JP3331891B2 - 複動型押出プレスを用いた押出成形方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複動押出プレスに係
わり、ショートストロークの押出方法を用いてビレット
の押出しを行うに際し、ダイスの表面に複数個の先尖状
の突起片を配設するとともに、マンドレルの先端を先尖
部にした構成を採用してビレットを押出し中心に位置に
保持させて押出成形品を得るようにした複動型押出プレ
スを用いた押出成形方法およびその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属（例えば銅、アルミニウムな
ど）を複動型押出プレスを用いて押出加工するときは、
図２１〜図３３に示すようにして行われていた。まず、
コンテナ２を前進させてダイス４に当接する（図２
１）。次いで、ＮＯ．１ビレットローダ６ａおよびＮ
Ｏ．２ビレットローダ６ｂうえにビレット８とビレット
８の押出ステム１０側にダミーブロック１２とを載置
し、ビレットローダ６（６ａ、６ｂ）を移動させてビレ
ット８とフリーダミーブロック１２の芯をコンテナ２の
同軸上に位置させる（図２２）。

【０００３】そして、マンドレル１４の先端部が押出ス
テム１０の先端部より少し突出した状態のままメインラ
ム（図示略）を作動させて押出ステム１０を前進させて
押出ステム１０の先端をフリーダミーブロック１２の端
面に接触させる。このとき先にダミーブロック１２の中
央に穿設された貫通孔１６に前記マンドレル１４の先端
部が挿入される。この状態のまま押出ステム１０を前進
させると、ビレット８は少しづつコンテナ２内に装填さ
れ、ビレット８がＮＯ．２ビレットローダ６ｂに受け渡
された時点で、ＮＯ．１ビレットローダ６ａのみ縮退す
る（図２３）。引続き押出ステム１０は前進し、まずビ
レット８はダイス４の端面に当接する位置まで装填さ
れ、さらに押出ステム１０を前進させるとビレット８は
アプセットされる（図２４）。

【０００４】次いで、ピアサラム（図示略）を作動させ
てマンドレル１４を前進してビレット８を挿通する（図
２５）。そして、マンドレル１４の先端部をダイス４の
製品押出部の中心位置になるように固定する。続いてメ
インラムを再び前進させて押出ステム１０を前進させ、
ビレット８を強力に押圧してダイス４から製品１８の管
を押し出す（図２６）。

【０００５】ビレット８の押出しが終了した後、先にピ
アサラムを作動させてマンドレル１４を後退し（図２
７）、次いでメインラムを作動させて押出ステム１０を
後退する。続いてコンテナ移動用シリンダ（図示略）を
作動させてコンテナ２をダイス４から離反させるように
移動させた後、切断装置２１を作動させて切断鋸刃２０
を下降させることにより、製品１８とディスカード２２
とを切断する（図２８）。

【０００６】この後、ダイスライド２４をマシンの幅方
向に移動（製品２０の押出し方向と直交方向）させる
（図２９（１）、図２９（２））。このダイスライド２
４の左右に離間して配設してあるダイス４とディスカー
ド受け２６のうち、ディスカード受け２６が押出し中心
位置になるようにダイスライド２４を移動さ、ディスカ
ード受け２６とコンテナ２を当接させる。この後、Ｎ
Ｏ．１ビレットローダ６ａ上に押粕除去用のフリーダミ
ーブロック２８を載置させたまま押出し中心位置まで起
立させる（図３１）。

【０００７】このような状態で、再度、押出ステム１０
を前進させるとまずクリーンアウトディスク２８に当接
し、引続き押出ステム１０を前進させるフリーダミーブ
ロック２８によってコンテナ２の内壁面に付着している
薄い皮状のコンテナシェルを剥離、圧縮して最後はブロ
ック状の押粕３０となって除去され、最後は図３２
（１）に示すように、コンテナ２からディスカード受け
２６側に、ディスカード２２、フリーダミーブロック１
２、ブロック状の押粕３０およびクリーンアウトディス
ク２８が重畳化された状態で一体的にコンテナ２外へ押
出し回収していた。

【０００８】この後、再度ダイス４が押出し中心となる
ようにダイスライド２４をマシンの幅方向に移動させた
後、コンテナ２を前進させてダイス４に当接させる。一
方、押出ステム１０が後退限の状態（図３３）でマンド
レル１４の清掃、潤滑およびコンテナ２内の清掃を行な
う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、コンテナ２
へのビレット８の装填は図１７に示すように行われてい
た。すなわち、通常コンテナ２と押出ステム１０間に出
入りするビレットローダ６はＮＯ．１ビレットローダ６
ａとＮＯ．２ビレットローダ６ｂから構成されており、
ビレット８とフリーダミーブロック１２はビレットロー
ダ６上に載置された状態で押出中心位置に保持される。
そして、押出ステム１０を前進させて押出ステム１０の
先端をフリーダミーブロック１２の端面に接触させる。
引続き押出ステム１０を前進させてビレット８をコンテ
ナ２内に装填した時、ビレット８の上部にはコンテナ２
との間に空間部３６ができる。この状態で押出ステム１
０を前進させてアプセットを行うと、ビレット２がコン
テナ２内に充填するため空間部３６の方向にビレット２
が流れフリーダミーブロック１２も一緒に空間部３６の
多い上方部に引き上げられるように移動してしまう（図
１８）。

【００１０】したがって、フリーダミーブロック１２と
コンテナ２とは同軸上に位置させることができない。こ
の状態でマンドレル１４によってフリーダミーブロック
１２を介してビレット８のピアシングを行うと、コンテ
ナ２と同軸上に位置したマンドレル１４の先端部分がコ
ンテナ２と偏芯状態にあるフリーダミーブロック１２で
ガイドされてしまうため、ピアシリングが完了した時に
は、ダイス４の軸芯とマンドレル１４の軸芯とが同軸に
ならず（図１９）にマンドレル１４の位置精度の影響を
受けて製品１８としての押出管に偏肉が生じ肉厚精度が
低くなるといった欠点があった。

【００１１】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、本発明の目的は、ショートストロークの押出
し方法を用いてビレットを複数個の先尖状の突起片を有
したダイスと先端に先尖部を有したマンドレル間で挟持
し、コンテナ内に装填した時、ビレットの上下空間をほ
ぼ等しくなるような状態下で、アプセットしてマンドレ
ルの芯精度を向上させて肉厚精度の高い押出管を得るよ
うにした複動型押出プレスを用いた押出成形方法および
その装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の発明では、ダイスとコンテナ間
に出入り可能に配設されたビレットローダ上にビレット
とフリーダミーブロックとを載置して押出し中心位置に
保持させた状態で、引続き押出ステムとマンドレルとを
前進してビレットをダイスと押出ステム間で挟持し、さ
らにマンドレルのみを一時前進させて表面に突起部を有
したダイスとマンドレル間でビレットを挟持するように
した。また、本発明の第２の発明では、ショートストロ
ーク可能な複動型押出プレスにおいて、コンテナをダイ
スに当接させた時のコンテナの押出ステム側端面と押出
ステムを保持するステムホルダのコンテナ側端面間の最
大距離をコンテナと押出ステム間にビレットローダを出
入りする押出プレスのストロークと同様にし、本発明の
第３の発明では、ダイスとマンドレルの対向する両端面
にそれぞれ先尖状の突起部を設けた。さらに、本発明の
第４の発明では、先尖状の突起部をダイスの表面に複数
個配設した。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る複動型押出
プレスを用いた押出成形方法およびその装置を図１〜図
１６を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明４係るダイスとマンドレルの
対向する側に先尖状の突起部を設けてビレットを保持し
た時の状態図、図２は図１に示す状態からコンテナに装
填した時の状態図、図３はダイスのコンテナ側端面に先
尖状の突起部を複数の配設した時の詳細図、図４はマン
ドレルのコンテナ側端面に先尖状の突起部を配設した時
の詳細図、図５はマンドレルのメイテナンススペースを
設けた場合の正面図、図６はコンテナ内の清掃スペース
を設けた場合の正面図、図７は本発明の押出プレスの縦
断面図、図８〜図１６は本発明の装置を用いて押出管の
製造を行う場合の動作図である。

【００１５】図７おいて、符号５０は固定盤５２に取り
付けたメインシリンダ、５４はメインシリンダ５０に摺
動自在に取り付けたメインラム、符号５６はメインラム
５４に連結した移動枠であり、移動枠５６は図示してい
ないガイド上を摺動させるようにした。メインラム５４
は移動枠５６の前進用であり、移動枠５６の後退用とし
ては、固定盤５２にシリンダ５８を固定し、シリンダ５
８のピストンロッド５８ａを移動枠５６の一部に固定し
た。

【００１６】また、ピアサクロスヘッド６０を軸線方向
に摺動可能に設け、ピアサクロスヘッド６０を、ピアサ
シリンダ７４中に摺動自在に取り付けたピアサラム６２
に取り付けた。ピアサラム６２はピアサクロスヘッド６
０前進用のラムである。ピアサクロスヘッド６０には図
示しない後退用のシリンダが取り付けてある。

【００１７】符号１０は移動枠５６の先端に取り付けた
円筒状の押出ステム、１４は押出ステム１０中に摺動自
在に設けられたマンドレル１４である。マンドレル１４
はマンドレルホルダ６４にねじで締結され、ウオーム機
構６６によってマンドレルホルダ６４が回動されたり、
マンドレル１４とマンドレルホルダ６４間のねじが締付
けられたりする。

【００１８】そして、前記マンドレル１４およびマンド
レルホルダ６４は、メインクロスヘッド６８に保持さ
れ、マンドレル１４とメインクロスヘッド６８とはそれ
ぞれ別々の油圧機構によって往復動される。また、コン
テナ２はエンドプラテン７０に接して設けられるダイス
４に対向する位置に取り付けられ、その内部にコンテナ
ライナ２ａを有し、コンテナライナ２ａ内にはビレット
８が収納されるようになっている。

【００１９】また、ダイス９はエンドプラテン７０とコ
ンテナ２間にあってマシンの半径方向（ビレット８の押
出プレス方向と直交する方向）に往復自在に設けられた
ダイスライド７０上に載置されている。このダイスライ
ド７０上には押出プレス位置に設けられたダイス４と離
間した位置にあるディスカード受け２６が配設され、ビ
レット８の押出時にはダイスライド７２を移動してダイ
ス４が押出プレス位置になるようにし、ビレット８の押
出時しが完了し、切断鋸刃２０で切断後はダイスライド
７２を移動してディスカード受け２６を押出プレス中心
位置に移動して押出ステム１０を前進させ、ディスカー
ド２２、フリーダミーブロック１２、ブロック状の押粕
３０およびクリーンアウトディスク２８が重畳化された
状態で一体的にコンテナ２からディスカード受け２６側
へ移載可能に設けられている。

【００２０】一方、コンテナ２とダイス４の中間位置に
は、ビレットローダ６が設置されており、さらに、この
ビレットローダ６はＮＯ．１ビレットローダ６ａとＮ
Ｏ．２ビレットローダ６ｂから構成されている。なお、
符号１２はフリーダミーブロック、２１は切断装置を示
す。

【００２１】次に、本発明のビレット保持手段について
説明する。ダイス４とマンドレル１４間に確実にビレッ
ト８を保持できるように、ダイス４のコンテナ２側表面
には図３に示すような複数（本実施例では同一ピッチ円
上に等間隔に４つ）の円錐状の先尖した突起片４０が配
設されている。一方、マンドレルの先端にもダイス４と
同様の先尖した突起片４２が配設されている。ダイス４
とマンドレル１４にそれぞれこうした突起片４０、４２
を配設することにより、ビレットローダ６に載置されて
押出中心位置に保持されたビレット８をダイス４とマン
ドレル１４の押出中心位置に確実に保持できる（図
１）。

【００２２】そして、この状態から図２に示すようにビ
レットローダ６を後退させて、引続きコンテナ２をダイ
ス４とに当接する位置まで前進させると、ビレット８を
コンテナライナ２ａのほぼ中心位置に保持できるように
なる。このようなコンテナライナ２ａ内にビレット８を
装填した状態下では、最内径が円形形状を有したコンテ
ナライナ２ａと外径が円形形状を有したビレット８間に
はほぼ同一厚みの空間部を形成することができるように
なっている。

【００２３】このような状態から、押出ステム１０をフ
リーダミーブロック１２を介して前進させると、コンテ
ナライナ２ａ内にアプセットされてビレット８は軸方向
が圧縮されて短くなるとともに、半径方向は圧縮されて
均一に拡径される。しかも拡径の過程ではビレット８は
半径方向は圧縮されて均一に拡径されても、フリーダミ
ーブロック１２はもちろんのこと、ビレット８の両端部
も突起片４０、４２によって確実に保持されているた
め、ビレット８が押出し中心位置からズレルことはない
ため、ピアシングが正確に行え、製品の押出管１８に偏
肉を生じることがないようになっている。

【００２４】さらに、図５に示すようにコンテナ２をダ
イス４に当接した時のコンテナ２の押出ステム１０側端
面と、ステムホルダ７８のコンテナ２側端面間の距離
（Ｌ）はメインラムストロークと呼ばれる。通常ダイス
４とコンテナ２間よりビレット８を供給するショートス
トロークタイプの押出プレスの場合ショートストローク
としておりメインラムストロークＬを短くしているが、
本発明では図５、６に示すように通常ストロークスＬに
してマンドレル１４の外周面への潤滑油の塗布やコンテ
ナ２内の清掃などの、いわゆるメインテナンススペース
が設けてある。

【００２５】次に、複動型押出プレスを用いた押出成形
方について述べる。

【００２６】まず、前サイクル時にコンテナ２と押出ス
テム１０間はメインラムストローク位置となっている
（図８）。このような状態からメインラム５４を作動さ
せて押出ステム１０を前進させ押出ステム１０をコンテ
ナライナ２ａ内に挿通状態とする。続いて、ダイス４と
コンテナ２間に縦列配置したビレット８とフリーダミー
ブロック１２を載置したまま押出中心位置まで移動させ
る（図９）。

【００２７】次いで、メインラム５４を作動させて押出
ステム１０を前進させてフリーダミーブロック１２の端
面に当接させると同時に、ピアサラム６２を作動させて
マンドレル１４を前進させフリーダミーブロック１２の
貫通孔１６に挿入する（図１０）。引続き押出ステム１
０とマンドレル１４とを同調させながら前進させ、ビレ
ット８はダイス４と押出ステム１０間で挟持されると同
時に、マンドレル１４のみをさらに前進させダイス４の
表面に複数個配設した先尖状の突起部４０と、マンドレ
ル１４の先端部に配設した先尖部４２が図１に示すよう
にビレット８内に入り込み、ビレット８はダイス４とマ
ンドレル１４間で確実に保持される。

【００２８】この後、ビレットローダ６は退避するとと
もに、コンテナ２がダイス４と当接するまで前進する
（図２）。引続き押出ステム１０とマンドレル１４とは
同調させながら前進させるとビレット８はアプセットさ
れる（図１２）。アプセットが完了すると、ピアサラム
６２を作動させてマンドレル１４のみ一時前進させビレ
ット８の軸芯方向に貫通孔が穿設（ピアシング）される
（図１３）。

【００２９】そして、マンドレル１４の先端部をダイス
４の製品押出部の中心位置になるように固定する。続い
てメインラム５４を再び前進させて押出ステム１０を前
進させ、ビレット８を押圧しながら製品１８として押出
管を押し出す（図１４）。

【００３０】ビレット８の押出しが終了した後、先にピ
アサラム６２を作動させてマンドレル１４を後退し（図
１５）、次いでメインラム５４を作動させて押出ステム
１０を後退する。続いて、コンテナ２をダイス４から離
反させるとともに、切断装置２１を作動させて切断鋸刃
２０を回転させながら下降させることにより製品として
の押出管１８を切断する（図１６）。

【００３１】続いて、押出管１８は図示しない後面設備
の一部をなすローラテーブルによってエンドプラテン７
０の後部側から搬送し除去されるとともに、ダイスライ
ド７２を移動してダイス４からディスカード受け２６が
押出プレス位置になるように移動する。次いで、コンテ
ナ２を再前進させてディスカード受け２６に当接させ、
この後Ｎｏ．１ビレットローダ６ａでクリーンアウトデ
ィスク２８を押出中心位置まで供給し、次いでメインラ
ム５４を作動させて押出ステム１０を再度前進させ、コ
ンテナ２からディスカード受け２６側に、ディスカード
２２、フリーダミーブロック１２、ブロック状の押粕３
０およびクリーンアウトディスク２８が重畳化された状
態で一体的にコンテナ２外へ押出し移載する。

【００３２】この後、メインラム５４を作動させて押出
ステム１０を後退させ右方へ移動するとともに、続いて
コンテナ２も後退させダイスライド７２を移動後、再度
ダイス４を押出プレス中心になるように位置させて１プ
レスサイクルを完了する。

【００３３】本発明では、通常ストロークスＬ（コンテ
ナ２と押出ステム１０間でビレットローダ６を前進また
は退避する方式）にしていることから、マンドレル１４
の外周面への潤滑油の塗布が自動または手動などで自由
にできる。また、押出ステム１０およびマンドレル１４
の両方が完全後退させた後は、コンテナ２内の清掃を行
うためのいわゆるメインテナンススペースが取れる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では、ビレットをダイスとマンドレル間で確
実に挟持され、ビレットの軸芯とプレス中心とが一致し
た状態で引続きコンテナを前進させダイスに当接させた
場合、コンテナライナとビレット間に同一厚みの空間部
を有した同心状にビレットが充填されることとなり、ア
プラセット完了後、この状態でマンドレルを前進してピ
アシングしてもマンドレルの軸芯とプレス中心位置との
ズレがほとんどなく、肉厚精度の高い押出管が用意に得
られる。また、ダイスとマンドレルの両方に突起部を配
設することにより、コンテナへのビレットチャージ時
に、ズレの生じることがなくビレットを挟持する動作が
確実となり、高い精度が保持できる。さらに、メインラ
ムストロークを通常の押出プレスと同様のメインテナン
ス空間を設けることにより、マンドレルへの潤滑油の塗
布やコンテナ内の清掃が自由にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る本発明に係るダイスとマンドレル
の対向する側に先尖状の突起部を設けてビレットを保持
した時の状態図である。

【図２】図１に示す状態からコンテナに装填した時の状
態図である。

【図３】ダイスのコンテナ側端面に先尖状の突起部を複
数の配設した時の詳細図である。

【図４】マンドレルのコンテナ側端面に先尖状の突起部
を配設した時の詳細図である。

【図５】マンドレルのメイテナンススペースを設けた場
合の正面図である。

【図６】コンテナ内の清掃スペースを設けた場合の正面
図である。

【図７】本発明の押出プレスの縦断面図である。

【図８】本発明の装置を用いて押出管の製造を行う場合
の動作図である。

【図９】図８に示す続きの動作を示す動作図である。

【図１０】図９に示す続きの動作を示す動作図である。

【図１１】図１０に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１２】図１１に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１３】図１２に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１４】図１３に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１５】図１４に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１６】図１５に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図１７】従来の通常の押出プレスにおけるビレットの
装填状態を示す状態図である。

【図１８】従来のアプセット時の状態を示す状態図であ
る。

【図１９】図１８の要部拡大断面図である。

【図２０】偏肉の生じた押出管の断面図である。

【図２１】従来の押出プレス装置を用いて押出管の製造
を行う場合の動作図である。

【図２２】図２１に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２３】図２２に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２４】図２３に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２５】図２４に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２６】図２５に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２７】図２６に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２８】図２７に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図２９】図２８に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図３０】図２９に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図３１】図３０に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図３２】図３１に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【図３３】図３２に示す続きの動作を示す動作図であ
る。

【符号の説明】

２ コンテナ ４ ダイス ６、３８ ビレットローダ ６ａ ＮＯ．１ビレットローダ ６ｂ ＮＯ．２ビレットローダ ８ ビレット １０ 押出ステム １２ フリーダミープロック １４ マンドレル １６ 貫通孔 １８ 製品（押出管） ２０ 切断鋸刃 ２１ 切断装置 ２２ ディスカード ２４ ダイスライド ２６ ディスカード受け ２８ クリーンアウトディスク ３０ ブロック状の押粕 ３２ 潤滑装置 ３４ コンテナシェル ３６ 空間部 ４０ 先尖状の突起部 ４２ 先尖部 ５０ メインシリンダ ５２ 固定盤 ５４ メインラム ５６ 移動枠 ６０ ピアサクロスヘッド ６２ ピアサラム ６６ ウオーム機構 ６８ メインクロスヘッド ７０ エンドプラテン ７２ ダイスライド ７６ 油圧シリンダ ７８ ステムホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−23427（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−269850（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−5853（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18714（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114611（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−119343（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 23/00 - 35/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイスとコンテナ間に出入り可能に配設
   されたビレットローダ上にビレットとフリーダミーブロ
   ックとを載置して押出し中心位置に保持させた状態で、
   引続き押出ステムとマンドレルとを前進してビレットを
   ダイスと押出ステム間で挟持し、さらにマンドレルのみ
   を一時前進させて表面に突起部を有したダイスとマンド
   レル間でビレットを挟持するようにしたことを特徴とす
   る複動型押出プレスを用いた押出成形方法。
2. 【請求項２】 ショートストローク可能な複動型押出プ
   レスにおいて、コンテナをダイスに当接させた時のコン
   テナの押出ステム側端面と押出ステムを保持するステム
   ホルダのコンテナ側端面間の最大距離をコンテナと押出
   ステム間にビレットローダを出入りする押出プレスのス
   トロークと同様にしたことを特徴とする複動型押出プレ
   スを用いた押出成形装置。
3. 【請求項３】 ダイスとマンドレルの対向する両端面に
   それぞれ先尖状の突起部を設けたことを特徴とする複動
   型押出プレスを用いた押出成形装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の先尖状の突起部をダイス
   の表面に複数個配設したことを特徴とする複動型押出プ
   レスを用いた押出成形装置。