JP2016203245A - Metal mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロードセルを有し、ワークを加圧して成形する金型に関する。 The present invention relates to a mold having a load cell and pressurizing a workpiece for molding.
従来、プレス装置における上型および下型のいずれか一方に圧力センサを設け、被プレス材に印加された圧力を検出するプレス装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a press apparatus that detects a pressure applied to a material to be pressed by providing a pressure sensor on one of an upper mold and a lower mold in the press apparatus (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、圧力センサの受圧面は直に被プレス材と接する面に設けられているため、この受圧面の受圧面積よりも小さい面積の局所の圧力（荷重）を測定することができない、という問題がある。 However, since the pressure receiving surface of the pressure sensor is provided directly on the surface in contact with the pressed material, there is a problem that it is impossible to measure a local pressure (load) having an area smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface. is there.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ワークを加圧して成形するとき、ロードセルの受圧面の受圧面積よりも小さい面積における荷重を測定することができる金型を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and provides a mold capable of measuring a load in an area smaller than a pressure receiving area of a pressure receiving surface of a load cell when a workpiece is pressed and formed. Objective.
上記目的を達成するため、本発明の金型は、ワークを加圧して成形する金型であって、金型本体と、受圧ロッドと、ロードセルと、を有している。
金型本体は、ワークと当接するワーク当接面に、ワークを加圧する加圧方向へ開けた穴を有する。
受圧ロッドは、穴に収容されるとともに、一方側の一端部がワークに当接する位置へ設けられる。
ロードセルは、穴に収容されるとともに、受圧ロッドの他方側の他端部に当接する。
そして、受圧ロッドのうちワークに当接するワーク側端面のワーク当接面積を、ロードセルの受圧面の受圧面積より小さく設定する。
In order to achieve the above object, a mold according to the present invention is a mold for pressurizing a workpiece and has a mold body, a pressure receiving rod, and a load cell.
The mold body has a hole formed in a pressurizing direction for pressurizing the work on a work contact surface that contacts the work.
The pressure receiving rod is accommodated in the hole, and is provided at a position where one end portion on one side contacts the workpiece.
The load cell is accommodated in the hole and abuts on the other end portion on the other side of the pressure receiving rod.
And the workpiece contact area of the workpiece | work side end surface contact | abutted to a workpiece | work among pressure receiving rods is set smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface of a load cell.
よって、受圧ロッドのうちワークに当接するワーク側端面のワーク当接面積が、ロードセルの受圧面の受圧面積より小さく設定された。
即ち、ワークを加圧して成形するとき、受圧ロッドを介して、金型表面の荷重が測定される。
この結果、ワークを加圧して成形するとき、ロードセルの受圧面の受圧面積よりも小さい面積（局所）における荷重を測定することができる。
Therefore, the workpiece contact area of the workpiece side end surface that contacts the workpiece of the pressure receiving rod is set to be smaller than the pressure receiving area of the load receiving surface of the load cell.
That is, when the workpiece is pressed and formed, the load on the mold surface is measured via the pressure receiving rod.
As a result, when the workpiece is pressed and formed, a load in an area (local) smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface of the load cell can be measured.
以下、本発明の金型を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the mold of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の金型が適用される鍛造機の全体図を示している。図２は、上型（金型本体）に有する穴の拡大図を示している。図３は、その穴に収容される受圧ロッド・ロードセル・スペーサの分解斜視図示している。
以下、図１〜図３に基づき、金型が適用される鍛造機の構成を説明する。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows an overall view of a forging machine to which the mold of Example 1 is applied. FIG. 2 shows an enlarged view of a hole in the upper mold (mold body). FIG. 3 is an exploded perspective view of the pressure receiving rod / load cell / spacer accommodated in the hole.
Hereinafter, based on FIGS. 1-3, the structure of the forging machine to which a metal mold | die is applied is demonstrated.
前記鍛造機１は、図１に示すように、可動上枠２と、固定下枠３と、金型４と、を備えている。鍛造機１は、この他に油圧系シリンダやストッパやコントローラ等を備えている。 As shown in FIG. 1, the forging machine 1 includes a movable upper frame 2, a fixed lower frame 3, and a mold 4. In addition, the forging machine 1 includes a hydraulic cylinder, a stopper, a controller, and the like.
前記可動上枠２は、図１の矢印Ａ方向（加圧方向）に上下動作する。 The movable upper frame 2 moves up and down in the direction of arrow A (pressure direction) in FIG.
前記固定下枠３は、図１に示すように、鍛造機基枠１１に固定されている。 The fixed lower frame 3 is fixed to a forging machine base frame 11 as shown in FIG.
前記金型４は、上型４１（金型本体）と、下型４２と、を備えている。この金型４は、ワーク５（試験片）を加圧して成形するものである。例えば、金型４は、無段変速機（CVT）の固定プーリの型である。 The mold 4 includes an upper mold 41 (mold body) and a lower mold 42. The mold 4 is formed by pressurizing the workpiece 5 (test piece). For example, the mold 4 is a fixed pulley mold of a continuously variable transmission (CVT).
前記上型４１は、図１に示すように、可動上枠２に取り付けられている。この上型４１は、図２に示すように、穴６を有している。 The upper mold 41 is attached to the movable upper frame 2 as shown in FIG. The upper mold 41 has holes 6 as shown in FIG.
前記穴６は、図２に示すように、上型４１がワーク５と当接するワーク当接面４１ａに、ワーク５を加圧する加圧方向へ開けた穴６である。この穴６は、図２に示すように、テーパ状穴部６１と、円柱状穴部６２と、を有している。そのテーパ状穴部６１には、受圧ロッド７が収容される。その円柱状穴部６２には、ロードセル８とスペーサ９が収容される。なお、穴６は、上型４１のうち可動上枠２と当接する上枠当接面４１ｂから、上型４１のワーク当接面４１ａへ、加圧方向に貫通している。 As shown in FIG. 2, the hole 6 is a hole 6 formed in a pressurizing direction for pressurizing the work 5 on a work contact surface 41 a where the upper mold 41 contacts the work 5. As shown in FIG. 2, the hole 6 has a tapered hole portion 61 and a cylindrical hole portion 62. The pressure receiving rod 7 is accommodated in the tapered hole 61. The load cell 8 and the spacer 9 are accommodated in the cylindrical hole 62. Note that the hole 6 penetrates the upper mold 41 from the upper frame contact surface 41b that contacts the movable upper frame 2 to the work contact surface 41a of the upper mold 41 in the pressurizing direction.
前記受圧ロッド７は、図１に示すように、一方側の一端部がワーク５に当接する位置へ設けられ、他方側の他端部がロードセル８に当接する位置へ設けられている。この受圧ロッド７は、図３に示すように、他端部から一端部へ向かって徐々に面積が小さくなるテーパ形状である。この受圧ロッド７は、図３に示すように、受圧ロッド７のワーク５に当接するワーク側端面７１のワーク当接面積を、他端部のロードセル８に当接するロードセル側端面７２のロードセル当接面積より小さく設定している。また、受圧ロッド７は、図３に示すように、ワーク側端面７１のワーク当接面積を、後述するロードセル８の受圧面８１の受圧面積より小さく設定している。なお、受圧ロッド７は、図３に示すように、ロードセル側端面７２のロードセル当接面積を、後述するロードセル８の受圧面８１の受圧面積より小さく設定している。 As shown in FIG. 1, the pressure receiving rod 7 is provided at a position where one end portion on one side abuts against the work 5 and the other end portion on the other side abuts on the load cell 8. As shown in FIG. 3, the pressure receiving rod 7 has a tapered shape in which the area gradually decreases from the other end to the one end. As shown in FIG. 3, the pressure receiving rod 7 has a work cell contact area of the work side end surface 71 that contacts the work 5 of the pressure receiving rod 7, and a load cell contact surface of the load cell side end surface 72 that contacts the load cell 8 at the other end. It is set smaller than the area. Further, as shown in FIG. 3, the pressure receiving rod 7 has a work contact area of the work side end surface 71 set smaller than a pressure receiving area of a pressure receiving surface 81 of the load cell 8 described later. As shown in FIG. 3, the pressure receiving rod 7 has a load cell contact area of the load cell side end surface 72 set smaller than a pressure receiving area of a pressure receiving surface 81 of the load cell 8 described later.
前記ロードセル８は、図１に示すように、受圧ロッド７の他端部に当接している。このロードセル８のうち受圧ロッド７が当接する面がロードセル８の受圧面８１である。ロードセル８のうち受圧ロッド７が当接する面の反対面８２である背面側にスペーサ９が当接している。
ここで「ロードセル８」とは、力（荷重・圧力）を電気的出力に変換して検出するセンサである。ロードセル８は、一般にひずみゲージ式であり、これは、起歪体にひずみゲージを取り付けた構造になっている。このひずみゲージには、抵抗体などが取り付けられている。ひずみゲージ式では、力が加えられた起歪体のひずみによる電気抵抗の変化を測定し、電気的出力に変換する。これにより、力（荷重・圧力）がロードセル８の測定値として検出される。
As shown in FIG. 1, the load cell 8 is in contact with the other end of the pressure receiving rod 7. A surface of the load cell 8 with which the pressure receiving rod 7 abuts is a pressure receiving surface 81 of the load cell 8. The spacer 9 is in contact with the back side of the load cell 8 which is the opposite surface 82 to the surface with which the pressure receiving rod 7 is in contact.
Here, the “load cell 8” is a sensor that detects a force (load / pressure) by converting it into an electrical output. The load cell 8 is generally a strain gauge type, and has a structure in which a strain gauge is attached to a strain generating body. A resistor or the like is attached to the strain gauge. In the strain gauge type, a change in electrical resistance due to strain of a strained body to which force is applied is measured and converted into electrical output. Thereby, force (load / pressure) is detected as a measured value of the load cell 8.
前記スペーサ９は、ロードセル８の反対面８２である背面側に当接する位置へ設けられている。このスペーサ９は、上型４１を可動上枠２に取り付ける場合に、可動上枠２とロードセル８との間の空間に、一つ以上を設けられる。 The spacer 9 is provided at a position where it abuts on the back surface side which is the opposite surface 82 of the load cell 8. One or more spacers 9 are provided in a space between the movable upper frame 2 and the load cell 8 when the upper die 41 is attached to the movable upper frame 2.
前記下型４２は、図１に示すように、固定下枠３に取り付けられている。 The lower mold 42 is attached to the fixed lower frame 3 as shown in FIG.
前記ワーク５は、図１に示すように、上型４１と下型４２の間に挟まれる位置に配置される。このワーク５は、例えば、無段変速機（CVT）の固定プーリの試験片である。ワーク５は、可動上枠２が上下に動作することによって、鍛造成形される。 As shown in FIG. 1, the workpiece 5 is disposed at a position between the upper die 41 and the lower die 42. The workpiece 5 is, for example, a test piece of a fixed pulley of a continuously variable transmission (CVT). The workpiece 5 is forged by moving the movable upper frame 2 up and down.
次に、作用を説明する。
実施例１の金型における作用を、「金型製造作用及び鍛造成形作用」、「金型の特徴的作用」、「金型の他の特徴的作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the mold of the first embodiment will be described by dividing it into “mold manufacturing action and forging molding action”, “characteristic action of the mold”, and “other characteristic actions of the mold”.
［金型製造作用及び鍛造成形作用］
先に、金型製造作用について述べる。
まず、無段変速機（CVT）の固定プーリの金型４が作成される。
次に、上型４１にテーパ状穴部６１と円柱状穴部６２を有する穴６が開けられる。
次に、その穴６のテーパ状穴部６１に受圧ロッド７が挿入される。
次に、その穴６の円柱状穴部６２に、ロードセル８が先に挿入され、スペーサ９が次に挿入される。そして、受圧ロッド７とロードセル８とスペーサ９が仮止めされる。
このように、上型４１が可動上枠２に取り付けられる前に、上型４１に穴６が開けられると共に、穴６に受圧ロッド７とロードセル８とスペーサ９が挿入される。
[Mold manufacturing and forging]
First, the mold manufacturing operation will be described.
First, a fixed pulley mold 4 for a continuously variable transmission (CVT) is created.
Next, a hole 6 having a tapered hole 61 and a cylindrical hole 62 is formed in the upper die 41.
Next, the pressure receiving rod 7 is inserted into the tapered hole 61 of the hole 6.
Next, the load cell 8 is first inserted into the cylindrical hole 62 of the hole 6, and the spacer 9 is then inserted. Then, the pressure receiving rod 7, the load cell 8, and the spacer 9 are temporarily fixed.
Thus, before the upper die 41 is attached to the movable upper frame 2, the hole 6 is opened in the upper die 41, and the pressure receiving rod 7, the load cell 8, and the spacer 9 are inserted into the hole 6.
続いて、鍛造成形作用について述べる。
まず、鍛造機基枠１１に固定下枠３が固定される。
次に、可動上枠２に上型４１が取り付けられ、固定下枠３に下型４２が取り付けられる。このとき、上型４１のワーク当接面４１ａをワーク５に当てた状態でスペーサ９が調整され、ワーク当接面４１ａに受圧ロッド７の一端部の先端（ワーク側端面７１）が合わせられる。そして、テーパ状穴部６１に受圧ロッド７が組み付けられると共に、円柱状穴部６２にロードセル８とスペーサ９が組み付けられる。このように、穴６に、受圧ロッド７とロードセル８とスペーサ９が組み付けられる（組付作用）。
次に、下型４２にワーク５が配置され、鍛造成形が開始される。
次に、鍛造成形が開始されると、可動上枠２を上下に動作させて、ワーク５が鍛造される。
これにより、ワーク５の組織が密になる。
Subsequently, the forging process will be described.
First, the fixed lower frame 3 is fixed to the forging machine base frame 11.
Next, the upper die 41 is attached to the movable upper frame 2, and the lower die 42 is attached to the fixed lower frame 3. At this time, the spacer 9 is adjusted in a state where the work contact surface 41a of the upper die 41 is in contact with the work 5, and the tip of the one end of the pressure receiving rod 7 (work side end surface 71) is aligned with the work contact surface 41a. The pressure receiving rod 7 is assembled in the tapered hole 61 and the load cell 8 and the spacer 9 are assembled in the cylindrical hole 62. In this manner, the pressure receiving rod 7, the load cell 8, and the spacer 9 are assembled in the hole 6 (assembly operation).
Next, the workpiece 5 is placed on the lower die 42 and forging is started.
Next, when forging is started, the movable upper frame 2 is moved up and down to forge the workpiece 5.
Thereby, the organization of the work 5 becomes dense.
［金型の特徴的作用］
例えば、プレス装置における上型および下型のいずれか一方に圧力センサを設け、被プレス材に印加された圧力を検出するプレス装置を比較例とする。
[Characteristic features of molds]
For example, a press device that provides a pressure sensor on either the upper die or the lower die of the press device and detects the pressure applied to the pressed material is taken as a comparative example.
しかし、比較例のプレス装置にあっては、圧力センサの受圧面は直に被プレス材と接する面に設けられているため、この受圧面の受圧面積よりも小さい面積の局所の圧力（荷重）を測定することができない、という課題がある。 However, in the press device of the comparative example, since the pressure receiving surface of the pressure sensor is provided directly on the surface in contact with the pressed material, the local pressure (load) having an area smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface is provided. There is a problem that cannot be measured.
これに対し、実施例１では、受圧ロッド７のうちワーク５に当接するワーク側端面７１のワーク当接面積が、ロードセル８の受圧面８１の受圧面積より小さく設定された（ワーク当接面積＜受圧面積、図１〜図３）。
即ち、ワーク５を加圧して成形するとき、受圧ロッド７を介して、金型４表面の荷重が測定される。
従って、ワーク５を加圧して成形するとき、受圧面積よりも小さい面積（局所）における荷重を測定することができる。
On the other hand, in Example 1, the workpiece contact area of the workpiece side end surface 71 that contacts the workpiece 5 of the pressure receiving rod 7 is set smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface 81 of the load cell 8 (work contact area < Pressure-receiving area, FIGS. 1 to 3).
That is, when the workpiece 5 is pressed and molded, the load on the surface of the mold 4 is measured via the pressure receiving rod 7.
Therefore, when the workpiece 5 is pressed and molded, a load in an area (local) smaller than the pressure receiving area can be measured.
加えて、ロードセル８の受圧面８１の受圧面積よりも小さい局所の面積の荷重を測定する必要性について述べる。 In addition, the necessity of measuring a load of a local area smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface 81 of the load cell 8 will be described.
例えば、ワークを加圧して成形するとき、面圧分布が一様になりにくい金型形状や、逐次成形のようにワークを部分的に加圧する場合には、金型に局所的に荷重がかかる場合がある。このため、荷重を測定する範囲が広い場合、この局所的に高い荷重を検知することができない。 For example, when molding a workpiece by pressing it, when the mold shape is difficult to have a uniform surface pressure distribution or when the workpiece is partially pressurized like sequential molding, a load is locally applied to the mold. There is a case. For this reason, when the range which measures a load is wide, this locally high load cannot be detected.
これに対し、実施例１では、局所的な荷重を測定できるので、金型４寿命の予測精度が向上し、金型４の試作や実験の工数を低減することができる。 On the other hand, in Example 1, since the local load can be measured, the accuracy of predicting the life of the mold 4 can be improved, and the man-hours for trial manufacture and experiment of the mold 4 can be reduced.
［金型の他の特徴的作用］
実施例１では、受圧ロッド７において、ワーク側端面７１のワーク当接面積が、他端部のロードセル８に当接するロードセル側端面７２のロードセル当接面積より小さく設定される構成を採用した（ワーク当接面積＜ロードセル当接面積、図１〜図３）。
即ち、ワーク５を加圧して成形するとき、ロードセル当接面積がワーク当接面積よりも大きいので、受圧ロッド７の一端部にかかる荷重により、受圧ロッド７が破損しにくくなる。
従って、ワーク５を加圧して成形するとき、受圧ロッド７の強度を確保することができる。
[Other characteristic actions of molds]
In the first embodiment, the pressure receiving rod 7 has a configuration in which the work contact area of the work side end face 71 is set smaller than the load cell contact area of the load cell side end face 72 that contacts the load cell 8 at the other end (workpiece). Contact area <Load cell contact area, FIGS. 1 to 3).
That is, when the workpiece 5 is pressed and molded, the load cell contact area is larger than the workpiece contact area, and therefore the pressure receiving rod 7 is not easily damaged by the load applied to one end of the pressure receiving rod 7.
Therefore, the strength of the pressure receiving rod 7 can be ensured when the workpiece 5 is pressed and molded.
実施例１では、受圧ロッド７は、他端部から一端部へ向かって徐々に面積が小さくなるテーパ形状であり、穴６は、受圧ロッド７を収容するテーパ状穴部６１を有している構成を採用した（図２と図３）。 In the first embodiment, the pressure receiving rod 7 has a tapered shape in which the area gradually decreases from the other end to the one end, and the hole 6 has a tapered hole 61 that accommodates the pressure receiving rod 7. The configuration was adopted (FIGS. 2 and 3).
例えば、仮に、図４に示すように、受圧ロッドがストレート形状であり、受圧ロッドを組み付ける穴部が直方体状の場合、ワークを加圧する際の金型の温度変化により、受圧ロッドを収容する穴が収縮した場合や受圧ロッドが膨張した場合、受圧ロッドがロードセル方向に押圧される（矢印Ｐ）。このとき、穴と受圧ロッドとの間の摩擦が増加し（摩擦の影響が大）、荷重の測定精度が悪化してしまう。すなわち、金型にかかった荷重が摩擦によって減少し、ロードセルにかかる荷重が金型にかかった荷重よりも低くなるので、荷重の測定精度が悪化してしまう。 For example, as shown in FIG. 4, if the pressure receiving rod has a straight shape and the hole for assembling the pressure receiving rod has a rectangular parallelepiped shape, the hole for receiving the pressure receiving rod due to the temperature change of the mold when pressurizing the workpiece When the pressure contracts or the pressure receiving rod expands, the pressure receiving rod is pressed in the load cell direction (arrow P). At this time, the friction between the hole and the pressure-receiving rod increases (the influence of friction is large), and the load measurement accuracy deteriorates. That is, the load applied to the mold is reduced by friction, and the load applied to the load cell is lower than the load applied to the mold, so that the load measurement accuracy is deteriorated.
これに対し、実施例１では、図５に示すように、テーパ状穴部６１に、テーパ形状である受圧ロッド７が挿入されると共に組み付けられる。このため、穴６が収縮した場合や受圧ロッド７が膨張した場合であっても、テーパ状穴部６１と受圧ロッド７との間の摩擦の増加が低減される（摩擦の影響が小）。すなわち、受圧ロッド７がロードセル８の方向に押圧されても（矢印Ｐ）、テーパ状穴部６１と受圧ロッド７との間の摩擦の増加が低減される。
これを極端に示したのが、図６である。この図６の左側は受圧ロッド７がロードセル８方向に押圧される前であり、右側は受圧ロッド７がロードセル８方向に押圧されるときである。その図６の左右の図から、テーパ状穴部６１と受圧ロッド７との間の摩擦の増加が低減されるのが確認できる。
従って、穴６が収縮した場合や受圧ロッド７が膨張した場合であっても、測定精度の悪化を抑制することができる。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the pressure receiving rod 7 having a tapered shape is inserted and assembled into the tapered hole portion 61. For this reason, even when the hole 6 contracts or the pressure receiving rod 7 expands, the increase in friction between the tapered hole 61 and the pressure receiving rod 7 is reduced (the influence of friction is small). That is, even if the pressure receiving rod 7 is pressed in the direction of the load cell 8 (arrow P), an increase in friction between the tapered hole 61 and the pressure receiving rod 7 is reduced.
FIG. 6 shows this extremely. The left side of FIG. 6 is before the pressure receiving rod 7 is pressed in the direction of the load cell 8, and the right side is when the pressure receiving rod 7 is pressed in the direction of the load cell 8. From the left and right views of FIG. 6, it can be confirmed that an increase in friction between the tapered hole 61 and the pressure receiving rod 7 is reduced.
Therefore, even when the hole 6 contracts or the pressure receiving rod 7 expands, the deterioration of measurement accuracy can be suppressed.
実施例１では、円柱状穴部６２に収容されるとともに、ロードセル８のうち受圧ロッド７が当接する面８１の反対面８２である背面側に当接するスペーサ９が設けられる構成を採用した（図１）。
従って、スペーサ９を調整することにより、受圧ロッド７の一端部の先端（ワーク側端面７１）をワーク当接面４１ａに合わせることができる。
In the first embodiment, a configuration is adopted in which the spacer 9 is provided that is accommodated in the cylindrical hole 62 and is in contact with the back side of the load cell 8 opposite to the surface 81 with which the pressure receiving rod 7 is in contact (see FIG. 1).
Therefore, by adjusting the spacer 9, the tip end (workpiece side end surface 71) of one end portion of the pressure receiving rod 7 can be aligned with the workpiece contact surface 41 a.
加えて、スペーサ９を調整することにより、受圧ロッド７の位置合わせを行うことができるので、上型４１に穴を加工するとき、高い加工精度が必要とされない。
このため、上型４１に穴６を加工するとき、穴加工容易性を確保することができる。
In addition, since the pressure receiving rod 7 can be aligned by adjusting the spacer 9, when machining a hole in the upper die 41, high machining accuracy is not required.
For this reason, when processing the hole 6 in the upper mold | type 41, hole processing ease is securable.
次に、効果を説明する。
実施例１の金型にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the mold of Example 1, the effects listed below can be obtained.
(1) ワーク５を加圧して成形する金型４であって、
ワーク５と当接するワーク当接面４１ａに、ワーク５を加圧する加圧方向へ開けた穴６を有する金型本体（上型４１）と、
穴６に収容されるとともに、一方側の一端部がワーク５に当接する位置へ設けられる受圧ロッド７と、
穴６に収容されるとともに、受圧ロッド７の他方側の他端部に当接するロードセル８と、を有し、
受圧ロッド７のうちワーク５に当接するワーク側端面７１のワーク当接面積を、ロードセル８の受圧面８１の受圧面積より小さく設定する。
このため、ワーク５を加圧して成形するとき、受圧面積よりも小さい面積（局所）における荷重を測定することができる。
(1) A mold 4 for pressurizing and molding a workpiece 5,
A mold main body (upper mold 41) having a hole 6 opened in a pressurizing direction for pressurizing the work 5 on a work abutting surface 41a that abuts the work 5;
A pressure receiving rod 7 which is accommodated in the hole 6 and provided at a position where one end of one side contacts the workpiece 5;
A load cell 8 accommodated in the hole 6 and abutted against the other end of the pressure receiving rod 7 on the other side;
The workpiece contact area of the workpiece side end surface 71 that contacts the workpiece 5 of the pressure receiving rod 7 is set smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface 81 of the load cell 8.
For this reason, when pressurizing and shape | molding the workpiece | work 5, the load in an area (local) smaller than a receiving pressure area can be measured.
(2) 受圧ロッド７は、ワーク当接面積を、他端部のロードセル８に当接するロードセル側端面７２のロードセル当接面積より小さく設定する。
このため、(1)の効果に加え、ワーク５を加圧して成形するとき、受圧ロッド７の強度を確保することができる。
(2) The pressure receiving rod 7 sets the work contact area smaller than the load cell contact area of the load cell side end surface 72 that contacts the load cell 8 at the other end.
For this reason, in addition to the effect of (1), the strength of the pressure receiving rod 7 can be ensured when the workpiece 5 is pressed and molded.
(3) 受圧ロッド７は、他端部から一端部へ向かって徐々に面積が小さくなるテーパ形状であり、
穴６は、受圧ロッド７を収容するテーパ状穴部６１を有する。
このため、(2)の効果に加え、穴６が収縮した場合や受圧ロッド７が膨張した場合であっても、測定精度の悪化を抑制することができる。
(3) The pressure receiving rod 7 has a tapered shape in which the area gradually decreases from the other end to the one end.
The hole 6 has a tapered hole 61 that accommodates the pressure receiving rod 7.
For this reason, in addition to the effect of (2), even when the hole 6 contracts or the pressure receiving rod 7 expands, it is possible to suppress deterioration in measurement accuracy.
(4) 穴６は、ロードセル８を収容する円柱状穴部６２を有し、
円柱状穴部６２に収容されるとともに、ロードセル８のうち受圧ロッド７が当接する面（受圧面８１）の反対面８２である背面側に当接するスペーサ９を設ける。
このため、(3)の効果に加え、スペーサ９を調整することにより、受圧ロッド７の一端部の先端（ワーク側端面７１）をワーク当接面４１ａに合わせることができる。
(4) The hole 6 has a cylindrical hole 62 for accommodating the load cell 8,
A spacer 9 is provided that is accommodated in the cylindrical hole 62 and abuts against the back side of the load cell 8 opposite to the surface (pressure receiving surface 81) with which the pressure receiving rod 7 abuts.
For this reason, in addition to the effect of (3), by adjusting the spacer 9, the tip of the one end of the pressure receiving rod 7 (work side end surface 71) can be matched with the work contact surface 41a.
以上、本発明の金型を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the metal mold | die of this invention has been demonstrated based on Example 1, about a concrete structure, it is not restricted to these Examples, The summary of the invention which concerns on each claim of a claim is shown. Unless it deviates, design changes and additions are allowed.
実施例１では、受圧ロッド７が収容される穴部６１をテーパ状とする例を示した。しかしながら、テーパ状ではなく、直方体状としても良い。要するに、穴６が収縮した場合や受圧ロッド７が膨張した場合、受圧ロッド７がロードセル８の方向に押圧されても（矢印Ｐ）、穴部６１と受圧ロッド７との間の摩擦の増加が低減される形状であれば良い。 In Example 1, the example which made the hole 61 in which the pressure receiving rod 7 is accommodated taper-shaped was shown. However, it is good also as a rectangular parallelepiped shape instead of a taper shape. In short, when the hole 6 contracts or the pressure receiving rod 7 expands, even if the pressure receiving rod 7 is pressed in the direction of the load cell 8 (arrow P), the friction between the hole 61 and the pressure receiving rod 7 increases. Any shape that can be reduced is acceptable.
実施例１では、図３に示すように、受圧ロッド７は、ロードセル側端面７２のロードセル当接面積を、ロードセル８の受圧面８１の受圧面積より小さく設定している例を示した。しかしながら、ロードセル当接面積は、受圧面積と同一に設定されていても良い。要するに、ロードセル当接面積と受圧面積とは、「ロードセル当接面積≦受圧面積」の関係になっていれば良い。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the pressure receiving rod 7 has an example in which the load cell contact area of the load cell side end surface 72 is set smaller than the pressure receiving area of the pressure receiving surface 81 of the load cell 8. However, the load cell contact area may be set to be the same as the pressure receiving area. In short, the load cell contact area and the pressure receiving area may be in a relationship of “load cell contact area ≦ pressure receiving area”.
実施例１では、ロードセル８をひずみゲージ式とする例を示した。しかしながら、ひずみゲージ式に限らず、磁歪式等でも良い。要するに、実施例１のように、力（荷重・圧力）を電気的出力に変換して検出するセンサであれば良い。 In the first embodiment, the load cell 8 is a strain gauge type. However, not only the strain gauge type but also a magnetostrictive type or the like may be used. In short, any sensor that converts force (load / pressure) into electrical output and detects it as in the first embodiment may be used.
実施例１では、金型４は、無段変速機（CVT）の固定プーリの型とする例を示した。しかしながら、金型４の型はこれに限られない。要するに、様々なワーク５を加圧して成形する金型４の型であれば、本発明の金型を適用することができる。 In the first embodiment, an example in which the mold 4 is a fixed pulley mold of a continuously variable transmission (CVT) is shown. However, the mold 4 is not limited to this. In short, the mold of the present invention can be applied to any mold 4 that molds various workpieces 5 by pressurizing them.
１ 鍛造機
４ 金型
４１ 上型（金型本体）
４１ａ ワーク当接面
５ ワーク（試験片）
６ 穴
６１ テーパ状穴部
６２ 円柱状穴部
７ 受圧ロッド
７１ ワーク側端面
７２ ロードセル側端面
８ ロードセル
８１ 受圧面
８２ 反対面（背面）
９ スペーサ
1 Forging machine 4 Mold 41 Upper mold (mold body)
41a Workpiece contact surface 5 Workpiece (test piece)
6 hole 61 tapered hole 62 cylindrical hole 7 pressure receiving rod 71 work side end surface 72 load cell side end surface 8 load cell 81 pressure receiving surface 82 opposite surface (rear surface)
9 Spacer
Claims (4)
前記ワークと当接するワーク当接面に、前記ワークを加圧する加圧方向へ開けた穴を有する金型本体と、
前記穴に収容されるとともに、一方側の一端部が前記ワークに当接する位置へ設けられる受圧ロッドと、
前記穴に収容されるとともに、前記受圧ロッドの他方側の他端部に当接するロードセルと、を有し、
前記受圧ロッドのうち前記ワークに当接するワーク側端面のワーク当接面積を、前記ロードセルの受圧面の受圧面積より小さく設定する
ことを特徴とする金型。 A mold for pressurizing and molding a workpiece,
A mold body having a hole opened in a pressurizing direction for pressurizing the work on a work abutting surface that abuts on the work;
A pressure receiving rod that is housed in the hole and provided at a position where one end of one side contacts the workpiece;
A load cell received in the hole and in contact with the other end of the other side of the pressure receiving rod;
A die, wherein a workpiece contact area of a workpiece side end surface that contacts the workpiece of the pressure receiving rod is set smaller than a pressure receiving area of a pressure receiving surface of the load cell.
前記受圧ロッドは、前記ワーク当接面積を、前記他端部の前記ロードセルに当接するロードセル側端面のロードセル当接面積より小さく設定する
ことを特徴とする金型。 In the mold according to claim 1,
The die, wherein the pressure receiving rod is set such that the work contact area is smaller than a load cell contact area of a load cell side end face that contacts the load cell at the other end.
前記受圧ロッドは、前記他端部から前記一端部へ向かって徐々に面積が小さくなるテーパ形状であり、
前記穴は、前記受圧ロッドを収容するテーパ状穴部を有する
ことを特徴とする金型。 The mold according to claim 2,
The pressure receiving rod has a tapered shape in which the area gradually decreases from the other end to the one end,
The said hole has a taper-shaped hole part which accommodates the said pressure receiving rod. The metal mold | die characterized by the above-mentioned.
前記穴は、前記ロードセルを収容する円柱状穴部を有し、
前記円柱状穴部に収容されるとともに、前記ロードセルのうち前記受圧ロッドが当接する面の反対面である背面側に当接するスペーサを設ける
ことを特徴とする金型。 The mold according to claim 3,
The hole has a cylindrical hole portion for accommodating the load cell;
A mold that is accommodated in the cylindrical hole portion and that abuts against a back side of the load cell that is opposite to a surface against which the pressure receiving rod abuts.
Priority Applications (1)
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| JP2015091924A JP2016203245A (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Metal mold |
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