JPH03413A - 押し出し成形方法および押し出し圧縮機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、アルミニウム合金等の物質の押し出
し成形方法、およびその押し出し成形方法における押し
出し工程において、効果的に物質を無駄なく押し出すた
めの改善された押し出し圧縮機に関する。

（従来の技術） 押し出し機は、所定の制御された方向の所定の大きさの
力を、物理的に封じ込められたアルミニウム合金を介し
て、所定のオリフィスへ加えるようにされた機械である
。アルミニウム合金は、応力が加えられている間に、機
械の一部を構成するコンテナとして知られた部品によっ
て封じ込められる。

コンテナの目的は、コンテナの内部又は孔内に封じ込め
られたアルミニウム合金に加えられる応力を、一つ又は
それ以上の精密なオリフィスを有する部品、又はグイプ
レートを構成するダイを通して、応力の方向への直線移
動となるように変換することである。

アルミニウム合金が直線移動されて圧力を受けている間
は、コンテナは物理的にグイプレートに留められる。

押し出しグイプレートは、オリフィスの細部にわたる幾
何学的条件によってアルミニウム合金が形作られるよう
に、封じ込められたアルミニウム合金の直線移動に対す
る物理的抵抗力を提供する手段である。押し出しグイプ
レートは、一つ又はそれ以上のオリアイスを通り抜ける
アルミニウム合金が所定の形の製品になるようにされた
、一つ又はそれ以上の精密なオリフィスを宵して製造さ
れている。

アルミニウム合金の温度は、応力を加える以前に所定値
にまで上昇される。

このような条件の下で、アルミニウム合金に充分な応力
を加えると、アルミニウム合金は物理的にオリフィスへ
押し出され、断面がオリフィスの形に一致する製品が製
造される。

押し出し圧力として知られた方向力を発生させる方法は
、主に、水圧ラムおよびシリンダである。

押し出し圧縮機における第１ラム、すなわちメインラム
によって発生する押し出し圧力は、押し出しステムとし
て知られるラムのクロスヘツドを介して、メインラムに
取り付けられたスチールロッドにより、直線方向で、コ
ンテナ内に封じ込められたアルミニウム合金に伝えられ
る。

圧力パッドは、押し出しステムと封じ込められたアルミ
ニウム合金との間に設けられている。圧力パッドは、押
し出し圧力を押し出しステムから封じ込められたアルミ
ニウム合金に伝えるように形成されるが、圧力パッドが
押し出し圧力の下でコンテナを通り抜けた後に、厚さが
ほぼ０．４ａ程度のアルミニウム合金膜が、コンテナの
孔内に残るようにされる。押し出し後、コンテナに残っ
ている固まったアルミニウムは、”廃棄物”として知ら
れている。

多（のアルミニウム金を押し出すための押し出し圧力の
調整段階では、アルミニウム合金が押し出し圧力を受け
る前に、コンテナ内における空間内に不要な空気が入り
込むことがしばしばある。

万一、入り込んだ空気が押し出し工程で圧縮されると、
押し出し成形された完成品には、ブリスター（膨らみ）
の形状の損傷が見られ、該ブリスターは、グイオリフィ
スを通り抜けた後にしばしばガスの可聴音を伴って大気
中に解放される。

熱されたアルミニウム合金を押し出しダイを介して押し
出す機能を果たす押し出し圧縮機の物理的な動きに関す
る一連の工程は、圧力サイクルとして知られる特定の段
階に分けられる。

空気の侵入の問題を排除するための押し出し工程に関す
る標準圧力サイクルは、脱ガスサイクルと呼ばれている
。

脱ガスサイクルでは、アルミニウム合金が、所定の押し
出し圧力の約半分の圧力でコンテナ内に固められる必要
がある。そして、脱ガスサイクルは、メインラム、コン
テナおよびグイプレートのように、通常の押し出し圧力
下、すなわちクランプ圧力下にある部品を減圧する。

これらの部品は、圧縮されたガスが解放されるように、
押し出しダイ付近のシールを破断するために物理的に動
作される。そして、脱ガスサイクルは、コンテナの「閉
塞およびシール」サイクルを再開すると同時に、メイン
ラムを以前の押し出し条件に戻すことによって完了する
。

コンテナの側壁の開口部に真空源を適用することにより
、ビレットコンテナ内の空間から空気を取り除くことは
、英国時、許明細書ＧＢ−Ａ−１，４６２，１６３によ
り、すでに提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この排気方法では、ラムを通る空気を引き込む
傾向があり、ラムがビレットを固めるまでは、コンテナ
側壁の開口部の位置はラムによって閉ざされ、空になっ
たスペースは排気されない。

従来のガス除去サイクルは、コンテナ孔内にアルミニウ
ム合金が固められる際の押し出しダイ面においてのみ、
ガスを減圧する手段を提供する。

従って、強固なアルミニウム合金および圧カバ。

ドの間のコンテナに入り込んだガスが効果的にシールさ
れる。

従来のガス除去サイクルでは、圧縮されたガスは押し出
し圧力のもとて圧力パッドの外径およびコンテナ孔内面
の間に押し込まれるので、ガスが圧力パッド付近の圧力
下に放置され、コンテナと共にシールを形成する圧力パ
ッドの外径に損傷を与える可能性がある。

従って、本発明は以上のような課題を解決するものであ
り、その目的は改良された更に効果的な押し出し圧縮機
および押し出し方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の押し出し成形方法は、ビレットコンテナ内部の
圧力パッドと押し出しされるビレットとダイの押し出し
面との間の空間が、押し出しを開始する前に、圧力パッ
ドおよび中空の押し出しステムを介して吸引されること
によって完全に真空化されることを特徴としており、こ
れにより、上記目的が達成される。

前記空間は、圧力サイクル内の最低作動圧力になるまで
真空化が可能な真空貯蔵部を介して、真空源に接続され
ることが好ましく、これによって完全に真空化される。

この貯蔵部は、好ましくは押し出し圧縮機の主要ラム内
に設けられ、中空の押し出しステムおよび圧力パッドを
介して前記の空間と通じる。

真空貯蔵部は、開閉弁および真空ラインを介して前記空
間に適当に接続され得る。

好ましくは、空気圧カラインおよび開閉弁は押し出し中
又は押し出し後、圧縮空気で前記空間を浄化するために
真空ラインに接続される。

押し出しラム内の中空の真空貯蔵部は、真空源として真
空ポンプに適当に直接接続され得る。

また、本発明の押し出し圧縮機は、ラムと、中空押し出
しステムと、圧力パッドと、ビレットコンテナと、該コ
ンテナにシールし得る押し出しダイとを有しており、真
空貯蔵部が第１真空ラインを介して真空ポンプに接続さ
れるとともに、第２真空ラインと該中空押し出しステム
と該圧力パッドとを介して、該圧力パッドと該コンテナ
と該押し出しされるビレットとダイの押し出し面との間
に規定された空間に接続されていることを特徴としてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

前記貯蔵部は、好ましくは、中空ラム内に設けられる。

好ましくは、真空ラインは開閉弁を介して前記空間を浄
化するために使用される圧縮空気源に接続される。

前記圧縮パッドは断面形状が適当に変化し、コンテナの
断面を満たすほどまで膨張する。圧力パッドは、通常ベ
ル状である。

（実施例） 本発明を、実施例のためだけの添付の図面を参照しなが
ら更に詳しく説明する。添付の図面は本発明に従って作
業の順に示されている。

図において、黒点部分は真空が存在する部分を示し、黒
く塗りつぶされた部分は圧縮空気が加えられている部分
を示す。

それぞれの図は、ラム２を有する押し出し圧縮機１１　
中空押し出しステム３、はぼベル状の圧力パッド４、ビ
レットコンテナ５および該コンテナ５を密閉し得る押し
出しダイ６を示している。

真空貯蔵部７は、中空ラム２内に設けられていて、該貯
蔵部７は第１真空ライン（図示されていない）を介して
真空ポンプ（図示されていない）に接続されるとともに
、さらに、第２真空ライン８と中空ステム３と圧力パッ
ド４とを介して、該圧カバノド４とコンテナ５と押し出
されるビレ／ト１２（第３図参照）とダイ６の押し出し
面との間で規定される空間に接続されている。真空ライ
ン８には真空開閉弁９が組み込まれている。さらに、真
空ライン８は、圧縮空気開閉弁１１を介して圧縮空気ラ
イン１０に接続されており、圧縮空気源は、規定された
真空の空間を浄化するために使用される。

圧力パッド４は断面形状が変化できるようになっており
、コンテナ５の断面を満たすほどまで膨張し得る。

図からも明かなように、第１図は、ラム２が充分に退入
した押し出し圧縮機の状態を示し、コンテナ５およびダ
イ６が分離された状態、すなわち密閉されていない状態
になっている。第２図では、コンテナ５はダイ６により
密閉されている。

第３図は、圧力パッド４およびコンテナ５の開に挿入さ
れたビレット１２をラム２とともに示しており、ラム２
は、該ビレット１２に該コンテナ５内への荷重をかける
ために進出されている。ビレット１２は、圧力ローダー
（図示されず）によって圧力中心線にまで引き上げられ
る。第１図、第２図および第３図にそれぞれ示されるよ
うに、開閉弁９および１１は、これらの動作中には閉じ
たままである。

第４図は、コンテナ５内に挿入されたビレット１２を、
該ビレット１２と圧力パッド４とダイ６の面とコンテナ
５との間の空間に供給された真空と共に示しており、開
閉弁９を開くことによって、その真空がライン８を通し
て確立され、それにより、真空貯蔵部７は効果的にコン
テナ５に接続される。ラム２は更に真空が加えられる位
置まで進出する。

第５図は、開閉弁９が閉じることによって真空貯蔵部７
が分離され、ラム２がビレット１２を押し出すために進
出している状態、すなわちラム２が、通常の押し出しを
成し遂げる位置に進出している状態を示す。

第６図は、ラムが更に進出して、押し出しの限界に近づ
き、圧縮空気を圧力パッド４に接続させるために開閉弁
１１が開かれている押し出しの最終段階の状態を示す。

箪７図は、進入するラム２、コンテナ５から取り外され
た押し出しダイ６、およびコンテナ５と圧力パッド４を
浄化する圧縮空気とを示す。第８図は、圧縮空気が圧力
パッド４を浄化しながらラム２がほとんど完全に退入し
た状態を示す。

第９図は、ラム２が充分に退入した状態で、開閉弁１１
が閉じられて真空源および圧縮空気源が圧力パッド４か
ら分離された第１図と同様の状態を示す。

本実施例では、特に、アルミニウム合金に適用される押
し出し工程に関して説明されているが、本発明は圧力押
し出し可能な他の物質にも適用され得る。

本発明による動作の原理の要約を以下に説明する。

圧力サイクルは、従来の固定パッドに対しては標準的で
あり、自動モードで開始する。コンテナ５はダイ６の内
面に対向して閉塞されシールされる（第２図）。押し出
される熱されたアルミニウム合金ビレット１２は、圧力
ローダによって圧力中心線位置にまで持ち上げられ、圧
力パッド４上の上昇された圧力点によってコンテナ５の
方向へ押され、それにより圧力パッド４のベル状部分は
開いた状態とされる（第３図）。

圧力パッド４およびビレット１２は、パッド４の主要部
分の外径が押し出しコンテナ５の口径以下となるメイン
ラム位置装置信号となるまで進出する。

この時点で、ビレット１２は大気圧でほとんど空気と置
き換えられ、真空開閉弁９は、ビレット１２周辺のコン
テナ５内の残りの空間と押し出し圧力ラム２内に形成さ
れている貯蔵部７に蓄えられた空間との間の圧力差が等
しくなるように作動し始める（第４図）。

ビレット１２を圧縮する以前の真空サイクルにおいて、
真空はビレット１２の前後から空気を引き込むことが可
能であることを特筆しなければならない。

真空サイクルは、空気がダイ６を介して引き込まれるの
で、すべてのダイ６において最初のビレット１２上では
使用できない。このことは、ダイの空間にはアルミニウ
ムが存在せず、自由に空気を流通させることができるの
で、真空性を不必要に下げてしまうという結果となる。

パッド４は、ビレット１２のダイ６内面に対する抵抗力
によって該パッド４におけるベル状部分が閉じられて、
圧力がビレット１２が固められたことを示すまで、充分
な真空が供給されつつ進出する。

この時点で、真空は適切な弁９の作用によってパッド４
から分離される（第５図）。

通常の押し出しは、圧力パッド４が指定の技術者によっ
て決定された最終押し出し位置に近づいた第２のメイン
ラム位置装置信号となるまで行われる。

この時点で、圧縮空気弁１１はパッド４の内部に圧力を
加え始め、パッド４のベル状部分に開放圧力を加丸る。

押し出し圧縮機１は、押し出し位置の限界に達するまで
進出し続ける。

サイクルにおける従来の［剥離あるいは復帰（ｓｔｒｉ
ｐ　ｏｒ　ｒｅｔｕｒｎ）　Ｊ部分では、メインラム２
は減圧して、パッド４がダイ６の面上の圧縮された廃棄
アルミニウムから退入し始める。

パッド４のベル状部分に適用される空気圧は、パッド４
が引っ込んで制御状態で積極的にベル状部分を開放する
ように、廃棄面に対して該ベル状部分を保持する。パッ
ド４が廃棄物から後退する以前にパッド４内部に空気圧
を加えることによって、ベル状部分をパッド４の本体か
ら分離させるように、圧力ベル状部分に正圧が加えられ
る（第６図）。

パッド４は、該パッド４の貫通によるベル状部分および
パッド本体の間のギャップを通しての正圧の空気流の排
出、浄化として機能する、をともなって、充分な位置に
戻るまで後退し続ける（第８図）。

（効果） 本発明による押し出し圧縮機の動作の利点は、以下の様
に要約することができる。

１、通常のローディング押し出しサイクルを中断するこ
となく、アルミニウム等の物質がコンテナ内に固められ
る以前に、ガスの一部取り除くことができ、押し出し圧
縮機の製造サイクルの時間を短縮できる。

２、ガスを取り除く動作は、特に、コンテナの孔内の範
囲内（その空間は押し出されるアルミニウム合金の塊等
の物質によって占められていない）であって、通常、大
気内のエアーギャップとして知られている、圧力パッド
と押し出しダイ面との間の空間に向けられている。コン
テナ孔内およびシールされた押し出しダイばかりでなく
圧力パッドが密閉圧力容器を形成しているため、アルミ
ニウム合金等の物質が固められていないことによってガ
スを取り除（動作が可能であり、アルミニウム合金ビレ
ット等の物質周辺の空間は、真空システムによって決め
られる圧力変化によって影響される。

３、固定圧力パッドは、押し出し圧力を受けている間は
、コンテナの壁又は孔内によって規定された隙間のシー
ルを形成する直径まで膨張する。

従来の脱ガスサイクルにおいては圧力パッドは二度膨張
し、−度目はアルミニウム合金を固める場合、二度目は
圧縮ガスを取り除く為に後退した後である。従って、本
発明では、真空工程は、圧力パッドが膨張する回数を５
０％に減少し、疲労による圧力パッドの機械的破損の可
能性を低下させ得る。

４、従来の脱ガスサイクルを短縮することによって、押
し出しサイクル中の制御ギアの動作の回数ばかりでなく
、減圧、メインラムの動作の逆転、およびコンテナ部品
に関する動作の回数を、それぞれ減少し、従って部品の
疲労および消耗を減少させ得る。

４、　　　ρ。　な：日 第１図は、押し出し圧縮機とグイを取り外したコンテナ
とを示す。

竿２図は、押し出し圧縮機とグイで密閉されたコンテナ
とを示す。

第３図は、押し已し圧縮機と圧力パッドおよびコンテナ
の間に挿入されたビレットとを示す。

第４図は、コンテナ内に挿入されたビレットと、該ビレ
ット、パッド、グイ板およびコンテナの間の空間に加え
られた真空とを示す。

第５図は、分離された真空とビレットを押し出しするた
めに進出するラムを示す。

第６図は、圧縮空気が圧力パッドに接続された押し出し
工程の最終段階を示す。

第７図は、進入するラム、コンテナから取り外された押
し出しグイおよびコンテナと圧力パッドを浄化する圧縮
空気とを示す。

第８図は、圧縮空気が圧力パッドを浄化しながら退入す
るラムを示す。

第９図は、完全に退入したラムと、真空と、圧力パッド
から分離された圧縮空気源とを有する第１図と同様の状
態を示す。

１・・・押し出し圧縮機、２・・・ラム、３・・・中空
押し出しステム、４・・・パッド、５・・・コンテナ、
６・・・押し出しグイ、７・・・真空貯蔵部、８・・・
第２真空ライン、９・・・真空開閉弁、１０・・・圧縮
空気ライン、１１・・・圧縮空気開閉弁、１２・・・ビ
レット。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビレットコンテナ内部の圧力パッドと押し出しされ
   るビレットとダイの押し出し面との間の空間が、押し出
   しを開始する前に、圧力パッドおよび中空の押し出しス
   テムを介して吸引されることによって完全に真空化され
   ることを特徴とする押し出し成形方法。 ２、前記空間が真空貯蔵部を介して真空源に接続されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３、前記真空貯蔵部が押し出し圧縮機の中空押し出しラ
   ム内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載
   の方法。 ４、前記真空貯蔵部が開閉弁を有する真空ラインを介し
   て前記空間に接続されていることを特徴とする請求項２
   又は３に記載の方法。 ５、圧縮空気ラインおよび開閉弁が前記真空ラインに接
   続されていることを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６、ラムと、中空押し出しステムと、圧力パッドと、ビ
   レットコンテナと、該コンテナをシールし得る押し出し
   ダイと、を備えた押し出し圧縮機であって、 真空貯蔵部が第１真空ラインを介して真空ポンプに接続
   されるとともに、第２真空ラインと該中空押し出しステ
   ムと該圧力パッドとを介して、該圧力パッドと該コンテ
   ナと押し出しされるビレットと該ダイの押し出し面との
   間に規定される空間に接続されていることを特徴とする
   押し出し圧縮機。 ７、前記真空貯蔵部がラム内部にあることを特徴とする
   請求項６に記載の押し出し圧縮機。 ８、前記第２真空ラインが、それに接続する圧縮空気源
   を備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の
   押し出し圧縮機。 ９、前記圧力パッドは断面が変形可能であることを特徴
   とする請求項６から８のいずれかに記載の押し出し圧縮
   機。