JP2014144470A - Press machine and slide control method of press machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press machine capable of improving press moldability, by adding large pressurization force to a metal mold, and imparting smooth vibration only in the direct advance direction.SOLUTION: A slide is constituted of a main slide 24 and a sub-slide 26, and a cylinder-piston mechanism is constituted, and the pressurization force is transmitted to the sub-slide 26 (an upper die 31a) via hydraulic pressure pressurized by interlocking with driving of the main slide 24 in press molding, and the sub-slide 26 is also vibrated by periodically changing the hydraulic pressure. Excellent press molding is executed even under a condition of comparatively difficult press molding by controlling vibration so that a frequency of the vibration of the sub-slide 26 (the upper die 31a) becomes 9 Hz-33.3 Hz and a vibration width becomes 0.05 mm-0.5 mm.

Description

本発明はプレス機械及びプレス機械のスライド制御方法に係り、特に金型に微振動を与えながら材料を成形する技術に関する。   The present invention relates to a press machine and a slide control method of the press machine, and more particularly to a technique for forming a material while giving a minute vibration to a mold.

従来、プレス機械の上型に振動子を接続し、振動子により上型を超音波振動させながら下降させ、下型との間で材料をプレス加工するプレス振動成形法が提案されている(特許文献1)。   Conventionally, there has been proposed a press vibration molding method in which a vibrator is connected to an upper die of a press machine, the upper die is lowered while being ultrasonically vibrated by the vibrator, and a material is pressed with the lower die (patent) Reference 1).

また、てこ機構によりプレスヘッドに振動を伝達する振動加工装置や、スライドを駆動するリンク機構の中間回転支点に、カム部を有する振動機構を入れたプレス成形装置が提案されている(特許文献2、3)。   In addition, a vibration processing device that transmits vibration to the press head by a lever mechanism, and a press molding device in which a vibration mechanism having a cam portion is inserted at an intermediate rotation fulcrum of a link mechanism that drives a slide have been proposed (Patent Document 2). 3).

更に、クランク軸をギア等を介して間接的に駆動するサーボモータによりスライドを加振するプレス機械(特許文献4、5)、リニアサーボモータで直接スライドを加振するプレス(特許文献6)、サーボモータを使用して減速器を介さずにスクリュナット機構を用いてスライドを駆動するプレス機械において、スクリュナット機構を微動させた高周波振動を加えるものが提案されている(特許文献7)。   Furthermore, a press machine (Patent Documents 4 and 5) that vibrates a slide with a servo motor that indirectly drives a crankshaft via a gear or the like, a press that directly excites a slide with a linear servo motor (Patent Document 6), In a press machine that uses a servo motor to drive a slide using a screw nut mechanism without using a speed reducer, there has been proposed one that applies high-frequency vibration in which the screw nut mechanism is finely moved (Patent Document 7).

特開平1−122624号公報JP-A-1-122624 特開平9−285896号公報JP-A-9-285896 特開2008−260042号公報JP 2008-260042 A 特開2011−16138号公報JP 2011-16138 A 特開2011−245515号公報JP 2011-245515 A 特開平11−77389号公報JP 11-77389 A 特開平11−151631号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-151631

特許文献1に記載の発明は、現在のようにプレス機械製造側が、そのスライドを自在に動作させる技術が確立されていなかった時代を背景に、金型に微小振動を加えながらプレス成形を行うというもので、金型(上型)に超音波振動子を接続した実施形態の金型構造を余儀無くされたものと考えられる。この場合、金型毎に振動機構を設けることになり、非常な高価格化を招くという問題を有する。   According to the invention described in Patent Document 1, the press machine manufacturing side performs press molding while applying micro-vibration to the mold against the background when the technology for freely operating the slide has not been established. Therefore, it is considered that the mold structure of the embodiment in which the ultrasonic vibrator is connected to the mold (upper mold) is forced. In this case, a vibration mechanism is provided for each mold, and there is a problem that the price is extremely increased.

特許文献2、3に記載の発明は、鉛直に上下して成形を司るスライドを鉛直方向に加振したものでは無く、スライドには、振動に伴う鉛直方向以外の振動成分が加わる。その為、スライドは、ギブ隙間や軸隙間により鉛直方向以外にも動作する(隙間分の微動を伴う)。この作用は、金型と材料間の摩擦を低減する利点にも増して、両者間に成形を阻害する抵抗を付与する欠点が支配的になり、成形性を向上させる作用が得られない。   The inventions described in Patent Documents 2 and 3 do not vibrate the slide that is vertically moved up and down in the vertical direction, and a vibration component other than the vertical direction due to vibration is applied to the slide. For this reason, the slide moves in a direction other than the vertical direction due to the give gap or the shaft gap (with slight movement for the gap). In addition to the advantage of reducing the friction between the mold and the material, this action is dominated by the drawback of imparting resistance that hinders molding between the two, and the action of improving the moldability cannot be obtained.

特許文献4、5に記載の発明は、振動させるスライド等の慣性質量が大きくなることや、ギアのバックラッシや、機構内各所の上下方向及び左右方向の隙間による影響で、振動数を増加させることが困難であったり、振動波形が不規則化したりして、成形性向上には不適であると考えられ、その利用目的もスライドのスティック防止程度に限られている。また、機構そのものを破損させる懸念も有している為、成形用途(摩擦低減の為の用途)での実施は困難である。   The inventions described in Patent Documents 4 and 5 increase the frequency due to an increase in the inertial mass of the slide to be vibrated, the backlash of the gear, and the vertical and horizontal gaps at various locations in the mechanism. It is difficult to improve the moldability, and the vibration waveform is irregular, which is considered unsuitable for improving the moldability, and its purpose of use is limited to preventing sticking of the slide. In addition, since there is a concern of damaging the mechanism itself, it is difficult to implement in a molding application (application for friction reduction).

特許文献6に記載の発明は、リニアサーボモータで直接スライドを加振する為、出力の大きさが限定され、例えば、力、エネルギの大きさが100kN未満程度、20kW未満程度に限定される。その為、成形対象も限られ、プレス機械に適用すること自体に無理がある。   In the invention described in Patent Document 6, since the slide is directly vibrated by the linear servo motor, the magnitude of the output is limited. For example, the magnitude of the force and energy is limited to less than about 100 kW and less than about 20 kW. For this reason, the object to be molded is limited, and it is impossible to apply it to a press machine.

特許文献7に記載の発明は、スクリュナット機構を介して回転方向に振動を付与する為、スライドは鉛直方向以外に回転(ねじり)方向にも振動し、ギブ隙間の影響により不連続な回転方向の振動が発生し、成形を阻害し易いという問題がある。   Since the invention described in Patent Document 7 applies vibration in the rotational direction via the screw nut mechanism, the slide vibrates not only in the vertical direction but also in the rotational (torsional) direction. There is a problem that the vibration is easily generated and molding is easily inhibited.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、金型に大きな加圧力を加えることができるとともに、加圧する直進方向のみの振動であって、滑らかな振動を金型に与えることができ、これによりプレス成形性の向上を図ることができるプレス機械及びプレス機械のスライド制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can apply a large pressing force to the mold and can provide a smooth vibration to the mold only in the straight direction in which pressure is applied. It is an object of the present invention to provide a press machine and a slide control method for the press machine that can improve press formability.

前記目的を達成する為に本発明の一の態様に係るプレス機械は、直進方向に往復移動可能に配設されたメインスライドと、前記メインスライドを往復駆動させるメインスライド駆動手段と、金型が装着されるサブスライドであって、前記メインスライドと同方向に往復移動可能に配設され、かつ前記メインスライドに加わる加圧力が液圧を介して伝達されるサブスライドと、前記メインスライドに対して前記サブスライドを相対的に往復駆動させるサブスライド駆動手段であって、前記液圧の圧力を変化させることにより前記サブスライドを前記メインスライドと同方向に往復駆動させるサブスライド駆動手段と、前記サブスライドが振動するように前記サブスライド駆動手段を制御する加振制御手段と、を備え、前記メインスライド駆動手段と前記サブスライド駆動手段との協働により材料を成形する。   In order to achieve the above object, a press machine according to an aspect of the present invention includes a main slide disposed so as to be reciprocally movable in a rectilinear direction, main slide drive means for reciprocatingly driving the main slide, and a die. A sub-slide that is mounted so as to be reciprocally movable in the same direction as the main slide, and to which the applied pressure applied to the main slide is transmitted via hydraulic pressure, and the main slide Sub-slide drive means for reciprocally driving the sub-slide, wherein the sub-slide drive means is configured to reciprocate the sub-slide in the same direction as the main slide by changing the hydraulic pressure, Vibration control means for controlling the sub slide drive means so that the sub slide vibrates, and the main slide drive hand Shaping the material in cooperation with the sub-slide driving means and.

本発明の一の態様によれば、スライドを、メインスライドと、金型が装着されるサブスライドとにより構成し、メインスライド駆動手段によりスライド(メインスライドとサブスライド)を直進方向に往復動作させ、サブスライド駆動手段によりサブスライドをメインスライドに対して相対的に往復動作(振動)させる為、振動させるサブスライド等の慣性質量を小さくすることができ、振動させる金型の可変速応性を向上させることができる。また、サブスライドは、メインスライドが往復する直進方向と同方向に往復移動可能に配設されている為、材料を加圧する直進方向のみに金型を振動させることができ、金型と材料との間の摩擦低減作用により、プレス成形性の向上(成形中の材料の破断や亀裂の防止)を図ることができる。更に、メインスライド駆動手段からメインスライドに加えられる加圧力は、液圧を介してサブスライドに伝達される為、サブスライド(金型)に大きな加圧力を加えることができるとともに、メインスライドとサブスライドとの間に機械的な伝達要素が介在しない為、機械的な隙間等による影響がなく、サブスライドを滑らかに振動させることができる。   According to one aspect of the present invention, the slide is constituted by the main slide and the sub slide to which the mold is mounted, and the slide (the main slide and the sub slide) is reciprocated in the straight direction by the main slide driving means. Because the sub slide is reciprocated (vibrated) relative to the main slide by the sub slide drive means, the inertial mass of the sub slide to be vibrated can be reduced, and the variable speed response of the vibrating mold can be improved. Can be made. In addition, since the sub slide is disposed so as to be able to reciprocate in the same direction as the straight direction in which the main slide reciprocates, the mold can be vibrated only in the straight direction in which the material is pressurized. Due to the friction-reducing action, the press formability can be improved (breakage and cracking of the material being formed can be prevented). Furthermore, since the pressure applied to the main slide from the main slide driving means is transmitted to the sub slide via the hydraulic pressure, a large pressure can be applied to the sub slide (mold), and the main slide and sub Since no mechanical transmission element is interposed between the slide and the slide, the sub-slide can be vibrated smoothly without being affected by a mechanical gap or the like.

本発明の他の態様に係るプレス機械において、前記加振制御手段は、前記サブスライドの振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御することが好ましい。金型の振動条件(振動の周波数、振動幅)によりプレス成形が成功する場合と失敗する場合とがあることを発見し、プレス成形が成功する振動条件を振動の実験結果により見い出した。即ち、プレス成形を行う場合、金型に与える振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように金型(サブスライド)を振動させることが好ましい。   In the press machine according to another aspect of the present invention, the vibration control means has a vibration frequency of the sub-slide of 9 Hz to 33.3 Hz and a vibration width of the sub-slide of 0.05 mm to 0.5 mm. It is preferable to control the sub-slide driving means so as to be as follows. It was discovered that there are cases where press molding succeeds and fails depending on the vibration conditions (vibration frequency and vibration width) of the mold, and vibration conditions under which press molding succeeds have been found from vibration experimental results. That is, when performing press molding, the mold (sub-slide) is vibrated so that the frequency of vibration applied to the mold is 9 Hz to 33.3 Hz and the vibration width is 0.05 mm to 0.5 mm. Is preferred.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記加振制御手段は、前記サブスライドの振動の周波数が11.6Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御し、又は前記サブスライドの振動の周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.04mm以上、前記サブスライドの成形中の速度の方向を反転させない値以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御することが好ましい。   In the press machine according to still another aspect of the present invention, the vibration control means has a vibration frequency of the sub-slide of 11.6 Hz to 33.3 Hz and a vibration width of the sub-slide of 0.05 mm or more. The sub-slide driving means is controlled to be 0.5 mm or less, or the vibration frequency of the sub-slide is 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, and the vibration width of the sub-slide is 0.04 mm or more, It is preferable to control the sub-slide driving means so that the speed direction during the molding of the sub-slide is not more than a value that does not reverse.

金型の振動の周波数が11.6Hz以上33.3Hz以下となり、かつ振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように金型(サブスライド)を振動させることにより、金型と材料との間の摩擦低減作用により限界絞り率が大きくなることが、振動の実験結果により見い出された。また周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ振動幅が0.04mm以上、成形中の速度の方向を反転させない値以下となるように金型(サブスライド)を振動させることにより、材料の応力緩和作用により限界絞り率が大きくなることが振動の実験結果により見い出された。   By vibrating the mold (sub-slide) so that the vibration frequency of the mold is 11.6 Hz to 33.3 Hz and the vibration width is 0.05 mm to 0.5 mm, It has been found from the experimental results of vibration that the limit drawing ratio increases due to the friction reducing action during the period. Further, by vibrating the mold (sub-slide) so that the frequency is 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, the vibration width is 0.04 mm or more, and a value that does not reverse the speed direction during molding, the material is obtained. It was found from the experimental results of vibration that the limit drawing ratio increases due to the stress relaxation action of.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記加振制御手段は、前記メインスライドに対する前記サブスライドの相対的な位置を示す相対位置指令信号を出力する相対位置指令手段と、前記メインスライドに対する前記サブスライドの相対的な位置を検出し、検出した相対的な位置を示す相対位置検出信号を出力する相対位置検出手段とを備え、前記相対位置指令手段から出力された相対位置指令信号と前記相対位置検出手段から出力される相対位置検出信号とに基づいて前記サブスライド駆動手段を制御することが好ましい。即ち、成形中に金型に振動を与える場合には、直進方向への移動中のメインスライドに対してサブスライドの相対位置(振動波形に対応する直進方向の位置)を制御し、メインスライドの位置と該メインスライドに対するサブスライドの相対位置とによりサブスライド(金型)の位置を制御するようにしている。   In the press machine according to still another aspect of the present invention, the vibration control means includes a relative position command means for outputting a relative position command signal indicating a relative position of the sub slide with respect to the main slide, and the main slide. Relative position detection means for detecting a relative position of the sub-slide with respect to and outputting a relative position detection signal indicating the detected relative position; and a relative position command signal output from the relative position command means; It is preferable to control the sub-slide drive unit based on a relative position detection signal output from the relative position detection unit. That is, when a vibration is applied to the mold during molding, the relative position of the sub-slide (the position in the straight direction corresponding to the vibration waveform) is controlled with respect to the main slide that is moving in the straight direction. The position of the sub slide (die) is controlled by the position and the relative position of the sub slide with respect to the main slide.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記メインスライドを基準にした前記サブスライドの位置を示す位置指令信号を出力する位置指令器と、前記サブスライドの振動の周波数及び振動幅を示す振動指令信号を出力する振動指令器と、を備え、前記相対位置指令手段は、前記位置指令器から出力される位置指令信号に、前記振動指令器から出力される振動指令信号を加算して前記相対位置指令信号を出力するようにしている。   The press machine which concerns on the further another aspect of this invention WHEREIN: The position command device which outputs the position command signal which shows the position of the said sub slide on the basis of the said main slide, The frequency and vibration width of the vibration of the said sub slide are shown. A vibration command device that outputs a vibration command signal, and the relative position command means adds the vibration command signal output from the vibration command device to the position command signal output from the position command device, and A relative position command signal is output.

前記位置指令器から出力される位置指令信号は、サブスライドのスライドモーションが所望のスライドモーション(メインスライドのスライドモーションとは異なるスライドモーション)となるようにサブスライドの相対位置を制御する為の信号として使用され、この位置指令信号に振動指令信号が加算された相対位置指令信号は、サブスライドが所望のスライドモーションとなるように相対位置を制御しつつ、適宜の期間等においてサブスライドを振動させる為の信号として使用される。   The position command signal output from the position commander is a signal for controlling the relative position of the sub slide so that the slide motion of the sub slide becomes a desired slide motion (a slide motion different from the slide motion of the main slide). The relative position command signal obtained by adding a vibration command signal to this position command signal vibrates the sub slide in an appropriate period or the like while controlling the relative position so that the sub slide has a desired slide motion. It is used as a signal for

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記メインスライドと前記サブスライドとはシリンダ−ピストン機構を構成し、前記メインスライドは、前記シリンダ−ピストン機構のシリンダ及びピストンのうちの一方であり、前記サブスライドは、前記シリンダ−ピストン機構のシリンダ及びピストンのうちの他方である。これにより、メインスライドに加えられた加圧力は、シリンダ−ピストン機構内の作動液を介してサブスライドに伝達され、また、シリンダ−ピストン機構内の作動液の液圧を別途制御することによりサブスライドに振動等を付与することができる。   In the press machine according to still another aspect of the present invention, the main slide and the sub-slide constitute a cylinder-piston mechanism, and the main slide is one of a cylinder and a piston of the cylinder-piston mechanism. The sub-slide is the other of the cylinder and the piston of the cylinder-piston mechanism. Thereby, the applied pressure applied to the main slide is transmitted to the sub slide via the hydraulic fluid in the cylinder-piston mechanism, and the hydraulic pressure of the hydraulic fluid in the cylinder-piston mechanism is controlled separately. Vibration or the like can be applied to the slide.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記サブスライド駆動手段は、サーボモータと、該サーボモータにより駆動され、前記シリンダ−ピストン機構の液圧室に圧液を供給する液圧ポンプ/モータとを有する。   In the press machine according to still another aspect of the present invention, the sub-slide drive means includes a servo motor and a hydraulic pump / drive driven by the servo motor to supply pressurized fluid to the hydraulic chamber of the cylinder-piston mechanism. And a motor.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械において、前記メインスライド駆動手段は、プレス機械のコンロッドを介して前記メインスライドを、少なくとも成形期間連続的に移動させる。   In the press machine according to still another aspect of the present invention, the main slide drive means continuously moves the main slide through a connecting rod of the press machine for at least a molding period.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械のスライド制御方法は、直進方向に往復移動可能に配設されたメインスライドと、金型が装着されるサブスライドであって、前記メインスライドと同方向に往復移動可能に配設されたサブスライドとを有するプレス機械において、前記メインスライドを直進方向に駆動するとともに、該メインスライドの駆動に連動して前記サブスライドを直進方向に駆動し、少なくとも材料の成形中に前記メインスライドの駆動に連動して加圧される液圧を介して前記サブスライドに加圧力を伝達する工程と、少なくとも材料の成形中に前記液圧の圧力を周期的に変化させ、前記サブスライドを振動させる工程と、を含んでいる。   A slide control method for a press machine according to still another aspect of the present invention includes a main slide disposed so as to be capable of reciprocating in a rectilinear direction, and a sub-slide to which a mold is mounted, the same direction as the main slide. And a sub-slidably disposed sub-slide in the press machine, the main slide is driven in the straight direction, and the sub-slide is driven in the straight direction in conjunction with the drive of the main slide. A step of transmitting an applied pressure to the sub-slide via a hydraulic pressure that is pressurized in conjunction with the driving of the main slide during molding, and periodically changing the hydraulic pressure during molding of the material And oscillating the sub-slide.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械のスライド制御方法において、前記サブスライドの振動は、前記材料と金型との摺動面の摩擦を低減させる振動幅及び周波数になるように設定されることが好ましい。   In the slide control method for a press machine according to still another aspect of the present invention, the vibration of the sub-slide is set to have a vibration width and frequency that reduce friction of the sliding surface between the material and the mold. It is preferable.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械のスライド制御方法において、前記サブスライドの振動は、前記サブスライドの振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように設定されることが好ましい。   In the slide control method for a press machine according to still another aspect of the present invention, the vibration of the sub-slide is such that the vibration frequency of the sub-slide is 9 Hz or more and 33.3 Hz or less, and the vibration width of the sub-slide is 0. It is preferably set to be from 05 mm to 0.5 mm.

本発明の更に他の態様に係るプレス機械のスライド制御方法において、前記サブスライドの振動は、前記サブスライドの振動の周波数が11.6Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように設定され、又は前記サブスライドの振動の周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.04mm以上、前記サブスライドの成形中の速度の方向を反転させない値以下となるように設定されることが好ましい。   In the slide control method for a press machine according to still another aspect of the present invention, the vibration of the sub-slide is such that the vibration frequency of the sub-slide is 11.6 Hz to 33.3 Hz, and the vibration width of the sub-slide is The sub-slide is set to be 0.05 mm or more and 0.5 mm or less, or the vibration frequency of the sub-slide is 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, and the vibration width of the sub-slide is 0.04 mm or more. It is preferable that the speed direction during molding is set to a value that does not reverse the direction.

本発明によれば、直進方向に往復移動可能に配設されたメインスライドと、メインスライドと同方向に往復移動可能に配設されたサブスライドとによりスライドを構成し、プレス成形中にメインスライドの駆動に連動して加圧される液圧を介してサブスライドに加圧力を伝達し、かつ液圧の圧力を周期的に変化させてサブスライドを振動させるようにしたため、サブスライド(金型)に大きな加圧力を加えることができるとともに、メインスライドとサブスライドとの間に機械的な伝達要素が介在しない為、機械的な隙間等による影響がなく、滑らかに振動させることができる。また、サブスライドをメインスライドに対して相対的に往復動作(振動)させる為、振動させるサブスライド等の慣性質量を小さくすることができ、振動に要するエネルギを小さくすることができ、また、金型の可変速応性を格段に向上させることができる。   According to the present invention, the slide is constituted by the main slide disposed so as to be reciprocally movable in the straight direction and the sub slide disposed so as to be reciprocally movable in the same direction as the main slide, and the main slide is formed during press molding. Because the pressure is transmitted to the sub-slide through the hydraulic pressure that is pressurized in conjunction with the drive of the sub-slide, and the sub-slide is vibrated by periodically changing the hydraulic pressure, the sub-slide (mold) ), And a mechanical transmission element is not interposed between the main slide and the sub-slide, so that there is no influence due to a mechanical gap or the like, and it can be vibrated smoothly. In addition, since the sub-slide is reciprocated (vibrated) relative to the main slide, the inertial mass of the sub-slide to be vibrated can be reduced, energy required for vibration can be reduced, The variable speed response of the mold can be greatly improved.

また、サブスライド(金型)の振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下、かつ振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように金型の振動を制御することにより、金型と材料との間の摩擦低減作用により限界絞り率を大きくすることができ、比較的困難なプレス成形の条件下であっても良好なプレス成形を行うことができる。   Further, the mold and the material are controlled by controlling the vibration of the mold so that the vibration frequency of the sub-slide (mold) is 9 Hz or more and 33.3 Hz or less and the vibration width is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. The limit drawing ratio can be increased by the friction reducing action between the two, and good press molding can be performed even under relatively difficult press molding conditions.

本発明が適用されるプレス機械の実施形態を示す構成図The block diagram which shows embodiment of the press machine to which this invention is applied 図1に示したプレス機械のサブスライドを制御するサブスライド制御器の実施形態を示すブロック図The block diagram which shows embodiment of the sub slide controller which controls the sub slide of the press machine shown in FIG. 上型(ダイ),下型(パンチ)により材料を成形(絞り加工)する様子を示す図Diagram showing how material is formed (drawn) by upper die (die) and lower die (punch) 運転条件(1)でプレス機械を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、プレス荷重及びサブスライド相対位置を示す波形図Waveform diagram showing the sub-slide position, press load, and sub-slide relative position in the drawing process when the press machine is operated under the operating condition (1) 運転条件(2)でプレス機械を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、プレス荷重及びサブスライド相対位置を示す波形図Waveform diagram showing the sub-slide position, press load, and sub-slide relative position in the drawing process when the press machine is operated under the operating condition (2) 運転条件(3)でプレス機械を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図Waveform diagram showing sub-slide position, sub-slide relative position, sub-slide speed, and press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine is operated under the operating condition (3) 運転条件(4)でプレス機械を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図Waveform diagram showing sub-slide position, sub-slide relative position, sub-slide speed, and press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine is operated under the operating condition (4) 運転条件(5)でプレス機械を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図Waveform diagram showing sub-slide position, sub-slide relative position, sub-slide speed, and press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine is operated under the operating condition (5) 絞り加工の実験結果に基づく、材料が破断せずに完了した場合のサブスライドの振動数−振動幅の相関結果を示すグラフGraph showing the correlation result of sub-slide frequency-vibration width when the material is completed without breaking, based on the experimental drawing results 相対位置指令器の実施形態を示すブロック図Block diagram showing an embodiment of a relative position commander

以下添付図面に従って本発明に係るプレス機械及びプレス機械のスライド制御方法の好ましい実施形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of a press machine and a slide control method of the press machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[プレス機械の実施形態]
<プレス機械の構造>
図1は本発明が適用されるプレス機械の実施形態を示す構成図である。
[Embodiment of press machine]
<Structure of press machine>
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a press machine to which the present invention is applied.

図1に示すプレス機械10は、コラム(フレーム)20、クランク軸21、コンロッド22、メインスライド24、サブスライド26、ベッド28上のボルスタ27等を有するクランクプレスである。   A press machine 10 shown in FIG. 1 is a crank press having a column (frame) 20, a crankshaft 21, a connecting rod 22, a main slide 24, a sub slide 26, a bolster 27 on a bed 28, and the like.

メインスライド24は、コラム20に設けられたガイド部により直進方向(図1上で上下方向)に往復移動可能に案内されている。   The main slide 24 is guided by a guide portion provided in the column 20 so as to be capable of reciprocating in a straight direction (vertical direction in FIG. 1).

メインスライド24とサブスライド26とは、シリンダ−ピストン機構(油圧シリンダ)を構成しており、メインスライド24は油圧シリンダのシリンダに対応し、サブスライド26は、油圧シリンダのピストンに対応する。サブスライド26は、メインスライド24に対して、メインスライド24が移動する直進方向と同方向に往復移動可能に配設されている。   The main slide 24 and the sub slide 26 constitute a cylinder-piston mechanism (hydraulic cylinder). The main slide 24 corresponds to the cylinder of the hydraulic cylinder, and the sub slide 26 corresponds to the piston of the hydraulic cylinder. The sub-slide 26 is disposed so as to be capable of reciprocating with respect to the main slide 24 in the same direction as the straight direction in which the main slide 24 moves.

クランク軸21に設けられたコンロッド22の先端部は、メインスライド24と連結されている。クランク軸21には、図示しないサーボモータ、減速ギア等を介して回転駆動力が伝達されるようになっており、クランク軸21が回転すると、メインスライド24は、クランク軸21及びコンロッド22を介して加えられる駆動力によりサブスライド26とともに、図1上で上下方向に移動させられる。   The leading end of the connecting rod 22 provided on the crankshaft 21 is connected to the main slide 24. A rotational driving force is transmitted to the crankshaft 21 through a servo motor, a reduction gear, etc. (not shown). When the crankshaft 21 rotates, the main slide 24 passes through the crankshaft 21 and the connecting rod 22. The sub-slide 26 is moved up and down in FIG.

また、油圧シリンダの下降側油圧室25aには、油圧回路9から圧油が供給できるようになっており、油圧回路9から下降側油圧室25aに供給される圧油は、サブスライド26をメインスライド24に対して、相対的に下降させる動力源になる。また、サブスライド26をメインスライド24に対して、相対的に上昇させる動力源は、上昇側油圧室25bにエアタンク7から空気圧を供給することで発生する力や、上型を介して下型から受けるプレス荷重の反力やダイクッション力による上昇させようとする力で賄う。   Further, pressure oil can be supplied from the hydraulic circuit 9 to the lowering hydraulic chamber 25a of the hydraulic cylinder, and the pressure oil supplied from the hydraulic circuit 9 to the lowering hydraulic chamber 25a causes the sub slide 26 to be main. It becomes a power source for lowering relative to the slide 24. The power source for raising the sub-slide 26 relative to the main slide 24 is a force generated by supplying air pressure from the air tank 7 to the ascending-side hydraulic chamber 25b or from the lower die via the upper die. Covered by the force of the press load and die cushion force.

クランク軸21には、クランク軸21の角速度及び角度を検出する角速度検出器14及び角度検出器16が設けられ、メインスライド24とサブスライド26との間には、メインスライド24に対するサブスライド26の相対的な位置を検出する相対位置検出器17が設けられている。尚、角速度検出器14は、角度検出器16から出力される角度信号を微分することにより角度速度信号を取得するものでもよい。   The crankshaft 21 is provided with an angular velocity detector 14 and an angle detector 16 for detecting the angular velocity and angle of the crankshaft 21, and between the main slide 24 and the sub-slide 26, the sub-slide 26 relative to the main slide 24 is provided. A relative position detector 17 for detecting a relative position is provided. The angular velocity detector 14 may acquire the angular velocity signal by differentiating the angle signal output from the angle detector 16.

サブスライド26には上型(ダイ)31aが装着され、ボルスタ27上には下型(パンチ)31bが装着されている。本例における金型31(上型31a、下型31b)は、上に閉じた中空カップ状(絞り形状)の製品の成形用途のものである。   An upper die (die) 31 a is attached to the sub-slide 26, and a lower die (punch) 31 b is attached to the bolster 27. The mold 31 (upper mold 31a, lower mold 31b) in this example is for molding a hollow cup-shaped (drawer-shaped) product closed on top.

上型31aと下型31bとの間には皺押さえ板34があり、皺押さえ板34の下側が複数のクッションピン35を介してクッションパッドで支持され、上側には材料がセットされる(接触する)。皺押さえ板34には、材料の成形中にクッションパッド及びクッションピン35を介してダイクッション力が加えられるようになっている。   Between the upper mold 31a and the lower mold 31b, there is a heel presser plate 34, the lower side of the heel presser plate 34 is supported by a cushion pad via a plurality of cushion pins 35, and a material is set on the upper side (contact) To do). A die cushion force is applied to the eaves pressing plate 34 through cushion pads and cushion pins 35 during molding of the material.

<油圧回路>
プレス機械10に使用される油圧回路9は、主としてアキュムレータ1と、油圧ポンプ/モータ2と、油圧ポンプ/モータ2の回転軸に接続されたサーボモータ3と、パイロット操作チェック弁4と、電磁弁5と、リリーフ弁6とから構成されている。
<Hydraulic circuit>
The hydraulic circuit 9 used in the press machine 10 mainly includes an accumulator 1, a hydraulic pump / motor 2, a servo motor 3 connected to the rotary shaft of the hydraulic pump / motor 2, a pilot operation check valve 4, and an electromagnetic valve 5 and a relief valve 6.

アキュムレータ1は、1〜5kg/cm2程度のガス圧がセットされ、10kg/cm
2以下程度の低圧状態(略一定低圧)の作動油を蓄積し、タンクの役割を果たす。
The accumulator 1 is set at a gas pressure of about 1 to 5 kg / cm 2 and 10 kg / cm 2.
Accumulate hydraulic oil in a low pressure state (substantially constant low pressure) of about 2 or less and play the role of a tank.

油圧ポンプ/モータ2の一方のポートは、パイロット操作チェック弁4を介して油圧シリンダの下降側油圧室25aに接続され、他方のポートはアキュムレータ1に接続されており、油圧ポンプ/モータ2は、サーボモータ3から加えられるトルクと、両ポートに作用する油圧力に応じて、正方向(下降側油圧室25aを加圧する側)、逆方向(下降側油圧室25aから除圧する側)に回転動作する。   One port of the hydraulic pump / motor 2 is connected to the lower hydraulic chamber 25a of the hydraulic cylinder via the pilot operation check valve 4, the other port is connected to the accumulator 1, and the hydraulic pump / motor 2 is Depending on the torque applied from the servo motor 3 and the hydraulic pressure acting on both ports, the motor rotates in the forward direction (the side that pressurizes the descending hydraulic chamber 25a) and in the reverse direction (the side that depressurizes the descending hydraulic chamber 25a). To do.

パイロット操作チェック弁4は、プレス(スライド)1サイクル動作の中で、非加工工程(少なくともスライドストロークの上半分)の領域では、サーボモータ3(+油圧ポンプ/モータ2)の負荷を低減させる為に、サーボモータ3が無負荷状態(トルク0状態)でも下降側油圧室25aの圧力を一定に保持可能にし、サブスライド26をメインスライド24に対して下降端(限)に保持している。パイロット操作用には、一例として、油圧ポンプ/モータ2の下降側油圧室25a側のポートに作用する圧力を用いている。   The pilot operation check valve 4 reduces the load of the servo motor 3 (+ hydraulic pump / motor 2) in the non-working process (at least the upper half of the slide stroke) in one cycle operation of the press (slide). In addition, even when the servo motor 3 is in a no-load state (torque 0 state), the pressure in the lowering hydraulic chamber 25a can be kept constant, and the sub slide 26 is held at the lower end (limit) with respect to the main slide 24. For pilot operation, as an example, pressure acting on a port on the lowering hydraulic chamber 25a side of the hydraulic pump / motor 2 is used.

電磁弁5は、下降側油圧室25aに作用する圧力を強制的に脱圧する役割を果たす。通常時(機能時)には使用せず、保守時(機械解体時前)等に使用する。   The electromagnetic valve 5 plays a role of forcibly releasing the pressure acting on the descending hydraulic chamber 25a. It is not used during normal operation (when functioning) but is used during maintenance (before mechanical disassembly).

リリーフ弁6は、モーションを制御することに伴い正常に発生する圧力とは別に、予期せぬ異常圧力が下降側油圧室25aに作用した場合に、圧油を略一定低圧(アキュムレータ1)側に逃がす役割を果たす。   In addition to the pressure normally generated by controlling the motion, the relief valve 6 causes the pressure oil to move to a substantially constant low pressure (accumulator 1) side when an unexpected abnormal pressure acts on the lowering hydraulic chamber 25a. Play a role of escape.

尚、油圧ポンプ/モータ2の下降側油圧室25a側のポートに作用する圧力、及び油圧ポンプ/モータ2のアキュムレータ1側のポートに作用する圧力は、それぞれ圧力検出器11及び12により検出され、また、サーボモータ3の角速度は角速度検出器13により検出される。   The pressure acting on the port on the lowering side hydraulic chamber 25a side of the hydraulic pump / motor 2 and the pressure acting on the accumulator 1 side port of the hydraulic pump / motor 2 are detected by pressure detectors 11 and 12, respectively. Further, the angular velocity of the servo motor 3 is detected by an angular velocity detector 13.

<プレス機械のサブスライド制御器>
図2は、図1に示したプレス機械10のサブスライドを制御するサブスライド制御器の実施形態を示すブロック図である。
<Sub slide controller for press machine>
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a sub-slide controller that controls the sub-slide of the press machine 10 shown in FIG.

図2に示すように、サブスライド制御器100は、主として相対位置指令器(相対位置指令手段)51、比例制御器52、53、位置制御補償器54、55、相対位置検出器(相対位置検出手段)17、減算器80、81、加算器83、84から構成されている。   As shown in FIG. 2, the sub-slide controller 100 mainly includes a relative position command device (relative position command means) 51, proportional controllers 52 and 53, position control compensators 54 and 55, and a relative position detector (relative position detection). Means) 17, subtracters 80 and 81, and adders 83 and 84.

サブスライド制御器100による制御は、メインスライド24に対するサブスライド26の相対位置指令信号に対して相対位置検出信号を追従させるべく、両者の偏差量に比例制御器52を介して増幅した第1の操作量信号と、サーボモータ3の角速度信号との偏差量に比例制御器53を介して増幅した第2の操作量信号(サーボモータ3のトルク指令信号)に基づいて、サーボモータ3を駆動する形を基本とする。比例制御器52は、相対位置制御を司り、比例制御器53は、動的安定性を確保する(遅れた位相を戻す)作用を司る。   The control by the sub-slide controller 100 is a first method in which a deviation amount between the two is amplified via the proportional controller 52 so that the relative position detection signal follows the relative position command signal of the sub-slide 26 with respect to the main slide 24. The servo motor 3 is driven based on a second operation amount signal (a torque command signal of the servo motor 3) amplified via the proportional controller 53 to the deviation amount between the operation amount signal and the angular velocity signal of the servo motor 3. Based on shape. The proportional controller 52 is responsible for relative position control, and the proportional controller 53 is responsible for ensuring dynamic stability (returning the delayed phase).

位置制御補償器54、55は、本発明を実現する為に絶対必要なものでは無く、制御性を向上させる為に設けることが望ましいものである。位置制御補償器54は、油圧シリンダの下降側油圧室25aに作用する油圧による力や重力によるアンバランスな力を補正するもの、位置制御補償器55は、制御系に外部から作用した力(例えば、成形力)による影響を軽減させるものである。   The position control compensators 54 and 55 are not absolutely necessary for realizing the present invention, and are desirably provided for improving controllability. The position control compensator 54 corrects the force due to the hydraulic pressure acting on the lower hydraulic chamber 25a of the hydraulic cylinder and the unbalanced force due to gravity, and the position control compensator 55 is a force (for example, a force acting on the control system from the outside). , Molding force) is reduced.

次に、サブスライド制御器100について具体的に説明する。   Next, the sub slide controller 100 will be specifically described.

相対位置指令器51は、プレス周期内の所定の期間、サブスライド26を振動させる為の相対位置指令信号を減算器80に出力する。尚、サブスライド26(上型31a)の振動条件(振動の周波数、振動幅)は、相対位置指令器51から出力される相対位置指令信号の周波数及び振幅により制御することができる。   The relative position commander 51 outputs a relative position command signal for vibrating the sub-slide 26 to the subtractor 80 for a predetermined period within the press cycle. The vibration conditions (vibration frequency and vibration width) of the sub-slide 26 (upper mold 31a) can be controlled by the frequency and amplitude of the relative position command signal output from the relative position command device 51.

減算器80の他の入力には、相対位置検出器17からメインスライド24に対するサブスライド26の相対位置を示す相対位置検出信号が加えられており、減算器80は、2入力の偏差(相対位置指令信号から相対位置検出信号を減算した偏差信号)を求め、この偏差信号を比例制御器52に出力する。比例制御器52は入力する偏差信号を増幅し、第1の操作量信号として減算器81に出力する。   The relative position detection signal indicating the relative position of the sub-slide 26 with respect to the main slide 24 is added from the relative position detector 17 to the other input of the subtractor 80. A deviation signal obtained by subtracting the relative position detection signal from the command signal is obtained, and this deviation signal is output to the proportional controller 52. The proportional controller 52 amplifies the input deviation signal and outputs it to the subtractor 81 as a first manipulated variable signal.

減算器81の他の入力には、角速度検出器13からサーボモータ3の角速度を示す角速度信号が加えられており、減算器81は、第1の操作量信号と角速度信号との偏差を求め、この偏差信号を比例制御器53に出力する。比例制御器53は入力信号を増幅し、第2の操作量信号として加算器83に出力する。   An angular velocity signal indicating the angular velocity of the servo motor 3 is added from the angular velocity detector 13 to the other input of the subtractor 81, and the subtractor 81 obtains a deviation between the first operation amount signal and the angular velocity signal, This deviation signal is output to the proportional controller 53. The proportional controller 53 amplifies the input signal and outputs it to the adder 83 as a second manipulated variable signal.

加算器83の他の入力には、位置制御補償器55からサーボモータ3の角速度信号と第2の操作量信号とに基づいて生成されたフィードフォワード信号が加えられており、加算器83は、2入力信号を加算した信号を加算器84に出力する。加算器84の他の入力には、位置制御補償器54から圧力検出器11により検出された下降側油圧室25aの圧力に対応するフィードフォワード信号が加えられており、加算器84は、2入力信号を加算した信号をサーボモータ3のトルク指令信号としてサーボアンプ61に出力する。   A feedforward signal generated from the position control compensator 55 based on the angular velocity signal of the servo motor 3 and the second manipulated variable signal is added to the other input of the adder 83. A signal obtained by adding the two input signals is output to the adder 84. A feedforward signal corresponding to the pressure of the descending hydraulic chamber 25a detected by the pressure detector 11 from the position control compensator 54 is added to the other input of the adder 84, and the adder 84 has two inputs. A signal obtained by adding the signals is output to the servo amplifier 61 as a torque command signal for the servo motor 3.

サブスライド制御器100は、上記のようにしてサーボモータ3のトルクを制御する為のトルク指令信号を演算し、この演算したトルク指令信号をサーボアンプ61を介してサーボモータ3に出力し、サーボモータ3により駆動される油圧ポンプ/モータ2を介して油圧シリンダを駆動し、サブスライド26の相対位置が相対位置指令に追従するように制御する。   The sub-slide controller 100 calculates a torque command signal for controlling the torque of the servo motor 3 as described above, and outputs the calculated torque command signal to the servo motor 3 via the servo amplifier 61. The hydraulic cylinder is driven via the hydraulic pump / motor 2 driven by the motor 3 so that the relative position of the sub-slide 26 follows the relative position command.

尚、プレス成形後に油圧シリンダの下降側油圧室25aの圧力を減圧する場合、油圧ポンプ/モータ2に発生する回転軸トルクがサーボモータ3の駆動トルクを上回り、油圧ポンプ/モータ2は、油圧モータとして作用し、サーボモータ3を回転(回生作用)させる。このサーボモータ3の回生作用によって発電された電力は、サーボアンプ61、及び電力回生機能付き直流電源63を介して交流電源62に回生される。   When the pressure in the lower hydraulic chamber 25a of the hydraulic cylinder is reduced after press molding, the rotational shaft torque generated in the hydraulic pump / motor 2 exceeds the drive torque of the servo motor 3, and the hydraulic pump / motor 2 The servo motor 3 is rotated (regenerative action). The electric power generated by the regenerative action of the servo motor 3 is regenerated to the AC power source 62 via the servo amplifier 61 and the DC power source 63 with a power regeneration function.

[振動の実験]
図3は、上型(ダイ)31a,下型(パンチ)31bにより材料を成形(絞り加工)する様子を示す図であり、図3(a)は絞り加工中の状態を示し、図3(b)は絞り加工された中空カップ状の製品30を示している。尚、図3(b)上で、30aはフランジ部,30bは円筒部、30cは底部である。
[Vibration experiment]
FIG. 3 is a view showing a state in which a material is formed (drawing) by an upper die (die) 31a and a lower die (punch) 31b. FIG. 3 (a) shows a state during drawing, and FIG. b) shows a hollow cup-shaped product 30 that has been drawn. In FIG. 3B, 30a is a flange portion, 30b is a cylindrical portion, and 30c is a bottom portion.

図3(a)に示すように上型31aを下降方向に移動させ、ボルスタ27上に固定された下型31bとの間で材料32に成形力を加える。絞り加工の進行に伴い、材料32のフランジ部に皺押さえ板34を介してダイクッション力を加え、これによりフランジ部に作用する円周方向の圧縮力により発生する皺を防いでいる。   As shown in FIG. 3A, the upper die 31 a is moved in the downward direction, and a molding force is applied to the material 32 between the lower die 31 b fixed on the bolster 27. As the drawing process proceeds, a die cushion force is applied to the flange portion of the material 32 via the flange pressing plate 34, thereby preventing wrinkles generated by the circumferential compressive force acting on the flange portion.

上記のような絞り加工を行う場合において、上型31aに様々な振動を付与する振動の実験を行った。   In the case of performing the drawing process as described above, vibration experiments for applying various vibrations to the upper mold 31a were performed.

<共通の加工条件>
プレス・スライド(メインスライド): 5spm(ストローク数/分)
振動付与位置(mm): 下死点上50〜5.5
ダイクッション:
ダイクッションストローク: 下死点上78mmから
[変圧設定] 下死点上スライド位置(mm):78〜35, 35〜20, 20 〜5
ダイクッション荷重(kN) : 160, 160〜50, 50〜40
[材料] 材質 :SUS304
厚さ : 1mm
直径 :300mm
[金型] 絞り径:150mm
絞り率:50%
<実験波形・概要>
以下、運転動条件(1)、(2)毎に行った絞り加工の実験結果を示す。
<Common processing conditions>
Press slide (main slide): 5 spm (strokes / minute)
Vibration application position (mm): 50 to 5.5 above bottom dead center
Die cushion:
Die cushion stroke: From 78mm above the bottom dead center [transformation setting] Slide position above the bottom dead center (mm): 78 ~ 35, 35 ~ 20, 20 ~ 5
Die cushion load (kN): 160, 160-50, 50-40
[Material] Material: SUS304
Thickness: 1mm
Diameter: 300mm
[Mold] Diaphragm diameter: 150mm
Aperture ratio: 50%
<Experimental waveform and outline>
Hereinafter, the experimental results of the drawing process performed for each of the operating conditions (1) and (2) will be shown.

[運転条件(1)]
クランク軸21を一定角速度で回転させてメインスライド24を通常動作させ、サーボダイクッションを効果的に使用して(ダイクッション力を、効果的に変圧させて)、成形した場合
[運転条件(2)]
運転条件(1)にプラスして、サブスライド26をメインスライド24に対して、20Hz、振動幅(全振幅)0.2mmで振動させた場合
図4(a)〜(c)は、それぞれ運転条件(1)でプレス機械10を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、プレス荷重及びサブスライド相対位置を示す波形図であり、図5(a)〜(c)は、それぞれ運転条件(2)でプレス機械10を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、プレス荷重及びサブスライド相対位置を示す波形図である。
[Operating conditions (1)]
When the main slide 24 is normally operated by rotating the crankshaft 21 at a constant angular velocity and the servo die cushion is effectively used (the die cushion force is effectively transformed). ]]
In addition to the operating condition (1), the sub-slide 26 is vibrated with respect to the main slide 24 at 20 Hz and a vibration width (total amplitude) of 0.2 mm. FIGS. FIG. 5 is a waveform diagram showing a sub-slide position, a press load, and a sub-slide relative position in the drawing process when the press machine 10 is operated under the condition (1). FIGS. It is a wave form diagram which shows the sub slide position, press load, and sub slide relative position in the drawing process at the time of operating the press machine 10 in 2).

本例(実験)は、前述したように材質SUS304、厚さ1mm、絞り率50%と、比較的困難な絞り条件における実験例である。   In this example (experiment), as described above, the material is SUS304, the thickness is 1 mm, and the drawing rate is 50%.

運転動条件(1),(2)共に、クランク式のプレス機械において、一定のストローク数/分(5spm)で成形している。また、共に、サーボダイクッション装置を使用しており、絞り加工進捗(ストローク)に応じて、ダイクッション力を変圧(降圧)させ、絞り性を向上させている。   Both the operating conditions (1) and (2) are formed at a constant number of strokes / minute (5 spm) in a crank press. In addition, both use a servo die cushion device, and the die cushion force is transformed (decreased) in accordance with the drawing process progress (stroke) to improve the drawability.

それでも、基本的な絞り条件が困難である為、運転条件(1)の場合には、図4に示すように絞り加工の終盤で材料に亀裂が生じた。プレス荷重を示す波形図(b)において、荷重が急激に減少している部分が、材料が破断した瞬間を示している。また、その時、サブスライド位置を示す波形図(a)やサブスライド相対位置を示す波形図(c)にも大きな変化が示されているが、これらは、材料が破断したことにより発生した大きな加速度により、瞬間的に各検出器の出力信号に異常を来たした為に生じたものである。   Nevertheless, since the basic drawing conditions are difficult, in the case of the operating condition (1), cracks occurred in the material at the end of drawing as shown in FIG. In the waveform diagram (b) showing the press load, the portion where the load is abruptly reduced indicates the moment when the material breaks. At that time, a large change is also shown in the waveform diagram (a) indicating the sub-slide position and the waveform diagram (c) indicating the relative position of the sub-slide, and these are the large accelerations generated by the fracture of the material. This is because the output signal of each detector instantaneously becomes abnormal.

そこで、運転条件を、運転条件(1)から運転条件(2)に変更した。運転条件(2)は、サブスライド26を振動させない運転条件(1)と比較して、サブスライド26をメインスライド24に対して、振動数20Hz、振動幅0.2mm(振幅0.1mm)で振動させる点で相違する。   Therefore, the operating condition was changed from the operating condition (1) to the operating condition (2). In the operating condition (2), the sub-slide 26 has a vibration frequency of 20 Hz and a vibration width of 0.2 mm (amplitude 0.1 mm) compared to the operating condition (1) in which the sub-slide 26 is not vibrated. It differs in that it vibrates.

この運転条件(2)により金型−材料間の摩擦を低減することができ、材料に亀裂を生じさせることなく、一連の絞り加工を行うことができた。   With this operating condition (2), the friction between the mold and the material could be reduced, and a series of drawing processes could be performed without causing cracks in the material.

即ち、運転条件(2)の場合、絞り加工を可能にする要因として、スライドの振動によってもたらされる金型と材料との摩擦低減作用が挙げられる。   That is, in the case of the operating condition (2), the factor that enables the drawing process is a friction reducing action between the mold and the material caused by the vibration of the slide.

実験では、円板形状の材料を深絞りし、図3(b)に示すようにフランジ部30a、円筒部30b、底部30cからなる形状に成形している。   In the experiment, a disk-shaped material is deep-drawn and formed into a shape including a flange portion 30a, a cylindrical portion 30b, and a bottom portion 30c as shown in FIG.

絞り加工が開始されると、加工終了時に底部となる材料中央部がパンチ先端に押される(図3(b))。加工の進行とともにフランジ部は放射方向に引張りを受けるとともに円周方向に圧縮を受け、板厚を増す。円筒部には、パンチに押された底部に引っ張られることにより起きるフランジ部からの材料の塑性流動によって材料が供給される。   When the drawing process is started, the center part of the material that becomes the bottom at the end of the process is pushed to the tip of the punch (FIG. 3B). As the processing progresses, the flange portion is pulled in the radial direction and compressed in the circumferential direction to increase the plate thickness. The material is supplied to the cylindrical portion by plastic flow of the material from the flange portion which is caused by being pulled by the bottom portion pressed by the punch.

そして、パンチの半径部と円柱部の境界部(パンチ先端外周部)において、材料に最も高い引張り応力が生じ、材料の板厚も薄くなる。   Then, the highest tensile stress is generated in the material at the boundary portion between the radius portion of the punch and the cylindrical portion (outer peripheral portion of the punch tip), and the plate thickness of the material is also reduced.

材料と金型との摩擦は、絞り加工における塑性流動の阻害要因であり、前記パンチの半径部と円柱部の境界部における材料破断の原因となる。   The friction between the material and the mold is a factor that hinders plastic flow in the drawing process, and causes material breakage at the boundary between the radius portion and the cylindrical portion of the punch.

運転条件(1)においては、絞り加工の進行に伴い円周方向に圧縮を受け、板厚を増すフランジ部の皺の発生を抑えつつ、フランジ部から円筒部への材料の塑性流動を妨げないようにダイクッション力(フランジ部に対するしわ押え力)の調整を試みても前記境界部の破断は避けられなかった。   In the operating condition (1), the material is compressed in the circumferential direction as the drawing process proceeds, and the plastic flow of the material from the flange portion to the cylindrical portion is not hindered while suppressing generation of wrinkles in the flange portion that increases the plate thickness. Thus, even when an attempt was made to adjust the die cushion force (wrinkle pressing force against the flange portion), breakage of the boundary portion was inevitable.

しかし、運転条件(2)で加工することにより、材料と金型との摩擦力が低減され、材料の塑性流動が促進され、破断することなく絞り加工を行うことができた。   However, by processing under the operating condition (2), the frictional force between the material and the mold was reduced, the plastic flow of the material was promoted, and the drawing could be performed without breaking.

次に、以下に示す運転動条件(3)〜(5)毎に行った絞り加工の実験結果を示す。   Next, experimental results of drawing processing performed for each of the following operating conditions (3) to (5) are shown.

[運転条件(3)]
前述した運転条件(1)にプラスして、サブスライド26をメインスライド24に対して、振動数3Hz、振動幅(全振幅)4.1mmで振動させた場合
[運転条件(4)]
運転条件(1)にプラスして、サブスライド26をメインスライド24に対して、振動数5Hz、振動幅(全振幅)2.0mmで振動させた場合
[運転条件(5)]
運転条件(1)にプラスして、サブスライド26をメインスライド24に対して、5Hz、振動幅(全振幅)2.5mmで振動させた場合
運転条件(3)〜(5)は、前述した運転条件(2)に比べて、サブスライド26の振動数が低く、振動幅が大きくなる特殊な条件となっている。
[Operating conditions (3)]
In addition to the operating condition (1) described above, when the sub-slide 26 is vibrated with respect to the main slide 24 at a vibration frequency of 3 Hz and a vibration width (total amplitude) of 4.1 mm [Operating condition (4)].
In addition to the operating condition (1), when the sub-slide 26 is vibrated with respect to the main slide 24 at a vibration frequency of 5 Hz and a vibration width (total amplitude) of 2.0 mm [Operating condition (5)]
In addition to the operating condition (1), the sub-slide 26 is vibrated with respect to the main slide 24 at 5 Hz with a vibration width (total amplitude) of 2.5 mm. The operating conditions (3) to (5) are described above. Compared with the operating condition (2), the sub-slide 26 has a low frequency and a large vibration width.

図6(a)〜(d)は、それぞれ運転条件(3)でプレス機械10を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図である。   6A to 6D show the sub-slide position, the sub-slide relative position, the sub-slide speed, and the press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine 10 is operated under the operating condition (3). FIG.

運転条件(3)は、運転条件(2)に比べて特殊な制御によって、大きな振動幅を確保し、かつ、サブスライド速度が反転しない(0より大きくならない)ように、サブスライド26の上昇速度や下降速度、速度変更タイミングを制御した条件である。   The operating condition (3) is a special control compared to the operating condition (2), and the ascending speed of the sub-slide 26 is ensured by ensuring a large vibration width and the sub-sliding speed does not reverse (does not become greater than 0). It is a condition that controls the descent speed and the speed change timing.

運転条件(3)によるサブスライド26の振動は、サブスライド26の速度が0以上にならず(逆転せず)(図6(c)参照)、これにより材料に部分的に作用する応力を低減することができ、材料に亀裂を生じさせることなく、一連の絞り加工を行うことができた。   The vibration of the sub-slide 26 due to the operating condition (3) does not cause the speed of the sub-slide 26 to become 0 or more (not reverse) (see FIG. 6C), thereby reducing the stress partially acting on the material. A series of drawing processes could be performed without cracking the material.

図7(a)〜(d)は、それぞれ運転条件(4)でプレス機械10を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図である。   7A to 7D show the sub-slide position, sub-slide relative position, sub-slide speed, and press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine 10 is operated under the operating condition (4). FIG.

運転条件(4)は、運転条件(3)に比べてサブスライド26の振動数が大きくなり、一方、振動幅が小さくなっている。   In the operation condition (4), the vibration frequency of the sub-slide 26 is larger than that in the operation condition (3), while the vibration width is smaller.

運転条件(4)の場合も、サブスライド26の速度が0以上にならず(図7(c)参照)、これにより材料に部分的に作用する応力を低減することができ、材料に亀裂を生じさせることなく、一連の絞り加工を行うことができた。   Even in the case of the operating condition (4), the speed of the sub-slide 26 does not become 0 or more (see FIG. 7C), which can reduce the stress partially acting on the material, and crack the material. A series of drawing processes could be performed without causing them.

図8(a)〜(d)は、それぞれ運転条件(5)でプレス機械10を運転した場合の絞り加工過程におけるサブスライド位置、サブスライド相対位置、サブスライド速度、及びプレス荷重(サブスライド負荷)を示す波形図である。   FIGS. 8A to 8D show the sub-slide position, sub-slide relative position, sub-slide speed, and press load (sub-slide load) in the drawing process when the press machine 10 is operated under the operating condition (5). FIG.

運転条件(5)は、運転条件(4)に比べてサブスライド26の振動幅が、2.0mmから2.5mmに変更されている。   In the operating condition (5), the vibration width of the sub-slide 26 is changed from 2.0 mm to 2.5 mm compared to the operating condition (4).

運転条件(5)の場合、運転条件(4)に比べてサブスライド26の振動幅が大きくなった結果、サブスライド26の速度が絞り加工の終盤で反転し(0を越え)(図8(c)参照)、絞り成形は失敗(成形中、終盤に材料が破断)した。プレス荷重を示す波形図(d)において、荷重が急激に減少している部分が、材料が破断した瞬間を示している。また、その時、サブスライド位置を示す波形図(a)やサブスライド相対位置を示す波形図(b)やサブスライド速度を示す波形図(c)にも大きな変化が示されているが、これらは、材料が破断したことにより発生した大きな加速度により、瞬間的に各検出器の出力信号に異常を来たした為に生じたものである。   In the case of the operation condition (5), the vibration width of the sub-slide 26 is larger than that in the operation condition (4). As a result, the speed of the sub-slide 26 is reversed (exceeds 0) at the final stage of drawing (see FIG. c)), and drawing failed (the material broke at the end during molding). In the waveform diagram (d) showing the press load, the portion where the load is abruptly reduced indicates the moment when the material breaks. At that time, the waveform diagram (a) showing the sub-slide position, the waveform diagram (b) showing the sub-slide relative position, and the waveform diagram (c) showing the sub-slide speed also show significant changes. This is because the output signal of each detector instantaneously becomes abnormal due to the large acceleration generated by the material breaking.

運転条件(3)、(4)の場合は、上型が時間の経過に対し階段状に下降する際(図6(a)、図7(a))、下降をほぼ停止した、あるいは緩和した時間に起きる材料の部分応力緩和作用が、破断の起きやすい前記境界部の材料に発生する応力を低下させ、限界絞り率を大きくする。   In the case of the operating conditions (3) and (4), when the upper mold descends stepwise over time (FIGS. 6 (a) and 7 (a)), the descending is almost stopped or relaxed. The partial stress relaxation effect of the material that occurs over time reduces the stress generated in the material at the boundary where breakage easily occurs, and increases the limit drawing ratio.

但し、運転条件(5)のように、サブスライド26が成形途中で上昇(速度が反転)すると(図8(c))、絞り加工が失敗する。   However, if the sub-slide 26 rises (speed reverses) during the molding as shown in the operating condition (5) (FIG. 8C), the drawing process fails.

パンチを下型にセットし、ダイを上型にセットし、ダイクッションによる皺押え力で材料フランジ部をダイに押付けている状態を考える。   Consider a state where the punch is set on the lower die, the die is set on the upper die, and the material flange is pressed against the die by the pressing force of the die cushion.

加工途中で、メインスライド24に対するサブスライド26の振動による上昇速度がメインスライド24の下降速度を上回ると、その合算速度によりメインスライド24が下降中であるにも関わらず、サブスライド26(上型)は、下型に対して上昇することになる。   If the ascending speed due to the vibration of the sub-slide 26 with respect to the main slide 24 exceeds the descending speed of the main slide 24 during the processing, the sub-slide 26 (upper die) is used even though the main slide 24 is descending due to the combined speed. ) Will rise against the lower mold.

そうすると、フランジ部はダイクッション力(皺押え力)でダイに押付けられているので、サブスライド26と共に上昇する。即ち、材料は下型に取り付けられたパンチから抜ける方向に移動する。   Then, since the flange portion is pressed against the die by the die cushion force (ie, pressing force), the flange portion is lifted together with the sub slide 26. That is, the material moves in the direction of coming out of the punch attached to the lower mold.

パンチが材料から抜け出す方向へ移動する際、パンチ側面と材料円筒部内面との間に作用する摩擦力は、材料円筒面に対し絞り加工に伴う円筒部の材料の塑性流動方向とは逆の方向に作用することになる。   When the punch moves away from the material, the frictional force acting between the side surface of the punch and the inner surface of the material cylindrical portion is the direction opposite to the plastic flow direction of the material of the cylindrical portion during drawing with respect to the material cylindrical surface. Will act.

このようにパンチ側面と材料円筒部内面との間に作用する摩擦力の向きの反転が起きると、前記境界部への材料の流動が阻害され加工途中で破断が起こる。   Thus, when the direction of the frictional force acting between the side surface of the punch and the inner surface of the material cylindrical portion is reversed, the flow of the material to the boundary portion is hindered and breakage occurs during the processing.

以上の運転条件(1)〜(5)による実験結果は、一部の実験結果であるが、運転条件(サブスライド26の振動条件(振動の周波数、振動幅))を変更して、多数の振動の実験を行った。   Although the experimental results under the above operating conditions (1) to (5) are a part of the experimental results, the operating conditions (vibration conditions (vibration frequency, vibration width) of the sub-slide 26) are changed, and a large number A vibration experiment was conducted.

図9は、絞り加工の実験結果に基づく、材料が破断せずに完了した場合のサブスライドの振動数−振動幅の相関結果を示すグラフである。   FIG. 9 is a graph showing the correlation result of the vibration frequency-vibration width of the sub-slide when the material is completed without breaking based on the experimental results of drawing.

図9に示すように、絞り加工が成功した領域Aは、サブスライドの振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となる領域であり、絞り加工が成功した他の領域Bは、サブスライドの振動の周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ振動幅が0.04mm以上、サブスライドの成形中の速度の方向が反転させない値以下となる領域である。   As shown in FIG. 9, the area A where the drawing process has been successful is an area where the vibration frequency of the sub-slide is 9 Hz to 33.3 Hz and the vibration width is 0.05 mm to 0.5 mm. In other region B where processing was successful, the vibration frequency of the sub-slide is 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, the vibration width is 0.04 mm or more, and a value that does not reverse the direction of the speed during molding of the sub-slide. This is the area.

即ち、周波数が比較的高い領域Aは、金型−材料間の摩擦低減作用により絞り加工が成功したと考えられ、周波数が比較的低い領域Bは、材料に部分的に作用する応力を緩和させる部分応力緩和作用により絞り加工が成功したと考えられる。   That is, the region A having a relatively high frequency is considered to have been successfully drawn by a friction reducing action between the mold and the material, and the region B having a relatively low frequency relieves a stress partially acting on the material. It is considered that the drawing process was successful due to the partial stress relaxation action.

したがって、図9に示す領域A又はB内の振動条件を満たすようにサブスライドを振動させることにより、比較的困難なプレス成形の条件下であっても良好なプレス成形を行うことができる。   Therefore, by oscillating the sub-slide so as to satisfy the vibration condition in the region A or B shown in FIG. 9, good press molding can be performed even under relatively difficult press molding conditions.

[相対位置指令器51の他の実施形態]
図10は、図2に示した相対位置指令器51の他の実施形態を示すブロック図である。
[Other Embodiments of Relative Position Commander 51]
FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the relative position commander 51 shown in FIG.

図10に示す相対位置指令器51aは、位置指令器511、振動指令器512、及び加算器513から構成されている。   A relative position commander 51a shown in FIG. 10 includes a position commander 511, a vibration commander 512, and an adder 513.

位置指令器511は、クランク角度により設定された所定の期間、メインスライド24を基準にしたサブスライド26の位置を示す位置指令信号を出力するものであり、実質的にメインスライド24のスライドモーションを制御する為の位置指令信号を出力する。   The position commander 511 outputs a position command signal indicating the position of the sub-slide 26 with respect to the main slide 24 for a predetermined period set by the crank angle. Outputs a position command signal for control.

クランク軸やリンク機構でスライドを駆動するプレス機械は、スライドの可変速応性が低く、特にフライホイールを有するものは、スライドを変速制御ができないが、位置指令器511から上記位置指令信号を出力し、この位置指令信号に基づいてサブスライド26の相対位置を制御することにより、上型が装着されるサブスライド26のスライドモーションを制御することができる。これにより、例えば、成形中のサブスライド26の下降速度を一定にしたり、下死点でサブスライド26を一定時間停止させるようなスライドモーションとすることができる。   A press machine that drives a slide with a crankshaft or a link mechanism has a low variable speed response of the slide, and in particular, a machine having a flywheel cannot control the speed of the slide, but outputs the position command signal from the position commander 511. By controlling the relative position of the sub-slide 26 based on this position command signal, the slide motion of the sub-slide 26 to which the upper mold is attached can be controlled. Thereby, for example, it is possible to achieve a slide motion in which the descending speed of the sub-slide 26 during molding is made constant or the sub-slide 26 is stopped at a bottom dead center for a certain period of time.

振動指令器512は、図2に示した相対位置指令器51と同様に、クランク角度により設定された所定の期間、サブスライド26の振動の周波数及び振動幅を示す振動指令信号を出力する。   Similar to the relative position commander 51 shown in FIG. 2, the vibration command unit 512 outputs a vibration command signal indicating the frequency and width of vibration of the sub-slide 26 for a predetermined period set by the crank angle.

加算器513は、位置指令器511から加えられる位置指令信号と、振動指令器512から加えられる振動指令信号とを加算し、加算した信号を最終的なサブスライド26に対する相対位置指令信号として出力する。   The adder 513 adds the position command signal applied from the position commander 511 and the vibration command signal applied from the vibration commander 512, and outputs the added signal as a relative position command signal for the final sub-slide 26. .

[その他]
本発明は、クランクプレスに限らず、他の機械式プレス、油圧式プレス等のプレス機械にも適用できる。また、メインスライドとサブスライドとにより構成されたシリンダ−ピストン機構の作動液として油を使用した場合について説明したが、これに限らず、水やその他の液体を使用してもよい。更に、本発明は複数のコンロッドにより1つのメインスライドを駆動するプレス機械等にも適用できる。
[Others]
The present invention can be applied not only to a crank press but also to other press machines such as a mechanical press and a hydraulic press. Moreover, although the case where oil was used as a working fluid of the cylinder-piston mechanism comprised by the main slide and the sub slide was demonstrated, not only this but water and other liquids may be used. Furthermore, the present invention can be applied to a press machine or the like that drives one main slide by a plurality of connecting rods.

また、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。   Moreover, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

2…油圧ポンプ/モータ、3…サーボモータ、9…油圧回路、10…プレス機械、11、12…圧力検出器、13、14…角速度検出器、16…角度検出器、17…相対位置検出器、21…クランク軸、22…コンロッド、24…メインスライド、25a…下降側油圧室、26…サブスライド、31…金型、31a…上型、31b…下型、34…皺押さえ板、51、51a…相対位置指令器、52…比例制御器、54、55…位置制御補償器、100…サブスライド制御器、511…位置指令器、512…振動指令器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Hydraulic pump / motor, 3 ... Servo motor, 9 ... Hydraulic circuit, 10 ... Press machine, 11, 12 ... Pressure detector, 13, 14 ... Angular velocity detector, 16 ... Angle detector, 17 ... Relative position detector , 21 ... crankshaft, 22 ... connecting rod, 24 ... main slide, 25a ... descending hydraulic chamber, 26 ... sub-slide, 31 ... mold, 31a ... upper mold, 31b ... lower mold, 34 ... saddle pressing plate, 51, 51a ... Relative position commander, 52 ... Proportional controller, 54, 55 ... Position control compensator, 100 ... Sub-slide controller, 511 ... Position commander, 512 ... Vibration commander

Claims (12)

直進方向に往復移動可能に配設されたメインスライドと、
前記メインスライドを往復駆動させるメインスライド駆動手段と、
金型が装着されるサブスライドであって、前記メインスライドと同方向に往復移動可能に配設され、かつ前記メインスライドに加わる加圧力が液圧を介して伝達されるサブスライドと、
前記メインスライドに対して前記サブスライドを相対的に往復駆動させるサブスライド駆動手段であって、前記液圧の圧力を変化させることにより前記サブスライドを前記メインスライドと同方向に往復駆動させるサブスライド駆動手段と、
前記サブスライドが振動するように前記サブスライド駆動手段を制御する加振制御手段と、を備え、
前記メインスライド駆動手段と前記サブスライド駆動手段との協働により材料を成形するプレス機械。
A main slide arranged to be able to reciprocate in a straight direction;
Main slide drive means for reciprocating the main slide;
A sub-slide on which a mold is mounted, the sub-slide being arranged so as to be reciprocally movable in the same direction as the main slide, and a pressure applied to the main slide being transmitted via hydraulic pressure;
Sub-slide drive means for reciprocally driving the sub-slide relative to the main slide, wherein the sub-slide is reciprocated in the same direction as the main slide by changing the hydraulic pressure. Driving means;
Vibration control means for controlling the sub-slide drive means so that the sub-slide vibrates,
A press machine for forming a material by cooperation of the main slide driving means and the sub slide driving means.
前記加振制御手段は、前記サブスライドの振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御する請求項1に記載のプレス機械。   The vibration control means controls the sub-slide driving means so that the vibration frequency of the sub-slide is 9 Hz or more and 33.3 Hz or less, and the vibration width of the sub-slide is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. The press machine according to claim 1. 前記加振制御手段は、前記サブスライドの振動の周波数が11.6Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御し、又は前記サブスライドの振動の周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.04mm以上、前記サブスライドの成形中の速度の方向を反転させない値以下となるように前記サブスライド駆動手段を制御する請求項1に記載のプレス機械。   The vibration control means includes a sub-slide driving means so that a vibration frequency of the sub-slide is 11.6 Hz to 33.3 Hz and a vibration width of the sub-slide is 0.05 mm to 0.5 mm. Or the vibration frequency of the sub-slide is 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, and the vibration width of the sub-slide is 0.04 mm or more, the value that does not reverse the direction of the speed during molding of the sub-slide The press machine according to claim 1, wherein the sub-slide driving unit is controlled so as to satisfy the following conditions. 前記加振制御手段は、前記メインスライドに対する前記サブスライドの相対的な位置を示す相対位置指令信号を出力する相対位置指令手段と、前記メインスライドに対する前記サブスライドの相対的な位置を検出し、検出した相対的な位置を示す相対位置検出信号を出力する相対位置検出手段とを備え、前記相対位置指令手段から出力された相対位置指令信号と前記相対位置検出手段から出力される相対位置検出信号とに基づいて前記サブスライド駆動手段を制御する請求項1から3のいずれか1項に記載のプレス機械。   The vibration control means detects a relative position command means for outputting a relative position command signal indicating a relative position of the sub slide with respect to the main slide, and detects a relative position of the sub slide with respect to the main slide, Relative position detection means for outputting a relative position detection signal indicating the detected relative position, and a relative position command signal output from the relative position command means and a relative position detection signal output from the relative position detection means. The press machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the sub-slide driving means is controlled based on the following. 前記メインスライドを基準にした前記サブスライドの位置を示す位置指令信号を出力する位置指令器と、前記サブスライドの振動の周波数及び振動幅を示す振動指令信号を出力する振動指令器と、を備え、
前記相対位置指令手段は、前記位置指令器から出力される位置指令信号に、前記振動指令器から出力される振動指令信号を加算して前記相対位置指令信号を出力する請求項4に記載のプレス機械。
A position command device that outputs a position command signal indicating the position of the sub-slide relative to the main slide, and a vibration command device that outputs a vibration command signal indicating the frequency and width of vibration of the sub-slide. ,
The press according to claim 4, wherein the relative position command means adds the vibration command signal output from the vibration command device to the position command signal output from the position command device and outputs the relative position command signal. machine.
前記メインスライドと前記サブスライドとはシリンダ−ピストン機構を構成し、前記メインスライドは、前記シリンダ−ピストン機構のシリンダ及びピストンのうちの一方であり、前記サブスライドは、前記シリンダ−ピストン機構のシリンダ及びピストンのうちの他方である請求項1から5のいずれか1項に記載のプレス機械。   The main slide and the sub slide constitute a cylinder-piston mechanism, the main slide is one of a cylinder and a piston of the cylinder-piston mechanism, and the sub slide is a cylinder of the cylinder-piston mechanism. The press machine according to claim 1, which is the other of the piston and the piston. 前記サブスライド駆動手段は、サーボモータと、該サーボモータにより駆動され、前記シリンダ−ピストン機構の液圧室に圧液を供給する液圧ポンプ/モータとを有する請求項6に記載のプレス機械。   The press machine according to claim 6, wherein the sub-slide driving means includes a servo motor and a hydraulic pump / motor that is driven by the servo motor and supplies pressurized fluid to a hydraulic chamber of the cylinder-piston mechanism. 前記メインスライド駆動手段は、プレス機械のコンロッドを介して前記メインスライドを、少なくとも成形期間連続的に移動させる請求項1から7のいずれか1項に記載のプレス機械。   The press machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the main slide drive means moves the main slide continuously through a connecting rod of the press machine for at least a molding period. 直進方向に往復移動可能に配設されたメインスライドと、金型が装着されるサブスライドであって、前記メインスライドと同方向に往復移動可能に配設されたサブスライドとを有するプレス機械において、
前記メインスライドを直進方向に駆動するとともに、該メインスライドの駆動に連動して前記サブスライドを直進方向に駆動し、少なくとも材料の成形中に前記メインスライドの駆動に連動して加圧される液圧を介して前記サブスライドに加圧力を伝達する工程と、
少なくとも材料の成形中に前記液圧の圧力を周期的に変化させ、前記サブスライドを振動させる工程と、
を含むプレス機械のスライド制御方法。
In a press machine having a main slide disposed so as to be reciprocally movable in a straight direction and a sub-slide on which a mold is mounted, the sub-slide being disposed so as to be reciprocally movable in the same direction as the main slide. ,
A liquid that drives the main slide in the straight direction, drives the sub-slide in the straight direction in conjunction with the drive of the main slide, and is pressurized in conjunction with the drive of the main slide at least during molding of the material. Transmitting a pressing force to the sub-slide via pressure;
Periodically changing the hydraulic pressure during molding of the material, and vibrating the sub-slide;
A slide control method for a press machine.
前記サブスライドの振動は、前記材料と金型との摺動面の摩擦を低減させる振動幅及び周波数になるように設定される請求項9に記載のプレス機械のスライド制御方法。   The slide control method for a press machine according to claim 9, wherein the vibration of the sub-slide is set to have a vibration width and frequency that reduce friction of a sliding surface between the material and the mold. 前記サブスライドの振動は、前記サブスライドの振動の周波数が9Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように設定される請求項10に記載のプレス機械のスライド制御方法。   The vibration of the sub-slide is set such that the vibration frequency of the sub-slide is 9 Hz or more and 33.3 Hz or less, and the vibration width of the sub-slide is 0.05 mm or more and 0.5 mm or less. The slide control method of the press machine as described. 前記サブスライドの振動は、前記サブスライドの振動の周波数が11.6Hz以上33.3Hz以下となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.05mm以上0.5mm以下となるように設定され、又は前記サブスライドの振動の周波数が0.8Hz以上11.6Hz未満となり、かつ前記サブスライドの振動幅が0.04mm以上、前記サブスライドの成形中の速度の方向を反転させない値以下となるように設定される請求項10に記載のプレス機械のスライド制御方法。   The vibration of the sub-slide is set such that the vibration frequency of the sub-slide is 11.6 Hz to 33.3 Hz, and the vibration width of the sub-slide is 0.05 mm to 0.5 mm, or The vibration frequency of the sub-slide is set to 0.8 Hz or more and less than 11.6 Hz, the vibration width of the sub-slide is set to 0.04 mm or more, and a value that does not reverse the direction of speed during molding of the sub-slide. 11. The slide control method for a press machine according to claim 10, wherein:
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