JPH10286619A - 可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法 - Google Patents
可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法Info
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- JPH10286619A JPH10286619A JP11352397A JP11352397A JPH10286619A JP H10286619 A JPH10286619 A JP H10286619A JP 11352397 A JP11352397 A JP 11352397A JP 11352397 A JP11352397 A JP 11352397A JP H10286619 A JPH10286619 A JP H10286619A
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Abstract
して、装置や制御の複雑化を招くこと無く、長手方向に
向けて外法および内法を自由に変化させた管状部材を極
めて容易に成形することができる可変断面押出用ダイス
および当該押出用ダイスを用いた可変断面押出成形方法
を得る。 【解決手段】 成形材の押出方向に順次配設された第1
および第2のダイス11、12に、互いの連通部分によ
って管状部材の外形を画成する第1および第2のダイス
孔13、18が穿設され、第1のダイス孔13内に、そ
の少なくとも一の側壁との間に隙間を介して第1のコア
部16が配設され、第2のダイス12に、第2のダイス
孔18の少なくとも一の側壁との間に隙間Sを介して第
2のダイスと一体的に移動可能かつ第1のコア部と重複
可能な第2のコア部20が配設され、第1および第2の
ダイスは、第1および第2のダイス孔の少なくとも一部
を連通させて、押出方向と交差する方向に相対的に移動
自在に設けられている。
Description
成形材によって、特に長手方向に沿って断面形状が変化
する管状の成形品を押出加工する際に用いて好適な可変
断面押出用ダイスおよび当該ダイスを用いた可変断面押
出成形方法に関するものである。
はトラック等の各種車輌においては、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、そのシャーシー部材、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。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
るダイス孔が穿設された押出用ダイスを固定し、コンテ
ナ内に加熱したアルミニウム素材(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
押出用ダイス側に押圧して上記ダイス孔から押し出すこ
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、押出用ダイスのダイス孔が
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。
定の機械的強度、換言すれば高い断面二次モーメントが
得られる形状として、もっぱらウエブとフランジ部とを
有するH形やT形の部材が用いられているが、いずれも
断面形状の外法が大きくなり、省スペース化を妨げると
いう欠点があるとともに、使用箇所によっては上記フラ
ンジ部が他の取付部材と干渉するといった問題があるこ
とから、これらH形やT形の部材に代えて、より外法が
小さくしかも機械的強度に優れる角管状の部材を使用す
ることが検討されつつある。
押出用ダイスは、そのダイス孔が一定の断面形状である
ために、角管状部材も長手方向に向けて一定の断面形状
のものが成形されてしまう。一方、通常この種の構成部
材にあっては、作用する曲げ応力分布が長手方向に沿っ
て異なるため、結局大きな曲げ応力が作用しない部分に
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、よって成形材が無駄になって不経済であるとと
もに、本来目的とする設置スペースのコンパクト化およ
び軽量化を達成することができないという問題点があっ
た。
に、例えば国際公開番号WO93/00183に見られ
るような押出成形用ダイスを用いることも考えられる。
図14および図15は、上記国際公開によって開示され
た従来の押出成形用ダイスを示すもので、この押出成形
用ダイスは、本来、銅製異形偏肉パイプを押出成形する
ためのものであって、図中符号1はコンテナー、2はマ
ンドレル、3は加圧用ラム、4はビレットであり、コン
テナー1の先端開口部にダイス5を設け、このダイス5
に板状押出部材7を油圧シリンダ8によって上記ダイス
5内に出没させるダイス断面可変装置6を設けたもので
ある。上記従来の押出成形用ダイスによれば、加圧用ラ
ム3でコンテナー1内のビレット4をダイス5のダイス
孔から押出しつつ、ダイス断面可変装置6の油圧シリン
ダ8を適宜作動させて板状押出部材7をダイス5のダイ
ス孔内に出没させることにより、図15に示すような、
外周部の所望の箇所に突起部9…を有する可変断面の管
状部材10を成形することができる。
スを上述したような角管状の各種構成部材の成形に適用
しようとすると、マンドレル2により内径(内法)が長
手方向に向けて一定であるのに対して、機械的強度を要
する部分にのみ上記突起部9を形成することになるた
め、当該部分のみ突起部9が突出して肉厚が必要以上に
厚くなり、よって成形材が無駄になり、かつ充分な軽量
を図ることができないという問題点があるとともに、局
部的に突起部9が形成されているために、当該突起部9
が取付構造上邪魔になるといった問題点も生じる。
パーマンドレルを使用することが考えられる。このテー
パーマンドレルによれば、アルミニウム素材の押出成形
と並行して当該テーパーマンドレルを進退させることに
より、上記管状部材の内径を変化させることができる。
ところが、このようなテーパーマンドレルを用いた場合
にも、管状部材全体としての肉厚を均一に成形すること
は困難であり、さらにはテーパーマンドレルを駆動させ
るために、装置全体が複雑化するとともに、制御が極め
て難しくなるという問題点があった。
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を
押出加工するに際して、装置や制御の複雑化を招くこと
無く、長手方向に向けて外法および内法を自由に変化さ
せた管状部材を極めて容易に成形することができる可変
断面押出用ダイスおよび当該押出用ダイスを用いた可変
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。
に係る可変断面押出用ダイス(以下、押出用ダイスと略
称する。)は、成形材の押出方向に順次配設された第1
のダイスと第2のダイスとを備え、これら第1および第
2のダイスには、互いの連通部分によって管状部材の外
形を画成する第1のダイス孔および第2のダイス孔が穿
設されるとともに、この第1のダイス孔内に、当該第1
のダイス孔の少なくとも一の側壁との間に隙間を介して
第1のコア部が配設され、かつ第2のダイスに、上記第
2のダイス孔の少なくとも一の側壁との間に隙間を介し
て第2のダイスと一体的に移動可能かつ第1のコア部と
押出方向に重複可能な第2のコア部が配設され、第1お
よび第2のダイスは、第1および第2のダイス孔の少な
くとも一部を連通させて、押出方向と交差する方向に相
対的に移動自在に設けられていることを特徴とするもの
である。
1および第2のダイス孔が、互いに短辺の長さ寸法が等
しい長方形に形成され、かつ上記第1のコア部が、第1
のダイス孔の一方の短辺の側壁側に配設されているとと
もに、上記第2のコア部が、第2のダイス孔の他方の短
辺の側壁側に配設され、かつ第1および第2のダイス
が、互いの第1および第2のダイス孔の長辺の側壁を一
致させて、当該長辺の側壁に沿って相対的に移動自在に
設けられていることを特徴とするものである。また、請
求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の第1
および第2のコア部の少なくとも一方が、上記側壁に沿
って隙間を介して配設された複数の小コア部に分割され
ていることを特徴とするものである。
1〜3のいずれかに記載の発明において、上記第1のダ
イスが、第1のダイス孔となる固定ダイス孔が穿設され
た固定メスダイスであり、かつ上記固定ダイス孔内に第
1のコア部となる固定コアが配設されているとともに、
上記第2のダイスが、第2のダイス孔となるスライドダ
イス孔が穿設されたスライドダイスであり、かつこのス
ライドダイスには、その表面から上記押出方向の上流側
に湾曲する連結部が延出し、この連結部の先端部に、ス
ライドダイス孔の側壁との間に隙間を介して当該スライ
ドダイス孔内に配置された上記第2のコア部となるスラ
イドコアの基端部が一体的に設けられていることを特徴
とするものである。
項4に記載のスライドコアが、上記固定コア上に積層状
に配設され、かつ上記固定コアの側壁に孔部が穿設され
るとともに、当該孔部内に、上記スライドコアの基端部
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。
変断面押出成形方法は、押出方向に断面形状が変化する
管状部材を成形するための可変断面押出成形方法であっ
て、上記請求項1〜5のいずれかに記載の押出用ダイス
を用いて、当該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、互いの第1および第2のダイス孔の連通部分
によって上記管状部材の外形を成形するとともに、上記
第1および第2のコア部によって上記管状部材の内形を
成形することを特徴とするものであり、さらに請求項7
に記載の発明は、上記成形材が、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金であることを特徴とするものである。
出用ダイスの実施形態について説明する。図1〜図6
は、本発明に係る押出用ダイスを、図10に示すような
断面方形であって、かつ押出方向に当該断面形状が変化
する管状部材を成形することができるものに適用した一
実施形態を示すものである。これらの図において、この
押出用ダイスは、成形材であるアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の押出方向に向けて順次積層状に配設され
た固定オスダイス10、固定メスダイス(第1のダイ
ス)11およびスライドダイス(第2のダイス)12と
を備えてなるものである。上記固定メスダイス11の下
面中央部には、図6に示すような長方形状の固定ダイス
孔(第1のダイス孔)13が穿設されている。また、固
定オスダイス10には、その図中下面10aから固定ダ
イス孔13側に向けて突出するダイス基台部14が一体
に形成されており、このダイス基台部14の下面にオス
ダイス15が形成されている。
された略正方形状の固定コア(第1のコア部)16が、
固定ダイス孔13の一方の短辺のベアリング部側壁13
aと所定寸法の隙間Sを介して配置されるように、ダイ
ス基台部14の偏芯位置に形成されている。ここで、固
定コア16と固定ダイス孔13の長辺13bとの間にも
同寸法の隙間が形成されている。そして、固定オスダイ
ス10のダイス基台部14の周囲には、図示されないコ
ンテナから送られてくるアルミニウム素材を固定ダイス
孔13に導くための流路17…が穿孔されている。そし
て、固定メスダイス11の下面に、上記スライドダイス
12が摺動自在に設けられている。
ダイス孔13に隣接して図5に示すような同形の長方形
状のスライドダイス孔(第2のダイス孔)18が穿設さ
れている。さらに、スライドダイス12の上面には、図
1〜図4に示すように、押出方向の上流側に湾曲する連
結部19が形成され、さらにこの連結部19の先端部
に、基端部21が一体に形成されている。この基端部2
1は、T字状に形成されており、その下端部に、スライ
ドコア(第2のコア部)20が一体に形成されている。
このスライドコア20は、図5に示すように、上記固定
コア16と同形の略正方形状に形成されたもので、スラ
イドダイス孔18の他方の短辺のベアリング部側壁18
aとの間に、隙間Sを介してスライドダイス孔18内に
配置されている。ここで、上記隙間Sは、固定コア16
と固定ダイス孔13との間の隙間Sと等しい寸法になる
ように設定されており、またスライドコア20とスライ
ドダイス孔18の長辺18bとの間にも同寸法の隙間が
形成されている。
ス10のオスダイス15の側壁には、T字状の孔部22
が穿設されており、この孔部22内に、スライドコア2
0のT字状の基端部21が摺動自在に挿入されている。
これにより、スライドコア20は、固定コア16上に重
複可能に積層状に配設され、かつ固定コア16に対して
摺動自在に配設されている。そして、スライドダイス1
2は、そのスライドダイス孔18の長辺18bを、固定
ダイス孔13の長辺13bと一致させて、当該長辺13
b、18bに沿って図示されない油圧シリンダ等の駆動
装置により、固定メスダイス11に対して押出方向と直
交する方向に移動自在に設けられている。
成からなる押出用ダイスを用いた本発明に係る可変断面
押出成形方法の一実施形態について説明する。なお、図
7〜図9は、それぞれスライドダイス12を移動させた
際の、固定ダイス孔13および固定コア16と、スライ
ドダイス孔18およびスライドコア20との相対位置関
係を示すもので、図中ハッチングで示す部分が各々の開
口部分を示し、両ハッチングが重複する部分が、押出加
工によって成形される管状部材の断面形状を示してい
る。
て、図1に実線で示すように、スライドコア20を固定
コア16と一致させた状態で押出成形を行なうと、アル
ミニウム素材は、流路16からオスダイス15の周囲の
空間に流入し、さらに固定ダイス孔13の上流側に位置
する連結部19の周囲を回り込んで、固定ダイス孔13
とスライドダイス孔18との連通部分から押出されて行
く。これにより、図7に示すように、固定コア16(ス
ライドコア20)と固定ダイス孔13およびスライドダ
イス孔18との連通部分によって、図10に示す管状部
材30における正方形の管状部分31が押出される。ち
なみに、上記管状部分31の肉厚は、上記隙間Sと等し
い寸法に成形される。
ライドダイス12を徐々に図中左方に移動させて行く
と、スライドコア20の基端部21がオスダイス15の
孔部22内を摺動することにより、図8に示すように、
スライドコア18もスライドダイス12と一体に固定コ
ア16上を移動する。これにより、図10に示す管状部
材30において、徐々に幅寸法が広くなる管状部分32
が押出される。そして、図9に示すように、固定コア1
6とスライドコア18とが連続した位置において、上記
管状部材30における最も幅寸法の広い部分33が押出
成形される。次いで、上記駆動装置によって、上記工程
とは逆にスライドダイス12を徐々に図中左方に移動さ
せて行くことにより、図10に示す管状部材30の全体
の押出成形が完了する。
ば、スライドダイス12に、その表面から押出方向の上
流側に湾曲する連結部を形成し、この連結部によって、
スライドダイス孔18との間に隙間Sをもって配設され
たスライドコア20を一体的に連結しているので、流路
16からオスダイス15の周囲の空間に流入したアルミ
ニウム素材を、上記連結部19の周囲を回り込ませて、
固定ダイス孔13とスライドダイス孔18との連通部分
へと導いて行くことができる。この結果、単にスライド
ダイス12のみを移動させることにより、スライドダイ
ス孔18とスライドコア20とを一体的に移動させて、
これらと固定ダイス孔13および固定コア16との連通
部分によって図10に示したような管状部材30を押出
成形することができるため、別途テーパーマンドレル等
の制御の複雑化を招く装置を必要とすること無く、長手
方向に向けて肉厚が一定で、かつ多様な可変断面形状を
有する管状部材30を、装置や押出制御の複雑化を招く
こと無く極めて容易に成形加工することができる。
上に積層状に配設し、かつオスダイス15の側壁に形成
した孔部22内に、スライドコア20の基端部21を摺
動自在に挿入して保持いるので、当該スライドコア20
を安定的に摺動させることができ、よって管状部材30
における成形精度をより一層向上させることが可能とな
る。
イス15に、一の略正方形状の固定コア(第1のコア
部)16を、固定ダイス孔13の一方の短辺のベアリン
グ部側壁13aと所定寸法の隙間Sを介して形成し、他
方スライドダイス12に、上記固定コア16と同形の略
正方形状に形成された一のスライドコア(第2のコア
部)を、スライドダイス孔18の他方の短辺のベアリン
グ部側壁18aとの間に、隙間Sを介して一体に形成し
た場合についてのみ説明したが、これに限るものではな
く、例えば図11に示す他の実施形態のように、第1の
コア部として、2つの小固定コア(小コア部)40、4
0を、固定ダイス孔13の一方の短辺との間に所定の隙
間Sを介して並列的に形成し、他方スライドダイス12
に、第2のコア部として同形の2つのスライドコア(小
コア部)41、41を同様にスライドダイス孔18との
間に所定の隙間Sを介して並列的に形成してもよい。
強用のリブ42が形成されるとともに、長手方向に一定
の肉厚で、かつ断面形状が変化する日字状の管状部材を
押出成形することができる。したがって、上記小コア部
を3つずつ形成すれば、内部に2条のリブが形成された
目字状の可変断面の管状部材を押出成形することも可能
である。
イス孔13とスライドダイス孔18とを同形の長方形に
形成し、かつ互いの長辺13b、18bを一致させた状
態でスライドダイス12を、固定メスダイス11に対し
て移動自在に設けた場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、図12に示す他の実施形態のよ
うに、固定ダイス孔50によって常に成形体の外形を画
成するように、スライドダイス51のスライドダイス孔
52を、当該固定ダイス孔50よりも大きな寸法に形成
するとともに、上記固定ダイス孔50の中央部に固定コ
ア53を配設し、かつスライドダイス孔52の中央部
に、スライドコア54を当該スライドダイス51と一体
に形成してもよい。
ダイス51を移動させて中央部にこれと一体的に形成さ
れたスライドコア54を、固定コア53に対して図中矢
印で示すように斜方向に移動させることにより、長手方
向に外形が一定で、かつ肉厚が変化する管状部材を押出
成形することができる。
に、固定ダイス孔60の隅部に側壁と隙間Sを介して固
定コア部61を配設し、他方固定ダイス孔60と同形の
スライドダイス孔62の隅部に同様のスライドコア63
を一体的に配設して、スライドダイス62およびスライ
ドコア63を図中矢印で示すように、対角方向に移動さ
せることにより、長手方向に肉厚がほぼ一定となるよう
に外形および肉厚が変化する管状部材を押出成形するよ
うにしてもよい。
ずれかに記載の押出用ダイスおよびこれを用いた請求項
6または7に記載の可変断面押出成形方法によれば、第
1のダイスに対して相対移動自在に設けられた第2のダ
イスに、その第2のダイス孔の少なくとも一の側壁との
間に隙間を介して当該第2のダイスと一体的に移動可能
かつ第1のコア部と押出方向に重複可能な第2のコア部
を配設しているので、テーパーマンドレル等を用いるこ
と無く、単に第1のダイスまたは第2のダイスのみを相
対移動移動させることにより、第2のダイス孔および第
2のコア部を相対移動させて、第1のダイス孔および第
1のコア部との連通部分によって、極めて容易に長手方
向に向けて肉厚が一定で、かつ多様な可変断面形状を有
する管状部材を押出成形することができる。したがっ
て、特に請求項7に記載の発明のように、成形材として
アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いて、一般乗
用車や自動2輪車等の各種車輌における車体構成部材を
押出成形する場合に用いて好適である。
縦断面図である。
る。
図である。
ある。
を示す平面図である。
関係を示す平面図である。
断面積の管状部分を成形する際の位置関係を示す平面図
である。
状部材を示す斜視図である。
分の形状を示す平面図である。
孔部分の形状を示す平面図である。
状を示す平面図である。
造部材を示す斜視図である。
孔) 18a 他方の短辺の側壁 18b 長辺 19 連結部 20、54、63 スライドコア 21 基端部 22 孔部 40、41 小コア部
Claims (7)
- 【請求項1】 押出方向に断面形状が変化する管状部材
を成形可能な可変断面押出用ダイスであって、 成形材の押出方向に順次配設された第1のダイスと第2
のダイスとを備え、これら第1および第2のダイスに
は、互いの連通部分によって上記管状部材の外形を画成
する第1のダイス孔および第2のダイス孔が穿設される
とともに、この第1のダイス孔内に、当該第1のダイス
孔の少なくとも一の側壁との間に隙間を介して第1のコ
ア部が配設され、かつ上記第2のダイスに、上記第2の
ダイス孔の少なくとも一の側壁との間に隙間を介して上
記第2のダイスと一体的に移動可能かつ上記第1のコア
部と上記押出方向に重複可能な第2のコア部が配設さ
れ、上記第1および第2のダイスは、上記第1および第
2のダイス孔の少なくとも一部を連通させて、上記押出
方向と交差する方向に相対的に移動自在に設けられてい
ることを特徴とする可変断面押出用ダイス。 - 【請求項2】 上記第1および第2のダイス孔は、互い
に短辺の長さ寸法が等しい長方形に形成され、かつ上記
第1のコア部は、上記第1のダイス孔の一方の上記短辺
の側壁側に配設されているとともに、上記第2のコア部
は、上記第2のダイス孔の他方の上記短辺の側壁側に配
設され、かつ上記第1および第2のダイスは、互いの上
記第1および第2のダイス孔の長辺の側壁を一致させ
て、当該長辺の側壁に沿って相対的に移動自在に設けら
れていることを特徴とする請求項1に記載の可変断面押
出用ダイス。 - 【請求項3】 上記第1および第2のコア部の少なくと
も一方は、上記側壁に沿って隙間を介して配設された複
数の小コア部に分割されていることを特徴とする請求項
1または2に記載の可変断面押出用ダイス。 - 【請求項4】 上記第1のダイスは、上記第1のダイス
孔となる固定ダイス孔が穿設された固定メスダイスであ
り、かつ上記固定ダイス孔内に上記第1のコア部となる
固定コアが配設されているとともに、上記第2のダイス
は、上記第2のダイス孔となるスライドダイス孔が穿設
されたスライドダイスであり、かつ上記スライドダイス
には、その表面から上記押出方向の上流側に湾曲する連
結部が延出し、この連結部の先端部に、上記スライドダ
イス孔の上記側壁との間に隙間を介して当該スライドダ
イス孔内に配置された上記第2のコア部となるスライド
コアの基端部が一体的に設けられていることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の可変断面押出用ダイ
ス。 - 【請求項5】上記スライドコアは、上記固定コア上に積
層状に配設され、かつ上記固定コアの側壁に孔部が穿設
されるとともに、当該孔部内に、上記スライドコアの基
端部が摺動自在に挿入されていることを特徴とする請求
項4に記載の可変断面押出用ダイス。 - 【請求項6】 押出方向に外形寸法および内形寸法が変
化する管状部材を成形するための可変断面押出成形方法
であって、上記請求項1〜5のいずれかに記載の可変断
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動させて、互いの第1および第
2のダイス孔の連通部分によって上記管状部材の外形を
成形するとともに、上記第1および第2のコア部によっ
て上記管状部材の内形を成形することを特徴とする可変
断面押出成形方法。 - 【請求項7】 上記成形材は、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金であることを特徴とする請求項6に記載の
可変断面押出成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11352397A JP3555384B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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