JP3610712B2

JP3610712B2 - Variable section extrusion molding equipment

Info

Publication number: JP3610712B2
Application number: JP35234096A
Authority: JP
Inventors: 雅嗣加藤; 忠義佐藤; 和之竹田
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: JPH10166037A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出方向に断面形状が変化する成形体を押出成形するための可変断面押出成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、熱交換器用のフィンチューブ等の各種管材や、軽量化の要請が強い車両に用いられる各種の構造部材として、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押出成形によって成形されたものが多々使用されている。
この押出成形は、コンテナの先端部に上記構成部材等の断面形状を有する押出孔が穿設されたダイスを固定し、コンテナ内に加熱した素材（ビレット）を挿入するとともに、このビレットを加圧機（ステム）によって上記ダイス側に押圧して上記押出孔から押し出すことにより、上記構成部材を成形するものである。このような押出加工によれば、ダイスの押出孔が一定の断面形状を有しているために、得られた上記構成部材等も、長手方向に向けて一定の断面形状に成形される。
【０００３】
しかしながら、上記構成部材のうち、例えば一般乗用車やトラック等の各種車輌の構造部材においては、上記押出用ダイスでこれを成形した場合には、例えば得られたサイドフレームが長手方向に向けて一定の断面形状、換言すれば一定の断面二次モーメントを有するために、長手方向において必要以上の寸法および強度を有する部材が成形されてしまい、成形材料が無駄になって不経済であるとともに、当該構成部材の設置スペースのコンパクト化および軽量化を妨げるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、このような問題点を解決する従来の押出用ダイスとして、特開平５−３１５２７号公報に見られるような、押出用ダイスをコンテナに固定される固定ダイスと、この固定ダイスに対して移動自在に設けられた移動ダイスとから構成し、移動ダイスを適宜移動させることにより、固定ダイスの固定ダイス孔と移動ダイスの移動ダイス孔との連通部分によって構成される押出孔の形状を変化させて、成形される構成部材の断面形状を長手方向に向けて変化させる可変断面押出用ダイスが提案されている。このような可変断面押出用ダイスによれば、発生する応力分布に応じた形状の押出成形が可能となり、例えば中央部や両端部等のどの部分においても応力が一定となるような長手方向に合理的な断面形状を有する構成部材等を成形することができるという利点がある。
【０００５】
ところが、上記従来の可変断面押出用ダイスを押出成形装置に組込もうとする場合には、固定ダイスと移動ダイスとを相対移動させようとすると、加圧機による押出方向に対して両者から押出される成形体の押出基準心を保持することが難しく、よって安定的な押出成形が困難であるとともに装置が複雑化し、また少なくとも一方を移動させる場合においても、押出成形装置には大きなスラスト方向の荷重が作用するために、加圧機と固定ダイスの相対位置を確実に保持しつつ、さらに固定ダイスに対して移動ダイスを精度良く、かつ円滑に摺動させることが構造上極めて困難であり、結局高い精度で押出成形することが極めて難しいといった種々の実際上の問題点があった。
本発明は、このような可変断面押出成形を現実的に行う際に生じる課題を有効に解決すべくなされたもので、精度の高い可変断面押出成形を安定的に行うことができる可変断面押出成形装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る可変断面押出成形装置は、成形材が収納されるコンテナと、このコンテナの一端部側に配設されてコンテナ内の成形材を他端部側に押圧する加圧機と、上記コンテナの他端部に配設されて当該コンテナから押出される成形材を押出孔を介して製品形状に成形するダイスアッセンブリと、このダイスアッセンブリを基盤上に支承するダイスタックと、上記押出孔の形状を変化させる駆動手段とを備えいる。
【０００７】
そして、上記ダイスアッセンブリは、管状のダイリングと、このダイリング内に上記成形材の押出方向に向けて順次収納されたリードインプレート、固定ダイス及びこの固定ダイスを支持するバックプレートと、上記固定ダイスに移動自在に設けられた移動ダイスとを備えており、上記リードインプレートは、上記加圧機によってコンテナ内の成形材を押出すことによって生じるスラスト力を受けるように配設されており、上記固定ダイスは、固定ダイス孔が穿設されており、上記移動ダイスは、移動ダイス孔が穿設されていると共に、上記駆動手段の駆動部先端が連結され、上記移動ダイスと上記固定ダイス孔との連通部分によって形状が可変の上記押出孔を構成するようになっており、ダイスアッセンブリとダイスタックとには、それぞれ上記移動ダイスまたは駆動部が挿通可能な開口部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加圧機、コンテナおよびダイスアッセンブリを支持するダイスタックが水平方向に順次配設されており、上記固定ダイス、ダイリングおよびダイスタックの側壁に開口部が形成されるとともに、上記ダイスタックの側壁に駆動手段が固定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記ダイスタックは、上方に開口して上記ダイスアッセンブリを挿脱するための凹部が形成され、かつこの凹部の内壁部に、上記成形材の押出方向と交差する方向に溝部が形成され、この溝部内に上記ダイスアッセンブリの外周部が嵌合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１ないし３のいずれかに記載の発明にあっては、固定ダイスと移動ダイスを有するダイスアッセンブリをダイスタックを介して基盤上に支承するとともに、ダイスアッセンブリとダイスタックとに形成した開口部に、それぞれ互いに連結された上記移動ダイスまたは駆動部を挿通して当該移動ダイスを駆動するようにしているので、上記固定ダイスの位置を基準とし、かつこの固定ダイスに対して移動ダイスを移動させることができるために、精度の高い可変断面押出成形を安定的に行うことができるとともに、押出される成形体が固定ダイス孔を基準として延出するために、そのガイドが容易になる。
また、固定ダイスには、加圧機によってコンテナ内の成形材を押出すことによって生じるスラスト力が作用するが、当該スラスト力は、先ず固定ダイスの上流側に配設されたリードインプレートに作用するために、直接固定ダイスに作用する上記スラスト力を緩和することができる。
【００１１】
このように、この種の押出装置においては、押出成形時に、上記ダイスアッセンブリに加圧機からの押圧力によって押出方向に大きな荷重が作用する。このため、上記ダイスアッセンブリを固定ダイスおよび移動ダイスのみから構成した場合には、上記荷重に起因する剪断力に抗するために固定ダイスの厚さ寸法を大きくする必要がある。一方、固定ダイスの固定ダイス孔の加工には数十〜数百ミクロン単位の高い精度が要求されるために、当該固定ダイスの厚さ寸法が大きくなると、加工に手間を要して製造単価の高騰化を招く。
【００１２】
この点、上記ダイスアッセンブリを、管状のダイリング内に、固定ダイスを支持するバックプレート及びリードインプレートとともに固定ダイスを収納した構成としているので、上記固定ダイスの厚さ寸法をより薄く設定することができてその製造が容易になるとともに、ダイリングおよびバックプレートについては、異なる形状に対応した種々の固定ダイスに対して、共通部材として使用することができて経済的である。すなわち、上記固定ダイスの上流側にリードインプレートを配設し、固定ダイスを上記バックプレートとリードインプレートとによって挟む構造になっているので、上述のようにリードインプレートによって固定ダイスに作用する押圧力を減少させることができるとともに、さらに固定ダイスの厚さ寸法を薄くすることができ、よって上記効果を一層高めることができるために好適である。
なお、この場合に移動ダイスを外部から駆動するためには、上記ダイスアッセンブリにおける上記ダイリングの外周部及び上記固定ダイスに移動ダイスまたは駆動部が挿通可能な開口部を穿設することになる。
【００１３】
また、いわゆる横型と呼ばれる上記加圧機、コンテナおよびダイスアッセンブリを支持するダイスタックが水平方向に順次配設された押出成形装置に適用する場合には、通常押出成形装置の上方に、コンテナから押出された成形材の端部を切断するための切断機（シャー）が配設されており、かつ下方の床面（基盤）との間に駆動手段を設置するための大きな空間を確保しようとすると、加圧機およびダイスタック等の相対変位を無くすためにこれらを設置するための基台が極端に大型化して不適当である。
これに対して、請求項２に記載の発明においては、上記固定ダイス、ダイリングおよびダイスタックの側壁に上記開口部を形成し、しかも上記ダイスタックの側壁に駆動手段を固定しているので、加圧機およびダイスタック等を直接床面上に設置することができて、相対変位を小さくする合理的な配置を行うことができる。加えて、駆動手段が、固定ダイスを支承するダイスタックに直接固定されているために、押出中に固定ダイスとの間に相対変位を生じることがなく、よって固定ダイスに対する移動ダイスの摺動を精度良く、かつ円滑に行うことが可能となる。
【００１４】
この際に、請求項３に記載の発明にあっては、上記ダイスタックの上部の開口から、ダイスアッセンブリを容易に挿脱することができるとともに、互いの嵌合によって、ダイスタックによるダイスアッセンブリのスラスト方向の支持を確実に行うことができるために、押出精度を一層向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は、本発明に係る可変断面押出成形装置の一実施形態を示すものである。
図２に示すように、この可変断面押出成形装置は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のビレット（成形材）１が収納されるコンテナ２と、このコンテナ２の一端部側に配設されてコンテナ２内のビレット１を他端部側に押圧するステム（加圧機）３と、コンテナ２の他端部に配設されてこのコンテナ２から押出される成形材を押出孔４を介して製品形状に成形するダイスアッセンブリ５と、このダイスアッセンブリ５を基盤上に支承するダイスタック６と、このダイスタック６の後段に配設されたエンドプレテン７とが水平方向に配設され、さらに押出孔４の形状を変化させる駆動装置（駆動手段）８が設けられることによって概略構成されたものである。ここで、ステム３、ダイスタック６およびエンドプレテン７は、それぞれ床面（基盤）上に固定されており、さらにステム３とエンドプレテン７とは、互いの４隅に介装されたタイロッド（図示を略す。）によって連結されている。
【００１６】
また、ダイスタック６は、図１および図２に示すように、方形板状の部材で、その中央部には上方に開口するＵ字状の凹部９が形成されている。そして、この凹部９内に、ダイスアッセンブリ５が挿脱自在に収納されている。
このダイスアッセンブリ５は、一部フランジが形成されないＨ型部材を押出加工するためのもので、円管状のダイリング１０内に、成形材１の押出方向に向けて順次固定ダイス１１と、この固定ダイス１１内に摺動自在に設けられた移動ダイス１２と、固定ダイス１１を支持するバックプレート１３と、固定ダイス１１の上流側に設けられてバックプレート１３とともに固定ダイスを挟むリードインプレート１６とが収納されたものである。ここで、ダイスタック６の凹部９の内壁部には、成形材の押出方向と交差する方向に溝部９ａが形成され、この溝部９ａ内にダイリング１０の外周に形成された凸部１０ａが嵌合されている。
【００１７】
また、固定ダイス１１は、熱間工具鋼によって形成された略外観円形板状の部材で、図３および図４に示すように、コンテナ２側に位置する上面１５の中央部には、コンテナ２から押出される成形材１の流路となる凹部１７が形成されるとともに、この凹部１７の底部に固定ダイス孔１８が穿設されている。
【００１８】
この固定ダイス孔１８は、成形するＨ型部材の一方のフランジの最大厚さ寸法と同一の幅寸法を有するフランジ部形成孔１９と、このフランジ部形成孔１９の中央部と直交する方向に延びるウエブ形成孔２０と、このウエブ形成孔２０の他端部に形成されたフランジ部連通孔２１とから形成されたものである。フランジ部連通孔２１は、フランジ部形成孔１９と同一の長さ寸法を有し、かつ該フランジ部形成孔１９よりも大きな幅寸法を有するように形成されている。
また、この固定ダイス１１の側面中央部には、ウエブ形成孔２０と平行に延びて側面間を貫通し、かつ固定ダイス孔１８と連通する開口部２２が穿設されており、この開口部２２の側面中央部には、移動ダイス１２の側面を密に摺動自在に案内するための案内壁２３が形成されている。そして、この固定ダイス１１の開口部２２内に、移動ダイス１２が摺動自在に設けられている。
【００１９】
この移動ダイス１２は、図５に示すように、開口部２２内に挿入される頭部２５と、この頭部２５を開口部２２内において摺動させるための駆動装置８の駆動軸（駆動部）２４の先端部２４ａが連結されるクランプ部２６とから一体に構成されたものである。上記頭部２５は、熱間工具鋼等によって形成された外観略方形板状の部材で、その中央部には、固定ダイス孔１８と同一寸法に形成されたフランジ部形成孔２７と、このフランジ部形成孔２７の中央部と直交するウエブ形成孔２８と、このウエブ形成孔の他端部に形成されたフランジ部連通孔２９からなる移動ダイス孔３０が穿設されている。なお、上記ウエブ形成孔２８は、この移動ダイス１２の側壁３１と平行になるように形成されている。
そして、移動ダイス１２は、そのフランジ部形成孔２７を固定ダイス孔１８のフランジ部連通孔２１側に位置させ、かつ互いのウエブ形成孔２０、２８を連通させて、固定ダイス１１の開口部２２内の案内壁２３に沿って摺動自在に挿入されている。
【００２０】
一方、図２に示すように、ダイスタック６の側面には、上記駆動装置８が固定されている。この駆動装置８は、スクリュージャッキとサーボモータとを内蔵した可変装置３２と、この可変装置３２によって進退する駆動軸２４とから構成されたもので、四隅に介装されたサポート３３…を介して、ダイスタック６の側面に固定されている。ここで、ダイスタック６およびダイリング１０の側壁には、それぞれ開口部３４、３５が形成されており、この開口部３４、３５に、駆動装置８の駆動軸２４が挿通されている。
【００２１】
次に、図１〜図８に基づいて、以上の構成からなる可変断面押出成形装置を用いたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のＨ型部材の押出加工方法について説明する。
先ず、ステム３を後退させた状態で、コンテナ２内に加熱したアルミニウムビレット１を挿入した後に、ステム３を前進させて当該ビレット１をダイスアッセンブリ５内の固定ダイス１１側に向けて押出す。すると、図６に示すように、固定ダイス孔１８と移動ダイス孔３０との連通部分によって構成されるダイス孔４（図中ハッチングで示す部分）から成形材１が押出され、ダイス孔４の形状を断面形状とするＨ型部材が押出成形される。そして、これと並行して、適宜駆動装置８の可変装置３２を制御することにより、駆動軸２４を介して移動ダイス１２を固定ダイス１１の開口部２２内において摺動させると、成形される部材のフランジ間のウエブの長さ寸法Ｌを漸次増減させることができる。
【００２２】
次いで、移動ダイス１２をさらに移動させて、図７に示す位置に設定すると、ウエブの両端部に、フランジ部形成孔１９、２７とフランジ部連通孔２０、２９との連通部分に相当する厚さ寸法Ｗのフランジを有するＨ型部材が成形される。この際に、上述した状態を保持しつつ移動ダイス１２を移動させることにより、長手方向に向けてフランジの厚さ寸法Ｗを適宜変化させることができる。
また、固定ダイス孔１８と移動ダイス孔３０との互いのウエブ形成孔２０、２８を連通させ、かつ一方のフランジ部形成孔１９、２７と他方のフランジ部連通孔２１、２９とを連通させない位置において成形材１を押出すと、成形材１は、ウエブ形成孔２０、２８の連通した押出孔４のみを通過して押出されるため、この結果、押出孔４の長さ寸法に対応したフラットバー状のウエブのみを有する平板状の構成部材が成形される。以上のように、駆動装置８によって移動ダイス１２を固定ダイス１１に対して適宜位置に移動させることにより、長手方向に向けて多様な可変断面形状を有する構成部材を容易に成形加工することができる。
【００２３】
そして、この際に固定ダイス１１には、ステム３によってコンテナ２内のビレット１を押出すことによって生じるスラスト力が作用するが、当該スラスト力は、先ず固定ダイス１１の上流側に配設されたリードインプレート１６に作用するために、直接固定ダイス１１に作用する上記スラスト力が緩和される。
また、上記可変断面押出成形装置によって、他の形状の可変断面部材を押出成形する場合には、先ずダイリング１０に設けた吊り具によってダイスアッセンブリ５全体を吊り上げてダイスタック６の凹部９から上方に抜出し、次いで当該部材の対応した固定ダイスおよび移動ダイスを組込んだダイスアッセンブリをダイスタック６の凹部９内に収納すればよい。
【００２４】
以上のように、上記構成からなる可変断面押出成形装置にあっては、固定ダイス１１と移動ダイス１２を有するダイスアッセンブリ５をダイスタック６を介して基盤上に支承し、かつ固定ダイス１１とダイスタック６とに形成した開口部３４、３５に、駆動軸２４を挿通して移動ダイス１２を駆動するようにしているので、固定ダイス１１の位置を基準とし、かつこの固定ダイス１１に対して移動ダイス１２を移動させることができるために、精度の高い可変断面押出成形を安定的に行うことができるとともに、押出される成形体が固定ダイス孔１１を基準として延出するために、そのガイドが容易になる。
【００２５】
しかも、ダイスタック６の側壁に駆動装置８を直接固定しているので、固定ダイス１１との相対移動が無くなるために、移動ダイス１２の摺動を円滑に行うことができる。
また、ダイスアッセンブリ５を、管状のダイリング１０内に、バックプレート１３と固定ダイス１１とリードインプレート１６とを収納した構成としているので、固定ダイス１１の厚さ寸法をより薄く設定することができてその製造が容易になり、他方ダイリング１０およびバックプレート１３、リードインプレート１６については、異なる形状に対応した種々の固定ダイスに対して、共通部材として使用することができるために経済的である。
【００２６】
なお、上記実施の形態においては、固定ダイス１１および移動ダイス１２としてＨ型の構成部材を押出成形するものを使用した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、各種の可変断面の構成部材を押出成形するための固定ダイスおよび移動ダイスを組込むことが可能である。
また、ダイスアッセンブリ５についても、ダイリング１０内に固定ダイス１１等を組込む構成に限らず、固定ダイス１１および移動ダイス１２のみによって当該ダイスアッセンブリを構成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３のいずれかに記載の可変断面押出成形装置によれば、固定ダイスの位置を基準とし、かつこの固定ダイスに対して移動ダイスを移動させることができるために、精度の高い可変断面押出成形を安定的に行うことができるとともに、押出される成形体が固定ダイス孔を基準として延出するために、そのガイドが容易になるといった効果が得られる。
また、固定ダイスの厚さ寸法をより薄く設定することができてその製造が容易になるとともに、ダイリング、リードインプレートおよびバックプレートについては、異なる形状に対応した種々の固定ダイスに対して、共通部材として使用することができて経済的であり、さらに請求項２に記載の発明によれば、強度上加圧機およびダイスタックの相対変位を小さくする合理的な配置を行うことができるとともに、固定ダイスに対する移動ダイスの摺動を円滑に行うことが可能となり、また請求項３に記載の発明によれば、ダイスアッセンブリの挿脱が容易になり、かつダイスアッセンブリのスラスト方向の支持を確実に行うことができて、押出精度を一層向上させることができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変断面押出成形装置の一実施形態を示すもので、図２のＩ−Ｉ線視断面図である。
【図２】全体の概略構成図である。
【図３】図２の固定ダイスを示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線視断面図である。
【図５】図２の移動ダイスを示す平面図である。
【図６】押出孔によってＨ型の成形材を押出す状態を示す模式図である。
【図７】図６の移動ダイスをさらに移動させた状態を示す模式図である。
【図８】図７の移動ダイスをさらに移動させてＩ型の成形材を押出す状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ビレット（成形材）
２コンテナ
３ステム（加圧機）
４押出孔
５ダイスアッセンブリ
６ダイスタック
８駆動装置（駆動手段）
９凹部
９ａ溝部
１０ダイリング
１０ａ凸部
１１固定ダイス
１２移動ダイス
１３バックプレート
１６リードインプレート
１８固定ダイス孔
２２開口部
２３案内壁
２４駆動軸（駆動部）
２４ａ先端部
３０移動ダイス孔
３４、３５開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable cross-section extrusion molding apparatus for extruding a molded body whose cross-sectional shape changes in the extrusion direction.
[0002]
[Prior art]
As is well known, various types of tubular materials such as fin tubes for heat exchangers and various structural members used in vehicles that are strongly demanded for weight reduction are often used by extrusion molding of aluminum or aluminum alloys. Yes.
In this extrusion molding, a die having an extrusion hole having a cross-sectional shape such as the above-mentioned component member is fixed at the tip of the container, a heated material (billet) is inserted into the container, and the billet is pressed with a pressurizing machine. The component member is formed by pressing toward the die side with a (stem) and extruding from the extrusion hole. According to such an extrusion process, since the extrusion hole of the die has a constant cross-sectional shape, the obtained constituent members and the like are also formed into a constant cross-sectional shape in the longitudinal direction.
[0003]
However, among the above structural members, for example, in structural members of various vehicles such as general passenger cars and trucks, when the extrusion die is formed, for example, the obtained side frame is fixed in the longitudinal direction. Since it has a cross-sectional shape, in other words, a constant moment of inertia of the cross section, a member having a size and strength more than necessary in the longitudinal direction is formed, and the molding material is wasted and uneconomical. There is a problem in that the installation space for members is reduced in size and weight.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as a conventional extrusion die for solving such problems, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-31527, a fixed die for fixing the extrusion die to a container, and movement with respect to the fixed die The shape of the extrusion hole formed by the communicating part of the fixed die hole of the fixed die and the movable die hole is changed by appropriately moving the movable die and moving the movable die appropriately. There has been proposed a variable cross-section extrusion die that changes the cross-sectional shape of a component to be molded in the longitudinal direction. According to such a variable cross-section extrusion die, it becomes possible to perform extrusion molding in a shape corresponding to the generated stress distribution, for example, in the longitudinal direction so that the stress is constant in any part such as the central part and both end parts. There is an advantage that a component member having a typical cross-sectional shape can be formed.
[0005]
However, when the conventional variable cross-section extrusion die is to be incorporated into an extrusion molding apparatus, if the fixed die and the moving die are moved relative to each other, they are extruded from both sides in the extrusion direction by the pressurizer. It is difficult to maintain the extrusion reference center of the molded product, which makes it difficult to perform stable extrusion, complicates the device, and even when moving at least one of them, the extrusion device has a large thrust load. Therefore, it is extremely difficult to slide the moving die accurately and smoothly with respect to the fixed die while maintaining the relative position between the pressurizing machine and the fixed die reliably. There were various practical problems such as extremely difficult to extrude with accuracy.
The present invention has been made to effectively solve the problems that occur when such variable section extrusion is actually performed, and variable section extrusion capable of stably performing highly accurate variable section extrusion. The object is to provide an apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The variable cross-section extrusion molding apparatus according to the first aspect of the present invention is a container in which a molding material is stored, and is disposed on one end side of the container to press the molding material in the container to the other end side. A pressurizing machine, a die assembly which is disposed at the other end of the container and is extruded from the container into a product shape through an extrusion hole, and a die stack which supports the die assembly on a base. Driving means for changing the shape of the extrusion hole .
[0007]
The die assembly includes a tubular die ring, a lead-in plate that is sequentially stored in the die ring in the extrusion direction of the molding material, a fixed die, a back plate that supports the fixed die, and the fixed member. The lead-in plate is arranged to receive a thrust force generated by extruding a molding material in a container by the pressurizer, The fixed die is provided with a fixed die hole, and the moving die is provided with a moving die hole and connected to the tip of the driving unit of the driving means, and the moving die, the fixed die hole, The above-mentioned extrusion hole whose shape is variable is constituted by the communicating portion of the die assembly, and the die assembly and the die stack are respectively provided. Is characterized in that said moving die or drive unit can be inserted an opening is formed.
[0008]
Further, in the invention described in claim 2 , die stacks supporting the pressurizer, container and die assembly according to claim 1 are sequentially arranged in the horizontal direction, and the fixed die , die ring and die stack An opening is formed in the side wall, and a driving means is fixed to the side wall of the die stack.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the die stack is formed with a recess that opens upward to insert and remove the die assembly. A groove portion is formed in the inner wall portion in a direction crossing the extrusion direction of the molding material, and the outer peripheral portion of the die assembly is fitted in the groove portion.
[0010]
In the invention according to any one of claims 1 to 3, the die assembly having the fixed die and the moving die is supported on the base via the die stack, and the opening formed in the die assembly and the die stack In addition, since the moving die is driven by inserting the moving die or the driving unit connected to each other, the moving die is moved with respect to the position of the fixed die. Therefore, the variable cross-section extrusion molding with high accuracy can be stably performed, and the molded body to be extruded extends on the basis of the fixed die hole, so that the guide becomes easy.
The thrust force generated by extruding the molding material in the container by the pressurizer acts on the fixed die. The thrust force first acts on the lead-in plate disposed on the upstream side of the fixed die. Therefore, the thrust force acting directly on the fixed die can be reduced.
[0011]
Thus, in this type of extrusion apparatus, a large load acts on the die assembly in the extrusion direction due to the pressing force from the pressure machine during the extrusion molding. For this reason, when the die assembly is composed only of a fixed die and a moving die, it is necessary to increase the thickness dimension of the fixed die in order to resist the shearing force caused by the load. On the other hand, since the processing of the fixed die hole of the fixed die requires high accuracy of several tens to several hundreds of microns, when the thickness dimension of the fixed die increases, it takes time and effort for the manufacturing unit cost. Invite soaring.
[0012]
In this respect, the die assembly, the tubular die in the ring, since the configuration in which both housing the stationary die and the back plate and the lead-in plate for supporting the fixed die, set thinner thickness dimension of the fixed die The die ring and the back plate can be used as a common member with respect to various fixed dies corresponding to different shapes, and it is economical. That is, provided a lead-in plate on the upstream side of the stationary die, since the fixed die has a structure sandwiching by the the back-plate of a lead-in plate, acting on the stationary die by the lead-in plate, as described above This is preferable because the pressing force can be reduced and the thickness dimension of the fixed die can be further reduced, thereby further enhancing the above effect.
In order to drive the moving die from the outside in this case, the moving die or drive unit to the outer peripheral portion and the fixed die of the die ring is a through opening capable to bored to Rukoto in the die assembly .
[0013]
In addition, when applied to an extrusion molding apparatus in which the pressurizer, so-called horizontal type, and the die stack that supports the container and the die assembly are sequentially arranged in the horizontal direction, the extrusion is usually carried out from the container above the extrusion molding apparatus. A cutting machine (shear) for cutting the end of the formed material is disposed, and when trying to secure a large space for installing the driving means between the lower floor surface (base), In order to eliminate the relative displacement of the pressurizer and the die stack, the base for installing them is extremely large and inappropriate.
On the other hand, in the invention according to claim 2 , the opening is formed on the side wall of the fixed die , the die ring and the die stack, and the driving means is fixed to the side wall of the die stack. A pressurizer, a die stack, and the like can be installed directly on the floor surface, and a rational arrangement for reducing relative displacement can be performed. In addition, since the driving means is directly fixed to the die stack that supports the fixed die, there is no relative displacement between the fixed die and the extrusion die during the extrusion, so that the movable die slides relative to the fixed die. It becomes possible to carry out accurately and smoothly.
[0014]
In this case, in the invention described in claim 3 , the die assembly can be easily inserted and removed from the opening in the upper portion of the die stack, and the die assembly by the die stack is fitted by mutual fitting. Since the support in the thrust direction can be reliably performed, the extrusion accuracy can be further improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show an embodiment of a variable section extrusion molding apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the variable cross-section extrusion molding apparatus includes a container 2 in which a billet (molding material) 1 of aluminum or an aluminum alloy is accommodated, and one end side of the container 2. A stem (pressurizer) 3 that presses the billet 1 toward the other end, and a molding material that is disposed at the other end of the container 2 and is extruded from the container 2 is formed into a product shape via the extrusion hole 4. A die assembly 5, a die stack 6 that supports the die assembly 5 on the base, and an end platen 7 that is disposed downstream of the die stack 6 are disposed in the horizontal direction, and the shape of the extrusion hole 4 is further changed. This is generally configured by providing a drive device (drive means) 8 to be changed. Here, the stem 3, the die stack 6 and the end platen 7 are respectively fixed on the floor (base), and the stem 3 and the end platen 7 are tie rods (illustrated) interposed at the four corners of each other. Are abbreviated.).
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the die stack 6 is a rectangular plate-like member, and a U-shaped recess 9 that opens upward is formed at the center thereof. And in this recessed part 9, the die assembly 5 is accommodated so that insertion or removal is possible.
This die assembly 5 is for extruding an H-shaped member in which a part of the flange is not formed. In the cylindrical die ring 10, a fixing die 11 and a fixing die 11 are sequentially fixed in the extrusion direction of the molding material 1. A movable die 12 slidably provided in the die 11, a back plate 13 that supports the fixed die 11, a lead-in plate 16 that is provided upstream of the fixed die 11 and sandwiches the fixed die together with the back plate 13, Is stored. Here, a groove portion 9a is formed in the inner wall portion of the concave portion 9 of the die stack 6 in a direction crossing the extrusion direction of the molding material, and the convex portion 10a formed on the outer periphery of the die ring 10 is fitted in the groove portion 9a. Are combined.
[0017]
The fixed die 11 is a member having a substantially external circular plate shape formed of hot tool steel. As shown in FIGS. 3 and 4, the fixed die 11 has a container 2 at the center of the upper surface 15 located on the container 2 side. A recess 17 is formed as a flow path of the molding material 1 extruded from, and a fixed die hole 18 is formed in the bottom of the recess 17.
[0018]
The fixed die hole 18 extends in a direction orthogonal to the flange portion forming hole 19 having the same width as the maximum thickness of one flange of the H-shaped member to be molded, and the center portion of the flange portion forming hole 19. It is formed from a web forming hole 20 and a flange communication hole 21 formed at the other end of the web forming hole 20. The flange portion communication hole 21 has the same length as the flange portion forming hole 19 and is formed to have a larger width dimension than the flange portion forming hole 19.
Further, an opening 22 that extends in parallel with the web forming hole 20, penetrates between the side surfaces, and communicates with the fixed die hole 18 is formed in the center of the side surface of the fixed die 11. A guide wall 23 for guiding the side surface of the moving die 12 in a slidable manner is formed at the center of the side surface. A moving die 12 is slidably provided in the opening 22 of the fixed die 11.
[0019]
As shown in FIG. 5, the moving die 12 includes a head 25 inserted into the opening 22, and a drive shaft (drive unit) of the drive device 8 for sliding the head 25 in the opening 22. ) 24 and a clamp portion 26 to which the tip end portion 24a is connected. The head portion 25 is a substantially rectangular plate-like member formed of hot tool steel or the like, and has a flange portion forming hole 27 formed in the same size as the fixed die hole 18 at the center thereof, and the flange. A moving die hole 30 comprising a web forming hole 28 orthogonal to the center of the part forming hole 27 and a flange communication hole 29 formed at the other end of the web forming hole is formed. The web forming hole 28 is formed so as to be parallel to the side wall 31 of the moving die 12.
Then, the moving die 12 has its flange portion forming hole 27 positioned on the flange portion communication hole 21 side of the fixed die hole 18 and the web forming holes 20 and 28 are connected to each other so that the opening portion 22 of the fixed die 11 is opened. It is slidably inserted along the inner guide wall 23.
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the driving device 8 is fixed to the side surface of the die stack 6. The drive device 8 is composed of a variable device 32 incorporating a screw jack and a servo motor, and a drive shaft 24 that advances and retreats by the variable device 32, and via supports 33 that are interposed at four corners. The die stack 6 is fixed to the side surface. Here, openings 34 and 35 are formed in the side walls of the die stack 6 and the die ring 10, respectively, and the drive shaft 24 of the drive device 8 is inserted into the openings 34 and 35.
[0021]
Next, based on FIGS. 1-8, the extrusion method of the H type | mold member made from aluminum or aluminum alloy using the variable cross-section extrusion molding apparatus which consists of the above structure is demonstrated.
First, after inserting the heated aluminum billet 1 into the container 2 with the stem 3 retracted, the stem 3 is advanced and the billet 1 is pushed out toward the fixed die 11 in the die assembly 5. Then, as shown in FIG. 6, the molding material 1 is extruded from the die hole 4 (the portion indicated by hatching in the drawing) constituted by the communication portion between the fixed die hole 18 and the moving die hole 30, and the shape of the die hole 4 is formed. An H-shaped member having a cross-sectional shape is extruded. In parallel with this, when the movable die 12 is slid in the opening 22 of the fixed die 11 through the drive shaft 24 by appropriately controlling the variable device 32 of the drive device 8, a member to be molded The length L of the web between the flanges can be gradually increased or decreased.
[0022]
Next, when the moving die 12 is further moved and set to the position shown in FIG. 7, the thickness corresponding to the communicating portion of the flange portion forming holes 19 and 27 and the flange portion communicating holes 20 and 29 is formed at both ends of the web. An H-shaped member having a flange with a dimension W is formed. At this time, the thickness dimension W of the flange can be appropriately changed in the longitudinal direction by moving the moving die 12 while maintaining the above-described state.
Further, the web forming holes 20 and 28 of the fixed die hole 18 and the moving die hole 30 are communicated with each other, and the flange portion forming holes 19 and 27 and the other flange portion communicating holes 21 and 29 are not communicated with each other. When the molding material 1 is extruded in FIG. 2, the molding material 1 is extruded through only the extrusion holes 4 communicating with the web forming holes 20 and 28. As a result, the flatness corresponding to the length dimension of the extrusion holes 4 is obtained. A flat plate-shaped component having only a bar-shaped web is formed. As described above, by moving the moving die 12 to an appropriate position with respect to the fixed die 11 by the driving device 8, the constituent members having various variable cross-sectional shapes in the longitudinal direction can be easily formed. .
[0023]
At this time, a thrust force generated by pushing the billet 1 in the container 2 by the stem 3 is applied to the fixed die 11. The thrust force is first arranged on the upstream side of the fixed die 11. Since it acts on the lead-in plate 16, the thrust force acting directly on the fixed die 11 is reduced.
When the variable cross-section extrusion apparatus is used to extrude a variable cross-section member having another shape, first, the entire die assembly 5 is lifted by a lifting tool provided on the die ring 10 and is moved upward from the recess 9 of the die stack 6. Then, the die assembly incorporating the corresponding fixed die and moving die of the member may be accommodated in the recess 9 of the die stack 6.
[0024]
As described above, in the variable section extrusion molding apparatus having the above-described configuration, the die assembly 5 having the fixed die 11 and the moving die 12 is supported on the base via the die stack 6, and the fixed die 11 and the die The drive shaft 24 is inserted into the openings 34 and 35 formed in the stack 6 so as to drive the moving die 12, so that the position of the fixed die 11 is used as a reference, and the movable die 12 moves relative to the fixed die 11. Since the die 12 can be moved, highly accurate variable cross-section extrusion can be stably performed, and the molded body to be extruded extends with the fixed die hole 11 as a reference. It becomes easy.
[0025]
In addition, since the driving device 8 is directly fixed to the side wall of the die stack 6, there is no relative movement with the fixed die 11, so that the movable die 12 can be smoothly slid.
Further, since the die assembly 5 is configured such that the back plate 13, the fixed die 11, and the lead-in plate 16 are accommodated in the tubular die ring 10, the thickness dimension of the fixed die 11 can be set to be thinner. The die ring 10, the back plate 13, and the lead-in plate 16 can be used as a common member for various fixed dies corresponding to different shapes. It is.
[0026]
In the above embodiment, only the case where the fixed die 11 and the moving die 12 are formed by extruding an H-shaped constituent member has been described. However, the present invention is not limited to this, and various variable cross-sectional configurations are used. It is possible to incorporate a fixed die and a moving die for extruding the member.
Further, the die assembly 5 is not limited to the configuration in which the fixed die 11 and the like are incorporated in the die ring 10, and the die assembly may be configured by only the fixed die 11 and the moving die 12.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the variable cross-section extrusion molding apparatus according to any one of claims 1 to 3 , the position of the fixed die is used as a reference, and the moving die can be moved with respect to the fixed die. In addition, highly accurate variable section extrusion molding can be performed stably, and the molded body to be extruded extends with the fixed die hole as a reference, so that an effect that the guide becomes easy can be obtained.
In addition, the thickness dimension of the fixed die can be set thinner, and its manufacture is facilitated, and for the die ring , lead-in plate and back plate, various fixed dies corresponding to different shapes, It can be used as a common member and is economical. Further, according to the invention described in claim 2 , it is possible to make a rational arrangement for reducing the relative displacement of the pressurizer and the die stack in terms of strength, The moving die can be smoothly slid with respect to the fixed die, and the invention according to claim 3 facilitates the insertion and removal of the die assembly and reliably supports the die assembly in the thrust direction. And the effect that the extrusion accuracy can be further improved is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a variable cross-section extrusion molding apparatus of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram.
FIG. 3 is a plan view showing the fixed die of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view showing the moving die of FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which an H-shaped molding material is extruded through an extrusion hole.
7 is a schematic view showing a state in which the moving die in FIG. 6 is further moved. FIG.
8 is a schematic diagram showing a state in which the moving die of FIG. 7 is further moved to extrude an I-shaped molding material. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Billet (molding material)
2 Container 3 Stem (Pressurizer)
4 Extrusion hole 5 Die assembly 6 Die stack 8 Drive unit (drive means)
9 Concave portion 9a Groove portion 10 Die ring 10a Convex portion 11 Fixed die 12 Moving die 13 Back plate 16 Lead in plate 18 Fixed die hole 22 Opening portion 23 Guide wall 24 Drive shaft (drive portion)
24a Tip 30 Moving die hole 34, 35 Opening

Claims

A container in which the molding material is stored, a pressurizer disposed on one end of the container to press the molding material in the container toward the other end, and disposed on the other end of the container A die assembly for forming a molding material extruded from a container into a product shape through an extrusion hole, a die stack for supporting the die assembly on a base, and a driving means for changing the shape of the extrusion hole. ,
The die assembly includes a tubular die ring, a lead-in plate that is sequentially stored in the die ring in the extrusion direction of the molding material, a fixed die, a back plate that supports the fixed die, and a fixed die. It is equipped with a movable die provided so that it can move freely,
The lead-in plate is arranged to receive a thrust force generated by extruding the molding material in the container by the pressurizer.
The fixed die has a fixed die hole,
The moving die is formed with a moving die hole and a tip of the driving unit of the driving means is connected, and the communicating hole between the moving die and the fixed die hole constitutes the extrusion hole whose shape is variable. And
The variable cross-section extrusion molding apparatus, wherein the die assembly and the die stack are each formed with an opening through which the moving die or the driving unit can be inserted.

The die stack that supports the pressurizer, the container, and the die assembly is sequentially arranged in the horizontal direction, and the opening is formed in the fixed die, the die ring, and the side wall of the die stack, and the die stack is formed. The variable section extrusion molding apparatus according to claim 1, wherein the driving means is fixed to the side wall .

The die stack has a recess that opens upward to insert and remove the die assembly, and a groove is formed on the inner wall of the recess in a direction intersecting the extrusion direction of the molding material. variable cross-section extrusion apparatus according to claim 1 or 2 outer peripheral portion of the die assembly is characterized in that it is fitted within.