JPH03138018A - 軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法 - Google Patents
軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法Info
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- JPH03138018A JPH03138018A JP27803289A JP27803289A JPH03138018A JP H03138018 A JPH03138018 A JP H03138018A JP 27803289 A JP27803289 A JP 27803289A JP 27803289 A JP27803289 A JP 27803289A JP H03138018 A JPH03138018 A JP H03138018A
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- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は軟質アルミニウム合金あるいはアルミニウムの
押出成型に使用する金型の冷却方法に関する。
押出成型に使用する金型の冷却方法に関する。
（従来技術）
アルミニウムやアルミニウム合金（以下アルミニウムと
いう）の押出成型では、ダイスの押出材通過孔（ベアリ
ング）近傍が特に高温にさらされブレーンクロース層を
生じさせることから、ベアリング部分を冷却するように
しているのであるが、従来はこの冷却を気化した液体窒
素等の低温ガスをベアリング部分に供給することにより
行っていた。
いう）の押出成型では、ダイスの押出材通過孔（ベアリ
ング）近傍が特に高温にさらされブレーンクロース層を
生じさせることから、ベアリング部分を冷却するように
しているのであるが、従来はこの冷却を気化した液体窒
素等の低温ガスをベアリング部分に供給することにより
行っていた。
（解決しようとする課題）
近年、生産効率を高めるために、アルミニウム素材の押
出スピードを高めることが望まれているが、低温ガスを
使用している従来の冷却方法では、押出スピードを上げ
ることによる過熱を吸収しきれず、アルミニウム酸化物
が発生して肌荒れを起こし、表面品質が低下するという
問題があった。
出スピードを高めることが望まれているが、低温ガスを
使用している従来の冷却方法では、押出スピードを上げ
ることによる過熱を吸収しきれず、アルミニウム酸化物
が発生して肌荒れを起こし、表面品質が低下するという
問題があった。
そして、さらにスピードを上げると、アルミニウムが押
出スピードについて行けず熱間割れが生じるという問題
があった。また、ダイスを過度に冷却すると、頭出しが
困難になって押しづまりが生じるという問題があった。
出スピードについて行けず熱間割れが生じるという問題
があった。また、ダイスを過度に冷却すると、頭出しが
困難になって押しづまりが生じるという問題があった。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、１０
００系、３０００系、６０００系の軟質アルミニウムを
押出スピードを高めることができながらも、品質低下の
ない状態で押し出せる金型冷却方法を提供することを目
的とする。
００系、３０００系、６０００系の軟質アルミニウムを
押出スピードを高めることができながらも、品質低下の
ない状態で押し出せる金型冷却方法を提供することを目
的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明は、コンテナに配置し
たダイスとバッカーとの間に冷却液通路を形成し、この
冷却液通路に液体状態の液体窒素を液体窒素供給路で供
給するようにし、液体窒素供給路に配置した流路開閉弁
を押出圧力に基づき開閉制御可能に構成し、少なくとも
押出用ラムでの押出し開始と同時に流路開閉弁を僅かに
開弁して低速の液体窒素を冷却液通路に供給するように
構成し、アルミニウム素材がダイスから頭出しすること
による押出圧力の圧力降下に基づき流路開閉弁の開弁量
を大きくして大量の液体窒素を冷却液通路に供給するよ
うに構成したことを特徴としている。
たダイスとバッカーとの間に冷却液通路を形成し、この
冷却液通路に液体状態の液体窒素を液体窒素供給路で供
給するようにし、液体窒素供給路に配置した流路開閉弁
を押出圧力に基づき開閉制御可能に構成し、少なくとも
押出用ラムでの押出し開始と同時に流路開閉弁を僅かに
開弁して低速の液体窒素を冷却液通路に供給するように
構成し、アルミニウム素材がダイスから頭出しすること
による押出圧力の圧力降下に基づき流路開閉弁の開弁量
を大きくして大量の液体窒素を冷却液通路に供給するよ
うに構成したことを特徴としている。
（作 用）
本発明は、コンテナに配置したダイスとバッカーとの間
に冷却液通路を形成し、この冷却液通路に液体状態の液
体窒素を液体窒素供給路で供給するようにし、液体窒素
供給路に配置した流路開閉弁を押出圧力に基づき開閉制
御可能に構成し、少なくとも押出用ラムでの押出し開始
と同時に流路開閉弁を僅かに開弁して低速の液体窒素を
冷却夜通路に供給するように構成し、アルミニウム素材
がダイスから頭出しすることによる押出圧力の圧力降下
に基づき流路開閉弁の開弁量を大きくして大量の液体窒
素を冷却液通路に供給するように構成しているので、押
出し開始とともに供給される低速の液体窒素で流路開閉
弁より下流側の流路をあらかじめ冷却しておくことによ
り、アルミニウム素材が頭出し後、一定の押し出しスピ
ードに達して大量の液体窒素を冷却液通路に供給した際
に、冷却液通路が液体窒素温度に冷却されていることに
なるからこの通路を通る液体窒素が冷却通路を冷却する
ために熱を使用することがなくなり、液体窒素の保有す
る冷熱をダイス冷却に有効に利用できることになる。
に冷却液通路を形成し、この冷却液通路に液体状態の液
体窒素を液体窒素供給路で供給するようにし、液体窒素
供給路に配置した流路開閉弁を押出圧力に基づき開閉制
御可能に構成し、少なくとも押出用ラムでの押出し開始
と同時に流路開閉弁を僅かに開弁して低速の液体窒素を
冷却夜通路に供給するように構成し、アルミニウム素材
がダイスから頭出しすることによる押出圧力の圧力降下
に基づき流路開閉弁の開弁量を大きくして大量の液体窒
素を冷却液通路に供給するように構成しているので、押
出し開始とともに供給される低速の液体窒素で流路開閉
弁より下流側の流路をあらかじめ冷却しておくことによ
り、アルミニウム素材が頭出し後、一定の押し出しスピ
ードに達して大量の液体窒素を冷却液通路に供給した際
に、冷却液通路が液体窒素温度に冷却されていることに
なるからこの通路を通る液体窒素が冷却通路を冷却する
ために熱を使用することがなくなり、液体窒素の保有す
る冷熱をダイス冷却に有効に利用できることになる。
これにより、実際にアルミニウム素材が流れ出してから
ダイスを冷却することになるから、ベアリング部を過冷
却することなく、押出スピードを上げることができるよ
うになる。
ダイスを冷却することになるから、ベアリング部を過冷
却することなく、押出スピードを上げることができるよ
うになる。
（実施例）
図面は本発明の実施例を示し、第１図はアルミニウム押
出成型装置での金型冷却系の流れ図である。
出成型装置での金型冷却系の流れ図である。
この金型冷却装置は、アルミニウム押出成型装置（１）
のコンテナ（２）の先端に配置されているダイス（３）
とバッカー（４）との間に形成した冷却液通路（５）と
、この冷却液通路（５）に液体窒素を供給する冷却液供
給路（６）及び、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵容器
（７）とで構成してあり、冷却液供給路（６）を通過す
る間に気化した窒素ガスを再液化するためのサブクーラ
（８）を冷却液供給路（６）に介装して、冷却液通路（
５）に液体窒素を液体のまま供給することにより、ダイ
ス（３）を冷却するようにしたものである。
のコンテナ（２）の先端に配置されているダイス（３）
とバッカー（４）との間に形成した冷却液通路（５）と
、この冷却液通路（５）に液体窒素を供給する冷却液供
給路（６）及び、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵容器
（７）とで構成してあり、冷却液供給路（６）を通過す
る間に気化した窒素ガスを再液化するためのサブクーラ
（８）を冷却液供給路（６）に介装して、冷却液通路（
５）に液体窒素を液体のまま供給することにより、ダイ
ス（３）を冷却するようにしたものである。
液体窒素貯蔵容器（７）の内部は、圧力調整装置（９）
で一定圧力、例えば３．５Ｋｇ／ａｍ！の圧力に維持し
である。そして液体窒素貯蔵容器（７）からサブクーラ
（８）に至る間の冷却液供給路（６）からサブクーラ（
８）に液体窒素を供給するバイパス路（１０）が配管し
てあり、このバイパス路（１０）中に介装した流路開閉
弁（１１）をサブクーラ（８）の液位を検出する検出具
（１２）での液位検出作動に基づき開閉制御するように
なっている。なお、このサブクーラ（８）は内は大気圧
に維持している。従って、サブクーラ（８）内の液体窒
素温度は７７にであり、冷却液供給路（６）内を流通す
る間での入熱により、気化した低温窒素ガスはこのサブ
クーラ（８）内の液体窒素温度で冷却されることから、
再液化されることになる。
で一定圧力、例えば３．５Ｋｇ／ａｍ！の圧力に維持し
である。そして液体窒素貯蔵容器（７）からサブクーラ
（８）に至る間の冷却液供給路（６）からサブクーラ（
８）に液体窒素を供給するバイパス路（１０）が配管し
てあり、このバイパス路（１０）中に介装した流路開閉
弁（１１）をサブクーラ（８）の液位を検出する検出具
（１２）での液位検出作動に基づき開閉制御するように
なっている。なお、このサブクーラ（８）は内は大気圧
に維持している。従って、サブクーラ（８）内の液体窒
素温度は７７にであり、冷却液供給路（６）内を流通す
る間での入熱により、気化した低温窒素ガスはこのサブ
クーラ（８）内の液体窒素温度で冷却されることから、
再液化されることになる。
冷却液通路（５）はバッカー（４）のダイス（３）との
接触面に開口部を取り囲む状態で凹陥することにより形
成してあり、この冷却液通路（５）は開口部に近付くほ
どその流路断面積が小さ（なるように３段階の流路断面
積に形成してあり、最も開口部近傍に形成した冷却液通
路（５）は押し出されたアルミニューム条材にむけて噴
出するようになっている。
接触面に開口部を取り囲む状態で凹陥することにより形
成してあり、この冷却液通路（５）は開口部に近付くほ
どその流路断面積が小さ（なるように３段階の流路断面
積に形成してあり、最も開口部近傍に形成した冷却液通
路（５）は押し出されたアルミニューム条材にむけて噴
出するようになっている。
サブクーラ（８）から冷却液通路（５）の入口部までの
冷却液供給路（６）に流量制御弁（１３）が配置してあ
り、この流量制御弁（１３）は制御装置（１４）からの
指令に基づいて開閉制御されるように構成しである。そ
して、この制御装置（１４）には押出成型装置（１）の
押出用ラム（１５）での押出圧力が流量制御弁（１３）
の開閉制御用の基準信号として入力されており、押し出
し用コンテナ（２）内のビレット（１６）を押出用ラム
（１５）が抑圧を開始することにより上昇し始める押出
圧力を圧力センサー（１７）が検出することにより、流
量制御弁（１３）を僅かに開弁させて少量の液体窒素を
低速で冷却液通路（５）に供給し、コンテナ（２）内の
ビレット（１６）がダイス（３）のベアリング部（１８
）から頭出しをすることにより、押出用ラム（１５）の
押出圧力がピーク値を越えて下降を開始し、ビレット（
１６）の押出スピードが一定のスピードに達したことを
圧力センサー（１７）力検出すると、流量制御弁（１３
）を大きく開弁させて、冷却液通路（５）に大量の液体
窒素を液状で供給し、液体窒素の保有する潜熱でダイス
（３）を冷却することになる。
冷却液供給路（６）に流量制御弁（１３）が配置してあ
り、この流量制御弁（１３）は制御装置（１４）からの
指令に基づいて開閉制御されるように構成しである。そ
して、この制御装置（１４）には押出成型装置（１）の
押出用ラム（１５）での押出圧力が流量制御弁（１３）
の開閉制御用の基準信号として入力されており、押し出
し用コンテナ（２）内のビレット（１６）を押出用ラム
（１５）が抑圧を開始することにより上昇し始める押出
圧力を圧力センサー（１７）が検出することにより、流
量制御弁（１３）を僅かに開弁させて少量の液体窒素を
低速で冷却液通路（５）に供給し、コンテナ（２）内の
ビレット（１６）がダイス（３）のベアリング部（１８
）から頭出しをすることにより、押出用ラム（１５）の
押出圧力がピーク値を越えて下降を開始し、ビレット（
１６）の押出スピードが一定のスピードに達したことを
圧力センサー（１７）力検出すると、流量制御弁（１３
）を大きく開弁させて、冷却液通路（５）に大量の液体
窒素を液状で供給し、液体窒素の保有する潜熱でダイス
（３）を冷却することになる。
このとき、冷却液通路（５）の通路断面積が段階的に減
少するようになっていることから、送給される液体窒素
の送給圧力は断面積比に応して昇圧することになり、飽
和温度が上昇し、液体窒素はその飽和温度の上昇にとも
なう潜熱の増加により、周囲から多量の熱を奪うことに
なる。
少するようになっていることから、送給される液体窒素
の送給圧力は断面積比に応して昇圧することになり、飽
和温度が上昇し、液体窒素はその飽和温度の上昇にとも
なう潜熱の増加により、周囲から多量の熱を奪うことに
なる。
これにより、ダイス（３）、特にベアリング部（１８）
を強力に冷却することになるから、ダイス（３）の硬度
を高めることになり、ダイス（３）のたわみを少なくし
て、製品精度を向上させることができるうえ、押し出し
直後で高温状態にある製品条材を不活性ガス雰囲気に保
つことができるから、ベアリング部（１８）での酸化物
生成を抑制することができ、製品表面に欠陥を生じさせ
ることを無くすことができる。
を強力に冷却することになるから、ダイス（３）の硬度
を高めることになり、ダイス（３）のたわみを少なくし
て、製品精度を向上させることができるうえ、押し出し
直後で高温状態にある製品条材を不活性ガス雰囲気に保
つことができるから、ベアリング部（１８）での酸化物
生成を抑制することができ、製品表面に欠陥を生じさせ
ることを無くすことができる。
なお、上記実施例では押出用ラム（１５）の圧力上昇に
伴い少量の液体窒素を冷却通路に流すようにしたが、ビ
レット（１６）の交換時、即ちアイドルタイムにも少量
の液体窒素を流すようにしてもよい。
伴い少量の液体窒素を冷却通路に流すようにしたが、ビ
レット（１６）の交換時、即ちアイドルタイムにも少量
の液体窒素を流すようにしてもよい。
図中符号（１９）はコンテナ（２）の先端に固定したボ
ルスタ−１（２０）は押出用ラム（１５）の作動流体流
路、（２１）は作動流体の加圧装置である。
ルスタ−１（２０）は押出用ラム（１５）の作動流体流
路、（２１）は作動流体の加圧装置である。
（効 果）
本発明は、コンテナに配置したダイスとバッカーとの間
に冷却液通路を形成し、この冷却液通路に液体状態の液
体窒素を液体窒素供給路で供給するようにし、液体窒素
供給路に配置した流路開閉弁を押出圧力に基づき開閉制
御可能に構成し、少な（とも押出用ラムでの押出し開始
と同時に流路開閉弁を僅かに開弁して低速の液体窒素を
冷却液通路に供給するように構成し、アルミニウム素材
がダイスから頭出しすることによる押出圧力の圧力降下
に基づき流路開閉弁の開弁量を大きくして大量の液体窒
素を冷却液通路に供給するように構成しているので、押
出し開始とともに供給される低速の液体窒素で流路開閉
弁より下流側の流路をあらかじめ冷却してお（ことによ
り、アルミニウム素材が頭出し後、一定の押し出しスピ
ードに達して大量の液体窒素を冷却液通路に供給した際
に、冷却液通路が液体窒素温度に冷却されていることに
なるから、通路を通る液体窒素の保有熱量を通路冷却の
為に消費されることがなく、ダイスを有効に冷却するこ
とができる。
に冷却液通路を形成し、この冷却液通路に液体状態の液
体窒素を液体窒素供給路で供給するようにし、液体窒素
供給路に配置した流路開閉弁を押出圧力に基づき開閉制
御可能に構成し、少な（とも押出用ラムでの押出し開始
と同時に流路開閉弁を僅かに開弁して低速の液体窒素を
冷却液通路に供給するように構成し、アルミニウム素材
がダイスから頭出しすることによる押出圧力の圧力降下
に基づき流路開閉弁の開弁量を大きくして大量の液体窒
素を冷却液通路に供給するように構成しているので、押
出し開始とともに供給される低速の液体窒素で流路開閉
弁より下流側の流路をあらかじめ冷却してお（ことによ
り、アルミニウム素材が頭出し後、一定の押し出しスピ
ードに達して大量の液体窒素を冷却液通路に供給した際
に、冷却液通路が液体窒素温度に冷却されていることに
なるから、通路を通る液体窒素の保有熱量を通路冷却の
為に消費されることがなく、ダイスを有効に冷却するこ
とができる。
これにより、実際にアルミニウム素材が流れ出してから
ダイスを冷却することになるから、ベアリング部を過冷
却することなく、押出スピードを上げることができるよ
うになる。
ダイスを冷却することになるから、ベアリング部を過冷
却することなく、押出スピードを上げることができるよ
うになる。
また、金型を十分冷却することができることから、ダイ
スの硬度が高まり押出時でのダイスのたわみを少な（で
きる。これにより、ダイスの開口断面積変化が小さくな
って、製品寸法精度を向上させることができるうえ、金
型寿命を延長でき、ダイス交換頻度を減少させることが
できる。
スの硬度が高まり押出時でのダイスのたわみを少な（で
きる。これにより、ダイスの開口断面積変化が小さくな
って、製品寸法精度を向上させることができるうえ、金
型寿命を延長でき、ダイス交換頻度を減少させることが
できる。
図面は本発明の実施例を示す金型冷却装置の概念図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、コンテナ（２）の先端部にダイス（３）、バッカー
（４）、ボルスター（１９）を順に固定し、アルミニウ
ム素材を押出成型する成型方法において、 ダイス（３）とバッカー（４）との間に冷却液通路（５
）を形成し、この冷却液通路（５）に液体状態の液体窒
素を液体窒素供給路（６）で供給するようにし、液体窒
素供給路（６）に配置した流路開閉弁（１３）を押出圧
力に基づき開閉制御可能に構成し、少なくとも押出用ラ
ム（１５）での押出し開始と同時に流路開閉弁（１３）
を僅かに開弁して低速の液体窒素を冷却液通路（５）に
供給するようにし、アルミニウム素材がダイス（３）か
ら頭出しすることによる押出圧力の圧力降下に基づき流
路開閉弁（１３）の開弁量を大きくして大量の液体窒素
を冷却液通路（５）に供給するように構成したことを特
徴とする軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27803289A JPH03138018A (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27803289A JPH03138018A (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138018A true JPH03138018A (ja) | 1991-06-12 |
Family
ID=17591702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27803289A Pending JPH03138018A (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 軟質アルミニウム押出成型用金型の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03138018A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7992419B2 (en) | 2004-09-06 | 2011-08-09 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | High speed extrusion |
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| CN103143586A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-12 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | 一种铝型材挤压模具的液氮冷却方法及装置 |
| KR101279375B1 (ko) * | 2012-03-02 | 2013-07-04 | (주)미래인더스 | 알루미늄 압출장치 및 이를 이용한 알루미늄 압출방법 |
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