[发明专利]中空型材成形用挤压模

说明书

技术领域

本发明涉及中空型材成形用挤压模，这种挤压模用于将由高强度合金、特别是由所谓7000系列的高强度铝合金构成的中空型材加以成形。

背景技术

一般来说，铝合金等的挤压加工的优势在于，断面形状的灵活性好，能够得到挤压成形的中空型材，因此目前被广泛使用。

尤其是近年来，由挤压加工得到的产品被作为结构材料、机械零件等高强度部件而广泛使用，因此，对由高强度合金、特别是7075、7N01、7003等所谓7000系列的高强度铝合金构成的挤压部件的需求增加。

作为将中空型材成形用的已有挤压模的一例，有一种将阳模及阴模安装在模环内部的、由所谓异型孔挤压模（spider dice）构成的中空型材挤压模（例如见专利文献1）。

如图17所示，专利文献1公开的异型孔挤压模100具有阳模101和阴模102，阳模100具有将中空型材的内侧形状加以成形的型芯（心轴）110，阴模102用于将中空型材的外侧形状加以成形。

阳模101具有上述型芯110、以及保持该型芯110的阳模环112。型芯110则用成形用凸部113和保持该成形凸部113的桥式足111来形成。

并且桥式足111的前端部115的前端部周向侧面115b成为随着向挤压方向的前方一侧延伸而扩展的倾斜面。该前端部周向侧面115b与阳模环112的内周面112a嵌合。

型芯110在其下部具有将上述中空型材的内侧形状加以成形的部位，在型芯110的外周设有上述桥式足111，该桥式足111向着阳模环112的内周面112a例如呈X字形地延伸，即，向着四方延伸。并且，被四根桥式足111和阳模环112的内周面112a包围的空间成为由材料、即铝合金构成的坯料的导入空间S。

阳模101在箭头A所示的挤压方向前方一侧被上述阴模102保持着。在该阴模102上形成了成形孔部106，该成形孔部106在被上述型芯110的下部插入贯通的同时将中空型材的外侧形状加以成形。另外，在阴模102的外周侧上表面上，形成了将上述阳模101的桥式足111的底面加以保持的保持面116。

如上所述，专利文献1公开的异型孔挤压模100因各桥式足111的前端部115的前端部周向侧面115b成为随着向挤压方向前方一侧延伸而扩展的倾斜面，因此在对坯料进行挤压的过程中，在各桥式足111上有轴向力在起作用，同时使作用于各桥式足111上的弯曲应力减少。因此各桥式足111的挠曲得到抑制，挤压过程中对型芯110的保持状态稳定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利申请特开平7-124633号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在要用高强度合金、尤其是所谓7000系列的高强度铝作为中空型材成形用的材料使用，并且要形成具有所谓目字形断面等的、有多个中空部的挤压型材来作为用这种合金成形的例如汽车保险杠用部件时，因其变形阻力要比其它合金种类高，因此挤压加工力量会增大，给模具带来的负荷也会增大，因此难以提升挤压速度，难以提高模具寿命。

例如，用上述专利文献1公开的中空型材的挤压模100时，是将阳模环112的内周倾斜面112a和桥式足111的前端部周向侧面115b压入，使在桥式足111上发生与挤压方向正交的方向的压缩应力，这种压缩应力与实施挤压加工且在各桥式足111的上表面施加的挤压力、即在成形用凸部113上产生的向挤压方向前方一侧拉伸的拉伸力相抵，由此来防止桥式足111的破损，进而防止型芯110的破损。

然而，上述挤压模100的桥式足111的前端部115倾斜成向着挤压方向前方一侧扩展的状态，因此在桥式足111的前端部115上，保持在阴模102的保持面116上的基端部P1与桥式足111和成形用凸部113间的交点、即因拉伸力而可能断裂的作用点P2之间的距离L大，力矩大。

因此当在型芯100上施加挤压力时，会有巨大的加载施加到上述作用点P2上，会使桥式足111断裂。

为了解决这个问题，考虑增大桥式足111的尺寸来增强桥式足111的强度，或者缩小基端部P1与作用点P2间的距离L来减小力矩。

但在增大桥式足111的尺寸的情况下，引导坯料且予以收容的坯料导入空间S会缩小，不能确保坯料的设定量。为了确保坯料的设定量，就要扩大阳模环112的内径部，而这样一来又会导致模具大型化，并且距离L会延长，结果还是不能缩小力矩。