(57)【要約】【課題】本発明は、押出ダミープレートとそれを備えた押出装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の押出ダミープレートは、コンテナ内に装填したビレットとこのビレットを押圧するステムとの間に介在され、ビレットに対する押出作用面を有してなる押出ダミープレートであって、押出ダミープレートが、コンテナの内周面に接触されてステムによってビレット側に押圧され、ビレット側に第１の押出作用面を有するダミープレート本体と、該ダミープレート本体の第１の押出作用面からビレット側に突出する第２の押出作用面を有する突出部を有したダミーコアとを具備してなり、ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）とした場合、ダミーコア突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ）が以下の（１）式と（２）式の関係を満足することを特徴とする。  ０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ…（１）式  Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ−ｄ）…（２）式【選択図】図１
2019051525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナ内に装填したビレットとこのビレットを押圧するステムとの間に介在され、前記ビレットに対する押出作用面を有してなる押出ダミープレートであって、
前記押出ダミープレートが、前記ステムによって前記ビレット側に押圧されて前記ビレット側に第１の押出作用面を有するダミープレート本体と、該ダミープレート本体の前記第１の押出作用面から前記ビレット側に突出する第２の押出作用面を有する突出部を有したダミーコアとを具備してなり、
前記ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）とした場合、
前記ダミーコア突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ）が以下の（１）式と（２）式の関係を満足することを特徴とする押出ダミープレート。
０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ   …（１）式
Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ-ｄ）  …（２）式
【請求項２】
前記ダミーコアの突出部の先端面が円形状の第２の押出作用面であり、前記突出部の周面と押圧方向に垂直な面とのなす角αが４５゜以上９０゜以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の押出ダミープレート。
【請求項３】
前記ダミーコアが前記突出部と該突出部を除く基端部を有してなり、前記ダミープレート本体部の前記ビレット側の面に凹部が形成され、この凹部に前記ダミーコアの基端部が嵌合されるとともに、前記凹部が内窄まり状に形成され、前記ダミーコアの基端部が前記凹部に嵌合可能な先窄まり状に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押出ダミープレート。
【請求項４】
ビレットを収容可能なコンテナと該コンテナの一側に設置された押出ダイスと前記コンテナの他側に設置されて前記コンテナ内のビレットを前記押出ダイス側に押圧するステムとこのステムと前記ビレットの間に介在されて前記ビレットを押圧する押出作用面を有した押出ダミープレートを有し、
前記押出ダミープレートが、前記ステムによって前記ビレット側に押圧され、前記ビレット側に第１の押出作用面を有するダミープレート本体と、該ダミープレート本体の前記第１の押出作用面から前記ビレット側に突出する第２の押出作用面を有する突出部を有したダミーコアとを具備してなり、
前記ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）とした場合、
前記ダミーコア突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ）が以下の（１）式と（２）式の関係を満足することを特徴とする押出加工装置。
０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ   …（１）式
Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ-ｄ）  …（２）式
【請求項５】
前記ダミーコアの突出部の先端面が円形状の第２の押出作用面であり、前記突出部の側面と押圧方向に垂直な面とのなす角αが４５゜以上９０゜以下の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の押出加工装置。
【請求項６】
前記ダミーコアが前記突出部と該突出部を除く基端部を有してなり、前記ダミープレート本体部の前記ビレット側の面に凹部が形成され、この凹部に前記ダミーコアの基端部が嵌合されるとともに、前記凹部が内窄まり状に形成され、前記ダミーコアの基端部が前記凹部に嵌合可能な先窄まり状に形成されたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の押出加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出ダミープレートおよびそれを備えた押出加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金などの金属素材を押出プレスのコンテナ内に充填したビレットを使用し、このビレットの一端側にステムから押圧力を作用させて押出ダイスを介し金属素材を目的の形状に押し出す押出方法が知られている。
金属素材の押出方法にあっては、通常、図４に示すように、押出プレスのコンテナ１００内に装填したビレット１０１とステム１０２の先端部との間にダミープレート１０３を介在させて押出加工を行っている。図４において符号１０５はコンテナ１００の先端側に設置された押出ダイスを示し、この押出ダイス１０５に設けられているダイス孔１０６を介し金属素材が押し出されて目的の形状の押出製品１０７が製造される。
【０００３】
従来、図４に示すダミープレート１０３のビレット側の押出面は平坦な端面形状に加工され、この端面には黒鉛系などの離型潤滑剤が塗布されている。
図４に示す押出加工装置を用いて押出加工を行った場合、ビレット１０１が残り少なくなると、残りのビレット１０１を通過して押出製品１０７に矢印に示すように向かうメタルフロー１０８が生じる。このメタルフロー１０８は残りのビレット１０１の外周部から中心部に向かい、更に中心部でダイス孔１０６に向かう流れとなる。
このメタルフロー１０８に伴ってビレットの表皮層、離型潤滑剤などの不純物が残りのビレット１０１の中心部に侵入するおそれがあり、このメタルフロー１０８により、上述の不純物が押出製品１０７に到達して巻き込まれるおそれがある。
不純物等の巻き込みを抑制するには、残りのビレット１０１がまだ十分に厚い段階で押出加工を終了させる必要が生じ、ビレット１０１の押し残り量が増加するので、押出加工の歩留まりが低下する問題がある。
【０００４】
上述の問題を回避するために以下の特許文献１では、ビレットに押圧力を付与するステムの先端に配置されるダミーブロックの中央部に突出部を形成し、その外側領域に環状のポケット部を設け、押出加工時にビレットの表皮層をポケット部に導入して滞留させることで押出製品への不純物の巻き込みを防止した構造が開示されている。
【０００５】
また、以下の特許文献２では、ビレットとステムの間に介在されるダミーブロックに対し、そのビレット側の面に中心部から外周部にかけて下り階段状で同心円状の凸部を設け、ダミーブロックをダイス側に押圧した場合に生じる外周部から中心部へ向かうメタルフローを抑制する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８９１２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２５９７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
先の特許文献１、２に記載されている如く、押出加工においてビレットの外周側から中央部側に向けて生成されるメタルフローによる不純物巻き込みの問題は、押出加工を行う場合に解決するべき重要な課題である。
本願発明者は、上述の不純物巻き込みの課題に鑑み、押出加工装置の改良について研究した。更に、本発明者は、押出加工時にダミーブロックを介して生じるおそれのある金属素材の漏れに伴う逆流現象について研究するとともに、押出加工後のステムの引き戻しについて支障ない条件について研究した結果、本願発明に到達した。
【０００８】
本願発明は、これらの事情に鑑み、押出加工後期に生じ易いビレットの外周側から中央部側に向けて生成されるメタルフローを抑制し、不純物の押出製品への巻き込みを防止できるとともに、押出加工時の金属素材の逆流現象を防止し、押出加工後のステムの引き戻しについて支障がない状態にできる押出ダミープレートとそれを備えた押出加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の押出ダミープレートは、コンテナ内に装填したビレットとこのビレットを押圧するステムとの間に介在され、前記ビレットに対する押出作用面を有してなる押出ダミープレートであって、前記押出ダミープレートが、前記ステムによって前記ビレット側に押圧されて前記ビレット側に押出基準面を有するダミープレート本体と、該ダミープレート本体の前記押出作用基準面から前記ビレット側に突出するブロック型のダミーコアとを具備してなり、前記ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）とした場合、前記ダミーコア突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ）が以下の（１）式と（２）式の関係を満足することを特徴とする。
０．７×Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ  …（１）式
Ｍ＞０．３×Ｌ／（Ｄ-ｄ） …（２）式
【００１０】
本発明の押出ダミープレートにおいて、前記ダミーコアの突出部の先端面が円形状の第２の押出作用面であり、前記突出部の周面と押圧方向に垂直な面とのなす角αが４５゜以上９０゜以下の範囲である構成を採用できる。
本発明の押出ダミープレートにおいて、前記ダミーコアが前記突出部と該突出部を除く基端部を有してなり、前記ダミープレート本体部の前記ビレット側の面に凹部が形成され、この凹部に前記ダミーコアの基端部が挿入されるとともに、前記凹部が内窄まり状に形成され、前記ダミーコアの基端部が前記凹部に嵌合可能な先窄まり状に形成された構成を採用できる。
【００１１】
本発明の押出加工装置は、ビレットを収容可能なコンテナと該コンテナの一側に設置された押出ダイスと前記コンテナの他側に設置されて前記コンテナ内のビレットを前記押出ダイス側に押圧するステムとこのステムと前記ビレットの間に介在されて前記ビレットを押圧する押出作用面を有した押出ダミープレートを有し、前記押出ダミープレートが、前記ステムによって前記ビレット側に押圧され、前記ビレット側に押出基準面を有するダミープレート本体と、該ダミープレート本体の前記押出作用基準面から前記ビレット側に突出するブロック型のダミーコアとを具備してなり、前記ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）とした場合、前記ダミーコア突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ）が以下の（１）式と（２）式の関係を満足することを特徴とする。
０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ…（１）式、Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ−ｄ）…（２）式。
【００１２】
本発明の押出加工装置において、前記ダミーコア突出部の先端面が円形状の押圧面であり、該押圧面の短辺側に位置する前記ダミーコア突出部の周面と押圧方向に垂直な面とのなす角αが４５゜以上９０゜以下の範囲である構成を採用できる。
本発明の押出加工装置において、前記ダミーコアが前記突出部と該突出部を除く基端部を有してなり、前記ダミープレート本体部の前記ビレット側の面に凹部が形成され、この凹部に前記ダミーコアの基端部が挿入されるとともに、前記凹部が内窄まり状に形成され、前記ダミーコアの基端部が前記凹部に嵌合可能な先窄まり状に形成された構成を採用できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る押出ダミープレートまたは該押出プレートを備えた押出加工装置であるならば、押出加工中にダミーコア周囲の領域にビレットの表皮層を捕獲でき、押出製品側に表皮層を起因とする不純物巻き込みを防止できるので、不純物巻き込みを生じていない高品質の押出製品を製造できる。
また、押出加工中にコンテナの内周面とダミープレート本体の外周面との間からビレットを構成する金属材料の漏洩を防止でき、ダミープレート本体の拡縮性に優れるとともに、押出加工中にダミープレート本体に塑性変形を引き起こすことが無く、押出加工後にステムと押出ダミープレートを引き戻す場合に支障を生じない押出ダミープレートまたは該押出プレートを備えた押出加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の押出ダミープレートを備えた押出加工装置の一例を示す模式的断面図。
【図２】同押出ダミープレートの他の形状例を示す模式的断面図。
【図３】本発明に係る第２実施形態の押出ダミープレートを備えた押出加工装置の一例を示す模式的断面図。
【図４】従来の押出加工装置の一例を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態に係る押出ダミープレートを備えた押出加工装置の一例を示す模式的断面図であり、この例の押出加工装置Ａは、水平に設置された円筒状のコンテナ１とその内部に装填されたアルミニウム合金などの金属素材からなるビレット２を有し、このビレット２をステム３によりコンテナ１の先端側の押出ダイス５側に押圧して押出加工できるように構成されている。
【００１７】
コンテナ１は、金属製の厚肉の円筒状に形成され、その軸心を水平に向けて工場等の床面上に設置され、コンテナ１の先端側を閉じるように押出ダイス５が固定され、押出ダイス５の中心部にコンテナ１の先端側（出口側）に望むダイス孔５Ａが形成されている。ダイス孔５Ａの形状は図１の例では単純な絞り孔の形状が採用されているが、目的の押出製品の外形を規定するために複雑な形状が採用される場合は、ダイス孔５Ａの位置に図示略の組立ダイスなどが組み込まれる。押出ダイス５においてダイス孔５Ａに続く部分には押出ダイス５をその厚さ方向に貫通するように抜き孔５Ｂが形成され、ダイス孔５Ａを通過して押し出された金属素材が通過できるように構成されている。なお、押出ダイス５の周囲にはダイリングやダイホルダ等のダイス支持部材が設置されて押出ダイス５が支持されるが、図１ではこれら支持部材の構造について記載を略し、押出ダイス５のみを描いている。
【００１８】
コンテナ１の内部においてビレット２とステム３の間に円盤状の押出ダミープレート６がコンテナ１の内部に沿って摺動自在に設けられている。ダミープレート本体６Ａの外周面はコンテナ１の内周面１ａに接触しない大きさに形成され、内周面１ａに沿わせられている。押出ダミープレート６はステム３による押圧力を受けてビレット２を押出ダイス５側に押圧する。
この例において押出ダミープレート６はステム３の先端部に固定されていて、押出加工終了時に押出ダイス５の近くまで前進させていた押出ダミープレート６をステム３とともにコンテナ１の後端側（押出ダイス５を設けたコンテナ１の先端側に対する反対側）に引き戻すことができるようになっている。なお、押出ダミープレート６とステム３が分離された構成の押出加工装置を採用することもできるので、押出ダミープレート６とステム３が分離された構造を採用しても良い。
【００１９】
押出ダミープレート６は、有底筒状のダミープレート本体６Ａとこのダミープレート本体６Ａのビレット側に嵌合された略円錐台型のダミーコア６Ｂとからなる。ダミープレート本体６Ａはその外周面６ａをコンテナ１の内周面１ａに沿わせるように配置され、ビレット側の面の中央部にビレット側に開口する内窄まり型の凹部６Ｄが形成され、この凹部６Ｄにダミーコア６Ｂの基端部６Ｅが嵌合されている。前記凹部６Ｄの開口部の内径はダミープレート本体６Ａの直径（≒コンテナ１の内径）の７０％〜９０％程度に形成されている。
凹部６Ｄはその内径が奥側に向かうにつれて徐々に狭くなるような内窄まり型に形成され、凹部６Ｄの奥側部分に同一内径の穴底部が形成されている。
一例として、凹部６Ｄの深さは凹部６Ｄの開口部の内径のおよそ１／３程度に形成されている。ダミープレート本体６Ａのうち、凹部６Ｄの底面とステム３と接する面との間には、ステム３にダミープレート本体６Ａを固定もしくは支持するための図示略の支持構造、およびダミープレート本体６Ａとダミーコア６Ｂの押出方向への相対移動を許容し、かつダミーコア６Ｂがダミープレート本体６Ａから脱落することを防止する図示略の脱落防止構造を設けているが図ではこれらの構造を略している。
【００２０】
ダミーコア６Ｂは凹部６Ｄの内部に挿入される基端部６Ｅと凹部６Ｄの開口部からビレット側に突出される突出部６Ｆとからなる。
基端部６Ｅは凹部６Ｄに嵌合する先窄まり形状であり、基端部６Ｅを凹部６Ｄに嵌合させた場合に凹部６Ｄの開口部からビレット側に突き出る突出部６Ｆは円盤状に突出される。ダミープレート本体６Ａのビレット側の面が第１の押圧面６Ｇとされ、突出部６Ｆのビレット側の面が円形状の第２の押出作用面６Ｈとされている。
以上の構造により、ダミープレート本体６Ａの第１の押出作用面６Ｇと突出部６Ｆの周面６ｆとコンテナ１の内周面１ａとに囲まれる形状のトラップ領域Ｓが形成されている。
突出部６Ｆの外径ｄ（ｍｍ）はビレット２の直径Ｄ（ｍｍ）とすると、以下の（１）式の関係を満足することが望ましい。
０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ  …（１）式
突出部６Ｆの突出量Ｍ（ｍｍ）は以下の（２）式の関係を満足することが好ましい。
Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ−ｄ）  …（２）式
【００２１】
突出部６Ｆの外径ｄは、ビレット２の表皮層等の不純物用トラップ領域Ｓの容積に影響する。外径ｄが０．７Ｄ未満ではステム３の押出力によるダミープレート本体６Ａの外径変化量が小さくなる。
押出時には、ステム３の押出力によってダミーコア６Ｂの基端部がダミープレート本体６Ａの凹部６Ｄ内に押し込まれ、その際ダミーコア６Ｂの基端部周辺の傾斜によってダミープレート本体６Ａの周壁がわずかに押し拡げられ、コンテナ１の内周面とダミープレート本体６Ａの外周面間のクリアランスが適度に狭まり、該クリアランスからの金属素材のリークを抑制できる。
外径ｄが０．７Ｄ未満では、ステム３の押出力によるダミープレート本体６Ａの外径変化が小さくなるため、前記リークを有効に抑制するためには押出力が負荷されない状態におけるコンテナ１とダミープレート本体６Ａの間のクリアランスを予め小さく設定する必要があるが、該クリアランスを小さくすることはダミープレート本体６Ａの挿入時におけるコンテナ１の内壁とダミープレート本体６Ａの外周との接触によるかじりを生じるリスクを高めてしまう。また、押出終了後には、押出力を除くことにより、押出力によってダミープレート本体６Ａの凹部６Ｄ内に押し込まれていたダミーコア６Ｂの基端部が当初の位置に戻り、これによりわずかに押し拡げられていたダミープレート本体６Ａの周壁も当初の形状に復帰する。
【００２２】
これにより、コンテナ１とダミープレート本体６Ａの間のクリアランスが拡がることで、ダミープレート本体６Ａをコンテナ１から取り出すことができる。外径ｄが０．７Ｄ未満では、ステム３の押出力を除いた際のダミープレート本体６Ａの外径変化が小さくなる。このため、押出力を除いた段階におけるコンテナ１とダミープレート本体６Ａの間のクリアランスが小さくなり、押出終了後にステム３を後退させダミープレート本体６Ａをコンテナ１内部から取り出す際に、コンテナ１の内壁とダミープレート本体６Ａの外周とが接触してかじりを生じるリスクを高めてしまう。
すなわち、外径ｄが０．７Ｄ以上である場合、ステム３の押出力によってダミープレート本体６Ａの外径を適度に変化させることができ、これによって、コンテナ１の内壁とダミープレート本体６Ａの外周との接触によるかじりを生じることなく、押出加工中においては該クリアランスからの金属素材のリークを有効に抑制し、更に、押出終了後にはダミープレート本体６Ａをコンテナ１内部から取り出すことができるようになる。
【００２３】
外径ｄが０．９Ｄを超えるとビレット２の不純物用トラップ領域Ｓの容積が小さくなり過ぎ、不純物の押出製品への巻き込み抑制効果が不充分となる。また、ダミープレート本体６Ａにおいて周壁の先端側が薄くなり過ぎ、押出加工中に周壁が局所的に塑性変形するおそれがある。ダミープレート本体６Ａの周壁に塑性変形を生じた場合は、上述したダミープレート本体６Ａの拡縮に支障を来し、ダミープレート本体６Ａの周壁が開いたままとなるおそれがある。
【００２４】
突出部６Ｆの突出量Ｍ（ｍｍ）はビレット表皮層などの不純物用トラップ領域Ｓの容量確保のために必要となる。Ｍ＞０．３Ｌ／（Ｄ−ｄ）で示される（２）式の関係を満足させないと、ビレット２の外周部から中心に向かう金属素材のメタルフロー抑制効果が不充分となる。突出量Ｍが大きすぎる場合、アルミニウム合金などの金属素材と突出部６Ｆの側面（周面）との接触面積が増大するため、押出後にビレット２から突出部６Ｆを抜き取りすることが困難となるおそれがある。
なお、突出量Ｍが大きすぎると、押出加工終了時に残すビレット量が多くなり過ぎ、歩留りが低下してしまう。このため、突出量Ｍは前記（２）式を満たす範囲で、できるだけ小さくすることが好ましい。
【００２５】
ダミーコア６Ｂにおいて突出部６Ｆの概形は円盤状であるが、この突出部６Ｆの周面（側面）と押圧方向に垂直な面（鉛直面）とのなす角αが４５゜以上９０゜以下の範囲であることが好ましい。
押出加工においてビレット２に対し押出ダミープレート６を押圧すると突出部６Ｆはビレット２の後端部を押し潰すようにビレット２の後端部に食い込む。１回目の押出加工の終了後、２回目の押出加工を行うために、ビレット２を別の新しいビレットと交換する場合、押出ダミープレート６の突出部６Ｆをビレット２の後端部から抜き出す必要がある。
ここで、突出部６Ｆの周面（側面）と押圧方向に垂直な面（鉛直面）とのなす角αが９０゜以下であるならば、突出部６Ｆをビレット２の後端部から抜き出す場合に抜き出し作業が容易となる。
【００２６】
上述の突出量Ｍにおいて、角αが４５゜未満である場合はビレット２の外周部から中心に向かう金属素材のメタルフロー抑制効果が不充分となり易い。上述の突出量Ｍにおいて、角αが９０゜を超えるようであるとビレット２の後端部に食い込んだ突出部６Ｆをビレット２の後端部から引き抜く場合に突出部６Ｆの周面がビレット２の後端部に噛み合う形となりダミーコア６Ｂの抜き取りが困難となる。
図１の状態において基端部６Ｅの先端面と凹部６Ｄの底面の間に若干の隙間が設けられているが、この隙間は凹部６Ｄの深さの約２％程度に設定されている。この隙間は凹部６Ｄの底まで基端部６Ｅの先端が達した場合に基端部６Ｅのこれ以上の挿入を阻止し、ダミープレート本体６Ａの周壁が拡がる限界点を規定する。この隙間は押出に伴う前述のダミープレート本体６Ａの適正な拡縮のために必要となる隙間となる。
【００２７】
図１に示す構成の押出加工装置Ａを用いて押出加工を行うには、コンテナ１の内部にビレット２を装填し、ビレット２の後端側に図１に示すように押出ダミープレート６を設置した後、ステム３によって押出ダミープレート６をビレット２の後端側に押圧する。
押出ダミープレート６の第２の押出作用面６Ｈがビレット２の後端部を押圧し、突出部６Ｆがビレット２の後端部を潰して後端部に徐々に食い込むとともにダミープレート本体６Ａの第１の押出作用面６Ｇがビレット２の後端部を押圧するので、コンテナ１の先端側のビレット２はダイス孔５Ａを通過して目的の形状に押し出され、抜き孔５Ｂから押出製品として外部に押し出される。
【００２８】
この押出加工において、ステム３が押出ダミープレート６をビレット２側に押圧するとダミーコア６Ｂの基端部周囲の斜面がダミープレート本体６Ａの周壁を外側に若干押し広げる方向に力を加えるので、ダミープレート本体６Ａの周壁が若干押し広げられる。これによってダミープレート本体６Ａの外周面とコンテナ１の内周面との隙間が小さくなり、この隙間を介してビレット２の構成材料がステム３側に漏れ出すことを防止できる。
ステム３の押圧によって生じるダミープレート本体６Ａの周壁の拡張分を考慮し、ダミープレート本体６Ａの周壁の外径をコンテナ１の内周面の内径Ｄより僅かに小さくして適切なクリアランスを確保しておくならば、ダミープレート本体６Ａの外周面６ａとコンテナ１の内周面１ａとの隙間からの金属素材の漏れ出しを抑制しながら、ビレット２を用いた押出加工ができる。
【００２９】
ステム３と押出ダミープレート６の前進に伴いビレット２が徐々に押し出されてビレット２が減少してゆくが、ビレット２の表皮層には不純物が含まれている。
押出ダミープレート６を前進させて押出加工を続行してゆくと、ビレット２の表皮層は突起部６Ｆ回りのトラップ領域Ｓに順次収容されるので、ビレット２の表皮層がビレット２の中央に向いて流れるメタルフローは生じ難い。このため、押出製品にビレット２の表皮層部分を巻き込むことが無く、残り少なくなるまでビレット２を有効利用して押出加工ができる。このため、押出加工の歩留まりを向上できる。
【００３０】
押出加工後、残留したビレット２から押出ダミープレート６を引き抜く場合、突起部６Ｆの周面の角αを４５゜〜９０゜の範囲としてビレット２から突起部６Ｆを抜け易くしているので、ビレット２からダミープレート本体６Ａを引抜くことが容易にできる。また、ダミーコア６Ｂの基端部６Ｅは先窄まり形状であり、内窄まり状のダミープレート本体６Ａの凹部６Ｄに嵌合されているので、ダミープレート本体６Ａの凹部６Ｄからダミーコア６Ｂを引き抜いて分離することが容易な構造としている。
【００３１】
本実施形態の押出加工装置Ａにあっては、突出部６Ｆの外径ｄ（ｍｍ）とビレット２の直径Ｄ（ｍｍ）を０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄの関係としている。図２に突出部６Ｆの外径ｄをビレット２の外径の０.４とした場合の断面構造を記載しておく。
図２に示すように突出部６Ｆの外径が小さい場合、ダミーコア６Ｂによりダミープレート本体６Ａの周壁を押し拡げる効果が少なくなり、ダミーコア６Ｂの外径制御ができなくなるおそれがある。
【００３２】
図３は本発明に係る押出加工装置の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態の押出加工装置Ｂは、先に説明した第１実施形態の押出加工装置Ａとダミーコア６Ｂの構造が若干異なる。
第２実施形態のダミーコア６Ｂは、突出部６Ｆの周面（側面）と押圧方向に垂直な面（鉛直面）とのなす角αを７０゜に設定した例である。
その他の構造は第１実施形態の押出加工装置Ａと同等である。
【００３３】
第２実施形態の構造は突出部６Ｆの周面（側面）と押圧方向に垂直な面（鉛直面）とのなす角αを７０゜に設定しているので、押出加工の終了後、ビレット２の後端部に食い込んでいる突起部６Ｆをビレット２の後端部から引き抜く場合、引抜きが容易にできる。
その他、第２実施形態の押出加工装置Ｂで得られる作用効果については、第１実施形態の押出加工装置Ａで得られる作用効果と同等である。
【実施例】
【００３４】
内径２０７ｍｍのコンテナを備えた図１に示す構造の押出加工装置と内径４０６ｍｍのコンテナを備えた図１に示す構造の押出加工装置を個別に用い、それぞれの押出加工装置でアルミニウム合金のビレット（ＪＩＳＡ６０６３）を用いて押出加工を行った。
内径２０７ｍｍのコンテナには直径Ｄ＝２００ｍｍ、長さＬ＝８００ｍｍのビレットを装填し、内径４０６ｍｍのコンテナには直径Ｄ＝４００ｍｍ、長さＬ＝１１００ｍｍのビレットを装填した。
図１に示す押出加工装置においてダミーコアの突出部外径ｄ、突出量Ｍ、角αを以下の表１に示すそれぞれの値とした複数のダミーコアを用意し、それぞれ使い分けて押出加工試験を行った。ダミープレート本体はＳＫＤ６１からなり、ダミーコアはＳＫＤ６１からなる。ダミーコアの基端部側に先窄まり状の基端部を形成し、ダミープレート本体に前記基端部を嵌合可能な内窄まり状の凹部を形成し、ダミーコアの基端部をダミープレート本体の凹部に嵌合可能な構造とした。ダミープレート本体の凹部の内窄まり部およびダミーコアの先窄まり部の角度は押出方向に対しておよそ２０°とした。ダミーコアの基端部をダミープレート本体の凹部に嵌合した状態でダミーコアの突出部がダミープレート本体の凹部開口部から突出する長さを突出量Ｍ（ｍｍ）と規定している。
用いた押出ダイスは直径９０ｍｍのアルミニウム合金ロッドを形成するためのダイス孔を備えた押出ダイスを用いた。
【００３５】
「評価」
拡縮性：図１に示す基本構造であり、上述のサイズのコンテナとビレットを用い、ダミーコアの突出部外径ｄ、突出量Ｍ、角αを後記する表１に示す値に設定した押出加工装置を用いて押出加工を行った場合、ダミープレート本体の外周面とコンテナの内周面の間からアルミニウム合金の逆流（漏れ出し）を生じるか否か試験した。押出時にアルミニウム合金の逆流が殆ど発生しない場合は○と判断し、押出続行不可能な程のアルミニウム合金の流出が発生した場合は×と判断して以下の表１に拡縮性の評価結果として記載した。
【００３６】
塑性変形：押出加工後、ステムを引き戻す場合、支障なくステムの引き戻しができた場合を○と判断し、ダミープレート本体の周壁の一部が塑性変形し、ステムを引き戻す際にダミープレート本体とダミーコアが干渉して引き戻しに支障が生じた場合を×と判断し、それらの結果を以下の表１に記載した。
フロー制御：押し残し量が元のビレット長さの１０％となった段階で押出加工を終了し、その後にダミープレートのポケット領域を観察し、ビレットの表皮層がポケット領域の内部に留まっている場合を○と判断し、表皮層が押出製品に巻き込まれている場合を×と判断した。また、押出製品に表皮層が巻き込まれることはなかったが、押出加工終了時に押出ダイスに近いビレット内部にまで表皮層が到達した例を△と判断した。
これらの評価結果をまとめて以下の表１に記載する。
【００３７】
【表１】
2019051525.tif 000003
【００３８】
表１に示す結果が示すように、０．７Ｄ＜ｄ＜０．９Ｄ…（１）式とＭ＞０．３Ｌ／（Ｄ−ｄ）…（２）式（ただし、ビレットの長さをＬ（ｍｍ）、直径をＤ（ｍｍ）、ダミーコアの突出部の外径ｄ（ｍｍ）、突出量Ｍ（ｍｍ））を満足する押出ダミープレートを備えた試料Ｎｏ.１、２、６、８、９、１２、１４は実施例試料となった。
これら実施例試料は、アルミニウム合金のビレットの逆流現象を生じることがなく、伸縮性に優れ、ダミープレート本体の周壁に塑性変形を生じることがなく、押出製品に不純物の巻き込みを生じることがなく、フロー制御の面で問題を生じなかった。
【００３９】
Ｎｏ.３の試料は突出部外径ｄの値が０．７Ｄより小さい試料であるが、アルミニウム合金の漏れ出しによる逆流を生じ、Ｎｏ.４の試料は突出部外径ｄの値が０.９Ｄより大きい試料であるが、トラップ領域に表皮層を留めることができず、押出製品に不純物巻き込みを生じた。
Ｎｏ.５の試料は突出量Ｍが小さ過ぎる試料であるが、ポケット領域に表皮層を留めることができず、押出製品に不純物巻き込みを生じた。
Ｎｏ.７の試料は突出部側面の角αを３０゜とした試料であるが、ポケット領域に表皮層を留めることができず、押出製品に不純物の巻き込みを生じた。
Ｎｏ.１０の試料は外径ｄの値が０.９Ｄより大きい試料であるが、ポケット領域に表皮層を留めることができず、押出製品に不純物の巻き込みを生じた。
Ｎｏ.１１の試料は外径ｄの値が０．７Ｄより小さい試料であるが、アルミニウム合金の漏れ出しによる逆流を生じた。
Ｎｏ.１３の試料は突出部側面の角αを３０゜とした試料であるが、ポケット領域に表皮層を留めることができず、押出製品に不純物の巻き込みを生じた。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ、Ｂ…押出加工装置、ｄ…突起部の外径、Ｄ…ビレットの直径、Ｌ…ビレットの長さ、Ｍ…突出量、Ｓ…ポケット領域、α…突起部側面と押出方向に垂直な面とのなす角、１…コンテナ、１ａ…内周面、２…ビレット、３…ステム、５…押出ダイス、５Ａ…ダイス孔、６…押出ダミープレート、６Ａ…ダミープレート本体、６ａ…外周面、６Ｂ…ダミーコア、６Ｄ…凹部、６Ｅ…基端部、６Ｆ…突出部、６ｆ…突起部の側面、６Ｇ…第１の押出作用面、６Ｈ…第２の押出作用面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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