JP2010005630A - Die cushion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス装置のダイクッション装置に関する。 The present invention relates to a die cushion device for a press device.
従来、深絞り加工等のプレス加工を行う際には、加工されるパネルの周辺部をプレス上金型とブランクホルダとで挟むことで、しわ押さえを行っている。このようなしわ押さえ力(クッション力)を発生するため、プレス装置にはダイクッション装置が備えられている。ダイクッション装置は、複数の上下に延びる複数のクッションピンが上面に立設されたクッションパッドを、空圧シリンダや油圧シリンダで昇降させる構成である。そのためクッション力はクッションパッド単位での調整となっており、そのため、加工形状によっては、しわ、割れの発生の防止が困難な場合があった。 Conventionally, when performing press working such as deep drawing, wrinkle pressing is performed by sandwiching a peripheral portion of a processed panel between a press upper die and a blank holder. In order to generate such a wrinkle holding force (cushion force), the press device is provided with a die cushion device. The die cushion device has a configuration in which a cushion pad having a plurality of vertically extending cushion pins standing up and down is lifted and lowered by a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder. For this reason, the cushioning force is adjusted in units of cushion pads. For this reason, it may be difficult to prevent the occurrence of wrinkles and cracks depending on the processed shape.
このような問題に対処するため、クッションピンごとにクッション力を調整する手段がすでに提案されている(例えば特許文献1、2)。
In order to cope with such a problem, means for adjusting the cushion force for each cushion pin has already been proposed (for example,
しかし、上記従来のクッション装置には、以下のような問題点があった。
特許文献1では、クッションピンそれぞれのクッション力を調整するためにクッションピンそれぞれに油圧装置を組み込み、それらの油圧回路を複数設けるなど大型かつ非常に高価な装置となっていた。
However, the conventional cushion device has the following problems.
In
また、特許文献2では、クッションピンそれぞれにボールねじとサーボモーターやリニアモーター等の長さを変える機構を組み込んでいる。それぞれにボールねじとサーボモーターなどの調節機構を設けることは、特許文献1と同様に、装置の大型化を招いていた。またそれらを駆動制御するためのサーボ駆動回路もそれぞれのサーボモーターの数に対応するだけ必要であり、結果的に非常に高価な設備となっていた。
In
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、クッションピンが独立に伸縮する機構を備えることなく、クッションピン毎のクッション力を個別に制御することができるダイクッション装置を提供すること課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a die cushion device capable of individually controlling the cushion force for each cushion pin without providing a mechanism for the cushion pin to independently expand and contract. Let it be an issue.
上記の課題を解決するため、本発明のダイクッション装置は、以下の技術的手段を採用する。
(1)本発明は、ブランクホルダを上方に付勢し、該ブランクホルダとプレス上金型との間にパネル周縁部を保持するダイクッション装置であって、上端が前記ブランクホルダに当接し、上下に伸びる複数のクッションピンと、該複数のクッションピンの下端を昇降可能に支持するクッションパッドと、該クッションパッドを所定のクッション力で上方に付勢可能なクッション装置と、前記各クッションピンに個別に補助クッション力を付加する複数の励磁コイルとを備えた、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the die cushion device of the present invention employs the following technical means.
(1) The present invention is a die cushion device that urges the blank holder upward and holds the peripheral edge of the panel between the blank holder and the press upper die, and the upper end abuts on the blank holder, A plurality of cushion pins extending vertically, a cushion pad that supports the lower ends of the plurality of cushion pins to be movable up and down, a cushion device that can bias the cushion pad upward with a predetermined cushion force, and each cushion pin individually And a plurality of exciting coils for adding auxiliary cushioning force.
(2)また、上記のダイクッション装置において、前記複数の励磁コイルは前記クッションパッドに固定されている。 (2) In the die cushion device, the plurality of exciting coils are fixed to the cushion pad.
(3)また、上記のダイクッション装置において、前記複数の励磁コイルはプレス下金型を保持するボルスタ下面に固定されている。 (3) Further, in the die cushion device, the plurality of exciting coils are fixed to a lower surface of a bolster that holds a press lower mold.
(4)また、上記のダイクッション装置において、前記複数の励磁コイルは互いに相隣り合う励磁コイルの励磁方向が互いに反対方向となるように設定されている。 (4) Further, in the above-described die cushion device, the plurality of excitation coils are set such that excitation directions of adjacent excitation coils are opposite to each other.
上記の本発明の構成によれば、従来良く用いられているように単一のクッションパッドで上方に付勢される複数のクッションピンにより、ブランクホルダが上方に付勢される。
また、各クッションピンの周りに配置された励磁コイルで発生する磁界によりクッションピンとパネルの間、あるいはクッションピンと上金型との間で吸着力を発生させるように構成したので、各クッションピンのクッション力を個別に増加させることができる。これにより、それぞれのクッションピンの励磁コイルごとに個別に電流調整を行い、必要なクッション力を得ることが可能となる。
According to the above-described configuration of the present invention, the blank holder is biased upward by the plurality of cushion pins biased upward by a single cushion pad, as is often used conventionally.
In addition, since the magnetic force generated by the exciting coil arranged around each cushion pin is configured to generate an adsorption force between the cushion pin and the panel, or between the cushion pin and the upper mold, the cushion of each cushion pin The power can be increased individually. This makes it possible to individually adjust the current for each exciting coil of each cushion pin and obtain a necessary cushion force.
上述した本発明によると、非常に簡易で安価な励磁コイルと通電コントロール装置を付加するのみで、クッションピン毎のクッション力を調整することが可能なダイクッション装置を実現できる。 According to the present invention described above, it is possible to realize a die cushion device capable of adjusting the cushion force for each cushion pin only by adding a very simple and inexpensive exciting coil and energization control device.
電磁力を応用しているので油圧を使ったものや、機構的に長さを調節するものに比較して大掛かりにならず、例えば従来クッション力をクッションパッド毎での調節しかできなかったダイクッション装置を、僅かな改造でクッションピン毎に調節可能にすることができ、より高い性能のプレス装置に作り変えることを実現できる。 Because of the application of electromagnetic force, it does not become large compared to those using hydraulic pressure or mechanically adjusting the length, for example, a die cushion that can only adjust the cushion force for each cushion pad conventionally The device can be adjusted for each cushion pin with a slight modification, and it can be realized to make a higher-performance press device.
本発明の更なる効果として、従来の油圧や機構的に調節するものに比較して非常に高速でクッション力をコントロールすることが可能となっており、高速のプレス成形加工中にもクッション力を個別に変化可能となっている。
例えば、プレスの成形開始時には励磁コイルにフルに通電してしっかりパネルを保持するように設定し、ある程度成形が進んだところで通電をオフしてクッション力を抑え、割れを抑えるなどの調節がプレススピードを落とすことなく容易に実現できる。
As a further effect of the present invention, it is possible to control the cushioning force at a very high speed compared to conventional hydraulically and mechanically adjusted ones. It can be changed individually.
For example, at the start of press molding, the exciting coil is fully energized to hold the panel firmly, and when molding has progressed to some extent, adjustments such as turning off the energization to suppress the cushioning force and suppressing cracking can be adjusted. It can be easily realized without dropping.
また、本発明のさらに別の効用として、加工するパネルが強磁性体であればブランクホルダにパネルを乗せた段階で磁力による吸着力を発生させ、プレス上金型が下降してきてパネルに当接する前にパネルを平面に保持することができ、パネルが浮き上がってプレス上金型でキズがつくことを防ぐこともできる。また、加工完了時には通電を切ることで吸着力を解除できるので作業の妨げになることは無い。 As another advantage of the present invention, if the panel to be processed is a ferromagnetic material, an attracting force is generated by a magnetic force when the panel is placed on the blank holder, and the die on the press comes down and comes into contact with the panel. The panel can be held flat in front, and it is possible to prevent the panel from rising and being scratched by the mold on the press. Moreover, since the attraction force can be released by turning off the power when the processing is completed, there is no hindrance to the work.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は本発明のダイクッション装置10の主要部の断面図である。この図においてパネル1はプレス加工の被加工物である。
図1に示すように、ダイクッション装置10は、複数のクッションピン11a〜11dと、クッションパッド14と、クッション装置14と、複数の励磁コイルと、クッション制御装置16とを備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of a
As shown in FIG. 1, the
ブランクホルダ3はパネル1を所定位置に保持し、加工時には後述のプレス上金型2と協働してパネル1を所定のクッション力で挟み込みプレス加工時のしわの発生を防ぐ役割を持っている。また、プレス加工中所定のクッション力を保持するため、図示しない機構により上下方向に移動可動にガイドされている。ブランクホルダ3の下面にはクッションピン11a〜11dの上端が当接しクッション力が伝達されている。
The
クッションピン11a〜11dはボルスタ12に設けられた穴部を上下方向に貫通して上下移動可能となっており、上端部がブランクホルダ3に接し、下端部がクッションパッド14に接しておりクッション力を伝達する役目を果たしている。なお、クッションピンは実際には二次元的に配置され数十本使用されるが図では簡略化のため4本としている。
The
ボルスタ12は図示しないサポート部分を介してプレス機本体にしっかり固定されている。ボルスタ12の上面には図示しないプレス下金型が固定されている。上金型2は、図示しないクランク装置等の昇降機構によって昇降運動するスライドの下面に取り付けられている。
The
スライドが下降することで、下金型と上金型2との間でパネル1を挟み込むとともに、クッションピン11a〜11dとブランクホルダ3を介して伝達されるクッション力によりブランクホルダ3と上金型2との間でパネル1の周辺部を押さえることにより、しわ押さえをしながらパネル1が所定形状にプレス加工される。
When the slide is lowered, the
励磁コイル13a〜13dはそれぞれ対応するクッションピン11a〜11dの周囲に巻回されており、下端部を後述のクッションパッド14に接着剤等で固着されている。なお、励磁コイル13a〜13dの内径は通常はクッションピン11a〜11dの外形に対して余裕を持たせて大きめに作られており、必要に応じてクッションピン11a〜11dの抜き差しが容易にできるように形成してある。
The
励磁コイル13a〜13dには、クッション制御装置16によってそれぞれ独立に励磁電流の大きさを調整できるようになっている。
The
クッションパッド14はクッション装置15によって昇降駆動され、複数のクッションピン11a〜11dにクッション装置15のクッション力を伝達する役割を果たしている。クッション装置15は、クッション制御装置16によって、その動作が制御される。本実施形態においてクッション装置15は、流体圧シリンダ装置として構成されている。流体圧シリンダ装置としては、空圧式シリンダ装置、油圧式シリンダ装置がある。
The
例えば、空圧式シリンダ装置の場合、図示しないエアタンクに接続され、エアレギュレーター等で必要な圧力に保持するように構成され、そのエアー圧で上述のクッションパッド14、クッションピン11a〜11dを介してブランクホルダを上方に押し上げ、プレス加工時のパネル1のしわ押さえの効果を得るクッション力を発生させる。
For example, in the case of a pneumatic cylinder device, it is connected to an air tank (not shown) and is configured to be held at a required pressure by an air regulator or the like, and blanked via the
また、上金型2の下降に伴い、所定以上のクッション力が加わったときにピストンが下方に移動して所要のクッション動作をする。なお、クッション装置15は、クッション圧を発生させることが可能なその他のアクチュエータ(モータと動力変換機構を備えたものなど)で構成することも可能である。
Further, as the
次に、上記のように構成されたダイクッション装置の動作、作用、効果を説明する。 Next, operation | movement, an effect | action, and effect of the die cushion apparatus comprised as mentioned above are demonstrated.
図1において、まず、図示しないパネル供給装置、または人手等によって被加工物のパネル1が所定の位置にセットされ、プレスの加工がスタートする。
In FIG. 1, first, a
図示しないクランク装置等によりプレス上金型2が下降を開始するとほぼ同時に励磁コイル13a〜13dにあらかじめ設定した電流が流され、発生した磁力がクッションピン11a〜11d、ブランクホルダ3を介してパネル1に作用し、パネル1がブランクホルダ3に吸着される。
When the
さらに、プレス上金型2が下降し、パネル1を押し始める。この段階でブランクホルダ3にはクッションピン11a〜11d、クッションパッド14を介してクッション装置15からのクッション力が伝えられているので、パネル1には先ほどの磁力による吸着力とこのエアシリンダー15のクッション力の両方が作用し、パネル1のしわ押さえ力となっている。
Further, the press
さらに、上金型2が下降すると、しわ押さえ力が作用した状態で、パネル1、ブランクホルダ3、クッションピン11a〜11d、クッションパッド14、励磁コイル13a〜13dおよびクッション装置15のピストン部が下降し、ボルスタ12に固定された図示しない下金型にパネル1が当接しパネルが変形をはじめる。
Further, when the
プレス上金型2の下降が下死点に達するとパネル1は完全に加工されて、所望の形状となる。この工程の途中で、パネル周辺部の各位置において所望のクッション力が得られるように、クッション制御装置16により励磁コイル13a〜13dへの通電量を個別に調整する。これにより、クッションピン11a〜11dの上端位置での吸着力を個別に調整し、しわ押さえ力を局所的に強くするなど、場所に応じた適切なクッション力の調整が可能となるので、パネル1のしわ、割れ等の発生を効果的に防ぐことができる。図2は上金型2が下死点に達した状態を示す。
When the lowering of the press
その後、励磁コイル13a〜13dへの通電を解除するとともに、プレス上金型2は所定の位置まで上昇し、それに伴い、加工終了したパネル1、ブランクホルダ3、クッションピン11a〜11d、クッションパッド14、励磁コイル13a〜13d、クッション装置15のピストン部も初期状態に復帰してプレス加工の全工程が終了となる。
Thereafter, the energization to the
本発明で使用している励磁コイル13a〜13dについて一般的にはクッションピン11a〜11dのそれぞれについてしわ押さえ力を個別に調整するよう、個々の励磁コイル13a〜13dで発生する磁力は同方向で磁気回路は開いた回路となっている。しかし、磁気力をより有効に利用するための第2実施形態を説明する。
In general, the magnetic forces generated by the individual
図3は本発明の第2実施形態のクッションピン11a〜11hと励磁コイル13a〜13hの配置を上から見た図である。
FIG. 3 is a top view of the arrangement of the cushion pins 11a to 11h and the
図でわかるように相隣り合う励磁コイルへの通電方向、あるいは励磁コイルの巻き方向を反転させ発生する磁力を反転するように形成してある。例えばクッションピン11a、11c、11e、11gは上端部がS極、クッションピン11b、11d、11f、11hは上端部がN極となるように通電方向を設定する。 As can be seen in the figure, the energizing direction of adjacent exciting coils or the winding direction of the exciting coils is reversed so that the magnetic force generated is reversed. For example, the energizing direction is set so that the cushion pins 11a, 11c, 11e, and 11g have an S pole at the upper end, and the cushion pins 11b, 11d, 11f, and 11h have an N pole at the upper end.
このような構成をとることで、相隣り合うクッションピンで閉じた磁気回路が形成されるので飛躍的に磁気の利用効率が上がる。このとき必ずしもペアで考える必要は無いが、ペアを設定し、ペアごとに電流量を同じにした場合が効率的である。 By adopting such a configuration, a magnetic circuit closed by adjacent cushion pins is formed, so that the use efficiency of magnetism is dramatically increased. At this time, it is not always necessary to consider a pair, but it is efficient to set a pair and make the current amount the same for each pair.
図1でクッションピン11aと11bを例にとり、隣り合うクッションピンがペアであるとしたときの磁気回路の説明をする。 Taking the cushion pins 11a and 11b as an example in FIG. 1, the magnetic circuit when the adjacent cushion pins are paired will be described.
励磁コイル13aでクッションピン11aの上端がS極、下端がN極となるように磁気が発生したとすると、相隣り合う励磁コイル13bでクッションピン11bの上端はN極、下端がS極となっている。励磁コイル13aで発生した磁力線はクッションピンの下端から出てクッションパッド14を通ってクッションピン11bの下端に入り、励磁コイル13bで発生した磁力線と合流しクッションピン11bの上端から出てブランクホルダ3に入る。ブランクホルダ3に入った磁力線の一部はブランクホルダ内を通ってクッションピン11aの上端に達し、残りはパネル1に入りその後、またブランクホルダ3に入りクッションピン11aの上端に達する。
If magnetism is generated in the
以上のようにクッションピン11a、クッションパッド14、クッションピン11b、ブランクホルダ3、パネル1を磁力線が一回りし、閉じた磁気回路を形成する。このパネル1への出入りする磁力線によってパネル1がブランクホルダ3に吸着され、クッション力に加算され、しわ押さえ力となる。
As described above, the magnetic lines of force travel around the
閉じた磁気回路にすることで、励磁コイル各々で発生した磁力に対しての磁気抵抗が減るため、各クッションピンを通る磁力線が増加し、結果的に吸着力が増加する。 By using a closed magnetic circuit, the magnetic resistance against the magnetic force generated in each exciting coil is reduced, so that the lines of magnetic force passing through each cushion pin are increased, resulting in an increase in the attractive force.
なお、クッションピンをペアとして考える場合にはクッションピンのペアごとのしわ押さえ力の調整となる。磁力を有効利用しなおかつ、しわ押さえ力を局所的に変えたいときには、隣り合うクッションピンの磁極を同方向にするものと反転させるものを混在させることで実現可能である。また、クッションピンは二次元的に配列されているのでどのようなペアを組むのかは二次元的にどちらでも良い。 In addition, when considering a cushion pin as a pair, it becomes adjustment of the wrinkle pressing force for every pair of cushion pin. When it is desired to effectively use the magnetic force and locally change the wrinkle holding force, it can be realized by mixing the magnetic poles of adjacent cushion pins in the same direction and those that invert them. In addition, since the cushion pins are two-dimensionally arranged, any pair may be formed in two dimensions.
図4は本発明の第3実施形態の主要部断面である。図1との違いだけを説明すると励磁コイル13a〜13dがクッションパッド14に固定されるのでは無く、ボルスタ12に固定されている。このような構成によれば、移動しないボルスタに固定するので、配線が固定できる利点がある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the third embodiment of the present invention. Explaining only the difference from FIG. 1, the
ここで、本発明を実施したプレス装置の各主要部の磁気特性について補足する。まず、クッションピン11a〜11d、ブランクホルダ3は強磁性体であることが必須である。ワーク1も基本的には強磁性体を前提とする。第2実施形態のように閉じた磁気回路とするためにはクッションパッド14も強磁性体であることが必須となる。ボルスタについては磁力が無駄に消費されることを防ぐには強磁性体でないことが望ましいが、注意して設計すれば強磁性体でも可能である。また、プレス上金型2についてはどちらでも可であるが、例えばパネル1が非磁性体の薄板である場合にはプレス上金型2が強磁性体であれば磁力線がパネル1を透過してプレス上金型2を通って磁気回路が形成され、プレス上金型2とブランクホルダ3の間に吸着力が発生し、しわ押さえ力を補助する効果が得られる。但し、パネル1で磁気抵抗が増えるため、パネル1が強磁性体である場合よりは効果は減少する。
Here, it supplements about the magnetic characteristic of each principal part of the press apparatus which implemented this invention. First, it is essential that the cushion pins 11a to 11d and the
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば励磁コイルへの通電のタイミング、あるいは通電量のコントロールはさまざまな形態が考えられる。コイルの巻き数、形状等は本実施形態に限定されるものでは無いことは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, various modes are conceivable for controlling the timing of energizing the exciting coil or the amount of energization. Of course, the number of turns, the shape, and the like of the coil are not limited to the present embodiment.
1 パネル
2 上金型
3 ブランクホルダ
10 ダイクッション装置
11a〜11d クッションピン
12 ボルスタ
13a〜13d 励磁コイル
14 クッションパッド
15 クッション装置
16 クッション制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上端が前記ブランクホルダに当接し、上下に伸びる複数のクッションピンと、
該複数のクッションピンの下端を昇降可能に支持するクッションパッドと、
該クッションパッドを所定のクッション力で上方に付勢可能なクッション装置と、
前記各クッションピンに個別に補助クッション力を付加する複数の励磁コイルとを備えた、ことを特徴とするダイクッション装置。 A die cushion device that urges a blank holder upward and holds a panel peripheral edge between the blank holder and a press upper die,
A plurality of cushion pins whose upper ends are in contact with the blank holder and extend vertically;
A cushion pad that supports the lower ends of the plurality of cushion pins so as to be movable up and down;
A cushion device capable of urging the cushion pad upward with a predetermined cushion force;
A die cushion device, comprising: a plurality of exciting coils that individually apply auxiliary cushioning force to each cushion pin.
Priority Applications (1)
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JP2008164356A JP2010005630A (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Die cushion device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008164356A JP2010005630A (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Die cushion device |
Publications (1)
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JP2008164356A Pending JP2010005630A (en) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | Die cushion device |
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- 2008-06-24 JP JP2008164356A patent/JP2010005630A/en active Pending
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