(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナに形成した押し出し口（１２）に、前記押し出し口正面からみて押し出し口内に所定量突出するように二つのダイス（５、６）を平行に対向配置するとともに、前記二つのダイス（５、６）を側面視において押し出し方向に対して互いにクロスするように傾けた状態で取り付け、押し出し口（１２）から材料（９）を押し出すことにより、材料にねじれを発生させるようにしたことを特徴とするダイスクロスを使用した押し出し加工法。
【請求項２】
コンテナに形成した押し出し口（１２）に、前記押し出し口正面からみて押し出し口内に所定量突出するように、かつ、突出部が平行に対向配置される二つのダイス（５、６）を設け、さらに、前記二つのダイス（５、６）を側面視において押し出し方向に対して互いにクロスするように傾けた状態で取り付けたことを特徴とする押し出し加工装置。
【請求項３】
前記側面視における前記クロス角を自由に制御できるようにしことを特徴とする請求項２に記載の押し出し加工装置。
【請求項４】
前記正面視において、押し出し口に対するダイス突出量を自由に制御できるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の押し出し加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータにより加工機械を制御し最適な工具および加工条件のもとで様々な形状寸法を持つ製品を製造する材料流動制御フレキシブル押し出し加工技術に関するものであり、特に、押し出し口に設けたダイスを側面視においてクロスするように配置し、これによって樹脂、金属等の押し出し材に、捩じれを与えることができる押し出し加工法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年製造業においては価格競争が激化するにつれて、より低コストで製品を提供するための生産技術の改善あるいは新しい技術の開発が積極的に行われている。そのような中で、コンピュータにより加工機械をコントロールし、最適な工具および加工条件の下で様々な形状を持つ製品を製造するフレキシブル加工は、製造工程数の削減、型費の低減、製造設備の縮小など多くのメリットを持ち、低コスト化を推進する上で極めて有力な方法として注目されている。
【０００３】
押し出し加工は、従来から樹脂、金属材料等の一様な断面形状を持つ長尺材を製造する汎用技術として頻繁に用いられてきた。押し出し加工により製造される製品の種類は多岐にわたり、ドリルのような一様なねじれをもつ特殊な製品の製造にも適用されてきている。しかしながら、最近製品の軽量化あるいは製品形状の最適化という観点から、長手方向各位置で断面の寸法形状を変化させた製品を押し出しにより製造しようとする動きが見られるようになり、押し出し加工におけるフレキシブル加工技術の開発の必要性が強く認識される状況になってきている。
【０００４】
通常、押し出し材は製品の長手方向にねじれの無い状態で供給されるが、長手方向における断面形状の変化は押し出し時の材料流動を変化させ、押し出し後の製品にねじれを生じさせる原因となる。製品のねじれは、製品精度を低下させる大きな要因であり、その解消技術の開発は極めて重要な課題である。
一方、押し出しにより製造された部材は、適当な形にねじる等の二次加工を施した後最終製品としてユーザーに供給される。もし、ねじり等の二次加工により部材に付与されるべき形状が押し出し加工時によって直ちに得られるならば、部材に付与される二次加工を省略することができ、大幅なコスト低減につながるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そのため押し出し加工のフレキシブル化を目指す上で材料流動を制御し、ねじれを制御する技術の確立は不可欠であり、本発明者は押し出し加工法について鋭意研究を進めた結果、押し出し口に配置するダイスの配置によって、押し出し加工材に与えるねじりを自由に制御できる押し出し加工法に関する技術開発に成功した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、ダイス孔を形成する２枚のダイスを押し出し方向側面からみてクロスして配置することを特徴としており、これによって押し出し時に押し出し材料に対してねじれを付与できるダイスクロスによる押し出し加工法およびその装置を提供し、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術手段は、コンテナに形成した押し出し口に、前記押し出し口正面からみて押し出し口内に所定量突出するように二つのダイスを平行に対向配置するとともに、前記二つのダイスを側面視において押し出し方向に対して互いにクロスするように傾けた状態で取り付け、押し出し口から材料を押し出すことにより、材料にねじれを発生させるようにしたことを特徴とするダイスクロスを使用した押し出し加工法である。
また、コンテナに形成した押し出し口に、前記押し出し口正面からみて押し出し口内に所定量突出するように、かつ、突出部が平行に対向配置される二つのダイスを設け、さらに、前記二つのダイスを側面視において押し出し方向に対して互いにクロスするように傾けた状態で取り付けたことを特徴とする押し出し加工装置である。
また、前記側面視における前記クロス角を自由に制御できるようにしことを特徴とする押し出し加工装置である。
また、前記正面視において、押し出し口に対するダイス突出量を自由に制御できるようにしたことを特徴とする押し出し加工装置である。
【０００７】
【実施形態】
以下図面を参照して本発明に係る実施形態を説明すると、図１は、本実施形態に係るダイスクロス法に使用する押し出し装置の斜視図、図２は同押し出し装置によって材料を押し出す状態の側面図、及び正面図、図３は同装置の平面図、図４は同装置による材料押し出し状態の斜視図である。
図１〜図３において、１０は押し出し装置を構成するコンテナであり、このコンテナ１０は第１部材１、第４部材４と、前記第１部材１、第４部材４に挟まれ押し出し通路の幅および上下長さを規定する第２部材２、第３部材３とからなり、これらの４部材１〜４によってコンテナ中央に材料（ビレット）の通路１１が形成され、また同通路１１の端部には材料の押し出し口１２が形成され、第１〜第４部材１〜４はボルト等の固定手段８によって着脱可能に一体化されている。
【０００８】
前記第１部材１および第４部材４は図２に示すように側面視において、互いの端面が所定の角２αでクロスする傾斜面として形成されており、また、押し出し口１２の上方に配置される第２部材２は第４部材４と同じ傾斜面を持つように、また押し出し口１２の下方に配置される第３部材３は第１部材１と同じ傾斜面を持つように形成されている。なお、第１〜第４部材１〜４は上記形態では、別部材として構成されているが、例えば、第１、第３部材１、３および第２、第４部材２、４を一体化するなど適宜部材同志を組み合わせて一体化して構成することも可能である。さらに、前記傾斜面の傾斜角は、必要に応じて変更することが可能であり、この場合傾斜角を変更する手段として図示せぬアクチュエータ等を使用することも可能である。
【０００９】
そして、第１部材〜第４部材からなる押し出し口１２にはダイス５、６がボルト等の固定手段７によって取り付けられる。これらのダイス５、６は本形態では図２に示すように側面視において押し出し口の軸心の付近で互いにクロスするように配置されているが、ねじりの形状によってはクロス位置を上下にずらして設定することも可能である。さらに各ダイス５、６は押し出し口に対しての所定の突出量Ｗをもって配置されているが、前記突出量Ｗ（図１参照）は図示せぬアクチュエータ等の手段によって自動的に制御することも可能であり、さらに製品形状によっては左右の突出量を違えることも可能である。
【００１０】
上記押し出し装置（コンテナ９１０は、図５に示すように、ベット上２０に設置されて台２１、２１上に固定され、さらに押し出し装置１０内に投入された材料（ビレット）を押し出すパンチ２２が準備され、パンチ２２をクロスヘッド２３を介して図中下方に押し出すことができるようになっている。
【００１１】
以上のように構成された押し出し装置によりねじれ製品を加工する方法を説明する。
押し出し装置は、図１に示すように組み立てられ、前述のように押し出し機械に設置されるおり、この押し出し装置１０からパンチ２２を使用して材料（ビレット）９を押し出すと、材料９にはクロスしているダイス５、６の作用によって図４に示すように捩じれが与えられ、容易にねじれ製品を得ることができる。なお、このクロスしているダイス５、６の押し出し口に対する突出量、クロス角を必要に応じて自由に調整することで、種々の形態のねじり製品を製造することが可能となる。また、コンテナおよびダイスと材料の接触面には適宜潤滑材が塗布されている。
【００１２】
図６に比ねじれ角とダイスクロス角との関係、図７に比ねじれ角と押し出し比との関係を示す。これらの図から、２枚のダイス５、６をクロスさせることによりねじれを発生させることが可能であり、また、各押し出し比と比ねじれ角、比ねじれ角とダイスクロス角とが比例関係にあることが認められる。なお、本実験で使用した材料、通路の寸法等は以下の通りである。
材料：プラスティシン（実験用モデルとして良く用いられる）
通路の寸法：１８×１８（ｍｍ）
ダイスの厚さ：３（ｍｍ）
潤滑方法：石鹸水をコンテナおよびダイスと材料の接触面に塗布
【００１３】
上述のように本発明の押し出し加工法および装置では、押し出し口においてダイスをクロスするという簡単な方法で製品にねじれを与えることができ、またダイスの突出量、ダイスの傾斜角等を制御することで種々のねじれ状態を制御することができる。また、上記例ではダイスクロス角を押し出し時に一定に保持しているが、製品加工中にダイスクロス角をアクチュエータを使用して変更することで、捩じれ状態を制御することも可能である。
また本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳細に述べたように本発明はダイス孔を形成する２枚のダイスをクロスさせるという極めて簡単な装置により、押し出し時に押し出し材料に対してねじれを付与することができる。またねじれ状態を容易に制御することができ、二次加工の不要な最終製品を得ることができる。また二次加工が省略できるため、製品の大幅なコストの低減を実現できる等の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るダイスクロス法に使用する押し出し装置の斜視図である。
【図２】同押し出し装置によって材料を押し出す状態の側面図、及び正面図である。
【図３】同装置の平面図である。
【図４】同装置による材料押し出し状態の斜視図である。
【図５】本実施形態に係る押し出し装置を使用した押し出し機械の概略説明図である。
【図６】比ねじれ角とダイスクロス角との関係を示すグラフである。
【図７】比ねじれ角と押し出し比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１          第１部材
２          第２部材
３          第３部材
４          第４部材
５、６      ダイス
７、８      固定手段
９          材料
１０        コンテナ（押し出し装置）
１１        通路
１２        押し出し口
【図１】
0003766567.tif 000002
【図２】
0003766567.tif 000003
【図３】
0003766567.tif 000004
【図４】
0003766567.tif 000005
【図５】
0003766567.tif 000006
【図６】
0003766567.tif 000007
【図７】
0003766567.tif 000008