半中空形材製造用押出ダイス
【課題】十分な耐久性を備え、高品質の半中空形材を製造できる半中空形材製造用押出ダイスを提供する。
【解決手段】本発明の押出ダイス１は、ダイス本体２と、ホールプレート５とを備え、ダイス本体２は、成形孔３と、トング部成形部２２と、トング開口部成形部２３とを有し、ホールプレート５は、成形孔上流側のウエルドチャンバ５１に通じるメタルホール５５を有する。ウエルドチャンバ５１内において、ホールプレート５に、ダイス本体２のトング部成形部２２の上流側に対応して、ダミー成形部６が設けられる。ダミー成形部６の下流側端面に嵌合凹部６５が設けられるとともに、トング部成形部２２の上流側端面に嵌合凸部２５が設けられる。嵌合凹部６５および嵌合凸部２５が隙間を設けた状態で凹凸嵌合される。
【解決手段】本発明の押出ダイス１は、ダイス本体２と、ホールプレート５とを備え、ダイス本体２は、成形孔３と、トング部成形部２２と、トング開口部成形部２３とを有し、ホールプレート５は、成形孔上流側のウエルドチャンバ５１に通じるメタルホール５５を有する。ウエルドチャンバ５１内において、ホールプレート５に、ダイス本体２のトング部成形部２２の上流側に対応して、ダミー成形部６が設けられる。ダミー成形部６の下流側端面に嵌合凹部６５が設けられるとともに、トング部成形部２２の上流側端面に嵌合凸部２５が設けられる。嵌合凹部６５および嵌合凸部２５が隙間を設けた状態で凹凸嵌合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半中空形材を押出加工により製造する際に用いられる半中空形材製造用押出ダイスおよびその関連技術に関する。
【０００２】
なお本明細書において、上流および下流とは、それぞれ押出方向に対し上流および下流を意味している。
【背景技術】
【０００３】
周壁に長さ方向に沿ってスリット状のトング開口部（周壁開口部）を有する断面略Ｃ字状の半中空形材を押出加工により製造するには、ソリッドダイスを用いる方法や、ホローダイスを用いる方法が周知である。
【０００４】
特許文献１に示すように、ソリッドダイスは、その中央部に半中空形材を成形する成形孔が設けられている。この成形孔の内側には半中空形材の空所であるトング部を成形するトング部成形部が配置されるとともに、このトング部成形部が、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部（片持ち支持部）にてダイス外周部に一体に繋がっている。
【０００５】
また特許文献２に示すように、ホローダイスは、雌型としてのポートプレートと、雄型としてのホールプレートとの組合せからなり、両プレートのベアリング部間の隙間によって環状の成形孔が形成されるとともに、その成形孔の一部を閉塞する態様に、トング開口部成形用の架橋片が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７６５３６号
【特許文献２】特開昭６３−１６８０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すソリッドダイスを用いて、半中空形材を製造するに際して、半中空形材のトング比が大きいような場合には、トング部成形部の片持ち支持力（トング開口部成形部の強度）が弱くなるため、押出加工中に、トング部成形部に作用する押出荷重によって、トング開口部成形部において破損を起こす可能性が高くなり、十分な耐久性を得ることが困難である、という課題があった。
【０００８】
また特許文献２に示すホローダイスを用いて、半中空形材を製造する場合には、形材製品の形状を決定するベアリング部が、雌型および雄型にそれぞれ別々に設けられるため、ベアリング部同士の位置調整等が困難であり、寸法精度の高い高品質の半中空形材を製造することが困難である、という課題があった。
【０００９】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、十分な耐久性を備え、高品質の半中空形材を製造することができる半中空形材製造用押出ダイスおよびその関連技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。
【００１１】
［１］ダイス本体と、前記ダイス本体の押出方向上流側に設けられるホールプレートとを備え、前記ダイス本体は、半中空形材を成形する成形孔と、半中空形材のトング部を成形するトング部成形部と、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部とを有し、前記ホールプレートは、その上流側から前記押出孔上流側のウエルドチャンバにかけて押出方向に沿って貫通するメタルホールを有する半中空形材製造用押出ダイスであって、
前記ウエルドチャンバ内において、前記ホールプレートに、前記ダイス本体の前記トング部成形部の上流側に対応して、ダミー成形部が設けられ、
前記ダミー成形部の下流側端面に、嵌合凹部および嵌合凸部のうち一方側の嵌合部が形成されるとともに、前記トング部成形部の上流側端面に、他方側の嵌合部が形成され、
前記一方側嵌合部および前記他方側嵌合部が、両嵌合部間に隙間を設けた状態で凹凸嵌合されることを特徴とする半中空形材製造用押出ダイス。
【００１２】
［２］前記ダミー成形部は、前記トング部成形部に対し非固定状態となっている前項１に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１３】
［３］前記一方側嵌合部が、嵌合凹部によって構成されるとともに、前記他方側嵌合部が、嵌合凸部によって構成される前項１または２に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１４】
［４］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法よりも大きく形成される前項１〜３のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１５】
［５］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記成形孔の幅寸法以下に設定される前項１〜４のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１６】
［６］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、０．１ｍｍ以上に設定される前項１〜５のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１７】
［７］前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法が、０．１〜０．５ｍｍに設定される前項１〜６のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１８】
［８］前記ダミー成形部の下流側端面は、前記トング部成形部の上流側端面よりも面積が小さく設定されている前項１〜７のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１９】
［９］上流側から押出方向に沿って見た正面視状態において、前記ダミー成形部の輪郭線が、前記トング部成形部の輪郭線よりも径方向内側に配置される前項１〜８のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２０】
［１０］正面視状態において、前記ダミー成形部によって前記トング部成形部の上流側端面が６０〜９７％隠蔽される前項１〜９のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２１】
［１１］前記ホールプレートにおける前記メタルホールは、周方向に間隔をおいて複数設けられるとともに、前記ホールプレートにおける前記複数のメタルホールによって囲まれた部分が、軸心部として構成され、
前記軸心部の下流側端部に前記ダミー成形部が設けられる前項１〜１０のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２２】
［１２］押出材料を押出加工して半中空形材を製造する押出ダイスを備えた半中空形材の製造装置であって、
前記押出ダイスが、前項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスによって構成されることを特徴とする半中空形材の製造装置。
【００２３】
［１３］前項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスを用いて押出材料を押出加工することにより、半中空形材を製造するようにしたことを特徴とする半中空形材の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
発明［１］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、トング部成形部の上流側にダミー成形部が設けられるため、押出加工時に、押出材料がダミー成形部の外周側を流動することにより、押出材料がトング部成形部の主要部に圧接せず、トング部成形部に作用する押出荷重が軽減される。このため、その押出荷重によりトング開口部成形部が破損する可能性を低く抑えることができ、耐久性を向上させることができる。さらにダミー成形部およびトング部成形部との間に隙間が設けられているため、押出荷重によってホールプレートに撓みが発生して、ダミー成形部が下流側に押し込まれたとしても、ダミー成形部がトング部成形部に圧接するのを有効に防止できる。このため、トング部成形部に多大な荷重が加わることがなく、トング開口部成形部の破損を確実に防止でき、耐久性を一層向上させることができる。その上さらにダミー成形部およびトング部成形部とを凹凸嵌合しているため、両成形部間に複雑な経路の隙間が形成される。このため、その隙間に押出材料が浸入するのを防止できて、その浸入による悪影響を回避することができる。
【００２５】
また本発明によれば、製品形状を決定するベアリング部がダイス本体側に集約させて形成しているため、内周側および外周側ベアリング部間の位置調整等、各ベアリング部の寸法精度や形状の管理を精度良く簡単に行うことができ、高品質の半中空形材を簡単かつ確実に製造することができる。
【００２６】
発明［２］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、押出荷重によってホールプレートに撓みが発生して、ダミー成形部が変位したとしても、その変位による悪影響がトング部成形部に及ぶようなことがなく、耐久性をより一層向上させることができる。
【００２７】
発明［３］〜［７］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、上記の効果をより確実に得ることができる。
【００２８】
発明［８］〜［１０］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、所望のメタルフローを形成することができ、安定した押出加工を行えて、高品質の半中空形材をより一層確実に製造することができる。
【００２９】
発明［１１］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、適切な位置にダミー成形部を確実に形成できて、上記の効果をより確実に得ることができる。
【００３０】
発明［１２］の半中空形材の製造装置によれば、上記と効果を得ることができる。
【００３１】
発明［１３］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１はこの発明の実施形態である押出ダイスが適用された押出加工装置を示す断面図である。
【図２】図２は実施形態の押出ダイスを示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは実施形態の押出ダイスにおけるダミー成形部周辺を拡大して示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は実施形態の押出ダイスを分解して示す斜視図である。
【図５】図５は実施形態の押出ダイスを上流側から見た正面図である。
【図６】図６は実施形態の押出ダイスに適用されたダイス本体を上流側から見た正面図である。
【図７】図７は実施形態の押出ダイスに適用されたホールプレートを下流側から見た背面図である。
【図８】図８は実施形態の押出加工装置によって製造された半中空形材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１はこの発明の実施形態である押出ダイス１が適用された押出加工装置１０を示す断面図である。同図に示すように、この押出加工装置（半中空形材の製造装置）１０は、直接押出加工方式のものであり、本実施形態の押出ダイス１を始め、その他に、コンテナ１１、ステム１２等を具備するものである。
【００３４】
この押出加工装置１０において製造される半中空形材８は図８に示すように、リップ溝型（リップチャンネル状）の形状を有しており、トング比が高い略Ｃ字状の断面形状に形成されている。
【００３５】
この半中空形材８の材質は、金属であり、本実施形態ではアルミニウム（その合金を含む。以下同じ）である。
【００３６】
この半中空形材８は、その内側に設けられ、かつ長さ方向（押出方向Ｅ）に延びるトング部（ボイド部）８２と、外周壁に設けられ、かつ長さ方向に延びるスリット状のトング開口部（周壁開口部）８３とを備え、トング開口部８３を介してトング部８２が外部に開放されている。
【００３７】
図１〜７に示すように、本実施形態の押出ダイス１は、押出方向Ｅに対し下流側に配置されるダイス本体２と、上流側に配置されるホールプレート５とを別体に備えている。なお後に詳述するように、ホールプレート５は、ベアリング部を備えず、ダイス（雄型）として機能するものではないが、便宜上、ダイス本体２を雌型、ホールプレート５を雄型と称する場合もある。
【００３８】
押出ダイス１のダイス本体２は、その中央部に半中空形材８を成形する成形孔３が押出方向Ｅに貫通して設けられている。成形孔３の断面形状は、製造される半中空形材８の断面形状に対応した形状の略Ｃ字状に形成されている。
【００３９】
なお本実施形態において、ダイス本体２は、成形孔３を構成する内周側ベアリング部３１および外周側ベアリング部３２等の全てのベアリング部がダイス本体２に設定されるものであり、ソリッドダイスとして捉えることもできる。
【００４０】
ダイス本体２の成形孔３の径方向内側には、半中空形材８のトング部８２を成形するトング部成形部２２が配置されるとともに、このトング部成形部２２が、半中空形材８のトング開口部８３を成形するトング開口部成形部２３にてダイス本体２の外周部２１と一体に繋がっている。従って、トング部成形部２２は、ダイス本体外周部２１にトング開口部成形部２３としての片持ち支持部を介して片持ち状に支持されている。なおトング開口部成形部２３は、トング部成形部２２の基端くびれ部として捉えることもできる。
【００４１】
トング部成形部２２の断面形状（正面形状）は、半中空形材８のトング部８２の断面形状に対応して、コーナーの曲率半径が大きい略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００４２】
トング部成形部２２の上流側端面（正面）における中央部（内周部）には、押出方向Ｅに対し反対方向（反押出方向）に突出する嵌合凸部２５が形成されている。この嵌合凸部２５の正面断面形状は、略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００４３】
トング部成形部２２における正面外周２２１と、嵌合凸部２５の先端面（正面）２５１とは、軸心方向（押出方向Ｅ）に対し直交する平坦面に形成されている。さらに嵌合凸部２５の外周側面２５２は、軸心方向と平行な面（円筒面）に形成されている。
【００４４】
またダイス本体２の上流側端面（正面）における外周縁部には、上流側に突出する嵌合凸縁部２９が周方向（軸心回りの方向）に連続して形成されている。
【００４５】
一方、ホールプレート５は、下流側（背面側）の内部にウエルドチャンバ５１を備え、このウエルドチャンバ５１が下流側に開放されている。さらにホールプレート５には、上流側端部がホールプレート５の上流側端面（正面）に開口し、下流側端部が上記ウエルドチャンバ５１に開口するメタルホール５５が形成されている。メタルホール５５の断面形状（正面視形状）は、略１／４円形に形成されており、このメタルホール５５が周方向に等間隔おきに４つ形成されている。
【００４６】
４つのメタルホール５５の各間の領域は、ブリッジ５３…として構成されており、隣合うメタルホール５５，５５がブリッジ５３によって仕切られている。
【００４７】
ホールプレート５における４つの各メタルホール５５によって囲まれた部分は、軸心に沿って配置される軸心部５０として構成されている。この軸心部５０における下流側端部には、下流側方向に向けて突出する突出部６１が設けられるとともに、この突出部６１の先端（下流側端部）が、背面視状態において矩形状のダミー成形部６として形成されている。このダミー成形部６は、ダイス本体２のトング部成形部２２に位置的に対応しており、トング部成形部２２に対向した状態に配置されるとともに、後に詳述するように、トング部成形部２２に対し略相似形に形成されている。
【００４８】
ここで、このダミー成形部６を備えた本実施形態のホールプレート５と、周知のポートホールダイス（ホローダイス）のホールプレートとを比較した場合、本実施形態のダミー成形部６は、周知のホールプレートにおける雄型ダイス（マンドレル）と同じ位置に配置されるものではあるが、半中空形材８の製品形状を決定するベアリング部（内周側ベアリング部）を有するものではなく、内周ベアリング部としてのトング部成形部２２とは別体に形成されている。つまり、このダミー成形部６は、雄型ダイスの位置に配置されるものの、雄型ダイスとして機能することはないため、雄型ダイスのダミーとして捉えることができる。
【００４９】
なお本実施形態のダミー成形部６は、後に詳述するように、押出加工時において、主として、押出材料８１の流れ（メタルフロー）を制御して、トング部成形部２２への圧力を調整するものであり、流動制御部や圧力制御部と称するようにしても良い。
【００５０】
ダミー成形部６の外周断面形状（背面外周形状）は、ダイス本体２のトング部成形部２２の外周断面形状（正面外周形状）に対応して、コーナーの曲率半径が大きい略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００５１】
ダミー成形部６の下流側端面（先端面、背面）には、ダイス本体２のトング部成形部２２における嵌合凸部２５に対応して、嵌合凹部６５が形成されている。
【００５２】
この嵌合凹部６５は、正面視状態において、嵌合凸部２５に対し略相似形、つまり嵌合凸部２５よりも一回り大きく、かつその嵌合凸部２５と同様の矩形状（四角形状）に形成されており、嵌合凸部２５をほぼ適合状態に挿入可能に構成されている。
【００５３】
ダミー成形部６の背面外周６０１と、嵌合凹部６５の底面６５１とは、軸心方向（押出方向Ｅ）に対し直交する平坦面に形成されている。さらに嵌合凹部６５の内周側面６５２は、軸心方向と平行な面に形成されている。
【００５４】
さらにこのダミー成形部６は、正面視状態において、トング部成形部２２に対し一回り小さく形成されている。具体的には、正面視または背面視の状態において、トング部成形部２２の上流側端面（正面）の面積に対し、ダミー成形部６の下流側端面（背面）の面積の割合（百分率）、換言すれば、ダミー成形部６の背面によりトング部成形部２２の正面が隠蔽される割合（隠蔽率）が、６０〜９７％に設定するのが良く、より好ましくは７５〜９５％に設定するのが良い。すなわちこのダミー成形部６によるトング部成形部２２の隠蔽率が、小さ過ぎる場合には、後述するように、押出加工時におけるトング部成形部２２への押出荷重を十分に軽減させることができず、押出荷重によりトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなり、耐久性の低下を来すおそれがある。逆にダミー成形部６による隠蔽率が、大き過ぎる場合には、後述するように、押出加工時におけるメタルフローを適切に制御することが困難になり、安定した押出加工を行うことが困難になるおそれがある。
【００５５】
もっとも本発明においては、トング部成形部２２の圧力軽減効果のみを重要視する場合には、ダミー成形部６によるトング部成形部２２の隠蔽率を１００％以上に、つまりダミー成形部６の背面形状を、トング部成形部２２の正面形状よりも大きく形成するようにしても良い。さらに隠蔽率を１０５％以上にすれば、圧力軽減効果は、より一層高くなる。
【００５６】
なお、本実施形態において、ダミー成形部６の背面（下流側端面）という場合、嵌合凹部６５の領域も含まれるものであり、ダミー成形部６の輪郭線で囲まれる部分の全域である。従ってダミー成形部６の背面の面積は、正面視または裏面視において、輪郭線で囲まれる部分の面積となる。同様に、トング部成形部２２の正面（上流側端面）という場合、嵌合凸部６５の領域も含まれるものであり、トング部成形部２２の輪郭線で囲まれる部分の全域である。従ってトング部成形部２２の正面の面積は、正面視または裏面視において、輪郭線で囲まれる部分の面積となる。
【００５７】
ここで図６に示すように、本実施形態において、トング部成形部２２とトング開口部成形部２３との境界線は、成形孔３の内周側ベアリング部３１の両端部を結ぶ仮想の直線Ｌによって構成されている。従ってこの仮想の直線Ｌと、内周側ベアリング部３１とによって、トング部成形部２２の輪郭線（外周形状）が特定されるとともに、その輪郭線によって囲まれる領域がトング部成形部２２の領域となり、この領域の面積がトング部成形部２２の正面の面積と等しくなる。
【００５８】
さらに図６に示すように、トング長さ（仮想直線Ｌの長さ）を「Ｗ」、トング部成形部２２の正面面積を「Ｓｔ」としたとき、トング比Ｔは、（トング部成形部正面面積Ｓｔ）／（トング長さＷ）で求められる。そして本発明は、トング比Ｔが４以上（Ｔ≧４）の高トング比の押出ダイスに好適に採用することができる。
【００５９】
また本実施形態において、ダミー成形部６における背面の輪郭線と、トング部成形部２２における正面の輪郭線との間隔は、全周にわたって一定の距離に設定されて、ダミー成形部６の背面形状（外周形状）は、トング部成形部２２の正面形状（外周形状）に対し略相似形に形成されている。具体的には、正面視状態において、ダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線（成形孔３の内周側ベアリング部３１）を基点列としたとき、その基点列の各基点を中心とする各等距離円の集合体における内側の輪郭線によって構成される形状となる。つまりダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状となっている。
【００６０】
さらにダミー成形部６の背面外周と、トング部成形部２２の正面外周とは略平行に配置されている。
【００６１】
またホールプレート５の下流側端面（背面）における外周縁部には、上記ダイス本体２の嵌合凸縁部２９に対応して、嵌合凹段部５９が周方向に連続して形成されている。
【００６２】
そしてこの構成のホールプレート５の嵌合凹段部５９内に、上記ダイス本体２の嵌合凸縁部２９が嵌合されるとともに、ダミー成形部６の嵌合凹部６５内に、トング部成形部２２の嵌合凸部２５が嵌合されるようにして、ダイス本体２とホールプレート５とが組み合わされて、本実施形態の押出ダイス１が製作される。
【００６３】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、こうして組み立てられた本実施形態の押出ダイス１においては、ホールプレート５におけるダミー成形部６と、ダイス本体２におけるトング部成形部２２との間に隙間２０が形成されている。具体的には、ダミー成形部６の背面外周６０１と、トング部成形部２２の正面外周２２１との間に、軸心方向（押出方向Ｅ）に離間する第１隙間２０ａが形成され、ダミー成形部６の凹部内周側面６５２と、トング部成形部２２の凸部外周側面２５２との間に、径方向に離間する第２隙間２０ｂが形成され、ダミー成形部６の凹部底面６５１と、トング部成形部２２の凸部先端面２５１との間に、軸心方向に離間する第３隙間２０ｃが形成されている。
【００６４】
本実施形態において、第１隙間２０ａの幅寸法を「Ｓａ」、第２隙間２０ｂの幅寸法を「Ｓｂ」、第３隙間２０ｃの幅寸法を「Ｓｃ」、成形孔３の幅寸法（ベアリング幅）を「Ｓ１」としたとき、第１隙間寸法Ｓａよりも第２隙間寸法Ｓｂを狭く、つまり「Ｓａ」＞「Ｓｂ」の関係を成立させるのが良い。
【００６５】
ここで、隙間２０ａ〜２０ｂは、後述するように押出材料（メタル）８１の浸入を防止できるように狭く設定するのが良いが、仮に第１隙間寸法Ｓａが狭過ぎる場合には、押出加工時にホールプレート５に加わる押出荷重によって、ホールプレート５が撓んだ際に、ホールプレート５のダミー成形部６の背面外周６０１が、ダイス本体２のトング部成形部２２の正面外周２２１に圧接し、トング部成形部２２に大きな荷重が加わって、その荷重によってトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。ところが、第２隙間２０ｂは、押出方向Ｅに対し直交する径方向に離間しているため、ホールプレート５に押出方向Ｅの荷重（押出荷重）が加わって撓んだとしても、ダミー成形部６は押出方向Ｅに移動するので、ダミー成形部６の凹部内周側面６５２が、トング部成形部２２の凸部外周側面２２２に干渉することはない。このため、第２隙間寸法Ｓｂを狭く設定しようとも、押出加工時の撓みによる悪影響を受けることがないため、第２隙間寸法Ｓｂを第１隙間寸法Ｓａよりも狭く設定でき、それによって、隙間２０ａ〜２０ｃへの押出材料８１の浸入を有効に防止することができる。
【００６６】
具体的には、第２隙間寸法Ｓｂを、０．１〜０．５ｍｍに設定することにより、凸部内周側面６５２と凸部外周側面２２２との間の干渉を防止しつつ、押出材料８１の浸入も確実に防止することができる。
【００６７】
また本実施形態において、第１隙間寸法Ｓａの下限値は、０．１ｍｍに設定するのが良く、第１隙間寸法Ｓａの上限値は、成形孔寸法Ｓ１と同等、より好ましくは成形孔寸法Ｓ１の半分以下に設定するのが良い。つまり０．１ｍｍ≦「Ｓａ」≦「Ｓ１」、より好ましくは「Ｓａ」≦「Ｓ１×１／２」の関係が成立するように構成するのが良い。なお言うまでもなく、成形孔３の幅寸法（ベアリング幅）Ｓ１は、半中空形材８の厚み（肉厚）寸法と等しくなる。
【００６８】
ここで、第１隙間寸法Ｓａが狭過ぎる場合には、既述したように、押出加工時のホールプレート５の撓みによりダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接し、トング部成形部２２に大きな荷重が加わって、トング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。逆に第１隙間寸法Ｓａが広過ぎる場合、押出材料８１が第１隙間２０ａに浸入し易くなる。この隙間２０ａに押出材料８１が浸入して押出材料８１をかみ込んでしまうと、押出荷重によってホールプレート５が撓んだ際に、ダミー成形部６が押出材料８１を介してトング部成形部２２を押圧し、トング部成形部２２が撓んでトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。
【００６９】
また本実施形態において、第３隙間寸法Ｓｃは、第１隙間寸法Ｓａ以上、好ましくは第１隙間寸法Ｓａと同程度、つまり「Ｓａ≦Ｓｃ」、好ましくは「Ｓａ≒Ｓｃ」の関係を成立させるのが良い。すなわち第３隙間寸法Ｓｃが狭過ぎる場合には、上記と同様に、押出加工時のホールプレート５が撓んだ際に、ダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接して、トング部成形部２２に過大な荷重が加わるおそれがある。
【００７０】
具体的には、第１隙間寸法Ｓａおよび第３隙間寸法Ｓｃを、０．５〜４ｍｍに設定するのが良い。
【００７１】
また本実施形態の押出ダイス１においては、ダミー成形部６とトング部成形部２２とは、ボルトやねじ等で機械的に連結固定されることはなく、ダミー成形部６とトング部成形部２２とは、非連結状態ないし非固定状態、つまり互いに連係されることのないフリーな状態となっている。
【００７２】
図１に示すように、本実施形態の押出ダイス１が、押出加工装置１０におけるコンテナ１１の下流側にダイスホルダー（図示省略）を介して保持されている。
【００７３】
そしてこの押出加工装置１０を用いた押出加工（半中空形材の製造方法）は、周知の押出加工方法と同様である。すなわち押出加工装置１０のコンテナ１１内に装填された押出材料（成形材料）８１としてのアルミニウムビレットをステム１２でダミーブロック１３を介して押出方向Ｅに押し込む。これにより押出材料８１が、ホールプレート５のメタルホール５５から流入してウエルドチャンバ５１に至り、さらにウエルドチャンバ５１から成形孔３を通って成形加工される。これにより成形孔３に対応した形状の図８に示す半中空形材８が製造される。
【００７４】
なお本実施形態の押出ダイス１では、ダミー成形部６とトング部成形部２２との間に隙間２２があり、さらにダミー成形部６はトング部成形部２２に対して非固定状態となっているため、押出加工時にダミー成形部６にかかる押出荷重は、トング部成形部２２で支持されず、ブリッジ５３のみで支持されることになる。
【００７５】
本実施形態の押出加工装置１０によれば、ダイス本体２におけるトング部成形部２２の上流側にダミー成形部６を配置しているため、押出加工時に、押出材料８１がダミー成形部６の外周側を流動することにより、押出材料８１がトング部成形部２２の中心部（主要部）に圧接することがことがなく、トング部成形部２２に作用する押出荷重が軽減される。このため、その押出荷重によりトング開口部成形部２３が破損する可能性を低く抑えることができ、耐久性を向上させることができる。
【００７６】
また本実施形態においては、ダミー成形部６をトング部成形部２２に対し離間させているため、押出荷重によってホールプレート５に撓みが発生して、ダミー成形部６が下流側に押し込まれたとしても、ダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接するのを有効に防止できる。このため、トング部成形部２２に多大な荷重が加わることがなく、この点からも、トング開口部成形部２３の破損を確実に防止でき、耐久性を一層向上させることができる。
【００７７】
その上さらに、本実施形態においては、ダミー成形部６をトング部成形部２２に対し非固定状態としているため、ホールプレート５の撓みによりダミー成形部６が変位したとしても、その変位に追従してトング部成形部２２が変位するようなことがなく、ダミー成形部６の変位による悪影響がトング部成形部２２に及ぶようなことがない。従ってトング開口部成形部２３の破損をより確実に防止でき、耐久性をより一層確実に向上させることができる。
【００７８】
また本実施形態においては、ダミー成形部６およびトング部成形部２２間における第１隙間２０ａの幅寸法Ｓａを、上記したように成形孔３の幅寸法Ｓ１よりも狭く設定しているため、押出材料８１は優先して成形孔３を通過するようになり、第１隙間２０ａに浸入するのを確実に防止することができる。その上さらに、第１隙間２０ａの内側に設けられる第２隙間２０ｂの幅寸法Ｓｂを、第１隙間２０ａよりも狭く設定しているため、たとえ第１隙間２０ａに押出材料８１が浸入しようとも、その押出材料８１が第１隙間２０ａから第２隙間２０ｂに浸入するのをより確実に防止することができる。しかも、押出材料８１における第２隙間２０ｂへの浸入方向は、押出方向Ｅに対し逆方向（反押出方向）となるため、押出材料８１が第２隙間２０ｂに浸入するのをより一層確実に防止することができる。さらに本実施形態では、第１隙間２０ａ、第２隙間２０ｂおよび第３隙間２０ｃによって、階段状の複雑な隙間経路が形成されるため、押出材料８１が各隙間２０ａ〜２０ｃに浸入するのを、なお一層確実に防止することができる。
【００７９】
このように本実施形態においては、ダミー成形部２２およびトング部成形部２２間における隙間２０ａ〜２０ｃに、押出材料８１が浸入するのを確実に防止できるため、上記したようように、押出材料８１が隙間２０ａ〜２０ｃに浸入することによる不具合を確実に防止することができ、安定した押出加工を長期間継続して行うことができる。
【００８０】
また本実施形態においては、内周側ベアリング部３１や外周側ベアリング部３２等、製品形状を決定するベアリング部をダイス本体２側にのみ形成しているため、一般的なホローダイスのように、内周側ベアリング部と外周側ベアリング部とが、雄型（ホールプレート）と雌型（ポートプレート）とに分散して形成されるものと比較して、寸法精度に優れた半中空形材８を製造することができる。
【００８１】
すなわち、ベアリング部が雄型および雌型に分散して形成されていると、各ベアリング部の寸法精度や形状の維持・管理、例えば内周側および外周側ベアリング部間の位置関係の調整（ベアリング幅の調整）等が面倒となり、高い寸法精度を維持できず、高品質の半中空形材を製造することが困難になるおそれがある。
【００８２】
これに対し、本実施形態においては、ベアリング部３１，３２をダイス本体２側に集約させているため、ベアリング部３１，３２間の位置調整等の各ベアリング部３１，３２の寸法精度や形状の維持・管理を精度良く簡単に行うことができ、高い寸法精度を維持できて、高品質の半中空形材を簡単かつ確実に製造することができる。
【００８３】
また本実施形態においては、ダミー成形部６の外周形状をトング部成形部２２の外周形状よりも一回り小さく形成しているため、ダミー成形部６の外周面近傍を流動する押出材料８１は、トング部成形部２２の外周部に圧接しその外周部にガイドされて、径方向外側（外径方向）への流れとなって、成形孔３に流入される。その一方、ウエルドチャンバ５１の周壁面近傍を流動する押出材料８１は、ダイス本体２の外周部２１に圧接しその外周部２１にガイドされて、径方向内側（内径方向）への流れとなって、成形孔３に流入される。このように押出材料８１が、内径方向および外径方向の両側から成形孔３に流入されるという所望の理想的な押出材料８１の流れ（メタルフロー）を形成することができ、安定した押出加工をスムーズに行えて、高品質の半中空形材製品をより一層確実に製造することができる。
【００８４】
特に本実施形態においては、ダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状としているため、周方向全域において、押出材料８１が径方向内側から外側へとスムーズに流動して成形孔３に流入させることができ、上記理想的なメタルフローをより確実に実現させることができ、より一層高品質の半中空形材製品をより確実に製造することができる。
【００８５】
なお本発明は、上記実施形態に示したものであることに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々に変更可能である。
【００８６】
また上記実施形態では、押出材料（半中空形材）の材質として、アルミニウムを例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、アルミニウム以外の金属を用いることもできる。
【００８７】
さらに本発明においては、ホールプレート５のメタルホール５５の数や形状は、上記実施形態のものだけに限定されるものではない。
【００８８】
また上記実施形態では、ダミー成形部６の嵌合凹部６５の背面形状およびトング部成形部２２の嵌合凸部２２５の先端面形状を、正面視において、矩形状（四角形状）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、他の形状、例えば円形、楕円形、長円形、三角形、五角形以上の多角形、およびこれらの組み合わせた形状等に形成するようにしても良い。さらに嵌合凸部の形状と嵌合凹部との形状を異なる形状に形成しても良い。要は、凹凸嵌合できる構造であればどのような形状にしても良い。
【００８９】
もっとも本発明においては、メタルフローをスムーズに行えるように、嵌合凹部の背面形状および嵌合凸部の先端面形状を、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状に、換言すれば、嵌合凹部の背面形状および嵌合凸部の先端面形状を、トング部成形部２２の外周形状に対し略相似形に形成するのが好ましい。
【００９０】
また上記実施形態においては、嵌合凸部をダイス本体のトング部成形部に形成するとともに、嵌合凹部をホールプレートのダミー成形部に形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、嵌合凸部をダミー成形部に形成するとともに、嵌合凸部をトング部成形部に形成するようにしても良い。
【００９１】
また上記実施形態では、ウエルドチャンバ５１がホールプレート５に設けられた押出ダイス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、ウエルドチャンバをダイス本体側に形成していも良いし、ホールプレートおよびダイス本体の双方に跨がるように形成しても良い。要はウエルドチャンバは、ホールプレートおよびダイス本体の少なくともいずれか一方に設けられていれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
この発明は、半中空形材を押出加工により製造する際に用いられる押出ダイス等に適用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１：押出ダイス
１０：押出加工装置
２：ダイス本体
２０，２０ａ〜２０ｃ：隙間
２２：トング部成形部
２２：正面外周
２３：トング開口部成形部
２５：嵌合凸部
２５１：凸部先端面
２５２：凸部外周側面
３：成形孔
５：ホールプレート
５０：軸心部
５１：ウエルドチャンバ
５５：メタルホール
６：ダミー成形部
６０１：背面外周
６５：嵌合凹部
６５１：凹部底面
６５２：凹部内周側面
８：半中空形材
８１：押出材料
８２：トング部
８３：トング開口部
Ｅ：押出方向
Ｓ１：成形孔の幅寸法
Ｓａ〜Ｓｃ：隙間の幅寸法
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半中空形材を押出加工により製造する際に用いられる半中空形材製造用押出ダイスおよびその関連技術に関する。
【０００２】
なお本明細書において、上流および下流とは、それぞれ押出方向に対し上流および下流を意味している。
【背景技術】
【０００３】
周壁に長さ方向に沿ってスリット状のトング開口部（周壁開口部）を有する断面略Ｃ字状の半中空形材を押出加工により製造するには、ソリッドダイスを用いる方法や、ホローダイスを用いる方法が周知である。
【０００４】
特許文献１に示すように、ソリッドダイスは、その中央部に半中空形材を成形する成形孔が設けられている。この成形孔の内側には半中空形材の空所であるトング部を成形するトング部成形部が配置されるとともに、このトング部成形部が、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部（片持ち支持部）にてダイス外周部に一体に繋がっている。
【０００５】
また特許文献２に示すように、ホローダイスは、雌型としてのポートプレートと、雄型としてのホールプレートとの組合せからなり、両プレートのベアリング部間の隙間によって環状の成形孔が形成されるとともに、その成形孔の一部を閉塞する態様に、トング開口部成形用の架橋片が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７６５３６号
【特許文献２】特開昭６３−１６８０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すソリッドダイスを用いて、半中空形材を製造するに際して、半中空形材のトング比が大きいような場合には、トング部成形部の片持ち支持力（トング開口部成形部の強度）が弱くなるため、押出加工中に、トング部成形部に作用する押出荷重によって、トング開口部成形部において破損を起こす可能性が高くなり、十分な耐久性を得ることが困難である、という課題があった。
【０００８】
また特許文献２に示すホローダイスを用いて、半中空形材を製造する場合には、形材製品の形状を決定するベアリング部が、雌型および雄型にそれぞれ別々に設けられるため、ベアリング部同士の位置調整等が困難であり、寸法精度の高い高品質の半中空形材を製造することが困難である、という課題があった。
【０００９】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、十分な耐久性を備え、高品質の半中空形材を製造することができる半中空形材製造用押出ダイスおよびその関連技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。
【００１１】
［１］ダイス本体と、前記ダイス本体の押出方向上流側に設けられるホールプレートとを備え、前記ダイス本体は、半中空形材を成形する成形孔と、半中空形材のトング部を成形するトング部成形部と、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部とを有し、前記ホールプレートは、その上流側から前記押出孔上流側のウエルドチャンバにかけて押出方向に沿って貫通するメタルホールを有する半中空形材製造用押出ダイスであって、
前記ウエルドチャンバ内において、前記ホールプレートに、前記ダイス本体の前記トング部成形部の上流側に対応して、ダミー成形部が設けられ、
前記ダミー成形部の下流側端面に、嵌合凹部および嵌合凸部のうち一方側の嵌合部が形成されるとともに、前記トング部成形部の上流側端面に、他方側の嵌合部が形成され、
前記一方側嵌合部および前記他方側嵌合部が、両嵌合部間に隙間を設けた状態で凹凸嵌合されることを特徴とする半中空形材製造用押出ダイス。
【００１２】
［２］前記ダミー成形部は、前記トング部成形部に対し非固定状態となっている前項１に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１３】
［３］前記一方側嵌合部が、嵌合凹部によって構成されるとともに、前記他方側嵌合部が、嵌合凸部によって構成される前項１または２に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１４】
［４］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法よりも大きく形成される前項１〜３のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１５】
［５］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記成形孔の幅寸法以下に設定される前項１〜４のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１６】
［６］前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、０．１ｍｍ以上に設定される前項１〜５のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１７】
［７］前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法が、０．１〜０．５ｍｍに設定される前項１〜６のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１８】
［８］前記ダミー成形部の下流側端面は、前記トング部成形部の上流側端面よりも面積が小さく設定されている前項１〜７のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００１９】
［９］上流側から押出方向に沿って見た正面視状態において、前記ダミー成形部の輪郭線が、前記トング部成形部の輪郭線よりも径方向内側に配置される前項１〜８のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２０】
［１０］正面視状態において、前記ダミー成形部によって前記トング部成形部の上流側端面が６０〜９７％隠蔽される前項１〜９のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２１】
［１１］前記ホールプレートにおける前記メタルホールは、周方向に間隔をおいて複数設けられるとともに、前記ホールプレートにおける前記複数のメタルホールによって囲まれた部分が、軸心部として構成され、
前記軸心部の下流側端部に前記ダミー成形部が設けられる前項１〜１０のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【００２２】
［１２］押出材料を押出加工して半中空形材を製造する押出ダイスを備えた半中空形材の製造装置であって、
前記押出ダイスが、前項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスによって構成されることを特徴とする半中空形材の製造装置。
【００２３】
［１３］前項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスを用いて押出材料を押出加工することにより、半中空形材を製造するようにしたことを特徴とする半中空形材の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
発明［１］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、トング部成形部の上流側にダミー成形部が設けられるため、押出加工時に、押出材料がダミー成形部の外周側を流動することにより、押出材料がトング部成形部の主要部に圧接せず、トング部成形部に作用する押出荷重が軽減される。このため、その押出荷重によりトング開口部成形部が破損する可能性を低く抑えることができ、耐久性を向上させることができる。さらにダミー成形部およびトング部成形部との間に隙間が設けられているため、押出荷重によってホールプレートに撓みが発生して、ダミー成形部が下流側に押し込まれたとしても、ダミー成形部がトング部成形部に圧接するのを有効に防止できる。このため、トング部成形部に多大な荷重が加わることがなく、トング開口部成形部の破損を確実に防止でき、耐久性を一層向上させることができる。その上さらにダミー成形部およびトング部成形部とを凹凸嵌合しているため、両成形部間に複雑な経路の隙間が形成される。このため、その隙間に押出材料が浸入するのを防止できて、その浸入による悪影響を回避することができる。
【００２５】
また本発明によれば、製品形状を決定するベアリング部がダイス本体側に集約させて形成しているため、内周側および外周側ベアリング部間の位置調整等、各ベアリング部の寸法精度や形状の管理を精度良く簡単に行うことができ、高品質の半中空形材を簡単かつ確実に製造することができる。
【００２６】
発明［２］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、押出荷重によってホールプレートに撓みが発生して、ダミー成形部が変位したとしても、その変位による悪影響がトング部成形部に及ぶようなことがなく、耐久性をより一層向上させることができる。
【００２７】
発明［３］〜［７］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、上記の効果をより確実に得ることができる。
【００２８】
発明［８］〜［１０］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、所望のメタルフローを形成することができ、安定した押出加工を行えて、高品質の半中空形材をより一層確実に製造することができる。
【００２９】
発明［１１］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、適切な位置にダミー成形部を確実に形成できて、上記の効果をより確実に得ることができる。
【００３０】
発明［１２］の半中空形材の製造装置によれば、上記と効果を得ることができる。
【００３１】
発明［１３］の半中空形材製造用押出ダイスによれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１はこの発明の実施形態である押出ダイスが適用された押出加工装置を示す断面図である。
【図２】図２は実施形態の押出ダイスを示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは実施形態の押出ダイスにおけるダミー成形部周辺を拡大して示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は実施形態の押出ダイスを分解して示す斜視図である。
【図５】図５は実施形態の押出ダイスを上流側から見た正面図である。
【図６】図６は実施形態の押出ダイスに適用されたダイス本体を上流側から見た正面図である。
【図７】図７は実施形態の押出ダイスに適用されたホールプレートを下流側から見た背面図である。
【図８】図８は実施形態の押出加工装置によって製造された半中空形材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１はこの発明の実施形態である押出ダイス１が適用された押出加工装置１０を示す断面図である。同図に示すように、この押出加工装置（半中空形材の製造装置）１０は、直接押出加工方式のものであり、本実施形態の押出ダイス１を始め、その他に、コンテナ１１、ステム１２等を具備するものである。
【００３４】
この押出加工装置１０において製造される半中空形材８は図８に示すように、リップ溝型（リップチャンネル状）の形状を有しており、トング比が高い略Ｃ字状の断面形状に形成されている。
【００３５】
この半中空形材８の材質は、金属であり、本実施形態ではアルミニウム（その合金を含む。以下同じ）である。
【００３６】
この半中空形材８は、その内側に設けられ、かつ長さ方向（押出方向Ｅ）に延びるトング部（ボイド部）８２と、外周壁に設けられ、かつ長さ方向に延びるスリット状のトング開口部（周壁開口部）８３とを備え、トング開口部８３を介してトング部８２が外部に開放されている。
【００３７】
図１〜７に示すように、本実施形態の押出ダイス１は、押出方向Ｅに対し下流側に配置されるダイス本体２と、上流側に配置されるホールプレート５とを別体に備えている。なお後に詳述するように、ホールプレート５は、ベアリング部を備えず、ダイス（雄型）として機能するものではないが、便宜上、ダイス本体２を雌型、ホールプレート５を雄型と称する場合もある。
【００３８】
押出ダイス１のダイス本体２は、その中央部に半中空形材８を成形する成形孔３が押出方向Ｅに貫通して設けられている。成形孔３の断面形状は、製造される半中空形材８の断面形状に対応した形状の略Ｃ字状に形成されている。
【００３９】
なお本実施形態において、ダイス本体２は、成形孔３を構成する内周側ベアリング部３１および外周側ベアリング部３２等の全てのベアリング部がダイス本体２に設定されるものであり、ソリッドダイスとして捉えることもできる。
【００４０】
ダイス本体２の成形孔３の径方向内側には、半中空形材８のトング部８２を成形するトング部成形部２２が配置されるとともに、このトング部成形部２２が、半中空形材８のトング開口部８３を成形するトング開口部成形部２３にてダイス本体２の外周部２１と一体に繋がっている。従って、トング部成形部２２は、ダイス本体外周部２１にトング開口部成形部２３としての片持ち支持部を介して片持ち状に支持されている。なおトング開口部成形部２３は、トング部成形部２２の基端くびれ部として捉えることもできる。
【００４１】
トング部成形部２２の断面形状（正面形状）は、半中空形材８のトング部８２の断面形状に対応して、コーナーの曲率半径が大きい略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００４２】
トング部成形部２２の上流側端面（正面）における中央部（内周部）には、押出方向Ｅに対し反対方向（反押出方向）に突出する嵌合凸部２５が形成されている。この嵌合凸部２５の正面断面形状は、略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００４３】
トング部成形部２２における正面外周２２１と、嵌合凸部２５の先端面（正面）２５１とは、軸心方向（押出方向Ｅ）に対し直交する平坦面に形成されている。さらに嵌合凸部２５の外周側面２５２は、軸心方向と平行な面（円筒面）に形成されている。
【００４４】
またダイス本体２の上流側端面（正面）における外周縁部には、上流側に突出する嵌合凸縁部２９が周方向（軸心回りの方向）に連続して形成されている。
【００４５】
一方、ホールプレート５は、下流側（背面側）の内部にウエルドチャンバ５１を備え、このウエルドチャンバ５１が下流側に開放されている。さらにホールプレート５には、上流側端部がホールプレート５の上流側端面（正面）に開口し、下流側端部が上記ウエルドチャンバ５１に開口するメタルホール５５が形成されている。メタルホール５５の断面形状（正面視形状）は、略１／４円形に形成されており、このメタルホール５５が周方向に等間隔おきに４つ形成されている。
【００４６】
４つのメタルホール５５の各間の領域は、ブリッジ５３…として構成されており、隣合うメタルホール５５，５５がブリッジ５３によって仕切られている。
【００４７】
ホールプレート５における４つの各メタルホール５５によって囲まれた部分は、軸心に沿って配置される軸心部５０として構成されている。この軸心部５０における下流側端部には、下流側方向に向けて突出する突出部６１が設けられるとともに、この突出部６１の先端（下流側端部）が、背面視状態において矩形状のダミー成形部６として形成されている。このダミー成形部６は、ダイス本体２のトング部成形部２２に位置的に対応しており、トング部成形部２２に対向した状態に配置されるとともに、後に詳述するように、トング部成形部２２に対し略相似形に形成されている。
【００４８】
ここで、このダミー成形部６を備えた本実施形態のホールプレート５と、周知のポートホールダイス（ホローダイス）のホールプレートとを比較した場合、本実施形態のダミー成形部６は、周知のホールプレートにおける雄型ダイス（マンドレル）と同じ位置に配置されるものではあるが、半中空形材８の製品形状を決定するベアリング部（内周側ベアリング部）を有するものではなく、内周ベアリング部としてのトング部成形部２２とは別体に形成されている。つまり、このダミー成形部６は、雄型ダイスの位置に配置されるものの、雄型ダイスとして機能することはないため、雄型ダイスのダミーとして捉えることができる。
【００４９】
なお本実施形態のダミー成形部６は、後に詳述するように、押出加工時において、主として、押出材料８１の流れ（メタルフロー）を制御して、トング部成形部２２への圧力を調整するものであり、流動制御部や圧力制御部と称するようにしても良い。
【００５０】
ダミー成形部６の外周断面形状（背面外周形状）は、ダイス本体２のトング部成形部２２の外周断面形状（正面外周形状）に対応して、コーナーの曲率半径が大きい略矩形状（四角形状）に形成されている。
【００５１】
ダミー成形部６の下流側端面（先端面、背面）には、ダイス本体２のトング部成形部２２における嵌合凸部２５に対応して、嵌合凹部６５が形成されている。
【００５２】
この嵌合凹部６５は、正面視状態において、嵌合凸部２５に対し略相似形、つまり嵌合凸部２５よりも一回り大きく、かつその嵌合凸部２５と同様の矩形状（四角形状）に形成されており、嵌合凸部２５をほぼ適合状態に挿入可能に構成されている。
【００５３】
ダミー成形部６の背面外周６０１と、嵌合凹部６５の底面６５１とは、軸心方向（押出方向Ｅ）に対し直交する平坦面に形成されている。さらに嵌合凹部６５の内周側面６５２は、軸心方向と平行な面に形成されている。
【００５４】
さらにこのダミー成形部６は、正面視状態において、トング部成形部２２に対し一回り小さく形成されている。具体的には、正面視または背面視の状態において、トング部成形部２２の上流側端面（正面）の面積に対し、ダミー成形部６の下流側端面（背面）の面積の割合（百分率）、換言すれば、ダミー成形部６の背面によりトング部成形部２２の正面が隠蔽される割合（隠蔽率）が、６０〜９７％に設定するのが良く、より好ましくは７５〜９５％に設定するのが良い。すなわちこのダミー成形部６によるトング部成形部２２の隠蔽率が、小さ過ぎる場合には、後述するように、押出加工時におけるトング部成形部２２への押出荷重を十分に軽減させることができず、押出荷重によりトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなり、耐久性の低下を来すおそれがある。逆にダミー成形部６による隠蔽率が、大き過ぎる場合には、後述するように、押出加工時におけるメタルフローを適切に制御することが困難になり、安定した押出加工を行うことが困難になるおそれがある。
【００５５】
もっとも本発明においては、トング部成形部２２の圧力軽減効果のみを重要視する場合には、ダミー成形部６によるトング部成形部２２の隠蔽率を１００％以上に、つまりダミー成形部６の背面形状を、トング部成形部２２の正面形状よりも大きく形成するようにしても良い。さらに隠蔽率を１０５％以上にすれば、圧力軽減効果は、より一層高くなる。
【００５６】
なお、本実施形態において、ダミー成形部６の背面（下流側端面）という場合、嵌合凹部６５の領域も含まれるものであり、ダミー成形部６の輪郭線で囲まれる部分の全域である。従ってダミー成形部６の背面の面積は、正面視または裏面視において、輪郭線で囲まれる部分の面積となる。同様に、トング部成形部２２の正面（上流側端面）という場合、嵌合凸部６５の領域も含まれるものであり、トング部成形部２２の輪郭線で囲まれる部分の全域である。従ってトング部成形部２２の正面の面積は、正面視または裏面視において、輪郭線で囲まれる部分の面積となる。
【００５７】
ここで図６に示すように、本実施形態において、トング部成形部２２とトング開口部成形部２３との境界線は、成形孔３の内周側ベアリング部３１の両端部を結ぶ仮想の直線Ｌによって構成されている。従ってこの仮想の直線Ｌと、内周側ベアリング部３１とによって、トング部成形部２２の輪郭線（外周形状）が特定されるとともに、その輪郭線によって囲まれる領域がトング部成形部２２の領域となり、この領域の面積がトング部成形部２２の正面の面積と等しくなる。
【００５８】
さらに図６に示すように、トング長さ（仮想直線Ｌの長さ）を「Ｗ」、トング部成形部２２の正面面積を「Ｓｔ」としたとき、トング比Ｔは、（トング部成形部正面面積Ｓｔ）／（トング長さＷ）で求められる。そして本発明は、トング比Ｔが４以上（Ｔ≧４）の高トング比の押出ダイスに好適に採用することができる。
【００５９】
また本実施形態において、ダミー成形部６における背面の輪郭線と、トング部成形部２２における正面の輪郭線との間隔は、全周にわたって一定の距離に設定されて、ダミー成形部６の背面形状（外周形状）は、トング部成形部２２の正面形状（外周形状）に対し略相似形に形成されている。具体的には、正面視状態において、ダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線（成形孔３の内周側ベアリング部３１）を基点列としたとき、その基点列の各基点を中心とする各等距離円の集合体における内側の輪郭線によって構成される形状となる。つまりダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状となっている。
【００６０】
さらにダミー成形部６の背面外周と、トング部成形部２２の正面外周とは略平行に配置されている。
【００６１】
またホールプレート５の下流側端面（背面）における外周縁部には、上記ダイス本体２の嵌合凸縁部２９に対応して、嵌合凹段部５９が周方向に連続して形成されている。
【００６２】
そしてこの構成のホールプレート５の嵌合凹段部５９内に、上記ダイス本体２の嵌合凸縁部２９が嵌合されるとともに、ダミー成形部６の嵌合凹部６５内に、トング部成形部２２の嵌合凸部２５が嵌合されるようにして、ダイス本体２とホールプレート５とが組み合わされて、本実施形態の押出ダイス１が製作される。
【００６３】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、こうして組み立てられた本実施形態の押出ダイス１においては、ホールプレート５におけるダミー成形部６と、ダイス本体２におけるトング部成形部２２との間に隙間２０が形成されている。具体的には、ダミー成形部６の背面外周６０１と、トング部成形部２２の正面外周２２１との間に、軸心方向（押出方向Ｅ）に離間する第１隙間２０ａが形成され、ダミー成形部６の凹部内周側面６５２と、トング部成形部２２の凸部外周側面２５２との間に、径方向に離間する第２隙間２０ｂが形成され、ダミー成形部６の凹部底面６５１と、トング部成形部２２の凸部先端面２５１との間に、軸心方向に離間する第３隙間２０ｃが形成されている。
【００６４】
本実施形態において、第１隙間２０ａの幅寸法を「Ｓａ」、第２隙間２０ｂの幅寸法を「Ｓｂ」、第３隙間２０ｃの幅寸法を「Ｓｃ」、成形孔３の幅寸法（ベアリング幅）を「Ｓ１」としたとき、第１隙間寸法Ｓａよりも第２隙間寸法Ｓｂを狭く、つまり「Ｓａ」＞「Ｓｂ」の関係を成立させるのが良い。
【００６５】
ここで、隙間２０ａ〜２０ｂは、後述するように押出材料（メタル）８１の浸入を防止できるように狭く設定するのが良いが、仮に第１隙間寸法Ｓａが狭過ぎる場合には、押出加工時にホールプレート５に加わる押出荷重によって、ホールプレート５が撓んだ際に、ホールプレート５のダミー成形部６の背面外周６０１が、ダイス本体２のトング部成形部２２の正面外周２２１に圧接し、トング部成形部２２に大きな荷重が加わって、その荷重によってトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。ところが、第２隙間２０ｂは、押出方向Ｅに対し直交する径方向に離間しているため、ホールプレート５に押出方向Ｅの荷重（押出荷重）が加わって撓んだとしても、ダミー成形部６は押出方向Ｅに移動するので、ダミー成形部６の凹部内周側面６５２が、トング部成形部２２の凸部外周側面２２２に干渉することはない。このため、第２隙間寸法Ｓｂを狭く設定しようとも、押出加工時の撓みによる悪影響を受けることがないため、第２隙間寸法Ｓｂを第１隙間寸法Ｓａよりも狭く設定でき、それによって、隙間２０ａ〜２０ｃへの押出材料８１の浸入を有効に防止することができる。
【００６６】
具体的には、第２隙間寸法Ｓｂを、０．１〜０．５ｍｍに設定することにより、凸部内周側面６５２と凸部外周側面２２２との間の干渉を防止しつつ、押出材料８１の浸入も確実に防止することができる。
【００６７】
また本実施形態において、第１隙間寸法Ｓａの下限値は、０．１ｍｍに設定するのが良く、第１隙間寸法Ｓａの上限値は、成形孔寸法Ｓ１と同等、より好ましくは成形孔寸法Ｓ１の半分以下に設定するのが良い。つまり０．１ｍｍ≦「Ｓａ」≦「Ｓ１」、より好ましくは「Ｓａ」≦「Ｓ１×１／２」の関係が成立するように構成するのが良い。なお言うまでもなく、成形孔３の幅寸法（ベアリング幅）Ｓ１は、半中空形材８の厚み（肉厚）寸法と等しくなる。
【００６８】
ここで、第１隙間寸法Ｓａが狭過ぎる場合には、既述したように、押出加工時のホールプレート５の撓みによりダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接し、トング部成形部２２に大きな荷重が加わって、トング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。逆に第１隙間寸法Ｓａが広過ぎる場合、押出材料８１が第１隙間２０ａに浸入し易くなる。この隙間２０ａに押出材料８１が浸入して押出材料８１をかみ込んでしまうと、押出荷重によってホールプレート５が撓んだ際に、ダミー成形部６が押出材料８１を介してトング部成形部２２を押圧し、トング部成形部２２が撓んでトング開口部成形部２３が破損する可能性が高くなるおそれがある。
【００６９】
また本実施形態において、第３隙間寸法Ｓｃは、第１隙間寸法Ｓａ以上、好ましくは第１隙間寸法Ｓａと同程度、つまり「Ｓａ≦Ｓｃ」、好ましくは「Ｓａ≒Ｓｃ」の関係を成立させるのが良い。すなわち第３隙間寸法Ｓｃが狭過ぎる場合には、上記と同様に、押出加工時のホールプレート５が撓んだ際に、ダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接して、トング部成形部２２に過大な荷重が加わるおそれがある。
【００７０】
具体的には、第１隙間寸法Ｓａおよび第３隙間寸法Ｓｃを、０．５〜４ｍｍに設定するのが良い。
【００７１】
また本実施形態の押出ダイス１においては、ダミー成形部６とトング部成形部２２とは、ボルトやねじ等で機械的に連結固定されることはなく、ダミー成形部６とトング部成形部２２とは、非連結状態ないし非固定状態、つまり互いに連係されることのないフリーな状態となっている。
【００７２】
図１に示すように、本実施形態の押出ダイス１が、押出加工装置１０におけるコンテナ１１の下流側にダイスホルダー（図示省略）を介して保持されている。
【００７３】
そしてこの押出加工装置１０を用いた押出加工（半中空形材の製造方法）は、周知の押出加工方法と同様である。すなわち押出加工装置１０のコンテナ１１内に装填された押出材料（成形材料）８１としてのアルミニウムビレットをステム１２でダミーブロック１３を介して押出方向Ｅに押し込む。これにより押出材料８１が、ホールプレート５のメタルホール５５から流入してウエルドチャンバ５１に至り、さらにウエルドチャンバ５１から成形孔３を通って成形加工される。これにより成形孔３に対応した形状の図８に示す半中空形材８が製造される。
【００７４】
なお本実施形態の押出ダイス１では、ダミー成形部６とトング部成形部２２との間に隙間２２があり、さらにダミー成形部６はトング部成形部２２に対して非固定状態となっているため、押出加工時にダミー成形部６にかかる押出荷重は、トング部成形部２２で支持されず、ブリッジ５３のみで支持されることになる。
【００７５】
本実施形態の押出加工装置１０によれば、ダイス本体２におけるトング部成形部２２の上流側にダミー成形部６を配置しているため、押出加工時に、押出材料８１がダミー成形部６の外周側を流動することにより、押出材料８１がトング部成形部２２の中心部（主要部）に圧接することがことがなく、トング部成形部２２に作用する押出荷重が軽減される。このため、その押出荷重によりトング開口部成形部２３が破損する可能性を低く抑えることができ、耐久性を向上させることができる。
【００７６】
また本実施形態においては、ダミー成形部６をトング部成形部２２に対し離間させているため、押出荷重によってホールプレート５に撓みが発生して、ダミー成形部６が下流側に押し込まれたとしても、ダミー成形部６がトング部成形部２２に圧接するのを有効に防止できる。このため、トング部成形部２２に多大な荷重が加わることがなく、この点からも、トング開口部成形部２３の破損を確実に防止でき、耐久性を一層向上させることができる。
【００７７】
その上さらに、本実施形態においては、ダミー成形部６をトング部成形部２２に対し非固定状態としているため、ホールプレート５の撓みによりダミー成形部６が変位したとしても、その変位に追従してトング部成形部２２が変位するようなことがなく、ダミー成形部６の変位による悪影響がトング部成形部２２に及ぶようなことがない。従ってトング開口部成形部２３の破損をより確実に防止でき、耐久性をより一層確実に向上させることができる。
【００７８】
また本実施形態においては、ダミー成形部６およびトング部成形部２２間における第１隙間２０ａの幅寸法Ｓａを、上記したように成形孔３の幅寸法Ｓ１よりも狭く設定しているため、押出材料８１は優先して成形孔３を通過するようになり、第１隙間２０ａに浸入するのを確実に防止することができる。その上さらに、第１隙間２０ａの内側に設けられる第２隙間２０ｂの幅寸法Ｓｂを、第１隙間２０ａよりも狭く設定しているため、たとえ第１隙間２０ａに押出材料８１が浸入しようとも、その押出材料８１が第１隙間２０ａから第２隙間２０ｂに浸入するのをより確実に防止することができる。しかも、押出材料８１における第２隙間２０ｂへの浸入方向は、押出方向Ｅに対し逆方向（反押出方向）となるため、押出材料８１が第２隙間２０ｂに浸入するのをより一層確実に防止することができる。さらに本実施形態では、第１隙間２０ａ、第２隙間２０ｂおよび第３隙間２０ｃによって、階段状の複雑な隙間経路が形成されるため、押出材料８１が各隙間２０ａ〜２０ｃに浸入するのを、なお一層確実に防止することができる。
【００７９】
このように本実施形態においては、ダミー成形部２２およびトング部成形部２２間における隙間２０ａ〜２０ｃに、押出材料８１が浸入するのを確実に防止できるため、上記したようように、押出材料８１が隙間２０ａ〜２０ｃに浸入することによる不具合を確実に防止することができ、安定した押出加工を長期間継続して行うことができる。
【００８０】
また本実施形態においては、内周側ベアリング部３１や外周側ベアリング部３２等、製品形状を決定するベアリング部をダイス本体２側にのみ形成しているため、一般的なホローダイスのように、内周側ベアリング部と外周側ベアリング部とが、雄型（ホールプレート）と雌型（ポートプレート）とに分散して形成されるものと比較して、寸法精度に優れた半中空形材８を製造することができる。
【００８１】
すなわち、ベアリング部が雄型および雌型に分散して形成されていると、各ベアリング部の寸法精度や形状の維持・管理、例えば内周側および外周側ベアリング部間の位置関係の調整（ベアリング幅の調整）等が面倒となり、高い寸法精度を維持できず、高品質の半中空形材を製造することが困難になるおそれがある。
【００８２】
これに対し、本実施形態においては、ベアリング部３１，３２をダイス本体２側に集約させているため、ベアリング部３１，３２間の位置調整等の各ベアリング部３１，３２の寸法精度や形状の維持・管理を精度良く簡単に行うことができ、高い寸法精度を維持できて、高品質の半中空形材を簡単かつ確実に製造することができる。
【００８３】
また本実施形態においては、ダミー成形部６の外周形状をトング部成形部２２の外周形状よりも一回り小さく形成しているため、ダミー成形部６の外周面近傍を流動する押出材料８１は、トング部成形部２２の外周部に圧接しその外周部にガイドされて、径方向外側（外径方向）への流れとなって、成形孔３に流入される。その一方、ウエルドチャンバ５１の周壁面近傍を流動する押出材料８１は、ダイス本体２の外周部２１に圧接しその外周部２１にガイドされて、径方向内側（内径方向）への流れとなって、成形孔３に流入される。このように押出材料８１が、内径方向および外径方向の両側から成形孔３に流入されるという所望の理想的な押出材料８１の流れ（メタルフロー）を形成することができ、安定した押出加工をスムーズに行えて、高品質の半中空形材製品をより一層確実に製造することができる。
【００８４】
特に本実施形態においては、ダミー成形部６の外周形状は、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状としているため、周方向全域において、押出材料８１が径方向内側から外側へとスムーズに流動して成形孔３に流入させることができ、上記理想的なメタルフローをより確実に実現させることができ、より一層高品質の半中空形材製品をより確実に製造することができる。
【００８５】
なお本発明は、上記実施形態に示したものであることに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々に変更可能である。
【００８６】
また上記実施形態では、押出材料（半中空形材）の材質として、アルミニウムを例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、アルミニウム以外の金属を用いることもできる。
【００８７】
さらに本発明においては、ホールプレート５のメタルホール５５の数や形状は、上記実施形態のものだけに限定されるものではない。
【００８８】
また上記実施形態では、ダミー成形部６の嵌合凹部６５の背面形状およびトング部成形部２２の嵌合凸部２２５の先端面形状を、正面視において、矩形状（四角形状）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、他の形状、例えば円形、楕円形、長円形、三角形、五角形以上の多角形、およびこれらの組み合わせた形状等に形成するようにしても良い。さらに嵌合凸部の形状と嵌合凹部との形状を異なる形状に形成しても良い。要は、凹凸嵌合できる構造であればどのような形状にしても良い。
【００８９】
もっとも本発明においては、メタルフローをスムーズに行えるように、嵌合凹部の背面形状および嵌合凸部の先端面形状を、トング部成形部２２の輪郭線を基線とする等距離線によって構成される形状に、換言すれば、嵌合凹部の背面形状および嵌合凸部の先端面形状を、トング部成形部２２の外周形状に対し略相似形に形成するのが好ましい。
【００９０】
また上記実施形態においては、嵌合凸部をダイス本体のトング部成形部に形成するとともに、嵌合凹部をホールプレートのダミー成形部に形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、嵌合凸部をダミー成形部に形成するとともに、嵌合凸部をトング部成形部に形成するようにしても良い。
【００９１】
また上記実施形態では、ウエルドチャンバ５１がホールプレート５に設けられた押出ダイス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、ウエルドチャンバをダイス本体側に形成していも良いし、ホールプレートおよびダイス本体の双方に跨がるように形成しても良い。要はウエルドチャンバは、ホールプレートおよびダイス本体の少なくともいずれか一方に設けられていれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
この発明は、半中空形材を押出加工により製造する際に用いられる押出ダイス等に適用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１：押出ダイス
１０：押出加工装置
２：ダイス本体
２０，２０ａ〜２０ｃ：隙間
２２：トング部成形部
２２：正面外周
２３：トング開口部成形部
２５：嵌合凸部
２５１：凸部先端面
２５２：凸部外周側面
３：成形孔
５：ホールプレート
５０：軸心部
５１：ウエルドチャンバ
５５：メタルホール
６：ダミー成形部
６０１：背面外周
６５：嵌合凹部
６５１：凹部底面
６５２：凹部内周側面
８：半中空形材
８１：押出材料
８２：トング部
８３：トング開口部
Ｅ：押出方向
Ｓ１：成形孔の幅寸法
Ｓａ〜Ｓｃ：隙間の幅寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス本体と、前記ダイス本体の押出方向上流側に設けられるホールプレートとを備え、前記ダイス本体は、半中空形材を成形する成形孔と、半中空形材のトング部を成形するトング部成形部と、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部とを有し、前記ホールプレートは、その上流側から前記押出孔上流側のウエルドチャンバにかけて押出方向に沿って貫通するメタルホールを有する半中空形材製造用押出ダイスであって、
前記ウエルドチャンバ内において、前記ホールプレートに、前記ダイス本体の前記トング部成形部の上流側に対応して、ダミー成形部が設けられ、
前記ダミー成形部の下流側端面に、嵌合凹部および嵌合凸部のうち一方側の嵌合部が形成されるとともに、前記トング部成形部の上流側端面に、他方側の嵌合部が形成され、
前記一方側嵌合部および前記他方側嵌合部が、両嵌合部間に隙間を設けた状態で凹凸嵌合されることを特徴とする半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項２】
前記ダミー成形部は、前記トング部成形部に対し非固定状態となっている請求項１に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項３】
前記一方側嵌合部が、嵌合凹部によって構成されるとともに、前記他方側嵌合部が、嵌合凸部によって構成される請求項１または２に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項４】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法よりも大きく形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項５】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記成形孔の幅寸法以下に設定される請求項１〜４のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項６】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、０．１ｍｍ以上に設定される請求項１〜５のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項７】
前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法が、０．１〜０．５ｍｍに設定される請求項１〜６のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項８】
前記ダミー成形部の下流側端面は、前記トング部成形部の上流側端面よりも面積が小さく設定されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項９】
上流側から押出方向に沿って見た正面視状態において、前記ダミー成形部の輪郭線が、前記トング部成形部の輪郭線よりも径方向内側に配置される請求項１〜８のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１０】
正面視状態において、前記ダミー成形部によって前記トング部成形部の上流側端面が６０〜９７％隠蔽される請求項１〜９のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１１】
前記ホールプレートにおける前記メタルホールは、周方向に間隔をおいて複数設けられるとともに、前記ホールプレートにおける前記複数のメタルホールによって囲まれた部分が、軸心部として構成され、
前記軸心部の下流側端部に前記ダミー成形部が設けられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１２】
押出材料を押出加工して半中空形材を製造する押出ダイスを備えた半中空形材の製造装置であって、
前記押出ダイスが、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスによって構成されることを特徴とする半中空形材の製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスを用いて押出材料を押出加工することにより、半中空形材を製造するようにしたことを特徴とする半中空形材の製造方法。
【請求項１】
ダイス本体と、前記ダイス本体の押出方向上流側に設けられるホールプレートとを備え、前記ダイス本体は、半中空形材を成形する成形孔と、半中空形材のトング部を成形するトング部成形部と、半中空形材のトング開口部を成形するトング開口部成形部とを有し、前記ホールプレートは、その上流側から前記押出孔上流側のウエルドチャンバにかけて押出方向に沿って貫通するメタルホールを有する半中空形材製造用押出ダイスであって、
前記ウエルドチャンバ内において、前記ホールプレートに、前記ダイス本体の前記トング部成形部の上流側に対応して、ダミー成形部が設けられ、
前記ダミー成形部の下流側端面に、嵌合凹部および嵌合凸部のうち一方側の嵌合部が形成されるとともに、前記トング部成形部の上流側端面に、他方側の嵌合部が形成され、
前記一方側嵌合部および前記他方側嵌合部が、両嵌合部間に隙間を設けた状態で凹凸嵌合されることを特徴とする半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項２】
前記ダミー成形部は、前記トング部成形部に対し非固定状態となっている請求項１に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項３】
前記一方側嵌合部が、嵌合凹部によって構成されるとともに、前記他方側嵌合部が、嵌合凸部によって構成される請求項１または２に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項４】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法よりも大きく形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項５】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、前記成形孔の幅寸法以下に設定される請求項１〜４のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項６】
前記ダミー成形部の下流側端面外周および前記トング部成形部の上流側端面外周間の隙間の幅寸法が、０．１ｍｍ以上に設定される請求項１〜５のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項７】
前記嵌合凹部の内周側面および前記嵌合凸部の外周側面間の隙間の幅寸法が、０．１〜０．５ｍｍに設定される請求項１〜６のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項８】
前記ダミー成形部の下流側端面は、前記トング部成形部の上流側端面よりも面積が小さく設定されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項９】
上流側から押出方向に沿って見た正面視状態において、前記ダミー成形部の輪郭線が、前記トング部成形部の輪郭線よりも径方向内側に配置される請求項１〜８のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１０】
正面視状態において、前記ダミー成形部によって前記トング部成形部の上流側端面が６０〜９７％隠蔽される請求項１〜９のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１１】
前記ホールプレートにおける前記メタルホールは、周方向に間隔をおいて複数設けられるとともに、前記ホールプレートにおける前記複数のメタルホールによって囲まれた部分が、軸心部として構成され、
前記軸心部の下流側端部に前記ダミー成形部が設けられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイス。
【請求項１２】
押出材料を押出加工して半中空形材を製造する押出ダイスを備えた半中空形材の製造装置であって、
前記押出ダイスが、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスによって構成されることを特徴とする半中空形材の製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半中空形材製造用押出ダイスを用いて押出材料を押出加工することにより、半中空形材を製造するようにしたことを特徴とする半中空形材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６７１１（Ｐ２０１２−１６７１１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４００４（Ｐ２０１０−１５４００４）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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