中空型材成型用擠壓模具的製作方法

2023-05-18 13:02:56

中空型材成型用擠壓模具的製作方法
【專利摘要】提供一種中空型材成型用擠壓模具，即便在鋼坯擠壓加工時，也能實現高速擠壓，並實現心軸的耐久性增加，且能抑制心軸的旋轉方向的偏差而獲得高品質的產品。擠壓模具(10)構成為包括：陽模(20)，其由將鋼坯(B)朝下遊側擠壓以成型出型材的內側形狀；以及陰模(30)，其成型出型材的外側形狀，由心軸(22)和對其外周進行保持的保持件(25)來構成陽模(20)，由型材內側成型部(23)和跨接部(24)形成心軸(22)，其中所述跨接部(24)對所述型材內側成型部(23)進行支承且其前端外周面與保持件(25)的內周部相互卡合，將跨接部(24)的前端外周面與保持件(25)的內周部的卡合面設為擠壓方向的下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面，擠壓模具包括阻止心軸相對於保持件的旋轉偏差防止機構。
【專利說明】中空型材成型用擠壓模具

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對由高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的中空構件進行成型的中空型材成型用擠壓模具。

【背景技術】
[0002]一般來說，對鋁合金等的擠壓加工在獲得能以截面形狀的自由度高的方式擠壓成型的中空型材方面優異，因此，現在被廣泛地採用。
[0003]特別是近年來，通過擠壓加工獲得的產品被廣泛地用作結構件、機械部件等的強度構件，因此，由高強度系列合金、特別是7075、7N01、7003等所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的擠壓構件的需求正在增加。
[0004]作為用於成型出中空型材的現有擠壓模具的一例，已知有一種由所謂異型孔擠壓模具構成的中空件的擠壓用模具，其中，上述異型孔擠壓模具中，在模環的內部安裝有陽模及陰模(例如參照專利文獻I)。
[0005]如圖37所示，上述專利文獻I所公開的異型孔擠壓模具100包括:具有型芯(心軸)110的陽模101，該陽模101成型出中空型材的內側形狀；以及陰模102，該陰模102成型出中空型材的外側形狀。
[0006]陽模101構成為包括上述型芯110和對該型芯110進行保持的陽模環112。另夕卜，型芯110由成型用凸部113和對該成型凸部113進行保持的跨接腳(日文7 -7'足)111構成。
[0007]此外，跨接腳111的前端部115的前端部周側部115b為隨著朝向擠壓方向的前側而擴開的傾斜面。該前端部周側面115b與陽模環112的內周面112a嵌合。
[0008]型芯110在其下部具有成型出上述中空型材的內側形狀的部位，在型芯110的外周設置有上述跨接腳111，該跨接腳111朝向陽模環112的內周面112a呈例如X字形狀、gp朝四個方向延伸。此外，由四個跨接腳111和陽模環112的內周面112a圍成的空間為由材料、即鋁合金構成的鋼坯的導入空間S。
[0009]陽模101在箭頭A所示的擠壓方向前側被上述陰模102保持。在該陰模102上形成有供上述型芯110的下部插通並成型出中空型材的外側形狀的成型孔部106。另外，在陰模102的外周側上表面形成有對上述陽模101的跨接腳111的底面進行保持的保持面116。
[0010]如以上所說明的，在專利文獻I公開的異型孔擠壓模具100中，各跨接腳111為前端部115的前端部周側面115b隨著朝向擠壓方向的前側而擴開的傾斜面，因此，在鋼坯擠壓中，軸力作用於各跨接腳111，並且作用於各跨接腳111的彎曲應力較小。因此，成為各跨接腳111的撓曲得到抑制而使擠壓中的型芯110的保持狀態穩定的結構。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本專利特開平7 - 124633號公報


【發明內容】

[0014]發明所要解決的技術問題
[0015]然而，在使用高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁來作為中空型材成型用的材料，並形成具有所謂截面呈目字形狀等這樣的多個中空部的擠壓型材來作為由上述合金成型出的例如汽車保險槓用構件的情況下，其變形阻力比其它合金系列高，因此，擠壓加工力會變大，而使對模具工具系統的載荷也較大，因而，很難提升擠壓速度並提聞1旲具的壽命。
[0016]例如，在上述專利文獻I所公開的中空件的擠壓用模具100中，將陽模環112的內周傾斜面112a和跨接腳111的前端部周側面115b壓入，使與擠壓方向正交的方向上的壓縮應力產生在跨接腳111上，並使上述壓縮應力與進行擠壓加工而作用於各跨接腳111的上表面的擠壓力、即在成型用凸部113上產生的朝擠壓方向前側拉伸的拉伸力抵消，藉此，想要防止跨接腳111的破損，進而防止型芯110的破損。
[0017]然而，在上述擠壓用模具100中，跨接腳111的前端部115沿朝向擠壓方向的前側擴開的方向傾斜，因此，在跨接腳111的前端部115處保持在陰模102的保持面116上的基端部Pl與跨接腳111和成型用凸部113的交點、即存在因拉伸力而破斷的可能性的作用點P2之間的距離L變大,從而使力矩變大。
[0018]因而，當擠壓力施加於型芯100時，在上述作用點P2上作用有較大的載荷，從而產生使跨接腳111破裂這樣的問題。
[0019]為了解決上述問題，可考慮增大跨接腳111的尺寸以增加跨接腳111的強度、或是減小基端部Pl與作用點P2的距離以減小力矩。
[0020]然而，在增大跨接腳111的尺寸的情況下，對鋼坯進行引導並收容鋼坯的鋼坯導入空間S變小，從而無法確保鋼坯的設定量。為了確保鋼坯的設定量，需要增大陽模環112的內徑部，若是這樣，會使模具大型化，並使距離L變長，其結果是，無法減小力矩。
[0021]另外，在減小基端部Pl與作用點P2的距離L的情況下，會產生陽模環112與各跨接腳111之間的空間、即鋼坯的導入空間S變小且鋼坯的擠壓量變少等問題，在減小距離L上自身便存在局限性。
[0022]如上所述，在想要通過壓縮應力與拉伸應力之間的抵消來解決問題的異型孔擠壓模具100中，由於存在跨接腳111及型芯110破裂的可能性，因此，在實現模具的長壽化方面也存在局限性。
[0023]另外，由於跨接腳111以朝四個方向延伸的方式設置在四個部位，因此，在各個跨接腳111的作用點P2上產生的力矩的大小存在細微不同，因而，因擠壓的鋼坯的按壓力，而存在在跨接腳111的前端側與陽模環112的內周面112a之間產生些微的旋轉運動的可能性。
[0024]此外，擠壓出的鋼坯的流動的細微不同等也會對在各鋼坯導入空間S內的朝跨接腳111的按壓力帶來影響，從這點上看，存在在跨接腳111與陰模102的保持面116之間產生些微的旋轉偏差的可能性。
[0025]此外，在產生旋轉偏差的情況下，產品的厚度便產生偏差，而使產品的品質不均勻，從而無法獲得聞品質的廣品。
[0026]為了解決上述問題，在本發明中，其目的在於提供一種中空型材成型用擠壓模具，即便在對由擠壓加工力較大的高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的鋼坯(擠壓材料)進行擠壓成型的情況下，也能進行高速擠壓，並且能實現心軸的耐久性增加，同時能抑制在鋼坯擠壓加工時在心軸旋轉方向上的偏差來獲得高品質的產品O
[0027]解決技術問題所採用的技術方案
[0028]為了實現上述目的，本發明的中空型材成型用擠壓模具包括:陽模，該陽模將從上遊側送來的、由鋁合金構成的鋼坯朝下遊側擠壓，以成型出中空型材的內側形狀；以及陰模，該陰模配置在上述陽模的上述下遊側，且成型出上述中空型材的外側形狀，其特徵是，由心軸和圓板狀的保持件來構成上述陽模，其中，上述心軸成型出上述內側形狀，上述保持件將上述心軸配置於內側且從外部局部地對上述心軸進行保持，並與上述陰模抵接，由型材內側成型部和跨接部來形成上述心軸,其中，上述型材內側成型部與上述中空型材的內側形狀相對應，上述跨接部由多個跨接件構成，這些跨接件從上述型材內側成型部的外周區域朝上述保持件的內周面側突出，在上述保持件的內周面設置跨接件抵接卡合面，該跨接件抵接卡合面與各上述跨接件的前端外周面分別抵接並相互卡合，將各上述跨接件抵接卡合面和各上述跨接件的前端外周面形成為上述擠壓方向的下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面，上述中空型材成型用擠壓模具包括旋轉偏差防止機構，該旋轉偏差防止機構設置在遍及上述心軸和保持件的範圍內，並阻止心軸相對於上述保持件的旋轉偏差。
[0029]發明效果
[0030]本發明的中空型材成型用擠壓模具採用以上結構，能減小保持件的支承面中的多個各跨接件的基端部與在型材內側成型部中沿與擠壓方向正交的方向的作用點之間的距離。藉此，能減小在型材內側成型部的作用點上產生的力矩。因此，能增大多個各跨接件的強度，並能防止心軸的跨接部破裂，其結果是，即便在對由擠壓加工力較大的高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的鋼坯(擠壓材料)進行擠壓成型的情況下，也能進行高速擠壓，並能實現心軸的耐久性增加，實現模具的長壽化。
[0031]此外，利用設置在遍及心軸和保持件的範圍內的旋轉偏差防止機構，即便在鋼坯的擠壓加工時施加壓力的情況下，也能防止心軸相對於保持件的旋轉方向的偏差。其結果是，能持續地維持產品厚度的均勻性，並能獲得高品質且均勻的產品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是表示本發明的中空型材成型用擠壓模具的第一實施方式的整體俯視圖。
[0033]圖2是沿圖1的II 一 II線的縱剖視圖。
[0034]圖3是表示上述實施方式的陽模的詳細情況的縱剖視圖。
[0035]圖4是沿圖3的IV — IV線的縱剖視圖。
[0036]圖5是表不上述實施方式的心軸的整體俯視圖。
[0037]圖6是沿圖5的VI — VI線的縱剖視圖。
[0038]圖7是沿圖5的VI1- VII線的縱剖視圖。
[0039]圖8是圖5的VIII向視圖。
[0040]圖9是表示上述實施方式的保持件的整體俯視圖。
[0041]圖10是沿圖9的X — X線的縱剖視圖。
[0042]圖11是表示上述實施方式的、載置在陰模的上表面上的保持件與心軸一體結合之前的狀態的側剖面的分解圖。
[0043]圖12是表示上述實施方式的保持件與心軸通過熱壓配合而一體結合之後、插入旋轉防止鍵之前的狀態的側剖面的分解圖。
[0044]圖13是表示上述實施方式的保持件與心軸一體化後的狀態的側剖視圖。
[0045]圖14示出了圖13的E向視圖，其是使保持件與心軸一體化後的狀態的俯視圖。
[0046]圖15是沿圖14的F — F線的側剖面的立體圖。
[0047]圖16僅是圖15的保持件的側剖面的立體圖。
[0048]圖17僅是圖15的心軸的側剖面的立體圖。
[0049]圖18是表示上述實施方式的陰模的整體俯視圖。
[0050]圖19是沿圖18的G — G線的縱剖視圖。
[0051]圖20是表示利用上述實施方式的中空型材成型用擠壓模具成型出的、截面呈目字形狀的中空型材的立體圖。
[0052]圖21示出了本發明的中空型材成型用擠壓模具的旋轉偏差防止機構的第二實施方式，其是表示將保持件與心軸一體結合之前的狀態的側剖面的立體圖。
[0053]圖22是表示從圖21的狀態通過熱壓配合將保持件與心軸一體結合後的狀態以及旋轉防止鍵的側剖面的立體圖。
[0054]圖23是表示從圖22的狀態將旋轉防止鍵插入來將保持件與心軸完全一體地結合後的狀態的側剖面的立體圖。
[0055]圖24示出了本發明的中空型材成型用擠壓模具的旋轉偏差防止機構的第三實施方式，其是表示將第一保持件部與第一心軸部一體地結合，並在其上配置有第二保持件部及第二心軸部的狀態的側剖面的立體圖。
[0056]圖2是表示從圖24的狀態將第一保持件、第二保持件部與第一心軸部、第二心軸部一體結合後的狀態的側剖面的立體圖。
[0057]圖26是沿圖24的H — H線的俯視圖。
[0058]圖27示出了本發明的中空型材成型用擠壓模具的旋轉偏差防止機構的第四實施方式，其是表示將第一保持件部及第一心軸部與第二保持件及第二心軸部一體結合之前的狀態的側剖面的立體圖。
[0059]圖28是表示圖26的第一保持件部和第一心軸部的分解立體圖。
[0060]圖29是沿圖27的I — I線的俯視圖。
[0061]圖30是表示上述第四實施方式的第一保持件部及第二保持件部與第一心軸部及第二心軸部一體結合後的狀態的側剖面的立體圖。
[0062]圖31是表示利用上述各實施方式的中空型材成型用擠壓模具成型出的截面呈口字形狀的中空型材的立體圖。
[0063]圖32是表示本發明的中空型材成型用擠壓模具的陽模的變形形態的縱剖視圖。
[0064]圖33是沿圖32的K 一 K線的截面，其是局部省略的縱剖視圖。
[0065]圖34是表示上述第三實施方式、第四實施方式的變形形態的俯視圖。
[0066]圖35是表示上述第三實施方式、第四實施方式的另一變形形態的分解立體圖。
[0067]圖36是從圖35的狀態表示現有例的中空件的擠壓用模具的縱剖視圖。
[0068]圖37是表示現有例的中空件的擠壓用模具的縱剖視圖。

【具體實施方式】
[0069]以下，參照圖1?圖20，對本發明的中空型材成型用擠壓模具(以下，僅稱為擠壓模具)10的第一實施方式進行說明。
[0070]本實施方式的擠壓模具10是對由高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的中空型材進行成型的構件，在本實施方式的擠壓模具10中，成型出圖20所示這樣的截面呈目字形狀的中空型材I。
[0071]如圖2所示，擠壓模具10包括:陽模20，該陽模20將從擠壓方向的上遊側輸送來的由鋁合金構成的鋼坯B朝下遊側擠壓而成型出中空型材I的內側形狀；陰模30，該陰模30成型出中空型材I的外側形狀；以及後模50，該後模50對上述陰模30進行保持。
[0072]鋼坯B構成為收容在配置於陰模20的上遊側的、由室等構成的鋼坯擠壓裝置60內，且通過上述鋼坯擠壓裝置60進行擠壓。
[0073]陽模20、陰模30及背模50 —體地連接。
[0074]S卩，如圖1、圖2所示，在通過例如兩個定位銷45對陽模20和陰模30進行定位之後，上述陽模20、陰模30及背模50通過例如兩個連接螺栓46連接並固定。
[0075]首先，對陽模20進行說明。
[0076]如圖3中詳細示出的那樣，陽模20由心軸22和保持件25構成，其中，上述心軸22成型出中空型材I的內側形狀，上述保持件25局部地對上述心軸22的外周進行保持，並且成型出中空型材I的外側形狀。
[0077]此外，上述保持件25與心軸22例如通過熱壓配合而一體結合，另外，構成為在保持件25與心軸22之間組裝有旋轉偏差防止機構40，從而即便在鋼坯B的擠壓加工時，心軸22也不會相對於保持件25發生旋轉偏差。
[0078]另外，關於上述旋轉偏差防止機構40的具體情況將在後面進行說明。
[0079]心軸22由型材內側成型部23和跨接部24構成，其中，上述型材內側成型部23對應於中空型材I的內側形狀，上述跨接部24由對上述型材內側成型部23進行支承且從上述型材內側成型部23朝大致四個方向延伸的多個跨接件、即第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c及第四跨接件24d構成。
[0080]此外，上述四個跨接件即第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c、第四跨接件24d的前端外周面24C與保持件25中的跨接件保持部26的跨接件抵接卡合面、即跨接件支承座面26A局部地相互卡合。
[0081]另外，第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c、第四跨接件24d的前端外周面24C與保持件25的跨接件支承座面26A相互的卡合面形成為從擠壓方向的上遊側朝下遊側靠近模具的中心這樣的傾斜面。
[0082]在此，如圖1所示，在將陽模20的心軸22與保持件25 —體地組裝時，構成心軸22的型材內側成型部23及第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c、第四跨接件24d的上表面設定成從保持件25的上端面(密封面25B)朝擠壓方向下遊側後退規定尺寸的凹陷狀。此外，由上述凹陷狀部和四個跨接部24間的空間，來形成鋼坯的導入空間S、SI。
[0083]如圖5所示，跨接部24如上所述從型材內側成型部23的上表面部23A朝大致四個方向延伸，並利用第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c及第四跨接件24d，形成為使平面形狀呈大致X字狀。
[0084]在上述第一跨接件24a?第四跨接件24d上，設置有傾斜面24B(參照圖3)和上述跨接件前端外周面24C，其中，上述傾斜面24B隨著從上述上表面23A朝向前端部24A而降低，上述跨接件前端外周面24C與上述傾斜面24B的前端、即與上述前端部24A連續。
[0085]此外，上述跨接件前端外周面24C與後面詳細說明的保持件25的上述跨接件支承座面26A相互卡合，並被上述跨接件支承座面26A保持。
[0086]上述傾斜面24B為從其上端部朝上述保持件25的跨接件支承座面26A擴開的形狀。此外，從其寬度如圖4所示形成為大致火箭型的跨接件前端外周面24C，該跨接件前端外周面24C與跨接件支承座面26A抵接，且被跨接件支承座面26A保持，如圖3所示，上述跨接件前端外周面24C在朝靠近模具的中心部的方向傾斜的同時到達上述基端部P1。
[0087]另外，在從傾斜面24B的前端到跨接件前端外周面24C的上部一端的範圍內構成上述旋轉偏差防止機構40的跨接件用卡合槽、即鍵用凹槽42 (參照圖6、圖17等)朝向上述鋼坯B的擠壓方向的下遊側形成。
[0088]在此，在本實施方式這樣的模具的擠壓用模具10中，存在第一跨接件24a?第四跨接件24d與保持件25的抵接在跨接件支承座面26A的下遊側變強，壓縮應力變得非常高的趨勢。為了減小上述部分的壓縮應力，如圖4、圖5所示，形成在第一跨接件24a?第四跨接件24d的基端部Pl附近設有三角形的擴張部24E (同時參照圖7、圖8)的形狀，該擴張部24E的與跨接件支承座面26A抵接的部位在左右方向上擴開。
[0089]上述擴張部24E與形成在跨接件支承座面26A的下遊側的擴開部26C抵接。因而，第一跨接件24a?第四跨接件24d與跨接件支承座面26A的接觸面積增大了與擴張部24E相應的量，因此，能減小在上述部位處的壓縮應力。
[0090]如上所述，跨接件前端外周面24C沿擠壓方向在規定距離內與保持件25的跨接件支承座面26A卡合，從跨接件前端外周面24C的末端部更向前的部分為朝向上述型材內側成型部23的成型突起部23B呈緩慢的圓弧形狀的鋼坯導向部24G(參照圖6)。
[0091]內側成型突起部23B以從鋼坯導向孔部24F的端部稍許朝外側突出的方式形成。此外，在上述內側成型突起部23B與上述陽模30的外側成型開口部30A之間設定的規定尺寸的間隔為型材成型用孔部32 (參照圖7、圖8)。
[0092]在內側成型突起部23B的流動方向的下遊側端部形成有臺階，該臺階為隨著朝流動方向的下遊方向而變寬的傾斜形狀退讓部50A(參照圖6)。
[0093]如圖7、圖8所示，在型材內側成型部23中的擠壓方向的下遊側的端部形成有第一內側塊狀部23B、第二內側塊狀部23C及第三內側塊狀部23D，其中，上述第一內側塊狀部23B、第二內側塊狀部23C、第三內側塊狀部23D分別形成圖13及圖7、圖8中各自用假想圖示出的、截面呈目字形狀的中空型材I的三個空間1S、1S、1S。
[0094]在此，截面呈目字形狀的中空型材I具有:一對長邊壁1A、1A ;將這些長邊壁1A、IA的長邊方向端部彼此連接的短邊壁1B、1B ;以及均等地配置在這些短邊壁1B、1B之間的兩個分隔壁1C、1C。
[0095]此外，兩個分隔壁1C、1C的厚度尺寸設定成比長邊壁1A、1A及短邊壁1B、1B的厚度尺寸薄。但是，也可將各分隔壁1C、各長邊壁1A、各短邊壁IB的厚度尺寸設為相同，還能對應於中空型材I的規格自由地設定。
[0096]第一內側塊狀部23B、第二內側塊狀部23C及第三內側塊狀部23D分別形成為大致四稜柱形狀，如上所述，其設置在型材內側成型部23的擠壓方向下遊側的端部。
[0097]在上述各塊狀部23B、23C、23D中的擠壓方向上遊側，從上述各塊狀部23B、23C、23D各自的外周朝外側突出的帶狀的突起框23E分別以將各外周卷繞的方式設置。
[0098]第一內側塊狀部23B及第三內側塊狀部23D的外周的三個部位處的突起框23E和第二內側筐體部23C的外周的兩個部位處的突起框23E分別與上述陰模30的型材外形用開口 30B相對，各突起框23E與型材外形用開口 30B間各自的間隙構成用於形成長邊壁1A、IA及短邊壁1B、1B的型材形成用孔部32 (參照圖8)。
[0099]此外，利用從上述型材形成用孔部32擠壓出的鋼坯B，來形成中空型材I的長邊壁1A、1A及短邊壁IBUB0
[0100]另外，相對的第一內側塊狀部23B的突起框23E與第二內側塊狀部23C的突起框23E間的間隙、以及相對的第二內側塊狀部23C的突起框23E與第三內側塊狀部23D的突起框23E間的間隙構成用於形成上述分隔壁1C、1C的型材形成用孔部33(參照圖6)。
[0101]此外，利用從上述型材形成用孔部33擠壓出的鋼坯B，來形成中空型材I的分隔壁
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[0102]第一內側塊狀部23B的突起框23E和第二內側塊狀部23C的突起框23E間的間隙、第二內側塊狀部23C的突起框23E和第三內側塊狀部23D的突起框23E間的間隙分別與鋼坯導向孔部24F連通。
[0103]如圖5中虛線所示，上述鋼坯導向孔部24F沿著將第一跨接件24a與第二跨接件24b連接以及將第三跨接件24c與第四跨接件24d連接的連接線方向形成，如圖6、圖7所示，上述鋼坯導向孔部24F形成為大致半圓形的隧道狀。
[0104]此外，在上述鋼坯導向孔部24F中，鋼坯B被從上述鋼坯的導入空間S、SI如箭頭η所示擠壓且引導，並經由上述型材形成用孔部33而被擠壓出。
[0105]另外，在第一內側塊狀部23Β及第三內側塊狀部23D的突起框23Ε與陰模30的型材外形用開口部30Β間的間隙、即型材形成用孔部32中，鋼坯B被從上述鋼坯的導入空間
S、SI如箭頭m所示擠壓且引導，並經由型材形成用孔部32而被擠壓出。
[0106]接著，基於圖9、圖10，對上述保持件25進行說明。
[0107]上述保持件25形成為具有規定厚度的整體圓板狀，在上述保持件25的上述擠壓方向的上遊側的端面形成有圓形狀的鋼坯導入用開口部25A。
[0108]在保持件25中的上述鋼坯導入用開口部25A的擠壓方向的下遊側設有用於將跨接部24從其外周夾住並進行保持的跨接件保持部26。
[0109]S卩，如圖9所示，跨接件保持部26與呈大致X字狀排列的上述第一跨接件24a?第四跨接件24d分別對應地設置在四個部位處。此外，如上所述，各跨接件保持部26分別具有用於對心軸22的第一跨接件24a?第四跨接件24d的跨接件前端外周面24C進行保持的上述跨接件支承座面26A。
[0110]上述跨接件支承座面26A與上述跨接部24的跨接件前端外周面24C卡合。S卩，如圖10所示，跨接件支承座面26A形成為從擠壓方向上遊側端部26F朝鋼坯B的擠壓方向下遊側靠近模具中心C這樣的傾斜，在末端附近26G為跨接件支承座面26A的基端部Pl。
[0111]如圖3、圖9等中詳細示出的那樣，在保持件25的鋼坯導入用開口部25A與跨接件支承座面26A的擠壓方向的上述上遊側端部26F之間設置有限位部26B，該限位部26B防止第一跨接件24a?第四跨接件24d、進而防止心軸22從保持件25的跨接件支承座面26拔出。
[0112]S卩，上述限位部26B以從鋼坯導入用開口部25A朝模具的中心C側突出規定尺寸，且朝擠壓方向下遊側延伸出規定尺寸的方式形成。另外，限位部26B的擠壓方向下遊側的前側以朝模具的外側凹陷的方式形成，其倒圓部為跨接件支承座面26A的上述上遊側端部26F。
[0113]另外，在從限位部26B的上表面到跨接件支承座面26A的範圍內構成所述旋轉偏差防止機構40的保持件側卡合孔、即鍵用插通孔41朝向擠壓方向下遊側形成。上述鍵用插通孔41貫穿限位部26B，並被挖空至跨接件支承座面26A的中途位置(參照圖15、圖16)。
[0114]跨接件支承座面26A的基端部Pl與退讓部26D連續，其中，上述退讓部26D從跨接件支承座面26A與跨接件前端外周面24C的卡合脫開的位置朝外側、即朝遠離模具中心C的方向擴開。此外，如圖7所示，由上述退讓部26D和上述跨接部24的鋼坯用導向部24G，來形成截面呈半圓形狀的鋼坯用連通路S3，上述鋼坯用連通路S3與上述鋼坯的導入空間
S、SI連通。
[0115]在此，跨接件支承座面26A與跨接件外周面24C的傾斜角度α °設定在例如55°?60°的範圍內。然而，並不限定於上述角度。
[0116]另外，保持件25的鋼坯擠壓方向上遊側的端面為用於與鋼坯擠壓裝置60抵接的密封面25Β。
[0117]接著，基於圖11?圖17，對上述旋轉偏差防止機構40進行詳細說明。
[0118]圖11是表示載置在陽模30的上表面的保持件25與心軸22 —體結合之前的狀態的側剖面的分解圖，圖12是表示通過熱壓配合將保持件25與心軸22 —體結合之後、插入上述旋轉防止鍵43之前的狀態的側剖面的分解圖，圖13是表示保持件25與心軸22完全一體地結合後的狀態的側剖視圖。
[0119]另外，圖14是沿圖13的E方向觀察的俯視圖，圖15是沿圖14中的F — F線的側剖面的立體圖，圖16僅是圖15中的保持件25的立體圖，圖17僅是圖15中的心軸22的立體圖。
[0120]如上所述，保持件25和心軸22通過熱壓配合而一體結合，此外，保持件25和心軸22利用旋轉偏差防止機構以心軸22相對於保持件25不能旋轉的方式一體結合。因此，即便施加了鋼坯B擠壓時的較大壓力，心軸22也不會相對於保持件25旋轉。
[0121]接著，對保持件25與心軸22通過熱壓配合而一體化的步驟進行說明。
[0122]首先，在圖11所示的狀態下，將保持件25加熱至最適合熱壓配合的規定溫度，在將心軸22以使上述第一跨接件24a?第四跨接件24d(在圖11?圖17中僅示出了第一跨接件24a、第四跨接件24d)不與上述限位部26B及跨接件支承座面26A發生幹涉的方式相對於限位部26B旋轉例如45°的狀態下，將心軸22從保持件25的上遊側配置在保持件25的內徑部的上述鋼坯的導入空間S內並插通下方。
[0123]然後，以使心軸22的跨接件外周部24C與保持件25的跨接件支承座面26A卡合、且使心軸22的前端傾斜面24B的上表面的一部分與保持件25的限位部26B的下表面卡合的方式，同時以上述鍵用插通孔41與鍵用凹槽42卡合的方式，使用專用的夾具等使心軸22旋轉，來進行保持件25與心軸22的定位。
[0124]另外，在對心軸22和保持件25進行定位時，也可以將心軸22從保持件25的下遊側配置在上述鋼坯的導入空間S內並插通上遊側，然後，如上所述進行熱壓配合。
[0125]在此，包括保持件25的跨接件支承座面26A等在內的保持件25的內徑部的尺寸形成為比心軸22的前端傾斜面24B等的外形大小稍小的尺寸。
[0126]因此，當在心軸22與保持件25被定位之後，通過規定的冷卻元件對保持件25進行冷卻時，回到保持件25的跨接件支承座面26A等所設定的尺寸大小，藉此，心軸22的前端傾斜面24B等處於被牢固地包圍的狀態，即、心軸22與保持件25通過熱壓配合而被牢固地一體結合。
[0127]如圖11、圖16所示，在保持件25的限位部26B上，如上所述從其上表面朝擠壓方向下遊側開設有鍵用插通孔41，該鍵用插通孔41被挖空至跨接件支承座面26A的從上方朝向下方的中途位置。即，鍵用插通孔41的深部前端形成為有底深孔狀。
[0128]在本實施方式中，鍵用插通孔41形成為截面呈矩形形狀。然而，也可以是圓孔等任意的形狀的鍵用插通孔。總之，只要能不使心軸22與保持件25沿旋轉方向旋轉即可。
[0129]與此相對的是，如圖11、圖17所示，在心軸22的第一跨接件24a?第四跨接件24d的各前端傾斜面24B設置有跨接件側卡合槽、即鍵用凹槽42，該鍵用凹槽42位於與上述鍵用插通孔41同一直線上並與上述鍵用插通孔41相對應。
[0130]特別地，如圖17中詳細示出的那樣，上述鍵用凹槽42在從第一跨接件24a?第四跨接件24d的前端傾斜面24B的前端一部分到跨接件前端外周面24C的上部側的一部分的範圍內被挖空。鍵用凹槽42是從前端傾斜面24B的寬度方向中央部朝向跨接件前端外周面24C、且沿著擠壓方向貫穿形成的。
[0131]旋轉防止鍵43形成為與鍵用插通孔41及鍵用凹槽42相對應的截面呈矩形形狀的棒狀。
[0132]此外，如圖12所示，在鍵用插通孔41與鍵用凹槽42被定位之後，從保持件25的鍵用插通孔41 一側被插入至鍵用凹槽42及保持件25的跨接件支承座面26A的中途，在旋轉防止鍵43被完全插入時，如圖13所示，心軸22與保持件25被一體地結合，藉此，來構成上述陽模20。
[0133]此外，由各四個部位的上述鍵用插通孔41、鍵用凹槽42及四個旋轉防止鍵43，來構成上述旋轉偏差防止機構40。
[0134]接著，對上述陰模30進行說明。
[0135]如圖18、圖19所示，在陰模30的上表面設有中央部凹陷形成的保持件支承面30A，該保持件支承面30A與上述保持件25的下表面25c抵接來對上述保持件25進行保持。
[0136]在上述保持件支承面30A的中心部形成有型材外形用開口 30B。型材外形用開口30B是形成後面說明的成型件、即截面呈目字形的中空型材1(參照圖20)的外形形狀的構件。
[0137]如圖19所示，型材外形用開口部30B由具有微小尺寸的直線部和從該直線部朝陰模30的外周方向擴開的退讓部30C形成。
[0138]通過如上所述構成的模具10擠壓成型出的中空型材I示於圖20。
[0139]S卩，上述中空型材I使用短邊部IB將一對長邊部IA的兩端側連接，並將兩個分隔壁部IC連接在上述一對長邊部IA之間後將分隔壁部IC形成在上述短邊部IB之間，上述中空型材I為在內部具有三個空間1S、1S、1S的、截面呈目字形的形狀。
[0140]此外，這種截面呈目字形的中空型材I通過從擠壓模具10的上述型材形成用孔部32連續地擠壓出的鋼坯B成型而成。
[0141]接著，對通過以上這樣結構的擠壓模具10來成型中空型材I的成型方法進行說明。
[0142]對於陽模20來說，當通過配置在鋼坯B的擠壓方向上遊側的鋼坯擠壓裝置60來擠壓出鋼坯B時，上述鋼坯B首先從保持件25的鋼坯導入用開口部25A導入由陽模20的心軸22與保持件25間的間隙構成的鋼坯導入空間S。
[0143]導入鋼坯導入空間S後的鋼坯B經由大致呈X字狀配置的第一跨接件24a?第四跨接件24d及型材內側成型部23的側面，被引導至形成在型材內側成型部23與陰模30的型材外形用開口 30B之間的型材成型用孔部32，並被從上述型材成型用孔部32擠壓成型。
[0144]擠壓成型後的中空型材I在從形成於背模50的型材送出用孔50A送出之後，被未圖示的保持機構保持，並被搬入規定的堆料場。
[0145]此外，由於利用鋼坯擠壓裝置60擠壓出鋼坯B，即便在擠壓模具10的陽模20上作用有較大的擠壓壓力時，心軸22與保持件25也能通過構成旋轉偏差防止機構40的四個旋轉防止鍵43及各位於四個部位的鍵用插通孔41及鍵用凹槽42 —體地構成、或是通過心軸22與保持件25的熱壓配合嵌合而一體地構成，因此，心軸22不會相對於保持件25旋轉，因而，鋼坯B能以正常的狀態從型材成型用孔部32、33被擠壓出，藉此，能獲得沒有壁厚偏差的聞品質且均勻的廣品。
[0146]本第一實施方式的擠壓模具10採用了如上結構，因此，能獲得以下這樣的效果。
[0147](I)由於構成心軸22的跨接部24的第一跨接件24a?第四跨接件24d的前端外周面24C與跨接件保持部26的跨接件支承座面26A的卡合面形成為朝擠壓方向下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面，因此，能減小保持件25的跨接件支承座面26A的基端部Pl與型材內側成型部23中沿與擠壓方向正交的方向的作用點P2之間的距離LI。因此，能減小在型材內側成型部23的作用點P2上產生的力矩，其結果是，能增大第一跨接件24a?第四跨接件24d的強度，因此，能防止上述第一跨接件24a?第四跨接件24d破裂。其結果是，即便在對由擠壓加工力較大的高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的鋼坯B進行擠壓成型的情況下，也能進行高速擠壓，並能實現心軸的耐久性增加，因此，能抑制在鋼坯擠壓加工時心軸在旋轉方向上的偏差以獲得高品質的產品。
[0148](2)第一跨接件24a?第四跨接件24d的前端外周面24C與跨接件保持部26的跨接件支承座面26A的卡合面形成為朝擠壓方向下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面，因此，保持件25的下端面朝模具中心側擴開。因而，保持件25的下端面幾乎全部被陰模30的保持件支承面30A所保持，因此，保持件25及第一跨接件24a?第四跨接件24d能被穩定地保持，其結果是，能進行穩定的中空型材I的成型。
[0149](3)在第一跨接件24a?第四跨接件24d的基端部Pl附近設置有三角形的擴張部24E，該擴張部24E的與跨接件支承座面26A的擴開部26C抵接的部位在左右方向上擴開，因此，第一跨接件24a?第四跨接件24d與跨接件支承座面26A的接觸面積增加與擴展部24E相應的量。其結果是，能減小在包括上述擴張部24E在內的第一跨接件24a?第二跨接件24d的整體上的壓縮應力，因此，能防止第一跨接件24a?第四跨接件24d破裂，藉此，即便在對由所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的鋼坯進行擠壓成型的情況下，也能進行高速擠壓，並能實現心軸的耐久性增加，因此，能抑制鋼坯擠壓加工時心軸在旋轉方向上的偏差以獲得聞品質的廣品。
[0150](4)在保持件25中的跨接件保持部26的跨接件支承座面26A的上遊側設置有跨接部用限位部26B，該跨接部用限位部26B以朝保持件25的徑向的中心部突出的方式形成，因此，能防止跨接部24從保持件25拔出，藉此，能進行穩定的擠壓成型。
[0151](5)心軸與保持件通過遍及上述心軸和保持件的範圍內的旋轉偏差防止機構40而被一體地結合，因此，即便在鋼坯擠壓時施加有較大壓力的情況下，也能阻止心軸相對於保持件的旋轉偏差。其結果是，能防止產品的壁厚偏差，並能獲得高品質且均勻的產品。
[0152](6)保持件25的跨接件支承座面26A與心軸22的第一跨接件24a?第四跨接件24d的跨接件外周面24C通過熱壓配合而一體地結合，保持件25和心軸22由於能進一步利用旋轉偏差防止機構40來防止旋轉，因此，能被更加牢固地結合。因而，即便在鋼坯擠壓時施加有較大壓力，也能防止心軸與保持件的旋轉偏差，其結果是，能防止產品的壁厚的偏差，並能獲得高品質且均勻的產品。
[0153]接著，參照圖21?圖23對本發明的第二實施方式進行說明。
[0154]本第二實施方式的陽模20A包括旋轉偏差防止機構70。
[0155]即，第二實施方式的旋轉偏差防止機構70在將上述心軸22與上述保持件25熱壓配合之後，將旋轉防止鍵73從保持件25的下方朝向心軸22 —側插入。
[0156]另外，在第一實施方式與第二實施方式中，旋轉偏差防止機構40與旋轉偏差防止機構70不同,但其它結構均相同。因而，在本第二實施方式中，對於與上述第一實施方式相同的構件標註相同的符號來進行說明。
[0157]圖21是表示保持件25與心軸22 —體結合之前的狀態的側剖面的分解圖，圖22是表示保持件25與心軸22通過熱壓配合而一體地結合之後、插入旋轉防止鍵73之前的狀態的側剖面的分解圖，圖23是表示保持件25與心軸22完全一體地結合後的狀態的側剖視圖的立體圖。
[0158]在第二實施方式中，保持件25與心軸22也通過與第一實施方式相同的工序進行熱壓配合而一體地結合。
[0159]另外，如圖21?圖23所示，在保持件25的下表面25C中的、與上述跨接件支承座面26A相對應的面上，開設有保持件側卡合孔、即鍵用插通孔71，該鍵用插通孔71從保持件25的下表面25C朝向跨接件支承座面26A並沿著鋼坯B的擠壓方向貫穿。上述鍵用插通孔71形成為截面呈矩形形狀。
[0160]然而，也可以是圓孔等任意的形狀。總之，只要能不使心軸22與保持件25沿旋轉方向旋轉即可。
[0161]與此相對的是，在心軸22的第一跨接件24a?第四跨接件24d(圖21?圖23中僅示出了第一跨接件24a、第四跨接件24d)的各前端傾斜面24C上開設有鍵用深孔72，該鍵用深孔72位於與上述鍵用插通孔71同一直線上，並與上述鍵用插通孔71相對應。如圖21中詳細示出那樣的，上述鍵用深孔72被挖空至第一跨接件24a及第四跨接件24d的朝向前端傾斜面24B的中途位置。也就是說，鍵用深孔72的深部前端為有底的深孔。
[0162]如圖22所示，在鍵用插通孔71和鍵用深孔72被定位之後，將上述旋轉防止鍵73從保持件25的下方插入鍵用插通孔71，然後插入鍵用深孔72的中途，當上述旋轉防止鍵73被完全插入時，如圖23所示，保持件25與心軸22被一體地結合。
[0163]另外，旋轉防止鍵73為與上述第一實施方式的旋轉防止鍵43大致相同的形狀。
[0164]此外，在此處，由各位於四個部位的上述鍵用插通孔71、鍵用深孔72及四個旋轉防止鍵73，來構成上述旋轉偏差防止機構70。
[0165]根據以上這樣的結構的第二實施方式，除了能獲得與上述第一實施方式的作用相同的作用之外，還能獲得與上述(I)?(6)大致相同的效果。
[0166]接著，參照圖24?圖26，對本發明的第三實施方式進行說明。
[0167]本第三實施方式的陽模20B構成為包括旋轉偏差防止機構80。
[0168]圖24是表不在使第一保持件部85A與第一心軸部82A卡合之後、第二保持件部85B及第二心軸部82B被固定之前的狀態的側剖面的分解立體圖，圖25是表示第一保持件部85A、第二保持件部85B及第一心軸部82A、第二心軸部82B —體地結合後的狀態的側剖面的分解立體圖，圖26是沿圖24中的H — H線的俯視圖。
[0169]如圖24、圖25所示，在第三實施方式中，如上所述，陽模20B由保持件85和心軸82構成，其中，上述保持件85由第一保持件部85A及第二保持件部85B構成，上述心軸82由第一心軸部82A及第二心軸部82B構成。
[0170]在此，當第一保持件部85A和第二保持件部85B連接來構成保持件85時，上述保持件85構成為與上述第一實施方式及第二實施方式的保持件25大致相同的形狀。
[0171]另外，當第一心軸部82A與第二心軸部82B連接而構成心軸82時，上述心軸82構成為與上述第一實施方式及第二實施方式的心軸22大致相同的形狀。
[0172]S卩，心軸82由型材內側成型部83和設置在該型材內側成型部83的外周區域的跨接部84構成。此外，跨接部84由平面呈X字狀的第一跨接件84a?第四跨接件84d(在圖24、圖25中，僅示出了第一跨接件84a、第四跨接件84d)形成。
[0173]然而，在本第三實施方式中，沒有上述第一實施方式及第二實施方式中的跨接件保持部26的限位部26B，但作為替代，設置有第二心軸部82B的跨接部84的上部。
[0174]此外，在遍及上述這樣的結構的保持件85和心軸82的範圍內，設置有上述旋轉偏差防止機構80。
[0175]如圖24等所示，第一保持件部85A的上表面與第一心軸部82A的第一跨接件24a?第四跨接件24d(在圖24、圖25中，僅示出了第一跨接件24a、第四跨接件24d)的上表面除了第一心軸部82A的平面中央部的一部分之外，形成為大致相同高度的平坦面，如圖26所示，在第一心軸部82A的平面中央部形成有俯視觀察呈長方形形狀的突起部、即凸部 82C。
[0176]另外，凸部82C的形狀不需要是上述俯視觀察呈長方形形狀。例如，只要不是圓形即可，較為理想的是五邊形等多邊形形狀。
[0177]在第一保持件部85A的上表面，以相對於心軸82的中心呈同心圓上的均等位置，在心軸82的第一跨接件84a?第四跨接件84d各自的延長線上的四個部位切開有螺紋孔85C，上述螺紋孔85C與從第二保持件部85B的螺栓插通孔8?插通的安裝螺栓88螺合。
[0178]第二保持件部85B形成為具有與第一保持件部85A的上表面形狀大致相同形狀的下表面形狀的圈狀，在上述第二心軸部82B與第二保持件部85B —體地設置在上述第二保持件部85B的內周。
[0179]另外，在第二保持件部S5B中，在第二心軸部82B的第一跨接件84a?第四跨接件84d各自的延長線，且在相對於第二心軸部82B的中心呈同心圓上的四個部位處，開設有與上述螺紋孔85C相對應的上述螺栓插通孔85D，在上述螺栓插通孔8?中如上所述插入有安裝螺栓88。
[0180]此外，上述安裝螺栓88與上述第一保持件部85A的各螺紋孔85C螺合，藉此，第二保持件部85B與第一保持件部85A —體地結合，且第一心軸部82A與第二心軸部82B —體地結合。
[0181]在第二心軸部82B的中央部的下表面上形成有與上述第一心軸部82的凸部82C相對應的凹部85E。因此，當將第二保持件部85B覆蓋在第一保持件部85A上時，心軸82的凸部82C與第二心軸部82B的凹部85E相互嵌合，若在這樣的狀態下使用安裝螺栓88將第二保持件部85B與第一保持件部85A固定，則保持件85與心軸82被牢固地一體結合，藉此，即便在鋼坯B擠壓時，心軸82也不會相對於保持件85旋轉，其結果是，能獲得壁厚上沒有偏差的、聞品質且均勻的廣品。
[0182]在此，心軸82的第一跨接件84a?第四跨接件84d的各前端外周面84C和第一保持件部85A的跨接件支承座面86A的形狀，與上述實施方式一的第一跨接件24a?第四跨接件24d的各前端外周面24C和保持件25的跨接件支承座面26A的形狀大致相同。
[0183]另外，當利用安裝螺栓88將第二保持件部85B與第一保持件部85A進行一體地結合，來構成保持件85時，上述保持件85設定成與第一實施方式的保持件25大致相同的厚度尺寸及形狀。
[0184]此外，在此處，由上述第一心軸部82A的凸部82C及第二心軸部82B的凹部85E、第一保持件部85A、第二保持件部85B及四個安裝螺栓88，來構成上述第三實施方式的旋轉偏差防止機構80。
[0185]在以上這樣結構的第三實施方式中，也通過與上述第一實施方式相同的作用，來進行鋼坯B的擠壓。
[0186]另外，除了能獲得與上述(I)?(5)大致相同的效果之外，(7)第一心軸部82A的凸部82C與第二心軸部82B的凹部85E嵌合，此外，第一保持件部85A與第二保持件部85B通過四個安裝螺栓88固定，因此，心軸82與保持件部85被牢固地一體結合。其結果是，即便在鋼坯擠壓時施加較大壓力，也能阻止心軸相對於保持件的旋轉動作。其結果是，能防止產品的壁厚偏差，並能獲得高品質且均勻的產品。
[0187]接著，基於圖27?圖30，對本發明的第四實施方式進行說明。
[0188]本第四實施方式的旋轉偏差防止機構90採用了以下結構:將上述第三實施方式的旋轉偏差防止機構80作為第一旋轉偏差防止機構，並增加與上述第一旋轉偏差防止機構80不同的、新的第二旋轉偏差防止機構91。
[0189]由於已經對第一旋轉偏差防止機構80進行了說明，因此，以下，僅對第二旋轉偏差防止機構91進行說明。
[0190]圖27是陰模30、第一保持件部85A、第一心軸82及第二保持件部85B的側剖面的分解立體圖，圖28是表示第一保持件部85A與第一心軸82 —體化之前的狀態的側剖面的分解立體圖，圖29是表示第一保持件部85A與第一心軸82 —體化後的狀態的俯視圖，圖30是表示第一保持件部85A與第一心軸部82A及第二保持件部85B與第二心軸部82B —體地結合而構成的陽模20C與陰模30間的關係的側剖面的立體圖。
[0191]如圖27、圖28所示，上述第二旋轉偏差防止機構91由突狀部92和卡合部93構成，其中，上述突狀部92設置在上述第一心軸部82A的各跨接件84a?84d(在圖27?圖30中僅示出了第一跨接件84a、第四跨接件84d)的跨接件前端外周面84C，上述卡合部93形成在第一保持件部85A的跨接件支承座面86A。
[0192]上述突狀部92以沿著跨接件前端外周面84C的長邊方向且從上述跨接件前端外周面84C突出的方式設置，並使上述突狀部92與上述卡合部93卡合。因而，如圖29所示，由於突狀部92與卡合部93卡合，因此，能阻止第一心軸部82A想要相對於第一保持件部85A旋轉的動作。
[0193]在本第四實施方式中，如上所述，除了設置在第一跨接件84a?第四跨接件84d的各前端外周面84C上的突狀部92與形成在第一保持件部85A的跨接件支承座面86A上的卡合部93間的卡合之外，使第一心軸82A的凸部82C與第二心軸82B的凹部85E相互嵌合，然後，將第二保持件部85B覆蓋第一保持件部85A上，從而利用上述安裝螺栓88來將保持件85及心軸82固定並一體化，從而完成陽模20C。
[0194]藉此，保持件85與心軸82被牢固地一體結合，因此，即便在鋼坯B擠壓時，心軸82也不會相對於保持件85旋轉，其結果是，能獲得壁厚沒有偏差的、高品質且均勻的產品。
[0195]此外，在此處，由上述第一旋轉偏差防止機構80和第二旋轉偏差防止機構91，來構成第四實施方式的上述旋轉偏差防止機構90。
[0196]在以上結構的第四實施方式中，也能通過與上述第一實施方式相同的作用，來進行鋼坯B的擠壓。
[0197]另外，除了能獲得與上述(I)?(5)、(7)大致相同的效果之外，(8)將第三實施方式的旋轉偏差防止機構80作為第一旋轉偏差防止機構80，在上述第一旋轉偏差防止機構80的基礎上，增加與上述第一旋轉偏差防止機構80不同的第二旋轉偏差防止機構91，因此，成為二重結構的旋轉偏差防止機構。因而，保持件82與心軸85被牢固地一體結合，即便在鋼坯B擠壓時，心軸82也不會相對於保持件85旋轉，其結果是，能獲得壁厚沒有偏差的、聞品質且均勻的廣品。
[0198]以上，參照上述實施方式對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述實施方式。關於本發明的結構、詳細情況，能增加本領域技術人員能理解的各種變更。另外，在本發明中，也包括了將上述各實施方式的一部分結構或全部結構相互恰當地組合的情況。
[0199]例如，在上述各實施方式中，將由擠壓模具10成型的中空型材I設為截面呈目字狀的中空型材，但並不局限於此。也能在成型出圖31所示的截面呈口字狀的中空型材2時利用。
[0200]在這種情況下，首先，在型材內側成型部的端部設置大致四稜柱狀的一個塊狀部，從而形成截面呈口字狀的中空型材2的內部空間2S，以代替上述各實施方式的心軸22中的型材內側成型部23的第一內側塊狀部23B、第二內側塊狀部23C及第三內側塊狀部23D。
[0201]然後，只要在陰模上設置與上述大致四稜柱狀的一個塊狀部相對應的大致四邊形的型材外形用開口，以替代陰模30的型材外形用開口 30B即可。
[0202]此時，心軸的跨接件前端外周面與保持件的跨接件支承座面的卡合狀態及傾斜角度只要與上述呈目字形的中空型材I用的結構相同即可，由於能原樣使用保持件25，因此，能以較少的使用構件對截面形狀不同的多種中空構件進行擠壓成型。
[0203]另外，在上述各實施方式中，採用以下結構:由第一跨接件24a、第二跨接件24b、第三跨接件24c及第四跨接件24d構成的跨接部24與型材內側成型部23 —體地形成來構成心軸22，並使上述第一跨接件24a?第四跨接件24d的前端外周面24C被保持件25的跨接件支承座面26A所支承，但並不局限於此，例如也可採用圖32、圖33所示的結構。
[0204]S卩，本實施方式的心軸62在跨接件抵接卡合面、即跨接件支承座面66A從保持件25的內周面2?朝心軸62的中心C側突出規定尺寸，並伴隨著使跨接部64的第一跨接件64a等的前端外周面64C的長度縮短這點上不同，但其它的結構與上述實施方式的心軸22完全相同。因而，在圖32、圖33所示的變形方式中，對於與上述各實施方式相同的構件及相同的結構等標註相同的符號，而省略它們的說明。
[0205]心軸62由型材內側成型部63和跨接部64構成，其中，上述型材內側成型部63相當於上述型材內側成型部23，上述跨接部64由從該型材內側成型部63的外周朝上述保持件25的內周面2?側延伸的、相當於上述第一跨接件24a的第一跨接件64a等構成。
[0206]除了第一跨接件64a之外，雖未圖示，但跨接部64由第二跨接件、第三跨接件及第四跨接件構成。
[0207]如上所述，上述第一跨接件64a等從陽模20的中心C到第一跨接部64a等的前端外周面24C之間的距離比上述實施方式的第一跨接部24a短。
[0208]此外，在第一跨接件64a等上形成有從型材內側成型部63的上表面64A的一端朝第一跨接件64a的前端部64a側變低的傾斜面64B。
[0209]與此相對的是，在上述保持件25的內周部設置有相當於上述跨接件保持部26的跨接件保持部66。
[0210]該跨接件保持部66包括相當於上述實施方式的跨接件支承座面26A的跨接件支承座面66A。如圖33所示，上述跨接件支承座面66A由從保持件25的內周面2?朝向陽模20的中心C側突出規定尺寸的突起面構成。此外，上述跨接件支承座面66A分別與上述第一跨接部64a等的前端外周面64C抵接並相互卡合。
[0211]也就是說，在上述變形方式中，由上述長度較短的第一跨接部64a等和突出規定尺寸後的跨接件支承座面66A，來構成為與上述實施方式的第一跨接部24a相當。
[0212]此外，使跨接件支承座面66A與第一跨接部64a等的前端外周面64C抵接並相互卡合，且為鋼坯擠壓方向的下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面。
[0213]另外，在跨接件支承座面66A的下端形成有相當於上述實施方式的退讓部26D的退讓部66D。另外，在跨接件支承座面66A的擠壓方向上遊側形成有相當於上述實施方式的限位部26B的限位部66B。
[0214]此外，在第一跨接部64a等的前端外周面64C設置有相當於上述實施方式的擴張部24E的擴張部64E。
[0215]另外，在這種情況下，也可與上述第一實施方式、第二實施方式同樣地，將心軸62與保持件25熱壓配合，然後適用上述旋轉偏差防止機構40。
[0216]此外，根據這種變形方式，跨接件支承座面66A的下端朝保持件25及陽模20的中心C 一側突出，因此，能使跨接件支承座面66A的下端的基端部Pl與存在因第一跨接部64a等的前端外周面64C的拉伸力而破裂的可能性的作用點P2之間的距離L2，比上述實施方式的距離LI短。藉此，能進一步減小在型材內側成型部63的作用點P2上產生的力矩，進而能防止第一跨接件64a等破裂。其結果是，即便在對由擠壓加工力較大的高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的鋼坯B進行擠壓成型的情況下，也能進行高速擠壓，並能實現心軸的耐久性增加，因此，能抑制在鋼坯擠壓加工時心軸在旋轉方向上的偏差以獲得聞品質的廣品。
[0217]此外，在上述第一實施方式及第二實施方式中，心軸22與保持件25通過熱壓配合而一體地結合，但上述心軸22與保持件25構成為能利用旋轉偏差防止機構40、旋轉偏差防止機構70來分別防止旋轉，因此，未必要進行熱壓配合。
[0218]在這種情況下，存在能省略熱壓配合作業的工時這樣的效果。
[0219]此外，在上述第三實施方式及第四實施方式中，構成心軸82的第一心軸部82A和構成保持件82的第一保持件部85A以僅僅嵌合的狀態卡合，但並不局限於此。也能以與上述第一實施方式及第二實施方式相同的方式通過熱壓配合將上述第一心軸部82A與第一保持件部85A —體結合。
[0220]另外，在上述第三實施方式及第四實施方式中，在第一心軸部82A的平面中央部形成有凸部82C，而在第二心軸部82B的中央部的下表面形成有與凸部82C嵌合的凹部85E，藉此來構成旋轉偏差防止機構80，但也可採用圖34所示的旋轉偏差防止機構95。
[0221 ] 即，也可在第一心軸部82A中的跨接部84的第一跨接件84a?第四跨接件84d (在圖34中僅示出了第一跨接件84a和第四跨接件84d)各自的前端外周面84C側設置凸部95C，而在第二心軸部82B中的跨接部84的第一跨接件84a?第四跨接件84d的下表面上形成與凸部95C相對應地嵌合的凹部95E，以代替上述凸部82C與凹部85E。
[0222]根據上述實施方式，在沿旋轉方向作用有最大力的第一跨接件84a?第四跨接件84d的部位上設置旋轉偏差防止機構95，因此，能獲得更強力的旋轉阻止的效果。
[0223]此外，在上述第三實施方式及第四實施方式中，將保持件85固接在陰模30上，由第一保持件部85A和第二保持件部85B來構成該保持件85，但也可將上述陰模30與第一保持件部85A—體形成。
[0224]S卩，在本變形方式中，如圖35、圖36所不，使用將陰模30與第一保持件部85A —體地形成的底座保持件98。此外，在上述底座保持件98的內周部保持有所述第一心軸部82A。另外，在底座保持件98的上遊側固接有上述第二保持件部85B及第二心軸部82B。
[0225]另外，在該變形方式中，對於與上述第三實施方式、第四實施方式相同的結構及相同的構件標註相同的符號。
[0226]根據這種變形方式，除了能獲得與上述⑴?(5)、(7)大致相同的效果之外，(9)由於使用將第三實施方式、第四實施方式中的陰模30與保持件85 —體地形成的底座保持件98，因此，能獲得使強度進一步增加並使部件數減少這樣的效果。
[0227]工業上的可利用性
[0228]本發明的擠壓模具能在對由高強度系列合金、特別是所謂7000系列這樣的高強度鋁合金構成的中空構件進行成型時利用。
[0229](符號說明)
[0230]I截面呈目字狀的中空型材
[0231]10中空型材成型用擠壓模具
[0232]20陽模
[0233]22心軸
[0234]23型材內側成型部
[0235]23B內側成型突起部
[0236]24跨接部
[0237]24a?24d 第一跨接件?第四跨接件
[0238]24C跨接件前端外周面
[0239]24E擴張部
[0240]25保持件
[0241]26跨接件保持部
[0242]26A作為跨接件抵接卡合面的跨接件支承座面
[0243]26B跨接部用限位部
[0244]30陰模
[0245]30B型材外形用開口
[0246]35型材形成用孔部
[0247]36型材形成用孔部
[0248]40旋轉偏差防止機構(第一實施方式)
[0249]41作為保持件側卡合孔的鍵用插通孔
[0250]42作為跨接件側卡合槽的鍵用槽
[0251]43旋轉防止鍵
[0252]70旋轉偏差防止機構(第二實施方式)
[0253]71保持件側卡合孔即鍵用插通孔
[0254]72作為跨接件側卡合槽的鍵用深孔
[0255]73旋轉防止鍵
[0256]80旋轉偏差防止機構(第三實施方式)
[0257]82心軸
[0258]82C凸部
[0259]84跨接部
[0260]85保持件
[0261]85E凹部
[0262]90旋轉偏差防止機構(第四實施方式)
[0263]91第二旋轉偏差防止機構
[0264]92突狀部
[0265]93卡合部
【權利要求】
1.一種中空型材成型用擠壓模具，包括: 陽模，該陽模將從上遊側送來的、由鋁合金構成的鋼坯朝下遊側擠壓，以成型出中空型材的內側形狀；以及 陰模，該陰模配置在所述陽模的所述下遊側，且成型出所述中空型材的外側形狀， 其特徵在於， 由心軸和圓板狀的保持件來構成所述陽模，其中，所述心軸成型出所述內側形狀，所述保持件將所述心軸配置在內側且從外部局部地對所述心軸進行保持，並與所述陰模抵接， 由型材內側成型部和跨接部來形成所述心軸，其中，所述型材內側成型部與所述中空型材的內側形狀相對應，所述跨接部由多個跨接件構成，這些跨接件從所述型材內側成型部的外周區域朝所述保持件的內周面側突出， 在所述保持件的內周面設置有跨接件抵接卡合面，該跨接件抵接卡合面與各所述跨接件的前端外周面分別抵接並相互卡合， 將各所述跨接件抵接卡合面和各所述跨接件的前端外周面形成為所述擠壓方向的下遊側靠近模具中心這樣的傾斜面， 所述中空型材成型用擠壓模具包括旋轉偏差防止機構，該旋轉偏差防止機構設置在遍及所述心軸和保持件的範圍內，並阻止心軸相對於所述保持件的旋轉偏差。
2.如權利要求1所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 在所述保持件的所述跨接件抵接卡合面的上遊側部分設置有跨接件保持部，該跨接件保持部比所述跨接件抵接卡合面更朝所述中心一側突出，並對所述跨接件進行保持， 由保持件側卡合孔、跨接件側卡合槽及旋轉防止用鍵來構成所述旋轉偏差防止機構，其中，所述保持件側卡合孔設置在從所述保持件的跨接件保持部側遍及所述跨接件抵接卡合面的範圍內，所述跨接件側卡合槽設置在與所述跨接件的所述保持件側卡合孔相同的線上，所述旋轉防止用鍵插入所述保持件側卡合孔和跨接件側卡合槽以將所述心軸與保持件一體地結合。
3.如權利要求2所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 將所述保持件側卡合孔的深部前端設為有底深孔。
4.如權利要求1所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 由保持件側卡合孔、跨接件側卡合孔及旋轉防止用鍵來構成所述旋轉偏差防止機構，其中，所述保持件側卡合孔以從所述保持件的下遊側貫穿所述跨接件抵接卡合面的方式開設，所述跨接件側卡合孔形成於所述跨接件，並設置在與所述保持件側卡合孔相同的線上，所述旋轉防止用鍵插入所述保持件側卡合孔和跨接件側卡合孔以將所述心軸與保持件一體地結合。
5.如權利要求4所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 將所述跨接件側卡合孔設為有底深孔。
6.如權利要求2至5中任一項所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 通過熱壓配合將所述保持件與所述心軸一體化。
7.如權利要求1所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 由第一保持件部和第二保持件部來構成所述保持件，其中，所述第一保持件配置在所述下遊側，所述第二保持件部配置在所述第一保持件部的上遊側，並能與所述第一保持件部一體地結合， 由第一心軸部和第二心軸部來構成所述心軸，其中，所述第一心軸部配置於所述第一保持件部，所述第二心軸部與所述第二保持件部一體地形成於所述第二保持件部的內徑部，並構成所述第一心軸部的上部分， 將所述第一保持件部和第二保持件部的接合面設為平坦面，並將除了所述第一保持件部和第二保持件部各自的中央部之外的所述接合面設為與所述第一保持件部和第二保持件部的接合面相同的平坦面， 由多邊形形狀的突起部和凹部(85E)來構成所述旋轉偏差防止機構，其中，所述突起部設於所述第一心軸部的所述中央部，並朝所述第二心軸部側突出，所述凹部(85E)設於所述第二心軸部的接合面並與所述突起部嵌合。
8.如權利要求7所述的中空型材成型用擠壓模具，其特徵在於， 將所述旋轉偏差防止機構作為第一旋轉偏差防止機構，並設置與所述第一旋轉偏差防止機構不同的第二旋轉偏差防止機構， 由突狀部和卡合部來構成所述第二旋轉偏差防止機構，其中，所述突狀部設置在所述第一心軸部的各跨接件的跨接件前端外周面，並以沿著所述跨接件前端外周面的長邊方向且從所述跨接件前端外周面突出的方式設置，所述卡合部形成於所述第一保持件部的所述跨接件抵接卡合面，並與所述突狀部卡合。
【文檔編號】B21C25/02GK104245172SQ201380008923
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2012年2月10日
【發明者】望月雄次, 林沛徵, 齊藤榮德 申請人:日本輕金屬株式會社, 日輕金Act株式會社