特許 6537909 前方押出加工方法及び前方押出加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6537909

(24)【登録日】2019年6月14日

(45)【発行日】2019年7月3日

(54)【発明の名称】前方押出加工方法及び前方押出加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21C 35/04 20060101AFI20190625BHJP

【ＦＩ】

   B21C35/04

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-142754(P2015-142754)

(22)【出願日】2015年7月17日

(65)【公開番号】特開2017-24022(P2017-24022A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(74)【代理人】

【識別番号】100099885

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 健市

(72)【発明者】

【氏名】岩目地 範行

(72)【発明者】

【氏名】中田 和孝

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 隆幸

(72)【発明者】

【氏名】金井 俊典

【審査官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５０−０８３３２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１０／１２２９５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５０−１５５４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７６１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００１４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９１０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７９３１７０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ ２３／００−３５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスカードの剪断予定部を横断するようにシャー刃を進行させることにより、前記ディスカードを前記シャー刃で切除するディスカード切除工程を含み、
前記ディスカード切除工程では、前記ディスカードの上流側端面を押さえた状態で前記ディスカードを切除する前方押出加工方法。

【請求項2】

前記ディスカード切除工程では、少なくとも、前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接した時から前記ディスカードが押出ダイス内の残留押出材料から分離される時までの間、前記ディスカードの上流側端面を押さえる請求項１記載の前方押出加工方法。

【請求項3】

前記ディスカード切除工程では、
前記ディスカードをコンテナ内から露出させた後で且つ前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接する前までに、前記ディスカードの上流側端面を押さえ部で押さえ、そして、前記押さえ部による前記ディスカードの上流側端面の押さえ箇所が前記シャー刃の進行動作と連動して前記シャー刃の進行方向に変移するように前記押さえ部を移動又は変形させる請求項１又は２記載の前方押出加工方法。

【請求項4】

前記ディスカード切除工程の後で、前記コンテナ内に装填された新ビレットを前記押出ダイス内の残留押出材料に当接させた状態で前記押出ダイス内に通過させる押継ぎ工程を更に含む、請求項１〜３のいずれかに記載の前方押出加工方法。

【請求項5】

ビレットを押出材の形状に押出加工する押出ダイスと、
ディスカードの剪断予定部を横断するように進行されることにより前記ディスカードを切除するシャー刃と、
前記シャー刃で前記ディスカードを切除する際に前記ディスカードの上流側端面を押さえる押さえ手段と、を含む前方押出加工装置。

【請求項6】

前記ビレットが装填されるコンテナを更に含んでおり、
前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えるとともに、前記ディスカードが前記コンテナ内から露出した後で且つ前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接する前までに、前記ディスカードの上流側端面を前記押さえ部で押さえるように構成されており、
さらに、前記押さえ手段は、前記押さえ部による前記ディスカードの上流側端面の押さえ箇所が前記シャー刃の進行動作と連動して前記シャー刃の進行方向に変移するように前記押さえ部が移動又は変形するように構成されている請求項５記載の前方押出加工装置。

【請求項7】

前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えており、
前記押さえ部は、前記シャー刃と一体に進行動作するように前記シャー刃に設けられている請求項５又は６記載の前方押出加工装置。

【請求項8】

前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えており、
前記押さえ部は、前記ディスカードの上流側端面上を前記シャー刃の進行方向に転動可能な押さえローラで構成されている請求項５〜７のいずれかに記載の前方押出加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は押出加工方法、押出加工装置及び押出材の製造方法に関する。

【0002】

なお本明細書及び特許請求の範囲では、「アルミニウム」の語は、特に明示する場合を除いて、純アルミニウムとアルミニウム合金との双方を含む意味で用いられる。

【0003】

さらに本明細書及び特許請求の範囲では、「上流」及び「下流」とは、それぞれ、ビレットの押出方向に対する上流及び下流を意味している。

【背景技術】

【0004】

押出材は、感光ドラム基体用素管、自動車部品、建材、エクステリア等に広く用いられている。近年、押出材の表面性状についてその品質要求が厳しくなっている。

【0005】

押出加工時に発生する押出材の表面性状不良の一つとして、エアー巻込み不良が挙げられる。当該不良の主な発生原因は、ディスカードの切除時に押出ダイス内に発生した空隙内の空気が新ビレットの押出加工時に押出材中に巻き込まれることにある。なお、ディスカードとはビレットの押残りや押かすとも呼ばれるものであり、押出加工後にコンテナ内に残ったビレットである。

【0006】

当該不良を抑制する技術として、例えば、国際公開ＷＯ２０１０／１２２９５７号（特許文献１）及び特開２０１２−７６１３２号公報（特許文献２）は、ディスカードをその厚さ方向に押圧することでディスカードの厚さが減少するようにディスカードを塑性変形させ、その後、ディスカードを切除する方法を開示している。

【0007】

さらに、当該不良を抑制する技術として、特開２００２−１４２２号公報（特許文献３）は、押出ダイスとしてのポートホールダイスの上流側端面におけるビレット流入口の領域が局部的に掘り込まれることで当該領域の位置がポートホールダイスの上流側端面の位置よりも下流側に局部的に配置されたポートホールダイスを開示している。

【0008】

その他の文献として、特開２０１３−９１０７１号公報（特許文献４）が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１０／１２２９５７号

【特許文献2】特開２０１２−７６１３２号公報

【特許文献3】特開２００２−１４２２号公報

【特許文献4】特開２０１３−９１０７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

而して、エアー巻込み不良を防止するため、本発明者らはディスカードの切除時に押出ダイス内に空隙が発生する原因について詳細に調べたところ、原因の一つは次の点にあることが判明した。このことを図１２を用いて説明する。

【0011】

同図において、符号「１０２」は押出ダイス、符号「１４７」は管状の押出材、符号「１４２」は略円板状のディスカード、符号「１１０」は楔状のシャー刃である。押出ダイス１０２はポートホールダイスであり、押出材１４７を成形する環状の成形間隙１０５を備えている。

【0012】

ディスカード１４２は、ディスカード１４２が切除される前の状態では、押出ダイス１０２内に残留した押出材料１４５（これを「残留押出材料１４５」という。）と一体に繋がっており、押出ダイス１０２の内部は残留押出材料１４５で充満されている。

【0013】

ディスカード１３１を切除するため、ディスカード１４２の剪断予定部を横断するようにシャー刃１１０を押出ダイス１０２の上流側端面からなる剪断基準面１０２ａに沿って進行方向１１５に進行させる。すると、シャー刃１１０は楔状に形成されているため、同図に示すように、シャー刃１１０の進行に伴いディスカード１４２には押出ダイス１０２（詳述すると押出ダイス１０２内の残留押出材料１４５）から剥がれる方向の力（即ち上流方向の力）Ｆが加わる。この力Ｆによって押出ダイス１０２内の残留押出材料１４５の一部１４５ａが押出ダイス１０２内から抉り取られ、その結果、押出ダイス１０２内に空隙１４５ｂが発生する。以上のことが判明した。

【0014】

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、エアー巻込み不良を抑制できる新規な押出加工方法、押出加工装置及び押出材の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は以下の手段を提供する。

【0016】

［１］ ディスカードの剪断予定部を横断するようにシャー刃を進行させることにより、前記ディスカードを切除するディスカード切除工程を含み、
前記ディスカード切除工程では、前記ディスカードの上流側端面を押さえた状態で前記ディスカードを切除する押出加工方法。

【0017】

［２］ 前記ディスカード切除工程では、少なくとも、前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接した時から前記ディスカードが押出ダイス内の残留押出材料から分離される時までの間、前記ディスカードの上流側端面を押さえる前項１記載の押出加工方法。

【0018】

［３］ 前記ディスカード切除工程では、
前記ディスカードをコンテナ内から露出させた後で且つ前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接する前までに、前記ディスカードの上流側端面を押さえ部で押さえ、そして、前記押さえ部による前記ディスカードの上流側端面の押さえ箇所が前記シャー刃の進行動作と連動して前記シャー刃の進行方向に変移するように前記押さえ部を移動又は変形させる前項１又は２記載の押出加工方法。

【0019】

［４］ 前記ディスカード切除工程の後で、前記コンテナ内に装填された新ビレットを前記押出ダイス内の残留押出材料に当接させた状態で前記押出ダイス内に通過させる押継ぎ工程を更に含む、前項１〜３のいずれかに記載の押出加工方法。

【0020】

［５］ ビレットを押出材の形状に押出加工する押出ダイスと、
ディスカードの剪断予定部を横断するように進行されることにより前記ディスカードを切除するシャー刃と、
前記シャー刃で前記ディスカードを切除する際に前記ディスカードの上流側端面を押さえる押さえ手段と、を含む押出加工装置。

【0021】

［６］ 前記ビレットが装填されるコンテナを更に含んでおり、
前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えるとともに、前記ディスカードが前記コンテナ内から露出した後で且つ前記シャー刃が前記ディスカードの剪断予定部に当接する前までに、前記ディスカードの上流側端面を前記押さえ部で押さえるように構成されており、
さらに、前記押さえ手段は、前記押さえ部による前記ディスカードの上流側端面の押さえ箇所が前記シャー刃の進行動作と連動して前記シャー刃の進行方向に変移するように前記押さえ部が移動又は変形するように構成されている請求項５記載の押出加工装置。

【0022】

［７］ 前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えており、
前記押さえ部は、前記シャー刃と一体に進行動作するように前記シャー刃に設けられている前項５又は６記載の押出加工装置。

【0023】

［８］ 前記押さえ手段は、前記ディスカードの上流側端面に当接して上流側端面を押さえる押さえ部を備えており、
前記押さえ部は、前記ディスカードの上流側端面上を前記シャー刃の進行方向に転動可能な押さえローラで構成されている前項５〜７のいずれかに記載の押出加工装置。

【0024】

［９］ ディスカードの剪断予定部を横断するようにシャー刃を進行させることにより、前記ディスカードを切除するディスカード切除工程を含み、
前記ディスカード切除工程では、前記ディスカードの上流側端面を押さえた状態で前記ディスカードを切除する押出材の製造方法。

【発明の効果】

【0025】

本発明は以下の効果を奏する。

【0026】

前項［１］によれば、ディスカード切除工程では、ディスカードの上流側端面を押さえた状態でディスカードを切除することにより、ディスカードに加わる押出ダイスから剥がれる方向の力が抑制される。そのため、押出ダイス内に空隙が発生しにくくなる。その結果、エアー巻込み不良を抑制することができる。

【0027】

前項［２］によれば、押出ダイス内に空隙が発生するのを確実に抑制することができ、その結果、エアー巻込み不良を確実に抑制することができる。

【0028】

前項［３］によれば、ディスカード切除工程において、コンテナと押さえ部との干渉を防止することができるし、ディスカードの上流側端面を押さえ部で押さえた状態でシャー刃によるディスカードの剪断予定部の剪断を開始することができる。

【0029】

さらに、押さえ部によるディスカードの上流側端面の押さえ箇所がシャー刃の進行動作と連動してシャー刃の進行方向に変移するように押さえ部を移動又は変形させることにより、押出ダイス内に空隙が発生するのを更に確実に抑制することができ、その結果、エアー巻込み不良を更に確実に抑制することができる。

【0030】

前項［４］によれば、エアー巻込み不良が抑制された押出材を確実に得ることができる。

【0031】

前項［５］〜［８］によれば、本発明に係る押出加工方法に好適に用いることができる押出加工装置を提供できる。

【0032】

前項［９］によれば、本発明に係る押出加工方法と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る押出加工装置においてコンテナ内にディスカードが配置されている状態の概略断面図である。

【図2】図２は、コンテナ内から露出したディスカードの上流側端面を押さえ手段の押さえ部で押さえた状態の概略断面図である。

【図3】図３は、シャー刃によるディスカードの切除動作の初期状態の概略断面図である。

【図4】図４は、シャー刃によるディスカードの切除動作の中期状態の概略断面図である。

【図5】図５は、シャー刃によるディスカードの切除動作の後期状態の概略断面図である。

【図6】図６は、押さえ手段の押さえ部を退避させる途中の状態の概略断面図である。

【図7】図７は、コンテナ内に装填された新ビレットを押出ダイス内の残留押出材料に当接させた状態の概略断面図である。

【図8】図８は、押さえ手段の第１変形例を、同押さえ手段の押さえ部でディスカードの上流側端面を押さえた状態で示す概略断面図である。

【図9】図９は、押さえ手段の第２変形例を、同押さえ手段の押さえ部としての押さえローラでディスカードの上流側端面を押さえた状態で示す概略断面図である。

【図10A】図１０Ａは、押さえ手段の第３変形例を、同押さえ手段の押さえ部でディスカードの上流側端面を押さえた状態で示す概略断面図である。

【図10B】図１０Ｂは、図１０Ａの同押さえ手段の押さえ部を変形させた状態を示す概略断面図である。

【図11A】図１１Ａは、本発明の実施形態に係る押出加工装置に用いられる押出ダイスの第１変形例をディスカードと一緒に示す概略断面図である。

【図11B】図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る押出加工装置に用いられる押出ダイスの第２変形例をディスカードと一緒に示す概略断面図である。

【図11C】図１１Ｃは、本発明の実施形態に係る押出加工装置に用いられる押出ダイスの第３変形例をディスカードと一緒に示す概略断面図である。

【図11D】図１１Ｄは、本発明の実施形態に係る押出加工装置に用いられる押出ダイスの第４変形をディスカードと一緒に示す概略断面図である。

【図12】図１２は、従来の押出加工装置においてディスカードを切除する途中の状態の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。

【0035】

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る押出加工装置１は、ビレット４０を水平に前方へ押出加工することにより押出材４７を製造するものであり、即ち詳述すると前方押出加工装置である。

【0036】

同図中の符号「Ｅ」はビレット４０の押出方向（即ち押出加工方向）を示している。また同図では、ビレット４０及び押出材４７は他の部材と区別し易くするためドットハッチングで示されている。

【0037】

ビレット４０は例えば金属ビレットであり、詳述すると例えばアルミニウムビレットである。ビレット４０の横断面形状は略円形状である。押出材４７は例えば金属押出材であり、詳述すると例えばアルミニウム押出材である。押出材４７の形状は管状であり詳述すると例えば円管状である。

【0038】

押出加工装置１は、コンテナ８、ステム９、押出ダイス２、シャー刃１０、押さえ手段３０などを具備している。

【0039】

コンテナ８はその内側にビレット４０が装填されるものである。ステム９は、コンテナ８内に装填されたビレット４０を押出加工するために押出方向Ｅに押圧するものである。ステム９の先端部には、ステム９でビレット４０を押圧した際にビレット４０の材料の逆流を防止するためのダミーブロック９ａが設けられている。

【0040】

押出ダイス２は、コンテナ８内に装填されたビレット４０を押出材４７の形状に押出加工するものであり、本実施形態では、雄型３及び雌型４が互いに組み合わされて構成されたポートホールダイスである。

【0041】

雄型３は基本的には環状に形成されており、雄ベアリング部を有する成形凸部３ａと、ブリッジ部３ｂとを備えている。そして、成形凸部３ａが雄型３の内側の中心部にてブリッジ部３ｂにより支持されている。成形凸部３ａは押出材４７の内周面を成形するものである。

【0042】

雌型４は基本的には環状に形成されており、雌型４の中央部に雌ベアリング孔４ａが設けられている。雌ベアリング孔４ａは押出材４７の外周面を成形するものである。雄型３及び雌型４が組み合わされた状態では、雄型３の成形凸部３ａが雌ベアリング孔４ａの内側に配置されている。成形凸部３ａと雌ベアリング孔４ａとの間には押出材４７を成形する環状の成形間隙５が形成されている。

【0043】

この押出ダイス２では、押出ダイス２（詳述すると雄型３）の上流側端面が、後述するディスカード４２の剪断箇所（即ち剪断予定部Ｓ）を決定する剪断基準面２ａとなる。

【0044】

シャー刃１０は、ビレット４０の押残り（押かす）である略円板状のディスカード４２の剪断予定部（一点鎖線で示す）Ｓを横断するように進行されることによりディスカード４２を切除するものである。シャー刃１０は例えば楔状であり、その幅寸法はディスカード４２の剪断予定部Ｓの直径よりも大きく設定されている。シャー刃１０はその先端に刃先（切れ刃）１０ａを有している。

【0045】

ディスカード４２は、シャー刃１０により切除される前の状態では、押出ダイス２内に残留した押出材料４５（これを「残留押出材料４５」という。）と一体に繋がっている。ディスカード４２の剪断予定部Ｓは、ディスカード４２における残留押出材料４５との境界部であり、すなわち押出ダイス２の上流側端面からなる剪断基準面２ａに位置するディスカード４２の部分である。

【0046】

シャー刃１０は、ディスカード４２を切除する前の状態では、ディスカード４２の外周側の位置としてディスカード４２から上側に離間した位置に配置されている。ディスカード４２を切除する際のシャー刃１０の進行方向１５は下方向に設定されている。

【0047】

さらに、シャー刃１０にはシャー刃１０を進行方向１５に進行させる駆動源１１と駆動源１１の動作を制御するコントローラ１２とが接続されている。駆動源１１として流体シリンダ（例：油圧シリンダ、ガス圧シリンダ）や電気モータなどが用いられる。そして、シャー刃１０は、ディスカード４２を切除する際に駆動源１１の駆動力により押出ダイス２の剪断基準面２ａに沿って進行方向（下方向）１５に進行されるように構成されている。このようにシャー刃１０が進行することにより、シャー刃１０がディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断し、剪断予定部Ｓを剪断する。

【0048】

シャー刃１０の進行方向１５のストロークの最前位置（最下位置）は、シャー刃１０によりディスカード４２の剪断予定部Ｓを確実に剪断し得るようにするため、押出ダイス２のビレット流入口の下端位置（即ち、ディスカード４２の剪断予定部Ｓの下端位置）よりも若干下側の位置に設定されている。

【0049】

押さえ手段３０は、シャー刃１０によりディスカード４２を切除する際、すなわちシャー刃１０がディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断する際に、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえるものであり、ディスカード４２の上流側端面４３に当接して上流側端面４３を押さえる押さえ部３１を備えている。ディスカード４２の上流側端面４３は、平坦状であり、また当該上流側端面４３を押出方向Ｅの上流側から見た状態で略円形状に形成されている。

【0050】

押さえ部３１は、図１に示すように、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ部３１で押さえる前の状態では、ディスカード４２の上流側端面４３から下側に離間した位置に配置される。この位置を本実施形態では押さえ部３１の「退避位置」という。押さえ部３１が退避位置に配置された状態では、シャー刃１０が進行方向１５のストロークの最前位置に到達しても当該シャー刃１０は押さえ部３１に当接しない。

【0051】

さらに、押さえ部３１は、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ部３１で押さえるときは、図２に示すように、ディスカード４２の上流側端面４３に当接して上流側端面４３を押さえるように配置される。

【0052】

押さえ部３１は例えば板状であり、押さえ部３１におけるディスカード４２の上流側端面４３に当接する押さえ面は平坦状に形成されている。そのため、押さえ部３１がディスカード４２の上流側端面４３を押さえた状態では、押さえ部３１の押さえ面はディスカード４２の上流側端面４３に面接触状態に当接する。

【0053】

ここで本発明では、押さえ部３１の押さえ面は平坦状に形成されていることに限定されるものではなく、その他に例えば、押さえ部３１が円柱状でありその押さえ面が円柱の外周面のように湾曲して形成されていても良い。この場合、押さえ部３１がディスカード４２の上流側端面４３を押さえた状態では、押さえ部３１の押さえ面はディスカード４２の上流側端面４３に線接触状態に当接する。その接触線方向はシャー刃１０の進行方向１５に対して平行方向や直交方向等である。

【0054】

図１に示すように、さらに押さえ手段３０は、押さえ部３１をディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａと押さえ部３１の退避位置との間を移動させる駆動源３２と、駆動源３２の動作を制御するコントローラ３４とを備えている。

【0055】

ディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａとは、図３及び４に示すように、ディスカード４２の剪断予定部Ｓを剪断しているシャー刃１０の刃先１０ａの進行方向前方側近傍に対応する、ディスカード４２の上流側端面４３の箇所である。

【0056】

押さえ部３１の退避位置とは、上述したように、ディスカード４２の上流側端面４３から下側に離間し且つシャー刃１０が進行方向１５のストロークの最前位置に到達しても当該シャー刃１０が押さえ部３１に当接しない位置である。

【0057】

押さえ手段３０の駆動源３２としては流体圧シリンダ（例：油圧シリンダ、ガス圧シリンダ）や電気モータなどが用いられ、本実施形態では伸縮ロッド３３ａを有する油圧シリンダ３３が用いられている。油圧シリンダ３３はディスカード４２から下側に離間した位置に配置されている。押さえ部３１は油圧シリンダ３３のロッド３３ａの先端部に取り付けられて設けられている。

【0058】

そして、押さえ手段３０は、ディスカード４２がコンテナ８内から露出した後で且つシャー刃１０（詳述するとシャー刃１０の刃先１０ａ）がディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前までに、押さえ部３１を退避位置からディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａに配置することによりディスカード４２の上流側端面４３を押さえ部３１で押さえるように構成されている。

【0059】

さらに、押さえ手段３０は、図２〜７に示すように、押さえ部３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように押さえ部３１が移動するように構成されている。

【0060】

次に、本発明の一実施形態に係る押出加工方法（押出材４７の製造方法）について本実施形態の押出加工装置１を用いる場合で以下に説明する。なお、以下で説明する油圧シリンダ３３の各動作はいずれもコントローラ３４により制御されている。

【0061】

図１に示すように、コンテナ８内に装填された略円柱状のビレット４０をステム９で押出方向Ｅに押圧することにより、ビレット４０を押出ダイス２内に通過させて押出加工する。この工程を「ビレット押圧工程」という。この工程により、ビレット４０が押出加工されて押出材４７が得られる。

【0062】

ビレット押圧工程では、シャー刃１０は、ディスカード４２から上側に離間した位置に配置されている。また、押さえ手段３０の油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３３ａは短縮しており、したがって押さえ部３１は退避位置に配置されている。

【0063】

コンテナ８内に残存するビレット４０の長さが所定長さになったら、ステム９による押圧を停止する。このときのコンテナ８内に残存するビレット４０がディスカード４２となり、残存するビレット４０の長さがディスカード４２の厚さとなる。この状態では、押出ダイス２（詳述すると押出ダイス２の雄型３）の内部は残留押出材料４５で充満されており、またディスカード４２はコンテナ８内に配置されており且つ押出ダイス２内の残留押出材料４５と一体に繋がっている。

【0064】

次いで、図２に示すように、ステム９及びコンテナ８を押出ダイス２に対して相対的に上流方向に後退させることにより、コンテナ８内からディスカード４２を排出して露出させる。

【0065】

次いで、押さえ手段３０の油圧シリンダ３３のロッド３３ａを上方向に伸張動作させて、押さえ部３１をディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａに配置する。そして、油圧シリンダ３３のロッド３３ａの伸張動作を停止する。ディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａの詳細については後述する。

【0066】

次いで、図３〜６に示すように、シャー刃１０がディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断するようにシャー刃１０を押出ダイス２の剪断基準面２ａに沿って進行方向１５に所定の進行速度で進行させることにより、ディスカード４２を切除する。この工程を「ディスカード切除工程」という。

【0067】

シャー刃１０の進行速度は限定されるものではないが、ビレット４０が例えばアルミニウムビレットであり且つその直径が１２０〜４５０ｍｍである場合、シャー刃１０の進行速度は５０〜６００ｍｍ／ｓであることが特に望ましい。ディスカード切除工程の詳細については後述する。

【0068】

ディスカード切除工程の後で、図７に示すように、シャー刃１０を元の位置へ上方向に退行させる。そして、コンテナ８を押出ダイス２に対して相対的に下流方向に前進させてコンテナ８を元の位置に配置する。

【0069】

次いで、コンテナ８内に新たなビレット４１を装填して押出ダイス２内の残留押出材料４５に当接させる。そしてこの状態で新ビレット４１をステム９で押出方向Ｅに押圧することにより、新ビレット４１を押出ダイス２内に通過させて残留押出材料４５に圧着させながら押出加工する。この工程を「押継ぎ工程」という。

【0070】

而して、上述したディスカード切除工程において、図２に示すように、シャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前の状態では、押さえ手段３０の押さえ部３１は、ディスカード４２の剪断予定部Ｓにおけるシャー刃１０の刃先１０ａとの当接予定箇所の進行方向前方側近傍に対応する、ディスカード４２の上流側端面４３の箇所４３ａを、下流方向に押さえている。

【0071】

そして、図３に示すように、シャー刃１０が押出ダイス２のビレット流入口の上端位置に向かって進行してシャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接した時、シャー刃１０によるディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断が開始される。

【0072】

この剪断開始時からシャー刃１０が進行方向１５に進行すると、ディスカード４２には押出ダイス２（詳述すると押出ダイス２内の残留押出材料４５）から剥がれる方向（即ち上流方向）の力（Ｆ：図１２参照）が加わる。しかしながら、ディスカード４２の上流側端面４３は上述したように押さえ部３１で押さえられているので、この力が抑制される。

【0073】

そして、シャー刃１０を更に進行方向１５に進行させるとともに、シャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接した時（即ち剪断開始時）から油圧シリンダ３３のロッド３３ａを下方向に短縮動作させて、押さえ部３１をシャー刃１０の進行速度と略等しい速度でシャー刃１０の進行方向１５に移動させる。これにより、押さえ部３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓを剪断しているシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように、押さえ部３１が移動される。

【0074】

このように押さえ部３１が移動されることにより、押さえ部３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａは、シャー刃１０によるディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断開始時から剪断終了時までの間に亘って、ディスカード４２の剪断予定部Ｓを剪断しているシャー刃１０の刃先１０ａの進行方向前方側近傍に対応する、ディスカード４２の上流側端面４３の箇所に維持される。そして、このようにディスカード４２の上流側端面４３が押さえ部３１で押さえられることにより、ディスカード４２の剪断予定部Ｓにおけるシャー刃１０の刃先１０ａの進行方向前方側近傍に下流方向の押圧力が加えられる。

【0075】

図４に示すように、シャー刃１０の刃先１０ａが押出ダイス２のビレット流入口の略中心位置に進行することでディスカード４２の剪断予定部Ｓの直径の約半分の領域が剪断された時でも、ディスカード４２の上流側端面４３は依然として押さえ部３１で押さえられている。したがって、ディスカード４２に加わる押出ダイス２から剥がれる方向の力が抑制されている。

【0076】

図５に示すように、シャー刃１０の刃先１０ａが押出ダイス２のビレット流入口の下端位置に進行することでディスカード４２の剪断予定部Ｓの直径の全領域が剪断される時、即ちディスカード４２が押出ダイス２内の残留押出材料４５から完全に分離される時、ディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断が終了する。この剪断終了の際にも、ディスカード４２の上流側端面４３は依然として押さえ部３１で押さえられている。したがって、ディスカード４２に加わる押出ダイス２から剥がれる方向の力が抑制されている。

【0077】

図６に示すように、ディスカード４２を残留押出材料４５から完全に分離させた位置をシャー刃１０が通過進行した後においても、引き続き油圧シリンダ３３のロッド３３ａを下方向に短縮動作させて、押さえ部３１を退避位置へ移動させる。これにより、シャー刃１０と押さえ部３１との当接（干渉）が確実に回避される。

【0078】

以上のようにディスカード除去工程が行われる。

【0079】

押さえ手段３０は、少なくとも、シャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接した時からディスカード４２が残留押出材料４５から分離された時までの間、すなわちシャー刃１０によるディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断開始時から剪断終了時までの間、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ手段３０の押さえ部３１で押さえうるように構成されている。

【0080】

したがって、ディスカード切除工程では、ディスカード４２の上流側端面４３は、少なくとも、シャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接した時からディスカード４２が残留押出材料４５から分離された時までの間、すなわちシャー刃１０によるディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断開始時から剪断終了時までの間、押さえ手段３０の押さえ部３１で押さえられている。

【0081】

上記実施形態の押出加工方法及び押出材４７の製造方法には次の利点がある。

【0082】

ディスカード切除工程では、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえた状態でディスカード４２を切除することにより、ディスカード４２に加わる押出ダイス２から剥がれる方向の力（Ｆ：図１２参照）が抑制される。そのため、押出ダイス２内に空隙が発生しにくくなる。その結果、エアー巻込み不良を抑制することができる。すなわち、図７に示すように、押継ぎ工程にて新ビレット４１を押出ダイス２内に通過させて新ビレット４１を押出加工することにより、エアー巻込み不良が抑制された押出材４７を製造することができる。

【0083】

さらに、ディスカード切除工程では、少なくとも、シャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接した時からディスカード４２が押出ダイス２内の残留押出材料４５から分離される時までの間、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ手段３０の押さえ部３１で押さえているので、押出ダイス２内に空隙が発生するのを確実に抑制することができる。したがって、エアー巻込み不良を確実に抑制することができる。

【0084】

さらに、ディスカード切除工程では、図２に示すように、コンテナ８内に配置されたディスカード４２をコンテナ８内から露出させた後で且つシャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前までに、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ部３１で押さえるので、コンテナ８と押さえ部３１との干渉を防止することができる。さらに、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえ部３１で押さえた状態でシャー刃１０によるディスカード４２の剪断予定部Ｓの剪断を開始することができる。

【0085】

さらに、押さえ部３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように押さえ部３１を移動させるので、押出ダイス２内に空隙が発生するのを更に確実に抑制することができる。したがって、エアー巻込み不良を更に確実に抑制することができる。

【0086】

次に、押さえ手段の幾つかの変形例を以下に示す。

【0087】

図８は、押さえ手段の第１変形例を説明する図である。

【0088】

同図の押さえ手段１３０は、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえる押さえ部１３１と、押さえ部１３１を支持する棒状の押さえ部支持部材１３５とを備えている。

【0089】

シャー刃１０は、シャー刃１０を支持するシャー刃支持部材１６に固定状態に取り付けられて支持されている。そして、シャー刃１０と支持部材１６は駆動源１１の駆動力によりシャー刃１０の進行方向１５に一体に進行するように構成されている。

【0090】

押さえ部１３１は押さえ部支持部材１３５の一端部（下端部）に取り付けられて支持されている。支持部材１３５の他端部（上端部）はシャー刃１０の支持部材１６に固定状態に取り付けられている。これにより、押さえ部１３１は、シャー刃１０と一体に進行動作するようにシャー刃１０に支持部材１３５を介して設けられている。

【0091】

押さえ手段１３０では、ディスカード４２がコンテナ（図示せず）内から露出した後で且つシャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前までに、押さえ部１３１がディスカード４２の上流側端面４３を押さえる。そして、ディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断するようにシャー刃１０が押出ダイス２の剪断基準面２ａに沿って進行方向１５に進行することにより、押さえ部１３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように押さえ部１３１がシャー刃１０と一緒にシャー刃１０の進行方向１５に移動される。

【0092】

押さえ手段１３０では、押さえ部１３１を移動させる駆動源及びそのコントローラとして、シャー刃１０を進行方向１５に進行させる駆動源１１及びそのコントローラ１２が用いられている。したがって、押さえ手段１３０には押さえ部１３１を移動させる専用の駆動源及びそのコントローラを必ずしも要しないという利点がある。

【0093】

図９は、押さえ手段の第２変形例を説明する図である。

【0094】

同図の押さえ手段２３０は、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえる押さえ部としての押さえローラ２３１と、押さえローラ２３１を支持する棒状の押さえ部支持部材２３５とを備えている。

【0095】

シャー刃１０は、シャー刃１０を支持するシャー刃支持部材１６に固定状態に取り付けられて支持されている。そして、シャー刃１０と支持部材１６は駆動源１１の駆動力によりシャー刃１０の進行方向１５に一体に進行するように構成されている。

【0096】

押さえローラ２３１は押さえ部支持部材２３５の一端部（下端部）に回転可能に取り付けられて支持されている。支持部材２３５の他端部（上端部）はシャー刃１０の支持部材１６に固定状態に取り付けられている。これにより、押さえローラ２３１は、シャー刃１０と一体に進行動作するようにシャー刃１０に支持部材１３５を介して設けられている。押さえローラ２３１はディスカードの４２上流側端面４３上をシャー刃１０の進行方向１５に転動可能なものである。

【0097】

押さえ手段２３０では、ディスカード４２がコンテナ（図示せず）内から露出した後で且つシャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前までに、押さえローラ２３１がディスカード４２の上流側端面４３を押さえる。そして、ディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断するようにシャー刃１０が押出ダイス２の剪断基準面２ａに沿って進行方向１５に進行することにより、押さえローラ２３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように押さえローラ２３１がディスカード４２の上流側端面４３上をシャー刃１０の進行方向１５に転動しながらシャー刃１０と一緒にシャー刃１０の進行方向１５に移動される。

【0098】

押さえ手段２３０には、図８の押さえ手段１３０の利点に加えて更に次の利点がある。すなわち、シャー刃１０がディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断する際（即ちディスカード４２の切除の際）に押さえ手段２３０の押さえローラ２３１がディスカード４２の上流側端面４３上をシャー刃１０の進行方向１５に転動するので、押さえローラ２３１によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行方向１５に円滑に変移する。そのため、ディスカード４２の上流側端面４３を確実に押さえることができる。

【0099】

図１０Ａ及び１０Ｂは、押さえ手段の第３変形例を説明する図である。

【0100】

同図の押さえ手段３３０では、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえる押さえ部３３１は、シャー刃１０の進行方向１５に積層した状態に配置された複数の板状の押さえ片３３７で構成されている。押さえ片３３７の枚数は例えば４枚である。各押さえ片３３７は図１０Ｂに示すように上流方向へ移動可能である。

【0101】

押さえ手段３３０では、図１０Ａに示すように、ディスカード４２がコンテナ（図示せず）内から露出した後で且つシャー刃１０の刃先１０ａがディスカード４２の剪断予定部Ｓに当接する前までに、複数の押さえ片３３７がディスカード４２の上流側端面４３を押さえる。そして、ディスカード４２の剪断予定部Ｓを横断するようにシャー刃１０が押出ダイス２の剪断基準面２ａに沿って進行方向１５に進行することにより、図１０Ｂに示すように、複数の押さえ片３３７によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行動作と連動してシャー刃１０の進行方向１５に変移するように複数の押さえ片３３７の全体形状が変化する（即ち押さえ部３３１が変形する）。

【0102】

すなわち、押さえ手段３３０は、ディスカード４２の上流側端面４３を押さえている複数の押さえ片３３７がディスカード４２の剪断予定部Ｓを剪断しているシャー刃１０の進行動作と連動して上から順に（即ちシャー刃１０側から順に）一枚ずつ上流方向へ移動され、これにより複数の押さえ片３３７によるディスカード４２の上流側端面４３の押さえ箇所４３ａがシャー刃１０の進行方向１５に変移するように構成されている。

【0103】

本発明に係る押出加工装置に用いられる押出ダイスは、上記実施形態で示した押出ダイス２に限定されるものではなく、その他に例えば図１１Ａ〜１１Ｄに示したものであっても良い。

【0104】

図１１Ａでは、上記実施形態の押出ダイス２の要素と同等の要素にはその符号に５０を加算した符号が付されている。

【0105】

図１１Ａに示した押出ダイス５２は、ポートトールダイスの雄型５３の上流側端面におけるビレット流入口の領域が局部的に掘り込まれることで当該領域の位置が雄型５３の上流側端面の位置よりも下流側に局部的に配置されたものである。

【0106】

同図の押出ダイス５２では、押出ダイス５２の雄型５３の上流側端面がディスカード４２の剪断箇所（即ち剪断予定部Ｓ）を決定する剪断基準面５２ａとなる。

【0107】

図１１Ｂでは、上記実施形態の押出ダイス２の要素と同等の要素にはその符号に６０を加算した符号が付されている。

【0108】

図１１Ｂに示した押出ダイス６２は、ポートホールダイスの雄型６３の上流側に配置される円環板状のプレート６６を具備している。プレート６６は、その中央部にて貫通したビレット流通孔を有するものである。そしてプレート６６は、ビレット流通孔の内周面が雄型６３の上流側端面におけるビレット流入口の領域を包囲する態様にして雄型６３の上流側端面に密着して配置されている。

【0109】

同図の押出ダイス６２では、プレート６６のビレット流通孔の上流側開口が押出ダイス６２の真のビレット流入口となり、プレート６６の上流側端面がディスカード４２の剪断箇所（即ち剪断予定部Ｓ）を決定する剪断基準面６２ａとなる。

【0110】

図１１Ｃでは、上記実施形態の押出ダイス２の要素と同等の要素にはその符号に７０を加算した符号が付されている。

【0111】

図１１Ｃに示した押出ダイス７２は、基本的には中実な押出材４７を成形するいわゆる平ダイスであり、更に、押出ダイス７２の下流側端面におけるビレット流入口の領域が局部的に掘り込まれることで当該領域の位置が押出ダイス７２の下流側端面の位置に対して下流側に局部的に配置されている。

【0112】

同図の押出ダイス７２では、押出ダイス７２の上流側端面がディスカード４２の剪断箇所（即ち剪断予定部Ｓ）を決定する剪断基準面７２ａとなる。

【0113】

図１１Ｄでは、上記実施形態の押出ダイス２の要素と同等の要素にはその符号に８０を加算した符号が付されている。

【0114】

図１１Ｄに示した押出ダイス８２は、中実な押出材４７を成形するいわゆる平ダイス（押出ダイス本体）８４と、その上流側に配置される円環板状のプレート８６とを具備したものである。プレート８６は、その中央部にて貫通したビレット流通孔を有するものである。そしてプレート８６は、ビレット流通孔の内周面が平ダイス８４の上流側端面におけるビレット流入口の領域を包囲する態様にして平ダイス８４の上流側端面に密着して配置されている。

【0115】

同図の押出ダイス８２では、プレート８６のビレット流通孔の上流側開口が押出ダイス８２の真のビレット流入口となり、プレート８６の上流側端面がディスカード４２の剪断箇所（即ち剪断予定部Ｓ）を決定する剪断基準面８２ａとなる。

【0116】

以上で本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能である。

【0117】

例えば、本発明に係る押出加工方法及び押出材の製造方法では、ディスカードをその厚さ方向に押圧することでディスカードの厚さが減少するようにディスカードを塑性変形させ、その後で、ディスカードを切除しても良い。

【0118】

また本発明では、図１〜７に示した上記実施形態の押さえ手段３０の押さえ部３１として、図９に示すような押さえローラ２３１が用いられても良い。この場合、押さえローラ２３１は油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３３ａの先端部に取り付けられて設けられる。

【0119】

また本発明に係る押出加工方法及び押出材の製造方法では、ディスカード切除工程において、シャー刃の進行方向に対向する方向にディスカードを支持した状態でディスカードを切除しても良い。また本発明に係る押出加工装置は、シャー刃でディスカードを切除する際にシャー刃の進行方向に対向する方向にディスカードを支持する支持手段を含んでいても良い。これらの場合は、エアー巻込み不良を更に確実に抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0120】

本発明は押出加工方法、押出加工装置及び押出材の製造方法に利用可能である。

【符号の説明】

【0121】

１：押出加工装置
２：押出ダイス
８：コンテナ
１０：シャー刃
１０ａ：シャー刃の刃先
１５：シャー刃の進行方向
３０：押さえ手段
３１：押さえ部
３２：駆動源
３３：油圧シリンダ
４０：ビレット
４２：ディスカード
４３：ディスカードの上流側端面
４５：押出ダイス内の残留押出材料
４７：押出材
Ｓ：ディスカードの剪断予定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】