KR100334421B1 - 가변단면 압출용 금형 및 가변단면 압출성형방법 - Google Patents

Abstract

길이 방향으로 단면 형상이 변화하는 성형체를 압출 성형하기 위한 금형에 있어서, 제1 금형(10)과 제2 금형(11)을 구비하며, 상기 제1 금형과 제2 금형이 제1 압출공(14)과 제2 압출공(30)이 상호 웹 형성공(16),(28)을 연통시키고, 또 한쪽 금형의 플랜지부 형성공(16),(27)을 다른쪽 금형의 플랜지부 연통공(29),(17)측에 위치시켜 성형재의 압출 방향으로 순차로 배설됨과 동시에, 웹 형성공(16),(28)을 따라 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있는 가변 단면 압출용 금형을 이용하여, 이 가변 단면 압출용 금형을 향해 성형재를 압출하면서 상기 제1 금형(10)과 제2 금형(11)을 상대적으로 이동시킴으로써, 길이 방향을 향하여 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출가공한다.

Description

가변 단면 압출용 금형 및 가변 단면 압출 성형 방법

최근 일반 승용차나 트럭 등의 각종 차량에 있어서는, 차체의 경량화, 내구성 향상 또는 재활용성 등이 우수하기 때문에, 그 샤시 부재, 차체 부재, 범퍼재 등과 같은 구성 부재로서 종래의 철제의 것에 대신하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금제의 것이 많이 사용되고 있다.

그런데, 통상 이와 같은 각종 구성 부재를 제조할 경우에는, 소재인 알루미늄의 융점이 낮기 때문에 압출 가공이 채용되고 있다. 이 압출 가공은, 콘테이너의 선단부에 상기 구성 부재의 단면 형상의 구멍부를 갖는 압출용 금형을 고정하고, 콘테이너 안에 가열한 소재(빌렛)를 삽입함과 동시에, 이 빌렛을 가압기(스템)에 의해 상기 압출용 금형측으로 압압하여 상기 구멍부로부터 압출함으로써, 상기 구성 부재를 성형하는 것이다. 또한, 이 압출 가공에 의하면, 압출용 금형의 구멍부가 일정한 단면 형상을 갖고 있기 때문에, 얻어진 상기 구성 부재도 길이 방향을 향하여 일정한 단면 형상으로 성형된다.

그러나, 상기 구성 부재 중, 예를 들어 샤시용 사이드 프레임과 같은 것에서는, 작용하는 굴곡 응력의 분포가 길이 방향의 중앙부 또는 지점이 되는 양단부에서는 커지며, 그 중간부에서는 작아진다. 이 때문에, 상기 종래의 압출용 금형으로 이것을 성형한 경우에는, 얻어진 사이드 프레임이 길이 방향을 따라 일정한 단면 형상, 다시 말하면, 일정한 단면 이차 모멘트를 갖기 때문에, 중앙부에서 필요 이상의 크기 및 강도를 갖게 되어, 성형 재료가 낭비되어 비경제적인 동시에, 당해 구성 부재의 설치 스페이스의 콤팩트화 및 경량화를 방해한다고 하는 문제점이 있었다.

그래서, 이와 같은 문제점을 해결하는 종래의 압출용 금형 및 압출 성형 방법으로서, 특개평 5-31527호 공보에 제안되어 있는, 제33도에 도시된 것이 있다.

이 압출용 금형은 콘테이너에 고정되는 고정 금형(1)과, 이 고정 금형(1)에 대해 이동 가능하게 마련된 이동 금형(2)으로 이루어진 것으로서, 상기 고정 금형 (1)에는 웹을 구획하여 이루어지는 제 1 금형공(3)과, 이 제 1 금형공(3)의 상단에서 직각으로 연장되어 플랜지를 형성하는 제2 금형공(4)과, 상기 제1 금형공(3)의 하단에서 제2 금형공(4)과 길이 치수가 같고, 폭 치수가 큰 제3 금형공(5)이 형성되며, 다른 상기 이동 금형(2)에는 상기 제1 금형공(3)과 연통되는 제1 이동 금형공(6)과, 상기 제 3 금형공(5)과 연통되며 또 다른 플랜지를 형성하는 제2 이동 금형공(7)이 형성된 것이다.

상기 구성으로 이루어진 압출용 금형에 의하면, 이동 금형(2)을 도면의 화살표 방향으로 적절히 이동시킴으로써, 제1 금형공(3)과 제1 이동 금형공(6)에 의해성형되는 구성 부재의 웹 길이 치수를, 이 구성 부재의 길이 방향을 따라 변화시킬 수 있기 때문에, 예를 들어 길이 방향의 중앙부에서 굴곡 강도가 크고, 또 양단부에서 굴곡 강도가 낮은 구성 부재를 성형할 수 있다고 하는 이점이 있다.

그런데, 상기 종래의 압출용 금형 및 압출 성형 방법에서는, 얻어진 구성 부재에 있어서 웹의 상하단에 길이 방향 전체에 걸쳐 일정한 두께 치수를 갖는 플랜지가 형성되어 있기 때문에, 웹의 길이만을 변화시켜도 상기 길이 방향의 단면 이차 모멘트를 큰 폭으로 변화시키기 어려우며, 또한 차체 등에 설치할 경우에 불필요한 양단부의 플랜지나 다른 부재와 간섭되는 부분의 플랜지를 절삭 제거할 필요가 있어, 당해 후가공에 시간이 걸린다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 압출용 금형 및 이것을 이용한 압출 성형 방법이 갖는 과제를 유효하게 해결하기 위해 이루어진 것으로, 알루미늄 등의 성형 재료를 압출 가공할 때, 길이 방향을 따라 웹의 길이 치수나 플랜지의 유무 및 그 두께 치수 등을 자유롭게 변화시켜 성형할 수 있는 가변 단면 압출용 금형 및 가변 단면 압출 성형 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 성형 저항을 작게 할 수 있고 성형재의 흐름의 원활화 및 왜곡을 줄임으로써 가공 정도의 향상을 도모할 수 있는 가변 단면 압출용 금형 및 이를 이용한 가변 단면 압출 성형방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 성형재의 압출과 병행하여 상기 성형체의 길이 치수에 대한 형상을 간단한 설비로 용이하게 제어할 수 있고, 따라서 가변 단면의 구성 부재를 고정도로 압출 성형할 수 있는 제어 시스템을 이용한 가변 단면 압출 성형 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 알루미늄 등의 성형재에 의해, 특히 길이 방향을 따라 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출 가공할 때에 이용되는 가변 단면 압출용 금형 및 가변 단면 압출 성형 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 가변 단면 압출용 금형의 제1실시예에 있어서의 제1 금형을 나타내는 평면도,

도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이며,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 있어서의 제2 금형을 나타내는 평면도,

도 4는 도 1의 제1 금형과 제3도의 제2 금형을 조합한 상태를 보이는 평면도,

도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도,

도 6은 가변 단면 압출용 금형을 조립한 압출 성형 장치를 나타내는 개략 구성도,

도 7은 도 1∼도 3에 도시한 제1 및 제2 압출공의 형상을 나타내는 평면도이다.

도 8은 도 7의 제1 및 제2 압출공에 의해 웹만을 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도.

도 9는 도 8의 제2 압출공을 더 이동시킨 상태를 나타내는 평면도,

도 10은 도 9의 제1 및 제2 압출공으로 웹와 플랜지를 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도,

도 11은 도 10에서 최대 두께 치수의 플랜지를 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도,

도 12는 도 11의 제2 압출공을 이동시켜 웹 길이 치수를 신장시킨 상태를 나타내는 평면도,

도 13은 도 12의 제2 압출공을 이동시켜 웹의 최대 길이 치수까지 신장시킨 상태를 나타내는 평면도,

도 14는 도 13의 제2 압출공을 이동시켜 중앙부에 리브를 형성한 상태를 보이는 평면도,

도 15는 도 14의 제2 압출공을 더 이동시켜 각진 봉 모양의 부분을 성형하는 상태를 보이는 평면도이다.

도 16은 도 6의 압출 성형 장치에 의해 성형된 구조 부재의 일례를 나타내는 측면도,

도 17은 도 6의 압출 성형 장치의 제어 시스템에 의해 성형되는 성형체의 길이와 면적의 관계를 나타내는 그래프,

도 18은 본 발명에 따른 가변 단면 압출 성형 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 19는 본 발명의 가변 단면 압출용 금형의 제2 실시예에 있어서의 제1 및 제2 압출공의 형상을 나타내는 평면도,

도 20은 도 19의 제1 및 제2 압출공에 의해 웹만을 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도,

도 21은 도 19의 제1 및 제2 압출공으로 웹와 플랜지를 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도,

도 22는 도 21에 있어서 최대 두께 치수의 플랜지를 성형하는 경우의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 23은 본 발명의 가변 단면 압출 성형용 금형의 제3실시예의 개념도로서, (a)는 전개 상태를 나타내는 도면, (b)는 조합 상태를 나타내는 도면,

도 24는 동 실시예에 있어서 제3 금형을 동작시키고 있는 상태를 나타내는 개념도,

도 25는 동 실시예의 구체적인 구성을 보이는 평면도,

도 26은 도 25의 VI-VI선 부분을 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 27 (a)∼(c)는, 동 실시예에 있어서 제 1 및 제2 금형의 상대 이동에 의해 성형이 가능한 구조 부재 단면의 예를 보이는 도면,

도 28 (a)∼(f)는, 동 실시예에 있어서 제3 금형의 위치 조정에 의해 성형이 가능한 구조 부재 단면의 예를 보이는 도시하는 도면,

도 29의 (a)∼(d)는, 본 발명의 가변 단면 압출용 금형의 제3 금형의 설치 위치의 각 예를 보이는 개략도,

도 30은 상기 제3 금형 설치 위치의 다른 예를 보이는 개략도이다.

도 31은 본 발명의 가변 단면 압출용 금형의 제3실시예의 변형예를 보이는 개념도,

도 32는 본 발명의 가변 단면 압출 성형 방법의 원리를 설명하기 위한 그래프,

도 33은 종래의 압출용 금형을 나타내는 종단면도이다.

특허 청구의 범위 제1항에 기재된 본 발명에 관한 가변 단면 압출용 금형은, 제 1 금형과 제2금형을 구비하며, 상기 제1 금형에는, 한쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되고, 또 상기 플랜지부 형성공보다 큰 폭 치수를 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 설치됨과 동시에, 상기 제2 금형에는, 다른쪽 상기 플랜지의 최대 두께와 동일한 폭을 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 설치되며, 상기 제 1 금형과 제2 금형은, 상기 제 1 압출공과 상기 제2 압출공이 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측에 위치시켜 성형재의 압출 방향으로 순차로 배치되는 동시에, 상기 웹 형성공을 따라 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 특허 청구의 범위 제2항에 기재된 발명은, 상기 제1 금형에 상기 웹 형성공과 평행하고, 또 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 구멍부를 설치하고, 이 구멍부 안에 상기 제2 금형을 슬라이딩 가능하게 삽입한 것이며, 특허 청구의 범위 제3항에 기재된 발명은, 상기 제1 금형 및 제2 금형의 두께 방향의 각 일단에, 상기 각 개구부의 윤곽을 구획하여 이루어지는 두께가 얇은 베어링부를 형성하고, 이 베어링부로부터 각 타단측을 향해 상기 베어링부보다도 내경이 큰 오목부를 형성하는 동시에, 상기 제1 금형 및 제2 금형을 서로의 상기 베어링부를 인접시켜 배치한 것이다.

또, 특허 청구의 범위 제4항에 기재된 가변 단면 압출용 금형은, 제1 금형 및 제2 금형과 상기 제1 및 제2 금형의 상대 이동 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 상대 이동 방향과 교차하는 방향의 최대 폭 치수를 조절하는 제3 금형을 구비하여 이루어지며, 상기 제1 금형에는, 한쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되고, 또 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭 치수를 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 상기 개구로서 형성되고, 상기 제2 금형에는, 다른쪽 상기 플랜지의 최대 두께와 동일한 폭을 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 상기 개구로서 형성되며, 상기 제1 금형과 제2 금형은, 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측에 위치시켜, 상기 웹 형성공을 따라 상대 이동이 가능하게 배치되며, 상기 제3 금형은, 상기 플랜지부 형성공의 길이 방향의 선단 외방에 동일한 길이 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 특허 청구의 범위 제5항에 기재된 발명은, 상기 제3 금형이, 상기 플랜지부 형성공 길이 방향의 양단 외방의 적어도 일방에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 것이며, 특허 청구의 범위 제6항에 기재된 발명은, 제1 금형에는, 상기 웹 형성공과 평행하며 또 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 구멍부와, 상기 플랜지부 형성공과 평행하며 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈부가 설치되고, 상기 구멍부 안에 상기 제2 금형이 슬라이딩 가능하게 삽입되며, 상기 홈부 안에 상기 제3 금형이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 특허 청구의 범위 제7항에 기재된 발명은, 상기 특허 청구의 범위 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 기 재된 제1 압출공과 상기 제2 압출공은, 적어도 서로의 상기 플랜지부 형성공 및 웹 형성공이 동일한 형태이며, 또 각각 상기 플랜지부 형성공의 연장 방향과 평행한 선에 대해 대칭이 되도록 상기 제1 금형과 상기 제2 금형에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이며, 또한 특허 청구의 범위 제8항에 기재된 발명은, 상기 웹 형성공이 상기 플랜지부 형성공의 연장 방향의 중앙 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

계속해서, 특허 청구의 범위 제9항에 기재된 본 발명에 따른 가변 단면 압출 성형 방법은, 상기 특허 청구의 범위 제1항에 기재된 가변 단면 압출용 금형을 이용하여, 이 가변 단면 압출용 금형을 향해 성형재를 압출하면서 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 상대적으로 이동시켜, 상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공과 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시키지 않는 위치와, 상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 일부와 다른쪽 상기 플랜지부 형성공을 연통시킨 위치와, 상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 전체와 다른쪽 상기 플랜지부 형성공을 연통시킨 위치와의 적어도 둘 이상의 위치에서 압출 성형을 행함으로써, 길이 방향을 따라 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출가공하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 특허 청구의 범위 제10항에 기재된 발명은, 상기 특허 청구의 범위 제4항에 기재된 가변 단면 압출용 금형을 이용하여, 특허 청구의 범위 제9항에 기재된 압출 가공과 병행하여, 다시 상기 제3 금형에 의해 상기 플랜지부 형성공의 길이 치수를 조정함으로써, 길이 방향을 따라 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출 가공하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 특허 청구의 범위 제11항에 기재된 발명은, 콘테이너 안으로 공급된 성형재를 압압 수단에 의해 압압하여 금형공으로부터 압출하면서, 가변 수단에 의해 상기 금형공의 개구 면적을 변화시킴으로써, 압출 방향으로 단면적이 변화하는 성형체를 얻는 가변 단면 압출 성형 방법에 있어서, 미리 제어 수단에 상기 성형체의 길이 치수에 대한 상기 금형공의 개구 면적 변화율 및 상기 압압 수단에 의한 성형재의 압출량을 설정하고, 상기 압출 성형시에 상기 압압 수단의 이동량을 검출하면서, 상기 제어수단에 의해 이 이동량에 대응하는 성형체의 압출 길이 및 개구 면적이 되도록, 상기 가변 수단에 의한 상기 개구 면적의 변화량을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 때, 특허 청구의 범위 제12항에 기재된 발명은, 상기 압압 수단은 상기 성형재를 압압하는 램이며, 또 미리 상기 제어 수단에, 상기 콘테이너의 단면적 D 및 상기 성형체의 길이 z에 대한 상기 개구 면적 A의 변화식 A=f(z)을 입력 하고, 상기 램이 x에서 dx 이동한 검출 신호에 따라, 상기 제어수단에 의해 상기 성형체가, D · dx=f(z) · dz에 근거하여 산출한 상기 dx에 대응하는 압출 길이 dz 및 면적 A가 되도록, 상기 가변 수단에 의해 상기 개구 면적의 변화량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

특허 청구의 범위 제1항에 기재된 발명 및 이것을 이용한 특허 청구의 범위 제 9 항에 기재된 발명은, 우선 상기 제1 금형과 제2 금형을 상대적으로 이동시켜, 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 플랜지부 형성공과 다른쪽 플랜지부 형성공을 연통시키지 않는 위치에서 성형재를 압출하면, 플랫 바 형상의 웹만을 갖는 구성 부재가 성형된다. 이 때, 상술한 상태를 유지하면서 상기 제1 금형과 제2 금형을 상기 웹 형성공을 따라 이동시킴으로써, 길이 방향을 따라 상기 구성 부재의 웹 길이를 변화시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 금형과 제2 금형을 더 상대적으로 이동시켜, 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 플랜지부 형성공의 일부와 다른쪽 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹의 양단부에 상기 플랜지부 형성공의 일부에 해당하는 두께의 플랜지를 갖는 상기 구성 부재가 성형 가공된다. 이 때, 상술한 상태를 유지하면서, 상기 제1 금형과 제2 금형을 상기 웹 형성공에 따라 이동시킴으로써, 길이 방향을 따라 상기 구성 부재의 플랜지두께를 적절하게 변화시킬 수 있게 된다.

또, 상기 제1 금형과 제2 금형을 상대적으로 이동시켜, 제 1 압출공과 제2 압출공의 서로의 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 플랜지부 형성공의 전체와 다른쪽 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹의 양단부에 각각 최대 두께 치수의 플랜지를 갖는 상기 구성 부재가 성형된다. 여기서, 상술한 상태를 유지하면서, 상기 제1 금형과 제2 금형을 상기 웹 형성공을 따라 이동시킴으로써, 상기 플랜지 사이의 웹 길이 치수를 변화시킬 수 있게 된다. 그리고 또한, 상기 제2 금형을 이동시키면, 중앙부에 리브가 형성된 구성부재가 성형되어 그대로 제2 금형을 이동시키면, 마지막에는 각진 봉을 성형할 수 있게 된다.

따라서, 제1 금형 및 제2 금형의 상대 위치를 상술한 각 위치 관계로 적절하게 변화시킴으로써, 길이 방향을 따라 적절한 크기의 길이를 갖는 웹만의 부분, 웹의 양단부에 적절한 두께 치수를 갖는 플랜지가 형성된 부분 및 웹의 양단부에 최대 두께 치수의 플랜지를 가지며, 적절한 크기의 길이 치수를 갖는 웹가 형성된 부분이라고 하는, 가변 단면 형상을 갖는 구성 부재를 용이하게 성형할 수 있게 된다.

여기서, 상기 구성부재에 굽힘 모멘트가 작용할 경우에는, 그 중립축으로부터의 거리 z에 있어서의 미소 단면적을 dA라고 하면, 단면 이차 모멘트 I= ∫_AZ²dA 이므로, 알려진 바와 같이 상기 플랜지의 유무가 상기 단면 이차 모멘트의 값에 큰 영향을 미치게 된다. 이러한 점, 상기 특허 청구의 범위 제1항에 기재된 발명에 의하면, 구성 부재의 길이 방향을 향하여 플랜지 유무 및 그 두께 치수를 자유롭게 선택하여 성형할 수 있기 때문에, 이 구성 부재의 굽힘 강도를 넓은 범위에 걸쳐 조절할 수 있다. 또한, 상기 플랜지를 형성하지 않아도 되는 부분에는, 미리 압출 성형시에 웹 부분만을 성형할 수 있으며, 따라서 후공정 등에서 별도의 불필요한 부분의 플랜지를 절삭가공한다고 하는 수고를 들일 필요가 없게 된다.

이 때, 특허 청구의 범위 제2항에 기재된 발명과 같이, 상기 제 1 금형에 형성한 상기 구멍부 안에 상기 제2 금형을 슬라이딩 가능하게 삽입하면, 상기 제1 금형에 대해 상기 제2 금형을 안정적으로 슬라이딩 가능하게 잡아둘 수 있으며, 따라서 구성 부재의 성형 정도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 특허 청구의 범위 제3항에 기재된 발명에 의하면, 베어링부에 의해 형성되는 압출 성형공으로 성형재를 흘려 보내므로, 성형공과 압출성형공 사이의 슬라이딩 저항이 줄어든다. 또, 제1, 제2 금형의 베어링부가 연속되어 있으므로, 제1 금형에 의한 가공점과 제2 금형에 의한 가공점의 압출 방향에 있어서의 위치 어긋남이 줄어든다.

덧붙여서, 특허 청구의 범위 제4항 또는 제5항에 기재된 발명 및 이것을 이용한 특허 청구의 범위 제10항에 기재된 발명에 의하면, 구성 부재의 길이 방향을 향하여 플랜지 두께 치수 및 길이 치수를 자유롭게 선택하여 성형할 수 있기 때문에, 이 구성 부재의 굽힘 강도를 광범위에 걸쳐 조절할 수 있다. 또, 플랜지의 길이를 적당하게 조정하면서 성형할 수 있어, 국부적으로 플랜지의 치수를 짧게 하거나, 플랜지를 절제한다든지 하는 것이 성형 시점에서 간단하게 행할 수 있으며, 후공정 등에서 별도의 불필요한 부분의 플랜지를 절삭가공한다고 하는 수고가 불필요해진다.

이 때, 특허 청구의 범위 제6항에 기재된 발명과 같이, 제 1 금형에 형성된 구멍부 및 홈부 안에 제2 금형 및 제3 금형을 각각 슬라이딩 가능하게 삽입하면, 제1 금형에 대해 제2 금형, 제3 금형을 안정적으로 슬라이딩 가능하게 잡아둘 수 있으며, 구성 부재의 성형 정도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 특허 청구의 범위 제7항에 기재된 발명과 같이, 제1 압출공과 상기 제2 압출공의 적어도 플랜지부 형성공 및 웹 형성공을 동일한 형태로 형성하면, 상하 또는 좌우로 대칭인 구성 부재를 동일한 형태로 하여 성형가공할 수 있으며, 특허 청구의 범위 제8항에 기재된 발명과 같이, 웹 형성공을 플랜지부 형성공 연장 방향의 중앙 부분에 형성하면, 특히 사이드 프레임 등의 강도 부재로서 일반적으로 사용되는 H형 부재를 성형할 수 있게 된다.

또, 특허 청구의 범위 제11항에 기재된 가변 단면 압출 성형 방법에 의하면, 우선 제어 수단에 상기 성형체의 길이 치수에 대한 금형공의 개구면적의 변화율 및 압압 수단에 의한 성형재의 압출량을 설정하여, 압출 성형시에 압압 수단의 이동량을 검출하면서, 상기 제어 수단에 의해 경시적으로 성형체의 압출 길이 및 개구 면적이, 상기 이동량으로부터 얻어진 성형재의 압출량(체적)이 되도록, 상기 가변 수단에 의한 금형공의 개구 면적의 변화량을 제어하고 있기 때문에, 직접 성형체의 압출 길이를 계측하지 않고, 성형재의 압출과 병행하여 상기 성형체의 길이에 대한 형상을 용이하게 제어할 수 있으며, 이 결과 가변 단면을 갖는 구조 부재를 높은치수 정도로 압출하여 성형할 수 있다.

또한, 상기 위치 검출 수단으로서는 일반적인 속도 계측용 펄스 발신기나 광센서 등을 이용할 수 있으며, 제어수단으로서는 소형의 퍼스널 컴퓨터 등의 연산 처리 장치를 사용할 수 있기 때문에, 종래의 압출 성형 장치에 대폭적인 개선 등을 행하지 않고, 간단한 추가 설비만으로 상기 제어가 가능하게 된다.

또, 특허 청구의 범위 제12항에 기재된 발명은, 상기 특허 청구의 범위 제1항에 기재된 발명의 일실시 태양으로서, 이에 따라 상기 제어 수단에 의한 작용을 구체적으로 설명하면, 우선 제32도에 도시한 바와 같이, 성형할 구조 부재의 길이 z에 대한 개구 면적 A의 변화식 A=f(z)를 구하고, 미리 상기 제어수단에 콘테이너의 단면적 D 및 상기 성형체의 길이 z에 대한 개구 면적 A의 변화식 A=f(z) 및 이 변화식과 가변 수단의 제어량과의 관계식을 입력한다.

여기서, 램이 dx만큼 이동함으로써 압출된 성형재의 체적은 dV=D · dx이 며, 다른쪽 램의 상기 이동(dx)에 의해, 개구 면적 A가 변화되면서 금형공으로부터 dz 길이의 성형체가 압출되었다고 하면, 압출된 성형체의 체적은 dV=f(z) · dz이므로,

[수학식 1]

D · dx = f(z) · dz

의 관계식이 성립한다.

따라서, 램이 x₀위치에서 x₁까지 Δx 이동함에 대응하여, 성형체가 z₀에서 z₁까지 압출되는 길이 Δz는, 수학식 1의 양변을 각각의 범위에 대하여 적분함으로써,

[수학식 2]

D · Δx=F(z₁)-F(z₀)

로 표시된다. 즉, F(z)= ∫ f(z)dz이다. 그리고, 수학식 2에서 A=f(z)의 관계식 및 D, z₁값은 이미 알고 있으므로, 압출 성형시 상기 램의 이동량을 검출하고, 이것이 제어 수단에 설정한 Δx까지 이동한 시점에서, 이 제어수단에 의해 성형체가 수학식 2에 입각하여 산출한 상기 Δx에 대응되는 압출 길이 Δz및 면적 f(z₁)이 되도록, 상기 가변 수단에 의해 상기 개구 면적의 변화량을 제어함으로써, 소정의 가변 단면 형상을 갖는 성형체가 압출 성형된다.

이 때, Δx를 상기 개구 면적 A의 변화율에 대해 충분히 작은 값으로 설정하면, 금형공의 개구 면적으로서,

평균값 {f(z₁)-f(z₀)}/2=fm을 사용할 수 있으며, 이 결과 수학식 2 식은

[수학식 3]

D · Δx=fm · Δz

으로 간략화할 수 있으므로, Δz=Δx · R(R=D/fm:압출비)가 되며, 이 Δx 사이의 압출비를 연산함으로써, Δx에 대응하는 Δz을 연산할 수 있으며, 따라서, 제어 수단에 있어서의 연산 처리가 한층 용이하게 되어 바람직하다.

[실시예 1]

도 1 내지 도 6은, 본 발명의 가변 단면 압출용 금형(이하, 압출용 금형이라고 약칭함)을 일부 플랜지가 형성되지 않은 H형 부재를 압출 가공하는 것에 적용한 일 실시예를 나타내는 것이다.

이들 도면에 있어서, 이 압출용 금형은 제1 금형 (10)과 제2 금형(11)을 구비하여 이루어진 것이다. 도 1 및 도 2에 도시 한 바와 같이, 상기 제1 금형(10)은 열간 공구강에 의해 형성된 대략 외관이 사각형의 판상 부재로, 콘테이너(도시하지 않음)측에 위치하는 상면(12)의 중앙부에는 상기 콘테이너로부터 압출되는 성형재의 유로가 되는 오목부(13)가 형성되어 있으며, 이 오목부(13)의 저면에 제1 압출공(14)이 뚫려 있다.

이 제1 압출공(14)은, 성형할 사이드 프레임 등의 구성 부재에 있어서의 한쪽 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공(15)과, 이 플랜지부 형성공(15)의 중앙부와 직교하는 방향으로 연장되는 웹 형성공(16)과, 이 웹 형성공(16)의 타단부에 형성된 플랜지부 연통공(17)으로 형성된 것이다. 여기서, 상기 플랜지부 연통공(17)은 상기 플랜지부 형성공(15)과 동일한 길이 치수를 가지며, 이 플랜지부 형성공(15)보다도 큰 폭 치수를 갖도록 형성되어 있다.

상기 웹 형성공(16)의 양측에 위치하는 오목부(13)의 측벽에는, 상기 성형재를 원활하게 웹 형성공(16)으로 유도하기 위한 경사면(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 상면(12)의 중앙부에는 이로부터 돌출되어 상기 콘테이너의 하면과 끼워맞춤되는 원형의 단차부(19)가 형성되어 있으며, 이 단차부(19)의 중앙부에는 콘테이너 내부와 상기 오목부(13)를 연통시키는 큰 직경을 갖는 안내공(20)이 형성되어 있다.

또, 이 제1 금형(10)의 측면 중앙부에는, 상기 웹 형성공(16)과 평행하게 연장되어 상기 측면 사이를 관통하고, 또한 상기 제1 압출공(14)과 연통되는 구멍부(22)가 형성되어 있으며, 이 구멍부(22)의 측면 중앙에는, 상기 제2 금형 (11)의 측면을 빈틈없이 슬라이딩 가능하게 안내하기 위한 안내벽(23)이 형성되어 있다. 그리고, 이 제1 금형(10)의 구멍부(22) 안에, 제4도에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형(11)이 슬라이딩 가능하게 마련되어 있다.

상기 제2 금형(11)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구멍부(22) 안에 삽입되는 헤드부(25)와, 이 헤드부(25)를 구멍부(22)내에서 슬라이딩시키기 위한 유압 실린더 등의 구동수단이 연결되는 클램프부(26)가 일체로 구성된 것이다. 상기 헤드부(25)는, 열간 공구강 등에 의해 형성된 외관이 대략 사각형인 판상의 부재로, 그 중앙부에는 상기 제1 압출공(14)과 동일한 치수로 형성된 플랜지부 형성공(27)과, 이 플랜지부 형성공(27)의 중앙부와 직교하는 웹 형성공(28)과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성된 플랜지부 연통공(29)으로 이루어지는 제2 압출공(30)이 뚫려 있다. 여기서, 상기 웹 형성공(28)은 이 제2 금형 (11)의 측벽 (31)과 평행하게 되도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 제2 금형(11)은, 제4도에 도시된 바와 같이, 그 플랜지부 형성공(27)을 제1 압출공(14)의 플랜지부 연통공(17)측에 위치시켜, 바꾸어 말하자면, 상기 플랜지부 형성공(15)의 연장 방향과 평행한 선에 대해 대칭이 되도록 하고, 또 서로의 상기 웹 형성공(16), (28)을 연통시켜, 상기 제 1 금형(10)의구멍부(22)내의 안내벽(23)을 따라 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 이에 따라, 상기 제1 압출공(14)과 제2 압출공(30)은 성형재의 압출 방향을 향하여 순차로 배설되어 있다.

여기서, 제5도에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금형(10)의 오목부(13) 저부의 압출공(14)에는 그 개구부의 윤곽을 구획하여 이루어지는 두께가 얇은 베어링부(14B)가 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 제 1 금형(10)은, 베어링부(14B)를 이 제1 금형(10)의 판두께 방향 단부, 즉 압출 방향 P의 하류측 단부에 위치시켜 배치되어 있다.

또, 제2 금형(11)의 압출 방향 하류측의 벽면(32) 중앙부에는, 제1 금형(11)과 동일한 형상을 가지며 바이패스부가 되는 오목부(13)가 설치되며, 그 오목부(13)의 저벽에 상기 압출공(30)이 뚫려 있다. 이 압출공(30)을 구획하는 개구부의 윤곽은, 오목부(13)의 저벽을 구성하는 두께가 얇은 베어링부(30B)에 의해 형성되어 있으며, 베어링부(30B)는 제2 금형(11)의 판두께 방향 단부, 즉 압출 방향 P의 상류측 단부로 치우쳐 배치되어 있다. 따라서, 조합 상태에서, 제1 금형 (10)과 제2 금형 (22)은 서로의 베어링부(14B),(30B)를 인접시켜 배설되어 있다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 압출용 금형은, 도 6에 도시된 바와 같이, 알루미늄 등의 성형재(35)가 수납되는 콘테이너(36)와, 이 콘테이너(36)의 기단부에 설치되며, 램(37)에 의해 내부의 성형재(35)를 선단측으로 압압하는 압출기의 실린더(압압 수단;38)를 구비한 압출 성형 장치의, 상기 콘테이너(36)의 선단부에 배설되어, 상기 램(37)에 의해 압출되는 상기 성형재(35)를 성형체 형상으로 구획되어 이루어지도록 되어 있으며, 상기 제2 금형(11)의 클램프부(26)에는, 이것을 압출 방향과 직교하는 방향으로 이동시켜 상기 금형공의 면적을 변화시키기 위한 기어드 모터(41) 및 이것을 구동하는 스크류 쟈키(42)가 연결되어 있으며, 이들 기어드 모터(41)와 스크류 쟈키(42)에 의해 압출용 금형의 가변 수단이 구성되어 있다.

또한, 이 압출 성형 장치에는 가변 압출 성형을 원활하게 행하기 위한 제어 시스템이 마련되어 있다.

즉, 압출 성형 장치의 램(37)에, 그 압압 방향의 이동량 dx를 검출하기 위한 펄스 발신기 (위치 검출 수단;40)가 설치되어 있다. 한편, 상기 스크류 쟈키(42)에 도시되지 않은 피니온 · 랙 기구가 부착되며, 당해 피니언에 상기 스크류 쟈키(42)의 위치를 검출하는 펄스 발신기(43)가 마련되어 있다. 또, 이 제어 시스템에는 상기 펄스 발신기(40)로부터의 검출신호에 따라 미리 데이터 입력용 단말 콘솔(44)로부터 입력된 성형체의 압출길이와 개구 면적의 변화율 및 상기 콘테이너 단면적의 직경 등의 제어 데이터에 의해, 상기 램(37)의 이동량에 있어서의 성형재(39)의 압출량에 대응하는 성형체의 압출 길이 및 개구 면적을 산출하고, 기어드 모터 (41)를 제어하여 상기 제2 금형(11)을 이동시키는 제어 장치(제어 수단;45)가 마련되어 있으며, 상기 제어 장치(45)에는 펄스 발신기(43)로부터의 제2 금형(11)의 위치 정보가 피드백되도록 되어 있다.

다음에, 도 7∼도 15를 참조하여 이상과 같은 구성으로 이루어진 압출용 금형을 이용하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 사이드 프레임 등의 구성 부재를 압출 가공하는 방법에 대하여 설명한다. 제7도의 사선으로 도시된 부분이, 상기 제1 압출공(14) 및 제2 압출공(30)의 형상을 보이는 것으로, 도 8∼도 15는 각각 상기 제1 압출공(14) 및 제2 압출공(30)의 위치 관계를 나타내는 것이다. 도 8∼도 15에 있어서, 양 사선이 중복되는 부분이 압출 가공에 의해 성형되는 상기 구성 부재의 단면 형상을 나타내고 있다.

우선, 도 8에 도시된 바와 같이, 기어드 모터(41)를 구동하여 제2 금형 (11)을 제 1 금형(10) 구멍부(22)내의 안내벽(23) 위를 슬라이딩시켜, 제1 압출공(14)과 제2 압출공(30)의 상호 웹 형성공(16),(28)을 연통시키며, 또 한쪽 플랜지부 형성공(15),(27)과 다른쪽 플랜지부 연통공(17),(29)을 연통시키지 않는 위치에서 성형재로서의 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 압출한다. 그러면, 이 성형재는 상기 웹 형성공(16),(28)이 연통된 부분만을 통과시켜 압출되므로, 그 결과 상기 연통 부분의 길이 치수에 대응하는 플랫 바 형상의 웹만을 갖는 평판형 구성 부재가 성형된다. 그리고 그 때, 상술한 상태를 유지하면서 상기 제2 금형 (11)을 이동시켜 웹 형성공(16),(28)의 연통 부분의 길이를 변화시킴으로써, 길이 방향을 따라 상기 구성 부재에 있어서의 웹 길이를 변화시킬 수 있다. 제9도에 도시한 위치에서 당해 웹의 길이는 최대가 된다.

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이,상기 제2 금형(11)을 제1 금형(10) 안쪽을 따라 더욱 이동시켜, 한쪽 플랜지부 형성공(15),(27)의 일부와 다른쪽 플랜지부 연통공(17),(29)을 연통시킨 위치에서 성형재를 압출한다. 그러면, 웹의 양단부에 상기 플랜지부 형성공(15),(27)과 플랜지부 연통공(17),(29)의 연통 부분에 상당하는 두께 치수W의 플랜지를 갖는 H형 구성 부재가 성형된다. 그리고, 상술한 상태를 유지하면서 상기 제2 금형(11)을 이동시킴으로써, 길이 방향을 향하여 상기 구성 부재에 있어서의 플랜지의 두께 치수W를 적절하게 변화시킬 수 있다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형(11)을 이동시켜 제1 압출공(14) 및 제2 압출공(30)의 한쪽 플랜지부 형성공(15),(27)을 다른쪽 플랜지부 연통공(17),(29)과 완전히 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹의 양단부에 각각 최대 두께 치수의 플랜지를 갖는 H형 구성 부재가 성형가공된다. 그리고, 상술한 상태를 유지하면서, 상기 제2 금형(11)을 상기 안내벽(23)을 따라 이동시킴으로써, 도 12 및 도 13에 순차로 도시된 바와 같이, 상기 플랜지간의 웹 길이 치수를 점차 증대시킬 수 있다. 그리고 상기 제2 금형(11)을 더 이동시키면, 도 14에 도시된 바와 같이, 중앙부에 리브가 형성된 구성 부재가 성형되며, 그대로 제2 금형(11)을 이동시키면, 도 15에 도시된 바와 같이, 최종적으로는 각진 봉을 성형할 수도 있게 된다.

따라서, 상기 압출용 금형에 있어서는, 제1 금형 및 제2 금형의 상대 위치를 상술한 각 위치 관계로 적절하게 변화시킴으로써, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 적절한 치수의 길이를 갖는 웹만의 평판형 부분, 도 10에 도시된 바와 같은 웹의 양단부에 적절한 두께 치수W를 갖는 플랜지가 형성된 H형 부분 및 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같은 웹의 양단부에 최대 두께 치수의 플랜지를 가지며, 또 적절한 길이 치수를 갖는 웹이 형성된 H형 부분, 또한 도 14에 도시된 바와 같은 중앙부에 리브가 형성된 부분, 그리고 마지막으로 도 15에 도시된 바와 같은 각진봉 모양의 부분이라고 하는, 길이 방향을 향해 다양한 가변 단면 형상을 갖는 구성부재를 용이하게 성형가공할 수 있다.

이 경우에, 상기 압출용 금형에 의하면, 구성 부재의 길이 방향을 향하여 적절한 길이를 갖는 웹만으로 이루어지는 플랜지가 없는 평판형 부분, 혹은 적절한 플랜지 두께 치수 및 웹 길이 치수를 갖는 H형 부분, 또는 H형 웹 중앙부에 리브가 형성된 부분, 각진 봉 모양의 부분을 자유롭게 성형할 수 있기 때문에, 이 구성 부재의 굽힘 강도를 광범위하게 조절할 수 있다. 또한, 상기 플랜지를 형성하지 않아도 되는 부분에는, 미리 압출 성형시에 웹 부분만을 성형할 수 있기 때문에, 후공정 등에서 별도의 불필요한 부분의 플랜지를 절삭가공한다고 하는 수고를 할 필요가 없게 되며, 따라서 제조원가의 절감을 도모할 수 있게 된다.

이 때, 상기 제1 금형(10)에 웹 형성공(16)과 평행하게 구멍부(22)를 형성하고, 이 구멍부(22)의 안내벽(23)에 상기 제2 금형(11)을 빈틈없이 슬라이딩 가능하게 삽입하고 있기 때문에, 상기 제1 금형에 대해 상기 제2 금형을 안정적으로 슬라이딩 가능하게 잡아둘 수 있으며, 따라서 구성 부재에 있어서의 성형 정도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 성형재는 제 1, 제2 금형 (10),(11)의 베어링부(14B),(30B)에 의해 형성되는 압출 성형공을 통과할 때에 성형된다. 따라서, 압출 성형공의 내벽면에 대한 성형재의 슬라이딩 길이는, 베어링부(14B),(30B)의 두께에 해당되며, 제1, 제2 금형(10),(11)의 전체 두께로 압출공의 윤곽을 형성한 경우와 비교하여, 성형시에 생기는 마찰 저항이 큰 폭으로 줄어든다. 그 결과, 상기 압출 성형에 필요한 압출실린더를 더 소형의 것으로 할 수 있게 되며, 따라서, 장치 전체의 소형화를 꾀할 수 있어 경제적이다. 또, 특히 제 1, 제2 금형 (10),(11)의 베어링부(14B),(30B)가 인접되어 있기 때문에, 성형재 흐름의 원활화 및 왜곡을 줄일 수 있어, 고정도로 압출가공할 수 있다.

그런데, 이와 같은 압출 성형 장치를 이용하여 가변 단면의 구성 부재를 압출 성형하는 경우에는, 제16도에 도시된 바와 같이, 압출되는 성형체(39)의 소정 길이 위치 L₁, L₂, L₃, L₄에서부터 웹 길이 치수의 증가율 또는 감소율 등에 따라, 기어드 모터(41)와 스크류 쟈키(42)를 구동 · 제어하여 제2 금형(11)을 서서히 이동시킴으로써, 양 압출공(14),(30)의 중복 부분이 되는 압출 성형공의 면적을 변화시켜 가지 않으면 안된다.

그러나, 현실적으로는 성형체(39)는 연속적으로 압출되는 한편, 그 압출되는 속도도 압출 성형공의 면적 변화에 따라 차례로 변화하므로, 그 길이 치수를 직접 리얼 타임으로 계측하여 압출 성형공의 개구 면적을 제어하기는 어려우며, 따라서 소정의 가변 단면 치수를 갖는 성형체(39)를 얻기가 매우 곤란하다고 하는 문제점이 있다.

그래서, 상기 압출 성형을 행하는 경우에는, 후술하는 제6도에 도시된 제어 시스템을 이용한 본 발명에 따른 가변 단면 압출 성형 방법의 일실시예에 따라 행하면 된다.

우선, 도 17은 상기 제어 시스템을 이용하여 성형하려고 하는 H형 성형체(구조 부재;39)의 길이 방향에 있어서의 단면적, 바꾸어 말하면, 압출 성형공의 개구 면적의 변화를 나타내는 것이다. 즉, 이 성형체(39)에서는 단면적 변화율이 선형이므로, 도 17은 동도면에 있어서의 종축을 제2 금형(11)의 이동량으로 한 경우과 서로 비슷한 형태가 된다. 이 성형체(39)는 그 웹의 길이 치수가, 도면중 횡축으로 도시한 길이 방향을 향하여 Z₀에서부터 Z₁까지 일정한 비율 A=f₁(Z)로 점차로 증가하며, 또 Z₁에서부터 Z₂까지 더 큰 비율 A=f₂(Z)로 증가함과 동시에, Z₂에서부터 Z₃까지는 일정하게 되며, Z₃에서부터 Z₄까지는 반대로 일정한 비율 A=f₃(Z)로 감소되는 형상으로 되어 있다.

이와 같은 형상의 성형체(39)를 성형하기 위해서는, 도 6 및 도 18에 도시된 바와 같이, 미리 단말 콘솔(44)에서 제어 장치(45)로, A=f₁(Z), A=f₂(Z) 및 A=f₃(Z)의 기울기 및 절편이라고 하는 제어 형상 및 Z₀∼Z₄의 좌표, 제2 금형 (11)의 이동량과 상기 개구 면적 A의 변화량과의 관계, 또한 콘테이너의 단면적 D 등을 입력하고, 이어서 제어 정도를 입력한다. 이에 따라, 제어 장치(45)에 있어서, 미소한 평균 단면적, 미소한 평균 압출비 (D/A) 및 램(37) 변위의 판정값을 연산한다.

이어서, 성형 개시후에 순차로 펄스 발신기(40)로부터 의 램(37) 이동량이 제어 장치(45)로 입력되며, 도 18의 J₁에서 이 입력값이 연산값과 일치하면 기어드 모터(41)가 구동되며, 스크류 쟈키(42)에 의해 제2 금형(11)이 A=f₁(Z)에 따라 연산된 대응하는 거리 만큼 이동한다. 이 때, 그 이동량은 펄스 발신기(43)로부터의 검출 신호에 의해 피드백 제어된다. 그리고, 이상과 같은 미소한 이동 제어가 반복되며, J₂에서 램(37)이 Z₁에 대응되는 변곡점 X₁에 도달하면, 다시 Z₂에 대응되는 X₂까지 A=f₂(Z)의 곡선 부분에 대한 형상 제어가 개시된다.

이와 같이 하여, A=f₃(Z)의 곡선 부분의 형상 제어가 종료되면, J₃에서 형상 제어의 종료가 판단되어, 일련의 제어가 완료된다.

이와 같이 상기 제어 시스템을 이영한 제어 방법에 의하면, 우선 제어 장치 (45)에 상기 성형체(39)의 길이 치수에 대한 압출 성형공의 개구 면적의 변화율 A=f₁(Z), A=f₂(Z) 및 A=f₃(Z)이나 콘테이너의 단면적 등을 입력하고, 압출 성형시에 펄스 발신기(40)로부터의 램(37)의 이동량을 검출하면서, 성형체(39)의 압출 길이 치수 Z 및 개구 면적 A가 상기 이동량으로부터 얻어진 성형재(39)의 압출 체적이 되도록, 상기 제2 금형 (11)의 이동량을 제어하므로, 직접 성형체의 압출 길이를 계측하지 않고, 성형재(39)의 압출과 병행하여 상기 성형체(39)의 길이 치수 Z에 대한 형상을 용이하게 제어할 수 있으며, 따라서 가변 단면의 구조 부재를 높은 치수정도로 압출 · 성형할 수 있다.

또, 상기 제어를 행함에 있어서는, 시판되는 펄스 발신기 (40), (43)나 소형의 퍼스널 컴퓨터 등의 제어 장치(45)를 사용할 수 있기 때문에, 종래의 압출 성형장치에 대폭적인 개선 등을 행하지 않고, 간단한 추가설비만으로 상기 제어를 행할 수 있게 된다.

[실시예 2]

도 19∼도 22는 본 발명의 압출용 금형을 일부 플랜지가 형성되지않은 ⊃자형 부재를 압출가공하는 것에 적용한 제2 실시예를 나타내는 것으로, 제1 및 제2 압출공 이외의 구성 부분에 대해서는, 상술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 이 압출용 금형에서는 각각 제1 금형에 제1 압출공(55)이 형성되며, 다른 제2 금형에 제2 압출공(56)이 뚫려 있다.

상기 제1 압출공(55)은, 성형해야 할 구성 부재의 한쪽 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공(57)과, 이 플랜지부 형성공(57)의 일단부와 직교하는 방향으로 연장되는 웹 형성공(58)과, 이 웹 형성공(58)의 타단부에 형성된 플랜지부 연통공(59)으로 형성된 것이다. 즉, 상기 플랜지부 연통공(59)은 플랜지부 형성공(57)과 동일한 길이 치수를 가지며, 또 이 플랜지부 형성공(57)보다도 큰 폭을 갖도록 형성되어 있다.

한편,상기 제2 압출공(56)은, 상기 제1 압출공(55)과 동일한 치수로 형성된 플랜지부 형성공(60)과, 이 플랜지부 형성공(60)의 일단부와 직교하는 웹 형성공(61)과, 이 웹 형성공(61)의 타단부에 형성된 플랜지부 연통공(62)으로 이루어진 것이다.

그리고, 상기 제2 금형은, 그 플랜지부 형성공(60)을 제1 압출공(55)의 플랜지부 연통공(59)측에 위치시키고, 또, 서로의 상기 웹 형성공(58),(61)을 연통시켜 , 제1 금형의 구멍부내의 안내벽을 따라 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 이에 따라, 상기 제1 압출공(55)과 제2 압출공(56)은, 성형재의 압출 방향을 향해 순차로 배설되어 있다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 압출용 금형에 의해 구성 부재를 성형할 경우에는, 우선 제20도에 도시된 바와 같이, 제2 금형을 이동시켜 제1 압출공(55)과 제2 압출공(56)의 서로의 웹 형성공(58),(61)을 연통시키고, 한쪽 플랜지부 형성공(57),(60)과 다른쪽 플랜지부 연통공(59),(62)을 연통시키지 않는 위치에서 성형재를 압출함으로써, 웹만을 갖는 구성 부재가 성형가공된다. 이 때, 상술한 상태를 유지하면서, 제2 금형을 상기 웹 형성공(58),(61)을 따라 이동시킴으로써, 길이 방향을 향해 상기 구성 부재에 있어서의 웹 길이 치수를 변화시킬 수 있게 된다.

다음에, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형을 더 이동시켜, 한쪽 플랜지부 형성공(57),(60)의 일부와 다른쪽 플랜지부 연통공(59), (62)을 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹의 양단부에 상기 플랜지부 형성공(57),(60)의 연통 부분에 해당하는 두께 치수W의 플렌지를 갖는 단면 ⊃자형의 구성 부재가 성형된다. 이 때, 상술한 상태를 유지하면서 상기 제2 금형을 이동시킴으로써, 길이 방향을 향하여 상기 구성 부재에 있어서의 플랜지 두께 치수W를 적절하게 변화시킬 수 있다.

또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형을 이동시켜 한쪽 플랜지부 형성공(57),(60)의 전체와 다른쪽 플랜지부 연통공(58),(62)을 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹 양단부에 각각 최대 두께 치수의 플랜지를 갖는 단면 ⊃자형의 구성 부재가 성형가공된다. 여기서, 상술한 상태를 유지하면서, 상기 제2 금형을 상기 웹 형성공(58),(61)을 따라 이동시킴으로써, 상기 플랜지간의 웹 길이치수를 변화시킬 수 있게 된다. 따라서, 이러한 압출용 금형에 의해서도, 상술한 제1 실시예의 압출용 금형과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 실시예 및 제2 실시예에서는, 모두 콘테이너에 제1 금형(10)을 고정하고, 이 제1 금형(10)의 구멍부(22)내에 제2 금형(11)을 이동 가능하게 삽입한 경우에 대해서 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 금형을 고정하여 제1 금형을 이동 가능하게 마련하여도 좋고, 또 상기 제1 금형과 제2 금형을 함께 이동 가능하게 마련할 수도 있다.

[실시예 3]

도 23∼도 26은 본 발명의 가변 단면 압출용 금형을, 일부 플랜지가 형성되지 않은 H형 부재를 압출가공하는 것에 적용한 제3 실시예를 보이는 것이다.

이 압출용 금형(70)은 각각 열간 공구강에 의해 형성된 제1 금형(71)과, 제2 금형(72)과, 제3 금형(73A),(73B)으로 이루어진다. 제1 금형(71) 및 제2 금형(72)은 성형재의 압출 방향과 직교하는 X방향으로 상대 이동 가능하게 서로 조합되며, 제3 금형(73A),(73B)은 성형재의 압출방향과 직교하며 또한 X방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 되도록, 제1 및 제2 금형 (71),(72)으로 조합되어 있다. 여기서는, 제1 금형(71)이 콘테이너측에 고정되는 고정 금형, 제2 금형(72)이 제1 금형 (71)에 대해 이동되는 이동 금형으로 되어 있다.

제1 및 제2 금형(71),(72)에는 압출 성형공을 형성하기 위한 개구로서, 제1 압출공(81) 및 제2 압출공(82)이 각각 형성되어 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는 H형 부재를 성형할 경우, 제1 압출공(81)과 제2 압출공(82)은 동일한 형태로서, 성형할 사이드 프레임 등의 구성 부재 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공(81a),(82a)과, 이 플랜지부 형성공(81a),(82a)의 중앙부와 직교하는 방향으로 연장되는 웹 형성공(81b),(82b)과, 이 웹 형성공(81b),(82b)의 타단부에 형성된 플랜지부 연통공(81c),(82c)으로 이루어진다. 여기서, 플랜지부 연통공(81c),(82c)은 플랜지부 형성공(81a),(82a)과 동일한 길이 치수를 가지며, 또한 플랜지부 형성공(81a),(82a)보다도 큰 폭을 갖도록 형성되어 있다.

그리고, 제2 금형(72)은 그 플랜지부 형성공(82a)을 제1압출공(81)의 플랜지부 연통공(81c)측에 위치시켜, 다시 말하면, 플렌지부 형성공 (81a),(82a)의 연장 방향과 평행한 선에 대해 대칭이 되도록 하고, 또 서로의 웹 형성공(81b),(82b)을 연통시 켜 제1 금형(71)에 대해 조합되며, 제1 및 제2 압출공(81),(82)이 성형재의 압출 방향으로 순차로 나란히 한다. 따라서, 제23도 (b)에 사선으로 도시된 바와 같이, 제1 압출공(81)과 제2 압출공(82)의 중첩 부분에서 실질적인 압출 성형공이 형성되게 된다. 지금, 제23도 (b)에서는, 웹 HW와 그 양단의 플랜지 HF로 이루어지는 H형 부재를 형성하기 위한 H형 압출 성형공(이 압출 성형공의 웹 형성부, 플랜지 형성부에, 동일부호 HW, HF를 부여한다)이 형성되어 있다. 이 경우, 제1 및 제2금형(71),(72)의 상대 이동 방향(Y방향)은 웹 형성공(81b),(82b)과 평행하게 되도록 설정되어 있다.

또, 제3 금형 (73A),(73B)은 고정측 금형, 즉 제1 금형(71)의 플랜지부 형성공(81a) 및 플랜지부 연통공(81c)의 Y방향의 양단부 외방으로 배치되며, Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 제1 압출공(81)의 Y방향 중심선을 향해 제3 금형(73A),(73B)을 이동시킴으로써, 플랜지부 형성공(81a) 및 플랜지부 연통공(81c)의 Y방향 치수를 좁힐수 있게 되어있다. 제23도 (b)에 도시된 바와 같이, 플랜지부 형성공(81a) 및 플랜지부 연통공(81c)의 Y방향의 양단 벽면은, 압출 성형공의 Y방향의 최대 폭, 즉 H형 부재를 형성할 경우 그 플랜지 HF의 길이를 규정하는 부분으로서, 이 양단 벽면의 위치를 실질적으로 제3 금형(73A),(73B)에 따라 변경함으로써, 제24도에 도시된 바와 같이 플랜지 HF의 길이를 조절할 수 있게 되어 있다.

도 25 및 도 26은, 압출용 금형(70)의 보다 구체화된 구성을 보이는 도면이다.

이들 도면에 도시된 압출용 금형 (70)에서는, 도 23에 도시된 바와 같이, 제3 금형(73A),(73B)이 제1 금형(71)과 겹쳐져 있지 않으며, 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 금형(71)의 제1 압출공(81)의 벽면을 구성하도록 제1 금형(71)에 조립되어져 있다. 즉, 이 압출용 금형(70)에서는, 제1 금형(71)의 플랜지부 연통공(81c) 및 플랜지부 형성공(81c)의 Y방향의 양단을 구획하여 이루어지는 벽면이 가동벽 (81h)이 되며, 그 가동벽(81h)이 제3 금형 (73A),(73B)에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 제3 금형 (73A),(73B)은 제1 금형(71)에 형성된 Y방향의 홈부(85A), (85B)에 끼워 넣어지며, 플랜지부 연통공(81c) 및 플랜지부 형성공(81a)의 X방향 폭과 동일 폭으로 형성된 상기 홈부(85A),(85B)를 따라 Y방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되어 있으며, 이들 제3 금형(73A),(73B)에 의해 플렌지부 연통공(81c) 및 플랜지부 형성공(81a)의 Y방향의 양단 벽이 구성되어 있다.

또, 제2 금형(72)은 제 1 금형(71)에 형성된 X방향으로 연장되는 구멍부(84)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 또한, 제2 금형(72)의 이동 기구로서 예를 들어 실린더가 마련되며, 제3 금형(73A),(73B)의 이동기구로서 각각 별개로 실린더 (87)가 마련되어 있다.

다음에, 도 27 및 도 28에 따라서, 이상과 같은 구성으로 이루어진 압출용 금형(70)을 이용하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 사이드 프레임 등의 구성 부재를 압출 가공하는 방법에 대하여 설명한다. 제27도에 실선으로 도시된 부분이 제1 압출공(81)의 형상, 점선으로 도시된 부분이 제2 압출공(82)의 형상이다. 또, 사선으로 도시된 부분이 제1 압출공(81)과 제2 압출공(82)의 중첩 부분으로 구성되는 압출 성형공, 즉 성형되는 구성 부재의 단면 형상이다.

우선, 도 27 (a)에 도시된 바와 같이, 도시되지 않은 구동수단에 의해 제2 금형(72)을 제 1 금형(71)에 대해 슬라이딩시켜, 제1 압출공(81)과 제2 압출공(82)의 상호 웹 형성공(81b),(82b)을 연통시키고, 또 한쪽 플랜지부 형성공(81a),(82a)과 다른쪽 플랜지부 연통공(81c),(82c)을 연통시키지 않는 위치에서 성형재로서의 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 압출한다. 그러면, 이 성형재는 상기 웹 형성공(81b),(82b)이 연통된 부분만을 통과하여 압출되므로, 그 결과 상기 연통부의 길이 치수에 대응되는 플랫 바 모양의 웹만을 갖는 평판형의 구성 부재가 성형된다. 이 때, 상술한 상태를 유지하면서 제2 금형(72)을 이동시켜 웹 형성공(81b),(82b)의 연통 부분의 길이를 변화시킴으로써, 길이 방향을 향하여 구성 부재에 있어서의 웹 길이 치수를 변화시킬 수 있다.

이어서, 도 27 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 금형(72)을 제1 금형(71)측을향해 더욱 이동시켜, 한쪽 플랜지부 형성공(81a),(82a)의 일부와, 다른쪽 플랜지부 연통공(81c),(82c)를 연통시킨 위치에서 성형제를 압출한다. 그러면, 웹 HW의 양단부에 플랜지부 형성공(81a), (82a)과 플랜지부 연통공(81c),(82c)의 연통 부분에 상당하는 두께 치수 T의 플랜지 HF를 갖는 H형 구성 부재가 성형된다. 그리고, 상술한 상태를 유지하면서 제2 금형(72)을 이동시킴으로써, 길이 방향을 따라 구성 부재에 있어서의 플랜지 HF의 두께 치수W를 적절하게 변화시킬 수 있다.

또한, 제27도 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 금형(72)을 이동시켜 제1 압출공(81) 및 제2 압출공(82)의 한쪽 플랜지부 형성공(81a),(82a)을 다른쪽 플랜지부 연통공(81c),(82c)과 완전히 연통시킨 위치에서 성형재를 압출하면, 웹 HW의 양단부에 각각 최대 두께 치수의 플랜지 HF를 갖는 H형의 구성 부재가 성형가공된다. 그리고, 상술한 상태를 유지하면서, 제2 금형(72)을 이동시킴으로써, 플랜지 HF, HF 사이의 웹 HW의 길이 치수 L을 점차 변화시킬 수 있다.

또, 도 27 (b), (c)의 성형시에, 제3 금형(73A),(73B)을 적당하게 이동시키면, 제28도 (a)에 도시된 바와 같이 플랜지 HF의 길이 치수B를 적절히 바꾸거나, 제28도 (b)∼(f)에 도시된 바와 같이, 플랜지 HF를 적절하게 생략한, C형, T형, Z형, L형, I형 등의 각종 단면 형상을 만들어 낼 수 있다.

따라서, 상기 압출용 금형(70)에 의하면, 제1 금형(71), 제2 금형(72), 제3 금형(73A),(73B)의 상대 위치를 적절히 변화시킴으로써, 웹 HW의 길이를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 플랜지 HF의 두께나 길이까지도 자유롭게 조절할 수 있고, 구성 부재의 굽힘 강도를 광범위에 걸쳐 조절할 수 있다. 또한, 강도상의 관점에서 플랜지를 삭제하거나, 플랜지의 치수를 짧게 하는 경우, 또는 차체 등에의 조립시 다른 부재와 간섭되기 때문에 플랜지의 치수를 국부적으로 조정하는 경우에도, 성형 시점에서 간단하게 대응할 수 있고, 후공정 등에서 별도의 불필요한 부분의 플랜지를 절삭 가공한다고 하는 수고가 불필요하게 되어, 제조원가의 절감을 꾀할 수 있게 된다.

또, 제3 금형(73A),(73B)에 의해 제1 금형(71)의 제1 압출공(81) 벽면을 직접 구성하는 한편, 제1 금형(71)에 X방향으로 연장되는 구멍부(84), Y방향으로 연장되는 홈부(85A),(85B)를 형성하며, 구멍부(84)에 제2 금형(72)을 슬라이딩 가능하게 삽입하고, 홈부(85A),(85B)에 제3 금형(73A),(73B)을 슬라이딩 가능하게 삽입하므로, 제1 금형(71)에 대해 제2 금형(72), 제3 금형(73A),(73B)을 안정적으로 슬라이딩 가능하게 잡아둘 수 있으며, 따라서 구성 부재에 있어서의 성형 정도를 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에서는 도 29 (a)에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제3 금형 (73A),(73B)을 제1 금형(71)의 플랜지부 연통공(81c)의 양측, 플랜지부 형성공(81a)의 양측에 마련하였으나, 도 29 (b)에 도시된 바와 같이 제2 금형(72)측에 마련할 수도 있고, 도 29 (c)에 도시된 바와 같이 제 1 및 제2 금형 (71),(72)의 각 플랜지부 연통공(81c),(82c)의 양측에만 마련해도 된다. 또, 도 29 (d)에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 금형(71),(72)의 각 플랜지부 형성공(81a),(82a)의 양측에만 마련해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 플랜지부 형성공(81c),(82c)측의 제3 금형(73A)과,플랜지부 형성공(81a),(82a)측의 제3 금형(73B)을 분할한 경우를 나타내는데, 어느 정도 독립된 조정을 생략하는 경우에는 분할한 것을 일체화시켜도 된다.

또, 상기 실시예에서는, H형 부재의 양쪽 플랜지의 각 양단 치수를 조정하기 위해, 전체 4개의 제3 금형(73A),(73B)을 마련하고 있었으나, 양쪽 플랜지의 각 일단의 치수만을 조정하면 되는 경우에는, 도 30에 도시된 바와 같이, 일측에만 제3금형(73A),(73B)을 마련해도 된다. 또한, 한쪽 플랜지의 양단 치수만을 조정하면 되는 경우에는, 도 29 (c), (d)의 제1 금형(71)측 또는 제2 금형(72)측만의 구성으로 하면 된다. 또, 한쪽 플랜지의 일단부만을 조정하면 되는 경우에는, 어느 한곳에 제3 금형(73A),(73B)을 마련하면 된다.

또, 상기 실시예와 같이 H형 단면의 구성 부재를 형성하지 않고, C형 단면의 구성 부재를 형성하는 것만으로도 되는 경우에는, 도 31에 도시된 바와 같이, 웹 형성공(91b),(92b)을 중심으로 하여, 도면중 절반을 생략한 형태의 플랜지부 형성공(91a),(92a), 플랜지부 연통공(91c),(92c)으로 이루어지는 제1 압출공(91), 제2 압출공(92)을 마련하면 된다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 단면 압출공 금형 및 가변 단면 압출 성형 방법은, 알루미늄 등의 성형 재료를 압출 가공할 때에, 길이 방향을 향하여 웹의 길이나 플랜지의 유무 및 그 두께 치수 등을 자유롭게 변화시켜 성형할 수 있으며, 따라서 일반 승용차나 트럭 등의 각종 차량의 샤시 부재, 차체 부재, 범퍼재 등과 같은 구성 부재를 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등에 의해 일체로성형할 때 사용하기에 바람직하다.

Claims (12)

1. 제1 금형과 제2 금형을 구비하며,

   상기 제1 금형에는, 한쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되며, 또 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 형성됨과 동시에,

   상기 제2 금형에는, 다른쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 형성되며,

   상기 제1 금형과 제2 금형은, 상기 제1 압출공과 상기 제2 압출공이 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측에 위치시켜 성형재의 압출 방향으로 순차로 배치함과 동시에, 상기 웹 형성공을 따라 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 금형에는, 상기 웹 형성공과 평행하며, 또 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 구멍부가 형성됨과 동시에, 상기 구멍부 안에 상기 제2 금형이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 금형 및 제2 금형의 두께 방향의 각 일단에, 상기 각 개구부의 윤곽을 나타내는 베어링부를 형성하고, 이 베어링부로부터 각 타단측을 향해 상기 베어링부보다도 내경이 큰 오목부를 형성함과 동시에, 상기 제1 금형 및 제2 금형을, 서로의 상기 베어링부를 인접시켜 배치한 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
4. 제1 금형 및 제2 금형과 상기 제1 및 제2 금형의 상대 이동 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 상대 이동 방향과 교차하는 방향의 최대 폭 치수를 조절하는 제3 금형을 구비하여 이루어지며,

   상기 제1 금형에는, 한쪽의 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되며 또 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 상기 개구로서 형성되고,

   상기 제2 금형애는, 다른쪽의 상기 플랜지의 최대 두께와 동일한 폭을 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 상기 개구부로서 형성되며,

   상기 제1 금형과 제2 금형은, 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키며, 또 한쪽 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측으로 위치시켜서 상기 웹 형성공을 따라 상대 이동 가능하게 배치되며,

   상기 제3 금형은, 상기 플랜지부 형성공의 길이 방향의 선단 외방에 동일한길이 방향으로 이동 자재로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
5. 제4항에 있어서, 상기 제3 금형은, 상기 플랜지부 형성공의 길이 방향의 양단 외방의 적어도 한쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 금형에는, 상기 웹 형성공과 평행하며 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 구멍부와, 상기 플랜지부 형성공과 평행하며 성형재의 압출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 홈부가 형성되어, 상기 구멍부 안에 상기 제2 금형이 슬라이딩 가능하게 삽입되며,

   상기 홈부 안에 상기 제3 금형이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
7. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 압출공과 상기 제2 압출공은, 적어도 서로의 상기 플랜지부 형성공 및 웹 형성공이 동일한 형태이며, 또각각 상기 플랜지부 형성공의 연장 방향과 평행한 선에 대해 대칭이 되도록 상기 제1 금형과 상기 제2 금형에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서, 상기 웹 형성공은, 상기 플랜지부 형성공의 연장 방향의 중앙 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출용 금형.
9. 제1 금형과 제2 금형을 구비하며, 상기 제1 금형에는, 한쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되고, 또 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 형성됨과 동시에, 상기 제2 금형에는, 다른쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 형성되며, 상기 제1 금형과 제2 금형은, 상기 제1 압출공과 상기 제2 압출공이 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측에 위치시켜 성형재의 압출 방향으로 순차로 배치됨과 동시에, 상기 웹 형성공을 따라 상대적으로 이동 가능하게 설치되어있는 가변 단면 압출용 금형을 이용하여,

   이 가변 단면 압출용 금형을 따라 성형재를 압출하면서 상기 제1 금형과 상기 제1 금형을 상대적으로 이동시켜,

   상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공과 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시키지 않는 위치와,

   상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 일부와 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치와,

   상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 전체와 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치 중에서 적어도 2 이상의 위치에 있어서 압출 성형을 행함으로써, 길이 방향을 따라 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출 가공하는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출 성형 방법.
10. 제1 금형 및 제2 금형과 상기 제1 및 제2 금형의 상대 이동 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 상대 이동 방향과 교차하는 방향의 최대 폭 치수를 조절하는 제3 금형을 구비하여 이루어지며, 상기 제1 금형에는, 한쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에형성되며, 또 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제1 압출공이 상기 개구로서 형성되며, 상기 제2 금형에는, 다른쪽 상기 플랜지의 최대 두께 치수와 동일한 폭 치수를 갖는 플랜지부 형성공과, 이 플랜지부 형성공과 교차하는 방향으로 연장되는 웹 형성공과, 이 웹 형성공의 타단부에 형성되어 상기 플랜지부 형성공보다도 큰 폭을 갖는 플랜지부 연통공을 가지고 이루어진 제2 압출공이 상기 개구로서 형성되며, 상기 제1 금형과 제2 금형은, 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 금형의 상기 플랜지부 형성공을 다른쪽 금형의 상기 플랜지부 연통공측에 위치시켜, 상기 웹 형성공을 따라 상대 이동 가능하게 배치되며, 상기 제3 금형은, 상기 플랜지부 형성공의 길이 방향 선단 외방에 동일한 길이 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있는 가변 단면 압출용 금형을 이용하여,

    이 가변 단면 압출용 금형을 따라 성형재를 압출하면서 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 상대적으로 이동시켜,

    상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 일부와 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치와,

    상기 제1 압출공과 제2 압출공의 서로의 상기 웹 형성공을 연통시키고, 또 한쪽 상기 플랜지부 형성공의 전체와 다른쪽 상기 플랜지부 연통공을 연통시킨 위치 중 적어도 한쪽 위치에서 압출 성형을 행하며,

    또한 그 때, 상기 제3 금형에 의해 상기 플랜지부 형성공의 길이 치수를 조정함으로써, 길이 방향을 향하여 단면 형상이 변화하는 성형품을 압출 가공하는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출 성형 방법.
11. 콘테이너 안으로 공급된 성형재를 압압 수단에 의해 압압하여 금형공으로부터 압출하면서, 가변 수단에 의해 상기 금형공의 개구 면적을 변화시킴으로써, 압출 방향으로 단면적이 변화하는 성형체를 얻는 가변 단면 압출 성형 방법에 있어서,

    미리 제어수단에 상기 성형체의 길이 치수에 대한 상기 금형공의 개구 면적의 변화율 및 상기 압압 수단에 의한 성형재의 압출량을 설정하고, 상기 압출 성형시에 상기 압압 수단의 이동량을 검출하면서, 상기 제어 수단에 의해 이 이동량에 대응하는 성형체의 압출 길이 및 개구 면적이 되도록, 상기 가변 수단에 의한 상기 개구 면적의 변화량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출 성형 방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 압압 수단은 상기 성형재를 압압하는 램이며, 또 미리 상기 제어 수단에, 상기 콘테이너의 단면적 D 및 상기 성형체의 길이 z에 대한상기 개구 면적 A의 변화식 A=f(z)을 입력하고, 상기 램이 x에서 dx 이동한 검출신호에 따라, 상기 제어수단에 의해 상기 성형체가, D · dx=f(z) · dz에 근거하여 산출한 상기 dx에 대응하는 압출 길이 dz 및 면적 A가 되도록, 상기 가변수단에 의해 상기 개구 면적의 변화량을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 단면 압출 성형 방법.