JP6540067B2 - 押出プレスのスライド装置 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出成形用の押出プレスにおいて、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら直線運動する押出プレスのスライド装置に関する。

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ビレットを押出プレ
ス装置により押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部に押出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、ビレットを押出ステムなど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、ビレットが押出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。

従来の押出プレスでは、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリは、マシンベース上のプレートライナの上をメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら走行摺動する形態で、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの芯の精度そのものに問題はないが、押出プレス機を長期に使用していくと、必然的にプレートライナが摩耗し、押出プレス芯の維持のためには調整することが必要であった。

また特許文献１では引張り薄板セットを角管チューブで覆ったものの上にリニアガイドを取付けて、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリがリニアガイドの上を走行摺動する形態である場合では、押出中は角管チューブ押出プレスの軸線に向かって反るため、そのままではメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの押出中の芯の維持ができないということがあった。

特表２００５−５２９７５３号公報

従来型の押出プレスでは以下のような課題があった。
従来の押出プレスでは、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリは、マシンベース上のプレートライナの上をメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら走行摺動する形態で、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの芯の精度そのものに問題はないが、押出プレス機を長期に使用していくと、必然的にプレートライナが摩耗し、プレス芯の維持のためには調整することが必要であった。

また特許文献１では引張り薄板セットを角管チューブで覆ったものの上にリニアガイドを取付けて、メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリがリニアガイドの上を走行摺動する形態である場合では、押出中は角管チューブ押出プレスの軸線に
向かって反るため、そのままではメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの押出中の芯の維持ができないということがあった。

メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの芯がずれると、押出中のメタルフローが変わり、押出製品に悪影響を及ぼす。

メインクロスヘッドアッセンブリに取り付けられて前後に移動する押出ステムと、ビレットを内部に挿入し前後に移動するコンテナホルダアッセンブリによりビレットがダイスに押付けられて押出製品を押出す押出プレスのスライド装置において
前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら直線運動するリニアガイドの直線レールをマシンベースの上に、押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付け、
前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら、前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリにかかるラジアル荷重とスラスト荷重を受け、押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられるスライドベースを有し、
前記スライドベースは、前記スライドベースの押出プレスの軸線側端部下方に突出する突出部と、
該突出部の下端部側面に形成され、前記マシンベースの押出プレスの軸線側の側面と密接し、前記スラスト荷重を受ける押圧部分と、を備えると共に、
前記スライドベースは、前記リニアガイドの前記直線レールと組み合わされる角型ユニット上方に配置される中間部品上に載置され、
前記スライドベース及び前記中間部品間に形成されたインロー構造により、前記スライドベース及び前記中間部品が、互いに、押出プレスの軸芯と直交する水平方向に摺動できるようにした。

前記スライドベースは前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリのラジアル方向とスラスト方向の位置を調整できるアジャストボルトを備えた。

前記スライドベースの前記リニアガイドの前記角型ユニットは、前記メインクロスヘッドアッセンブリでは押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられ、前記コンテナホルダアッセンブリでは押出プレスの軸線に対して左右前後の隅部に取り付けた。

リニアガイドをプレス下部の土台となる押出荷重で変位しないマシンベース上に設置しており、そのマシンベースは基本的に押出力により変位することはないため、メインクロスヘッドとコンテナホルダの芯は正確に保持される。
従来の板状の摺動材を使用した構造のものに比べ、押出プレス芯の維持ができ、耐用年数が伸び、芯出・摺動材の交換などの整備作業が少なくなり、かつ簡単なものになる。

押出プレスの全体側面図である。 本発明のスライドベースとマシンベースに取り付けられたリニアガイドであ る。 本発明を施したメインクロスヘッドの図である。 本発明を施したコンテナホルダの図である。 押出プレス機の変形モードを示す図である。

本発明に係る押出プレスのダイスを交換する装置の実施形態を、鉄系金属または非鉄金属のうちアルミニウムを一例として、図面を参照しながら以下詳細に説明する。

最初に、本発明の押出プレスの概要について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本発明に用いる押出プレスはエンドプラテン１とメインシリンダ２を対向して配置し、両者を複数のタイロッド３によって連結している。エンドプラテン１の内側面には押出穴が形成されたダイス４を挟んでコンテナホルダアッセンブリ１０の中に図示しないコンテナが配置され、コンテナ内にビレットを装填し、これをダイス４に向けて押出加圧することでダイス穴に応じた断面の押出材が押出成形される。

押出作用力を発生させるメインシリンダ２は、メインラムを内蔵し、これをコンテナに向けて加圧移動可能としている。このメインラムの前端部にはコンテナのビレット装填穴と同芯配置されるように押出ステム６がその先端にフィックスダミーブロック５を密接させて、コンテナに向けて突出状態でメインクロスヘッド８を介して取付けられている。したがって、メインシリンダ２を駆動してメインクロスヘッド８を前進させると、押出ステムがコンテナのビレット装填穴に挿入され、装填されたビレットの後端面を加圧して押出材を押出すのである。

図１に本発明のスライドベースを押出プレス側面から見た外観である。メインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリそれぞれに片側１個ずつ設置されている。（メインクロスアッセンブリはＰ部、コンテナホルダアッセンブリはＱ部を参照） すなわち、全体でメインクロスヘッドアッセンブリに２個、コンテナホルダアッセンブリに２個のスライドベースが設置されていることになる。

図２にスライドベースとリニアガイドの詳細図を示す。スライドベースが取り付けられているのは、コンテナホルダアセンブリとメインクロスヘッドアッセンブリであるが、本図で示しているスライドベースの取付位置はコンテナホルダアセンブリの部分である。
（図４のＹ部を参照）
マシンベースの上面にはリニアガイドの直線レールが取り付けられている。直線レールと角型ユニットは１対に組み合わさっている。

スライドベースは押出プレスの軸方向から見て、左右両方に１対取り付けられている。本図のものは左右両方に設置されているもののうち片側のものである。
もう一方のスライドベースは押出プレスの中心軸に対して対称の関係になっている。

スライドベースにはアジャストボルトが取り付けられており、１つはメインクロスヘッドアッセンブリ側からスライドベースを押圧し、メインクロスヘッドアッセンブリの垂直方向の高さを調整している。もう１つはメインクロスヘッドアッセンブリを水平方向に押圧しメインクロスヘッドアッセンブリを水平方向の位置を調節している。

またスライドベースのＬの字の端部には、マシンベースと密接する部分があり、この押圧部分がマシンベースと密接することにより、メインクロスヘッドアッセンブリが左右の何れかに力を受けてずれたとしても、スライドベースが押出プレスの軸に対して対称に設置されているので、マシンベースから反力を受けることにより、左右どちらにもずれないような構成になっている。（Ｚ部参照）同時にリニアガイドには水平方向の力はかからないことがわかる。

スライドベースと角型ユニットとの間に中間部品を設けてもよい。中間部品はスライドベースと移動方向（押出プレス軸芯と直角方向）にインローとなってお互いが摺動できるようになっている。すなわちリニアガイドの角型ユニットに横方向の力が働いて移動しても、角型ユニットには大きな力がかからないようになっている。

スライドベースはメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリともに、押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられており、基本的にはそれぞれの場合で１組であるが、１組に限ったものではない。
リニアガイドの直線レールは押出プレスの軸線に対して左右対称にマシンベースの上に取り付けてあるが、基本的には１組であるが、１組に限ったものではない。
リニアガイドの角型ユニットは、メインクラスアッセンブリでは押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられており、基本的には１組であるが、１組に限ったものではない。
コンテナホルダアッセンブリでは角型ユニットは押出プレスの軸線に対して左右前後の隅部に取り付け、すなわち角隅部に１個で、計４個であるが隅部の間の位置に、押出プレスの軸線に対して左右対称の位置であれば４個に限ったものではない。

また、図１に示すようにコンテナホルダアッセンブリのスライドベースにはリニアガイドの直線レールにアルミのカスやごみが落ちないようにカバーが取り付けられている。これによって、リニアガイドの直線レールは清浄な状態に保たれており、押出の運転も正常に出来る様になっている。

図５に押出中のプラテンとタイロッドの変形モードを示す。図５にあるようにタイロッドは押出プレス中心方向に変形する。特許文献１では引張り薄板セットがこの図のように押出中には変形するので押出プレスの芯が同一に維持できない。このため安定な品質を持つ押出製品を得ることができない。

本発明ではメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリを走行摺動させるリニアガイドが、押出時でも変形しないマシンベースの上に取り付けられているのでメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの芯ずれがないばかりかライナーの摺動による経年変化の摩耗も抑えることが出来るため、安定した押出製品を得ることができる。

押出中にメインクロスヘッドアッセンブリとコンテナホルダアッセンブリの芯がずれているとコンテナの中のアルミのビレットをまっすぐ押せなくなり、アルミのビレットに偏荷重がかかるようになる。それにより押出中のビレットの金属の塑性流動に乱れが発生し、多本出しの場合押出材長さの不揃いにより、押出製品の表面が伸びてしまったり、クラックが発生したり、キズが発生したり、表面の光沢が変化したりするようになる。その結果、品質が大きく悪くなってしまうことになる。

本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。
リニアガイドをプレス下部の土台となる押出荷重で変位しないマシンベース上に設置しており、そのマシンベースは基本的に押出力により変位することはないため、メインクロスヘッドとコンテナホルダの芯は正確に保持される。
従来の板状の摺動材を使用した構造のものに比べ、押出プレス芯の維持ができ、耐用年数が伸び、芯出・摺動材の交換などの整備作業が少なくなり、かつ簡単なものになる。

１ エンドプラテン
２ メインシリンダ
３ タイロッド
４ ダイス
５ フィックスダミーブロック
６ 押出ステム
７ マシンベース
１０ コンテナホルダアッセンブリ
１１ メインクロスヘッドアッセンブリ
１２ カバー
２１ スライドベース
２２ アジャストボルトａ
２３ アジャストボルトｂ
３１ 角型ユニット
３２ 直線レール

Claims (3)

1. メインクロスヘッドアッセンブリに取り付けられて前後に移動する押出ステムと、ビレットを内部に挿入し前後に移動するコンテナホルダアッセンブリによりビレットがダイスに押付けられて押出製品を押出す押出プレスのスライド装置において
   前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら直線運動するリニアガイドの直線レールをマシンベースの上に、押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付け、
   前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリの荷重を受けながら、前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリにかかるラジアル荷重とスラスト荷重を受け、押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられるスライドベースを有し、
   前記スライドベースは、前記スライドベースの押出プレスの軸線側端部下方に突出する突出部と、
   該突出部の下端部側面に形成され、前記マシンベースの押出プレスの軸線側の側面と密接し、前記スラスト荷重を受ける押圧部分と、を備えると共に、
   前記スライドベースは、前記リニアガイドの前記直線レールと組み合わされる角型ユニット上方に配置される中間部品上に載置され、
   前記スライドベース及び前記中間部品間に形成されたインロー構造により、前記スライドベース及び前記中間部品が、互いに、押出プレスの軸芯と直交する水平方向に摺動できることを特徴とする押出プレスのスライド装置。
2. 前記スライドベースは前記メインクロスヘッドアッセンブリと前記コンテナホルダアッセンブリのラジアル方向とスラスト方向の位置を調整できるアジャストボルトを備えたことを特徴とする請求項１に記載された押出プレスのスライド装置。
3. 前記スライドベースの前記リニアガイドの前記角型ユニットは、前記メインクロスヘッドアッセンブリでは押出プレスの軸線に対して左右対称に取り付けられ、前記コンテナホルダアッセンブリでは押出プレスの軸線に対して左右前後の隅部に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載された押出プレスのスライド装置。

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