CN111432951A - 挤压装置和挤压方法 - Google Patents

Abstract

本发明的挤压装置(1)具有：挤出部(3)，所述挤出部(3)具有收纳挤出材料(EM)的容器(18)和对将挤出材料(EM)挤出的冲模(16)进行支承的端板(10)；和控制部(5)，所述控制部(5)控制挤出部(3)的动作，所述挤出部(3)的动作包括将容器(18)按压于冲模(16)的容器密封力(f)。控制部(5)以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，将补充压力(Pa)沿着挤出的方向施加给容器(18)，所述补充压力(Pa)与随着挤出的进行而增加的减少容器密封力(fd)对应。

Description

挤压装置和挤压方法

技术领域

本发明涉及用于铝合金等金属材料的挤出成型的挤压装置和挤压方法。

背景技术

一般来说，关于对由金属材料(例如铝或其合金材料等)构成的被称作坯料的挤出材料进行挤出成型的挤压装置，在通过液压前进驱动的主缸的主活塞的末端部，借助主十字头而安装有挤出杆。基于挤压装置的挤出成型具有镦锻工序和挤出工序。在镦锻工序中，在通过容器缸等将容器按压于配置在端板侧的冲模的状态下，使挤出杆前进而使收纳于容器内的挤出材料按压于冲模。然后，在挤出工序中，使主活塞进一步前进，由此通过挤出杆将挤出材料按压于冲模，并从冲模挤出成型出规定的产品。

在基于挤压装置的这样的挤出成型中，通过容器缸等将容器按压于配置在端板侧的冲模的力被称为容器密封力。容器密封力是：在通过挤出杆按压容器内收纳的挤出材料时，为了防止“开花现象”，在挤出工序中通过容器缸等液压缸而施加至容器的力。所谓“开花现象”是指挤出材料从冲模端面与容器前端面之间挤出的现象。

例如，在专利文献1中公开有恒压挤出控制方法，该方法将在挤出工序中作用于冲模的容器密封力控制成从挤出开始时到挤出完成时都保持恒定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-035036号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据专利文献1中所公开的恒压挤出控制方法，通过防止与挤出工序的进行相伴随的容器密封力的减少，能够防止大多在挤出工序后半部分发生的“开花现象”。

然而，在专利文献1的恒压挤出控制方法中，在从挤出开始时到挤出工序的中途为止、即在挤出工序的前半部分，将容器保持件向与挤出相反的方向按压来削减作用于冲模的容器密封力。通过削减该容器密封力，专利文献1的恒压挤出控制方法将在挤出工序中作用于冲模的容器密封力控制成从挤出开始时到挤出结束时都保持恒定。

如上所述，由于专利文献1在挤出工序的前半部分向与挤出相反的方向按压冲模，因此，作用于例如通过横拉杆连结的端板与主缸壳体之间的挤出作用力的反作用力从挤出开始时持续减小。若挤出作用力的反作用力持续减少，则通过冲模而受到挤出作用力的反作用力的端板的变形量减少，因此该变形量也影响冲模的变形量。在此，端板的变形主要是由弯曲变形引起的挠曲，冲模的变形是由长度方向上的压缩或弯曲引起的挠曲。这些挠曲会对被挤出的产品的精度产生不良影响。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供这样的挤压装置和挤压方法：既能够防止“开花现象”又能够抑制端板、冲模等发生挠曲。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的挤压装置具有：挤出部，所述挤出部具有收纳挤出材料的容器和对冲模进行支承的端板，所述冲模将挤出材料挤出；和控制部，所述控制部控制挤出部的动作。作为控制部进行控制的对象，包括将容器按压于冲模的容器密封力。

本发明的控制部以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，将补充压力沿着挤出的方向施加给容器，所述补充压力与随着挤出的进行而增加的减少容器密封力对应。

本发明的控制部优选以如下方式控制补充压力的施加：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间内，维持作为挤出开始时的容器密封力的基准容器密封力。

本发明的控制部优选将在挤出开始时计算出的基准容器密封力作为基准容器密封力。

本发明的控制部优选计算出作为挤出中的容器密封力与基准容器密封力之差的减少容器密封力。

本发明的控制部优选以如下方式进行控制：将所述挤出开始时的最大实际挤出作用力的20％以上且30％以下的力作为所述补充压力施加给容器。

本发明的挤出部优选具有容器缸，所述容器缸使容器前进而接近端板，或者使容器后退而远离端板。

该容器缸优选为：在沿着挤出的方向的长度方向X上排列配置有第1油室和第2油室，第1油室和第2油室分别具有在长度方向X上被分割成两部分而成的分割油室。

本发明的控制部优选具有恒压挤出控制用液压回路，所述恒压挤出控制用液压回路在通过容器缸使容器前进时对容器缸的第1油室和第2油室的一方或双方供给工作油。该恒压挤出控制用液压回路独立于用于将挤出材料挤出的液压回路。

本发明提供一种挤压方法，其将收纳挤出材料的容器按压于将挤出材料挤出的冲模，一边施加容器密封力一边从冲模将挤出材料挤出。

在本发明的挤压方法中，将基准容器密封力与挤出中容器密封力之差作为减少容器密封力。在此，基准容器密封力是指：将收纳挤出材料的容器按压于将挤出材料挤出的冲模并一边施加容器密封力一边从冲模将挤出材料挤出的挤压方法中的、挤出开始时的容器密封力。并且，所谓挤出中容器密封力是指挤出中的容器密封力。

在本发明的挤压方法中，在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间内，沿着挤出的方向对容器施加与减少容器密封力对应的补充压力。

在本发明的挤压方法中，优选以这样的方式施加补充压力：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间内，维持挤出开始时的基准容器密封力。

在本发明的挤压方法中，优选的是，基准容器密封力和挤出中容器密封力基于在挤出开始时之后检测出的信息。而且，根据检测出的基准容器密封力和挤出中容器密封力，在挤出中计算减少容器密封力和补充压力。

发明效果

根据本发明，在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，沿着挤出的方向对容器施加补充压力，所述补充压力与随着挤出的进行而增加的减少容器密封力对应。由此，借助冲模而传播到端板的挤出作用力能够在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间内恒定地维持。因而，由于挤出作用力而产生于端板和冲模上的挠曲量能够维持挤出开始时的状态至挤出完成时为止。

并且，根据本发明，以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，沿着挤出的方向对容器施加补充压力，所述补充压力与随着挤出的进行而减少的容器密封力对应。通过施加该补充压力，能够在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间内确保足够防止“开花现象”的容器密封力。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的挤压装置的概要俯视图。

图2是第1实施方式所涉及的挤压装置的主缸壳体的概要主视图。

图3是第1实施方式所涉及的挤压装置的容器缸的概要剖视图。

图4的(a)是图1的局部放大图，是示出在挤压装置的构件中产生的力的图，图4的(b)是示出挤出作用力F和容器密封力f在挤出工序中的变动的曲线图，图4的(c)是示出第1实施方式所涉及的恒压挤出控制的曲线图。

图5是用于通过第1实施方式所涉及的挤压装置来执行恒压挤出控制方法的概要液压回路图。

图6是示出第1实施方式所涉及的各种参数的计算步骤的流程图。

图7的(a)是示出至设定基准容器密封力为止的步骤的流程图，图7的(b)是示出至计算减少容器密封力为止的步骤的流程图。

图8是用于通过第2实施方式所涉及的挤压装置来执行主十字头后退控制方法的概要液压回路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的挤压装置和挤压方法进行详细说明。另外，以下的实施方式并不限定各权利要求所涉及的发明，并且，在实施方式中说明的特征的所有组合并非都是发明的解决手段所必须的。

[第1实施方式]

首先，参照图1和图2对第1实施方式所涉及的挤压装置1的主要结构进行说明。

[挤压装置1中的挤出部3]

第1实施方式所涉及的挤压装置1包括端板10、主缸壳体12和主缸12A来作为挤出部3。

端板10在与主缸壳体12对置的一侧的面上支承冲模16。主缸壳体12与端板10对置地配置，并通过多个横拉杆14而与端板10连接。主缸12A配置于主缸壳体12的大致中央。

并且，挤压装置1包括主十字头22和主活塞12B来作为挤出部3。

主十字头22配置于端板10与主缸壳体12之间，在主十字头22的前端面，突出地配置有挤出杆24。主活塞12B的一端侧固定于主十字头22的后端面，另一端侧收纳于主缸12A内，主活塞12B使主十字头22前进而接近端板10。

而且，挤压装置1包括多个侧缸26、容器18和多个容器缸28来作为挤出部3。

如图2所示，侧缸26配置于主缸12A的周围，侧缸26使主十字头22前进而接近端板10，或者使主十字头22后退而远离端板10。

容器18配置于端板10与主十字头22之间，收纳挤出材料EM。

容器缸28使固定于容器保持件19的容器18前进而接近端板10，或者使容器18后退而远离端板10。

另外，在挤压装置1中，将配置有端板10的一侧定义为前，将配置有主缸壳体12的一侧定义为后。在图1、图3、图5的(a)和图8中，将前标记为(F)，将后标记为(B)。并且，该前和后包含有相对的含义，例如可以说主十字头22相对于容器保持件19配置在后方。

并且，在挤压装置1中，用图1、图3和图8所示的箭头定义长度方向X。而且，用表示长度方向X的两个箭头中的向左的箭头所示的方向来定义挤出的方向。

[容器缸28]

容器缸28在挤压装置1中具有特征性的构件。即，容器缸28配置于主缸壳体12，在挤出工序中，使容器18从主缸壳体12侧前进而将其按压于配置在端板10上的冲模16。

并且，容器缸28成为所谓的串联结构。即，如图3所示，容器缸28在活塞杆28A的长度方向X上具有多个油室。具有如下特征：在与该油室连通的活塞杆28A上，按照每个油室形成有能够在油室内沿长度方向X滑动的活塞，并且在油室内形成有在长度方向X上被活塞分割成两个部分的分割油室。以下，参照图3对容器缸28的更具体的结构进行说明。图3的(a)示出了使容器缸28的活塞杆28A后退至后退极限位置的状态，图3的(b)示出了容器缸28的活塞杆28A位于中间位置的状态。

容器缸28的第1油室51和第2油室61在长度方向X上从容器18侧(前方F)排列配置。第1油室51和第2油室61由连结部71分隔。分别与第1油室51和第2油室61连通的活塞杆28A构成为：与前方(F)的第1油室51连通的第1杆52和与后方(B)的第2油室61连通的第2杆62在第1油室51侧通过螺纹结构等连接。前方(F)的第1油室51形成于第1杆52贯通的第1缸体53，后方(B)的第2油室61形成于第2缸体63。而且，第1缸体53和第2缸体63以第1缸体53的后方(B)的开口部与第2缸体63的前方(F)的开口部对置的方式固定于连结部71。连通第2油室61的第2杆62贯通连结部71，由此第1油室51和第2油室61形成为各自独立的油室。

另一方面，在第1杆52和第2杆62的、第1油室51侧的连结部分，设置有使第1油室51在长度方向X上分割成两个部分的第1活塞54。并且，使第2油室61在长度方向X上分割成两个部分的第2活塞64设置于第2杆62的后端。第1活塞54和第2活塞64通过螺纹结构等而安装在相应的部分。

在第1缸体53的前方(F)安装有固定第1杆52用的密封部件等的密封固定部件55。并且，在第2缸体63的后方(B)的开口处安装有封闭部件65，该封闭部件65兼顾开口的封闭和密封部件的固定。

在具有上述结构的容器缸28中，如图3的(b)所示，将第1油室51区分为分割油室56A和分割油室56B来称呼，将第2油室61区分为分割油室66A和分割油室66B来称呼。

分割油室56A占有在长度方向X上被第1活塞54分割成两个部分的第1油室51的前方、即比第1活塞54靠前方(F)的部分。分割油室56B占有第1油室51的后方、即第1活塞54与连结部71之间的部分。并且，分割油室66A占有在长度方向X上被第2活塞64分割成两个部分的第2油室61的前方、即连结部71与第2活塞64之间的部分。分割油室66B占有第2油室61的后方、即第2活塞64与封闭部件65之间的部分。

在长度方向X上被第1活塞54和第2活塞64分割成两个部分的第1油室51和第2油室61各自连接有液压配管P1、P2、P3和P4。

在使容器18前进/按压的情况下，工作油经由液压配管P2和液压配管P4中的至少一方而被供给到分割油室56B和分割油室66B中的至少一方。在想要获得较大的输出时，对液压配管P2和液压配管P4双方供给工作油。并且，在使容器18后退的情况下，工作油经由液压配管P1和液压配管P3中的至少一方而被供给到分割油室56A和分割油室66A中的至少一方。同样地，在想要获得较大的输出时，对液压配管P1和液压配管P3双方供给工作油。

另外，图3的(a)、图3的(b)是容器缸28的具体结构的一例，本发明的容器缸28的结构并不限定于图3所示的结构。例如，如图5所示，本发明能够采用利用一个活塞来对一个油室进行分割的单缸方式。并且，为了简化附图，在图3中省略密封部件、螺纹结构和固定部件(螺栓等)的图示。

[容器密封力]

接着，参照图4对容器密封力进行说明。

如图4的(a)所示，在冲模16和容器18的抵接面产生使容器18按压于冲模16的容器密封力f。

在挤出工序中，当通过挤出杆24将收纳于容器18内的挤出材料EM按压于冲模16时，挤出材料EM通过施加给挤出材料EM的挤出作用力F在容器18内沿圆周方向塑性变形。由于挤出材料EM的外周面与收纳挤出材料EM的容器18的内周面进行面接触，因此在挤出工序中在挤出材料EM的外周面与容器18的内周面之间产生摩擦力Fb。因此，对于通过挤出杆24应该施加给挤出材料EM而使其接近端板10的前进方向的挤出作用力F，其由经由挤出材料EM而作用于冲模16的所需挤出力Fa与摩擦力Fb之和、即F＝Fa+Fb来表示。

所需挤出力Fa是没有摩擦力Fb的状态下的、从冲模16挤出成型挤出材料EM时的冲模16的挤出阻力。只要在挤出工序中使挤出材料EM的温度不发生变动，则所需挤出力Fa从挤出开始时到挤出完成时大致均匀。

另一方面，摩擦力Fb在挤出开始时最大，将此时的摩擦力Fb作为最大摩擦力Fbmax。这是因为，在挤出开始时，挤出材料EM与容器18的接触面积最大。该接触面积与存在于容器18的内部的挤出材料EM的长度方向X的尺寸、即挤出材料长度L成正比关系。

摩擦力Fb与挤出材料长度L随着挤出工序的进行而减少这一情况成比例地持续减小。而且，当挤出完成时，若挤出材料长度L成为最小挤出材料长度Lmin，则摩擦力Fb达到最小摩擦力Fbmin。

因此，如图4的(b)所示，挤出开始时的挤出作用力F(Fa+Fbmax)在挤出完成时减小至Fa+Fbmin。图4的(b)的横轴是挤出材料EM的挤出材料长度L，原点是最大挤出材料长度Lmax。该原点表示压开始时，此时的挤出材料长度L是最大挤出材料长度Lmax。同样地，纵轴表示挤出作用力F。

而且，如图4的(a)所示，该挤出材料EM与容器18之间的摩擦力Fb的反作用力Fb’朝向使容器18按压于冲模16的方向(即与容器密封力f相同的方向)对容器18起作用。该反作用力Fb’一般是最大实际挤出作用力F的30％左右，至少挤出开始时的最大摩擦力Fbmax的最大反作用力Fb’max是这样的力：其作为防止“开花现象”的容器密封力f来说是充分的。因而，只要能够将最大实际挤出作用力的30％以下的力(优选为20％以上的力)作为补充压力Pa施加给容器18，则能够防止“开花现象”。

[挤压装置1的控制部5]

接着，参照图5对用于使挤压装置1工作的液压回路进行说明。

挤压装置1具有液压回路，所述液压回路包括：压力检测单元81；恒压挤出控制用工作油供给源82；和包括恒压挤出控制用压力控制单元83在内的恒压挤出控制用液压回路84。挤压装置1具有控制器85，该控制器85对压力检测单元81、恒压挤出控制用工作油供给源82、以及包括有恒压挤出控制用压力控制单元83的恒压挤出控制用液压回路84的动作进行。

压力检测单元81、恒压挤出控制用工作油供给源82、包括有恒压挤出控制用压力控制单元83的恒压挤出控制用液压回路84、以及控制器85构成本发明的控制部5。

以下，恒压挤出控制用工作油供给源82、恒压挤出控制用压力控制单元83和恒压挤出控制用液压回路84简写为工作油供给源82、压力控制单元83和控制用液压回路84。

压力检测单元81检测使主十字头22前进时的主缸12A内的工作油的压力。并且，压力检测单元81检测被供给到主缸12A的工作油的压力。压力检测单元81由压力接受器等压力传感器构成。

在使容器18前进时，工作油供给源82向容器缸28的第1油室51的分割油室56B和第2油室61的分割油室66B的一方或双方供给工作油。在使容器18后退时，工作油供给源82向容器缸28的第1油室51的分割油室56A和第2油室61的分割油室66A的一方或双方供给工作油。

在图5所示的单缸的容器缸28的情况下，当向油室56A和油室56B供给工作油时，构成差压电路，因此能够加快杆的前进速度。

上述的液压回路的结构是用于使容器18前进或后退的、独立于从主工作油供给源开始的液压回路的、专用的液压回路。但是，工作油供给源82不是仅在挤出工序中的恒压挤出控制中被使用，在挤出工序以外，还能够与主工作油供给源一起进行驱动。但是，在图3中，为了简化液压回路，省略了主工作油供给源和从该供给源开始的液压回路的图示。主工作油供给源例如由一个以上的液压泵构成。另外，在图5的概要液压回路图中，对工作油供给源82的液压泵图示了可变排出量液压泵的符号，但也可以是通过驱动马达的转速控制来控制排出量的液压泵。

在挤出工序中，在使挤出杆24前进而将收纳于容器18内的挤出材料EM从冲模16挤出时，工作油从未图示的主工作油供给源被供给到主缸12A和侧缸26。该工作油以为了实现如下情况而需要的压力和排出量被供给：以所希望的挤出作用力F和所希望的挤出速度使挤出杆24和主十字头22前进。

另外，由于图5是用于通过第1实施方式所涉及的挤压装置1来执行恒压挤出控制方法的概要液压回路图，因此，仅对说明所需的主要的阀和压力控制设备标注标号并进行说明。因而，没有记载实际的液压回路所需的所有液压设备，并且，关于已记载但未标注标号的阀，停留于在图5中图示的“开”、“闭”的状态。

在挤出开始时，已经完成了容器密封工序，所述容器密封工序为：通过容器缸28使容器18前进并使容器18按压于冲模16。因此，处于这样的状态：工作油以依照初始容器密封力的压力充满容器缸28的分割油室56B和分割油室56B，且能够通过控制用液压回路84控制容器密封力f。

处于该状态的本实施方式的液压回路由于具有工作油供给源82和包括压力控制单元83的控制用液压回路84，因此能够实现抑制了挤出作用力F的变动的恒压挤出控制方法。

以下，还参照图6和图7对该控制步骤进行说明。以下说明的步骤被区分为：恒压控制中的补充压力Pa的计算步骤；和施加所计算出的补充压力Pa来控制容器缸28的动作的恒压挤出控制步骤。

[恒压控制中的补充压力Pa的计算]

如图6所示，在此说明的控制步骤具有基准容器密封力设定工序(图6中的S101)、减少容器密封力计算工序(图6中的S103)和补充压力计算工序(图6中的S105)。该控制步骤是计算为了在挤出工序中防止开花现象而施加的补充压力Pa的步骤。控制器85执行该步骤。

[基准容器密封力设定工序]

还参照图7的(a)对基准容器密封力设定工序(图6中的S101)的具体步骤的例子进行说明。

首先，在挤出工序开始时，压力检测单元81检测工作油的开始时压力Ps(S201)。

控制器85获取通过压力检测单元81检测出的开始时压力Ps，并计算基于开始时压力的开始时实际挤出作用力Fs(S203)。并且，控制器85还通过开始时实际挤出作用力Fs计算借助容器18而作用于冲模16的力、即基于挤出作用力F的挤出材料EM与容器18之间的最大摩擦力Fbmax(＝最大反作用力Fb’max)(S205)。控制器85将该最大反作用力Fb’max设定为基准容器密封力fs(S207)。

接着，参照图7的(b)对减少容器密封力计算工序(图6中的S103)进行说明。

压力检测单元81检测进行挤出工序的期间的工作油的压力、即挤出中压力Pex，控制器85获取检测到的挤出中压力Pex(S301)。控制器85计算出基于获取到的挤出中压力Pex的挤出中实际挤出作用力Fex和基于挤出中实际挤出作用力Fex的挤出中的摩擦力Fb(＝反作用力Fb’)(S303、S305)。

而且，控制器85将计算出的反作用力Fb’设定为挤出中容器密封力fex(S307)，并计算作为该挤出中容器密封力fex与基准容器密封力fs之差的减少容器密封力fd(S309)。

返回到图4的(c)对减少容器密封力fd进行说明。

将挤出材料长度L为L1的时刻的反作用力Fb’作为挤出中容器密封力fex(fex＝Fb’)。控制器85计算作为挤出中容器密封力fex与基准容器密封力fs之差的减少容器密封力fd(fd＝fs-fex)。该减少容器密封力fd与在挤出工序中减少的摩擦力Fb或反作用力Fb’的减少量(Fbmax-Fb或Fb’max-Fb’)大致相同，减少容器密封力fd随着挤出的进行而增加。

[补充压力计算工序]

接着，控制器85计算与通过减少容器密封力计算工序所计算出的减少容器密封力fd大致相同且朝向挤出方向的力，将其作为容器密封力的补充压力Pa(图6中的S105)。补充压力Pa是向容器缸28供给工作油的供给压力，补充压力Pa借助容器缸28朝向挤出方向施加给容器18。

优选的是，在理想的情况下，补充压力Pa的绝对值与减少容器密封力fd相同。因而，如图4的(c)所示，从挤出开始时到挤出完成时为止，在挤出材料EM的挤出材料长度L为任意长度的时刻，被施加了补充压力Pa后的容器密封力f均与基准容器密封力fs一致。即，被施加了补充压力Pa的挤压装置1能够从挤出开始时到挤出完成时都维持在挤出开始时向挤出方向施加给容器18的基准容器密封力fs。这样，基于挤压装置1的挤压方法在挤出工序中以恒压实现挤压。另外，虽然叙述了容器密封力f与基准容器密封力fs一致，但这始终是理想的状况，在现实的装置中，容器密封力f和基准容器密封力fs之间可能产生偏差。

[恒压挤出控制步骤]

控制器85在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间持续计算补充压力Pa。控制器85在控制用液压回路84中对压力控制单元83进行控制，以便按照实时计算出的补充压力Pa使工作油从工作油供给源82供给到容器缸28的各油室(分割油室56B和分割油室66B)。

工作油供给源82可以是可变排出量液压泵，但优选为通过驱动马达的转速来控制排出量的液压泵。并且，优选的是，压力控制单元83采用能够实时控制液压回路的工作油压力的压力控制设备、例如比例电磁式安全阀等。

在第1实施方式所涉及的挤压装置1中，通过实施上述的恒压挤出控制方法，由此，如图4的(c)所示，能够在从挤出工序开始到完成为止的期间内使容器密封力f维持为基准容器密封力fs(＝Fb’max)。另外，在图4的(c)中，以Lmax确定挤出工序的开始，以Lmin确定挤出工序的完成。在此期间，由于挤出作用力F的减少，反作用力Fb’(挤出中容器密封力fex)也减少。但是，由于与反作用力Fb’的减少、即减少容器密封力fd的增加相对应的补充压力Pa的工作油被供给到容器缸28，因此能够进行修正以对反作用力Fb’的减少进行补偿。该修正在图5的(c)所示的带有阴影线的修正区域A中示出。修正的结果是，挤压装置1能够在挤出工序中使容器密封力f维持为大致恒定(基准容器密封力fs(＝Fb’max))。

并且，在上述的恒压挤出控制方法中，通过配置于主缸壳体12的容器缸28，使容器18从主缸壳体12侧按压于冲模16，从而对图4的(c)的修正区域A进行增加修正。如前面所说明的，该减少容器密封力fd的增加量与在挤出工序中减少的摩擦力Fb的减少量(Fbmax-Fb)大致相同。增加修正时的作用于容器缸28的反作用力作用于端板10与主缸壳体12之间。

即，在上述的恒压挤出控制方法中，增加修正了与在挤出工序中减少的挤出作用力F的减少量大致相同的、向相同的方向起作用的力。因此，在挤出工序中，作用于端板10与主缸壳体12之间的力(挤出作用力F的反作用力)也维持为大致恒定。换句话说，通过对图4的(c)所示的修正区域A进行增加修正，由此，在示出挤出作用力F在挤出工序中的变动的图4的(b)中，如单点划线所示，从挤出开始到挤出工序完成为止，挤出作用力F(Fa+Fbmax)被维持。挤出作用力F借助冲模16而传播到端板10。

[第1实施方式的效果]

接着，对第1实施方式的挤压装置1所起到的效果进行说明。该效果包括：关于防止开花现象的效果；和关于提高挤出成型品的尺寸和形状精度的效果。并且，包括这样的效果：通过采用容器缸28，既能够抑制缸径的大径化又能够产生较大的输出。

[与提高尺寸和形状精度相关的效果]

根据第1实施方式，以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，对容器18朝向挤出的方向施加补充压力Pa，其中，所述补充压力Pa与伴随着挤出的进行的减少容器密封力fd相对应。由此，借助冲模16而传播到端板10的挤出作用力F能够从挤出开始时到挤出完成时都维持为恒定。因而，由于挤出作用力F而在端板10和冲模16上产生的挠曲量直到挤出完成时都维持为挤出开始时的状态。另外，在端板10上产生的挠曲主要是由弯曲变形引起的挠曲，冲模16的挠曲是由长度方向X上的压缩或弯曲变形所引起的挠曲。

[与防止开花现象相关的效果]

根据第1实施方式，以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，对容器18朝向挤出的方向施加补充压力Pa，其中，所述补充压力Pa对与挤出的进行相伴随的减少容器密封力fd进行补充。根据第1实施方式，通过施加该补充压力Pa，能够在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间确保足够防止“开花现象”的容器密封力f。

[能量效率]

并且，根据第1实施方式，由于通过朝向挤出方向的按压来补充减少容器密封力fd，因此不会使挤出作用力F减小。因而，根据第1实施方式，与向挤出的相反方向按压的专利文献1相比，能量效率得到了提高。

[抑制缸径的大径化且能够实现大输出]

第1实施方式所涉及的挤压装置1的容器缸28沿长度方向X具有多个油室(具体地说，为第1油室51和第2油室61这两个油室)。而且，在与第1油室51和第2油室61连通的第1杆52和第2杆62上，形成有分别能够在第1油室51和第2油室61内沿长度方向X滑动的第1活塞54和第2活塞64。其结果是，在第1油室51和第2油室61中分别形成有在长度方向X上被第1活塞54和第2活塞64分割为两部分而成的分割油室56A、56B、66A、66B。因此，能够将既可抑制缸径的大径化又可产生大的输出的容器缸配置于主缸壳体，来获得较大的容器密封力或容器分离力。其结果是，在第1实施方式所涉及的挤压装置1中，能够获得较大的容器密封力或容器分离力。并且，通过使工作油供给到该多个油室中的一个，由此能够在不增加工作油的供给量的情况下驱动容器缸。

[第2实施方式]

接着，参照图8对第2实施方式所涉及的挤压装置2和挤压装置2的主十字头后退控制方法进行说明。

第2实施方式所涉及的挤压装置2本身包括配置于主缸壳体12的容器缸28的结构，其基本结构与第1实施方式所涉及的挤压装置1的结构相同。因而，对与图1和图5相同或功能上没有变化的结构标注与这两个图相同的标号并省略说明。

第2实施方式所涉及的挤压装置2与第1实施方式所涉及的挤压装置1的主要不同点在于液压回路。具体的不同点在于：具有主十字头后退用液压回路284，所述主十字头后退用液压回路284能够任意选择将从容器缸28的各油室(第1油室51和第2油室61)排出的排出工作油供给至侧缸26的连通状态、和不供至侧缸26的封闭状态。

该排出工作油在通过容器缸28使容器18(容器保持件19)后退时被排出。并且，该排出工作油是为了通过侧缸26使主十字头22后退而被使用的。

在挤压装置2中，在挤出工序完成以后，为了进行下一个挤出工序，能够实施主十字头后退控制方法，该主十字头后退控制方法活用了容器缸28的特征，来缩短使容器18或挤出杆24和主十字头22后退时所需的时间。以下，依次说明该后退控制的步骤。

在挤出工序完成以后，使容器18和主十字头22(挤出杆24)后退，使作为挤出残料的挤出材料EM在冲模16的端面露出。

接着，使用于切断省略图示的挤出残料的剪切装置等从上方下降到冲模16与容器18之间，将在冲模16的端面露出的挤出残料切断并去除。

接着，使主十字头22后退至后退极限位置(主十字头后退工序)，进行将新的挤出材料EM收纳于容器18的收纳准备。

更具体地说，首先，关闭阀201C，使从作为主工作油供给源的主泵282(通常是多台)向侧缸26供给工作油的液压回路封闭。由此，打开阀201B，使主十字头后退用液压回路284的封闭状态成为连通状态(容器后退准备工序)。

接着，在容器18与挤出杆24之间确保供给新的挤出材料EM的空间长度。为此，打开阀201A，从主泵282向容器缸28的分割油室56A(第1油室51)和分割油室66A(第2油室61)供给工作油，使容器18后退至后退极限位置(容器后退工序)。另外，为了加快容器18的后退速度，能够采用以下的步骤。即，从主泵282仅向容器缸28的分割油室56A和分割油室66A中的任意一个分割油室供给工作油，对于另一个分割油室，能够打开未图示的油箱管路，从工作油箱吸引工作油。

此时，由于使主十字头后退用液压回路284成为连通状态，因此从容器缸28的两个油室排出的工作油全都经由阀201B而供给到侧缸26的活塞杆侧的油室。这样，主十字头22后退。

在此，在以往的挤压装置中，也存在如下情况：在容器18后退时，使从容器缸28排出的排出工作油全部供给到侧缸26来使主十字头22后退。然而，至容器18到达后退极限位置为止，从容器缸28排出的排出工作油的容积一般小于使主十字头22到达其后退极限位置所需的供给工作油的容积。在该情况下，需要在容器18到达后退极限位置之后，切换液压回路，使来自主工作油供给源的工作油供给到侧缸26，使未到达后退极限位置的主十字头22重新后退至后退极限位置。这样一来，难以缩短使主十字头22后退至后退极限位置(主十字头后退工序)所需的时间。

如在第1实施方式中所说明的，挤压装置2的容器缸28既能够抑制缸径的大径化，又能够产生较大的输出。因而，能够增大从该容器缸28排出的排出工作油的容积。因此，通过在容器18到达后退极限位置之前，使主十字头22后退至更接近其后退极限位置的位置，由此能够缩短主十字头后退工序所需的时间。

并且，该容器缸28能够构成为：该容器缸28能够通过侧缸26而使从自身排出的排出工作油的容积与使主十字头22到达其后退极限位置所需的供给工作油的容积大致相同、或者比供给工作油的容积大。这样一来，通过上述的主十字头后退控制方法，能够与容器后退工序的完成几乎同时地、或者在容器后退工序完成之前完成主十字头后退工序，从而能够更加缩短主十字头后退工序的所需时间。除此之外，在完成容器后退工序之后，无需为了进行主十字头再次后退至后退极限位置的再后退动作而将来自主工作油供给源的工作油供给到侧缸。因此，能够使来自主工作油供给源的工作油的大致全部供给到剪切装置(挤出残料切断装置)，切断挤出残料所需的时间也被缩短。这样，不仅能够缩短主十字头后退工序的所需时间，还能够缩短空转时间本身。

而且，第2实施方式的挤压装置2的容器缸28与侧缸26一同配置于主缸壳体12。因此，能够以非常短的液压配管长度来构成主十字头后退用液压回路284。由此，能够减少挤压装置的液压配管等的组装工时和液压配管内滞留的工作油量。另外，由于图8是用于通过第2实施方式所涉及的挤压装置进行主十字头后退控制方法的概要液压回路图，因此只对说明所需的主要的阀标记标号来进行说明。因而，在实际的液压回路中所需的所有液压设备没有被记载，并且，在记载的阀中，对于未标注标号的阀，使其停留于在图8中图示的“开”、“闭”。另外，在图8的概要液压回路图中，对主泵282图示了可变排出量液压泵的符号，但是也可以是通过驱动马达的转速控制来控制排出量的液压泵。

以上，关于用于实施发明的方式，对第1实施方式和第2实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离权利要求书中记载的内容的范围内以各种形式实施。

例如，在第1实施方式中，执行如下等控制：在挤出工序中检测基准容器密封力fs、挤出中容器密封力fex，并根据该检测结果来计算减少容器密封力fd，但是，本发明不限于此。本发明例如包含以下方式。

在以相同规格的挤出部和挤出条件对相同的挤出材料反复进行挤压的情况下，在最初的挤压中，根据与第1实施方式同样地在挤出工序中检测出的基准容器密封力fs等执行控制。但是，在后续的挤压中，能够利用在最初的挤压中检测出的基准容器密封力fs等来执行伴随着恒压控制的挤压。更具体地说，在最初的挤压中，生成图4的(c)中的曲线图所示的函数数据或者表格数据，在后续的挤压中，能够根据生成的数据执行恒压控制。

并且，在第1实施方式中，主要对容器缸28具有两个油室(第1油室51和第2油室61)的串联缸形态进行了说明，但是只要能够消除容器缸相对于主缸壳体的配置的限制，则也可以是具有三个以上的油室的方式、或图5所示的利用一个活塞分割一个油室的单缸方式。

并且，在第1实施方式中，以执行恒压挤出控制方法为前提，对控制用液压回路84进行了说明。但是，本发明也可以通过换向阀等将从工作油供给源82供给到容器缸28的工作油选择性地供给到容器缸28的分割油室56B和分割油室66B、以及分割油室56A和分割油室66A中的任意一方。

在使容器18前进的情况下，选择前者，在使容器18后退的情况下，选择分割油室56A和分割油室66A。

在以上的情况下，与加快容器18的后退速度的情况相同，从主泵282只向容器缸28的分割油室56B(第1油室51)和分割油室66B(第2油室61)中的任意一方的分割油室供给工作油。另一方面，也可以是，对另一个分割油室开放未图示的油箱管路，从工作油箱吸引工作油。

在第1实施方式中，对这样的情况进行说明：除了挤出工序以外，能够与主工作油供给源一起驱动工作油供给源82。而且，在恒压挤出控制方法以外，不仅在使容器18前进的情况下，而且在使容器18后退的情况下，也可以与主工作油供给源一起驱动。

例如，存在如下情况：挤出完成时的挤出残料较长；由于生产批量极小，因此，挤出工序中途的容器18内的挤出材料EM的挤出材料长度L较长；以及，使用高强度材料。在这些情况下，作为使容器18后退时所需的力的容器剥离力变得比通常时大。在这种情况下或除此以外，在需要较大的容器剥离力的情况下，也可以通过压力控制单元83将比通常时高的压力的工作油供给到容器缸28来使容器18后退。只要是在第1实施方式中说明的容器缸28的结构，就能够产生较高的容器剥离力。

而且，在第1实施方式中对恒压挤出控制方法进行了说明，在第2实施方式中对主十字头后退控制方法进行了说明，但是为了执行这些控制方法，也可以将在各实施方式中说明的结构组合起来。在该情况下，均能够执行第1实施方式中的控制方法和第2实施方式中的控制方法中的任一个。例如，关闭在第2实施方式中说明的主十字头后退控制方法中的主十字头后退用液压回路284的阀201B。这样，只要使主十字头后退用液压回路284成为封闭状态，就能够通过控制用液压回路84执行在第1实施方式中说明的恒压挤出控制方法。

而且，在第1实施方式和第2实施方式中，容器缸28被配置于主缸壳体12，但是只要容器缸28能够发挥其功能，则被配置的对象是任意的。

标号说明

1、2：挤压装置

3：挤出部

5：控制部

10：端板

12：主缸壳体

12A：主缸

12B：主活塞

14：横拉杆

16：冲模

18：容器

19：容器保持件

22：主十字头

24：挤出杆

26：侧缸

28：容器缸

28A：活塞杆

51：第1油室

52：第1杆

53：第1缸体

54：第1活塞

55：密封固定部件

56A、56B、66A、66B：分割油室

61：第2油室

62：第2杆

63：第2缸体

64：第2活塞

65：封闭部件

71：连接部

81：压力检测单元

82：恒压挤出控制用工作油供给源

83：恒压挤出控制用压力控制单元

84：恒压挤出控制用液压回路

85：控制器

201：阀

201B：阀

201C：阀

282：主泵

284：主十字头后退用液压回路

A：修正区域

EM：挤出材料

P1：液压配管

P2：液压配管

P3：液压配管

P4：液压配管

Claims (10)

1.一种挤压装置，其特征在于，

所述挤压装置具有：

挤出部，所述挤出部具有收纳挤出材料的容器和对冲模进行支承的端板，所述冲模挤出所述挤出材料；和

控制部，所述控制部对包含将所述容器按压于所述冲模的容器密封力在内的所述挤出部的动作进行控制，

所述控制部以如下方式进行控制：在从挤出开始时到挤出完成时为止的期间，向所述挤出的方向对所述容器施加与随着挤出的进行而增加的减少容器密封力相对应的补充压力。

2.根据权利要求1所述的挤压装置，其中，

所述控制部以如下方式对所述补充压力的施加进行控制：在从所述挤出开始时到所述挤出完成时为止的期间维持基准容器密封力，所述基准容器密封力是所述挤出开始时的所述容器密封力。

3.根据权利要求2所述的挤压装置，其中，

所述控制部将在所述挤出开始时计算出的所述容器密封力作为所述基准容器密封力。

4.根据权利要求3所述的挤压装置，其中，

所述控制部计算出作为挤出中的容器密封力与所述基准容器密封力之差的所述减少容器密封力。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的挤压装置，其中，

所述控制部以如下方式进行控制：将所述挤出开始时的最大实际挤出作用力的20％以上且30％以下的力作为所述补充压力施加给所述容器。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的挤压装置，其中，

所述挤出部具有容器缸，所述容器缸使所述容器前进而接近所述端板，或者使所述容器后退而远离所述端板，

在所述容器缸中，在沿着所述挤出的方向的长度方向(X)上排列配置有第1油室和第2油室，

所述第1油室和所述第2油室分别具有在所述长度方向(X)上被分割成两部分而成的分割油室。

7.根据权利要求6所述的挤压装置，其中，

所述控制部具有恒压挤出控制用液压回路，在利用所述容器缸使所述容器前进时，所述恒压挤出控制用液压回路对所述容器缸的所述第1油室和所述第2油室的一方或双方供给工作油，

所述恒压挤出控制用液压回路独立于用于挤出所述挤出材料的液压回路。

8.一种挤压方法，将收纳挤出材料的容器按压于挤出所述挤出材料的冲模，一边施加容器密封力一边从所述冲模挤出所述挤出材料，

其特征在于，

将挤出开始时的所述容器密封力作为基准容器密封力，将挤出中的所述容器密封力作为挤出中容器密封力，

将所述基准容器密封力与所述挤出中容器密封力之差作为减少容器密封力，

在从所述挤出开始时到挤出完成时为止的期间，向挤出的方向对所述容器施加与所述减少容器密封力相对应的补充压力。

9.根据权利要求8所述的挤压方法，其中，

以如下方式施加所述补充压力：在从所述挤出开始时到所述挤出完成时为止的期间，维持所述挤出开始时的所述基准容器密封力。

10.根据权利要求8或9所述的挤压方法，其中，

所述基准容器密封力和所述挤出中容器密封力是基于在所述挤出开始时及其之后检测出的信息的力，

根据检测出的所述基准容器密封力和所述挤出中容器密封力，在挤出中计算所述减少容器密封力和所述补充压力。

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