JP2831567B2

JP2831567B2 - 中空押出材の拡管方法及び拡管設備

Info

Publication number: JP2831567B2
Application number: JP9761494A
Authority: JP
Inventors: 定英矢野
Original assignee: YANO ENJINIARINGU JUGEN
Current assignee: YANO ENJINIARINGU JUGEN
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH07303927A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム等の金
属製の中空押出材の拡管方法及び拡管設備に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】例えばアルミニウム製の筒状の
中空押出材の押出加工は、ホローダイスを用い、コンテ
ナに装填したビレットにステムにて押出力を付与するこ
とにより、ビレット金属をホローダイスの環状成形隙間
に通していくことにより行われる。

【０００３】しかし、従来の押出機では、プレス能力の
限界やコンテナのサイズ的な制限などの理由から、押出
加工しうる中空押出材の口径サイズに限界があり、大口
径の円筒中空押出材を得ることができなかった。因み
に、口径３００ｍｍの中空押出材の押出加工は可能であ
ったが、口径が４８０ｍｍ、特に５００ｍｍを越えるよ
うな大きな口径の中空押出材を押出加工することは困難
であった。

【０００４】この発明は、上記のような技術背景におい
て、筒状の中空押出材を確実かつ強力に拡管することが
でき、大口径の筒状中空押出材をも容易に製造すること
ができる、中空押出材の拡管方法及び拡管設備を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的において、本発
明は、筒状の中空押出材の中空部内に、磁性体からなる
所定の質量を有する中子を配すると共に、該中子の配置
位置に対応して押出材の外周側に、中子を吸引して押出
材の周囲を周回移動する磁極を形成する周回磁極形成装
置を配し、押出材をその軸線方向に所定の速度で該周回
磁極形成装置に対し相対移動させていきながら、前記中
子を、周回磁極形成装置によって形成される周回する磁
極に吸引させて押出材の中空部内壁面に沿って周回さ
せ、該周回により発生される中子の遠心力にて該筒状の
中空押出材を拡管していくことを特徴とする中空押出材
の拡管方法を要旨とする。

【０００６】この拡管方法では、前記中空押出材と周回
磁極形成装置との相対移動を、中空押出材を押出機から
押出していくことによって行うのが好ましい。

【０００７】また、前記中空押出材と周回磁極形成装置
との相対移動を、中空押出材を押出機から押出していく
と共に、押出機から押出されていく押出材を牽引機にて
その先端部をチャックして牽引していくことによって行
うのが好ましい。

【０００８】また、本発明は、筒状の中空押出材の中空
部内に配される、磁性体からなる所定の質量を有する中
子と、中子の配置位置に対応して押出材の外周側に配さ
れ、中子を吸引して押出材の周囲を周回移動する磁極を
形成する周回磁極形成装置と、が備えられて、前記中子
が、周回磁極形成装置によって形成される周回する磁極
に吸引されて押出材の中空部内壁面に沿って周回され、
該周回により発生される中子の遠心力にて中空押出材を
拡管するものとなされ、かつ、押出材の外周側に中空押
出材の周壁を挾んで中子と対向して配置され、中子によ
る中空押出材の拡管量を規制する環状の外型と、中空押
出材をその軸線方向に所定の速度で前記周回磁極形成装
置に対し相対移動させていく送り手段と、が備えられて
なることを特徴とする中空押出材の拡管設備を要旨とす
る。

【０００９】この拡管設備では、前記送り手段が、中空
押出材を押出加工する押出機からなるのが好ましい。

【００１０】また、前記送り手段が、中空押出材を押出
加工する押出機と、押出機から押出されていく押出材を
その先端部をチャックして牽引していく牽引機からなる
のが好ましい。

【００１１】

【作用】上記発明では、押出材をその軸線方向に所定の
速度で該周回磁極形成装置に対し相対移動させていきな
がら、前記中子を、周回磁極形成装置によって形成され
る周回する磁極にて押出材の中空部内壁面に沿って周回
させ、該周回により発生される中子の遠心力にて該筒状
の中空押出材を拡管していくものであることにより、中
空押出材がその長さ方向において確実かつ強力に拡管さ
れていき、押出加工のみでは得られないような大口径の
中空押出材も製造される。

【００１２】しかも、中子は、周回磁極にて押出材の中
空部内壁面に沿って周回することによって、自らも回転
され、そのため、押出材の中空部内壁面に摺擦すること
がない。従って、中子が押出材の中空部内をエネルギー
損失少なく周回し得て、中子に効率良く遠心力を生じ、
ひいては効率良く中空押出材が拡管される。また、この
ように、中子が、押出材の中空部内壁面に摺擦せずに、
転動していくことによって周回していくことにより、中
空押出材の内壁面に摺擦による加工上の不本意な影響が
及ぶことなく、中空押出材が仕上がり状態良くきれいに
拡管される。

【００１３】また、押出材と周回磁極形成装置との相対
移動を、中空押出材を押出機から押出していくことによ
って行うものとすることにより、押出機から押出されて
いく中空押出材に対して拡管加工が施される。従って、
押出加工と拡管加工とが同時進行されて、生産性良く、
拡管された中空押出材が製造される。また、押出機から
押出されていく未だ高温状態にある押出材に対しての拡
管加工となり、エネルギー的に有利にかつ容易にそして
精度良く拡管加工が施される。加えて、押出材と周回磁
極形成装置との相対移動のための特別な送り手段が不要
となり、設備コストが低く抑えられる。

【００１４】また、押出機にて中空押出材を押出ながら
該押出材を牽引機にて牽引するようにすることで、中空
押出材の移動が、中子と周回磁極形成装置との間を通過
していく際の通過抵抗によって妨げられてしまうのが防
がれる。

【００１５】また、中子による中空押出材の拡管量を規
制する環状の外型が、押出材の外周側に、中空押出材の
周壁を挾んで中子と対向して、配置されるものとするこ
とにより、中空押出材は形状精度良くかつ容易に拡管さ
れる。

【００１６】

【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。

【００１７】製造対象は、図４（ロ）に示されるよう
に、口径ｄが５００ｍｍのアルミニウム製円筒中空押出
材（Ｅ）である。

【００１８】この押出材（Ｅ）を製造するための拡管設
備を示す図１及び図２において、（１）は送り手段とし
ての押出機、（２）は拡管機、（３）は同じく送り手段
としての牽引機である。

【００１９】押出機（１）において、（５）はホローダ
イスで、コンテナ（６）のビレット金属（Ｂ）が該ダイ
ス（５）の円環状の成形隙間（5a）を通過して行くこと
によって押出機（１）の前方に中空押出材（ｅ）が押出
されていく。押出機（１）から押出される図４（イ）に
示される中空押出材（ｅ）の口径ｄ0 は例えば３００ｍ
ｍ、肉厚ｔは例えば１０〜１５ｍｍに設定される。

【００２０】拡管機（２）は、押出機（１）の前方所定
位置、即ち、押出機（１）から押出されていく押出材
（ｅ）の通過経路上の、好ましくは押出機（１）に可及
的に近接した位置に配設される。これは、押出材（ｅ）
の長さ方向のできるだけ広い範囲にわたって拡管加工を
施し得るようにすると共に、押出直後の高温状態にある
押出材（ｅ）に対し拡管加工を施し得るようにするため
である。この拡管機（２）において、（７）は周回磁極
形成装置、（９）は中子、（10）は外型である。

【００２１】周回磁極形成装置（７）は、押出材（ｅ）
の中空部内に配置された中子（９）を吸引し該中子
（９）を押出材（ｅ）の中空部内壁面に沿って周回させ
るもので、中子（９）の配置位置に対応して押出材
（ｅ）の外周側に配され、中子（９）を吸引して押出材
（ｅ）の周囲を周回移動する磁極（Ｎ）を形成する。磁
極（Ｎ）の周回移動は、例えば次のようにして実現され
る。

【００２２】即ち、図３（イ）に示されるように、押出
材の外周側に、その周方向に沿って複数個のコイル（1
1）…を、その軸線方向が押出材（ｅ）の半径線方向に
向けられる態様において配し、各コイル（11）…に周方
向に順次時経列的に、短絡的に通電していくという方式
によって、磁極（Ｎ）は周回移動される。

【００２３】なお、その他の例として、図３（ロ）に示
されるように、周方向の所定位置に磁石（12）の磁極
（Ｎ）を設けた回転環状体（13）を回転せしめるという
方式によっても、磁極（Ｎ）が周回移動され得る。この
ように、周回する磁極（Ｎ）を形成する具体的構成につ
いては特段の制限はなく、各種構成が採用されてよい。

【００２４】中子（９）は、横断面円形状をなし、磁性
体にて構成されており、押出機（１）から押出されてい
く押出材（ｅ）の中空部内に配置され、周回磁極形成装
置（７）により周回されていく磁極（Ｎ）に吸引され、
該磁極（Ｎ）の周回移動に追従して押出材（ｅ）の中空
部内で、その周方向に自転しながら、公転即ち周回移動
されていくようになされている。そして、押出材（ｅ）
の拡管をこの中子（９）の周回により発生される遠心力
により実現するため、所定の質量を有するものとなされ
ている。中子（９）の本体部分（9a）として用いられる
磁性材料としては、具体的には、例えば鉄系材料等が挙
げられる。なお、中子（９）の全体質量は、中子（９）
に生じさせるべき遠心力を考慮して適宜設定される。

【００２５】また、この中子（９）は、その外周部に、
セラミックス、特殊鋼材等による硬質材層（9b）が設け
られ、拡管作動に起因した中子（９）の形状の変化を規
制して、中子（９）が押出材（ｅ）を寸法・形状精度良
く拡管しうるようになされている。

【００２６】また、中子（９）は、押出方向後方側に向
けて外太り円弧状に細くテーパー状に形成されており、
押出機（１）から押出移行されていく押出材（ｅ）の周
壁が中子（９）側にスムーズに移行されるようになされ
ている。

【００２７】外型（10）は、押出材（ｅ）の一定以上の
拡管変形を規制する環状部材によるものである。この外
型（10）は、所定の適正な拡管状態を形成すべく、セラ
ミックス、特殊鋼材等の硬質材にて構成され、押出材
（ｅ）の周壁と周回磁極成形装置（７）との間に介在配
置され、周回磁極形成装置（７）側に保持されている。

【００２８】牽引機（３）は、押出機（１）から押出さ
れていく押出材（ｅ）の先端部を把持して、該押出材
（ｅ）押出方向前方に牽引していくものである。

【００２９】大口径中空押出材（Ｅ）の製造は、次のよ
うにして行う。即ち、押出機（１）から押出材（ｅ）を
拡管機（２）の位置を越える程度に押出し、中子（９）
を押出材（ｅ）の中空部内に挿入配置すると共に、該押
出材（ｅ）の先端部を牽引機（３）にてチャックした状
態にする。その状態で、周回磁極形成装置（７）を作動
して、中子（９）を該形成装置（７）の磁極（Ｎ）に吸
引させ、該磁極（Ｎ）を周回方向に移動させていく。こ
れにより、中子（９）は、磁極（Ｎ）の移動に追従し
て、押出材（ｅ）の中空部内壁面に沿って周回されてい
き、所定の回転数に達することにより、拡管に必要な遠
心力を発生し、この遠心力と中子（９）の周回方向への
移動により押出材（ｅ）が拡管され、押出材（ｅ）の周
壁の外面が外型（10）に当接して所定のサイズ・形状に
拡管加工される。中子（９）の回転数は、例えば２００
０〜３０００ｒｐｍに設定される。この中子周回作動状
態において、本押出を開始し、押出材（ｅ）を前方に押
出移行させていく。これにより、押出材（ｅ）は押出加
工されながら所定の形状・サイズに拡管されていき、大
口径の中空押出材（Ｅ）に製造されていく。

【００３０】以上の説明のように、上記の拡管方法及び
拡管設備は、押出材（ｅ）をその軸線方向に所定の速度
で該周回磁極形成装置（７）に対し移動させていきなが
ら、前記中子（９）を、周回磁極形成装置（７）によっ
て形成される周回する磁極（Ｎ）にて押出材（ｅ）の中
空部内壁面に沿って周回させ、該周回により発生される
中子（９）の遠心力にて該筒状の中空押出材（ｅ）を拡
管していくものであるから、中空押出材（ｅ）がその長
さ方向において確実かつ協力に拡管されていき、押出加
工のみでは得られないような大口径の中空押出材（Ｅ）
を製造することができる。

【００３１】しかも、中子（９）は、周回磁極（Ｎ）に
て押出材（ｅ）の中空部内壁面に沿って周回することに
よって、自らも回転され、特にその殴打面形状が円形に
形成されていることにより非常にスムーズ回転され、そ
のため、押出材（ｅ）の中空部内壁面に摺擦することが
ない。従って、中子（９）が押出材（ｅ）の中空部内を
エネルギー損失少なく周回し得て、中子（９）に効率良
く遠心力を生じ、ひいては効率良く中空押出材（ｅ）を
拡管することができる。また、このように、中子（９）
が、押出材（ｅ）の中空部内壁面に摺擦せずに、転動し
ていくことによって周回していくものであることによ
り、中空押出材（ｅ）の内壁面に摺擦による加工上の不
本意な影響が及ぶことなく、中空押出材（ｅ）を仕上が
り状態良くきれいに拡管することができる。

【００３２】また、押出材（ｅ）と周回磁極形成装置
（７）との相対移動を、中空押出材（ｅ）を押出機
（１）から押出していくことによって行うものとしてい
るから、押出機（１）から押出されていく中空押出材
（ｅ）に対して拡管加工を施していくことができる。従
って、押出加工と拡管加工とが同時進行されて、生産性
良く、拡管された中空押出材（Ｅ）を製造することがで
きる。また、押出機（１）から押出されていく未だ高温
状態にある押出材（ｅ）に対しての拡管加工となり、エ
ネルギー的に有利にかつ容易にそして精度良く中空押出
材に拡管加工を施していくことができる。加えて、押出
材（ｅ）と周回磁極形成装置（７）との相対移動のため
の特別な送り手段が不要となり、設備コストも低く抑え
ることができる。

【００３３】また、押出機（１）にて中空押出材（ｅ）
を押出ながら該押出材（ｅ）を牽引機（３）にて牽引す
るようにすることで、中空押出材（ｅ）の移動が、中子
（９）と周回磁極形成装置（７）との間を通過していく
際の通過抵抗によって妨げられてしまうのを確実に防ぐ
ことができる。

【００３４】また、中子（９）による中空押出材（ｅ）
の拡管量を規制する環状の外型（10）が、押出材（ｅ）
の外周側に、中空押出材（ｅ）の周壁を挾んで中子
（９）と対向して、配置されるものとすることにより、
中空押出材（ｅ）を形状精度良くかつ容易に拡管するこ
とができる。

【００３５】図５に示される他の実施例では、押出機
（１）の前方所定位置に直列配置状態に複数の拡管機
（２）（２）が配置された構成となされており、押出機
（１）から押出されていく押出材（ｅ）を多段階的に拡
管していくようになされている。このような多段階拡管
手法の採用により、拡管率を無理無く高めていくことが
できて、より一層大きな口径の押出材（Ｅ）を生産性良
く製造することができる。

【００３６】なお、上記実施例では、押出材（ｅ）と周
回磁極形成装置（７）との相対移動を、押出材（ｅ）を
押出機（１）から押出していくという方式にて行うもの
としているが、押出機（１）とは別の特別の送り手段に
て押出加工済の中空押出材を移動させていくことによっ
て両者の相対移動を行わせるようにしてもよい。また、
押出材を停止状態に保持して、周回磁極形成装置
（７）、即ち拡管機（２）を移動させていくことによっ
て拡管加工を行うようにしてもよい。また、本発明は、
押出機では押出不可能な大口径の中空押出材の製造にの
み適用されるものではなく、所定の口径の押出材を押出
加工し、これを拡管してその口径を拡大する要請のある
各種ケースに適用され得るものであることはいうまでも
ない。

【００３７】

【発明の効果】上述の次第で、本発明は、押出材をその
軸線方向に所定の速度で該周回磁極形成装置に対し相対
移動させていきながら、前記中子を、周回磁極形成装置
によって形成される周回する磁極にて押出材の中空部内
壁面に沿って周回させ、該周回により発生される中子の
遠心力にて該筒状の中空押出材を拡管していくものであ
るから、中空押出材がその長さ方向において確実かつ協
力に拡管されていき、押出加工のみでは得られないよう
な大口径の中空押出材をも製造することができる。

【００３８】しかも、中子は、周回磁極にて押出材の中
空部内壁面に沿って周回することによって、自らも回転
され、そのため、押出材の中空部内壁面に摺擦すること
がない。従って、中子が押出材の中空部内をエネルギー
損失少なく周回し得て、中子に効率良く遠心力を生じ、
ひいては効率良く中空押出材を拡管することができる。
また、このように、中子が、押出材の中空部内壁面に摺
擦せずに、転動していくことによって周回していくもの
であることにより、中空押出材の内壁面に摺擦による加
工上の不本意な影響が及ぶことなく、中空押出材を仕上
がり状態良くきれいに拡管することができる。

【００３９】また、押出材と周回磁極形成装置との相対
移動を、中空押出材を押出機から押出していくことによ
って行うものとすることにより、押出機から押出されて
いく中空押出材に対して拡管加工を施していくことがで
きる。従って、押出加工と拡管加工とが同時進行され
て、生産性良く、拡管された中空押出材を製造すること
ができる。また、押出機から押出されていく未だ高温状
態にある押出材に対しての拡管加工となり、エネルギー
的に有利にかつ容易にそして精度良く中空押出材に拡管
加工を施していくことができる。加えて、押出材と周回
磁極形成装置との相対移動のための特別な送り手段が不
要となり、設備コストも低く抑えることができる。

【００４０】また、押出機にて中空押出材を押出ながら
該押出材を牽引機にて牽引するようにすることで、中空
押出材の移動が、中子と周回磁極形成装置との間を通過
していく際の通過抵抗によって妨げられてしまうのを確
実に防ぐことができる。

【００４１】また、中子による中空押出材の拡管量を規
制する環状の外型が、押出材の外周側に、中空押出材の
周壁を挾んで中子と対向して、配置されるものとするこ
とにより、中空押出材を形状精度良くかつ容易に拡管す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例にかかる拡管設備をその作動状態にお
いて示す平面縦断面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】図（イ）は周回磁極形成装置の一例を示す構成
説明図、図（ロ）は他の例を示す構成説明図である。

【図４】図（イ）は押出機にて押出加工される中空押出
材の横断面図、図（ロ）は拡管された中空押出材の横断
面図である。

【図５】他の実施例にかかる拡管設備をその作動状態に
おいて示す平面縦断面図である。

【符号の説明】

１…押出機２…拡管機３…牽引機７…周回磁極形成装置９…中子１０…外型Ｎ…磁極ｅ…中空押出材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の中空押出材の中空部内に、磁性体
からなる所定の質量を有する中子を配すると共に、該中子の配置位置に対応して押出材の外周側に、中子を
吸引して押出材の周囲を周回移動する磁極を形成する周
回磁極形成装置を配し、押出材をその軸線方向に所定の速度で該周回磁極形成装
置に対し相対移動させていきながら、前記中子を、周回
磁極形成装置によって形成される周回する磁極に吸引さ
せて押出材の中空部内壁面に沿って周回させ、該周回に
より発生される中子の遠心力にて該筒状の中空押出材を
拡管していくことを特徴とする中空押出材の拡管方法。
【請求項２】前記中空押出材と周回磁極形成装置との
相対移動を、中空押出材を押出機から押出していくこと
によって行う請求項１に記載の中空押出材の拡管方法。
【請求項３】前記中空押出材と周回磁極形成装置との
相対移動を、中空押出材を押出機から押出していくと共
に、押出機から押出されていく押出材を牽引機にてその
先端部をチャックして牽引していくことによって行う請
求項１に記載の中空押出材の拡管方法。
【請求項４】筒状の中空押出材の中空部内に配され
る、磁性体からなる所定の質量を有する中子と、中子の配置位置に対応して押出材の外周側に配され、中
子を吸引して押出材の周囲を周回移動する磁極を形成す
る周回磁極形成装置と、が備えられて、前記中子が、周回磁極形成装置によって
形成される周回する磁極に吸引されて押出材の中空部内
壁面に沿って周回され、該周回により発生される中子の
遠心力にて中空押出材を拡管するものとなされ、かつ、押出材の外周側に中空押出材の周壁を挾んで中子と対向
して配置され、中子による中空押出材の拡管量を規制す
る環状の外型と、中空押出材をその軸線方向に所定の速度で前記周回磁極
形成装置に対し相対移動させていく送り手段と、が備えられてなることを特徴とする中空押出材の拡管設
備。
【請求項５】前記送り手段が、中空押出材を押出加工
する押出機からなる請求項４に記載の中空押出材の拡管
設備。
【請求項６】前記送り手段が、中空押出材を押出加工
する押出機と、押出機から押出されていく押出材をその
先端部をチャックして牽引していく牽引機からなる請求
項４に記載の中空押出材の拡管設備。