JP2012020312A - Press device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブランク材を絞ってブレス品にするプレス装置に関する。 The present invention relates to a press apparatus that squeezes a blank material to make a breath product.
固定金型に載せたブランク材を、固定金型に向かって進む可動金型で絞ることにより、プレス品を得るプレス装置は広く実用に供されている(例えば、特許文献1(図1〜図3)参照。)。 A press apparatus for obtaining a pressed product by narrowing a blank material placed on a fixed mold with a movable mold that proceeds toward the fixed mold is widely used in practice (for example, Patent Document 1 (FIGS. 1 to 1). See 3).).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図9は従来のプレス装置の基本構成を説明する図であり、(a)に示すように、下型プレート101に下部ガスシリンダ102が載せられ、この下部ガスシリンダ102でパンチ103が上下移動可能に支持されている。また、下型プレート101を貫通して上に延びるクッションピン104に下型スペーサ105が載せられ、この下型スペーサ105でブランクホルダ106が支持される。
FIG. 9 is a diagram for explaining the basic configuration of a conventional press apparatus. As shown in FIG. 9A, a
また、上型プレート111に上型スペーサ112が吊され、この上型スペーサ112でダイ113が支持される。このダイ113の中央にパッド114が上下移動可能に吊されている。そして、このパッド114の上方位置にて上型プレート111から上部ガスシリンダ115が下げられている。
An
(a)で、パンチ103にブランク材116を載せる。次に、上型プレート111を下げる。すると、ブランク材116の縁が、ダイ113とブランクホルダ106で挟まれ拘束される。さらに、上部プレート111を下げると、(b)に示すように、ダイ113にパンチ103が進入し、ブランク材116が絞り成形される。このとき、パッド114はブランク材116に軽く接触するだけであり、パッド114がブランク材116を下方に押すことはない。
In (a), the
(b)の状態から、上部ガスシリンダ115を伸ばし、下部ガスシリンダ102を縮める。すると、(c)に示すように、ブランク材116は、若干丸みを帯びた形状になり、プレス品が得られる。
From the state of (b), the
ところで、ブランク材116を絞り成形して得られるプレス品は、要求される仕上がり形状が多様である。例えば、一部が広幅で、残部が狭幅であるプレス品がある。このときに、狭幅部と広幅部とを繋ぐ幅変部に、次に述べるような不具合が発生することが分かった。
By the way, press products obtained by drawing the
図10(a)に示すように、ブランク材116の狭幅部118の幅はW1である。一方、(b)に示すように、ブランク材116の幅変部119の幅は、W1よりも大きなW2である。幅変部119は、広幅であるために、中央が上方へ湾曲し、結果、パンチ103との間に、隙間121が発生する。
As shown in FIG. 10A, the width of the
(b)の状態から絞りが進行すると、(c)に示すように、幅変部119は平坦化される。ただし、(b)に示す幅変部119の湾曲長さW3は、直線長さであるW2より大きい。湾曲長さW3が(c)では、小さなW2に縮められる。結果、(W3−W2)の差分を吸収するようにして、(c)での幅変部119のどこかに皺122が寄る。
When the aperture stops from the state (b), the
以上に述べた理由に加えて、幅変部119は幅が図10の表裏方向に変化しているため、他の部位よりも絞りの影響が出やすい。そのため、幅変部119に顕著に皺122が発生する。
In addition to the reason described above, since the width of the
このように皺122が発生すると、プレス品の品質が低下するため、皺対策が求められる。
When
本発明は、狭幅部と広幅部とを繋ぐ幅変部を有するプレス品を成形するプレス装置において、皺を発生させないようにすることができるプレス技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a press technique capable of preventing wrinkles from being generated in a press apparatus for forming a press product having a width change portion that connects a narrow width portion and a wide width portion.
請求項1に係る発明は、固定金型に載せたブランク材を、前記固定金型に向かって進む可動金型で絞ることにより、狭幅部とこの狭幅部より幅が広い広幅部を有するプレス品を成形するプレス装置において、
前記狭幅部と前記広幅部とを繋ぐ幅変部を、前記固定金型に押し付ける油圧シリンダが、前記可動金型に設けられ、
この油圧シリンダの常用ストローク領域にて後退限で前記可動金型と面一になり前進限で最も前記可動金型から突出するピストンロッドが、前記油圧シリンダに設けられ、
クランク軸のクランク角度に対応して、前記可動金型からの前記ピストンロッドの突出量を制御すると共に前記ピストンロッドの軸力を制御する制御部を備えるサーボ油圧ユニットが、前記油圧シリンダに接続されていることを特徴とする。
The invention according to
A hydraulic cylinder that presses against the fixed mold a width changing portion connecting the narrow width portion and the wide width portion is provided in the movable mold;
The hydraulic cylinder is provided with a piston rod that is flush with the movable mold at the retreat limit in the normal stroke region of the hydraulic cylinder and protrudes from the movable mold at the most forward limit.
A servo hydraulic unit comprising a controller for controlling the amount of projection of the piston rod from the movable mold and controlling the axial force of the piston rod corresponding to the crank angle of the crankshaft is connected to the hydraulic cylinder. It is characterized by.
請求項2に係る発明では、制御部で実施する突出量の制御は、上死点で最大値に設定され、ピストンロッドがブランク材に当たるまでは最大値が維持され、ピストンロッドがブランク材に当たったときから下死点に到達するまでは徐々に減じられ、下死点でゼロに設定され、下死点から上死点まではゼロが維持されるように行われ、
制御部で実施する軸力の制御は、上死点でゼロに設定され、ピストンロッドがブランク材に当たった時点で最大値に設定され、この最大値がクランク角の所定範囲維持され、その後に下死点を過ぎるまで徐々に減じられ、下死点を過ぎたクランク角度でゼロに設定され、上死点まではゼロが維持されるように行われることを特徴とする。
In the invention according to claim 2, the control of the protrusion amount performed by the control unit is set to the maximum value at the top dead center, the maximum value is maintained until the piston rod hits the blank material, and the piston rod hits the blank material. Until the bottom dead center is reached, it is gradually reduced, set to zero at the bottom dead center, and maintained from zero to the top dead center.
The control of the axial force performed by the control unit is set to zero at the top dead center, set to the maximum value when the piston rod hits the blank material, this maximum value is maintained within a predetermined range of the crank angle, and thereafter It is characterized by being gradually reduced until the bottom dead center is passed, set to zero at the crank angle past the bottom dead center, and maintained at zero until the top dead center.
請求項1に係る発明では、絞りの初期段階において油圧シリンダのピストンロッドで、ブランク材の広幅部を固定金型に押し付けることができる。結果、幅変部の中央が湾曲する心配はなく、皺が寄ることもない。
In the invention which concerns on
したがって、本発明によれば、狭幅部と広幅部とを繋ぐ幅変部を有するプレス品を成形するプレス装置において、皺を発生させないようにすることができるプレス技術が提供される。 Therefore, according to the present invention, there is provided a press technique capable of preventing wrinkles from being generated in a press apparatus for forming a press product having a width change portion connecting the narrow width portion and the wide width portion.
なお、請求項1に係る発明で「常用ストローク」とは、油圧シリンダの全ストロークの範囲中で、実際に使用されるストロークを意味する。常用ストロークより大きなストロークの市販油圧シリンダを採用することが通常行われる。そのため、油圧シリンダの全ストロークではなく、常用ストロークを、制御範囲とする。
In the invention according to
請求項2に係る発明では、ピストンロッドの軸力は、ピストンロッドがブランク材に当たった時点で最大値に設定され、この最大値がクランク角の所定範囲維持され、その後に下死点を過ぎるまで徐々に減じられる。
仮に、下死点の近傍、すなわち絞りの終期段階でもピストンロッドでの押力を強めたままにすると、ブランク材の流動性が阻害され、ブランク材が割れる心配がある。そこで、本発明では、絞りの終期段階でピストンロッドでの押圧を弱める。この処置により、ブランク材の流動性が確保され絞り成形が円滑に行われる。
In the invention according to claim 2, the axial force of the piston rod is set to a maximum value when the piston rod hits the blank material, and this maximum value is maintained within a predetermined range of the crank angle, and then passes the bottom dead center. It is gradually reduced until.
If the pushing force of the piston rod is kept strong even near the bottom dead center, that is, at the final stage of the throttle, the fluidity of the blank material is hindered and the blank material may be broken. Therefore, in the present invention, the pressure on the piston rod is weakened at the final stage of the throttle. By this treatment, the fluidity of the blank material is ensured and the drawing is performed smoothly.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、プレス品10は、縁部11と、この縁部11から盛り上がった狭幅部12及びこの狭幅部12より幅が広い広幅部13と、からなる。
特に、狭幅部12と広幅部13とを繋ぐ幅変部14に皺が寄りやすい。そこで、幅変部14に皺が寄らないようにすることが重要である。そのためのプレス装置の構造を、以下に説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
In particular, the wrinkle tends to approach the
図2に示すように、機械式プレス機20は、例えば、ベッド21と、このベッド21の両端から立ち上げたコラム22、22と、これらのコラム22、22の上端に水平に渡したトップブリッジ23と、このトップブリッジ23より下の位置にてコラム22、22の上部に水平に渡したクランク軸24と、このクランク軸24から下に延びるコンロッド(コネクティング・ロッド)25、25と、これらのコンロッド25、25で吊されたスライダ26と、このスライダ26の下面に付設される上型スペーサ27と、ベッド21の上面に付設される下型スペーサ28とからなる。上型スペーサ27と下型スペーサ28との間に、プレス装置30が取付けられる。
As shown in FIG. 2, the
なお、メインギヤ29を介してクランク軸24が回されると、コンロッド25、25で吊されているスライダ26が、昇降する。
クランク軸24のクランク角が0°のときに、スライダ26が最高位置にある。最高位置は上死点と呼ばれる。クランク角が180°のときにスライダ26は最下位置になる。最下位置は下死点と呼ばれる。クランク角360°で上死点に戻る。
すなわち、クランク軸24を一方向に回すと、一回転(360°)中に、上死点と下死点とが各1回出現する。
When the
When the crank angle of the
That is, when the
プレス装置30は、図3に示すように、固定金型31と、この固定金型31に被せる可動金型32と、この可動金型32の幅変部33に埋設した油圧シリンダ34と、からなる。可動金型32の狭幅部35及び広幅部36には油圧シリンダは設けない。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、可動金型32の狭幅部35には油圧シリンダは設けられていない。
固定金型31を貫通してクッションピン37、37が上向きに延ばされ、クッションピン37、37でブランクホルダ38、38が支えられている。
As shown in FIG. 4, the hydraulic cylinder is not provided in the
Cushion pins 37, 37 are extended upward through the fixed
図5に示すように、可動金型32の幅変部33に油圧シリンダ34が設けられている。この油圧シリンダ34のピストンロッド39は、常用ストローク領域にて後退限で可動金型32の成形面と面一になり、前進限(図6、想像線39)で最も可動金型32から突出する。
このような油圧シリンダ34に、油圧ホース41、41を介してサーボ油圧ユニット42が接続される。
As shown in FIG. 5, a
A servo
油圧シリンダ34とサーボ油圧ユニット42との詳細を、次図で説明する。
図6に示すように、油圧シリンダ34は、シリンダケース44と、このシリンダケース44に移動自在に収納されるピストン45と、このピストン45からシリンダケース44の外まで延びるピストンロッド39とからなる。
Details of the
As shown in FIG. 6, the
サーボ油圧ユニット42は、サーボ油圧ポンプ47と、サーボ油圧ポンプ47を駆動するサーボモータ48とを主要素とし、吐出油圧及び吐出油量を互いに独立して任意に制御することができる特殊なユニットである。
The servo
油路の油圧(この例ではシリンダケース44の内圧)を、圧力計49で検出し、圧力情報を制御部50へ送る。また、油圧シリンダ34に設けたストローク計51で、ピストン45、すなわちピストンロッド39のストロークを検出し、ストローク情報を制御部50へ送る。
制御部50は、ピストンロッド39の突出量L及びピストンロッド39による軸力Fが、所望の値になるように、サーボ油圧ユニット42を制御する。
The oil pressure in the oil passage (in this example, the internal pressure of the cylinder case 44) is detected by a
The
以上に述べたプレス装置30の作用を図7に基づいて説明する。
図7(a)では、可動金型32は上死点にあり、ピストンロッド39は最も大きく突出している。油圧シリンダ34は仕事をしていないのでピストンロッド39の軸力はゼロに設定される。
この状態で、ブランクホルダ38にブランク材53を載せる。
The operation of the
In Fig.7 (a), the movable metal mold | die 32 exists in a top dead center, and the
In this state, the
次に、クランク軸(図2、符号24)を回し、(b)に示すように、可動金型32を下げる。ブランクホルダ38が下がり、ブランク材53が固定金型31に当たり、ブランク材53は固定金型31とピストンロッド39で挟まれる。この時点で、ピストンロッド39の軸力を設定領域中で最大に設定する。
Next, the crankshaft (
引き続き、クランク軸(図2、符号24)を回し、(c)に示すように、可動金型32を下げる。ブランク材53の縁はブランクホルダ38で拘束され、絞り加工の前半部分が実施される。
Subsequently, the crankshaft (
ところで、(c)以降に、ブランク材53がピストンロッド39で固定金型31に強く拘束されていると、ブランク材53の水平方向への流動化が妨げられる。流動不良の状態で、ブランク材53がブランクホルダ38で引かれると、ブランク材53が割れる心配がある。
By the way, after (c), when the
そこで(c)から(d)にかけて、ピストンロッド39の軸力を徐々に弱める。加えて、可動金型32の下降に対応してピストンロッド39を後退させる。
結果、(d)に示すように、可動金型32は下死点に到達し、ピストンロッド39の先端が可動金型32と面一になり、ブランク材53の絞り成形は終了する。下死点ではピストンロッド39の軸力は僅かで差し支えない。
Therefore, from (c) to (d), the axial force of the
As a result, as shown in (d), the
次に、可動金型32を下死点から上死点へ戻す作用を説明する。
(e)に示すように、可動金型32を僅かに上昇させる。このとき、ピストンロッド39は後退限位置に保つ。そして、ピストンロッド39の軸力はゼロにする。(f)に示すように、可動金型32を引き続き上昇させる。ピストンロッド39は後退限位置に保たれ、ピストンロッド39の軸力はゼロのままである。
Next, the operation of returning the
As shown in (e), the
(g)に示すように、ブランクホルダ38の拘束が解かれたら、ピストンロッド39を一時的に前進させて、プレス品10を下方へ突出す。これで、プレス品10が可動金型32から分離される。突出しが終わったら、ピストンロッド39を後端限位置に戻し、ピストンロッド39の軸力をゼロに戻す。
引き続き、クランク軸(図2、符号24)を回すと、(h)に示すように、可動金型32が上死点に達する。
As shown in (g), when the restraint of the
When the crankshaft (
以上に述べたピストンロッド39の突出量及び軸力は、制御部(図6、符号50)で制御される。この制御は、クランク軸(図2、符号24)のクランク角に対応して行われる。その具体的な一例を説明する。
図8(a)に示すように、クランク角(°)に対応して突出量が制御される。また、(b)に示すように、クランク角(°)に対応して軸力が制御される。
クランク角0〜360°の間に、図7(a)〜(h)が出現するため、これらを図中に図7→(a)のように示す。
The protrusion amount and axial force of the
As shown in FIG. 8A, the protrusion amount is controlled in accordance with the crank angle (°). Further, as shown in (b), the axial force is controlled corresponding to the crank angle (°).
7A to 7H appear between the crank angles 0 to 360 °, and these are shown in FIG.
以下の説明でも、図8中のクランク角を、図7→(a)のように表記する。
すなわち、制御部で実施する突出量の制御は、上死点(図7→(a))で最大値に設定され、ピストンロッドがブランク材に当たるまで(図7→(b))は最大値が維持され、ピストンロッドがブランク材に当たったとき(図7→(b))から下死点(図7→(d))に到達するまでは徐々に減じられ、下死点(図7→(d))でゼロに設定され、下死点(図7→(d))から上死点(図7→(h))まではゼロが維持されるように行われる。
In the following description, the crank angle in FIG. 8 is expressed as shown in FIG. 7 → (a).
That is, the control of the protrusion amount performed by the control unit is set to the maximum value at the top dead center (FIG. 7 → (a)), and the maximum value is maintained until the piston rod hits the blank material (FIG. 7 → (b)). Maintained until the piston rod hits the blank (FIG. 7 → (b)) until reaching the bottom dead center (FIG. 7 → (d)), the bottom dead center (FIG. 7 → ( d)) is set to zero, and is performed so that zero is maintained from the bottom dead center (FIG. 7 → (d)) to the top dead center (FIG. 7 → (h)).
また、制御部で実施する軸力の制御は、上死点(図7→(a))でゼロに設定され、ピストンロッドがブランク材に当たった時点(図7→(b))で最大値に設定され、この最大値がクランク角の所定範囲(図7→(b)〜(c))維持され、その後に下死点(図7→(d))を過ぎるまで徐々に減じられ、下死点(図7→(d))を過ぎたクランク角度でゼロに設定され、上死点(図7→(h))まではゼロが維持されるように行われる。
なお、破線Qで示すように、下死点(図7→(h))を挟んで軸力を一時に増大することも推奨される。下死点で軸力を上げることで、製品精度の向上を図ることができるからである。
The control of the axial force performed by the control unit is set to zero at the top dead center (FIG. 7 → (a)), and the maximum value when the piston rod hits the blank (FIG. 7 → (b)). This maximum value is maintained within a predetermined range of the crank angle (FIG. 7 → (b) to (c)) and then gradually decreased until the bottom dead center (FIG. 7 → (d)) is passed. The crank angle past the dead point (FIG. 7 → (d)) is set to zero, and zero is maintained until the top dead center (FIG. 7 → (h)).
As indicated by the broken line Q, it is also recommended to increase the axial force at a time across the bottom dead center (FIG. 7 → (h)). This is because the product accuracy can be improved by increasing the axial force at the bottom dead center.
尚、サーボ油圧ユニットの制御法は図8に限定されるものではなく、プレス品の形状、材質に応じて適宜変更することは差し支えない。例えば、突出量については、クランク角360°に達する前に、図8(a)に破線Pで示すように、プレス品を突出した後に、突出量を徐々し増加するようにしてもよい。 Note that the control method of the servo hydraulic unit is not limited to that shown in FIG. 8, and may be appropriately changed according to the shape and material of the press product. For example, as to the protrusion amount, as shown by a broken line P in FIG. 8A before reaching the crank angle of 360 °, the protrusion amount may be gradually increased after protruding the press product.
実施例ではピストンロッドで直接的にブランク材を押圧したが、ピストンロッドの先端にアタッチメント金具を取付け、このアタッチメント金具でブランク材を押圧するようにしてもよい。 In the embodiment, the blank material is directly pressed by the piston rod. However, an attachment fitting may be attached to the tip of the piston rod, and the blank material may be pressed by the attachment fitting.
また、実施例では、狭幅部に油圧シリンダを設けなかったが、狭幅部にも油圧シリンダを設け、この油圧シリンダのピストンロッドで狭幅部を押圧するようにしてもよい。 In the embodiment, the hydraulic cylinder is not provided in the narrow portion, but a hydraulic cylinder may be provided in the narrow portion and the narrow portion may be pressed by a piston rod of the hydraulic cylinder.
本発明は、前記狭幅部と前記広幅部とを繋ぐ幅変部を有するプレス品を成形するプレス装置に好適である。 The present invention is suitable for a press apparatus for forming a press product having a width changing portion connecting the narrow width portion and the wide width portion.
10…プレス品、12…ブレス品の狭幅部、13…ブレス品の広幅部、14…ブレス品の幅変部、20…機械式プレス機、24…クランク軸、30…プレス装置、31…固定金型、32…可動金型、33…可動金型の幅変部、34…油圧シリンダ、39…ピストンロッド、42…サーボ油圧ユニット、50…制御部、53…ブランク材、F…ピストンロッドの軸力、L…ピストンロッドの突出量。を
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記狭幅部と前記広幅部とを繋ぐ幅変部を、前記固定金型に押し付ける油圧シリンダが、前記可動金型に設けられ、
この油圧シリンダの常用ストローク領域にて後退限で前記可動金型と面一になり前進限で最も前記可動金型から突出するピストンロッドが、前記油圧シリンダに設けられ、
クランク軸のクランク角度に対応して、前記可動金型からの前記ピストンロッドの突出量を制御すると共に前記ピストンロッドの軸力を制御する制御部を備えるサーボ油圧ユニットが、前記油圧シリンダに接続されていることを特徴とするプレス装置。 In a press apparatus for forming a press product having a narrow width portion and a wide width portion wider than the narrow width portion by squeezing the blank material placed on the fixed die with a movable die that proceeds toward the fixed die. ,
A hydraulic cylinder that presses against the fixed mold a width changing portion connecting the narrow width portion and the wide width portion is provided in the movable mold;
The hydraulic cylinder is provided with a piston rod that is flush with the movable mold at the retreat limit in the normal stroke region of the hydraulic cylinder and protrudes from the movable mold at the most forward limit.
A servo hydraulic unit comprising a controller for controlling the amount of projection of the piston rod from the movable mold and controlling the axial force of the piston rod corresponding to the crank angle of the crankshaft is connected to the hydraulic cylinder. The press apparatus characterized by the above-mentioned.
前記制御部で実施する前記軸力の制御は、上死点でゼロに設定され、前記ピストンロッドが前記ブランク材に当たった時点で最大値に設定され、この最大値がクランク角の所定範囲維持され、その後に下死点を過ぎるまで徐々に減じられ、下死点を過ぎたクランク角度でゼロに設定され、上死点まではゼロが維持されるように行われることを特徴とする請求項1記載のプレス装置。 The control of the protrusion amount performed by the control unit is set to the maximum value at the top dead center, the maximum value is maintained until the piston rod hits the blank material, and the piston rod hits the blank material Until the bottom dead center is reached, it is gradually decreased, set to zero at the bottom dead center, and maintained to zero from the bottom dead center to the top dead center,
The control of the axial force performed by the control unit is set to zero at the top dead center, set to the maximum value when the piston rod hits the blank material, and this maximum value maintains a predetermined range of the crank angle. And thereafter, gradually reduced until the bottom dead center is passed, set to zero at the crank angle past the bottom dead center, and maintained to zero until the top dead center. The press apparatus according to 1.
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CN104785636A (en) * | 2015-04-09 | 2015-07-22 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Stretching mold |
JP2019063846A (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-25 | 株式会社丸順 | Metal mold for press working |
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2010
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131001 |