(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のポート孔（23）からなるポート孔群（22）とブリッジ（24）とを有するポートホールダイス（１）であって、
ダイス後面（26）に、ポート孔群（22）の外径（Ｇ）に対して同寸乃至大寸の口径を有する凹部（27）がその内周面でポート孔群（22）を包囲する態様に設けられるとともに、
ダイス（１）の前後方向において、ブリッジ（24）の後面が、ダイス後面（26）の位置に対して前方側に位置されており、
前記ブリッジ（24）の後面（24a）にて、ポート孔群（22）を有するダイス本体（２）と、厚さ方向に貫通した前記凹部形成用貫通孔（29）を有するプレート部（28）とに、分割構成されていることを特徴とするポートホールダイス。
【請求項２】
請求項１記載のポートホールダイスの後面（26）に沿ってディスカード部（Ｄ）を切断除去することを特徴とする、押出加工におけるディスカードの除去方法。
【請求項３】
請求項１記載のポートホールダイスの後面（26）に沿ってディスカード部（Ｄ）を切断除去した後、押出加工機のコンテナ部（31）内に新たに補充装填されたビレット（Ｂ）をポートホールダイス（１）の複数個のポート孔（23）内に残留している残留押出材料（Ｒ）に圧着させて押出加工を行うことを特徴とする押出加工方法。
【請求項４】
請求項１記載のポートホールダイス（１）と、該ポートホールダイスの後面（26）に沿ってディスカード部（Ｄ）を切断除去するシャー（33）と、を備えていることを特徴とする押出加工機。
【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（その合金を含む、以下同じ）中空押出材等の金属中空押出材を得るための押出加工機に用いられるポートホールダイス及びこれを用いた押出加工におけるディスカードの除去方法に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、「前」、「後」の語は、押出材が押し出されていく方向を前方とした場合の概念で用いる。
【０００３】
【従来の技術】
例えば断面円形のアルミニウム中空押出材を得るための押出加工機には、従来、押出ダイスとして図８に示したポートホールダイス（51）が用いられている。
【０００４】
このポートホールダイス（51）は、図９に示すように、その後面（76）が押出加工機に備えられたコンテナ部（81）の出口部に装着されるものであって、雌型（60）と雄型（70）とが組み合わされてなるものである。
【０００５】
前記雄型（70）は、押出材（90）の中空部を形成するものであって、図８及び図９に示すように、前方突出状の成形凸部（71）と、該成形凸部（71）の周囲に周方向に並んで設けられるとともに前後方向に貫通した複数個（同図では３個）のポート孔（73）（73）（73）からなるポート孔群（72）とを備えている。さらに、前記ポート孔群（72）において、周方向に隣接するポート孔（74）（74）の間には、前記成形凸部（71）をその基端部にて支持したブリッジ（74）が形成されている。また、この雄型（70）の前面の成形凸部（71）周囲には、所定深さの環状の溶着室用凹部（75）が設けられている。さらに、この雄型（70）の後面（76）における外周縁部とブリッジ（74）の後面（74a）とは面一に連なっている。
【０００６】
一方、前記雌型（60）は、その後面中央部に設けられた成形孔ベアリング部（61）と、該ベアリング部（61）に前方側に連なって設けられたレリーフ孔（62）とを備えている。前記ベアリング部（61）内には、雌型（60）と雄型（70）とを組み合わせた状態にすることによって、雄型（70）の成形凸部（71）の先端ベアリング部（71a）が嵌り込んで、両ベアリング部（61）（71a）間に、押出材（90）の断面形状に対応する環状の成形隙間（63）が形成されるものとなされている。
【０００７】
このポートホールダイス（51）を用いて中空押出材（90）を得る場合には、図９に示すように、押出加工機のコンテナ部（81）の出口部にこれを装着した後、コンテナ部（81）内に押出材料としてのビレットを装填する。そして該ビレットをその後方からステム（82）にて加圧して該ステム（82）を前進させていく。これにより前記成形間隙（63）内から断面円形状の中空押出材（90）が押し出される。
【０００８】
その後、図１０（イ）に示すように、ポートホールダイス（51）の雄型（70）の後面（71）から突出した押出カス部、即ちディスカード部（92）を、シャー（83）によって例えばダイス後面（71）に沿って切断してこれを除去する。次いで、コンテナ部（81）内に新たにビレットを補充装填し、ステム（82）にてこのビレットを雄型（70）のポート孔（73）（73）（73）内に残留している残留押出材料（91）に押し付けて両者を圧着一体化し、上記した押出加工工程を繰り返す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の押出加工方法によれば、シャー（83）にてディスカード部（92）をダイス後面（76）に沿って切断すると、各ポート孔（73）内に残留した残留押出材料（91）が切断時の負荷を受けて該各ポート孔（73）内で塑性変形してしまい、この結果、図１０（ロ）に示すようにポート孔（74）内に隙間（94）が形成されてしまう。この状態で新たに補充装填したビレットを残留押出材料（91）に押し付けて圧着すると、隙間（94）内のガスが圧着部に浸入し、得られた押出材を後加工する際に該押出材が圧着部において割れる等、様々な圧着不良が発生してしまうという難点があった。
【００１０】
この発明は、このような技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ディスカード部の切断に伴うポート孔内の隙間の発生を防止できて圧着不良を回避できるポートホールダイス、及びこれを用いた押出加工におけるディスカードの除去方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るポートホールダイスは、複数個のポート孔からなるポート孔群とブリッジとを有するものであって、ダイス後面に、ポート孔群の外径に対して同寸乃至大寸の口径を有する凹部がその内周面でポート孔群を包囲する態様に設けられるとともに、ダイスの前後方向において、ブリッジの後面が、ダイス後面の位置に対して前方側に位置されていることを特徴としている。
【００１２】
このポートホールダイスにおいては、ディスカード部は該ポートホールダイスの後面に沿って切断除去される。つまりポートホールダイスの後面がシャーリング面とされるものである。
【００１３】
このポートホールダイスによれば、ダイス後面に、ポート孔群の外径に対して同寸乃至大寸の口径を有する凹部がその内周面でポート孔群を包囲する態様に設けられるとともに、ダイスの前後方向において、ブリッジの後面が、ダイス後面の位置に対して前方側に位置されていることにより、ポート孔内に残留している残留押出材料のディスカード部切断位置（即ち、ダイスの後面位置）における断面積が、ポート孔の入口部の位置における断面積よりも増大し、もって残留押出材料のディスカード部切断位置での剛性が向上する。このように剛性が向上している部位においてディスカード部の切断を行うことにより、切断時の負荷に伴う残留押出材料の変形量が減少し、もってポート孔内に隙間が発生し難くなる。この結果、押継ぎの際に、新たに補充装填されたビレットが残留押出材料に良好に圧着されるようになって、圧着不良が防止される。
【００１４】
また、請求項２の発明に係るポートホールダイスは、上記請求項１記載のポートホールダイスにおいて、前記ブリッジ部の後面にて、ポート孔群を有するダイス本体と、厚さ方向に貫通した前記凹部形成用貫通孔を有するプレート部とに、分割構成されているものである。
【００１５】
このポートホールダイスによれば、凹部の底部に溜まった押出カスを除去する際に、ポートホールダイスをダイス本体とプレート部とに分離することで、押出カスの除去作業を容易に行えるようになる。
【００１６】
請求項３の発明に係る押出加工におけるディスカードの除去方法は、上記請求項１又は２記載のポートホールダイスの後面に沿ってディスカード部を切断除去することを特徴としている。
【００１７】
この除去方法によれば、ポートホールダイスの後面に沿ってディスカード部を切断除去することにより、上記請求項１と同様に、切断時の負荷に伴う残留押出材料の変形量が減少し、もってポート孔内の隙間が発生し難くなる。この結果、コンテナ内に新たに補充装填されたビレットが残留押出材料に良好に圧着されるようになって、圧着不良が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。この実施形態では、断面円形のアルミニウム中空押出材（Ｅ）を押出加工により製造する場合について説明している。
【００１９】
図３において、（１）はこの実施形態のポートホールダイスである。このポートホールダイス（１）は、同図に示すように、雌型（10）と雄型（20）とが組み合わされてなるものである。
【００２０】
前記雄型（20）は、押出材（Ｅ）の中空部を形成するもので、図１〜図３に示すように、前方突出状の成形凸部（21）と、該成形凸部（21）の周囲に周方向に並んで設けられるとともに前後方向に貫通した複数個（同図では３個）のポート孔（23）（23）（23）からなる１つのポート孔群（22）とを備えている。さらに、前記ポート孔群（22）において、周方向に隣接するポート孔（23）（23）の間には、前記成形凸部（23）をその基端部にて支持したブリッジ（24）が形成されている。この実施形態では、前記ブリッジ（24）の個数は３個である。また、この雄型（20）の前面の成形凸部（21）周囲には、所定深さの環状の溶着室用凹部（25）が設けられている。
【００２１】
一方、前記雌型（10）は、その後面中央部に設けられた成形孔ベアリング部（11）と、該ベアリング部（11）に前方側に連なって設けられたレリーフ孔（12）とを備えている。そして、雌型（10）と雄型（20）とを組み合わせた状態にすることによって、前記成形孔ベアリング部（11）内に、雄型（20）の成形凸部（21）の先端ベアリング部（21a）が嵌り込んで、両ベアリング部（11）（21a）間に、押出材（Ｅ）の断面形状に対応する環状の成形隙間（13）が形成されるものとなされている。前記ポート孔群（22）は、この成形隙間（13）に対応するものである。
【００２２】
さらに、このポートホールダイス（１）においては、図２（イ）及び（ロ）に示すように、前記雄型（20）の後面（26）に、前記ポート孔群（22）の外径（Ｇ）に対して同寸の口径を有する所定深さの凹部（27）が、その内周面で該ポート孔群（22）の入口部を包囲する態様に設けられており、これにより、図１に示すように、このポートホールダイス（１）は、該ダイス（１）の前後方向において、ブリッジ（24）（24）（24）の後面（24a）（24a）（24a）が、該ダイス（１）の後面（26）の位置に対して前方側に位置されるものとなされている。さらに、このポートホールダイス（１）は、前記ポート孔群（22）におけるブリッジ（24）（24）（24）の後面（24a）（24a）（24a）を含む平面を分割面として、前記ポート孔群（22）を有するダイス本体（２）と、厚さ方向に貫通した前記凹部（27）形成用の貫通孔（29）を有するプレート部（28）とに分割構成されている。そして、前記ダイス本体（２）の後面に前記プレート部（28）が重合せ状に取り外し自在に組み付けられ、これにより、この実施形態のポートホールダイス（１）の後面（28）に前記貫通孔（29）からなる凹部（27）が形成されることとなる。
【００２３】
而して、このポートホールダイス（１）を用いて中空押出材（Ｅ）を得る場合には、まず、図４（イ）に示すように、押出加工機のコンテナ部（31）をポートホールダイス（１）の後方に後退させた状態で、コンテナ部（31）とポートホールダイス（１）との間にアルミニウム製ビレット（Ｂ）を配置する。そして、同図（ロ）に示すように、コンテナ部（31）を前進させることにより、ビレット（Ｂ）をコンテナ部（31）内に装填するとともに、コンテナ部（31）の出口部をポートホールダイス（１）の後面（26、即ち、前記プレート部（28）の後面）に装着する。次いで、ビレット（Ｂ）を加熱した状態で該ビレット（Ｂ）をその後方からステム（32）にて加圧して該ステム（32）を前進させていく。これにより、ビレット（Ｂ）がステム（32）からの前進加圧力を受けてポートホールダイス（１）の雄型（20）のポート孔（23）（23）（23）内にその入口部から流入するとともに、該流入部分が溶着室用凹部（25）内にて合流溶着されたのち成形隙間（13）内を通過し、もって同図（ハ）に示すように断面円形の中空押出材（Ｅ）が押し出される。
【００２４】
そして、所定長さのディスカード部（Ｄ）を残した状態で、ステム（32）の前進を停止し、同図（ニ）に示すように、コンテナ部（31）をポートホールダイス（１）から後退させる。次いで、図５に示すように、シャー（33）の切刃の背面をポートホールダイス（１）の後面（26）に当接させ、この状態で該シャー（33）をポートホールダイス（１）の後面（26）に沿って移動させる。これにより、ポートホールダイス（１）の後面（26）から突出しているディスカード部（Ｄ）が、該シャー（33）によってダイス後面（26）に沿って削ぎ落とされて除去される。このとき、ポートホールダイス（１）のポート孔（23）（23）（23）内に残留している残留押出材料（Ｒ）のダイス後面（26）位置（即ち、ディスカード部切断位置）における断面積は、ポート孔（23）（23）（23）の入口部の位置における断面積よりも大きなっており、つまり、残留押出材料（Ｒ）のダイス後面（26）位置での剛性が高くなっているから、図６に示すように、切断時の負荷による残留押出材料（Ｒ）の変形を殆ど生じることなく、ディスカード部（Ｄ）を切断することができる。この結果、各ポート孔（23）内には隙間が発生しなくなる。
【００２５】
こうしてディスカード部（Ｄ）を切断除去した後、再度、図４（イ）〜（ニ）に示した工程を繰返して行う。この工程を簡単に説明すると、空になったコンテナ部（31）内に新たにビレット（Ｂ）を補充装填した後、ステム（32）にて該ビレット（Ｂ）を残留押出材料（Ｒ）に押し付けて両者を圧着一体化する。次いで、ステム（32）を前進させて上記の押出加工を行う。
【００２６】
而して、こうして押継ぎされて得られる押出材（Ｅ）は、各ポート孔（23）内に隙間が発生していない状態で、残留押出材料（Ｒ）と新たに補充装填したビレット（Ｂ）とが圧着一体化されたものなので、良好な圧着部を有するものとなっている。したがって、得られた押出材を後加工する際に該押出材が圧着部において割れる等の圧着不良が発生しなくなり、押出材の後加工を良好に行うことができる。
【００２７】
一方、凹部（27）内の底部に溜まった押出カスを除去する場合には、該ダイス（１）をダイス本体（２）とプレート部（28）とに分離する。こうすることにより、押出カスの除去作業を容易に行うことができるようになる。
【００２８】
図７は、上記実施形態のポートホールダイス（１）の変形例を示している。
【００２９】
この変形例のポートホールダイス（1'）は、上記実施形態のポートホールダイス（１）のダイス本体（２）にプレート部（28）が一体に設けられたものであり、すなわち、ポートホールダイス（1'）の雄型（20）の後面（26）に、ポート孔群（22）の外径に対して同寸の口径を有する所定深さの凹部（27）が掘込み形成されたものである。この変形例のポートホールダイス（1'）も上記実施形態のもの（１）と同様に用いられる。
【００３０】
以上、この発明の実施形態を説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
例えば、凹部（27）は、ポート孔群（22）に対して大寸の口径を有するものであっても良い。
【００３２】
また、ディスカード部（Ｄ）をギロチン式シャーにより切断除去しても良い。
【００３３】
また、この発明に係るポートホールダイスは、断面矩形の中空押出材等を得るためのものであっても良い。
【００３４】
また、この実施形態では、ポートホールダイス（１）は１個の成形隙間（13）を有するものであるが、この発明では、複数個の成形隙間を有して、複数個の押出材を同時に押出加工し得るものであっても良く、この場合には、ポート孔群（22）の個数は複数個となり、各ポート孔群に対応して１個の凹部（27）が設けられることとなる。
【００３５】
【発明の効果】
上述の次第で、請求項１の発明に係るポートホールダイスは、ダイス後面に、ポート孔群の外径に対して同寸乃至大寸の口径を有する凹部がその内周面でポート孔群を包囲する態様に設けられるとともに、ダイスの前後方向において、ブリッジの後面が、ダイス後面の位置に対して前方側に位置されているものなので、ディスカード部をこのポートホールダイスの後面に沿って切断除去することにより、切断時の負荷に伴う残留押出材料の変形量を減少させることができて、ポート孔内の隙間の発生を防止できるようになる。したがって、このポートホールダイスによれば、押継ぎの際に、新たに補充装填したビレットを残留押出材料に良好に圧着することができて、圧着不良を回避することができるようになる。
【００３６】
また、請求項２の発明に係るポートホールダイスは、ブリッジの後面にて、ポート孔群を有するダイス本体と、厚さ方向に貫通した前記凹部形成用貫通孔を有するプレート部とに、分割構成されているものなので、凹部の底部に溜まった押出カスを除去する際に、ポートホールダイスをダイス本体とプレート部とに分離することにより、押出カスの除去作業を容易に行うことができるという利点を有している。
【００３７】
請求項３の発明に係るディスカードの除去方法は、ポートホールダイスの後面に沿ってディスカード部を切断除去することを特徴とするものなので、上記請求項１又は２の発明と同じく、押継ぎの際に、ビレットを残留押出材料に良好に圧着することができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のポートホールダイスを押出加工機に装着した状態で示す断面図である。
【図２】（イ）は図１中のII（イ）−II（イ）線断面図、（ロ）は図１中のII（ロ）−II（ロ）線断面図（即ち、ポートホールダイスの後面図）である。
【図３】同ポートホールダイスの分解斜視図である。
【図４】（イ）〜（ニ）は同ポートホールダイスが装着された押出加工機を用いて行われる押出加工の各工程を時系列的に示す断面図である。
【図５】同ポートホールダイスをディスカードの切断途中の状態で示す断面図である。
【図６】（イ）は同ポートホールダイスをディスカードの切断後の状態で示す断面図、（ロ）はその後面図である。
【図７】この発明の実施形態のポートホールダイスの変形例を示す図で、（イ）は同ポートホールダイスを押出加工機に装着した状態で示す断面図、（ロ）は（イ）中のVII−VII線断面図である。
【図８】（イ）は従来のポートホールダイスの分解斜視図、（ロ）はその後面図である。
【図９】従来のポートホールダイスを押出加工機に装着した状態で示す断面図である。
【図１０】（イ）は従来のポートホールダイスをディスカードの切断途中の状態で示す断面図、（ロ）は従来のポートホールダイスをディスカードの切断後の状態で示す後面図である。
【符号の説明】
１…ポートホールダイス
10…雌型
20…雄型
22…ポート孔群
23…ポート孔
24…ブリッジ
26…後面
27…凹部
28…プレート部
29…凹部形成用貫通孔
Ｅ…押出材
Ｂ…ビレット
Ｄ…ディスカード部
Ｒ…残留押出材料
【図１】
0004502465.tif 000002
【図２】
0004502465.tif 000003
【図３】
0004502465.tif 000004
【図４】
0004502465.tif 000005
【図５】
0004502465.tif 000006
【図６】
0004502465.tif 000007
【図７】
0004502465.tif 000008
【図８】
0004502465.tif 000009
【図９】
0004502465.tif 000010
【図１０】
0004502465.tif 000011