JP2013035036A - 押出プレス - Google Patents

Abstract

【課題】コンテナストリップ力を増大させるとともに、エネルギー効率を改善した機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスを提供する。
【解決手段】押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、コンテナをダイスと離間する方向に単独又はコンテナの移動手段と協働して少なくとも４種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出成形に用いる押出プレスに関するものであり、特に、機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスに係り、多機能化を図るとともに、アイドルタイムを短縮するようにした押出プレスに関する。

一般に、金属材料、例えば、アルミニウム又はその合金材料等による押出材（ビレット）を押出プレスにより押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部にステムが取り付けられており、ダイスにコンテナを押し付けた状態で、押出材（ビレット）を収納手段でコンテナ内に収納する。そして、メインラムを更に油圧シリンダの駆動により前進させることにより、押出材（ビレット）がステムにて押圧される。そこで、ダイスの出口部から、成形された製品が押出される。

図２に機長を短くして省スペース化した従来型のショートストローク型押出プレスの構成を示す。図２の符号１はエンドプラテン、２は製品押出用のダイス９を備えたダイスライド、３は押出材（ビレット）１２を収納するコンテナ１４を保持するコンテナホルダ、４はメインシリンダハウジング、５はメインシリンダ、６はメインラム、７はメインラム６の先端に一体的に取付けたメインクロスヘッド、１０はメインクロスヘッド１３の移動に用いメインシリンダ５の左右水平外面部に設けたサイドシリンダである。

メインクロスヘッド７の先端部にはステムスライダ１１を、メインクロスヘッド７の前後進方向である軸線方向と直角な水平方向に摺動自在に取付けた。ステムスライダの一端にはエンドプラテン側に伸びた押出ステム１３が取付けてあり、この押出ステム１３を図示しないステムスライドシリンダによりプレス中心上と中心一から外れた押出ステムの待機位置の間で移動可能となっている。
押出材（ビレット）１２は、図示しない押出材（ビレット）供給手段により、押出ステムが移動して形成された空間へ供給され、押出材（ビレット）押込み手段でコンテナ内に収納される構成となっている。

そして、コンテナ１４は、コンテナホルダ３にコンテナシリンダロッド１５の一端部が取付けられ、このコンテナシリンダロッド１５の他端部はメインシリンダ５の上下垂直外面部に設けたコンテナシリンダ１６に接続されており、コンテナシリンダ１６への圧油の供給によってコンテナ１４をダイス９と押出ステム１３との間で移動可能な構成となっている。（特許文献１参照）

コンテナシリンダ１６は、前進移動してダイス９に当接してコンテナ１４の押出ステム側端面と押出ステム１３が移動して形成した隙間に押出材（ビレット）１２を供給する空間を得る前進動作と、アプセット後にコンテナ１４内に残留する圧縮空気が排出される脱気工程における前後動作と、押出工程の完了後にディスカードを切断する際にコンテナ１４が後退してシャー刃２８が上下動するコンテナ１４のダイス側端面とダイス９との隙間を確保するコンテナ１４のストリップ動作と、ダイス９を交換するときにコンテナ１４が後退してダイスライド２が水平移動するコンテナ１４のダイス側端面とダイス９との隙間を確保するダイススライド動作する。更に、押出工程の進行に伴って低下するコンテナシール力を一定に制御する等圧押出制御においても動作する。

ところで前記従来型の押出プレスでは、このようにコンテナシリンダ１６をメインシリンダハウジング４へ取付ける構成としたので、押出プレスにおける他部品と、他機構との干渉の有無等の関係からコンテナストリップ力を大きくすることは、設計強度や構造上の困難を伴うという問題があった。
また、上記動作は前記コンテナシリンダ１６によって行なわれることから、多量の圧油が供給されて無駄なエネルギーを消費し、エネルギー効率が悪いという問題があった。

特開平８−２０６７２７号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コンテナストリップ力を増大させるとともに、エネルギー効率を改善した機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスを提供することを目的とする。

上記の目的を解決するため本発明の請求項１に記載の押出プレスは、押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、前記コンテナをダイスと離間する方向に単独又は前記コンテナの移動手段と協働して少なくとも４種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、前記メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の押出プレスは請求項１に記載の発明において、前記４種の移動動作が、アプセット工程において生じる前記コンテナ内の圧縮空気を排出する脱気動作と、押出工程中に前記コンテナに作用するコンテナシール力を一定とする等圧押出動作と、押出動作終了後にビレットの押粕であるディスカードを前記コンテナ内から抜き出すディスカードストリップ動作と、押出サイクル完了後、前記ダイスを交換するときに当接した前記ダイスの端面と前記コンテナの端面との間に隙間を設けるダイスオープン動作であることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の押出プレスは請求項１に記載の発明において、前記コンテナの押動手段を、前記コンテナの移動手段より小径であり複数の油圧シリンダにより構成したことを特徴とする。

本発明によれば、コンテナを後退方向に移動するに際してコンテナの移動を補助する油圧シリンダをエンドプラテンに設けたので、メインシリンダハウジングの強度を損なうことなく、設計も容易化されてコンテナストリップ力を増大させることができる。
また、コンテナの押動手段はコンテナの移動手段より小径の油圧シリンダを用いる構成としたので、コンテナを後退移動させるに際しては少量の圧油供給で良く、所要動力を削減してエネルギー効率を改善することができる。

本発明の実施の形態を説明する押出プレスの縦断面図である。 従来の押出プレスの縦断面図である。

以下、本発明を図１に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の押出プレスの実施の形態を示し、１はエンドプラテン、２は製品押出用のダイス９を備えたダイスライド、３は押出材（ビレット）１２を収納するコンテナ１４を保持するコンテナホルダ、４はメインシリンダハウジング、５はメインシリンダ、６はメインラム、７はメインラム６の先端に一体的に取付けたメインクロスヘッド、１０はメインクロスヘッド１３の移動に用いメインシリンダ５の左右水平外面部に設けたサイドシリンダである。

メインクロスヘッド７の先端部にはステムスライダ１１を、メインクロスヘッド７の前後進方向である軸線方向と直角な垂直又は水平方向に摺動自在に取付けた。ステムスライダ１１の一端にはエンドプラテン側に伸びた押出ステム１３が取付けてあり、この押出ステム１３を図示しないステムスライドシリンダによりプレス中心上と中心位置から外れた押出ステム待機位置との間で移動可能となっている。
押出材（ビレット）１２は、図示しない押出材（ビレット）供給手段の先端部に載置されて、押出ステムが移動して形成された空間へ供給され、同じく図示しない押出材（ビレット）供給手段の先端部に設けた押出材（ビレット）１２の押込み手段によりコンテナ１４内に収納される構成となっている。

そして、コンテナ１４は、コンテナホルダ３にコンテナシリンダロッド１５の一端部が取付けられ、このコンテナシリンダロッド１５の他端部はメインシリンダ５の上下垂直外周面に設けたコンテナシリンダ１６に接続されており、コンテナシリンダ１６への圧油の供給によってコンテナ１４をダイス９と押出ステム１３との間で移動可能な構成となっている。
符号２１はコンテナの押動手段であり、アシストシリンダ２２及びアシストシリンダロッド２３により要部が構成される。アシストシリンダ２２はエンドプラテン１に押出プレスの軸線方向を対称としてコンテナ１４を押出ステム１３の方向へ押動自在に取付けられている。そして、符号１８はコンテナホルダ３に延設して設けたアシストシリンダロッド２３の受け座である。そして、押出プレスはコンテナホルダ３の移動量を検出する図示しない位置検出手段を備え、アシストシリンダ２２によってコンテナホルダ３は所定の移動量となるように制御され、コンテナホルダ３の開き量を調整する構成となっている。

２７は、押出材（ビレット）１４の押出完了後にサイドシリンダ１０を作動させて押出ステム１３を後退させながら、コンテナシリンダ１６及びアシストシリンダ２２を作動させてコンテナ１４を後退させるとともに、ダイス９とコンテナ１４との隙間にシャー刃２８を下降させ、図示しない押出材（ビレット）１２の押粕であるディスカードを製品より切断除去するメインシャー装置である。
ディスカードストリップ動作では、押出ステム１３は位置保持しておきコンテナホルダ３のみを所定量開いて、その後コンテナホルダ３と押出ステム１３とを同時後退させる。
アシストシリンダ２２は、上記したようにダイス９の外縁部に斜めに対向して２本を設ける構成としたが、４本アシストシリンダ２２設けてコンテナ１４を押動する構成であっても良い。

以上のように構成された押出プレスにおけるコンテナの押動手段２１の作用について説明する。
脱気動作は押出工程の開始において、コンテナ内径よりも少し小径とした押出材（ビレット）１２をコンテナ１４内に収納した後、コンテナ１４内で押出材（ビレット）１２を押出ステム１３でダイス９に押し当て、所謂アプセットすると、押出材（ビレット）１２が押し潰されコンテナ１４と押出材（ビレット）１２の間の空気が圧縮される。この圧縮された空気を放出するためにアシストシリンダ２２のヘッド側に圧油を供給してコンテナホルダ３を後退させるとともに、押出ステム１３を後退させ、ダイス９とコンテナ１４の隙間から上記の圧縮空気を抜く。このとき、コンテホルダ３とコンテナシリンダロッド１５はアシストシリンダロッド２３に押動され後退する。圧縮空気を放出した後、コンテナシリンダ１６とサイドシリンダ１０によりコンテナ１３と押出ステム１３を再び前進させて押出工程を開始する。

押出工程において、コンテナ１４内の押出材（ビレット）１２の長さが徐々に短くなるため、押出工程の開始時と押出工程の終了時では前者の方が押出作用力が大きいのが通常である。即ち、ダイス９の押出抵抗が一定であったとしても、コンテナ１４と押出材（ビレット）１２との摩擦抵抗が押出材（ビレット）１２の長さの減少に従って小さくなるので、全体として押出作用力が低下してしまう。この押出作用力の低下は、ダイス９に対するコンテナシール力の減少を生じるとともに、ダイス９の形状が変形し製品の寸法形状にも変化を生じさせる。
等圧押出動作は、このように押出製品の寸法形状の変化がある場合に、アシストシリンダ２２のヘッド側（及びコンテナシリンダのロッド側）に圧油を供給し、コンテナホルダ３を押出と反対方向に押圧して押出開始時から押出工程中にダイス９に過大に作用するコンテナシール力を削減させ、押出工程中にダイス９に作用するコンテナシール力を、押出開始時から押出終了時まで一定となるように制御する。

ディスカードストリップ動作により押出工程の終了後、押出材（ビレット）１２の押出完了後にサイドシリンダ１０を作動させて押出ステム１３を後退させながら、コンテナシリンダ１６及びアシストシリンダ２２のヘッド側に圧油を供給して作動させコンテナ１４も後退させディスカードをコンテナ１４から抜き出す。そして、形成されたダイス９とコンテナ１４との隙間にシャー刃２８を下降させディスカードを切断する。ディスカードを切断の後、シャー刃２８は上昇移動させる。
ディスカードをコンテナ１４から抜き出す（ディスカードストリップ動作）に際しアシストシリンダ２２及びコンテナシリンダ１６の両移動手段を用いる構成とした。

ダイスオープン動作は、製品の形状を変更する場合や、ダイス９が磨耗して交換する場合にダイスライド２と共に水平移動させる。このときに、アシストシリンダ２２のヘッド側に圧油を供給しコンテナハウジング３を後退移動させることで、ダイス９とコンテナ１４との間に隙間を確保する。
上記４つの動作では、いずれもアシストシリンダ２２のヘッド側に圧油を供給してコンテナホルダ３を後退移動させる構成とした。そして、アシストシリンダ２２のロッドの引き戻しはアシストシリンダ２２のロッド側へ圧油を供給する方法や、前進移動するコンテナシリンダ１６でコンテナホルダ３を介して押し戻される方法等であっても良い。
本発明におけるコンテナストリップ力とは、コンテナをダイスから引き離す（反押出）方向への作用力である。

アシストシリンダ２２のストローク調整は、コンテナホルダ３の移動量を検出する図示しない位置検出手段の検出量に基づき制御する構成としたが、例えば、アシストシリンダ２２に機械的にストロークを制限できるストローク調整機構を設け、動作毎に所定のストロークに調整する構成により制御される構成であっても良い。

以上説明したように、本発明の押出プレスではエンドプラテンにコンテナの後退動作（押出ステム側への移動）を補助するコンテナシリンダより小径で、且つ、出力が小さい複数のアシストシリンダを設ける構成とした。
このため、コンテナの移動負荷が小さい脱気動作とダイスオープン動作ではコンテナを後退させるに必要な圧油の供給量を低減させることができ、省エネルギー化と動作時間の短縮を図ることができる。
また、コンテナの移動負荷の大きい等圧押出時やディスカードストリップ動作では、コンテナシリンダとアシストシリンダが協働して出力する構成としたので、メインシリンダハウジングの強度を損なうことなく設計も容易化され、コンテナストリップ力を増大させることができる。

１ エンドプラテン
２ ダイスライド
３ コンテナホルダ
４ メインシリンダハウジング
５ メインシリンダ
６ メインラム
７ メインクロスヘッド
９ ダイス
１０ サイドシリンダ
１１ ステムスライダ
１２ 押出材（ビレット）
１３ 押出ステム
１４ コンテナ
１５ コンテナシリンダロッド
１６ コンテナシリンダ
２１ コンテナの押動手段
２２ アシストシリンダ
２３ アシストシリンダロッド
２７ シャー装置
２８ シャー刃

Claims (3)

1. 押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、
   前記コンテナをダイスと離間する方向に単独又は前記コンテナの移動手段と協働して少なくとも４種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、前記メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設けたことを特徴とする押出プレス。
2. 前記４種の移動動作が、アプセット工程において生じる前記コンテナ内の圧縮空気を排出する脱気動作と、
   押出工程中に前記コンテナに作用するコンテナシール力を一定とする等圧押出動作と、
   押出動作終了後にビレットの押粕であるディスカードを前記コンテナ内から抜き出すディスカードストリップ動作と、
   押出サイクル完了後、前記ダイスを交換するときに当接した前記ダイスの端面と前記コンテナの端面との間に隙間を設けるダイスオープン動作であることを特徴とする請求項１に記載の押出プレス。
3. 前記コンテナの押動手段を、前記コンテナの移動手段より小径である複数の油圧シリンダにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の押出プレス。

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