JP2548508B2

JP2548508B2 - 液圧プレス装置

Info

Publication number: JP2548508B2
Application number: JP5288192A
Authority: JP
Inventors: 政夫中川
Original assignee: Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JPH07136799A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液圧プレス装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の門型液圧プレス装置の
一例を示すもので、図中ａは門型フレーム、ｂはガイ
ド、ｃは両側のガイドｂ間に摺動自在に設けたラム、ｄ
はこのラムｃを昇降させるための油圧シリンダー、ｅは
フレームａの下部に設けたボルスター、ｆはこのボルス
ターｅ上に取り付けた下型、ｇはラムｃの下面に取り付
けた上型である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】メカ式プレスか液圧プ
レスかにかかわらず、プレス装置とハンマー装置との大
きな相違点は、プレス装置がその加工力による反力をす
べてフレームによって受けるのに対して、ハンマー装置
の場合はその衝撃力を地面に伝えるので、フレームの剛
性はプレス装置ほど必要としない点である。

【０００４】すなわち図１０に示した従来のプレス装置
では、上型ｇに発生した上向きの力Ａは、下型ｆに発生
した下向きの力Ｂとバランスする。そしてこの力Ａ，Ｂ
が作用するとフレームａは変形を起こすが、フレームａ
の剛性を高めれば、その変形量を少なくする事はでき
る。しかし変形を完全になくす事はできない。したがっ
て高い精度を要求されるプレス装置では、破壊強度の数
倍の強度を有するフレームによって変形をすくなくして
おり、又、ラムｃやボルスターｅにも、十分な剛性を持
たせた構造になっている。このため従来は、高い精度を
要求されるプレス装置を作るには、そのフレームの剛性
を高めるために、重量が増大すると共に、コストも増加
するという問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため本発明においては、プレスのメイン加圧力発生用液
圧シリンダーの外側に、負荷荷重の作用方向と同方向に
加圧力が作用するバランス用液圧シリンダーを配置して
液圧プレス装置を構成する。

【０００６】また前記した装置のメイン加圧力発生用液
圧シリンダーを複数とし、これら各液圧シリンダーのピ
ストンのロッド部を上型取り付けプレートに貫通させる
と共に、これらピストンのロッド部の突出端部を連結部
材により剛固に連結してもよい。

【０００７】

【作用】本発明は上述の通り、プレスのメイン加圧力発
生用液圧シリンダーの外側に、負荷荷重の作用方向と同
方向に加圧力が作用するバランス用液圧シリンダーを配
置したから、これによってプレス装置の変形を極力小さ
くすることができ、プレス装置の精度を高めることがで
きる。

【０００８】また従来のものと同じ精度を達成するに
は、本発明によれば、プレス装置を軽量かつコンパクト
化できるから、これによりプレス装置を安価に供給する
ことができる。また本発明によれば、変形を極力小さく
することができるから、これにより振動および騒音を低
減することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図９について本発明の実施例を
説明する。図１〜図５は第１実施例を示すもので、図中
１は上型取り付けプレート、２はそのプレート１の下面
に取り付けた上型、３は上型２と対向する下型、４はそ
の下型取り付けプレートである。

【００１０】本実施例においては、上型２および下型３
の両側のプレート１，４間にそれぞれメインシリンダー
５を配置する。図３に示すように、５ａはメインシリン
ダー５のシリンダーチューブで、ボルト６によって上型
取り付けプレート１に固着されている。５ｂはピストン
ロッドで、下型取り付けプレート４を下方より貫通して
ナット７により固定されており、その上端部はシリンダ
ーチューブ５ａ内に嵌入している。５ｃは中空円筒状の
ピストンで、５ｄはそのピストン５ｃと一体に形成した
ロッド部である。ピストン５ｃはその下端部で、ピスト
ンロッド５ｂと連結していると共に、その上部のロッド
部５ｄは上型取り付けプレート１を貫通している。

【００１１】また８は、メインシリンダー５の外側に、
負荷荷重の作用方向と同方向に加圧力が作用するように
配置した４本のバランスシリンダー、８ａはそのシリン
ダーチューブで、下型取り付けプレート４にボルト９に
よって固着されている。８ｂはピストンロッドで、その
上端部は上型取り付けプレート１に突設したブラケット
１０にピン１１を介して連結している。１２はそのピン
１１のブッシュである。

【００１２】図４および図５は、上記第１実施例の油圧
回路と作動を説明するための略図であり、１３はメイン
シリンダー５の加圧用液室、１４は戻し用液室、１５は
バランスシリンダー８のバランス用液室である。また１
６は液圧源、１７はタンク、１８はソレノイドバルブ、
１８Ａ，１８Ｂはソレノイド、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
はソレノイドバルブ１８の各切り替えパターンである。

【００１３】図５に示すように、ソレノイドバルブ１８
がパターン１８ａにセットされているとき、液圧源１６
からの液圧は、ソレノイドバルブ１８のパターン１８ａ
および液路１９，２０を介してメインシリンダー５の加
圧用液室１３内に入り、バランスシリンダー８内のバラ
ンス用液室１５は、液路２１を介して液路１９と接続し
ている。またメインシリンダー５の戻し用液室１４は液
路２２，２３およびソレノイドバルブ１８のパターン１
８ａを介してタンク１７と接続している。

【００１４】次に上述のように構成した第１実施例の装
置の作用を説明する。図４はソレノイドバルブ１８がパ
ターン１８ｂにセットされている状態を示すもので、こ
の場合、液路１９および２３はいずれも閉じられている
ため、プレス装置は停止状態にある。

【００１５】つぎに図５に示すように、ソレノイド１８
Ａが励磁され、ソレノイドバルブ１８がパターン１８ａ
に切り替わると、圧液は、液圧源１６から、加圧用液室
１３とバランス用液室１５の両方に流れこむ。ここで、
加圧用液室１３をバランス用液室１５の２倍程度のピス
トン面積に設定しておくと、加圧用液室１３への圧液の
流入は、上型取り付けプレート１を押し下げる方向に働
き、バランス用液室１５への圧液の流入は、上型取り付
けプレート１を押し上げる方向に働く。しかし、バラン
ス用液室１５のピストン面積が小さいので、バランス用
液室１５へは圧液は流入せず、逆にバランス用液室１５
から圧液を流出する事になる。つまり、この装置の回路
は差動回路として機能している事になる。これは、ポン
プの流量が、加圧用液室１３を単独で加圧する時より、
少なくて済む事を意味している。しかしながらこの場合
の発生加圧力は、加圧力用液室１３のみによる加圧力よ
りも小さくなっている。

【００１６】上述のように、この装置のメインシリンダ
ー５の負荷の大部分は、常にバランスシリンダー８とバ
ランスしているので、大きな偏心荷重は働かない。負荷
が突然無くなるような加工（打ち抜き加工）でも、負荷
が無くなった瞬間に、バランスシリンダー８の発生加圧
力はゼロになる。これは、加圧用液室１３とバランス用
液室１５内の圧力は常に同じであるから、バランスシリ
ンダー８にだけ、圧液が残ることがないためである。

【００１７】プレス作用中戻し用液室１４内の液体は、
液路２２，２３、パターン１８ａを介してタンク１７内
に戻される。プレス作用中バランスシリンダー８には、
その外側にバランスシリンダー８を保護する為のバラン
スシリンダーに相当するものが無いので、偏心荷重が加
わるが、バランスシリンダー８のピストン８ｂの上端
は、ピン１１、ブッシュ１２およびブラケット１０を介
して上型取り付けプレート１に連結している。すなわち
ピストン８ｂと上型取り付けプレート１との連結は、プ
レート１の変形に追随するため、ピン１１が回転できる
ようになっている。プレス作業の戻しを行う時には、ソ
レノイドバルブ１８のソレノイド１８Ｂを励磁して、パ
ターン１８ｃに切り替えて、戻し用液室１４に圧液を流
せばよい。

【００１８】つぎに図６〜図９について本発明の第２実
施例を説明する。図中前記符号と同一の符号は同等のも
のを示している。すなわちこの第２実施例の基本的な構
造は第１実施例と大きな違いはないが、その構成は次の
通りである。

【００１９】本実施例においては、上型取り付けプレー
ト１に金型の上型２を取り付け、下型取り付けプレート
４に、金型の下型３を取り付けてある。４個のメインシ
リンダー５により、上型２と下型３が近接するように加
圧されるが、それだけでは、上型取り付けプレート１と
下型取り付けプレート４が大きな変形を起こしてしまう
ので、４個のバランスシリンダー８をメインシリンダー
５の外側に配置して、これにより、上型取り付けプレー
ト１と下型取り付けプレート４を引き離す方向の力を与
えるようにしている。

【００２０】この場合、４個のメインシリンダー５の加
圧力の合計は、４個のバランスシリンダー８の加圧力の
合計より大きく設定してあるので、上型２と下型３との
間でプレス加工が行われる。この実施例では、４個のメ
インシリンダー５の各ピストン５ｃのロッド部５ｄが上
型取り付けプレート１より上方に突出している部分を板
状の連結部材２４により剛固に連結する。２４ａは連結
部材２４の上面に突設した補強リブである。また１ａは
上型取り付けプレート１の上面に突設した補強リブ、４
ａは下型取り付けプレート４の下面に突設した補強リブ
である。

【００２１】また図８および図９は、上記第２実施例の
油圧回路と作動を説明するための略図であり、図中２５
は電磁比例リリーフバルブであり、Ｓ_{1 ,}Ｓ₂，Ｓ₃は
近接スイッチである。本実施例では、バランスシリンダ
ー８のバランス用液室１５に接続した液路２１は、第１
実施例のように液路１９には接続せず、液路２６を介し
て電磁比例リリーフバルブ２５に接続する。

【００２２】図８は、ソレノイドバルブ１８がパターン
１８ｂにセットされている状態を示すもので、この場
合、プレス装置は停止状態にある。また図９に示すよう
に、ソレノイドバルブ１８がソレノイド１８Ａの励磁に
よりパターン１８ａに切り替えられると、液圧源１６か
ら圧液が液路１９，２０を介して加圧用液室１３に入っ
て上型２を下型３に接近させて加圧する。この場合、バ
ランス用液室１５内の圧液は液路２１，２６を介して電
磁比例リリーフバルブ２５内に入ってその圧力が制御さ
れる。

【００２３】近接スイッチＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃は、プレス
装置の変形量を検出するためのもので、これによって電
磁比例リリーフバルブ２５の制御を行うようになってい
る。本実施例では３個の近接スイッチＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃
を示しているが、より細かな制御が必要であれば、より
多くの近接スイッチ等のセンサーを並べればよい。この
場合３個の近接スイッチだけの場合を説明すると、１番
上の近接スイッチＳ₁はプレート１が上方へ凸出した場
合の凸監視用であり、中間の近接スイッチＳ₂はプレー
ト１が下方へ凹陥した場合の凹監視用であり、一番下の
近接スイッチＳ ₃は非常停止用のものである。

【００２４】上型２が素材に接触して加工に入るまで
は、負荷は無く、電磁比例リリーフバルブ２５は、設定
圧力を下げて、自由に液体が流れるようになっている。
そして上型２が素材に接触して加工に入ると、凸監視用
近接スイッチＳ₁と凹監視用近接スイッチＳ₂で、電磁
比例リリーフバルブ２５の設定圧力を変えてプレート１
の変形を制御する。つまり、凸監視用の近接スイッチＳ
₁が感知したら、バランスシリンダー８の圧力不足であ
るから設定圧力を上げる。逆に、凹監視用の近接スイッ
チＳ₂が感知したら、バランスシリンダー８の圧力過多
であるから設定圧力を下げるようにする。

【００２５】加工が終了して、負荷が瞬間的にゼロにな
った時、バランスシリンダー８により、上型取り付けプ
レート１は凹となる。この場合、大きな変形を起こさ
ず、金型を保護する為には、瞬間的に圧力を下げる必要
がある為、凹監視範囲を超えて、非常停止範囲まで、上
型取り付けプレート１が凹になった時に、非常停止用の
近接スイッチＳ₃が感知して、電磁比例リリーフバルブ
２５の設定圧力を瞬間的にゼロにする。又は、別のバル
ブを開いて解放する。

【００２６】また戻り工程においては、ソレノイドバル
ブ１８のソレノイド１８Ｂを働かせて、パターン１８ｃ
に切り替えることにより、戻し用液室１４内に圧液を流
入させる。この場合、本実施例では、バランス用液室１
５内にも液体を流入させなければならないから、そのた
めに図示していないバルブ等が必要になる。

【００２７】上述のように本発明の基本的な考え方は、
負荷による変形と逆向きに変形を起こす力を発生させ
て、変形を少なくするという、力に対しては、力で対向
しようとするものである。すなわち、変形しやすい物で
も、その変形量を相殺させる力を働かせれば、変形量を
ゼロにすることができる筈だという考え方である。具体
的な構造としては、２枚の金型取り付けプレート１，４
の中央に金型を取り付け可能なスペースを設け、その周
囲に２枚のプレート１，４を近付けて加工を行なうメイ
ンの液圧シリンダー５を数個（２〜１０個程度）配置
し、その外側に、加工をさまたげる方向に加圧力を発生
するバランス用の液圧シリンダー８を数個（２〜１０個
程度）配置する。その際、メインの液圧シリンダー５と
バランス用の液圧シリンダー８の個数は同じである必要
はない。

【００２８】油圧回路的には、第１実施例に示したよう
に、メインの液圧シリンダー５とバランス用の液圧シリ
ンダー８を差動回路的に使用して、細かな制御を必要と
しない簡単な方式とするか、第２実施例に示したよう
に、変形量を検出しながら、バランス用の液圧シリンダ
ー８の圧力を調整して、変形量をゼロにする制御を行な
う方式とするかの二方式があるが、いずれにするかは要
求される精度により決定すればよい。

【００２９】上述した本発明の方式で十分な精度が出る
のであれば、従来のプレスの概念を変えて、金型に簡単
なシリンダーを取り付けるだけで、プレス加工ができる
ようになる。すなわち、従来、金型はプレス装置の中に
組みこまれるものであったが、この発明により、シリン
ダー装置を金型に取り付ける、つまり、プレス装置が、
金型の付属品になるということもできる。

【００３０】

【発明の効果】

（１）高精度が可能となる。プレスの金型取り付け面の
変形をゼロにするように、バランスさせるので、金型取
り付け面の端と中央の変形の差をゼロに近づけることが
できる。これは、その他の部分での変形量ゼロを補償す
るものではないが、極めてゼロに近い変形量を維持でき
ることを意味している。

【００３１】（２）同じ精度を達成するのに、軽量、コ
ンパクト、安価にプレス装置を供給することができる。
従来技術により、フレーム剛性を高めて作られていたプ
レス装置と同等の精度を出すのに、本発明によれば、軽
量なフレームが使用できるので、小型コンパクトになる
のは当然として、液圧シリンダー等のコストアップを差
し引いても、装置全体として、安価に製造できる。また
軽量化により、据付基礎が小型化するため、設備コスト
も削減できる。さらに、軽量化できることは、組立作業
等が楽になるし、機械加工も楽になる上に、基礎の内部
へもぐり込んで行なう作業が無くなると共に、据付後の
メンテナンスも楽になる。

【００３２】（３）中だれ装置が不要になる。プレスブ
レーキの中だれ補正装置は、加圧による変形を補正する
為に設けられているが、下側に設けられたり、上側に設
けられたりしている。つまり、一方を凹に一方を凸に変
形させている。本発明の技術を応用すれば、両方が平面
に近付いてくるから、より正確な補正が可能であり、従
来の中だれ補正機構は必要なくなる。

【００３３】（４）低振動化がはかれる。振動や騒音
は、金型取り付け面の折り曲げの変形が瞬間的に開放さ
れた時に出る音が、大きな割合をしめている。打ち抜き
加工などでは、ワークが破断した時に瞬間的に、変形し
ていた状態から元の状態に戻ろうとするので、これが激
しい音や振動の原因になっている。しかし、本発明によ
り曲げ変形が発生しないようにしてやれば、元の状態に
戻りようがないので、本発明によれば、低振動低騒音を
達成できる。

【００３４】（５）プレス装置の設置の自由度が増える
と共に、複合化が容易で、材料強度的にも有利である。
小型のプレス装置ができれば、２段３段と積み重ねるこ
とが可能になる。したがって従来のプレス工場のレイア
ウトを一変する可能性がある。他の機械や作業との複合
化も容易になる。すなわち、金型取り付けプレートの上
下に他の加工用の液圧シリンダー等を配置して、複合加
工を行なうことも容易になる。さらに、本発明によれ
ば、加わるモーメントが半減できるので、材料強度も低
いもので十分耐えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の装置の平面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線による立断面図である。

【図４】図３の装置の油圧回路を示す略図である。

【図５】図４の作動説明用の略図である。

【図６】本発明装置の第２実施例を示す斜視図である。

【図７】図６の装置の正面図である。

【図８】図７の装置の油圧回路を示す略図である。

【図９】図８の作動説明用の略図である。

【図１０】従来の門型液圧プレス装置の一例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

ａ門型フレームｂガイドｃラムｄ油圧シリンダーｅボルスターｆ下型ｇ上型１上型取り付けプレート２上型３下型４下型取り付けプレート５メインシリンダー（メイン加圧力発生用液圧シリン
ダー）５ａシリンダーチューブ５ｂピストンロッド５ｃピストン５ｄピストンのロッド部６ボルト７ナット８バランスシリンダー（バランス用液圧シリンダー）８ａシリンダーチューブ８ｂピストンロッド９ボルト１０ブラケット１１ピン１２ブッシュ１３加圧用液室１４戻し用液室１５バランス用液室１６液圧源１７タンク１８ソレノイドバルブ１８Ａ，１８Ｂソレノイド１８ａ，１８ｂ，１８ｃ各切り替えパターン１９，２０，２１，２２，２３液路２４連結部材２４ａ補強リブ２５電磁比例リリーフバルブ２６液路Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃ 近接スイッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プレスのメイン加圧力発生用液圧シリン
ダーの外側に、負荷荷重の作用方向と同方向に加圧力が
作用するバランス用液圧シリンダーを配置したことを特
徴とする液圧プレス装置。
【請求項２】請求項１記載の装置のメイン加圧力発生
用液圧シリンダーを複数とし、これら各液圧シリンダー
のピストンのロッド部を上型取り付けプレートに貫通さ
せると共に、これらピストンのロッド部の突出端部を連
結部材により剛固に連結したことを特徴とする液圧プレ
ス装置。