JP5381349B2 - 回転ホイール式連続押出装置及び金属押出材の製造方法 - Google Patents
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一般に、回転ホイール式連続押出装置は、回転ホイールの外周面に形成された溝の一部をシュー及びフィードプレートの各内周面で覆って形成した素材案内通路と、この素材案内通路の下流端を塞ぐように溝内に突設されたアバットメントと、フィードプレートに形成されて素材案内通路の下流端に開口する素材案内孔と、回転ホイールとの間にフィードプレートを挟むように配置されたダイスに形成されて素材案内孔に連通する成形孔とを備えている。
また、特許文献2、非特許文献1、2においても、ダイスの上流側に、開口部(調整孔)を有する拡大リング(フローガイド)を配設する手法が記載されている。
すなわち本発明は、回転ホイールの外周面に形成された溝の一部をシュー及びフィードプレートの各内周面で覆って形成した素材案内通路と、前記素材案内通路の下流端を塞ぐように前記溝内に突設されたアバットメントと、前記フィードプレートに形成されて前記素材案内通路の下流端に開口する素材案内孔と、前記フィードプレートの内周面と反対側の外面側に配置されて前記素材案内孔に連通される成形孔を形成したダイスとを備え、前記素材案内通路に導入された押出用素材を前記成形孔から押し出し金属押出材を成形する回転ホイール式連続押出装置であって、前記フィードプレートと前記ダイスとの間には、前記素材案内孔及び前記成形孔に連通する調整孔を有するフローガイドが、押出用素材の押出方向に沿って複数設けられ、前記フローガイドは、3つ以上設けられており、これらのフローガイドのうち、押出方向の中央に配置されたフローガイドの前記調整孔は、押出方向の両端に配置されたフローガイドの前記調整孔よりも、その押出方向に直交する断面形状が大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明は、前述の回転ホイール式連続押出装置を用いた金属押出材の製造方法であって、金属材料からなる押出用素材を前記素材案内通路に導入し、この素材案内通路の下流端から前記フィードプレートの素材案内孔に圧入し、前記フローガイドの調整孔を通過させて前記ダイスの成形孔から押し出すことで、前記成形孔に対応する断面形状に成形することを特徴とする。
また、前記フローガイドは、3つ以上設けられており、これらのフローガイドのうち、押出方向の中央に配置されたフローガイドの前記調整孔は、押出方向の両端に配置されたフローガイドの前記調整孔よりも、その押出方向に直交する断面形状が大きく設定されている。
押出用素材は、これらフローガイドのうち、押出方向のフィードプレート側に配されたフローガイドの調整孔内から押出方向の中央に配されたフローガイドの調整孔内に向けて流動する際には、押出方向に直交する断面の面方向外方に向けて拡幅されていく。次いで、この中央のフローガイドの調整孔内から押出方向のダイス側に配されたフローガイドの調整孔内に向けて流動する際には、前記面方向の内方(中央)に向けて集束されていく。そして、押出用素材がダイス側のフローガイドの調整孔内からダイスの成形孔内へ向けて流動する際には、該成形孔全体に均一に導入されることになる。
このような構成によれば、フローガイドの調整孔内において、押出用素材の断面形状は、充分に増大された後適宜縮小されて、ダイスの成形孔の形状に対応するように変形される。従って、押出用素材は、成形孔内へと効率よく流動し、また調整孔内に過剰なデッドメタルが生じるようなことが確実に防止されるとともに、押出用素材が成形孔全体により均一に流出して、金属押出材の品質が大幅に高められる。
また、複数のフローガイドを組み合わせた構成であることから、前述のように、押出方向の中央の調整孔の断面形状が両端の調整孔の断面形状よりも大きく設定されていても、比較的容易に製造することができる。
また、本発明に係る金属押出材の製造方法によれば、前述の回転ホイール式連続押出装置を用いて、高品質の金属押出材を比較的容易に製造できる。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る回転ホイール式連続押出装置1には、回転軸線Cを中心とし矢印A方向に回転駆動可能な回転ホイール10が設けられている。回転ホイール10の外周面には、その周方向にわたって、押出加工されるワイヤー状の押出用素材Wを案内するための溝11が設けられている。押出用素材Wは、例えば銅や銅合金からなり、この溝11内に配置されて、該回転ホイール10の回転駆動と、該溝11と押出用素材Wとの摩擦力とによってこの回転ホイール10に牽引されてA方向に送られていくようになっている。
また、これらのフローガイド20A、20B、20Cは、その押出方向Eに沿う寸法が夫々5〜10mm程度に設定される。
まず、図1において、ワイヤー状の押出用素材Wは、A方向に回転駆動される回転ホイール10の溝11にコイニングロール12によって押し付けられる。この押出用素材Wは、回転ホイール10の回転駆動に伴う押出用素材Wと溝11との間の摩擦力により牽引されて、素材案内通路16に送り込まれる。
例えば、本実施形態では、成形孔23の断面寸法は、2.7mm(F方向)×50mm(G方向)程度に設定されることとしたが、これに限定されるものではない。詳しくは、成形孔23の断面寸法におけるアスペクト比(F方向:G方向)を1:40程度に設定することも可能であって、この場合、例えば、成形孔23の断面寸法が、1mm(F方向)×40mm(G方向)程度に設定される。
また、熱電対等の温度検出手段をダイス22近傍に配設して、該温度検出手段を制御部に電気的に接続するとともに、前述の加熱の温度を制御するように構成してもよい。
10 回転ホイール
11 溝
14 シュー
14a シューの内周面
15 フィードプレート
15a フィードプレートの内周面
15b フィードプレートの外面
16 素材案内通路
17 アバットメント
19 素材案内孔
20 フローガイド
20A フローガイド(フィードプレート側)
20B フローガイド(ダイス側)
20C フローガイド(中央)
21 調整孔
21a 調整孔(フィードプレート側)
21b 調整孔(ダイス側)
21c 調整孔(中央)
22 ダイス
22a ダイスの上流側を向く端面
23 成形孔
26 ヒーターブロック(加熱手段)
E 押出用素材W(金属押出材S)の押出方向
S 金属押出材
W 押出用素材
Claims (4)
- 回転ホイールの外周面に形成された溝の一部をシュー及びフィードプレートの各内周面で覆って形成した素材案内通路と、前記素材案内通路の下流端を塞ぐように前記溝内に突設されたアバットメントと、前記フィードプレートに形成されて前記素材案内通路の下流端に開口する素材案内孔と、前記フィードプレートの内周面と反対側の外面側に配置されて前記素材案内孔に連通される成形孔を形成したダイスとを備え、
前記素材案内通路に導入された押出用素材を前記成形孔から押し出し金属押出材を成形する回転ホイール式連続押出装置であって、
前記フィードプレートと前記ダイスとの間には、前記素材案内孔及び前記成形孔に連通する調整孔を有するフローガイドが、押出用素材の押出方向に沿って複数設けられ、
前記フローガイドは、3つ以上設けられており、
これらのフローガイドのうち、押出方向の中央に配置されたフローガイドの前記調整孔は、押出方向の両端に配置されたフローガイドの前記調整孔よりも、その押出方向に直交する断面形状が大きく設定されていることを特徴とする回転ホイール式連続押出装置。 - 請求項1に記載の回転ホイール式連続押出装置であって、
前記フローガイドのうち、少なくとも前記ダイスの上流側を向く端面に隣接するフローガイドの前記調整孔は、前記成形孔よりもその押出方向に直交する断面形状が大きく設定されていることを特徴とする回転ホイール式連続押出装置。 - 請求項1又は2に記載の回転ホイール式連続押出装置であって、
少なくとも前記フローガイドの調整孔及び前記ダイスの成形孔を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする回転ホイール式連続押出装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転ホイール式連続押出装置を用いた金属押出材の製造方法であって、
金属材料からなる押出用素材を前記素材案内通路に導入し、この素材案内通路の下流端から前記フィードプレートの素材案内孔に圧入し、前記フローガイドの調整孔を通過させて前記ダイスの成形孔から押し出すことで、前記成形孔に対応する断面形状に成形することを特徴とする金属押出材の製造方法。
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