WO1996021528A1 - Filiere pour l'extrusion d'un objet a section variable et procede de moulage par extrusion correspondant - Google Patents

Description

明 細 可変断面押出用ダイ スおよび可変断面押出成形方法 技術分野

本発明は、 アル ミ ニウム等の成形材によ って、 特 に長手方向に向けて 断面形状が変化する成形品を押出加工する際に用 い られる可変断面押出 用ダイ スお よび可変断面押出成形方法に開する ものであ る。 背景技術

近年、 一般乗用車や 卜 ラ ッ ク等の各種車辆にお いては、 車体の軽量化、 耐久性の向上あ る いは リ サイ クル性等において優れてい る こ とから、 そ のシ ャー シ一部材、 車体部材、 バンパー材などのよ うな構成部材と して、 従来の鉄製のものに代えてアル ミニウ ムま たはアル ミニウ ム合金製のも のが多用 さ れつつある。

と ころで、 通常このよ うな各種の構成部材を製造する にあたっては、 素材であるアル ミ ニウ ムの融点が低い こ とか ら 、 押出加工が採用 さ れて いる。 この押出加工は、 コ ンテナの先端部に上記構成部材の断面形状を 有する孔部を有する押出用ダイ スを固定 し、 コ ンテナ内に加熱 した素材 ( ビレ ッ ト ） を挿入する と と も に、 この ビ レ ッ ト を加圧機 （ ステム ） に よって上記押出用ダイ ス側に押圧 して上記孔部か ら押 し出すこ と によ り、 上記構成部材を成形する ものである 。 ちなみに、 この押出加工によれば、 押出用ダイ スの孔部が一定の断面形状を有 して いるため に、 得られた上 記構成部材も、 長手方向に向けて一定の断面形状に成形さ れる。

しか しながら 、 上記構成部材のう ち、 例えばシャーシ一用サイ ド ブ レ ームのよ う なものにあっては、 作用する曲げ応力分布が長手方向の中央 部ある いは支点となる両端部では大き く な り 、 その中間部では小さ く な る。 このため、 上記従来の押出用ダイ スでこれを成形 した場合には、 得 られたサイ ドフ レームが長手方向に向けて一定の断面形状、 換言すれば 一定の断面二次モーメ ン 卜 を有するために 、 中央部にお いて必要以上の 寸法および強度を有する もの と なって しま い、 成形材料が無駄になって 不経済であると と も に、 当該構成部材の設置スペースの コ ンパク ト化お よび軽量化を妨げる と い う問題点があった。

そ こで、 このよ うな問理点を解決する従来の押出用ダイ スお よび押出 成形方法と して 、 特開平 5 — 3 1 5 2 7号公報に提案さ れて いる 、 第 3 3 図 に見 られる よ うなものがある。

この押出用ダイ スは、 コ ンテナに固定される固定ダイ ス 1 と 、 この固 定ダイ ス 1 に対 して移動自在に股け られた移動ダイ ス 2 とからなるもの であ り 、 上記固定ダイ ス 1 には、 ウェブを画成する第 1 のダイ ス孔 3 と、 この第 1 のダイ ス孔 3 の上端か ら直角に延びてフラ ンジ を画成する第 2 のダイ ス孔 4 と 、 上記第 1 のダイ ス孔 3の下端か ら第 2 のダイ ス孔 4 と 長さ寸法が同 じで、 かつ幅寸法が大き い第 3 のダイ ス孔 5 とが穿股され、 他方上記移勖ダイ ス 2 には、 上記第 1 のダイ ス孔 3 と連通する第 1 の移 助ダイ ス孔 6 と 、 上記第 3のダイ ス孔 5 と連通 し、 かつ他方のフラ ン ジ を画成する第 2 の移動ダイ ス孔 7 とが穿股されたものである。

上記構成から なる押出用ダイ ス に よれば、 移勖ダイ ス 2 を図中矢印方 向に適宜移動させるこ と によ り 、 第 1 のダイ ス孔 3 と第 1 の移動ダイ ス 孔 6 と に よって 、 成形される構成部材のウェブの長さ寸法を、 当該構成 部材の長手方向に向けて変化させる こ とができるため、 例えば長手方向 の中央部において曲げ強度が高 く 、 かつ両端部にお いて曲げ強度が低い 構成部材を成形するこ とができ る と い う利点がある。

と ころが、 上記従来の押出用ダイ スおよび押出成形方法にあっては、 得られた構成部材において、 ウェブの上下端部に、 長手方向の全長にわ たって一定の厚さ寸法を有する フラ ン ジが形成されてい るため、 ウェブ の長さのみを変化させて も上記長手方向における断面二次モーメ ン ト を 大幅に変化させる こ とが困難であ り 、 しかも車体等に股 βする際に、 不 要となる両端部のフラ ン ジゃ、 ある いは他の部材と干渉する部分のフラ ンジを切削除去する必要があ り 、 当該後加工に手間を要する と い う問題 点があった。 本発明は、 このよ う な従来の押出用ダイ スおよびこれを用いた押出成 形方法が有する課題を有効に解決すべ く なされた もので、 アル ミ ニウム 等の成形材料を押出加工する に際して 、 長手方向に向けて ウェブの長さ 寸法やフ ラ ンジの有無およびその厚さ寸法等を自由 に変化させて成形す るこ とができる可変断面押出用ダイ スおよび可変断面押出成形方法を提 供する こ と をその目的と するものである。

ま た、 本発明の他の目的は、 成形抵抗を小さ く するこ とができ、 しか も成形材の流れの円滑化および歪みの低滅によ り 加工精度の向上を図る こ とのでき る可変断面押出用ダイ ス 、 およびそれを用いた可変断面押出 成形方法を提供するこ と にある。

さ ら に、 本発明の他の目的は、 成形材の押出 し と並行 して上記成形体 の長さ寸法に対する形状を、 簡易な設備で容易に制御する こ とができ 、 よって可変断面の構造部材を髙い寸法精度で押出 し成形する こ とができ る制御シス テム を用 いた可変断面押出成形方法を提供する こ と にある 。 発明の M示

請求の範囲第 1 項に記載の本発明に係る可変断面押出用ダイ スは、 第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を備え、 上記第 1 のダイ ス には、 一方の上 記フ ラ ンジの最大厚さ寸法と同一の幅寸法を有する フラ ンジ部形成孔と、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する方向に延びる ウェブ形成孔と 、 このゥ エブ形成孔の他端部に形成され、 かつ上記フラ ン ジ部形成孔よ り も大き な幅寸法を有するフラ ンジ部連通孔 と を有 してなる第 1 の押出孔が穿股 される と と もに 、 上記第 2のダイ ス には、 他方の上記フ ラ ンジの最大厚 さ寸法と同一の帼寸法を有する フラ ンジ部形成孔と 、 このフラ ンジ部形 成孔と交差する方向に延びる ウェブ形成孔と 、 この ウェブ形成孔の他端 部に形成さ れて上記フラ ンジ部形成孔よ り も大きな帼寸法を有するフ ラ ンジ部連通孔と を有してなる第 2の押出孔が穿設さ れ、 上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス とは、 上記第 1 の押出孔と上記第 2の押出孔とが、 互 いの上記ウ ェブ形成孔を連通させ、 かつ一方の上記ダイ スの上記フラ ン ジ部形成孔を他方のダイ スの上記フ ラ ンジ部連通孔側に位置させて成形 材の押出方向に順次配股される と と も に、 上記ウェブ形成孔に沿って相 対的に移動自在に股け られて い るこ と を特徴とする ものである。

こ こで、 請求の範囲第 2項に記載の発明は、 上記第 1 のダイ ス に、 上 記ウェブ形成孔と平行で、 かつ成形材の押出方向と交差する方向に延び る孔部を穿殺し、 この孔部内に上記第 2 のダイ ス を摺勖自在に揷入 した ものであ り 、 請求の範囲第 3項に記載の発明は、 上記第 1 のダイ スおよ び第 2のダイ ス の厚さ方向の各一端に、 上記各関口部の輪郭を画成する 肉薄のベア リ ング部を形成 し、 このベア リ ング部か ら各他端側に向けて 上記ベア リ ング部よ り も内径が大き い凹部を形成する と と も に、 上記第 1 のダイ ス および第 2 のダイ ス を、 互いの上記ペア リ ング部を隣接させ て配股 した ものである。

ま た、 請求の範囲第 4項に記載の可変断面押出用ダイ ス は、 第 1 のダ イ ス と第 2 のダイ ス と上記第 1 および第 2 ダイ スの相対移動方向と交差 する方向に移動自在に股けられ、 上記相対移動方向 と交差する方向の最 大幅寸法を綢節する第 3 のダイ ス と を備えてな り 、 上記第 1 のダイ ス に は、 一方の上記フラ ンジの最大厚さ 寸法と同一の糰寸法を有するフ ラ ン ジ部形成孔と、 このフ ラ ンジ部形成孔と交差する方向に延びる ウェブ形 成孔と、 このウェブ形成孔の他端部に形成され、 かつ上記フラ ン ジ部形 成孔よ り も大きな幅寸法を有するフ ラ ンジ部連通孔 とを有 してなる第 1 の押出孔が上記開口と して穿設され、 上記第 2のダイ ス には、 他方の上 記フラ ン ジの最大厚さ寸法と同一の帼寸法を有するフラ ン ジ部形成孔と、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する方向に延びるウェブ形成孔と 、 このゥ エブ形成孔の他端部に形成されて上記フラ ン ジ部形成孔よ り も大きな幅 寸法を有するフ ラ ンジ部連通孔とを有 してなる第 2 の押出孔が上記関口 と して穿設され、 上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス は、 互いの上記ゥェ ブ形成孔を連通させ、 かつ一方のダイ スの上記フラ ンジ部形成孔を他方 のダイ スの上記フラ ン ジ部連通孔側に位置させて、 上記ウェブ形成孔に 沿って相対移動自在に配股され、 上記第 3 のダイ ス は、 上配フラ ンジ部 形成孔の長手方向の先端外方に 、 同長手方向に移動自在に配設されて い るこ と を特徴と するものである。

こ こで、 請求の範囲第 5項に記載の発明は、 上記第 3 のダイ スが、 上 記フラ ン ジ部形成孔の長手方向の両端外方の少な く とも一方に配股され て いる こ と を特敏とするものであり 、 請求の範囲第 6項に記載の発明は、 上紀請求の範囲第第 1 のダイ ス には、 上記ウェブ形成孔と平行でかつ成 形材の押出方向 と交差する方向に延びる孔部と 、 上記フ ラ ンジ部形成孔 と平行でかつ成形材の押出方向 と交差する方向に延びる溝部とが股け ら れ、 上記孔部内 に上記第 2のダイ スが摺動自在に挿入さ れ、 上記溝部内 に上記第 3 のダイ スが摺動自在に挿入されて いる こ とを特徴とするもの である。

さ ら に、 I»求の範囲第 7項に記載の発明は、 上記 I»求の範囲第 1 項〜 第 6 項のいずれかに記載の第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔とは、 少な く と も互いの上記フラ ン ジ部形成孔およびウェブ形成孔が同形であ り 、 かつそれぞれ上記フラ ン ジ部形成孔の延在方向と平行な線に対 して対称 となるよ う に上記第 1 のダイ ス と上記第 2 のダイ ス と に穿設さ れて いる こ と を特徴とする ものであ り 、 また請求の範囲第 8 項に記載の発明は、 上記ウェブ形成孔が、 上記フ ラ ンジ部形成孔の延在方向の中央部分に形 成されて いるこ と を特敏とする ものである。

次いで、 請求の範囲第 9項に記載の本発明に係る可変断面押出成形方 法は、 上記請求の範囲第 1 項に記載の可変断面押出用ダイ ス を用いて、 当該可変断面押出用ダイ ス に向けて成形材を押出 しつつ上記第 1 のダイ ス と上記第 2のダイ ス と を相対的に移勖させて、 上記第 1 の押出孔と第 2 の押出孔 との互いの上記ウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方の上記フ ラ ンジ部形成孔と他方の上記フ ラ ン ジ部連通孔と を連通させない位置と、 上記第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔との互いの上記ウェブ形成孔を連 通させ、 かつ一方の上記フラ ン ジ部形成孔の一部と他方の上記フラ ンジ 部連通孔と を連通させた位置と 、 上記第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔 との互いの上記ウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方の上記フラ ン ジ部形 成孔の全て と他方の上記フラ ン ジ部連通孔と を連通させた位置との、 少 な く と も 2 以上の位置において押出成形を行なう こ とに よ り 、 長手方向 に向けて断面形状が変化する成形品を押出加工する こ と を特徴とする も のである。

ま た、 »求の β囲第 1 0項に記載の発明は、 上記請求の範囲第 4項に 記載の可変断面押出用ダイ ス を用いて 、 請求の範囲第 9 項に記載の押出 加工と並行 して 、 さ ら に上記第 3のダイ ス によって上配フラ ン ジ部形成 孔の長さ寸法を翻整する こ と によ り 、 長手方向に向けて断面形状が変化 する成形品を押出加工するこ と を特截とするものである 。 さ ら に、 請求の範囲第 1 1 項に記載の発明は、 コ ンテナ内に供給され た成形材を押圧手段によって押圧 してダイ ス孔か ら押出 しつつ、 可変手 段によって上記ダイ ス孔の開口面積を変化させる こ と に よ り 、 押出 し方 向に断面積が変化する成形体を得る可変断面押出成形方法であって、 予 め制御手段に上記成形体の長さ寸法に対する上記ダイ ス孔の閱口面積の 変化率お よび上記押圧手段によ る成形材の押出量を設定 し、 上記押出 し 成形時に上記押圧手段の移勳量を検出 しつつ、 上記制御手段によ り 、 当 該移勛量に対応する成形体の押出 し長さおよび開口面穰となるよ う に、 上記可変手段によ る上記開口面積の変化量を制御するこ と を特徴とする ものである 。

この際に、 請求の範囲第 1 2項に記載の発明は、 上記押圧手段が上記 成形材を押圧するラムであ り 、 かつ予め上記制御手段に 、 上妃コ ンテナ の断面積 Dおよび上記成形体の長さ z に対する上記開口面積 Aの変化式 A = f ( z ) を入力 し、 上記ラムが Xから d x移動 した検出信号によ り、 上記制御手段によって 、 上記成形体が、 D · d X = f ( z ) · d z に基 づいて算出 した上記 d x に対応する押出 し長さ d z および面積 A となる よ う に、 上記可変手段によって上記開口面穣の変化量を制御する こ と を 待徴とする ものである。 »求の範囲第 1 項に記載の発明お よびこれを用 いた請求の範囲第 9 項 に記載の発明にあっては、 先ず上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を相 対的に移動させて 、 第 1 の押出孔と第 2の押出孔との互いのウェブ形成 孔を連通させ、 かつ一方のフラ ンジ部形成孔と他方のフ ラ ン ジ部連通孔 とを連通させな い位置にお いて成形材を押出すと 、 フラ ッ トバ一状の ゥ エブのみを有する構成都材が成形さ れる。 この Ι8Πこ 、 上述 した状態を保 持しつつ上記第 1 のダイ ス と第 2のダイ ス と を上記ウェブ形成孔に沿つ て移動させるこ と によ り 、 長手方向に向けて上記構成部材におけるゥェ ブの長さ寸法を変化させる こ とが可能となる。

次いで、 上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を さ らに相対的に移動さ せて 、 第 1 の押出孔と第 2 の押出孔 との互いのウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方のフラ ン ジ部形成孔の一部と他方のフラ ン ジ部連通孔と を連通 させた位置に いて成形材を押出す と 、 ヴエブの両端部に上記フラ ン ジ 部形成孔の一部に相当する厚さ寸法のフ ラ ン ジを有する上記構成部材が 成形加工さ れる 。 この藤に、 上述した状態を保持 しつつ上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス とを上記ウェブ形成孔に沿って移動さ せるこ と によ り、 長手方向に向けて上記構成部材におけるフ ラ ンジの厚さ寸法を適宜変化 させる こ とが可能となる。

さ ら に、 上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス とを相対的に移動させて、 第 1 の押出孔と第 2の押出孔との互いのウェブ形成孔を連通させ、 かつ —方のフ ラ ンジ部形成孔の全て と他方のフ ラ ンジ部連通孔と を連通させ た位置にお いて成形材を押出す と、 ウェブの両端部にそれぞれ最大厚さ 寸法のフラ ンジ を有する上記構成部材が成形される 。 こ こで、 上述 した 状態を保持 しつつ、 さ ら に上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を上記ゥ エブ形成孔に沿って移動させる こ と によ り 、 上記フ ラ ン ジ間のウェブの 長さ寸法を変化させる こ とが可能となる。 そ して さ らに、 上記第 2 のダ イ ス を移動させる と 、 中央部に リブが形成された構成部材が成形され、 そのま ま第 2のダイ ス を移動させる と 、 最終的には角棒を成形する こ と も可能とな る。

したがっ て、 第 1 のダイ スお よび第 2 のダイ スの相対位置を上述 した 各位置閱係に適宜変化させる こ と によ り 、 長手方向に向けて、 適宜寸法 の長さ を有する ウェブのみの部分、 ウェブの両端部に適宜の厚さ寸法を 有するフラ ンジが形成された部分お よびウェブの両端部に最大厚さ寸法 のフラ ン ジ を有 し、 かつ適宜寸法の長さ を有する ウェブが形成された部 分と いった、 可変断面形状を有する構成部材を容易 に成形する こ とが可 能となる。

こ こで、 上記構成部材に曲げモーメ ン ト が作用する場合に、 その中立 軸か らの距離 z における微小断面積を d A とすれば、 断面二次モーメ ン ト I = I A Z ² d A , であるか ら 、 周知のよ う に上記フ ラ ンジの有無が上 記断面二次モーメ ン 卜の値に大きな影響を及ぼすこ と になる。 この点、 上記猜求の範囲第 1 項に記載の発明によれば、 構成部材の長手方向に向 けて 、 フラ ンジの有無お よびその厚さ寸法を 自由 に選択 して成形する こ とが可能であるため、 当該構成部材の曲げ強度を広い範囲にわたって蹰 節する こ とができ る。 しかも 、 上記フラ ン ジを形成すべ きでな い箇所に は、 予め押出成形時にウェブのみの部分を成形する こ とができ 、 よ って 後工程等において別途不要部分のフラ ンジを切削加工する と いつた手間 が不要とな る。

この際に 、 請求の範囲第 2項に記載の発明のよ う に、 上記第 1 のダイ ス に形成 した上記孔部内に上記第 2 のダイ ス を摺動自在に挿入すれば、 上記第 1 のダイ ス に対 して上記第 2 のダイ ス を安定的に摺動自在に保持 する こ とができ 、 よって構成部材における成形精度を向上させる こ とが 可能となる。

ま た、 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、 ベア リ ング部によつ て形成される押出成形孔に成形材を流すので、 成形孔と押出形成孔との 間の摺勐抵抗が滅少する。 ま た、 第 1 、 第 2 のダイ スのベア リ ング部が 連統 して い るので、 第 1 のダイ ス に よ る加工点と第 2のダイ ス によ る加 ェ点との押出方向における位置ずれが滅少する。

加えて 、 請求の範囲第 4項ま たは第 5項に記載の発明およびこれを用 いた請求の範囲第 1 0項に記載の発明によれば、 構成部材の長手方向に 向けてフ ラ ンジの厚さ並びに長さ寸法を自由 に選択 して成形する こ とが 可能であるため、 当該構成部材の曲げ強度を広い範囲にわたって綢節す る こ とができる 。 しかも 、 フラ ンジの長さ を適当 に翻整 しながら成形す る こ とができるので、 局部的にフラ ンジの寸法を短 く した り 、 フラ ン ジ を切欠いた り する こ とが成形時点で簡単にでき、 後工程等にお いて別途 不要部分のフラ ンジを切削加工する と いった手間が不要 となる。

この ISに 、 請求の範囲第 6 項に記載の発明のよ う に、 第 1 のダイ ス に 形成 した孔部お よび溝部内に第 2のダイ スおよび第 3のダイ ス をそれぞ れ摺動自在に挿入すれば、 第 1 のダイ ス に対 して第 2のダイ ス 、 第 3 の ダイ ス を安定的に摺動自在に保持する こ とができ 、 構成部材における成 形精度を向上させる こ とが可能となる。

ま た、 請求の範囲第 7項に記載の発明のよ う に、 第 1 の押出孔と上記 第 2 の押出孔の少な く と もフラ ンジ部形成孔およびウェブ形成孔を同形 に形成すれば、 上下ま たは左右に対称な構成部材を同様に して成形加工 する こ とができ 、 請求の範囲第 8項に記載の発明の よう に、 ウェブ形成 孔をフ ラ ン ジ部形成孔の延在方向の中央部分に形成すれば、 特にサイ ド フ レーム等の強度部材と して一般に用 い られる H型部材を成形する こ と が可能となる。

さ ら に、 請求の範囲第 1 1 項に記載の可変断面押出成形方法によれば、 先ず制御手段に上記成形体の長さ寸法に対するダイ ス孔の関口面積の変 化率および押圧手段によ る成形材の押出 し量を設定 して 、 押出成形時に、 押圧手段の移動量を検出 しつつ、 上記制御手段によ り 、 経時的に成形体 の押出 し長さお よび開口面積が、 上記移助量から得られた成形材の押出 し量 （体積） になるよ う に、 上記可変手段によるダイ ス孔の関口面積の 変化量を制御して いるので、 直接成形体の押出 し長さを計測する こ とな く 、 成形材の押出 し と並行 して 、 上記成形体の長さ寸法に対する形状を 容易に制御する こ とができ、 この結果可変断面を有する構造部材を髙い 寸法精度で押出 し成形する こ とがで き る。

また、 上記位置検出手段と しては、 一般的な速度計測用のパルス発信 器や光センサ等を用いる こ とができ 、 さ ら に制御手段と しては、 小型の パーソナルコン ビユ ー夕等の滇算処理装置を使用するこ とができ るため に、 従来の押出成形装置に大幅な改造などを行う こ とな く 、 簡易な追加 設備のみで上記制御を行う こ とが可能となる。

ちなみに、 請求の範囲第 1 2 項に記載の発明は、 上記請求の範囲第 1 1 項に記載の発明の一実施態様であ り 、 こ れによつ て上記制御手段に よ る作用を具体的に説明する と 、 先ず、 第 3 2 図に示すよ う に、 成形すベ き構造部材にお ける長さ z に対する闢ロ面積 Aの変化式 A = f ( z ) を 求め、 予め上記制御手段に、 コ ンテナの断面稜 Dお よび上記成形体の長 さ z に対する開口面積 Aの変化式 A = f ( z ) およびこの変化式と可変 手段の制御量と の閲係式を入力する。

こ こで、 ラムが d x移動する こ と によっ て押出さ れた成形材の体積は、 d V = D · d x であ り 、 他方ラ ムの上記移動 d x に よって 、 関口面積 A が変化されつつダイ ス孔か ら d z の長さの成形体が押出 さ れた と する と、 押出された成形体の体積は、 d V = f ( z ) · d z であ るから 、

D · d = f ( z ) · d z (1)

の M係式が成 り 立つ。

したがっ て、 ラムが位置 x 。 から ま で Δ χ移動するのに対応 して、 成形体が ζ 。 か ら ま で押出される長さ Δ ζ は、 （1) 式の両辺をそれ ぞれの範囲 につ いて積分する こ とに よ り 、

D · 厶 X = F ( ζ 1 ) — F ( ζ 。） （2)

で表される。 なお、 F ( z ) = I f ( z ) d z であ る。 そ して 、 （2) 式 にお いて A = f ( z ) の閲係式および D、 z ： の値は既知であるから 、 押出 し成形時に上記ラムの移動量を検出 し、 これが制御手段に設定 した Δ χまで移動 した時点で、 当該制御手段によって 、 成形体が（2) 式に基 づいて算出 した上記 Δ χに対応する押出 し長さ Δ ζおよび面積 f ( z ！ ) となるよ う に、 上記可変手段に よって上記開口面穣の変化量を制御する こ と によって、 所定の可変断面形状を有する成形体が押出 し成形される。 この際に、 Δ X を、 上記開口面積 Aの変化率に対 して充分に小さ い値 に設定すれば、 ダイ ス孔の開口面積と して、

平均値 { f ( Z i ) 一 f ( 2 。） } 2 = ：^ 111を用 いる こ とができ、 こ の結果（2) 式は

D · Δ X = f m · 厶 z (3)

と簡略化するこ とができ るために、 Δ ζ = Δ χ · ϋ ( R = D / f m ： 押出比） となって 、 当該 Δ χ間における押出比を演算する こ と によ り 、 Δ χに対応する Δ ζ を算出する こ とができ 、 よって制御手段における演 算処理が一層容易となって好ま しい。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の可変断面押出用ダイ スの第一実施例における第 1 のダイ ス を示す平面図、 第 2図は、 第 1図の I I 一 I I 線視断面図であ り 、 第 3図は、 本発明の一実施例にお ける第 2のダイ ス を示す平面図、 第 4図は、 第 1 図の第 1 のダイ ス と第 3図の第 2のダイ ス と を組合わせ た状態を示す平面図、 第 5図は、 第 4図の V— V線視断面図、 第 6図は、 可変断面押出用ダイ ス を組込んだ押出成形装 ¾を示す概略構成図、 第 7 図は、 第 1 図〜第 3図に示す第 1お よび第 2の押出孔の形状を示す平面 図である。

第 8図は、 第 7図の第 1 および第 2の押出孔によ り ウェブのみを成形 する場合の状態を示す平面図、 第 9 図は、 第 8図の第 2の押出孔をさ ら に移動させた状態を示す平面図、 第 1 0 図は、 第 9 図の第 1 お よび第 2 の押出孔でウェブとフラ ンジを成形する場合の状態を示す平面図、 第 1 1 図は、 第 1 0 図において最大厚さ 寸法のフ ラ ンジ を成形する場合の状 態を示す平面図、 第 1 2 図は、 第 1 1 図の第 2 の押出孔を移勳させて ゥ エブの長さ寸法を伸張させた状態を示す平面図、 第 1 3 図は、 第 1 2 図 の第 2の押出孔を移動させて ウェブの最大長さ寸法まで伸張させた状態 を示す平面図、 第 1 4 図は、 第 1 3 図の第 2 の押出孔を移觔させて中央 部に リ ブを形成 した状態を示す平面図、 第 1 5 図は、 第 1 4 図の第 2 の 押出孔を さ ら に移動させて角棒状部分を成形する状態を示す平面図であ る。

第 1 6 図は、 第 6 図の押出成形装置によ って成形された構造部材の一 例を示す側面図、 第 1 7 図は、 第 6 図の押出成形装置の制御シス テム に よって成形される成形体の長さ と面積との関係を示すグラ フ 、 第 1 8 図 は、 本発明 に係る可変断面押出成形方法の一実施例を示すフ ロ ーチヤ一 卜である。

第 1 9 図は、 本発明の可変断面押出用ダイ スの第二実施例における第 1 および第 2の押出孔の形状を示す平面図、 第 2 0 図は、 第 1 9 図の第 1 および第 2の押出孔によ り ウェブのみを成形する場合の伏態を示す平 面図、 第 2 1 図は、 第 1 9 図の第 1 および第 2の押出孔でウェブと フ ラ ン ジを成形する場合の状態を示す平面図、 第 2 2 図は、 第 2 1 図にお い て最大厚さ 寸法のフラ ン ジを成形する場合の状態を示す平面図である。 第 2 3 図は、 本発明の可変断面押出用ダイ スの第三実施例の概念図で あ り 、 （a )は展開状態を示す図、 （b )は組み合わせ状態を示す図、 第 2 4 図は、 同実施例において第 3 のダイ ス を動作させて いる状態を示す概念 図、 第 2 5 図は、 同実施例の具体的構成を示す平面図、 第 2 6 図は、 第 2 5 図の V I - V I 矢視部分を簡略化 して示す断面図である。 第 2 7 図（a )〜（c )は、 同実施例にお いて第 1 および第 2 のダイ スの相 対移動によ って成形可能な構造部材の断面の例を示す図、 第 2 8 図（a ) 〜（f )は、 同実施例において第 3 のダイ スの位置の調整によっ て成形可 能な構造部材の断面の例を示す図、 第 2 9 図（a )〜（d )は、 本発明の可変 断面押出用ダイ ス にお ける第 3 のダイ スの設置位 Sの各例を示す概略図、 第 3 0 図は、 同第 3のダイ スの設置位置の他の例を示す概略図である。 第 3 1 図は、 本発明の可変断面押出用ダイ スの第三実施例の変形例を 示す概念図、 第 3 2 図は、 本発明の可変断面押出成形方法の原理を説明 するためのグラ フ 、 第 3 3 図は、 従来の押出用ダイ スを示す縦断面図で ある。 発明を実施するための最良の形態

実施例 1

第 1 図〜第 6 図は、 本発明の可変断面押出用ダイ ス （以下、 押出用ダ イ ス と略称する。 ） を、 一部フ ラ ン ジが形成されな い H型部材を押出加 ェするもの に適用 した一実施例を示すものである。

これらの図にお いて 、 この押出用ダイ スは、 第 1 のダイ ス 1 0 と第 2 のダイ ス 1 1 と を備えてなる ものである。 第 1 図お よび第 2 図に示すよ う に、 上記第 1 のダイ ス 1 0 は、 熱間工具網によっ て形成された略外観 方形板状の部材で、 コ ンテナ （ 図示せず） 側に位置する上面 1 2 の中央 部には、 上記コ ンテナから押出 される成形材の流路とな る凹部 1 3が形 成されてお り 、 この凹部 1 3 の底部に第 1 の押出孔 1 4 が穿投されて い る。

この第 1 の押出孔 1 4 は、 成形すべきサイ ドフ レーム等の構成部材に おける一方のフ ラ ンジの最大厚さ寸法と同一の幅寸法を有する フラ ンジ 部形成孔 1 5 と 、 このフ ラ ンジ部形成孔 1 5 の中央部と 直交する方向に 延びる ウェブ形成孔 1 6 と、 このウェブ形成孔 1 6 の他端部に形成され たフラ ン ジ部連通孔 1 7 とから形成 さ れたものであ る。 こ こで、 上記フ ラ ン ジ部連通孔 1 7 は、 上記フ ラ ン ジ部形成孔 1 5 と同一の長さ寸法を 有 し、 かつ該フ ラ ンジ部形成孔 1 5 よ り も大きな幅寸法を有する よ う に 形成されて いる。

上記ウェブ形成孔 1 6 の両側に位置する凹部 1 3 の側壁には、 上記成 形材を円滑にウェブ形成孔 1 6 に導 く ための、 傾斜面 1 8 が形成されて いる。 さ ら に、 上記上面 1 2 の中央部には、 これか ら突出 して上記コ ン テナの下面と嵌合する円形の段差部 1 9 が形成されてお り 、 この段差部 1 9 の中央部には、 コ ンテナ内と上記凹部 1 3 と を連通させる大径の案 内孔 2 0 が形成されて いる。

ま た、 この第 1 のダイ ス 1 0 の側面中央部には、 上記ウェブ形成孔 1 6 と平行に延びて上記側面間を貢通 し、 かつ上記第 1 の押出孔 1 4 と連 通する孔部 2 2 が穿股されてお り 、 この孔部 2 2 の側面中央部には、 上 記第 2 のダイ ス 1 1 の側面を密に摺勦自在に案内するた めの案内壁 2 3 が形成さ れている。 そ して、 この第 1 のダイ ス 1 0 の孔部 2 2 内に、 第 4 図に示すよう に、 上記第 2のダイ ス 1 1 が摺勳自在に設け られて いる。 上記第 2 のダイ ス 1 1 は、 第 3図に示すよ う に、 上記孔部 2 2 内に挿 入される頭部 2 5 と 、 この頭部 2 5 を孔部 2 2 内において摺動させるた めの油圧シ リ ンダ等の駆動手段が連結されるクラ ンプ部 2 6 とか ら一体 に構成されたものである。 上記頭部 2 5 は、 熱間工具痢等によ っ て形成 された外観略方形板状の部材で、 その中央部には、 上記第 1 の押出孔 1 4 と同一寸法に形成されたフラ ンジ部形成孔 2 7 と 、 このフラ ンジ部形 成孔 2 7 の中央部と直交する ウェブ形成孔 2 8 と、 この ウェブ形成孔の 他端部に形成さ れたフラ ンジ部連通孔 2 9 からなる第 2 の押出孔 3 0が 穿股されて いる。 こ こで、 上記ウェブ形成孔 2 8 は、 この第 2 のダイ ス 1 1 の側壁 3 1 と平行になる よ う に形成されている。

そ して、 上記第 2のダイ ス 1 1 は、 第 4図に示すよ う に、 そのフラ ン ジ部形成孔 2 7 を第 1 の押出孔 1 4のフラ ン ジ部連通孔 1 7側に位置さ せて 、 換言すれば、 上記フ ラ ン ジ部形成孔 1 5の延在方向と平行な線に 対 して対称となる よう に し、 かつ互いの上記ウェブ形成孔 1 6 、 2 8 を 連通させて 、 上記第 1のダイ ス 1 0の孔部 2 2内の案内壁 2 3 に沿って 摺動自在に押入されて いる。 こ れに よ り 、 上記第 1 の押出孔 1 4 と第 2 の押出孔 3 0 と は、 成形材の押出方向に向けて順次配股されて いる。

こ こで、 第 5 図に示すよ う に 、 上記第 1 のダイ ス 1 0の凹部 1 3底部 の押出孔 1 4には、 その開口部の輪郭を画成する肉薄のペア リ ング部 1 4 Bが形成されて いる。 これによ り 、 上記第 1のダイ ス 1 0は、 ペア リ ング部 1 4 Bを当該第 1 のダイ ス 1 0の板厚方向端部、 すなわち押出方 向 Pの下流側端部に位置させて配置されて いる。

ま た第 2のダイ ス 1 1 の押出方向下流側の壁面 3 2の中央部には、 第 1のダイ ス 1 1 と同様の形状を有して逃 し部となる凹部 1 3が股け られ、 その凹部 1 3の底壁に、 上記押出孔 3 0が穿股されてい る。 この押出孔 3 0 を画成する開口部の輪郭は、 凹部 1 3の底壁を構成する肉薄のベア リ ング部 3 0 B に よって形成さ れてお り 、 ベア リ ング部 3 0 Bは、 第 2 のダイ ス 1 1の板厚方向锸部、 すなわち押出方向 Pの上流側端部に片寄 せて配置さ れて いる。 従って、 組合わせ状態にお いて、 第 1のダイ ス 1 0 と第 2のダイ ス 1 1 とは、 互いのベア リ ング部 1 4 B、 3 0 Bを «接 させて配股されて いる。

以上の構成か らなる押出用ダイ ス は、 第 6 図に示すよ う に、 アル ミ 二 ゥム等の成形材 3 5が収納されるコ ンテナ 3 6 と 、 この コ ンテナ 3 6の 基塌部に股けられ、 ラム 3 7 に よって内部の成形材 3 5 を先端側に押圧 する押出機のシ リ ンダ （押圧手段） 3 8 と を備えた押出成形装置の、 上 記コ ンテナ 3 6 の先端部に配設されて、 上記ラ ム 3 7 に よって押出され る上記成形材 3 5 を成形体の形状に画成する よ う になっ てお り 、 上記第 2のダイ ス 1 1 のクラ ンプ部 2 6 には、 こ れを押出 し方向と直交する方 向に移勖させて上記ダイ ス孔の面穣を変化させるためのギヤ一ドモ一夕 4 1 およびこれを駆動するス ク リ ュージャ ッ キ 4 2 が連結されてお り 、 これ らギヤ一ドモータ 4 1 とス ク リ ュージャ ッキ 4 2 と によって押出 し 用ダイ スの可変手段が構成さ れて い る 。

さ ら に、 この押出成形装置には、 可変押出成形を円滑に行な う ための 制御システムが股け られて いる 。

すなわち 、 押出成形装置のラ ム 3 7 に、 その押圧方向の移助量 d x を 検出するためのパルス発信器 （位置検出手段） 4 0 が股け られて いる。 他方、 上記スク リ ユージャ ッ キ 4 2 に、 図示されな いビニオン . ラ ッ ク 機構が取付けられ、 当該 ビニオンに、 上記ス ク リ ュージャ ヅ キ 4 2 の位 置を検出するパルス発信器 4 3 が股けられて いる。 さ ら に、 この制御シ ステム には、 上記パルス発信器 4 0 か らの検出信号に基づいて 、 予めデ 一タ イ ンブヅ ト 用の端末コ ン ソ ール 4 4から入力さ れた成形体の押出 し 長さ と開口面積の変化率および上記コ ンテナの断面積の径等の制御デ一 夕 によっ て 、 上記ラム 3 7 の移動量における成形材 3 9 の押出 し量に対 応する成形体の押出 し長さおよび開口面積を算出 し 、 ギヤ一ドモータ 4 1 を制御 して上記第 2 のダイ ス 1 1 を移動させる制御装置 （制御手段） 4 5 が設け られてお り 、 上記制御装置 4 5 には、 パルス発信器 4 3 か ら の第 2のダイ ス 1 1 の位置情報がフ ィ ー ドバ ヅ ク さ れる よ う になつて い る。

次に、 第 7図〜第 1 5 図に基づいて 、 以上の構成から なる押出用ダイ ス を用 いてアル ミ ニウムまたはアル ミ ニウム合金か らな るサイ ド フ レー ム等の構成部材を押出加工する方法について説明する。 第 7 図中ハッ チングで示す部分が、 上記第 1 の押出孔 1 4 お よび第 2 の押出孔 3 0の形状を示すもので、 第 8 図〜第 1 5 図は、 それぞれ上記 第 1 の押出孔 1 4 および第 2 の押出孔 3 0 の位置 係を示すものである。 ちなみに、 第 8 図〜第 1 5 図において 、 両ハ ヅチングが重複する部分が、 押出加工に よっ て成形される上記構成部材の断面形状を示 して いる。 先ず、 第 8 図 に示すよ う に、 ギヤー ドモータ 4 1 を駆動 して第 2 のダ イ ス 1 1 を第 1 のダイ ス 1 0 の孔部 2 2 内の案内壁 2 3 上を摺勖させ、 第 1 の押出孔 1 4 と第 2 の押出孔 3 0 との互いのウェブ形成孔 1 6 、 2 8 を連通させ、 かつ一方のフ ラ ンジ部形成孔 1 5 、 2 7 と他方のフ ラ ン ジ部連通孔 1 7 、 2 9 と を連通させな い位置において成形材と してのァ ル ミ ニゥム またはアル ミ ニウム合金を押出す。 する と、 当該成形材は、 上記ウェブ形成孔 1 6 、 2 8 の連通 した部分のみを通過 して押出される ため、 この結果、 上記連通部分の長さ寸法に対応 したフ ラ ッ トバー状の ウェブのみを有する平板状の構成部材が成形される。

そ して この際に、 上述 した状態を保持 しつつ上記第 2 のダイ ス 1 1 を 移動させて ウェブ形成孔 1 6 、 2 8 の連通部分の長さ を変化させる こ と によ り 、 長手方向に向けて上記構成部材におけるウェブの長さ寸法を変 化させる こ とができ、 第 9 図に示す位置において 当該ウェブの長さ寸法 が最大にな る。

次いで、 第 1 0 図に示すよ う に、 上記第 2 のダイ ス 1 1 をさ ら に第 1 のダイ ス 1 0内に向けて移勖させて 、 一方のフラ ン ジ部形成孔 1 5 、 2 7 の一部と他方のフラ ン ジ部連通孔 1 7 、 2 9 と を連通させた位置にお いて成形材を押出す。 する と 、 ウェブの両端部に、 上記フラ ン ジ部形成 孔 1 5 、 2 7 と フラ ン ジ部連通孔 1 7 、 2 9 との連通部分に相当する厚 さ寸法 Wのフラ ンジを有する H型の構成部材が成形される。 そ して 、 上 述 した状態を保持 しつつ上記第 2のダイ ス 1 1 を移動させる こ と によ り、 長手方向に向けて上記構成部材にお けるフ ラ ンジの厚さ 寸法 Wを適宜変 化させる こ とができる。

さ らに、 第 1 1 図に示すよ う に、 上記第 2 のダイ ス 1 1 を 動させて、 第 1 の押出孔 1 4 および第 2 の押出孔 3 0 の一方のフラ ン ジ部形成孔 1 5 、 2 7 を他方のフラ ンジ部連通孔 1 7 、 2 9 と完全に連通させた位置 にお いて成形材を押出す と 、 ウェブの両端部にそれぞれ最大厚さ寸法の フ ラ ンジを有する H型の構成部材が成形加工される 。 そ して、 上述 した 状態を保持 しつつ上記第 2 のダイ ス 1 1 を上記案内壁 2 3 に沿って移動 させる こ と によ り 、 第 1 2図および第 1 3 図に順次示すよ う に、 上記フ ラ ン ジ間のウェブの長さ寸法を慚次増大させる こ とができ る。 そ して さ ら に、 上記第 2 のダイ ス 1 1 を移動させる と 、 第 1 4図に示すよ う に、 中央部に リ ブが形成された構成部材が成形され、 そのま ま第 2 のダイ ス 1 1 を移動させる と、 第 1 5 図 に示すよ う に、 最終的には角棒を成形す る こ と も可能となる。

したがって、 上記押出用ダイ ス に あっては、 第 1 のダイ スおよび第 2 のダイ スの相対位 βを上述 した各位置関係に適宜変化させる こ と によ り、 第 8 図および第 9 図に示すよ う な適宜寸法の長さ を有するウェブのみの 平板状の部分、 第 1 0 図に示すよう なウェブの両端部に適宜の厚さ寸法 Wを有する フラ ンジが形成された Η型の部分、 並びに第 1 1 図〜第 1 3 図に示すよ うな ウェブの両端部に最大厚さ寸法のフ ラ ン ジ を有 し、 かつ 適宜寸法の長さ を有する ウェブが形成された Η型の部分、 さ ら には第 1 4図に示すよ う な中央部に リ ブが形成された部分、 そ して最終的には第 1 5 図に示すよ う な角棒状の部分と いった、 長手方向に向けて多様な可 変断面形状を有する構成部材を容易に成形加工する こ とができ る。

この場合に、 上記押出用ダイ ス によれば、 構成部材の長手方向に向け て、 適宜長さを有するウェブのみか らなるフラ ンジの無い平板状の部分、 あるいは適宜のフラ ン ジの厚さ寸法およびウェブの長さ寸法を有する H 型の部分、 さ ら には、 H型のウ ェブ中央部に リ ブが形成された部分、 角 棒状の部分を自由 に成形する こ とが可能であるため 、 当該構成部材の曲 げ強度を広い範囲にわたって澜節する こ とができ る 。 しかも 、 上配フ ラ ンジを形成すべ きでない箇所には、 予め押出成形時にウ ェブのみの部分 を成形する こ とができ るため、 後工程等にお いて別途不要部分のフラ ン ジを切削加工する と いつた手間が不要とな り 、 よっ て製造コス 卜 の低減 化を図る こ とが可能となる。

この際に 、 上記第 1 のダイ ス 1 0 に ウェブ形成孔 1 6 と平行に孔部 2 2 を形成 し 、 この孔部 2 2の案内壁 2 3 に上記第 2 のダイ ス 1 1 を密に 摺勳自在に揷入 して いるので、 上記第 1 のダイ ス に対 して上記第 2のダ イ ス を安定的に摺動自在に保持する こ とができ、 よ って構成部材におけ る成形精度を向上させる こ とが可能となる。

加えて 、 成形材は第 1 、 第 2 のダイ ス 1 0 、 1 1 のベア リ ング部 1 4 B 、 3 O B によ って形成される押出成形孔を通過する際に成形さ れる。 従って、 押出成形孔の内壁面に対する成形材の摺助長さ は、 ベア リ ング 部 1 4 B 、 3 0 Bの肉厚相当分にな り 、 第 1 、 第 2 のダイ ス 1 0 、 1 1 の肉厚全幅で押出孔の輪郭を形成 した場合と比べて 、 成形時に生 じる摩 擦抵抗が大幅に滅少する。 この結果、 上記押出成形に要する押出 しシ リ ンダをよ り 小型のものにする こ とが可能とな り 、 よ って装置全体の小型 化を図る こ とができて経済的である。

ま た、 特 に第 1 、 第 2 のダイ ス 1 0 、 1 1 のベア リ ング部 1 4 B 、 3 O Bが »接 して いるので、 成形材の流れの円滑化並びに歪みの低滅を図 る こ とがで きるため、 高い精度で押出加工するこ とがで き る。

と ころで、 このよ う な押出成形装置を用 いて可変断面の構成部材を押 出 し成形する場合には、 第 1 6 図に示すよ う に、 押出さ れる成形体 3 9 の所定の長さ位 fi! L L ₂、 L ₃、 L «から 、 ウェブの長さ 寸法の増加率 ある いは減少率等に応 じて、 ギヤ一 ド モ一夕 4 1 と スク リ ュー ジャ ッ キ 4 2 を駆勖制御 して第 2のダイ ス 1 1 を徐々 に移動させる こ と に よ り 、 両押出孔 1 4、 3 0の重複部分 とな る押出成形孔の面積を変化させて行 かなければな らな い。

しか しながら 、 現実的には、 成形体 3 9 は連統的に押出される もので ある う え に 、 その押出 される速度も 、 押出成形孔の面積の変化によっ て 逐次変化するため、 その長さ寸法を直接 リ アルタ イ ム に計測 して押出成 形孔の関口面稱を制御する こ と は困難であ り 、 よっ て所定の可変断面寸 法を有する成形体 3 9 を得る こ とが極めて難 しい と いう 問題点がある。 そ こで、 上記押出成形を行な う際には、 以下に述べる 、 第 6図に示す 制御システムを用 いた本発明に係る可変断面押出成形方法の一実施例に 基づ いて行なえばよ い。

先ず、 第 1 7 Eは、 上記制御システムを用 いて成形 し ょ う とする H形 の成形体 （構造部材） 3 9の長さ方向における断面穣、 換言すれば押出 成形孔の開口面積の変化を示すものである。 ちなみに、 この成形体 3 9 においては、 断面種の変化率が線形であるために、 第 1 7 図は、 同図に おける縦軸を第 2のダイ ス 1 1 の移勳量と した場合と相似形になる。 こ の成形体 3 9は、 そのウェブの長さ寸法が、 図中横軸で示す長手方向に 向けて Z 。 から まで一定の割合 A = f i ( Z ) で渐次增加 し、 さ ら に から Z ₂ ま でよ り大きな割合 A = f ₂ ( Z ) で增加する と と も に、 Z から Z ₃ ま では一定とな り 、 Z ₃ から Z * ま では逆に一定の割合 A = f ( Z ) で減少する形状となっている。

このよ う な形状の成形体 3 9 を成形する には、 第 6図お よび第 1 8図 に示すよ う に、 予め端末コ ンソール 4 4か ら制御装置 4 5 に、 A = f t ( Z ) 、 A = f ₂ ( Z ) および A = f ₃ ( Z ) の傾きおよび切片と いった 制御形状お よび Z。〜 Z «の座棵、 第 2のダイ ス 1 1 の移勖量と上記関口 面 «Αの変化量との M係、 さ ら にはコ ンテナの断面積 D等を入力 し、 次 いで制御 ffl度を入力する。 これによ り 、 制御装置 4 5 にお いて 、 微小平 均断面積、 微小平均押出比 （ D /A ) およびラム 3 7の変位の判定値を 演算する。

次いで、 成形開始後に、 逐次パルス発信器 4 0か らのラム 3 7の移動 量が制御装置 4 5 に入力され、 第 1 8図の にお いて この入力値が演 算値と一致する と 、 ギヤー ド モー夕 4 1が駆動され、 ス ク リ ユージャ ヅ キ 4 2 によって第 2のダイ ス 1 1が A - f i i Z ) に基づいて演算され た対応する西離だけ移動する。 この際に、 当該移勖量は、 パルス発信器 4 3からの検出信号によ り フ ィ ー ドノ ッ ク制御される。 そ して、 以上の 微小移勖制御が繰 り返され、 J ₂ にお いてラム 3 7が に対応する変 曲点 に到達する と 、 再び Z ₂ に対応する X ₂ ま で、 A = f ₂ ( Z ) の曲線部分につ いての形状制御が開始される。

このよ う に して、 A = f ₃ ( Z ) の曲線部分の形伏制御が終了する と、

J ₃にお いて形状制御の終了が判断されて 、 一連の制御が完了する。 このよ う に、 上記制御システムを用 いた制御方法によれば、 先ず制御 装置 4 5 に上記成形体 3 9の長さ寸法に対する押出成形孔の開口面積の 変化率 A f i Z ) 、 A = f 2 ( Z ) および A = f ₃ ( Z ) やコ ンテナ の断面積等を入力 し、 押出 し成形時に、 パルス発信器 4 0からのラム 3 7の移動量を検出 しつつ、 成形体 3 9の押出 し長さ Zお よび開口面 «Α が、 上記移動量か ら得られた成形材 3 9の押出 し体積になるよ う に、 上 記第 2のダイ ス 1 1の移動量を制御 して いるので、 直接成形体の押出 し 長さ を計測する こ とな く 、 成形材 3 9の押出 しと並行 して上記成形体 3 9の長さ寸法 Z に対する形状を 、 容易に制御する こ とができ、 よ って可 変断面の構造部材を离い寸法精度で押出 し成形する こ とができ る。 ま た、 上記制御を行う については、 市販のパルス発信器 4 0 、 4 3や 小型のパー ソナルコ ン ビュ一夕等の制御装置 4 5 を使用するこ とができ るために、 従来の押出成形装置に大幅な改造などを行う こ とな く 、 簡易 な追加設備のみで上記制御を行う こ とが可能となる。 実施例 2

第 1 9 図〜第 2 2 図は、 本発明の押出用ダイ ス を 、 一部フラ ン ジが形 成されないコ字型部材を押出加工するものに適用 した第二実施例を示す ものであ り 、 第 1 および第 2 の押出孔以外の構成部分につ いては、 上述 した第一実施例のもの と同一であるためにその説明を省略する。

第 1 9 図に示すよ う に、 この押出用ダイ ス においては、 それぞれ第 1 のダイ ス に第 1 の押出孔 5 5 が穿股され、 他方第 2 のダイ ス に第 2の押 出孔 5 6 が穿股されて いる。

上記第 1 の押出孔 5 5 は、 成形すべき構成部材における一方のフラ ン ジの最大厚さ寸法と同一の帼寸法を有するフラ ン ジ部形成孔 5 7 と 、 こ のフラ ン ジ部形成孔 5 7 の一端部と 直交する方向に延びる ウェブ形成孔 5 8 と 、 このウェブ形成孔 5 8 の他端部に形成さ れたフ ラ ンジ部連通孔 5 9 とか ら形成されたものであ る。 なお、 上記フラ ンジ部連通孔 5 9 は、 フラ ンジ部形成孔 5 7 と同一の長さ寸法を有 し、 かつ該フ ラ ン ジ部形成 孔 5 7 よ り も大きな幅寸法を有する よ う に形成されてい る。

他方、 上記第 2の押出孔 5 6 は、 上記第 1 の押出孔 5 5 と同一寸法に 形成された フラ ンジ部形成孔 6 0 と 、 このフ ラ ンジ都形成孔 6 0 の一端 部と直交するウェブ形成孔 6 1 と、 このウェブ形成孔 6 1 の他端部に形 成されたフ ラ ン ジ部連通孔 6 2 からなるものである。

そ して 、 上記第 2のダイ スは、 そのフラ ン ジ部形成孔 6 0 を第 1 の押 出孔 5 5 のフラ ンジ部連通孔 5 9側に位 Sさせ、 かつ互いの上記ウェブ 形成孔 5 8 、 6 1 を連通させて 、 第 1 のダイ スの孔部内の案内壁に沿つ て摺動自在に挿入されて いる。 これによ り 、 上記第 1 の押出孔 5 5 と第 2の押出孔 5 6 とは、 成形材の押出方向に向けて順次配股されて いる。 以上の構成か らなる押出用ダイ ス によって構成部材を成形する にあた つては、 先ず第 2 0 図に示すよ う に 、 第 2 のダイ ス を移動させて 、 第 1 の押出孔 5 5 と第 2の押出孔 5 6 との互いの ウェブ形成孔 5 8、 6 1 を 連通させ、 かつ一方のフ ラ ンジ部形成孔 5 7 、 6 0 と他方のフ ラ ンジ部 連通孔 5 9 、 6 2 とを連通させない位置にお いて成形材を押出すこ と に よ り 、 ウェブのみを有する構成部材が成形加工さ れる。 この際に、 上述 した状態を保持 しつつ第 2 のダイ ス を上記ウェブ形成孔 5 8 、 6 1 に沿 つて移動させる こ と によ り 、 長手方向に向けて上記構成部材におけるゥ エブの長さ 寸法を変化させる こ とが可能となる。

次に、 第 2 1 図に示すよ う に、 上記第 2 のダイ ス をさ ら に移動させて、 —方のフ ラ ンジ部形成孔 5 7 、 6 0 の一部と他方のフラ ンジ部連通孔 5 9 、 6 2 と を連通させた位置において成形材を押出すと 、 ウェブの両端 部に上記フ ラ ン ジ部形成孔 5 7 、 6 0 の連通部分に相当 する厚さ寸法 W のフ ラ ン ジ を有する断面コ字状の構成部材が成形さ れる 。 この瞜に、 上 述した状態を保持 しつつ上記第 2のダイ ス を移動させる こ と によ り 、 長 手方向に向けて上記構成部材におけるフラ ン ジの厚さ寸法 Wを適宜変化 させる こ とができ る。

さ ら に、 第 2 2 0に示すよ う に、 上記第 2 のダイ スを移勳させて、 一 方のフラ ン ジ部形成孔 5 7 、 6 0の全て と他方のフ ラ ン ジ部連通孔 5 8、 6 2 と を連通させた位置にお いて成形材を押出す と 、 ウェブの両端部に それぞれ最大厚さ寸法のフラ ン ジを有する断面コ字状の構成部材が成形 加工される。 こ こで、 上述 した状態を保持 しつつ上記第 2 のダイ ス を上 記ウェブ形成孔 5 8 、 6 1 に沿って移動させるこ と によ り 、 上記フラ ン ジ間のウェブの長さ寸法を変化させる こ とが可能と なる 。

したがって、 この例の押出用ダイ ス によ っても 、 上述 した第一実施例 における押出用ダイ ス と同様の作用効果を得るこ とができ る。

なお、 上記第一実施例および第二実施例において は、 いずれも コ ンテ ナに第 1 のダイ ス 1 0 を固定 し、 この第 1 のダイ ス 1 0 の孔部 2 2 内に 第 2 のダイ ス 1 1 を移動自在に押入 した場合について説明 したが、 これ に限るものではな く 、 上記第 2 のダイ ス を固定 して 、 第 1 のダイ ス を移 動自在に股けて も よ く 、 さ ら には上記第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を 共に移動自在に設けて も よ い。 実施例 3

第 2 3 図〜第 2 6 図は本発明の可変断面押出用ダイ ス を、 一部フラ ン ジが形成さ れな い H型部材を押出加工する ものに適用 した第三実施例を 示すものである。

この押出用ダイ ス 7 0 は、 それぞれ熱間工具辆によっ て形成された第

1 のダイ ス 7 1 と 、 第 2 のダイ ス 7 2 と 、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B とからなる 。 第 1 のダイ ス 7 1 および第 2 のダイ ス 7 2 は、 成形材の押 出方向と直交する X方向に相対移動自在に相互に組み合わせられ、 第 3 のダイ ス 7 3 A 、 7 3 B は、 成形材の押出方向と直交 しかつ X方向と 直 交する方向に移動自在となる よ う に 、 第 1 および第 2のダイ ス 7 1 、 7 2 に組み合わせられて いる。 こ こでは、 第 1 のダイ ス 7 1 がコ ンテナ側 に固定される固定ダイ ス 、 第 2 のダイ ス 7 2 が第 1 のダイ ス 7 1 に対 し て移勖する移動ダイ ス となって いる 。

第 1 および第 2 のダイ ス 7 1 、 7 2 には、 押出成形孔を形成するため の開口と して、 第 1 の押出孔 8 1 お よび第 2の押出孔 8 2 がそれぞれ形 成されて いる。 ちなみに、 本実施例においては H型材を成形する都合上、 第 1 の押出孔 8 1 と第 2の押出孔 8 2は同形状のもので、 成形すべきサ イ ド フ レーム等の構成部材における フ ラ ンジの最大厚さ 寸法と同一の幅 寸法を有するフ ラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 aと 、 この フラ ン ジ部形成 孔 8 1 a、 8 2 aの中央部と直交する方向に延びる ウェブ形成孔 8 1 b、 8 2 b と 、 このウェブ形成孔 8 1 b 、 8 2 bの他端部に形成されたフラ ンジ部連通孔 8 1 c、 8 2 c と からなる。 こ こで、 フラ ン ジ部連通孔 8 l c 、 8 2 cは、 フ ラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 a と同一の長さ 寸法を 有 し、 かつフラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 aよ り も大きな幅寸法を有す るよ う に形成さ れて いる。

そ して 、 第 2のダイ ス 7 2は、 そのフラ ン ジ部形成孔 8 2 aを 、 第 1 の押出孔 8 1のフラ ン ジ部連通孔 8 1 c側に位置させて 、 換言すれば、 フ ラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 aの延在方向と平行な線に対 して対称と なる よ う に し、 かつ互いのウェブ形成孔 8 1 b、 8 2 b を連通させて 、 第 1 のダイ ス 7 1 に対 して組み合わせられ、 第 1 および第 2の押出孔 8 1 、 8 2が成形材の押出方向に順次並んでいる。 従って 、 第 2 3図 （ b) にハ ヅチングで示すよ う に、 第 1の押出孔 8 1 と第 2の押出孔 8 2の重 な り 部分で実質的な押出成形孔が形成される こ と になる 。 いま 、 第 2 3 図 （ b ) においては、 ウェブ H Wと その両镟のフラ ンジ H Fからなる H 型部材を形成するための H形の押出成形孔 （該押出成形孔のウェブ形成 部、 フラ ン ジ形成部に、 同符号 H W、 H Fを付 して ある ） が形成されて いる。 この場合、 第 1および第 2のダイ ス 7 1 、 7 2の相対移勖方向 ( Y方向） は、 ウェブ形成孔 8 1 b 、 8 2 b と平行にな るよ う に股定さ れて いる。

ま た、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bは、 固定側のダイ ス 、 すなわち第 1のダイ ス 7 1 のフラ ン ジ部形成孔 8 l aお よびフ ラ ン ジ部連通孔 8 1 cの Y方向の両端部外方に配置され、 Y方向に移動可能と されて いる。 1 8

27 そ して、 第 1の押出孔 8 1の Y方向の中心線に向けて、 第 3のダイ ス 7 3 Α、 7 3 Βを移動させる こ と によ り 、 フ ラ ンジ部形成孔 8 l aおよび フラ ンジ部連通孔 8 1 Cの Y方向の寸法を狭められるよ う になつて いる。 第 2 3図 （ b ) に示すよ う に、 フラ ン ジ部形成孔 8 l aおよびフラ ン ジ 部連通孔 8 1 c の Y方向の両端壁面は、 押出成形孔の Y方向の最大帼寸 法、 つま り H型部材を形成する場合そのフ ラ ンジ H Fの長さ を規定する 部分であ り 、 こ の雨端壁面の位置を実質的に第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bによって変更するこ と によ り 、 第 2 4図に示すよ う に 、 フラ ン ジ H F の長さ を澜節でき るよ う になつている。

第 2 5図および第 2 6図は、 押出用ダイ ス 7 0の よ り 具体化 した構成 を示す図である。

これらの図に示す押出用ダイ ス 7 0では、 第 2 3図に示すよ う に、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bが、 第 1 のダイ ス 7 1 と重ね られて いるので はな く 、 第 2 5 図に示すよ う に、 第 1 のダイ ス 7 1 の第 1 の押出孔 8 1 の壁面を構成するよ う に、 第 1 のダイ ス 7 1 に組込まれて いる。 すなわ ち、 この押出用ダイ ス 7 0 にお いては、 第 1のダイ ス 7 1 のフラ ンジ部 連通孔 8 1 cお よびフ ラ ンジ部形成孔 8 1 aの Y方向の両端を画成する 壁面が可動壁 8 1 hと さ れ、 その可動壁 8 1 hが、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bによ って樣成さ れている。 具体的には、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bは、 第 1のダイ ス 7 1 に形成 した Y方向の溝部 8 5 A、 8 5 Bに嵌 め込ま れ、 フラ ンジ部連通孔 8 l c およびフラ ン ジ部形成孔 8 1 &の 方向幅と同幅に形成さ れた前記溝部 8 5 A、 8 5 B に沿って Y方向摺動 自在に設け られてお り 、 これ ら第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B によって 、 フラ ンジ部連通孔 8 1 cおよびフラ ンジ部形成孔 8 l aの Y方向の両端 壁が搆成さ れて いる。

ま た、 第 2のダイ ス 7 2は、 第 1 のダイ ス 7 1 に形成 した X方向に延 びる孔部 8 4 に摺動自在に揷入されて いる。 なお、 第 2のダイ ス 7 2の 移動機構と して例えばシ リ ンダが設け られ、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bの移勖機構と して、 それぞれ個別に シ リ ンダ 8 7が股け られて いる。 次に、 第 2 7 図および第 2 8図に基づいて 、 以上の構成からなる押出 用ダイ ス 7 0を用 いてアル ミ ニ ウム ま たはアル ミ ニ ウム合金からなるサ イ ド フ レー ム等の構成部材を押出加工する方法につ いて説明する。

第 2 7図中実線で示す部分が第 1 の押出孔 8 1 の形状、 点線で示す部 分が第 2の押出孔 8 2の形状である 。 また、 ハッチ ングで示す部分が、 第 1 の押出孔 8 1 と第 2の押出孔 8 2の重な り 部分で構成される押出成 形孔、 つま り成形される構造部材の断面形状である 。

先ず、 第 2 7図 （ a ) に示すよう に、 図示されな い ffi助手段によって 第 2のダイ ス 7 2 を第 1 のダイ ス 7 1 に対 して摺勳させて、 第 1 の押出 孔 8 1 と第 2の押出孔 8 2 との互いのウェブ形成孔 8 1 b、 8 2 bを連 通させ、 かつ一方のフラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 aと他方のフラ ン ジ 部連通孔 8 1 c 、 8 2 c とを連通させない位置にお いて成形材と しての アル ミ ニウ ムま たはアル ミ ニウ ム合金を押出す。 すると 、 当該成形材は、 上記ウェブ形成孔 8 1 b、 8 2 bの連通 した部分のみを通過 して押出さ れるため、 この結果、 上記連通部分の長さ寸法に対応したフラ ッ トパ一 状のウェブのみを有する平板状の構成部材が成形される 。 この際、 上述 した状態を保持 しつつ第 2のダイ ス 7 2を移勳させてウェブ形成孔 8 1 b、 8 2 bの連通部分の長さ を変化させる こ と によ り 、 長手方向に向け て構成部材におけるウェブの長さ寸法を変化させる こ とができ る。

次いで、 第 2 7図 （ b ) に示すよ う に、 第 2のダイ ス 7 2 をさ ら に第 1のダイ ス 7 1 側に向けて移動させて、 一方のフラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 aの一部と 、 他方のフラ ン ジ部連通孔 8 1 c 、 8 2 c と を連通させ た位置にお いて成形材を押出す。 する と 、 ウェブ H Wの両端部に、 フラ ン ジ部形成孔 8 1 a、 8 2 a と フラ ンジ部連通孔 8 1 c 、 8 2 c との連 通部分に相当する厚さ寸法 Tのフラ ンジ H Fを有する H型の構成部材が 成形される。 そ して、 上述 した状態を保持 しつつ第 2のダイ ス 7 2 を移 動させる こ とに よ り 、 長手方向に向けて構成部材におけるフラ ンジ H F の厚さ寸法 Wを適宜変化させる こ とができ る。

さ ら に 、 第 2 7図 （ c ) に示すよ う に、 第 2のダイ ス 7 2 を移動させ て、 第 1 の押出孔 8 1および第 2の押出孔 8 2の一方のフ ラ ン ジ部形成 孔 8 1 a、 8 2 aを他方のフラ ンジ部連通孔 8 1 c 、 8 2 c と完全に連 通させた位置にお いて成形材を押出すと 、 ウェブ H Wの両端部にそれぞ れ最大厚さ 寸法のフラ ン ジ H F を有する H型の構成部材が成形加工され る。 そ して 、 上述 した状態を保持しつつ第 2のダイ ス 7 2 を移動させる こ と によ り 、 フラ ンジ H F、 H F間のウェブ H Wの長さ 寸法 Lを漸次変 化させる こ とができる。

ま た、 第 2 7 図 （ b ) 、 ( c ) の成形時に、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bを適当 に移助させる と 、 第 2 8図 （ a ) に示すよう にフラ ン ジ H F の長さ寸法 Bを適宜変えた り 、 第 2 8図 （ b ) ~ ( f ) に示すよ う に、 フラ ン ジ H Fを適当 に省略 した、 C形、 T形、 Z形、 L形、 I形等の各 種断面形状を作 り 出すこ とができる。

従って、 上記押出用ダイ ス 7 0 によれば、 第 1のダイ ス 7 1 、 第 2の ダイ ス 7 2 、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bの相対位置を適宜変化させる こ と によ り 、 ウェブ H Wの長さ を調節でき るばか り でな く 、 フ ラ ン ジ H Fの厚さや長さ までも 、 自由 に辗節するこ とができ 、 構成部材の曲げ強 度を広い範囲にわたって調節するこ とができ る。 しかも 、 強度上の観点 からフラ ン ジを削除 した り フラ ンジの寸法を短 く した り する場合、 ある いは車体等への組み付けに際 し他の部材と干渉する こ と からフラ ンジ寸 法を局部的に »整する場合にも 、 成形時点で簡単に対応でき、 後工程等 にお いて別途不要部分のフラ ン ジを切削加工する と いつ た手間が不要と な り 、 製造コス トの低滅化を図るこ とが可能となる。

ま た、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B によって第 1 のダイ ス 7 1の第 1 の押出孔 8 1の壁面を直接構成する上、 第 1 のダイ ス 7 1 に X方向に延 びる孔部 8 4、 Y方向に延びる潸部 8 5 A、 8 5 B を形成 し、 孔部 8 4 に第 2のダイ ス 7 2を摺勖自在に押入 し、 溝部 8 5 A、 8 5 B に第 3の ダイ ス 7 3 A、 7 3 Bを摺動自在に挿入 して いるので、 第 1のダイ ス 7 1 に対 して第 2のダイ ス 7 2 、 第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 Bを安定的に 摺勳自在に保持するこ とができ 、 よ って構成部材における成形精度を向 上させる こ とが可能となる。

なお、 本実施例では、 第 2 9 図 （ a ) に概略的に示すよ う に、 第 3の ダイ ス 7 3 A、 7 3 Bを、 第 1 のダイ ス 7 1 のフラ ンジ部連通孔 8 1 c の両側、 フ ラ ン ジ部形成孔 8 l aの両側に股けて いたが、 第 2 9図 （ b) に示すよ う に第 2のダイ ス 7 2側に股けても よい し、 第 2 9図 （ c ) に 示すよ う に第 1 および第 2のダイ ス 7 1 、 7 2の各フラ ン ジ部連通孔 8 l c 、 8 2 cの両側だけに股けても よ い。 ま た、 第 2 9 図 （ d ) に示す よ う に第 1 および第 2のダイ ス 7 1 、 7 2の各フラ ンジ部形成孔 8 l a、 8 2 aの両側だけに設けて も よ い。

ま た、 上記実施例では、 フラ ンジ部連通孔 8 1 c 、 8 2 c側の第 3の ダイ ス 7 3 Aと 、 フラ ンジ部形成孔 8 1 a、 8 2 a側の第 3のダイ ス 7 3 Bを分割 した場合を示 したが、 あ る程度独立 した翻整を省略する »合 には、 分割 した ものを一体に しても よ い。

ま た、 上記実施例では、 H型部材の両方のフ ラ ン ジの各両端寸法を翻 整するため、 全部で 4つの第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B を股けて いたが、 両方のフ ラ ンジの各片端寸法のみを翻整すればよ い場合は、 第 3 0図に 示すよ う に片側だけに第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B を股ければよ い。 さ 21

31 ら に、 片方のフ ラ ンジの両端寸法のみを調整すればよい場合は、 第 2 9 図 （ c ) 、 ( d ) の第 1 のダイ ス 7 1側ま たは第 2のダイ ス 7 2側だけ の構成と すればよ い。 また、 片方のフラ ン ジの片端のみ寸法翻整すれば よい場合は、 どれか 1箇所に第 3のダイ ス 7 3 A、 7 3 B を設ければよ い o

また、 上記実施例のよ う に H型断面の構成部材を形成するのではな く、 C型断面の構成部材を形成するだけでよ い場合は、 第 3 1 図に示すよ う に、 ウェブ形成孔 9 1 b、 9 2 bを中心に して、 図中半分を省略 した形 のフラ ン ジ部形成孔 9 1 a、 9 2 a、 フラ ン ジ部連通孔 9 1 c 、 9 2 c からなる第 1の押出孔 9 1 、 第 2の押出孔 9 2 を股ければよ い。 産業上の利用分野

以上説明 した よ う に、 本発明に係る可変断面押出用ダイ スおよび可変 断面押出成形方法は、 アル ミ ニ ウム等の成形材料を押出加工するに際 し て、 長手方向に向けて ウェブの長さ寸法やフラ ン ジの有無およびその厚 さ寸法等を 自由 に変化させて成形する こ とができ 、 よっ て一般乗用車や ト ラ ッ ク等の各種車稱のシャーシ一部材、 車体部材、 パ ンパー材などの よ う な構成部材をアル ミ ニウム またはアル ミ ニウム合金等によって一体 に成形する際に用 いて好適である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を備え、

上記第 1 のダイ ス には、 一方の上記フラ ン ジの最大厚さ寸法と同一の 幅寸法を有する フ ラ ン ジ部形成孔と 、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する 方向に延びるウェブ形成孔と 、 このウェブ形成孔の他端部に形成され、 かつ上記フ ラ ン ジ部形成孔ょ り も大きな幅寸法を有する フ ラ ン ジ部連通 孔と を有 してなる第 1 の押出孔が穿設される と と も に、

上記第 2 のダイ ス には、 他方の上記フラ ン ジの最大厚さ寸法と同一の 幅寸法を有する フ ラ ン ジ部形成孔と 、 このフラ ンジ部形成孔と交差する 方向に延びるウェブ形成孔と 、 この ウェブ形成孔の他端部に形成されて 上記フラ ン ジ部形成孔よ り も大きな幅寸法を有するフラ ンジ部連通孔と を有 してな る第 2 の押出孔が穿股さ れ、

上記第 1 のダイ ス と第 2のダイ ス とは、 上記第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔とが、 互いの上記ウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方の上記ダ イ スの上記フラ ン ジ部形成孔を他方のダイ スの上記フラ ン ジ部連通孔側 に位 fitさせて成形材の押出方向に順次配設さ れる と と も に、 上記ウェブ 形成孔に沿って相対的に移勳自在に設けられて いる こ と を特敏と する可 変断面押出用ダイ ス。

2 . 上記第 1 のダイ ス には、 上記ウェブ形成孔と平行で、 かつ成形材の 押出方向と交差する方向に延びる孔部が穿股される と と も に、 上記孔部 内に上記第 2のダイ スが摺動自在に挿入されて いる こ と を特徴と する請 求の範囲第 1項に記載の可変断面押出用ダイ ス。

3 . 上記第 1 のダイ スお よび第 2のダイ スの厚さ方向の各一端に、 上記 各開口部の輪郭を画成する肉薄のベア リ ング部を形成 し 、 このべァ リ ン グ部から各他端側に向けて上記ペア リ ング部よ り も 内径が大き い凹部を 形成する と と も に、 上記第 1 のダイ スおよび第 2 のダイ ス を、 互いの上 記べァ リ ン グ部を隣接させて配股した こ と を特徴と する請求の範囲第 1 項ま たは第 2項に記載の可変断面押出用ダイ ス。

4 . 第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と上記第 1 および第 2 ダイ スの相対移 動方向と交差する方向に移動自在に設けられ、 上記相対移動方向と交差 する方向の最大幅寸法を翻節する第 3 のダイ ス と を備えてな り 、

上記第 1 のダイ ス には、 一方の上記フラ ン ジの最大厚さ寸法と同一の 轜寸法を有する フラ ン ジ部形成孔と 、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する 方向に延びるウェブ形成孔と 、 この ウェブ形成孔の他端部に形成され、 かつ上記フ ラ ン ジ部形成孔ょ り も大きな幅寸法を有する フラ ンジ部連通 孔と を有 してな る第 1 の押出孔が上記開口 と して穿股さ れ、

上記第 2 のダイ ス には、 他方の上記フラ ンジの最大厚さ寸法と同一の 幅寸法を有する フラ ン ジ部形成孔と 、 このフ ラ ンジ部形成孔と交差する 方向に延びるウェブ形成孔と 、 この ウェブ形成孔の他端部に形成されて 上記フラ ン ジ部形成孔ょ り も大きな幅寸法を有する フラ ン ジ部連通孔と を有 してな る第 2 の押出孔が上記関口 と して穿股され、

上記第 1 のダイ ス と第 2のダイ ス は、 互いの上記ウェブ形成孔を連通 させ、 かつ一方のダイ スの上記フラ ンジ部形成孔を他方のダイ スの上記 フラ ンジ部連通孔側に位 8Eさせて、 上記ウェブ形成孔に沿って相対移動 自在に配股され、

上記第 3 のダイ スは、 上記フ ラ ン ジ部形成孔の長手方向の先端外方に、 同長手方向に移動自在に配股さ れて いるこ と を特徴 とする可変断面押出 用ダイ ス 。

5 . 上記第 3のダイ スは、 上記フ ラ ン ジ部形成孔の長手方向の両端外方 の少な く と も一方に配設されて いる こ と を特徴と する請求の範囲第 4項 に記載の可変断面押出用ダイ ス 。

6 . 上記第 1 のダイ ス には、 上記ウェブ形成孔と平行でかつ成形材の押 出方向と交差する方向に延びる孔部と 、 上記フ ラ ン ジ部形成孔と平行で かつ成形材の押出方向と交差する方向に延びる溝部 とが股けられ、 上記孔部内に上記第 2 のダイ スが摺勖自在に押入され、

上記溝部内に上記第 3 のダイ スが摺助自在に挿入 されて いる こ と を特 徴とする請求の範囲第 4項ま たは第 5項に記載の可変断面押出用ダイ ス。

7 . 上記第 1 の押出孔と上記第 2の押出孔と は、 少な く と も互いの上記 フ ラ ンジ部形成孔およびウェブ形成孔が同形であ り 、 かつそれぞれ上記 フ ラ ンジ部形成孔の延在方向と平行な線に対 して対称と なるよ う に上記 第 1 のダイ ス と上記第 2 のダイ ス と に穿設さ れて いるこ と を特徴と する 請求の範囲第 1 項〜第 6項のいずれかに記載の可変断面押出用ダイ ス 。

8 . 上記ウェブ形成孔は、 上記フラ ンジ部形成孔の延在方向の中央部分 に形成さ れている こ と を特徴と する請求の範囲第 1 項〜第 7項の いずれ かに記載の可変断面押出用ダイ ス。

9 . 第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と を備え、 上記第 1 のダイ ス には、 一 方の上記フ ラ ン ジの最大厚さ寸法と 同一の幅寸法を有するフラ ンジ部形 成孔と、 このフ ラ ンジ部形成孔 と交差する方向に延びる ウェブ形成孔と、 このウェブ形成孔の他蟪部に形成され、 かつ上記フ ラ ン ジ部形成孔ょ り も大きな幅寸法を有するフラ ン ジ部連通孔と を有 してな る第 1 の押出孔 が穿股される と と も に、 上記第 2のダイ ス には、 他方の上記フ ラ ン ジの 最大厚さ寸法と 同一の幅寸法を有するフラ ン ジ部形成孔と 、 このフラ ン ジ部形成孔 と交差する方向に延びる ウェブ形成孔と 、 この ウェブ形成孔 の他端部に形成されて上記フ ラ ンジ部形成孔よ り も大き な幅寸法を有す るフラ ン ジ部連通孔と を有 してなる第 2の押出孔が穿股さ れ、 上紀第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス とは、 上記第 1 の押出孔と上記第 2の押出孔と が、 互いの上記ウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方の上記ダイ スの上記 フラ ンジ部形成孔を他方のダイ スの上記フ ラ ンジ部連通孔側に位置させ て成形材の押出方向に順次配設される と と も に、 上記ウェブ形成孔に沿 つて相対的に移動自在に設け られて いる可変断面押出用ダイ ス を用 いて、 当該可変断面押出用ダイ ス に向けて成形材を押出 しつつ上記第 1 のダ イ ス と上記第 2 のダイ ス と を相対的に移助させて、

上記第 1 の押出孔と第 2の押出孔との互いの上記ウェブ形成孔を連通 させ、 かつ一方の上記フ ラ ン ジ部形成孔と他方の上記フ ラ ンジ部連通孔 と を連通させな い位置と 、

上記第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔との互いの上記ウェブ形成孔を 連通させ、 かつ一方の上記フ ラ ンジ部形成孔の一部 と他方の上記フラ ン ジ部連通孔 とを連通させた位置と、

上記第 1 の押出孔と上記第 2 の押出孔との互いの上 Kウェブ形成孔を 連通させ、 かつ一方の上記フラ ンジ部形成孔の全て と他方の上記フラ ン ジ部連通孔とを連通させた位 Sとの 、 少な く とも 2以上の位置にお いて 押出成形を行な う こ と によ り 、 長手方向に向けて断面形状が変化する成 形品を押出加工する こ と を特徴とする可変断面押出成形方法。

1 0 . 第 1 のダイ ス と第 2 のダイ ス と上記第 1 および第 2 ダイ スの相対 移動方向と交差する方向に移動自在に設け られ、 上記相対移動方向と交 差する方向の最大幅寸法を IS節する第 3 のダイ ス と を備えてな り 、 上記 第 1 のダイ ス には、 一方の上記フラ ンジの最大厚さ 寸法 と同一の幅寸法 を有する フ ラ ン ジ部形成孔と 、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する方向に 延びるウェブ形成孔と 、 このウ ェブ形成孔の他端部に形成され、 かつ上 記フ ラ ン ジ部形成孔よ り も大き な幅寸法を有するフ ラ ン ジ部連通孔と を 有 してなる第 1 の押出孔が上記関口 と して穿設され、 上記第 2 のダイ ス には、 他方の上記フラ ンジの最大厚さ寸法と同一の帼寸法を有するフ ラ ンジ部形成孔と 、 このフラ ン ジ部形成孔と交差する方向に延びる ウェブ 形成孔と 、 この ウェブ形成孔の他 4S部に形成されて上記フ ラ ン ジ部形成 孔よ り も大きな幅寸法を有するフ ラ ン ジ部連通孔と を有 してなる第 2 の 押出孔が上記開口 と して穿股さ れ、 上記第 1 のダイ ス と第 2のダイ スは、 互いの上記ウェブ形成孔を連通させ、 かつ一方のダイ スの上記フラ ン ジ 部形成孔を他方のダイ スの上記フラ ン ジ部連通孔側に位置させて、 上記 ウェブ形成孔に沿って相対移勳自在に配股され、 上記第 3 のダイ スは、 上記フ ラ ン ジ部形成孔の長手方向の先端外方に、 同長手方向に移動自在 に配設されて い る可変断面押出用ダイ ス を用 いて、

当該可変断面押出用ダイ ス に向けて成形材を押出 しつつ上記第 1 のダ イ ス と上記第 2 のダイ ス とを相対的 に移動させて 、

上記第 1 の押出孔と第 2の押出孔との互いの上記ウェブ形成孔を連通 させ、 かつ一方の上配フラ ンジ部形成孔の一部と他方の上記フラ ンジ部 連通孔と を連通させた位置と 、

上記第 1 の押出孔と第 2 の押出孔 との互いの上記ウェブ形成孔を連通 させ、 かつ一方の上記フ ラ ン ジ部形成孔の全て と他方の上記フラ ンジ部 連通孔と を連通させた位置との、 少な く と も一方の位置にお いて押出成 形を行ない、 かつその際に 、 上記第 3のダイ ス によって上記フ ラ ン ジ部形成孔の長 さ寸法を稠整する こ と によ り 、 長手方向に向けて断面形状が変化する成 形品を押出加工するこ と を特徴 とする可変断面押出成形方法。

1 1 . コ ンテナ内に供給された成形材を押圧手段に よっ て押圧 してダイ ス孔から押出 しつつ、 可変手段によ って上記ダイ ス孔の開口面積を変化 させるこ と によ り 、 押出 し方向に断面積が変化する成形体を得る可変断 面押出成形方法であって 、

予め制御手段に上記成形体の長さ寸法に対する上記ダイ ス孔の開口面 積の変化率および上記押圧手段によ る成形材の押出量を設定 し、 上記押 出 し成形時に上記押圧手段の移動量を検出 しつつ、 上記制御手段によ り、 当該移勖量に対応する成形体の押出 し長さおよび開口面積となる よ う に、 上記可変手段に よ る上記開口面穣の変化量を制御するこ と を特徴と する 可変断面押出成形方法。

1 2 . 上記押圧手段は上記成形材を押圧するラムであ り 、 かつ予め上記 制御手段に 、 上記コ ンテナの断面積 Dおよび上記成形体の長さ z に対す る上記開口面 « Αの変化式 A = f ( z ) を入力 し、 上記ラ ムが Xから d X移動 した検出信号によ り 、 上記制御手段によって 、 上記成形体が、 D • d x = f ( z ) ' d z に基づ いて算出 した上記 d xに対応する押出 し 長さ d z および面積 A となる よ う に、 上記可変手段によ っ て上記開口面 積の変化量を制御する こ と を特徴と する請求の範囲第 1 1 項に記載の可 変断面押出成形方法。