(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のダイスを互いに平行な軸線回りにそれぞれ回動可能に配設し、各ダイスに、上記各軸線を中心とし、かつダイスの回動に伴い相互に接する円弧面を形成すると共に、各円弧面に、該各円弧面の周方向に延びかつ周方向に断面が連続的に変化する溝部を形成し、上記両円弧面の溝部により閉じた断面形状の押出成形孔を形成したことを特徴とする可変断面押出用ダイス。
【請求項２】
上記溝部が、上記円弧面の周方向に沿って半径が連続的に変化する断面半円形の溝部からなり、上記押出成形孔が円形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変断面押出用ダイス。
【請求項３】
上記ダイスが、各々の外周面を上記円弧面とした円柱体または円筒体からな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】
請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスを用いた押出成形方法であって、
上記可変断面押出用ダイスの押出成形孔に向けて成形材を押し出しつつ、少なくとも上記一対のダイスのうちの一方を回動させて、上記押出用成形孔で成形を行うことにより、長手方向にわたり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。
【請求項５】
上記押出成形孔にマンドレルを挿入することにより、中空形状の成形品を押出加工することを特徴とする請求項４に記載の可変断面押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミニウム等の成形材によって、長手方向にわたり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、およびそれを用いた可変断面押出成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の可変断面押出用ダイスおよび可変断面押出成形方法として、特開平５−３１５２７号公報に記載のものが知られている。図５は、同公報に記載されている押出成形装置の断面を示すものである。
【０００３】
この押出成形装置に装備された可変断面押出用ダイス（以下、押出用ダイスと略称する）５は、成形材３の押出方向Ｐに沿って重ね合わせられた第１、第２の２枚のダイス１、２から構成されている。ここで、第１のダイス１および第２のダイス２は、それぞれ押出成形孔を形成するための開口１Ａ、２Ａを有しており、第１のダイス１は押出方向Ｐの上流側に配置されてコンテナ６に固定され、第２のダイス２は押出方向Ｐの下流側に配置されて、押出方向Ｐと交差する方向にスライド自在に配設されている。そして、この押出用ダイスでは、第１、第２のダイス１、２の開口１Ａ、２Ａの重なり部分を押出成形孔４とし、両ダイス１、２を相対移動させて、両ダイス１、２の開口１Ａ、２Ａの重なり位置を変化させることにより、押出成形孔４の断面形状を変化させることができるようになっている。
【０００４】
この押出成形装置によれば、コンテナ６内に加熱したビレット３ａを挿入すると共に、このビレット３ａをステム７によって押出用ダイス５側に押圧して、押出成形孔４から押出すことにより、押出成形孔４の断面形状を有する成形品を得ることができる。特に、成形途中で、第１、第２のダイス１、２を相対移動して押出成形孔４の断面を変化させることにより、長手方向にわたって断面形状の変化する成形品を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の可変断面押出用ダイス５にあっては、成形材の押出方向Ｐと直交する方向に板状のダイス１、２を移動して、押出成形孔４の断面を変化させるものであるため、ダイス１、２の移動方向の断面寸法については、簡単に変化させることができるものの、ダイス１、２の移動方向と交差する方向の断面寸法については、自由に変化させることが困難であり、それができる場合でも、角のある多角形断面のものに限られていた。従って、長手方向に径の変化する円形断面の成形品を得ようとする場合は、断面の中心を基準にして、あらゆる半径方向に断面寸法を変化させる必要があるため、従来の可変断面押出用ダイスでは、押出成形が不可能であった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、従来成し得なかった長手方向に径の変化する円形断面の成形品をも製造す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を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る可変断面押出用ダイスは、一対のダイスを互いに平行な軸線回りにそれぞれ回動可能に配設し、各ダイスに、上記各軸線を中心としかつダイスの回動に伴い相互に接する円弧面を形成すると共に、各円弧面に、該各円弧面の周方向に延びかつ周方向に断面が連続的に変化する溝部を形成し、上記両円弧面の溝部により閉じた断面形状の押出成形孔を形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変断面押出用ダイスにおいて、上記溝部が、上記円弧面の周方向に沿って半径が連続的に変化する断面半円形の溝部からなり、上記押出成形孔が円形に形成さ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に記載の可変断面押出用ダイスにおいて、上記ダイスが、外周面を上記円弧面とした円柱体または円筒体からなることを特徴とするものである。
【０００９】
次いで、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスを用いた押出成形方法であって、上記可変断面押出用ダイスの押出成形孔に向けて成形材を押し出しつつ、少なくとも上記一対のダイスのうちの一方を回動させて、上記押出用成形孔で成形を行うことにより、長手方向にわたり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。
さらに、請求項５の発明は、請求項４に記載の可変断面押出成形方法において、上記押出成形孔にマンドレルを挿入することにより、中空形状の成形品を押出加工することを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明にあっては、両方のダイスの溝部で形成した押出成形孔に成形材を押し出すことにより、押出成形孔の断面を有した成形品を押出加工することができる。この際、ダイスを回動させて、対向する溝部の位置を変化させることにより、押出成形孔の断面形状を変化させることができる。そのため、成形材を押圧して流しながら、途中でダイスを回動させて押出成形孔の断面を変化させることにより、長手方向に断面の変化した成形品を押出加工することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、両方のダイスの断面半円形の溝部で形成した円形の押出成形孔に成形材を押し出すことにより、断面円形の成形品を押出加工することができる。この際、ダイスを回動させて、対向する溝部の位置を変化させることにより、円形の押出成形孔の径を変化させることができるので、成形材を押し出しながら、途中でダイスを回動させて、押出成形孔の断面を変化させることにより、長手方向に径の変化した断面円形の成形品を押出加工することができる。この際に、請求項３に記載の発明では、ダイスを円柱体または円筒体で構成し、その外周面に溝部を形成したので、ダイスの全周に溝部を形成することができる。
【００１２】
次いで、請求項４に記載の発明にあっては、ダイスを回動させて、押出成形孔の断面を変化させることにより、長手方向にわたり断面形状が変化する成形品を押出形成することができ、さらに請求項５に記載の発明によれば、マンドレルを押出成形孔に挿入し、マンドレルと押出成形孔の隙間から成形材を押出すことにより、中空形状の成形品を得ることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、上記実施例の可変断面押出用ダイス１０の構成を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
この可変断面押出用ダイス１０は、第１、第２の一対の同径の円柱状のダイス１０Ａ、１０Ｂから構成されている。ここで、第１、第２のダイス１０Ａ、１０Ｂは、各中心軸線１１Ａ、１１Ｂを互いに平行に配設されており、外周面（円弧面）１２を接するようにした状態で、各中心軸線１１Ａ、１１Ｂ回りにそれぞれ回動可能に設けられている。各ダイス１０Ａ、１０Ｂの外周面１２には、周方向に延び、かつ周方向に半径が連続的に変化する半円状の溝部１３が形成されている。両ダイス１０Ａ、１０Ｂの溝部１３は、全く同じ形状に対称的に形成されており、同一断面部分（半径が等しい部分）が対向する関係で、両ダイス１０Ａ、１０Ｂが組み合わされている。そして、両方の半円状の溝部１３、１３により、円形（閉じた断面形状）の押出成形孔１４が形成されている。また、両ダイス１０Ａ、１０Ｂは、反対方向に同期回転するように連携されている。すなわち、一方のダイス１０Ａを矢印（イ）方向に回転させれば、他方のダイス１０Ｂも矢印（イ）方向に回転し、一方のダイス１０Ａを矢印（ロ）方向に回転させれば、他方のダイス１０Ｂも矢印（ロ）方向に回転するようになっている。
【００１４】
この可変断面押出用ダイス１０を用いて押出加工を行なう場合には、両方のダイス１０Ａ、１０Ｂの溝部１３、１３で形成した円形の押出成形孔１４に向けて、成形材を押し出す。これにより、円形断面の棒状の成形品を加工することができる。この際、第１、第２のダイス１０Ａ、１０Ｂを同期して反対方向に回動させて、対向する溝部１３、１３の位置を変化させることにより、押出成形孔１４の径を変化させることができる。従って、成形材を押圧して流しながら、途中でダイス１０Ａ、１０Ｂを回動させて押出成形孔１４の径を変化させることにより、長手方向に径の変化した成形品を加工することができる。
【００１５】
図２はこのようにして得た成形品１８の例を示すものである。この例では、矢印Ｐが押出方向の場合、細径部１８ａは、半径の小さい溝部１３の位置で押出成形孔１４を形成して成形する。次いで、テーパ部１８ｂは、ダイス１０Ａ、１０Ｂを回動させて押出成形孔１４の径を増大させながら成形する。また、大径部１８ｃは、半径の大きい溝部１３の位置で押出成形孔１４を形成して成形する。このように、成形途中でダイス１０Ａ、１０Ｂを回動させて押出成形孔１４の径を変化させながら成形することにより、長手方向にわたり径の変化した断面円形の棒状の成形品を加工することができる。
【００１６】
また、上記押出成形の際に、図３に示すようにマンドレル１７を押出成形孔１４に挿入し、マンドレル１７と押出成形孔１４の隙間から成形材を押出すことにより、図４に示すような、内孔１８ｄを有し外径の変化した中空形状の成形品１８Ｂを得ることができる。この場合、先端がテーパ状になったマンドレル１７の挿入位置を成形中に変化させれば、内孔１８ｄの径も、外面に合わせて変化させることができ、よって肉厚が一定でかつ長手方向に外径が変化する成形品を押出成形することが可能となる。
加えて、この可変断面押出用ダイス１０を用いる場合には、成形装置として、ダイス１０Ａ、１０Ｂを回動させる機構を設ければ良いため、構造が簡単で、装置全体がコンパクトになる。また、ダイス１０Ａ、１０Ｂを円柱体で構成しているから、全周に溝部１３を形成することができ、溝部１３の長さを長くとることができて、溝部１３の断面変化を大きくとることができる。従って、径変化の大きい成形品の加工もできる。
【００１７】
なお、上記実施例においては、ダイス１０Ａ、１０Ｂとして円柱体を用いた例についてのみ説明したが、これに限るものではなく、円柱体の代わりに円筒体を用いてもよいし、ダイスの一部に円弧面を形成して円柱体の代わりに用いてもよい。また、溝部１３の断面形状は半円に限定されるものではなく、どのような形状であってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ダイスを回動させることにより、押出成形孔の断面形状を変化させることができ、それにより、長手方向にわたり断面が変化した成形品を押出加工することができる。特に、ダイスの回動位置に応じた溝部の断面形状により押出成形孔の断面形状を決めることができ、その溝部の断面形状を、その断面内の任意の方向に自由に変化させておくことができるので、押出成形孔の断面形状を、任意の方向に自由に変化させることができる。従って、円形断面の成形品を得る場合でも、溝部の位置を適当に選ぶことにより、その径を自由に変化させることができ、長手方向に径の変化した円形断面の成形品を押出加工することができる。また、構造的には、成形装置にダイスを回動させる機構を設ければ良いから、構成が簡単でコンパクトになる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、ダイスを回動させることにより、押出成形孔の径を変化させることができ、それにより、長手方向にわたり径が変化した断面円形の成形品を押出加工することができ、さらに請求項３に記載の発明によれば、全周に溝部を形成することができるので、溝部の長さを長くとることができ、溝部の断面変化を大きくとることができる。従って、断面変化の大きい成形品を加工することができ、例えば、径変化の大きい断面円形の棒状成形品を加工することができる。
【００２０】
次いで、請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出用ダイスを用いて成形することにより、長手方向に向かって断面形状が変化する成形品、特に、長手方向に径の変化する断面円形の成形品を押出成形することができ、この際に請求項５に記載の発明のように、マンドレルを押出成形孔に挿入して成形するこにより、長手方向に径の変化する中空形状の成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の可変断面押出用ダイスの構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同実施例の可変断面押出用ダイスにより押出加工した成形品の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例の加工方法の説明に用いる平面図である。
【図４】同方法により得られる成形品の一例を示す斜視図である。
【図５】従来の可変断面押出用ダイスを装着した押出し成形装置の側断面図である。
【符号の説明】
１０  可変断面押出用ダイス
１０Ａ，１０Ｂ  ダイス
１１Ａ，１１Ｂ  軸線
１２  円弧面
１３  溝部
１４  押出成形孔
１７  マンドレル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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