专利名称：非铁金属坯的挤压加工方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非铁金属坯的挤压加工方法及其装置，更详细地说，例如应用于制造铝等非铁金属被覆电线的非铁金属压力机的坯材的挤压加工方法及其装置。
背景技术：
为了理解本发明，首先将铝作为非铁金属的一例进行说明，图1和图2是用于说明铝被覆电线的制造工序的概略的图。
在图1中，挤压机具有接头5、滑块6、以及冲模7。装填铝坯的容器1通过感应线圈1a被加热。
在图2中，将被预热的铝坯2插入容器1的装填口1′，通过热压垫块3，例如通过油压机等沿箭头方向施加压力P，将铝坯2从两侧向中间压入。
再在图1中，在中央部实施铝被覆的电缆芯线C沿纵方向走线，由于容器1内的感应加热和强压产生的分子性发热而半熔融的铝，在电缆芯线C的周围形成管状的铝被覆A。
此外，在图1中接着表示了要装填的铝坯2，其通过普通的电加热装置等被预热。
在这样的铝被覆的制造工序中，以往存在这样的问题如图2所示，在容器1的坯材装填口1′和坯材2之间的间隙中存在的空气G，在容器内混入半熔融的铝中而成为气泡，这是产生铝被覆的气孔的主要原因。此问题不只限于铝，而是铝合金或者其他的非铁金属共同的问题。
作为解决此问题的对策，提出了在坯材装填口1′内设置真空泵的吹入口而排出空气G的方法，以及在热压垫块3的外周部设置排出空气的窄沟的方法等方案。然而，对于前者，真空泵的配管类必须埋设在容器1的周壁内，制造加工极为困难，对于后者，由于通过油压机的轴杆4施加的强的压力，反而会在此狭窄的沟部引起应力集中，引发热压垫块的破坏事故，没有从根本上解决上述问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供一种在用非铁金属覆盖电缆芯线时，不发生气泡混入该非铁金属中而产生气孔的情况的非铁金属坯的挤压加工方法及其装置。
为达到上述目的，本发明的第1方案的非铁金属坯的挤压加工方法，其要点在于将被预热的非铁金属坯通过热压垫块插入装填到容器的内部，使气密密封部抵接到上述容器的装填口的周围以及上述热压垫块的外周部上，从由上述容器、上述非铁金属坯、上述热压垫块以及上述气密密封部构成的圆周沟排气，保持由上述排气步骤得到的上述圆周沟的真空状态，通过上述热压垫块将上述非铁金属坯再继续推进。
在本发明的最佳实施例中，上述气密密封部，具有在其内侧圆周部上沿圆周方向延伸，在其一部分上具有圆周沟，可与上述热压垫块抵接的第1迷宫式密封部；和在圆周方向上延伸，在其一部分上有圆周沟，可与上述容器的外侧壁面抵接的第2迷宫式密封部，使上述气密密封部抵接到上述容器的装填口的周围以及上述热压垫块的外周部上后，从上述圆周沟以及上述圆周沟排气，其后，从上述圆周沟排气。
在本发明的最佳实施例中，通过测量器测量上述圆周沟内的压力，确认上述圆周沟内的真空状态后，通过上述热压垫块将上述非铁金属坯再继续推进。
此外，为达到上述目的，本发明的第2方案的非铁金属坯的挤压加工装置，其要点在于具有预热后的非铁金属坯被插入装填其装填口的容器、推压上述非铁金属坯，使其插入上述容器的装填口的热压垫块、抵接到上述容器的装填口的周围以及上述热压垫块的外周部上，与上述容器、上述非铁金属坯、以及上述热压垫块一同形成圆周沟的气密密封部、和从上述圆周沟排气的排气装置，上述热压垫块，保持着由上述排气装置得到的上述圆周沟的真空状态而挤压出上述非铁金属坯。
在本发明的最佳实施例中，要点在于上述气密密封部，具有在其内侧圆周部上沿圆周方向延伸，在其一部分上具有圆周沟，可与上述热压垫块抵接的第1迷宫式密封部；和在圆周方向上延伸，在其一部分上有圆周沟，可与上述容器的外侧壁面抵接的第2迷宫式密封部，该挤压加工装置具有第2排气装置，其使上述第1迷宫式密封部及上述第2迷宫式密封部分别抵接到上述热压垫块以及上述容器后，从上述圆周沟以及上述圆周沟排气。
在本发明的最佳实施例中，还具有测量上述圆周沟内压力的测量器。
图1是用于说明使用本发明的方法的非铁金属被覆电线的制造工序的图。
图2是用于说明非铁金属坯挤压工序中的以往的问题的局部放大图。
图3是本发明的装置的简要正面图。
图4是包括说明本发明装置的气密罩的迷宫式密封部以及排气装置的部分侧截面图的配管图。
图5是迷宫式密封部的局部放大图。
具体实施例方式
以下，根据附图，对本发明的非铁金属的挤压加工方法以及其装置的实施例详细地进行说明。
图3是本发明的装置的简要正面图。图4是包括用于说明本发明装置的气密罩的迷宫式密封部以及排气装置的部分侧截面图的配管图。
本发明的装置的基本的想法，是如图4所示在热压垫块3的周围配置气密垫圈装置，再从热压垫块的周边进行排气的结构，根据以沿轴方向看热压垫块3的状态表示的图3，对装置的具体的构成进行明确的说明。形成将中空圆柱在直径位置切断的形状的气密罩11、12被连接在安装于框架20上的心轴18上，而且能在此轴的周围旋转的臂13、14的一端分别例如通过螺旋弹簧8而被弹性地支持，同时使设置在各自的气密罩的一端的导向环23、24扣合到圆弧状的导向棒22上，由此，可保证如箭头所示沿圆弧的开闭运动。在臂13、14的另一端分别可转动地连接臂15、16，此两臂的另一端一起可转动地连接到杆17上。杆17未图示，例如被安装在液压缸的推杆或者活塞上，构成为可以进行如箭头所示的往复运动。上述圆弧状的导向棒22例如通过板簧21安装于框架20，这是通过板簧21向与纸面垂直的方向弯曲，而在一定程度上保证本方向，即热压垫块的轴方向的自由度的结构。
在气密罩11、12的导向环安装侧的相反一侧的端部，各自形成缺口边缘部11a以及突出边缘部12a，使两气密罩合体时，两边缘部互相啮合，使两气密罩11、12可紧密地结合。
在气密罩11、12的内侧圆周部以及端面，沿其圆周的形状，分别安装垫圈部件8、9，构成为使气密罩合体时，可气密地扣合于热压垫块3以及容器1的外侧壁面。在图4中表示这部分的详细的构造，在垫圈部件8、9的内侧圆周部，各自设置沿圆周方向延伸的迷宫式密封部81、91，形成沿与此部分相同的圆周方向延伸的，在两气密罩11、12合体时将形成相同的的连续的圆周沟81a的沟。而且，在垫圈部件8、9的轴方向的与容器的外侧壁面接触的部分，分别设置沿与上述相同的圆周方向延伸的迷宫式密封部82、92，在那里，设置沿相同的圆周方向延伸的，两气密罩合体时形成相同的连续的圆周沟82a的沟。并且在迷宫式密封部81的轴方向的两端部，安装半圆形的盖压封垫88a、88b，在从盖压封垫88b至迷宫式密封部82侧的内周内侧部分上，形成沿圆周方向延伸的，在两气密罩11、12合体时形成连续的圆周沟83的沟。而且在迷宫式密封部91上，对应于盖压封垫88a、88b，存在盖压封垫98a、98b。
被安装在气密罩11上的排气管84分别与圆周沟81a及82a连通，此排气管经电磁开闭阀85与真空泵86连接，同时设置用于将两圆周沟对大气开放或者从大气隔断的电磁开闭阀87。另一方面，在气密罩12上安装排气管94，其一端与圆周沟83连通，另一端经电磁开闭阀95与真空泵96连接。而且，在排气管94上连接接点压力表100，监视圆周沟83内是否到达真空状态，使其状态和热压垫块3的挤压动作形成互锁。另外，设置电磁开闭阀97，其安装位置以及作用如图所示，是与电磁开闭阀87相对应的。
接着，对使用如上所述装置的本发明的方法的各工序进行说明。首先，如图2所示，将预热后的非铁金属坯2通过热压垫块3完全地插入容器1的坯材装填口1′内。此时热压垫块3的本体部以及轴杆4位于坯材装填口1′的外部。其后，牵动杆17，使臂13及14在心轴18的周围转动，气密罩11、12合体而包围热压垫块3，使垫圈部件8、9如图4所示从上下紧贴于热压垫块3的外周部上，并且推压气密罩11、12的整体，而使在这些气密罩11、12的端部设置的迷宫式密封部82、92紧密接合在容器1的外侧壁面上。
在此步骤，打开电磁开闭阀85，由于已经工作的真空泵86的负压，使气体从储蓄槽(容积)经排气管84从圆周沟81a及82a排出。图5是放大此排气的状况而进行表示的图。空气从迷宫式密封部81的各迷宫部81b经箭头所示的路径，经过圆周沟81a及82a从迷宫式密封部81、82、91、92被排出。此工序为在下说明的从圆周沟83的完全排气的准备步骤，将其称为第1次排气步骤。
在上述的第1次排气步骤以后，电磁开闭阀95被打开，由于已经工作的真空泵96的负压，从储蓄槽(容积)经过排气管94从圆周沟83排出气体。被插入容器1内的非铁金属坯2的周边的气体G也同时从圆周沟83被排出。而且由于通过刚才的第1次排气，已经从气密罩与热压垫块3及容器1的外侧壁面接触的部分进行了排气，因而此经过圆周沟83的排气(将其称为第2次排气步骤)可以完全地进行，容器1内的坯材2的周边被排气至高度的真空状态。在此步骤，通过接点压力表100进行到达真空的确认，发出接下来的动作许可的信号。
这样保持着真空状态，使油压机工作，通过轴杆4将热压垫块3再继续推进，非铁金属坯2的尾部，即与热压垫块3相接的部分被压碎(compress)，完全填埋了坯材2和容器1内壁之间的间隙之后，也即压碎(compress)工序后，打开电磁开闭阀87及97，将圆周沟83以及其周边对大气开放，接着使杆17向图3上的左方移动，将上、下的气密罩11、12打开，使其退回到原来的位置，同时使轴杆4充分地向前推进，将坯材2推压至电缆芯线C而对其覆盖。
而且，在从电磁开闭阀85及95到达各自的真空泵86及96的路径的途中配置容积(其内部预先被高度排气)，是为了快速且完全地进行排气行程。
在本发明的方法中，由于开始从作为目的的部分，即气密罩11、12与热压垫块3以及容器1的外侧壁面接触的部分进行第1次排气，接着从作为目的的容器1内的非铁金属坯2的周边进行第2次排气，因而可以充分地排气直至真空状态，可以完全消除在非铁金属坯2的挤压熔融时混入气泡的不适合情况。
而且，在本发明方法的实施例中，采用及至第2次的排气行程，如果进一步构成及至第3次、第4次等多步骤的排气，可进一步得到高度的真空状态。
而且，在本发明的装置中，作为使气密罩在其分割位置合体，其中气密罩具有将中空圆柱在直径位置分割切断的形状，再使其从此处分离而运动的机构，例示了连杆机构。当然并不限定于此，例如可以使用在气密罩上连接液压缸的活塞杆，由此使两气密罩合体或者分离的机构。这种机构，另外还有齿条和副齿轮的组合，利用扇形齿轮等很多例，在设计上也有非常多的选择。
权利要求
1.一种非铁金属坯的挤压加工方法，其特征在于将预热后的非铁金属坯(2)通过热压垫块(3)插入装填到容器(1)的内部，使气密密封部(8、9)抵接在所述容器(1)的装填口的周围以及所述热压垫块(3)的外周部上，从所述容器(1)、所述非铁金属坯(2)、所述热压垫块(3)、以及所述气密密封部(8、9)形成的圆周沟(83)排气，保持着由所述排气步骤得到的所述圆周沟(83)的真空状态，通过所述热压垫块(3)将所述非铁金属坯(2)再继续推进。
2.如权利要求1所述的非铁金属坯的挤压加工方法，其特征在于所述气密密封部(8、9)具有在其内侧圆周部上沿圆周方向延伸，在其一部分上具有圆周沟(81a)，可与所述热压垫块(3)抵接的第1迷宫式密封部(81、91)；和在圆周方向上延伸，在其一部分上有圆周沟(82a)，可与所述容器(1)的外侧壁面抵接的第2迷宫式密封部(82、92)，使所述气密密封部(8、9)抵接到所述容器(1)的装填口的周围以及所述热压垫块(3)的外周部上后，从所述圆周沟(81a)以及所述圆周沟(82a)排气，其后，从所述圆周沟(83)排气。
3.如权利要求1所述的非铁金属坯的挤压加工方法，其特征在于通过测量器(100)测量所述圆周沟(83)内的压力，确认所述圆周沟(83)内的真空状态后，通过所述热压垫块(3)将所述非铁金属坯(2)再继续推进。
4.一种非铁金属坯的挤压加工装置，其特征在于将预热后的非铁金属坯(2)插入装填其装填口的容器(1)、推压所述非铁金属坯(2)，使其插入所述容器(1)的装填口的热压垫块(3)、抵接到所述容器(1)的装填口的周围以及所述热压垫块(3)的外周部上，与所述容器(1)、所述非铁金属坯(2)、以及所述热压垫块(3)一同形成圆周沟(83)的气密密封部(8、9)、和从所述圆周沟(83)排气的排气装置(94、95、96)，所述热压垫块(3)，保持着由所述排气装置(94、95、96)得到的所述圆周沟(83)的真空状态而挤压出所述非铁金属坯(2)。
5.如权利要求4所述的非铁金属坯的挤压加工装置，其特征在于所述气密密封部(8、9)，具有在其内侧圆周部上沿圆周方向延伸，在其一部分上具有圆周沟(81a)，可与所述热压垫块(3)抵接的第1迷宫式密封部(81、91)；和在圆周方向上延伸，在其一部分上有圆周沟(82a)，可与所述容器(1)的外侧壁面抵接的第2迷宫式密封部(82、92)，该挤压加工装置具有第2排气装置(84、85、86)，其使所述第1迷宫式密封部(81、91)及所述第2迷宫式密封部(82、92)分别抵接到所述热压垫块(3)及所述容器(1)后，从所述圆周沟(81a)以及所述圆周沟(82a)排气。
6.如权利要求4所述的非铁金属坯的挤压加工装置，其特征在于还具有用于测量所述圆周沟(83)内的压力的测量器(100)。
全文摘要
在本发明的非铁金属坯的挤压加工方法中，将被预热后的非铁金属坯(2)通过热压垫块(3)插入装填到容器(1)的内部，使气密密封部(8、9)抵接在所述容器(1)的装填口的周围以及所述热压垫块(3)的外周部上，从所述容器(1)、所述非铁金属坯(2)、所述热压垫块(3)、以及所述气密密封部(8、9)形成的圆周沟(83)排气，保持着由所述排气步骤得到的所述圆周沟(83)的真空状态，通过所述热压垫块(3)将所述非铁金属坯(2)再继续推进。
文档编号B21C31/00GK1765533SQ200410090150
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年10月29日
发明者杉山松次郎, 伊藤雅彦, 国村智, 石山浩之 申请人:株式会社藤仓