JP2010274284A - Device and method for evaluating durability of shearing press - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、剪断プレスの耐久性評価装置およびその耐久性評価方法に関し、さらに詳しくは、たとえばパンチとダイスなど剪断型によって打ち抜き加工などを繰り返し再現して剪断プレスの耐久性を評価するための装置およびその方法に関するものである。 The present invention relates to a durability evaluation apparatus for a shear press and a durability evaluation method thereof. More specifically, for example, an apparatus for evaluating the durability of a shear press by repeatedly reproducing punching with a shear die such as a punch and a die. And its method.
剪断プレスにおいては、被加工物を剪断加工するときに、ショット毎に、剪断型が被加工物に当接してから被加工物を通過する瞬間(つまり、被加工物を剪断する瞬間)に大きな反力を繰り返し受ける。そして、このような反力を繰り返し受けていると、剪断プレスの摺動部分が摩耗したり割れなどが生じるなど耐久性が低下し、そのままでは精度よく剪断加工を行うことができなくなったり、プレス加工を継続することができなくなる。そのため、剪断プレスの耐久性を予め評価し、摺動部分の交換などのメンテナンス時期を設定している。 In a shearing press, when a workpiece is sheared, it is large for each shot at the moment when the shearing die contacts the workpiece and passes through the workpiece (that is, when the workpiece is sheared). Repeated reaction force. And if such reaction force is repeatedly received, the durability of the sliding part of the shear press will be worn or cracked, resulting in a decrease in durability. Processing cannot be continued. Therefore, the durability of the shear press is evaluated in advance, and maintenance time such as replacement of the sliding part is set.
このような剪断プレスの耐久性を予め評価するための従来の技術として、図8に示すように、剪断プレスにバネや、ウレタン、ガスシリンダなどからなる弾性体1’を取り付け、剪断時の反力を弾性体により擬似的に再現させていた。なお、剪断プレスとして、プレス方向と異なる方向に打ち抜くためのカムユニット4を備えた打ち抜きプレスが一般に知られており(たとえば特許文献1を参照)、図8ではカムユニット4を備えた打ち抜きプレスが示されている。図8に示したカムユニット4は、下型プレート6に設けられた加工カム40と上型プレート7に設けられたカムドライバ41とを備えており、加工カム40にパンチなどの一方の剪断型を取り付け、パンチと対応するように下型プレート6上にダイスなど他方の剪断型を取り付ける。加工カム40は、下型プレート6上に設けられたスライド機構5に支持されている。カムドライバ41と加工カム40の互いの摺動面には、それぞれスライドプレート41a、40aが設けられている。スライド機構5は、加工カム40を摺動可能に支持する支持プレート50と、加工カム40のガイド孔45に挿通されてその前進移動および後退移動をガイドするガイドバー52と、カムドライバ41による加圧が解除されたときに加工カム40を戻すための弾性体からなる戻し手段53が設けられている。このように構成されたカムユニット4では、加工カム40は、カムドライバ41によって加圧されると図8の左方に前進移動され、カムドライバ41による加圧が解除されると戻し手段53によって図8の右方に後退移動される。
As a conventional technique for preliminarily evaluating the durability of such a shear press, as shown in FIG. 8, an
加工カム40が前進および後退移動するとき、カムドライバ41と加工カム40のスライドプレート41a、40aや、スライド機構5の支持プレート50と加工カム40の接する面、スライド機構5のガイドバー52と加工カム40のガイド孔45は、互いに摺動する。剪断加工回数(ショット数)の進行に伴ってこれらの摺動部が磨耗限度を超えると、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。また、カムドライバ41により加工カム40が加圧されるときには、スライドプレート41a、40a、あるいは、カムドライバ41と加工カム40、スライド機構5の支持プレート50やガイドバー52などに衝撃荷重が加わる。これらの部分が衝撃荷重を受けることによって剪断加工回数の進行に伴って割れや変形が生じた場合にも、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。そのため、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現して、摺動部が摩耗限度を超えたり、割れや変形が生じる剪断加工回数を予め把握して、剪断プレスの耐久性を評価することが必要とされる。
When the
また、剪断プレスの耐久性を予め評価するための技術として、剪断プレスによって被加工物またはその試料片を実際に繰り返し剪断加工することにより、その耐久性を評価することが考えられる。 In addition, as a technique for evaluating the durability of the shear press in advance, it is conceivable to evaluate the durability by actually repeatedly shearing the workpiece or its sample piece with the shear press.
図8に示したように、剪断プレスに弾性体1’を取り付ける場合にあっては、弾性体1’により単に剪断時の反力のみを擬似的に再現させるものであった。ここで、図8に示したようにカムユニット4を備えた打ち抜き加工を行うものである場合には特に、剪断プレスに発生する力は、パンチなどの打ち抜き型が被加工物を打ち抜く(剪断する)瞬間に受ける反力の他に、打ち抜き型が被加工物を打ち抜いてから下死点に向かって移動するときの反力を殆んど受けることがない状態、打ち抜いた打ち抜き型を被加工物から引き抜くときに被加工物と摺動することにより、また、加工カム40が支持プレート50に摺動することなどにより発生する戻し抵抗などがある。すなわち、剪断加工時においては、剪断加工を行う瞬間に発生する反力の他に、この反力とは異なる大きさの別の力が発生することは勿論のこと、発生する方向も異なる。しかしながら、図8に示した従来の技術にあっては、剪断型が被加工物を剪断加工する瞬間の反力のみを再現するにすぎなかった。そのため、図8に示した従来の技術にあっては、実際の剪断加工を精度よく再現してその耐久性を正確に評価することはできなかった。さらに、図8に示したように、剪断プレスに取り付けられる弾性体1’は、一定の剪断時の反力を再現することしかできず、被加工物の厚さや材質などの剪断条件によって異なる反力を再現することはできないことから、弾性体1’を剪断条件に応じて用意し交換する必要があり、コストや交換のための手間がかかるなどの問題があった。
As shown in FIG. 8, when the
また、上記のように剪断プレスによって被加工物またはその試料片を実際に繰り返し打ち抜くことにより評価する場合にあっては、被加工物またはその試料片が高価であり費用がかかるなど問題があった。そして、一般的に被加工物またはその試料片は連続した帯状に成形されコイル状に巻きつけられており、このコイル状に巻かれた被加工物またはその試料片を順次引き出して実際に打ち抜き加工する。そのため、図に示したように打ち抜きプレスがカムユニットを備えたものである場合には特に、打ち抜き加工を行う方向がプレス方向と異なるため、コイル状に巻かれた被加工物またはその試料片を順次引き出して実際に打ち抜き加工することは困難であり、したがって、実際の剪断加工を再現してその耐久性を評価することができなかった。 Moreover, when evaluating by actually repeatedly punching a workpiece or its sample piece with a shear press as described above, there was a problem that the workpiece or its sample piece was expensive and expensive. . In general, a workpiece or a sample piece thereof is formed into a continuous band and wound in a coil shape, and the workpiece or the sample piece wound in this coil shape is sequentially pulled out and actually punched. To do. Therefore, especially when the punching press is provided with a cam unit as shown in the figure, the punching direction is different from the pressing direction. It is difficult to pull out sequentially and actually perform punching. Therefore, it was impossible to reproduce the actual shearing process and evaluate its durability.
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる装置とその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an apparatus and method that can easily and accurately reproduce actual shearing and accurately evaluate its durability accurately. Objective.
請求項1の剪断プレスの耐久性評価装置に係る発明は、上記目的を達成するため、剪断プレスの耐久性を評価するための装置であって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項2の剪断プレスの耐久性評価方法に係る発明は、上記目的を達成するため、剪断プレスの耐久性を評価する方法であって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とするものである。
The invention relating to the durability evaluation apparatus for a shear press according to
The invention relating to the durability evaluation method for a shear press according to
請求項1の発明によれば、剪断プレスに再現手段と切り換え手段と制御手段を取り付け、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて制御手段によって切り換え手段が切り換えられ、これに従って再現手段が被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現する。そのため、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することが可能な装置を提供することができる。
請求項2の発明によれば、剪断プレスに再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することにより、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することが可能な方法を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, when the reproducing means, the switching means, and the control means are attached to the shear press, and the molds facing each other are driven relatively close by driving the shear press, the control means switches according to the stroke. The means are switched, and the reproducing means reproduces the direction and magnitude of the force generated in the shear press when shearing the workpiece. Therefore, it is possible to provide an apparatus that can easily and accurately reproduce an actual shearing process and accurately evaluate the durability accurately.
According to the invention of
(発明の態様)
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(4)項が請求項2に相当する。
(Aspect of the Invention)
In the following, the invention that is claimed to be claimable in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”. The claimable invention is at least the “present invention” to the invention described in the claims. Some aspects of the present invention, including subordinate concept inventions of the present invention, superordinate concepts of the present invention, and inventions of other concepts) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the claimable invention, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting the claimable invention to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following items, item (1) corresponds to claim 1, and item (4) corresponds to claim 2.
(1) 剪断プレスの耐久性を評価するための装置であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、
前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、
剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする剪断プレスの耐久性評価装置。
(1) An apparatus for evaluating the durability of a shear press,
Reproduction means capable of reproducing the direction and magnitude of the force generated in the shear press when the workpiece is sheared;
Switching means for switching the direction and magnitude of the force reproduced by the reproduction means;
And a control means for controlling the switching means according to the stroke of the shear press.
(1)項の発明では、剪断プレスに再現手段と切り換え手段と制御手段を取り付け、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて制御手段によって切り換え手段が切り換えられ、これに従って再現手段が被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに実際に発生する力の方向と大きさとを再現する。そのため、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる。 In the invention of (1), when the reproduction means, the switching means and the control means are attached to the shear press and the shearing press is driven to bring the molds facing each other relatively close together, the switching means is controlled by the control means according to the stroke. And the reproduction means reproduces the direction and magnitude of the force actually generated in the shearing press when the workpiece is sheared. Therefore, the actual shearing process can be reproduced easily and accurately, and its durability can be evaluated appropriately with high accuracy.
(2) 前記再現手段がシリンダからなり、
前記切り換え手段が前記シリンダのシリンダ室に所定の圧力の作動流体を供給しまたは排出させる切り換え弁からなり、
前記制御手段が剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え弁の作動ポジションを操作する操作手段により構成されていることを特徴とする(1)項に記載の剪断プレスの耐久性評価装置。
(2) The reproduction means comprises a cylinder,
The switching means comprises a switching valve for supplying or discharging a working fluid of a predetermined pressure to the cylinder chamber of the cylinder;
The apparatus for evaluating durability of a shear press according to item (1), wherein the control means comprises operation means for operating an operating position of the switching valve in accordance with a stroke of the shear press.
(2)項の発明では、(1)項に記載の発明において、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて操作手段が切り換え弁の作動ポジションを切り換え操作し、これに従ってシリンダのシリンダ室に所定の圧力の作動流体を供給またはシリンダ室から作動流体を排出させて、被加工物を剪断加工するときに実際に剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現することが具現化される。 In the invention of the item (2), in the invention described in the item (1), when the shearing press is driven to bring the dies facing each other relatively close to each other, the operating means changes the operating position of the switching valve according to the stroke. The direction of the force actually generated in the shearing press when the workpiece is sheared by supplying a working fluid at a predetermined pressure to the cylinder chamber of the cylinder or discharging the working fluid from the cylinder chamber according to the switching operation. Reproducing the size is realized.
(3) 前記剪断プレスが、カムドライバと該カムドライバに押圧されることによりプレス方向と異なる方向に移動する加工カムとを有する、カムユニットを備えている場合において、
前記シリンダのピストンロッドがカムユニットの加工カムに結合されており、
前記シリンダのピストンロッドを退縮駆動するためのシリンダ室に圧縮気体が供給されるよう構成されていることを特徴とする(2)項に記載の剪断プレスの耐久性評価装置。
(3) In the case where the shear press includes a cam unit having a cam driver and a processing cam that moves in a direction different from the press direction by being pressed by the cam driver,
The piston rod of the cylinder is coupled to the machining cam of the cam unit;
The apparatus for evaluating durability of a shear press according to item (2), characterized in that compressed gas is supplied to a cylinder chamber for driving the piston rod of the cylinder to retract.
(3)項の発明では、(2)項に記載の発明において、前記剪断プレスが、カムドライバと該カムドライバに押圧されることによりプレス方向と異なる方向に移動する加工カムとを有する、カムユニットを備えている場合において、前記シリンダのピストンロッドがカムユニットの加工カムに結合されており、前記シリンダのピストンロッドを退縮駆動するためのシリンダ室に圧縮気体が供給されるよう構成されていることにより、下死点から互いに対向する型を相対的に引き離すときに加工カムに発生する戻し抵抗を再現することができ、したがって、被加工物を剪断加工するときに実際に剪断プレスに発生する力の方向と大きさをより正確に再現することが具現化される。 In the invention of (3), in the invention of (2), the shear press has a cam driver and a machining cam that moves in a direction different from the press direction when pressed by the cam driver. In the case where the unit is provided, the piston rod of the cylinder is coupled to the machining cam of the cam unit, and compressed gas is supplied to the cylinder chamber for driving the piston rod of the cylinder to retract. Thus, it is possible to reproduce the return resistance generated in the machining cam when the molds facing each other from the bottom dead center are relatively separated from each other, and therefore, actually occur in the shear press when the workpiece is sheared. It is realized to reproduce the direction and magnitude of force more accurately.
(4) 剪断プレスの耐久性を評価する方法であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、
剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とする剪断プレスの耐久性評価方法。
(4) A method for evaluating the durability of a shear press,
Attach a reproduction means that can reproduce the direction and magnitude of the force generated in the shear press when shearing the workpiece,
A method for evaluating the durability of a shear press, wherein the direction is reproduced while switching the direction and magnitude of the force generated in the shear press when the workpiece is sheared by the reproducing means according to the stroke of the shear press.
(4)項の発明では、剪断プレスに再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することにより、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる。 In the invention of the item (4), the reproduction means is attached to the shear press, and the direction and the magnitude of the force generated in the shear press when shearing the workpiece by the reproduction means according to the stroke of the shear press is changed. By reproducing, the actual shearing process can be reproduced easily and accurately, and the durability can be evaluated appropriately with high accuracy.
最初に、本発明の剪断プレスの耐久性評価の実施の一形態を、図1および図2に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の装置は、概略、剪断プレスの耐久性を評価するためのものであって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現するシリンダ1と、シリンダ1により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え弁2と、剪断プレスのストロークに応じて切り換え弁2の作動ポジションを制御するよう操作する操作手段3とを備えている。
First, one embodiment of the durability evaluation of the shear press of the present invention will be described in detail based on FIG. 1 and FIG. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
The apparatus of the present invention is generally for evaluating the durability of a shear press, and is a
図1に示した実施の形態における剪断プレスは、下型プレート6と、この下型プレート6に対して昇降移動する上型プレート7とを備えており、上型プレート7の昇降移動方向(つまり、プレス方向)と異なる方向に剪断型を移動させるカムユニット4が設けられている。カムユニット4は、上型プレート7に固定されたカムドライバ41と、下型プレート6に移動可能に設けられた加工カム40とを備えている。通常の剪断加工を実際に行うときには、加工カム40にパンチなど一方の剪断型を取り付け、パンチと対応するように下型プレート6上にダイスなど他方の剪断型を取り付ける。加工カム40は、下型プレート6上に設けられたスライド機構5に支持されている。カムドライバ41と加工カム40の互いの摺動面には、それぞれスライドプレート41a、40aが設けられている。
The shear press in the embodiment shown in FIG. 1 includes a lower mold plate 6 and an
スライド機構5は、加工カム40を摺動可能に支持する支持プレート50と、支持プレート50の両端縁に設けられたブラケット51、51と、ブラケット51、51間に架設され中間部に加工カム40のガイド孔45に挿通されてその前進移動および後退移動をガイドするガイドバー52とを備えている。さらに、スライド機構5には、カムドライバ41の当接によって前進移動(図1においては左方に移動)した加工カム40を、カムドライバ41による加圧が解除されたときに後退移動(図1においては右方に移動)させるために、バネ、ウレタンなどの弾性体からなる戻し手段53が設けられている。
The
このように構成された剪断プレスでは、上型プレート7の下降移動によってカムドライバ41が加工カム40を加圧すると、加工カム40が図1の左方に前進移動され、上型プレート7の上昇移動によってカムドライバ41による加工カム40の加圧を解除すると、戻し手段53によって加工カム40が図1の右方に後退移動される。
In the shear press configured as described above, when the
カムドライバ41と加工カム40のスライドプレート41a、40aや、スライド機構5の支持プレート50と加工カム40の接する面、スライド機構5のガイドバー52と加工カム40のガイド孔45は、互いに摺動して摩耗する摺動部を構成し、剪断加工回数(ショット数)の進行に伴ってこれらの摺動部が磨耗限度を超えると、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。また、カムドライバ41と加工カム40のスライドプレート41a、40a、あるいは、カムドライバ41と加工カム40、スライド機構5の支持プレート50やガイドバー52などは、剪断加工回数の進行に伴って割れや変形が生じた場合にも、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。本発明では、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現して、摺動部が摩耗限度を超えたり、割れや変形が生じる剪断加工回数を予め把握して、剪断プレスの耐久性を評価するものである。
The
シリンダ1は、通常の剪断加工を実際に行う場合のダイスなど他方の剪断型に代えて下型プレート6に取り付けられる。加工カム40の、通常の剪断加工を実際に行う場合のパンチなど一方の剪断型を取り付ける部分は、締結部46によってシリンダ1のピストンロッド10の先端と締結されている。シリンダ1の反ピストンロッド側シリンダ室1Aには、たとえば油などの作動流体を供給/排出するための管路11が接続されている。また、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bは、管路12により、たとえば空気など所定の圧力に圧縮された気体を供給するためのエアコンプレッサなどの供給手段13と接続されている。なお、ピストンロッド側シリンダ室1Bに供給する気体は、圧縮空気に限定されることはなく、たとえば窒素ガスなどの不活性ガスを採用することもできる。
The
シリンダ1の反ピストンロッド側シリンダ室1Aの管路11は、図2に示すように、切り換え弁2が接続されている。切り換え弁2は、この実施の形態の場合、下型プレート6に設けられた支柱6aに支持されている。図2に示した実施の形態における切り換え弁2は、スリーブ20と、スリーブ20内に嵌挿された弁本体21とを備えている。スリーブ20には、管路11を接続する導出入口20aと、作動流体を所定の圧力で供給するためのポンプ14の管路15が接続されるインレット20bと、作動流体をリザーバタンク16へ排出するための管路17が接続されるアウトレット20cが形成されている。また、弁本体21には、その所定の作動ポジションにおいてインレット20bと導出入口20aとを接続する供給路21aと、他の作動ポジションにおいてアウトレット20cと導出入口20aとを接続する排出路21bとが形成されている。そして、供給路21aと排出路21bとの間には、導出入口20aをインレット20bとアウトレット20cのいずれにも接続することがなく反ピストンロッド側シリンダ室1Aに供給された作動流体を封止することが可能な封止部分21cが形成されている。ポンプ14とインレット20bの間の管路15には、リリーフ弁や逆止弁が設けられている。弁本体21の供給路21aがインレット20bと導出入口20aを連通するポジションのときに、ポンプ14によって反ピストンロッド側シリンダ室1Aに作動流体が所定の圧力で供給され、また、弁本体21の排出路21bがアウトレット20cと導出入口20aを連通するポジションのときに、反ピストンロッド側シリンダ室1Aに供給された作動流体が排出されるのを許容する。
As shown in FIG. 2, the switching
シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに供給される圧縮された気体は、通常の剪断加工を実際に行う場合にたとえばパンチが被加工物を打ち抜き下死点に達した状態から引き抜かれるときに受ける摺動抵抗に相当する圧力に設定される。反ピストンロッド側シリンダ室1Aに供給される作動流体の圧力は、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに供給される気体の圧力よりもかなり高いため、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに気体が供給された状態であっても、ピストンロッド10を伸長する方向に移動させることが可能である。
The compressed gas supplied to the piston rod
弁本体21の一方端には、スリーブ20内で所定の作動ポジションに移動させるための操作部材22が設けられており、また、他方端には、スリーブ20から操作部材を突出させて弁本体21の供給路21aをスリーブ20のインレット20bおよび導出入口20aと一致させるように付勢するバネ23が設けられている。さらにこの実施の形態では、操作部材22の先端にローラ24が回転可能に設けられている。
An
上型プレート7の、スリーブ20から突出した状態の操作部材22の先端のローラ24と対応する位置には、操作手段3として、プレート30が設けられている。プレート30の下端にはカム面30aが形成されている。カム面30aは、上型プレート7を下降移動させたときに、実際の打ち抜き加工を行う場合にパンチが被加工物に当接する位置で、ローラ24に当接するよう設定されている。そして、カム面30aは、ローラ24に当接することによりスリーブ20の導出入口20aに対する弁本体21のポジションを、その供給路21aから封止部分21cを介して排出路21bに向かって移動させて、実際の打ち抜き加工を行う場合にパンチが被加工物を打ち抜くこととなる位置でローラ24と接する位置がプレート30の側面30bに移動し、これによって弁本体21の排出路21bがスリーブ20の導出入口20aと一致した状態に維持するよう設定されている。
A
次に、本発明の方法を、上述したように構成された装置を用いる場合によってその作動と共に図3〜図7に基づいて説明する。
本発明の方法は、概略、剪断プレスの耐久性を評価するためのものであって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現するシリンダ1を取り付けて、このシリンダ1により再現する被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを剪断プレスのストロークに応じて切り換えるものである。
Next, the method of the present invention will be described based on FIGS. 3 to 7 together with its operation depending on the case of using the apparatus constructed as described above.
The method of the present invention is generally for evaluating the durability of a shear press, and is equipped with a
上述したように、この実施の形態における剪断プレスは、カムユニット4が設けられており、この剪断プレスのカムユニット4の摺動部の磨耗や、割れ/変形などが生じる剪断加工回数(ショット数)を予め把握しその耐久性を評価するために、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現するものである。
As described above, the shear press in this embodiment is provided with the
剪断プレスの耐久性を評価するにあたって、たとえばダイスなど剪断型に代えてシリンダ1を予め下型プレート6に取り付ける。そして、剪断加工を再現するに際して、上型プレート7が下型プレート6に対して上昇した上死点に位置する状態とされており、したがって、プレート30のカム面30aが切り換え弁2のローラ24に接していない状態とされている。そのため、切り換え弁2は、バネ23の付勢によって弁本体21の供給路21aがスリーブ20のインレット20bと導出入口20aを連通するポジションに位置しており、したがって、ポンプ14によって反ピストンロッド側シリンダ室1Aに作動流体が所定の圧力で供給された状態となっている。
In evaluating the durability of the shear press, the
この状態から、上型プレート7を上死点から下降移動させて下型プレート6に近接させる。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に当接するまでは反力を受けることがない(図3のグラフの範囲Aを参照)。そのため、この状態を再現するために本発明では、上型プレート7のプレート30のカム面30aが切り換え弁2のローラ24に接することがなかく、したがって、切り換え弁2の弁本体21は、供給路21aがスリーブ20のインレット20bと導出入口20aを連通するポジションに位置されている。このとき、反ピストンロッド側シリンダ室1A内には、ポンプ14により所定の圧力で作動流体が供給されている。
From this state, the
さらに上型プレート7を下降移動させて下型プレート6に近接させると、カムドライバ41が加工カム40に接して加圧することにより前進移動させることにより、図4に示すように、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に当接して剪断を開始することにより反力が急激に上昇することとなる(図4のグラフの+側に示した範囲Bを参照)。そのため、この状態を正確に再現するために本発明では、上型プレート7のプレート30のカム面30aが切り換え弁2のローラ24に接し、したがって、切り換え弁2の弁本体21は、封止部分21cがスリーブ20のインレット20bと導出入口20aと対応するよう移動される。その結果、作動流体が反ピストンロッド側シリンダ室1A内に封止され圧力が上昇するのみであり、ピストンロッド10が反ピストンロッド側シリンダ室1Aの容積を縮小させるように移動することが阻害される。そのため、加工カム40と締結されたシリンダ1のピストンロッド10に対して実際の打ち抜く瞬間の反力に相当する力が付与され、打ち抜き時に加工カム40が受ける反力を正確に再現することができる。
When the
さらに上型プレート7を下降させて下型プレート6に近接させると、カムドライバ41が加工カム40を加圧してさらに前進移動させることにより、図5に示すように、実際の剪断加工では剪断型が被加工物を剪断して通過し、所定の値を有していた反力がほとんどなくなることとなる(図5のグラフの力が降下する範囲Cを参照)。そのため、この状態を再現するために本発明では、上型プレート7のプレート30の側面30bに切り換え弁2のローラ24が接し、したがって、切り換え弁2の弁本体21は、排出路21bがスリーブ20のアウトレット20cと導出入口20aに対応するよう移動され、反ピストンロッド側シリンダ室1A内の作動流体が排出可能で反ピストンロッド側シリンダ室1A内の作動流体の圧力が開放された状態となる。そして、カムドライバ41の加圧により前進移動する加工カム40に伴ってシリンダ1のピストンロッド10がほとんど抵抗を受けることなく反ピストンロッド側シリンダ室1Aの容積を縮小させるように移動することが許容されて、剪断型の被加工物を打ち抜き貫通したときの加工カム40が抵抗力を殆ど受けることなくさらに前進する状態を正確に再現することができる。
When the
上型プレート7が下死点に達してから上昇移動し下型プレート6から離れ始めると、これに伴って、加工カム40に対するカムドライバ41の加圧が解除され、戻し手段53によって加工カム40が後退移動する。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に摺動しながら引き抜かれ、また、加工カム40が支持プレート50に対して摺動することなどにより、図6のグラフに範囲Dで示したように、それまでの反力とは反対方向に(+側から−側に)、反力と比較して小さい抵抗力が発生することとなる。そこで、この状態を再現するために本発明では、上型プレート7のプレート30が上昇移動するのに伴って、切り換え弁2のローラ24の接触位置がプレート30の側面30bからカム面30aに相対的に移動し、したがって、切り換え弁2の弁本体21は、スリーブ20の導出入口20aに対して弁本体21の排出路21bから封止部分21cが対応するように移動する。このとき、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bには、通常の剪断加工を実際に行う場合にたとえばパンチが被加工物を打ち抜き下死点に達した状態から引き抜かれるときに受ける摺動抵抗に相当する圧力で圧縮空気などの気体が所定の圧力で供給されており、加工カム40の後退移動に対して抵抗する力が付与されている。その結果、それまでの反力(図4のグラフにおける+側を参照)とは反対方向に発生する比較的小さい力(図6のグラフにおける−側を参照)を正確に再現することができる。なお、上述したように、反ピストンロッド側シリンダ室1Aに供給される作動流体の圧力がシリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに供給される気体の圧力よりもかなり高いため、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに気体が常時供給された状態であっても、ピストンロッド10を伸長する方向に移動させることが可能であるが、管路12に開閉弁を設けると共に上型プレート7の上昇位置を検知して、図6のグラフのDの範囲の状態にあるときのみ開閉弁を開かせて圧縮空気などの気体をピストンロッド側シリンダ室1Bに所定のタイミングで供給するように構成することもできる。
When the
続いて、さらに上型プレート7が上昇移動し下型プレート6から離れると、これに伴って、加工カム40からカムドライバ41が離れ、加工カム40が後退限で停止する。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物から完全に引き抜かれる。このとき、図7のグラフに範囲Eで示したように、加工カム40は、反力もその反対方向の抵抗力も受けることがない。そのため、この状態を正確に再現するために本発明では、上型プレート7のプレート30が切り換え弁2のローラ24から離れ、したがって、切り換え弁2の弁本体21は、供給路21aがスリーブ20のインレット20bと導出入口20aを連通するポジションに位置されて、反ピストンロッド側シリンダ室1Aに作動流体が所定の圧力で供給された状態に戻る。
Subsequently, when the
本発明を用いて剪断プレスの耐久性を評価するためには、実際の剪断加工における一ショットの再現として上述した一連の作動を繰り返し行い、カムドライバ41と加工カム40のスライドプレート41a、40aや、スライド機構5の支持プレート50と加工カム40の接する面、スライド機構5のガイドバー52と加工カム40のガイド孔45などの摺動部における摩耗量、あるいは、カムドライバ41と加工カム40のスライドプレート41a、40a、カムドライバ41と加工カム40、スライド機構5の支持プレート50やガイドバー52などの割れや変形を、所定回数ごとに確認する。そして、この評価に基づいて精度よく剪断加工を行うことができるショット数を設定する。
In order to evaluate the durability of the shear press using the present invention, the series of operations described above are repeated as one shot reproduction in an actual shearing process, and the
上述した実施の形態では、カムユニット4を有する打ち抜き加工用のプレスの場合によって説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、打ち抜き加工以外の剪断プレスに適用することもでき、また、カムユニット4を設けることなくプレス方向と平行に剪断型を移動させて被加工物に剪断加工を行う場合にも適用することができる。このプレス方向と平行に剪断型を移動させる場合にあっては、シリンダ1は、そのピストンロッド10の軸線がプレス方向と平行になるように配置される。そして、剪断型をラムなどの強力な駆動手段によって直接近接/遠退移動させるなど、剪断型が戻るときの抵抗となる力を無視できる場合には、シリンダ1のピストンロッド側シリンダ室1Bに圧縮空気などの気体を供給しなくてもよい。さらに、本発明では、切り換え弁2としてサーボバルブを採用し、カム面30aを有するプレート30とこれに接する切り換え弁2のローラ24に代えて、上型プレート7の下型プレート6に対する位置を検知するセンサを設けて、このセンサの検出結果に基づいてサーボバルブを制御するように構成することもできる。
In the embodiment described above, the case of the punching press having the
1:シリンダ(再現手段)、 2:切り換え弁(切り換え手段)、 3:操作手段(制御手段)、 4:カムユニット 1: Cylinder (reproduction means) 2: Switching valve (switching means) 3: Operation means (control means) 4: Cam unit
Claims (2)
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、
前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、
剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする剪断プレスの耐久性評価装置。 An apparatus for evaluating the durability of a shear press,
Reproduction means capable of reproducing the direction and magnitude of the force generated in the shear press when the workpiece is sheared;
Switching means for switching the direction and magnitude of the force reproduced by the reproduction means;
And a control means for controlling the switching means according to the stroke of the shear press.
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、
剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とする剪断プレスの耐久性評価方法。 A method for evaluating the durability of a shear press,
Attach a reproduction means that can reproduce the direction and magnitude of the force generated in the shear press when shearing the workpiece,
A method for evaluating the durability of a shear press, wherein the direction is reproduced while switching the direction and magnitude of the force generated in the shear press when the workpiece is sheared by the reproducing means according to the stroke of the shear press.
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JP2009127598A JP2010274284A (en) | 2009-05-27 | 2009-05-27 | Device and method for evaluating durability of shearing press |
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