JP3155734B2 - 回転ホイール式連続押出装置 - Google Patents
回転ホイール式連続押出装置Info
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- JP3155734B2 JP3155734B2 JP31115697A JP31115697A JP3155734B2 JP 3155734 B2 JP3155734 B2 JP 3155734B2 JP 31115697 A JP31115697 A JP 31115697A JP 31115697 A JP31115697 A JP 31115697A JP 3155734 B2 JP3155734 B2 JP 3155734B2
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- extrusion
- wheel type
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多穴管などの金属
製品などの押出成形に用いられる回転ホイール式連続押
出装置に関する。
製品などの押出成形に用いられる回転ホイール式連続押
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より金属製品などの加工品製造装置
として、図１に示すような回転ホイール式連続押出装置
が用いられている。
として、図１に示すような回転ホイール式連続押出装置
が用いられている。
【０００３】図１において、３は、シャフト１と一体に
装着され矢印Ａ方向に回転する回転ホイールで、該ホイ
ール３の外周面には溝２が設けられている。１４は固定
シューで、固定シュー本体５とダイチャンバー１１とか
らなり、回転ホイール３の外周面に設けられた溝２の一
部を所定の間隔を空けて覆って素材案内通路４を形成し
ている。前記間隔は、素材Ｓの温度、溝のサイズ、素材
Ｓの送り込み速度等に応じて適宜設定される。例えば、
０．５〜２ｍｍ程度がその一例である。案内通路４の素
材Ｓ入口には押し込みローラー６が設置され、素材Ｓを
案内通路４に強制的に送り込むように構成されている。
案内通路４の終端は固定シュー本体５に組み込まれたダ
イチャンバー１１に形成されたアバットメント７で塞が
れている。このアバットメント７の幅は溝２の幅よりも
若干狭くなっている。８はダイチャンバー１１内に設け
られた押出室で、該押出室８には案内通路４に開口する
通路流出口８ａに通じる流入口８ｂと、押出室８に流入
したメタルを流出する流出口８ｃが形成され、流出口８
ｃにはダイス９、マンドレル１５が取り付けられてい
る。マンドレル１５は、流入口８ｂから流出口８ｃにか
けて設けられており、ダイス９よりも上流側はブリッジ
１７と呼ばれる。例えば金属線材等の素材Ｓは、押し込
みローラー６により案内通路４に連続的に強制的に供給
され、回転ホイール３の回転による接触摩擦抵抗により
案内通路４内を進み、終端のアバットメント７の端部１
３に達すると後続金属線材によって加圧され、可塑的状
態となって通路流出口８ａから押し出され、流入口８ｂ
R>を経て押出室８へ押し出される。押出室８に導入され
たメタルはブリッジ１７の上下に分流されて進み、ダイ
ス９を介して製品Ｐとして連続的に押し出される。図中
１０は、回転ホイール３の溝２の内壁および外周面に残
留したメタルを削り落とすスクレーパーである。上述の
通り、アバットメント７の幅は溝２の幅よりも若干狭く
なっているので、溝２には金属線材の主に表層部分のメ
タルが残留する。スクレーパー１０はこれらの残留した
メタルを削り落として、回転ホイール３の溝内壁および
外周面を清掃する。
装着され矢印Ａ方向に回転する回転ホイールで、該ホイ
ール３の外周面には溝２が設けられている。１４は固定
シューで、固定シュー本体５とダイチャンバー１１とか
らなり、回転ホイール３の外周面に設けられた溝２の一
部を所定の間隔を空けて覆って素材案内通路４を形成し
ている。前記間隔は、素材Ｓの温度、溝のサイズ、素材
Ｓの送り込み速度等に応じて適宜設定される。例えば、
０．５〜２ｍｍ程度がその一例である。案内通路４の素
材Ｓ入口には押し込みローラー６が設置され、素材Ｓを
案内通路４に強制的に送り込むように構成されている。
案内通路４の終端は固定シュー本体５に組み込まれたダ
イチャンバー１１に形成されたアバットメント７で塞が
れている。このアバットメント７の幅は溝２の幅よりも
若干狭くなっている。８はダイチャンバー１１内に設け
られた押出室で、該押出室８には案内通路４に開口する
通路流出口８ａに通じる流入口８ｂと、押出室８に流入
したメタルを流出する流出口８ｃが形成され、流出口８
ｃにはダイス９、マンドレル１５が取り付けられてい
る。マンドレル１５は、流入口８ｂから流出口８ｃにか
けて設けられており、ダイス９よりも上流側はブリッジ
１７と呼ばれる。例えば金属線材等の素材Ｓは、押し込
みローラー６により案内通路４に連続的に強制的に供給
され、回転ホイール３の回転による接触摩擦抵抗により
案内通路４内を進み、終端のアバットメント７の端部１
３に達すると後続金属線材によって加圧され、可塑的状
態となって通路流出口８ａから押し出され、流入口８ｂ
R>を経て押出室８へ押し出される。押出室８に導入され
たメタルはブリッジ１７の上下に分流されて進み、ダイ
ス９を介して製品Ｐとして連続的に押し出される。図中
１０は、回転ホイール３の溝２の内壁および外周面に残
留したメタルを削り落とすスクレーパーである。上述の
通り、アバットメント７の幅は溝２の幅よりも若干狭く
なっているので、溝２には金属線材の主に表層部分のメ
タルが残留する。スクレーパー１０はこれらの残留した
メタルを削り落として、回転ホイール３の溝内壁および
外周面を清掃する。
【０００４】このような回転ホイール式連続押出装置
は、断面が円形状の金属パイプや図４に示すような中空
状であって内部が複数に仕切られた熱交換器用多穴管１
６のような比較的断面積が小さく複雑な形状の長尺材の
製造に適している。
は、断面が円形状の金属パイプや図４に示すような中空
状であって内部が複数に仕切られた熱交換器用多穴管１
６のような比較的断面積が小さく複雑な形状の長尺材の
製造に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる回転ホイール式
連続押出装置での生産性を向上させようとする場合に
は、素材の供給速度を増せば製品の押出速度が上がる。
しかし、素材の供給速度を増すと加工中の仕事量が増大
して製品表面にピックアップが生じるなどの不良が増加
する。また、ダイスまたはマンドレル表面に焼き付きが
生じて部品を交換する頻度が高まってコスト高になるな
どの問題があった。
連続押出装置での生産性を向上させようとする場合に
は、素材の供給速度を増せば製品の押出速度が上がる。
しかし、素材の供給速度を増すと加工中の仕事量が増大
して製品表面にピックアップが生じるなどの不良が増加
する。また、ダイスまたはマンドレル表面に焼き付きが
生じて部品を交換する頻度が高まってコスト高になるな
どの問題があった。
【０００６】本発明はこれらの問題を解決することを目
的としてなされたもので、素材加工時に発生する過剰な
加工発熱をできるだけ抑え、従来よりもより速い押出速
度で押出可能な回転ホイール式連続押出装置を提供す
る。
的としてなされたもので、素材加工時に発生する過剰な
加工発熱をできるだけ抑え、従来よりもより速い押出速
度で押出可能な回転ホイール式連続押出装置を提供す
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明におい
ては、回転ホイールの外周部に設けられた溝と、該溝の
一部を覆う固定シューとで形成される素材案内通路と、
該素材案内通路の終端部を塞ぐアバットメントと、素材
案内通路に開口する通路流出口と、該通路流出口に通じ
ている流入口を有し該流入口の下流方向にダイスが配置
された押出室とを備える回転ホイール式連続押出装置で
あって、前記素材案内通路の断面積Ｓ1と、押出室の流
入口とダイスの間の部分の被加工物押出方向に対して垂
直な断面の断面積Ｓ2 との比Ｓ2 ／Ｓ1 が５≦（Ｓ2 ／
Ｓ1 ）≦１５である、回転ホイール式連続押出装置が提
供される。
ては、回転ホイールの外周部に設けられた溝と、該溝の
一部を覆う固定シューとで形成される素材案内通路と、
該素材案内通路の終端部を塞ぐアバットメントと、素材
案内通路に開口する通路流出口と、該通路流出口に通じ
ている流入口を有し該流入口の下流方向にダイスが配置
された押出室とを備える回転ホイール式連続押出装置で
あって、前記素材案内通路の断面積Ｓ1と、押出室の流
入口とダイスの間の部分の被加工物押出方向に対して垂
直な断面の断面積Ｓ2 との比Ｓ2 ／Ｓ1 が５≦（Ｓ2 ／
Ｓ1 ）≦１５である、回転ホイール式連続押出装置が提
供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１の回転ホイール式連続押出装
置１２において、素材案内通路４に供給された素材Ｓ
は、アバットメント７で大きなひずみを受けて、半溶融
温度にまで発熱して変形抵抗が低下し、通路流出口８
ａ、流入口８ｂを経て押出室８に流入する。押出室８内
の流入口８ｂとダイス９との間の空間に流入したメタル
は、ブリッジ１７で上下に分流されるが、この時に発生
する仕事量は、図１のｘ−ｘ断面図である図２に示され
る素材案内通路４の断面積Ｓ1 と、図１におけるダイチ
ャンバー１１のｙ−ｙ断面図である図３に示される流入
口８ｂとダイス９の間の部分の金属押出方向に対して垂
直な断面（以下単に押出室８の断面と称す）の断面積Ｓ
2 （ブリッジ１７部分を含む）とを調整することによっ
て、ある程度コントロールすることが可能であることと
がわかった。そこで発明者らが鋭意研究した結果、従来
３程度であった断面積Ｓ1 とＳ2 の比Ｓ2 ／Ｓ1 を５以
上１５以下とすることで効果的に仕事量を低減し、加工
発熱を抑制できることを突き止めた。Ｓ2 ／Ｓ1 が大き
ければ大きいほど、すなわち押出室８の断面積Ｓ2 を大
きくすればするほど、メタルが分流されるときの仕事量
およびデッドゾーン界面で生じる剪断摩擦仕事量の増加
分に比べて、体積の増加分の方が大きくなるために加工
発熱量が低減されるので好ましいが、押出室８の断面積
が大きくなりすぎると押出室８の壁面に過度にデッドゾ
ーンが発生してしまい、加工発熱量低下の効果は少なく
なってしまう。また、押出室８が大きくなることでダイ
ス９で受ける荷重が大きくなるため、工具や装置全体の
サイズを大きくしなければならなくなり実用的でない。
したがって、Ｓ2 ／Ｓ1 は１５以下とする。また、特に
好ましくは８≦（Ｓ2 ／Ｓ1 ）≦１０である。
置１２において、素材案内通路４に供給された素材Ｓ
は、アバットメント７で大きなひずみを受けて、半溶融
温度にまで発熱して変形抵抗が低下し、通路流出口８
ａ、流入口８ｂを経て押出室８に流入する。押出室８内
の流入口８ｂとダイス９との間の空間に流入したメタル
は、ブリッジ１７で上下に分流されるが、この時に発生
する仕事量は、図１のｘ−ｘ断面図である図２に示され
る素材案内通路４の断面積Ｓ1 と、図１におけるダイチ
ャンバー１１のｙ−ｙ断面図である図３に示される流入
口８ｂとダイス９の間の部分の金属押出方向に対して垂
直な断面（以下単に押出室８の断面と称す）の断面積Ｓ
2 （ブリッジ１７部分を含む）とを調整することによっ
て、ある程度コントロールすることが可能であることと
がわかった。そこで発明者らが鋭意研究した結果、従来
３程度であった断面積Ｓ1 とＳ2 の比Ｓ2 ／Ｓ1 を５以
上１５以下とすることで効果的に仕事量を低減し、加工
発熱を抑制できることを突き止めた。Ｓ2 ／Ｓ1 が大き
ければ大きいほど、すなわち押出室８の断面積Ｓ2 を大
きくすればするほど、メタルが分流されるときの仕事量
およびデッドゾーン界面で生じる剪断摩擦仕事量の増加
分に比べて、体積の増加分の方が大きくなるために加工
発熱量が低減されるので好ましいが、押出室８の断面積
が大きくなりすぎると押出室８の壁面に過度にデッドゾ
ーンが発生してしまい、加工発熱量低下の効果は少なく
なってしまう。また、押出室８が大きくなることでダイ
ス９で受ける荷重が大きくなるため、工具や装置全体の
サイズを大きくしなければならなくなり実用的でない。
したがって、Ｓ2 ／Ｓ1 は１５以下とする。また、特に
好ましくは８≦（Ｓ2 ／Ｓ1 ）≦１０である。
【０００９】
（実施例１〜９）ベルトホイール式連続鋳造圧延方法に
より製造したアルミ荒引線に脱脂処理を施し直径９．３
ｍｍの金属線材を得た。この金属線材を、図１に示す回
転ホイール式連続押出装置１２を用い、図１のｘ−ｘ断
面図である図２に示される素材案内通路４の断面積Ｓ1
と、図１におけるダイチャンバー１１のｙ−ｙ断面図で
ある図３に示される押出室８の断面積Ｓ2 （ブリッジ１
７部分を含む）を表１に示す大きさとなるように回転ホ
イール式連続押出装置の構成部品を調整し、図４に示す
ような熱交換器用多穴管１６を押出成形し、それぞれ良
好な品質の製品が得られる最高押出速度を調べた。結果
を表１に示す。なお、品質の良、不良は、製品外表面の
穴あきの有無、肌荒れ箇所の有無、多穴管の内部の肌荒
れ箇所の有無を観察し、これらの欠陥がないものを品質
良、いずれかの欠陥箇所が１つでも観察されたものを不
良と判断した。
より製造したアルミ荒引線に脱脂処理を施し直径９．３
ｍｍの金属線材を得た。この金属線材を、図１に示す回
転ホイール式連続押出装置１２を用い、図１のｘ−ｘ断
面図である図２に示される素材案内通路４の断面積Ｓ1
と、図１におけるダイチャンバー１１のｙ−ｙ断面図で
ある図３に示される押出室８の断面積Ｓ2 （ブリッジ１
７部分を含む）を表１に示す大きさとなるように回転ホ
イール式連続押出装置の構成部品を調整し、図４に示す
ような熱交換器用多穴管１６を押出成形し、それぞれ良
好な品質の製品が得られる最高押出速度を調べた。結果
を表１に示す。なお、品質の良、不良は、製品外表面の
穴あきの有無、肌荒れ箇所の有無、多穴管の内部の肌荒
れ箇所の有無を観察し、これらの欠陥がないものを品質
良、いずれかの欠陥箇所が１つでも観察されたものを不
良と判断した。
【００１０】（従来例）（比較例） 素材案内通路４の断面積Ｓ1 と、押出室８の断面積Ｓ2
を表１に示す大きさとした以外は、上述の本発明の実施
例と同様の手順に従って熱交換器用多穴管１６を押出成
形し、良好な品質の製品が得られる最高押出速度を調べ
た。
を表１に示す大きさとした以外は、上述の本発明の実施
例と同様の手順に従って熱交換器用多穴管１６を押出成
形し、良好な品質の製品が得られる最高押出速度を調べ
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１より明らかなように、素材案内通路と
押出室の断面積の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５未満であると良好な
品質の製品を得るためには押出速度を下げなければなら
いことがわかる。それに対して、素材案内通路と押出室
の断面積の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５以上となるように調整した
回転ホイール式連続押出装置を用いれば、より大きな押
出速度で安定して、品質良好な製品を製造できることが
わかる。
押出室の断面積の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５未満であると良好な
品質の製品を得るためには押出速度を下げなければなら
いことがわかる。それに対して、素材案内通路と押出室
の断面積の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５以上となるように調整した
回転ホイール式連続押出装置を用いれば、より大きな押
出速度で安定して、品質良好な製品を製造できることが
わかる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の回転ホイール式連続押出装置
は、素材案内通路の断面積Ｓ1 と、押出室の通路流出口
とダイスの間の部分の金属押出方向に対して垂直な断面
の断面積Ｓ2 の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５以上であるために、よ
り大きな押出速度で安定して、品質良好な製品を製造で
きる。
は、素材案内通路の断面積Ｓ1 と、押出室の通路流出口
とダイスの間の部分の金属押出方向に対して垂直な断面
の断面積Ｓ2 の比Ｓ2 ／Ｓ1 が５以上であるために、よ
り大きな押出速度で安定して、品質良好な製品を製造で
きる。
【図１】回転ホイール式連続押出装置を説明するための
概略説明図。
概略説明図。
【図２】図１のｘ−ｘ断面図。
【図３】図１におけるダイチャンバー１１のｙ−ｙ断面
図。
図。
【図４】熱交換器用多穴管を示す斜視図。
１ シャフト ２ 溝 ３ 回転ホイール ４ 素材案内通路 ５ 固定シュー本体 ６ 押し込みローラー ７ アバットメント ８ 押出室 ８ａ 通路流出口 ８ｂ 流入口 ８ｃ 流出口 ９ ダイス １０ スクレーパー １１ ダイチャンバー １２ 回転ホイール式連続押出装置 １３ アバットメント端部 １４ 固定シュー １５ マンドレル １６ 熱交換器用多穴管 １７ ブリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−183716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−223113（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333318（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169135（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−245531（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−187509（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 23/00 - 35/06
Claims (2)
- 【請求項１】 回転ホイールの外周部に設けられた溝
と、該溝の一部を覆う固定シューとで形成される素材案
内通路と、該素材案内通路の終端部を塞ぐアバットメン
トと、素材案内通路に開口する通路流出口と、該通路流
出口に通じている流入口を有し該流入口の下流方向にダ
イスが配置された押出室とを備える回転ホイール式連続
押出装置であって、前記素材案内通路の断面積Ｓ1 と、
押出室の流入口とダイスの間の部分の被加工物押出方向
に対して垂直な断面の断面積Ｓ2との比Ｓ2 ／Ｓ1 が５
≦（Ｓ2 ／Ｓ1 ）≦１５であることを特徴とする回転ホ
イール式連続押出装置。 - 【請求項２】 前記Ｓ1 とＳ2 との比Ｓ2 ／Ｓ1 が、８
≦Ｓ2 ／Ｓ1 ≦１０である請求項１に記載の回転ホイー
ル式連続押出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31115697A JP3155734B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 回転ホイール式連続押出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31115697A JP3155734B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 回転ホイール式連続押出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129022A JPH11129022A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3155734B2 true JP3155734B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=18013781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31115697A Expired - Fee Related JP3155734B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 回転ホイール式連続押出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3155734B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102211140B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2021-02-01 | 정재동 | 장애인 겸용 자동 제세동기 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016193450A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 住友電気工業株式会社 | 押出線材の製造方法、押出線材及び巻線用導体 |
| CN115228959B (zh) * | 2022-07-18 | 2023-03-21 | 山东大学 | 一种大尺寸构件整体挤压成形设备 |
-
1997
- 1997-10-28 JP JP31115697A patent/JP3155734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102211140B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2021-02-01 | 정재동 | 장애인 겸용 자동 제세동기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11129022A (ja) | 1999-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |