DIE FOR EXTRUSION MOLDING OF METAL MATERIAL

Title:

DIE FOR EXTRUSION MOLDING OF METAL MATERIAL

Document Type and Number:

WIPO Patent Application WO/2008/093524

Kind Code:

Abstract:

A die (10) has a die case (20) placed backwards with a pressure receiving surface (22) of a pressure receiving section (21) facing the direction of extrusion, and the die (10) also has a male die (30) and female die (40) provided in the die case (20). The pressure receiving surface (22) is formed as a projection surface projecting backwards. A port hole (24) for introducing a metal material is formed in the outer periphery of the pressure receiving section (21). The die (10) is adapted such that the metal material pressed by the pressure receiving surface (22) is guided into the die case (20) after passing through the port hole (40) and passes through an extrusion hole (11). If "A" is the diameter of the circle circumscribing a product, "B" is the diameter of the pressure receiving surface, "C" is the entrance-side minimum wall thickness of an inter-hole wall, "n" is the number of inter-hole walls, and "D" is the sum of the entrance-side minimum wall thicknesses which is obtained by C Œ n, B/A and D/B are adjusted to satisfy B/A = 1.8 - 6.0 and D/B = 0.15 - 0.4.

More Like This:

JP10015611	DIE FOR EXTRUDING SEMI-HOLLOW MATERIAL
JP54079150	EXTRUSION METHOD AND ITS DIES FOR RIBBED DOUBLE PIPE
JP2012016711	EXTRUSION DIE FOR MANUFACTURING OF SEMI-HOLLOWED SHAPE MATERIAL

Inventors:

HIRAMOTO, Kimihisa (SHOWA DENKO K.K. 480,Inuzuka 1-chome, Oyama-sh, Tochigi 78, 3238678, JP)
平本公寿 (〒78 栃木県小山市犬塚１丁目４８０番地昭和電工株式会社小山事業所内 Tochigi, 3238678, JP)

Application Number:

JP2008/050204

Publication Date:

August 07, 2008

Filing Date:

January 10, 2008

Export Citation:

Click for automatic bibliography generation Help

Assignee:

SHOWA DENKO K.K. (13-9, Shiba Daimon 1-chome Minato-k, Tokyo 18, 1058518, JP)
昭和電工株式会社 (〒18 東京都港区芝大門一丁目１３番９号 Tokyo, 1058518, JP)
HIRAMOTO, Kimihisa (SHOWA DENKO K.K. 480,Inuzuka 1-chome, Oyama-sh, Tochigi 78, 3238678, JP)

International Classes:

B21C25/02

Attorney, Agent or Firm:

SHIMIZU, Yoshihito et al. (Idemitsu Nagahori Building, 4-26 Minamisemba 3-chome,Chuo-k, Osaka-shi Osaka 81, 5420081, JP)

Download PDF:

View/Download PDF PDF Help

Claims:

外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有し、金属材料受圧面を金属材料の押出方向に対向させるように後方に向けて配置されるダイスケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイスと、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダイスとの間で押出孔を形成するメス型ダイスと、を備え、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に形成されるとともに、受圧部の外周に、金属材料導入用のポート孔がダイスケースの軸心回りに周方向に間隔をおいて複数設けられる一方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、ポート孔を通ってダイスケース内に導かれて、押出孔を通過するよう構成され、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直径(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面の外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔間の壁部によって構成される孔間壁のポート孔入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)によって求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特徴とする金属材料の押出成形用ダイス。

孔間壁のポート孔出口側における最小肉厚寸法(孔間壁出口側最小肉厚寸法)を「E」としたとき、
E/C=0.15~1.0に調整された請求項1に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

ポート孔は、ダイスケースの軸心回りに等間隔おきに設けられる請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

ダイスケースの受圧面が、球面の一部からなる凸球面に形成される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

ポート孔の軸心が、ダイスケースの軸心に対し3~45°の傾斜角度に設定される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

押出孔は、幅が高さ(厚さ)よりも大きい偏平形状に形成されて、
ポート孔が押出孔の厚さ方向両側に対応する位置に形成される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

オス型ダイスと、メス型ダイスとによって、幅が高さ(厚さ)よりも大きい偏平な環状の押出孔が形成されるとともに、
オス型ダイスの押出孔に対応する部分が、幅方向に併設された複数の通路形成用凸部を有する櫛歯状に形成されて、
金属材料が押出孔を通過することによって、複数の通路が幅方向に併設された多孔中空材が成形される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

オス型ダイスと、メス型ダイスとによって、環状の押出孔が形成され、
金属材料が押出孔を通過することによって、断面環状のチューブ材が成形される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

金属材料受圧面が、1/6~4/6球体の凸球面によって構成される請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

金属材料が、アルミニウムまたはその合金である請求項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

請求項1または2に記載された押出成形用ダイスを用いて押出成形品を成形することを特徴とする押出成形品の製造方法。

請求項7に記載された押出成形用ダイスを用いて多孔中空材を成形することを特徴とする多孔中空材の製造方法。

請求項8に記載された押出成形用ダイスを用いて断面環状のチューブ材を成形することを特徴とするチューブ材の製造方法。

外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有し、金属材料受圧面が金属材料の押出方向に対向させるように後方に向けて配置される一方、内部にオス型ダイスおよびメス型ダイスが設けられる押出成形用ダイスのダイスケースであって、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に形成されるとともに、受圧部の外周に、金属材料導入用のポート孔がダイスケースの軸心回りに周方向に間隔をおいて複数設けられる一方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、ポート孔を通って内部に導かれるよう構成され、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直径(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面の外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔間の壁部によって構成される孔間壁のポート孔入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)によって求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特徴とする押出成形用ダイスのダイスケース。

金属材料受圧面が、1/6~4/6球体の凸球面によって構成される請求項14に記載の押出成形用ダイスのダイスケース。

金属材料の押出成形方法であって、
外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有し、金属材料受圧面を金属材料の押出方向に対向させるように後方に向けて配置されるダイスケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイスと、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダイスとの間で押出孔を形成するメス型ダイスと、を準備しさらに、
受圧面を後方に向けて突出する凸面形状に形成するとともに、受圧部の外周に、金属材料導入用のポート孔をダイスケースの軸心回りに周方向に間隔をおいて複数設ける一方、押出製品の断面に対する最小の外接円の直径(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面の外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔間の壁部によって構成される孔間壁のポート孔入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)によって求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を「D」としたとき、B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整しておき、
金属材料受圧面に押圧された金属材料を、ポート孔に通してダイスケース内に導いて、押出孔に通過させるようにしたことを特徴とする金属材料の押出成形方法。

コンテナと、そのコンテナにセットされる押出成形用ダイスと、を備え、コンテナ内の金属材料を押出成形用ダイスに供給するようにした金属材料の押出成形機であって、
押出成形用ダイスは、
外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有し、金属材料受圧面を金属材料の押出方向に対向させるように後方に向けて配置されるダイスケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイスと、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダイスとの間で押出孔を形成するメス型ダイスと、を備え、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に形成されるとともに、受圧部の外周に、金属材料導入用のポート孔がダイスケースの軸心回りに周方向に間隔をおいて複数設けられる一方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、ポート孔を通ってダイスケース内に導かれて、押出孔を通過するよう構成され、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直径(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面の外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔間の壁部によって構成される孔間壁のポート孔入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)によって求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特徴とする金属材料の押出成形機。

Description:

金属材料の押出成形用ダイス

この発明は、金属材料の押出加工に用い� ��れる金属材料の押出成形用ダイスおよびそ� ��関連技術に関する。

カーエアコン用熱交換器におけるアルミ� ��ウム製熱交換チューブなどの金属製中空押� ��品を製造する際に用いられる押出成形用ダ� ��スは、図18Aに示すポートホールダイス、図1 8Bに示すスパイダダイス、図18Cに示すブリッ� ��ダイスと称されるものがある。

これらの押出成形用ダイスは、オス型ダ� ��ス(1)とメス型ダイス(2)とが組み合わされて� ��成され、オス型ダイス(1)のマンドレル(1a)が、メス型ダイス(2)のダイス孔(2a)に対応して� �置されて、マンドレル(1a)およびダイス孔(2a) によって環状の押出孔が形成される。そしてオス型ダイス(1)のビレット受圧面(金属材料� �圧面1b)に押圧された金属ビレット(金属材料) が、材料導入部(1c)を通って両ダイス(1)(2)内� �流入されて、上記押出孔を塑性変形しつつ� �過することによって、押出孔の形状に対応� �た断面形状の押出材が成形加工されるよう� �成されている。

このような押出成形用ダイスにおいては� ��オス型ダイス(1)のビレット受圧面(1b)に、金属ビレットの押圧による多大な応力が加わるため、その応力によって、受圧部周辺に亀裂が発生し易く、十分なダイス寿命を得ることが困難になるおそれがある。

そこで従来においては、下記特許文献1,2に� ��す金属材料の押出成形用ダイスが提案され� ��いる。このダイスは、オス型ダイスのビレ� ��ト受圧面がビレットの押出方向に対し反対� ��(後側)に突出する凸面形状に形成されてお� �、このビレット受圧面に加わる金属ビレッ� �の押圧力をオス型ダイスのブリッジ部によ� �て受け止めるように構成されている。

実開昭53-102938号(請求の範囲、第3-5図)

特公平6-81644号(請求の範囲、図面)

上記特許文献1,2に示す従来の押出成形用� ��イスは、ビレット受圧面を凸面形状に形成� ��ているため、金属ビレットに対する耐圧性� ��ど、オス型ダイスの強度をある程度向上さ� ��ることができるものの、依然としてブリッ� ��部に強度的に不安を抱えている。このため� ��リッジ部の強度を十分に確保するには、オ� ��型ダイスにおけるブリッジ部の肉厚などの� ��イズを大きくせざるを得ず、大型化および� ��重量化を来すばかりか、コストの増大も招� ��という問題が発生する。

また押出成形用ダイスにおいて、特に複� ��な形状に押出加工するような場合には、金� ��材料をオス型ダイスの材料導入部から押出� ��にかけて安定状態にスムーズに導入する必� ��があるが、上記従来の押出成形用ダイスに� ��いては、オス型ダイスの材料導入部からオ� ��型ダイスおよびメス型ダイス間に流入され� ��金属材料がオス型ダイスのブリッジ部によ� ��て乱されて、金属材料のスムーズな導入が� ��げられ、押出加工品(押出成形品)の寸法精� �が低下して、高い品質を得ることが困難に� �るおそれがあった。

本発明の好ましい実施形態は、関連技術に� ��ける上述した及び/又は他の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の好ましい実施形態は、既存の方法及び/又は装置を著しく� �上させることができるものである。
この発明の主たる目的は、上記従来技術の� ��題を解消し、十分な強度および耐久性を確� ��しつつ、コストの削減および小型軽量化を� ��ることができるとともに、高い品質の押出� ��工品(押出成形品)を得ることができる金属� �料の押出成形用ダイスを提供することであ� �。

この発明の他の目的は、上記目的を達成可� ��な押出成形品の製造方法、多孔中空材の製� ��方法、チューブ材の製造方法、押出成形用� ��イスのダイスケース、金属材料の押出成形� ��法および金属材料の押出成形機などの関連� ��術を提供することである。
さらに、この発明のその他の目的及び利点� ��、以下の好ましい実施形態から明らかであ� ��う。

本発明は以下の構成を要旨とするもので� ��る。

[1] 外表面を金属材料受圧面とする受圧部� �有し、金属材料受圧面を金属材料の押出方� �に対向させるように後方に向けて配置され� �ダイスケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイス� ��、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダ� ��スとの間で押出孔を形成するメス型ダイス� ��、を備え、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に� ��成されるとともに、受圧部の外周に、金属� ��料導入用のポート孔がダイスケースの軸心� ��りに周方向に間隔をおいて複数設けられる� ��方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、� ��ート孔を通ってダイスケース内に導かれて� ��押出孔を通過するよう構成され、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直� ��(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面� ��外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔� ��の壁部によって構成される孔間壁のポート� ��入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)に� ��って求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和� ��「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特� �とする金属材料の押出成形用ダイス。

[2] 孔間壁のポート孔出口側における最小� �厚寸法(孔間壁出口側最小肉厚寸法)を「E」� �したとき、
E/C=0.15~1.0に調整された前項1に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[3] ポート孔は、ダイスケースの軸心回� �に等間隔おきに設けられる前項1または2に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[4] ダイスケースの受圧面が、球面の一� �からなる凸球面に形成される前項1~3のいず� �か1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス� ��

[5] ポート孔の軸心が、ダイスケースの� �心に対し3~45°の傾斜角度に設定される前項1~ 4のいずれか1項に記載の金属材料の押出成形� ��ダイス。

[6] 押出孔は、幅が高さ(厚さ)よりも大きい偏平形状に形成されて、
ポート孔が押出孔の厚さ方向両側に対応す� ��位置に形成される前項1~5のいずれか1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[7] オス型ダイスと、メス型ダイスとによ� �て、幅が高さ(厚さ)よりも大きい偏平な環状の押出孔が形成されるとともに、
オス型ダイスの押出孔に対応する部分が、� ��方向に併設された複数の通路形成用凸部を� ��する櫛歯状に形成されて、
金属材料が押出孔を通過することによって� ��複数の通路が幅方向に併設された多孔中空� ��が成形される前項1~6のいずれか1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[8] オス型ダイスと、メス型ダイスとによ� �て、環状の押出孔が形成され、
金属材料が押出孔を通過することによって� ��断面環状のチューブ材が成形される前項1~5� ��いずれか1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[9] 金属材料受圧面が、1/6~4/6球体の凸球� ��によって構成される前項1~8のいずれか1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[10] 金属材料が、アルミニウムまたはそ� ��合金である前項1~9のいずれか1項に記載の金属材料の押出成形用ダイス。

[11] 前項1~10のいずれかに記載された押出成形用ダイスを用いて押出成形品を成形することを特徴とする押出成形品の製造方法。

[12] 前項7に記載された押出成形用ダイスを用いて多孔中空材を成形することを特徴とする多孔中空材の製造方法。

[13] 前項8に記載された押出成形用ダイスを用いて断面環状のチューブ材を成形することを特徴とするチューブ材の製造方法。

[14] 外表面を金属材料受圧面とする受圧部� ��有し、金属材料受圧面が金属材料の押出方� ��に対向させるように後方に向けて配置され� ��一方、内部にオス型ダイスおよびメス型ダ� ��スが設けられる押出成形用ダイスのダイス� ��ースであって、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に� ��成されるとともに、受圧部の外周に、金属� ��料導入用のポート孔がダイスケースの軸心� ��りに周方向に間隔をおいて複数設けられる� ��方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、� ��ート孔を通って内部に導かれるよう構成さ� ��、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直� ��(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面� ��外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔� ��の壁部によって構成される孔間壁のポート� ��入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)に� ��って求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和� ��「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特� �とする押出成形用ダイスのダイスケース。

[15] 金属材料受圧面が、1/6~4/6球体の凸球面によって構成される前項14に記載の押出成� ��用ダイスのダイスケース。

[16] 金属材料の押出成形方法であって、
外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有� ��、金属材料受圧面を金属材料の押出方向に� ��向させるように後方に向けて配置されるダ� ��スケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイス� ��、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダ� ��スとの間で押出孔を形成するメス型ダイス� ��、を準備しさらに、
受圧面を後方に向けて突出する凸面形状に� ��成するとともに、受圧部の外周に、金属材� ��導入用のポート孔をダイスケースの軸心回� ��に周方向に間隔をおいて複数設ける一方、� ��出製品の断面に対する最小の外接円の直径( 製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面の� ��径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔間� ��壁部によって構成される孔間壁のポート孔� ��口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)によ� ��て求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を� ��D」としたとき、B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整� ��ておき、
金属材料受圧面に押圧された金属材料を、� ��ート孔に通してダイスケース内に導いて、� ��出孔に通過させるようししたことを特徴と� ��る金属材料の押出成形方法。

[17] コンテナと、そのコンテナにセットさ� ��る押出成形用ダイスと、を備え、コンテナ� ��の金属材料を押出成形用ダイスに供給する� ��うにした金属材料の押出成形機であって、
押出成形用ダイスは、
外表面を金属材料受圧面とする受圧部を有� ��、金属材料受圧面を金属材料の押出方向に� ��向させるように後方に向けて配置されるダ� ��スケースと、
ダイスケース内に設けられるオス型ダイス� ��、
ダイスケース内に設けられ、かつオス型ダ� ��スとの間で押出孔を形成するメス型ダイス� ��、を備え、
受圧面が後方に向けて突出する凸面形状に� ��成されるとともに、受圧部の外周に、金属� ��料導入用のポート孔がダイスケースの軸心� ��りに周方向に間隔をおいて複数設けられる� ��方、
金属材料受圧面に押圧された金属材料が、� ��ート孔を通ってダイスケース内に導かれて� ��押出孔を通過するよう構成され、
押出製品の断面に対する最小の外接円の直� ��(製品外接円直径)を「A」、金属材料受圧面� ��外径(受圧面外径)を「B」、隣合うポート孔� ��の壁部によって構成される孔間壁のポート� ��入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁の数を「n」、孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)×孔間壁数(n)に� ��って求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和� ��「D」としたとき、
B/A=1.8~6.0、D/B=0.15~0.4に調整されたことを特� �とする金属材料の押出成形機。

発明[1]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、受圧面を凸面形状に形成しているた� ��、金属材料が受圧面に押圧された際に、金� ��材料の押圧力を受圧面によって分散させて� ��け止めることができて、受圧面の各部分で� ��法線方向の押圧力を低減することができる� ��このため金属材料の押圧力に対する強度を� ��上できて、十分な耐久性を得ることができ� ��。すなわち、金属材料が凸面形状に形成さ� ��た受圧面に押圧された場合、受圧面の各部� ��には受圧部の軸心に向かう方向の圧縮力が� ��わるため、押出成形時にダイスケースに生� ��る剪断力が低減される。その結果、このダ� ��スケースにおいて最も剪断力が大きく生じ� ��部位である、ダイスケースの中空部に露出� ��た部位について、該部位に生じる剪断力を� ��減でき、もって金属材料の押圧力に対する� ��イスの強度を向上させることができる。

さらに本発明においては、オス型ダイス� ��よびメス型ダイスを覆うダイスケースの受� ��部に、材料流入用のポート孔を形成するも� ��であるため、つまり受圧部の前端(下流側)� �部が周方向に連続して一体に形成されるた� �、この連続周壁部の存在によって、ダイス� �ース、ひいては押出成形用ダイス全体の強� �を一段と向上させることができる。このよ� �に本発明のダイスは、従来におけるブリッ� �部などの強度的に弱い部分が存在せず、強� �向上のために必要以上に肉厚などのサイズ� �大きく形成する必要もないため、小型軽量� �を図ることができるとともに、コストも削� �することができる。

また本発明においては、所定の部分の寸� ��比を、実験データ等に基づいて最適値に調� ��しているため、押出加工を安定した状態で� ��える上、より一層長いダイス寿命を得るこ� ��ができる。

発明[2]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、押出加工をより安定した状態で行う� ��とができる。

発明[3]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、金属材料を周方向から均等に押出孔� ��向けて導入できて、押出成形をより一層安� ��した状態で行うことができる。

発明[4]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、より確実に耐久性を向上できるとと� ��に、よりスムーズに押出加工を行うことが� ��きる。すなわち、金属材料が球面の一部か� ��なる凸球面に形成された受圧面に押圧され� ��場合、受圧面の各部位には受圧部の中心に� ��かう方向の圧縮力が加わるため、押出成形� ��にダイスケースに生じる剪断力が確実に低� ��される。その結果、このダイスケースにお� ��て最も剪断力が大きく生じる部位である、� ��イスケースの中空部に露出した部位につい� ��、該部位に生じる剪断力を確実に低減でき� ��もって金属材料の押圧力に対するダイスの� ��度を確実に向上させることができる。

発明[5]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、金属材料をポート孔から押出孔に、� ��りスムーズに導くことができる。

発明[6]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、偏平形状の押出製品を精度良く形成� ��ることができる。

発明[7]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、幅方向に複数の通路が並列に配置さ� ��た多孔中空材を確実に形成することができ� ��。

発明[8]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、断面環状のチューブ材を確実に形成� ��ることができる。

発明[9]の金属材料の押出成形用ダイスに� ��れば、金属材料受圧面を特定の凸球面によ� ��て構成しているため、金属材料の受圧面へ� ��押圧力より確実にバランス良く分散できて� ��金属材料に対する強度をより確実に向上さ� ��ることができる。すなわち、金属材料が特� ��の凸球面によって構成された受圧面に押圧� ��れた場合、受圧面の各部位には受圧部の中� ��に向かう方向の圧縮力がより確実に加わる� ��め、押出成形時にダイスケースに生じる剪� ��力がより確実に低減される。その結果、こ� ��ダイスケースにおいて最も剪断力が大きく� ��じる部位である、ダイスケースの中空部に� ��出した部位について、該部位に生じる剪断� ��をより確実に低減でき、もって金属材料の� ��圧力に対するダイスの強度をより確実に向� ��させることができる。

発明[10]の金属材料の押出成形用ダイスによれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の押出製品を製造することができる。

発明[11]によれば、上記と同様の効果を奏する押出成形品の製造方法を提供することができる。

発明[12]によれば、上記と同様の効果を奏する多孔中空材の製造方法を提供することができる。

発明[13]によれば、上記と同様の効果を奏する押出チューブ材の製造方法を提供することができる。

発明[14]によれば、上記と同様の効果を奏する押出成形用ダイスのダイスケースを提供することができる。

発明[15]の押出成形用ダイスのダイスケースによれば、金属材料の受圧面への押圧力より確実にバランス良く分散できて、金属材料に対する強度をより確実に向上させることができる。

発明[16]によれば、上記と同様の効果を奏する金属材料の押出成形方法を提供することができる。

発明[17]によれば、上記と同様の効果を奏する金属材料の押出成形機を提供することができる。

図1は、この発明の第1実施形態に係る� �出成形用ダイスを示す斜視図である。図2は、同押出成形用ダイスを分解して示す斜視図である。図3は、同押出成形用ダイスを示す後面 (正面)図である。図4は、同押出成形用ダイスを切り欠いて示す斜視図である。図5は、同押出成形用ダイスを示す一側断面図である。図6は、同押出成形用ダイスを示す他側断面図である。図7は、同押出成形用ダイスの内部断面を拡大して示す斜視図である。図8は、同押出成形用ダイスにおけるダイスケースを示す断面図である。図9は、同押出成形用ダイスが適用された押出成形機の主要部を切り欠いて示す斜視図である。図10は、同押出成形機におけるダイス� ��辺を示す一側断面図である。図11は、同押出成形機におけるダイス� ��辺を示す他側断面図である。図12は、同押出成形機によって押出成� ��された多孔中空材を示す斜視図である。図13は、同押出成形機によって押出成� ��された多孔中空材を示す正面断面図である� �� 図14は、この発明の第2実施形態に係る押出成形用ダイスを示す斜視図である。図15は、同押出成形用ダイスを分解し� ��示す斜視図である。図16は、同押出成形用ダイスにおける� ��イスケースを示す後面(正面)図である。図17は、同ダイスケースを切り欠いて� ��す斜視図である。図18Aは、従来の押出成形用ダイスと� �てのポートホールダイスを分解して示す斜� �図である。図18Bは、従来の押出成形用ダイスと� �てのスパイダダイスを分解して示す斜視図� �ある。図18Cは、従来の押出成形用ダイスと� �てのブリッジダイスを分解して示す斜視図� �ある。

符号の説明

6…コンテナ
10…押出成形用ダイス
11…押出孔
20…ダイスケース
21…受圧部
22…ビレット受圧面(金属材料受圧面)
24…ポート孔
24e…入口
27…孔間壁
30…オス型ダイス
33…通路形成用凸部
40…メス型ダイス
60…中空材
63…通路
A…製品外接円直径
B…受圧面外径
C…孔間壁入口側最小肉厚寸法
E…孔間壁出口側最小肉厚寸法
X1…ダイスケース(受圧部)の軸心
X2…ポート孔の軸心
θ…傾斜角度

<第1実施形態>
この発明の第1実施形態に係る金属材料の押出成形用ダイス(10)は、図12,13に示す多孔中空材(60)を押出成形するものである。

中空材(60)は、金属製のもので、本実施形態において具体的には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の熱交換チューブを構成している。

この中空材(60)は、カーエアコン用のコンデンサなどの熱交換器に採用されるもので、幅が厚さに対し大きく設定された偏平な形状を有している。中空材(60)の中空部(61)は、チ� ��ーブ長さ方向に延び、かつ互いに平行に配� ��された複数の隔壁(62)によって、複数の熱交換用通路(63)に仕切られている。これらの通� �(63)は、チューブ長さ方向に延び、かつ互い� ��平行に配置されている。

なお本実施形態においては、チューブ長� ��方向に対し直交し、かつ通路(63)が並列される方向を「幅方向」または「横方向」とし、チューブ長さ方向に対し直交し、かつ幅方向に対し直交する方向を「高さ方向(厚さ方向)� ��または「縦方向」として説明する。さらに� ��実施形態では、押出方向の「上流側」を「� ��側」とし、「下流側」を「前側」として説� ��する。

図1~6はこの発明の第1実施形態に係る押出成形用ダイス(10)を示す図である。これらの� �に示すようにこの押出成形用ダイス(10)は、� ��イスケース(20)と、オス型ダイス(30)と、メ� �型ダイス(40)と、流動制御板(50)と、を備えている。

ダイスケース(20)は、中空構造を有しており、金属材料としての金属ビレットの押出方向に対し、上流側(後側)に設けられるドーム� ��状の受圧部(21)と、下流側(前側)に設けられ� ��ベース部(25)とを有している。

受圧部(21)は、金属ビレットの押出方向に対向する面(後面)が、金属材料受圧面として� ��ビレット受圧面(22)に形成されている。このビレット受圧面(22)は、押出方向に対向する� �向(後方向)に突出する凸面形状として形成されており、具体的には半球面形状の凸球面に形成されている。このようにして受圧部(21)� �後方に向けて突出するように形成されてい� �。

受圧部(21)の周壁中央には、内部の中空部 (ウェルドチャンバ12)に連通するオス型ダイ� �保持孔(23)が軸心(X1)に沿って設けられている。このオス型ダイス保持孔(23)は、オス型ダ� �ス(30)の断面形状に対応して、偏平な矩形状� ��形成されている。さらに図6に示すようにオス型ダイス保持孔(23)の後端側における両側� �には、後述するオス型ダイス(30)を係合する� ��めの係合手段として係合段部(23a)(23a)が設けられている。

受圧部(21)の周壁両側には、軸心(X1)を挟� �で両側に一対のポート孔(24)(24)が形成されている。各ポート孔(24)の入口(24e)は、軸心方向の上流側から見た状態(平面視状態)で、略台� ��状に形成されている。

また一対のポート孔(24)(24)は、出口部(前� ��部)が、後述の押出孔(11)に対応して配置さ� �ている。本実施形態においては、ダイスケ� �ス(20)における一対のポート孔(24)(24)間の部� �(壁部)によって、孔間壁(27)が構成されてい� �。

各ポート孔(24)は、下流側に向かうに従って受圧部(21)の軸心(X1)に近づくように、ポー� ��孔(24)の軸心(X2)が受圧部(21)の軸心(X1)に対し交差しかつ傾斜して配置されている。なおこのポート孔(24)の軸心(X2)の傾斜角度(θ)や、所定部分の寸法比等の詳細な構成については、後に詳述する。

また本実施形態において、ダイスケース( 20)の軸心と受圧部(21)の軸心とは一致するよ� �構成されている。

ベース部(25)は、受圧部(21)に対し一体に� �成されており、軸心を中心とする円環状に� �成されている。このベース部(25)は、直径が� ��圧部(21)の直径よりも長く設定されている。

なお本発明においては、ベース部(25)と受圧部(21)とを必ずしも一体に形成する必要は� �く、両部材(21)(25)を別体に形成しても良い。さらに両部材(21)(25)を一体にするか分割にす� ��かは、そのメンテナンス性等を考慮して適� ��選択することができる。

ベース部(25)の内側には、内部のウェルドチャンバ(12)に連通し、かつメス型ダイス(40)� ��断面形状に対応する円柱形(円筒形)のメス� �ダイス保持孔(26)が形成されている。このメ� ��型ダイス保持孔(26)の軸心は、ダイスケース (20)の軸心(X1)に一致するように構成されてい� ��。

またメス型ダイス保持孔(26)の内周面における後端側には図4~7などに示すように、後述するメス型ダイス(40)を流動制御板(50)を介し� ��係合する係合段部(26a)が形成されている。

オス型ダイス(30)は、その前半の主要部がマンドレル(31)として構成されている。図6,7� �示すようにマンドレル(31)の前端部は、中空� ��(60)の中空部(61)を成形するもので、中空材(6 0)の各通路(63)に対応した複数個の通路成形用凸部(33)を有している。これら複数の通路成� �用凸部(33)は、マンドレル(31)の幅方向に所定間隔おきに並んで配置されている。さらにこれらの通路成形用凸部(33)の各間に設けられ� �隙間は、中空材(60)の隔壁(62)を形成する隔壁成形用溝(32)として構成されている。

図2,6に示すようにオス型ダイス(30)の後端部における幅方向両側縁には、ダイスケース (20)におけるオス型ダイス保持孔(23)の上記係� ��段部(23a)(23a)に対応して、係合凸部(33a)(33a)� �側方突出状に一体に形成されている。

このオス型ダイス(30)が、上記ダイスケース(20)のオス型ダイス保持孔(23)に、そのビレ� ��ト受圧面(22)側から挿入されて固定される。このときオス型ダイス(30)の係合凸部(33a)(33a)� ��、オス型ダイス保持孔(23)内の係合段部(23a)( 23a)に係合されて、オス型ダイス(30)の位置決� ��が図られることにより、オス型ダイス(30)のマンドレル(31)が、ダイスケース(20)の内部に� ��けるオス型ダイス保持孔(23)から内部に所定量突出した状態に保持される。

なおオス型ダイス(30)の基端面(後端面)は� ��ダイスケース(20)のビレット受圧面(22)に倣� �半球凸面の一部に形成されており、オス型� �イス(30)の基端面(後端面)と、ビレット受圧� �(22)とにより協同で所望の円滑な半球凸面が� ��成されている。もっとも本発明においては� ��オス型ダイス(30)の基端面を必ずしも凸球面の一部に構成する必要はなく、その形状は特に限定されるものではない。例えばオス型ダイス(30)の基端面の表面積が、ビレット受圧� �(22)の表面積に比べて1/3以下である場合には� ��オス型ダイス(30)の基端面を、その長手方向 (幅方向)がビレット受圧面(22)に倣って円弧状に形成され、かつ短手方向(厚さ方向)が直線� ��に形成された円柱外周面の一部によって構� ��するようにしても良い。

メス型ダイス(40)は、円柱形状を有しており、図2に示すように外周面の両側部には、� �心と平行なキー突起(47)(47)が形成されている。

メス型ダイス(40)には、後端面側に開放し、かつオス型ダイス(30)のマンドレル(31)に対� ��して形成されるダイス孔(ベアリング孔41)と、ダイス孔(41)に連通し、かつ前端面側に開� �するレリーフ孔(42)とが設けられている。

ダイス孔(41)は、その内周縁部に沿って内方突出部が設けられて、中空材(60)の外周部� �成形できるよう構成されている。さらにレ� �ーフ孔(42)は、前端側(下流側)に向かうに従� �て次第に厚さ(高さ)が大きくなるように末広がりのテーパ状に形成されて、下流側に開放されている。

図2に示すように流動制御板(50)は、その� �周形状が、上記ダイスケース(20)におけるメ� ��型ダイス保持孔(26)の断面形状に対応して円形に形成されている。さらに流動制御板(50)� �中央には、オス型ダイス(30)のマンドレル(31) およびメス型ダイス(40)のダイス孔(41)に対応� ��て、中央貫通孔(51)が形成されている。

なお、流動制御板(50)における外周縁部の両側部には、上記メス型ダイス(40)のキー突� �(47)(47)に対応して、キー突起(57)(57)が形成さ� ��ている。

そして図4~6に示すように上記メス型ダイ� ��(40)が、ダイスケース(20)のメス型ダイス保� �孔(26)に、流動制御板(50)を介して収容されて固定される。このときメス型ダイス(40)の一� �面(後端面)外周が流動制御板(50)の外周縁部� �介して、メス型ダイス保持孔(26)の係合段部( 26a)に係合されることにより、メス型ダイス(4 0)および流動制御板(50)の軸心方向の位置決めが図られるとともに、メス型ダイス(40)のキ� �突起(47)(47)および流動制御板(50)のキー突起(5 7)(57)がメス型ダイス保持孔(26)の内周面に設� �られたキー溝(図示省略)に係合されることにより、軸心回り方向の位置決めが図られる。

これにより、オス型ダイス(30)のマンドレル(31)およびメス型ダイス(40)のダイス孔(41)が流動制御板(50)の中央貫通孔(51)内に対応して� ��置される。このときオス型ダイス(30)のマンドレル(31)が、メス型ダイス(40)のダイス孔(41) の内側に配置されて、マンドレル(31)および� �イス孔(41)間で偏平環状の押出孔(11)が形成される。さらにこの押出孔(11)は、マンドレル(3 1)の複数の隔壁形成溝(32)が幅方向に並列に配置されて、成形加工される上記中空材(60)の� �面形状に対応して形成される。

ここで本実施形態において図5に示すように、ポート孔(24)(24)はその軸心(X2)が、下流側に向かうに従ってダイスケース(20)の軸心(X1)� ��近づくように、ダイスケース(20)の軸心(X1)� �対し傾斜するように設定されている。本実� �形態において、ダイスケース(20)の軸心(X1)に対するポート孔(24)の軸心(X2)の傾斜角度(θ)は、3~45°に設定するのが良く、好ましくは10~35� �、より好ましくは15~30°に設定するのが良い� ��すなわちこの傾斜角度(θ)を上記特定の範囲内に設定する場合には、金属材料がポート孔 (24)(24)およびウェルドチャンバ(12)を安定した状態で流通して、さらに金属材料が押出孔(11 )をその全周にわたってバランス良くスムー� �に通過して、寸法精度に優れた高品質の押� �加工品(押出成形品)を形成することができる。換言すれば、上記傾斜角度(θ)が小さ過ぎ� �場合には、ポート孔(24)(24)およびウェルドチャンバ(12)を流通した金属材料が、押出孔(11)� ��スムーズに導入されず、高品質の押出加工� ��を安定して得ることが困難になるおそれが� ��る。逆に傾斜角度(θ)が大き過ぎる場合には、材料押出方向に対し、ポート孔(24)の材料� �通方向が大きく傾斜するため、金属材料の� �出抵抗が大きくなるので、好ましくない。

本実施形態において、図13の想像線に示� �ように押出製品(押出成形品)としての中空材 (60)の断面に対する最小の外接円の直径(製品� ��接円直径)を「A」、図3に示すように軸心方� ��の上流側から見た状態(平面視状態)での金� �材料受圧面(22)の外径(受圧面外径)を「B」と� ��たとき、B/A=1.8~6.0(1.8≦B/A≦6.0)に調整する必要があり、好ましくはB/Aを2.0~5.0、より好ま� �くは2.0~4.5に調整するのが良い。すなわちB/A� ��上記特定範囲内に調整される場合には、製� ��費を抑制しつつ、ダイスケース(20)に十分な強度を確保させることができる。換言すれば B/Aが小さ過ぎる場合には、ダイスケース(20)� �強度が低下して、ダイス寿命が短くなるお� �れがある。逆にB/Aが大き過ぎる場合には、� �イスケース(20)の製作費が高くなり、それに� ��合う効果を得ることができないおそれがあ� ��。

なお本発明の「製品外接円」は、社団法� ��軽金属協会発行の「アルミニウムハンドブ� ��ク(第5版)」の第88頁において定義される「� �接円」と同等のものであり、「A」はその「� ��接円」の直径に相当するものである。

また本実施形態において、図3に示すように一対のポート孔間の壁部によって構成される孔間壁(27)のポート孔入口側における最小� �厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」� �孔間壁(27)の数(n)×孔間壁入口側最小肉厚寸� �(C)によって求められる孔間壁入口側肉厚寸� �総和を「D」としたとき、D/B=0.15~0.4(0.1≦D/B≦ 0.4)に調整する必要があり、好ましくはD/Bを0. 15~0.35、より好ましくは0.15~0.3に調整するのが良い。すなわちD/Bが上記特定範囲内に調整される場合には、安定状態で押出加工することができる。換言すればD/Bが小さ過ぎる場合には、押出加工(押出成形)時に受圧部(21)の中心方向に圧縮力を十分に作用させることができず、押出方向への変形が大きくなり、その結果、ダイスケース(20)の強度が低下するおそ� �がある。逆にD/Bが大き過ぎる場合には、押� �荷重が高くなり過ぎて、押出加工が困難に� �るおそれがある。なお本第1実施形態におい� ��、孔間壁数(n)は「1」である。

また本実施形態において、図8に示すように孔間壁(27)のポート孔出口側における最小� �厚寸法(孔間壁出口側最小肉厚寸法)を「E」� �したとき、E/C=0.15~1.0(0.15≦E/C≦1.0)に調整す� �のが良く、好ましくはE/Cを0.15~0.8、より好ましくは0.15~0.7に調整するのが良い。すなわちE /Cが上記特定範囲内に調整される場合には、� ��イスケース(20)の強度を十分に確保しつつ、安定状態で押出加工することができる。換言すればE/Cが小さ過ぎる場合には、押出荷重に対し孔間壁(27)が耐えられず、ダイスケース(2 0)の強度が低下するおそれがある。逆にE/Cが� ��き過ぎる場合には、押出抵抗が過度に増大� ��てしまい、金属材料がダイス内にスムーズ� ��導入できず、安定状態で押出加工できない� ��それがある。

また本実施形態において、ダイスケース( 20)におけるビレット受圧面(22)の形状を、1/6~4 /6球体の凸球面によって構成するのが良い。� ��なわちビレット受圧面(22)の形状を上記特定の形状に形成する場合には、ビレット受圧面 (22)によって金属ビレットの押圧力をより確� �にバランス良く分散して受け止めることが� �き、十分な強度を確保できて、ダイス寿命� �より確実に向上させることができる。すな� �ち、ビレットが特定の凸球面によって構成� �れた受圧面(22)に押圧された場合、受圧面(22) の各部位には受圧部(21)の中心に向かう方向� �圧縮力がより確実に加わるため、押出成形� �にダイスケース(20)に生じる剪断力がより確� ��に低減される。その結果、このダイスケー� ��(20)において最も剪断力が大きく生じる部位である、ダイスケース(20)の中空部に露出し� �部位について、該部位に生じる剪断力をよ� �確実に低減でき、もってビレットの押圧力� �対するダイス(10)の強度をより確実に向上さ� ��ることができる。そればかりかダイス形状� ��簡素化、小型軽量化およびコストの削減を� ��ることができる。換言すれば、ビレット受� ��面(22)の形状を、1/6球体に満たない球体、たとえば1/8球体の凸球面形状によって構成した場合には、ビレットの押圧力に対し十分な強度を得ることができず、亀裂の発生によるダイス寿命の低下を来すおそれがある。逆にビレット受圧面(22)の形状を、4/6球体を超える� �体、たとえば5/6球体の凸球面形状によって� �成した場合には、形状の複雑化によるコス� �の増大を来すおそれがある。

ここで本実施形態においてたとえば、1/8� ��体、1/6球体、4/6球体などの割合付きの球体� ��、完全球体を軸心に対し直交する方向に切� ��して切り取った際の部分球体によって構成� ��れるものである。すなわち本実施形態にお� ��て「m/M球体(ただしm、Mは自然数、m<Mであ� ��)」とは、完全球体の軸心長さ(直径)を「1」として、完全球体の端縁からの軸心(直径)方� ��の長さがm/Mの位置で、その完全球体を、軸� ��に対し直交する方向に切り取った際の部分� ��体によって構成されるものである。

なお本実施形態において図5に示すように、ポート孔(24)の内周面のうち内側面(24a)および外側面(24b)は、互いにほぼ平行(平行)に配� �されるとともに、ポート孔(24)の軸心(A2)に対しほぼ平行(平行)に配置されている。さらに� ��ート孔内周面の内側面(24a)および外側面(24b) は、ダイスケース(20)の軸心(X1)に対し傾斜す� ��傾斜面(テーパ面)としてそれぞれ構成され� �いる。

以上の構成の押出成形用ダイス(10)は、図 9~11に示すように押出成形機にセットされる� �すなわち本実施形態の押出成形用ダイス(10)� ��、プレート(5)の中央に設けられたダイス設� ��孔(5a)に取り付けられた状態で、コンテナ(6) にセットされる。なお押出成形用ダイス(10)� �、プレート(5)によって押出方向に対し直交� �る方向に対し固定されるとともに、図示し� �いバッカーによって押出方向に対し固定さ� �ている。

そしてコンテナ(6)内に挿入されたアルミ� ��ウムまたはその合金製のアルミニウムビレ� ��トなどの金属ビレット(金属材料)を、ダミ� �ブロック(7)を介して図9の右方向(押出方向)� �押し込む。これにより金属ビレットは、押� �成形用ダイス(10)におけるダイスケース(20)のビレット受圧面(22)に押し付けられて塑性変� �する。こうして金属材料が塑性変形しつつ� �一対のポート孔(24)(24)を流通してダイスケース(20)のウェルドチャンバ(12)に導入されさら� ��、押出孔(11)を通って前方へ押し出されることにより、金属材料が押出孔(11)の開口形状� �対応した断面形状に成形されて、金属製押� �製品(多孔中空材60)が製造される。

本実施形態の押出成形用ダイス(10)によれば、ビレット受圧面(22)を半球凸面形状に形� �しているため、金属ビレットがビレット受� �面(22)に押圧された際に、その押圧力を受圧� ��(22)によって分散させて受け止めることができる。従ってビレット受圧面(22)の各部分で� �法線方向の押圧力を低減することができ、� �属材料の押圧力に対する強度を向上できて� �十分な耐久性を得ることができる。

また本実施形態においては、製品外接円� ��径(A)に対する受圧面外径(B)の比(B/A)、受圧� �外径(B)に対する孔間壁入口側肉厚寸法総和(D )の比(D/B)、および孔間壁入口側最小肉厚寸法 (C)に対する孔間壁出口側最小肉厚寸法(E)の比 (E/C)を、上記したように最適な範囲内に調整� ��ているため、ダイスケース(20)に十分な強度を確保できて、長寿命化を図りつつ、安定した押出加工を効率良くスムーズに行うことができる。

さらに本実施形態においては、オス型ダ� ��ス(30)およびメス型ダイス(40)を覆うダイス� �ース(20)の受圧部(21)に、材料流入用のポート孔(24)を形成するものであるため、つまり受� �部(21)の前端壁部や、ベース部(25)の壁部が周方向に連続して一体に形成されるため、この連続周壁部の存在によって、ダイスケース(20 )、ひいては押出成形用ダイス全体の強度を� �段と向上させることができる。従って、従� �におけるブリッジ部などの強度的に弱い部� �が存在せず、強度向上のために必要以上に� �厚などのサイズを大きく形成する必要もな� �ため、小型軽量化を図ることができるとと� �に、コストも削減することができる。

また本実施形態においては、受圧部(21)の軸心(X1)から逸脱した位置、つまり外周にポ� �ト孔(24)(24)を形成するとともに、そのポート孔(24)(24)の軸心(X2)を下流側に向かうに従ってダイスケース(20)の軸心に次第に近づくよう� �、ダイスケース(20)の軸心(X1)に対し傾斜させているため、ポート孔(24)(24)を流通する金属� ��料は、ダイスケース(20)の軸心(X1)、つまり� �出孔(11)にスムーズに導かれていき、安定状� ��に押出加工することができる。さらに本実� ��形態においては、ポート孔(24)(24)の下流側� �部(出口)を押出孔(11)に向けて配置している� �め、金属材料を一層スムーズに押出孔(11)に� ��くことができる。

その上さらに本実施形態においては、ポ� ��ト孔(24)(24)を、偏平な押出孔(11)の高さ方向( 厚さ方向)両側に対応させて配置しているた� �、金属材料を押出孔(11)に対し厚さ方向両側� ��ら、一層スムーズに安定した状態で導入す� ��ことができる。従って押出孔(11)の全域を均等にバランス良く金属材料が通過して押し出されることにより、高品質の押出中空材(60)� �得ることができる。

特に本実施形態のように、偏平なハモニ� ��チューブ形状のような複雑な形状の中空材( 60)を押出成形する場合であっても、金属材料を押出孔(11)の全域にバランス良く導入する� �とができるため、高い品質を確実に維持す� �ことができる。

参考までに、高さおよび幅が0.5mmの矩形� �面通路(63)を複数並列に形成されたアルミニ� ��ム製熱交換チューブ(中空体)を製造する場� �、従来の押出成形用ダイスにおいては、強� �が不十分であるため、オス型ダイスに発生� �る亀裂が、ダイス寿命の要因となっていた� �これに対し、本発明に準拠した押出成形用� �イス(10)においては、強度が十分であるため� ��オス型ダイス(30)に亀裂が発生するようなことがなく、オス型ダイス(30)の磨耗が、ダイ� �寿命の要因となり、飛躍的にダイス寿命を� �上させることができる。

たとえば本発明者によるダイス寿命に関� ��した実験結果によると、本発明の押出成形� ��ダイスにおいては、従来品に比べて、十分� ��ダイス寿命を延ばすことができた。

また本発明においては、十分な耐圧性(強度)を有しているため、押出限界速度もかな� �向上させることができる。たとえば従来の� �出成形用ダイスでは、押出速度の上限値が60 m/minであったのに対し、本発明の押出成形用� ��イスにおいては、押出速度の上限値を150m/mi nまで高めることができ、2.5倍程度も押出限� �速度を高めることができ、生産効率の向上� �さらに期待することができる。

<第2実施形態>
図14~17はこの発明の第2実施形態に係る押出� ��形用ダイスを示す図である。これらの図に� ��すようにこの第2実施形態の押出成形用ダイス(10)は、断面円環状のチューブ材を押出成� �するものであり、この点が、偏平な押出チ� �ーブ材を押出成形する第1実施形態の押出成� ��用ダイス(10)に対し相違している。

すなわちダイスケース(20)における受圧部 (21)の周壁には、軸心回りで周方向に等間隔� �きに3つのポート孔(24)がそれぞれ形成されている。各ポート孔(24)は上記と同様、下流側� �向かうに従って受圧部(20)の軸心に近づくよ� ��に、ポート孔(24)の軸心が受圧部(21)の軸心� �対し交差し、かつ傾斜して配置されている� �なお受圧部軸心に対するポート孔軸心の傾� �角度における最適範囲は上記と同様である� �

またオス型ダイス(30)は円形のマンドレル (31)を有するとともに、メス型ダイス(40)は円� ��のダイス孔(41)を有している。

さらにダイスケース(20)のダイス保持孔(23 )は、オス型ダイス(30)に対応して円柱状に形� ��されている。

そしてオス型ダイス(30)のマンドレル(31)� �メス型ダイス(40)のダイス孔(41)の内側に配置されて、マンドレル(31)およびダイス孔(41)間� ��円環状の押出孔(11)が形成される。

この第2実施形態においても、上記第1実� �形態と同様、各部の寸法比が調整されてい� �。

すなわち、押出製品としての丸チューブ� ��の外接円の直径(製品外接円直径)を「A」、� ��16に示すように受圧面外径を「B」としたと� ��、上記と同様の理由から、B/A=1.8~6.0に調整� �る必要があり、好ましくはB/Aを2.0~5.0、より� ��ましくは2.0~4.5に調整するのが良い。

さらに図16に示すように周方向に隣合う� �ート孔間の壁部によって構成される孔間壁(2 7)のポート孔入口側における最小肉厚寸法(孔間壁入口側最小肉厚寸法)を「C」、孔間壁(27) の数(n)×孔間壁入口側最小肉厚寸法(C)によっ� ��求められる孔間壁入口側肉厚寸法総和を「D 」としたとき、上記と同様の理由から、D/B=0. 15~0.4に調整する必要があり、好ましくはD/Bを 0.15~0.35、より好ましくは0.15~0.3に調整するの� ��良い。なお本第2実施形態において、孔間壁数(n)は「3」である。

また図17に示すように孔間壁出口側最小� �厚寸法を「E」としたとき、上記と同様な理� ��から、E/C=0.15~1.0に調整するのが良く、好ま� ��くはE/Cを0.15~0.8、より好ましくは0.15~0.7に調整するのが良い。

この第2実施形態の押出成形用ダイス(10)� �おいて他の構成は、上記第1実施形態の押出� ��形用ダイス(10)と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

この第2実施形態の押出成形用ダイス(10)� �おいても、上記図9~11に示す第1実施形態と同様の押出成形機にセットされて、同様に押出成形されて、円形チューブ材が製造される。

この第2実施形態においても上記と同様に、同様の効果を得ることができる。その上さらにこの第2実施形態においては、ポート孔(2 4)を周方向に等間隔おきに3つ形成しているため、金属材料をダイスケース内に周方向からバランス良く均等に導入することができる。従って金属材料を押出孔(11)に無理なくスム� �ズに導くことができ、より一層安定した状� �で押出加工することができ、より一層高い� �質の押出製品を得ることができる。

<変形例>
なお、上記実施形態において、受圧部(21)は、半球凸形状に形成されているが、本発明において、受圧部(受圧面)の形状はそれだけに� ��られることはない。

例えば受圧面を、多数の面によって構成� ��れた多面体形状に形成しても良い。すなわ� ��、周方向に複数の面が並んで配置される多� ��錐形状などの多面体形状や、径方向に複数� ��面が並んで配置される多面体形状等に形成� ��るようにしても良い。この場合、受圧面を� ��成する各面は、平坦面であっても湾曲面で� ��っても良い。

さらに受圧部を、軸心方向に対し直交す� ��縦方向および横方向のうち横方向が縦方向� ��りも長い横長形状例えば、軸心方向上流側� ��ら見た状態で横長の楕円形状や、軸心方向� ��流側から見た状態で横長の長円形状等に形� ��するようにしても良い。

さらに受圧部を、その軸心方向への突出� ��法が軸心方向に対し直交する半径寸法より� ��長く形成された形状例えば、長軸方向に二� ��割された半楕円体形状等に形成するように� ��ても良い。

また上記実施形態においては、ダイスケ� ��ス(20)を一体に形成しているが、それだけに限られず、本発明においては、ダイスケースを2つ以上の部材に分割できるように構成し� �も良い。例えばダイスケースを、オス型ダ� �スを保持するオス型ダイスケースと、メス� �ダイスを保持するメス型ダイスケースとの2� ��の部材により構成しても良い。

また上記実施形態においては、オス型ダ� ��ス、メス型ダイス、流動制御板をダイスケ� ��スに対し別体に構成しているが、それだけ� ��限られず、本発明においては、オス型ダイ� ��、メス型ダイス、および流動制御板のいず� ��か1つまたは2つをダイスケースと一体に形� �するようにしても良い。さらに本発明にお� �ては、流動制御板は必要に応じて省略する� �とも可能である。

また上記実施形態においては、ポート孔� ��2つまたは3つ形成する場合を例に挙げて説� �したが、それだけに限られず、本発明にお� �ては、ポート孔を4つ以上設けるようにして� ��良い。

特に円形のチューブ材を押出成形するよ� ��な場合には、周方向に等間隔おきに3つ以上のポート孔を形成するのが望ましい。

また本発明においては、ポート孔入口の� ��状も特に限定されるものではない。さらに� ��ポート孔入口の形状がそれぞれ異るように� ��成されていてもも良い。

さらに本発明において、ポート孔入口の� ��口面積が、ポート孔内部の通路断面積より� ��大きく形成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、ダイスケ� ��スにおける前端部にベース部が設けられて� ��るが、本発明においては、ベース部を必ず� ��も設ける必要はない。

さらに記実施形態においては、コンテナ� ��押出成形用ダイスを1つセットする場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、コンテナに押出成形用ダイスを2つ以上セットできる押出成形機を採� �することもできる。

<実施例1-1>
図1~8に示す上記第1実施形態に対応する押出成形用ダイス(10)を準備した。このダイス(10)� ��オス型ダイス(30)は、マンドレル(31)の厚さ2. 0mm、マンドレル(31)の幅が19.2mm、通路成形用� �部(33)の高さが1.2mm、通路成形用凸部(33)の幅� ��0.6mm、隔壁成形用溝の幅が0.2mmに調整されている。

メス型ダイス(40)は、ダイス孔(41)の高さ� �1.7mm、ダイス孔(41)の幅が20.0mmに調整されて� �る。

ダイスケース(20)のポート孔(24)は、押出� �(11)の厚さ方向両側に対応して2つ形成されている。各ポート孔(24)の傾斜角度(θ)は10°に調整されており、すなわち、ダイスケース(20)� �軸心(X1)に対する各ポート孔(24)の軸心(X2)の� �斜角度(θ)が10°に調整されるとともに、各ポート孔(24)の内周面のうち内側面(24a)および外側面(24b)が互いに平行に配置されている。

ビレット受圧面(22)は、半径30mmの1/2球体� �外球面(凸球面)に形成されている。

さらに表1に示すように、製品外接円直径 (A)に対する受圧面外径(B)の比(B/A)を1.8に調整� ��、受圧面外径(B)に対する孔間壁入口側肉厚� ��法総和(D)の比(D/B)を0.3に調整し、孔間壁入� �側最小肉厚寸法(C)に対する孔間壁出口側最� �肉厚寸法(E)の比(E/C)を0.2に調整した。

以上の構成の押出成形用ダイス(10)を図9~1 1に示すように上記実施形態と同様な押出成� �機にセットして、押出成形を行って図12,13に示すようなアルミニウム合金製の偏平多孔チューブ(熱交換器用チューブ)を製造した。

そしてダイス寿命(ダイスに亀裂や磨耗が発生するまでの材料導入量(ton))および押出荷重を測定し、さらにダイス寿命の制限要因を調査した。その結果を表1に示す。

<実施例1-2>
表1に示すように、製品外接円直径(A)に対する受圧面外径(B)の比(B/A)を2.0に調整した。