JP2826934B2

JP2826934B2 - 粉末成形プレスの加圧制御方法および装置

Info

Publication number: JP2826934B2
Application number: JP5017077A
Authority: JP
Inventors: 桐武司片; 本正生山; 崎志朗白
Original assignee: Yoshizuka Seiki Co Ltd
Current assignee: Yoshizuka Seiki Co Ltd
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH06198497A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粉末成形に関し、特に段
付き成形品を得るための粉末成形プレスの加圧制御方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の粉末成形プレスとして
は、たとえば特開平４ー９４９００号公報に示すような
ものがある。すなわち、段付き成形品の成形は、成形品
の各段部を複数のパンチによって加圧するようになって
いが、加圧開始から加圧完了時点までの全加圧行程にお
いて、前記成形品の各段部の圧縮寸法の比率とほぼ同一
比率となるように、上パンチ，下パンチの相対的な移動
速度を制御して、圧縮途中における段部間の粉末の移動
を防止して各段部を均一に圧縮してクラックの発生等を
防止するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の粉末成形プレスにあっては、上パンチ，下パン
チ及び金型の速度制御を、各上パンチ，下パンチ及び金
型の位置をリニアセンサによって検出して精密に制御し
ているものの、成形圧力によって生じる各部の変形や熱
膨張等によって成形誤差が生じる。

【０００４】また、段部を形成するための複数のパンチ
を移動させるために、プレス本体の加圧ラムとは別に、
油圧シリンダ等の補助的な駆動シリンダが必要である
が、加圧開始から加圧完了までの全行程において、パン
チを精密に制御するためには、最大加圧力を支えるだけ
の大出力の駆動シリンダが必要となり、装置構成が大型
化すると共に、コスト高になるという問題があった。

【０００５】特に、上記従来技術では、ドーナッツ型に
配置した油圧シリンダを用いることにより、可及的に中
心近くで加圧力を受け、変形による加工誤差を防止して
いるが、油圧シリンダが大きくなりすぎる。また、ドー
ナッツ型の油圧シリンダがプレス中心にあるために、ツ
ールセットが長くなりすぎるきらいがあった。

【０００６】研究の結果、クラック発生の原因となる粉
末の移動は、粉末の密度が粗い充填開始時点から加圧完
了手前までに生じることがわかってきた。そして、加圧
力は加圧開始から加圧完了位置手前までは非常に小さ
く、大きな加圧力が加わりだすのは、粉末がある程度押
し固められた加圧完了位置手前になった時点であり、こ
の時点から急激に大きくなる。ある程度固められた後
は、多少速度比率が違ってもクラックの発生には支障が
ないことがわかった。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、上パンチと下パ
ンチ間の速度制御を、少なくとも粉末の移動が激しい加
圧開始から加圧完了位置手前までとし、加圧完了位置は
ストッパによって機械的に位置決めすることにより、段
部を加圧するパンチを駆動するための補助的な駆動手段
の出力を小さくして、小型でしかもクラックの発生が生
じることなく、さらに最終成形品の寸法精度を高め得る
粉末成形プレスの加圧制御方法および制御装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、上パンチと下パンチとの少なく
ともいずれか一方が複数のパンチによって構成され、前
記上パンチと下パンチと金型とを相対移動させて金型内
の粉末を圧縮すると共に、前記上パンチと下パンチの少
なくともいずれか一方の複数のパンチの位置を加圧方向
に相対的にずらすことによって段付きの成形品を成形す
る粉末成形プレスの加圧制御方法おいて、少なくとも充
填粉末の密度が粗い加圧開始から粉末密度が高くなって
加圧力が急激に高くなる加圧完了位置手前までは、前記
上パンチと下パンチの相対移動によって前記段付き成形
品の各段部に対応する部分の粉末を圧縮する速度の比率
が、最終的な成形品の各段部間の圧縮寸法の比率となる
ように、前記上パンチと下パンチ間の相対的な移動速度
を制御すると同時に、加圧終了位置における上パンチお
よび下パンチの複数のパンチのうち、プレス本体の加圧
ラム以外の補助的な駆動手段によって駆動されるパンチ
に作用する加圧力を、補助的な駆動手段とは別にストッ
パによって機械的に支持して位置決めすることを特徴と
する。

【０００９】ここで、各段部の圧縮寸法とは、加圧開始
時の各段部に対応する粉末充填量と、最終的な成形品の
各段部の加圧方向の厚さ寸法との差である。

【００１０】また、上パンチが単一で、下パンチが成形
品の各段部に対応する複数のパンチによって構成され、
上パンチによる加圧開始時点からプレス本体の上ラムの
下降速度に比例した速度で金型および下パンチを下降さ
せて成形品の各段部を加圧するもので、加圧終了位置に
おける下パンチの各パンチのうち、プレス本体の加圧ラ
ム以外の補助的な駆動手段によって駆動されるパンチに
作用する加圧力を、補助的な駆動手段とは別にストッパ
によって機械的に支持して位置決めすることが好適であ
る。

【００１１】ストッパは位置調整可能で、成形品の段部
の寸法に対応して各パンチの移動速度の設置と共に自動
設定される。

【００１２】また、上パンチと下パンチとの少なくとも
いずれか一方が複数のパンチによって構成され、前記上
パンチと下パンチと金型とを相対移動させて金型内の粉
末を圧縮すると共に、前記上パンチと下パンチの少なく
ともいずれか一方の複数のパンチの位置を加圧方向に相
対的にずらすことによって段付きの成形品を成形する粉
末成形プレスの加圧制御装置おいて、加圧開始から加圧
完了時点までの全加圧行程にて、前記上パンチと下パン
チの相対移動によって前記段付き成形品の各段部に対応
する部分の粉末を圧縮する速度の比率が、最終的な成形
品の各段部間の圧縮寸法の比率となるように、前記上パ
ンチと下パンチ間の相対的な移動速度を制御する駆動制
御手段と、加圧終了位置における上パンチおよび下パン
チの複数のパンチのうち、プレス本体の加圧ラム以外の
補助的な駆動手段によって駆動されるパンチに作用する
加圧力を、補助的な駆動手段とは別に機械的に支持して
位置決めするストッパと、を備えて成ることを特徴とす
る。

【００１３】そして、好適には、下パンチが複数のパン
チによって構成されており、複数のパンチの内プレス本
体の加圧ラム以外の補助的な駆動手段およびストッパ
は、プレス本体に固定された基台に取り付けられている
ことを特徴とする。

【００１４】さらに、成形品の段部寸法に応じてストッ
パの位置調整を行う位置調整手段を備えたことを特徴と
する。

【００１５】

【作用】上パンチ，下パンチ及び金型の相対移動速度の
比率が異なることに起因する充填粉末の移動は、もとも
と充填粉末の密度が粗い段階で生じるもので、充填粉末
が密の場合には粉末の移動は生じない。

【００１６】加圧完了位置まで比例制御するためには、
最大加圧力に対向するだけの耐負荷能力の大きい油圧シ
リンダ等の駆動手段が必要となるが、大きい加圧力が作
用するのは、加圧完了位置手前までは駆動用の油圧シリ
ンダ等の駆動手段に大出力のものは必要ない。

【００１７】そこで、出力の小さい駆動手段を利用して
装置の小型化を図り、粉末の密度が粗い加圧開始位置か
ら粉末の密度が大きくなって加圧抵抗が急激に上昇する
加圧完了位置手前の所定位置までは、前記段付き成形品
の各段部を圧縮する時の速度比が最終的な成形品の各段
部の圧縮寸法の比率とほぼ同一比率となるように上パン
チ，下パンチ及び金型を相対移動させた。

【００１８】一方、金型内の加圧抵抗が急激に上昇する
加圧完了位置手前の所定位置から加圧完了位置までは前
記速度比率とは無関係に加圧し、加圧完了位置でストッ
パ部により成形品の各段部の寸法に合わせて機械的に位
置決めする。

【００１９】この加圧完了手前の所定位置から加圧完了
位置までは移動速度は金型のフリクションによって不安
定となるが、成形上は、充填粉末がすでに高密度に圧粉
体として硬く圧縮されているので、クラックの発生等の
問題はない。

【００２０】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００２１】図１は本発明の一実施例に係る粉末成形プ
レスの加圧制御方法を示すもので、図示例の成形品Ｗ
は、図２(ａ)に示すような、大，中，小の円板を同軸的
に積み重ねたような円柱状の製品で、大径側から小径側
に向かって第１，第２，第３段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3を有し
ている。

【００２２】成形にあたっては、上パンチ４と、下パン
チ１０とによって金型としてのダイ１内に充填された粉
末３を圧縮することにより行われる。この実施例では上
パンチ４の下動と共にダイ１も下動させるウイズドロア
ル方式により行われる。そして、下パンチ１０は同心的
に嵌合される第１，第２，第３下パンチ１１，１２，１
３に分割構成されている。第１下パンチ１１は最も外側
に位置し、上パンチ４との間で成形品Ｗの第１段部Ｗ1
を圧縮成形する。第２下パンチ１２は中間に位置し、上
パンチ４との間で成形品Ｗの第２段部Ｗ2を圧縮成形す
る。第３下パンチ１３は中心に位置し、上パンチ４との
間で第３段部Ｗ3を圧縮成形するようになっている。

【００２３】圧縮速度の比例制御について、以下詳細に
説明する。粉末成形の場合には、一般的に圧縮量は上下
寸法にして１／２程度圧縮するので、説明を簡略化する
ために、成形品Ｗの寸法関係を、第１段部Ｗ1の高さを
ｈ，第２段部Ｗ2の高さを２ｈ，第３段部Ｗ3の高さを３
ｈとすると、圧縮するべき粉末の充填深さは、図１(ａ)
に示すように、第３段部Ｗ3に対応するダイ上面１Ａか
ら第３パンチ１３までの深さを６ｈとし、第２段部Ｗ2
に対応する第２下パンチ１２までの深さを４ｈとし、第
１下パンチ１１までの深さを２ｈにそれぞれ設定してお
く。そして、図１(ｂ)示すにように、上パンチ４を下降
させダイ上面１Ａに達した時点から、第３下パンチ１３
を固定した状態で上パンチ４を３ｈだけ下降させ、第１
下パンチ１１を２ｈだけ下降させ、第２下パンチ１２を
１ｈだけ下降させる。ダイ１は上パンチ４による一時上
加圧が終了した時点から上パンチ４と共に下降させるよ
うになっている。

【００２４】そして、この実施例の場合には、上パンチ
４と第１，第２下パンチ１１，１２の速度比を、最終的
な成形品の各段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3の圧縮量の比率と同一
比率に設定してある。すなわち、第１段部Ｗ1は最終的
に１ｈだけ圧縮され、第２段部Ｗ2は最終的に２ｈだけ
圧縮され、第３段部Ｗ3は最終的に３ｈだけ圧縮される
ことになるから、上パンチ４の速度をＶA、第１下パン
チ１１の速度をＶB、第２下パンチ１２の速度をＶcとし
て、ＶA：（ＶAーＶc）：（ＶAーＶB）＝３：２：１と
なるように設定した。

【００２５】もっとも、この速度比は、完全に同一とな
る場合だけでなく、最適な加圧状態となるように所定量
調整することが可能である。

【００２６】ここで、ＶAを基準にしてその大きさを３
ｖとすると、ＶA＝３ｖ，ＶB＝２ｖ，Ｖc＝ｖなり、加
圧開始からｔ［ｓ］後の各段部の圧縮量は、第１段部Ｗ
1は（ＶAーＶB）×ｔ＝ｖｔ、第２段部Ｗ2は（ＶAーＶ
c）×ｔ＝２ｖｔ、第３段部Ｗ3はＶA×ｔ＝３ｖｔとな
る。

【００２７】そして、この時の圧縮度をみると、第１段
部Ｗ1はｖｔ／２ｈ、第２段部Ｗ2は２ｖｔ／４ｈ＝ｖｔ
／２ｈ、第３段部Ｗ3は３ｖｔ／６ｈ＝ｖｔ／２ｈとな
り、圧縮度がすべてｖｔ／２ｈと同一となる。従って、
加圧開始時点から加圧完了位置手前の所定位置にいたる
まで、第１，第２，第３段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3のすべてが
均一な密度に加圧されることになる。

【００２８】このような速度制御を、図１(ｄ)に示すよ
うに、少なくとも充填粉末の密度が粗い加圧開始から粉
末密度が高くなって加圧力が急激に高くなる加圧完了位
置手前まで行う。

【００２９】そして、それと同時に、図１(ｅ)に示すよ
うに、加圧終了位置における第１，第２及び第３下パン
チ１１，１２，１３の複数のパンチのうち、プレス本体
の加圧ラム以外の補助的な駆動手段（図示せず）によっ
て駆動される第１，第２下パンチ１１，１２に作用する
加圧力を、補助的な駆動手段とは別にストッパ５，６に
よって機械的に支持して位置決めするようになってい
る。

【００３０】上パンチ４，下パンチ１０及びダイ１の相
対移動速度の比率が異なることに起因する粉末３の移動
は、もともと粉末３の密度が粗い時点で生じるもので、
粉末３が密に固められている場合には粉末３の移動は生
じない。

【００３１】加圧完了位置（図１(ｅ)参照）まで比例制
御するためには、最大加圧力に対向するだけの耐負荷能
力の大きい油圧シリンダ等の駆動手段が必要となるが、
大きい加圧力が作用するのは、加圧完了位置手前位置
（図１(ｄ)参照）、たとえば充填深さが１５０ミリで加
圧後に７０ミリ程度に圧縮する場合には５ミリ程度手前
であり、加圧完了位置手前までは駆動用の油圧シリンダ
には大容量のものは必要ない。

【００３２】そこで、小容量の油圧シリンダを利用して
装置の小型化を図り、粉末の密度が粗い加圧開始位置か
ら粉末の密度が大きくなって加圧抵抗が急激に上昇する
加圧完了位置手前の所定位置（図１(ｄ)に示す位置）ま
では、前記段付き成形品の各段部に対応する粉末を圧縮
する時の速度比が最終的な成形品Ｗの各段部Ｗ1，Ｗ2，
Ｗ3の圧縮寸法の比率とほぼ同一比率となるように上パ
ンチ４，下パンチ１０及びダイ１を相対移動させたもの
である。

【００３３】たとえば、油圧シリンダのサイズとして
は、加圧力をシリンダで受ける場合に比較して１／５〜
１／１０程度と小型化することができる。そのために、
左右，前後に一対のシリンダを取り付けることができ
る。

【００３４】この加圧完了手前の所定位置（図１(ｄ)）
から加圧完了位置（図１(ｅ)）までは移動速度は金型の
フリクションによって不安定となるが、成形上は、充填
粉末３がすでに高密度に圧粉体として硬く圧縮されてい
るので、クラックの発生等の問題はない。

【００３５】段付きの成形品としては、図２（ａ）のよ
うな形状に限定されず、図２（ｂ）に示すように、上方
に突出する第４，第５段部Ｗ4，Ｗ5を有する上下段付き
形状の成形品や、図２（ｃ）に示すように、凹状の段部
Ｗ6を有する成形品、その他種々の形状の成形品につい
ても適用することができる。

【００３６】図３には、本発明が適用される粉末成形プ
レスの加圧制御装置の基本的な構成例を示している。

【００３７】すなわち、上パンチ４を駆動する上パンチ
駆動手段２００と、ダイ１を駆動するためのダイ駆動手
段２０４と、第１，第２下パンチ１１，１２を駆動する
ための第１，第２下パンチ駆動手段２０１，２０２と、
上パンチ４，ダイ１，第１，第２下パンチ１１，１２の
位置を検出する位置検出手段２１０，２１４，２１１，
２１２と、該位置検出手段２１０，２１４，２１１，２
１２からの位置情報が入力され、前記上パンチ駆動手段
２００，ダイ駆動手段２０４，第１，第２下パンチ駆動
手段２０１，２０２を制御する駆動制御手段２０５と、
から構成されている。

【００３８】上パンチ駆動手段２００およびダイ駆動手
段２０４は、一般的にはプレス本体自体の上ラムおよび
下ラムによって構成されるもので、第１，第２下パンチ
駆動手段２０１，２０２はそれぞれプレス本体の自体の
駆動部である加圧ラムとは別個に設けられた油圧シリン
ダ等の補助的な駆動手段である。

【００３９】そして、加圧終了位置において、補助的な
駆動手段である第１，第２下パンチ駆動手段２０１，２
０２によって駆動される第１，第２下パンチ１１，１３
に作用する加圧力を、補助的な駆動手段とは別に支持す
るための第１，第２ストッパ２０６，２０７が設けられ
ている。

【００４０】図４には、本願発明に適用可能な各種駆動
手段を示している。

【００４１】すなわち、図４(ａ)，(ｂ)は、駆動手段と
して油圧あるいは空気圧シリンダ３００を用いる構成例
を示しており、制御弁３００ａによって速度が制御され
る。図４(ｃ)，(ｄ)は、駆動手段としてねじ送り機構３
０１を用いた構成例を示すもので、各ねじ送り機構はね
じ軸３０５と、このねじ軸３０５に螺合されるナット３
０４と、このナット３０４をギヤ３０３等の伝動機構を
介して作動連結されるモータ３０２と、から構成されて
いる。

【００４２】また、図４(ｅ)，(ｆ)は、駆動手段として
クランク機構３０６を用いた構成例を示すもので、モー
タ３０８によって回転駆動されるクランク軸３０７と、
このクランク軸３０７にコネクテイングロッド３１０を
介して連結される加圧ラム３０９と、から構成されてい
る。

【００４３】図５乃至図７は、本発明が適用された具体
的な粉末成形プレスのツールセットの粉末充填行程，加
圧行程および抜き出し行程の状態を示しており、それぞ
れ、図中中心線を境にして、左半分が装置の左右断面
を、右半分が装置の前後断面を示している。

【００４４】このツールセット２０は、ダイ１と、この
ダイ１内に粉末充填空間を形成する第１，第２，第３下
パンチ１１，１２，１３と、これらの第１，第２，第３
下パンチ１１，１２，１３下パンチに対向する上パンチ
４とを備えている。

【００４５】ダイ１はダイプレート２１に保持され、こ
のダイプレート２１の上方に上パンチ４を保持する上パ
ンチプレート２２が配置されプレス本体の上ラム２３に
固定される。また、ダイプレート２１の下方には各第
１，第２下パンチ１１，１２を保持する複数の第１，第
２下パンチプレート２４，２５が多段に配置されてお
り、また、第３下パンチ１３が基台２６に固定保持され
ている。

【００４６】基台２６はプレス本体に固定されるもの
で、前記第１，第２下パンチプレート２４，２５の下方
に配置され、基台２６の下方には固定ロッド２７を介し
てダイプレート２１に連結される引き下げプレート２８
が配置され、プレス本体側の下ラム２９に固定されてい
る。また、この引き下げプレート２８には基台２６を貫
通し第３下パンチ１３内周に挿通される軸方向に延びる
心棒３０が立設されている。

【００４７】一方、基台２６には、前記第１，第２下パ
ンチプレート２４，２５を昇降駆動するための第１，第
２補助油圧シリンダ３１，３２が前後左右に一対づつ配
置され、さらに、第１，第２下パンチプレート２４，２
５の下動を機械的に規制するための第１，第２ストッパ
機構３３，３４がそれぞれ設けられている。

【００４８】第１，第２ストッパ機構３３，３４は、第
１，第２，第３下パンチ１１，１２１３の基部に高さ調
整可能なナット状の第１，第２ストッパ３５１，３５２
を螺装し、他方、固定された基台２６側に前記第１，第
２ストッパ３５１，３５２が当接する移動可能な第１，
第２ブロック３６１，３６２を設置し、第１，第２ブロ
ック３６１，３６２を第１，第２ストッパ３５１，３５
２との当接位置から移動させる第１，第２リンク機構３
７１，３７２を前記第１，第２下パンチ１１，１２の基
部に設けたものである。

【００４９】そして、この第１，第２ストッパ３５１，
３５２を回転駆動させるストッパ位置調整用の位置調整
第１，第２モータ３８１，３８２が設けられ、第１，第
２モータ３８１，３８２と第１，第２ストッパ３５１，
３５２とは歯車等の第１，第２伝動機構３９１，３９２
を介して作動連結されている。

【００５０】この第１，第２モータ３８１，３８２は、
成形品の段部寸法に基づいて各第１，第２ストッパ３５
１，３５２の位置を調整するものである。

【００５１】また、この実施例では、第１，第２補助油
圧シリンダ３１，３２と並列に位置検出手段としての第
１，第２リニアスケール４１，４２が設けられ、この第
１，第２リニアスケール４１，４２によって第１，第２
下パンチ１１，１２の位置を検出している。

【００５２】図８には、本実施例の制御構成例を示して
いる。

【００５３】すなわち、コンピュータにより構成される
制御手段５０と、第１，第２リニアスケール４１，４２
からの位置情報と予め設定された目標位置とを比較演算
して補正信号を出す比較演算部５１と、第１，第２補助
油圧シリンダ３１，３２を制御する第１，第２流量制御
弁４３，４４及び油圧源回路４５と、を備えている。

【００５４】また、成形品の種別，形状，寸法等に応じ
て、第１，第２下パンチ１１，１２のストローク完了位
置は決まっているので、制御手段５０によって、第１，
第２モータ３８１，３８２を自動的に所定量回転して第
１，第２ストッパ３５１，３５２の位置を自動設定させ
ることができる。

【００５５】図９〜図１３はストッパ機構の第２実施例
を示している。

【００５６】この実施例も、図９〜図１１は、粉末充填
行程，加圧行程および抜き出し行程の状態を示してお
り、それぞれ、図中中心線を境にして、左半分が装置の
左右断面を、右半分が装置の前後断面を示している。ま
た、図１２，図１３は、ＥーＥ線及びＦーＦ線に沿う断
面図である。

【００５７】第１，第２，第３下パンチ１１，１２，１
３をそれぞれ駆動する第１，第２，第３補助油圧シリン
ダ６１，６２，６３に突出形成される筒状の第１，第
２，第３ストッパ６４，６５，６６と、この第１，第
２，第３ストッパ６４，６５，６６の先端部に螺着され
第１，第２，第３下パンチプレート６７，６８，６９下
面に当接する第１，第２，第３位置調整ナット７０，７
１，７２とから構成されている。

【００５８】そして、この第１，第２，第３位置調整ナ
ット７０，７１，７２を回転駆動させるための第１，第
２，第３モータ７３，７４，７５が設けられ、この第
１，第２，第３モータ７３，７４，７５が第１，第２，
第３伝動機構７６，７７，７８を介して前記第１，第
２，第３位置調整ナット７０，７１，７２に作動連結さ
れている。

【００５９】第１，第２，第３モータ７３，７４，７５
は、基台７９の後方側面に、第１，第２，第３ブラケッ
ト８０，８１，８２を介して固定されている。

【００６０】第１モータ７３は基台７９の後方側面の図
中左端に位置しており、左右２箇所に設けられる第１位
置調整ナット７０を第１伝動機構７６を介して、同期さ
せて調整するようになっている。第１伝動機構７６は、
互いに平行に前後方向に延びるに一対の回転軸８３と、
この回転軸８３を回転自在に支持する軸受部材８４と、
回転軸８３の前端部に取り付けられて左右２カ所の第１
位置調整ナット７０外周に形成された斜歯８５に噛み合
う左右のヘリカルギヤ８６と、左右の回転軸８３の後端
部に固定された駆動輪８７と従動輪８８間に巻き掛けら
れるチェーンやベルト等の巻き掛け伝動部材８９と、か
ら構成されており、左側の回転軸８３の後端がカップリ
ング９０を介して第１モータ７３に連結されている。

【００６１】第２モータ７４は基台７９の後方側面の図
中中央部のやや右寄りに位置しており、前後２カ所に設
けられる第２調整ナット７１を第２伝動機構７７を介し
て、同期させて調整するようになっている。この第２伝
動機構７７は、前後方向に延びる一本の回転軸９１と、
この回転軸９１を回転自在に支持する軸受部材９２と、
回転軸９１の前後端部に取り付けられて前後２カ所の第
２調整ナット７１外周に形成された斜歯９３に噛み合う
前後のヘリカルギヤ９４と、から構成されており、回転
軸９１の後端がカップリングを９５介して第２モータ７
４に作動連結されている。

【００６２】第３モータ７５は基台７９の後方側面の、
図中中央部のやや左寄りに位置しており、中央部一箇所
に配置された第３調整ナット７２を第３伝動機構７８を
介して調整するようになっている。この第３伝動機構７
８は、前後方向に延びる一本の回転軸９６と、この回転
軸９６を回転自在に支持する軸受部材９７と、回転軸９
６の前端部に取付けられて第３調整ナット７２外周に形
成された斜歯９８に噛み合うヘリカルギヤ９９と、から
構成されており、回転軸９６の後端がカップリング１０
０を介して第３モータ７５に作動連結されている。

【００６３】そして、成形品の段部の厚さに応じて無段
階に位置調整がなされるようになっている。したがっ
て、前記成形品の目標とする段部の厚さに応じて、第
１，第２，第３下パンチ１１，１２，１３の移動速度を
設定すると同時に第１，第２，第３位置調整ナット７
０，７１，７３の調整量についても設定して自動的に位
置調整するようになっている。

【００６４】

【発明の効果】本発明は以上の構成及び作用を有するも
ので、上パンチと下パンチ間の速度制御を、少なくとも
粉末の移動が激しい加圧開始から加圧完了位置手前まで
とし、加圧完了位置はストッパによって機械的に位置決
めすることにより、段部を加圧するパンチを駆動するた
めの補助的な駆動手段の出力を小さくして、小型でしか
もクラックの発生が生じることなく、さらに最終成形品
の寸法精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(ａ)〜(ｆ)は本発明の粉末成形プレスの加
圧制御方法の行程図である。

【図２】図２(ａ)〜(ｃ)は段付き成形品の態様を示す図
である。

【図３】図３は本発明の粉末成形プレスの加圧制御装置
の想定構成例を示す図である。

【図４】図４(ａ)〜(ｆ)は本発明に適用可能な駆動手段
の構成例を示す図である。

【図５】図５乃至図７は本発明の加圧制御方法が適用さ
れる粉末成形プレスのツールセットの具体例を示すもの
で、図５は粉末充填行程の断面図である。

【図６】図６は加圧行程の断面図である。

【図７】図７は抜き出し行程の断面図である。

【図８】図５の粉末成形プレスの制御構成例を示すブロ
ック図である。

【図９】図９乃至図１３は本発明の加圧制御方法が適用
される粉末成形プレスのツールセットの他の実施例を示
すもので、図９は粉末充填行程の断面図である。

【図１０】図１０は加圧行程の断面図である。

【図１１】図１１は抜き出し行程の断面図である。

【図１２】図１２は図９のＦーＦ線断面図である。

【図１３】図１３は図９のＥーＥ線断面図である。

【符号の説明】

１ダイ４上パンチ１１，１２，１３第１，第２，第３下パンチ２１ダイプレート２２上パンチプレート２３上ラム２４，２５第１，第２下パンチプレート２６基台３１，３２第１，第２補助油圧シリンダ３３，３４第１，第２ストッパ機構３５１，３５２第１，第２ストッパ３８１，３８２第１，第２位置調整モータ４１，４２第１，第２リニアスケール６１，６２，６３第１，第２，第３補助油圧シリンダ７０，７１，７２第１，第２，第３位置調整ナット７３，７４，７５第１，第２，第３モータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上パンチと下パンチとの少なくともいず
れか一方が複数のパンチによって構成され、前記上パン
チと下パンチと金型とを相対移動させて金型内の粉末を
圧縮すると共に、前記上パンチと下パンチの少なくとも
いずれか一方の複数のパンチの位置を加圧方向に相対的
にずらすことによって段付きの成形品を成形する粉末成
形プレスの加圧制御方法において、少なくとも充填粉末の密度が粗い加圧開始から粉末密度
が高くなって加圧力が急激に高くなる加圧完了位置手前
までは、前記上パンチと下パンチの相対移動によって前
記段付き成形品の各段部に対応する部分の粉末を圧縮す
る速度の比率が、最終的な成形品の各段部間の圧縮寸法
の比率となるように、前記上パンチと下パンチ間の相対
的な移動速度を制御すると同時に、加圧終了位置における上パンチおよび下パンチの複数の
パンチのうち、プレス本体の加圧ラム以外の補助的な駆
動手段によって駆動されるパンチに作用する加圧力を、
補助的な駆動手段とは別にストッパによって機械的に支
持して位置決めすることを特徴とする粉末成形プレスの
加圧制御方法。
【請求項２】上パンチが単一で、下パンチが成形品の
各段部に対応する複数のパンチによって構成され、上パ
ンチによる加圧開始時点からプレス本体の上ラムの下降
速度に比例した速度で金型および下パンチを下降させて
成形品の各段部を加圧するもので、加圧終了位置における下パンチの各パンチのうち、プレ
ス本体の加圧ラム以外の補助的な駆動手段によって駆動
されるパンチに作用する加圧力を、補助的な駆動手段と
は別にストッパによって機械的に支持して位置決めする
ことを特徴とする請求項１に記載の粉末成形プレスの加
圧制御方法。
【請求項３】ストッパは位置調整可能で、成形品の段
部の寸法に対応して各パンチの移動速度の設置と共に自
動設定される請求項１または２に記載の粉末成形プレス
の加圧制御方法。
【請求項４】上パンチと下パンチとの少なくともいず
れか一方が複数のパンチによって構成され、前記上パン
チと下パンチと金型とを相対移動させて金型内の粉末を
圧縮すると共に、前記上パンチと下パンチの少なくとも
いずれか一方の複数のパンチの位置を加圧方向に相対的
にずらすことによって段付きの成形品を成形する粉末成
形プレスの加圧制御装置において、加圧開始から加圧完了時点までの全加圧行程にて、前記
上パンチと下パンチの相対移動によって前記段付き成形
品の各段部に対応する部分の粉末を圧縮する速度の比率
が、最終的な成形品の各段部間の圧縮寸法の比率となる
ように、前記上パンチと下パンチ間の相対的な移動速度
を制御する駆動制御手段と、加圧終了位置における上パンチおよび下パンチの複数の
パンチのうち、プレス本体の加圧ラム以外の補助的な駆
動手段によって駆動されるパンチに作用する加圧力を、
補助的な駆動手段とは別に機械的に支持して位置決めす
るストッパと、を備えて成ることを特徴とする粉末成形
プレスの加圧制御装置。
【請求項５】下パンチが複数のパンチによって構成さ
れており、複数のパンチの内プレス本体の加圧ラム以外
の補助的な駆動手段およびストッパは、プレス本体に固
定された基台に取り付けられていることを特徴とする請
求項４に記載の粉末成形プレスの加圧制御装置。
【請求項６】成形品の段部寸法に応じてストッパの位
置調整を行う位置調整手段を備えたことを特徴とする請
求項４または５に記載の粉末成形プレスの加圧制御装
置。