JP5278691B2 - リアローディング型ショートストローク押出プレス - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出プレスに関するものであり、特に機長を短くして省スペース化を図るとともに、アイドルタイムを短縮するようにした押出プレスに関するものである。

押出プレスは、コンテナ内にビレットを装填し、これをシリンダにより駆動されるステムによりコンテナの出口に設けたダイスから押出し、所定の断面形状を有する押出製品を得るようになっている。押出プレスへのビレットの供給は、ステムを水平移動させて設けた空間部にコンテナのステム側端面下方に取り付けたビレットローダにより行なわれ、コンテナの装填口に移送されたビレットは、メインラムに内設されたビレットプッシャの前進によりコンテナ内に送り込まれる。次いで、ビレットプッシャが後退するとともにステムがプレスの中心位置へ水平移動し、ステムが前進移動することでビレットを押圧、製品が押出される構成となっている。

ビレットの押出が完了すると、メインラムの後退によりステムを後退させながら、コンテナ移動用シリンダを作動させコンテナをステム方向に移動させる。そして、コンテナを後退移動させつつ、引き続いてダイスの上面に配したシャー装置のシャー刃を下降させてディスカード（ビレットの押し残し、押粕）を切断し製品と分離する。ディスカード切断の完了後、シャー装置のシャー刃を上昇させ、次いでコンテナ移動用シリンダを作動させコンテナをダイス方向に移動、コンテナとダイスを当接させる。
前記従来の押出プレスでは、シャー装置の垂直下方への仮想延長線とステムの先端面との間隔をコンテナの前後面間の幅長さより大きくなるようにした空間部を、コンテナ後端面とステムの先端面の間に設けた構成となっている。

このように構成された前記従来の押出プレスは、ステムの移動ストロークを短くして機長を短くし省スペース化を図ることが出来る。また、ステムスライドの移動とシャー装置によるディスカードの切断動作とを同時に行なうことができるのでアイドルタイムを短縮し、生産性を向上させることができる。（特許文献１参照）

そして、前記従来の押出プレスに用いるシャー装置は、エンドプラテンのダイス側上部に固定フレームを介してシャーガイドが固設してあり、シャーガイドの上部にはシャーシリンダが配してある。シャーシリンダのピストンロッドの先端にシャーガイドとシャーガイドに沿って鉛直上下方向にストローク可能なシャースライドが固設され、シャースライドの下端部ダイス側にシャー刃を取り付けた構成となっている。（特許文献２参照）

ところで、このように構成された従来のシャー装置によりディスカードを切断するとき、固定フレーム、シャーガイド及びシャースライドはシャーシリンダの出力により同じ曲率で曲げられて変形する。このためにディスカードを切断するときに、シャースライドが変形しても動作できるようにシャー装置には変形を小さくなるよう高い剛性が要求され、シャー装置の幅寸法（押出方向の寸法）を小さくして薄肉化することは困難であり、シャー装置の垂直下方への仮想延長線とステムの先端面との間隔をコンテナの前後面間の幅長さより大きくなるようにした空間部の寸法を小さく設定すること、即ちコンテナやステムの移動ストロークを短くして押出プレスの機長を小さくすることができなかった。また、アイドルタイムを短縮して生産性を向上させることには限界があった。

特開平８−２０６７２７ 特開平５−１３８２３５

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的はステムとコンテナとの間にビレットの供給を行ない、機長を短くして省スペース化を図るとともに、アイドルタイムを短縮して生産性を向上させるようにしたリアローディング型ショートストローク押出プレスを提供することにある。

本発明では上記目的を達成するために、本発明に係る第１発明では、押出ステムのスライド装置と、ビレットのコンテナへの挿入手段を有し押出プレスの軸線方向と交差方向に移動してビレットを供給する直交型のビレットローダとを備え、前記ビレットをスライド移動した前記押出ステムの空間部に供給するリアローディング型ショートストローク押出プレスにおいて、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が下方に向けて取り付けられ、上端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、下端部にシャー刃が取り付けられたシャースライドが前記シャーガイド内で摺動自在に設けられ、ディスカードを切断するときに、前記シャースライドが前記固定フレームとは異なる曲率で変形するように構成したシャー装置を有することを特徴とする。

第２の発明では第１の発明において、押出成形後のディスカード切断工程における前記ダイスの押出ステム側端面と前記コンテナの押出ステム側端面との間隔を、下降する前記下端部にシャー刃が取り付けられたシャースライドと所定の隙間を有するように設定するとともに、前記コンテナの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間に隙間を有するよう前記ダイスの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間隔を設定したことを特徴とする。

本発明の押出プレスは、シャー装置をエンドプラテンに取り付けた固定フレーム内にシャー刃を有するシャースライドをガイドするシャーガイドが、ヒンジを介して押出プレスの軸線上方向に揺動自在とする構成にした。この構成によりディスカードを切断するときに固定フレームとシャースライドを異なる曲率で変形させることができる。そして、シャースライドを薄肉化し、ダイスの端面とコンテナのダイス側端面との間隔及びダイスの端面と押出ステムの先端面との間隔を小さくすることができる。このため、ステムの移動ストロークを短くすることができ、サイクルタイムが短くなり生産性が向上する。

また、押出ステムの移動ストロークの短縮に伴ってメインシリンダ及びメインラムを小型化することができ、機長の短縮とコストの低減を図ることができる。さらに、メインシリンダの小型化は、使用する作動油の量を減少させる。
また、コンテナの移動ストロークを短くすることができるので、コンテナの移動シリンダの小型化とコストの低減を図ることができる。

押出成形後のディスカード切断工程における前記ダイスの押出ステム側端面と前記コンテナの押出ステム側端面との間隔を、下降する前記下端部にシャー刃が取り付けられたシャースライドと所定の隙間を有するように設定するとともに、前記コンテナの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間に隙間を有するよう前記ダイスの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間隔を設定したので、ディスカードの切断動作中にステムの上昇移動及びビレットローダの前進動作を行なうことができるため、アイドルタイムが短くできる。

本発明の実施の形態を示すリアローディング型ショートストローク押出プレスの全体図である。 図１のＡからみた正面図である。 図１のＢからみた正面図である。 図３のＣからみた平面図である。 図３のＤからみた平面図である。 本発明に用いるシャー装置の要部断面図である。 本発明の動作説明図である。

図１及び図２にリアローディング型ショートストローク押出プレス１０を示す。図の符号１１はエンドプラテン、１２はダイス２７を載置するダイスライド、１３はビレット２８を装填するコンテナ、１４はメインシリンダハウジング、１５はメインシリンダ、１６は製品押出用のメインラム、１７はメインラム１６の先端部に一体的に取り付けたメインクロスヘッド、１９はマシンベースである。
メインシリンダハウジング１４には、図示しないメインクロスヘッド１７を後退移動させるサイドシリンダが設けられている。

符号２０は押出ステム２３のスライド装置であり、メインクロスヘッド１７の先端部にはステムスライド２２が、メインクロスヘッド１７の移動方向と交差し軸線より上方へ移動自在に取り付けてある。そして、２１はメインクロスヘッド１７の下方に設けたステムスライド２２移動用のシリンダである。
ステムスライド２２にはコンテナ１３側に伸びた押出ステム２３が取り付けられている。押出ステム２３は移動用シリンダ２１の作動により押出位置と待機位置との間を移動可能に構成されている。

図２に示す２４は水平移動してビレット２８を押出プレスに供給する直交型のビレットローダであり、コンテナ１３内にビレットを装填する挿入手段２５を備えた構成としている。符号１８はエンドプラテン１１とメインシリンダハウジング１４とを連結するタイバーである。なお、コンテナ１３はエンドプラテン１１に取り付けられた図示しないコンテナシフトシリンダにより駆動される。
そして、ダイス２７を前面で保持するエンドプラテン１１のコンテナ１３側上部には、ビレット２８の押し残しであるディスカード５１と押出製品５２を切断するシャー装置３０が取り付けられている。このシャー装置３０には、シャー刃３９をダイス２７の端面に押し付けるための押圧装置４０が取り付けられている。

次に、図３〜５によりシャー装置３０の詳細について説明する。図に示すように、３１はエンドプラテン１１のダイス２７の上面に取り付けられた固定フレーム、３２はシャーシリンダ、３３はピストンロッドであり、ピストンロッド３３の先端にはクレビス３７及びクレビスピン３８を介してシャースライド３４を取り付けた。そして、シャースライド３４の下端部ダイス側には、下方に向けてシャー刃３９が取り付けられている。

シャーシリンダ３２の下方の固定フレーム３１の中央部に、シャースライド３４を挿通したシャーガイド３５を固定フレーム３１に取り付けた軸３６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３５は図５に示すように、シャーガイド３５の下方に設けた押圧装置４０の弾性体４１によりコンテナ装置１３の方向に押動され、その動きはシャーガイド３５と当接する面が球面状のストッパ４２により規制される構成とした。この状態がダイス２７へと向かって鉛直下降するシャー刃３９の入り位置となる。

また、押圧装置４０には駆動シリンダ４５が設けられ、シャーガイド３５に螺設した接続軸４７が球面継手３８を介して駆動シリンダ３５のシリンダロッド４６に連結され、シャーガイド３５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３９が下降してディスカード５１に当接する前に駆動シリンダ４５を作動させシャーガイド３５とシャースライド３４を傾動することで、シャー刃３９をダイス２７の端面に押し当てる。
このシャーガイド３５とシャースライド３４に固定フレーム３１とは異なる曲率で変形することができるような柔構造を用いた構成によりディスカード切断時の反力を吸収して、シャー装置の薄肉化と小型化を図ることができる。

図６によりディスカード５１を切断するときのダイス２７とコンテナ１３及び押出ステム２３の位置関係を説明する。
図において、ａはシャー装置３０のシャー刃３９とシャーガイド３４の厚み方向の寸法である。ｂは、シャースライド３４の端面とコンテナ１３が後退位置にあるときのコンテナ１３のダイス側端面との隙間寸法であり、シャースライド３４が下降した際にコンテナ１３と干渉しない所定の隙間として与えられる。ｃは、押出ステム２３が後退位置にあるときのコンテナ１３のステム側端面と押出ステム２３の先端面との隙間寸法であり、ビレット２８を供給する際に押出ステム２３が移動してもコンテナ装置１３と干渉しない所定の隙間として与えられる。ｄは、コンテナ１３の後退ストロークであり前記ａとｂとの合計寸法であり、ｅは、コンテナ１３の全長寸法である。ｆは、シャー刃３９の刃面と押出ステム２３が後退位置にあるときの押出ステム２３の先端面との空間寸法であり、前記ｃ、ｄ、ｅの合計寸法である。

本発明では、シャー装置３０のシャー刃３９とシャースライド３４の厚み方向の寸法であるａを従来の寸法より小さくすることができ、これによりシャー刃３９の刃面と押出ステム２３が後退位置にあるときの押出ステム２３の先端面との空間寸法ｆを小さくしたものである。
シャー刃３９の入り位置とダイス２７端面との隙間はごく僅かであり、この寸法による機長への影響を無視することができる。

本発明のリアローディング型ショートストローク押出プレス１０の動作について図７により説明する。動作の説明は１サイクルの開始からではなく、本発明との関連を明確とするために押出工程が完了した状態からの一連の順序とした。
図７（１）はディスカード５１を押し残して押出ステム２３の前進が停止し、押出の完了状態である。（２）はメインラム１６の後退により押出ステム２３を後退させながら、図示しないコンテナシフトシリンダを作動させコンテナ１３も後退（押出ステム側へ移動）させる。（３）シャー装置３０を下降させてディスカード５１をシャー刃３９により切断除去させるとともに、メインラム１６が後退限まで戻る。

（４）ディスカード５１の切断除去後はシャー刃３９を上昇させながらステムのスライド装置２０を作動させて押出ステム２３を上昇移動させる。引き続いて、押出ステム２３が移動した空間にビレットローダ２４を前進移動させビレット２８を供給する。（５）ビレットローダ２４に設けた挿入手段２５を作動させ、ビレット２８をコンテナ１３内に装填する。（６）ビレットローダ２４を後退移動させながら押出ステム２３を下降させ押出プレスの中心位置へ戻すとともに、コンテナ１３を前進移動させダイス２７に当接させる。（７）は押出ステム２３の下降が停止した状態を示す。
次いで、（８）押出ステム２３を前進移動させてビレット２８をアプセットし、引き続き（９）押出ステム２３を前進させ、ダイス２７を介して所望する押出製品５２を得るのである。

以上説明したように本発明のリアローディング型ショートストローク押出プレスは、ディスカードを切断するときに容易に変形できる柔構造としたシャー装置を備えたので、押出ステムとコンテナの移動ストロークを短くすることができた。これにより、押出プレスのアイドルタイムを短縮して生産性を向上すること、及び、押出プレスの機長を短縮することができた。
また、ディスカードを切断するときにシャー刃をダイスの端面に押し付けるようにしたので、ディスカードの切断面が平滑となり不良品が減少し、生産性が大幅に改善される。

１１ エンドプラテン
１３ コンテナ
２０ スライド装置
２３ 押出ステム
２４ ビレットローダ
２５ 挿入手段
２７ ダイス
２８ ビレット
３０ シャー装置
３１ 固定フレーム
３２ シャーシリンダ
３３ ピストンロッド
３４ シャースライド
３５ シャーガイド
３６ 軸
３７ クレビス
３８ クレビスピン
３９ シャー刃
５１ ディスカード

Claims (2)

1. 押出ステムのスライド装置と、ビレットのコンテナへの挿入手段を有し押出プレスの軸線方向と交差方向に移動してビレットを供給する直交型のビレットローダとを備え、前記ビレットをスライド移動した前記押出ステムの空間部に供給するリアローディング型ショートストローク押出プレスにおいて、
   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が下方に向けて取り付けられ、
   上端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、下端部にシャー刃が取り付けられたシャースライドが前記シャーガイド内で摺動自在に設けられ、
   ディスカードを切断するときに、前記シャースライドが前記固定フレームとは異なる曲率で変形するように構成したシャー装置を有することを特徴とするリアローディング型ショートストローク押出プレス。
2. 押出成形後のディスカード切断工程における前記ダイスの押出ステム側端面と前記コンテナの押出ステム側端面との間隔を、下降する前記下端部にシャー刃が取り付けられたシャースライドと所定の隙間を有するように設定するとともに、前記コンテナの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間に隙間を有するよう前記ダイスの押出ステム側端面と前記押出ステムの先端面との間隔を設定したことを特徴とする請求項１に記載のリアローディング型ショートストローク押出プレス。

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