JPH05138233A - 押出プレスおよび押出プレス圧制御方法 - Google Patents

押出プレスおよび押出プレス圧制御方法

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JPH05138233A
JPH05138233A JP33145291A JP33145291A JPH05138233A JP H05138233 A JPH05138233 A JP H05138233A JP 33145291 A JP33145291 A JP 33145291A JP 33145291 A JP33145291 A JP 33145291A JP H05138233 A JPH05138233 A JP H05138233A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出プレスの押出工程中、押出作用力を一定
にして均一な押出製品を得るとともに、バリの発生も防
止し、製品歩留りを向上させる。 【構成】 メインシリンダ装置によりコンテナに装填さ
れたビレットをステムによりダイスから押出して製品を
成形する押出プレスにおいて、前記コンテナに補助押出
加圧をなす補助シリンダ装置を連結した。押出プレスの
押出工程においてメインシリンダ装置による押出開始時
のピーク圧力を検出し、押出過程の押出経過圧力を検出
する。ピーク圧力と押出経過圧力との差分が算出された
場合にコンテナに連結した補助シリンダにより当該差分
押出力を出力して等圧押出を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は押出プレスおよび押出プ
レス圧制御方法に係り、特に押出力が押出の全工程で一
定になるようにして製品歩留りを向上させることができ
る押出プレスおよび押出プレス圧制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の押出プレスは、タイロッドによっ
てエンドプラテンとメインシリンダを連結している。エ
ンドプラテン側にはダイスを挟んで素材ビレットが装填
されるコンテナを配置し、メインシリンダ側にはこれか
ら出入りするラムと一体に駆動されるクロスヘッドにス
テムを取り付けている。そして、当該ステムをメインシ
リンダ装置による押出力によって前記コンテナに装填さ
れたビレットに向けて加圧押出し、ダイスから所定の製
品を押出成形するようにしている。
【0003】このような押出しプレスでは押出し力が押
出しの全工程で一定であることが望ましいものの、押出
工程においてコンテナ内のビレットの長さが徐々に短く
なるため、押出開始時と押出終了時では前者の方が押出
所要力が高いのが通常である。すなわち、ダイスの押出
抵抗が一定であったとしても、コンテナとビレットの摩
擦抵抗がビレットの長さの減少にしたがって小さくなる
ので、全体として押出所要力が徐々に低下してしまう。
この結果、ステムのストロークに対する押出圧力の変化
を求めると、図5に示すように、ステムを加圧すること
によりアップセット圧力が与えられた後、押出開始点で
ピーク押出力F0が発現し、これはストロークの進行に
伴って徐々に低下してしまうものとなっている(図中ハ
ッチング部分)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような押出工程
時の押出圧力の変化が発生すると、プレスのエンドプラ
テンに作用する力が変化し、この結果押出工程中ではエ
ンドプラテンやダイスの変位量および撓み量が一定とな
らない。したがって、従来の押出プレスによって得られ
た製品の肉厚や形状が押出長手方向に対して不均一とな
る問題があった。すなわち、押出開始時は肉厚が厚く、
押出終了に近付く程薄くなる現象が生じ、このために製
品歩留りの低下を招いていたものである。この場合、押
出力の低下を防止するようにメインシリンダ装置を加圧
制御しても、ダイスを通じて製品が押出されているの
で、押出力をメインシリンダ装置によって増大させるこ
とができないので問題がある。
【0005】また、押出所要力の変化は、ビレットとコ
ンテナ内壁の摩擦力がビレット長に依存して減少するこ
とに起因しているが、このような押出力の減少により、
ダイスに対するコンテナシール力の変動を生じ、シール
部分からビレットが吹出してしまういわゆる花咲現象を
発生させる問題もあった。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、押
出工程において常に一定の押出力を発生させて均一な形
状の押出製品を得ることができ、かつコンテナシール力
も一定に保持して花咲現象の発生を防止することがで
き、もって製品歩留りを向上させることができるように
した押出プレスおよび押出プレス圧制御方法を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る押出プレスは、メインシリンダ装置に
よりコンテナに装填されたビレットをステムによりダイ
スから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前
記コンテナに補助押出加圧をなす補助シリンダ装置を連
結し、メインシリンダ装置による押出力の低下を補完可
能としたものである。
【0008】また、本発明に係る押出プレス圧制御方法
は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置
による押出開始時のピーク圧力を検出するとともに押出
過程の押出経過圧力を検出し、前記ピーク圧力と押出経
過圧力との差分が算出された場合にコンテナに連結した
補助シリンダにより当該差分押出力を出力して等圧押出
を行わせるように構成した。
【0009】
【作用】上記構成によれば、押出によってビレットとコ
ンテナ内壁との摩擦力が減少して押出力が低下すると、
低下量に応じた押出力を補助シリンダ装置によって発生
させ、コンテナを加圧することができる。すなわち、押
出の全工程で押出開始時のピーク圧を保持して押出を行
わせることができるのである。このため、エンドプラテ
ンやダイスの変位量を一定に保つことができ、製品の肉
厚変化や形状変化を生じさせることがなく、したがって
製品の歩留りを向上させることができる。また、補完押
出力はコンテンナシール力に対応し、シール力の低下を
防止するので、コンテナのダイスの面圧を一定に保持さ
せることができ、花咲現象の発現を防止し、もってバリ
の発生も防止できるのである。
【0010】
【実施例】以下に、本発明に係る押出プレスおよび押出
プレス圧制御方法の具体的実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
【0011】図1は実施例に係る押出プレスの断面図で
あり、図2は押出工程の断面図である。これらの図に示
すように、押出プレスはエンドプラテン10とメインシ
リンダ装置12を対向配置し、両者を複数のメインタイ
ロッド14によって連結している。エンドプラテン10
の内面側には押出穴が形成されたダイス16を挟んでコ
ンテナ18が配置され、コンテナ18にビレット20を
装填し、これをダイス16に向けて押出加圧することに
よりダイス穴16Aに応じた断面の製品が押出成形され
る。
【0012】押出力を発生させるメインシリンダ装置1
2は、メインシリンダ12Aにメインラム12Bを内蔵
してこれを前記コンテナ18に向けて加圧移動可能とし
ている。このメインラム12Bの前端部にはメインクロ
スヘッド22が取付けられており、この前面部中央には
前記コンテナ18のビレット装填孔18Aと同芯に配置
されるように押出ステム24がコンテナ18に向けた突
出状態で取付けられている。したがって、メインシリン
ダ装置12を駆動してクロスヘッド22を前進させる
と、押出ステム24がコンテナ18の装填孔18Aに挿
入され、装填されたビレット20の後端面を加圧して製
品20Aを押出すのである。
【0013】なお、前記メインシリンダ12Aには押出
中心と平行にサイドシリンダ装置26が取付けられてお
り、そのロッド26Aがメインクロスヘッド22に連結
されている。これによって押出工程の準備工程として押
出ステム24をコンテナ18に近接させた位置に初期移
動させ、押出加圧動作はメインシリンダ装置12および
サイドシリンダ装置26の両者によって行わせるように
調整している。
【0014】ここで、実施例に係る押出プレスでは、前
記メインクロスヘッド22の前面部において、押出ステ
ム24を包囲するように配置された複数の補助シリンダ
装置28が設けられている。この補助シリンダ装置28
はクロスヘッド22に固定されて取付けられるシリンダ
28Aと、このシリンダ28Aから出入り駆動されるロ
ッド28Bによって構成され、ロッド28Bの伸張方向
が押出ステム24と平行となるように取付けられてい
る。そして、ロッド28Bの先端はコンテナ18の四隅
に当接可能とされ、油圧駆動によってコンテナ18を補
助押出することができるようになっている。
【0015】上記補助シリンダ装置28による補助押出
駆動を行わせる油圧回路とメインシリンダ装置12の駆
動用油圧回路の構成を図1を参照して説明する。
【0016】まず、メインシリンダ装置12の駆動回路
は可変容量型の油圧ポンプ30を備え、これからの吐出
油圧をメインシリンダ装置12およびサイドシリンダ装
置26に油圧通路32を介して供給するようにしてい
る。油圧通路32には押出圧力を検出する圧力センサ3
4が取付けられており、検出した押出圧力をコントロー
ラ36に出力するようにしている。
【0017】また、補助シリンダ装置12に対して油圧
を供給する油圧ポンプ38が別途に備えられ、このポン
プ38から補助油圧通路40を介して各補助シリンダ装
置28に対しロッド28Bを突出駆動させる油圧力を発
生させるようにしている。補助油圧通路40には分岐通
路42が設けられ、これには可変電磁リリーフ弁44を
介装している。すなわち、電磁リリーフ弁44のリリー
フ圧を変更することによって補助シリンダ装置28から
圧油を逃し、もって補助シリンダ装置28によるコンテ
ナ18への押出力を調整できるようにしているのであ
る。電磁リリーフ弁44の開閉操作量は前記コントロー
ラ36からの制御信号による設定指令値にしたがって行
われ、アンプ46を介して所定の開度に設定されるよう
になっている。
【0018】ところで、押出工程中、メインシリンダ装
置12とサイドシリンダ装置26によって押出作用が行
われるが、押出開始時の最大押出所要力F0はダイス1
6に作用する押出所要力Faと、ビレット20とコンテ
ナ18との最大摩擦力Fbの和になる(図2および図3
参照)。押出ストロークがSとなると、ビレット摩擦力
が減少してFbsとなり、メインラインからの押出所要力
はFS=Fa+Fbsとなる。したがって、最大押出所要力
0に対してSストローク位置ではFS1=F0−F sだけ
押出所要力が減少することになる。
【0019】いま、補助シリンダ装置28に圧力を発生
させ、押出荷重がFS1となるように設定すると、この押
出荷重FS1はメインシリンダ装置12とエンドプラテン
10にメインタイロッド14を介して作用することにな
る。押出工程において最大押出荷重がFSとなった時点
で補正力FS1(=F0−Fs)を作用させてやれば、押出
力をF0=一定に保つことができる。
【0020】そこで、コントローラ36では上記補正力
S1を補助シリンダ装置28に発生させるように制御す
るようになっている。前記コントローラ36による処理
を図4に示す。すなわち、コントローラ36は圧力セン
サ34による検出信号を入力しており(ステップ10
0)、内蔵しているメモリに検出圧力の最大値をピーク
圧力PMとして格納させるようにしている(ステップ1
10)。同時に検出圧力を連続的に入力し(ステップ1
20)、これを経過圧力PCとして前記ピーク圧力PM
比較演算するように構成されている。そしてこれらの差
圧ΔPAを算出し(ステップ130)、この圧力が許容
値以上になった場合に、メインシリンダ装置12とサイ
ドシリンダ装置26による押出ステム24の押出力が低
下したと判断されるので、低下分に応じた押出力を発生
させるに必要な補助シリンダ装置28への増加圧力を算
出する(ステップ140)。これはメインシリンダ装置
12とサイドシリンダ装置26の合計圧力面積をA1
補助シリンダ装置28の圧力面積をA2とし、補正圧力
をΔPBとすると、
【0021】
【数1】ΔPB=ΔPA・A1/A2 として求められるので、当該式に基づく演算処理を行
う。
【0022】このようにして求められた補助圧力ΔPB
を補助シリンダ装置28の現在圧力PBに加算する(ス
テップ150)。そして、予めストロークセンサ等によ
り押出ストロークを検出しておき、押出終了に達してい
るか否かを判断し(ステップ160)、押出工程中であ
るときには前記算出値に対応する電圧変換処理を行い
(ステップ170)、これをアンプ46に制御信号とし
て出力し(ステップ180)、メインライン側の押出力
の低下分を補完する押出力を補助シリンダ装置28にて
発生するようにリリーフ弁44を開閉駆動するのである
(ステップ190)。そして、ズテップ160にで押出
終了位置に達していると判定された場合にはゼロリセッ
ト処理をなし、次の押出工程に備えるようにしている
(ステップ200)。
【0023】このようにコントローラ36では、メイン
ラインでの押出圧力を検出し、ピーク圧力が押出工程に
おいて常に保持されるように補助シリンダを駆動してコ
ンテナ18に押出力を加えるので、押出作用力を全スト
ロークにおいて一定にすることができる。この結果、エ
ンドプラテン10、ダイス16等の変位量および撓み量
を一定に保つことができ、これにより押出製品20Aの
肉厚、形状を長手方向において均一にすることができ、
製品歩留りを大幅に向上させることができる。
【0024】また、コンテナシール保持力も押出工程
中、一定に保つことができるため、コンテナシール面の
面圧が一定の高圧にでき、シール面からの花咲現象によ
るバリの発生も有効に防止することができる。
【0025】なお、上記実施例では補助シリンダ装置2
8による補助押出力の発生を可変電磁リリーフ弁44に
よって連続的に変化させるようにしているが、複数の開
閉リリーフ弁を並列に分岐通路42に取付けておき、こ
の開閉切換えの組合せによりリリーフ圧を制御するよう
にしてもよい。この場合には段階的な補助圧力が出力さ
れるが、押出所要力を所定範囲で一定に保持させること
は可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メインシリンダ装置とは別にコンテナを押出加圧する補
助シリンダを設け、これによりビレット長の変化に伴う
押出力の低減を補完するようにしたので、エンドプラテ
ンやダイスなどの変位量や撓みを一定に保持させること
ができ、もって押出製品の肉厚や形状を押出長さの全長
にわたって均一になり、製品歩留りを大幅に向上させる
ことができる。しかも、コンテナシール部位の面圧の一
定化が同時に達成されるため、バリの発生も有効に防止
できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る押出プレスの側面断面図である。
【図2】同プレスの押出工程時の断面図である。
【図3】同プレスの押出作用力の特性線図である。
【図4】同プレスの補助シリンダ駆動制御フローチャー
トである。
【図5】従来の押出プレスの押出作用力の特性線図であ
る。
【符号の説明】
10 エンドプラテン 12 メインシリンダ装置 14 メインタイロッド 16 ダイス 18 コンテナ 20 ビレット 20A 押出製品 22 メインクロスヘッド 24 押出ステム 26 サイドシリンダ装置 28 補助シリンダ装置 30 油圧ポンプ 32 油圧通路 34 圧力センサ 36 コントローラ 38 補助用油圧ポンプ 40 補助油圧通路 42 分岐通路 44 可変電磁リリーフ弁 46 アンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メインシリンダ装置によりコンテナに装
    填されたビレットをステムによりダイスから押出して製
    品を成形する押出プレスにおいて、前記コンテナに補助
    押出加圧をなす補助シリンダ装置を連結し、メインシリ
    ンダ装置による押出力の低下を補完可能としたことを特
    徴とする押出プレス。
  2. 【請求項2】 押出プレスの押出工程においてメインシ
    リンダ装置による押出開始時のピーク圧力を検出すると
    ともに押出過程の押出経過圧力を検出し、前記ピーク圧
    力と押出経過圧力との差分が算出された場合にコンテナ
    に連結した補助シリンダにより当該差分押出力を出力し
    て等圧押出を行わせることを特徴とする押出プレス圧制
    御方法。
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