JP2002282931A - Extrusion device, extrusion method and extrusion control method - Google Patents

Extrusion device, extrusion method and extrusion control method

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JP2002282931A
JP2002282931A JP2001088091A JP2001088091A JP2002282931A JP 2002282931 A JP2002282931 A JP 2002282931A JP 2001088091 A JP2001088091 A JP 2001088091A JP 2001088091 A JP2001088091 A JP 2001088091A JP 2002282931 A JP2002282931 A JP 2002282931A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an extrusion device which can manufacture an extruded section bar of composite material having an arbitrary cross-sectional shape without being limited by a cross-sectional shape, the approximate similarity of shape of a composite material billet and surface coating of the billet, an extrusion method using the device and an extrusion control method therefor. SOLUTION: A plurality of pieces of metal materials are aligned in a container parallel to the direction of extrusion and extruded by stems while a movable dice installed at a fixed dice hole of the outlet of the container which allows sliding in the same direction of extrusion and/or in the opposite direction is reciprocated in order to keep an area proportion of each material at the cross section of the extruded section bar during extruding.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の金属素材
(以下、単に「素材」という。)を押出し加工して、複
合金属材料(以下、単に「複合材料」という。)からな
る押出し形材を得るのに用いられる、押出し加工装置、
押出し加工方法及び押出し加工制御方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extruded shape made of a composite metal material (hereinafter, simply referred to as "composite material") by extruding a plurality of metal materials (hereinafter, simply referred to as "material"). Extrusion processing equipment used to obtain
The present invention relates to an extrusion method and an extrusion control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、押出し加工は、コンテナ
と称する容器内に入れた素材(ビレット)を加圧し、該
素材をダイス孔を通して押し出して所定形状の押出し形
材を得る方法であり、一工程で比較的複雑な断面形状の
押出し形材製品を得ることができる。特に近年、環境・
リサイクルの問題がクローズアップされ、こうした点か
らも、鉄道車両,自動車,船舶などの軽量化、高強度化
及び低コストが要求される輸送機の外装構造部材とし
て、また、同じく軽量化、高強度化及び低コストが要求
される家電OA機器や各種機械部品の構造部材として、
アルミニウム合金押出し形材の使用が増えてきている。
2. Description of the Related Art As is well known, extrusion is a method in which a material (a billet) placed in a container called a container is pressurized, and the material is extruded through a die hole to obtain an extruded shape having a predetermined shape. In one step, an extruded profile product having a relatively complicated cross-sectional shape can be obtained. Especially in recent years,
The problem of recycling has been highlighted, and from this point of view, it is also used as an exterior structural member for transport vehicles that require lighter weight, higher strength, and lower cost for railway vehicles, automobiles, ships, and the like. As structural members of home appliance OA equipment and various mechanical parts that require
The use of extruded aluminum alloy profiles is increasing.

【0003】ところで、前記のような構造部材のうち、
用途によっては単種の合金ではなく、複数種の合金を一
体化した複合部材も要求される。このような複合部材の
場合には異種合金間の接合強度が問題となるが、押出し
加工成形では高圧の付与(多くの場合、高温も付与され
る)により強固な接合が得られるので、以下のように多
くの提案がなされている。
[0003] By the way, among the above structural members,
Depending on the application, a composite member in which a plurality of alloys are integrated instead of a single alloy is required. In the case of such a composite member, the joining strength between different alloys becomes a problem. However, in the extrusion molding, a strong joining can be obtained by applying a high pressure (in many cases, also applying a high temperature). So many suggestions have been made.

【0004】断面積が小さい線材の押出し加工成形に適
用した例としては、例えば、特許第2761694号に
開示されているように、クラッド線材の断面の形状に略
相似させて、複数の異種材料を多重に重ねて円柱形のビ
レットを形成し、これを熱間押出し、冷間抽伸及び熱処
理を繰り返してクラッド線材を得るものがある。
[0004] As an example of application to extrusion processing of a wire having a small cross-sectional area, as disclosed in Japanese Patent No. 2761694, for example, a plurality of different materials are made substantially similar to the cross-sectional shape of a clad wire. There is a method in which a cylindrical billet is formed by superimposing multiple layers, and the billet is hot-extruded and repeatedly subjected to cold drawing and heat treatment to obtain a clad wire.

【0005】一方、複合押出し形材の断面の形状と相似
しない素材ビレットを用いた場合としては、例えば、特
開平8−257629号や特許第2731605号に開
示されているように、2種の異種素材ビレットを押出し
方向に前後に配置し、押出し中におけるコンテナ内に生
ずる非流動域(デッドメタルゾーン)と流動域との界面
近傍における素材の流動挙動を利用して被覆押出し材を
形成できるとしたものがある。
On the other hand, when a material billet that does not resemble the cross-sectional shape of a composite extruded profile is used, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-257629 and Japanese Patent No. 2731605, two types of different billets are used. The material billet is arranged before and after in the extrusion direction, and the coated extruded material can be formed using the flow behavior of the material near the interface between the non-flow zone (dead metal zone) and the flow zone generated in the container during extrusion. There is something.

【0006】また、例えば、特許第2721706号に
開示されているように、2種の異種素材を一方を主素材
とし、他方を表皮形成用補助素材として、それぞれ別個
に押出し成形機へ供給し、表皮形成用補助素材を主素材
の表面に被覆させて複合一体化できるとしたものがあ
る。
For example, as disclosed in Japanese Patent No. 2721706, two kinds of different materials are supplied to an extruder separately from one another as a main material and the other as an auxiliary material for forming a skin. There is a material in which the auxiliary material for forming the skin is coated on the surface of the main material to enable complex integration.

【0007】しかし、特許第2761694号に開示さ
れた方法では、複合素材ビレットの断面形状と略相似形
の複合押出し形材の製造に限られてしまうため、押出し
成形法の優位性の一つである成形形状の多様性が損なわ
れる。
[0007] However, the method disclosed in Japanese Patent No. 2761694 is limited to the production of a composite extruded material having a shape substantially similar to the sectional shape of the composite material billet, which is one of the advantages of the extrusion molding method. The versatility of certain molded shapes is compromised.

【0008】一方、特開平8−257629号、特許第
2731605号、及び特許第2721706号に開示
された方法では、押出し中におけるコンテナ内の流動域
と非流動域(デッドメタルゾーン)とにおける各素材の
存在割合によって押出し材断面の複合割合が決まるの
で、一般的には安定な複合割合の断面を有する複合押出
し形材の形成が難しい。すなわち、一般的には押出しの
進行に伴って、表皮形成用補助素材の非流動域と流動域
とにおける存在比率が変動するので、複合押出し形材断
面における表皮を形成する補助素材の複合割合が変動す
ることになる。ただし、複合押出し形材の表皮の厚さが
断面の直径に比較して十分に薄い場合にのみ、すなわ
ち、補助素材がほとんど非流動域を占める場合にのみ、
押出しの進行に伴う非流動域に存在する素材と流動域に
存在する素材との複合割合が見掛け上ほとんど変化しな
いので、複合押出し形材断面における補助素材の複合割
合を実質的に一定にできる。したがって、これらの方法
は、本質的には、薄い皮膜を有する複合押出し形材の製
造に限定される。
On the other hand, in the methods disclosed in JP-A-8-257629, Japanese Patent No. 2731605, and Japanese Patent No. 2721706, each material in a fluidized zone and a non-fluidized zone (dead metal zone) in a container during extrusion. In general, it is difficult to form a composite extruded profile having a stable composite ratio cross section since the composite ratio of the cross section of the extruded material is determined by the existence ratio of the composite. That is, in general, as the extrusion proceeds, the existence ratio of the auxiliary material for forming the skin in the non-flow region and the flow region varies, so that the composite ratio of the auxiliary material forming the skin in the cross-section of the composite extruded shape is Will fluctuate. However, only when the thickness of the skin of the composite extruded profile is sufficiently thin compared to the diameter of the cross section, that is, only when the auxiliary material occupies almost the non-flow area,
Since the composite ratio of the material existing in the non-fluid region and the material existing in the fluid region does not change substantially as the extrusion proceeds, the composite ratio of the auxiliary material in the cross section of the composite extruded profile can be made substantially constant. Therefore, these methods are essentially limited to the production of composite extruded profiles with thin coatings.

【0009】以上のように、特許第2761694号に
開示された方法では、複合素材ビレットの断面形状と略
相似形状の複合押出し形材の製造に限られる一方、特開
平8−257629号、特許第2731605号、及び
特許第2721706号に開示された方法ではその制限
がないものの、押出し形材の被覆製造に限られる。
As described above, the method disclosed in Japanese Patent No. 2761694 is limited to the production of a composite extruded material having a shape substantially similar to the cross-sectional shape of the composite material billet. Although the methods disclosed in U.S. Pat. No. 2,731,605 and U.S. Pat. No. 2,721,706 do not have such limitations, they are limited to coating production of extruded profiles.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
複合押出し形材の製造方法は、複合素材ビレットの断面
形状と略相似形状の複合押出し形材の製造に限られる
か、押出し形材の被覆製造に限られる問題がある。押出
し加工成形法の原理からみて、複合押出し形材の断面に
おける各素材由来の各材料(ダイス通過前後の状態を区
別するため、ダイス通過前のものを「素材」、ダイス通
過後のものを「材料」と呼ぶ。)の占める割合が変動し
て、複合形材長手方向で強度、曲げ性等の機械的性質が
一定しないという欠点を有することは、本質の問題であ
る。
As described above, the conventional method for producing a composite extruded profile is limited to the production of a composite extruded profile having a shape substantially similar to the cross-sectional shape of the billet of the composite material. There is a problem that is limited to the production of coatings. In view of the principle of the extrusion molding method, each material derived from each material in the cross section of the composite extruded shape (to distinguish the state before and after passing through the dies, the material before passing through the dies is called the "material", and the material after passing through the dies is called the "material". It is an essential problem that there is a disadvantage that the mechanical properties such as strength and bendability are not constant in the longitudinal direction of the composite profile due to the variation of the ratio of the material.

【0011】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたものであって、複合素材ビレットの断
面形状と略相似形状に限られず、かつ表皮の被覆に限定
されない、任意の断面形状の複合押出し形材を製造する
ことができる押出加工装置、その装置を用いた押出加工
方法、及びその押出し加工制御方法の提供を目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is not limited to a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the composite material billet, and is not limited to covering the skin. It is an object of the present invention to provide an extrusion apparatus capable of manufacturing a composite extruded profile having a shape, an extrusion method using the apparatus, and a method for controlling the extrusion processing.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、複数個の金属素材を素材押出
し方向に平行に並置して収納するコンテナと、前記複数
個の金属素材を同時に加圧するステムと、前記コンテナ
出口部に、前記複数個の金属素材が同時に押出される孔
部を有する固定ダイスとを備えた押出し加工装置であっ
て、さらに、この固定ダイスの孔部内に、一個以上で前
記複数個の金属素材と同数個以下の可動ダイスを、前記
素材押出し方向と同一方向及び/又は逆方向に摺動自在
に設け、かつ前記各可動ダイスと前記固定ダイスとで形
成される押出し成形孔には、前記複数素材のいずれか一
の金属素材が個別に通過するようにしたことを特徴とす
る複合材料からなる押出し形材を製造する押出し加工装
置である。
According to one aspect of the present invention, there is provided a container for accommodating a plurality of metal materials in parallel in a material extrusion direction, and a container for accommodating the plurality of metal materials. An extrusion processing apparatus comprising: a stem for simultaneously pressing the raw materials; and a fixed die having a hole through which the plurality of metal materials are simultaneously extruded at the container outlet. In addition, one or more movable dies of the same number or less as the plurality of metal materials are slidably provided in the same direction as the material extrusion direction and / or in the opposite direction, and the movable dies and the fixed dies are used in combination. An extruding apparatus for producing an extruded profile made of a composite material, characterized in that any one of the plurality of materials is individually passed through the formed extruded hole.

【0013】請求項2の発明は、コンテナ内に素材押出
し方向に平行に並置して収納した複数個の金属素材を、
ステムで同時に加圧して前記コンテナ出口部に設けられ
た固定ダイスの孔部から押出しつつ、該孔部内に設けら
れた一個以上で前記複数個の金属素材と同数個以下の可
動ダイスのうちの少なくとも一個の可動ダイスを、前記
素材押出し方向と同一方向又は逆方向に移動させること
により、前記押出し形材の長手方向に垂直な断面におけ
る、複合材料からなる押出し形材において前記複数個の
金属素材由来の各材料の占める面積割合を一定に保ちな
がら押出しを行う押出し加工方法である。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of metal materials housed side by side in a container in parallel with the material pushing direction are provided.
Simultaneously pressurizing with the stem and pushing out from the hole of the fixed die provided at the container outlet, at least one of the movable dies of the same number or less as the plurality of metal materials and one or more provided in the hole. By moving one movable die in the same direction or the opposite direction to the material extrusion direction, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the extruded shape, the extruded shape made of a composite material, the plurality of metal materials are used. This is an extrusion method in which extrusion is performed while keeping the area ratio of each material constant.

【0014】請求項3の発明は、請求項1に記載の押出
し加工装置を用いて、複数個の金属素材を押出し加工し
て複合材料からなる押出し形材を得るに際し、(イ)予
め、前記ステムの加圧速度と、前記複数個の金属素材の
各素材ごとの変形抵抗と、押出し加工すべき押出し形材
の長手方向に垂直な断面における、複合材料を形成する
前記複数個の金属素材由来の材料の占める面積割合と、
任意に与えた前記各可動ダイスの初期位置とから、前記
面積割合を一定に保つのに必要な、前記ステムの押出加
工開始位置からの移動距離と前記各可動ダイスの移動速
度との関係を求めておくこと、(ロ)前記各可動ダイス
を前記(イ)のステップで与えた初期位置に設定し、前
記ステム加圧速度で前記複数個の金属素材の押出し加工
を開始すること、(ハ)押出し加工終了まで、前記ステ
ムの押出加工開始位置からの移動距離に対応させて、前
記各可動ダイスの移動速度を前記(イ)のステップで求
めておいた移動速度に変更して前記各可動ダイスを移動
させること、からなるステップ(イ)〜(ハ)により押
出し加工を制御することを特徴とする押出し加工制御方
法である。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of metal materials are extruded by using the extruding apparatus according to the first aspect to obtain an extruded section made of a composite material. The pressing speed of the stem, the deformation resistance of each of the plurality of metal materials, and the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the extruded shape to be extruded, from the plurality of metal materials forming the composite material Of the area occupied by the material
From the arbitrarily given initial position of each of the movable dies, a relationship between the moving distance of the stem from the extrusion start position and the moving speed of each of the movable dies, required to keep the area ratio constant, is determined. (B) setting each of the movable dies to the initial position given in the step (a) and starting the extrusion of the plurality of metal materials at the stem pressurizing speed; Until the end of the extruding process, the moving speed of each movable die is changed to the moving speed obtained in the step (a) according to the moving distance of the stem from the starting position of the extruding process, and the moving speed of each movable die is changed. Is controlled by the steps (a) to (c).

【0015】請求項4の発明は、請求項3に記載の押出
し加工制御方法において、前記ステムの押出加工開始位
置からの移動距離を用いることに替えて、前記各可動ダ
イスの押出加工開始位置からの移動距離、又は前記押出
し形材の押出し長さ若しくは押出し体積、又は押出加工
開始からの経過時間を用いる押出し加工制御方法であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the extrusion processing control method according to the third aspect, instead of using the moving distance of the stem from the extrusion processing start position, the movable die is extruded from the extrusion processing start position. This is an extrusion control method using the moving distance of the extrusion, the extrusion length or the extrusion volume of the extruded profile, or the elapsed time from the start of the extrusion.

【0016】本発明による押出し加工装置(請求項1)
及び押出し加工方法(請求項2)においては、複数個の
素材、例えば2種類の素材を同時に押出して複合押出し
形材を製造する場合であって、可動ダイスが素材数と同
じ2個よりなる場合(図7,図8参照)、素材の押出し
中に2個の可動ダイスそれぞれを素材の押出し方向と同
一方向又は逆方向に適宜進退させることによって、複合
押出し形材長手方向に垂直な断面(以下、単に「複合押
出し形材断面」という。)における各材料の割合を一定
に維持することができる。
Extrusion processing apparatus according to the present invention (Claim 1)
And an extrusion method (Claim 2) is a case in which a plurality of materials, for example, two types of materials are simultaneously extruded to produce a composite extruded shape, and the movable die is composed of two as many as the number of materials. (See FIGS. 7 and 8). During the extrusion of the material, the two movable dies are appropriately advanced or retracted in the same direction or the opposite direction to the extrusion direction of the material, so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite extruded profile (hereinafter, referred to as , Simply referred to as “composite extruded cross section”).

【0017】〔作用〕図1において、2個の可動ダイス
11A、11Bを用いずに固定ダイス10のみで、2種
類の変形抵抗の異なる素材ビレット1A、1Bを同時に
押出して複合押出し形材を製造する場合を想定してみ
る。この場合、図7(a)に示すように、ステム3によ
る素材1A、1Bの加圧押出しの初期段階においては、
変形抵抗の小さい方の素材1Aの方が流動性が高いため
固定ダイス10の孔部(押出し成形孔)を通過しやすい
ので、押出し形材断面における2種類の材料1Aと1B
との界面13が変形抵抗の大きい方の材料1B側へずれ
てくる。一方、コンテナ2内には変形抵抗の大きい方の
素材1Bが変形抵抗の小さい方の素材1Aより多く残存
するので、2種類の素材1Aと1Bとの界面13が変形
抵抗の小さい方の素材1A側に張り出してくる。そのた
め、ステム3による加圧押出しを続けると、図7(b)
に示すように、やがてこの張り出し部分が固定ダイス1
0の孔部(押出し成形孔)を通過するようになるので、
押出し形材断面における2種類の材料1Aと1Bとの界
面13は、変形抵抗の小さい方の材料1A側へ徐々に移
動していき、ステム3による加圧押出しの最終段階には
変形抵抗の小さい方の材料1A側へ大きくずれてしま
う。以上のように、固定ダイス10のみで押出し加工し
た場合には、押出し形材断面における2種類の材料の界
面13が押出し形材長手方向で蛇行してしまう。
[Operation] In FIG. 1, two types of material billets 1A and 1B having different deformation resistances are simultaneously extruded using only the fixed die 10 without using the two movable dies 11A and 11B to produce a composite extruded material. Let's assume that In this case, as shown in FIG. 7A, in the initial stage of the pressure extrusion of the raw materials 1A and 1B by the stem 3,
Since the material 1A having the smaller deformation resistance has a higher fluidity, it easily passes through the hole (extrusion molding hole) of the fixed die 10, so that the two types of materials 1A and 1B in the cross section of the extruded profile material.
Interface 13 is shifted toward the material 1B having the larger deformation resistance. On the other hand, since the material 1B having the larger deformation resistance remains in the container 2 more than the material 1A having the smaller deformation resistance, the interface 13 between the two types of materials 1A and 1B has the material 1A having the smaller deformation resistance. Overhang to the side. For this reason, when the pressure extrusion by the stem 3 is continued, FIG.
As shown in FIG.
Since it passes through the hole of 0 (extrusion molding hole),
The interface 13 between the two types of materials 1A and 1B in the cross section of the extruded profile gradually moves toward the material 1A having the smaller deformation resistance, and has a small deformation resistance in the final stage of the pressure extrusion by the stem 3. Is greatly shifted to the material 1A side. As described above, when extrusion is performed using only the fixed die 10, the interface 13 between the two types of materials in the cross section of the extruded profile meanders in the longitudinal direction of the extruded profile.

【0018】一方、図1に示すように、固定ダイス10
に2個の可動ダイス1A、1Bを取り付けた状態でステ
ム3による素材1A、1Bの加圧押出しを開始し、変形
抵抗の大きい方の素材1B側の可動ダイス11Bのみ
を、素材押出し方向とは逆に移動させると、変形抵抗の
大きい方の素材1Bの押出し体積は増加し、界面13は
変形抵抗の小さい方の素材1A側に移動しようとする。
そして、この可動ダイス1Bの移動速度を大きくするほ
ど、素材1Bの押出し体積速度は大きくなり、界面13
の素材1A側への移動量が大きくなるので、可動ダイス
1Bの移動速度を調節することにより、界面13の位置
を一定に保つことが可能となる。ステム3による加圧押
出しの進行とともにコンテナ2内や固定ダイス10と可
動ダイス1A、1Bとで形成される押出し成形孔内にお
ける2種類の素材1A、1Bの流動状態がそれぞれ変化
して両者の押出し体積速度が変化し、界面13の位置に
ずれを生じさせようとするが、その都度、可動ダイス1
Bの移動速度を調整することによって、その界面13の
ずれを修正して常に界面13の位置を一定に維持しなが
ら押出しを進めることができる。このようにして、押出
し加工全期間を通じて複合押出し形材断面における2種
の材料1Aと1Bとの界面13の位置を形材の長手方向
で常に一定(2種の材料1A、1Bの面積割合を常に一
定)にすることができる。
On the other hand, as shown in FIG.
When the two movable dies 1A and 1B are mounted on the material 1 and the material 1A and 1B are pressed and extruded by the stem 3, only the movable die 11B on the material 1B side having the larger deformation resistance is subjected to the material extrusion direction. Conversely, when the material is moved, the extruded volume of the material 1B having the larger deformation resistance increases, and the interface 13 tends to move toward the material 1A having the smaller deformation resistance.
And, as the moving speed of the movable die 1B increases, the extrusion volume speed of the material 1B increases, and
Therefore, the position of the interface 13 can be kept constant by adjusting the moving speed of the movable die 1B. As the pressure extrusion by the stem 3 progresses, the flow states of the two types of materials 1A and 1B change in the container 2 and in the extrusion holes formed by the fixed die 10 and the movable dies 1A and 1B, and the two are extruded. The volume velocity changes to cause a shift in the position of the interface 13, but each time the movable die 1
By adjusting the moving speed of B, it is possible to correct the displacement of the interface 13 and advance the extrusion while always keeping the position of the interface 13 constant. In this way, the position of the interface 13 between the two types of materials 1A and 1B in the cross section of the composite extruded profile is always constant in the longitudinal direction of the profile throughout the entire extrusion process (the area ratio of the two types of materials 1A and 1B is kept constant). (Always constant).

【0019】上記において、変形抵抗の大きい方の素材
1B側の可動ダイス11Bを移動させる替わりに、この
可動ダイス11Bは固定しておき、変形抵抗の小さい方
の素材1A側の可動ダイス11Aを、素材押出し方向と
同一の方向に移動させて、変形抵抗の小さい方の素材1
Aの押出速度を低下させることによって、界面13の位
置を一定に維持してもよい。あるいは、これら両者を組
み合わせた方法として、変形抵抗の大きい方の素材1B
側の可動ダイス11Bは押出し方向と逆方向に移動さ
せ、同時に変形抵抗の小さい方の素材11A側の可動ダ
イスは押出し方向と同一方向に移動させてもよい。この
場合、片方の可動ダイスのみを移動させる場合に比べ
て、双方の可動ダイス11A、11Bの固定ダイス10
に対する移動速度を小さくできるので、押出し加工全期
間を通じての各可動ダイス11A、11Bの全移動距離
を短くすることが可能となる。その結果、固定ダイス1
0のベアリング10Aの長さを短くでき、設備のコンパ
クト化、押出し圧力の低減化等が図れる。
In the above, instead of moving the movable die 11B on the material 1B having the larger deformation resistance, the movable die 11B is fixed, and the movable die 11A on the material 1A having the smaller deformation resistance is removed. Move the material in the same direction as the material extrusion direction to reduce the deformation resistance of the material 1
The position of the interface 13 may be kept constant by reducing the extrusion speed of A. Alternatively, as a method combining these two, the material 1B having the larger deformation resistance is used.
The movable die 11B of the material 11A may be moved in the direction opposite to the extrusion direction, and the movable die of the material 11A having the smaller deformation resistance may be moved in the same direction as the extrusion direction. In this case, compared to the case where only one movable die is moved, the fixed die 10 of both movable dice 11A and 11B is moved.
Therefore, the total moving distance of each of the movable dies 11A and 11B throughout the entire period of the extrusion process can be shortened. As a result, the fixed die 1
The length of the bearing 10A can be shortened, and the equipment can be made compact, the extrusion pressure can be reduced, and the like.

【0020】さらに本発明では、素材押出し方向と同一
方向又は逆方向に可動ダイスを移動させて素材の押出し
速度を変化させるようにしたので、可動ダイスの移動に
伴うコンテナ内の素材の流れの変動は、間接押出し法の
原理と同様で、押出し成形孔の近傍にとどめられること
になる。よって、押出し加工中に可動ダイスを移動させ
ても、安定した素材の流れが維持できる。
Further, in the present invention, since the movable die is moved in the same direction as the material extrusion direction or in the opposite direction to change the extrusion speed of the material, the fluctuation of the flow of the material in the container due to the movement of the movable die. Is similar to the principle of the indirect extrusion method, and is kept near the extrusion hole. Therefore, even if the movable die is moved during the extrusion, a stable material flow can be maintained.

【0021】また、本発明による押出加工制御方法(請
求項3〜5)によれば、複合押出し形材を得るに際し、
押出し中に可動ダイスの移動速度を予め求めておいた所
定の移動速度の変化に合わせて変更することにより、各
材料間の界面の位置が常に一定となるように押出すこと
が容易に行える。
According to the extrusion control method of the present invention (claims 3 to 5), in obtaining a composite extruded profile,
By changing the moving speed of the movable die during extrusion in accordance with a predetermined change in the moving speed, it is possible to easily extrude the material so that the position of the interface between the materials is always constant.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明の一実施形態
による押出し加工装置の全体構成を概略的に示す断面斜
視図である。また、図2は、図1に示す押出し加工装置
による押出し加工の様子を説明する断面斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically showing an entire configuration of an extrusion processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional perspective view for explaining an extruding process performed by the extruding device shown in FIG.

【0023】図1、2において、1A、1Bは変形抵抗
の異なるアルミニウム合金ビレットであって、本例では
1Aは変形抵抗の小さいA1050、1Bは、1Aより
変形抵抗の大きいA3003とする。2はコンテナ、3
はステムをそれぞれ示している。10は固定ダイスで、
コンテナ2の端部に固定ダイスホルダー4にて固定され
ている。11A、11Bは固定ダイス10のダイス孔部
内を素材1A、1Bの押出し方向及びその逆方向に摺動
自在に移動しうる可動ダイスである。6A、6Bは可動
ダイスホルダー5A、5Bを介して可動ダイス11A、
11Bを移動させる駆動装置としてのシリンダである。
1 and 2, reference numerals 1A and 1B denote aluminum alloy billets having different deformation resistances. In this embodiment, 1A is A1050 having a smaller deformation resistance and 1B is A3003 having a larger deformation resistance than 1A. 2 is container, 3
Indicates stems, respectively. 10 is a fixed die,
It is fixed to the end of the container 2 by a fixed die holder 4. Reference numerals 11A and 11B denote movable dies which are slidably movable in the die holes of the fixed die 10 in the direction in which the materials 1A and 1B are extruded and in the opposite direction. 6A and 6B are movable dice 11A via movable dice holders 5A and 5B,
It is a cylinder as a driving device for moving 11B.

【0024】コンテナ2の形状には特に制限はなく角柱
状であってもよいが、本例では円柱状とする。ビレット
1A、1Bは高さが等しく、水平断面積の比率が、複合
押出し形材の水平断面を構成する各材料の面積割合に等
しい、円柱を縦割りにした形状のものであり、双方のビ
レット1A、1Bを縦割り面で合わせた状態でコンテナ
2内に挿入される。可動ダイス11Aと固定ダイス10
とで形成される押出し成形孔121Aには素材1Aのみ
が流入し、可動ダイス11Bと固定ダイス10とで形成
される押出し成形孔121Bには素材1Bのみが流入す
るように、可動ダイス11A、11Bが固定ダイス10
の孔部内に配置されている。
The shape of the container 2 is not particularly limited and may be prismatic, but in this example, it is cylindrical. The billets 1A and 1B have the same height, the ratio of the horizontal cross-sectional area is equal to the area ratio of each material constituting the horizontal cross-section of the composite extruded profile, and the shape of the column is vertically divided. 1A and 1B are inserted into the container 2 in a state where they are aligned with each other on the vertical split surface. Movable die 11A and fixed die 10
The movable dies 11A, 11B are formed such that only the material 1A flows into the extrusion molding hole 121A formed by the above, and only the material 1B flows into the extrusion molding hole 121B formed by the movable die 11B and the fixed die 10. Is fixed die 10
Are arranged in the holes.

【0025】図3は、図1における固定ダイス10及び
可動ダイス11A、11Bの部分を示す図であって、そ
の(a)は平面図、その(b)は(a)のAA線断面図
である。
FIGS. 3A and 3B are views showing the fixed die 10 and the movable dies 11A and 11B in FIG. 1, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a sectional view taken along the line AA of FIG. is there.

【0026】図3において、固定ダイス10と可動ダイ
ス11A、11Bは、本例では複合材料からなるH型形
材を製作するものである。固定ダイス10には、垂直孔
部102A、102Bと、この両者102A、102B
を連通するウエブ形成用孔部103とが設けられてい
る。可動ダイス11A、11Bは、図2(a)に示すよ
うに、水平断面が「倒T字形」をなして素材押出し方向
に延びるフランジ・ウエブ形成用切欠孔部122A、1
22Bを有しており、固定ダイス10の垂直孔部102
A、102B内にこれと摺動自在に挿入され、素材押出
し方向に延びる該垂直孔部102A、102B内を進退
移動されるようになっている。
In FIG. 3, the fixed die 10 and the movable dies 11A and 11B are used for producing an H-shaped member made of a composite material in this embodiment. The fixed die 10 has vertical holes 102A and 102B, and both holes 102A and 102B.
And a web forming hole 103 that communicates with the web. As shown in FIG. 2 (a), the movable dies 11A and 11B have flange / web forming notch holes 122A and 1H having a horizontal cross section of "inverted T-shape" and extending in the material pushing direction.
22B, and the vertical hole 102 of the fixed die 10
A, 102B are slidably inserted into the vertical holes 102A, 102B and are moved forward and backward in the vertical holes 102A, 102B extending in the material pushing direction.

【0027】このように、固定ダイス10と可動ダイス
11A、11Bとによるその開口の重なり部分としてH
字形の押出し成形孔(102A、122A、103、1
22B、及び121Bの連なり)が形成され、可動ダイ
ス11A、11Bが固定ダイス10の孔部内を進退移動
できるように構成されている。
As described above, as the overlapping portion of the opening of the fixed die 10 and the movable dies 11A and 11B, H
-Shaped extrusion holes (102A, 122A, 103, 1
22B and a series of 121B) are formed, and the movable dies 11A and 11B are configured to be able to advance and retreat in the holes of the fixed dies 10.

【0028】次に、このように構成された図1に示す押
出し加工装置を用いて複合押出し形材を押出し加工する
方法について可動ダイスの移動を中心に説明する。図4
は本発明が適用された複合押出し形材の一例であって、
2種類の変形抵抗の異なるアルミニウム合金素材(本例
ではA1050とA3003)を複合化したH型形材を
示す図である。
Next, a method of extruding a composite extruded material by using the extruding apparatus shown in FIG. 1 will be described focusing on the movement of a movable die. FIG.
Is an example of a composite extruded profile to which the present invention is applied,
It is a figure which shows the H shape | mold material which compounded two types of aluminum alloy materials (A1050 and A3003 in this example) from which deformation resistance differs.

【0029】前記の図1には、押出し時における可動ダ
イス11A、11Bの初期設定位置を示し、シリンダ6
Aにより可動ダイス11Aを固定ダイス10の垂直孔部
102の孔部入口端に位置決めし、シリンダ6Bにより
可動ダイス11Bを固定ダイス10の垂直孔部102の
孔部出口端に位置決めする。この可動ダイス位置にて押
出しが開始される。すなわち、ステム3を一定速度で押
し下げて素材1A、1Bを同時に加圧するとともに、6
Bのピストンロッドを伸長して、垂直孔部101B内の
可動ダイス11Bを垂直孔部101B入口の側に向かっ
て所定速度で押し込む(前進移動させる)。一方、本例
では、6Aのピストンロッドの伸長・収縮は行わず、可
動ダイス11Aは移動させずに初期設定位置に固定して
おく。これにより、ステム3による加圧押出しで生じる
変形抵抗の大きい方の素材1B側への素材1Aと1Bと
の界面13の移動分を可動ダイス11Bの押し込み(前
進移動)により補うことができ、界面13の位置を一定
に保つことができる。このようにして、押出し終了まで
ステム3による加圧押出しと可動ダイス11Bの押し込
み(前進移動)を継続することによって、変形抵抗の異
なる素材1Aと1Bとの界面13の位置を常に一定に維
持でき、界面13が真っ直ぐな(断面における各材料
(素材)の面積比率が一定の)複合押出し形材が成形で
きる。
FIG. 1 shows the initial set positions of the movable dies 11A and 11B at the time of extrusion.
The movable die 11A is positioned at the hole entrance end of the vertical hole 102 of the fixed die 10 by A, and the movable die 11B is positioned at the hole exit end of the vertical hole 102 of the fixed die 10 by the cylinder 6B. Extrusion is started at this movable die position. That is, the stems 3 are pressed down at a constant speed to simultaneously press the raw materials 1A and 1B,
The piston rod of B is extended, and the movable die 11B in the vertical hole 101B is pushed at a predetermined speed toward the entrance of the vertical hole 101B (moves forward). On the other hand, in this example, the extension and contraction of the piston rod of 6A are not performed, and the movable die 11A is fixed at the initial setting position without moving. Thereby, the amount of movement of the interface 13 between the materials 1A and 1B toward the material 1B having the larger deformation resistance generated by the pressure extrusion by the stem 3 can be compensated for by pushing (moving forward) the movable die 11B. 13 can be kept constant. In this way, by continuing the pressure extrusion by the stem 3 and the pushing (moving forward) of the movable die 11B until the end of the extrusion, the position of the interface 13 between the materials 1A and 1B having different deformation resistances can always be kept constant. In addition, a composite extruded profile in which the interface 13 is straight (the area ratio of each material (material) in the cross section is constant) can be formed.

【0030】なお、本発明の実施形態は上記例に限られ
るものではなく、本発明の作用効果を奏するように構成
されたものであれば本発明の技術範囲に属する。
The embodiment of the present invention is not limited to the above example, but belongs to the technical scope of the present invention as long as it is configured so as to exhibit the effects of the present invention.

【0031】例えば、変形抵抗の異なる素材は、上記例
のようなアルミニウム合金同士の組合せに限るものでは
なく、アルミニウムや、マグネシウムとその合金、亜鉛
とその合金、銅とその合金などを組合せたものであって
もよい。
For example, the material having different deformation resistance is not limited to the combination of aluminum alloys as in the above example, but may be a combination of aluminum, magnesium and its alloy, zinc and its alloy, copper and its alloy, and the like. It may be.

【0032】また、素材ビレット数は上記例のように2
本に限られるものではなく、3本以上であってもよい。
その場合、各素材ビレットごとに材料の種類(変形抵
抗)がすべて異なっていてもよいし、同じ材料(同じ変
形抵抗)の素材ビレットが複数含まれていてもよい。例
えば2種類の素材ビレットを用いて、そのうちの1種類
の素材ビレット1本を他の1種類の素材ビレット2本で
両側から挟んで押出加工してサンドイッチ状の押出し形
材を形成する場合にも適用できる。
The number of material billets is 2 as in the above example.
The number is not limited to three, and may be three or more.
In this case, the material types (deformation resistance) may be different for each material billet, or a plurality of material billets of the same material (same deformation resistance) may be included. For example, when two types of material billets are used, one type of material billet is sandwiched between two other types of material billets from both sides and extruded to form a sandwich-shaped extruded shape. Applicable.

【0033】コンテナの形状は、前述したように上記例
の円柱状に限られるものではなく、角柱状などであって
もよく、また、複合押出し形材の断面形状もH字形に限
らずI字形、方形、円形、楕円形等種々の形状のものに
適用できる。
As described above, the shape of the container is not limited to the columnar shape described above, but may be a prismatic shape, and the cross-sectional shape of the composite extruded material is not limited to the H-shape but may be the I-shape. , Square, circular, elliptical, etc.

【0034】上記例では、変形抵抗の小さい方の素材1
A側の可動ダイス11Aは固定し、変形抵抗の大きい方
の素材1B側の可動ダイス11Bのみを前進移動(押し
込み方向)させたが、これとは逆に、変形抵抗の大きい
方の素材側1Bの可動ダイス11Bを固定し、変形抵抗
の小さい方の素材1A側の可動ダイス11Aのみを後退
移動(抜出し方向)させてもよい。あるいは、変形抵抗
の小さい方の素材1A側の可動ダイス11Aを後退移動
させつつ、同時に変形抵抗の大きい方の素材1B側の可
動ダイス11Bを前進移動させてもよい。あるいは、一
方の可動ダイスを移動させ終わった後、他方の可動ダイ
スの移動を開始する方法を用いてもよい。
In the above example, the material 1 having the smaller deformation resistance
The movable die 11A on the A side is fixed, and only the movable die 11B on the side of the material 1B having the larger deformation resistance is moved forward (pushing direction). May be fixed, and only the movable die 11A on the material 1A side having the smaller deformation resistance may be moved backward (withdrawal direction). Alternatively, the movable die 11A on the material 1B having the larger deformation resistance may be moved forward while the movable die 11A on the material 1A having the smaller deformation resistance is moved backward. Alternatively, a method of starting moving the other movable die after moving one movable die may be used.

【0035】可動ダイスの数は、上記例のように素材ビ
レット数と同じに限る必要はなく、素材ビレット数より
少なくできる。すなわち、例えば、変形抵抗の異なる2
本の素材ビレットを用いる上記例の場合において変形抵
抗の小さい方の素材1A側の可動ダイス11Aをなく
し、変形抵抗の大きい方の素材1B側のみの1個の可動
ダイス1Bを用いても同様の作用効果が得られる。ま
た、前述したように2種類の素材ビレットを用いてサン
ドイッチ状の押出し形材を成形する場合には、素材ビレ
ット数は3本であるが、その素材数より2少ない1個の
可動ダイスを真中の素材ビレットが押出される位置に設
ければ同様の作用効果が得られる。なお、、固定ダイス
数を最低限必要な数より多く設けた場合には、前述した
ように個々の固定ダイスの前進移動と後退移動とを適正
に組み合わせることにより、全押出し期間における各可
動ダイスの移動距離を小さくでき、その結果、固定ダイ
スのベアリング長さを短くすることが可能となり設備の
コンパクト化や押出し圧力の低減化などのメリットが加
わる。
The number of movable dies does not need to be the same as the number of material billets as in the above example, and can be smaller than the number of material billets. That is, for example, 2
In the case of the above example using the material billet, the same is true even if the movable die 11A on the material 1A having the smaller deformation resistance is eliminated and only one movable die 1B on the material 1B having the larger deformation resistance is used. An effect can be obtained. When a sandwich-shaped extruded material is formed using two types of material billets as described above, the number of material billets is three, but one movable die, which is two less than the number of materials, is placed in the center. A similar effect can be obtained by providing the material billet at a position where the material billet is extruded. When the number of fixed dies is set to be larger than the minimum required number, by appropriately combining the forward movement and the backward movement of the individual fixed dies as described above, each movable die in the entire extrusion period is appropriately combined. The moving distance can be reduced, and as a result, the bearing length of the fixed die can be shortened, so that advantages such as downsizing of equipment and reduction of extrusion pressure are added.

【0036】次に、図1に示す押出し加工装置を用いて
複数個の素材を押出し加工して複合押出し形材を得るに
際し、可動ダイスに関しどのような制御を行うかについ
て説明する。図5は本発明による押出し加工制御方法を
説明するためのフローチャートである。ここでは説明を
簡単にするため、図1の、2種の素材1A、1Bを用い
て変形抵抗の大きい方の素材1B側の可動ダイス11B
のみを移動させる場合について説明を行う。
Next, how the movable die is controlled when a plurality of raw materials are extruded by using the extruder shown in FIG. 1 to obtain a composite extruded profile will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the extrusion processing control method according to the present invention. Here, in order to simplify the explanation, the movable die 11B on the side of the material 1B having the larger deformation resistance using the two materials 1A and 1B shown in FIG.
A description will be given of the case of moving only one.

【0037】まず、押出し加工開始時における2個の可
動ダイス1A、1Bの初期位置を与える(ステップS
1)。
First, the initial positions of the two movable dies 1A and 1B at the start of extrusion are given (step S).
1).

【0038】次に、押出し加工すべき成形対象の複合押
出し形材を形成する2種の素材1A、1Bの変形抵抗、
押出し比および押出し形材断面における各材料の面積割
合に基づいて、予め、押出し形材の断面における2種の
各材料の占める面積割合を一定に保つためのステム3の
移動距離と可動ダイス11Bの移動速度との関係式を求
めておく(ステップS2)。この関係式は、例えば以下
(1) 〜(5) の手順で計算により求める(図6参照)。
Next, the deformation resistance of the two materials 1A and 1B forming the composite extruded profile to be extruded,
Based on the extrusion ratio and the area ratio of each material in the cross section of the extruded profile, the moving distance of the stem 3 and the movable die 11B for maintaining the area ratio of each of the two types of material in the cross section of the extruded profile in advance. A relational expression with the moving speed is obtained (step S2). This relational expression is, for example,
It is obtained by calculation according to the steps (1) to (5) (see FIG. 6).

【0039】(1) 押出し開始後、ステム3が押出し開始
位置Sからxの距離の位置Pに達した状態を想定する。
このとき素材1Aと素材1Bとの界面13は真っ直ぐ
(図6の一点鎖線)であるとする。
(1) Assume that the stem 3 has reached a position P at a distance x from the extrusion start position S after the start of the extrusion.
At this time, it is assumed that the interface 13 between the material 1A and the material 1B is straight (the dashed line in FIG. 6).

【0040】(2) ここで、可動ダイス11Bを移動させ
ないで固定したと仮定して、ステム3をさらに所定の微
小距離Δxだけ移動させたときの、固定ダイス10孔部
入口(コンテナ出口)における素材1Aと素材1Bとの
界面13の水平方向への移動量Δyを通常用いられる塑
性変形方程式を用いて計算する。すなわち、塑性変形方
程式に、各素材の変形抵抗(通常、降伏応力が用いられ
る)、押出し比、コンテナ3と各素材1A、1Bとの摩
擦係数、固定ダイス10や可動ダイス11A、11Bと
各素材1A、1Bとの摩擦係数、コンテナ3や固定ダイ
ス10、可動ダイス11A、11Bの形状・寸法などを
代入することによって各素材11A、11Bのメタルフ
ローが計算でき、これから2つの素材11Aと11Bと
の界面13の移動量Δyが計算できるものである。な
お、必要により実際にステム3の位置を適宜変化させて
可動ダイス11Bを固定した状態で押出し実験を行って
Δyを実測し、塑性変形方程式の係数等を補正して用い
ると計算精度がさらに向上するので好ましい。
(2) Here, assuming that the movable die 11B is fixed without moving, the fixed die 10 at the inlet (container outlet) at the hole of the fixed die 10 when the stem 3 is further moved by a predetermined minute distance Δx. The amount of movement Δy of the interface 13 between the material 1A and the material 1B in the horizontal direction is calculated using a generally used plastic deformation equation. That is, the deformation resistance of each material (usually yield stress is used), the extrusion ratio, the coefficient of friction between the container 3 and each of the materials 1A and 1B, the fixed die 10 and the movable dies 11A and 11B and each material are used in the plastic deformation equation. The metal flow of each material 11A, 11B can be calculated by substituting the coefficient of friction with 1A, 1B, the shape and dimensions of the container 3, the fixed die 10, and the movable dies 11A, 11B, from which the two materials 11A and 11B can be calculated. Of the interface 13 can be calculated. If necessary, the position of the stem 3 is appropriately changed and the movable die 11B is fixed, an extrusion experiment is performed, Δy is measured, and the coefficient of the plastic deformation equation is corrected and used. Is preferred.

【0041】(3) このようにして計算で求めた界面の移
動量Δyに固定ダイス入口を通過する素材の平均線速度
u(=uS・SC/SFD;ここに、uS:ステム移動速度
C:コンテナ断面積、SFD:固定ダイス入口面積)を
掛けた値ΔV(=u・Δy)は、押出し形材断面におい
て変形抵抗の大きい方の素材1B側に張り出す変形抵抗
の小さい方の素材1Aの体積速度の変化分に相当する。
(3) The average linear velocity u of the material passing through the entrance of the fixed die (= u S · S C / S FD ; where u S is a stem) The value ΔV (= u · Δy) multiplied by the moving speed S C : container cross-sectional area and S FD : fixed die entrance area is the value of the deformation resistance projecting to the material 1B side with the larger deformation resistance in the cross section of the extruded profile. This corresponds to a change in the volume velocity of the smaller material 1A.

【0042】(4) したがって、このΔVに相当する分だ
け可動ダイス11Bの押し込み速度(移動速度)uB
ΔuB(=ΔV/SMD;ここに、SMD:可動ダイス1B
の孔部面積)だけ上昇させてやると、素材1Bの押出し
体積速度が丁度ΔVだけ上昇して前記界面の移動量Δy
が打ち消されてΔy=0となるので、界面の移動がなく
押出しできることになる。
[0042] (4) Accordingly, the pushing speed (moving speed) u B of an amount corresponding movable die 11B corresponding to the ΔV Δu B (= ΔV / S MD; here, S MD: movable die 1B
Of the material 1B, the extruded volume velocity of the material 1B is increased by just ΔV, and the movement amount Δy of the interface is increased.
Is canceled and Δy = 0, so that extrusion can be performed without movement of the interface.

【0043】(5) このようにして、押出加工開始から終
了までステム移動距離が所定の微小距離Δx増加するご
とに同様の計算を繰り返し、ステム移動距離xと可動ダ
イス11Bの移動速度uBとの関係式を求めることがで
きる。なお、所定の微小距離Δxは、可動ダイス11B
の移動速度の変更が過度に頻繁とならず、かつ可動ダイ
ス11Bの移動速度uBの計算精度を維持できる範囲
で、適切に選択すればよい。
(5) In this way, the same calculation is repeated every time the stem moving distance increases by a predetermined minute distance Δx from the start to the end of the extrusion processing, and the stem moving distance x and the moving speed u B of the movable die 11B are calculated. Can be obtained. In addition, the predetermined minute distance Δx is equal to the movable die 11B.
Changing the moving speed does not become too frequent, and within the range that can maintain the calculation accuracy of the moving speed u B of the movable die 11B, may be appropriately selected.

【0044】しかる後、可動ダイス11BをステップS
1で与えた初期位置に位置決めし(ステップS3)、押
出し加工を開始する(ステップS4)。
Thereafter, the movable die 11B is moved to step S
Positioning is performed at the initial position given in step 1 (step S3), and extrusion processing is started (step S4).

【0045】そして、押出し加工中にステム3の移動距
離xを常時測定しておき、xがΔx増加するごとに(ス
テップS5)、可動ダイス11Bの移動速度uBをステ
ップS2で求めた関係式より計算した値に変更する(ス
テップS6)。次にステップS7で押出し加工終了か否
かが判定されて、ここで押出し加工終了でない場合(ス
テップS7でNO)にはステップS5に戻ることにな
る。なお、ステップS7の押出し加工終了については、
ステム3の移動距離を検出すること、押出し加工してい
る押出し形材の長手方向長さを検出すること、あるいは
ダイス出側において素材が押し出された量(形材成形
量)を検出すること、などにより判断することができ
る。
Then, the moving distance x of the stem 3 is constantly measured during the extrusion process, and every time x increases by Δx (step S5), the moving speed u B of the movable die 11B is obtained by the relational expression obtained in step S2. The value is changed to the calculated value (step S6). Next, it is determined in step S7 whether or not the extrusion processing has been completed. If the extrusion processing has not been completed (NO in step S7), the process returns to step S5. In addition, about the end of the extrusion process of step S7,
Detecting the moving distance of the stem 3, detecting the longitudinal length of the extruded profile being extruded, or detecting the amount of extruded material on the die exit side (profile molding amount); It can be determined by the following.

【0046】このようにしてステップS5〜ステップS
7が繰り返される。このようにして、押出し加工終了ま
での間、常に素材の界面の位置が一定に維持されるよう
に押出加工が制御される。
As described above, steps S5 to S
7 is repeated. In this way, the extrusion process is controlled so that the position of the interface of the material is always kept constant until the end of the extrusion process.

【0047】このような可動ダイスの移動制御を行う装
置は、可動ダイスを駆動するシリンダを制御するための
制御弁などを持つシリンダ制御部と、このシリンダ制御
部にシリンダによる可動ダイスの駆動とその移動速度を
指令する信号を与えるコンピュータとにより構成されて
いる。このコンピュータは、押出し加工すべき押出し形
材を形成する素材1A、1Bの変形抵抗、押出し形材断
面における各材料(素材)1A、1Bの占める面積割
合、押出し形材の寸法形状情報が入力されると、その入
力値に基づいて塑性変形方程式を用いて押出し形材断面
における材料(素材)界面位置が一定となる可動ダイス
1Bの移動速度を算出し、これらをメモリに格納するよ
うになっている。
An apparatus for controlling the movement of the movable die includes a cylinder control unit having a control valve for controlling a cylinder for driving the movable die, a driving of the movable die by the cylinder and a cylinder control unit. And a computer for providing a signal for instructing the moving speed. This computer receives the deformation resistance of the raw materials 1A and 1B forming the extruded profile to be extruded, the area ratio of each material (raw material) 1A and 1B in the cross section of the extruded profile, and the dimensional and shape information of the extruded profile. Then, based on the input values, the moving speed of the movable die 1B at which the material (material) interface position in the cross section of the extruded profile becomes constant is calculated using the plastic deformation equation, and these are stored in the memory. I have.

【0048】また、可動ダイス1Bの移動速度を変更す
るタイミングについては、例えば、ステム3の移動距離
を検出する手段を設置し、一方、可動ダイス1Bの移動
速度を変更するタイミングとしてステム3の移動距離x
の変化量の設定値Δxをメモリに格納しておく。そし
て、コンピュータは、押出し加工開始後、前記検出手段
から入力されるステム3の移動距離からステムの移動距
離xの変化量がその設定値Δxに達したこと、つまり可
動ダイス11Bの移動速度を変更するタイミングになっ
たことを認識することができる。あるいは、可動ダイス
11Bの押出し開始位置からの移動距離、又は押出し形
材の押出し長さ若しくは押出し体積、又は押出し加工開
始からの経過時間により、可動ダイス11Bの移動速度
を変更するタイミングを知るように構成してもよい。
As for the timing for changing the moving speed of the movable die 1B, for example, means for detecting the moving distance of the stem 3 is installed, while the moving speed of the stem 3 is set as the timing for changing the moving speed of the movable die 1B. Distance x
Is stored in a memory. Then, after the start of the extrusion process, the computer determines that the amount of change in the moving distance x of the stem from the moving distance of the stem 3 input from the detection means has reached its set value Δx, that is, changes the moving speed of the movable die 11B. It is possible to recognize that the timing has come. Alternatively, the movement distance of the movable die 11B from the extrusion start position, the extrusion length or the extrusion volume of the extruded profile, or the elapsed time from the start of the extrusion processing may be used to know the timing of changing the movement speed of the movable die 11B. You may comprise.

【0049】[0049]

【実施例】図1に示した押出し加工装置を用いて、2種
類のアルミニウム合金ビレット(A1050、A300
3)を同時に押出し加工してH型形材を製作する場合に
ついて、上記の制御方法の適用を行った。図8は、図6
のステップS2の手順にしたがって求めた、押出し加工
中におけるステム3の移動距離と可動ダイス11Bの移
動速度との関係式を図示したものである。そして、この
関係式に基づいて可動ダイス11Bの移動速度を制御し
て押出加工を行った結果、素材押出し方向に垂直な断面
における2種類の材料の界面の位置が長手方向で常に一
定の押出し形材が得られた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Two types of aluminum alloy billets (A1050, A300) were prepared by using the extruder shown in FIG.
The above control method was applied to the case where H) was manufactured by simultaneously extruding 3). FIG. 8 shows FIG.
3 is a diagram illustrating a relational expression between the moving distance of the stem 3 and the moving speed of the movable die 11B during the extrusion process, which is obtained according to the procedure of step S2 of FIG. Then, as a result of performing the extrusion by controlling the moving speed of the movable die 11B based on this relational expression, the position of the interface between the two types of materials in the cross section perpendicular to the material extrusion direction is always constant in the longitudinal direction. The material was obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による押出し
加工装置、押出し加工方法及び押出し加工制御方法によ
ると、複数個のアルミニウム合金などの素材を押出し加
工して複合押出し形材を得るに際し、可動ダイスの移動
速度を変更することにより押出し形材断面における各材
料の占める面積割合が一定した複合押出し形材が容易に
成形できるようになった。これによって従来困難であっ
た任意の断面形状の複合押し形材を簡易に製造でき、複
合押出し形材の適用範囲の拡大が図れるようになった。
As described above, according to the extrusion apparatus, the extrusion method and the extrusion control method according to the present invention, when extruding a plurality of materials such as aluminum alloys to obtain a composite extruded section, By changing the moving speed of the movable die, it is possible to easily form a composite extruded profile in which the area ratio of each material in the cross section of the extruded profile is constant. This makes it possible to easily produce a composite extrusion having an arbitrary cross-sectional shape, which has been difficult in the past, and to expand the applicable range of the composite extrusion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による押出し加工装置の全
体構成を概略的に示す断面斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view schematically illustrating an entire configuration of an extrusion processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す押出し加工装置による押出加工の様
子を説明する断面斜視図である。
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view illustrating a state of extrusion processing by the extrusion processing apparatus shown in FIG.

【図3】図1における可動ダイス及び固定ダイスの部分
を示す図であって、その(a)は平面図、その(b)は
(a)のBB線断面図である。
3A and 3B are diagrams showing a movable die and a fixed die in FIG. 1, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【図4】本発明が適用された複合押出し形材の一例であ
って、複合アルミニウム合金製H型形材を示す図であ
る。
FIG. 4 is an example of a composite extruded profile to which the present invention is applied, and is a diagram showing a composite aluminum alloy H-profile.

【図5】本発明による押出し加工制御方法を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an extrusion control method according to the present invention.

【図6】ステム移動距離と可動ダイス移動速度との関係
式を求める手順を説明するための押出し加工装置の断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an extruder for explaining a procedure for obtaining a relational expression between a stem moving distance and a movable die moving speed.

【図7】固定ダイスのみで複合押出し形材を製造した場
合の様子を示す押出加工装置の断面図であり、(a)は
押出し加工初期の様子を示す図、(b)は押出し加工終
期の様子を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of an extrusion apparatus showing a state in which a composite extruded shape is manufactured using only fixed dies. FIG. 7A is a view showing an initial state of the extrusion processing, and FIG. It is a figure showing a situation.

【図8】押出し加工中におけるステム移動距離と可動ダ
イス移動速度との関係を例示する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a moving distance of a stem and a moving speed of a movable die during extrusion processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B…素材(または材料) 2…コンテナ 3…
ステム 4…固定ダイスホルダー 5A、5B…可動ダ
イスホルダー 6A、6B…シリンダ 10…固定ダイ
ス 102A、102B…垂直孔部 103…ウエブ形
成用孔部 11A、11B…可動ダイス 121A、1
21B…押出し成形孔 122A、122B…フランジ
・ウエブ形成用切欠孔部 13…界面
1A, 1B ... material (or material) 2 ... container 3 ...
Stem 4: Fixed die holder 5A, 5B: Movable die holder 6A, 6B: Cylinder 10: Fixed die 102A, 102B: Vertical hole 103: Web forming hole 11A, 11B: Movable die 121A, 1
21B: Extrusion hole 122A, 122B: Notch hole for flange / web formation 13: Interface

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の金属素材を素材押出し方向に平
行に並置して収納するコンテナと、前記複数個の金属素
材を同時に加圧するステムと、前記コンテナ出口部に、
前記複数個の金属素材が同時に押出される孔部を有する
固定ダイスとを備えた押出し加工装置であって、 さらに、この固定ダイスの前記孔部内に、一個以上で前
記複数個の金属素材と同数個以下の可動ダイスを、前記
素材押出し方向と同一方向及び/又は逆方向に摺動自在
に設け、かつ前記各可動ダイスと前記固定ダイスとで形
成される各押出し成形孔には、前記複数個の金属素材の
いずれか一の金属素材が個別に通過するようにしたこと
を特徴とする複合材料からなる押出し形材を製造する押
出し加工装置。
1. A container for accommodating a plurality of metal materials in parallel in a material extrusion direction, a stem for simultaneously pressing the plurality of metal materials, and a container outlet portion,
An extruding apparatus comprising: a fixed die having a hole through which the plurality of metal materials are simultaneously extruded; and further, in the hole of the fixed die, at least one and the same number as the plurality of metal materials. Or less movable dies are slidably provided in the same direction as the material extrusion direction and / or in the opposite direction, and each of the extrusion dies formed by the movable dies and the fixed dies has the plurality of movable dies. An extruding apparatus for producing an extruded profile made of a composite material, wherein any one of the metal materials is individually passed.
【請求項2】 コンテナ内に素材押出し方向に平行に並
置して収納した複数個の金属素材を、ステムで同時に加
圧して前記コンテナ出口部に設けられた固定ダイスの孔
部から押出しつつ、該孔部内に設けられた一個以上で前
記複数個の金属素材と同数個以下の可動ダイスのうちの
少なくとも一個の可動ダイスを、前記素材押出し方向と
同一方向又は逆方向に移動させることにより、前記押出
し形材の長手方向に垂直な断面における、複合材料から
なる押出し形材において前記複数個の金属素材由来の各
材料の占める面積割合を一定に保ちながら押出しを行う
押出し加工方法。
2. A method according to claim 1, wherein a plurality of metal materials housed side by side in a container in parallel with the material extrusion direction are simultaneously pressed by a stem and extruded from a hole of a fixed die provided at the container outlet. The extruding is performed by moving at least one movable die of at least one movable die provided in the hole and the same number or less as the plurality of metal materials in the same direction or the opposite direction to the material extrusion direction. An extruding method for extruding while maintaining a constant area ratio of each of the plurality of metal-derived materials in an extruded profile made of a composite material in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the profile.
【請求項3】 請求項1に記載の押出し加工装置を用い
て、複数個の金属素材を押出し加工して複合材料からな
る押出し形材を得るに際し、以下の(イ)〜(ハ)のス
テップにより押出し加工を制御することを特徴とする押
出し加工制御方法。 (イ) 予め、前記ステムの加圧速度と、前記複数個の
金属素材の各素材ごとの変形抵抗と、押出し加工すべき
押出し形材の長手方向に垂直な断面における、複合材料
を形成する前記複数個の金属素材由来の各材料の占める
面積割合と、任意に与えた前記各可動ダイスの初期位置
とから、前記面積割合を一定に保つのに必要な、前記ス
テムの押出加工開始位置からの移動距離と前記各可動ダ
イスの移動速度との関係を求めておく。 (ロ) 前記各可動ダイスを前記(イ)のステップで与
えた初期位置に設定し、前記ステム加圧速度で前記複数
個の金属素材の押出し加工を開始する。 (ハ) 押出し加工終了まで、前記ステムの押出加工開
始位置からの移動距離に対応させて、前記各可動ダイス
の移動速度を前記(イ)のステップで求めておいた移動
速度に変更して前記各可動ダイスを移動させる。
3. When extruding a plurality of metal materials by using the extrusion processing device according to claim 1 to obtain an extruded profile made of a composite material, the following steps (a) to (c) are performed. An extruding control method characterized by controlling the extruding process by using the method. (A) The pressing speed of the stem, the deformation resistance of each of the plurality of metal materials in advance, and the formation of the composite material in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the extruded shape to be extruded. From the area ratio of each material derived from the plurality of metal materials and the arbitrarily given initial position of each movable die, necessary to keep the area ratio constant, from the extrusion start position of the stem. The relationship between the moving distance and the moving speed of each movable die is determined in advance. (B) The movable dies are set at the initial positions given in the step (a), and the extrusion of the plurality of metal materials is started at the stem pressing speed. (C) changing the moving speed of each of the movable dies to the moving speed determined in the step (a) in accordance with the moving distance of the stem from the starting position of the extruding process until the end of the extruding process; Move each movable die.
【請求項4】 請求項3に記載の押出し加工制御方法に
おいて、前記ステムの押出し加工開始位置からの移動距
離を用いることに替えて、前記各可動ダイスの押出し加
工開始位置からの移動距離、又は前記押出し形材の押出
し長さ若しくは押出し体積、又は押出加工開始からの経
過時間を用いる押出し加工制御方法。
4. The extruding control method according to claim 3, wherein, instead of using the moving distance of the stem from the extruding start position, the moving distance of each movable die from the extruding start position, or An extruding control method using the extruded length or extruded volume of the extruded profile or the elapsed time from the start of extruding.
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KR100461177B1 (en) * 2001-12-18 2004-12-13 삼성전자주식회사 Method for manufacturing inner casing of kimchi refrigerator and kimchi refrigerator having inner casing manufactured by the same method
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