JPS6068108A - 押出材の寸法制御方法 - Google Patents

押出材の寸法制御方法

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JPS6068108A
JPS6068108A JP17767283A JP17767283A JPS6068108A JP S6068108 A JPS6068108 A JP S6068108A JP 17767283 A JP17767283 A JP 17767283A JP 17767283 A JP17767283 A JP 17767283A JP S6068108 A JPS6068108 A JP S6068108A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
die
dimension
extrusion
extruded material
extruded
Prior art date
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Pending
Application number
JP17767283A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Urayama
浦山 剛
Takeo Yamada
山田 建夫
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6068108A publication Critical patent/JPS6068108A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C31/00—Control devices for metal extruding, 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/08—Dies or mandrels with section variable during extruding, e.g. for making tapered work; Controlling variation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels for metal drawing
    • B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
    • B21C3/12—Die holders; Rotating dies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 M−業よplす七別夏 本発明は金属の熱間押出材製品の寸法精度の向上を図る
ための寸法制御方法に関する。
更に詳細には本発明は、押出装置の出側に少なくとも1
つの寸法制御用ダイスを設け、押出材の寸法を検出して
標準値からの偏差値に基づき寸法制御用ダイスの押出方
向に対する傾斜方向と傾斜角度を決定し、これにより寸
法制御用ダイスで押出を行って寸法偏差の少ない押出材
製品を提供する方法に関する。
!未技j打 従来の押出材製品の寸法精度を向上する方法としては押
出装置自体の精度向上或いは冶具の改善乃至は押出素材
の偏熱解消等が多く提案されている。こ・れらの方法は
製品の寸法精度を向上させる重要な因子である。しかし
ながら押出装置自体または冶具の精度の向上、管理は長
時間の設備休止を必要として生産能率の低下を招来し、
また素材の偏熱等に対応できない。更に、素材の品質の
向上、偏熱の解消等の努力を行っても熱間押出材製品の
寸法誤差は上記の通り多くの因子により発止するので完
全に解消することはでない。
このような熱間押出材製品の寸法不良を製品寸法の実測
値に基づいて矯正する方法が特開昭53−112255
号に提案されている。この公開公報に記載の技術は、押
出材製品の寸法又は押出加工工具に生ずる応カバターン
を検出し、検出値の標準値に対する偏差に基づき押出装
置のコンテナ、ダイス、マンドレル、ステムのいずれか
1つ又は1つ以上の押出中心に対する位置を制御する方
法と装置に関するものである。
しかしながら、熱間押出時にはコンテナ、ダイス、マン
ドレル、ステム等には例えば200〜400トンといっ
た大きな力がかかるためこれらの部分を押出中に移動す
ることは極めて困難であり、且つ熱間押出加工での材料
変形はダイスの部分に簗申して極めて高速度で生起する
ので偏肉部分を確実に解消するよう制御するのが困難で
ある。更にこの従来技術の方法では押出装置の出側で押
出材の寸法を検出し、これにより押出装置自体をフィー
ドバンク制御するので押出方向に分布する押出材の偏肉
を確実に防止することはできない。
魚匪叫■阿 本発明の目的は上述の従来技術の問題を解決して、簡便
且つ確実な熱間押出材の寸法制御方法を提供することに
ある。
更に詳細には、本発明の目的は、継目無鋼管の如き金属
管の熱間押出に於いて押出方向に分布する半径方向に寸
法偏差のない製品を提供することにある。
逸1坏u1戊 本発明に従うと、金属の熱間押出装置の出側に少なくと
も1つの寸法制御用ダイスを設け、押出材の寸法を検出
し、寸法検出値と標準値との偏差に基づき上記寸法制御
用ダイスの押出中心に対する傾斜方向と傾斜角とを調整
して上記寸法制御用ダイスで押出することを特徴とする
押出材の寸法制御方法が提供される。
寸法制御用ダイスはその周縁部に等間隔の位置で取付け
られた油圧手段によって任意の方向に傾斜可能に構成さ
れている。
寸法制御用ダイスは押出材の噛込みと押出加工を容易と
するためローラダイスであることが好ましい。
更に、押出材製品の寸法検出位置は押出装置出側であれ
ば寸法制御用ダイスの上流または下流のいずれでもよく
、上流で検出するときは検出値と標準値との偏差に基づ
いて寸法制御用ダイスをフィードフォワード制御し、下
流で検出するときはフィードバック制御することができ
る。
光所■羨来 本発明の方法では特別に設けた寸法制御用ダイスの傾斜
方向及び角度を押出材の寸法実測値に基づいて調整して
寸法矯正押出を行うので高い寸法精度の製品が得られる
。即ち、寸法制御用ダイスは本体押出ダイスと比較して
加工度が極めて小さいのでダイスにかかる力も小さく、
寸法制御用ダイスを傾斜させる駆動装置も低能力のもの
で十分である。
更に、寸法制御用ダイスはその内径がほぼ押出材の外径
と等しく構成され、その傾斜角度と寸法矯正量は実験的
に容易にめられる関係にあるので精密な制御が可能であ
る。また、押出後の製品について寸法の実測および矯正
をすることとなるので製品の押出方向の寸法変動を小さ
くすることができる。
逸」F回1皿 本発明は寸法制御用ダイスを設けてこのダイスの押出中
心に対する傾斜方向及び角度を変えて押出を行い寸法矯
正することを原理としている。
本発明者らは寸法制御用ダイスの傾斜方向および角度と
偏肉矯正との関係をめるため実験を行った。
第1図(a)は実験に使用した寸法制御用ダイスの概略
図であり、Aはダイス、Bはマンドレル、Cは材料を示
す。このとき押出材料として均一な肉厚のAA管を用い
た。ダイス領斜方向はダイス」二部が押出方向に傾くと
きを+(プラス)とし、逆方向に傾くときを−(マイナ
ス)とし、傾斜角をβとした。従って、第1図(a)に
示す例ではβはマイナスの角度である。ダイスへの傾斜
角度を変えてAL管を冷間押出した。このときへヌ管の
冷間押出を用いたのは鋼管の熱間押出に変形の挙動が類
似しているためである。
第1表に示す押出加工は外径絞りに重点をおいて肉厚変
動の小さい押出加工のものであり、第2表に示す押出加
工は肉厚減少を主とする押出加工である。
第1表 第2表 押出加工後のA、l/管を第1図(b)に示す箇所毎に
肉厚を測定してその結果を第2図及び第3図に示す。第
2図は第1表に示す押出加工後の管の円周方向の肉厚変
動分布、第3図は第2表に示す加工後の管の円周方向の
肉厚変動分布を示す。
第2図及び第3図の結果よりダイスを傾斜することによ
って押出管の肉厚に偏差を与えることが解かる。従って
、既に偏肉の金属管を傾斜ダイスを用いて押出加工して
偏肉矯正を行うことが可能である。
第4図には上記の2種の実験に於ける最大減肉率と最小
減肉率の差(即ち本発明の方法の場合にば偏肉矯正率に
相当する)とダイス傾斜角βとの関係を示す。図中、白
丸は第1表の条件での結果を、黒丸は第2表による条件
での結果を示す。
従って、押出素材成分及び寸法制御ダイス毎に第4図に
示すようなダイス傾斜角βと偏肉矯正率との関係を予め
めておき、管周方向に検出した肉厚より偏肉位置と偏肉
率をもとめ、これらに従い寸法制御用ダイスの傾斜方向
を決定するとともに上記の予めめた関係より傾斜角度を
決定して寸法制御用ダイスで押出加工することにより寸
法矯正を行うことができる。
実JffiA列− 以下、添付の図面を参照して本発明を実施例により説明
する。
第5図は本発明の1態様を実施するための装置の概略で
ある。
全体を参照番号1で示す押出装置は、例えばビレットの
如き加熱された押出素材2を収容するコンテナ手段3と
、コンテナ手段3の後方に配置され押出材の外形を決定
するダイス手段4と、押出材2゛を支持案内するボルス
タ5と、これら部材と相補的に協働し、図示しない油圧
装置に駆動されるマンドレル手段6とからなる。
更に詳細には、コンテナ手段3は、素材2を収容する空
間を画成し、押出時に素材2の滑動を円滑にするよう形
成されたコンテナライナ7と、該コンテナライナ7を周
方向に剛構に保持するライナホルダ8と、更にライナホ
ルダ8と剛構に一体化され、これを保持してコンテナ手
段全体の外枠を構成する枠体9とから構成される。
ダイス手段4は、ダイス本体10と、ダイス本体10を
押出方向に固定保持するダイハツカ11と、ダイバンカ
11と溝接合し且つダイス本体10を半径方向に固定保
持するダイホルダ12とからなる。ダイス本体10の直
前の位置で水ガラスの如き潤滑材が素材2の表面に図示
を省略した手段でil&布される。
これらのコンテナ手段3とダイス手段4およびボルスタ
5は押圧時の応力に耐えるよう相互に剛構に設置されて
いる。
コンテナライチア内に素材2をアップセントした状態で
マンドレル手段6によって押圧して押出加工を実施する
が、マンドレル手段は素材2との押圧面を構成するダミ
ーブロック13と、ステム14内に配置されたマンドレ
ル15とからなる。素材2の内面はマンドレル15、外
面はダイス1oによって決定される形状で押出加工され
る。
以上の構成は公知の押出装置と同一であるのでこれ以上
詳細な説明は省略する。
本発明は押出材の偏肉を解消することを目的とするもの
であり、本発明に従い押出装置Iの出側に寸法制御用ダ
イス装置16が配置される。寸法制御用ダイス装置16
は制御用ダイス17と、これを保持する制御用ダイスホ
ルダ18とを具備し、制御用ダイスホルダエ8は傾動装
置19によって全方向に傾斜可能に構成されている。こ
のため制御用ダイス、ホルダ180周縁辺にそれぞれ1
20°づつ離間して3台の油圧ジヤツキ20.20“が
取付けられている(図面を簡略にするため図中には2台
のみ図示している)。
他方、ダイスホルダ18の周縁部21.21’が突起し
球面座台22.22°に着座して傾動装置19による傾
動が安定して行われる。
図示の例では、寸法制御用ダイス装置16の下流に寸法
検出器23が設けられている。寸法検出器23は押出材
2”の周方向に均一な間隔で複数個設置され、例えば押
出材の周方向の適当個所で肉厚の変化を検出する。この
ような寸法検出器としては放射線式又は電磁超音波式が
ある。或いは、押出材の直交方向の外径を検出する寸法
検出器23として光学式のものを使用してもよい。
参照番号24で示される制御演算装置は寸法検出器23
より検出信号を受け、これを標準値と比較して、その偏
差に基づき寸法制御用ダイス17の押出中心に対する傾
斜方向及び傾斜角度をめ、これを傾動装置19の3つの
油圧ジヤツキ20.20゛ に制御信号として送る。
尚、寸法検出器23は押出装置1の出側であって寸法制
御用ダイス17の上流に配置してもよい。
以上の如き押出製管ラインを用いることによって、押出
装W1による押出材に寸法偏差が生しても、これらを実
測値に基づき寸法制御用ダイス17により矯正すること
ができる。
寸法制御用ダイスで矯正用の押出加工をするときはマン
ドレル15の先端部が寸法制御用ダイス17により下流
に位置することが袢ましい。
更に、押出装置jと寸法制御用ダイス17との間ムこラ
ッパガイド25を設けて押出材のダイスへの進入を確実
としてもよい。
以上、本発明を実施例により説明したが本発明の範囲は
この実施例に同等制限されるものではなく、例えば寸法
制御用ダイスにローラーダイスを用いる等多くの変更例
、態様を本発明の範囲として含むものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の詳細な説明するだめの実験に用
いた傾斜ダイスによる押出加工の概略図であり、第1図
(b)は押出加工後の管の肉厚測定位置を示す図である
。 第2図及び第3図はそれぞれ第1表および第2表に示す
条件で押出加工したあとの管周方向の減肉率分布を示す
。 第4図は第1表および第2表に示す条件の押出加工によ
り管に発生する偏肉率とダイス傾斜角度との関係を示す
。 第5図は本発明の1態様に従う方法を実施するための型
造ラインの概略図である。 (主な参照番号) A:ダイス、 B:マンドレル、 C:材料、 1:押出装置、 2:押出素材、 3:コンテナ手段、 4:ダイス手段、 5:ボルスタ、 16:寸法制御用ダイス装置、 23:寸法検出器、 24:制御eJW−装置 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居 止音 第2図 (%) 第3図 宿周万詞佐デ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属の熱間押出装置の出側に少なくとも1つの寸法制御
    用ダイスを設け、押出材の寸法を検出し、寸法検出値と
    標準値との偏差に基づき上記寸法制御用ダイスの押出中
    心に対する傾斜方向と傾斜角とを調整して上記寸法制御
    用ダイスで押出することを特徴とする押出材の寸法制御
    方法。
JP17767283A 1983-09-26 1983-09-26 押出材の寸法制御方法 Pending JPS6068108A (ja)

Priority Applications (1)

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JP17767283A JPS6068108A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押出材の寸法制御方法

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JP17767283A JPS6068108A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押出材の寸法制御方法

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JPS6068108A true JPS6068108A (ja) 1985-04-18

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ID=16035085

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JP17767283A Pending JPS6068108A (ja) 1983-09-26 1983-09-26 押出材の寸法制御方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107106A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 継目無管の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107106A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 継目無管の製造方法

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