押出成形は、金属ブロックの直径を小さくし、長さを長くするために、オリフィスまたはダイの開口部を通して金属ブロックを絞り出す圧縮変形プロセスです。得られる製品は、所望の断面を有することになる。押出には、軸対称の部品の成形が含まれます。押出には円形または非円形断面のダイが使用されます。一般に、押出には大きな成形力が必要です。押出成形における大きな静水圧応力は、材料の延性を高めることによってプロセスに役立ちます。アルミニウムなどの加工しやすい金属は室温で押し出すことができます。
押し出しの種類:
直接押し出し:直接押出は、前方押出とも呼ばれ、ビレットがラムやパンチと同じ方向に移動するプロセスです。ビレットは静止した容器の壁に向かって滑ります。容器とビレットの間の摩擦は大きくなります。その結果、より大きな力が必要となります。熱間押出時のビレットの酸化を防止するために、ビレット直径よりわずかに小さい直径のダミーブロックが使用されます。中空ビレットとダミーブロックに取り付けられたマンドレルを使用することにより、チューブなどの中空部分を直接押し出すことができます。
間接押し出し:間接押出（後方押出）とは、パンチがビレットと逆方向に移動する加工です。ここでは、コンテナとビレットの間に相対運動はありません。したがって、摩擦が少なくなり、間接押出に必要な力が軽減されます。ソリッドピースを押し出すには、中空パンチが必要です。中空押出では、材料は中実パンチと容器の間の環状空間を通過します。間接押出における押出圧力の変化を上図に示します。見てわかるように、間接押出の押出圧力は直接押出の押出圧力よりも低くなります。多くのコンポーネントは、直接押し出しと間接押し出しを組み合わせて製造されます。間接押し出しは、長い押し出しの押し出しには使用できません。
静水圧押出:静水圧押出では、コンテナは流体で満たされます。押出圧力は流体を介してビレットに伝達されます。このプロセスではビレットとコンテナ壁の間に接触がないため、摩擦が排除されます。このプロセスにより脆性材料を押し出すことができます。非常に脆い材料を圧力チャンバー内に押し出すことができます。この方法によりさらに大幅な削減が可能です。このプロセスにかかる圧力は 1700 MPa にも達することがあります。圧力は、容器、パンチ、ダイの材質の強度によって制限されます。ひまし油などの植物油が使われています。通常、このプロセスは室温で実行されます。このプロセスのいくつかの欠点は、加圧オイルの漏れと、オイルによる蓄積エネルギーの放出による出口での押出速度の制御不能です。機械に衝撃を与える可能性があります。この問題は、パンチをビレットに接触させ、ビレットとコンテナの間の隙間を少なくしてオイルの量を減らすことで解決されます。
衝撃押し出し:カップや歯磨き粉の容器などの中空部は衝撃押出成形により作られます。間接押出成形の一種です。パンチは衝撃荷重により高速でスラグを打撃します。肉厚の薄いチューブも製造可能です。通常、銅、アルミニウム、鉛などの金属は衝撃押し出しされます。
チューブの押し出し:中空ビレットとラムの端にマンドレルを使用することで、チューブなどの中空部分をより近い公差まで押し出すことができます。マンドレルは金型の入口まで延びています。マンドレルとダイの壁の間の隙間によって、チューブの壁の厚さが決まります。マンドレルは、押出成形によって同心の管を製造するためにラムと一緒に移動するように作られている。
冷間および熱間押出:
冷間押出により、良好な表面仕上げ、ひずみ硬化による高強度、向上した精度、高い生産率を備えた部品を製造できます。ただし、このプロセスにはより高い圧力が必要であり、ツールはより高いストレスにさらされます。工具やワークの焼き付きを防ぐために適切な潤滑が必要です。リン酸塩コーティングされたビレットは石鹸で潤滑されます。
より高い押出比を得るには、熱間押出を使用できます。ビレットのダイ壁の冷却により、不均一な変形が発生する可能性があります。金属が酸化する場合があります。酸化物層は摩擦を増加させるだけでなく、材料の流れを増加させる可能性があります。ガラスは熱間押出成形の潤滑剤として使用されます。二硫化モリブデンまたはグラファイトは、熱間押出成形に使用される固体潤滑剤です。銅または錫製の薄肉缶を使用した缶押出成形は、通常、反応性の高い金属や金属粉末の押出成形に使用されます。
押出プレス:
押出には縦型または横型の油圧プレスが使用されます。縦型プレスの能力は 3 ～ 20 MN です。横型プレスは占有スペースが小さくなりますが、ビレットの冷却が不均一になります。最大50MNの能力の横型プレスが使用されています。管状の押出は主に垂直プレスで行われますが、棒の押出には水平プレスが使用されます。
投稿時間: 2017 年 4 月 3 日