直接复动式挤出机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及进行管状产品的挤出加工的直接复动式挤出机。
【背景技术】
[0002]以往，使用例如铜、铝以及其合金等通过直接复动挤出方法进行管状产品的挤出加工的挤出机具有如下的公知的结构:对置地配置气缸压板和尾端压板，在气缸压板中设置有主气缸、主压头、挤出杆以及心轴，在尾端压板处设置有挤压模，在挤出杆与挤压模的中间具有通过容器气缸而进退自如的容器。
[0003]关于挤出杆，在其前端配置挤压垫，并经由主十字头安装到在设置于气缸压板的主气缸内嵌入的主压头，在所述挤出杆的中心位置处，心轴与穿孔气缸杆一起，配置成随同挤出杆动作且进退自如。另外，与挤出杆对置地将挤压模安装到尾端压板。
[0004]在挤出杆与挤压模的中间，进退自如地配置容器，另外，在容器内收纳坯料。针对收纳于容器内的坯料，挤出杆向挤压模侧移动，从而坯料被挤压，镦锻(upset)完成。在镦锻之后心轴前进，进行针对坯料的穿孔(piercing)，心轴在挤压模的规定的前进位置处停止，并且挤出杆再次前进，由此坯料被挤出为管状产品。
[0005]在复动式的挤出机中，采用如下结构:在使心轴的前端部停止于挤压模的轴承部的规定位置而挤出产品时，以即使心轴与挤压模的轴承部的相对位置被产品拉伸也不使停止位置偏移的方式，保持心轴的位置。
[0006]在专利文献I中，具备设置在主气缸内的穿孔气缸、和从挤出机轴芯远离而与心轴强制地连结的止动金属零件，该止动金属零件作用于液压控制阀，以保持挤压模的轴承部的规定的轴向位置(停止位置)的方式，开始向穿孔气缸的杆侧室供给一定量的压油媒质。另外，公开了如下复动式的挤出机:以使压油媒质的供给量与心轴静止并且主压头前进时的穿孔气缸杆侧室的容积增大量一致的方式进行位置保持控制。
[0007]但是，在所述以往型的复动式的挤出机中，采用机械性地经由止动金属零件和连接棒而切换液压控制阀并供给一定量的压油媒质，从而将心轴保持于挤压模的轴承部的规定位置的结构，所以在控制中产生与液压控制阀的阀芯的棱边相当的移动行程量的延迟，在挤出成形过程中，心轴的前端部相对规定的停止位置前后移动几毫米。
[0008]进而，在变更心轴的前端位置的情况、变更了挤出速度的情况下，需要每次调整止动金属零件的位置以及供给到穿孔气缸的杆侧室的油量和压力。
[0009]因此，在挤出的管状产品的壁厚中有偏差，未能得到稳定的质量的管状产品。
[0010]进而，在以往的复动式挤出机中，存在以下那样的问题。
[0011]在容器内利用挤出杆挤压坯料而插入之后，进行坯料的镦锻，在坯料内部利用心轴穿孔之后，利用固定心轴挤出的情况下，在坯料与心轴表面产生摩擦力，在挤出过程中拉力作用于心轴。由此，作用于挤压模的挤出力相应地减少，在最需要挤出所需力的挤压开始时，有时无法有效地活用挤出力。
[0012]专利文献1:日本特公昭49一26188号公报
【发明内容】
[0013]本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供如下得到管状产品的直接复动式挤出机，该直接复动式挤出机具备在挤出过程中不在挤压模的轴承部前后移动而保持规定的停止位置来抑制心轴的前端位置变动的心轴保持单元。
[0014]本发明提供直接复动式挤出机，具备:挤出杆;主十字头，固定有挤出杆;主气缸，具有主压头，为了挤压坯料，所述主压头通过使所述主十字头向挤出方向前进而使所述挤出杆向挤出方向前进;穿孔气缸，是配设于主压头内的穿孔气缸，使穿孔用的心轴在挤出杆以及主十字头中通过地进行前进以及后退，并且保持于规定的位置;多个侧气缸，经由主十字头使主压头后退；以及液压回路，将工作油供给到主气缸、穿孔气缸以及多个侧气缸，其中，在主十字头前进时排出工作油的一侧的、多个侧气缸的多个气缸室具有与穿孔气缸的杆侧室在合计上相等的受压面积，在坯料的挤出过程中，液压回路使多个侧气缸的排出工作油的一侧的多个气缸室与穿孔气缸的杆侧室流体连通。
[0015]在本发明中，液压回路可以具备调节穿孔气缸的油量的可变喷出量式液压栗。
[0016]在本发明中，不仅是主压头，而且多个侧气缸也能够通过使主十字头向挤出方向前进而使挤出杆向挤出方向前进。
[0017]在本发明中，液压回路具备探测在坯料的挤出过程中作用于穿孔气缸的杆侧的液压压力的压力传感器，能够根据探测出的作用于穿孔气缸的杆侧的液压压力，控制多个侧气缸的向挤出方向作用的液压压力。
[0018]由于采用了将在主十字头向挤出方向移动时侧气缸排出工作油的一侧的气缸室受压面积与穿孔气缸的杆侧室受压面积实质上设为相同、并将从在挤出过程中与挤出杆同步调的侧气缸排出的工作油经由液压管路供给到穿孔气缸的杆侧室的结构，所以能够将挤出过程中的心轴前端位置保持为规定的恒定位置，能够容易地进行心轴位置保持的控制，并且能够提高位置精度，挤出产品的质量稳定。
[0019]即使在挤出操作过程中变更挤出速度，也无需每次调整供给到穿孔气缸的杆侧室的工作油压力、油量，操作性提高。
[0020]由于采用了通过压油的供给单元将压油供给到在主十字头向挤出方向移动时排出工作油的一侧的气缸室和穿孔气缸的杆侧室的结构，所以两个气缸的泄漏量、压力下降被补偿，心轴的保持位置控制提高。
[0021]在本发明的直接复动式挤出机中，通过向主压头和侧气缸供给进行了压力设定的压油来使液压压力对具有液压式心轴止动功能的侧气缸向挤出方向作用，使由于在坯料与心轴表面之间在挤出过程中作用的摩擦力而减少的挤出力增加，即补充挤出力，由此能够挤出在以往未能挤出的薄壁的管状产品、另外长的尺寸的坯料，能够实现复动式挤出机的小型化，并且能够达成生产性的提高、节能、省力化。另外，即使在挤出操作过程中挤出力变动，也无需每次调整供给到侧气缸的工作油压力、供给量，能够提高操作性。
【附图说明】
[0022]图1是示出本发明的第I实施方式的直接复动式挤出机的概略的剖面图。
[0023]图2是示出使心轴前端位于挤压模的轴承部的挤出状态的说明图。
[0024]图3是示出本发明的第2实施方式的直接复动式挤出机的概略的剖面图。
[0025](符号说明)
[0026]11:尾端压板(end platen) ； 12:挤压模(die) ； 13:容器(container) ； 14:? 料(billet); 15:挤出产品；16:轴承(bearing)部；21:挤压垫(dummy block); 22:挤出杆；23:主十字头(main crosshead);24:主压头(main ram);25:气缸压板(cylinder platen) ； 26:主气缸(main cylinder); 31:心轴(mandrel) ； 32:子心轴(sub mandrel) ； 33:穿孔气缸杆(piercer cylinder rod) ; 34:穿孑L气缸(piercer cyIinder) ; 36:侧气缸杆(sidecylinder rod) ； 37:侧气缸(side cylinder) ；40:穿孔气缸杆室;41:穿孔气缸头室;42:侧气缸杆(side cylinder rod)室;43:侧气缸(side cylinder)头室;51、52:可变喷出量式液压栗；53?56:电磁阀；57:校验阀；58:电磁阀；60:压力传感器;61:放大器;62:控制器;63:比例电磁溢流部(relief)。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照图1，说明本发明的第I实施方式的直接复动式挤出机10。
[0028]如图1所示，挤出机10具有如下结构:对置地配置尾端压板11和气缸压板25，在尾端压板11处设置有挤压模12，在气缸压板25中设置有主气缸26、主压头24、主十字头23以及挤出杆22，在尾端压板11与气缸压板25之间具有通过配置于尾端压板11的未图示的容器气缸而进退自如的容器13。
[0029]挤出杆22经由主十字头23安装到在设置于气缸压板25的主气缸26内嵌入的主压头24，在挤出杆22的中心位置处，心轴31经由子心轴32、穿孔气缸杆33安装到穿孔气缸活塞35，并配置成随同挤出杆22动作且进退自如。与挤出杆22对置地将挤压模12设置于尾端压板11。
[0030]在挤压模12与向气缸压板25侧移动的容器13之间，坯料14与挤压垫21—起通过未图示的坯料装载机供给。也可以在为了顺利地供给坯料14而仅将坯料14插入到容器13之后，使挤出杆22后退，使挤压垫21通过未图示的挤压垫供给装置向挤出机中心移动而插入到容器13。
[0031 ]在气缸压板25处安装有两个侧气缸37，侧气缸杆36被固定于主十字头23。本实施方式中的侧气缸37如能够从图1的液压回路理解那样，不仅作用成使前进的主十字头23以及主压头24后退，而且还作用成挤压主十字头36而使其前进。在本图中，侧气缸37是两个，但还可能有4个的情况。
[0032]另外，在主压头24的内部有穿孔气缸34，与穿孔气缸杆33连结的子心轴32在挤出杆22、主十字头23的内部进退自如地配置。
[0033]接下来，使用图1，更详细地说明本发明的第I实施方式的直接复动式挤出机10。在图1中，符号11是尾端压板，符号25是与尾端压板对置地设置的气缸压板，符号24是滑动自如地安装于主气缸26的主压头，且是经由主十字头23挤压挤出杆22的主压头，符号23是与主压头24连结的主十字头，主十字头23被配置成在未图示的机器基体上滑动。另外，尾端压板11和气缸压板25具有能够通过同样未图示的连杆而按照规定的间隔保持的结构。
[0034]另外，在主压头24内设置有穿孔气缸34，在穿孔气缸杆33的前端经由子心轴32螺合有心轴31。另外，心轴31在安装于主十字头23的前端的挤出杆22中被滑动自如地安装。
[0035]另一方面，尾端压板11具备挤压模12，容器13通过设置于尾端压板11的未图示的多个容器气缸被能够进退地配置。符号21是配置在挤出杆22的前端的挤压垫。
[0036]在图1中，符号40表示穿孔气缸34的杆侧室，其受压面积被设定为A平方厘米。符号42表示在侧气缸37的主十字头23向挤出方向移动时工作油被排出的一侧的气缸室，在图1中设为设置两个侧气缸37的结构，所以实质上相同的各气缸的受压面积被设定为穿孔气缸34的杆侧室的受压面积A平方厘米的二分之一(1/2A平方厘米)。在图1中，设为将侧气缸37设置于气缸压板25的结构，所以主十字头23向挤出方向前进移动时的工作油的排出侧为气缸的杆侧。在使用4个侧气缸37的结构的情况下，其受压面积被设定为A平方厘米的四分之一(1/4A平方厘米)。
[0037]心轴保持单元是通过在挤出坯料14时将穿孔气缸34的杆侧室40与在侧气缸37前进移动时工作油被排出的一侧即图1中