JP5278690B2 - 押出プレスのディスカード切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出用押出プレスにおいて、押出成形後にコンテナをダイスより離間させた後、ビレットの押出残部であるディスカードをダイスの端面で切断して押出製品部より切り離すディスカード切断装置に関する。

従来の押出プレス装置のディスカード切断装置は、ダイスを保持しているエンドプラテンの上部のコンテナ側に設けたフレームに、ディスカード切断用のシャー装置が下方に向けて取り付けられていて、シャーシリンダのピストンロッド下端部にシャースライドを介してシャー刃が設けられた構成となっている。

このように構成されたディスカード切断装置を備えた押出プレスにおいては、ダイスの温度の変化及びダイスアッセンブリとダイスライドの隙間等によりシャー刃の切断刃面がダイス端面と同一平面とはならず、ダイス端面の位置が０．５〜１ｍｍ程度の範囲で変動する。そして、ディスカードを切断するに際してシャー刃とダイス端面との隙間が広がるとディスカードの切断面が悪化する。
例えば、ダイスのコンテナ側にビレットの環状のポートホールがある場合は、ポートホール内のアルミニウム合金がシャーによる切断時に抉り取られる。そして、次の押出時に、その抉り取られた空間の空気が押出製品内に封じ込められ、押出製品に気泡即ちブリスタが発生する。また、切断の切り口面が一様ではなく、抉られることで凹凸面を有する。

特許文献１には、ダイスを保持しているエンドプラテンのコンテナ側に設けたフレームに下方に向けて取り付けたディスカード切断用のシャーシリンダ装置を、押出方向及び反押出方向に回転自在に取り付け、前記フレームにシャー刃とダイス端面との隙間を調整可能とした傾転用シリンダを有する押圧装置と、ローラ装置とを設け、シャー刃とダイス端面との隙間を調整してシャー精度を向上させ、良好な切断面を得て前記従来の問題点を解決する技術が開示されている。
（特許文献１参照）

ところで、前記従来型の押出プレスでは、ディスカードの切断開始前にダイス端面とシャー刃との隙間を確保し、又ディスカードを切断するときにはダイス端面にシャー刃を押し付けるようにシャーシリンダ装置全体を押圧装置により傾転させる。この構成により、シャーシリンダ装置の回転軸から離れて取り付けられたシャーシリンダは大きく揺動し、シリンダへの圧油は可撓性を有するフレキシブルホースにより供給される。そして、このフレキシブルホースは金属製の配管に対して寿命が短く、定期的な交換を要求される。
さらに、エンドプラテンに設けたフレームに支承されシャーシリンダ装置が傾転する構成であるため、支承部はディスカード切断時に全ての反力を受けることからこの装置は複雑であり、且つディスカード切断時の反力による変形を小さくするように剛構造で大型化され、製作のコストが高くなっていた。

特開平７−１７８４４７号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、構造を簡略化して保全及び製造に係るコストを低減するとともに、シャー刃とダイス端面との隙間を調整してシャー精度を向上させ良好な切断面を得る、ビレットの押出残部であるディスカードと押出製品部とを切り離す押出プレスのディスカード切断装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明の請求項１に記載の押出プレスのディスカード切断装置は、押出成形後にダイスからコンテナを離間させ、ビレットの押出残部であるディスカードを前記ダイスの端面で切断して押出製品部より切り離す押出プレスのディスカード切断装置において、前記ダイスを保持しているエンドプラテンのコンテナ側に設けた固定フレームに、シャーシリンダと前記ダイス方向及び反ダイス方向に回動自在なシャーガイドを下方に向けて取り付け、上端中央部で前記シャーシリンダのピストンロッドを軸支するとともに、下端部ダイス側にシャー刃が取り付けられたシャースライドを前記シャーガイド内で摺動自在に設け、ディスカードを切断するときに、前記シャースライドの摺動が前記固定フレームの変形に拘束されることのない前記構成としたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の押出プレスのディスカード切断装置は請求項１に記載の発明において、前記固定フレームのダイス側には、ディスカードを切断するときに前記シャー刃をダイスの端面に沿って押圧可能な前記シャーガイドの押圧装置を、反ダイス側には、ディスカードの切断を開始するときに前記シャー刃とダイスの端面との隙間を確保可能な前記押圧装置に対向して当接面を球面状とした前記シャーガイドのストッパを、それぞれ設けたことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の押出プレスのディスカード切断装置は請求項２に記載の発明において、前記シャーガイドの押圧装置は、弾性体及び駆動シリンダを用いて出力することを特徴とする。

ディスカードを切断するときに、シャー刃を取り付けたシャースライドにはシャーシリンダの作用とディスカード切断の反力を受けてダイス側へ変形する。そして、このシャースライドの変形に追従して変形、且つ傾動自在とするようにシャーガイドを設ける構成とした。
このように、シャースライドを変形させるとともに、シャーガイドをダイス側へ移動できるよう揺動自在としているため、シャー刃がダイス端面に押し付けられ、ディスカードの切断端面が薄く均一になり、次の押出に際して隙間が形成されてコンテナシール面よりビレットが噴出する花咲き現象を生じることがない。
また、切断面は抉れて凹凸面を形成することがなく平滑で、製品に空気を巻き込みブリスタを生じさせることがない。

シャーガイドが下降し、ダイス前面にシャー刃の先端がディスカードに到達した際に、押圧手段により前記ダイス端面へシャー刃を押し付け初期のダイスの姿勢を正し、温度変化やダイスの複数構造などの影響を無くすことで、ダイスの切断端面を薄く均一とする効果をより有効とする。また、ダイスの形状やシャー刃の先端角度が異なっても高い精度の切断面を得る事が出来る。
そして、シャーガイドの位置を規制する当接面を球面状としたストッパをシャーガイドのコンテナ側に、シャーガイドをストッパに押圧する押圧装置をシャーガイドのダイス側に設けた。この構成によりダイス端面の押出製品部の断面積と形状やシャー刃の形状、先端角度が異なっていても、シャー刃とダイス端面との隙間を一定に確保することが出来る。
また、押圧装置の出力を弾性体及び駆動シリンダを用いて行なう構成としたので、装置の構造が簡略化され、装置の小型化とコストの低減が図れ、保全性も向上する。

本発明の実施の形態を説明する押出プレスのディスカード切断装置の縦断面図である。 図１の正面図である。 図２のＡ断面図である。 図２のＢ断面図である。 本発明のディスカード切断装置によるディスカード切断状態を示す説明図である。

図１〜図４は本発明の実施形態を示し、１１はエンドプラテン、１２はダイス、１３はダイスライド、１５はダイスライド１３の紙面と直交する水平方向への移動をガイドするガイド部材、１４はガイド部材１５の支持部材、１６はダイス１２からの押圧力を受けるブロックである。エンドプラテン１１とブロック１６の中心部には、ダイス１２から押出される製品４２が通る穴が設けられている。４１はビレットの押し残しであり製品４２と切断分離されて回収されるディスカードである。

ダイス１２は図に示すように公知の複数個の部品で構成される。そして、ダイス１２はダイスライド１３に載置され、ステム方向への移動は馬蹄形に形成された金具１７により規制される。符号１７はコンテナライナ、コンテナ本体及びコンテナホルダ等で要部が構成されビレットを装填するコンテナである。
ダイス１２を前面側に保持しているエンドプラテン１１のコンテナ側上部には、ディスカード切断装置２０が取り付けられている。

ディスカード切断装置２０において、２１はエンドプラテン１１のダイス１２上面に取り付けられた固定フレーム、２２はシャーシリンダ、２３はピストンロッドである。ピストンロッド２３の先端にはクレビス２７及びクレビスピン２８が取り付けられ、クレビス２７及びクレビスピン２８はシャースライド２４の上端中央部に配した。
そして、シャースライド２４の下端部ダイス側には、下方に向けてディスカード４１と製品４２とを切断して分離するシャー刃２９が取り付けられている。

図３に示すように、シャーシリンダ２２の下方の固定フレーム２１の中央部に、シャースライド２４を挿通したシャーガイド２５を、固定フレーム２１に取り付けた軸２６に支持されて傾動自在となるように設けた。シャーガイド２５は図４に示すように、シャーガイド２５の下方に設けた押圧装置３０の弾性体３１によりコンテナ１７の方向に押動され、その動きはシャーガイド２５と当接する面が球面状のストッパ３２により規制される構成とした。この状態がダイス１２へ向かって鉛直下降するシャー刃２９の入り位置となる。

また、押圧装置３０には駆動シリンダ３５が設けられ、シャーガイド２５に螺設した接続軸３７が球面継手３８を介して駆動シリンダ３５のピストンロッド３６に連結され、シャーガイド２５を押出プレスの軸線方向に移動自在としている。シャー刃２９が下降してディスカード４１に当接する前に駆動シリンダ３５を作動させシャーガイド２５とシャースライド２４を傾動することで、シャー刃２９によりダイス１２をエンドプラテン１１に設けたブロック１６に押し当てる構成としている。
なお、図２に示す符号１８は、図示しないメインシリンダとエンドプラテン１１とを連結するタイバー、１９はプリコンチューブである。

次に、本発明のディスカード切断装置２０の作用について説明する。
まず、ビレットの押出が終了した後、図１に示すように、コンテナ１７と図示しないステムを後退させて、コンテナ１７をダイス１２より離間させる。ダイス１２のコンテナ１７側端面にはビレットの押出残部であるディスカード４１が取り残される。この状態で、シャー刃２９は上昇限位置にある。次に、シャーシリンダ２２を駆動してシャー刃２９がディスカード４１の外径部に当たる手前の所定の位置まで下降させる。次いで、駆動シリンダ３５をダイス１２方向に移動してシャー刃２９をダイス１２の端面に押し当て、ダイス１２をブロック１６に押出方向に移動する。この操作によりダイス１２の端面に沿ってシャー刃２９が下降可能となる。引き続き、シャー刃２９をダイス１２の端面に沿わせたままでディスカード４１の外径部に当たるまで下降させる。

シャー刃２９が下降してディスカード４１を切断し始めると、駆動シリンダ３５によるシャー刃２９のダイス１２端面への押し当てを停止させる。これは、シャー刃２９によるディスカード４１の切断が開始されると、シャースライド２４にシャー刃２９をダイス１２端面へ押しつけようとする曲げモーメントが作用することによる。
切断の開始から切断が進んで切断の終端までダイス１２端面とシャー刃２９との間隔（デスカードの切り残しの厚み）は０〜０，２ｍｍの一定した寸法が維持され、その切断面は平滑且つ一様で良好な状態となる。その結果、切断面の抉られによる凹凸面が生じることがない。

図５に示すように、ダミーブロック４１をシャー刃２９で切断するときにシャー切断装置２０はエンドプラテン１１の方向に変形して撓む。本発明では、シャー刃２９を先端に取り付けたシャースライド２４の案内部であるシャーガイド２５が固定フレーム２１に軸支される構成とした。この構成によりシャーガイド２５の軸２６に作用する荷重は、シャースライド２４動作時の摺動抵抗分が作用するに過ぎず、従来の構成に比して簡略な構造とすることが出来る。この柔構造の採用により、ディスカード４１を切断するに際してシャー刃２９をダイス１２の端面に押し付ける構成であっても、装置の構造が簡略化され、装置の小型化とコストの低減が図れた。
なお、シャーシリンダ２２のピストンロッド２３とシャースライド２４はクレビス２７及びクレビスピン２８を介して駆動する構成としたので、ディスカード４１を切断するときに固定フレーム２１やシャースライド２４が変形しても、ピストンロッド２３の変形を緩和することが出来る。

ディスカード４１の切断が完了しシャー刃２９の先端への負荷が解放されることでシャー切断装置２０は、図５に示す変形状態から図１に示す変形のない状態となる。ディスカード４１を切断後、シャーシリンダ２１のピストンロッド２３を上昇方向に移動させ、上昇限位置で停止してシャー切断装置の工程は終了する。
本発明では、シャー刃２９が下降する位置（刃の入り位置）をダイス１２の端面と所定の隙間を設ける構成とした。その結果、ディスカード４１切断後にシャー刃２９を上昇さセル際に、シャー刃２９がダイス端面に作用しダイス１２が浮き上がることがない効果を有する。更に、切断されたディスカードがシャー刃の先端に付着した状態であっても、上昇するときにダイスの端面にディスカードをくっ付けることがない。

以上説明したように、本発明の押出プレスのディスカード切断装置は、装置全体を傾動させることなくシャー刃をダイスの端面に押圧する手段を設ける構成としたので、ディスカードの切断面を切断するときに切断面が平滑であり、余分なディスカードの切り残が生じることがない。また、構造がシンプルで簡略化されているので、装置を小型化できコストを低減すること、また、保全性を向上することができ押出プレスの稼働率が向上、生産性の向上に寄与する。
そして、本発明ではポートホールダイス等のように切断面が大きなダイスや、先端角度の異なるシャー刃を用いる製品であっても、切断面に影響を及ぼすことがない。

１１ エンドプラテン
１２ ダイス
１３ ダイスライド
１７ コンテナ
２０ シャー切断装置
２１ 固定フレーム
２２ シャーシリンダ
２３ ピストンロッド
２４ シャースライド
２５ シャーガイド
２６ 軸
２９ シャー刃
３０ 押圧装置
３１ 弾性体
３２ ストッパ
３５ 押圧シリンダ
４１ ディスカード

Claims (3)

1. 押出成形後にダイスからコンテナを離間させ、ビレットの押出残部であるディスカードを前記ダイスの端面で切断して押出製品部より切り離す押出プレスのディスカード切断装置において、
   ダイスを保持しているエンドプラテンのコンテナ側に設けた固定フレームに、シャーシリンダと前記ダイス方向及び反ダイス方向に回動自在なシャーガイドを下方に向けて取り付け、
   上端中央部で前記シャーシリンダのピストンロッドを軸支するとともに、下端部ダイス側にシャー刃が取り付けられたシャースライドを前記シャーガイド内で摺動自在に設け、
   ディスカードを切断するときに、前記シャースライドの摺動が前記固定フレームの変形に拘束されることのない前記構成としたことを特徴とする押出プレスのディスカード切断装置。
2. 前記固定フレームのダイス側には、ディスカードを切断するときに前記シャー刃をダイスの端面に沿って押圧可能な前記シャーガイドの押圧装置を、
   反ダイス側には、ディスカードの切断を開始するときに前記シャー刃とダイスの端面との隙間を確保可能な前記押圧装置に対向して当接面を球面状とした前記シャーガイドのストッパを、それぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載の押出プレスのディスカード切断装置。
3. 前記シャーガイドの押圧装置は、弾性体及び駆動シリンダを用いて出力することを特徴とする請求項２に記載の押出プレスのディスカード切断装置。

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