KR100366530B1 - 중공재의 압출다이스 - Google Patents

Abstract

숫금형(2)이 환형상 베이스부(7)와, 브리지부(8)와, 성형볼록부(9)를 가진다. 그리고, 암금형(3)이 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로서 숫금형(2)과 조합되어 있다. 따라서, 암수 양금형(2)(3)의 중심맞춤감합위치로부터 성형간극(28)까지의 거리가 단축되어, 압출중에 있어서의 성형볼록부(9)와 성형구멍(26)의 중심맞춤상태가 고정밀도로 유지되어서 편육이 없는 치수정밀도가 높은 중공재를 압출가공할 수 있다.

Description

중공재의 압출다이스

본 발명은 알루미늄등의 금속제 중공재의 압출가공에 사용되는 압출다이스에 관한 것이다.

예를들면 종래의 알루미늄제 중공재의 압출에는 제15A도 및 제 15B도에 도시한 바와 같이 숫금형(71)과 암금형(72)을 조합시킨 포오트 홀 다이스가 널리 사용되고 있다. 이 압출다이스에서는 숫금형(71)은 원반형상의 베이스부(73)의 전단면 중앙부에 전방으로 돌출한 전방돌출형상의 성형볼록부(74)를 가짐과 동시에, 상기 성형볼록부(74)의 주위에 있어서, 베이스부(73)를 전후방향으로 관통하는 서로 독립된 복수개의 포오트구멍(75)‥·을 가진 것으로 되어 있다. 또, 암금형(72)은 같은 원반형상의 베이스부(76)의 축심부에 전후방향으로 관통하는 성형구멍(77)을 가지고 있다. 그리고, 암수 양 금형(71)(72)은 그들 원반형상 베이스부(73)(76)의 대향측 주연부 전체둘레에 걸쳐서 형성되어 있는 환형상 오목단부(78)와 환형상 볼록단부(79)의 감합에 의해서 중심을 맞춘 상태로해서 조합되며, 그렇게 함으로서, 숫금형 성형볼록부(74)와 암금형 성형구멍(77) 사이에 압출가공할려고 하는 중공재의 횡단면 형상에 대응한 성형간극(80)이 형성되도록 되어 있다.

그러나, 상기 종래 구조의 압출다이스에서는 편육(두께가 일정하지 않은 것) 등이 없는 고정밀도의 중공재의 압출가공이 요구될 경우에, 요구되는 바와 같은 높은 치수정밀도의 중공재로 압출가공하는 데에는 한계가 있었다.

이것은, 상기 다이스에서는 암수 양 금형(71)(72)끼리의 중심맞춤을 상술한 바와 같이 베이스부(73)(76)의 대향측 외주연부의 환형상 오목 및 볼록단부(78)(79)끼리의 감합에 의해서 행하고 있기 때문에, 암수 양금형(71)(72)의 오목단부(78)와 볼록단부(79)의 감합위치로 부터 성형간극(80)까지의 거리가 크고, 그 때문에 예를들면 압출중에 압출재료로부터 받는 압력에 의해 다이스에 휨이 발생되었을 경우에, 이 휨 등에 기인해서 발생되는 성형볼록부(74)와 성형구멍(77)의 변위차가 커져 버리기 쉬운 것에 한 원인이 있다.

또, 상기 구조의 압출다이스는 압출재료가 숫금형(71)의 베이스부(73)를 관통하는 각 포오트구멍(75)‥·내를 관통하기 때문에, 압출재료와 다이스의 접촉면적이 크고, 그 때문에 압출재료와 다이스 사이의 마찰력이 커지게 되어 압출에 큰 압압력을 필요로 한다는 문제도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안해서 편육 등이 없는 치수 정밀도가 높은 중공재를 압출가공할 수 있는 압출다이스를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적과 이점은 후술하는 실시예의 설명에 따라 명백해질 것이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 양태를 명시하기 위한 것이라고 인식해야 한다. 따라서, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 청구범위내에 있으면, 다른 어떠한 설계적 변경도 허용되는 것이다.

상기 목적에 있어서, 본 발명은 중공재의 중공부를 성형하는 숫금형과, 중공재의 외주부를 성형하는 암금형이 구비되고, 상기 숫금형은 환형상 베이스부와, 성형볼록부와, 상기 성형볼록부를 환형상 베이스부에 지지시키는 브리지부를 가지고, 상기 암금형은 상기 숫금형의 환형상 베이스부내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로서 숫금형과 조합되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스를 요지로 한다.

이 경우, 상기 환형상 베이스부와 브리지부는 서로 일체적으로 된 일체 성형품으로 이루어지며, 브리지부는 환형상 베이스부의 압출방향에 있어서의 후단면으로 부터 후방으로 돌출해서 형성되어 있는 것이 일반적이다.

또, 상기 숫금형 및 암금형이 초경합금, 세라믹스등의 초경재로 제작되어 있는 것이 압출중에 있어서의 숫금형과 암금형의 변형을 작게 억제할 수 있는 등의 이유때문에 바람직하다.

또한, 상기 암수 양 금형에 의해서 형성되는 성형간극은 숫금형의 환형상 베이스부의 압출방향 후단면 위치 내지는 그 근방위치에 형성되어 있는 것이 좋다.

또, 암금형은 짧은 기둥형상의 일체성형품으로 이루어진 것이어서 좋다.

또한, 상기 숫금형에 있어서 그 성형볼록부는 브리지부에 전후방향으로 관통해서 형성된 중자지지구멍내에 브리지부와는 별체의 중자가 그 선단의 중공성형부를 브리지부로부터 전방으로 돌출시키는 양태에서 후방으로 취출하여 퇴출가능하게 삽입지지됨으로서 브리지부에 지지되며, 이것과의 조합에 있어서 상기 암금형은 그 성형구멍 베어링구멍부의 길이에 대응 내지는 대체로 대응하는 두께의 얇은 평판재로 이루어진 베어링칩과, 이 칩을 그 외주면과 압출방향 후단면부에서 지지하는 칩지지용 금형부재로 구성되어 있는 것이어도 된다.

또, 다른 발명은 환형상 베이스부와, 성형볼록부와, 상기 성형볼록부를 환형상 베이스부에 지지시키는 브리지부를 가진 복수개의 숫금형과, 복수개의 숫금형 홀드구멍이 형성되고, 각 숫금형 홀드구멍에 상기 복수개의 숫금형을 각각 감합 홀드한 홀드용 금형부재와, 각 숫금형의 환형상 베이스부내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로써 숫금형과 조합된 복수개의 암금형을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스를 요지로 한다. 즉, 이 다이스는 동시에 복수개의 중공압출재를 압출가공하는 것으로 되어 있다.

이 경우, 상기 홀드용 금형부재의 압출방향에 있어서의 후부에 흐름제어용 금형부재가 조합되고, 상기 흐름제어용 금형부재는 서로 독립된 복수의 재료도통구멍을 형성하는 브리지부를 가지고, 상기 브리지부가 각 숫금형의 브리지부 후방에 간극을 두고 대응배치되도록 되어 있는 것이 좋다.

다음에 본 발명의 실시예를 설명한다.

이하에 설명하는 본 발명의 각 실시예에 있어서, 압출가공의 대상이 되는 중공재는 제14도에 도시한 바와같은 에어콘용 열교환기에 사용되는 알루미늄제의 다공 편평튜브재(1)이다. 그리고, 이 튜브재(1)를 압출가공하는 실시예에 의한 압출다이스는 이 튜브재(1)를 복수개 동시 압출하는 소위 복수개 동시 압출타입으로 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 압출다이스에 의해 압출가공하는 중공재는 상기와 같은 열교환기용 튜브(1)에 한정되는 것은 아니며, 기타 각종 형상, 용도의 중공재여도 된다. 또, 중공재의 재질도 알루미늄에 한정되지 않으며, 기타 압출에 적당한 각종 금속이어도 된다. 또, 다이스의 타입도 복수개 동시 압출타입에 한정되는 것은 아니며, 1개 압출타입이어도 좋다.

제1도 내지 제7도에 제1실시예에 관한 압출다이스를 도시한다. 제1도에 도시한 바와같이 이 압출다이스에 있어서, (2)(2)는 숫금형, (3)(3)은 암금형, (4)는 홀드용 금형부재, (5)는 흐름제어용 금형부재, (6)은 백커이다.

숫금형(2)은 튜브재(1)의 중공부를 성형하는 것으로서, 제2도∼제5도에 도시한 바와같이 (7)은 환형상의 베이스부, (8)은 브리지부, (9)는 성형볼록부이다.

환형상 베이스부(7)는 초경합금, 세라믹스 등의 초경재를 사용해서 제작된 것이다. 그 축구멍(10)내에는 환형상 베이스부(7)의 압출방향 후단면에 근접한 위치에서 압출방향 전방으로 향하는 환형상의 단(11)이 형성되고, 이 단(11)보다도 압출방향 전방측이 상대적으로 큰 직경의 암금형 감합구멍부(12)로 되어 있다.

또한, 이 암금형 감합구멍부(12)에는 압금형(3)을 둘레방향에서 위치결정하기 위한 축선방향으로 지향된 키이홈(13)(13)이 형성되어 있다. 또, 이 환형상 베이스부(7)의 압출방향 후단면 외주연부에는 압출방향 후방으로 향한 환형상의 단(15)이 형성되어 있다. 또, 환형상 베이스부(7)에는 둘레 방향에 4개의 녹크핀 통과구멍(16)‥·이 관통 형성되어 있다.

브리지부(8)는 성형볼록부(9)를 지지하는 것으로서, 같은 초경합금, 세라믹스등의 초경재로 제작되고, 환형상 베이스부(7)와 일체로 제작되어 있다. 이 브리지부(8)는 환형상 베이스부(7)의 압출방향 후단면으로부터 후방으로 돌출하는 양태에 있어서, 베이스부(7)의 축구멍(10)을 횡단하듯이 걸쳐지고 상기 브리지부(8) 중간부의 압출방향 앞쪽 가장자리부가 베이스부(7)에 있어서의 축구멍(10)내의 환형상 단(11)의 위치보다도 압출방향 후방으로 후퇴해서 위치되게 되어 있다.

이 브리지부(8)에는 성형볼록부(9)를 지지하기 위하여, 전후방향으로 관통한 슬릿형상의 중자지지구멍(18)이 형성되어 있다. 그리고, 이 중자지지구멍(18)의 후단개구부의 폭방향 중앙부로부터 소정길이 압출방향 전방을 향해서 대향배치로 얕은 홈(19)(19)이 형성되고, 이 얕은 홈(19)(19)의 선단부에 핀지지용 단(20)(20)이 형성되어 있다.

또한, 이 브리지부(8)는 제3도에 도시한 바와같이 그 중간부의 앞쪽 가장자리쪽이 첨예한 테이퍼형상으로 경사져서 압출재료의 흐름이 원활해 지도록 되어 있다.

성형볼록부(9)를 숫금형(2)에 구비하고 있기 때문에, 중자(22)와 지지핀(23)이 사용되고 있다.

중자(22)는 튜브재(1)의 중공부를 성형하는 것으로서, 초경합금, 세라믹스 등의 경질재에 의해 전체적으로 사각형 판형상으로 형성되어 있다. 그리고, 그 앞쪽 가장자리부에는 성형 볼록부로서의 빗살 형상의 중공성형부(9)를 가짐과 동시에, 후단측 중앙부에는 원형의 지지핀 통과구멍(24)이 관통형성되어 있다.

지지핀(23)은 중자(22)를 브리지부(8)에 지지시키는 것으로서, 초경합금, 세라믹스등의 초경재로 제작되어 있다. 상기 지지핀(23)은 중자(22)의 지지핀 통과구멍(24)에 양단 돌출상태로 통과되어, 중자(22)를 브리지부(8)의 중자지지구멍(18)내에 압출방향 후방으로 부터 삽입해 감으로서, 상기 지지핀(23)의 양단부를 중자지지구멍(18)내의 얕은 홈(19)(19) 내측의 핀지지용 단(20)(20)에 지지시키고, 그것에 의해서 중자(22)가 후방으로 취출되어 출퇴가능하게 브리지부(8)에 지지되어 있다. 이 지지상태에서 중자(22)의 선단성형부(9)는 브리지부(8)의 앞쪽 가장자리부로 부터 돌출되며, 이 선단성형부(9)에 의해서 성형볼록부(9)가 구성되어 있다.

암금형(3)은 튜브재(1)의 외주부를 성형하는 것으로서, 초경합금, 세라믹스등의 초경재로 제작되어 있다. 이 암금형(3)은 글은 기둥형상의 일체성형품으로서 구성되어 있다. 그 축심부에는 상기 암금형(3)의 후단면에 인접해서 성형구멍 베어링부(26)를 가짐과 동시에, 이 성형구멍 베어링부(26)에 연통해서 릴리이프구멍부 (27)가 연설되어 있다.

그리고, 이 암금형(3)은 그 길이가 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)의 암금형 감합구멍부(12)의 길이에 일치되게 설정됨과 동시에, 그 직경도 상기 암금형 감합구멍부(12)의 직경에 일치되게 설정되고, 이것에 의해서, 그 전체가 상기 암금형 감합구멍부(12)내에 긴밀상태로 감합수용 되게 되어 있다. 그리고, 이 암금형(3)은 그 감합상태에서 수축조립에 의해 숫금형의 환형상 베이스부(7)와 일체화되어 있다.

이 감합수용 상태에서, 암금형(3)의 성형구멍 베어링부(26)측의 단부는 상기 감합구멍부(12) 내측의 환형상의 단(11)에 당접하여 위치결정되며, 이렇게 함으로서 성형구멍 베어링부(26)의 내부에 성형볼록부(9)가 배치되어 양자 사이에 형성되는 성형간극(28)이 숫금형의 환형상 베이스부(7)의 후단면 근방위치에 설정되도록 되어 있다.

또한, 이 성형간극(28)의 압출방향 후방측에는 재료용착실(29)이 확보되어 숫금형 브리지부(8)에 의해 분단된 압출재료가 이 용착실(29)에서 압착되며, 그리고 이 압착된 재료가 성형간극(28)을 통과하도록 되어 있다.

또, 이 암금형(3)의 외주부에는 축선방향으로 지향된 키이돌기(30)(30)가 형성되고, 이것이 숫금형(2)의 암금형 감합구멍부(12)내의 키이홈(13)(13)에 감합되어서 회전방향에 있어서 소정의 방향을 유지해서 숫금형(2)에 조합되도록 되어 있다.

홀드용 금형부재(4)는 2개의 숫금형(2)(2)을 지지하는 것으로서, 다이스강 등의 강재로 대형 원반형상으로 제작되며, 대응하는 2개의 원형홀드구멍(32)(32)이 인접해서 관통상태로 배설되게 되어 있다. 그리고, 각 홀드구멍(32)의 축선방향 중간부에는 전방으로 향한 환형상의 단(33)이 형성되어, 숫금형(2)을 압출방향 앞쪽으로 부터 이 홀드구멍(32)에 삽입해 가고, 이 과정에서 이 홀드구멍(32)의 환형상의 단(33)에 숫금형(2)의 환형상의 단(15)이 당접되어서, 숫금형(2)이 홀드구멍(32)내에 위치결정상태로 감합홀드되게 되어 있다. 환형상의 단(15)(33)끼리의 당접에 의해 거기에 시일이 형성되어 압출중의 재료누설이 방지된다. 이 홀드상태에 있어서, 숫금형의 환형상 베이스부(7)의 전단면은 홀드용 금형부재(4)의 압출방향 전단면에 대체로 같은 면이 되도록 되어있는 한편, 상기 숫금형(2)의 브리지부(8)는 홀드용 금형부재(4)로 부터 압출방향 후방으로 돌출된 상태가 된다. 또한, 이 홀드용 금형부재(4)의 주연부에는 흐름제어용 금형부재(5)를 중심맞춤상태로 감합시키는 환형상의 볼록단부(34)가 형성되어 있다.

흐름제어용 금형부재(5)는 다이스강 등의 강재로 제작된 대형원반 형상의 금형부재로서, 콘테이너등으로 부터 각 성형간극(28)(28)을 향하는 압출재료의 흐름을 조정한다. 그리고, 그 구멍이 브리지부(36)에 의해 4개의 서로 독립된 재료도통구멍(37)‥·으로 분단되며, 각 숫금형(2)(2)의 브리지부(8)(8) 배후에 흐름제어용 금형부재(5)의 브리지(36)가 소정의 간극을 두고 대응해서 배치되도록 되어 있다. 그리고, 이 흐름제어용 금형부재(5)의 전단면에는 각 숫금형(2)(2)의 위치에 대응해서 수용오목부(38)(38)가 형성되며, 흐름제어용 금형부재(5)를 홀드용금형부재(4)의 후부에 조합시킨 상태에서 각 수용오목부(38)(38)내에 숫금형(2)의 브리지부(8)가 소정 간극을 두고 흐름제어용 금형부재(5)와 비접촉상태를 유지해서 수용되게 되어 있다.

또한, 흐름제어용 금형부재(5)의 전단면 주연부에는 그 전체 둘레에 걸쳐서 감합오목단부(39)가 형성되고, 홀드용 금형부재(4)의 볼록단부(34)에 감합되어서 양 금형부재(4)(5)끼리가 중심 맞춤상태로 조합되어 있다.

백커(16)는 다이스강등의 강재로 제작된 것으로서, 암금형(3)(3)의 외주사이즈보다도 작은 릴리이프구멍(40)이 성형간극(28)과 동심상태가 되도록 형성되고, 홀드용 금형부재(4)의 압출방향 앞쪽에 부착된 상태에서 압출중, 압출재의 전방으로의 이행을 허용하면서 숫금형(2)과 암금형(3)을 전방측에서 지지하도록 기능한다. 그리고, 릴리이프구멍(40)(40)의 주위에는 숫금형(2)(2)의 녹크핀 통과구멍(16)...과 동심상태로 녹크핀통과구멍(41)...이 형성되고, 숫금형(2)이 녹크핀(43)에 의해 백커(6)에 위치결정상태로 연접되게 되어 있다.

상기 구성의 복수개 동시 압출용 다이스에서는 암금형(3)이 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)의 암금형 감합구멍부(12)내에 감합수용되어서 숫금형(2)과 조합되어 있으므로, 암수금형(2)(3)의 중심맞춤 감합위치가 성형간극(28)에 근접한 위치에 설정되며, 따라서 예를들면 알루미늄등의 압출중에, 압출재료의 압력을 받아서 다이스에 휨이 발생해도 성형구멍 베어링부(26)와 성형볼록부(9)의 중심 어굿남이 없고, 내지는 적어지며 따라서 편육이 없는 치수정밀도가 높은 튜브재(1)를 압출가공할 수 있다.

특히, 다이스가 대형화되기 쉬운 복수개 동시 압출타입에 있어서도, 암수 양 금형(2)(3)의 중심맞춤 감합위치와 성형간극(28)의 간격을 좁게 유지할 수 있어, 편육이 없는 치수정밀도가 높은 튜브재(1)를 복수개 동시에 생산성 좋게 압출가공할 수 있다.

또, 상기와 같이 암금형 수용타입의 채용에 의해 암금형(3)을 소형화할 수 있어, 성형구멍 베어링부(26)의 마모에 따른 암금형 교환 등에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다.

또한, 암금형(3)을 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)내에 수용해서 브리지부 (8)를 압출방향 후방으로 돌출시켜 성형간극(28)을 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)의 압출방향 후단면 근방위치에 설정하고 있으므로, 압출재료가 종래의 포오트 홀다이스와 같이 주위를 벽으로 둘러싼 포오트구멍(75)...을 통과하지 않게 되며, 단지 브리지부(8)의 접촉만이 되어 재료와의 접촉면적이 감소되어서 압출압력을 낮출 수 있다. 따라서, 압출속도의 향상, 계속 미는 속도의 향상등을 통해서 튜브재(1)의 생산성 향상을 더욱 도모할 수 있다.

또, 이와같이 성형간극(28)을 숫금형(2)의 환형상 베이스부(7)의 압출방향 후단면 근방위치에 설정함으로서 성형간극(28)이 암수 양 금형(2)(3)의 전후 방향에 있어서의 중심측에 위치하게 되어 중심흔들림이 적어지며, 이것에 의해서도 정밀도 좋은 중공재를 압출가공할 수 있게 된다.

또, 성형볼록부(9)의 마모나 성형구멍베어링부(26)의 마모에 의해서 그들의 교환을 필요로 할 경우에는 숫금형(2)을 홀드용 금형부재(4)로 부터 취출하면, 암금형(3)도 숫금형(2)에 따라서 취출되어 암수 양 금형(2)(3)의 취출도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 숫금형(2)과 홀드용 금형부재(4)는 강하게 감합하지 않아도 암수 양 금형(2)(3)의 중심 맞춤상태의 정밀도는 높게 유지되기 때문에, 이들 숫금형(2)과 홀드용 금형부재(4)의 감합상태를 느슨하게 할 수 있다. 따라서, 홀드용 금형부재(4)로 부터의 숫금형(2)(2)의 제거를 용이하게 행할 수 있으므로, 다이스의 분해작업 나아가서는 조립작업도 용이하게 수행할 수 있다.

그리고, 이와같이 숫금형(2)(2)과 홀드용 금형부재(4)의 감합을 비교적 느슨하게 함으로써 파생되는 위험성이 있는 양자 사이로부터의 재료누설은 양자의 환형상의 단(15)(33)끼리의 당접, 압접작용에 의해서 방지할 수 있다.

또, 흐름제어용 금형부재(5)의 브리지부(36)는 각 숫금형(2)(2)의 브리지부(8)(8) 후방에 간극을 두고 대응해서 배치되도록 되어 있기 때문에, 압출중에 있는 압출재료의 압력이 숫금형(2)의 브리지부(8)의 배면에 강하게 작용해 버리는 일이 없으며, 그 때문에 상기 브리지부(8)가 휨변형을 일으키는 것도 확실히 억제되며, 이것에 의해서도 성형구멍 베어링부(26)와 성형볼록부(9)와의 중심이탈의 발생을 억제할 수 있어, 보다 더 편육이 없는 치수정밀도가 높은 튜브재(1)를 압출가공할 수 있다.

제8A도 및 제8B도에 도시한 제2실시예의 다이스는 암금형(3)의 길이를 숫금형의 환형상 베이스부(7)의 길이에 일치시키고, 숫금형의 환형상 베이스부(7)의 후단면 위치에 성형간극(28)을 설정한 것이다. 또, 홀드용 금형부재(4)의 두께가 얇아져서 홀드구멍(32)내의 환형상의 단(33)을 압출방향 후방 단부측에 위치시키도록 되어 있다.

제9A도 및 제9B도에 도시한 제3실시예의 다이스는 숫금형 환형상 베이스부(7)에 있어서의 축구멍(10)내의 환형상 단(11)이 생략되고 성형간극은 제1실시예와 마찬가지로, 이 환형상 베이스(7)의 압출방향 후단면 위치에 내측 근방위치에 위치시킨 것이다.

제10A도 및 제10B도에 도시한 제4실시예의 다이스는 홀드용 금형부재(4)의 홀드구멍(32)내의 중앙부에 압출방향 후방을 향하는 환형상의 단(45)이 형성되고, 큰 직경의 구멍부(32a)에 숫금형(2)이 감합되어서 배치되고, 숫금형(2)이 녹크핀(43)에 의해 환형상의 단(45)에 위치결정되어서 연접된 구조로 되어 있다. 그리고, 작은 직경의 구멍부(32b)에는 암금형(3)을 백업하는 백업부재(46)가 감합되어 있다. 이 백업부재(46)는 초경합금, 세라믹스 등의 초경재로 제작되고, 홀드용 금형부재(4)와 수축조립에 의해 일체화되어 있다.

제11A도 및 제11B도에 도시한 제5실시예의 다이스는 암금형(3)이 베어링칩(48)과, 흐름조정부재(49)와 백업부재(50)로 분할 구성되어 있다. 흐름조정부재(49)와 백업부재(50)는 이들에 의해 칩지지용 금형부재를 구성하고 있다.

베어링칩(48)은 초경합금, 세라믹스 등의 초경재로 제작된 것으로서, 성형구멍 베어링부(26)의 길이에 대응 내지는 대체로 대응하는 얇은 평판재로 이루어지며, 제12A도에 도시한 바와같이, 그 축심부에는 튜브재(1)의 외주형상에 대응하는 타원형상의 성형구멍 베어링부(26)가 형성됨과 동시에, 상기 칩(48)의 외주형상은타원형상으로 하고, 그 좌우 주연부와 성형구멍 베어링부(26)의 간격길이(a)가 상하 주연부와 성형구멍 베어링부(26)와의 간격길이(b)보다 짧게 설계되어 있다.

흐름조정부재(49)는 초경합금, 세라믹스 등의 초경재로 제작된 것으로서, 베어링 칩(48)의 두께보다도 두껍게 형성된 원반재에 의한 것으로 이루어지며, 그 축심부에 축구멍(51)이 형성되어 있다. 이 축구멍(51)은 제12B도 및 제12C도에 도시한 바와같이 압출방향 전방쪽의 칩배치구멍부(5la)와 압출방향 후방쪽의 흐름조정구멍부(51b)로 이루어진다. 칩배치구멍부(51a)는 베어링칩(48)의 외주형상·사이즈에 대응하는 타원형상의 구멍부에 형성되고, 거기에 베어링칩(48)이 적합상태로 배치되어 있다. 또, 흐름조정구멍부(51b)는 압출방향 후방쪽을 향해서 테이퍼형상으로 확경되어 있으며, 이 구멍부(51b)내에 빗살형상의 성형볼록부(9)의 기단부측이 배치되도록 되어 있다. 이렇게 함으로써 상기 흐름조정구멍부(51b)의 좌우의 둘레벽과 빗살형상의 성형볼록부(9) 좌우 양측의 재료통과 면적이 다른 부분의 재료통과 면적보다도 상대적으로 좁게 되어 있다. 또한, (52)는 키이돌기이며, 흐름조정부재(49)를 숫금형 환형상 베이스부(7)의 암금형감합구멍부(12)내에서 소정 방향으로 지지하고 있다.

백업부재(50)는 초경합금, 세라믹스 등의 초경재로 제작된 것으로서, 숫금형(2)의 암금형 감합구멍부(12)내에, 베어링칩(48)과 흐름 조정부재(49)의 압출방향 전방쪽에 인접해서 감합해서 배치되어, 압출중에 베어링칩(48)과 흐름 조정부재(49)를 지지한다. 또한, 숫금형(2)과, 흐름조정부재(49)와, 백업부재(50)는 수축조립에 의해 일체화되어 있다.

상기 제5실시예의 구성에서는 암금형(3)이 분할구성되고, 그 암금형 구성부재로서 성형구멍 베어링 길이에 대응하는 두께의 베어링칩(48)을 채용하고 있기 때문에, 압출에 의한 성형구멍베어링부(26)의 마모가 발생하였을 경우에는 상기 베어링칩(48)만을 교환하면 되므로, 재료코스트면 등에 있어서 유리하게 암금형(3)의 베어링부의 교환을 행할 수 있다.

또한, 성형간극(28)이 숫금형 환형상 베이스부(7)의 후단면 위치 내지는 그 근방 위치에 설정됨과 동시에, 브리지부(8)가 후방으로 돌출되고, 또한 성형볼록부(9)가 브리지부(8)에 후방으로 취출하여 퇴출가능하게 지지시킨 상기 브리지부(8)와는 별체의 중자(22)에 의해 구성된 것으로 되어 있는 암금형 조합구조에 있어서, 암금형(3)으로서 이와같은 얇은 구성의 베어링칩(48)을 채용하고 있다. 따라서, 성형구멍 베어링부(26)의 마찰등에 따른 베어링칩(48)의 교환시에는 베어링칩(48)을 압출방향 전방쪽으로 부터 공구등으로 밀고, 그리고 환형상 베이스부(7)와 브리지부(8) 사이의 간극을 통해서 상기 칩(48)만을 밖으로 취출한다는 방식도 가능해지며, 이렇게 함으로서 흐름조정부재(49)나 백업부재(50)를 제거할 필요를 없앨 수도 있어, 상기 칩(48)의 교환작업을 능률적으로 수행할 수 있다.

그외에, 흐름조정부재(49)를 채용하고, 칩(48)의 외주형상을 타원형으로 하고, 그 좌우 주연부와 성형구멍 베어링부(26)의 간극길이(a)가 상하 주연부와 성형구멍베어링부(26)의 간극길이(b)보다도 짧게 설계되어 흐름조정구멍부(51b)의 좌우의 주벽과 빗살형상의 성형볼록부(9) 좌우 양측과의 재료통과 면적이 다른 부분의재료통과 면적보다도 상대적으로 좁게 되어 있기 때문에 빗살형상의 성형볼록부(9)의 빗살 사이에는 충분히 압출재료를 유입시키면서도 성형볼록부(9) 좌우의 빗살에 대한 내향하는 재료압력을 작게할 수 있어서 좌우측 단부의 빗살의 구부러짐, 파손등의 장해발생을 방지할 수 있다.

제13A도 및 제13B도에 도시한 제6실시예의 다이스는 암금형(3)이 상기 제5실시예의 경우와 마찬가지로, 베어링칩(48)과, 흐름조정부재(49)와, 백업부재(50)로 분할 구성됨과 동시에, 상기 제4실시예와 마찬가지로 홀드용 금형부재(4)의 홀드구멍(32)내 중앙부에 압출방향 후방쪽을 향하는 환형상의 단(45)이 형성되고, 큰 직경의 구멍부(32a)에 숫금형(2)이 감합해서 배치되고, 숫금형(2)이 녹크핀(43)에 의해 환형상의 단(45)에 위치결정되어서 연접된 구조로 되어 있다. 그리고, 작은 직경의 구멍부(32B)에는 암금형(3)을 백업하는 백업금형부재(46)가 감합되어 있다.

상술한 바와같이, 본 발명의 압출다이스는 암금형이 숫금형의 환형상 베이스부내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로써, 숫금형과 조합된 것이기 때문에, 중심맞춤을 위한 암수금형의 감합위치로부터 성형간극까지의 거리가 단축되어 압출중에 압출재료로부터 받는 압력에 의해서 압출다이스에 휨이 발생되었다 해도, 이 휨에 기인해서 발생하는 성형볼록부와 성형구멍의 변위차가 없어지며, 내지는 감소되고, 그 결과 압출중에 있어서도 성형볼록부와 성형구멍이 고정밀도의 증심맞춤상태로 유지되어 편육이 없는 치수정밀도가 높은 중공재를 압출가공할 수 있다.

또, 브리지부가 환형상 베이스부의 압출방향에 있어서의 후단면으로 부터 후방으로 돌출되어 형성되고, 또한 암수 양 금형에 의해서 형성되는 성형간극이 환형상의 숫금형 베이스부의 압출방향 후단면 위치 내지는 그 근방위치에 형성되도록 되어 있기 때문에, 포오트구멍이 없어지고, 압출재료와 다이스의 접촉면적, 즉 마찰력이 감소되어서 압출압력을 감소할 수 있어, 중공재의 생산성 향상 등을 도모할 수 있다.

또, 홀드용 금형부재에 복수개의 숫금형이 홀드되고, 암금형이 이들 복수의 숫금형의 환형상 베이스내의 각각에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로서 숫금형과 조합되고, 중공재를 복수개 동시 압출하도록 되어 있기 때문에, 특히 다이스가 대형화되어서 종래의 중심맞춤 암수코어재 맞춤 감합방식에서는 압출중에 성형볼록부와 성형구멍의 중심 어긋남이 발생하기 쉬운 다수개 동시 압출타입의 다이스에 있어서, 압출중의 성형볼록부와 성형구멍의 중심맞춤상태를 고정밀도로 유지할 수 있어, 편육이 없는 치수정밀도가 높은 중공재를 복수개 동시 압출가공할 수 있다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 압출다이스의 전체 단면도,

제2도는 동 다이스에 있어서의 암수 양 금형의 조립상태를 도시한 확대 단면도,

제3도는 제1도 및 제2도의 화살표 1-1선 단면도,

제4도는 암수 양 금형을 분리상태로 해서 압출방향 후방쪽에서 본 사시도,

제5도는 암수 양 금형을 분리상태로 해서 압출방향 전방쪽에서 본 사시도,

제6A도는 제1도의 화살표 2-2선 단면도, 제6B도는 제1도의 화살표 3-3선 단면도,

제7도는 제1도의 화살표 4-4선 단면도,

제8A도는 본 발명의 제2실시예에 관한 것으로서, 암수 양 금형의 조합상태를 도시한 확대단면도, 제8B도는 제8A도의 화살표 5-5선 단면도,

제9A도는 본 발명의 제3실시예에 관한 것으로서, 암수 양 금형의 조합상태를 도시한 확대 단면도, 제9B도는 제 9A도의 화살표 6-6선 단면도,

제10A도는 본 발명의 제4실시예에 관한 것으로서, 암수 양 금형의 조합상태를 도시한 확대단면도, 제10B도는 제10A도의 화살표 7-7선 단면도,

제11A도는 본 발명의 제5실시예에 관한 것으로서, 암수 양금형의 조합상태를도시한 확대단면도, 제11B도는 제11A도의 8-8선 단면도,

제 12A도는 본 발명의 제5실시예에 관한 다이스의 암금형의 압출방향 후단면도,

제12B도는 제12A도의 화살표 9-9선 단면도, 제12C도는 제12A도의 화살표 10-10선 단면도,

제13A도는 본 발명의 제6실시예에 관한 것으로서, 암수 양 금형의 조합상태를 도시한 확대단면도, 제 13B도는 제13A도의 화살표 11-11선 단면도,

제14도는 압출대상이 되는 튜브재의 단면도,

제15A도는 종래의 압출다이스의 단면도, 제15B도는 제15A도의 화살표 12-12선 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 튜브재 2 : 숫금형

3 : 암금형 4 : 홀드용 금형부재

5 : 흐름제어용 금형부재 6 : 백커

7 : 숫금형 환형상 베이스부 8 : 브리지부

9 : 성형볼록부 10 : 축구멍

11 : 환형상의 단 12 : 암금형 감합구멍부

13 : 키이홈 15 : 환형상의 단

16 : 녹크핀통과구멍 18 : 중자지지구멍

19 : 얕은 홈 20 : 핀지지용단

22 : 중자 23 : 지지핀

24 : 통과구멍 26 : 성형구멍 베어링부

27 : 릴리이프구멍부 28 : 성형간극

29 : 재료용착실 30 : 키이돌기

32 : 홀드구멍 33 : 환형상의 단

34 : 환형상의 볼록단부 36 : 브리지부

37 : 재료도통구멍 38 : 수용오목부

39 : 감합오목단부 40 : 릴리이프구멍

41 : 녹크핀통과구멍 43 : 녹크핀

45 : 환형상의 단 46 : 백업부재

48 : 베어링칩 49 : 흐름 조정부재

50 : 백업부재 51 : 축구멍

51a : 칩배치구멍부 51b : 흐름조정구멍부

Claims (4)

1. 중공재의 중공부를 성형하는 숫금형과, 중공재의 외주부를 성형하는 암금형이 구비되고, 상기 숫금형은 환형상 베이스부와, 성형볼록부와, 상기 성형볼록부를 환형상 베이스부에 지지시키는 브리지부를 가지고, 상기 브리지부는 환형상 베이스부의 압출방향에 있어서의 후단면으로부터 후방으로 돌출해서 형성되며, 상기 암금형은 상기 숫금형의 환형상 베이스부의 암금형감합구멍부내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로서 숫금형과 조합되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 환형상 베이스부와 브리지부는 서로 일체로 된 일체성형품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 암수 양 금형에 의해서 형성되는 성형간극이 숫금형의 환형상 베이스부의 압출방향 후단면 위치 내지는 그 근방위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스.
4. 환형상 베이스부와, 성형볼록부와, 상기 성형볼록부를 환형상 베이스부에 지지시키며 상기 환형상 베이스부의 압출방향에 있어서의 후단면으로부터 후방으로 돌출해서 형성되는 브리지브를 가진 복수개의 숫금형과, 상기 복수개의 숫금형 홀드구멍이 형성되고, 각 숫금형홀드구멍내에 상기 복수개의 숫금형을 각각 감합홀드한 홀드용 금형부재와, 각 숫금형의 환형상 베이스의 암금형 감합구멍부 내에 긴밀상태로 감합되어 조립됨으로서 숫금형과 조합된 복수개의 암금형이 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공재의 압출다이스.