JPH07241644A - 押出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ダイス２と、成形パンチ３と、押出パンチ４と
よりなり、ダイス２内に投入された成形材料６を成形パ
ンチ３で押圧することによりダイス２と押出パンチ４の
間から押出して所定形状の成形品を形成する押出装置に
おいて、潤滑剤量が少なくともダイス２と成形パンチ３
の間における縦バリの発生を確実に防止する。 【構成】ダイス２は押出パンチ４に対して浮動状態で保
持され、成形パンチ３の押圧の動きに追従して押出しパ
ンチ４に近接する方向へ移動しながら成形材料を押し出
すように構成されたことを特徴とする。ダイス２と成形
パンチ３は一体となって移動するため、ダイス２型面に
対して成形材料６が摺接するのが防止される。したがっ
て潤滑剤皮膜が削り取られるのが防止され、縦バリの発
生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出装置に関する。本
発明の押出装置は、凹部などの中空部をもつ成形体を形
成する場合などに用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】加熱された金属材料をダイスに投入し、
一端側から成形パンチで押圧することにより、他端側に
配置された押出パンチとダイスの間から材料を押出して
所定形状に形成する熱間押出成形方法が知られている。
例えば先端に容器状の凹部をもつ中空成形品を熱間押出
成形で形成するには、図３及び図４に示すような押出装
置が用いられている。この押出装置は、基台１００に固
定された略筒状のダイス１０１と、基台１００に固定さ
れダイス１０１の一端開口に挿入された中空押出パンチ
１０２と、ダイス１０１の他端開口に配置された成形パ
ンチ１０３とから構成されている。

【０００３】この押出装置では、先ずノズル３００から
潤滑剤がダイス１０１内周表面と中空押出パンチ１０２
の表面に吹き付けられる。過剰の潤滑剤は、中空押出パ
ンチ１０２とダイス１０１の間の隙間を通り、ダイス１
０１と基台１００の間の図示しない排出通路から排出さ
れる。そしてダイス１０１の他端開口から加熱された金
属材料２００が投入されると、成形パンチ１０３が下降
して金属材料２００を押圧する。すると金属材料２００
は中空押出パンチ１０２とダイス１０１の間のキャビテ
ィ１０４に充填され、図４に示すように容器状の凹部を
もつ成形体が形成される。

【０００４】成形体が冷却後、成形パンチ１０３が上昇
すると、ノックアウトピン１０５が上昇して成形体が離
型される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】熱間押出成形に用いら
れる潤滑剤は、パンチとダイスの摺動抵抗を小さくする
ばりでなく、パンチやダイスを冷却して過熱による損傷
を防止するために用いられている。ところが上記したよ
うな形状の押出装置では、中空押出パンチ１０２がダイ
ス１０１の奥方に位置しているため、潤滑剤を吹き付け
にくいという問題がある。この問題は潤滑剤を多量に吹
き付けることにより解決できるが、上記形状の押出装置
では、潤滑剤の排出通路の開口面積を大きくすると押出
し時に金属材料がその開口に侵入してバリとなるという
不具合がある。したがって排出通路の開口面積は小さく
せざるを得ず、潤滑剤の排出が円滑とはいえないため、
多量に潤滑剤を吹き付けると潤滑剤の残留による不具合
が発生する。

【０００６】また、成形パンチ１０３による押圧時に
は、金属材料２００が成形パンチ１０３とダイス１０１
の間に侵入して縦バリが発生するという問題がある。こ
れは成形パンチ１０３の押圧により金属材料２００がダ
イス１０１内周表面と摺接するため、ダイス１０１に付
着していた潤滑剤皮膜が削り取られてしまうからであ
る。そして潤滑剤は多量に用いられないのであるから、
削り取られた潤滑剤皮膜を再生するために潤滑剤を補給
することも困難である。

【０００７】このように成形品に縦バリが形成される
と、次工程でその縦バリが成形品に圧着され打ち込み傷
となって不良品となるため、縦バリの除去工程が必要と
なるなど工数が多大となるという不具合がある。本発明
はこのような事情に鑑みてなされたものであり、潤滑剤
量が少なくとも縦バリの発生を確実に防止することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の押出装置は、略筒状のダイスと、ダイスの一端側に
配置された成形パンチと、ダイスの他端側に配置された
押出パンチとよりなり、ダイス内に投入された成形材料
を成形パンチで押圧することによりダイスと押出パンチ
の間から押出して所定形状の成形品を形成する押出装置
であって、ダイスは押出パンチに対して浮動状態で保持
され、成形パンチの押圧の動きに追従して押出しパンチ
に近接する方向へ移動しながら成形材料を押し出すよう
に構成されたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の押出装置では、ダイスは押出パンチに
対して浮動状態で保持されている。そして成形材料がダ
イス内に投入され成形パンチが成形材料を押圧する際に
は、ダイスは成形パンチとほぼ一体となり成形パンチの
押圧の動きに追従して押出パンチに近接する方向へ移動
する。

【００１０】ダイスは成形材料を保持した状態で成形パ
ンチとともに押出パンチに近接し、成形材料は押出パン
チと当接した後に成形パンチにより押圧されるのである
が、そのときダイスも共に移動する。つまり成形パンチ
とダイスの相対位置が変化することなく成形材料が押圧
されるのであるから、ダイスと成形材料の相対移動もほ
とんどなく、成形パンチとダイスの境界部分に隣接する
成形材料は変形することがない。したがってダイスの型
面の潤滑剤皮膜が削り取られるのが防止される。そして
成形材料が成形パンチとダイスの間に侵入することがな
いので、縦バリの発生が確実に防止される。

【００１１】また成形パンチの押圧前後では、ダイスと
押出パンチの位置関係が変化するのであるから、実施例
に示すようにダイスに潤滑剤吹き付けノズルの開口を設
けることにより、押出し時には成形材料の侵入が困難と
なる位置とすることが可能となる。これにより押出パン
チを一層効率よく冷却することができ、一層長寿命とす
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
及び図２に本実施例の押出装置を示す。この押出装置は
金属材料を熱間で押出成形するものであり、受圧台１
と、ダイス２と、成形パンチ３と、中空押出パンチ４
と、保持部材５とから主として構成されている。

【００１３】受圧台１には複数の凹部１０が形成され、
凹部１０内には円柱状の支持ピン１１がスプリング１２
を介して配置されて、支持ピン１１は付勢部材としての
スプリング１２により凹部１０から上方へ突出する方向
へ付勢されている。また受圧台１の中央には、中空押出
パンチ４が上下方向への所定距離以上の移動を規制され
た状態で保持されている。

【００１４】ダイス２は略筒状をなし、下端面が支持ピ
ン１１に当接した状態で支持ピン１１によって支持され
た状態で保持されている。つまりダイス２は、支持ピン
１１の上下動に伴って上下に移動自在に保持され、受圧
台１及び中空押出パンチ４に対して浮動状態で保持され
ている。ダイス２の型面には、下方から径の小さな第１
円筒型面２０と、第１円筒型面２０に連続して上方へ向
かって徐々に径が拡張する円錐型面２１と、円錐型面２
１の他端から上方へ延びる径の大きな第２円筒型面２２
と、第２円筒型面２２の上端に形成されたリング状の第
１段部２３が形成されている。またダイス２の上端外周
部には、リング状の第２段部２４が形成されている。

【００１５】さらにダイス２には、第１円筒型面２０に
開口するノズル穴２５が貫通して形成され、ノズル穴２
５には図示しない潤滑剤供給装置のパイプ２６が連結さ
れて第１円筒型面２０の開口から潤滑剤を噴出可能に構
成されている。ダイス２の外周には、筒状の保持部材５
が受圧台１に固定されて配置されている。保持部材５の
上部には内周側へ突出する係止凸部５０が設けられ、ダ
イス２の第２段部２４と係合することでダイス２の上方
への移動を規制している。また保持部材５には切り欠き
穴５１が形成され、ダイス２のノズル穴２５から延びる
パイプ２６のダイス２の上下動に伴う移動が可能となっ
ている。

【００１６】成形パンチ３は２段の円柱状をなし、先端
に小径部３０と、小径部３０から段差部３１を経て連続
する大径部３２とから構成されている。小径部３０の径
はダイス２の第２円筒型面２２の径に対応し、段差部３
１は第１段部２３に当接して係止されるように構成され
ている。中空押出パンチ４には、上端部に円柱型部４０
が形成され、円柱型部４０の下部には大径部４１が形成
されている。円柱型部４０の径は第１円筒型面２０の径
より小さく、大径部４１の径が第１円筒型面２０の径に
対応している。また中空押出パンチ４にはノックアウト
ピン４２が軸方向に移動可能に配置され、円柱型部４０
の先端から突出可能となっている。

【００１７】上記のように構成された本実施例の押出装
置の作用を以下に説明する。成形前の状態では、ダイス
２はスプリング１２の付勢力により上方へ付勢され、図
１に示すように第２段部２４が係止凸部５０に当接した
状態で保持されている。このときノズル穴２５の開口は
中空押出パンチ４の円柱型部４０に対向した位置とな
り、潤滑剤の吹き付けにより中空押出パンチ４を充分冷
却することができる。そしてダイス２と受圧台１の間に
は広い隙間７が存在しているので、隙間７近傍の図示し
ない排出通路から潤滑剤を円滑に排出することができ
る。またダイス２の上部からも潤滑剤が供給され、第１
円筒型面２０、円錐型面２１及び第２円筒型面２２も冷
却されるとともに潤滑剤皮膜が形成される。

【００１８】次に加熱された金属材料６がダイス２内に
投入され、成形パンチ３が下降する。成形パンチ３が下
降して段差部３１が第１段部２３に係合すると、ダイス
２は成形パンチ３の下降に追従しスプリング１２の付勢
力に抗しながら下降する。したがって金属材料６もダイ
スとともに下降し、金属材料６とダイス２の摺動はほと
んど生じない。

【００１９】そして成形パンチ３及びダイス２の下降に
より金属材料６が中空押出パンチ４に当接した後は、金
属材料６は押圧力により変形して円柱型部４０と第１円
筒型面２０との間の筒状空間を充填し、図２に示すよう
に筒部６０が形成される。このときも金属材料６はダイ
スとともに下降するため、変形するのは第１円筒型面２
０及び円錐型面２１の位置にある部分が主であり、第２
円筒型面２２に接触する部分の金属材料６にはほとんど
変形が生じない。したがって第２円筒型面２２の潤滑剤
皮膜が削り取られるのが防止されている。そして成形パ
ンチ３とダイス２の間に金属材料６が侵入することがな
く、縦バリの発生が確実に防止されている。

【００２０】成形品が冷却後、成形パンチ３が上昇する
とノックアウトピン４２が上昇駆動される。これにより
成形品は先ずダイス２から離型され、中空押出パンチ４
がそれに追従して上昇した後受圧台１の係止凸部１３に
当接して移動が規制されると、ノックアウトピン４２が
中空押出パンチ４より突出するようにさらに駆動され、
成形品は中空押出パンチ４から離型される。そして第２
段部２４が係止凸部５０に当接した位置でダイス２は浮
動状態で保持され、潤滑剤が供給され次の成形に備え
る。

【００２１】なお、本実施例の押出装置によれば、金属
材料６が中空押出パンチ４に当接する直前まではダイス
２と中空押出パンチ４の間には隙間７が存在する。した
がって図示しない隙間近傍の排出通路から潤滑剤を円滑
に排出することができ、押出装置内への多量の潤滑剤の
吹き付けが可能となる。また、成形パンチ３の押圧前後
では、ダイス２と中空押出パンチ４の位置関係が変化す
ることから、本実施例に示すようにダイス２にノズル穴
２５の開口を設けて、中空押出パンチ４を集中的に冷却
するようにしても、成形途中にはノズル穴２５の開口は
大径部４１で塞がれた状態となるため、ノズル穴２５に
金属材料６が侵入することはない。このノズル穴２５の
開口を充分大きくとることにより、中空押出パンチ４へ
の多量の潤滑剤の吹き付けが可能になり、中空押出パン
チ４の過熱が防止され、中空パンチ４の長寿化が促進さ
れる。

【００２２】なお、上記実施例ではダイス２を浮動状態
で保持するのに付勢部材（スプリング１２）を用いた
が、本発明はこれに限るものではなく、流体圧力などを
利用して浮動状態で保持し成形パンチ３の押圧と同期さ
せてダイス２を移動させる構造、磁力などを付勢部材と
して用いた構造など、種々の構成を採用することができ
る。

【００２３】また上記実施例は金属材料の熱間押出装置
であったが、本発明は冷間押出にも利用でき、また金属
以外に樹脂又はゴムなどの材料の押出成形にも適用する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】すなわち本発明の押出装置によれば、成
形パンチとダイスとの境界部に隣接する部分で成形材料
の変形がほとんど生じないので、最小限の潤滑剤量で縦
バリの発生を確実に防止することができ、バリ取りなど
の工数を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の押出装置の押出前の状態を
示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例の押出装置の押出後の状態を
示す断面図である。

【図３】従来の押出装置の押出前の状態を示す断面図で
ある。

【図４】従来の押出装置の押出後の状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１：受圧台 ２：ダイス
３：成形パンチ ４：中空押出パンチ ５：保持部材
６：金属材料 １１：支持ピン １２：スプリング ２
５：ノズル穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略筒状のダイスと、該ダイスの一端側に
   配置された成形パンチと、該ダイスの他端側に配置され
   た押出パンチとよりなり、該ダイス内に投入された成形
   材料を該成形パンチで押圧することにより該ダイスと該
   押出パンチの間から押出して所定形状の成形品を形成す
   る押出装置であって、 前記ダイスは前記押出パンチに対して浮動状態で保持さ
   れ、前記成形パンチの押圧の動きに追従して前記押出し
   パンチに近接する方向へ移動しながら前記成形材料を押
   し出すように構成されたことを特徴とする押出装置。