特開 2024-119097 押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119097

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 25/02 20060101AFI20240827BHJP

【ＦＩ】

B21C25/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025736

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】一木 郁晃

(72)【発明者】

【氏名】江本 幸男

【テーマコード（参考）】

4E029

【Ｆターム（参考）】

4E029MA02

4E029MA04

4E029MA05

(57)【要約】

【課題】ダイス交換位置において、ダイスを含むダイリング及びボルスターの交換が可能な、押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法を提供することを目的とする。
【解決手段】押出終了後、ダイブロックを収納させたダイカセットをダイスライド装置で押出位置からダイス交換位置に移動させることにより押出製品をせん断させる押出プレス装置のダイチェンジャーであって、ダイス交換位置において、該ダイスアセンブリを構成するボルスターを該ダイカセット上で上方から押圧させるボルスター押えシリンダと、該ダイスアセンブリを構成するダイリングを該ダイカセット上で上方から押圧させるダイリング押えシリンダと、該ダイカセット上の該ダイリングを下方から押圧させるダイリングシャーシリンダと、を備えることを特徴とする、押出プレス装置のダイチェンジャーによって達成される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

押出終了後、ダイスを含むダイスアッセンブリを収納させたダイカセットをダイスライド装置で押出位置からダイス交換位置に移動させることにより押出製品をせん断させて、該押出製品を該ダイスアッセンブリ内に残した状態で、該ダイスアッセンブリをダイス交換位置に移動させる押出プレス装置のダイチェンジャーであって、
ダイス交換位置において、
該ダイスアッセンブリを構成するボルスターを該ダイカセット上で上方から押圧させるボルスター押えシリンダと、
該ダイスアッセンブリを構成するダイリングを該ダイカセット上で上方から押圧させるダイリング押えシリンダと、
該ダイカセット上の該ダイリングを下方から押圧させるダイリングシャーシリンダと、
を備えることを特徴とする、押出プレス装置のダイチェンジャー。

【請求項2】

前記ダイス交換位置において、
前記ボルスターを前記ボルスター押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイリングを前記ダイリング押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイカセット上の前記ダイリングを前記ダイリングシャーシリンダにより下方から押圧させることにより、
前記ダイスアッセンブリ内に残された前記押出製品を、前記ボルスターおよび前記ダイリング間でせん断させて、
前記ボルスター内の前記押出製品を除去すると共に、前記ダイリングを前記ダイカセットから取り出し、新たなダイスを含む新たなダイリングを前記ダイカセットに収納する、請求項１に記載の押出プレス装置のダイチェンジャーを使用するダイス交換方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム合金等の金属押出成形に用いられる押出プレス装置の、ダイスを交換するダイチェンジャー、及び、同ダイチェンジャーを使用するダイス交換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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押出材（以後：ビレット）を押出成形する一般的な押出プレス装置１００を図１に示す。図１は、一部断面を含む押出プレス装置１００の概略側面図である。メインシリンダ１２Ａにその一端側が収納され、油圧で前進駆動されるメインラム１２Ｂの先端部に、メインクロスヘッド２２を介して押出ステム２４が取り付けられている。

【0003】

押出プレス装置１００によりビレット２０を押出成形する場合、エンドプラテン１０の凹部１０Ｄに埋設された、リング状のプレッシャーリング１０Ｂを介してエンドプラテン１０側に配置された、複数の部材から構成されるダイス１６（ダイスアッセンブリ）に、コンテナシリンダ２８でコンテナ１８（コンテナホルダ１９）を押圧させる（コンテナシール）。実際には、押出方向に複数の部材が組み合わされ、ダイスアッセンブリとして構成されるダイス１６は、図示しない保持手段（例えばダイカセット）に収納されている。そして、メインラム１２Ｂを前進させて、コンテナ１８内に収納されたビレット２０を押出ステム２４によりダイス１６に押圧させる（アプセット工程）。押圧されたビレット２０は半径方向に膨張するように塑性変形し、コンテナ１８の内周面に密着する。

【0004】

メインラム１２Ｂをさらに前進させることにより、ビレット２０を押出ステム２４によりダイス１６に押圧（押圧作用力）させて、ダイス１６から押出用開口部１０Ａへ、所定の断面形状の押出製品２１が連続して押出成形される（押出工程）。なお、図１において、押出工程におけるメインラム１２Ｂの移動を前進とし、図１の押出プレス装置１００の左側を前方、右側を後方とする。また、図示された構成の後方への移動を後退とする。

【0005】

一方、メインシリンダ１２Ａは、エンドプラテン１０と対向するように配置されたメインシリンダハウジング１２の略中央に配置され、サイドシリンダ２６は、メインシリンダハウジング１２のメインシリンダ１２Ａの周囲に複数個配置されている。サイドシリンダ２６のシリンダロッドはメインクロスヘッド２２の後端面に固定され、後退手段を持たないメインラム１２Ｂの後退時に駆動される。また、サイドシリンダ２６は、押出工程において、メインラム１２Ｂと共にメインクロスヘッド２２を前進させる。

【0006】

そして、エンドプラテン１０は、タイロッドナット１３及びタイロッド１４によりメインシリンダハウジング１２と連結されている。押圧作用力の反力は、押出工程中にダイス１６（プレッシャーリング１０Ｂ）を介してエンドプラテン１０に作用すると共に、メインシリンダ１２Ａを介してメインシリンダハウジング１２に作用し、これらを互いに離間させる方向へ作用する。このような押圧作用力の反力に対して、エンドプラテン１０の四隅及びメインシリンダハウジング１２の対応する四隅を貫通するタイロッド１４と、タイロッド１４の両端に配置され、タイロッド１４の大径部を構成するタイロッドナット１３と、によって、これらを互いに離間させる方向への移動を拘束すると共に、タイロッド１４の伸長（弾性領域内）により、押圧作用力の反力に抗するよう構成されている。

【0007】

ここで、ダイスアッセンブリとして構成されるダイス１６について説明する。図２に示すように、図示しないダイカセットのコンテナ１８側にダイリング３１が収納され、ダイカセットのエンドプラテン１０側にボルスター３２が収納される。ダイリング３１のコンテナ１８側にはダイリング３１と同芯でダイス１６が収納され、続いてバッカー３３が収納される。尚、符号２１は押出製品である。

【0008】

引き続き、図３を参照しながら従来のダイス交換を説明する。図３はエンドプラテン１０及びダイスライド装置４０近傍の平面図である。図３（ａ）が押出完了時、図３（ｂ）がダイスライド装置４０により、使用済みダイスアッセンブリを収納させたダイカセットを押出位置からダイス交換位置へ移動させた状態、図３（ｃ）がダイス交換位置において、ダイチェンジャーを駆動させて、ダイスライド装置４０と新たなダイスアッセンブリを収納させたダイカセットを連結させた状態、図３（ｄ）が新たなダイスアッセンブリを収納させたダイカセットをダイスライド装置４０によりダイス交換位置から押出位置に移動させた状態を示す。

【0009】

図３（ａ）は押出完了時を示す。押出位置には使用済みダイスアッセンブリを収納させたダイカセットＡが配置されており、ダイスアッセンブリ内には押出製品２１が残されている。また、ダイチェンジャー５０には、新たなダイスアッセンブリを収納させたダイカセットＢが配置されている。なお、図を簡単にするために、ダイカセットに収納されているダイリング３１及びボルスター３２のみ図示している。

【0010】

押出完了後、図３（ｂ）に示すように、ダイスライド装置４０により、使用済みダイスアッセンブリを収納させたダイカセットＡを押出位置からダイス交換位置へ移動させる。この時、押出製品２１がエンドプラテン１０及びダイカセットＡ間でせん断され、押出製品２１をダイカセットＡに収納されているダイスアッセンブリ内に残した状態で、ダイカセットＡの押出位置からダイス交換位置への移動が行われる。また、この段階で、ダイカセットＡと縁切りされた押出製品２１は後面設備により押出プレス装置１００の機外に回収される。

【0011】

続いて、図３（ｃ）に示すように、ダイチェンジャー５０の図示しない駆動装置により、ダイチェンジャー５０をコンテナ１８側（図示せず）に駆動させて、ダイスライド装置４０と新たなダイスアッセンブリを収納させたダイカセットＢを連結させる。

【0012】

そして、図３（ｄ）に示すように、新たなダイスアッセンブリを収納させたダイカセットＢをダイスライド装置４０によりダイス交換位置から押出位置に移動させる。

【0013】

ここで、押出完了後のダイスアッセンブリ内には押出製品が残った状態であることは先に説明したとおりである。そのため、ダイスアッセンブリを交換するためには、ダイスアッセンブリ内の押出製品を切断・除去する必要がある。従来の押出プレス装置においては、同装置の押出位置において切断する方法、あるいは、ダイスアッセンブリを押出プレス装置の機外へ持ち出し、別設置の装置等を用いて切断する方法（特許文献１参照）が行われていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開平０３－２５４３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

前者は、押出位置、すなわち、図３（ａ）に示す状態において、ダイリング及びボルスターの一方を油圧シリンダ等で上方から押圧させる一方、ダイリング及びボルスターの他方を油圧シリンダ等で下方から押圧させてダイスアッセンブリ内の押出製品をせん断する。

【0016】

しかしながら、このように押出位置に配置されるせん断装置は、ビレットの残渣（ディスカード）を押出位置で切断するシャー装置の配置の制約を受ける。そのため、このようなせん断装置の押出位置への配置が困難となる問題があった。

【0017】

また、後者は、ダイス交換位置、すなわち、図３（ｄ）に示す状態に移動させた使用済みダイスアッセンブリを、そこからさらに前者のようなせん断装置を配置させた場所まで移動させる必要がある。そのため、その移動の手間と、新たなせん断装置の配置スペースを確保する必要があるという問題がある。

【0018】

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、ダイス交換位置において、ダイスアッセンブリ内に残された押出製品をダイリング及びボルスター間でせん断させて、ダイス交換位置において、ダイスを含むダイリング及びボルスターの交換が可能な、押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明の上記目的は、押出終了後、ダイスを含むダイスアッセンブリを収納させたダイカセットをダイスライド装置で押出位置からダイス交換位置に移動させることにより押出製品をせん断させて、該押出製品を該ダイスアッセンブリ内に残した状態で、該ダイスアッセンブリをダイス交換位置に移動させる押出プレス装置のダイチェンジャーであって、
ダイス交換位置において、
該ダイスアッセンブリを構成するボルスターを該ダイカセット上で上方から押圧させるボルスター押えシリンダと、
該ダイスアッセンブリを構成するダイリングを該ダイカセット上で上方から押圧させるダイリング押えシリンダと、
該ダイカセット上の該ダイリングを下方から押圧させるダイリングシャーシリンダと、
を備えることを特徴とする、押出プレス装置のダイチェンジャーによって達成される。

【0020】

また、本発明の上記目的は、前記ダイス交換位置において、
前記ボルスターを前記ボルスター押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイリングを前記ダイリング押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイカセット上の前記ダイリングを前記ダイリングシャーシリンダにより下方から押圧させることにより、
前記ダイスアッセンブリ内に残された前記押出製品を、前記ボルスターおよび前記ダイリング間でせん断させて、
前記ボルスター内の前記押出製品を除去すると共に、前記ダイリングを前記ダイカセットから取り出し、新たなダイスを含む新たなダイリングを前記ダイカセットに収納する、請求項１に記載の押出プレス装置のダイチェンジャーを使用するダイス交換方法によって達成される。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係る、押出プレス装置のダイチェンジャーは、押出終了後、ダイスを含むダイスアッセンブリを収納させたダイカセットをダイスライド装置で押出位置からダイス交換位置に移動させることにより押出製品をせん断させて、該押出製品を該ダイスアッセンブリ内に残した状態で、該ダイスアッセンブリをダイス交換位置に移動させる押出プレス装置のダイチェンジャーであって、
ダイス交換位置において、
該ダイスアッセンブリを構成するボルスターを該ダイカセット上で上方から押圧させるボルスター押えシリンダと、
該ダイスアッセンブリを構成するダイリングを該ダイカセット上で上方から押圧させるダイリング押えシリンダと、
該ダイカセット上の該ダイリングを下方から押圧させるダイリングシャーシリンダと、
を備えるため、ダイス交換位置において、ダイスアッセンブリ内に残された押出製品をダイリング及びボルスター間でせん断させて、ダイス交換位置において、ダイスを含むダイリング及びボルスターの交換が可能な、押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法を提供することができる。

【0022】

また、本発明に係る、押出プレス装置のダイチェンジャーを使用するダイス交換方法は、前記ダイス交換位置において、
前記ボルスターを前記ボルスター押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイリングを前記ダイリング押えシリンダにより、前記ダイカセット上で上方から押圧させ、
前記ダイカセット上の前記ダイリングを前記ダイリングシャーシリンダにより下方から押圧させることにより、
前記ダイスアッセンブリ内に残された前記押出製品を、前記ボルスターおよび前記ダイリング間でせん断させて、
前記ボルスター内の前記押出製品を除去すると共に、前記ダイリングを前記ダイカセットから取り出し、新たなダイスを含む新たなダイリングを前記ダイカセットに収納するため、ダイス交換位置において、ダイスアッセンブリ内に残された押出製品をダイリング及びボルスター間でせん断させて、ダイス交換位置において、ダイスを含むダイリング及びボルスターの交換が可能な、押出プレス装置のダイチェンジャー及びダイス交換方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】一部断面を含む押出プレス装置の概略側面図である。

【図2】ダイスアッセンブリとして構成されるダイスの断面図である。

【図3】エンドプラテン１０及びダイスライド装置４０近傍の平面図である。

【図4】本発明に係るダイチェンジャー５０の正面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ矢視図である。

【図6】ダイスアッセンブリのダイリング及びボルスター間で押出製品がせん断される状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0025】

［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る、押出プレス装置のダイチェンジャー５０について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、本発明に係るダイチェンジャー５０の正面図である。図５は図４のＡ－Ａ矢視図である。図５（ａ）が、ダイカセットが待機位置にある状態を示し、図５（ｂ）が、ダイカセットを待機位置からせん断位置に移動させて、ダイリングが上方へ押圧される状態を示す。

【0026】

ダイチェンジャー５０がダイス交換位置に配置されている。そして、ダイチェンジャー５０の機側に、シリンダフレーム６０が配置されている。シリンダフレーム６０の上方には、ボルスター押えシリンダ６１及びダイリング押えシリンダ６２が配置されている。ボルスター押えシリンダ６１及びダイリング押えシリンダ６２は、ダイカセットがダイス交換位置のせん断位置にあるとき、それぞれが、ダイカセット上で上方からボルスター３２及びダイリング３１を押圧させるようにシリンダフレーム６０に配置されている。

【0027】

また、ダイチェンジャー５０の下方には、ダイリングシャーシリンダ６３が配置されている。ダイリングシャーシリンダ６３は、ダイカセットがダイス交換位置のせん断位置にあるとき、ダイカセット上のダイリング３１を下方から押圧させるようにダイチェンジャー５０に配置されている。

【0028】

図５及び図６を参照しながら、ダイチェンジャー５０における、ダイカセット上でのダイリング３１及びボルスター３２間での押出製品２０のせん断について説明する。図５は図４のＡ－Ａ矢視図であって、図５（ａ）が、ダイカセットが待機位置にある状態を示している。具体的には、図５（ａ）は図３（ｄ）に示す状態である。したがって、図５（ａ）に図示されているダイカセットＡをダイカセット４１とする。

【0029】

図５（ａ）に示す状態から、図５（ｂ）に示すように、ダイチェンジャー５０の図示しない駆動装置により、ダイカセット４１をエンドプラテン１０側のせん断位置に移動させる。せん断位置において、まずボルスター３２をボルスター押えシリンダ６１により、ダイカセット４１上で上方から押圧させる。また、ダイリング３１をダイリング押えシリンダ６２により、ダイカセット４１上方から押圧させる。そして、ダイカセット４１上のダイリング３１をダイリングシャーシリンダ６３により下方から押圧させる。

【0030】

ダイリング押えシリンダ６２による上方からのダイリング３１への押圧は、同時に行われるダイリングシャーシリンダ５３による下方からのダイリング３１への押圧によるダイリング３１の上方への飛び出しを抑制するものであるから、大きな押圧力は不要である。

【0031】

このようなダイス交換位置における、ダイカセットに収納されたダイリング３１及びボルスター３２への押圧により、図６に示すように、ダイスアセンブリ内の押出製品２１をダイリング３１及びボルスター３２間でせん断させる、すなわち、ダイチェンジャー５０上でダイリングシャーを行うことができる。そのため、ダイス交換位置において、ダイスを含むダイリング及びボルスターの交換が可能となる。

【0032】

具体的には、まず、ボルスター３２内の押出製品２１が除去され、必要があれば、新たなボルスター３２に交換される。次に、押出製品２１が残されたダイス１６を含む使用済みのダイリング３１が、新たなダイス１６を含む新たなダイリング３１に交換される。尚、押出製品２１が残されたダイス１６を含む使用済みのダイリング３１は、別工程において、残された押出製品２１の除去のために、苛性ソーダ溶液等に浸漬され、押出製品２１を溶解せしめた後に再利用に供される。

【0033】

また、ダイチェンジャー５０上でダイリングシャーを行えるようになるため、特許文献１のように、押出プレス装置機外にダイリングシャー用のせん断装置（切断装置）が不要となる。さらに、押出位置でダイリングシャーを行う構成を備えない押出プレス装置に、押出位置でダイリングシャーを行うせん断装置（切断装置）を追加する改造に比べて、ダイチェンジャーにせん断装置（切断装置）を追加する改造の方が容易である。

【0034】

またさらに、汎用のボルスターを採用することにより、ダイチェンジャー５０上での、ダイスを含むダイリング３１のみの交換で済むため、ダイス交換作業が容易になる。

【0035】

以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0036】

１０ エンドプラテン、１０Ａ 押出用開口部、１０Ｂ プレッシャーリング、１０Ｄ 凹部、１２ メインシリンダハウジング、１２Ａ メインシリンダ、１２Ｂ メインラム、１３ タイロッドナット、１４ タイロッド、１６ ダイス、１８ コンテナ、１９ コンテナホルダ、２０ ビレット、２１ 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、２８ コンテナシリンダ、３１ ダイリング、３２ ボルスター、３３ バッカー、 ４０ ダイスライド装置、４１ ダイカセットＢ、５０ ダイチェンジャー、６０ シリンダフレーム、６１ ボルスター押えシリンダ、６２ ダイリング押えシリンダ、６３ ダイリングシャーシリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】