JP3942151B2

JP3942151B2 - Extrusion method and apparatus

Info

Publication number: JP3942151B2
Application number: JP2001307715A
Authority: JP
Inventors: 誠一永尾; 秀男佐野; 秀哉早川
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: JP2003112220A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属、とくにアルミニウム（アルミニウム合金を含む、以下同じ）の押出加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウムの押出加工は、加熱したビレットをコンテナのビレット孔に装入し、ステムを前進させてビレットをコンテナのビレット孔に充満させた（アップセット工程）後、さらにステムを前進させることにより行われ、ビレットは押出ダイスを通して押出され、所定断面形状の押出材が得られる。
【０００３】
通常、工場生産においては、押出材へのビレット表皮層の流出を防止するため、所定の押残りを残し、この押残りを切断した後、つぎのビレットを装入し、継押して押出を継続する。
【０００４】
この場合、押残りの切断が適切に行われないと、押残り切断後のポート部端面と継押しするためのビレットとの間に空気層が形成され、このまま押出を行うと、メタルフローにより空気が巻き込まれ、押出材にフクレなどの欠陥が生じるおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この問題を解消するためになされたものであり、その目的は、押残り切断後のポート部端面と継押しするためのビレットとの間に空気層の形成が軽減され、フクレなどの欠陥の発生を無くすことを可能とする押残り切断シヤーを用いる押出加工方法および該押出方法を実施するための押出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１による押出加工方法は、コンテナのビレット孔にビレットを装入し、押出ダイスを通して押出を行った後、押残りを切断し、ビレットを継押して押出を継続する金属の押出方法において、押残りを切断するシヤーとして、切断部の形状が円弧状に形成され、該円弧状の凹面側で押残りを切断するようにした切断刃をそなえ、切断刃の円弧状部の半径ｒはコンテナのビレット孔の直径Ｒの５０〜６０％に設定され、切断刃が押残りを切断するために押残りと当接したとき、切断刃の円弧状部の両端部とコンテナのビレット孔の中心からなる扇状の中心角αが９０〜１８０°であり、切断刃の厚さｔをコンテナのビレット孔の直径Ｒの１０〜４０％の寸法とした剪断式シヤーを用い、押残りの厚さＴを切断刃の厚さｔの８０〜１０５％として押残りを切断するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２による押出装置は、ビレットを装入するためのビレット孔を有するコンテナと、ビレットを押し出すための押出ダイスと、押残りを切断するためのシヤーをそなえ、押残りを切断し、ビレットを継押して押出を継続するよう構成された金属の押出装置において、押残りを切断するためのシヤーとして、請求項 1 記載の剪断式シヤーをそなえ、切断刃が脱着自在に取付けられていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、金属、とくにアルミニウムの押出加工方法において、切断部の形状を円弧状とし、該円弧状の凹面側を押残りに当てて押残りを切断するようにした切断刃をそなえた剪断式シヤーを用いることを特徴とするもので、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーで押残りを切断することによって良好な切断面が得られ、押残りと継押しするためのビレットとの間の空気層の形成が軽減される。
【０００９】
図１、図２は、本発明におけるコンテナのビレット孔、ダイス、押残り、シヤーの関係を示すものであるが、切断刃１の円弧状部２の半径ｒは、コンテナ３のビレット孔４の直径Ｒの５０〜６０％に設定するのが好ましく、５０％未満でも６０％を越えても良好な切断面が得難く、押出材Ｅに欠陥が生じ易くなる。
【００１０】
図１、図２において、シヤーの切断刃１が矢印の方向に下降して、押残りＤと当接したときの切断刃１の円弧状部２の両端部５とコンテナ３のビレット孔４の中心からなる扇状の中心角αは９０〜１８０°となるようにするのが好ましく、この中心角αは、切断刃１の円弧状部２の半径ｒにより定まる。
【００１１】
切断刃１の厚さｔ（図２）は、コンテナ３のビレット孔４の直径Ｒの１０〜４０％の寸法とするのが好ましく、１０％未満では切断刃が薄過ぎてシヤーの剛性が不足し、４０％を越える寸法とすると、良好な押残り切断面が得難く、押出材Ｅに欠陥が生じ易くなる。
【００１２】
押残りＤの厚さＴ（図２）は、切断刃１の厚さの１５０％以下、好ましくは、切断刃の厚さの８０〜１０５％、さらに好ましくは、切断刃の厚さの８０〜１００％、最も好ましくは９５〜１００％とするのが、欠陥のない押出材を得る上で好ましい。
【００１３】
本発明の切断刃１は、従来、押残りを切断するために押出機に配設されている既存のシヤーの切断刃に替えて使用し得るよう着脱自在となっており、本発明による切断刃１を使用する押出加工は、既存のシヤーに取付けることにより実施される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。なお、この実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
表１に示す組成のアルミニウム合金のビレットを、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーを取り付けた押出機により、ポートホールダイスを通して円筒状の製品に押出加工した。
【００１６】
円弧状部の半径ｒは１２０ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径（２１０ｍｍ）の５７％）とし、αは１２０°、切断刃の厚さｔは４０ｍｍ（コナテナのビレット孔の直径の１９％）、押残り厚さＴは４０ｍｍとした。
【００１７】
得られた押出材について欠陥の発生状況を調査した結果、欠陥は全く観察されなかった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
比較例１
実施例１と同様、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーを取り付けた押出機により、ポートホールダイスを通して円筒状の製品に押出加工した。
【００２０】
但し、円弧状部の半径ｒは１００ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径（２１０ｍｍ）の４８％）とし、αは３０°、切断刃の厚さｔは４０ｍｍ（コナテナのビレット孔の直径の１９％）、押残り厚さＴは４０ｍｍとした。
【００２１】
得られた押出材について欠陥の発生状況を調査した結果、切断刃の円弧状部の半径が小さいことに起因して、若干のフクレが生じているのが観察された。
【００２２】
比較例２
実施例１と同様、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーを取り付けた押出機により、ポートホールダイスを通して円筒状の製品に押出加工した。
【００２３】
但し、円弧状部の半径ｒは１２０ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径（２１０ｍｍ）の５７％）とし、αは１２０°、切断刃の厚さｔは４０ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径の１９％）、押残り厚さＴは２０ｍｍとした。
【００２４】
得られた押出材について欠陥の発生状況を調査した結果、押残りの厚さが薄いことに起因して欠陥が生じていた。
【００２５】
比較例３
実施例１と同様、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーを取り付けた押出機により、ポートホールダイスを通して円筒状の製品に押出加工した。
【００２６】
但し、円弧状部の半径ｒは１２０ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径（２１０ｍｍ）の５７％）とし、αは１２０°、切断刃の厚さｔは４０ｍｍ（コナテナのビレット孔の直径の１９％）、押残り厚さＴは１００ｍｍとした。
【００２７】
得られた押出材について欠陥の発生状況を調査した結果、押残りの厚さが厚過ぎることに起因して欠陥が生じていた。
【００２８】
比較例４
実施例１と同様、切断部の形状を円弧状とした切断刃をそなえた剪断式シヤーを取り付けた押出機により、ポートホールダイスを通して円筒状の製品に押出加工した。
【００２９】
但し、円弧状部の半径ｒは１２０ｍｍ（コンテナのビレット孔の直径（２１０ｍｍ）の５７％）とし、αは１２０°、切断刃の厚さｔは１０ｍｍ（コナテナのビレット孔の直径の５％）、押残り厚さＴは４０ｍｍとした。
【００３０】
得られた押出材について欠陥の発生状況を調査した結果、切断刃の厚さが薄過ぎることに起因して欠陥が生じていた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、押残りと継押しするためのビレットとの間に空気層の形成が軽減され、フクレなどの欠陥の発生を無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における切断刃と押残りの関係を示す一部断面図である。
【図２】本発明における押残りの切断態様を示す一部断面側面図である。
【符号の説明】
１切断刃
２円弧状部
３コンテナ
４ビレット孔
５円弧状部２の両端部
６ダイス
Ｒビレット孔の直径
ｒ円弧状部の半径
Ｄ押残り
Ｅ押出材
ｔ切断刃１の厚さ
Ｔ押残りＤの厚さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for extruding a metal, particularly aluminum (including an aluminum alloy, the same applies hereinafter).
[0002]
[Prior art]
Aluminum extrusion is performed by inserting a heated billet into the billet hole of the container, advancing the stem to fill the billet into the billet hole of the container (upset process), and then further advancing the stem. The billet is extruded through an extrusion die to obtain an extruded material having a predetermined cross-sectional shape.
[0003]
Normally, in factory production, in order to prevent the billet skin layer from flowing out to the extruded material, leave a predetermined residual material, cut this residual material, insert the next billet, continue to push and continue extrusion. .
[0004]
In this case, if the remaining part is not properly cut, an air layer is formed between the end face of the port part after the remaining part and the billet for continuous pressing. May be involved, and defects such as blistering may occur in the extruded material.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve this problem, and the purpose thereof is to reduce the formation of an air layer between the end face of the port portion after the remaining cutting and the billet to be joined, such as a blister. It is an object of the present invention to provide an extrusion method using a residual cutting shear that can eliminate the occurrence of defects and an extrusion apparatus for carrying out the extrusion method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the extrusion processing method according to claim 1, the billet is inserted into the billet hole of the container, extruded through the extrusion die, the remaining portion is cut, the billet is continuously pushed and the extrusion is continued. in the extrusion method of the metal, as a shear for cutting the pressed rest, the shape of the cut portion is formed in a circular arc shape, provided with a cutting blade which is adapted to cut the press remain in the concave side of the circular arc, circle of the cutting blade The radius r of the arcuate portion is set to 50 to 60% of the diameter R of the billet hole of the container, and when the cutting blade comes into contact with the rest to cut the rest, both ends of the arcuate portion of the cutting blade A shear type shear having a fan-shaped central angle α consisting of the center of the billet hole of the container of 90 to 180 ° and a thickness t of the cutting blade of 10 to 40% of the diameter R of the billet hole of the container is used . The remaining thickness T of the cutting blade The pressing residue is cut as 80 to 105% of the thickness t .
[0007]
The extrusion apparatus according to claim 2 is provided with a container having a billet hole for charging a billet, an extrusion die for extruding the billet, and a shear for cutting the remaining portion, cutting the remaining portion, In a metal extrusion apparatus configured to continue extrusion by continuous pushing , the shearing shear according to

claim

1 is provided as a shear for cutting a remaining portion , and a cutting blade is detachably attached. And
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of extruding a metal, particularly aluminum, wherein the cutting portion has an arc shape, and a shearing blade provided with a cutting blade that cuts the residue by pressing the concave side of the arc shape against the residue. It is characterized by using a shear, and a good cutting surface is obtained by cutting the press residue with a shear type shear with a cutting blade whose arc shape is the cutting part, and the press residue is joined Therefore, the formation of an air layer between the billet is reduced.
[0009]
1 and 2 show the relationship between a billet hole, a die, a press residue, and a shear in the container according to the present invention. The radius r of the arcuate portion 2 of the cutting blade 1 is equal to the radius of the billet hole 4 of the container 3. It is preferable to set it to 50 to 60% of the diameter R, and even if it is less than 50% or exceeds 60%, it is difficult to obtain a good cut surface, and defects in the extruded material E are likely to occur.
[0010]
1 and 2, the shear cutting blade 1 descends in the direction of the arrow, and the both ends 5 of the arcuate portion 2 of the cutting blade 1 and the billet hole 4 of the container 3 when it comes into contact with the remaining portion D. The fan-shaped central angle α formed at the center is preferably 90 to 180 °, and the central angle α is determined by the radius r of the arcuate portion 2 of the cutting blade 1.
[0011]
The thickness t (FIG. 2) of the cutting blade 1 is preferably 10 to 40% of the diameter R of the billet hole 4 of the container 3, and if it is less than 10%, the cutting blade is too thin and the shear rigidity is insufficient. However, if the size exceeds 40%, it is difficult to obtain a good remaining cut surface, and defects in the extruded material E are likely to occur.
[0012]
The thickness T (FIG. 2) of the untreated residue D is 150% or less of the thickness of the cutting blade 1, preferably 80 to 105% of the thickness of the cutting blade, more preferably 80 to 80% of the thickness of the cutting blade. 100%, most preferably 95 to 100% is preferable for obtaining an extruded material having no defect.
[0013]
The cutting blade 1 of the present invention is conventionally detachable so that it can be used in place of an existing shear cutting blade disposed in an extruder for cutting a press residue. Extrusion using 1 is performed by attaching to an existing shear.
[0014]
【Example】
Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples. In addition, this Example shows one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this.
[0015]
Example 1
A billet made of an aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was extruded into a cylindrical product through a porthole die by an extruder equipped with a shear type shear provided with a cutting blade having an arcuate cutting portion.
[0016]
The radius r of the arc-shaped part is 120 mm (57% of the diameter of the billet hole (210 mm) of the container), α is 120 °, the thickness t of the cutting blade is 40 mm (19% of the diameter of the billet hole of the container), The remaining thickness T was 40 mm.
[0017]
As a result of investigating the occurrence of defects in the obtained extruded material, no defects were observed.
[0018]
[Table 1]

[0019]
Comparative Example 1
As in Example 1, the product was extruded into a cylindrical product through a porthole die by an extruder equipped with a shear type shear provided with a cutting blade having an arc-shaped cutting part.
[0020]
However, the radius r of the arc-shaped portion is 100 mm (48% of the diameter of the billet hole (210 mm) of the container), α is 30 °, and the thickness t of the cutting blade is 40 mm (19% of the diameter of the billet hole of the conatena) The pressing remaining thickness T was 40 mm.
[0021]
As a result of examining the occurrence of defects in the obtained extruded material, it was observed that some blisters were generated due to the small radius of the arcuate portion of the cutting blade.
[0022]
Comparative Example 2
As in Example 1, the product was extruded into a cylindrical product through a porthole die by an extruder equipped with a shear type shear provided with a cutting blade having an arc-shaped cutting part.
[0023]
However, the radius r of the arcuate part is 120 mm (57% of the diameter of the billet hole of the container (210 mm)), α is 120 °, and the thickness t of the cutting blade is 40 mm (19% of the diameter of the billet hole of the container) The pressing remaining thickness T was 20 mm.
[0024]
As a result of investigating the state of occurrence of defects in the obtained extruded material, defects were caused due to the thin thickness of the pressing residue.
[0025]
Comparative Example 3
As in Example 1, the product was extruded into a cylindrical product through a porthole die by an extruder equipped with a shear type shear provided with a cutting blade having an arc-shaped cutting part.
[0026]
However, the radius r of the arc-shaped portion is 120 mm (57% of the diameter of the billet hole (210 mm) of the container), α is 120 °, and the thickness t of the cutting blade is 40 mm (19% of the diameter of the billet hole of the conatena) The pressing remaining thickness T was 100 mm.
[0027]
As a result of investigating the state of occurrence of defects in the obtained extruded material, defects were generated due to the thickness of the remaining portion being too thick.
[0028]
Comparative Example 4
As in Example 1, the product was extruded into a cylindrical product through a porthole die by an extruder equipped with a shear type shear provided with a cutting blade having an arc-shaped cutting part.
[0029]
However, the radius r of the arcuate portion is 120 mm (57% of the diameter of the billet hole (210 mm) of the container), α is 120 °, and the thickness t of the cutting blade is 10 mm (5% of the diameter of the billet hole of the conatena). The pressing remaining thickness T was 40 mm.
[0030]
As a result of investigating the state of occurrence of defects in the obtained extruded material, defects were caused due to the thickness of the cutting blade being too thin.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, the formation of an air layer is reduced between the unsettled portion and the billet to be joined, and the occurrence of defects such as blisters can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a relationship between a cutting blade and a remaining portion in the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a cutting mode of a remaining portion in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting blade 2 Arc-shaped part 3 Container 4 Billet hole 5 Both ends 6 of the arc-shaped part 2 Die R Diameter of billet hole r Radius of arc-shaped part D Remaining E Extrusion material t Thickness T of cutting blade 1 Retained D Thickness of

Claims

In a metal extrusion method in which a billet is inserted into a billet hole of a container and extruded through an extrusion die and then the remaining portion is cut, and the billet is continuously pushed to continue extrusion, the cutting portion is used as a shear for cutting the remaining portion. Is formed in a circular arc shape, and a cutting blade is formed so as to cut the press residue on the concave surface side of the circular arc shape. When the cutting blade comes into contact with the remaining portion to cut the remaining portion, a fan-shaped central angle α consisting of both ends of the arc-shaped portion of the cutting blade and the center of the billet hole of the container is 90 to 180. A shear type shear having a cutting blade thickness t of 10 to 40% of the diameter R of the billet hole of the container is used , and the remaining thickness T is set to 80 to 105 of the cutting blade thickness t. As a percentage, the remaining part is cut. An extrusion method characterized by the above.

A container having a billet hole for charging the billet, an extrusion die for extruding the billet, and a shear for cutting the residue are cut, the residue is cut, and the billet is continuously pushed to continue the extrusion. 2. An extrusion apparatus, comprising: a shearing shear according to claim 1 , wherein a cutting blade is detachably attached as a shear for cutting a remaining portion .