專利名稱：非鐵金屬坯的擠壓加工方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非鐵金屬坯的擠壓加工方法及其裝置，更詳細地說，例如應(yīng)用于制造鋁等非鐵金屬被覆電線的非鐵金屬壓力機的坯材的擠壓加工方法及其裝置。
背景技術(shù)：
為了理解本發(fā)明，首先將鋁作為非鐵金屬的一例進行說明，圖1和圖2是用于說明鋁被覆電線的制造工序的概略的圖。
在圖1中，擠壓機具有接頭5、滑塊6、以及沖模7。裝填鋁坯的容器1通過感應(yīng)線圈1a被加熱。
在圖2中，將被預(yù)熱的鋁坯2插入容器1的裝填口1′，通過熱壓墊塊3，例如通過油壓機等沿箭頭方向施加壓力P，將鋁坯2從兩側(cè)向中間壓入。
再在圖1中，在中央部實施鋁被覆的電纜芯線C沿縱方向走線，由于容器1內(nèi)的感應(yīng)加熱和強壓產(chǎn)生的分子性發(fā)熱而半熔融的鋁，在電纜芯線C的周圍形成管狀的鋁被覆A。
此外，在圖1中接著表示了要裝填的鋁坯2，其通過普通的電加熱裝置等被預(yù)熱。
在這樣的鋁被覆的制造工序中，以往存在這樣的問題如圖2所示，在容器1的坯材裝填口1′和坯材2之間的間隙中存在的空氣G，在容器內(nèi)混入半熔融的鋁中而成為氣泡，這是產(chǎn)生鋁被覆的氣孔的主要原因。此問題不只限于鋁，而是鋁合金或者其他的非鐵金屬共同的問題。
作為解決此問題的對策，提出了在坯材裝填口1′內(nèi)設(shè)置真空泵的吹入口而排出空氣G的方法，以及在熱壓墊塊3的外周部設(shè)置排出空氣的窄溝的方法等方案。然而，對于前者，真空泵的配管類必須埋設(shè)在容器1的周壁內(nèi)，制造加工極為困難，對于后者，由于通過油壓機的軸桿4施加的強的壓力，反而會在此狹窄的溝部引起應(yīng)力集中，引發(fā)熱壓墊塊的破壞事故，沒有從根本上解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點而做出的，其目的在于提供一種在用非鐵金屬覆蓋電纜芯線時，不發(fā)生氣泡混入該非鐵金屬中而產(chǎn)生氣孔的情況的非鐵金屬坯的擠壓加工方法及其裝置。
為達到上述目的，本發(fā)明的第1方案的非鐵金屬坯的擠壓加工方法，其要點在于將被預(yù)熱的非鐵金屬坯通過熱壓墊塊插入裝填到容器的內(nèi)部，使氣密密封部抵接到上述容器的裝填口的周圍以及上述熱壓墊塊的外周部上，從由上述容器、上述非鐵金屬坯、上述熱壓墊塊以及上述氣密密封部構(gòu)成的圓周溝排氣，保持由上述排氣步驟得到的上述圓周溝的真空狀態(tài)，通過上述熱壓墊塊將上述非鐵金屬坯再繼續(xù)推進。
在本發(fā)明的最佳實施例中，上述氣密密封部，具有在其內(nèi)側(cè)圓周部上沿圓周方向延伸，在其一部分上具有圓周溝，可與上述熱壓墊塊抵接的第1迷宮式密封部；和在圓周方向上延伸，在其一部分上有圓周溝，可與上述容器的外側(cè)壁面抵接的第2迷宮式密封部，使上述氣密密封部抵接到上述容器的裝填口的周圍以及上述熱壓墊塊的外周部上后，從上述圓周溝以及上述圓周溝排氣，其后，從上述圓周溝排氣。
在本發(fā)明的最佳實施例中，通過測量器測量上述圓周溝內(nèi)的壓力，確認(rèn)上述圓周溝內(nèi)的真空狀態(tài)后，通過上述熱壓墊塊將上述非鐵金屬坯再繼續(xù)推進。
此外，為達到上述目的，本發(fā)明的第2方案的非鐵金屬坯的擠壓加工裝置，其要點在于具有預(yù)熱后的非鐵金屬坯被插入裝填其裝填口的容器、推壓上述非鐵金屬坯，使其插入上述容器的裝填口的熱壓墊塊、抵接到上述容器的裝填口的周圍以及上述熱壓墊塊的外周部上，與上述容器、上述非鐵金屬坯、以及上述熱壓墊塊一同形成圓周溝的氣密密封部、和從上述圓周溝排氣的排氣裝置，上述熱壓墊塊，保持著由上述排氣裝置得到的上述圓周溝的真空狀態(tài)而擠壓出上述非鐵金屬坯。
在本發(fā)明的最佳實施例中，要點在于上述氣密密封部，具有在其內(nèi)側(cè)圓周部上沿圓周方向延伸，在其一部分上具有圓周溝，可與上述熱壓墊塊抵接的第1迷宮式密封部；和在圓周方向上延伸，在其一部分上有圓周溝，可與上述容器的外側(cè)壁面抵接的第2迷宮式密封部，該擠壓加工裝置具有第2排氣裝置，其使上述第1迷宮式密封部及上述第2迷宮式密封部分別抵接到上述熱壓墊塊以及上述容器后，從上述圓周溝以及上述圓周溝排氣。
在本發(fā)明的最佳實施例中，還具有測量上述圓周溝內(nèi)壓力的測量器。


圖1是用于說明使用本發(fā)明的方法的非鐵金屬被覆電線的制造工序的圖。
圖2是用于說明非鐵金屬坯擠壓工序中的以往的問題的局部放大圖。
圖3是本發(fā)明的裝置的簡要正面圖。
圖4是包括說明本發(fā)明裝置的氣密罩的迷宮式密封部以及排氣裝置的部分側(cè)截面圖的配管圖。
圖5是迷宮式密封部的局部放大圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖，對本發(fā)明的非鐵金屬的擠壓加工方法以及其裝置的實施例詳細地進行說明。
圖3是本發(fā)明的裝置的簡要正面圖。圖4是包括用于說明本發(fā)明裝置的氣密罩的迷宮式密封部以及排氣裝置的部分側(cè)截面圖的配管圖。
本發(fā)明的裝置的基本的想法，是如圖4所示在熱壓墊塊3的周圍配置氣密墊圈裝置，再從熱壓墊塊的周邊進行排氣的結(jié)構(gòu)，根據(jù)以沿軸方向看熱壓墊塊3的狀態(tài)表示的圖3，對裝置的具體的構(gòu)成進行明確的說明。形成將中空圓柱在直徑位置切斷的形狀的氣密罩11、12被連接在安裝于框架20上的心軸18上，而且能在此軸的周圍旋轉(zhuǎn)的臂13、14的一端分別例如通過螺旋彈簧8而被彈性地支持，同時使設(shè)置在各自的氣密罩的一端的導(dǎo)向環(huán)23、24扣合到圓弧狀的導(dǎo)向棒22上，由此，可保證如箭頭所示沿圓弧的開閉運動。在臂13、14的另一端分別可轉(zhuǎn)動地連接臂15、16，此兩臂的另一端一起可轉(zhuǎn)動地連接到桿17上。桿17未圖示，例如被安裝在液壓缸的推桿或者活塞上，構(gòu)成為可以進行如箭頭所示的往復(fù)運動。上述圓弧狀的導(dǎo)向棒22例如通過板簧21安裝于框架20，這是通過板簧21向與紙面垂直的方向彎曲，而在一定程度上保證本方向，即熱壓墊塊的軸方向的自由度的結(jié)構(gòu)。
在氣密罩11、12的導(dǎo)向環(huán)安裝側(cè)的相反一側(cè)的端部，各自形成缺口邊緣部11a以及突出邊緣部12a，使兩氣密罩合體時，兩邊緣部互相嚙合，使兩氣密罩11、12可緊密地結(jié)合。
在氣密罩11、12的內(nèi)側(cè)圓周部以及端面，沿其圓周的形狀，分別安裝墊圈部件8、9，構(gòu)成為使氣密罩合體時，可氣密地扣合于熱壓墊塊3以及容器1的外側(cè)壁面。在圖4中表示這部分的詳細的構(gòu)造，在墊圈部件8、9的內(nèi)側(cè)圓周部，各自設(shè)置沿圓周方向延伸的迷宮式密封部81、91，形成沿與此部分相同的圓周方向延伸的，在兩氣密罩11、12合體時將形成相同的的連續(xù)的圓周溝81a的溝。而且，在墊圈部件8、9的軸方向的與容器的外側(cè)壁面接觸的部分，分別設(shè)置沿與上述相同的圓周方向延伸的迷宮式密封部82、92，在那里，設(shè)置沿相同的圓周方向延伸的，兩氣密罩合體時形成相同的連續(xù)的圓周溝82a的溝。并且在迷宮式密封部81的軸方向的兩端部，安裝半圓形的蓋壓封墊88a、88b，在從蓋壓封墊88b至迷宮式密封部82側(cè)的內(nèi)周內(nèi)側(cè)部分上，形成沿圓周方向延伸的，在兩氣密罩11、12合體時形成連續(xù)的圓周溝83的溝。而且在迷宮式密封部91上，對應(yīng)于蓋壓封墊88a、88b，存在蓋壓封墊98a、98b。
被安裝在氣密罩11上的排氣管84分別與圓周溝81a及82a連通，此排氣管經(jīng)電磁開閉閥85與真空泵86連接，同時設(shè)置用于將兩圓周溝對大氣開放或者從大氣隔斷的電磁開閉閥87。另一方面，在氣密罩12上安裝排氣管94，其一端與圓周溝83連通，另一端經(jīng)電磁開閉閥95與真空泵96連接。而且，在排氣管94上連接接點壓力表100，監(jiān)視圓周溝83內(nèi)是否到達真空狀態(tài)，使其狀態(tài)和熱壓墊塊3的擠壓動作形成互鎖。另外，設(shè)置電磁開閉閥97，其安裝位置以及作用如圖所示，是與電磁開閉閥87相對應(yīng)的。
接著，對使用如上所述裝置的本發(fā)明的方法的各工序進行說明。首先，如圖2所示，將預(yù)熱后的非鐵金屬坯2通過熱壓墊塊3完全地插入容器1的坯材裝填口1′內(nèi)。此時熱壓墊塊3的本體部以及軸桿4位于坯材裝填口1′的外部。其后，牽動桿17，使臂13及14在心軸18的周圍轉(zhuǎn)動，氣密罩11、12合體而包圍熱壓墊塊3，使墊圈部件8、9如圖4所示從上下緊貼于熱壓墊塊3的外周部上，并且推壓氣密罩11、12的整體，而使在這些氣密罩11、12的端部設(shè)置的迷宮式密封部82、92緊密接合在容器1的外側(cè)壁面上。
在此步驟，打開電磁開閉閥85，由于已經(jīng)工作的真空泵86的負(fù)壓，使氣體從儲蓄槽(容積)經(jīng)排氣管84從圓周溝81a及82a排出。圖5是放大此排氣的狀況而進行表示的圖?？諝鈴拿詫m式密封部81的各迷宮部81b經(jīng)箭頭所示的路徑，經(jīng)過圓周溝81a及82a從迷宮式密封部81、82、91、92被排出。此工序為在下說明的從圓周溝83的完全排氣的準(zhǔn)備步驟，將其稱為第1次排氣步驟。
在上述的第1次排氣步驟以后，電磁開閉閥95被打開，由于已經(jīng)工作的真空泵96的負(fù)壓，從儲蓄槽(容積)經(jīng)過排氣管94從圓周溝83排出氣體。被插入容器1內(nèi)的非鐵金屬坯2的周邊的氣體G也同時從圓周溝83被排出。而且由于通過剛才的第1次排氣，已經(jīng)從氣密罩與熱壓墊塊3及容器1的外側(cè)壁面接觸的部分進行了排氣，因而此經(jīng)過圓周溝83的排氣(將其稱為第2次排氣步驟)可以完全地進行，容器1內(nèi)的坯材2的周邊被排氣至高度的真空狀態(tài)。在此步驟，通過接點壓力表100進行到達真空的確認(rèn)，發(fā)出接下來的動作許可的信號。
這樣保持著真空狀態(tài)，使油壓機工作，通過軸桿4將熱壓墊塊3再繼續(xù)推進，非鐵金屬坯2的尾部，即與熱壓墊塊3相接的部分被壓碎(compress)，完全填埋了坯材2和容器1內(nèi)壁之間的間隙之后，也即壓碎(compress)工序后，打開電磁開閉閥87及97，將圓周溝83以及其周邊對大氣開放，接著使桿17向圖3上的左方移動，將上、下的氣密罩11、12打開，使其退回到原來的位置，同時使軸桿4充分地向前推進，將坯材2推壓至電纜芯線C而對其覆蓋。
而且，在從電磁開閉閥85及95到達各自的真空泵86及96的路徑的途中配置容積(其內(nèi)部預(yù)先被高度排氣)，是為了快速且完全地進行排氣行程。
在本發(fā)明的方法中，由于開始從作為目的的部分，即氣密罩11、12與熱壓墊塊3以及容器1的外側(cè)壁面接觸的部分進行第1次排氣，接著從作為目的的容器1內(nèi)的非鐵金屬坯2的周邊進行第2次排氣，因而可以充分地排氣直至真空狀態(tài)，可以完全消除在非鐵金屬坯2的擠壓熔融時混入氣泡的不適合情況。
而且，在本發(fā)明方法的實施例中，采用及至第2次的排氣行程，如果進一步構(gòu)成及至第3次、第4次等多步驟的排氣，可進一步得到高度的真空狀態(tài)。
而且，在本發(fā)明的裝置中，作為使氣密罩在其分割位置合體，其中氣密罩具有將中空圓柱在直徑位置分割切斷的形狀，再使其從此處分離而運動的機構(gòu)，例示了連桿機構(gòu)。當(dāng)然并不限定于此，例如可以使用在氣密罩上連接液壓缸的活塞桿，由此使兩氣密罩合體或者分離的機構(gòu)。這種機構(gòu)，另外還有齒條和副齒輪的組合，利用扇形齒輪等很多例，在設(shè)計上也有非常多的選擇。
權(quán)利要求
1.一種非鐵金屬坯的擠壓加工方法，其特征在于將預(yù)熱后的非鐵金屬坯(2)通過熱壓墊塊(3)插入裝填到容器(1)的內(nèi)部，使氣密密封部(8、9)抵接在所述容器(1)的裝填口的周圍以及所述熱壓墊塊(3)的外周部上，從所述容器(1)、所述非鐵金屬坯(2)、所述熱壓墊塊(3)、以及所述氣密密封部(8、9)形成的圓周溝(83)排氣，保持著由所述排氣步驟得到的所述圓周溝(83)的真空狀態(tài)，通過所述熱壓墊塊(3)將所述非鐵金屬坯(2)再繼續(xù)推進。
2.如權(quán)利要求1所述的非鐵金屬坯的擠壓加工方法，其特征在于所述氣密密封部(8、9)具有在其內(nèi)側(cè)圓周部上沿圓周方向延伸，在其一部分上具有圓周溝(81a)，可與所述熱壓墊塊(3)抵接的第1迷宮式密封部(81、91)；和在圓周方向上延伸，在其一部分上有圓周溝(82a)，可與所述容器(1)的外側(cè)壁面抵接的第2迷宮式密封部(82、92)，使所述氣密密封部(8、9)抵接到所述容器(1)的裝填口的周圍以及所述熱壓墊塊(3)的外周部上后，從所述圓周溝(81a)以及所述圓周溝(82a)排氣，其后，從所述圓周溝(83)排氣。
3.如權(quán)利要求1所述的非鐵金屬坯的擠壓加工方法，其特征在于通過測量器(100)測量所述圓周溝(83)內(nèi)的壓力，確認(rèn)所述圓周溝(83)內(nèi)的真空狀態(tài)后，通過所述熱壓墊塊(3)將所述非鐵金屬坯(2)再繼續(xù)推進。
4.一種非鐵金屬坯的擠壓加工裝置，其特征在于將預(yù)熱后的非鐵金屬坯(2)插入裝填其裝填口的容器(1)、推壓所述非鐵金屬坯(2)，使其插入所述容器(1)的裝填口的熱壓墊塊(3)、抵接到所述容器(1)的裝填口的周圍以及所述熱壓墊塊(3)的外周部上，與所述容器(1)、所述非鐵金屬坯(2)、以及所述熱壓墊塊(3)一同形成圓周溝(83)的氣密密封部(8、9)、和從所述圓周溝(83)排氣的排氣裝置(94、95、96)，所述熱壓墊塊(3)，保持著由所述排氣裝置(94、95、96)得到的所述圓周溝(83)的真空狀態(tài)而擠壓出所述非鐵金屬坯(2)。
5.如權(quán)利要求4所述的非鐵金屬坯的擠壓加工裝置，其特征在于所述氣密密封部(8、9)，具有在其內(nèi)側(cè)圓周部上沿圓周方向延伸，在其一部分上具有圓周溝(81a)，可與所述熱壓墊塊(3)抵接的第1迷宮式密封部(81、91)；和在圓周方向上延伸，在其一部分上有圓周溝(82a)，可與所述容器(1)的外側(cè)壁面抵接的第2迷宮式密封部(82、92)，該擠壓加工裝置具有第2排氣裝置(84、85、86)，其使所述第1迷宮式密封部(81、91)及所述第2迷宮式密封部(82、92)分別抵接到所述熱壓墊塊(3)及所述容器(1)后，從所述圓周溝(81a)以及所述圓周溝(82a)排氣。
6.如權(quán)利要求4所述的非鐵金屬坯的擠壓加工裝置，其特征在于還具有用于測量所述圓周溝(83)內(nèi)的壓力的測量器(100)。
全文摘要
在本發(fā)明的非鐵金屬坯的擠壓加工方法中，將被預(yù)熱后的非鐵金屬坯(2)通過熱壓墊塊(3)插入裝填到容器(1)的內(nèi)部，使氣密密封部(8、9)抵接在所述容器(1)的裝填口的周圍以及所述熱壓墊塊(3)的外周部上，從所述容器(1)、所述非鐵金屬坯(2)、所述熱壓墊塊(3)、以及所述氣密密封部(8、9)形成的圓周溝(83)排氣，保持著由所述排氣步驟得到的所述圓周溝(83)的真空狀態(tài)，通過所述熱壓墊塊(3)將所述非鐵金屬坯(2)再繼續(xù)推進。
文檔編號B21C31/00GK1765533SQ200410090150
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者杉山松次郎, 伊藤雅彥, 國村智, 石山浩之 申請人:株式會社藤倉