JPH09155438A - 金属製中空材押出用の組み合わせダイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中子１１の成形ベアリング部７を耐摩耗性に
優れたものにしながら、中子１１の位置決め用側方張出
し部１３、１３の付け根部分にクラックが入るのを効果
的に防止でき、しかも、ベアリング部７の摩耗時のダイ
ス交換コストを低減できるようにすること。 【解決手段】 中子１１が、位置決め用張出し部１３、
１３を含む基端側部材１６と、中空部成形ベアリング７
を含む先端側部材１７とに分割され、基端側部材１６は
工具鋼にて構成されると共に、先端側部材１７は超硬合
金等の硬質材にて構成され、先端側部材１７と基端側部
材１６とが凹凸スライド嵌合１９、２０にて連結されて
構成されている。

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
の金属製の中空材の押出加工用組み合わせダイスに関す
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、従来より、図３（イ）に示されるような雌雄組
み合わせタイプの押出ダイスが用いられている。このダ
イスは、中空材の外周部を成形する成形孔ベアリング部
（53）を有する雌型（51）と、中空材の中空部を成形す
るベアリング部（54）が設けられた成形凸部（55）を前
方突出状態に備えた雄型（52）とを有し、これら雌雄両
型（51）（52）が組み合わされて、雌型成形孔ベアリン
グ部（53）と雄型成形凸部のベアリング部（54）との間
に中空材の横断面形状に対応する環状の成形隙間（56）
が形成されるようになされている。

【０００３】この押出ダイスでは、雄型（52）は、ベア
リング部（54）を先端部外周面に有する中子（57）と、
該中子（57）を保持する保持用型部材（59）とに分割さ
れ、中子（57）は耐摩耗性に優れた超硬合金にて構成さ
れ、保持用型部材（59）は安価なダイス鋼にて構成され
た構造となされている。即ち、このような構成とするこ
とにより、雄型ベアリング部（54）の摩耗の進行を遅ら
せることができると共に、雄型（52）がコスト的に有利
に製作され、かつ、雄型ベアリング部（54）の摩耗によ
ってダイス交換を行う場合には、雄型（52）について
は、中子（57）のみを交換すればよく、ダイス交換コス
トを低減することができる。

【０００４】そして、雄型（52）が、上記のように、中
子（57）と保持用型部材（59）とに分割された構造で
は、中子（57）を保持用型部材（59）に保持させるため
に、次のような構造が採られていた。即ち、保持用型部
材（59）は、これを前後方向に貫通する中子挿入孔（6
0）を有する。また、中子（57）は、その基端部に側方
に突出する位置決め用張出し部（61）（61）を一体に備
えている。そして、この中子（57）は、保持用型部材
（59）の中子挿入孔（60）内に、先端部の成形ベアリン
グ部（54）を前方に突出させるように挿入配置されるわ
けであるが、その配置状態で、中子（57）が前方に変位
してしまわないように、中子（57）の張出し部（61）
（61）が保持用型部材（59）にて支承されるになされて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のダイス構造では、中子（57）は、その基端
部の位置決め用張出し部（61）（61）を含め、その全体
が超硬合金製の一体物で構成されているから、超硬合金
の弱耐靭性から、その位置決め用張出し部（61）の付け
根部分への応力集中作用により、図３（ロ）に示される
ように、該位置決め用張出し部（61）の付け根部分にク
ラック（62）（62）が入りやすいという問題があった。

【０００６】また、中子（57）には、このように位置決
め用側方張出し部（61）（61）を備えさせる必要がある
が、この側方張出し部（61）（61）を含めた中子（57）
の全体を超硬合金にて構成する構造では、超硬合金等の
硬質材が一般的に言って高価であることから材料費が高
くつき、ひいてはダイス交換コストが高くついてしまう
という問題もある。

【０００７】この発明は、上記のような従来の欠点に鑑
み、中子の成形ベアリング部を耐摩耗性に優れたものに
しながら、中子の位置決め用側方張出し部の付け根部分
にクラックが入るのを効果的に防止することができ、し
かも、ベアリング摩耗時のダイス交換コストをより一層
低減することができる構造の、金属製中空材押出用の組
み合わせダイスを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、中空材の外
周部を成形する成形孔ベアリング部を有する雌型と、中
空材の中空部を成形する雄型とを備え、雄型は、中空部
成形用ベアリング部を先端部に有する中子と、中子を保
持する保持用型部材とに分割され、保持用型部材は、こ
れを前後方向に貫通する中子挿入孔を有し、中子は、そ
の基端部に側方に突出する位置決め用張出し部を備え、
中子は、保持用型部材の中子挿入孔内に、先端部の成形
ベアリング部を前方に突出させ、かつ、前方への中子の
変位が規制されるようにその張出し部を保持用型部材に
支承させた状態に、挿入配置され、雄型と雌型とが、雄
型中子の中空部成形ベアリング部と雌型の成形孔ベアリ
ング部との間に環状の成形隙間を形成するように、組み
合わされた金属製中空材押出用の組み合わせダイスにお
いて、前記中子は、位置決め用張出し部を含む基端側部
材と、中空部成形ベアリングを含む先端側部材とに分割
され、基端側部材は工具鋼にて構成されると共に、先端
側部材は超硬合金等の硬質材にて構成され、先端側部材
と基端側部材とが連結されて構成されてなることを特徴
とする、金属製中空材押出用の組み合わせダイスによっ
て解決される。

【０００９】即ち、上記ダイスでは、中子は、中空部成
形ベアリングが超硬合金等の硬質材にて構成されている
ことにより、従来どおり、雄型ベアリング部の摩耗が抑
制される。

【００１０】しかも、中子は、位置決め用張出し部を含
む基端側部材と、中空部成形ベアリングを含む先端側部
材とに分割され、位置決め用張出し部を含む基端側部材
は工具鋼にて構成されていることにより、位置決め用張
出し部を含む基端側部材は耐靭性に優れ、従って、位置
決め用張出し部の付け根部分への応力集中によるクラッ
ク発生が効果的に防止される。

【００１１】加えて、中子は、位置決め用張出し部を含
む基端側部材と、中空部成形ベアリングを含む先端側部
材とに分割され、先端側部材は超硬合金等の硬質材にて
構成される一方で、基端側部材は工具鋼にて構成されて
いることにより、中子全体に占める高価な硬質材の使用
量が減少され、ベアリング摩耗時のダイス交換コストが
低減される。

【００１２】なお、中子は、掛止用突出部を含む基端側
と、それよりも先端側の中子本体とに分割構成され、こ
れらは連結されて中子に構成されているが、これらの連
結部に大きな負荷がかかることはなく、従って、中子を
このような分割構成にしても、その連結部に構造上の不
具合を発生させることはない。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明をアルミニウム製
中空材の押出加工に用いられる組み合わせダイスに適用
した場合の実施形態について説明する。

【００１４】図１（イ）に示される押出ダイスにおい
て、（１）は雌型、（２）は雄型である。雌型（１）に
おいて、（３）は溶着室用の凹部、（４）は成形孔ベア
リング部である。雄型（２）において、（５）は成形凸
部、（６）は材料導通用のポート孔であり、ポート孔
（６）は成形凸部（５）の周囲に複数設けられている。
ダイスは雌型（１）の後部に雄型（２）が組み合わされ
ることによって雄型成形凸部（５）が雌型成形孔に突出
され、雄型成形凸部（５）の先端部外周面に形成された
中空部成形ベアリング部（７）と雌型成形孔ベアリング
部（４）との間に環状の成形隙間（９）が形成されるよ
うになされている。押出中、押出材料は、雄型（２）の
複数のポート孔（６）に分断されて流入され、そして、
雄型（２）と雌型（１）との間の溶着室（10）にて合流
圧着され、しかる後、成形隙間（９）を通過することに
よって、所定横断面形状の中空押出材に押出加工され
る。

【００１５】上記雄型（２）は、中子（11）と、この中
子（11）を保持する保持用型部材（12）とに分割されて
いる。中子（11）は、その先端部に中空部成形用ベアリ
ング部（７）を有すると共に、基端部に側方に突出する
位置決め用張出し部（13）（13）を備えている。また、
保持用型部材（12）は、これを前後方向に貫通する中子
挿入孔（14）を有している。そして、中子（11）は、保
持用型部材（12）の中子挿入孔（14）内に、先端部の成
形ベアリング部（７）を前方に突出させるように挿入配
置され、その配置状態で、中子（11）が前方に変位して
しまわないように、中子（11）の張出し部（13）（13）
が保持用型部材（12）にて支承されている。この支承
は、保持用型部材（12）の中子挿入孔（14）内の基端側
に後方に面した支承用の段（15）（15）が設けられ、こ
の段（15）（15）に中子（11）の側方張出し部（13）
（13）を支承させることにより行われている。

【００１６】そして、前記中子（11）は、図１（ロ）に
示されるように、基端側部材（16）と先端側部材（17）
とに分割構成されている。基端側部材（16）はこれに位
置決め用張出し部（13）（13）を含み、先端側部材（1
7）は中空部成形ベアリング部（７）を含んでいる。先
端側部材（17）は硬質材としての超硬合金にて形成され
ている一方、基端側部材（16）は工具鋼としてのダイス
鋼にて形成されている。

【００１７】基端側部材（16）と先端側部材（17）と
は、次のような連結構造により連結されている。即ち、
基端側部材（16）の前端面には奥広がり状の側面視Ｔ字
状の凹部（19）が形成され、それに形状を対応させるよ
うに、先端側部材（17）の後端面には後方に突出する側
面視Ｔ字状の凸部（20）が形成されている。そして、図
２に示されるように、先端側部材（17）のＴ字状凸部
（20）を、基端側部材（16）の側方からＴ字状凹部（1
9）内にスライド嵌合させて組み合わせることにより、
両部材（16）（17）は前後離間方向への相対移動を規制
された状態に連結されている。即ち、本実施形態では、
基端側部材（16）と先端側部材（17）とは、このような
連結構造により、容易に連結・分離を行い得るように、
即ち互いに着脱可能に連結されている。

【００１８】上記構成のダイスでは、中子（11）のう
ち、先端側部材（17）のみが高価な超硬合金にて形成さ
れており、その他はダイス鋼によるものとなされている
から、中子（11）が非常に安価にすむ。そして、このダ
イスを用いた押出においては、その中空部成形ベアリン
グ部（７）が超硬合金にて形成されていることにより、
該ベアリング部（７）は摩耗しにくく、そのため、中子
（11）を寿命長く使用することができる。しかも、中子
（11）の構成部材である基端側部材（16）はダイス鋼に
て形成されていることにより、耐靭性に優れ、そのた
め、この基端側部材（16）に含まされている側方張出し
部（13）（13）の付け根部分における応力集中作用によ
って、該側方張出し部（13）（13）の付け根部分にクラ
ックが入ることも効果的に防がれる。加えて、ダイス構
造上、中子（11）を構成する基端側部材（16）と先端側
部材（17）との連結部には引張り等の外的負荷が作用す
ることはほとんどないことから、この部分において中子
（11）にクラック等の破損が起きることもない。そし
て、長期使用によって中子（11）の中空部成形ベアリン
グ部（７）に摩耗を生じ、交換を要する場合には、中子
（11）を保持用金型部材（12）から取り出し、摩耗を起
こした先端側部材（17）のみを新たなものと交換し、あ
るいは必要に応じて、中子（11）の全体を新たなものと
交換する。これにより、そのダイスを押出加工に再使用
することができ、ダイスの交換コストを低減することが
できる。更に、中子（11）において、先端側部材（17）
と基端側部材（16）とはスライド嵌合にて連結されてい
るから、これら部材（16）（17）の連結作業及び分離作
業を作業性良く行うことができる。また、ダイス鋼製の
基端側部材（16）の嵌合凹部（19）内に超硬合金製の先
端側部材（17）の嵌合凸部（20）を抱くように嵌合され
た連結構造であるから、押出中の熱による熱膨張差によ
って連結嵌合部に不本意な破損を起こすということもな
い。

【００１９】以上に、本発明の一実施形態を示したが、
本発明は、これに限定されるものではない。即ち、例え
ば、上記実施形態では、中子（11）における先端側部材
（17）の構成材料として超硬合金を用いているが、その
他セラミックスなど、各種硬質材が用いられてもよい。
また、中子（11）における先端側部材（17）と基端側部
材（16）との連結は、上記実施形態のものに限定される
ものではなく、各種連結形態が採用されてよく、また先
端側部材（17）と基端側部材（16）とは、上記実施形態
のように着脱可能に連結されたものであってもよいし、
分解困難ないし分解不可能に一体的に連結されたもので
あってもよい。

【００２０】

【発明の効果】上述の次第で、本発明の、金属製中空材
押出用の組み合わせダイスは、中子の中空部成形ベアリ
ングが超硬合金等の硬質材にて構成されているから、従
来どおり、雄型ベアリング部の摩耗を抑制することがで
き、雄型ベアリング部の寿命を長くすることができる。

【００２１】しかも、中子は、位置決め用張出し部を含
む基端側部材と、中空部成形ベアリングを含む先端側部
材とに分割され、位置決め用張出し部を含む基端側部材
は工具鋼にて構成されているから、位置決め用張出し部
を含む基端側部材は耐靭性に優れ、従って、位置決め用
張出し部の付け根部分への応力集中によって該付け根部
分にクラックが入ってしまうのを効果的に防止すること
ができる。

【００２２】加えて、中子は、位置決め用張出し部を含
む基端側部材と、中空部成形ベアリングを含む先端側部
材とに分割され、先端側部材は超硬合金等の硬質材にて
構成される一方で、基端側部材は工具鋼にて構成されて
いるから、中子全体に占める高価な硬質材の使用量を減
少することができ、ベアリング摩耗時のダイス交換コス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態にかかるダイスを示すもので、図
（イ）は全体縦断面図、図（ロ）は中子の拡大縦断面図
である。

【図２】中子を基端側部材と先端側部材とに分離して示
す斜視図である。

【図３】従来のダイスを示すもので、図（イ）は全体縦
断面図、図（ロ）は中子の基端部の拡大側面図である。

【符号の説明】

１…雌型 ２…雄型 ４…成形孔ベアリング部 ７…中空部成形ベアリング部 ９…成形隙間 １１…中子 １２…保持用型部材 １３…張出し部 １４…中子挿入孔 １６…基端側部材 １７…先端側部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空材の外周部を成形する成形孔ベアリ
   ング部を有する雌型と、中空材の中空部を成形する雄型
   とを備え、 雄型は、中空部成形用ベアリング部を先端部に有する中
   子と、中子を保持する保持用型部材とに分割され、 保持用型部材は、これを前後方向に貫通する中子挿入孔
   を有し、 中子は、その基端部に側方に突出する位置決め用張出し
   部を備え、 中子は、保持用型部材の中子挿入孔内に、先端部の成形
   ベアリング部を前方に突出させ、かつ、前方への中子の
   変位が規制されるようにその張出し部を保持用型部材に
   支承させた状態に、挿入配置され、 雄型と雌型とが、雄型中子の中空部成形ベアリング部と
   雌型の成形孔ベアリング部との間に環状の成形隙間を形
   成するように、組み合わされた金属製中空材押出用の組
   み合わせダイスにおいて、 前記中子は、位置決め用張出し部を含む基端側部材と、
   中空部成形ベアリングを含む先端側部材とに分割され、
   基端側部材は工具鋼にて構成されると共に、先端側部材
   は超硬合金等の硬質材にて構成され、先端側部材と基端
   側部材とが連結されて構成されてなることを特徴とす
   る、金属製中空材押出用の組み合わせダイス。