JP2003521379A - プレス機械 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Description
願番号第100 05 023.9号に基づくものである。
架板および下部工具張架板に固定された加工工具により、精密せん断部品を製造
するための精密せん断プレス機械に関するものであり、前記一方の工具張架板に
は1個の衝動部材が付設されて成るものである。
明細書の記載により公知である。それには衝動部材がほぼ嵌合間隙なくガイドポ
ストに連結され、それによって開口部位置から終端位置まで移動可能である。こ
の場合、かなりの質量の移動が必要であり、衝動部材が跳躍する可能性があり、
これがプレス機械および加工工具の寿命を低減させる。
構成部材の堅牢性と衝動部材の誘導とが無関係で、かつ如何なる横向き応力も回
転力も前記誘導に関与しないようにすることにある。
トン機構を介して、プレス機械に固定された1個の部材に対抗する状態に支持さ
れるようにするものであり、この場合、前記部材は、少なくとも2個のガイドポ
ストを介して、前記1個の部材に対向してプレス機械に固定された他の1個の部
材に連結され、その部材には他方の工具張架板が配置され、かくして衝動部材が
前記ガイドポストに沿って移動できるように構成される。
力を担っているとは言っても、衝動部材誘導の役割は何等担ってはいない。つま
りきわめて強靭な装置とすることができて、極度に集中的および偏心的負荷が作
用した場合であっても、プレス機械枠の横方向応力や回転力が、衝動部材の誘導
とか工具の寿命に影響を与えることがない。
具備され、「急速型締め、上下動、せん断/変形、急速復帰」の4動作を実行さ
せる。ここで重要なのは挟持された二重作動シリンダである。従来のプレス機械
に使用されたような急速運動シリンダはもはや不要となる。
4個のガイドポストよって生起される。このガイドポストは、まず第一に案内操
作に寄与すること以外に、加工工具応力から来る傾動的回転力を吸収する。プレ
ス負荷の境界領域内では、前記ガイドポストが必要に応じて通しボルトの機能を
達成する。この独得のプレス機械本体は、上部保持盤および下部保持盤ならびに
機械枠板から形成され、通常4個の機械枠板を備え、これはさらに打抜き帯条の
送入および排出、加工工具の空間確保、および部品の排出用の開口部と、本体設
置用の開口部とを備える。かくして構造簡易なプレス機械が構成され、その機械
本体には静的および動的応力に対する優位性が、ガイドポストには衝動部材誘導
の役目が付与されることになる。
て生起される。その構造上、好ましくは衝動部材の側壁は側面方向へ高く引っ張
られて、加工工具の特有な作動領域は前記2個の案内スリーブの間に存在する。
これにより、加工工具の作動領域内に運動中立区域が生じることにより、衝動部
材が傾動した場合でも工具の能動部材に対して不利な作用を及ぼすことがないと
いう利点が得られる。
ダ機構が付設される必要がある。これは通常上部保持盤内またはその上部に設置
され、特に吹き戻し機能を持った二重作動シリンダが最適である。
よび加圧板を経由して加工工具空間内へ伝達される。
ダ機構の対応する与圧空間から圧出される。この与圧流体は好ましくは4個の補
助ピストンへ伝達され、この機構は、下部保持板に設置され、そのピストンロッ
ドが衝動部材の下面側に作用する。これにより衝動部材駆動力が保持され、環状
鋸歯部機能の圧入仕事量が補償されるので、もはや従来のプレス機械と異なり、
総作動力から差し引く必要はなくなる。この構成のプレス機械は、同一規模にお
いて利用可能なプレス圧力が約30%増大する。好ましくは、前記環状鋸歯状シ
リンダ機構の圧入容積を補助ピストンの容積に一致させる。
、吹き戻し機能を持った二重作動シリンダが最適である。前記対抗保持力シリン
ダ機構およびそのシリンダは、前記衝動部材の内部または下部に位置する。この
場合も、ピストンの加圧力は、加圧桿および加圧板を経由して衝動部材を通過し
て加工工具空間内へ伝達される。
合と類似して、圧入された与圧媒体は好ましくは2ないし3個の補助ピストンに
導入され、これらは好ましくは対抗保持力シリンダ機構と一体化され、そのピス
トンロッドは下部保持盤に対抗する状態に支持される。かくして対抗保持機能の
圧入仕事量は補償され、衝動部材駆動力は支援される。かつこの場合、環状鋸歯
状シリンダ機構の圧入容積は補助ピストンの容積に一致する。またこの場合、対
抗保持機能の圧入仕事量は、もはやこれをプレス機械の総作動力から差し引いて
考えることは必要としないようになる。この構成のプレス機械は、従来の構成の
プレス機械よりも利用可能なプレス圧力が約40%増大する。
つまり作動力に関しても、また作動工程に関しても、相互に依存しないで調整可
能となることが必要とされる。
または制御される衝動部材の速度であって、かつこれを保証するのは、加工工具
の活性部材が同時最適寿命である場合においての最適部品品質である。
みによって実行され、かつ急速型締め用および急速復帰用シリンダは不要なので
、1回の上下動(衝動部材周期:上昇・下降・上昇)によって各任意の工程/時
間経過が、前記衝動部材駆動シリンダ機構の性能に一致することによって、運行
される。これにより、制御操作中における衝動部材駆動機構および急速移動シリ
ンダ機能の活動体とセンサとの間の制御工学的に限定された「相互関連」がなく
なるので、衝動部材周期時間が時間的に改善され、これにより生産部品数の増加
と最適な加工工具基本数量が求められる。
説明および図面に関連して明らかにし、これは単一の図面中にこの発明のプレス
機械の断面図を示し、その左半分は型開き状態を、右半分は型締め状態を示す。
下部保持盤2を備える。これらの保持盤1、2は、外方向に向かって機械枠板3
.1および3.2により強固に連結されてプレス機械架台を形成する。
を介して連結され、好ましくは4個のガイドポストがプレス機械の四隅区域に設
置される。ガイドポスト4.1および4.2との連結は、固定あるいは通しボル
トとして旋回連結可能に設置することもできる。
ドポスト毎に各2個づつの案内スリーブ6.1および6.2を備える。このため
に衝動部材5の部分7は延長して形成され、案内スリーブ6.1、6.2に対し
十分な設置間隔が提供される。
2個の衝動部材駆動ピストン機構8を備え、これらは衝動部材5をできる限り対
称に保持させる。ただし実施例では単に1個の衝動部材駆動ピストン機構8を備
えたものである。
た二重作動シリンダ機構9であって、内部は1個のピストン10によって2つの
与圧空間11および12に区画される。シリンダ9から、衝動部材5に連結され
たピストンロッド13に連結される。
1を備える。シリンダ21内では、この場合もピストン23が2つの与圧空間2
4および25を相互に分割し、他方ピストン20からはピストンロッド26がシ
リンダ21から外に出て、加圧板27を介して加圧桿28.1および28.2に
連結される。この加圧桿28.1および28.2は、衝動部材5ならびに工具張
架板29を貫通して、図示されていない下部加工工具に挿入され、また通常精密
せん断加工工具において周知である通り、前記加圧桿28.1および28.2は
、その位置で別の1個の対抗保持部材を下から支えている。
て補助ピストン14に連結される。そのピストン15はシリンダ21内にあり、
かつ相互に異なる2個の与圧空間17および18に分割させる。前記シリンダ2
1内で一体化するようにすれば導管による連結は不要となる。
シリンダ機構20のシリンダ21を下から支えることにより、これを下部保持盤
2から遠ざかる方向に支持する。
るシリンダ31内では、ピストン32が2つの作動空間33と34とを相互に隔
離する。
この加圧板36がさらに加圧桿37.1、37.2および37.3を介して、工
具張架板38を貫通し、あとは従来例と同様に、図示されていない加工工具と連
結されている。
体流結合され、これは対応するシリンダハウジング40と共に下部保持盤2面に
着接載置されている。ピストン41も前記同様2つの作動空間42と43とを相
互に隔離し、ピストン41に連結されたピストンロッド44がシリンダ40から
外部に導出されて、衝動部材5の下面側に連結される。
ん断」実用ハンドブック第2版、特に第85頁に記載された種類の加工工具は、
基本的に上部保持盤と下部保持盤を備える。上部加工工具は、環状鋸歯状部を有
する逆行可能な環状鋸歯状板を備え、これが1個の固定状態のせん断ポンチ部材
を包持する。このせん断ポンチ部材には、対抗する関係位置に加工工具部材内部
に1個の可撓性の部品蹴り出し機構(対抗保持機構)が付設され、これも同様に
1個の固定状態のせん断板によって包持されている。
を、衝動部材に連結させることが可能で、環状鋸歯状部は、打ち抜き帯条の材質
面内に圧入され、せん断加工される被加工部材が包持される。圧入された後、加
工される被加工部材は、せん断ポンチ部材と蹴り出し機構(対抗保持機構)との
間に挟持される。かく挟持された状態で今度は衝動作用力が前記被加工部材をせ
ん断し、同時に環状鋸歯状板が環状鋸歯力に抗して復帰圧入され、蹴り出し機構
が、被加工部材の強度に応じて対抗保持力に抗して金型内へ圧入される。せん断
ポンチ部材は打ち抜き原材から加工部品を打ち抜いた上、せん断板内に圧入され
るが、このせん断過程が完了すると、環状鋸歯力と対抗保持力とが作用しなくな
る。被加工部材を切り出すためのプレス機械の総作動力は、次式によって表示さ
れる: F(総作動力)=F(せん断力)+F(環状鋸歯力)+F(対抗保持力) この種の加工工具は、好ましくはプレス機械の外部で加工工具差し替え板29
、38に取付けられ、片持ち梁を介して機械に挿入される。これは例えば国際公
開番号WO97/35710に記載の通りである。前記片持ち梁は通常はプレス
機械の構成部品である。
決めされ、引っ張りスパナまたは旋回引っ張りスパナを使用して油圧で緊締され
る。この過程は、半自動または全自動のいずれでもプレス制御により実行可能で
ある。
えばアメリカ特許第4,718,339号明細書中の記述において明示されてい
る。
件が半自動的または全自動的に付与された後は、半自動または全自動打ち抜き操
作が円滑に実行可能となる。
密せん断」実用ハンドブック第2版、192頁中の記述によれば、環状鋸歯状シ
リンダおよび対抗保持力シリンダは、与圧媒体によって所要の作動力に調整され
ると共に、衝動部材の急速型締めピストンにより、打ち抜き帯条の材質と直接に
接触する状態に移行される。この過程においては、与圧媒体は、主要作動シリン
ダ内へ吸入あるいは圧入される。流入弁が閉鎖された後、与圧媒体は必要な作動
圧力になるまで加圧され、それにより前記主要作動シリンダによって必要な総作
動力が生成され、被加工部材は前記説明の作動過程に基づいてせん断加工される
。
、与圧空間11、12、18;24、25;33、34;42、43の各々は、
工程に基づいて決められた作動圧力に設定される。衝動部材5の型締め運動は、
この場合、例えば与圧空間11への作動弁が開かれるという意味において開始さ
れる。与圧空間12が工程に基づいて決められた作動圧力より僅かに低減するこ
とにより、直ちに型締め運動が開始される。周知の物理学的法則性により、与圧
空間11あるいは12に通じる作動弁設定を介して、任意の工程/時間あるいは
速度ダイアグラムが、設定された性能の範囲内において運用される。必要な衝動
部材運動および必要な衝動部材駆動力のために、この発明では与圧媒体が必要な
圧力に設定されるのではなく、むしろ与圧空間(例えば11)が目的に叶うよう
に減圧され、これにより与圧媒体が与圧空間12内へ利用可能な与圧媒体として
吹き戻されるのである。
方に向かって移動する。例えば打ち抜き帯条が上下保持盤の間に来ると、直ちに
環状鋸歯状部が帯条材質内へ圧入される。この開始せん断過程の進行中に、環状
鋸歯状板が瞬時後退して加圧桿37.1ないし37.3および加圧板36を上方
へ押上げる。これにより、ピストン32も押し上げられ、与圧空間33内の与圧
媒体が押し出される。与圧空間33からの与圧媒体のこのような圧出が、補助ピ
ストン39の与圧空間42内で実行されるので、ピストンロッド44が、衝動部
材5の下面側に圧接されて、これが衝動部材駆動力を支援する。
帰の際に、加圧桿28.1および28.2ならびに加圧板27が、材料板厚に応
じて下方へ押圧され、対抗保持力シリンダ機構20のピストン23も下方へ押圧
される。これにより、与圧媒体が与圧空間25から圧力不変の状態で補助ピスト
ン14の与圧空間18内へ圧入されるので、加圧桿19が下部保持盤の方へ圧接
され、そして衝動部材駆動力を支援する。この場合、環状鋸歯状シリンダ機構3
0および対抗保持力シリンダ機構20のそれぞれの圧入容積は、補助ピストン1
4あるいは39の容積に一致する。
動力は、油圧的に圧力を修正することによって補正される。従って、このプレス
機械では、もっぱらせん断加工力と微小数値の損失百分率との総計が総作動力と
なるように配慮される。
みで精密せん断することができる。
が内設され、それらは、例えば打ち抜き帯条用の進入送り機構および排出送り機
構、潤滑装置、部品供給装置、部品搬送装置、加工残屑排出装置、等である。
しない。この発明による補助ピストン14および39を使用することにより、エ
ネルギー経済効率が全体として最適となる。
発明によるプレス機械の断面図
Claims (26)
- 【請求項1】 上部工具張架板(38)および下部工具張架板(29)に固
定された加工工具を備え、前記下部工具張架板(29)には1個の衝動部材(5
)が付設されて成るプレス機械、とくに金属帯条または予備成形体から精密せん
断部品を製造するための精密せん断プレス機械であって、 前記衝動部材(5)が少なくとも1個の衝動部材駆動ピストン機構(8)を介し
て、プレス機械に固定された1個の部材(2)に対抗する状態に支持され、この
場合、前記部材(2)は、少なくとも2個のガイドポスト(4.1、4.2)を
介して、前記部材(2)に対向してプレス機械に固定された他の1個の部材(1
)に連結され、その部材(1)には他方の工具張架板(38)が配置され、かく
して衝動部材(5)が前記ガイドポスト(4.1、4.2)に沿って移動可能で
あることを特徴とするプレス機械。 - 【請求項2】 同期して作動する少なくとも2個の衝動部材駆動ピストン機
構(8)が、衝動部材(5)を作動させることを特徴とする請求項1記載のプレ
ス機械。 - 【請求項3】 ガイドポスト(4.1、4.2)がプレス機械(P)の四隅
区域に設置されることを特徴とする請求項1または2記載のプレス機械。 - 【請求項4】 間隔配置された2個の案内スリーブ(6.1、6.2)を備
えた衝動部材(5)が、ガイドポスト(4.1、4.2)を包含することを特徴
とする請求項1ないし3の何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項5】 少なくとも1個のガイドポスト(4.1、4.2)が上部保
持盤および下部保持盤(1、2)を相互に連結することを特徴とする請求項1な
いし4の何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項6】 上部保持盤および下部保持盤(1、2)が機械枠板(3.1
、3.2)によって相互に連結されることを特徴とする請求項5記載のプレス機
械。 - 【請求項7】 対抗配置されて機械に固定された部材あるいは上部保持盤(
1)に、1個の環状鋸歯状シリンダ機構(30)が付設されることを特徴とする
請求項1ないし6の何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項8】 環状鋸歯状シリンダ機構(30)が上部保持盤(1)に設置
されることを特徴とする請求項7記載のプレス機械。 - 【請求項9】 衝動部材(5)が少なくとも1個の補助ピストン(39)に
よって支持されることを特徴とする請求項1ないし8の何れか1項記載のプレス
機械。 - 【請求項10】 下部保持盤(2)に載置され、かつ衝動部材(5)に対抗
する状態に支持された4個の補助ピストン(39)を備えることを特徴とする請
求項9項記載のプレス機械。 - 【請求項11】 1個または複数個の補助ピストン(39)が、環状鋸歯状
シリンダ機構(30)と流体流結合されることを特徴とする請求項9または10
項記載のプレス機械。 - 【請求項12】 環状鋸歯状シリンダ機構(30)の圧入容積が補助ピスト
ン(39)の容積に一致することを特徴とする請求項11項記載のプレス機械。 - 【請求項13】 衝動部材(5)に少なくとも1個の対抗保持力シリンダ機
構(20)が付設されることを特徴とする請求項1ないし12の何れか1項記載
のプレス機械。 - 【請求項14】 対抗保持力シリンダ機構(20)が、衝動部材(5)の同
一側に設置され、その側において衝動部材駆動ピストン機構(8)および補助ピ
ストン(39)が共に作動することを特徴とする請求項13項記載のプレス機械
。 - 【請求項15】 対抗保持力シリンダ機構(20)が、補助ピストン(14
)により下部保持盤(2)に対抗する状態に支持されることを特徴とする請求項
14記載のプレス機械。 - 【請求項16】 対抗保持力シリンダ機構(20)が、1個または複数個の
補助ピストン(14)と流体流連結されることを特徴とする請求項15記載のプ
レス機械。 - 【請求項17】 対抗保持力シリンダ機構(20)の圧入容積が補助ピスト
ン(14)の容積に一致することを特徴とする請求項16記載のプレス機械。 - 【請求項18】 環状鋸歯状および対抗保持力シリンダ機構が補助シリンダ
内へ進入する圧入動作が、精密せん断部品のせん断に必要な加圧力として利用さ
れることを特徴とする請求項16または17記載のプレス機械。 - 【請求項19】 環状鋸歯状シリンダ機構(30)および対抗保持力シリン
ダ機構(20)が、圧力つまり作動力において、さらに好ましくは作動工程にお
いて相互に依存しないで調整可能であることを特徴とする請求項7ないし18の
何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項20】 衝動部材駆動ピストン機構(8)が、与圧媒体を吹き戻す
機能を持った二重作動シリンダ機構として形成されることを特徴とする請求項請
求項1ないし19の何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項21】 時間および工程損失が、与圧媒体の圧縮性によって消去さ
れることを特徴とする請求項1ないし20の何れか1項記載のプレス機械。 - 【請求項22】 高躍動力の衝動部材駆動ピストン機構(8)が、付随的な
急速型締めシリンダを必要としないことを特徴とする請求項1ないし21の何れ
か1項記載のプレス機械。 - 【請求項23】 衝動部材駆動ピストン機構(8)の油圧増幅器の油圧機械
的制御回路が、1個の共通なサーボモータの回転規制連結を経由して駆動される
ことにより、1個または複数個の衝動部材駆動ピストン機構(8)の同期的な同
時作動が確実に実行されることを特徴とする請求項1ないし22の何れか1項記
載のプレス機械。 - 【請求項24】 衝動部材駆動ピストン機構(8)の油圧増幅器の油圧機械
的制御回路により、与圧力および速度が変動する場合であっても、衝動部材(5
)の位置被規制運動が確実に実行されることを特徴とする請求項23記載のプレ
ス機械。 - 【請求項25】 衝動部材駆動ピストン機構(8)の油圧増幅器の油圧機械
的制御回路により、衝動部材駆動ピストン機構(8)の油圧増幅器が、さらに他
の電子的絶対的路程計測機構となることを抑止することができることを特徴とす
る請求項23または24記載のプレス機械。 - 【請求項26】 横方向応力および偏心的負荷による回転力が、機械枠板(
3.1、3.2)によって吸収されることにより、前記横方向応力および回転力
によるガイドポスト(4.1、4.2)の変形を、かなりの程度まで防止するこ
とが可能であることを特徴とする請求項1ないし25の何れか1項記載のプレス
機械。
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