JPH0790258B2 - 金属の連続押出装置 - Google Patents
金属の連続押出装置Info
- Publication number
- JPH0790258B2 JPH0790258B2 JP16941587A JP16941587A JPH0790258B2 JP H0790258 B2 JPH0790258 B2 JP H0790258B2 JP 16941587 A JP16941587 A JP 16941587A JP 16941587 A JP16941587 A JP 16941587A JP H0790258 B2 JPH0790258 B2 JP H0790258B2
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- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属の連続押出装置に関し、特にコイニングロ
ールを設けたコンフォーム押出装置におけるダイス近傍
のデッドメタルゾーンをなくすことにより押出材の品質
の向上を図るようにした金属の連続押出装置に関する。
ールを設けたコンフォーム押出装置におけるダイス近傍
のデッドメタルゾーンをなくすことにより押出材の品質
の向上を図るようにした金属の連続押出装置に関する。
従来のコンフォーム押出装置として、例えば、第２図に
示すものがあり、溝1aを有する溝付ホイール１と、供給
素材２を押出しするための輸送通路３を形成する溝1aに
係合したシューブロック４と、シューブロック４の閉塞
部4aの近傍に配置された押出成形するためのダイス５か
ら成る。
示すものがあり、溝1aを有する溝付ホイール１と、供給
素材２を押出しするための輸送通路３を形成する溝1aに
係合したシューブロック４と、シューブロック４の閉塞
部4aの近傍に配置された押出成形するためのダイス５か
ら成る。
以上の構成において、溝1aに組込まれた供給素材２は、
溝付ホイール１が図中矢印方向に回転することにより溝
1a内面の接触摩擦抵抗によって輸送通路５の奥に強制的
に送り込まれ、送り込まれた供給素材２が輸送通路５の
奥の閉塞部4aによりその移動を阻止されることによって
押出しのための圧力が発生させられ、この圧力によって
供給素材２をダイス５より押出材６として押出成形す
る。押出圧力は供給素材２と溝1aの壁面との摩擦による
力が積算されてダイス方向に向かって増加するが、l1域
とl2域では供給素材２の溝1a壁面への接触に違いがあり
（接触部2a参照）、l1域では供給素材２は溝1a壁面およ
びシューブロック４と部分的に接している状態であり、
これらの接触面の差引に相当する摩擦力（静止している
シューブロック４側では溝付ホイール１の回転方向と逆
方向へ摩擦力が動くため）により、l1域先端の供給素材
２は塑性変形して溝1a断面に充満する。l2域のエクスト
ルージョングリップ領域（extrusion grip zone）では
供給素材２と溝1a壁面とは全面で強い圧力で接するため
に、供給素材２の剪断変形抵抗による力によって押出圧
力が発生する。しかし、l1域においては供給素材２と溝
1a壁面の部分的な接触の摩擦力に期待することになり、
押出圧力が不安定になると言う不都合があった。これを
解消するために、例えば、特開昭54-56066号公報に示す
ように、コイニングロールを用いて溝1a中にコイニング
し、摩擦力を確実に安定にしたものがある。第３図はこ
の種のコンフォーム押出装置を示し、シューブロック４
の入口近傍にコイニングロール７を設け、供給素材２を
溝1a中にコイニングしている。この方法によれば、供給
素材２と溝1a壁面が全面で接するため（第３図接触部2a
参照）摩擦力が増加し、さらにl1域においては図示の如
くシューブロック４の面との間に隙間ができるため、摩
擦力の無駄あるいは損失をなくすことができ、有効な摩
擦力を効果的に発揮させて全体の動力を低減させるか、
あるいは押出圧力を高めてより大きな加工度を得ること
ができる効果がある。加えて、強度の高い材料の押出を
可能にするなど、その工業的価値はきわめて大なるもの
がある。
溝付ホイール１が図中矢印方向に回転することにより溝
1a内面の接触摩擦抵抗によって輸送通路５の奥に強制的
に送り込まれ、送り込まれた供給素材２が輸送通路５の
奥の閉塞部4aによりその移動を阻止されることによって
押出しのための圧力が発生させられ、この圧力によって
供給素材２をダイス５より押出材６として押出成形す
る。押出圧力は供給素材２と溝1aの壁面との摩擦による
力が積算されてダイス方向に向かって増加するが、l1域
とl2域では供給素材２の溝1a壁面への接触に違いがあり
（接触部2a参照）、l1域では供給素材２は溝1a壁面およ
びシューブロック４と部分的に接している状態であり、
これらの接触面の差引に相当する摩擦力（静止している
シューブロック４側では溝付ホイール１の回転方向と逆
方向へ摩擦力が動くため）により、l1域先端の供給素材
２は塑性変形して溝1a断面に充満する。l2域のエクスト
ルージョングリップ領域（extrusion grip zone）では
供給素材２と溝1a壁面とは全面で強い圧力で接するため
に、供給素材２の剪断変形抵抗による力によって押出圧
力が発生する。しかし、l1域においては供給素材２と溝
1a壁面の部分的な接触の摩擦力に期待することになり、
押出圧力が不安定になると言う不都合があった。これを
解消するために、例えば、特開昭54-56066号公報に示す
ように、コイニングロールを用いて溝1a中にコイニング
し、摩擦力を確実に安定にしたものがある。第３図はこ
の種のコンフォーム押出装置を示し、シューブロック４
の入口近傍にコイニングロール７を設け、供給素材２を
溝1a中にコイニングしている。この方法によれば、供給
素材２と溝1a壁面が全面で接するため（第３図接触部2a
参照）摩擦力が増加し、さらにl1域においては図示の如
くシューブロック４の面との間に隙間ができるため、摩
擦力の無駄あるいは損失をなくすことができ、有効な摩
擦力を効果的に発揮させて全体の動力を低減させるか、
あるいは押出圧力を高めてより大きな加工度を得ること
ができる効果がある。加えて、強度の高い材料の押出を
可能にするなど、その工業的価値はきわめて大なるもの
がある。
しかし、従来のコイニングロールを用いたコンフォーム
押出装置によれば、コイニングロール７で供給素材２を
圧下させ場合、第３図に示すように圧下した供給素材２
の厚み（Hf）と、溝1aの底面とシューブロック４との高
さ（H0）の差（HDM）の隙間が生じ、押出中のフローを
厳密に観察すると、溝1aの底へコイニングされた供給素
材２が溝付ホイール１の回転周速度と等速で移動しよう
とするため、l2域のエクストルージョングリップ領域に
おいてもこの傾向が保たれ、従って、静止したシューブ
ロック４面上の供給素材２は固着し、隙間HDMにデッド
メタル・ゾーン（DM）が形成される。デッドメタル・ゾ
ーンに供給素材２、たとえばAlが固着すると剪断変形抵
抗はAl供給素材の最大値を示すこととなり、押出動力の
損失をまねくと言う不都合があった。また、供給素材２
の表面酸化物がこのデッドメタル・ゾーン中へ順次積層
することになり、そこから余剰分が時々押出材６中へ混
入して製品欠陥をまねくと言う不都合があった。
押出装置によれば、コイニングロール７で供給素材２を
圧下させ場合、第３図に示すように圧下した供給素材２
の厚み（Hf）と、溝1aの底面とシューブロック４との高
さ（H0）の差（HDM）の隙間が生じ、押出中のフローを
厳密に観察すると、溝1aの底へコイニングされた供給素
材２が溝付ホイール１の回転周速度と等速で移動しよう
とするため、l2域のエクストルージョングリップ領域に
おいてもこの傾向が保たれ、従って、静止したシューブ
ロック４面上の供給素材２は固着し、隙間HDMにデッド
メタル・ゾーン（DM）が形成される。デッドメタル・ゾ
ーンに供給素材２、たとえばAlが固着すると剪断変形抵
抗はAl供給素材の最大値を示すこととなり、押出動力の
損失をまねくと言う不都合があった。また、供給素材２
の表面酸化物がこのデッドメタル・ゾーン中へ順次積層
することになり、そこから余剰分が時々押出材６中へ混
入して製品欠陥をまねくと言う不都合があった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、シューブロ
ック面上のデッドメタル・ゾーンの形成を抑止し、押出
動力の損失を少なくし、かつ、押出材の表面欠陥の発生
頻度を少なくするため、エクストルージョングリップ領
域ではシューブロックと溝底面の間隙をコイニングした
供給素材の高さと等しいか、わずかに大きい間隙とし、
それ以外の領域では供給素材とシューブロックの間に隙
間を形成するようにシューブロックを構成するようにし
た金属の連続押出装置を提供するものである。
ック面上のデッドメタル・ゾーンの形成を抑止し、押出
動力の損失を少なくし、かつ、押出材の表面欠陥の発生
頻度を少なくするため、エクストルージョングリップ領
域ではシューブロックと溝底面の間隙をコイニングした
供給素材の高さと等しいか、わずかに大きい間隙とし、
それ以外の領域では供給素材とシューブロックの間に隙
間を形成するようにシューブロックを構成するようにし
た金属の連続押出装置を提供するものである。
本発明において、供給素材と接触するシューブロック面
の長さは、いわゆるエクストルージョングリップの長さ
に相当する範囲で良い。また、コイニングロールによっ
て圧下された供給素材の厚みは設定されたシューブロッ
クの接触面の高さ位置よりもわずかに小さいか、等しく
なければならない。例えば、供給素材の厚みがシューブ
ロックの接触面の高さより大きい場合、供給量が多くな
って押出されずに蓄積し、エクストルージョングリップ
の領域が長くなるため、不要な動力を費す原因となる。
また、供給素材の厚みがシューブロックの接触面の高さ
より小さくなると、デッドメタル・ゾーン形成の原因と
なる。エクストルージョングリップの領域は、ダイス入
口での必要な押出圧力に依存するため、押出比，温度，
速度，工具形状等を考慮した上で、装置仕様上の最大圧
力を必要とする条件に基づいて設定する。換言すれば、
設定されたエクストルージョングリップの範囲に基づい
てシューブロックの接触面の範囲を設定する。
の長さは、いわゆるエクストルージョングリップの長さ
に相当する範囲で良い。また、コイニングロールによっ
て圧下された供給素材の厚みは設定されたシューブロッ
クの接触面の高さ位置よりもわずかに小さいか、等しく
なければならない。例えば、供給素材の厚みがシューブ
ロックの接触面の高さより大きい場合、供給量が多くな
って押出されずに蓄積し、エクストルージョングリップ
の領域が長くなるため、不要な動力を費す原因となる。
また、供給素材の厚みがシューブロックの接触面の高さ
より小さくなると、デッドメタル・ゾーン形成の原因と
なる。エクストルージョングリップの領域は、ダイス入
口での必要な押出圧力に依存するため、押出比，温度，
速度，工具形状等を考慮した上で、装置仕様上の最大圧
力を必要とする条件に基づいて設定する。換言すれば、
設定されたエクストルージョングリップの範囲に基づい
てシューブロックの接触面の範囲を設定する。
以上によって、コイニングされた供給素材は輸送通路の
入口付近ではシューブロックの面に接触することなく、
換言すれば、摩擦力を無駄に損失することなく、押出圧
力を高めながら溝付ホイールによって搬送され、エクス
トルージョングリップの領域に達した時点でシューブロ
ック面の接触を受け、デッドメタル・ゾーンが形成され
る隙間をなくした状態でダイスにより押出成形される。
入口付近ではシューブロックの面に接触することなく、
換言すれば、摩擦力を無駄に損失することなく、押出圧
力を高めながら溝付ホイールによって搬送され、エクス
トルージョングリップの領域に達した時点でシューブロ
ック面の接触を受け、デッドメタル・ゾーンが形成され
る隙間をなくした状態でダイスにより押出成形される。
以下、本発明の金属の連続押出装置を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、9.5mm幅の丸付溝底
の溝付ホイール１と、溝1aに供給素材（直径9.5mmのAl
荒引線）２を8.4mm高さ（Hf）にコイニングするコイニ
ングロール７と、コイニングされた供給素材２を押出し
するための輸送通路３を形成する溝1aに係合したシュー
ブロック４と、シューブロック４の閉塞部4aの近傍に配
置された押出形成するためのダイス５から成る。６は押
出成形後の押出材である。シューブロック４の溝1a底面
との間隙Hsはエクストルージョングリップの領域（l2）
内においてはHs≒Hf（Hfと等しいか、それより所定の僅
小値だけ、実施例では、Hs＝8.5mmであり0.1mm大きい）
であり、それ以外ではHs＞Hfとなるように設定する。
の溝付ホイール１と、溝1aに供給素材（直径9.5mmのAl
荒引線）２を8.4mm高さ（Hf）にコイニングするコイニ
ングロール７と、コイニングされた供給素材２を押出し
するための輸送通路３を形成する溝1aに係合したシュー
ブロック４と、シューブロック４の閉塞部4aの近傍に配
置された押出形成するためのダイス５から成る。６は押
出成形後の押出材である。シューブロック４の溝1a底面
との間隙Hsはエクストルージョングリップの領域（l2）
内においてはHs≒Hf（Hfと等しいか、それより所定の僅
小値だけ、実施例では、Hs＝8.5mmであり0.1mm大きい）
であり、それ以外ではHs＞Hfとなるように設定する。
以上の構成において、供給素材２を溝1aにコイニングロ
ール７で8.4mm高さにコイニングする。溝付ホイール１
の回転にともなってコイニングされた供給素材２は溝1a
との摩擦力によって輸送通路３を図中矢印方向に進行す
る。この時、供給素材２は図に示す如く接触部2aで溝1a
と全面的に接触している。供給素材２は輸送通路３のl1
域においては、シューブロック４と隙間をおいて接触し
ないため、摩擦力の損失はなく、押出圧力を高めること
ができる。供給素材２が輸送通路３中のl2域に到達する
と、Hs≒Hfに設定されたシューブロック４に接触し、充
分に高められた押出圧力によってダイス５より押出成形
される。
ール７で8.4mm高さにコイニングする。溝付ホイール１
の回転にともなってコイニングされた供給素材２は溝1a
との摩擦力によって輸送通路３を図中矢印方向に進行す
る。この時、供給素材２は図に示す如く接触部2aで溝1a
と全面的に接触している。供給素材２は輸送通路３のl1
域においては、シューブロック４と隙間をおいて接触し
ないため、摩擦力の損失はなく、押出圧力を高めること
ができる。供給素材２が輸送通路３中のl2域に到達する
と、Hs≒Hfに設定されたシューブロック４に接触し、充
分に高められた押出圧力によってダイス５より押出成形
される。
この状態で30分間押出した後、装置を解体してシューブ
ロック４面上のデットメタルの形成状態を観察した結
果、シューブロック４面の中央部にAlの焼付層が見られ
たが、明確なデットメタルは残存していなかった。押出
中の軸トルクの計測値も従来に比べて減少しているのが
確認できた。また、押出材６のかぶり、ピッティング状
の表面欠陥の発生についても、特に、シューブロック面
側に相当する個所の発生頻度が大幅に減少した。
ロック４面上のデットメタルの形成状態を観察した結
果、シューブロック４面の中央部にAlの焼付層が見られ
たが、明確なデットメタルは残存していなかった。押出
中の軸トルクの計測値も従来に比べて減少しているのが
確認できた。また、押出材６のかぶり、ピッティング状
の表面欠陥の発生についても、特に、シューブロック面
側に相当する個所の発生頻度が大幅に減少した。
〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明の金属の連続押出装置によれ
ば、エクストルージョングリップの領域ではシューブロ
ックと溝底面との間隙をコイニングした供給素材の高さ
と等しいか、わずかに大きい間隙とし、それ以外では供
給素材とシューブロックの間に隙間を形成するようにシ
ューブロックを構成するようにしたため、デットメタル
・ゾーンの形成が抑止でき、押出動力の損失を少なくす
ることができ、かつ、押出材の表面欠陥の発生頻度を少
なくすることができた。また、デットメタル・ゾーンの
位置の変動が原因となる押出速度の変動も解消できた。
ば、エクストルージョングリップの領域ではシューブロ
ックと溝底面との間隙をコイニングした供給素材の高さ
と等しいか、わずかに大きい間隙とし、それ以外では供
給素材とシューブロックの間に隙間を形成するようにシ
ューブロックを構成するようにしたため、デットメタル
・ゾーンの形成が抑止でき、押出動力の損失を少なくす
ることができ、かつ、押出材の表面欠陥の発生頻度を少
なくすることができた。また、デットメタル・ゾーンの
位置の変動が原因となる押出速度の変動も解消できた。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図。第２図は従来
のコンフォーム押出装置の説明図。第３図は従来のコイ
ニングロールを用いたコンフォーム押出装置の説明図。 符号の説明 １……溝付ホイール 1a……溝 ２……供給素材 ３……輸送通路 ４……シューブロック ５……ダイス ６……押出材 ７……コイニングロール
のコンフォーム押出装置の説明図。第３図は従来のコイ
ニングロールを用いたコンフォーム押出装置の説明図。 符号の説明 １……溝付ホイール 1a……溝 ２……供給素材 ３……輸送通路 ４……シューブロック ５……ダイス ６……押出材 ７……コイニングロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−58049（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−80318（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−66017（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】供給素材を溝付ホイールの溝中に挿入後、
溝付ホイールおよびシューブロックによって形成された
一端を閉塞された輸送通路内で押出圧力を発生させ、該
輸送通路の閉塞箇所の近傍に設けたダイスで押出成形す
るコンフォーム押出装置において、 前記供給素材を前記溝中にコイニング加工状に押込み圧
延するコイニングコントロールと、 前記輸送通路の入口近傍では前記コイニングされた供給
素材との間に間隔を有し、前記ダイスから前記供給素材
を押出すための圧力を形成するエクストルージョングリ
ップ（Extrusion grip）領域では前記コイニングされた
供給素材の高さと等しいか、あるいはそれより所定の僅
小値だけ大きいシュー面を有する前記シューブロックを
備えたことを特徴とする金属の連続押出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16941587A JPH0790258B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 金属の連続押出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16941587A JPH0790258B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 金属の連続押出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415218A JPS6415218A (en) | 1989-01-19 |
| JPH0790258B2 true JPH0790258B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15886172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16941587A Expired - Lifetime JPH0790258B2 (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 金属の連続押出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790258B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100341828B1 (ko) * | 2000-05-06 | 2002-06-26 | 박호군 | 표면 박피가 가능한 전단변형장치 |
| CN107377653A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-11-24 | 南昌航空大学 | 金属挤压平锥模 |
-
1987
- 1987-07-07 JP JP16941587A patent/JPH0790258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415218A (en) | 1989-01-19 |
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