CN107537855A

CN107537855A - 压力机械

Info

Publication number: CN107537855A
Application number: CN201710484206.XA
Authority: CN
Inventors: 伊藤隆夫
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2018-01-05
Also published as: US20170368592A1; JP6351664B2; EP3263323A1; JP2017226008A

Abstract

本发明提供一种能够通过简单的构成进行连续式加工的压力机械。压力机械(1)包括：上曲柄轴(10)和下曲柄轴(11)，以相同的偏心量错开180°相位，朝相反方向被驱动；滑块(12)和垫块(13)，分别转动自由地连结于该上曲柄轴(10)和下曲柄轴(11)的偏心部；平行维持机构(14)，维持该滑块与垫块的平行；以及夹具机构(15)，由设置于所述滑块的上侧夹具和设置于垫块的下侧夹具构成，所述滑块和垫块基于上曲柄轴和下曲柄轴的旋转驱动相互靠近或分开，并且沿材料方向一起前进或后退，所述夹具机构基于所述滑块、垫块相互靠近而夹紧待加工的材料，并基于滑块、垫块相互分开而解除对在夹紧状态下使其前进的材料的夹紧。

Description

压力机械

技术领域

本发明涉及压力机械。更详细而言，涉及用于连续式加工的压力机械。

背景技术

连续式加工是在最终工序之前不切断螺旋状的材料而进行压力加工的方法。由于是在生产数量多的部件中最有效的方法，因此为了实现提高生产效率和节省人工，要积极采用。

一般，连续式加工通过辊式给料机等输送材料。近年，引进了使用由CNC控制的辊式给料机等，通过配置于压力机械的旋转凸轮、编码器检测滑动位置，匹配定时地开闭辊式给料机的驱动的系统。该系统在模具的冲头、导向钉进入材料的状态下，从给料机释放该材料，在冲头、导向钉处于从材料脱落的状态的期间内夹紧材料，开始给料，接着停止给料。

虽然不是连续式加工，但在专利文献1中记载了将由夹送辊移送的轧制材料配置于上下滑块之间，对该轧制材料进行厚度下压的下压压力机。相位错开180°旋转的曲柄轴分别滑动自由地嵌合于该下压压力机的上下滑块。因而，该上下滑块偏心转动。通过该滑块的偏心转动，轧制材料边被压下边向流动方向移动。

进而，虽然不是连续式加工，但在专利文献2中记载了轧制捣碎装置。其特征在于，具有对称地反向移动的摆动夹板。这些夹板在相互靠近期间向装置的出口侧移动，使轧制件变形，使其向前移动，另一方面，在分离期间离开轧制件，使其摆动复原。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平第11-169901号公报

专利文献2：日本特公昭第46-5044号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在连续式加工中，除系统的整体设备、压力机械、模具之外，还需要辊式给料机、用于控制辊式给料机的控制面板、操作面板、旋转编码器等，处于设备的设置面积变大、设备昂贵的趋势。

另外，由于单独驱动压力机的一个周期的成型时间和材料供给时间中的材料供给时间所专用的辊式给料机等，因此设备和系统很复杂。

因此，本发明的技术问题在于提供一种能够通过简单的构成进行连续式加工的压力机械。

用于解决技术问题的手段

(1)本发明的压力装置是一种用于连续式加工的压力机械，其特征在于，包括：上曲柄轴和下曲柄轴，以相同的偏心量错开180°相位，朝相反方向旋转驱动；滑块和垫块，分别转动自由地连结于该上曲柄轴和下曲柄轴的偏心部；平行维持机构，边维持该滑块与垫块的平行，边允许它们靠近和分离；以及夹具机构，包括设置于所述滑块的上侧夹具和设置于垫块的下侧夹具，所述滑块和垫块基于上曲柄轴和下曲柄轴的旋转驱动相互靠近或分开，并且沿材料的输送方向一起前进或后退，所述夹具机构基于所述滑块和垫块相互靠近而夹紧待加工的材料，并基于滑块和垫块相互分开而解除对在夹紧状态下使其前进的材料的夹紧。在此，滑块与垫块的平行是指，作为上模安装面的滑块下表面与作为下模安装面的垫块上表面的平行。

(2)在这样的压力机械中，优选地，所述平行维持机构为导柱，该导柱连结滑块和垫块，并且设置于滑块和垫块中的一方，而相对于另一方滑动自由。

(3)优选地，所述夹具机构包括上部弹簧和下部弹簧，所述上部弹簧和所述下部弹簧用于吸收所述滑块和所述垫块的相对上下运动，并提供对材料的夹紧力。

(4)另外，优选地，在所述夹具机构上设置有调节机构，所述调节机构用于调节夹紧待加工的材料的高度位置。

(5)进而，优选地，还包括临时保持机构，所述临时保持机构用于临时保持被解除夹紧的材料。

发明效果

(1)本发明的压力机械的上下设置有错开180°相位、相同偏心量的曲柄轴，并将其偏心部分别转动自由地连结于滑块和垫块。此外，滑块和垫块以能够自由地上下运动的方式受到平行维持机构的约束，从而始终平行。

因而，滑块和垫块边维持平行状态边进行相反方向的圆运动。由此相对地进行上下运动，但在前后方向上一起移动。例如当上曲柄轴进行逆时针旋转时，从上曲柄轴下死点前90°通过下死点到下死点后90°(曲柄角度270°)，滑块和垫块同步地向右移动。接着，从下死点后90°(曲柄角度270°)通过上死点再次回到下死点前90°，滑块和垫块同步地向左移动。重复该往复运动。

通过使压力机械具备利用与该滑块和垫块的上下运动同步的左右运动的夹具机构，仅利用压力机械就能在一个周期的加压成型过程中进行材料夹紧、材料供给及材料释放，能够省略专用的给料机、用于专用的给料机的控制、旋转凸轮等。

另外，由于将滑块和垫块转动自由地连结于上下曲柄轴，因此也可以不使用连结杆。因而能够降低压力机械的高度。

(2)在这样的压力机械中，当所述平行维持机构为导柱，该导柱连结滑块和垫块，并且设置于滑块和垫块中的一个，并相对于另一个滑动自由时，能够通过简单的构成维持平行，并且能够确保上下模具的相对位置。

(3)另外，由于所述夹具机构吸收滑块和垫块的相对的上下运动，对材料提供夹紧力，因此，在具备上部弹簧和下部弹簧的情况下，能够选择夹紧/解除夹紧的定时，夹紧力变得准确。

(4)当在所述夹具机构上设置有调节机构，所述调节机构用于调节夹紧待加工的材料的高度位置时，通过进行高度调节，能够任意调节材料的输送节距。

(5)进而，当还包括临时保持机构，所述临时保持机构用于临时保持被解除夹紧的材料时，即使在解除夹紧后，也能够利用材料保持机构使材料在其位置待机。因而，在多工序的连续式模具中，能够防止引起节距偏移。

附图说明

图1是示出本发明的压力机械的一实施方式的主要部分的部分截面图。

图2是沿图1的A-A线的简要部分截面图。

图3a是示出滑块和垫块的工作(相位0～90°)状态的简要工序图。

图3b是示出滑块和垫块的工作(相位90～180°)状态的简要工序图。

图3c是示出滑块和垫块的工作(相位180～270°)状态的简要工序图。

图3d是示出滑块和垫块的工作(相位270～0°)状态的简要工序图。

图4是示出滑块和垫块的动作曲线的图。

图5a是示出另一实施方式的主视图，图5b是示出再一实施方式的主视图。

附图标记说明

1 压力机械； 2 框架部件；

2a 窗； 3 底座；

4a 正面框架； 4b 背面框架；

4c、4c 左右面上部框架； 4d、4d 左右面下部框架4d；

5 横梁； 6 上模高度调节机构；

6a 螺杆部件； 6b 螺母部件；

6c 锁紧螺母； 6d 调节螺母；

6e 锁紧螺母； 7 下模高度调节机构；

7a 螺杆部件； 7b 螺母部件；

7c 锁紧螺母； 7d 调节螺母；

7e 锁紧螺母； 8 上轴承座；

8a 上轴承托架； 9 下轴承座；

9a 下轴承托架； 10 上曲柄轴；

10a 偏心部； 11 下曲柄轴；

11a 偏心部； 12 滑块；

12a 上模； 12b 导向孔；

12c 连结部； 13 垫块；

13a 下模； 13b 嵌合孔；

13c 连结部； 13d 碎屑排出孔；

14 导柱(平行维持机构)； 14a 凸缘状部位；

15 夹具机构； 15a 上侧夹具；

15b 下侧夹具； 15c 棒状部件；

15d 压板； 15e 弹簧；

15f 螺母； 15g 导向孔；

16 临时保持机构； 17 联接器；

18 伺服发动机； 19 减速器；

20 压力机械； 21 发动机；

21a 滑轮； 22 输送带；

23 齿轮； 24 压力机械；

L 材料输送线； W 材料

具体实施方式

<第一实施方式>

(1.压力机械的简要内容)

在图1中示出本发明的压力机械的一例。在图中示出了模具闭合的状态。另外，省略了设置于正面的框架。需要说明的是，正面框架4a示于图2。

上述压力机械1用于连续式加工，具备由框架部件2构成的框体。该框架部件2例如包括底座3、设置于该底座3上的正面框架4a(参见图2)、背面框架4b(参见图2)、左右面上部框架4c、4c、左右面下部框架4d、4d以及设置于正面框架4a、背面框架4b、左右面上部框架4c的上端的横梁(上部件)5。此外，在正面框架4a和背面框架4b的中央附近形成有窗2a(参见图2)，可以从该窗2a视觉确认冲压的状态或进行装置的维修。

在上述框架部件2的上下分别设置有上模高度调节机构6、下模高度调节机构7。在该上模高度调节机构6、下模高度调节机构7的前端分别连结有上轴承座8、下轴承座9。

返回图1，错开180°相位而朝相反方向旋转驱动的上曲柄轴10、下曲柄轴11的两端部(轴颈部)分别枢转支撑于该上轴承座8、下轴承座9。该上曲柄轴10、下曲柄轴11是具备偏心部的偏心轴。这些偏心部(エキセン部)10a、11a的偏心量相同。

滑块12、垫块13分别转动自由地连结于该上下曲柄轴的偏心部10a、11a。上模12a安装于该滑块12的下表面，下模13a安装于上述垫块13的上表面。

上述上模高度调节机构6、下模高度调节机构7调节上轴承座8、下轴承座9的间隔，并调节滑块12与垫块13的间隔。

在该滑块12和垫块13上设置有维持它们的平行位置关系的导柱(平行维持机构)14。该导柱14限制滑块12、垫块13分别绕上曲柄轴10、下曲柄轴11的轴转动。

在上述滑块12和垫块13上设置有夹具机构15。该夹具机构15由通过弹簧15e上下配置的一对部件(上下的压板15d)构成，以上曲柄轴10的相位为准，将待加工的材料W夹持(参见图3)在90°至270°之间。该夹具机构15设置于滑块12和垫块13的两侧(材料W延伸的前后方向)。

在这些夹具机构15的更外侧，在上述正面框架4a、背面框架4b的左右端面分别设置有临时保持机构16、16。该临时保持机构16对夹具机构所释放(解除夹紧)的材料进行临时保持，以免其移动。该临时保持机构16由上下配置的一对部件构成。

(2.各部分的详情)

上轴承座8在左右方向上的移动受到左右面上部框架4c、4c的限制。上轴承座8在正面框架4a、背面框架4b及左右面上部框架4c、4c的内表面滑动，从而引导了上轴承座8的上下移动。

作为上模高度调节机构6，例如使用螺杆-螺母机构。该机构的螺杆部件6a贯通框架部件2的横梁5，其下端附近固定于上述上轴承座8。因此螺杆部件6a无法旋转。另外，调节螺母6d螺纹接合于螺杆部件6a。该调节螺母6d贯通横梁5，其上部的外螺杆部与螺母部件6b螺纹接合，进而与将螺母部件6b固定于调节螺母6d的锁紧螺母6c螺纹接合。另外将横梁5旋转自由地夹在调节螺母6d的、直径比贯通框架部件2的横梁5的部分大的下部的钳口与螺母部件6b及锁紧螺母6c之间。由此，调节螺母6d、螺母部件6b及锁紧螺母6c成为一体，相对于横梁5在上下方向上受到约束且旋转自由。通过使螺母部件6b旋转，能够使与螺母部件6b一体的调节螺母6d旋转，因此能够使螺杆部件6a上下移动。由此，能够进行模具高度的高度调节。高度调节后，从螺杆部件6a的上方螺纹接合第二锁紧螺母6e，通过约束调节螺母6d的旋转，锁紧螺杆部件6a的高度位置。

需要说明的是，由于下轴承座9及下模高度调节机构7与上轴承座8及上模高度调节机构6的结构相同，因此省略其说明。

如图2所示，上下的伺服发动机18、18通过联接器17、17分别连结于上述上曲柄轴10、下曲柄轴11。该上下的伺服发动机18、18分别通过上轴承托架8a、下轴承托架9a固定于上轴承座8、下轴承座9。在这些联接器17、17与伺服发动机18、18之间分别设置有减速器19、19。需要说明的是，上述减速器19可以根据需要使用未图示的托架进行固定。另外，即使在不设置减速器19而将上述伺服发动机18直接连结于曲柄轴的情况下，也可以使用托架固定伺服发动机。

返回图1，上述夹具机构15由设置于滑块12的上侧夹具15a和设置于垫块13的下侧夹具15b构成，它们以上下一对的方式使用。因此，说明上侧夹具15a，省略对下侧夹具15b的说明。

上述上侧夹具15a包括：贯通开凿在滑块12上的导向孔15g，在导向孔15g内沿轴向滑动自由的棒状部件15c；覆盖于该棒状部件的下端附近的压板15d；对该压板15d向材料侧施力的弹簧15e；以及为了固定上述棒状部件15c相对于滑块12的高度位置而与棒状部件15c的螺栓配合的一对螺母15f。上侧夹具15a和下侧夹具15b分别通过弹簧15e的挠曲吸收滑块12和垫块13的上下移动，并利用上下的压板15d夹紧材料W。将上述一对螺母15f相互松开，使棒状部件15c相对于滑块12上下移动，然后通过相互紧固一对螺母15f，一对螺母15f相对于棒状部件15b的位置被固定，能够调节压板15d从滑块12突出的最大突出量(压板15d的下表面的高度位置)。需要说明的是，作为上述压板15d的材质，可以使用例如碳素钢钢材(SC材料)的淬硬钢等。

上述临时保持机构16由上下一对部件构成。包括：通过托架设置于上述正面框架4a、背面框架4b的左右端面的上下的支撑部16a、16a；以及分别转动自由地设置于这些支撑部16a、16a的前端附近的辊16b、16b。通过这些辊16b、16b将材料W始终夹在材料的输送线L上。由此，当夹具机构释放材料时，以材料W不偏移的方式夹持，且引导材料W向加工方向流动。

在上述导柱14的长边方向的比中间稍微靠下方的部位的周面上设置有凸缘状部位14a。该导柱14的下侧部分被钉进形成于上述垫块13的嵌合孔13b内，上述凸缘状部位14a的反面抵接并固定于垫块13的上表面。另一方面，该导柱14的上侧部分从下表面侧穿过形成于滑块12的导向孔12b，与其滑动自由地嵌合，并穿透至上方。

上述滑块12由上曲柄轴10的偏心部10a吊起，并且上述垫块13由下曲柄轴11的偏心部11a支撑。上曲柄轴10、下曲柄轴11分别旋转自由地连接于滑块12的连结部12c以及垫块的连结部13c。

(3.动作)

接着，参照图3a，对本发明的压力机械的工作状态的一例进行说明。

(S1)：上曲柄轴10的相位为0°(上死点)，下曲柄轴11的相位为180°(下死点)。滑块12和垫块13位于左右方向的中间位置。进而，滑块12和垫块13分开，位于夹着材料W的输送线L上下距离最远的位置。即从材料W的输送线L在上下分别离开曲柄轴的偏心量的2倍。另外，夹具机构15的上下的压板15d、15d未夹紧材料W。临时保持机构16通过上下的辊16b、16b输送材料W，在高度位置进行夹持。

(S1→S2)：上曲柄轴10的相位为0°→90°。滑块12和垫块13同时向图的左侧(材料W的前进方向的后侧)移动。然后，滑块12和垫块13靠近。

(S2)：如图3b所示，上曲柄轴10的相位为90°。滑块12和垫块13位于左侧的移动端，从中间位置向左侧移动相当于偏心量的部分。滑块12和垫块13进一步靠近，但未达到上模12a、下模13a抵接的程度。另一方面，上述夹具机构15的上下的压板15d、15d夹紧材料W。由于相位为90°，因此滑块12和垫块13在左右方向上移动的加速度为0。因而可靠地夹紧材料W。无论何时夹紧，都能变更输送节距，这将于下文详述。

(S2→S3)：上曲柄轴10的相位为90°→180°。材料W由夹具机构15夹紧。滑块12和垫块13同时向图的右侧(材料W的前进方向的前侧)移动。因而，被夹紧的材料W也一起前进。滑块12和垫块13进一步靠近，但由于夹具机构15的压板15d、15d夹紧了材料W，因此不会再继续靠近。因此弹簧15e、15e产生相当于滑块12和垫块13进一步靠近的量的弹性变形。

(S3)：如图3c所示，上曲柄轴10的相位为180°。滑块12和垫块13位于左右方向的中间位置。在上下方向上，滑块12和垫块13位于下死点(上死点)，上模12a、下模13a以夹着材料W的方式抵接。上述夹具机构15的上下的压板15d、15d夹紧材料W。

(S3→S4)：上曲柄轴10的相位为180°→270°。材料W由夹具机构15夹紧。滑块12和垫块13同时向图的右侧(材料W的前进方向的前侧)进一步移动。因而，被夹紧的材料W也前进。然后，滑块12和垫块13分开。在夹具机构15中，弹簧15e、15e的收缩部分逐渐还原。

(S4)：如图3d所示，上曲柄轴10的相位为270°。滑块12和垫块13位于右侧的移动端，从中间位置向右侧移动相当于偏心量的部分。滑块12和垫块13进一步分开。上述夹具机构15的上下的压板15d、15d即将解除对材料W的夹紧。由于相位为270°，因此滑块12和垫块13在左右方向上移动的加速度为0。因而可靠地解除对材料W的夹紧。

(S4→S1)：上曲柄轴10的相位为270°→0°。材料W未被夹紧。滑块12和垫块13边分开，边同时向图的左侧(材料W的前进方向的后侧)移动。随着滑块12和垫块13分开，夹具机构15的压板15d、15d进一步分开。在夹具机构15处于解除夹紧状态的期间，临时保持机构16夹持材料W，防止材料W移动。

在本实施方式中，材料W的输送是在夹具机构15的压板15d、15d夹紧材料W状态下的上曲柄轴10的相位为90°至270°期间进行的。可以通过变更夹具机构15的棒状部件15c的高度位置，并变更开始夹紧的曲柄轴的相位，来变更该输送量。例如，若相对于材料输送线L增大上下的压板15d、15d的间隔，则能够将夹具机构15的压板15d、15d夹紧材料W状态下的上曲柄轴10的相位设为135°至225°。由此能够缩小输送量。

另外，在本实施方式中，当上曲柄轴10的相位为90°时，上述夹具机构15抵接于材料W，但也可以是，在相位成为90°之前利用上下的压板15d、15d抵接材料W，预先使弹簧发生位移，在相位成为90°时，使弹簧15e充分位移，以施加能够可靠地保持材料W的施力(夹紧力)。相反，为了利用小的位移施加大的夹紧力，也可以利用施力大的弹簧，从而能够在相位为90°附近发挥充分的夹紧力。

<实施例>

图4示出了将上下曲柄轴的偏心量设为7.5mm的情况的实施例的滑块和垫块在上下方向上的动作。横轴表示上曲柄轴10的相位(°)，纵轴表示上下方向的冲程(mm)。图中的作为符号的圆形标记表示滑块12，四边形标记表示垫块13，三角形标记表示滑块与垫块的冲程(记号朝相反方向)之和，即滑块相对于垫块的相对冲程。

(4.其他)

<另一实施方式>

在上述实施方式中，使用上下分开的发动机，但在图5a所示的压力机械20中，使用一台发动机同步驱动上曲柄轴10和下曲柄轴11。该发动机21设置于框架的横梁5的上表面。在该发动机21上设置有滑轮21a。另外，在上曲柄轴10的一端设置有未图示的飞轮。输送带22悬挂在该飞轮与上述滑轮21a之间。另一方面，在上曲柄轴10和下曲柄轴11上分别设置有相同的齿轮23、23。通过这些齿轮23、23实现上曲柄轴10和下曲柄轴11的驱动力的传递和同步。这些齿轮23、23朝相反方向旋转。需要说明的是，附图标记14是导柱。

另外，图5b的压力机械24通过两根下曲柄轴11、11驱动垫块13。这些下曲柄轴11、11朝相同方向旋转。并且，在上曲柄轴10和下曲柄轴11、11上设置有相同的齿轮23、23、23。上曲柄轴10的齿轮23与下曲柄轴11、11各自的齿轮23、23配合。因而，上曲柄轴10和下曲柄轴11、11同步驱动。

上述上模高度调节机构6、下模高度调节机构7存在于滑块12或垫块13中的一个即可。

作为上述平衡维持机构14，也可以通过两根曲柄轴驱动滑块12或垫块13，从而限制其绕曲柄轴旋转。

在本实施方式中，作为夹具机构15，使用螺旋弹簧15e，但也可以使用板簧、空气阻尼器等。

Claims

1.一种压力机械，用于连续式加工，包括：

上曲柄轴和下曲柄轴，以相同的偏心量错开180°相位，朝相反方向被驱动；

滑块和垫块，分别转动自由地连结于所述上曲柄轴和所述下曲柄轴的偏心部；

平行维持机构，维持所述滑块与所述垫块的平行；以及

夹具机构，包括设置于所述滑块的上侧夹具和设置于所述垫块的下侧夹具，

所述滑块和所述垫块基于所述上曲柄轴和所述下曲柄轴的旋转驱动相互靠近或分开，并且沿材料的输送方向一起前进或后退，

所述夹具机构基于所述滑块和所述垫块相互靠近而夹紧待加工的材料，并基于所述滑块和所述垫块相互分开而解除对在夹紧状态下使其前进的材料的夹紧。

2.根据权利要求1所述的压力机械，其中，

所述平行维持机构为导柱，

所述导柱连结所述滑块和所述垫块，并且设置于所述滑块和所述垫块中的一方，而相对于另一方滑动自由。

3.根据权利要求1或2所述的压力机械，其中，

所述夹具机构包括上部弹簧和下部弹簧，所述上部弹簧和所述下部弹簧用于吸收所述滑块和所述垫块的相对上下运动，并提供对材料的夹紧力。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的压力机械，其中，

在所述夹具机构上设置有调节机构，所述调节机构用于调节夹紧待加工的材料的高度位置。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的压力机械，其中，

所述压力机械还包括用于临时保持被解除夹紧的材料的临时保持机构。