JP2753783B2 - 押出機のダイ保持力制御方法 - Google Patents
押出機のダイ保持力制御方法Info
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- JP2753783B2 JP2753783B2 JP4340275A JP34027592A JP2753783B2 JP 2753783 B2 JP2753783 B2 JP 2753783B2 JP 4340275 A JP4340275 A JP 4340275A JP 34027592 A JP34027592 A JP 34027592A JP 2753783 B2 JP2753783 B2 JP 2753783B2
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- Japan
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- container
- die
- force
- extrusion
- cylinder
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C31/00—Control devices, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、押出機におけるダイ周
縁部を保持する力を制御する方法に関する。
縁部を保持する力を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】押出機としては例えば図１に示すものが
知られている。すなわち、プラテン１にサブボルスター
２、ボルスター３、バッカー４、ダイリング５を介して
ダイ６を取付け、前記プランテン１に取付けたコンテナ
シリンダー７でコンテナ８をスプレーダー９を介してダ
イ６に押しつけてダイ６を保持すると共に、ビレット１
０をダミーブロック１１を介してステム１２で押してダ
イ６で所定形状の押出材を押し出し成形するものが知ら
れている。
知られている。すなわち、プラテン１にサブボルスター
２、ボルスター３、バッカー４、ダイリング５を介して
ダイ６を取付け、前記プランテン１に取付けたコンテナ
シリンダー７でコンテナ８をスプレーダー９を介してダ
イ６に押しつけてダイ６を保持すると共に、ビレット１
０をダミーブロック１１を介してステム１２で押してダ
イ６で所定形状の押出材を押し出し成形するものが知ら
れている。
【０００３】この様な押出機においては押し出し成形す
る時にコンテナ８とスプレーダ９の接触面、つまりコン
テナシール面よりビレット１０が漏れないようにする等
のためにコンテナシリンダー７でコンテナ８をプラテン
１側に移動してスプレーダー９に押しつけてコンテナシ
ール面をシールし、そのシール力でダイ６をバッカー４
に押しつけてダイ６周縁部を保持し、ダイ６の保持力は
シール力と等しくなり、そのシール力はコンテナシリン
ダー７の推力、つまり室７ａに供給される流体圧力と受
圧面積によって決定され、そのシール力はダイ６の大き
さやステム押し力等によって一定の値に維持して押し出
し成形している。
る時にコンテナ８とスプレーダ９の接触面、つまりコン
テナシール面よりビレット１０が漏れないようにする等
のためにコンテナシリンダー７でコンテナ８をプラテン
１側に移動してスプレーダー９に押しつけてコンテナシ
ール面をシールし、そのシール力でダイ６をバッカー４
に押しつけてダイ６周縁部を保持し、ダイ６の保持力は
シール力と等しくなり、そのシール力はコンテナシリン
ダー７の推力、つまり室７ａに供給される流体圧力と受
圧面積によって決定され、そのシール力はダイ６の大き
さやステム押し力等によって一定の値に維持して押し出
し成形している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる押出機によりア
ルミインゴットからアルミ型材を押し出し成形し、その
アルミ型材の肉厚を測定したところ押出初期から徐々に
肉厚が減少しバットエンド手前で急激に肉厚が減少し、
その肉厚の変動量は０．１〜０．１２ｍｍ程度であっ
た。
ルミインゴットからアルミ型材を押し出し成形し、その
アルミ型材の肉厚を測定したところ押出初期から徐々に
肉厚が減少しバットエンド手前で急激に肉厚が減少し、
その肉厚の変動量は０．１〜０．１２ｍｍ程度であっ
た。
【０００５】本発明者は上記肉厚の不均一について種々
実験、研究した結果、その原因は下記のようであること
を見い出した。すなわち、ステム１２でビレット１０を
押しつける際にビレット１０とコンテナ８との間に摩擦
力によってコンテナ内剪断抵抗が生じ、そのコンテナ内
剪断抵抗によってステム１２の押し力の一部がビレット
１０を介しコンテナ８に伝達し、コンテナ８によるシー
ル力がその分だけ大きくなると共に、前記コンテナ内剪
断抵抗はビレット１０の長さに比例するので、押し出し
初期にはコンテナ内剪断抵抗が大きくなってステム１２
よりコンテナ８に伝達する力が大きくなってシール力が
大きくなるからダイ６の周縁部保持力Ｆ2 が図２に示す
ように大きくなると共に、順次減少し押出終期にはシー
ル力が小さくなってダイ６の周縁部保持力Ｆ2 が図３に
示すように小さくなる。
実験、研究した結果、その原因は下記のようであること
を見い出した。すなわち、ステム１２でビレット１０を
押しつける際にビレット１０とコンテナ８との間に摩擦
力によってコンテナ内剪断抵抗が生じ、そのコンテナ内
剪断抵抗によってステム１２の押し力の一部がビレット
１０を介しコンテナ８に伝達し、コンテナ８によるシー
ル力がその分だけ大きくなると共に、前記コンテナ内剪
断抵抗はビレット１０の長さに比例するので、押し出し
初期にはコンテナ内剪断抵抗が大きくなってステム１２
よりコンテナ８に伝達する力が大きくなってシール力が
大きくなるからダイ６の周縁部保持力Ｆ2 が図２に示す
ように大きくなると共に、順次減少し押出終期にはシー
ル力が小さくなってダイ６の周縁部保持力Ｆ2 が図３に
示すように小さくなる。
【０００６】ダイ６の周縁部保持力Ｆ２が大きいとビレ
ット押し付け力Ｆ１との差が少なく、図２のようにビレ
ット押し付け力Ｆ１でダイ６の中央部があまり圧縮変形
しないから、ダイ６の空間部寸法の大きさはあまり変わ
らないが、ダイ６の周縁部保持力Ｆ２′が小さいと図３
のようにビレット押し付け力Ｆ１によるダイ６の中央部
の圧縮変形が大きくなり、ダイ６の空間部寸法（孔口）
が小さくなる。よってアルミ型材の肉厚が減少するの
で、前述のように押出初期より順次減少する。
ット押し付け力Ｆ１との差が少なく、図２のようにビレ
ット押し付け力Ｆ１でダイ６の中央部があまり圧縮変形
しないから、ダイ６の空間部寸法の大きさはあまり変わ
らないが、ダイ６の周縁部保持力Ｆ２′が小さいと図３
のようにビレット押し付け力Ｆ１によるダイ６の中央部
の圧縮変形が大きくなり、ダイ６の空間部寸法（孔口）
が小さくなる。よってアルミ型材の肉厚が減少するの
で、前述のように押出初期より順次減少する。
【０００７】換言すればステム１２の押し力の一部がコ
ンテナシール力として作用してダイ６の周縁部保持力が
変化し、その作用するシール力の大きさはビレットの長
さに比例し、しかもコンテナシリンダー７によるシール
力は一定であるから、シール力はトータル的に押出初期
に大きく、順次小さくなるので、ダイ６の周縁部保持力
も同様に変化し、ダイ６は押出初期に中央部があまり圧
縮されず以下順次中央部の圧縮変形が大きくなるために
押出材の肉厚は順次減少することになる。
ンテナシール力として作用してダイ６の周縁部保持力が
変化し、その作用するシール力の大きさはビレットの長
さに比例し、しかもコンテナシリンダー７によるシール
力は一定であるから、シール力はトータル的に押出初期
に大きく、順次小さくなるので、ダイ６の周縁部保持力
も同様に変化し、ダイ６は押出初期に中央部があまり圧
縮されず以下順次中央部の圧縮変形が大きくなるために
押出材の肉厚は順次減少することになる。
【０００８】以上のことを線図で表わすと図４に示すよ
うになり、コンテナシリンダー７によるシール力（イ）
は一定であり、ビレット１０とコンテナ８との摩擦力に
よるコンテナ内剪断抵抗によるシール力（ロ）は押出開
始時に最大で終了時にはゼロとなるから、ダイ周縁部保
持力（ハ）は押出開始時に最大で順次減少して押出終了
時にはコンテナシリンダー７によるシール力となる。
うになり、コンテナシリンダー７によるシール力（イ）
は一定であり、ビレット１０とコンテナ８との摩擦力に
よるコンテナ内剪断抵抗によるシール力（ロ）は押出開
始時に最大で終了時にはゼロとなるから、ダイ周縁部保
持力（ハ）は押出開始時に最大で順次減少して押出終了
時にはコンテナシリンダー７によるシール力となる。
【０００９】そこで、本発明はダイ周縁部に作用する保
持力をビレット長さに関係なしに押出開始から押出終了
まで一定にできるようにした押出機のダイ保持力制御方
法を提供することを目的とする。
持力をビレット長さに関係なしに押出開始から押出終了
まで一定にできるようにした押出機のダイ保持力制御方
法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】押出前半にはコンテナシ
リンダーによりコンテナに、ダイより離れる方向の力を
順次減少して付与し、押出後半にはコンテンナシリンダ
ーによりコンテナに、ダイに押しつける方向の力を順次
増大して付与する押出機のダイ保持力制御方法。
リンダーによりコンテナに、ダイより離れる方向の力を
順次減少して付与し、押出後半にはコンテンナシリンダ
ーによりコンテナに、ダイに押しつける方向の力を順次
増大して付与する押出機のダイ保持力制御方法。
【００１１】
【作 用】コンテナシリンダーによるシール力を押出
前半にはマイナス、押出後半にはプラスとして、ビレッ
トとコンテナの摩擦力によるコンテナ内剪断抵抗による
シール力を打ち消してダイ周縁部保持力を略一定にでき
る。
前半にはマイナス、押出後半にはプラスとして、ビレッ
トとコンテナの摩擦力によるコンテナ内剪断抵抗による
シール力を打ち消してダイ周縁部保持力を略一定にでき
る。
【００１２】
【実 施 例】図５に示すように、ポンプ２０の吐出路
２１は切換弁２２で第１、第２路２３，２４に接続制御
され、第１路２３はコンテナシリンダー７の第１室７ａ
に接続し、第２路２４は第２室７ｂに接続していると共
に、前記吐出路２１には可変リリーフ弁２５が設けら
れ、前記切換弁２２は第１ソレノイド２２1 が励磁する
と吐出路２１を第１路２３に接続する第１位置Ａとな
り、第２ソレノイド２２2 が励磁すると吐出路２１を第
２路２４に接続する第２位置Ｂとなる電磁切換弁であ
り、可変リリーフ弁２５はソレノイド２５ａに通電され
る電流値に比例した設定圧力となるようにしてある。
２１は切換弁２２で第１、第２路２３，２４に接続制御
され、第１路２３はコンテナシリンダー７の第１室７ａ
に接続し、第２路２４は第２室７ｂに接続していると共
に、前記吐出路２１には可変リリーフ弁２５が設けら
れ、前記切換弁２２は第１ソレノイド２２1 が励磁する
と吐出路２１を第１路２３に接続する第１位置Ａとな
り、第２ソレノイド２２2 が励磁すると吐出路２１を第
２路２４に接続する第２位置Ｂとなる電磁切換弁であ
り、可変リリーフ弁２５はソレノイド２５ａに通電され
る電流値に比例した設定圧力となるようにしてある。
【００１３】前記ステム１２を押し動するステムシリン
ダー２６にはストロークセンサー２７が設けられ、その
検出ストロークがコントローラ２８に入力されて前記第
１、第２ソレノイド２２1 ，２２2 とソレノイド２５ａ
に制御電流を出力するようにしてある。すなわち、ステ
ムシリンダー２６のストロークでステム１２の位置を判
断し、そのステム１２の位置に基づいて予め記憶された
動作パターンとなるように制御電流を出力する。
ダー２６にはストロークセンサー２７が設けられ、その
検出ストロークがコントローラ２８に入力されて前記第
１、第２ソレノイド２２1 ，２２2 とソレノイド２５ａ
に制御電流を出力するようにしてある。すなわち、ステ
ムシリンダー２６のストロークでステム１２の位置を判
断し、そのステム１２の位置に基づいて予め記憶された
動作パターンとなるように制御電流を出力する。
【００１４】以下動作を説明する。ステム１２がコンテ
ナ８内に挿入されるとコントローラ２８より第１ソレノ
イド２２1 の励磁信号が出力されると同時にソレノイド
２５ａへ電流が供給されて、ポンプ２０の吐出圧油は可
変リリーフ弁２５で設定圧Ｐ1 に設定されると共に、切
換弁２２が第１位置Ａとなってポンプ吐出圧油はコンテ
ナシリンダー７の第１室７ａに供給され、コンテナ８を
引き寄せてコンテナ角をシールすると同時にダイ６の周
縁部を保持する。
ナ８内に挿入されるとコントローラ２８より第１ソレノ
イド２２1 の励磁信号が出力されると同時にソレノイド
２５ａへ電流が供給されて、ポンプ２０の吐出圧油は可
変リリーフ弁２５で設定圧Ｐ1 に設定されると共に、切
換弁２２が第１位置Ａとなってポンプ吐出圧油はコンテ
ナシリンダー７の第１室７ａに供給され、コンテナ８を
引き寄せてコンテナ角をシールすると同時にダイ６の周
縁部を保持する。
【００１５】ダミーブロック１１がビレット１０に押し
つけられて押出開始位置となる第１ソレノイド２２1 は
消磁し、かつ第２ソレノイド２２2 の励磁信号が出力さ
れて切換弁２２は第２位置Ｂとなってポンプ吐出圧油が
コンテナシリンダー７の第２室７ｂに供給されると共
に、ソレノイド２５ａへの電流値を若干大きくして設定
圧Ｐ2 を大きくし、かつ中間位置に向けて移動するよう
に従って電流値を順次減少して設定圧Ｐ2 をほぼゼロま
で順次減少させる。これによりコンテナ８はダイ６と離
れる方向の力を受けると共に、その力は押出前半が最大
で順次小さくなる。ステム１２が押出工程のほぼ中間位
置となると第２ソレノイド２２2 が消磁し、第１ソレノ
イド２２1 の励磁信号が出力されて切換弁２２は第１位
置Ａとなってポンプ吐出圧油はコンテナシリンダーの第
１室７ａに供給されると共に、ソレノイド２５ａへの電
流値を初期の値まで順次増加して第１室７ａの油圧力を
ゼロから設定圧まで順次上昇させ、コンテナシリンダー
７でコンテナ８に、ダイ６を押しつける方向の力を与
え、この力は押出限度位置に達するまで漸増させる。そ
して、押出終了位置となると切換弁２２が中立位置Ｎと
なると共に、ソレノイド２５ａへの電流がゼロとなって
設定圧がゼロとなる。
つけられて押出開始位置となる第１ソレノイド２２1 は
消磁し、かつ第２ソレノイド２２2 の励磁信号が出力さ
れて切換弁２２は第２位置Ｂとなってポンプ吐出圧油が
コンテナシリンダー７の第２室７ｂに供給されると共
に、ソレノイド２５ａへの電流値を若干大きくして設定
圧Ｐ2 を大きくし、かつ中間位置に向けて移動するよう
に従って電流値を順次減少して設定圧Ｐ2 をほぼゼロま
で順次減少させる。これによりコンテナ８はダイ６と離
れる方向の力を受けると共に、その力は押出前半が最大
で順次小さくなる。ステム１２が押出工程のほぼ中間位
置となると第２ソレノイド２２2 が消磁し、第１ソレノ
イド２２1 の励磁信号が出力されて切換弁２２は第１位
置Ａとなってポンプ吐出圧油はコンテナシリンダーの第
１室７ａに供給されると共に、ソレノイド２５ａへの電
流値を初期の値まで順次増加して第１室７ａの油圧力を
ゼロから設定圧まで順次上昇させ、コンテナシリンダー
７でコンテナ８に、ダイ６を押しつける方向の力を与
え、この力は押出限度位置に達するまで漸増させる。そ
して、押出終了位置となると切換弁２２が中立位置Ｎと
なると共に、ソレノイド２５ａへの電流がゼロとなって
設定圧がゼロとなる。
【００１６】以上の様にしてコンテナシリンダー７を制
御することで、コンテナシリンダーによりコンテナ８の
シール力は図６に示すように押出前半には順次減少して
マイナスの値となり、それ以後は順次上昇して一定の値
となる。このようであるから、ダイ周縁部保持力は図７
に示すように押出前半より押出終了まで略一定となる。
つまり、ビレット１０とコンテナ８との摩擦力によるコ
ンテナ剪断抵抗によるシール力Ａは押出開始位置より押
出終了位置まで順次減少し、コンテナシリンダーによる
シール力Ｂはマイナスからプラスまで順次増大するの
で、ダイ周縁部保持力Ｃは略一定となる。
御することで、コンテナシリンダーによりコンテナ８の
シール力は図６に示すように押出前半には順次減少して
マイナスの値となり、それ以後は順次上昇して一定の値
となる。このようであるから、ダイ周縁部保持力は図７
に示すように押出前半より押出終了まで略一定となる。
つまり、ビレット１０とコンテナ８との摩擦力によるコ
ンテナ剪断抵抗によるシール力Ａは押出開始位置より押
出終了位置まで順次減少し、コンテナシリンダーによる
シール力Ｂはマイナスからプラスまで順次増大するの
で、ダイ周縁部保持力Ｃは略一定となる。
【００１７】以上の実施例ではステムシリンダーのスト
ロークに基づいて制御したが、押出工程のステム速度な
どによってあらかじめ切換弁の切換時期や圧力を設定し
ておき、それに基づいて制御するようにしても良い。
ロークに基づいて制御したが、押出工程のステム速度な
どによってあらかじめ切換弁の切換時期や圧力を設定し
ておき、それに基づいて制御するようにしても良い。
【００１８】次に試験例を説明する。図６においてＰ１
＝１７５ｋｇ／ｃｍ２，Ｐ２＝１７７ｋｇ／ｃｍ２，Ｌ
０＝３８８ｍｍ，Ｌ１＝５ｍｍ，Ｌ２＝２７ｍｍ，Ｌ３
＝１７１ｍｍ，Ｌ４＝１７０ｍｍ，Ｌ５＝１５ｍｍとす
ると共に、コンテナ内径＝１８５φ，保持部外径＝２２
４φ，保持部面積＝１２５２８ｍｍ２，ビレット＝１７
８φ×４３０ｍｍ，摩擦力＝１．５πＤＬ±Ｗのダイ組
立状態とし、コンテナシリンダーによるシール力を一定
とした場合と前述のように可変とした場合とで押出成形
したところ次のようになった。 ダイ周縁部保持力は下記表１のようになった。
＝１７５ｋｇ／ｃｍ２，Ｐ２＝１７７ｋｇ／ｃｍ２，Ｌ
０＝３８８ｍｍ，Ｌ１＝５ｍｍ，Ｌ２＝２７ｍｍ，Ｌ３
＝１７１ｍｍ，Ｌ４＝１７０ｍｍ，Ｌ５＝１５ｍｍとす
ると共に、コンテナ内径＝１８５φ，保持部外径＝２２
４φ，保持部面積＝１２５２８ｍｍ２，ビレット＝１７
８φ×４３０ｍｍ，摩擦力＝１．５πＤＬ±Ｗのダイ組
立状態とし、コンテナシリンダーによるシール力を一定
とした場合と前述のように可変とした場合とで押出成形
したところ次のようになった。 ダイ周縁部保持力は下記表１のようになった。
【００１９】
【表１】
【００２０】押出材の肉厚は図８のようになり、本実
施例による押出成形によれば肉厚変化が少なくなった。
施例による押出成形によれば肉厚変化が少なくなった。
【００２１】以上実施例では一対のコンテナシリンダー
７，７を用い、その第１室７ａと第２室７ｂにポンプ吐
出圧油を供給して伸縮することでコンテナ８をダイ６と
離れる方向、接近する方向に移動し、それによってコン
テナシール力をプラス、マイナスとしたが、３本以上の
コンテナシリンダー７を設けても良いし、コンテナ８を
ダイ６に接近する方向と離れる方向に移動する一対の第
１のコンテナシリンダーとコンテナ８をダイ６と離れる
方向に移動する一対の第２のコンテナシリンダーを設け
ても良い。この場合にはプラテン１の一方の対角線上に
一対の第１のコンテナシリンダーを設け、他方の対角線
上に一対の第２のコンテナシリンダーを設けることが好
ましい。
７，７を用い、その第１室７ａと第２室７ｂにポンプ吐
出圧油を供給して伸縮することでコンテナ８をダイ６と
離れる方向、接近する方向に移動し、それによってコン
テナシール力をプラス、マイナスとしたが、３本以上の
コンテナシリンダー７を設けても良いし、コンテナ８を
ダイ６に接近する方向と離れる方向に移動する一対の第
１のコンテナシリンダーとコンテナ８をダイ６と離れる
方向に移動する一対の第２のコンテナシリンダーを設け
ても良い。この場合にはプラテン１の一方の対角線上に
一対の第１のコンテナシリンダーを設け、他方の対角線
上に一対の第２のコンテナシリンダーを設けることが好
ましい。
【００２２】例えば、図９に示すように一対の第１のコ
ンテナシリンダー７１，７１と一対の第２コンテナシリ
ンダー７２，７２を設け、切換弁２２の出力側を第１・
第２管路３０，３１で第１のコンテナシリンダー７１，
７１の第１室７ａと第２室７ｂに接続し、その第２室７
ｂに接続した第３管路３２を補助切換弁３３のポンプポ
ートＰに接続し、その第１・第２アクチュエータポート
Ｐ Ａ ，Ｐ Ｂ を第４・第５管路３４，３５で一対の第２コ
ンテナシリンダー７２の第１室７ａ、第２室７ｂに接続
する。
ンテナシリンダー７１，７１と一対の第２コンテナシリ
ンダー７２，７２を設け、切換弁２２の出力側を第１・
第２管路３０，３１で第１のコンテナシリンダー７１，
７１の第１室７ａと第２室７ｂに接続し、その第２室７
ｂに接続した第３管路３２を補助切換弁３３のポンプポ
ートＰに接続し、その第１・第２アクチュエータポート
Ｐ Ａ ，Ｐ Ｂ を第４・第５管路３４，３５で一対の第２コ
ンテナシリンダー７２の第１室７ａ、第２室７ｂに接続
する。
【００２３】次に作動を説明する。切換弁２２を第１位
置Ａとすることで一対の第１のコンテナシリンダー
７1 ，７1 の第１室７ａにポンプ吐出圧油を供給してコ
ンテナ８をダイ６に接近する方向に移動してコンテナの
シール力をプラスする。切換弁２２を第２位置Ｂとする
と共に、補助切換弁３３を第１位置Ａとすることで、各
第１・第２のコンテナシリンダー７1 ，７2 の第２室７
ｂにポンプ吐出圧油を供給してコンテナ８をダイ６より
離れる方向に移動してコンテナのシール力をマイナスと
する。
置Ａとすることで一対の第１のコンテナシリンダー
７1 ，７1 の第１室７ａにポンプ吐出圧油を供給してコ
ンテナ８をダイ６に接近する方向に移動してコンテナの
シール力をプラスする。切換弁２２を第２位置Ｂとする
と共に、補助切換弁３３を第１位置Ａとすることで、各
第１・第２のコンテナシリンダー７1 ，７2 の第２室７
ｂにポンプ吐出圧油を供給してコンテナ８をダイ６より
離れる方向に移動してコンテナのシール力をマイナスと
する。
【００２４】図９において、油圧ポンプ２０の吐出路２
１には可変リリーフ弁２５が設けられている。
１には可変リリーフ弁２５が設けられている。
【００２５】以上の様にすれば，コンテナ８をダイ６と
離れる方向に移動する時には４つのコンテナシリンダー
によってコンテナ８を押すので、その押し力を大きくで
きるし、コンテナ８を均等に押すことができてシール力
を周方向において均等にでき、しかも一対の第２のコン
テナシリンダー７2 はコンテナ８と連結しなくとも良い
から取付構造が簡単となる。
離れる方向に移動する時には４つのコンテナシリンダー
によってコンテナ８を押すので、その押し力を大きくで
きるし、コンテナ８を均等に押すことができてシール力
を周方向において均等にでき、しかも一対の第２のコン
テナシリンダー７2 はコンテナ８と連結しなくとも良い
から取付構造が簡単となる。
【００２６】次にコンテナシリンダーによるコンテナ８
のシール圧制御について詳細に説明する。塑性加工（金
属工学講座６…朝倉書店発行）によると、押出終りの押
出力をＦ０とすると Ｆ０＝πＲ２ρｌｎδ…（１） となる。 Ｒ：コンテナ内半径（ｍｍ） ｌ：ビレット長さ（ｍｍ） ρ：変形抵抗（ｋｇｆ／ｍｍ２） ｆ：金属と工具間の摩擦係数（ビレットとコンテナ間の
摩擦係数） δ：押出比。
のシール圧制御について詳細に説明する。塑性加工（金
属工学講座６…朝倉書店発行）によると、押出終りの押
出力をＦ０とすると Ｆ０＝πＲ２ρｌｎδ…（１） となる。 Ｒ：コンテナ内半径（ｍｍ） ｌ：ビレット長さ（ｍｍ） ρ：変形抵抗（ｋｇｆ／ｍｍ２） ｆ：金属と工具間の摩擦係数（ビレットとコンテナ間の
摩擦係数） δ：押出比。
【００２７】また長さ１のビレットを押出すために必要
な押出力をＦとすると Ｆ＝Ｆ０ｅ２ｆ ｌ／Ｒ…（２） である。 ここで、前記Ｆ０は１＝０、すなわち押出しの終り、い
いかえれば摩擦のない場合の押出力Ｆを表わす。
（１），（２）式より Ｆ＝πＲ２ρｌｎ ｅδｅ２ｆ ｌ／Ｒ…（３） となり、（１），（３）式よりコンテナ内剪断抵抗によ
るシール力（Ｆ−Ｆ０）は Ｆ−Ｆ０πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｌ／Ｒ−１）…（４） となる。
な押出力をＦとすると Ｆ＝Ｆ０ｅ２ｆ ｌ／Ｒ…（２） である。 ここで、前記Ｆ０は１＝０、すなわち押出しの終り、い
いかえれば摩擦のない場合の押出力Ｆを表わす。
（１），（２）式より Ｆ＝πＲ２ρｌｎ ｅδｅ２ｆ ｌ／Ｒ…（３） となり、（１），（３）式よりコンテナ内剪断抵抗によ
るシール力（Ｆ−Ｆ０）は Ｆ−Ｆ０πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｌ／Ｒ−１）…（４） となる。
【００２８】さて押出初めの力（ビレット長さ１の時）
及び押出終りの力は実際の押出においてその時のステム
シリンダーの圧力を測定すれば容易に計算できる。今Ｆ
０ を知れば、式（１）は ρ＝Ｆ ０ ／πＲ２×１／ｌｎδ…（５） となり、これにより押出比δを知れば変形抵抗ρを求め
ることができる。同様にＦ０，Ｆを知れば式（２）は Ｆ／Ｆ０＝ｅ２ｆｌ／Ｒ すなわちｆ＝ｌｎＦ／Ｆ０×Ｒ／２１…（６） より摩擦係数ｆを求めることができる。
及び押出終りの力は実際の押出においてその時のステム
シリンダーの圧力を測定すれば容易に計算できる。今Ｆ
０ を知れば、式（１）は ρ＝Ｆ ０ ／πＲ２×１／ｌｎδ…（５） となり、これにより押出比δを知れば変形抵抗ρを求め
ることができる。同様にＦ０，Ｆを知れば式（２）は Ｆ／Ｆ０＝ｅ２ｆｌ／Ｒ すなわちｆ＝ｌｎＦ／Ｆ０×Ｒ／２１…（６） より摩擦係数ｆを求めることができる。
【００２９】次に実際の押出において、コンテナ内剪断
抵抗によるシール力をＹ１、コンテナシリンダーによる
シール力をＹ２とすると、全体のシール力Ｙ３はＹ３＝
Ｙ１＋Ｙ２となり、この全体のシール力Ｙ３がダイ周縁
部保持力となる。ここで、コンテナ内剪断抵抗によるシ
ール力Ｙ１（Ｆ−Ｆ０）は（４）式によりＹ１＝πＲ２
ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１）であるから、コンテナシ
リンダーによるシール力Ｙ２は Ｙ２＝Ｙ ３ −πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１）…（７） となる。（７）式でｘはラム位置（ビレット長さ，ｌ＝
ｘ）である。前記（７）式において全体のシール力Ｙ３
を一定とするのであるから、Ｙ３が一定となり、πＲ２
ρｌｌｎδは固有の値であるから、ラム位置ｘによりコ
ンテナシリンダーによるシール力Ｙ２を算出でき、この
シール力Ｙ２が判ればラム位置ｘに応じてコンテナシリ
ンダーへの圧油力をコントロールすることで全体のシー
ル力Ｙ３、つまりダイ周縁部保持力を一定とすることが
できる。また（７）式においてＹ２＝０となるｘ値をｃ
とすると、ｘ＞ｃの場合は逆シール、ｘ＜ｃの場合は正
シールである。
抵抗によるシール力をＹ１、コンテナシリンダーによる
シール力をＹ２とすると、全体のシール力Ｙ３はＹ３＝
Ｙ１＋Ｙ２となり、この全体のシール力Ｙ３がダイ周縁
部保持力となる。ここで、コンテナ内剪断抵抗によるシ
ール力Ｙ１（Ｆ−Ｆ０）は（４）式によりＹ１＝πＲ２
ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１）であるから、コンテナシ
リンダーによるシール力Ｙ２は Ｙ２＝Ｙ ３ −πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１）…（７） となる。（７）式でｘはラム位置（ビレット長さ，ｌ＝
ｘ）である。前記（７）式において全体のシール力Ｙ３
を一定とするのであるから、Ｙ３が一定となり、πＲ２
ρｌｌｎδは固有の値であるから、ラム位置ｘによりコ
ンテナシリンダーによるシール力Ｙ２を算出でき、この
シール力Ｙ２が判ればラム位置ｘに応じてコンテナシリ
ンダーへの圧油力をコントロールすることで全体のシー
ル力Ｙ３、つまりダイ周縁部保持力を一定とすることが
できる。また（７）式においてＹ２＝０となるｘ値をｃ
とすると、ｘ＞ｃの場合は逆シール、ｘ＜ｃの場合は正
シールである。
【００３０】以上要約すると、押出終りの押出力と押出
初めの押出力をステムシリンダーの圧力によって求め、
それらによって摩擦係数ｆと変形抵抗ρを計算によって
求めると共に、押出終りの押出力と押出初めの押出力に
よってコンテナ内摺動抵抗によるシール力を求める。そ
してこれらの値を下記式に代入してラム位置によってコ
ンテナシリンダーによるシール力を制御すれば良い。 Ｙ２＝Ｙ ３ −πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１） ただしＹ２はコンテナシリンダーによるシール力、Ｒは
コンテナ内半径、δは押出比、ｘはラム位置、Ｙ３は全
体のシール力である。
初めの押出力をステムシリンダーの圧力によって求め、
それらによって摩擦係数ｆと変形抵抗ρを計算によって
求めると共に、押出終りの押出力と押出初めの押出力に
よってコンテナ内摺動抵抗によるシール力を求める。そ
してこれらの値を下記式に代入してラム位置によってコ
ンテナシリンダーによるシール力を制御すれば良い。 Ｙ２＝Ｙ ３ −πＲ２ρｌｎδ（ｅ２ｆｘ／Ｒ−１） ただしＹ２はコンテナシリンダーによるシール力、Ｒは
コンテナ内半径、δは押出比、ｘはラム位置、Ｙ３は全
体のシール力である。
【００３１】
【発明の効果】コンテナシリンダによるシール力が押出
前半にはマイナスで、押出後半にはプラスとなるので、
ビレットとコンテナ８との摩擦力によるコンテナ内剪断
抵抗によるシール力を打ち消してダイ周縁部保持力を略
一定にできる。したがって、ダイ周縁部保持力の変化に
よる押出材の肉厚変化を最小限とすることができる。
前半にはマイナスで、押出後半にはプラスとなるので、
ビレットとコンテナ８との摩擦力によるコンテナ内剪断
抵抗によるシール力を打ち消してダイ周縁部保持力を略
一定にできる。したがって、ダイ周縁部保持力の変化に
よる押出材の肉厚変化を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】押出機の断面図である。
【図２】ダイ変形説明図である。
【図３】ダイ変形説明図である。
【図４】従来のシール力を示す図表である。
【図５】本発明方法を実施する装置の一例を示す断面図
である。
である。
【図６】動作タイミングを示す図表である。
【図７】シール力を示す図表である。
【図８】肉厚変化を示す図表である。
【図９】４本のコンテナシリンダーを用いた場合の油圧
回路図である。
回路図である。
６…ダイ、７…コンテナシリンダー、７ａ…第１室、７
ｂ…第２室、８…コンテナ。
ｂ…第２室、８…コンテナ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 25/02 B21C 27/00 B21C 31/00
Claims (2)
- 【請求項１】 コンテナシリンダー７で作動されるコン
テナ８によってダイ６を保持し、前記コンテナ８内に挿
入したビレット１０を前記ダイ６に押し込むことで押出
成形する押出機において、押出前半にはコンテナシリン
ダー７によりコンテナ８に、ダイ６より離れる方向の力
を順次減少して付与し、押出後半にはコンテナシリンダ
ー７によりコンテナ８に、ダイ６を押しつける方向の力
を順次増大して付与するようにしたことを特徴とする押
出機のダイ保持力制御方法。 - 【請求項２】 前記コンテナシリンダー７を、第１室７
ａに圧油を供給するとコンテナ８をダイ６に接近する方
向に移動し、第２室７ｂに圧油を供給するとコンテナ８
をダイ６より離れる方向に移動するものとし、 押出開始位置となるとコンテナシリンダー７の第２室７
ｂに圧油を供給すると共に、その圧油力を順次減少し、
押出開始位置と押出終了位置の中間位置となるとコンテ
ナシリンダー７の第１室７ａに圧油を供給すると共に、
その圧油力を順次増大するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の押出機のダイ保持力制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4340275A JP2753783B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 押出機のダイ保持力制御方法 |
| US08/168,997 US5454250A (en) | 1992-12-21 | 1993-12-20 | Method for controlling die-retaining force of extruder |
| BR9305343A BR9305343A (pt) | 1992-12-21 | 1993-12-21 | Método para controlar a força de retenção de moldes de um extrusor e sistema de controle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4340275A JP2753783B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 押出機のダイ保持力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182435A JPH06182435A (ja) | 1994-07-05 |
| JP2753783B2 true JP2753783B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18335384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4340275A Expired - Lifetime JP2753783B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 押出機のダイ保持力制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5454250A (ja) |
| JP (1) | JP2753783B2 (ja) |
| BR (1) | BR9305343A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE38534E1 (en) | 1996-05-13 | 2004-06-15 | Altech International Limited | Extrusion die |
| US5756016A (en) * | 1996-05-13 | 1998-05-26 | Huang; Yean-Jenq | Method for modeling a high speed extrusion die |
| CN101616756B (zh) * | 2007-01-15 | 2011-08-31 | 宇部兴产机械株式会社 | 挤压机及挤压控制方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1566617A (en) * | 1977-04-04 | 1980-05-08 | Davy Loewy Ltd | Extrusion press |
| JPH04251610A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-09-08 | Showa Alum Corp | 金属製型材の押出における材料洩れ防止方法 |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP4340275A patent/JP2753783B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-20 US US08/168,997 patent/US5454250A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-21 BR BR9305343A patent/BR9305343A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9305343A (pt) | 1994-07-26 |
| US5454250A (en) | 1995-10-03 |
| JPH06182435A (ja) | 1994-07-05 |
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