JP3367817B2 - 粉末成形プレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉末成形プレスに関
し、特に段部を備えた成形品を成形するために上下パン
チが複数のパンチから構成される粉末成形プレスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からこのような段部を備えた成形品
を成形する際には、上パンチと下パンチのうち少なくと
もいずれか一方を複数のパンチで構成して段部が成形さ
れるが、複数の各パンチによって圧縮される粉末部分が
圧縮途中で均一に加圧されないと、各粉末部分間で粉末
の移動が生じクラック発生の一つの原因となっていると
考えられる。

【０００３】そこで、従来から複数のパンチを支持する
流体圧シリンダの圧力を加圧の進行に応じて増大させる
圧力制御手段を設け、加圧途中において各粉末部分間の
加圧力の差が増大しないようにする方法が提案されてい
る（特開平７ー１６７９５号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような圧
力制御をしただけでは、完全に粉末の移動を防止するこ
とができない。

【０００５】本発明は、段部を成形するための複数のパ
ンチの速度を上ラムの動きに対応して制御することによ
って粉末の移動を防止し得る粉末成形プレスを提供する
ことにある。

【０００６】

【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のうち少な
くともいずれか一方を複数のパンチで構成すると共に該
複数のパンチの一部を可動パンチとして流体圧シリンダ
によって支持し、上ラムによって上パンチを下降させて
ダイ孔内の粉末を下パンチとの間で加圧し、加圧工程で
は、前記上ラムの動きに対して前記可動パンチの流体圧
シリンダの動きを重畳して段付きの成形品を成形する粉
末成形プレスにおいて、前記可動パンチと該可動パンチ
と対向するパンチ間で加圧される粉末部分の寸法と、上
ラムのストロークに対応して加圧される他の粉末部分の
寸法の割合が、最終的な成形品の対応する部分の寸法比
と全加圧行程中ほぼ同一の割合となるように上ラムの位
相に対応して前記流体圧シリンダの速度を予め設定し、
設定された速度に基づいて流体圧シリンダを制御する制
御弁を備えていることを特徴とする。

【０００７】上ラムの動きは機械プレスでは、クラン
ク，トグル等種々の方式が適用できる。また、機械プレ
スだけでなく、油圧駆動方式，ねじ駆動方式等、他の駆
動方式によって駆動することもできる。

【０００８】このようにすれば、各パンチは上ラムに対
して所定の設定速度で移動し、各パンチによって加圧さ
れる粉末部分間は加圧途中においてほぼ同じ比率で加圧
されることになり、粉末の移動が防止される。したがっ
て、均一な密度の成形品が成形されクラックの発生も防
止される。

【０００９】制御弁による速度の設定は、上ラムのスト
ローク曲線を分割して直線近似して行うことを特徴とす
る。

【００１０】直線近似で行えば、制御が簡単にでき、し
かも粉末の移動防止という所期の目的を達成することが
できる。

【００１１】上パンチと下パンチはツールセット方式
で、ツールセットに可動のパンチを支持する流体圧シリ
ンダが組み込まれていることを特徴とする。

【００１２】このようにツールセット方式によれば、プ
レス本体を代えることなくツールセットを装着するだけ
で、高性能化を図ることができる。

【００１３】もちろん、ツールセット式のプレスに限ら
れず、プレス本体から外せないプラテンタイプのプレス
についても適用できる。

【００１４】充填位置、加圧開始および終了位置は、可
動パンチの流体圧シリンダの流体圧では無く機械的に位
置決めする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００１６】図３には本発明の一実施の形態に係るツー
ルセット方式の粉末成形プレスが示されている。

【００１７】この粉末成形プレスは、上パンチ１０と下
パンチ２０の両方共に複数のパンチ、この実施の形態で
はそれぞれ上１，上２パンチ１１，１２と、下１，下２
パンチ２１，２２の２つのパンチで構成され、上１，上
２パンチ１１，１２と下１パンチ２１が可動で、それぞ
れを支持する流体圧シリンダとしての上１，上２シリン
ダ３１，３２および下１シリンダ４１を備えている。こ
れら上１，上２パンチ１１，１２および下１，下２パン
チ２１，２２はツールセットＴに組み付けられている。

【００１８】プレス本体はクランクプレスで、ツールセ
ットＴがセットされるベース部１０１と、上ラム１０２
と、上ラム１０２を駆動するクランク機構１０３とを備
えている。

【００１９】ツールセットＴは、粉末が充填されるダイ
６０を備えたダイプレート６１と、このダイプレート６
１の下方に配置され下１パンチ２１を保持する下１パン
チプレート６２と、プレス本体のベース部１０１に固定
され下２パンチ２２を保持する固定プレート６３と、こ
の固定プレート６３の下方に配置されタイロッド６４を
介してダイプレート６１に連結されるヨークプレート６
５と、を有する構成となっている。下１パンチプレート
６２および固定プレート６３には、上記タイロッド６４
が摺動自在に挿入されている。また、ヨークプレート６
５には下２パンチ２２の内周に嵌合するコアロッド６６
の下端を支持するエアシリンダ６７が固定されている。

【００２０】一方、上パンチ１３は、エアシリンダより
なる上ラムシリンダ１０５を介して上ラム１０２に固定
され、この上ラム１０２には上ラムシリンダ１０５と共
に上つき下げシリンダ１０６が取り付けられている。上
つき下げシリンダ１０６は油圧シリンダによって構成さ
れている。上ラム１０５は本実施の形態ではクランク機
構によって往復駆動される。上ラムシリンダ１０５およ
び上つき下げシリンダ１０６はプレス本体側に設けら
れ、ツールセットＴの上パンチ１０が上ラムシリンダ１
０５に連結される。

【００２１】上１，上２パンチ１１，１２はそれぞれ円
筒形状で、上１パンチ１１が外側に位置し、この上１パ
ンチ１１の内周に上２パンチ１２が同心的に軸方向に相
対移動自在に組み付けられている。上１，上２シリンダ
３１，３２も同心的に構成され、上１シリンダ３１は環
状のシリンダチューブ３１１と、このシリンダチューブ
３１１に挿入される環状のピストン３１２と、ピストン
３１２と一体的に設けられた環状のシリンダロッド３１
３と、から構成され、シリンダロッド３１３の下端に上
１パンチ１１が支持される上１パンチプレート１３が取
り付けられている。

【００２２】上２シリンダ３２は、環状の上１シリンダ
３１内周に一体的に設けられる円筒状のシリンダチュー
ブ３２１と、このシリンダチューブ３２１内周に挿入さ
れるピストン３２２と、ピストン３２２と一体的に設け
られるシリンダロッド３２３と、から構成され、このシ
リンダロッド３２３下端に上２パンチ１２が支持される
上２パンチプレート１４が設けられている。

【００２３】下１シリンダ４１は、下１パンチプレート
６２に固定されるシリンダチューブ４１１と、シリンダ
チューブ４１１内に挿入されたピストン４１２と、ピス
トン４１２とに一体的に設けられシリンダチューブ４１
１外に上下に延びるシリンダロッド４１３と、を備え、
シリンダロッド４１３の下端が、高さ調節機構５０を介
して固定プレート６３に固定されている。高さ調節機構
５０はシリンダロッド４１３の高さ調節を行うもので、
これにより、下１パンチプレート６２に固定されたシリ
ンダチューブ４１１の上限位置を決めて粉末の充填深さ
を調節するものである。

【００２４】また、シリンダロッド４１３の上端は上つ
き下げシリンダ１０６のシリンダロッド１０７下端が突
き当たるストッパとなっている。

【００２５】シリンダチューブ４１１の上端には、シリ
ンダチューブ４１１が上限位置にてシリンダロッド４１
３の上端よりも上方にトランスファ分だけ突出する突出
部４１４が設けられている。

【００２６】固定プレート６３には下１パンチプレート
６２の下面に設けられたスライドブロック５０に当接し
て下１パンチプレート６２の下降を規制するストッパ５
１が設けられている。スライドブロック５０はストッパ
５１と係脱する方向にスライド可能で、通常は係合位置
に位置し、下１パンチプレート６２に挿通される上下移
動可能の解除ピン５２によって係合を解除するようにな
っている。解除ピン５２は通常は上方に突出しており、
解除ピン５２がダイプレート６１に設けられた押圧ピン
５３によって押し下げられると、係合が解除されるよう
になっている。

【００２７】図１は上記構成の粉末成形プレスの、上記
した上１シリンダ３１と、上２シリンダ３２と、下１シ
リンダ４１と、上ラムシリンダ１０５等を制御する制御
回路を示している。

【００２８】上１，上２シリンダ３１，３２，下１シリ
ンダ４１は復動シリンダで、それぞれ上昇用と下降用の
２室に圧油を選択的に供給する２つの油路３１ａ，３１
ｂ；３２ａ，３２ｂ；４１ａ，４１ｂが接続され、それ
ぞれディジタル流量制御弁や比例制御弁等の上１，上２
および下１流量制御弁２０１，２０２，２０３に接続さ
れている。各上１，上２および下１流量制御弁２０１，
２０２，２０３には油路が接続されるポートが４ポート
あり、上昇位置と、ニューラル位置と、下降位置の３位
置制御が可能で、上昇位置と下降位置のいずれも流量制
御が可能となっている。各流量制御弁２０１，２０２，
２０３の４ポートは、各シリンダ３１，３２，４１側か
らの２つの油路３１ａ，３１ｂ；３２ａ，３２ｂ；４１
ａ，４１ｂと、油圧ポンプ２０４から油圧が供給される
供給油路２０１ａ，２０２ａ，２０３ａと、油をオイル
タンク２０５側に戻す戻し油路２０１ｂ，２０２ｂ，２
０３ｂがそれぞれ接続される。ここで、下１シリンダ４
１の下１流量制御弁２０３については上昇位置を，下
降位置を、上１シリンダ３１の上１流量制御弁２０１
については上昇位置を、下降位置を、上２シリンダ
３２の上２流量制御弁２０２については上昇位置を，
下降位置をとする。

【００２９】また、各上１，上２および下１流量制御弁
２０１，２０２，２０３と各上１，上２シリンダ３１，
３２および下１シリンダ４１間の油路３１ａ，３１ｂ；
３２ａ，３２ｂ；４１ａ，４１ｂには、それぞれ所定圧
に達すると圧力を解放するリリーフ弁２０６がそれぞれ
に設けられている。

【００３０】また、上ラムシリンダ１０５を制御する制
御弁２０７は方向切換え弁で加圧完了から抜き出し完了
まで０Ｎ、その他ＯＦＦとなるように制御される。

【００３１】また、コアロッド６６を支持するエアシリ
ンダ６７は常にコアロッド６６を下降させる方向にのみ
エア圧が加えられている。圧力源２０８とエアシリンダ
６７間にはアキュムレータ２０９が設けられている。

【００３２】上つき下げシリンダ１０６はシリンダロッ
ド１０７を下降させる方向に移動させる単動シリンダ
で、油路１０６ａを通じて常時下降させる方向に圧油が
供給されている。

【００３３】この実施の形態では、加圧行程では上２パ
ンチ１２は上ラム１０２の動きに倣ってストロークし、
上２，下２パンチ１２，２２間の粉末部分は上ラム１０
２のストロークによって加圧される。したがって、本実
施の形態では上１，下１パンチ１１，２１間の粉末部分
の寸法と、上ラム１０２のストロークに対応して加圧さ
れる上２，下２パンチ１２，２２間の粉末部分の寸法の
割合が、最終的な成形品の対応する部分の寸法比と全加
圧行程中ほぼ同一の割合となるように上ラム１０２の位
相に対応して上１および下１シリンダ３１，４１の速度
を予め設定してコントローラ２１０に入力しておき、こ
の設定された速度に基づいて上１，下１シリンダ３１，
４１を制御する。なお、コントローラ２１０にはクラン
クの位相角を検出するエンコーダ２１１から位相角につ
いての検出情報が入力される。

【００３４】次に、図２の行程図、図４のストローク線
図を用いて、成形行程を順を追って説明する。

【００３５】ｉ）粉末充填（図２(ａ)，図４のａ位置） この充填工程では、上ラム１０２は上限付近および上ラ
ムシリンダ１０５は上限位置にあり、上パンチ１０全体
が上限位置で、上１，上２パンチ１０，２０下端面がダ
イプレート６１の上方に所定距離離間して位置してい
る。上１シリンダ３１と上２シリンダ３２は下限位置に
あり、上１流量制御弁２０１および上２流量制御弁２０
２はニュートラル位置で、可動の上１パンチ１１と可動
の上２パンチ１２は面一となっている。

【００３６】一方、下１パンチ２１および下２パンチ２
２はいずれもダイ６０のダイ孔６０ａ内に下方から挿入
された状態で、ダイ孔６０ａは上端側が開口し、所定の
充填深さ位置で下１，下２パンチ２１，２２の上端面に
よって閉塞されている。この状態でダイ６０の上面を図
示しないフィーダによってダイ孔６０ａ内に粉末を充填
すると共に粉末をダイ６０上面位置で擦り切る。

【００３７】粉末充填深さの設定は次のようにしてなさ
れる。

【００３８】ダイ６０上面から下１パンチ２１上端面ま
での深さは、ダイプレート６１の位置と、下１パンチプ
レート６２の位置で決まる。また、ダイ６０上面から下
２パンチ２２上端までの深さはダイプレート６１の位置
と固定プレート６３の位置で決まる。本実施の形態で
は、ダイプレート６１の位置はヨークプレート６５が連
結されている下ラム１０４の上限位置で決まり、下１パ
ンチプレート６２の位置が機械的に調整可能となってい
る。

【００３９】トランスファ開始から終了までのタイミン
グは、上つき下げシリンダ１０６のシリンダロッド１０
７下端のストッパ部の上下位置調整によってなされる。 ii）充填からトランスファ開始まで（ａーｂ間） この間は上１流量制御弁２０１，上２流量制御弁２０２
は共にニュートラル位置で、下１流量制御弁２０３がシ
リンダチューブ４１１を上昇させる上昇位置に制御さ
れている。上つき下げ制御弁１０６は常にシリンダロッ
ド１０７を突き下げる方向、シリンダチューブに対して
シリンダロッド１０７を下方に突出させる方向に油圧が
加えられている。

【００４０】この間、ストローク線図に示されるよう
に、上ラム１０６はクランクの移動に伴ってCOS曲線に
近い所定の曲線でもって下方に移動し、上ラム１０６に
連結されている上１，上２パンチ１１，１２も高さが異
なるだけで全く同じストロークで下方に移動する。

【００４１】ダイプレート６１はタイロッド６４および
ヨークプレート６５を介して下ラムに連結されており、
下ラムは上限位置で一定高さを維持しているので、ダイ
プレート６１も一定高さにある。

【００４２】また、下１，下２パンチ２１，２２も一定
高さに維持、すなわち粉末の充填深さは一定に深さに維
持されている。

【００４３】また、コアロッド６６の上端はダイプレー
ト６１の上面位置と同一高さに一定に保たれている。

【００４４】iii）トランスファ開始（図中ｂ位置） 上ラム１０２が上限位置から下降してストロークの半分
程度降下した位置、上限位置を０°として位相が９０°
付近に達すると、面一に位置する上１，上２パンチ１
１，１２の下端面がダイ６０上面高さに達し、ダイ６０
上面に擦り切られたダイ孔６０ａ内の充填粉末の上面に
接触する。同時に上つき下げシリンダ１０６のシリンダ
ロッド１０７下端が下１シリンダ４１のシリンダチュー
ブ４１１上端の突出部４１４に当接する。また、この時
点で上２流量制御弁２０２が、ニュートラル位置から上
２シリンダ３２のシリンダロッド３２３を上昇させる上
昇位置に切り換えられ、充填された粉末のトランスフ
ァが開始される。

【００４５】iv）トランスファ開始からトランスファ終
了まで（図中ｂーｃ） 下１シリンダ４１の油圧は上つき下げシリンダ１０６を
動作させる油圧よりも小さく設定してあり、圧力バラン
スによって、下１シリンダ４１のシリンダチューブ４１
１は上つき下げシリンダ１０６の力に負けて下方に移動
する。上つき下げシリンダ１０６のシリンダロッド１０
７下端は下１シリンダ４１のシリンダロッド４１３上端
に当接するとそれ以上下方には移動できない。したがっ
て、上ラム１０２がさらに下方に移動すると、上つき下
げシリンダ１０６の油がリリーフされて収縮することに
なる。

【００４６】このトランスファ行程では、上つき下げシ
リンダ１０６のシリンダロッド１０７下端によって下１
シリンダ４１のシリンダチューブ４１１が押し下げられ
るので、下１パンチ２１が上ラム１０２の下降ストロー
クと同期して、すなわち、上１パンチ１１と同期して一
定の間隔を保ちながら移動することになる。したがっ
て、上１パンチ１１と下１パンチ２１によって挟まれた
粉末部分は充填深さを一定に保ったままダイ孔１０ａ内
を下方に移動する。

【００４７】一方、上２シリンダ３２のシリンダロッド
３１３は上ラム１０２と同期して下降するシリンダチュ
ーブ３２１に対して相対的に上昇し、上２パンチ１２の
下端面をダイ６０上面高さに維持している。この間の上
ラム１０２のストロークはほぼ直線的なので、この上ラ
ム１０２の下降速度と同一の速度で上２シリンダ３２の
シリンダロッド３２３が上昇するように上２制御弁２０
２が制御される。

【００４８】上つき下げシリンダ１０６のシリンダロッ
ド１０７下端が下１シリンダ４１のシリンダロッド４１
３上端に突き当たった時点で、トランスファが終了す
る。

【００４９】ｖ）トランスファ完了（図中ｃ） トランスファが完了と同時に連続して加圧が開始され
る。

【００５０】トランスファが完了した時点で、上１流量
制御弁２０１が、ニュートラル位置から上１シリンダ３
１のシリンダロッド３１３を上昇させる上昇位置に切
り換えられる。

【００５１】上２流量制御弁２０２が上昇位置からニ
ュートラル位置に切り換えられる。

【００５２】下１流量制御弁２０３が上昇位置からシ
リンダチューブ４１１を下降させる下降位置に切り換
えられる。

【００５３】vi）加圧開始から加圧終了まで（図中ｃ−
ｄ間） 加圧工程では、上１パンチ１１と下１パンチ２１間の粉
末部分の圧縮密度と、上２パンチ１２と下２パンチ２２
間の粉末部分の圧縮密度が常にほぼ同一の状態で圧縮さ
れるように、圧縮密度の時間的変化の割合である圧縮速
度の比率がほぼ同一比率となるように設定している。

【００５４】すなわち、図５に示すように、最終成形品
Ｗの円筒部Ｗ１下面からフランジ部Ｗ２上面までの高さ
寸法Ａと、フランジ部Ｗ２下面までの高さ寸法Ｂと、円
筒部Ｗ１上面までの高さ寸法をＣとしたときに、上１パ
ンチ１１の下降速度ｖ1と、下１パンチ２１の下降速度
ｖ2と、上２パンチ１２の下降速度ｖ3の比率が、ｖ1：
ｖ2：ｖ3＝Ａ：Ｂ：Ｃとなるように設定すればよい。

【００５５】ここで、上２パンチ１２は上ラム１０２の
下降ストロークと同期しているので、上１パンチ１１お
よび下１パンチ２１の下降速度を、上記比率となるよう
に、ｖ1，ｖ2を定めれば良い。すなわち、ｖ1＝（Ｃ／
Ａ）ｖ3，ｖ2＝（Ｂ／Ａ）ｖ3となるように設定すれ
ば、各粉末部分は加圧工程中常に同一の圧縮密度で加圧
される。

【００５６】本実施の形態のクランクプレスでは、図６
(ａ)に示すように、上ラム１０２のストロークＳは、ク
ランクの腕の長さをｒとしたときに、Ｓ＝ｒ｛（１ーCO
Sθ）＋（ｒ／４ｌ）（１ーCOS２θ）｝で示される。上
ラム１０２の下降速度は常に変化しているので、図６
(ｂ)に示すように、所定のストロークに分割し、その間
を直線近似して、上１，下１パンチ１１，２１の下降速
度を設定する。この下降速度は各上１，下１流量制御弁
２０１，２０２の開度を制御することによって制御する
ことができる。

【００５７】特に、このクランクプレスの場合には、た
とえば、イ，ロ，ハ，ニ，ホの間隔が２．５：１．５：
１：１となるように設定すれば、クランク曲線が直線に
近くなる。ここで、イは加圧開始位置、ホはクランクの
下限で加圧完了位置（位相は１８０°）の位置である。
イの加圧開始位置の位相はエンコーダ２１１によって検
出することができ、ロ，ハ，ニの角度は比で求めること
ができる。また、加圧途中のロ，ハ，ニの位置のストロ
ーク量も求められる。また、イ〜ロまでの時間は、たと
えば６［ｓｐｍ］だとクランク１回転は１０秒、したが
ってイロ間の速度は縦軸の距離と横軸の時間で決まる。
その速度が出せるディジタル流量弁、または比例電磁式
流量制御弁の開度を決めればよい。

【００５８】この制御はオープンループ制御で、各パン
チの位置をフィードバックせず、予め定められた手順に
従って制御される。 vii）加圧完了（図中ｄ） 加圧完了位置では上ラム１０２が下限位置となり、ま
た、上ラム１０２下限位置の直前で下パンチプレート６
２に設けられたスライドブロック５０が固定プレート６
３に立設されたストッパ５１上端に突き当たり、下１パ
ンチ２１の上端位置が位置決めされる。また、上１シリ
ンダ３１のシリンダロッド３１３上端がシリンダチュー
ブ３１１の上端壁に突き当たり、加圧完了位置の上１パ
ンチ１１の下端は上ラム１０２の下限位置によって機械
的に定まる。したがって、フランジ部Ｗ２はストッパ５
１で位置決めされる下１パンチ２１上端と上ラム１０２
下限位置の上１パンチ１１下端によって正確に寸法が定
められる。

【００５９】また、円筒部Ｗ１については、上２パンチ
２１の上２シリンダ３２のシリンダロッド３２３がシリ
ンダチューブ３２１上端壁に突き当てられ、上ラム１０
２の下限位置によって機械的に定められる。下２パンチ
２２については、固定プレート６３の位置によって機械
的に定められているので、円筒部Ｗ１の寸法についても
機械的に正確に定められることになる。

【００６０】加圧が完了すると、上１流量制御弁２０１
については上昇位置からニュートラル位置に切り換わ
り、上２流量制御弁２０２はニュートラル位置のまま維
持される。

【００６１】下１流量制御弁２０２は下降位置のまま
維持し、下１シリンダ４１の加圧力によって下１パンチ
プレート６２のスライドブロック５０をストッパ５１に
突き当てた状態に維持する。

【００６２】また、上ラムシリンダ１０５のシリンダロ
ッド１０５ａの方向制御弁２０７を切り換えて、上ラム
シリンダ１０５に空気圧を入れる。すると、上２パンチ
２２の下端は成形品Ｗの円筒部Ｗ１上端面を押さえたま
まで上ラム１０２のみが上昇する。 viii）加圧完了から成形品の抜き出し（ｄーｅ間） 一方、加圧完了後、所定時間経過した後、ダイ６０を下
方に移動させ、上２パンチ１２で成形品を押さえなが
ら、成形品を相対的にダイ孔６０ａから上方に抜き出
す。成形品Ｗのフランジ部Ｗ２付近まで抜けると、ダイ
６０下面に設けられた押圧ピン５３が下１パンチプレー
ト６２に設けられたストッパ解除機構の解除ピン５２に
当接してダイ６０のさらなる下降によって解除ピン５２
が押し下げられ、解除ピン５２下端によってストッパ５
１上端に当接していたスライドブロック５０がスライド
してストッパ５１から外れる。 ix）ダブルパンチ作動とコアフロート（図中ｅ） ストッパ５１が解除されると、上２流量制御弁２０２に
ついてニュートラル位置から上２シリンダ３２のシリン
ダロッド３２３を下降させる下降位置に切り換えると
共に、上１流量制御弁２０１についても、ニュートラル
位置から上１シリンダ３１のシリンダロッド３１３を下
降させる下降位置に切り換える。また、下１流量制御
弁２０１を下降位置からニュートラル位置に切り換え
る。これにより、上２パンチ１２が成形品Ｗ上端を押さ
えた状態で、上１パンチが１１相対的に上昇して成形品
Ｗのフランジ部Ｗ１から上方に離れる。

【００６３】同時に、下１パンチプレート６２はダイ６
０によって押し下げられ、下１シリンダ４１のシリンダ
チューブ４１１が下降し、下１パンチ２１が成形品のフ
ランジ部Ｗ２から下方に離れる。すなわち、成形品Ｗの
フランジ部Ｗ２の上下下面から上１パンチ１１および下
１パンチ２１が同時に離れることになる。下１流量制御
弁２０３はニュートラル位置なので、下１パンチ２１移
動した分だけ油路４１ａから油がリリーフされると共
に、油路４１ｂに設けられたチェック弁４１ｃを通じて
真空となるシリンダチューブ４１１の下室に油が吸引さ
れる。

【００６４】x）抜き出し完了（ｆ） ダイ６０が下限位置に達すると、ダイ６０上面が下２パ
ンチ１２上端と面一になり、成形品Ｗがダイ孔６０ａか
ら完全に抜けることになる。

【００６５】抜き出しが完了すると上ラムシリンダ１０
５がＯＦＦに切り替わり、上ラムシリンダ１０５が収縮
して上パンチ１０のユニット全体が上方に持ち上がり、
上１，上２パンチ１１，１２が急激に上方に移動して抜
き出しが完了する。

【００６６】一方、コアロッド６６の下端は、エアシリ
ンダ６７を介してヨークプレート６５に支持されてお
り、コアロッド６６上端の成形品Ｗとの摩擦力によって
ヨークプレート６５の下降に対して持ち上げられる。ヨ
ークプレート６５の下降につれてエアシリンダ６７の圧
縮力が大きくなり、エアシリンダ６７の力が成形品Ｗと
の摩擦力よりも大きくなった時点でコアロッド６６上端
が成形品から抜けて下降する。

【００６７】なお、上記実施の形態によれば、上パンチ
と下パンチが共に複数のパンチから構成される場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、上下パンチの内一方が単一のパンチで構成され、他
方が複数のパンチで構成されている場合についても同様
に適用することができることはもちろんである。

【００６８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、上
ラムの位相に対応して流体圧シリンダの速度を予め設定
し、設定された速度に基づいて流体圧シリンダを制御す
る制御弁を備えているので、各パンチによって加圧され
る粉末部分間は加圧途中においてほぼ同じ比率で加圧さ
れることになり、粉末の移動によるクラックの発生も防
止され、成形不良を発生を大幅に減らすことができる。

【００６９】また、制御弁による速度の設定を直線近似
で行えば、制御が簡単にでき、しかも粉末の移動防止と
いう所期の目的を達成することができる。

【００７０】また、ツールセット方式とすれば、プレス
本体を代えることなくツールセットを装着するだけで、
プレスの高性能化を図ることができる。

【００７１】さらに、充填位置、加圧開始および終了位
置は、可動パンチの流体圧シリンダの流体圧では無く機
械的に位置決めすれば、寸法は正確に成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る粉末成形プ
レスの油圧回路構成を示す図である。

【図２】図２(ａ)〜(ｆ)は図１の粉末成形プレスの行程
説明図である。

【図３】図３は図１の粉末成形成形プレスに用いられる
ツールセットの概略断面図である。

【図４】図４は図２の行程のストローク線図である。

【図５】図５は加圧行程の説明図である。

【図６】図６(ａ)はクランクプレスの上ラムの動きを示
す説明図、同図(ｂ)は加圧ストロークの直線近似の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 上パンチ １１ 上１パンチ １２ 上２パンチ ２０ 下パンチ ２１ 下１パンチ ２２ 下２パンチ ３１ 上１シリンダ（流体圧シリンダ） ４１ 下１シリンダ（流体圧シリンダ） ５１ ストッパ １０４ 上ラム １０５ 上ラムシリンダ ２０１ 上１流量制御弁 ２０３ 下１流量制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 11/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上パンチと下パンチのうち少なくともい
   ずれか一方を複数のパンチで構成すると共に該複数のパ
   ンチの一部を可動パンチとして流体圧シリンダによって
   支持し、 上ラムによって上パンチを下降させてダイ孔内の粉末を
   下パンチとの間で加圧し、 加圧工程では、前記上ラムの動きに対して前記可動パン
   チの流体圧シリンダの動きを重畳して段付きの成形品を
   成形する粉末成形プレスにおいて、 前記可動パンチと該可動パンチと対向するパンチ間で加
   圧される粉末部分の寸法と、上ラムのストロークに対応
   して加圧される他の粉末部分の寸法の割合が、最終的な
   成形品の対応する部分の寸法比と全加圧行程中ほぼ同一
   の割合となるように上ラムの位相に対応して前記流体圧
   シリンダの速度を予め設定し、設定された速度に基づい
   て流体圧シリンダを制御する制御弁を備えていることを
   特徴とする粉末成形プレス。
2. 【請求項２】制御弁による速度の設定は、上ラムのスト
   ローク曲線を分割して直線近似して行うことを特徴とす
   る請求項１に記載の粉末成形プレス。
3. 【請求項３】上パンチと下パンチはツールセット方式
   で、ツールセットに可動のパンチを支持する流体圧シリ
   ンダが組み込まれている請求項１または２に記載の粉末
   成形プレス。
4. 【請求項４】充填位置、加圧開始および終了位置は、可
   動パンチの流体圧シリンダの流体圧では無く機械的に位
   置決めする請求項１，２または３に記載の粉末成形プレ
   ス。