JPH06269849A - クリーンアウトディスクを用いた複動式直接押出プレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 クリーンアウトディスクとフリーダミーブロ
ックをコンテナと同軸上に位置させることによってマン
ドレルをコンテナと同軸上に位置させ，シェル残し押出
中のマンドレルの芯精度を向上させて肉厚精度の高い押
出管を得る。 【構成】 押出ステム８ａの前部に配設されてコンテナ
１ａとの相対移動によりビレット１０の加圧押出をなす
フリーダミーブロック１１と，シェル掻き落としを行な
うクリーンアウトディスク１２であり，クリーンアウト
ディスクの先端側の小径部にフリーダミーブロックに設
けられた凹部１１ａに嵌合させると同時に大径部をコン
テナの内壁面に摺接可能に設ける。そして，クリーンア
ウトディスクとフリーダミーブロックによってマンドレ
ル５を係合保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，複動式直接押出プレス
に係り，特にフリーダミーブロックと押出ステム間にコ
ンテナ内面をクリーニングするクリーンアウトディスク
を採用することにより，押出中に除去されたコンテナシ
ェルをディスカード，フリーダミーブロック，クリーン
アウトディスクとともに，押出工程の一行程によって取
出すことを可能にしたクリーンアウトディスクを用いた
複動式直接押出プレスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】銅合金の直接押出では表面品質を確保す
るため，押出後，コンテナ内面に付着したコンテナシェ
ルを除去することが必須である。ところで，クリーンア
ウトディスクによってコンテナ内面に付着したコンテナ
シェルの掻き落としを製品押出と同時に行なうことは特
開昭６３−２９９８１４号公報によって知られている。

【０００３】すなわち，同公報には，押出ステムにおけ
るフリーダミーブロックに接合する頭部側に，前記フリ
ーダミーブロックと直列状に，かつフリーダミーブロッ
クとの間にシェル収容スペースを有するクリーンアウト
ディスク（またはクリーンアウトリング）を，コンテナ
の内径と適合する外径のもとに嵌設し，同押出ステムを
用いてコンテナに装填したビレットに対し，ダイスを介
して直接押出を行なえば，フリーダミーブロックによっ
てダイスを経て押出成形されていくビレットの後端に
は，予めシェル形成用代を見込んだ外径のフリーダミー
ブロックによりシェルがコンテナの内面に張付き状に逐
次形成されていくが，フリーダミーブロックの背後に直
列状に設けられたクリーンアウトディスクも押出ステム
と同行し，クリーンアウトディスクの外径はコンテナ内
径と適合径とされているため，ビレット内面に押出進行
とともに形成されていくシェルは，クリーンアウトディ
スクにより剥離されることが記述されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来のシェル残し押出における直接押出プレスでは，コン
テナの軸芯と押出ステムの軸芯が同軸上に位置すること
が必須要件となる。もし，両軸が少しでも偏芯している
と，クリーンアウトリング内径側が押出ステム頭部の段
部に嵌設されていても，外径側がコンテナ内径と適合す
ることは困難となるため，コンテナの軸芯と押出ステム
の軸芯を同軸上に位置させるための軸芯調整に多大な時
間を要するといった欠点があった。また，上記従来のシ
ェル残し押出のダイスより押出された製品が中実材のも
のには適合であるが，最近特に需要の多い肉厚精度の高
い押出管を安定して生産しようとするとマンドレルを有
する複動式直接押出プレスを用いることが必要となる。
ところが，シェル残し押出の場合，ダミーブロックの外
径はコンテナ内径より一般的に例えば２〜３ｍｍ小さく
製作されているため，フリーダミーブロックのコンテナ
内装填時に偏芯してフリーダミーブロックとコンタナと
は同軸上に位置させることができない。この状態でマン
ドレルによってフリーダミーブロックを介しビレットの
ピアシングを行なうと，コンテナと同軸上に位置したマ
ンドレルの先端部分がコンテナと偏芯状態にあるフリー
ダミーブロックでガイドされてしまうため，ピアシング
が完了した時には，ダイスの軸芯とマンドレルの軸芯と
が同軸にならずにマンドレルの位置精度の影響を受けて
押出管に偏肉が生じ肉厚精度が低くなるといった欠点が
あった。

【０００５】本発明は，上記従来の問題点に着目し，ク
リーンアウトディスクとフリーダミーブロックをコンテ
ナと同軸上に位置させることによってマンドレルをコン
テナと同軸上に位置させ，シェル残し押出中のマンドレ
ルの芯精度を向上させて肉厚精度の高い押出管を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明に係るクリーンアウトディスクを用いた複動
式直接押出プレスでは，押出ステムの前部に配設されて
コンテナとの相対移動によりビレットの加圧押出をなす
フリーダミーブロックと，前記フリーダミーブロックと
押出ステム間にあってビレット加圧押出時に生じるシェ
ルの掻き落としを行なうクリーンアウトディスクであっ
て，加圧押出時にビレット側に位置する前記クリーンア
ウトディスクの先端側をフリーダミーブロックに設けら
れた凹部に嵌合可能な小径部に形成するとともに，後端
側をコンテナのビレット装填孔に摺接可能な大径部に形
成し，さらに，前記クリーンアウトディスクとフリーダ
ミーブロックの中央部プレス軸方向にマンドレルを係合
保持する貫通穴を設けた構成にする。

【０００７】

【作用】コンテナ内を摺接可能なクリーンアウトディス
クを設け，クリーンアウトディスクの先端側にフリーダ
ミーブロックに設けられた凹部に嵌合保持されているの
で，シェル残し押出中，フリーダミーブロックはコンテ
ナと同芯に保持しながら前進され，生じたコンテナシェ
ルの厚みが均一となり，マンドレルの軸芯もコンテナの
軸芯と同軸上に保持されつつクリーンアウトディスクに
よりコンテナ内面に張付き状に逐次形成されたコンテナ
シェルが剥離される。このため，肉厚精度の高い押出管
が容易に得られる。

【０００８】

【実施例】以下，本発明に係るクリーンアウトディスク
を用いた複動式直接押出プレスの具体的実施例を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係る
押出状態を示す縦断面図，図２はクリーンアウトディス
クを用いて押出しを行なう押出プレス全体の断面正面
図，図３ないし図１４はクリーンアウトディスクを用い
てコンテナシェルを押出工程時に同時除去処理する状態
を示す説明図であって，図３は押出開始前の機器の初期
状態位置を示す正面図，図４はコンテナシール，ビレッ
トローダ上昇を示す正面図，図５はマンドレルの一時前
進状態を示す正面図，図６は押出ステムの前進とＮｏ．
１ビレットローダの下降状態を示す正面図，図７はアプ
セット状態を示す正面図，図８はビレットのピアシング
を示す正面図，図９は押出ステム前進による押出管の押
出しを示す正面図，図１０はビレット押出し完了に伴う
マンドレルの後退を示す正面図，図１１は切断鋸刃によ
る押出管の切断を示す正面図，図１２は押出管の搬送状
態を示す正面図，図１３はシェル，ディスカード，フリ
ーダミーブロック，クリーンアウトディスクの取出し状
態を示す正面図，図１４は押出開始前の状態を示す正面
図である。

【０００９】まず，本発明に係るクリーンアウトディス
クおよびフリーダミーブロックとの組合せによるシェル
残り押出しを行なうとともに押出管を得るために用いる
複動式直接押出プレスを図２により説明する。

【００１０】図２において，符号２１は固定盤２２に取
付けたメインシリンダ，２３はメインシリンダ２１に摺
動自在に取付けたメインラム，符号２０はメインラム２
３に連結した移動枠であり，移動枠２０は図示していな
いガイド上を摺動させるようにした。メインラム２３は
移動枠２０の前進用であり，移動枠２０の後退用として
は，固定盤２２にシリンダ２５を固定し，シリンダ２５
のピストンロッド２６を移動枠２０の一部に固定した。
また，ピアサクロスヘッド２７を軸線方向に摺動可能に
設け，ピアサクロスヘッド２７を，ピアサシリンダ２０
中に摺動自在に取付けたピアサラム２８に取付けた。ピ
アサラム２８はピアサクロスヘッド２７前進用のラムで
ある。ピアサクロスヘッド２７には図示しない後退用の
シリンダが取付けてある。

【００１１】符号８ａは移動枠２０の先端に取付けた円
筒状の押出ステム，５は押出ステム８ａ中に摺動可能に
設けたマンドレルである。マンドレル５はマンドレルホ
ルダ６にねじで締結され，ウォーム機構７によってマン
ドレルホルダ６が回動されたり，マンドレル５とマンド
レルホルダ６間のねじが締付けられたりする。そして，
前記マンドレル５およびマンドレルホルダ６は，メイン
クロスヘッド８に保持され，マンドレル５とメインクロ
スヘッド８とはそれぞれ別々の油圧機構によって往復動
される。

【００１２】図２に示すようにコンテナホルダ１は，エ
ンドプラテン２に接して設けられるダイス３に対向する
位置に，油圧シリンダ４によって水平な軸線方向に移動
可能に取付けられ，その内部にコンテナ１ａを有し，コ
ンテナ１ａ内にはビレット１０が収納される。また，ダ
イス３はエンドプラテン２とコンテナホルダ１間にあっ
てマシンの半径方向（ビレット１０の押出プレス方向と
直交する方向）に往復自在に設けられたダイスライド４
０上に載置されている。このダイスライド４０上には押
出プレス位置に設けられたダイス３と離間した位置にあ
るディスカード受け４１が連結解除容易なフックで連結
されて配設され，ビレット１０の押出時にはダイスライ
ド４０を移動してダイス３が押出プレス位置になるよう
にし，ビレット１０の押出しが完了し，切断鋸刃で切断
後はダイスライド４０を移動してディスカード受け４１
を押出プレス中心位置に移動して，押出ステム８ａを前
進させディスカード１７，フリーダミーブロック１１，
シェル１４ａおよびクリーンアウトディスク１２を一体
的にコンテナ１ａからディスカード受け４１側へ移載可
能に設けられている。一方，コンテナホルダ１とメイン
クロスヘッド８の中間位置には，ビレットローダ９が設
置されており，さらに，このビレットローダ９はＮｏ．
１ビレットローダ９ａとＮｏ．２ビレットローダ９ｂか
ら構成されている。なお，符号１１はフリーダミーブロ
ック，１８は切断装置を示す。

【００１３】次に，図１を用いて本発明に係る関連箇所
を説明する。銅および銅合金系によるビレット１０等の
押出成形に当り，ビレット１０の表面に鋳造により生成
する酸化膜を除去するために，クリーンアウトディスク
１２を用いる。このクリーンアウトディスク１２をビレ
ット１０の押出時には，押出ステム８ａの前端部に位置
させるとともに，クリーンアウトディスク１２の前端部
に位置させたフリーダミーブロック１１を介してビレッ
ト１０を押圧するように構成されている。

【００１４】前記クリーンアウトディスク１２は，大，
小径の円筒を同軸上に重畳的に配設し外形が段状形成さ
れた一体構造を有しており，小径部の円筒部を構成する
補助リング１２ｂと大径部の円筒部を構成する主リング
１２ａから構成されている。また，前記主リング１２ａ
の外径Ｄ₁ をビレット１０の押出時にコンテナ１ａの内
面に付着したコンテナシェル１４を掻き落とし可能なよ
うにコンテナ１ａの内径Ｄ₀ より若干小さくして形成
し，プレス軸方向に挿抜自在に嵌装可能なように微小な
ほぼ零に近い寸法となっている。このことより，主リン
グ１２ａの外周面部とコンテナ１ａの内面間にガタがな
いため，クリーンアウトディスク１２をコンテナ１ａ内
に挿入した状態下ではクリーンアウトディスク１２の傾
動が自ずと規制され，コンテナ１ａとクリーンアウトデ
ィスク１２とが同軸上に位置することになる。また，補
助リング１２ｂの外径Ｄ₃ を前記主リング１２ａの外径
Ｄ₁より小径に形成する。特に，コンテナ１ａの内径Ｄ₀
とフリーダミーブロック１１の外径Ｄ₄ 間に例えば２
ｍｍの隙間（Ｄ₀ −Ｄ₄ ）を設けた構成により押出時に
コンテナシェル１４残し押出しが行なわれた際，前記主
リング１２ａにより掻き落とされたシェル１４ａが逐次
堆積収容されるシェル収容空間部１５がフリーダミーブ
ロック１１と補助リング１２ｂ，主リング１２ａおよび
コンテナ１ａ間で囲繞された構成となっている。

【００１５】前記クリーンアウトディスク１２のプレス
軸方向の中央部には貫通された中央貫通穴１２ｃが設け
られている。特に，補助リング１２ｂの中央貫通穴１２
ｃ部にはマンドレル５の外径Ｄより若干大きい穴径を有
した一定長の突起状のガイド部１２ｄが配設されマンド
レル５を係合保持しており，ビレット１０のピアシング
時には，コンテナ１ａのビレット１０の装填孔に摺接自
在に嵌装された主リング１２ａと協働しながらコンテナ
１ａとマンドレル５とが偏芯することなく同軸上に位置
するようになっている。

【００１６】一方，前記クリーンアウトディスク１２の
補助リング１２ｂの押出方向前端部には，フリーダミー
ブロック１１が配設されており，このフリーダミーブロ
ック１１の後端部（補助リング１２ｂ側）に円形状に刻
設された凹部１１ａが形成され，前記補助リング１２ｂ
の外径Ｄ₃ が前記凹部１１ａに嵌合され落下しないよう
に構成されている。なお，前記凹部１１ａは円筒形状の
補助リング１２ｂに合わせて円形状としたが，補助リン
グ１２ｂの断面形状を例えば四角形や五角形などの多角
形状にしてもよい。

【００１７】また，前記フリーダミーブロック１１のプ
レス軸方向中央部にはマンドレル５の外径Ｄより若干大
きい中央貫通穴１１ｂが穿設されているが，前記したガ
イド部１２ｄとマンドレル５間の隙間とほぼ同一であっ
て，ビレット１０の押出時にビレット１０の一部が押出
方向と逆行する形でこの隙間に侵入しない程度に形成さ
れている。

【００１８】本発明に係るクリーンアウトディスクを用
いた複動式直接押出プレスの作動について述べると，押
出プレス前のダイス３，コンテナホルダ１，ビレットロ
ーダ９および押出ステム８ａ，マンドレル５の位置関係
（イニシャルポジション）は図３のようになっている。
図３の状態から，まず，コンテナホルダ１を前進させて
コンテナ１ａをダイス３に当接するとともに，ビレット
ローダ９上に押出方向からクリーンアウトディスク１２
に嵌合されたフリーダミーブロック１１とビレット１０
を載置する（図４）。次に，ピアサラム２８を作動させ
てマンドレル５を一時前進させ（図５），マンドレル５
の先端部をフリーダミーブロック１１，クリーンアウト
ディスク１２の中央貫通穴１１ａ，１２ｃに挿入し，ビ
レット１０の端面に当接する。この後，メインラム２３
を左方へ前進させて押出ステム８ａの先端をクリーンア
ウトディスク１２とフリーダミーブロック１１を介して
ビレット１０に接触させる（図６）とともに，円形状の
ビレット１０をコンテナ１ａの装填穴１０ａへ装入し，
ダイス３，ビレット１０およびフリーダミーブロック１
１の各端面を当接してアプセットを完了する（図７）。

【００１９】次に，ピアサラム２８を作動させてマンド
レル５を前進してビレット１０を挿通し，マンドレル５
の先端部をダイス３の製品押出部の中心位置に固定する
（図８）。続いて，メインラム２３を再び前進させて押
出ステム８ａを前進させてビレット１０を押圧し，ダイ
ス３から製品としての押出管１３を押出す（図９）。

【００２０】ビレット１０の押出しが終了した後，先に
ピアサラム２８を作動させてマンドレル５を後退し（図
１０），次いでメインラム２３を作動させて押出ステム
８ａを後退する。続いて，コンテナ移動用の油圧シリン
ダ４を作動させてコンテナホルダ１をダイス３から離反
させるとともに，切断装置１８を作動させて切断鋸刃１
６を回転させながら下降させることにより押出管１３を
切断する（図１１）。

【００２１】続いて，押出管１３は図示しない後面設備
の一部をなすローラテーブルによってエンドプラテン２
の後部側から搬送し除去されるとともに，ダイスライド
４０を移動してダイス３からディスカード受け４１が押
出プレス位置になるように移動する（図１２）。次い
で，コンテナホルダ１を再度前進させてコンテナ１ａを
ディスカード受け４１に当接させ，この状態でメインラ
ム２３を作動させて押出ステム８ａを再度前進させ，デ
ィスカード１７，フリーダミーブロック１１，これに続
くクリーンアウトディスク１２およびクリーンアウトデ
ィスクの主リング１２ａによって掻き落とされて圧縮，
堆積されたシェル１４ａとを一体的にディスカード受け
４１側に移載する（図１３）。

【００２２】この後，メインラム２３を作動させて押出
ステム８ａを後退させ右方へ移動するとともに，ピアサ
ラム２８を作動させてマンドレル５を後退限まで後退さ
せた後，続いてコンテナホルダ１も後退させダイスライ
ド４０を移動後，再度ダイス３を押出プレス中心になる
ように位置させて１プレスサイクルを完了する（図１
４）。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に，本発明に係るクリーンアウトディスクを用いた複動
式直接押出プレスは，押出ステムの前部に配設されてコ
ンテナとの相対移動によりビレットの加圧押出をなすフ
リーダミーブロックと，前記フリーダミーブロックと押
出ステム間にあってビレット加圧押出時に生じるシェル
の掻き落としを行なうクリーンアウトディスクであっ
て，加圧押出時にビレット側に位置する前記クリーンア
ウトディスクの先端側をフリーダミーブロックに設けら
れた凹部に嵌合可能な小径部に形成するとともに，後端
側をコンテナのビレット装填孔に摺接可能な大径部に形
成し，さらに，前記クリーンアウトディスクとフリーダ
ミーブロックの中央部プレス軸方向にマンドレルを係合
保持する貫通穴を設けたことにより，従来のように押出
ステムとコンテナのような厳密な同芯度を必要とせず，
コンテナと押出ステムの両軸芯を粗調整後クリーンアウ
トディスクを押出ステムの前部に配設するだけで，マン
ドレルが自動的にコンテナと同軸上に位置されるため芯
調整の作業時間が大幅に短縮される。さらに，クリーン
アウトディスクによって嵌合状態にあるフリーダミーブ
ロックもシェル残し押出中はコンテナと同軸状態を保持
したまま移動するため，生じたコンテナシェルの厚みが
均一となり，肉厚精度の高い押出管が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る押出状態を示す縦断面図
である。

【図２】クリーンアウトディスクを用いて押出しを行な
う押出プレス全体の断面正面図である。

【図３】押出開始前の各機器の初期状態位置を示す正面
図である。

【図４】コンテナシール，ビレットローダ上昇を示す正
面図である。

【図５】マンドレルの一時前進状態を示す正面図であ
る。

【図６】押出ステムの前進とＮｏ．１ビレットローダの
状態を示す正面図である。

【図７】アプセット状態を示す正面図である。

【図８】ビレットのピアシングを示す正面図である。

【図９】押出ステム前進による押出管の押出しを示す正
面図である。

【図１０】ビレット押出し完了に伴うマンドレルの後退
を示す正面図である。

【図１１】切断鋸刃による押出管の切断を示す正面図で
ある。

【図１２】押出管の搬送状態を示す正面図である。

【図１３】シェル，ディスカード，フリーダミーブロッ
ク，クリーンアウトディスクの取出し状態を示す正面図
である。

【図１４】押出開始前の状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１ａ コンテナ ３ ダイス ５ マンドレル ５ａ マンドレルチップ ８ａ 押出ステム ９ ビレットローダ １０ ビレット １０ａ ビレット装填穴 １１ フリーダミーブロック １１ａ 凹部 １１ｂ，１２ｃ 中央貫通穴 １２ クリーンアウトディスク １２ａ 主リング １２ｂ 補助リング １２ｄ ガイド部 １３ 押出管 １４ コンテナシェル １４ａ シェル １５ シェル収容空間部 １７ ディスカード ４０ ダイスライド ４１ ディスカード受け

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出ステムの前部に配設されてコンテナ
   との相対移動によりビレットの加圧押出をなすフリーダ
   ミーブロックと，前記フリーダミーブロックと押出ステ
   ム間にあってビレット加圧押出時に生じるシェルの掻き
   落としを行なうクリーンアウトディスクであって，加圧
   押出時にビレット側に位置する前記クリーンアウトディ
   スクの先端側をフリーダミーブロックに設けられた凹部
   に嵌合可能な小径部に形成するとともに，後端側をコン
   テナのビレット装填孔に摺接可能な大径部に形成し，さ
   らに，前記クリーンアウトディスクとフリーダミーブロ
   ックの中央部プレス軸方向にマンドレルを係合保持する
   貫通穴を設けたことを特徴とするクリーンアウトディス
   クを用いた複動式直接押出プレス。