜面を形成するよう制御情報を与えて、上
   記傾斜角度が変化する部分に生じる段差部分を切り取る
   接続部傾斜加工工程とを備えたことを特徴とする押出し
   ダイスの製造方法。