説明

押出プレス

【課題】コンテナストリップ力を増大させるとともに、エネルギー効率を改善した機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスを提供する。
【解決手段】押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、コンテナをダイスと離間する方向に単独又はコンテナの移動手段と協働して少なくとも4種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム合金等の金属押出成形に用いる押出プレスに関するものであり、特に、機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスに係り、多機能化を図るとともに、アイドルタイムを短縮するようにした押出プレスに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、金属材料、例えば、アルミニウム又はその合金材料等による押出材(ビレット)を押出プレスにより押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部にステムが取り付けられており、ダイスにコンテナを押し付けた状態で、押出材(ビレット)を収納手段でコンテナ内に収納する。そして、メインラムを更に油圧シリンダの駆動により前進させることにより、押出材(ビレット)がステムにて押圧される。そこで、ダイスの出口部から、成形された製品が押出される。
【0003】
図2に機長を短くして省スペース化した従来型のショートストローク型押出プレスの構成を示す。図2の符号1はエンドプラテン、2は製品押出用のダイス9を備えたダイスライド、3は押出材(ビレット)12を収納するコンテナ14を保持するコンテナホルダ、4はメインシリンダハウジング、5はメインシリンダ、6はメインラム、7はメインラム6の先端に一体的に取付けたメインクロスヘッド、10はメインクロスヘッド13の移動に用いメインシリンダ5の左右水平外面部に設けたサイドシリンダである。
【0004】
メインクロスヘッド7の先端部にはステムスライダ11を、メインクロスヘッド7の前後進方向である軸線方向と直角な水平方向に摺動自在に取付けた。ステムスライダの一端にはエンドプラテン側に伸びた押出ステム13が取付けてあり、この押出ステム13を図示しないステムスライドシリンダによりプレス中心上と中心一から外れた押出ステムの待機位置の間で移動可能となっている。
押出材(ビレット)12は、図示しない押出材(ビレット)供給手段により、押出ステムが移動して形成された空間へ供給され、押出材(ビレット)押込み手段でコンテナ内に収納される構成となっている。
【0005】
そして、コンテナ14は、コンテナホルダ3にコンテナシリンダロッド15の一端部が取付けられ、このコンテナシリンダロッド15の他端部はメインシリンダ5の上下垂直外面部に設けたコンテナシリンダ16に接続されており、コンテナシリンダ16への圧油の供給によってコンテナ14をダイス9と押出ステム13との間で移動可能な構成となっている。(特許文献1参照)
【0006】
コンテナシリンダ16は、前進移動してダイス9に当接してコンテナ14の押出ステム側端面と押出ステム13が移動して形成した隙間に押出材(ビレット)12を供給する空間を得る前進動作と、アプセット後にコンテナ14内に残留する圧縮空気が排出される脱気工程における前後動作と、押出工程の完了後にディスカードを切断する際にコンテナ14が後退してシャー刃28が上下動するコンテナ14のダイス側端面とダイス9との隙間を確保するコンテナ14のストリップ動作と、ダイス9を交換するときにコンテナ14が後退してダイスライド2が水平移動するコンテナ14のダイス側端面とダイス9との隙間を確保するダイススライド動作する。更に、押出工程の進行に伴って低下するコンテナシール力を一定に制御する等圧押出制御においても動作する。
【0007】
ところで前記従来型の押出プレスでは、このようにコンテナシリンダ16をメインシリンダハウジング4へ取付ける構成としたので、押出プレスにおける他部品と、他機構との干渉の有無等の関係からコンテナストリップ力を大きくすることは、設計強度や構造上の困難を伴うという問題があった。
また、上記動作は前記コンテナシリンダ16によって行なわれることから、多量の圧油が供給されて無駄なエネルギーを消費し、エネルギー効率が悪いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平8−206727号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コンテナストリップ力を増大させるとともに、エネルギー効率を改善した機長を短くして省スペース化したショートストローク型の押出プレスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を解決するため本発明の請求項1に記載の押出プレスは、押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、前記コンテナをダイスと離間する方向に単独又は前記コンテナの移動手段と協働して少なくとも4種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、前記メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設けたことを特徴とする。
【0011】
本発明の請求項2に記載の押出プレスは請求項1に記載の発明において、前記4種の移動動作が、アプセット工程において生じる前記コンテナ内の圧縮空気を排出する脱気動作と、押出工程中に前記コンテナに作用するコンテナシール力を一定とする等圧押出動作と、押出動作終了後にビレットの押粕であるディスカードを前記コンテナ内から抜き出すディスカードストリップ動作と、押出サイクル完了後、前記ダイスを交換するときに当接した前記ダイスの端面と前記コンテナの端面との間に隙間を設けるダイスオープン動作であることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の押出プレスは請求項1に記載の発明において、前記コンテナの押動手段を、前記コンテナの移動手段より小径であり複数の油圧シリンダにより構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、コンテナを後退方向に移動するに際してコンテナの移動を補助する油圧シリンダをエンドプラテンに設けたので、メインシリンダハウジングの強度を損なうことなく、設計も容易化されてコンテナストリップ力を増大させることができる。
また、コンテナの押動手段はコンテナの移動手段より小径の油圧シリンダを用いる構成としたので、コンテナを後退移動させるに際しては少量の圧油供給で良く、所要動力を削減してエネルギー効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態を説明する押出プレスの縦断面図である。
【図2】従来の押出プレスの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明を図1に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の押出プレスの実施の形態を示し、1はエンドプラテン、2は製品押出用のダイス9を備えたダイスライド、3は押出材(ビレット)12を収納するコンテナ14を保持するコンテナホルダ、4はメインシリンダハウジング、5はメインシリンダ、6はメインラム、7はメインラム6の先端に一体的に取付けたメインクロスヘッド、10はメインクロスヘッド13の移動に用いメインシリンダ5の左右水平外面部に設けたサイドシリンダである。
【0015】
メインクロスヘッド7の先端部にはステムスライダ11を、メインクロスヘッド7の前後進方向である軸線方向と直角な垂直又は水平方向に摺動自在に取付けた。ステムスライダ11の一端にはエンドプラテン側に伸びた押出ステム13が取付けてあり、この押出ステム13を図示しないステムスライドシリンダによりプレス中心上と中心位置から外れた押出ステム待機位置との間で移動可能となっている。
押出材(ビレット)12は、図示しない押出材(ビレット)供給手段の先端部に載置されて、押出ステムが移動して形成された空間へ供給され、同じく図示しない押出材(ビレット)供給手段の先端部に設けた押出材(ビレット)12の押込み手段によりコンテナ14内に収納される構成となっている。
【0016】
そして、コンテナ14は、コンテナホルダ3にコンテナシリンダロッド15の一端部が取付けられ、このコンテナシリンダロッド15の他端部はメインシリンダ5の上下垂直外周面に設けたコンテナシリンダ16に接続されており、コンテナシリンダ16への圧油の供給によってコンテナ14をダイス9と押出ステム13との間で移動可能な構成となっている。
符号21はコンテナの押動手段であり、アシストシリンダ22及びアシストシリンダロッド23により要部が構成される。アシストシリンダ22はエンドプラテン1に押出プレスの軸線方向を対称としてコンテナ14を押出ステム13の方向へ押動自在に取付けられている。そして、符号18はコンテナホルダ3に延設して設けたアシストシリンダロッド23の受け座である。そして、押出プレスはコンテナホルダ3の移動量を検出する図示しない位置検出手段を備え、アシストシリンダ22によってコンテナホルダ3は所定の移動量となるように制御され、コンテナホルダ3の開き量を調整する構成となっている。
【0017】
27は、押出材(ビレット)14の押出完了後にサイドシリンダ10を作動させて押出ステム13を後退させながら、コンテナシリンダ16及びアシストシリンダ22を作動させてコンテナ14を後退させるとともに、ダイス9とコンテナ14との隙間にシャー刃28を下降させ、図示しない押出材(ビレット)12の押粕であるディスカードを製品より切断除去するメインシャー装置である。
ディスカードストリップ動作では、押出ステム13は位置保持しておきコンテナホルダ3のみを所定量開いて、その後コンテナホルダ3と押出ステム13とを同時後退させる。
アシストシリンダ22は、上記したようにダイス9の外縁部に斜めに対向して2本を設ける構成としたが、4本アシストシリンダ22設けてコンテナ14を押動する構成であっても良い。
【0018】
以上のように構成された押出プレスにおけるコンテナの押動手段21の作用について説明する。
脱気動作は押出工程の開始において、コンテナ内径よりも少し小径とした押出材(ビレット)12をコンテナ14内に収納した後、コンテナ14内で押出材(ビレット)12を押出ステム13でダイス9に押し当て、所謂アプセットすると、押出材(ビレット)12が押し潰されコンテナ14と押出材(ビレット)12の間の空気が圧縮される。この圧縮された空気を放出するためにアシストシリンダ22のヘッド側に圧油を供給してコンテナホルダ3を後退させるとともに、押出ステム13を後退させ、ダイス9とコンテナ14の隙間から上記の圧縮空気を抜く。このとき、コンテホルダ3とコンテナシリンダロッド15はアシストシリンダロッド23に押動され後退する。圧縮空気を放出した後、コンテナシリンダ16とサイドシリンダ10によりコンテナ13と押出ステム13を再び前進させて押出工程を開始する。
【0019】
押出工程において、コンテナ14内の押出材(ビレット)12の長さが徐々に短くなるため、押出工程の開始時と押出工程の終了時では前者の方が押出作用力が大きいのが通常である。即ち、ダイス9の押出抵抗が一定であったとしても、コンテナ14と押出材(ビレット)12との摩擦抵抗が押出材(ビレット)12の長さの減少に従って小さくなるので、全体として押出作用力が低下してしまう。この押出作用力の低下は、ダイス9に対するコンテナシール力の減少を生じるとともに、ダイス9の形状が変形し製品の寸法形状にも変化を生じさせる。
等圧押出動作は、このように押出製品の寸法形状の変化がある場合に、アシストシリンダ22のヘッド側(及びコンテナシリンダのロッド側)に圧油を供給し、コンテナホルダ3を押出と反対方向に押圧して押出開始時から押出工程中にダイス9に過大に作用するコンテナシール力を削減させ、押出工程中にダイス9に作用するコンテナシール力を、押出開始時から押出終了時まで一定となるように制御する。
【0020】
ディスカードストリップ動作により押出工程の終了後、押出材(ビレット)12の押出完了後にサイドシリンダ10を作動させて押出ステム13を後退させながら、コンテナシリンダ16及びアシストシリンダ22のヘッド側に圧油を供給して作動させコンテナ14も後退させディスカードをコンテナ14から抜き出す。そして、形成されたダイス9とコンテナ14との隙間にシャー刃28を下降させディスカードを切断する。ディスカードを切断の後、シャー刃28は上昇移動させる。
ディスカードをコンテナ14から抜き出す(ディスカードストリップ動作)に際しアシストシリンダ22及びコンテナシリンダ16の両移動手段を用いる構成とした。
【0021】
ダイスオープン動作は、製品の形状を変更する場合や、ダイス9が磨耗して交換する場合にダイスライド2と共に水平移動させる。このときに、アシストシリンダ22のヘッド側に圧油を供給しコンテナハウジング3を後退移動させることで、ダイス9とコンテナ14との間に隙間を確保する。
上記4つの動作では、いずれもアシストシリンダ22のヘッド側に圧油を供給してコンテナホルダ3を後退移動させる構成とした。そして、アシストシリンダ22のロッドの引き戻しはアシストシリンダ22のロッド側へ圧油を供給する方法や、前進移動するコンテナシリンダ16でコンテナホルダ3を介して押し戻される方法等であっても良い。
本発明におけるコンテナストリップ力とは、コンテナをダイスから引き離す(反押出)方向への作用力である。
【0022】
アシストシリンダ22のストローク調整は、コンテナホルダ3の移動量を検出する図示しない位置検出手段の検出量に基づき制御する構成としたが、例えば、アシストシリンダ22に機械的にストロークを制限できるストローク調整機構を設け、動作毎に所定のストロークに調整する構成により制御される構成であっても良い。
【0023】
以上説明したように、本発明の押出プレスではエンドプラテンにコンテナの後退動作(押出ステム側への移動)を補助するコンテナシリンダより小径で、且つ、出力が小さい複数のアシストシリンダを設ける構成とした。
このため、コンテナの移動負荷が小さい脱気動作とダイスオープン動作ではコンテナを後退させるに必要な圧油の供給量を低減させることができ、省エネルギー化と動作時間の短縮を図ることができる。
また、コンテナの移動負荷の大きい等圧押出時やディスカードストリップ動作では、コンテナシリンダとアシストシリンダが協働して出力する構成としたので、メインシリンダハウジングの強度を損なうことなく設計も容易化され、コンテナストリップ力を増大させることができる。
【符号の説明】
【0024】
1 エンドプラテン
2 ダイスライド
3 コンテナホルダ
4 メインシリンダハウジング
5 メインシリンダ
6 メインラム
7 メインクロスヘッド
9 ダイス
10 サイドシリンダ
11 ステムスライダ
12 押出材(ビレット)
13 押出ステム
14 コンテナ
15 コンテナシリンダロッド
16 コンテナシリンダ
21 コンテナの押動手段
22 アシストシリンダ
23 アシストシリンダロッド
27 シャー装置
28 シャー刃

【特許請求の範囲】
【請求項1】
押出ステムを押出軸線方向に進退させる移動手段と、コンテナを押出軸線方向に進退させる移動手段をメインシリンダハウジングに備えた押出プレスにおいて、
前記コンテナをダイスと離間する方向に単独又は前記コンテナの移動手段と協働して少なくとも4種の異なる移動動作を可能としたコンテナの押動手段を、前記メインシリンダハウジングに対向して配したエンドプラテンに設けたことを特徴とする押出プレス。
【請求項2】
前記4種の移動動作が、アプセット工程において生じる前記コンテナ内の圧縮空気を排出する脱気動作と、
押出工程中に前記コンテナに作用するコンテナシール力を一定とする等圧押出動作と、
押出動作終了後にビレットの押粕であるディスカードを前記コンテナ内から抜き出すディスカードストリップ動作と、
押出サイクル完了後、前記ダイスを交換するときに当接した前記ダイスの端面と前記コンテナの端面との間に隙間を設けるダイスオープン動作であることを特徴とする請求項1に記載の押出プレス。
【請求項3】
前記コンテナの押動手段を、前記コンテナの移動手段より小径である複数の油圧シリンダにより構成したことを特徴とする請求項1に記載の押出プレス。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−35036(P2013−35036A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−173675(P2011−173675)
【出願日】平成23年8月9日(2011.8.9)
【出願人】(300041192)宇部興産機械株式会社 (268)
【Fターム(参考)】