(57)【要約】【課題】アルミニウム押出材表面に焼き付きが発生するのを防止し、かつコーナー割れの発生やコーナー部の形状精度の低下（引けの発生）を防止して、不良率を低下させる。【解決手段】ダイス穴のベアリング面にチョーク角が形成され、コーナー部５のチョーク角θ１がその両側の平坦部６，６のチョーク角θ２，θ３より大きく形成され、かつコーナー部近傍（チョーク角変化領域７）においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へと連続的に変化しているアルミニウム用押出ダイス１を用いる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス穴のベアリング面にチョーク角が形成され、凸角のコーナー部のチョーク角θ１がその両側の平坦部のチョーク角θ２，θ３より大きく形成され、かつコーナー部近傍においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へと連続的に変化していることを特徴とするアルミニウム用押出ダイス。
【請求項２】
前記コーナー部のチョーク角θ１が２〜５度、平坦部のチョーク角θ２，θ３が０〜２度であることを特徴とする請求項１に記載されたアルミニウム用押出ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムの押出に用いられる押出ダイス、特にダイス穴のベアリング面のチョーク角に改良を加えた押出ダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）のハウジング等は、アルミニウム合金ビレットを押出加工した後、所定の寸法に切断して押出材半製品を得、切削加工を行って最終製品に仕上げる。このような押出材を成形する押出ダイス１は、図１に示すように、押出材に最終形状を与える整形部であるベアリング部２（図１に両矢印で示す範囲）を有し、このベアリング部の一部に押出側が狭まるように傾斜したチョーク部３が形成されている（特許文献１〜３参照）。チョーク部３は、メタル４を圧縮して断面形状を安定化させるために形成するもので、チョーク角θが設定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７３２号公報
【特許文献２】特開平８−２５７６２９号公報
【特許文献３】特開平９−１５５４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の押出ダイスを用いてアルミニウムを押出成形したとき、押出材表面に焼き付きが発生して表面の平滑性が損なわれるという問題があり、これにより押出生産性が低下している。
本発明は押出材表面にこのような焼き付きが発生するのを防止し、押出生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ＡＢＳのハウジング等の製造に用いるアルミニウム押出材は比較的厚肉で、また高い断面形状精度が要求されることから、押出ダイスはベアリング部の長さが比較的長く、かつベアリング部にチョーク角が設定されている。発明者らは、このベアリング部の長さが長いことでアルミニウムの流動抵抗が上昇し、過剰な加工熱が発生して焼き付きが発生するのではないかと推測し、まず、チョーク角θを５°に固定し、ベアリング部の長さを従来の２５ｍｍから種々変えて押出成形を行った。使用したアルミニウム合金はＡＢＳハウジング用のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金であり、ビレット径φ３９０ｍｍ、押出温度４６０℃、押出材の断面形状は９０ｍｍ×４０ｍｍの矩形断面であった。
その結果、焼き付きの発生とベアリング部の長さの間に特定の関係は見いだせなかった。
【０００６】
続いて、チョーク角θが過大であることにより過剰な加工熱が発生し、焼き付きが発生しているのではないかと推測し、ベアリング長さ及びチョーク部の長さをそれぞれ従来の２５ｍｍ、１０ｍｍに固定し、チョーク角θの大きさを従来の５°から種々変えて前記と同様の条件で押出成形を行い、得られた押出材の表面品質（焼き付き、コーナー割れ）及びコーナーの形状精度（コーナー引け）を測定し、表１に示す結果を得た。なお、各押出ダイスにおいてチョーク角θは従来どおりベアリング面のチョーク部全周で均一である。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
焼き付き、コーナー割れ及びコーナー引けの発生の割合（不良率）は、押出長さ方向に１００ｍｍピッチ毎に、焼き付き、コーナー割れ及びコーナー引けの発生の有無を検査し、不良率（不良発生回数／検査回数）が５％未満を○、５％以上を×と評価した。なお、コーナー引けについてはコーナーＲが公差範囲外の場合を不良と判定した。
表１に示すように、チョーク角θが５°及び３°のとき、コーナー部の形状精度が良好で、コーナー割れの発生もないが、平坦部において焼き付きが発生した。チョーク角θが１°のとき、焼き付きの発生は防止できたが、コーナー割れ（コーナー部に形成されるほぼ周方向に沿った割れ）が発生した。チョーク角θが０°のとき、コーナー部にメタルが充足せず（引けの発生）、コーナー割れの発生に加えて形状精度が低下した。
本発明は、このような焼き付きとチョーク角θの間の特定の関係を含む新たな知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明は、押出方向に垂直な断面において凸角のコーナー部を有する比較的厚肉のアルミニウム押出材を成形するための押出ダイスに関し、ダイス穴のベアリング面にチョーク角が形成され、前記ベアリング面の凸角のコーナー部のチョーク角θ１がその両側の平坦部のチョーク角θ２，θ３（θ２とθ３は同一でもよい）より大きく形成され、かつコーナー部近傍においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へ連続的に変化していることを特徴とする。なお、本発明において凸角とは１８０°未満の角度を意味する。アルミニウムとは純アルミニウムとアルミニウム合金の両方を意味する。
前記コーナー部のチョーク角θ１は例えば２〜５度、平坦部のチョーク角θ２，θ３は例えば０〜２度に設定される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る押出ダイスを使用することにより、アルミニウム押出材表面に焼き付きが発生するのを防止し、かつコーナー割れの発生やコーナー部の形状精度の低下（コーナー引けの発生）も防止し、不良率を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る押出ダイスは、図１に示す従来の押出ダイス１と同様に、ダイス穴のベアリング面の一部にチョーク部（チョーク角が形成されている部分）が形成されているが、従来の押出ダイス１のチョーク角θがベアリング面のチョーク部全周において一定とされていたのに対し、ベアリング面の凸角のコーナー部のチョーク角θ１がその両側の平坦部のチョーク角θ２，θ３より大きく形成され、前記コーナー部近傍においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へと連続的に変化している。
【００１２】
図２は、本発明に係る押出ダイス１のベアリング面２ａの形状をビレット側から押出方向に見て描いたものである（図１のＡ−Ａ矢印参照）。図１と実質的に同じ箇所には同じ番号を付与している。この押出ダイス１は矩形断面のアルミニウム押出材を押出成形するもので、ダイス穴のベアリング面２ａのコーナー部５の角度は図に示すとおり９０°で、それぞれ定法に従い断面円弧状に面取りされている。コーナー部５のチョーク角θ１は両側の平坦部６，６のチョーク角θ２，θ３より大きく、かつコーナー部５の近傍にチョーク角の変化領域７，７があり、このチョーク角変化領域７，７においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へと連続的に変化している。なお、この例ではθ２＝θ３である。
【００１３】
本発明に係る押出ダイス１では、凸角のコーナー部５のチョーク角θ１がその両側の平坦部６，６のチョーク角θ２，θ３より大きく形成されているため、平坦部において焼き付きを防止することができ、かつコーナー部においてメタルの圧縮が行われてコーナー割れ及びコーナー部の形状不良（引けによる形状精度の劣化）を防止することができる。コーナー部近傍（チョーク角変化領域７，７）においてチョーク角がθ１からθ２，θ３へと連続的に変化させたのは、チョーク角の急変に伴ってすじや焼き付きが発生するという問題が生じるのを防止するためである。
【００１４】
図２に示す例ではコーナー部の角度は９０°としたが、本発明はこの例に限定されず、ベアリング面に凸角（１８０°未満）のコーナー部、特に１２０°以下のコーナー部を有するアルミニウム用押出ダイスに対し適用することができる。
また、表１の結果から、コーナー部のチョーク角θ１は２〜５°に設定し、平坦部のチョーク角θ２，θ３は０〜２°に設定することが望ましい。チョーク角の変化領域は適宜の幅に設定すれば問題はなく、コーナー部の円弧の直径をＲ（ｍｍ）としたとき、目安として例えば０．５〜５Ｒの範囲で角度を変化させればよい。
【実施例】
【００１５】
前記と同じＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金について、ビレット径φ３９０ｍｍ、押出温度４６０℃の条件で、９０ｍｍ×４０ｍｍの断面形状に押出成形した。ベアリング長さ及びチョーク部の長さをそれぞれ２５ｍｍ、１０ｍｍ、コーナー部のチョーク角を３°、平坦部のチョーク角を１°、チョーク角の徐変領域を１０ｍｍに設定した押出ダイス（図２参照）を用いた。次いで、押出材の表面品質及び形状精度を前記と同じ要領で測定した。
その結果、わずかに焼き付き不良が発生したが、コーナー割れ及び形状不良（コーナー引け）の発生はなく、不良率は１％であった。
これに対し、チョーク角を５°に均一に設定した押出ダイスを用いて押出成形した場合（表１参照）、焼き付き不良が発生して不良率が１７％であり、チョーク角を１°に均一に設定した押出ダイスを用いて押出成形した場合（表１参照）、コーナー割れが発生し、かつわずかに焼き付き不良が発生して（１％）、トータルの不良率が２１％であった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】押出ダイスの断面図である。
【図２】本発明に係る押出ダイスのベアリング面をビレット側から押出方向に見た図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  押出ダイス
２  ベアリング部
３  チョーク部
４  メタル
５  コーナー部
６  平坦部
７  チョーク角変化領域
θ，θ１〜θ４  チョーク角
【図１】
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【図２】
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