JPS591486B2 - アルミニウム合金の鋳造ビレット表皮層除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アルミニウム合金の鋳造ビレットを押出し
成形する工程の前に行なわれる表皮剥離工程で使用され
る装置に関する。

アルミニウム合金の鋳造ビレットの表面には酸化皮膜が
生じているほか油その他の異物が付着しており、これを
そのまま押出し成形に付すると、製品の表面に酸化物等
による汚損が生じるため、最近では押出し成形の前にビ
レットの表皮層を除去することが広く行なわれている。

その手段の一つとして旋盤により外周面を螺旋状に除去
する方法もあるが、これによると多数本を処理する場合
には極めて非能率であるため、最近ではワイヤブラシや
砥石ローラー等による研削法や苛性エツチング法等が採
用されている。

しかし、そのいずれの場合も、除去したアルミニウム合
金が粉末あるいは液に溶解した状態となるため回収が極
めて困難である。

この発明の目的は、上記従来の欠点を解決することにあ
り、鋳造ビレットの表皮層を迅速に除去できると共に、
除去された切粉が回収の容易な断片となること、更に、
既設の押出し成形機に付設されるように案出したことに
ある。

この発明による構成は、加熱炉に連続して表皮剥離部を
設け、鋳造ビレットを適切な温度に加熱して表皮を除去
するもので、表皮剥離部はダイスによられるが、ダイス
にあけた丸孔をその内径を入口側より後方へ順次大きく
拡がるテーパーを付け、該丸孔の入口側端部に環状刃を
設け、更に入口側端に環状刃より連続して前人した内面
を有する項四陥部を形成し、且つ環状刃に複数の切欠を
間隔おきに設けたものであり、また、加熱炉には鋳造ビ
レットを炉内へ挿入し且つ表皮剥離部へ送る供給装置を
設け、表皮剥離部には鋳造ビレットをダイスへ送り込み
且つ引き出す押送り装置を備えたものである。

以下、この発明を実施例によって説明する。

第１図に示される如く、加熱炉１と表皮剥離部２とをコ
ンベア３を介して連続して設置し、表皮剥離部２より更
にコンベア４を介し既設の押出し成形機（図示せず）に
連なるものである。

加熱炉１には、鋳造ビレットａを加熱炉１内へ挿入し且
つ押し出して表皮剥離部２へ送り込む供給装置５が備え
である。

図示する供給装置５はシリンダーである。

表皮剥離部２は、ダイス６とダイス６の前後に設けた押
送り装置７，７で構成されるもので、ダイス６は円盤の
中心部に鋳造ビレットａが貫通し得る円孔８を、その内
径が入口側より出口側へ順次大きく拡がるテーパーを付
けて設け、円孔８の入口側周縁に沿って環状刃９を形成
し、入口側面に環状刃９より骨太した断面円弧状を成す
環状凹陥部１０を形成したものである。

更に環状刃９の周面に複数の切欠１１を間隔をおいて設
けである。

前後の押送り装置７，７は、鋳造ビレットａを上下に挾
む鼓状ローラー１２を複数組設け、モーター１３で回転
させるようになっており、各ローラー１２の窪んだ胴回
りに防滑用の溝条１３が形成しである。

この発明に係る装置は上記の構成であるが、この装置に
ついて最も苦心したのはダイス６の構造であって、第１
０図はこの発明の完成に先立って実験したダイスを示し
、そのうちイ図のダイスではビレットの表皮層を切削す
る途中でビレットの押込み抵抗が極端に大きくなってそ
れに逆って押込むとビレットが中太りの状態になり、口
図のダイスでは切削開始で中太りになってしまった。

これに対してこの発明のダイス６によれば、環状刃９で
ビレットａの同一外周面を同時に切削するが、切削した
剥離片すが環状凹陥部１０の彎曲した内面に沿って拡大
しながら反転することによってよこに分裂すると共に渦
巻いてたてにも分裂し、その断片が間断なく落下するた
め、ビレットａをダイス６に貫通させる際にその抵抗が
極端に大きくなることはない。

第７図は、ビレツ）ａをダイス６に貫通させる最高押出
力とビレットａ表面の切削厚との関係を示したもので、
ビレットａの長さ５６０ｍｍ、直径１７８ｍｍ、加熱温
度４５０℃、切削速度５００龍／秒とした場合である。

このグラフより多少のばらつきはあるものの、０．８ｍ
ｍの切削厚でわずか２トン前後の押出力があればよいこ
とになるので、押送り装置７の規模が型材の押出成形の
一連装置に対して極端に大きくはならない。

第８図は、ビレットの加熱温度と最高押出力との関係を
示したもので、切削厚０．８ ｍｒｆｔ、その他の条件
は上記と同様にした場合である。

これによれば、３００℃乃至６００℃の範囲で押出力は
非常に低い値を示し、４００°ｑ乃至５００℃では最も
低い値を示す。

そして低い押出力であるほどビレット表面がきれいにむ
け、例えば１００℃以下で切削すると、ビレット表面に
横じわのようなむくれが生ずる。

次に、第９図は、ビレットの加熱温度４５０°Ｃにおけ
る切削速度と最高押出力との関係を示したもので、この
グラフより切削速度が速くなればなるほど最高押出力は
低下する。

このことは、型材を成形する一連の装置にこの発明に係
る装置を組み入れるのに適していることを示している。

なぜなら型材の押出し成形においては、ビレットを加熱
して型材の押出機にかけるので、両装置で加熱炉１を併
用し、加熱炉と型材の押出機間にビレットを切削する装
置すなわちダイス６及び押送り装置７を設けても、型材
の押出機に至るまでにおけるビレットの放熱による熱損
失を押えることができるからであって、このようにすれ
ば作業の一貫化を図ることができる。

また、ダイス温度の影響として、ダイス６を３００℃乃
至４００℃に加熱すれば最高押出力は２０乃至３０係前
後低下する。

また、ダイス面に潤滑剤を塗ればさらに１０乃至２０係
低下する。

しかしながら、あまり押出し負荷を低くすると押出し中
にダイス６とビレットａの軸心がずれて片側の表皮層だ
けしか切削しない結果になってしまった。

これは、ダイス６の環状刃９の形状及びその向きｄとの
関係からビレットａの切削中にそれが環状刃９から受け
る反作用で自然に軸心が調節されるが、押出し負荷が低
くて上記反作用がビレットａの重み等による他の作用よ
りも劣った場合に軸心がずれるものと考えられる。

また、この発明のダイス６ではビレットａのずれた軸心
が復帰する妨げとならないように環状刃９の内径を先端
から基端に順次大きく形成しであるため、軸心は容易に
調節される。

この発明による表皮層除去装置によれば、加熱炉に連続
して表皮剥離部を設け、ダイスの円孔にテーパー付け、
環状刃の周縁に環状凹陥部を設けたことから、鋳造ビレ
ットの表皮層を抵抗少なく確実に切削さね、剥離処理が
迅速になり、しかも本発明の装置は既設の押出し成形機
に直結することが出来るので、表皮を除去した鋳造ビレ
ットを即座に押出し成形機に送り込むことが出来、その
間に再び酸化現象が生起する恐れがなくなるものである
。

また、ダイスに環状凹陥部が形成しであるため、切削さ
れた切粉は環状凹陥部によって反転して渦巻き状に排出
し、しかも環状刃に切欠が設けであるため、切粉は帯状
の断片として排出され、回収が容易になるものである。

更に本発明のダイスで処理した際、第６図図示の如く、
剥離処理された鋳造ビレットａ′の外周に長手方向に沿
って凸条Ｃが形成されるが、押出し成形時に、その初期
において鋳造ビレットａ′の外周面とコンテナ１４の内
周面との間に空隙が生じるが、この空隙より空気が抜は
出され、製品への空気巻き込みを防止することが出来、
しかも加熱炉で加熱を押出し成形時に有効に利用される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による表皮除去装置を示す側面図、第
２図はダイスを示す正面図、第３図は同じく断面図、第
４図は押送り装置を示す正面図、第５図はダイスによる
表皮除去状態を示す断面図、第６図はビレットをコンテ
ナに挿入した当初の状態を示す断面図、第７図、第８図
及び第９図はそれぞれこの発明の切削実験例をグラフで
表わす図、第１０図はこの発明の構成をもつダイスに至
る以前に試作したダイスを示す断面図である。 １・・・・・・加熱炉、２・・・・・・表皮剥離部、５
・・・・・・供給装置、６・・・・・・ダイス、７・・
・・・・押送り装置、８・・・・・・円孔、９・・・・
・・環状刃、１０・・・・・・環状凹陥部、１１・・・
・・・切欠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱炉１と表皮剥離部２とが連続して備えてあり、
   加熱炉１に鋳造ビレットａを炉内へ送り込み且つ送り出
   して表皮剥離部２へ送る供給装置５を設け、表皮剥離部
   ２にダイス６とダイス６の前後に鋳造ビレットａをダイ
   ス６へ差し通し且つ送り出す押送り装置７が設けてあっ
   て、ダイス６に円孔８を内径が加熱炉１と対向する入口
   側より後方へ広くなるテーパーを付けて設け、該円孔８
   の入口側端部に環状刃９を形成すると共に、入口側端面
   に環状刃９の先端から連続して前人した内面を有する環
   状凹陥部１０を形成し、且つ環状刃９に複数の切欠１１
   を間隔を置いて設けであるアルミニウム合金の鋳造ビレ
   ット表皮層除去装置。