JP5039636B2 - T-die for extrusion molding - Google Patents

T-die for extrusion molding Download PDF

Info

Publication number
JP5039636B2
JP5039636B2 JP2008146706A JP2008146706A JP5039636B2 JP 5039636 B2 JP5039636 B2 JP 5039636B2 JP 2008146706 A JP2008146706 A JP 2008146706A JP 2008146706 A JP2008146706 A JP 2008146706A JP 5039636 B2 JP5039636 B2 JP 5039636B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lip
die
flexible
force
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008146706A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009292007A (en
Inventor
政樹 上田
秀樹 富山
真 岩村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP2008146706A priority Critical patent/JP5039636B2/en
Publication of JP2009292007A publication Critical patent/JP2009292007A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5039636B2 publication Critical patent/JP5039636B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、押出し成形用Tダイに関し、特に、Tダイの先端部に設けられたリップ間の隙間を調整することが可能なフレキシブルリップにおいて、リップ間距離を大きく調整可能にするまたはリップの耐久性を向上させるリップ構造に関するものである。   The present invention relates to a T-die for extrusion molding, and in particular, in a flexible lip capable of adjusting the gap between lips provided at the tip of the T-die, the distance between the lips can be adjusted greatly or the durability of the lip The present invention relates to a lip structure that improves performance.

一般に、樹脂フィルムの製造は、樹脂材料が押出成形機により溶融され、先端部に設けられたフィルム成形ダイリップから幅広の薄いフィルム状に連続的に押出されることにより行われる。このようにして製造される樹脂フィルムの重要な製品品質として厚みの均一性がある。樹脂フィルムの厚みを均一にするには、押出成形ダイの幅方向におけるスリット間隔を均一にするように調整・維持される必要がある。このような目的のために、押出成形ダイにおいて、電熱ヒータの加熱による部材の熱膨張を利用したリップのスリット(隙間)を調整する方法が実用化され(例えば、特許文献1参照)、現在においても利用されている。   In general, a resin film is manufactured by melting a resin material by an extruder and continuously extruding it from a film forming die lip provided at a tip portion into a wide thin film. Thickness uniformity is an important product quality of the resin film produced in this way. In order to make the thickness of the resin film uniform, it is necessary to adjust and maintain the slit interval in the width direction of the extrusion die so as to be uniform. For this purpose, a method of adjusting the slit (gap) of the lip utilizing the thermal expansion of the member due to the heating of the electric heater has been put into practical use in the extrusion die (see, for example, Patent Document 1). Is also used.

具体的には、押出成形用Tダイは上部および下部が上下に密着して構成され、両部材の密着面に、押出成形機から押出された溶融樹脂材料を導く流路および流路から先端のリップに開口するダイリップが形成されている。ダイ上部の先端部がダイリップを、ダイ下部の先端部が固定リップをそれぞれ構成し、多数組のリップ隙間調整装置が、押出成形用Tダイの押出方向に鉛直な方向のリップ全幅において、ダイ上部の外面に所定間隔で平行して配置されている。   Specifically, the T-die for extrusion molding is configured such that the upper part and the lower part are in close contact with each other, and the flow path leading the molten resin material extruded from the extruder to the contact surface of both members and the leading end from the flow path A die lip opening in the lip is formed. The upper end of the die forms a die lip, and the lower end of the die forms a fixed lip. A large number of sets of lip clearance adjusting devices are arranged at the top of the die in the entire width of the lip in the direction perpendicular to the extrusion direction of the extrusion die T. Are arranged in parallel to each other at a predetermined interval.

従来の押出成形用Tダイは、図19に示す構造を有する。なお、図19は従来の押出成形用Tダイの溶融樹脂材料の押出方向における主要部断面図である。押出成形用Tダイ1はダイ上部2およびダイ下部3が上下に密着して構成され、両部材の密着面に、図示しない押出成形機から押出された溶融樹脂材料を導く流路1aおよび流路1aから先端に開口するスリット1bが形成されている。押出成形用Tダイ1およびスリット1bは、図19の紙面に鉛直な方向を幅方向として幅広に構成され、幅方向の両端においてスリット1bが閉じられている。また、スリット1bの先端には、Tダイ1の開口部である面にリップ隙間1cが形成されている。   A conventional extrusion T-die has a structure shown in FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view of the main part in the extrusion direction of the molten resin material of a conventional extrusion T-die. The extrusion molding T-die 1 is configured such that a die upper part 2 and a die lower part 3 are in close contact with each other, and a flow path 1a and a flow path for guiding a molten resin material extruded from an unillustrated extruder to the contact surfaces of both members. A slit 1b that opens from 1a to the tip is formed. The extrusion T-die 1 and the slit 1b are configured to be wide with the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 19 as the width direction, and the slit 1b is closed at both ends in the width direction. Further, a lip gap 1c is formed at the tip of the slit 1b on the surface which is the opening of the T die 1.

ダイ上部2の先端部にはその幅方向を可動式とするダイリップ2aが形成されている。ダイリップ2aの幅方向には複数のリップ隙間調整装置10が所定の間隔を空けて平行に配設されている。リップ隙間調整装置10の各ロッド11はヒートボルトよりなるとともにヒータ15を有する。各ロッド11は、ダイリップ2aと突出部2bとの間に配設され、その横溝2cの壁には断熱材4が設けられている。ダイ上部2の肉薄のフレキシブル部2dによってダイリップ2aは曲折可能であり、これによりリップ隙間1cを調整することが可能な構成となっている。リップ隙間1cは、ロッド11の伸縮によって調整される。   A die lip 2a having a movable width direction is formed at the tip of the die upper part 2. In the width direction of the die lip 2a, a plurality of lip gap adjusting devices 10 are arranged in parallel at predetermined intervals. Each rod 11 of the lip gap adjusting device 10 is made of a heat bolt and has a heater 15. Each rod 11 is disposed between the die lip 2a and the protruding portion 2b, and a heat insulating material 4 is provided on the wall of the lateral groove 2c. The die lip 2a can be bent by the thin flexible portion 2d of the die upper portion 2, and thereby the lip gap 1c can be adjusted. The lip gap 1 c is adjusted by the expansion and contraction of the rod 11.

各リップ隙間調整装置10は、より具体的には、ロッドであるヒートボルト11、リップ固定ナット12、押付け調整ナット13、引付け調整ナット14、ヒートボルト11の中間部外周に設けられたヒータ15およびヒータ15の外周を覆うヒータ断熱材16により構成されている。このヒータ15には、図示しない結線により図示しない制御装置および外部電源が接続されている。このヒートボルト11は先端部に先端ネジ部11a、後端部に後端ネジ部11bが形成され、先端ネジ部11aにリップ固定ナット12、後端ネジ11bに押付け調整ナット13が螺合されている。   More specifically, each lip gap adjusting device 10 includes a heat bolt 11, which is a rod, a lip fixing nut 12, a pressing adjusting nut 13, an attraction adjusting nut 14, and a heater 15 provided on the outer periphery of the intermediate portion of the heat bolt 11. And a heater heat insulating material 16 covering the outer periphery of the heater 15. A controller and an external power source (not shown) are connected to the heater 15 by a connection (not shown). The heat bolt 11 has a front end screw portion 11a at the front end portion and a rear end screw portion 11b at the rear end portion, and a lip fixing nut 12 and a pressing adjustment nut 13 are screwed into the front end screw portion 11a and the rear end screw 11b. Yes.

ヒートボルト11の後端ネジ部11bは、突出部2bに形成された貫通孔2gに挿入された状態で、押付け調整ナット13および引付け調整ナット14により突出部2bに固定されている。一方、ヒートボルト11の先端ネジ部11aは、ダイリップ2aの背後面に形成されたメネジ2fに螺合され、リップ固定ナット12によりダイリップ2aに締付け固定されている。なお、押付け調整ナット13および引付け調整ナットの締付け固定に際しては、スリット1bの隙間が所定の値、すなわちヒータ15が通電されて所定温度に昇温された状態で所定の隙間になるように押付け調整あるいは引付け調整して固定される。   The rear end threaded portion 11b of the heat bolt 11 is fixed to the protruding portion 2b by the pressing adjusting nut 13 and the pulling adjusting nut 14 while being inserted into the through hole 2g formed in the protruding portion 2b. On the other hand, the tip screw portion 11 a of the heat bolt 11 is screwed into a female screw 2 f formed on the back surface of the die lip 2 a and is fastened and fixed to the die lip 2 a by a lip fixing nut 12. When the pressing adjustment nut 13 and the pulling adjustment nut are tightened and fixed, the clearance of the slit 1b is set to a predetermined value, that is, the heater 15 is energized and heated to a predetermined temperature so that the predetermined clearance is obtained. Fixed by adjusting or attracting.

なお、前述の構成に限らず、ロッド11を有するリップ隙間調整装置10をダイ上部2ではなくダイ下部3に取付けてリップ隙間1cを調整することもできる。また、前述の構成においては、ダイリップ2aへのロッド11の連結は、ロッド11の先端のネジをナット12で締結していたが、図20で示すように、リップ部を螺合せずに引掛かける形式とする場合もある。   The lip gap adjusting device 10 having the rod 11 is not limited to the above-described configuration, and the lip gap 1c can be adjusted by attaching the lip gap adjusting device 10 to the lower die 3 instead of the upper die 2. In the above-described configuration, the rod 11 is connected to the die lip 2a by fastening the screw at the tip of the rod 11 with the nut 12. However, as shown in FIG. It may be in the form.

すなわち、樹脂フィルムの厚みが許容範囲を越えた箇所に対応する位置のリップ隙間調整装置10は、ヒータ15の加熱温度を制御してヒートボルト11を伸縮させることにより、ヒートボルト11がダイリップ2aを押し引きしてスリット1bの隙間を調整し、押出される樹脂フィルムの厚みを調整する。   That is, the lip gap adjusting device 10 at a position corresponding to a location where the thickness of the resin film exceeds the allowable range controls the heating temperature of the heater 15 to expand and contract the heat bolt 11, so that the heat bolt 11 causes the die lip 2a to be extended. The gap between the slits 1b is adjusted by pushing and pulling, and the thickness of the extruded resin film is adjusted.

ヒートボルト11は、ヒータ15への電力量を増加することにより温度上昇して伸長し、電力量を減少することにより温度降下して短縮する。ダイリップ2aは、フレキシブル部2dにより、制御されるリップ隙間調整装置10の箇所のみが容易に撓んでスリット1bの隙間が変化し、押出された樹脂フィルムの厚みが許容範囲内に戻される。なお、調整の際に加熱状態が変化するヒータ15は、その変化がヒータ断熱材16および断熱材4によりダイ上部2の加熱状態へ影響することが防止される。   The heat bolt 11 increases in temperature by increasing the amount of electric power to the heater 15 and expands, and decreases by shortening the temperature by decreasing the amount of electric power. In the die lip 2a, only the portion of the controlled lip gap adjusting device 10 is easily bent by the flexible portion 2d, the gap of the slit 1b is changed, and the thickness of the extruded resin film is returned within the allowable range. The heater 15 whose heating state changes during adjustment is prevented from affecting the heating state of the die upper portion 2 by the heater heat insulating material 16 and the heat insulating material 4.

ヒートボルト11による厚みの調整は熱によるボルトの伸縮量がわずかであるため微調整が主となる。リップ間の間隔をmm単位で変更する場合、例えば材料のグレード換え、大幅なフィルム厚の変更、あるいは長時間の運転によるリップ表面に焼きつく樹脂の付着物等を取除く清掃の際は、スリット隙間調整装置10に設けられた調整ナットにより調整を行う。すなわち、調整ナットをまわすことによりボルト11を軸方向に移動させてリップを押し引きし、可動リップをたわませてリップ隙間を調整する。この方法の他に、図21中の符号74で示したような、リップ部が取り外し可能に構成されており、厚みの異なるダイリップに交換することで、リップ間の隙間を変更したりする方法もある。後者の方法ではフィルムもしくはシートの生産を停止しダイリップを交換しなければならない。また、前者の場合においてはリップ隙間を幅方向に配置された調整ボルトを一本一本回し全体の幅を調整する必要があるが、全幅にわたって一度にリップの幅を大きくできるようなTダイも開発されている(例えば、特許文献2参照)。
米国特許第4753587号明細書 特許第3229143号公報
The adjustment of the thickness by the heat bolt 11 is mainly a fine adjustment because the amount of expansion and contraction of the bolt by heat is small. When changing the distance between lips in mm units, for example, changing the material grade, changing the film thickness, or removing resin deposits that stick to the lip surface due to prolonged operation, use a slit. Adjustment is performed by an adjustment nut provided in the gap adjusting device 10. That is, the bolt 11 is moved in the axial direction by turning the adjusting nut to push and pull the lip, and the movable lip is bent to adjust the lip gap. In addition to this method, as shown by the reference numeral 74 in FIG. 21, the lip portion is configured to be removable, and there is also a method of changing the gap between the lips by exchanging with a die lip having a different thickness. is there. In the latter method, production of the film or sheet must be stopped and the die lip must be replaced. In the former case, it is necessary to adjust the overall width by turning the adjustment bolts with the lip gap arranged in the width direction one by one, but there is also a T die that can increase the width of the lip at once over the entire width. It has been developed (see, for example, Patent Document 2).
US Pat. No. 4,753,587 Japanese Patent No. 3229143

リップをたわませてリップ間隙を調整するフレキシブルリップにおいては、調整ボルトの押し引きによりフレキシブル部2dのTダイ本体(ダイ上部2)側の付け根部分を支点としてフレキシブル部2dが曲げられることとなる。このため、大きなリップ開閉度を得ようとするとこの付近に大きな歪が生じる。すなわち最大応力がこの付近に発生することになる。従って、スリット(隙間)が調整可能な範囲は、この支点付近が弾性変形可能、すなわち降伏応力以上の応力が生じない範囲に制限される。材料の安全率を考えると、さらに範囲は小さくなり、大きなリップ開閉度がえられない。   In a flexible lip in which the lip is adjusted by bending the lip, the flexible portion 2d is bent with the base portion of the flexible portion 2d on the T die body (die upper portion 2) side as a fulcrum by pushing and pulling the adjustment bolt. . For this reason, if an attempt is made to obtain a large lip opening / closing degree, a large distortion occurs in the vicinity. That is, the maximum stress is generated in this vicinity. Therefore, the range in which the slit (gap) can be adjusted is limited to a range in which the vicinity of the fulcrum can be elastically deformed, that is, no stress greater than the yield stress is generated. Considering the safety factor of the material, the range becomes even smaller, and a large lip opening / closing degree cannot be obtained.

そこで、本発明は、フレキシブル部に集中する応力を低減させることができる押出成形用のTダイを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the T die for extrusion molding which can reduce the stress concentrated on a flexible part.

上記目的を達成するため本発明の押出成形用のTダイは、本体部と、溶融樹脂が押し出されるリップ隙間を形成するリップ部と、リップ隙間が開閉される方向にリップ部を本体部に対して変位可能に本体部とリップ部とを接続するフレキシブル部とを有する押出成形用のTダイにおいて、フレキシブル部は、当該方向に関する厚みが本体部からリップ部へ向かうにつれて減少するテーパ形状を有し、フレキシブル部の少なくとも一部は、任意の位置からリップ部へ向かって単位長さ分進んだ際の、当該厚みの減少量の該単位長さに対する比の値である厚み減少率が、一定であるか、または本体部の側からリップ部の側へ向かうにつれて大きくなっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the T-die for extrusion molding of the present invention comprises a main body part, a lip part forming a lip gap through which molten resin is extruded, and a lip part with respect to the main body part in a direction in which the lip gap is opened and closed. In the T-die for extrusion molding having a flexible part that connects the main body part and the lip part so as to be displaceable , the flexible part has a tapered shape in which the thickness in the direction decreases from the main body part toward the lip part. At least a part of the flexible part has a constant thickness reduction rate, which is a value of a ratio of the thickness reduction amount to the unit length when the unit advances from an arbitrary position toward the lip part by a unit length. It is characterized in that it increases or becomes larger from the main body side toward the lip side .

従来の均一厚みのフレキシブル部形状の場合には応力が付け根部に集中していた。これに対して本発明のTダイは、フレキシブル部をテーパ形状としたことにより、同じリップ開閉度を得る場合、フレキシブル部への応力集中が低減される。すなわち、フレキシブル部をテーパ形状にすることにより大きなリップ開閉度を得ることが可能になる。また、大きなリップ開閉度を必要としない場合でも、リップ開閉時に生じる応力が従来よりも低減されることから、リップの耐久性もしくは安全性を向上させる目的で使用することが可能となり、また、Tダイの材料を安価な材料等に置き換えるなど、使用できる材料の選択の幅を広げることが可能となる。   In the case of a conventional flexible part shape having a uniform thickness, stress is concentrated on the root part. On the other hand, in the T-die of the present invention, when the same lip opening degree is obtained by forming the flexible portion in a tapered shape, the stress concentration on the flexible portion is reduced. That is, a large lip opening / closing degree can be obtained by forming the flexible portion in a tapered shape. Even when a large lip opening / closing degree is not required, the stress generated when opening / closing the lip is reduced compared to the conventional case, so that it can be used for the purpose of improving the durability or safety of the lip. It is possible to expand the range of selection of materials that can be used, such as replacing the die material with an inexpensive material.

また、本発明のフレキシブル部のテーパ形状が、フレキシブル部の厚み減少率に関して、   In addition, the taper shape of the flexible portion of the present invention relates to the thickness reduction rate of the flexible portion,

Figure 0005039636
Figure 0005039636

面A :フレキシブル部の樹脂流路と平行な面、
開始位置a:フレキシブル部が開始する位置、
点b :リップ隙間を調整するために印加する力が作用する力点、
交点c :点bから面Aに引いた垂線との交点、
直線bc :点bと交点cとを結ぶ直線、
としたとき、
L:開始位置aから交点cまでの距離
l:交点cから力点bまでの距離
θ:直線bcと力の印加方向とのなす角度
で表される式1により算出される値を上限とする範囲で設定されるものが好ましい。
Surface A: a surface parallel to the resin flow path of the flexible part,
Start position a: position where the flexible part starts,
Point b: a force point at which a force applied to adjust the lip gap acts,
Intersection c: intersection with a perpendicular drawn from point b to plane A,
Straight line bc: a straight line connecting point b and intersection c;
When
L: Distance from the start position a to the intersection point c l: Distance from the intersection point c to the force point b θ: A range with the upper limit of the value calculated by the expression 1 expressed by the angle between the straight line bc and the force application direction What is set by is preferable.

この場合、調整ボルトからのモーメントに対して、フレキシブル部のほぼ全体にわたって応力が同程度発生させることができる。   In this case, almost the same stress can be generated over the entire flexible portion with respect to the moment from the adjusting bolt.

また、本発明のTダイのリップ部は、リップ部に力を印加する印加手段の係合部と着脱自在に係合する係合部を有するものであってもよい。   Further, the lip portion of the T-die of the present invention may have an engagement portion that is detachably engaged with an engagement portion of an applying means that applies force to the lip portion.

さらに本発明のTダイのリップ部は、リップ部に力を印加する印加手段の当接部が当接する当接面を有するものであってもよい。   Furthermore, the lip portion of the T die of the present invention may have a contact surface with which the contact portion of the applying means for applying force to the lip portion contacts.

本発明によればフレキシブル部に集中する応力を低減させることができ、よって、大きなリップ開閉度が得られるようにする、もしくはリップの耐久性を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the stress concentrated on the flexible portion, and thus it is possible to obtain a large lip opening / closing degree or to improve the durability of the lip.

本発明は、フレキシブルリップのフレキシブル部の厚みが均一な平板状ではなく、フレキシブル部の厚みをTダイ本体のフレキシブル部開始位置から徐々に薄くしていく、すなわちテーパ形状にしたことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the thickness of the flexible portion of the flexible lip is not a flat plate having a uniform thickness, and the thickness of the flexible portion is gradually reduced from the starting position of the flexible portion of the T-die body, that is, a tapered shape. .

これによりフレキシブル部始点に集中する応力をフレキシブル部全体に分散させることが可能となり、フレキシブル部に生じる応力を低く抑えたまま大きなリップ開閉度を得ることができる。また、大きなリップ開閉度が要求されない場合でも、リップに生じる応力が従来型よりも低減されるため、リップの耐久性(安全性)を向上させることが可能となる。また、高い強度の材料が要求されなくなるので、Tダイに使用できる材料の選択の幅を広げたりすることも可能となる。   As a result, the stress concentrated on the starting point of the flexible part can be dispersed throughout the flexible part, and a large lip opening / closing degree can be obtained while keeping the stress generated in the flexible part low. Further, even when a large degree of lip opening / closing is not required, since the stress generated in the lip is reduced as compared with the conventional type, the durability (safety) of the lip can be improved. In addition, since a high-strength material is not required, it is possible to expand the range of materials that can be used for the T-die.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明のフレキシブル部をテーパ形状としたTダイのテーパ形状を決定する際に必要となる寸法の定義を示す説明図である。図1はリップ隙間に開放方向の力を印加したときを示しており、図2はリップ隙間に閉塞方向の力を印加したときを示している。なお、図1および図2における添字は、1はリップ隙間開放方向の力印加時を表し、2はリップ隙間閉塞方向の力印加時を表すものである。   FIG. 1 and FIG. 2 are explanatory diagrams showing definitions of dimensions required when determining the taper shape of the T die in which the flexible portion of the present invention is tapered. FIG. 1 shows a case where a force in the opening direction is applied to the lip gap, and FIG. 2 shows a case where a force in the closing direction is applied to the lip gap. In FIG. 1 and FIG. 2, the subscript 1 indicates the time when a force is applied in the lip gap opening direction, and 2 indicates the time when a force is applied in the lip gap closing direction.

Tダイ150は、本体部140と、溶融樹脂が押し出されるリップ隙間を形成するリップ部130と、本体部140とリップ部130とを接続するフレキシブル部100とを有し、リップ部130は、リップ部130に力を印加する印加手段である調整ボルト110と着脱自在に係合する係合部130aとを有する。調整ボルト110は、係合部130aに係合する係合部110aと、リップ部130の当接面130bに当接する当接部110bとを有する。   The T-die 150 has a main body part 140, a lip part 130 that forms a lip gap through which molten resin is extruded, and a flexible part 100 that connects the main body part 140 and the lip part 130. It has the adjustment bolt 110 which is an application means which applies force to the part 130, and the engaging part 130a which engages detachably. The adjustment bolt 110 includes an engaging portion 110a that engages with the engaging portion 130a, and an abutting portion 110b that abuts against the abutting surface 130b of the lip portion 130.

本発明のTダイ150のフレキシブル部100は、その形状が、本体部140からリップ部130に向けて先細りとなるテーパ形状である点を特徴とする。なお、フレキシブル部100の形状の詳細については後述する。   The flexible portion 100 of the T-die 150 of the present invention is characterized in that the shape thereof is a tapered shape that tapers from the main body portion 140 toward the lip portion 130. Details of the shape of the flexible part 100 will be described later.

また、調整ボルト110とリップ部130とは結合されておらず、係合部130aおよび係合部110aにて互いに着脱自在に係合されている。調整ボルト110によりリップ隙間を拡げる場合には、図1中の矢印Bで示す方向に調整ボルト110を引く。これにより、調整ボルト110の係合部110aとリップ部130の係合部130aとが係合し、図1中の点b1にて調整ボルト110からリップ部130へと力が印加される。一方、調整ボルト110によりリップ隙間を狭める場合には、図2中の矢印Cで示す方向に調整ボルト110を押す。これにより、調整ボルト110の先端部である当接部110bがリップ部130の当接面130bに当接し、図2中の点b2にて調整ボルト110からリップ部130へと力が印加される。   Further, the adjusting bolt 110 and the lip portion 130 are not coupled to each other and are detachably engaged with each other at the engaging portion 130a and the engaging portion 110a. When the lip gap is widened by the adjustment bolt 110, the adjustment bolt 110 is pulled in the direction indicated by the arrow B in FIG. Thereby, the engaging part 110a of the adjusting bolt 110 and the engaging part 130a of the lip part 130 are engaged, and a force is applied from the adjusting bolt 110 to the lip part 130 at a point b1 in FIG. On the other hand, when the lip gap is narrowed by the adjustment bolt 110, the adjustment bolt 110 is pushed in the direction indicated by the arrow C in FIG. Thereby, the contact part 110b which is a front-end | tip part of the adjustment bolt 110 contact | abuts to the contact surface 130b of the lip | rip part 130, and force is applied to the lip | rip part 130 from the adjustment bolt 110 at the point b2 in FIG. .

フレキシブル部100のテーパ形状は、フレキシブル部100の厚み減少率(Tr)が以下の式1により算出される値を超えない程度で設定することが好ましい。フレキシブル部100の厚みが式1により算出される値付近まで設計すると、応力分散効果が十分に得られなくなる可能性がある。   The taper shape of the flexible part 100 is preferably set so that the thickness reduction rate (Tr) of the flexible part 100 does not exceed the value calculated by the following Equation 1. If the thickness of the flexible part 100 is designed to be close to the value calculated by Equation 1, the stress dispersion effect may not be sufficiently obtained.

Figure 0005039636
Figure 0005039636

ここで、フレキシブル部100の開始位置aとし、リップ部130における、フレキシブル部100の樹脂流路160に平行な面Aとリップ隙間を調整するために印加する力が作用する力点を点bとし、点bから面Aに引いた垂線との交点を交点cとし、点bと交点cとを結ぶ直線を直線bcとしたとき、Lは開始位置aから交点cまでの距離であり、lは交点cから力点bまでの距離であり、θは直線bcと力が印加される方向とのなす角度である。   Here, the starting point a of the flexible part 100 is defined as a point b where the force applied to adjust the lip gap between the surface A of the flexible part 100 parallel to the resin flow path 160 of the flexible part 100 and the lip gap is applied. When the intersection point of the perpendicular line drawn from the point b to the surface A is the intersection point c and the straight line connecting the point b and the intersection point c is the straight line bc, L is the distance from the start position a to the intersection point c, and l is the intersection point c is the distance from the force point b, and θ is the angle between the straight line bc and the direction in which the force is applied.

なお、厚み減少率は、リップ開口、閉口時それぞれの場合において算出し、値の小さい方を上限の目安とすることが好ましい。もっとも、本発明はフレキシブル部100のテーパ形状を規定するものであり、他の部分の形状を規定するものではない。   The thickness reduction rate is calculated in each case of lip opening and closing, and the smaller value is preferably used as a guide for the upper limit. However, the present invention defines the taper shape of the flexible portion 100 and does not define the shape of other portions.

テーパ形状のテーパ角度を規定するために用いたフレキシブル部100の厚み減少率(Tr)は、以下のとおりに定義される。厚み減少率(Tr)は、開始位置aでのフレキシブル部100の厚みをh0、交点cにおける仮想的なフレキシブル部100の厚みをheとしたとき、開始位置aから位置cまでの距離の間において、フレキシブル部100の厚みが、厚みh0に対して何パーセント減少しているかを示す値であり、式としては以下のように表せる。   The thickness reduction rate (Tr) of the flexible part 100 used for defining the taper angle of the taper shape is defined as follows. The thickness reduction rate (Tr) is a distance between the start position a and the position c, where h0 is the thickness of the flexible part 100 at the start position a, and he is the thickness of the virtual flexible part 100 at the intersection c. This is a value indicating what percentage the thickness of the flexible part 100 is reduced with respect to the thickness h0, and can be expressed as follows.

Figure 0005039636
Figure 0005039636

次に本発明の作用について説明する。従来のフレキシブル部が均一厚みのリップでは、リップ先端での調整ボルトからの押し引きする力により、肉厚の薄い、すなわち剛性の弱いフレキシブル部に応力が最も生じる。このとき、フレキシブル部の中でも生じる応力に分布があり、力のモーメントの関係より、調整ボルトの力が作用する点から距離が最も離れているTダイ本体側のフレキシブル部開始位置に最も大きい力が作用し、最も大きな応力が生じる。   Next, the operation of the present invention will be described. In the conventional lip having a uniform thickness, the stress is most generated in the flexible portion having a small thickness, that is, a low rigidity due to the pushing and pulling force from the adjustment bolt at the tip of the lip. At this time, the stress generated in the flexible part is distributed, and the largest force is applied to the flexible part starting position on the T die body side that is farthest from the point where the force of the adjusting bolt is applied due to the moment of force. Acts and produces the greatest stress.

そこで、フレキシブル部の厚みをリップ先端に近づくにしたがって薄くする、すなわちテーパ形状にすることにより調整ボルトからのモーメントにより生じる応力がフレキシブル部のほぼ全域にわたって等しくすることができる。つまり、従来のリップではTダイ本体側付け根部が主に曲がり、この部分に歪が集中し、この歪が主にリップ先端の開閉度に寄与する。これに対して本発明のテーパ形状のリップでは、フレキシブル部100が全域において少しずつ歪むことにより、リップ先端の開閉度に寄与する。このため、従来のリップ構造と同じリップ先端の開閉度を得る場合、本発明のようにフレキシブル部100を適切なテーパ形状にすることにより、フレキシブル部100に生じる最大応力が低減され、よって、リップ開閉度に対してフレキシブル部100が耐えられる強度の範囲を広くすることができる。   Therefore, by reducing the thickness of the flexible portion as it approaches the lip tip, that is, by forming a taper shape, the stress generated by the moment from the adjusting bolt can be made equal over almost the entire area of the flexible portion. That is, in the conventional lip, the T-die main body side root portion is mainly bent, and distortion is concentrated on this portion, and this distortion mainly contributes to the opening / closing degree of the lip tip. On the other hand, in the tapered lip of the present invention, the flexible portion 100 is distorted little by little in the entire region, thereby contributing to the opening / closing degree of the lip tip. For this reason, when obtaining the same opening / closing degree of the lip tip as the conventional lip structure, the maximum stress generated in the flexible portion 100 is reduced by making the flexible portion 100 an appropriate taper shape as in the present invention. The range of strength that the flexible part 100 can withstand with respect to the degree of opening and closing can be widened.

しかしながら、テーパ形状はその厚みの変化を急激にすると、フレキシブル部100の終点の厚みが薄くなりすぎて剛性が低くなり、この部分が主にひずんで応力集中が起きるため、テーパ形状を付与しても応力分散効果が得られない。また、力の印加角度が大きくなると、フレキシブル部100と平行な面内方向の力が増加し、これがフレキシブル部100全体にほぼ等しいモーメントを生じることになる。フレキシブル部100全体においてこの力は等しくかかるのでこの力とつりあうフレキシブル部100の厚みはフレキシブル部100全体にわたって同じであり、テーパ形状による応力分散の効果はない。力の印加角度が大きくなるにつれて、この力により生じるモーメントの力が強くなることから、これに対応したフレキシブル部100の厚みがなければ、力に対して剛性の弱い箇所、すなわち最も薄くなるフレキシブル部100の終点付近が集中して歪み、応力が集中することとなる。このような力の印加角度を考慮して、テーパ形状を設計しなければならず、テーパ形状の目安は上述した式1により算出される値付近を上限とした厚み減少率(Tr)を設定することが好ましい。   However, if the thickness of the taper shape is abruptly changed, the thickness of the end point of the flexible portion 100 becomes too thin and the rigidity becomes low. This portion is mainly distorted and stress concentration occurs. However, the stress dispersion effect cannot be obtained. Further, when the force application angle increases, the force in the in-plane direction parallel to the flexible part 100 increases, and this generates a substantially equal moment on the entire flexible part 100. Since this force is applied equally in the whole flexible part 100, the thickness of the flexible part 100 which balances with this force is the same over the whole flexible part 100, and there is no effect of the stress dispersion | distribution by a taper shape. As the force application angle increases, the force of the moment generated by this force becomes stronger. Therefore, if there is no thickness of the flexible part 100 corresponding to this, the portion having weak rigidity against the force, that is, the thinnest flexible part. The vicinity of the end point of 100 is concentrated, and distortion and stress are concentrated. The taper shape must be designed in consideration of such a force application angle, and the thickness reduction rate (Tr) is set with the upper limit around the value calculated by Equation 1 described above as a guide for the taper shape. It is preferable.

以上のように、本発明によればTダイ150のフレキシブル部をテーパ形状としたことにより、調整ボルト110からのモーメントに対して、フレキシブル部100のほぼ全体にわたって応力が同程度発生する。よって、本発明の場合、従来の均一厚みのフレキシブル部形状の場合は応力が付け根部に集中するのと比較して、同じリップ開閉度を得る場合のフレキシブル部に生じる応力が低減される。すなわち、フレキシブル部100をテーパ形状にすることにより大きなリップ開閉度を得ることが可能になる。また、大きなリップ開閉度を必要としない場合でも、リップ開閉時に生じる応力が従来よりも低減されることから、リップの耐久性もしくは安全性を向上させる目的で使用することが可能となり、また、Tダイ150の材料を安価な材料等に置き換えるなど、使用できる材料の選択の幅を広げることが可能となる。   As described above, according to the present invention, since the flexible portion of the T die 150 has a tapered shape, almost the same stress is generated over almost the entire flexible portion 100 with respect to the moment from the adjusting bolt 110. Therefore, in the case of the present invention, in the case of the conventional flexible portion shape having a uniform thickness, the stress generated in the flexible portion when the same lip opening / closing degree is obtained is reduced as compared with the case where the stress is concentrated on the root portion. That is, a large lip opening / closing degree can be obtained by forming the flexible portion 100 in a tapered shape. Even when a large lip opening / closing degree is not required, the stress generated when opening / closing the lip is reduced compared to the conventional case, so that it can be used for the purpose of improving the durability or safety of the lip. For example, the material of the die 150 can be replaced with an inexpensive material or the like.

以下に式1の補足説明として式1の導出に関して説明する。この式1は、材料力学で取り上げられるいわゆる自由端に集中荷重を受ける長方形断面の片持ち梁の問題を応用しTダイ先端部に適用することにより導かれる。材料の引っ張り強度と圧縮強さを同じとし、任意断面の曲げモーメントによって生ずる曲げ応力の最大値は以下のように表せる。   Hereinafter, derivation of Equation 1 will be described as a supplementary explanation of Equation 1. This equation 1 is derived by applying the problem of a cantilever having a rectangular cross section that receives a concentrated load at the so-called free end, which is taken up in material mechanics, to the tip of the T die. The maximum value of the bending stress caused by the bending moment of an arbitrary cross section can be expressed as follows, assuming that the tensile strength and compressive strength of the material are the same.

Figure 0005039636
Figure 0005039636

ここで、σは片持ち梁の固定端からの距離xでの断面の最大応力、Pは荷重、Lは自由端から荷重がかかる地点までの距離、bは梁の幅、hは梁の厚み、M(x)はモーメント荷重、Zは断面係数を示し、長方形断面ではbh2/6となる(図3参照)。式3より求まるσの値がどのxの位置でも、すなわち梁のどの断面においても等しくなるような形状とすれば、応力集中が起きず梁全体に同等な応力が生じる梁、いわゆる平等強さの梁となる。 Where σ is the maximum stress in the cross section at a distance x from the fixed end of the cantilever beam, P is the load, L is the distance from the free end to the point where the load is applied, b is the beam width, and h is the beam thickness. , M (x) is the moment load, Z is shows a section modulus becomes bh 2/6-rectangular cross-section (see FIG. 3). If the shape is such that the value of σ obtained from Equation 3 is the same at any x position, that is, at any cross-section of the beam, the stress concentration does not occur and the beam generates the same stress throughout the beam, so-called equal strength Become a beam.

x=0すなわち固定端の厚みをh0、幅をbとすれば、固定端に生じる曲げ応力の最大値は(式3)より以下のようになる。   If x = 0, that is, if the thickness of the fixed end is h0 and the width is b, the maximum value of the bending stress generated at the fixed end is as follows from (Equation 3).

Figure 0005039636
Figure 0005039636

このσ0が断面xでの応力の値と等しいとして、すなわち式3のσに式4の右辺に代入し、変形すると式5が導かれる。   Assuming that σ0 is equal to the value of stress in the cross section x, that is, substituting σ in Equation 3 for the right side of Equation 4, Equation 5 is derived.

Figure 0005039636
Figure 0005039636

このように、固定端から距離Lだけ離れた場所に荷重を受ける梁において、梁の全域にわたって応力が等しくなるような梁では、断面xでの厚みは荷重によらず、固定端の厚みh0と固定端から荷重がかかるまでの距離Lにより決まる。この式でh、xを、それぞれh0、Lを100%としたときの百分率で示すと理想的な均等強さの梁の形状は図4となる。   As described above, in a beam that receives a load at a distance L from the fixed end, the beam having the same stress over the entire area of the beam has a thickness x0 of the fixed end regardless of the load. It is determined by the distance L from the fixed end until the load is applied. When h and x are expressed as percentages when h0 and L are 100%, respectively, in this equation, the ideal shape of a beam with uniform strength is shown in FIG.

以上により、理想的な均等強さの形状が算出されるが、Tダイのリップにこの式をそのまま適用することができない。Tダイのリップ部はリップ先端から樹脂を押し出して、これをロールにより巻き取るという工程のため、このロールとの干渉を抑制するべく図21のようにTダイ先端を先細りとし、それに伴う調整ボルト等もこれに平行に設置した構造とすることが多い。このため、リップを開閉するための荷重は梁(フレキシブル部)に対して垂直な方向からずれた方向にかかることとなり、さらにこの荷重が印加される位置が、梁の線上から離れた場所となる。図3と同様に図5にTダイにどのように荷重がかかるかを考えるための簡略化したモデルを示す。このように角度θだけ傾いた方向に印加した荷重を梁に対して平行な方向と垂直な方向とに分解して考えると、水平方向の力Psinθは、梁が枝わかれする位置cにこの力によるモーメントを生じさせる。片持ち梁の先端にモーメント荷重が生じるとフレキシブル部全体にわたって均等にモーメント荷重Psinθ×lを生じるさせると考えられる。また、梁に対して垂直方向の荷重Pcosθは、図3の場合とほぼ同様と考えられ、モーメント荷重はPcosθ×(L−x)とあらわされ固定端からの距離により変化していくと考えられる。よって、実際には以上の2種類のモーメント荷重がフレキシブル部に足し合わさってかかることとなり、固定端からx離れた断面にかかるモーメント荷重M(x)は以下に示す式であらわされ、グラフにすると図6のようなイメージとなる。   As described above, an ideal uniform strength shape is calculated, but this equation cannot be applied to the lip of the T die as it is. Since the lip portion of the T die is a process of extruding resin from the lip tip and winding it with a roll, the tip of the T die is tapered as shown in FIG. In many cases, the structure is set parallel to this. For this reason, the load for opening and closing the lip is applied in a direction shifted from the direction perpendicular to the beam (flexible portion), and the position where this load is applied is a place away from the line of the beam. . Similar to FIG. 3, FIG. 5 shows a simplified model for considering how a load is applied to the T-die. When the load applied in the direction inclined by the angle θ is decomposed into a direction parallel to the beam and a direction perpendicular to the beam, the horizontal force Psinθ is applied to the position c where the beam is branched. The moment by is generated. It is considered that when a moment load is generated at the tip of the cantilever, a moment load Psinθ × l is generated uniformly over the entire flexible portion. Further, the load Pcos θ in the direction perpendicular to the beam is considered to be almost the same as in the case of FIG. 3, and the moment load is expressed as P cos θ × (L−x) and is considered to change depending on the distance from the fixed end. . Therefore, in reality, the above two types of moment loads are applied to the flexible part, and the moment load M (x) applied to the cross section x away from the fixed end is expressed by the following equation, The image is as shown in FIG.

Figure 0005039636
Figure 0005039636

この式のM(x)を式3に代入し、式5を導いたときと同様にx=0、すなわち固定端での応力とフレキシブル部のどの断面でも同じとなるとして方程式を解くと以下のようになる。   Substituting M (x) of this equation into Equation 3 and solving the equation assuming that x = 0, that is, the stress at the fixed end and the cross section of the flexible part are the same as when Equation 5 is derived, It becomes like this.

σ(x)、σ0は以下のようにあらわせ、   σ (x) and σ0 are expressed as follows:

Figure 0005039636
Figure 0005039636

これらが等しいとすると、 If these are equal,

Figure 0005039636
Figure 0005039636

となり、荷重の印加する角度と荷重の作用する位置により、均等強さの梁となる理想的な梁の形状は変化する。θ=20°、L=100、l=80としたときの理想的な梁の厚みは図7となる。この式7において、θ=0の時すなわち、荷重が梁に対して垂直にかかる場合、式7は式5とが同じになることがわかる。 Thus, the shape of an ideal beam that becomes a beam of uniform strength changes depending on the angle at which the load is applied and the position where the load acts. FIG. 7 shows an ideal beam thickness when θ = 20 °, L = 100, and l = 80. In Equation 7, when θ = 0, that is, when the load is applied perpendicular to the beam, Equation 7 is the same as Equation 5.

本発明では、テーパの傾きの上限の目安を、式7を利用して定義した。具体的には、式7でx=Lとした値、すなわち、荷重の印加される位置cでの仮想的な厚みの値heを利用し、固定端の厚みh0から式7で求まる点cの厚みheへの減少率で定義することとし、式7のx=Lのときの値を式2に代入すると以下のようになる。   In the present invention, the upper limit of the taper inclination is defined using Equation 7. Specifically, using the value x = L in Expression 7, that is, the virtual thickness value he at the position c where the load is applied, the point c obtained from Expression 7 from the fixed end thickness h0 is obtained. If the value when x = L in Equation 7 is substituted into Equation 2 is defined as follows:

Figure 0005039636
Figure 0005039636

この式により算出したテーパ形状は、θ=0、20°のときにはそれぞれ図8および図9で示したような厚みの変化となる。図8においては、求められた形状が式7で示される理想の厚みよりも大きく外れ、理想形状よりも薄い形状となる。このため、荷重作用位置の剛性が弱くなり曲げが集中するので、この値をテーパ形状の上限とするのは好ましくない。よって、これらを補正するために、後に例を示すが、図1の形状をもとにし有限要素法を利用して図10のように単位リップ開度当りに生じる応力と厚み減少率の関係を求め、このときに応力が極小値付近を示す厚み減少率を図9のように荷重印加角度をプロットした。このプロットと式8の曲線とを比較し、プロットと式8が近い値になるように、式8中の値を変更してフィッテイングし、式1を算出した。
(実施例)
以下本発明の実施の形態を図11に示し、図19の従来のリップ隙間調整装置のリップ部の形状、調整ボルトの連結を方式を図11に変更した場合を例とし説明する。調整ボルト等による調整機構はこの発明の使用において限定されるものではないが、例として図19に示した調整機構で説明する。
The taper shape calculated by this equation has a change in thickness as shown in FIGS. 8 and 9 when θ = 0 and 20 °, respectively. In FIG. 8, the obtained shape deviates greatly from the ideal thickness represented by Equation 7, and becomes a shape thinner than the ideal shape. For this reason, since the rigidity of the load application position becomes weak and bending concentrates, it is not preferable to set this value as the upper limit of the tapered shape. Therefore, in order to correct these, an example will be shown later. The relationship between the stress generated per unit lip opening and the thickness reduction rate as shown in FIG. 10 using the finite element method based on the shape of FIG. The thickness reduction rate at which the stress was in the vicinity of the minimum value was obtained and the load application angle was plotted as shown in FIG. This plot was compared with the curve of Formula 8, and the values in Formula 8 were changed and fitted so that the plot and Formula 8 were close to each other, and Formula 1 was calculated.
(Example)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 11, and an example in which the shape of the lip portion of the conventional lip gap adjusting device of FIG. Although the adjustment mechanism using an adjustment bolt or the like is not limited to the use of the present invention, the adjustment mechanism shown in FIG. 19 will be described as an example.

図11のフレキシブル部100の形状は、テーパ形状の厚み減少率を50%とし、フレキシブル部の長さ35mm、リップ先端からフレキシブル部100のTダイの付け根部までの距離を69mm、フレキシブル部100の開始位置の厚みh0を6mm、また、それぞれの付け根部はそれぞれ曲率半径Rを2mmとしたものである。調整ボルト110は、Tダイ幅方向に複数設けられ、調整ボルト110の先端には、図11に示したような、切り欠き部111が設けられ、この切り欠き部111がリップ先端の引っ掛け部120と接触するようになっており、調整ボルト110のリップ開口方向への力は、この部分を介して伝わる。また、図1で定義したこの力が作用する箇所までの距離L、lはそれぞれ42mm、34.2mmとし、ボルトの設置方向θは20°である。また、調整ボルト110のリップ押し込み方向の力は、調整ボルト110の先端がリップ部130と接触することにより、リップの押し込み方向の力が伝わる。   The shape of the flexible part 100 in FIG. 11 is such that the taper-shaped thickness reduction rate is 50%, the length of the flexible part is 35 mm, the distance from the tip of the lip to the base of the T die of the flexible part 100 is 69 mm, The thickness h0 at the start position is 6 mm, and each base has a radius of curvature R of 2 mm. A plurality of adjustment bolts 110 are provided in the T-die width direction, and a notch 111 as shown in FIG. 11 is provided at the tip of the adjustment bolt 110, and this notch 111 is a hook 120 at the tip of the lip. The force in the lip opening direction of the adjusting bolt 110 is transmitted through this portion. Further, the distances L and l to the location where the force defined in FIG. 1 is applied are 42 mm and 34.2 mm, respectively, and the installation direction θ of the bolt is 20 °. The force in the lip pushing direction of the adjustment bolt 110 is transmitted as the tip of the adjustment bolt 110 comes into contact with the lip portion 130.

このように、フレキシブル部100をテーパ形状にすることで、調整ボルト110からの押し引きする力により生じる力(モーメント)に対して、強度がほぼ一様なリップとなり、フレキシブル部100全体にわたって均等に曲がり、均等な応力が生じる。すなわち、リップ開閉度に対して生じる応力が低減されるため、同じ材料を使用してもリップ開閉度を従来形状よりも大きく設定可能となる。   In this way, by forming the flexible portion 100 in a tapered shape, the lip has a substantially uniform strength against the force (moment) generated by the pushing and pulling force from the adjustment bolt 110, and the entire flexible portion 100 is evenly distributed. Bending and uniform stress occurs. That is, since the stress generated with respect to the lip opening / closing degree is reduced, the lip opening / closing degree can be set larger than that of the conventional shape even if the same material is used.

以下に、フレキシブル部がテーパ形状と従来形状のTダイに関して、有限要素法を用いて応力解析を行なった結果を示す。図12に解析に用いたモデルの全体図を示す。モデルは、Tダイの幅方向にわたって複数設置される調整ボルトの一間隔分の幅を切り出したモデルを用いた。解析はSolidworks社のCOSMOSWORKS2007を用いて解析を行なった。解析に使用した材料定数には、ヤング率210GPa、ポアソン比0.28を用いた。調整ボルトからの力を図1および図2中の点b1、b2上の線上に作用するものとして荷重を設定した。Tダイ本体はダイ上部とダイ下部をボルトにて結合し面同士が密着することからこの面を完全拘束とし、切り出した面は対称面と定義した。   The following shows the results of stress analysis using a finite element method for a T-die with a flexible portion having a tapered shape and a conventional shape. FIG. 12 shows an overall view of the model used for the analysis. As the model, a model in which a width corresponding to one interval of adjustment bolts installed in the width direction of the T die was cut out was used. The analysis was performed using COSMOSWORKS 2007 of Solidworks. The material constant used for the analysis was Young's modulus 210 GPa and Poisson's ratio 0.28. The load was set assuming that the force from the adjusting bolt acts on the lines on the points b1 and b2 in FIGS. Since the upper surface of the T die body and the lower portion of the die are joined with bolts and the surfaces are in close contact with each other, this surface is defined as a complete constraint, and the cut surface is defined as a symmetrical surface.

図13に従来形状、図14、図15はそれぞれ厚み減少率が50%と75%と異なるテーパ形状に関してリップを開口したときの解析結果である。また、図16はテーパ形状の厚み減少率50%の場合にリップ閉口方向に力を作用させて解析を行った結果である。図13、図14および図15の解析では荷重を図1中の点b1を通る幅方向の線上にかけ、また、図16の解析では荷重を図2中の点b2を通る幅方向の線上にかけた。荷重は2000Nとし、この場合、調整ボルト110の設置角度20°であることからこの方向に沿って荷重を設定した。   FIG. 13 shows the conventional shape, and FIGS. 14 and 15 show the analysis results when the lip is opened with respect to the taper shapes having different thickness reduction rates of 50% and 75%, respectively. FIG. 16 shows the result of analysis by applying a force in the lip closing direction when the taper-shaped thickness reduction rate is 50%. In the analysis of FIGS. 13, 14 and 15, the load is applied on the line in the width direction passing through the point b1 in FIG. 1, and in the analysis of FIG. 16, the load is applied on the line in the width direction passing through the point b2 in FIG. . The load was 2000 N. In this case, since the installation angle of the adjusting bolt 110 was 20 °, the load was set along this direction.

図13の従来形状では、フレキシブル部のTダイ側付け根部分に最も高い応力が生じるのに対して、図14の厚み減少率を50%に設定したテーパ形状では応力がフレキシブル部全域に同程度の応力が発生しており、応力が集中せず分散していることがわかる。   In the conventional shape of FIG. 13, the highest stress is generated at the T die side root portion of the flexible portion, whereas in the taper shape in which the thickness reduction rate is set to 50% in FIG. It can be seen that stress is generated and the stress is not concentrated but dispersed.

一方、図15の厚み減少率を75%、すなわちテーパの傾斜を大きく設定したテーパ形状では応力がフレキシブル部終点付近に集中しており、テーパ形状の厚み減少率を大きくしても十分な効果が得られないことがわかる。本発明にて定義したテーパ形状の厚み減少率の上限を算出する式により、解析に用いた形状での厚み減少率の上限を計算すると63%となり、図15のモデルでは厚み減少率が75%であることから、上限を超えていることがわかる。図16は、図14のモデルを、リップ閉口方向に力を加えた場合であるが、この場合も応力がフレキシブル部全体に応力が分散していることがわかる。   On the other hand, in the taper shape in which the thickness reduction rate in FIG. 15 is 75%, that is, the taper inclination is set large, the stress is concentrated near the end of the flexible portion, and even if the taper shape thickness reduction rate is increased, a sufficient effect is obtained. It turns out that it cannot be obtained. When the upper limit of the thickness reduction rate in the shape used for the analysis is calculated by the formula for calculating the upper limit of the taper shape thickness reduction rate defined in the present invention, it is 63%, and the thickness reduction rate is 75% in the model of FIG. Therefore, it can be seen that the upper limit is exceeded. FIG. 16 shows a case where a force is applied to the model of FIG. 14 in the lip closing direction. In this case as well, it can be seen that the stress is dispersed throughout the flexible portion.

図17にはリップ開度(リップ先端の図中に示した方向への変位量)に対してフレキシブル部100に生じる最大応力をプロットしたグラフを示す。同グラフより、同じリップ先端の開閉度を得る場合、テーパ形状とすることにより従来形状よりもフレキシブル部100に生じる最大応力が低くなっていることがわかる。   FIG. 17 shows a graph in which the maximum stress generated in the flexible portion 100 is plotted with respect to the lip opening (the amount of displacement of the lip tip in the direction shown in the drawing). From the graph, it can be seen that, when the opening degree of the same lip tip is obtained, the maximum stress generated in the flexible part 100 is lower than that of the conventional shape by using the tapered shape.

また、図18にはテーパ形状の厚み減少率に対して1mmリップ開度を得るときに生じるフレキシブル部の応力をプロットしたグラフを示す。同グラフより、従来形状、すなわち厚み減少率0%から厚み減少率を増加させてテーパ形状を付与していくと、フレキシブル部の応力が軽減されていくことがわかる。しかし、厚み減少率が大きくなっていくとその軽減効果は頭打ちなることがわかる。これは、図15のようにフレキシブル部終点付近の厚みが薄いために、応力集中が付近に生じるためである。応力低減効果が頭打ちとなる厚み減少率は、荷重印加角度θやフレキシブル部開始点と荷重作用点の距離に関係して変化していく。この形状の変化に対して有効なテーパ形状の厚み減少率の上限の目安は、本発明で定義した式により算出可能である。   FIG. 18 shows a graph plotting the stress of the flexible portion generated when a 1 mm lip opening is obtained with respect to the taper thickness reduction rate. From the graph, it can be seen that when the taper shape is applied by increasing the thickness reduction rate from the conventional shape, that is, the thickness reduction rate of 0%, the stress of the flexible portion is reduced. However, as the thickness reduction rate increases, the reduction effect reaches its peak. This is because stress concentration occurs in the vicinity because the thickness near the end point of the flexible portion is thin as shown in FIG. The thickness reduction rate at which the stress reduction effect reaches its peak changes in relation to the load application angle θ and the distance between the flexible part starting point and the load application point. An effective upper limit of the taper-shaped thickness reduction rate with respect to this shape change can be calculated by the formula defined in the present invention.

本発明のフレキシブル部をテーパ形状としたTダイのテーパ形状を決定する際に必要となる寸法の定義を示す説明図である(リップ隙間開放方向の力印加時)。It is explanatory drawing which shows the definition of the dimension required when determining the taper shape of T die which made the flexible part of this invention the taper shape (at the time of the force application of a lip clearance opening direction). 本発明のフレキシブル部をテーパ形状としたTダイのテーパ形状を決定する際に必要となる寸法の定義を示す説明図である(リップ隙間閉塞方向の力印加時)。It is explanatory drawing which shows the definition of the dimension required when determining the taper shape of T-die which made the flexible part of this invention the taper shape (at the time of the force application of a lip gap obstruction | occlusion direction). 自由端に集中荷重を受ける長方形断面の片持ち梁のモデル図である。It is a model figure of the cantilever of the rectangular cross section which receives the concentrated load in a free end. 自由端に集中荷重を受ける均等強さの片持ち梁となるときの理想的な厚み形状を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal thickness shape when it becomes a cantilever of equal strength which receives concentrated load in a free end. Tダイの先端部を簡略化したモデル図である。It is the model figure which simplified the front-end | tip part of T-die. Tダイのフレキシブル部にかかるモーメント荷重の断面位置による変化の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the change by the cross-sectional position of the moment load concerning the flexible part of T-die. 荷重印加角度、荷重作用位置を考慮したときの均等強さの片持ち梁となるときの理想的な厚み形状を示すグラフである。It is a graph which shows the ideal thickness shape when it becomes a cantilever of equal strength when a load application angle and a load application position are considered. θ=0のとき、式7により算出した厚み形状と理論上で均等強さの梁となるときの厚み形状との比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison with the thickness shape when it becomes a beam of theoretically uniform strength when (theta) = 0 and the thickness shape calculated by Formula 7. θ=20°のとき、式7により算出した厚み形状と理論上で均等強さの梁となるときの厚み形状との比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison with the thickness shape when it becomes a beam of theoretically equal strength when the thickness shape calculated by Formula 7 when θ = 20 °. 荷重印加角度に対する許容厚み減少率の関係のFEM計算結果とモデルより導いた式、およびそれを補正した式との比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison with the type | formula derived | led-out from the FEM calculation result of the relationship of the allowable thickness reduction | decrease rate with respect to a load application angle, the model, and the correction | amendment. 本発明のフレキシブル部をテーパ形状としたTダイの一実施例を示す片側のダイの側面図である。It is a side view of the die | dye of the one side which shows one Example of T-die which made the flexible part of this invention the taper shape. 本発明のTダイを強度解析に用いるための簡略化したモデル全体を示す図である。It is a figure which shows the whole simplified model for using T-die of this invention for intensity | strength analysis. フレキシブルリップの形状が平板状のTダイに対して、図中矢印のリップ隙間開口方向(θ=20°)へ荷重を印加したときのフレキシブル部の応力分散を計算した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having calculated the stress dispersion | distribution of the flexible part when a load is applied with respect to the T-die whose shape of a flexible lip is flat shape in the figure in the lip gap opening direction (θ = 20 °). 本発明のフレキシブル部をテーパ形状(厚み減少率約49%)としたTダイに対して、図中矢印のリップ隙間開口方向へ(θ=20°)荷重を印加したときのフレキシブル部の応力分布を計算した結果を示す図である。Stress distribution in the flexible part when a load is applied in the direction of the opening of the lip gap indicated by the arrow (θ = 20 °) to the T-die having the flexible part of the present invention having a tapered shape (thickness reduction rate of about 49%). It is a figure which shows the result of having calculated. 本発明のフレキシブル部をテーパ形状(厚み減少率約74%)としたTダイに対して、図中矢印のリップ隙間開口方向(θ=20°)へ荷重を印加したときのフレキシブル部の応力分布を計算した結果を示す図である。Stress distribution in the flexible part when a load is applied in the direction of the opening of the lip gap (θ = 20 °) indicated by an arrow in the figure with respect to the T die having the flexible part of the present invention having a tapered shape (thickness reduction rate of about 74%). It is a figure which shows the result of having calculated. 本発明のフレキシブル部をテーパ形状(厚み減少率約49%)としたTダイに対して、図中矢印のリップ隙間閉口方向(θ=20°)へ荷重を印加したときのフレキシブル部の応力分布を計算した結果を示す図である。Stress distribution of the flexible part when a load is applied in the lip gap closing direction (θ = 20 °) indicated by an arrow in the figure with respect to the T die having the flexible part of the present invention having a tapered shape (thickness reduction rate of about 49%). It is a figure which shows the result of having calculated. リップ先端変位量(リップ開度)とこのときに生じるフレキシブル部の最大応力の関係。図はフレキシブル部のテーパ形状の厚み減少率の違いについて比較したグラフである。The relationship between the lip tip displacement (lip opening) and the maximum stress of the flexible part generated at this time. The figure is a graph comparing differences in the taper-shaped thickness reduction rate of the flexible part. 単位リップ開度あたりに生じるフレキシブル部の最大応力とフレキシブル部テーパ形状の厚み減少率との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the maximum stress of the flexible part which arises per unit lip opening degree, and the thickness reduction rate of a flexible part taper shape. 従来のフレキシブルリップを用いたTダイの一例のスリット調整機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the slit adjustment mechanism of an example of T-die using the conventional flexible lip. リップと調整ボルト連結様式の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a lip | rip and an adjustment bolt connection mode. 従来のリップ交換式Tダイの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the conventional lip exchange type T die.

符号の説明Explanation of symbols

100 フレキシブル部
110 調整ボルト
110a、130a 係合部
110b 当接部
130 リップ部
130b 当接面
140 本体部
150 Tダイ
160 樹脂流路
a フレキシブル部の開始位置
b リップ隙間を調整するために印加する力が作用する点
c フレキシブル部の樹脂流路に平行な面Aと点bから面Aに引いた垂線との交点
h0 開始位置aにおけるフレキシブル部の厚み
he 位置cにおける仮想的に考えたフレキシブル部の厚み
L フレキシブル部の開始位置aから交点cまでの距離
l 交点cから力点bまでの距離
θ 直線bcと力印加方向とのなす角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Flexible part 110 Adjustment bolt 110a, 130a Engagement part 110b Contact part 130 Lip part 130b Contact surface 140 Main body part 150 T die 160 Resin flow path a Starting position of flexible part b Force applied in order to adjust lip gap C The intersection of the plane A parallel to the resin flow path of the flexible section and the perpendicular drawn from the point b to the plane A h0 The thickness of the flexible section at the start position a he of the virtually considered flexible section at the position c Thickness L Distance from start position a of flexible part to intersection c l Distance from intersection c to force point b θ Angle formed by straight line bc and force application direction

Claims (4)

本体部(140)と、
溶融樹脂が押し出されるリップ隙間を形成するリップ部(130)と、
前記リップ隙間が開閉される方向に前記リップ部を前記本体部に対して変位可能に前記本体部(140)と前記リップ部(130)とを接続するフレキシブル部(100)とを有する押出成形用のTダイにおいて、
前記フレキシブル部(100)は、前記方向に関する厚みが前記本体部(140)から前記リップ部(130)へ向かうにつれて減少するテーパ形状を有し、
前記フレキシブル部(100)の少なくとも一部は、任意の位置から前記リップ部へ向かって単位長さ分進んだ際の、前記厚みの減少量の該単位長さに対する比の値である厚み減少率が、一定であるか、または前記本体部(140)の側から前記リップ部(130)の側へ向かうにつれて大きくなっていることを特徴とする、押出成形用のTダイ。
A main body (140);
A lip portion (130) that forms a lip gap through which the molten resin is extruded;
For extrusion molding, comprising: a flexible portion (100) connecting the body portion (140) and the lip portion (130) so that the lip portion can be displaced relative to the body portion in a direction in which the lip gap is opened and closed . In the T-die,
The flexible part (100) has a tapered shape in which the thickness in the direction decreases as it goes from the main body part (140) to the lip part (130),
At least a part of the flexible part (100) is a thickness reduction rate which is a value of a ratio of the thickness reduction amount to the unit length when proceeding by a unit length from an arbitrary position toward the lip part. T-die for extrusion molding, characterized in that is constant or increases from the main body part (140) side toward the lip part (130) side.
前記フレキシブル部(100)の前記テーパ形状が、前記フレキシブル部(100)の厚み減少率に関して、
Figure 0005039636
面A :前記フレキシブル部(100)の樹脂流路と平行な面、
開始位置a:前記フレキシブル部(100)が開始する位置、
点b :前記リップ隙間を調整するために印加する力が作用する力点、
交点c :前記点bから前記面Aに引いた垂線との交点を交点c、
直線bc :前記点bと前記交点cとを結ぶ直線を直線bc
としたとき、
L:前記開始位置aから前記交点cまでの距離
l:前記交点cから前記力点bまでの距離
θ:前記直線bcと力の印加方向とのなす角度
で表される式1により算出される値の範囲で設定される、請求項1に記載の押出成形用のTダイ。
The taper shape of the flexible part (100) is related to the thickness reduction rate of the flexible part (100).
Figure 0005039636
Surface A: a surface parallel to the resin flow path of the flexible part (100),
Start position a: position where the flexible part (100) starts,
Point b: a force point at which a force applied to adjust the lip gap acts,
Intersection c: Intersection c with an intersection with a perpendicular drawn from the point b to the surface A,
Straight line bc: A straight line connecting the point b and the intersection c is a straight line bc
When
L: distance from the start position a to the intersection point c l: distance from the intersection point c to the force point b θ: a value calculated by an expression 1 expressed by an angle between the straight line bc and the force application direction The T-die for extrusion molding according to claim 1, which is set in a range of
前記リップ部(130)は、前記リップ部(130)に力を印加する印加手段(110)の係合部(110a)と着脱自在に係合する係合部(130a)を有する、請求項1または2に記載の押出成形用のTダイ。   The said lip | rip part (130) has an engaging part (130a) detachably engaged with the engaging part (110a) of the application means (110) which applies a force to the said lip | rip part (130). Or T-die for extrusion molding according to 2. 前記リップ部(130)は、前記リップ部(130)に力を印加する印加手段(110)の当接部(110b)が当接する当接面(130b)を有する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の押出成形用のTダイ。   The said lip | rip part (130) has any contact surface (130b) with which the contact part (110b) of the application means (110) which applies force to the said lip | rip part (130) contact | abuts. A T-die for extrusion molding according to item 1.
JP2008146706A 2008-06-04 2008-06-04 T-die for extrusion molding Active JP5039636B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008146706A JP5039636B2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 T-die for extrusion molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008146706A JP5039636B2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 T-die for extrusion molding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009292007A JP2009292007A (en) 2009-12-17
JP5039636B2 true JP5039636B2 (en) 2012-10-03

Family

ID=41540654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008146706A Active JP5039636B2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 T-die for extrusion molding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5039636B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023059333A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 3M Innovative Properties Company Slot die assembly with tuned stiffness, reduced draw zone, and force budget

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5865631A (en) * 1981-10-15 1983-04-19 Matsushita Electric Works Ltd Die for extruding sheet
JPH01150517A (en) * 1987-12-08 1989-06-13 Toshiba Mach Co Ltd T-die for plastic extrusion molding
US5679383B1 (en) * 1994-02-04 1999-01-05 Extrusion Dies Inc Dual flexible lip extrusion apparatus
JPH11320650A (en) * 1998-05-21 1999-11-24 Sekisui Chem Co Ltd T-die for extrusion molding
JP3868428B2 (en) * 2004-02-24 2007-01-17 株式会社日本製鋼所 Die lip adjustment device
JP4716879B2 (en) * 2006-01-17 2011-07-06 日立造船株式会社 T-die for extrusion molding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023059333A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 3M Innovative Properties Company Slot die assembly with tuned stiffness, reduced draw zone, and force budget

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009292007A (en) 2009-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8393176B2 (en) Downdraw method for producing glass sheet
KR100196683B1 (en) Heat -displacing t-die
JP5039636B2 (en) T-die for extrusion molding
JP6420629B2 (en) Chain guide and chain tensioner arm
JP5291704B2 (en) Isopipe sag control using improved end support conditions
JP2016078057A (en) Slab camber suppression method, camber suppression device, and slab guiding device
DE112011105450T5 (en) Energization tempering device and method
JP4866936B2 (en) Titanium alloy strip material bending machine
CN110653266B (en) Position control system and method for induction heating process of magnesium alloy plate strip
JP4784334B2 (en) Width pressing method using die for hot slab width reduction and die used in the method
JP4312637B2 (en) T-die for extrusion molding
JPH06170475A (en) Method and device for straightening warp of wire
JP3868428B2 (en) Die lip adjustment device
KR102089010B1 (en) Die for manufacturing a film by extrusion
JP3900362B2 (en) Die lip adjustment device for extrusion film forming
JP2010023115A (en) Method for straightening t-shaped steel and straightening facility
KR101858842B1 (en) Reducing unit for temperature difference in steel plate and shape correcting apparatus for steel plate
KR20170015367A (en) Module assembly and display device
JP6354956B2 (en) Bending control method and bending control apparatus for steel slab in sizing press
JP6213119B2 (en) Rubber extrudate temperature measuring method and temperature measuring unit
JP4089511B2 (en) Resin sheet rolling equipment
JP2008290310A (en) Roll apparatus for forming sheet film and its control method
JP5521724B2 (en) Width reduction method for metal slabs
JPH07205254A (en) Die for manufacturing sheetlike material and manufacture of the material
JP2004122435A (en) Profile control method in plastic molding apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120626

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120709

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5039636

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250