JPS592890Y2 - 複動形直間兼用押出プレスのマンドレル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はビレットとコンテナ内壁との間に、動摩擦の
ない状態で管状製品を押出す所謂間接押出プレスに係り
、より具体的には直接押出しに兼用できる構造としたさ
い、マンドレルチップの位置がそれぞれ異なるのをメカ
ニカル的に切換え変更自在で、かつ、上記各位置におい
てマンドレルを停止できるようにしたマンドレル装置に
係り、その主たる目的はマンドレルの保持精度が良好で
、かつ、押出しの全ストロークにわたってプレス全力量
を押出しのために消費できるようにした点にある。

小さい内径の製品を押出す場合、移動マンドレル方式で
あればマンドレルの径が小さいので穿孔中にマンドレル
が座屈したりビレットからの熱影響によりマンドレルの
温度が上昇し押出中ビレットとマンドレル間の摩擦力に
耐えないほどマンドレルの強度が低下することがあり、
固定マンドレル方式であれば、マン下しルは先端のみ細
くしそれ以外の部分は必要強度に応じて大きくすること
が出来上述の問題点は解消できるがこの場合マンドレル
とビレット間の摩擦によってマンドレルが前進しようと
するのを阻止しておくことが必要である。

すなわちマンドレルが前進すれば押出される製品の内径
が一定でなくなり、ついにはダイの押出孔をも塞ぐおそ
れも生ずるからである。

したがって間接押出しプレスではダイステムの中をとお
って製品が押出されることから直接押出しプレスに比し
て製品外径が一般に小さいので、固定マンドレル方式を
採用することが多い。

いま第１図に従って固定マンドレル方式の場合にマンド
レルに加わる力を分析してみる。

第１図においてＡはコンテナであり、該コンテナＡの前
方端部にはダイステムＢの先端に取付けられたダイＣが
嵌合しており、後方端部には加圧ステムＤの先端に取付
けられた押盤Ｅが進退自在に嵌合している。

Ｆは前方端部がＤｍ２の径をなす小径部を有し他の部分
がＤｍｌの径（ダイの内径よりも大）をなすマンドレル
であり、Ｇはビレットである。

今、マンドレルＦ先端部の段部に加わる圧力をＰｌ、押
盤Ｅの先端がらｌだけ離れた位置でマンドレルＦに加わ
る圧力をＫＰＩ押盤押盤光端からダイＣ後端までの距離
をＬ、マンドレルＦのビレットＧとの摩擦係数をμとす
ると、マンドレルＦに作用する摩擦による押出方向に前
進しようとする前向きの力Ｆ１は、 Ｆ１＝μπＤｍ１ｆｏＬＫＰｌｄｌ となり、マンドレルＦに、ビレットの変形抵抗に基因し
押出方向と逆方向に作用する後向きの力Ｆ２は ρは材料の変形抵抗 Ｄｃは製品外径 Ｄｐは製品の外径 押出初期の段階はコンテナ内に残存するビレットの長さ
が長い為にマンドレルに加わる摩擦力が大きく、Ｆ１≧
Ｆ２となり、マンドレルは前向きの力を受けるが、固定
マンドレル方式ではマンドレルが押出位置より前方へ移
動するのを阻止している為問題はない。

しかしながら押出終期においてコンテナ内に残存するビ
レットの長さが短かくなった時はマンドレルに加わる摩
擦力が小さくなり、Ｆ１＝≦Ｆ２となることが、すなわ
ち、マンドレルが後向きの力を受けることがあり、この
ような場合にはマンドレルは前方への移動のみでなく後
方への移動をも阻止しておく必要が生ずる。

（但しＤｍｌとＤｍ２の差が少い場合には後方への移動
を阻止しておく必要はない）。

従来、マンドレルの後方への移動を阻止する手段として
、押出中、マンドレルの前進側の油圧をある一定圧力で
リリーフさせることによってマンドレルを前向きに押し
つけるような力を発生させ、これによってマンドレルが
後退するのを防ぐ手段が採られている。

すなわち、リリーフ圧力をＰＬとするとＰＩＸ（マンド
レルピストンの加圧側の断面積）〉マンドレルに働く後
向きの力となるようにＰｌを設定すればマンドレルの後
退を防ぐことができる。

しかしながら、このような手段を採った場合、ＰＩＸ（
マンドレルピストンの加圧側の断面積）の力量だけ押出
しに有効な力量の損失になる。

すなわち、ＰＩＸ（マンドレルピストンの加圧側の断面
積）の力は主ラムを後退させる向きに働くからである。

第２図Ａは直接押出しの場合の押出必要力量と主ラムス
トロークとの関係を示すグラフ、第２図Ｂは間接押出し
の場合のそれであるが、直接押出しの場合は、押出終期
においてコンテナ内に残存するビレットが短かくなれば
、（ビレットとコンテナとの摩擦力及びビレットとマン
ドレルとの摩擦力）ｆｏの減少が大きく、したがって押
出必要力量も小さくなり、マンドレルが後退しないよう
にＰｌの圧力でリリーフさせたとしても、（ｆｏの減少
力量）＞ＰＩＸ（マンドレルピストンの加圧側の断面積
）となり、リリーフにより失なわれる力量によって押出
しが不可能になることはない。

しかしながら間接押出しの場合は、押出終期において、
コンテナ内に残存するビレットが短がくなったとしても
、（ビレットとマンドレルとの摩擦力） ｆｏ ’の減
少が小さく、押出必要力量もほとんどかわらず、マンド
レルの後退を防ぐ為にＰｌの圧力でリリーフを行なった
とすると、そのリリーフにより主ラムを後退させる側の
力がｆ。

′の減少量よりも大きいと、押出しが不可能になる場合
がある。

したがって、間接押出しの場合は、マンドレルの後退を
阻止する手段として、このようにリリーフ等の手段を採
ることは極めて不利である。

本考案者等は上記実状に鑑み、特公昭 ５２−１０４０８号公報で開示したように固定マンドレ
ル方式で、押出中マンドレルとビレットとの摩擦力が、
ビレットの変形抵抗に基因しマンドレルを押出方向と１
よ逆方向へ移動させるように作用する押出反力より大で
あることから、マンドレルが押出方向に前進しようとす
るのを阻止するとともに、押出終期においてコンテナ内
に残留するビレットの長さが短かくなり前記摩擦力が前
記押出反力より小になることから、マンドレルが押出方
向後方に移動しようとするのを押出力を減少させること
なく阻止するようにした管状製品の間接押出し手段の開
発に成功したが、本考案者はさらに鋭意研究の結果、複
動形直間兼用押出プレスに上記技術を適用可能としたも
のである。

以下、図面を参照して本考案の具体例を詳述すると、第
３図乃至第５図に示す本考案の基本実施例において、１
はプレスプラテン、２は主シリンダフレームで、両者は
前後に対面して図外のプレスベッドに立設され、対角線
上に配したコラム３で剛結されて、ここにラーメン構造
としたプレス架構体を構成している。

なお、プレス方向を前、その逆を後として統一すれば、
プレスプラテン１は前方にあり、主シリンダフレーム２
は後方にある。

４は間接押出に用いるダイステムで、長尺円筒形を呈し
てプレスプラテン１のプレス中心後面に支持され、自由
端には製品外径を定めるダイ孔５を有する。

６は直接押出に用いるダイ工具で、ダイボルスタ、ダイ
バラ力、ダイ類の組立体から成り、製品外径を定めるダ
イ孔７を有する。

なお、ダイステム４とダイ工具６はプレスプラテン１の
プレス中心後面に交換自在に取付けられる。

８は主シリンダで、主ラム９はそのシリンダ８に嵌合さ
れている。

１０はクロスヘッドで主ラム９に一体として形成され、
そのプレス中心には前方突出状として加圧ステム１１が
形成され、加圧ステム１１は中空構成とされている。

１３はサイドシリンダで、主シリンダフレーム２とクロ
スヘッド１０との間に対角線配置で設けである。

１４はコンテナで、コンテナホルダ１５で保持されてク
ロスヘッド１０とプレスプラテン１１の間に配され、か
つ、その内部にビレット収容孔ＩＢがプレス中心上に貫
設しである。

１７はコンテナ移動シリンダで、主シリンダフレーム２
に対角線配置で設けられ、そのピストンロッド１８のエ
ンドがコンテナ移動フレーム１９に連結しである。

コンテナ移動フレーム１９は主シリンダフレーム２とク
ロスヘッド１０との間にあって、該移動フレーム１９と
コンテナホルダ１５は対角線配置としたタイロッド２０
で連結されている。

２１はマンドレルピストンで、主ラム９内に形成された
マンドレルシリンダ２２に嵌合され、マンドレルホルダ
２３を介してマンドレル２４がプレス中心上に前方に延
びており、マンドレル２４は加圧ステム１１に内挿され
ている。

２５はテールロッドで゛、マンドレルピストン２１より
後方に延び、主ラム９および主シリンダフレーム２を貫
通しており、該ロッド２５にはネジ部２６を介してスト
ッパ２７が軸方向に移動自在として設けられている。

なお、このストッパ２７は第５図１で示す如く前後に一
対あて２個設けたときには軸方向に不動としてもよい。

２８はストッパタイロッドで、主シリンダフレーム２の
後壁より上記テールロッド２５の外域に各々平行として
延設され、この各タイロッド２８には前後一対のストッ
パフレーム２９が設けである。

３０は切換えストッパで、ストッパフレーム２９の各対
向側に上下−組として設けられ、ストッパ移動シリンダ
３１の伸縮動を介して上記テールロッド２５上のストッ
パ前後面に対して係脱自在とされている。

上記構成の本考案の基本具体例において、間接押出プレ
スに従って管状製品を押出成形するプレスサイクルを詳
述すると、第３図はコンテナ１４にビレットＢを装入し
、ビレットＢのアブセット工程を経た姿勢を示し、第５
図１はその後ビレットＢのビアシング工程をした状態を
示しているが、まず、ビレットアプセット工程は押盤１
２とビレットＢを図外のビレットローダ等でプレス中心
に進入せしめ、コンテナ１４の後退勤を介してビレット
Ｂをコンテナ１４内に挿入後、主ラム９とサイドシリン
ダ１３を前進せしめて実施されるものである。

この第３図の体勢からピアシリンダするには前後一対の
ストッパ移動シリンダ３１．３１のうち後方は縮少させ
、前方は伸長させた状態で、マンドレル移動シリンダ２
２の前進側に圧油を送油すれば、マンドレルピストン２
１が前進し、これによって加圧ステム１１内のマンドレ
ル２４が一緒に前進されてビレツ）Ｂの穿孔がなされる
。

第５図１に示す如くダイステム４のダイ孔５に対してマ
ンドレル２４のチップ２４ ａが臨出したとき、ストッ
パ２７が切換えストッパ３０の後面に当接し、ここにチ
ップ２４ ａとダイ孔５の位置が設定され、その後、後
方の切換えストッパ３０をシリンダの伸長を介してスト
ッパ２７の後面に係合すると、第５図１で示す如くスト
ッパ２７はその前後に切換えストッパ３０．３０が係合
し、ここに押出中にマンドレル２４が前後方向に移動し
ようとするのがメカニカル的に阻止されるのである。

このようにしてダイ孔５とチップ２４ ａで製品形状を
定めてから、加圧ステム１１とコンテナ１４を共に前進
させると、コンテナ内壁とビレットの間に動摩擦のない
状態で押出加工がなされるのである。

そして押出中および押出終期において上述したようにマ
ンドレル２４が移動しようとする力はストッパ２７と切
換えストッパ３０の協働作用でメカニカル的に阻止され
るのであり、マンドレル２４の精度保持が約束されると
共に押出しの全ストロークにわたってプレス全力量を押
出しに消費できるのである。

なお、押出終了後のディスカードと製品の切断工程を経
てプレス１サイクルが終了するが、この種工程は従前同
様に実施できるので、その詳細は割愛する。

上記のサイクルは間接押出の場合であり、これを直接押
出に従う場合の具体例が第４図および第５図２に図解さ
れている。

まず、直接切換えにあたって、第４図の位置にあるスト
ッパ２７を後方に向って移動させる。

このストッパ２７の移動長さは間接押出のときのダイ孔
５の位置と直接押出のときのダイ孔７の位置がプレス方
向において位置変更する長さであって、上述したように
ストッパ２７が前後一対あて設けてあればその移動は必
要でない。

そしてダイステム４に代替してダイ工具６をプレスプラ
テン１に取付け、第４図に示す如くコンテナ１４の前面
をダイ工具６の後面に接当させる。

然る後に、クロスヘッド１０を無負荷前進させ、コンテ
ナ内にビレットと押盤１２を挿入する。

また、コンテナをダイ後面に当接させた後、加圧ステム
の移動によりビレットと押盤１２をコンテナ内に挿入す
る。

そして、マンドレルシリンダ２２に圧油を送油すれば、
マンドレル２４がダイ孔７に向って前進し、ここにビレ
ットの穿孔が前述同様に実施され、これまた同様にスト
ッパ２７が第５図２で示す如く切換えストッパ３０．３
０にて挾持されて直接押出時においても押出中および押
出終期においてマンドレル２４がプレス方向の前後に移
動しようとされるのがメカニカル的に阻止されるのであ
る。

なお、第５図３は一対の切換えストッパ３０のシリンダ
を共に縮少してストッパ解除にしたもので、このように
すれば、移動マンドレルとして使用することができ、所
謂流し押しができるのでふス この考案は以上の通りであって、本考案に従えば所期目
的が有効かつ確実に達成できてその実用的価値は著大で
ある。

即ち、本考案は、直接押出しと間接押出しとを兼用可能
な複動形押出しプレスのマンドレル装置において、該マ
ンドレル装置はプレス軸心上でプレス軸方向に移動可能
に設けられたマンドレルを含むマンドレル系と；マンド
レル先端部が直接押出し時のダイ孔及び間接押出し時の
ダイ孔に遊嵌するようにマンドレル系をそれぞれの押出
し方式におけるダイ孔と対応する位置で停止させるマン
ドレル切換機構と；からなり、マンドレル切換え機構は
前記マンドレルに後方延設状として共軸上に延設された
テールロッドに設けられたストッパと；プレス架構体の
後面側に構成されたストッパフレームに具備されて前記
ストッパの前後面に対して係脱自在な一対の切換えスト
ッパと；からなり、該切換えストッパのそれぞれは直接
押出し時のダイ孔及び間接押出し時のダイ孔にマンドレ
ル先端部がそれぞれ対応した位置においてマンドレルの
プレス軸方向の移動を拘束するために前記テールロッド
上のストッパの前後面に対して係脱自在′とされている
ことを特徴とするものであるから、直接兼用形の複動形
押出しプレスにおいてそれぞれ異なる位置となるマンド
レルチップ（マンドレル先端部）をメカニカル的に確実
に切換固定できるのであり、このさい、マンドレルと共
軸心としてテールロッドを延設せしめ、該テールロッド
上にストッパを設け、プレス架構体の後面側に具備せし
めたストッパフレームに切換えストッパを設けて所謂テ
ールロッドタイプとしていることから、マンドレルの保
持精度が良好にできながら、マンドレル装置の保守点検
も容易にできるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定マンドレル方式による間接押出しにおける
マンドレルに加わる力を示す原理図、第２図Ａは直接押
出しの場合の、第２図Ｂは間接押出しの場合の押出必要
力量と主ラムストロークとの関係を示すグラフ、第３図
は本考案の基本例で間接押出としたときの側断面図、第
４図は第３図のプレスを直接押出しとしたときの側断面
図、第５図１．２．３は上記プレスのマンドレル切換え
時の各要部断面図で、第５図３は直・間双方を示して移
動マンドレルとしたさいを示している。 １・・・プレスプラテン、２・・・主シリンダフレーム
、３・・・コラム、４・・・ダイステム、５・・・ダイ
孔、６・・・ダイ工具、７・・・ダイ孔、８・・・主ラ
ム、１４・・・コンテナ、２１・・・マンドレル移動ピ
ストン、２４・・・マンドレル、２７・・・ストッパ、
２９・・・ストッパフレーム、３ｏ・・・切換えストッ
パ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直接押出しと間接押出しとを兼用可能な複動形押出しプ
   レスのマンドレル装置において、該マンドレル装置はプ
   レス軸心上でプレス軸方向に移動可能に設けられたマン
   ドレルを含むマンドレル系と；マンドレル先端部が直接
   押出し時のダイ孔及び間接押出し時のダイ孔に遊嵌する
   ようにマンドレル系をそれぞれの押出し方式におけるダ
   イ孔と対応する位置で停止させるマンドレル切換機構と
   ；からなり、マンドレル切換機構は前記マンドレルに後
   方延設状として共軸上に延設されたテールロッド上に設
   けられたストッパと；プレス架構体の後面側に構成され
   たストッパフレームに具備されて前記ストッパの前後面
   に対して係脱自在な一対の切換えストッパと；からなり
   、該切換えストッパのそれぞれは直接押出し時のダイ孔
   及び間接押出し時のダイ孔にマンドレル先端部がそれぞ
   れ対応した位置においてマンドレルのプレス軸方向の移
   動を拘束するために前記テールロッド上のストッパの前
   後面に対して係脱自在とされていることを特徴とする複
   動形直間兼用押出プレスのマンドレル装置。