JPS5857249B2 - アルミニウムフクゴウビレツトノ セイサクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアウトサイドクラッドチューブ製造のための
アルミニウム複合ビレットの新しい製作方法に関する。

アルミニウムチューブの外側の防蝕を目的としてアウト
サイドクラッドチューブが、ルームクーラ等々に使用さ
れ始めているが、このチューブを押出し成形する場合に
芯材と外皮材とからなる複合ビレットが必要となる。

従前の上記複合ビレットを製作する手段としては第４図
示のように例えは７０７２鋳塊をボール盤等で穴明は加
工し、然る後に旋盤等で内径仕上げをした外皮材１に芯
材２を装入し機械的嵌合によって製作する方法あるいは
外皮材１の一端をスウエージングマシン等で絞り加工す
るかスピニング加工して絞って口付けをした後、芯材２
を装入し抽沖合せを行なうことにより製作する方法を採
用しているが、前者によれは機械加工時に発生するダラ
イ粉のロスが大きく、歩留が極めて悪くしかも量産が困
難で且つ品質的にも機械的嵌合によるギャップの存在が
押出したアウトサイドクラッドチューブにブリスターを
発生させる等の問題があった。

また後者ではスウエージングやスピニングで絞ると、チ
ャック３で掴まれる部分が極端に加工硬化して脆くなり
、抽伸ダイス４で抽伸する際、破断してしまうと云う欠
点がある。

更に、この点については抽伸時に大きな圧着率を期待す
ることができず、単に、外皮材１を芯材２の外表面に押
付ける程度の圧着効率しかなく、従って、圧着境界に空
気のタイドプールが生じ、押出時のアプセットによるビ
レット径の増加に伴う空気の侵入が発生する等々の問題
がある。

さらに、上記従前技術ではいずれも短尺のインゴットに
可能であって、製造能率増大に伴う例えば７〜８ｍの如
き長尺インゴットへの変換気運が強い現状においては実
質的にその実施が困難となりつつある。

この発明は上記問題点を一挙に解決して生産能率がよく
品質が確かな押出クラッドチューブを得ることの可能な
複合ビレットを得ることにより、大幅なコストダウンが
期待できるようにしたものであり、その特徴とするとこ
ろは、鋳型モールド内面にその外面が接し副子の埋合部
がその内側に挿入される底金と、埋合部がネジでかつそ
の部分の外径が前記底金の底部に形成された孔の内径よ
りも大きい副子とを採用し、鋳型モールド中に前記副子
埋合部を内持する前記底金を挿入した後アルミニウム又
はその合金溶湯を注入してインゴット・＼ラドを形成す
ると共に引続き連続鋳造を行なって芯材を作る工程と；
スカルピングされた芯材の外径よりも直径において３乃
至３０１ｎｒＩＬ大きい内径を有すると共にショルダ先
端内径がインゴットヘッド外径より大きくしかも芯材と
は異種のアルミニウム合金皮材を前記スカルピングされ
た芯材に遊嵌した後に副子又はインゴットヘッドを掴ん
で抽伸加工する工程と；を含む点にある。

以下、この発明の具体的構成の一例を、第１図第２図お
よび第３図を参照して詳述すると、第１図において、１
０は鋳型モールドであって、鋳床１１にウオークジャケ
ット１２を介して支持されている。

１３は鋳型モールド１０の内面にその外面が接した底金
であって、サポータ１４にて支持されている。

この鋳型モールド１０はアルミニウム製でこの内に底金
１３が入り、この時、どの高さに入ることになってもよ
いように、昇降台１６にボルト等で取付けられたサポー
タ１４の先端爪部１５が係合する爪部１７が幾段にも設
けである他、底金１３の底部には中子用の孔１８を有す
る。

１９は強度の大きい例えは鉄台金製の副子であって、上
部に埋合部となるネジ２０を有し、下部に着脱自在なバ
ンドル２１を有するプラー係合部２２を備えており、ネ
ジ２０の部分が一ヒ記孔１８の内径よりも実質的に大き
いものとされて底金１３に内持されている他、係合部２
２に昇降台１６にボルト等で取付けたプラー３０が係合
している。

従って、鋳型モールド１０の内面に底金１３の外面を接
し、サポータ１４の先端爪部１５で底金１３を支持せし
めると共に、この底金１３に副子１９の埋合部であるネ
ジ２０を内挿するのであり、この時、爪部１７を幾段に
も設けることによって、モールド１０のどの高さの所に
インゴットショルダ２３を作るかが選択的に決められる
。

即ち、鋳型モールド１０に対する底金１３と副子１９の
組立は、底金１３はこれが割型となっており、また、サ
ポータ１４はこれが昇降台１６に周方向所定間隔おいて
実施例では４箇所で着脱固定自在とされているので、該
サポータ１４のひとつ又は２つを昇降台１６より取外し
ておき、該取外した箇所から割型の底金１３を装入して
鋳型モールド１０に挿嵌し、しかも、副子１９を同様に
装入して底金１３の孔１８に埋合部２０が内持されるよ
うに順次組付け、底金１３と副子１９を組立ててから、
取外されていたサポータ１４を昇降台１６に取付け、副
子１９の爪部１５を爪部１７に係合するのである。

このように組立てられた後、モールド１０内に溶湯を注
湯するのであり、その注湯された溶湯は底金１３の孔１
８が埋合部２０で栓をされている状態にあるので洩れる
ことは少ない。

そして、ヘッド２４が一部又は全部固まった後、連続的
にアルミニウムまたはこの合金溶湯がモールド１０内に
注湯され、同時に昇降台１６が矢印で示すように下降を
初めて連続鋳造が行なわれてインゴット本体が造形され
る。

インゴット本体が造形された後には、該インコツト本体
を型より抜く必要があるが、これはまずジャケット１２
内の水を抜いてモールド１０を鋳床１１より外し、イン
ゴット本体のヘッドの上部から冶具を用いて吊った状態
にしておき、インゴット本体の落下を防１１＝する。

そして、サポータ１４とプラー３０の昇降台１６への取
付ボルトを取外すとともに、底金１３に対するサポータ
１４の係合、副子１９に対するプラー３０の係合を解放
せしめ、前記冶具を用いてインゴット本体を底金１３、
副子１９とともに吊上げ、鋳造装置より搬出させ、その
後、底金１３を分解するのである。

インゴット本体のショルダ２３の角度は第２図示の皮材
本体２５のショルダ２６角度と同一にした方が望ましい
けれども必すしも一致しなくともよい。

ヘッド２４の外面は底金１３の内面で形成され、両者が
抜き取り方式の場合は抜き易いように底金１３の内面に
テーパを設ける他、離型剤として潤滑剤等を予め塗布し
てもよい。

また、底金１３はＳ１１型ときれており、その内向に潤
滑剤を生布すると共に側面にタブを設けてこれをボルト
接合等で固定してもよい。

サポータ１４は周方向において大体４箇所設けられるが
これをリング状にして割型としてもよく、サポータ支持
リング２７にて支持しである。

このサポータ支持リング２７はサポータ１４が連続鋳造
開始時に底金１３を一定高さに保持することを約束する
ために設けられるもので、連続鋳造開始と共にサポータ
１４がその内側を摺動降下する。

中子１９の埋合部はネジ２０とされているが、必要に応
じて注湯前にネジ２０に離型剤として潤滑剤が塗布され
る。

このネジ２０は鋳造後および抽伸加工後に中子１９をイ
ンゴットから抜取るのに寄与される。

そして、インゴットヘッド２４は所定の加工が終れば鋳
塊切断工程で長いクラッドインゴットを短いクラッドビ
レットに切断する際に切除され、全くのアルミニウム屑
となり、従って、この屑を再利用するためにもヘッド２
４と中子１９とがネジ２０で結合されていることはそれ
らを容易に分離できる点で有利となり、この時、着脱自
在なバンドル２１は有効に利用される。

このようにして連続鋳造されたヘッド付き芯材は次に必
要に応じて表面酸化物を除去するためにシェービング又
は切削によるスカルピング工程に入る。

即ち、表面に酸化膜があると皮材と圧着した後もこれが
存在することになり、押出し後押出クラッドチューブの
芯材と皮材との境界に主としてこれが存在することにな
り、耐蝕性上および曲げ加工や抽伸加工など押出クラッ
ドチューブの品質の多大な低下をもたらす。

皮材は第２図示のように本体２５とこれの一端に一体的
とされた軸方向に対して５乃至４５度の角度をもつ頭部
ショルダ２６を有し、芯材とは異種のアルミニウム合金
であり、ショルダ２６は口締め加工或いは極軽度の締り
加工等により容易に付与され、この時、本体２５の内径
がスカルピングした芯材の外径よりも直径寸法において
３〜３０ｍｍの範囲で大きいことが大切である。

即ち、芯材外表面も皮材内表面も美麗に仕上げられてい
るので挿入組立時に相互に大きな引傷を付けないため本
体２５の内径が芯材の外径より３ｍｍＪＪ上の寸法とさ
れているのであり、引傷が生じると抽伸時に圧着率の大
きな場合、ダイスの部分で傷のある皮材の部分が破断し
たり、押出後、押出クラッドチューブのクラツド率のバ
ラツキを大きくするなと好ましくないからである。

また、３０間以上であると前記の心配はないが、抽伸圧
着時に皮材の断面減少率（加工率）が大きくなり、本体
２５近傍のショルダ２６が破断したり、顕著な場合には
皮材本体２５自体の破断をも招来する。

この数値範囲は工業的生産において使用される１５０〜
４００ｍｍφのインゴットを芯材とする時全く妥当とな
る。

インゴットヘッド２４の長さは中子１９の長さを考慮し
て自在に決定されるが、長すぎても経済的に好ましくな
いし、短かすぎると圧着抽伸時に、ダイスベアリング而
と芯材表面とで把持される所謂把持力が小さくなり、ス
ポイルと称されるところのダイス孔に入るのは芯材だけ
で皮材はダイス孔前で全くストップする現象が生じ皮材
が全くダイスによって絞られないこととなり、インゴッ
トのクラツディングが全く不可能となる。

第３図は抽伸機のチャック２８で中子１９をチャッキン
グして抽伸ダイス２９を介して抽伸圧着する場合を示し
ており、この場合、タイス孔径は中子１９およびヘッド
２４の外径より太きいが、芯材外径より大きくても小さ
くてもよく、これは皮材本体２５の肉厚と圧着率との関
係で決定される。

しかし、皮材外径よりは必ず小さいことが必要であり、
芯材に皮材をかぶせた後に、上記の圧着抽伸がなされる
。

この圧着抽伸工程を経ると長大なりラッドインゴットが
製作され、これは押出加工に供する前に、適当な長さに
輪切りされて複合ビレットとなる。

この発明は以上の通りであって、皮材を芯材にかぶせる
ため有効な手段として連続鋳造の段階から考慮されてい
るばかりか、最も望ましい抽伸時における皮材と芯材と
のギャップを明白にすると共に従前の方法では考慮され
ていない日付は方法を採用しているのである。

また、連続鋳造から始まり抽伸加工に至るまで一貫して
このヘッドつまり口付は部が役立つと共に、事後の屑処
理でも至極容易に分離されるので屑となるヘッドの再溶
解による再利用等が従前より極めて容易となり、これら
によって押出クラッドチューブの大幅なコストダウンが
約束されるのである。

この発明の好適実施例を示すと次の通りである。

２００ｍｍφの３００３合金芯材を鋳造するに際し、そ
の直径８０ｍｍφ、埋合部の深さ１−７０ ｍｍ。

ネジ部はＭ２Ｏの中子と、内径１６０關φ、内側深さ２
２０關の底金とを採用して、３００３溶湯を７５０℃で
鋳込んでヘッドを凝固させた直後に連続鋳造を開始して
芯材を得た。

そして、この芯材を１９２醋φにスカルピングし、一方
、予め押出加工およびストレッチ加工により２０８間φ
内径で肉厚１４間の７０７２合金皮材を口絞り加工して
長さ５０ｍｍでショルダ先端内径１８０間φのショルダ
を用意した。

そして、この約１６．５°の角度をもつショルダを前記
芯材にかぶせた後、孔径２０３間φの抽伸ダイスに通し
て圧着した。

この複合インゴットを切断した後、圧着状況を観察する
ため、断面マクロ検査を行ない万能投影機で皮材と芯材
の境界を調べた結果、キスや空気のクイドプールは全く
なく良好な圧着を示していた。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に使用する装置−例であって、第１図は
連続鋳造による芯材を作る工程の断面図、第２図はショ
ルダの断面図、第３図は抽伸加工工程の断面図、第４図
は第３図に対応する従前例の断面図である。 １０・・・・・・鋳型モールド、１３・・・・・・底金
、１８・・・・・・底部孔、１９・・・・・・中子、２
０・・・・・・埋合部（ネジ）、２３・・・・・・芯材
、２５・・・・・・皮材、２９・・・・・・抽伸ダイス
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アウトサイドクラッドチューブ製造用の複合ビレッ
   トを作る方法であって、鋳型モールド内面にその外面が
   接し副子の埋合部が、その内側に挿入される中子用の孔
   を有する底金と、埋合部がネジでかつその部分の外径が
   前記底金の底部に形成された孔の内径よりも大きい副子
   とを採用し、鋳型モールド中に前記副子埋合部を内持す
   る前記底金を挿入した後、アルミニウム又はその合金溶
   湯を注入してインゴットヘッドを形成すると共に弓続き
   連続鋳造を行なって芯材を作る工程と；芯材の外径より
   も直径において３〜３０ｍｍ大きい内径を有すると共に
   ショルダ先端内径がインゴットヘッド外径より太きくし
   かも芯材とは異種のアルミニウム合金皮材を芯材に遊嵌
   した後に副子又はインゴットヘッドを掴んで抽伸加工す
   る工程と；を含むことを特徴とするアルミニウム複合ビ
   レットの製作方法。