(57)【要約】【課題】低コストで大きな圧力を作用させることが可能であり、また、もろい材料にも適用可能な金型を提供することができなかった。【解決手段】貫通穴と、当該貫通穴が開口する一方の開口面においてこの開口面の縁部から前記貫通穴に達する溝が形成された第１の金型と、前記開口面における前記貫通穴と前記溝との開口部を内包する輪郭を持つ当接面を有する第２の金型と、によって押出加工用金型を構成する。【選択図】図１
2008168302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴と、当該貫通穴が開口する一方の開口面において前記一方の開口面の縁部から前記貫通穴に達する溝が形成された第１の金型と、
前記一方の開口面における前記貫通穴と前記溝との開口部を内包する輪郭を持つ当接面を有する第２の金型と、
を備える押出加工用金型。
【請求項２】
前記溝の幅は、前記溝の開口部に近づくほど広くなる、
請求項１に記載の押出加工用金型。
【請求項３】
前記貫通穴が延びる方向に垂直な方向における当該貫通穴の断面は、前記溝と前記当接面とが形成する押出通路が延びる方向に垂直な方向における当該押出通路の断面と相似であり、前記押出通路が延びる方向に平行な方向に沿って前記貫通穴の壁面の間隔が変化する、
請求項２に記載の押出加工用金型。
【請求項４】
前記貫通穴が延びる方向に垂直な方向における当該貫通穴の断面は、前記溝と前記当接面とが形成する押出通路が延びる方向に垂直な方向における当該押出通路の断面と相似であり、前記貫通穴の断面の面積は、前記押出通路の断面の面積より大きい、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の押出加工用金型。
【請求項５】
加圧通路の加圧軸と押出通路の押出軸とが一軸上に存在しない押出加工用金型であって、
押出加工後の材料を取り出すために金型を分割する際の分割面が、前記押出通路の内壁を構成する平面であって前記加圧通路の入口から最も遠い平面と一致している、
押出加工用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加圧通路の加圧軸と押出通路の押出軸とが一軸上に存在しない押出加工用の金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料にせん断力を与えて押出加工するための金型として、加圧通路の加圧軸と押出通路の押出軸とが一軸上に存在しないように構成した金型が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−３４４９５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術においては、大きな圧力を材料に付与させ得る金型を、低コストで得ることが困難であり、また、もろい材料にも適用可能な金型を提供することができなかった。
すなわち、金型から押し出される材料を把持すると、脆性の高い材料ではくずれていしまうため、押出加工後の材料を容易に取り出せるように金型を分割可能としておき、当該分割可能な金型をねじ等によって連結された状態として、押出加工を実施するのが一般的である。このように、材料の取り出しを容易にするためには、分割された金型に材料が残ってしまわないように、加圧通路の加圧軸と押出通路の押出軸とを含む面で加圧通路が分割される構造としていた。
【０００４】
一方、加圧軸と押出軸とが一軸上に存在しない金型においては、加圧通路にて材料に対して圧力を作用させるため、最も大きな圧力が作用する部分は加圧通路内に存在することになる。
従って、上述のような分割可能な金型を用いたときには、材料に付与するための加圧による圧力が、金型を分離させようとする意図しない力として作用してしまう。これに対し、大きな圧力に耐え得るように金型を連結するためには強度の高い高価なねじ等が必要になる。また、合金を対象とした押出加工において高温（いくつかの金属の融点を超えるような温度：例えば、５００℃）での加工を行う場合、このような高温下で充分な強度を持つねじを確保することは困難であるかあるいは極めてコストが高くなってしまう。さらに、加圧通路が分割されていると、押出加工において当該加圧通路の分割位置に材料が進入してバリとなり、また、押出加工における材料特性を低下させてしまう。
【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、大きな圧力を作用させることが可能であり、また、もろい材料にも適用可能な金型を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的の少なくとも一つを解決するため、本発明では、第１の金型に貫通穴と溝とを形成した。当該溝は、貫通穴が開口する一方の開口面において前記一方の開口面の縁部から貫通穴に達するように形成されており、第２の金型においては前記貫通穴と前記溝との開口部を内包する輪郭を持つ当接面を有している。従って、第２の金型の当接面を前記貫通穴と前記溝との開口部に合わせながら第１の金型と第２の金型とを連結すると、第２の金型の当接面で前記貫通穴と前記溝との開口がふさがれて連続した通路が形成される。
【０００７】
第１の金型においては、貫通穴が開口面で開口しており、溝はこの開口面に形成されているので、当該貫通穴が延びる方向と当該溝が延びる方向とは異なる。従って、上述の連続した通路は屈曲部を有する通路となり、向きの異なる２つの通路が連結された状態と見なすこともできる。そこで、第１の金型と第２の金型とを連結した状態において貫通穴を加圧通路として材料に圧力を作用させると、第２の金型の当接面と溝とによって形成される通路が押出通路となって材料にせん断力を与えて押出加工を実施することができる。
【０００８】
ここで、貫通穴は第１の金型を貫通しており、第１の金型は貫通穴の軸を通る平面で分割されていない。すなわち、貫通穴の内壁を構成する金型は分割されていない。従って、押出加工を実施したときに最も大きな圧力が作用する部分の金型は分割されておらず、極めて大きな圧力に耐えることができる。このため、第１の金型と第２の金型とをねじ等によって連結する際にねじ等に必要とされる強度は、加圧通路が分割されている金型と比較して極めて小さくなり、低コストのねじにて充分な強度を確保することができる。
【０００９】
また、最も大きな圧力が作用する部分の金型が分割されておらず、第１の金型と第２の金型との合わせ面が金型の分割位置となるので、バリが発生するとしても当該分割位置で発生する。しかし、この分割位置は前記屈曲部から最も遠い位置に存在し、この屈曲部では加圧された材料が溝方向に移動することによって圧力が開放されるので、この位置に存在する材料に対しては加圧通路にて作用させる圧力より小さな力が作用する。従って、加圧通路が分割されている場合と比較してバリの発生量を抑えることができる。
【００１０】
さらに、本発明における金型においては、前記屈曲部が存在することによって押出加工の過程で材料にせん断力を与えている。従って、前記屈曲部から最も遠い分割位置付近の材料においてせん断力の付与は小さく、せん断力の付与が小さい材料がバリとなる。一方、加圧通路が分割されている金型においては、せん断力を与える前あるいは与えている過程にある材料の付近が分割されており、加圧によってこの材料がバリとなる。また、加圧通路が分割されている金型の合わせ面に進入するバリにおいてもせん断力を与えていることになり、前記屈曲部で与えるべき本来のせん断力と異なるせん断力が作用する。このため、本発明の金型では、加圧通路が分割されている金型と比較して所望の特性となっている多くの材料を取得することができる。
【００１１】
さらに、本発明における金型において、加圧通路は貫通穴によって形成することができるので、溝を切削によって形成したとしても金型を作成するための工程およびコストを抑えることができる。すなわち、金型に対する貫通穴はワイヤーカット放電加工などの加工によって形成することができるので、固い金型に対して時間のかかる切削加工をする必要がない。また、固い金型に対して切削を行う際には切削工具の摩耗が激しいが、貫通穴の形成については切削加工を行わない構成とすることで総ての通路を切削加工する場合と比較して、切削工具に必要とされるコストを抑えることができる。
【００１２】
さらに、本発明における金型によって押出加工を実施した後、第１の金型と第２の金型とを分離すると第１の金型における溝の内側に材料が残るが、この材料を貫通穴の方向から押すことにより、材料を第１の金型から離型することができる。従って、材料をつかんで離型する必要はなく、もろい材料であっても容易に離型することができる。また、貫通穴の方向から材料を押す際に押される材料の部位はせん断力が与えられていない部位であり、離型後に利用されない部位である。従って、この部位を押すことによって材料に傷がついたり欠けが生じたりしても押出加工によって得られた材料をむだにすることはない。
【００１３】
ここで、貫通穴は第１の金型における２つの面を貫通していればよく、これらの面の一方が前記開口面であり、この開口面には前記溝が形成される。この開口面と反対側の面は加圧通路の入口となる。なお、この入口の形状は種々の形状を採用可能であり、矩形や円形でも良いし、押出通路の形状に合わせて入口の形状を決定しても良い。
【００１４】
溝は、この開口面において貫通穴から開口面の縁まで達する凹部であればよく、その壁面によって押出通路の壁面の一部を形成していればよい。このため、溝の形状としては種々の形状を採用可能であり、３個の平面によって構成してもよいし１個の曲面によって構成してもよいし１個以上の平面と１個以上の曲面とを組み合わせて構成してもよい。なお、第１の金型は複数の面に囲まれた型である。従って、前記開口面の縁部は開口面に隣接する他の面と当該開口面との境に形成され、前記溝は当該他の面を貫く溝となる。
【００１５】
当接面は、前記開口面における前記貫通穴と前記溝との開口部を内包する輪郭を有していればよく、当接面と開口面とを合わせることによって開口面における開口部に蓋をして押出通路を形成することができればよい。なお、当接面は一つの面であり前記貫通穴と前記溝との開口部に蓋をする構成となっているので、押出通路において前記屈曲部から最も遠い面が当該当接面によって形成され、押出通路の他の面は溝によって形成される。従って、第１の金型と第２の金型とを分離したときに押出加工後の材料が第１の金型に残ることになり、上述のように貫通穴を利用した離型を行うことが可能になる。
【００１６】
さらに、本発明における溝は、第１の金型と第２の金型とを分離したときに押出加工済の材料が残り、貫通穴から押すことによって材料を容易に離型することができるように構成されている。そこで、より容易に材料を離型するための例として、溝が開口している開口部に近づくほど当該溝の幅を広くする構成としてもよい。
【００１７】
すなわち、本発明においては溝に嵌っている押出加工後の材料を貫通穴側から押すことによって離型するので、当該材料は溝の開口部側に向けて離型する。従って、溝の幅が開口部に近づくほど広がっていることにより、極めて容易に材料を離型することが可能になる。なお、溝の幅は開口部に近づくほど広がっていればよいが、例えば溝を対向する２個の対向面とこれらの対向面に隣接する中央の面にて構成したとき、当該中央の面と各対向面との角度として９０°より大きく９５°程度までの角度を設定して溝の幅を広げる構成等を採用可能である。
【００１８】
さらに、本発明における金型では押出加工の過程で材料にせん断力を与えることによって材料の特性を向上させるので、同じ金型で押出加工を繰り返すことによってその特性をさらに向上させることも可能である。このため、前記貫通穴が延びる方向に垂直な方向における当該貫通穴の断面と、前記溝と前記当接面とが形成する押出通路が延びる方向に垂直な方向における当該押出通路の断面とを相似にすることが好ましい。すなわち、加圧通路の断面形状と押出通路の断面形状を相似にすれば、押出通路から離型した材料を容易に加圧通路に再投入することができる。
【００１９】
さらに、本発明における金型で押出加工を行うと、溝の深さ方向の位置によって材料の特性が異なり得る。すなわち、押出通路内の材料に対しては、前記屈曲部に近く、第２の金型の当接面より遠くなるほど大きなせん断力が作用する傾向がある。そこで、溝の深さ方向の位置による特性の変化が少ない均質な材料を押出加工の繰り返しによって取得するためには、ある工程で第２の金型の当接面より遠い位置を通過した材料が、次の工程にて第２の金型の当接面に近い位置を通過するように押出加工を繰り返せばよい。また、少数回の押出加工の繰り返しによって効率的に高い特性の材料を取得するためには、ある工程で第２の金型の当接面より遠い位置（大きなせん断力が作用する位置）を通過した材料が再び第２の金型の当接面より遠い位置を通過するように構成すればよい。
【００２０】
そこで、上述のように溝の幅を前記溝の開口部に近づくほど広くなるように構成し、加圧通路の断面形状と押出通路の断面形状とを相似とした構成において、前記押出通路が延びる方向に平行な方向に沿って前記貫通穴の壁面の間隔が変化するように構成してもよい。すなわち、この構成においては、溝と当接面とによって構成される押出通路における材料の押出方向に沿って貫通穴の壁面の間隔が狭まる構成あるいは間隔が広がる構成となる。
【００２１】
貫通穴において材料の押出方向に沿って当該貫通穴の壁面の間隔が広がる様に構成すると、当該壁面の間隔が狭い部分と前記溝の幅が狭い部分が対応する。当該溝の幅が狭い部分は上述のように第２の金型の当接面より遠い位置であるため、この構成によれば、押出通路において第２の金型の当接面より遠い位置を通過した材料が第２の金型の当接面に近い位置を通過するように押出加工を繰り返すことができる。従って、均質な材料を作成可能である。また、貫通穴において材料の押出方向に沿って当該貫通穴の壁面の間隔が狭まる構成であれば、押出通路において第２の金型の当接面より遠い位置を通過した材料が再び第２の金型の当接面より遠い位置を通過するように押出加工を繰り返すことができる。従って、少数回の繰り返しで高品質の部分を有する材料を作成可能である。
【００２２】
さらに、押出加工を繰り返す際に好ましい構成例として、前記貫通穴が延びる方向に垂直な方向における当該貫通穴の断面と前記溝と前記当接面とが形成する押出通路が延びる方向に垂直な方向における当該押出通路の断面とを相似形に構成し、前記貫通穴の断面の面積が、前記押出通路の断面の面積より大きくなるように構成してもよい。
【００２３】
すなわち、加圧通路の断面積を押出通路の断面積より大きくすることにより、押出加工後の材料において離型時に弾性変形分が解放され膨張しても、当該膨張後の材料を容易に加圧通路に再投入することができる。従って、押出加工後の材料に対して切断等の加工を行うことなく押出加工を繰り返すことができる。
【００２４】
なお、加圧通路の断面積は、押出加工後の材料の膨張程度を考慮して決定すればよい。すなわち、加工速度、加工温度、材料の組成など、条件に応じた材料の膨張の程度を予め把握し、この膨張が生じたとしても加圧通路に材料を再投入することができるように断面積を決定すればよい。例えば、典型的な熱電材料の加工用の金型において加圧通路の断面と押出通路の断面とが矩形になるように各通路を構成し、これらの断面における辺の比を１〜０．９５程度にする構成を採用可能である。むろん、辺によって比の値を変更しても良い。
【００２５】
さらに、本発明における金型においては、加圧通路が分割されておらず押出通路の一部が分割されていればよいので、押出加工後の材料を取り出すために金型を分割する際の分割面が、前記押出通路の内壁を構成する平面であって前記加圧通路の入口から最も遠い平面と一致しているように構成してもよい。この構成によれば、金型の強度および材料の離型性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）押出加工用金型：
（２）他の実施形態：
【００２７】
（１）押出加工用金型：
図１および図２は、押出加工用金型の一実施形態を示す斜視図である。本実施形態における押出加工用金型１００は、第１の金型１０と第２の金型２０とを備えている。第１の金型１０と第２の金型２０とは略直方体の外形を有しており、互いの一面を合わせ面として図示しないねじ等の連結手段によって連結されることによって金型１００となる。
【００２８】
図１においては、第１の金型１０の一頂点を共有して隣り合う３面に平行な方向にｘ軸，ｙ軸，ｚ軸からなる直交座標系を定義しており、図２Ａは図１に示す座標系に対してｘ軸を回転中心としてｙ軸およびｚ軸を１８０°回転させた状態で第１の金型１０を示しており、図２Ｂは図１に示す座標系にて第２の金型２０を示している。
【００２９】
第１の金型１０には、ｚ軸に対して平行な方向に延びる貫通穴１１と、ｘ軸に対して平行な方向に延びる溝１２とが形成されている。貫通穴１１のｚ軸に垂直な方向の断面は略長方形であり、その内壁はｚ−ｙ平面に平行な面１１ａ，１１ｂとｚ−ｘ平面に平行な面１１ｃ，１１ｄとによって構成される。なお、図１に示す実施形態において、面１１ａは面１１ｂよりｘ軸の負側にあり、面１１ｃは面１１ｄよりｙ軸の負側にある。本実施形態においては貫通穴１１のｚ軸方向の全長においてその断面積はほぼ一定である。また、貫通穴１１は第１の金型１０の対向する２つの外面を貫いており、各外面で貫通穴１１が開口している。そこで、これらの外面を開口面１１ｅ，開口面１１ｆと呼ぶ。
【００３０】
溝１２は開口面１１ｅに形成されており、本明細書においては溝の深さと幅とのそれぞれをｚ軸に平行な方向の深さＤ，ｙ軸に平行な方向の幅Ｗとして定義する。また、溝１２は開口面１１ｅに対して平行な面１２ｅと、当該面１２ｅに隣接し互いに対向する側面１２ｃ，１２ｄとにて形成されており、各面１２ｃ〜１２ｅがｘ軸方向に延びて、貫通穴１１から開口面１１ｅの縁部１１ｇ（開口面１１ｅと面１１ｉとの境界）に達する溝となっている。従って、開口面１１ｅにおいては、上述の貫通穴１１とともに溝１２の深さ方向の一端が開口しており、貫通穴１１と溝１２とによって開口面１１ｅ上で開口部を形成している。なお、本実施形態においては、溝１２の開口端１２ａ，１２ｂと貫通穴１１の開口端１１ｈとが開口面１１ｅにおける開口部を形成している。
【００３１】
一方、第２の金型２０においてはその一面の外周が開口面１１ｅの外周と略同一の形状であり、この面を開口面１１ｅに当接させて第１の金型１０と第２の金型２０とを連結する。そこで、当該第２の金型２０の一面を当接面２０ａと呼ぶ。当接面２０ａは矩形であるとともに、輪郭（外周）２０ｂが上述の開口面１１ｅにおける開口部を内包する（図２Ｂにおいては、開口面１１ｅにおける開口部に対応する位置を当接面２０ａ上にて破線で示している）。
【００３２】
従って、開口面１１ｅと当接面２０ａとを合わせて第１の金型１０と第２の金型２０とを連結すると、開口面１１ｅにおいて貫通穴１１と溝１２とが形成する開口部が塞がれる。この結果、図１に示すように、貫通穴１１の開口面１１ｆにおける開口部から、溝１２および当接面２０ａによって面１１ｉに形成される開口部までが連続した通路となる。また、当該連続した通路において貫通穴１１が形成する通路と溝１２および当接面２０ａにて形成する通路とは屈曲部１３にて屈曲（本実施形態においては直角）した通路となっている。
【００３３】
従って、第１の金型１０と第２の金型２０とが連結された状態で、貫通穴１１の開口面１１ｆにおける開口部から材料を投入してｚ軸の負方向に加圧すると、材料にせん断力が付与されて押出加工がなされる。従って、本実施形態においては、貫通穴１１を加圧通路、溝１２と当接面２０ａとにて形成される通路を押出通路として押出加工を行うことができる。なお、本実施形態において貫通穴１１の開口面１１ｆにおける開口部は材料の入口となり、当接面２０ａは押出通路にて当該入口から最も遠い平面であり、当該当接面の位置で金型が分割されている。
【００３４】
以上のように、本実施形態における第１の金型１０および第２の金型２０によれば、貫通穴１１を加圧通路として押出加工を実施することができる。本実施形態における加圧において、第２の金型２０の近辺まで達した材料は溝１２の方向に逃げることができるので、材料に最も大きな圧力が作用するのは貫通穴１１において溝１２よりｚ軸の正側に寄った位置である。
【００３５】
貫通穴１１はいずれの位置においてもｚ軸に平行な方向に分割されていないので、上述のように材料に最も大きな圧力が作用する位置においても金型は分割されていない。従って、材料に大きな力が作用したとしても第１の金型１０を分割する力とはならず、材料に対して確実に圧力を作用させることができる。また、材料に対して最も大きな圧力が作用する部位にて金型は分割されていないので、材料が分割位置に進入することもなく、バリの発生を抑えることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態においては、溝１２と当接面２０ａとにて押出通路を形成しており、当接面２０ａが開口面１１ｅに当接する位置にて押出通路が分割されていることになり、この位置においてはバリが発生し得る。しかし、押出通路にて材料に作用する圧力は加圧通路にて材料に作用する最大圧力よりも小さい。従って、当接面２０ａにおいて発生するバリの量は貫通穴１１が分割されている場合に発生するバリと比較して少なくなる。
【００３７】
さらに、当接面２０ａは押出通路において屈曲部１３から最も遠い部分であり、材料に対して与えられるせん断力は屈曲部１３から遠いほど小さくなる傾向になるため、当接面２０ａの付近における材料に作用する圧力は溝１２に存在する材料の中で比較的小さい。従って、バリが発生するとしても、他の位置が分割されている構成と比較してバリの発生を抑えることができる。
【００３８】
また、ＢｉＴｅ系の熱電材料など、せん断力を与えることによって結晶面の方向を揃えて特性を高める材料を本実施形態における金型１００で加工する場合、押出通路に存在する材料の大半においてはせん断力の付与が終了しており、結晶面が揃っている。この結晶面の方向と当接面２０ａの方向とは平行であるため、当接面２０ａにて押出通路が分割されていたとしても材料の結晶面に与える影響を抑えることができる。
【００３９】
さらに、貫通穴１１は第１の金型１０における開口面１１ｅ，１１ｆを貫いているので、ワイヤーカット放電加工など、切削加工以外の加工によって形成することができる。金型１００は押出加工される材料より固い材料によって構成されるため、一般的に金型の切削加工における切削工具の摩耗は激しいが、本実施形態によれば加圧通路については切削加工を行うことなく形成することができるので、総ての通路を切削加工する場合と比較して、切削工具に必要とされるコストを抑えることができる。
【００４０】
さらに、本発明における金型によって押出加工を実施した後に第１の金型１０と第２の金型２０とを分離すると押出加工後の材料が第１の金型１０の溝１２に残るので、本実施形態においては貫通穴１１側から材料を押して離型する。図３は、この様子を説明する説明図であり、第１の金型１０の外周や貫通穴１１，溝１２等を破線、押出加工後の材料３０および離型具３１を実線で示している。
【００４１】
図３に示すように、押出加工後に第１の金型１０と第２の金型２０とを分離すると、溝１２内に押出加工後の材料３０が残り、この材料３０の下部（ｚ軸の負側）には金型が存在しない状態となる。そこで、貫通穴１１に離型具３１を挿入して貫通穴１１部分に存在する材料３０（図３にてハッチングで示す部分）を押すと容易に材料３０が離型する。
【００４２】
本実施形態においては、以上のように材料３０を離型具３１にて押すことによって容易に離型することができるので、離型の際に材料３０をつかむ必要がなくもろい材料であっても容易に離型することができる。特に、上記ＢｉＴｅ系の熱電材料のように溝１２に沿って結晶面が揃うことによって当該溝１２が延びる方向に平行な方向へ容易にずれてしまうような材料であっても、本実施形態においてはこの結晶面に対して垂直な方向から離型具３１を突き当てることができ、材料を破壊することなく離型することができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、材料が貫通穴１１から溝１２に至る際のせん断力によって材料の特性を調整しているので、図３においてハッチングに示す離型具３１の突き当て位置はせん断力を与えた押出加工が完了していない部分である。従って、仮に離型具３１によってこの部分に傷がついたり欠けが生じたりしても、押出加工によって取得すべき材料に影響はない。
【００４４】
（２）他の実施形態：
本発明においては、第１の金型に貫通穴と溝とを形成し、第２の金型と合わせることによってせん断力を与えて押出加工を行うための金型を構成することができればよく、上述の実施形態以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、より容易に材料を離型することが可能な溝１２の形状を採用しても良い。
【００４５】
図４Ａは、離型を容易にするための溝１２の形状を説明するための説明図である。同図４Ａは、第１の金型１０の開口面１１ｅと第２の金型２０の当接面２０ａとを合わせた状態において、ｘ軸の正側から負側を眺めた状態を示した図である。この例において、溝１２の側面１２ｃ，１２ｄはｚ軸に対して角度αの傾斜が与えられており、開口面１１ｅの開口部に近づくほど（当接面２０ａに近づくほど）幅Ｗが広くなっている。すなわち、開口面１１ｅの開口部に向けて末広がりとなっている。
【００４６】
従って、この形状の溝１２に材料が残っている状態において、押出加工後に上述の離型具３１で材料を押すと、極めて容易に材料が離型する。なお、図４Ａや後述する図４Ｂ，図５Ａ，５Ｂにおいては角度αを強調して示しているが、当該角度αは０°より大きく５°以下であっても充分に離型性を高めることができる。
【００４７】
さらに、金型１００によって押出加工を繰り返す際に容易に材料を投入することができるように加圧通路と押出通路との形状を設定しても良い。図４Ａ，４Ｂはこのような形状の例を示しており、図４Ｂは第１の金型１０の開口面１１ｆをｚ軸の正側から負側を眺めた状態で示した図である。
【００４８】
押出加工においては、押出加工後の材料を離型すると当該材料は弾性変形分が解放され、膨張し得る。そこで、図４に示す例においては、貫通穴１１のｘ−ｙ平面に平行な方向の断面Ｓiと、溝１２と当接面２０ａとで形成される押出通路のｚ−ｙ平面に平行な方向の断面Ｓoとが相似になるように設定してある。さらに、この例においては、断面Ｓoの面積より断面Ｓiの面積の方が大きくなるように構成してある。すなわち、押出加工後に材料が膨張してもそのまま貫通穴１１に再投入できるように断面Ｓiの面積を大きくしてある。
【００４９】
なお、断面積の比は、加工対象となる材料の熱膨張率、加工速度、加工温度、材料の組成に応じて決定すればよく、例えば、ＢｉＴｅ系の熱電材料において、断面の辺の比を０．９５〜１の間で設定して断面Ｓoの面積より断面Ｓiの面積の方が大きくなるようにする構成等を採用可能である。むろん、断面を相似とする構成以外にも種々の構成を採用可能であり、各通路を構成する辺の比を辺の位置によって異なるように構成してもよい。
【００５０】
さらに、押出加工を繰り返すことによって得られる材料の特性を調整できるように構成してもよい。金型１００による押出加工において、当接面２０ａから遠く、上述の屈曲部１３に近いほど（すなわち、図４Ａに示す幅Ｗが狭いほど）大きなせん断力が材料に作用するので、押出加工後の材料においては、溝１２の面１２ｅに近い方がよい特性の材料となる傾向にある。
【００５１】
図４Ｂに示す貫通穴１１においては、面１１ｃと面１１ｄとの間隔がｘ軸の正側（押出方向）に向けて広くなる。従って、押出加工後の材料において面１２ｅに当接していた面を貫通穴１１における面１１ａに向けながら再投入して押出加工を行うと、前回の押出加工において面１２ｅ側に存在した材料が当接面２０ａ側に位置するように加工される。従って、繰り返し処理によって材料にまんべんなくせん断力が与えられ、均質な材料を取得することができる。
【００５２】
図５は、少数回の繰り返し処理によって極めて良質の材料を取得するための貫通穴１１の形状を説明するための図である。図５Ａは、上述の図４Ａと同様に第１の金型１０の開口面１１ｅと第２の金型２０の当接面２０ａとを合わせた状態において、ｘ軸の正側から負側を眺めた状態を示した図であり、図５Ｂは第１の金型１０の開口面１１ｆをｚ軸の正側から負側を眺めた状態で示した図である。
【００５３】
この例において、図５Ａに示すように溝１２の構成は上述の図４Ａと同様であり、図５Ｂに示すように貫通穴１１の向きは図４Ｂと逆向きである。すなわち、面１１ｃと面１１ｄとの間隔がｘ軸の正側（押出方向）に向けて狭くなる。従って、押出加工後の材料において面１２ｅに当接していた面を貫通穴１１における面１１ｂに向けながら再投入して押出加工を行うと、前回の押出加工において面１２ｅ側に存在した材料が再び面１２ｅ側に位置するように加工される。従って、押出加工後の材料の質は位置によって差異が生じるものの、面１２ｅ側に存在する材料は極めて高品質の材料となる。
【００５４】
さらに、上述の実施形態においては、溝１２と当接面２０ａとによって構成される押出通路の断面と、貫通穴１１によって構成される加圧通路の断面とが相似であったが、むろん、これらが相似ではない形状を採用しても良い。例えば、各通路の断面のいずれかが矩形、他方が円形となるように構成してもよい。さらに、上述の実施形態においては、加圧通路と押出通路とが直交する構成について説明したが、両者の交差角が９０°以外であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】押出加工用金型の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】（２Ａ）は第１の金型の斜視図、（２Ｂ）は第２の金型の斜視図である。
【図３】押出加工後の材料を離型する際の例を示す図である。
【図４】（４Ａ）は溝と当接面にて形成される押出通路の断面を示す図であり、（４Ｂ）は貫通穴の断面を示す図である。
【図５】（５Ａ）は溝と当接面にて形成される押出通路の断面を示す図であり、（５Ｂ）は貫通穴の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…第１の金型、１１…貫通穴、１１ａ〜１１ｄ…面、１１ｅ，１１ｆ…開口面、１１ｇ…縁部、１１ｈ…開口端、１１ｉ…面、１２…溝、１２ａ，１２ｂ…開口端、１２ｃ，１２ｄ…側面、１２ｅ…面、１３…屈曲部、２０…第２の金型、２０ａ…当接面、３０…材料、３１…離型具
【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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