JP4411684B2 - 押出加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、押出プレス等の押出加工機に適用され、アルミニウム等の金属を押出して型材を成形（加工と称することもある）する押出加工装置に係り、特に長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材（押出材と称することもある）を製造するに適した押出加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
アルミニウム等の金属を棒状に成形したビレットである原材料を、所定の温度まで昇温してコンテナであるシリンダー内に挿入し、該コンテナの一端側からステムであるピストンで強く押す（押圧、あるいは押出と称することもある）ことにより、該コンテナの他端に取付けられたダイスの成形孔より押出して、型材を加工する押出加工（押出成形加工と称することもある）は、長手方向（長軸方向、あるいは押出方向と称することもある）に同一の断面形状を有する金属の型材を成形するに適した加工方法であり、従来から広く一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながら、最近、前記金属の型材（押出材と称することもある）が様々な分野で多種多様な用いられかたをするようになった結果、長手方向に断面形状が異なるいわゆる三次元形状の型材が求められるようになり、三次元形状の型材を精度よく効率的に押出加工する押出加工装置（押出装置と称することもある）が求められるようになった。
【０００４】
前記三次元形状の型材を製造する方法として、特開平６−１９８３２８号公報に示される方法、および装置が一般的に知られており、同公報に示される押出加工方法は、ダイスの近傍にマンドレルと呼ばれる棒状の作動体を配置して、ダイスとマンドレルの間の隙間よりビレットを押出し型材を加工するとともに、ダイスとマンドレルの間の隙間を変化させることによって、押出材の断面形状を長手方向に変化させる押出加工方法である。
【０００５】
なお、同公報に示された押出加工装置は、ステムを挿通するように配したマンドレルをステムの後方（反ダイス側）から強く押圧して、その押圧力によって該マンドレルの先端をビレットに貫通させ、該マンドレルの先端がビレットを貫通した後、該マンドレルの先端部分をダイス近傍で前後進させることによって、ダイスとマンドレルとの間の隙間を変化させる構造となっている。
【０００６】
また、三次元形状の型材を製造する同様な加工方法として、特開平４−３０５３１２号公報に示される押出加工方法があるが、同公報に示された押出加工装置は、ダイスリング内部にマンドレル前後進用の駆動装置を有し、該駆動装置の作動によって前記マンドレルを前後進させる構造となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平６−１９８３２８号公報に示される押出加工装置は、ステムの後方よりマンドレルを押圧して該マンドレルの先端部分をダイス近傍で前後進させるため、機構上、マンドレルの長さが長くならざるをえない。
そのため、マンドレルの先端をビレットに貫通させる際にマンドレルに曲がりが発生し、マンドレルとダイスとの間の隙間に狂いが生じるため、加工した型材の寸法精度が悪くなる。
【０００８】
また、マンドレルがビレットの中を貫通しているため、マンドレル先端部分を移動させて前後進させる場合、マンドレルとビレットの間に大きな摩擦力が発生することにより、移動の方向によりマンドレルが、引張られたり、圧縮されたりする等して、マンドレルの長さが伸びたり縮んだりする結果、マンドレル先端部分とダイスの相対位置にずれが生じ、加工した型材の寸法精度が悪くなる。
また、マンドレルとビレットの間に発生する大きな摩擦力によって、マンドレルが極度に摩耗し、マンドレルの寿命が極度に短くなるという問題も有していた。
【０００９】
さらに、一般的に多く用いられている押出加工装置は、マンドレル機構を有していないため、既存の押出加工装置を改造して前記押出加工装置を作製しようとしても、ステムの後方にマンドレルを前後進させるシリンダを配置する改造は極めて大きな改造となり現実的でない。また、新規設備として購入すれば多大な設備費が必要となる等、多くの問題を有していた。
【００１０】
一方、前記特開平４−３０５３１２号公報に示された押出加工装置は、ダイリング内にマンドレル前後進用の駆動装置（駆動シリンダ、駆動ギヤ等）を配する必要があるが、ダイリング内では該駆動装置を大型化することができないため、大型のマンドレルが使用できないといった問題を有している。
また、運転中は高温になるダイリング内に駆動装置を組み込むために、装置の構造が複雑となり、故障しやすい。
さらに、複雑な構造の装置は、故障しても修理しにくく、またマンドレルの交換等のメインテナンスが容易にできないなどといった問題を有している。
【００１１】
また、前記駆動装置としてシリンダを用いる場合、装置の運転中、ダイリング内は高温となるため、ダイリング内に設置するシリンダ内には一般の作動流体（作動油等）が使えない。そのため、シリンダ内には、高温に耐えうる特殊な作動流体として低融点合金等を使う必要がある。
シリンダの作動流体として低融点合金を用いる場合においては、低融点合金の温度が変わると密度が大きく変化する等してシリンダの動きに安定性がなくなるため、常に低融点合金の温度管理をしなくてはならない。しかし、ビレットの大きさが刻々と変化する押出加工中において、シリンダ内の温度を一定に保つことは実際には難しく、安定した押出加工装置の運転を行うことは、困難である。
また、低融点合金は常温で固体のため作動させる前に、昇温させて流動化させる必要がある等、効率的に三次元形状の型材を加工することは困難である。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、アルミニウム等の金属を押出して型材を成形する押出加工装置に係り、特に長手方向に横断面形状が変化する金属製の三次元押出材を製造するに適した押出加工装置に関するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明による押出加工装置は、
（１）筒状のコンテナに挿入したビレットを、該コンテナの一端側からステムにより押圧することによって、該コンテナの他端側に取付けられたダイスの成形孔とマンドレルとの間の隙間より押出し、三次元形状の型材を加工する押出加工装置において、
前記コンテナに摺動自在に嵌合する環状部、マンドレル取付部、及び該マンドレル取付部を該環状部に固設するための複数個の支柱、を備えたマンドレルプレートを有して、
該マンドレルプレートの環状部が、該コンテナ外部の反ステム側に配された駆動装置にロッドを介して支持されて、該駆動装置とステムの押出力により該コンテナ内を自在に前後進することによって、該マンドレルプレートに取付けられたマンドレルが、該成形孔に自在に挿脱することにより、前記隙間を自在に変化させて長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材を加工する構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明による押出加工装置の詳細について説明する。
図１〜図３は本発明に係る押出加工装置の一実施形態を示し、図１は押出加工装置の要部縦断面図であり、図２は押出加工装置を用いた押出加工機の全体説明図であり、図３は押出加工装置の作動説明図である。
図４は本発明による他の実施形態の押出加工装置を用いて加工した型材の製品形状の例を示した製品形状の説明図である。
【００１６】
本発明の実施形態としての押出加工装置１の構成について、以下に説明する。
図１に示す押出加工装置１は、その内面が筒状（本実施形態においては、円筒状）のコンテナ２と、コンテナ２の一端側からコンテナ２の内部の円筒部に嵌合するように挿入されて摺動自在とされたステム１０と、該コンテナ２の他端側（反ステム１０側）に取付けられたダイス装置３（ダイスタックと称することもある）と、コンテナ２の内部の円筒部に嵌合するように挿入されてダイス装置３とステム１０との間を摺動自在に配されたマンドレルプレート５とを、備えている。
【００１７】
マンドレルプレート５は、コンテナ２に摺動自在に嵌合する略筒状の環状部５Ｃと、マンドレル取付部５Ａと、該マンドレル取付部５Ａを該環状部５Ｃに固設する複数個の支柱５Ｂと、からなり、マンドレル取付部５Ａのダイス装置３側にはマンドレルＭが取付けられる構造となっている。なお、本実施形態におけるマンドレルＭの形状は、反ダイス装置３に向かって外形が拡大する形状の略円錐状である。
【００１８】
本実施形態においては、マンドレルＭの後端（ステム１０側）に雌ねじ加工するとともに、マンドレル取付部５Ａのダイス装置３側に該雌ねじと螺合する雄ねじを加工することによって、マンドレル取付部５ＡにマンドレルＭを着脱自在に取付けることができる構造となっており、マンドレルＭの雌ねじにマンドレル取付部５Ａの雄ねじを螺嵌するようにして、マンドレルＭとマンドレル取付部５Ａを取付けた。
【００１９】
また、詳細は後述するが、マンドレルプレート５の環状部５Ｃは、コンテナ２外部の反ステム１０側に配された駆動装置である複数個の油圧シリンダ４（本実施形態においては４台）に、該油圧シリンダ４のピストンロッドに接続された複数本のロッド４Ｂ（本実施形態においては４本）を介して支持されて、油圧シリンダ４の作動とステム１０の押出力によって、コンテナ２内をダイス装置３とステム１０との間で自在に前後進しうる構成にされている。
なお、それぞれのロッド４Ｂは、ダイス装置３に案内されて摺動できるようにダイス装置３を挿通され、油圧シリンダ４のピストンロッドと接続されている。
【００２０】
本実施形態の押出加工装置１は、コンテナ２の外部に配設した油圧シリンダ４とステム１０の押出力によってマンドレルＭを前後進させる構造とし、大型のマンドレルを使用することができる構造とした。
また、マンドレルプレート５を上記のような構造したことによって、マンドレルプレート５に大型のマンドレルＭでも強固に取付けることができ、かつ、簡単な構造のマンドレルプレート５は故障する等といったがことがないので、安定して押出加工装置１の運転を行うことができる。
【００２１】
本実施形態によるダイス装置３は、型材を押出加工する成形孔Ｓを有したダイス３Ａと、ダイス３Ａを挟持してエンドプラテン１６に取付けるダイスリング３Ｂ、ダイスバッカ３Ｃと、からなり、ダイス３Ａとダイスリング３Ｂとダイスバッカ３Ｃとは、図示しないボルト等の締結手段により着脱自在に組み付けられている。
【００２２】
ダイス３Ａには型材を押出加工する成形孔Ｓ（本実施形態においては、円形状の成形孔Ｓ）が開けられているが、本実施形態に用いたダイス装置３は、図１に示すような状態で組み合わされて取付けられた着脱自在の分割式となっているため、押出加工装置１の運転によりダイス３Ａの成形孔Ｓが摩耗した場合でも、ダイス３Ａだけを取り外して交換すれば良く、成形孔Ｓが摩耗した場合に全体を交換しなければならない一体構造のダイス装置に比べて、メインテナンスが効率的、かつ経済的に行なえるという利点を有している。
なお、本実施形態においては、ダイス装置３のメインテナンスを効率的に行うため、上記のような分割式のダイス装置３としたが、本発明においては、他の型式（例えば、一体構造式）のダイス装置３を用いても、勿論良い。
【００２３】
また、本実施形態の押出加工装置１において、ロッド４Ｂはダイス装置３より油圧シリンダ４側に抜き出すことができる構造となっており、ダイス装置３の交換時においては、ダイス装置３よりロッド４Ｂを抜き出した後、図示しないダイス交換装置にて、新しいダイス装置と交換される。
【００２４】
本実施形態の押出加工装置１においては、ダイス３Ａにビレットを押出して型材を加工する成形孔Ｓが加工されており、マンドレルプレート５がコンテナ２の外部に配設した油圧シリンダ４とステム１０の押出力によって、コンテナ２内をダイス装置３とステム１０との間で自在に前後進することにより、マンドレルＭがコンテナ２内を自在に前後進し、マンドレルＭを成形孔Ｓに自在に挿脱しうる構成となっている。
そして、マンドレルＭがコンテナ２内を自在に前後進することにより、また、マンドレルＭを成形孔Ｓに自在に挿脱しうることにより、マンドレルＭと成形孔Ｓとの間の生じる隙間Ｔの大きさを自在に変化させることができる構成となっている。
【００２５】
次に、図２に基づいて、本実施形態の押出加工装置１を用いた押出加工機１００を、以下に説明する。
図２に示す押出加工機１００（押出プレスと称することもある）は、エンドプラテン１６とコンテナホルダ２０と、を備えており、前記コンテナ２をコンテナホルダ２０に取付けるとともに、前記ダイス装置３をエンドプラテン１６に取り付ける構造となっている。
【００２６】
また、エンドプラテン１６とコンテナ２との間にダイス装置３を配し、図示しない油圧シリンダにより該コンテナホルダ２０をエンドプラテン１６の方向に押圧することによって、コンテナ２とダイス装置３とが強固に組み合わされた状態でエンドプラテン１６に取付けられる構造となっている。
【００２７】
また、押出加工機１００は、押出加工装置１のステム１０を取付けることのできるメインクロスヘッド４０を備えており、メインクロスヘッド４０は、図示しない小型の移動用油圧シリンダによりダイス側、あるいは反ダイス側に自在に移動して前後進する構造となっているとともに、大型のラム型油圧シリンダ１１によって、ダイス装置３側に大きな推進力をもって前進することができる構造となっている。
【００２８】
前記押出加工機１００は、さらに、押出加工装置１のコンテナ２にビレットとマンドレルプレート５とを供給するビレットローダ２１、ディスカード（加工残物）を排出させるメインシャー、ダイス装置３を交換する設備等を備えている。
【００２９】
前記のように構成された本実施形態による押出加工装置１の運転方法を、図１〜図３を用いて、以下に説明する。
マンドレルプレート５にマンドレルＭを取り付け、また、図示しないビレットヒータによりビレット（本実施形態においては、アルミニウムのビレット）を加熱した後、ビレットローダ２１によって、前記ビレットと前記マンドレルプレート５とを、コンテナ２の反ダイス装置３側に供給する。
なお、この際において、マンドレルプレート５はマンドレルＭの先端をダイス装置３側に向けた状態とされており、また、前記ビレットは該マンドレルプレート５のステム１０側に配されて、前記ビレットと前記マンドレルプレート５とが、一列に並んで配された状態となっている。
【００３０】
前記ビレットと前記マンドレルプレート５とが、コンテナ２の反ダイス装置３側に一列に並んだ状態で供給された後、前記した図示しない移動用油圧シリンダによりメインクロスヘッド４０をダイス側に高速で移動させて、メインクロスヘッド４０の先端に取付けられたステム１０で、ビレットを押すことによって、前記供給したビレットとマンドレルＭを取付けたマンドレルプレート５と、をコンテナ２内の所定の位置まで挿入する。
【００３１】
ビレットを所定の位置まで挿入した後、油圧シリンダ４を作動させてコンテナ２内のロッド４Ｂをステム１０側に前進させ、マンドレルプレート５の環状部５Ｃにロッド４Ｂを当接させることによって、マンドレルプレート５がコンテナ２内の所望の位置よりダイス装置３側に移動しないように支持する。
【００３２】
マンドレルプレート５がロッド４Ｂに当接して支持された後、ラム型油圧シリンダ１１によってクロスヘッドに大きな推進力を与えて前進させ、先端のステム１０で、ビレットを強く押圧し、ビレットをダイス３Ａの成形孔とマンドレルＭとの間の隙間Ｔより押出して型材を加工する。
【００３３】
本実施形態の押出加工装置１は、前記型材を加工する際において、前記押出加工装置１の駆動装置である油圧シリンダ４を作動させて、油圧シリンダ４のピストンロッドに接続されたロッド４Ｂを自在に前後進させることにより、またステム１０がビレットを押圧する力である押出力を利用することにより、マンドレルプレート５を、コンテナ２内の所望の位置に自在に前後進させる。
【００３４】
ステム１０が、ビレットを押圧すると、該ビレットはマンドレルプレート５をダイス装置３側に押圧して、マンドレルプレート５をダイス装置３側に前進させようとする。つまり、マンドレルプレート５は、ビレットを介したステム１０の押出力によってダイス装置３側に前進しようとする。
しかし、マンドレルプレート５はロッド４Ｂにて支持されており、マンドレルプレート５をロッド４Ｂにて支持する力と、ステム１０の押出力によってダイス装置３側に前進しようとする力と、がつりあっている場合においては、マンドレルプレート５は支持された位置から移動しない。
【００３５】
前記ステム１０の押出力によってダイス装置３側に前進しようとする力とロッド４Ｂにて支持する力がつりあっている状態から、油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を下げる等して、ロッド４Ｂがマンドレルプレート５を支持する力を小さくすると、該支持する力がステム１０の押出力より小さくなることによって、マンドレルプレート５はダイス装置３側に前進する。
【００３６】
また、油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を上げる等して、ロッド４Ｂがマンドレルを支持する力を大きくすると、該支持する力がステム１０の押出力より大きくなることによって、マンドレルプレート５はステム側に移動し、ダイス装置３に対して後進する。
【００３７】
上記のようにして、マンドレルプレート５に取付けられたマンドレルＭは、コンテナ２内のダイス装置３とステム１０との間で自在に前後進することによって、ダイス３Ａの成形孔ＳとマンドレルＭとの間の隙間Ｔを変化をさせて、長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材を加工する。
【００３８】
図３に、本発明による押出加工装置の作動説明図を示す。
図３（１）は、マンドレルＭがダイス装置３側に前進した際の状態を示す。
図３（１）は、ステム１０によりビレットを押圧した状態で油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を小さくすることによって、マンドレルプレート５をダイス装置３側に前進させ、マンドレルＭを所望の位置までダイス装置３側に前進させ、該所望の位置ではその位置を保持するようにロッド４Ｂで支持した。
図３（１）は、マンドレルプレート５がダイス装置３側に前進することによって、マンドレルプレート５に取付けられたマンドレルＭが成形孔Ｓの中に挿入され、成形孔ＳとマンドレルＭとの間の隙間Ｔが環状となることにより、押出されて加工された型材は中空部を有する筒状となる。
【００３９】
図３（２）は、図３（１）の状態から油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を上げて、マンドレルプレート５をステム１０側に移動させることによって、マンドレルＭを所望の位置までダイス装置３に対して後進させるようにロッド４Ｂで支持し、該所望の位置ではその位置を保持するようにロッド４Ｂで支持した。
図３（２）はマンドレルＭが、ステム１０側に移動して成形孔Ｓから脱することにより、マンドレルＭと成形孔Ｓとの間の隙間Ｔが大きくなって、押出されて加工された型材は中空部のない中実の棒状の型材となる。
【００４０】
図３（１）、（２）は一連の運転動作の中でおこなわれるため、押出された型材は、初め中空部を有する筒状（管状）であって、後に中空部のない中実の棒状となるので、長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材となる。
【００４１】
また、本実施形態の押出加工装置１においては、油圧シリンダ４に図示しないストッパを取り付けて、油圧シリンダ４の前進限と後進限を規定しており、油圧シリンダ４のピストンロッドが、前進限、あるいは後進限以上に進まない構造とした。
図３（１）において、油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を下げた場合、ビレットがマンドレルプレート５を押圧する押出力によってマンドレルプレート５がダイス装置３側に前進することにより、油圧シリンダ４のピストンロッドは、ピストンヘッド側に移動して前進し、前記ストッパにより前進限で停止して、成形孔ＳとマンドレルＭとの間の隙間Ｔを所望の大きさに保ち、中空部を有する筒状の型材を加工する。
また、図３（２）において、油圧シリンダ４のピストンヘッド側の油圧を上げた場合、油圧シリンダ４のピストンロッドは、ピストンロッド側に移動して後進し、前記ストッパにより後進限で停止して、成形孔ＳとマンドレルＭとの間の隙間Ｔを所望のとおりの大きさに保ち、中空部のない中実の棒状の型材を加工する。
【００４２】
なお、本実施形態の押出加工装置１においては、図示しないストッパを駆動装置である油圧シリンダ４に取付けて、マンドレルＭが所望の位置で停止するような構造としたが、ストッパの取付位置は、油圧シリンダ４に限らず、ロッド４Ｂでも、マンドレルプレート５でも、マンドレルプレート５の位置を規定して停止できるところならどこでも良く、また、ストッパを使用せず、油圧シリンダ４内のピストンヘッド側とピストンロッド側の油室の圧力を制御し、油圧シリンダ４のピストンロッドを任意の位置まで前後進させて停止させる方法、いわゆる、シリンダの位置制御をおこなうことにより、マンドレルＭを所望の位置まで自在に前後進させ停止させうる構造としても良い。
【００４３】
また、本実施形態の押出加工装置１においては、一つのビレットを加工した後に、マンドレルＭを取付けた状態のマンドレルプレート５を内包したディスカードと呼ばれる加工残物がコンテナ２内に残る。
前記加工終了後は、図示しない油圧シリンダによって、該コンテナホルダ２０とコンテナ２とをステム１０側に移動させると、前記ディススカードはダイス装置３のステム１０側に付着してコンテナ２の外部へ取出される。取出した前記ディススカードは、図示しないメインシャーによりダイス装置３より除去する。
なお、メインシャーにより前記ディススカードを除去する際においては、油圧シリンダ４を作動させて、ロッド４Ｂをダイス装置３側に引き込んでおき、ダイス装置３のステム１０側にロッド４Ｂが突出していない状態とする。
【００４４】
また、図４は、本発明による他の実施形態の押出加工装置を用いて加工した型材の製品例を示した図である。
前記の実施形態においては、略円錐状のマンドレルＭと円形状の成形孔Ｓを用いることによって、初め中空部を有する筒状であって、後に中空部のない中実な棒状となる三次元形状の型材を成形したが、図４に示すように、マンドレルの外形状、およびダイス３Ａの成形孔Ｓの形状を様々に変えることによって、様々な外形状のマンドレルＭをコンテナ２内に自在に前後進させて、様々な形状の成形孔Ｓに対して前後進させて、該成形孔Ｓに自在に挿脱させうるようにして、マンドレルＭと成形孔Ｓとの間の生じる隙間Ｔの大きさと形状を自在に変化させて、長手方向の横断面形状が、様々に変化する三次元形状の型材を加工することができる。
【００４５】
図４（１）は、マンドレルＭを、先端部が横断面長方形の角柱であって反ダイス装置３側に向かってその断面が拡大して横断面正方形の角柱となる略２段の角柱状のマンドレル形状とした場合を示し、図４（２）は、マンドレルＭをその先端部が小径の円柱であって反ダイス装置３側に向かって断面が拡径して大径の円柱となる略２段の円柱状のマンドレル形状とした場合を示した。
【００４６】
以上のような本実施形態の押出加工装置１によれば、上記のような加工方法によって長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材を製造する際において、マンドレル取付部５Ａをダイス装置３近傍に配して、マンドレルＭの長さを最短とすることによって、前記押圧の際に生じるマンドレルＭの曲がりを防止して、マンドレルＭとダイス３Ａの成形孔Ｓとの間の隙間Ｔを正確に保って寸法精度が良い型材を加工できる。
【００４７】
また、マンドレルＭの長さを最短とすれば、マンドレルＭが前後進する際に生じる、マンドレルＭとビレットとの間の摩擦力を最小限に抑えることもでき、マンドレルＭの伸び量と縮み量を最小にすることができるので、マンドレルＭとダイス３Ａの成形孔との間に生じる相対的な位置のずれを防止して、マンドレルＭとダイス３Ａの成形孔Ｓとの間の隙間Ｔを正確に保って寸法精度が良い型材を加工することができる。
【００４８】
また、以上の実施形態による押出加工装置１であれば、マンドレルＭとビレットの間に発生する摩擦力によりマンドレルが摩耗した場合でも、マンドレル取付部３ＡからマンドレルＭを容易に取り外して交換することができ、効率的なメインテナンスを行うことができる。
【００４９】
さらに、以上の実施形態による押出加工装置１であれば、ダイリング内、あるいはコンテナ２内に、マンドレルＭの駆動装置である油圧シリンダ４を組み込む必要がないため、大型のマンドレルがＭが使用でき、また、押出加工装置１の構造も簡単である。
また、マンドレルＭを駆動する前記油圧シリンダ４は高温になることがないので、一般的な油圧装置などを用いることができ、安定した装置の運転を行うことができる。
【００５０】
既存の押出加工装置を改造して押出加工装置１を作製する場合においても、主としてダイス装置３Ａ、およびエンドプラテン１６を改造する比較的簡単な改造ですみ、新規設備購入に比べて非常に安価な設備費で良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による押出加工装置は、コンテナの外部に配設した駆動装置により支持されて、また、ステムによる押出力を利用することにより、該コンテナ内を自在に前後進するマンドレルプレートにマンドレルを取付けることにより、ダイスの成形孔に対してマンドレルが自在に前後進する構成としたことによって、マンドレル取付部をダイス成形孔の近傍に配することができ、マンドレルの長さを最短とすることができる。
そのため、マンドレル前後進の際に発生するマンドレルの曲がり量と、伸縮量とを最小とすることができ、マンドレルとダイスの成形孔との間に発生する相対位置のずれを防止し、マンドレルとダイスの成形孔との間の隙間を正確に保って、長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材を寸法精度良く加工することができる。
【００５２】
また、コンテナの外部に駆動装置を配設したことによって、構造上、大型のマンドレルを使用することができるので、加工する型材の形状の自由度が広がり、大きな中空部を有する型材等、様々な形状の型材を加工することができる。
【００５３】
さらに、マンドレルとビレットの間に発生する摩擦力によって、マンドレルが極度に摩耗した場合でも、マンドレルだけを容易に取り外して交換することができ、効率的に装置のメインテナンスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の押出加工装置の要部縦断面図である。
【図２】本発明の図１に示す一実施形態の押出加工装置を適用した押出加工機の全体説明図である。
【図３】本発明の図１に示す一実施形態の押出加工装置の作動を説明する作動説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態のダイスとマンドレルを適用した押出加工装置を用いて加工した型材の製品形状の例を示した製品形状の説明図である。
【符号の説明】
１ 押出加工装置
２ コンテナ
３ ダイス装置
３Ａ ダイス
４ 油圧シリンダ
４Ｂ ロッド
５ マンドレルプレート
５Ａ マンドレル取付部
５Ｂ 支柱
５Ｃ 環状部
１０ ステム
Ｔ 隙間
Ｓ 成形孔
Ｍ マンドレル

Claims (1)

1. 筒状のコンテナに挿入したビレットを、該コンテナの一端側からステムにより押圧することによって、該コンテナの他端側に取付けられたダイスの成形孔とマンドレルとの間の隙間より押出し、三次元形状の型材を加工する押出加工装置において、
   前記コンテナに摺動自在に嵌合する環状部、マンドレル取付部、及び該マンドレル取付部を該環状部に固設するための複数個の支柱、を備えたマンドレルプレートを有して、
   該マンドレルプレートの環状部が、該コンテナ外部の反ステム側に配された駆動装置にロッドを介して支持されて、該駆動装置とステムの押出力により該コンテナ内を自在に前後進することによって、
   該マンドレルプレートに取付けられたマンドレルが、該成形孔に自在に挿脱することにより、前記隙間を自在に変化させて長手方向に横断面形状が変化する三次元形状の型材を加工する押出加工装置。

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