JP3917600B2 - Powder forming press machine - Google Patents
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Description
本発明は、焼結部品などの粉末成形品(以下、単に成形品と言う)をダイ及びパンチを用いた加圧成形によって製造する粉末成形プレス機械に関する。 The present invention relates to a powder molding press machine for producing a powder molded product such as a sintered part (hereinafter simply referred to as a molded product) by pressure molding using a die and a punch.
粉末成形プレス機械には、成形品の厚さ(高さ)を決定するダイ及びパンチの位置を、メカニカルなストッパで決定する方式と、油圧シリンダなどを用いて制御する方式とがある。近年の成形品に対する高精度・ニアネットシェイプ化の要求が高まる中、サーボ制御技術の一般化により、油圧シリンダを備える粉末成形プレス機械の需要が高まっている。この油圧シリンダは、プレス時にパンチが受ける負荷荷重を受けるものであるが、複数のパンチを用いて多段の成形品を製造する場合、該成形品の形状によって各油圧シリンダが受けもつ負荷荷重が異なる。したがって、成形品の形状が複雑になる程、複数のパンチに対応するだけの油圧シリンダが必要になると共に粉末成形プレス機械が大型化し、成形能力よりも大きな受圧能力が要求されるようになる。一般的に、下3段成形では最外殻にダイが1つ、パンチが3本、コアロッドが1本、必要であり、受圧シリンダ機構が耐えられる受圧能力の合計は成形能力の1.5〜2倍でなければならない。 Powder molding press machines include a method in which the positions of the die and punch that determine the thickness (height) of a molded product are determined by a mechanical stopper, and a method in which the position is controlled using a hydraulic cylinder or the like. With the recent demand for high precision and near net shaping for molded products, the demand for powder molding press machines equipped with hydraulic cylinders is increasing due to the generalization of servo control technology. This hydraulic cylinder receives a load applied to the punch during pressing. When a multistage molded product is manufactured using a plurality of punches, the load applied to each hydraulic cylinder varies depending on the shape of the molded product. . Therefore, the more complicated the shape of the molded product, the more hydraulic cylinders that can accommodate a plurality of punches are required, and the powder molding press machine becomes larger, and a pressure receiving capability greater than the molding capability is required. Generally, in the lower three-stage molding, one die is required for the outermost shell, three punches, and one core rod are required. The total pressure receiving capability that the pressure receiving cylinder mechanism can withstand is 1.5 to 1.5 of the molding capability. Must be doubled.
従来のこのような粉末成形プレス機械としては、複数のパンチに対応する油圧シリンダを同軸に直列で配置した構造のものが、例えば、特公平7−115233号公報に開示され、また、1つのパンチを2本のシリンダで受ける構造のものが例えば、特開2002−115003号公報に開示されている。
さらに、全高が高いことから各構成部品に発生する伸びや圧縮により、ダイやパンチを取り付ける際の修正要素が増え制御性を維持するのが難しい。 Furthermore, since the overall height is high, the number of correction elements when attaching the die or punch increases due to the elongation or compression generated in each component, making it difficult to maintain controllability.
しかも、この粉末成形プレス機械は、第2パンチ及び第3パンチを取り付けるパンチセット(特許文献1の図1であれば、第2パンチアダプタ22、第3パンチアダプタ23等)やコアロッドが、構造上、極端に長くなるためそれらの交換作業に長時間を要することになる。
In addition, this powder molding press machine has a punch set (
他方、特許文献2に開示の粉末成形プレス機械は、1つのパンチに対して2本のシリンダをプレス機械幅方向に対称に配置する必要があることから、パンチの数を増やす場合には幅方向にプレス機械自体が大型化し、受圧能力不足であったり、2本のシリンダを同時制御する場合の安定性に問題がある。
On the other hand, since the powder molding press machine disclosed in
したがって、上述した従来の問題点に鑑みて、本発明の目的は、多段成形の受圧能力を満たす受圧シリンダ機構を小型化し、これによってプレス機械自体を大型化することなく全高を縮め、プレス機械本体に受圧シリンダ機構を内蔵可能にし、成形品の変更に際し、ダイやパンチを取り付けるダイセット及びパンチセットの着脱が容易な粉末成形プレス機械を提供することにある。 Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to downsize the pressure receiving cylinder mechanism that satisfies the pressure receiving capability of multistage molding, thereby reducing the overall height without increasing the size of the press machine itself, It is an object of the present invention to provide a pressure forming cylinder mechanism, and to provide a die set for attaching a die and a punch when changing a molded product, and a powder molding press machine in which the punch set can be easily attached and detached.
また、本発明の他の目的は、粉末成形プレス機械の各構成部品に発生する応力変形や撓みを最小化するべく、負荷荷重の合力を受圧中心部に集中させる構造を提供すると共に、ダイやパンチを外段取りで組める構成として、段取り作業、及びサーボ制御(数値制御)の容易な粉末成形プレス機械を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a structure for concentrating the resultant force of the load load on the pressure receiving center to minimize stress deformation and deflection generated in each component of the powder molding press machine, An object of the present invention is to provide a powder molding press machine that can easily perform setup work and servo control (numerical control) as a configuration in which punches can be assembled by external setup.
このような課題を解決する本発明の粉末成形プレス機械は、ダイを最外殻として中央にコアロッドを配し、該ダイとコアロッド間に直径の異なる2以上の複数パンチを併置してプレス成形を行う粉末成形プレス機械において、
前記ダイを取り付けるダイプレート及び該ダイプレートと連結される連結ロッドからなるダイセットと、前記複数パンチをそれぞれ取り付けるパンチプレート及び該パンチプレートに連結される連結ロッドからなる複数のパンチセットと、を具備し、前記コアロッドと連結される中心シリンダ及び該中心シリンダを囲繞する径の異なる複数の筒状シリンダをベースプレート上に配設し、それらの筒状シリンダと少なくとも前記複数パンチセットそれぞれの連結ロッドとを対応する連結プレートを介して連結するようにし、流体圧(気圧又は液圧)で前記中心シリンダ及び前記筒状シリンダを駆動する構成とし、前記中心シリンダが、コアロッドを連結するコアピストンと、該コアピストンを駆動する作用室を形成するようにベースプレートに立設された中央円筒壁とを具備し、また、前記複数の筒状シリンダは各々が、前記中心シリンダの中央円筒壁を所定間隔を介して囲繞するようにしてベースプレートに立設された環状壁と、該環状壁で囲まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストンと、該環状ピストンに相互に離設されて立設されるとともに連結プレートにそれぞれ連結される複数のピストンロッドとを具備してなる構成とし、かつ前記中心シリンダのコアピストン及び前記複数の筒状シリンダのピストンロッドを気密又は液密状態で貫通させ且つ各作用室を密閉する封止蓋を有する構成としたことを特徴とする。
すなわち、受圧シリンダ機構としてのシリンダを筒状にし、往復運動させるパンチに対応する筒状シリンダごとに径を異ならせて囲繞することで、これまで独立して別個に設けられていた複数のシリンダを同一箇所に集中させて設けることができ、受圧シリンダ機構を高さ方向に積層することなく低くまとめて小型化を図ることができるようになる。また、このように筒状シリンダを中央に集中させた構造から、該筒状シリンダを受圧対象のパンチに対して1対1の関係で設けて負荷荷重を中央に集中させることができるので、受圧能力に優れ、バランスの取れたプレス機械を提供することができる。さらに、本発明による粉末成形プレス機械は、プレス機械本体に設けられる受圧シリンダ機構としての筒状シリンダと複数のパンチセットを連結プレートを介して連結する分離構造としてあるので、ダイセット及びパンチセットをユニット化して予め数セット準備しておくことで、成形品の変更に伴うダイやパンチの交換をいわゆる外段取りで行うことができるようになり、段取作業時間を大幅に短縮して生産性の向上を図ることができるようになる。
In the powder molding press machine of the present invention that solves such problems, a core rod is arranged in the center with the die as the outermost shell, and two or more punches having different diameters are juxtaposed between the die and the core rod to perform press molding. In the powder forming press machine to perform,
Comprising: a die set comprising a connecting rod which is connected to the die plate and the die plate for mounting the die and a plurality of punches set of connecting rods connected to the punch plate and the punch plate mounting said plurality punches respectively, the and, the central cylinder and said central diameter of different tubular cylinder surrounding the cylinder to be connected to the core rod is disposed on the base plate, a and their tubular cylinder and at least the plurality punch sets each of the connecting rod so as to couple via corresponding connection plate, with the fluid pressure (air pressure or hydraulic) and configured to drive the central cylinder and the tubular cylinder, the central cylinder, a core piston for connecting core rod, the To the base plate so as to form a working chamber that drives the core piston A plurality of cylindrical cylinders, and each of the plurality of cylindrical cylinders includes an annular wall erected on the base plate so as to surround the central cylindrical wall of the central cylinder with a predetermined interval therebetween. An annular piston driven with the inner space surrounded by the annular wall as a working chamber, and a plurality of piston rods that are separated from the annular piston and are connected to the connecting plate. And having a sealing lid that penetrates the core piston of the central cylinder and the piston rods of the plurality of cylindrical cylinders in an air-tight or liquid-tight state and seals each working chamber. And
That is, a cylinder as a pressure receiving cylinder mechanism is formed into a cylindrical shape and surrounded by different diameters for each cylindrical cylinder corresponding to a punch to be reciprocated, so that a plurality of cylinders that have been provided independently can be provided. The pressure receiving cylinder mechanism can be provided in a concentrated manner at the same location, and the pressure receiving cylinder mechanism can be reduced in size without being stacked in the height direction. Further, since the cylindrical cylinder is concentrated in the center in this way, the cylindrical cylinder is provided in a one-to-one relationship with the punch to be pressure-receiving, so that the load can be concentrated in the center. It is possible to provide a press machine that is excellent in performance and balanced. Further, the powder molding press machine according to the present invention has a separation structure in which a cylindrical cylinder as a pressure receiving cylinder mechanism provided in the press machine body and a plurality of punch sets are connected via a connecting plate. By preparing several sets in advance as a unit, it is possible to replace dies and punches with changes in the molded product by so-called external setup, greatly reducing setup work time and improving productivity. It will be possible to improve.
しかも上述のように、中心シリンダが、コアロッドを連結するコアピストンと、該コアピストンを駆動する作用室を形成するようにベースプレートに立設された中央円筒壁とを具備し、また、筒状シリンダが、中心シリンダの中央円筒壁を所定間隔を介して囲繞するようにしてベースプレートに立設された環状壁と、該環状壁で囲まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストンと、該環状ピストンに立設されて連結プレートに連結されるピストンロッドとを具備し、且つ中心シリンダのコアピストン及び筒状シリンダのピストンロッドを気密又は液密状態で貫通させ且つ各作用室を密閉する封止蓋を有する構成とし、環状壁で囲まれた内部空間を作用室とするから、ベアリング構造のような独立の筒状シリンダを複数囲繞する必要がなくなるので、小型化の増進を図ることができる。 In addition, as described above, the center cylinder includes a core piston that connects the core rods, and a central cylindrical wall that is erected on the base plate so as to form a working chamber that drives the core piston. An annular wall erected on the base plate so as to surround the central cylindrical wall of the central cylinder at a predetermined interval, an annular piston that is driven using an internal space surrounded by the annular wall as a working chamber, A piston rod standing on the annular piston and connected to the connecting plate, and penetrating the core piston of the central cylinder and the piston rod of the cylindrical cylinder in an airtight or liquid tight manner and sealing each working chamber. a structure having a stopper lid, from the working chamber an inner space surrounded by the annular wall, need multiple surrounding the independence of the tubular cylinder such as the bearing structure Since Kunar, it is possible to achieve the promotion of miniaturization.
また、ピストンには、ピストンロッドが相互に離設されて複数立設され、該複数のピストンロッドが連結プレートに連結されている。しかも、シリンダが筒状であるので、ピストンロッドの本数や配置に大きな自由度がある。したがって、負荷荷重に対する耐用応力を勘案しながらピストンロッドをバランスよく増数配置する設計とすればよく、環状ピストンの周方向にピストンロッドを等間隔に立設するなどして負荷荷重の合力を受圧中心部に集中させる設計が容易となる。 In addition, the piston, the piston rod is Hanare設mutually a plurality upright, that have the plurality of piston rods connected to the connecting plate. Moreover, since the cylinder is cylindrical, there is a great degree of freedom in the number and arrangement of piston rods. Therefore, the piston rods should be arranged in a well-balanced manner while taking into account the service stress with respect to the load, and the combined force of the load is received by erecting the piston rods at equal intervals in the circumferential direction of the annular piston. Design to concentrate on the center becomes easy.
このプレス機械では、パンチセットの連結ロッドが、対応する連結プレートの連結凹部に挿入されて固定具で固定される。このように連結凹部に挿入して固定具で固定する単純な構成とすれば、例えば、複数の筒状シリンダと1以上のパンチセットとの連結作業、つまり、受圧シリンダ機構と外段取りでユニット化したパンチセットとの連結作業が容易になるので、生産性がさらに向上する。この場合、パンチセットの連結ロッドには、上部シリンダからの負荷荷重と筒状シリンダからの反発力とによって圧縮力がかかるので、連結プレート上面側で固定するとよい。この固定は、挿入された連結ロッドの連結プレート上面位置に固定具嵌め込み溝を設け、該溝に嵌め込むと共に連結プレート上面に固定される固定具を用いればよい。このようにすれば、各パンチを取り付けるダイセットの固定が容易で確実なものとなる。 In this press machine, the connecting rod of the punch set is inserted into the connecting recess of the corresponding connecting plate and fixed with a fixture. Thus, if it is set as the simple structure which inserts in a connection recessed part and fixes with a fixing tool, for example, it will be unitized by the connection operation | work of a some cylindrical cylinder and one or more punch sets, ie, a pressure receiving cylinder mechanism, and external setup. Since the connecting operation with the punch set is facilitated, productivity is further improved. In this case, since the compressive force is applied to the connecting rod of the punch set by the load from the upper cylinder and the repulsive force from the cylindrical cylinder, the connecting rod is preferably fixed on the upper surface side of the connecting plate. For this fixing, a fixing tool fitting groove may be provided at the position of the upper surface of the connecting plate of the inserted connecting rod, and a fixing tool that fits into the groove and is fixed to the upper surface of the connecting plate may be used. In this way, the die set to which each punch is attached can be fixed easily and reliably.
一方、ダイセットの連結ロッドは、ベースプレート下に設けられダイを往復運動させる下部シリンダと連結された連結プレートに連結される。このように下部シリンダと連結される連結プレートを、筒状シリンダのピストンロッドと連結される連結プレートとは別個に設ければ、ベースプレート上面に設けた筒状シリンダをパンチ用とし、ベースプレート下に設けた下部シリンダをダイ用とした構成にすることができる。 On the other hand, the connecting rod of the die set is connected to a connecting plate that is provided under the base plate and connected to a lower cylinder that reciprocates the die. Thus, if the connecting plate connected to the lower cylinder is provided separately from the connecting plate connected to the piston rod of the cylindrical cylinder, the cylindrical cylinder provided on the upper surface of the base plate is used for punching, and is provided below the base plate. The lower cylinder can be configured for a die.
また、ダイセットの連結ロッドも、対応する連結プレートを介して筒状シリンダに連結されるようにしてもよい。これは、連結プレートを介してダイセット及びパンチセットの全てを対応する筒状シリンダと連結する構造である。例えば、最上段にダイを1つ、パンチが3段、コアロッドを1つとすれば、中心シリンダが1段で筒状シリンダが4段となる。この構造によれば、ベースプレート下の下部シリンダが不要となるので、下部シリンダ用に地面を掘り下げる必要がなく、粉末成形プレス機械の設置が容易で、プレス機械の全高をさらに短縮化することができる。また、ダイを下方に駆動する成形品の抜き出し力及び耐引張力は、筒状シリンダの環状ピストン上にピストンロッドを増やすことで解決できる。 Further, the connecting rod of the die set may be connected to the cylindrical cylinder via a corresponding connecting plate. This is a structure in which all of the die set and punch set are connected to a corresponding cylindrical cylinder via a connecting plate. For example, if there is one die at the top, three punches, and one core rod, the center cylinder is one and the cylindrical cylinder is four. According to this structure, since the lower cylinder under the base plate is not required, it is not necessary to dig up the ground for the lower cylinder, the installation of the powder forming press machine is easy, and the overall height of the press machine can be further shortened. . Moreover, the extraction force and tensile strength of the molded product that drives the die downward can be solved by increasing the piston rod on the annular piston of the cylindrical cylinder.
このようなダイセットと連結プレートの連結構造では、ダイセットの連結ロッドが、対応する連結プレートの連結孔に貫挿されて固定具で固定される。この場合、ダイセットの連結ロッドをパンチセットの連結ロッドと同様に連結プレート上面側で固定しても良いが、該ダイを取り付けるダイセットの連結ロッドには、下方に大きな抜き出し力が働いて引張力がかかるので、連結プレート下面側で固定するとよい。この固定は、連結プレートが貫通した連結孔を備え、該貫通した連結孔に連結ロッドを貫挿し、連結プレート下面位置に突き出た連結ロッド部分の固定具嵌め込み溝に固定具を嵌め込み、該嵌め込んだ固定具を連結プレート下面に固定する構成とすれば、下部シリンダによる抜き出し力に耐えられる構造となる。 In such a connecting structure of the die set and the connecting plate, the connecting rod of the die set is inserted into the connecting hole of the corresponding connecting plate and fixed by the fixture. In this case, the connecting rod of the die set may be fixed on the upper surface side of the connecting plate in the same way as the connecting rod of the punch set. However, the connecting rod of the die set to which the die is attached is pulled by a large pulling force downward. Since force is applied, it is good to fix on the lower side of the connecting plate. This fixing includes a connecting hole through which the connecting plate penetrates, and a connecting rod is inserted into the penetrating connecting hole, and the fixing tool is inserted into the fixing tool fitting groove of the connecting rod portion protruding to the lower surface of the connecting plate. If it is set as the structure which fixes a fixing tool to a connection plate lower surface, it will become a structure which can bear the extraction force by a lower cylinder.
上記の各構成では、コアピストンを挿通させると共に、ダイセット及びパンチセットの連結ロッドを挿通させて連結プレートの連結凹部及び連結孔に案内するガイド孔を備えたミドルプレートと、ベースプレート上に設けられ、ミドルプレートを最も内側のパンチを取り付けるパンチプレートよりも筒状シリンダ側に位置させるミドルプレート支持台と、をさらに備える構成にするとよい。このようなガイド孔を備えたミドルプレートを、ミドルプレート支持台を用いて、連結プレートと、ダイセット及びパンチセットとの間に設ければ、それぞれの連結ロッドをガイド孔に差し込むだけで連結プレートに設けられた連結凹部又は連結孔に案内することができ、ユニット化したダイセット及びパンチセットの取付作業がさらに容易となって生産性が向上する。また、このミドルプレートを用いれば外段取りにおいてダイセット及びパンチセットのユニット化がさらに容易となる。 In each of the above-described configurations, the core piston is inserted, and the middle plate having a guide hole for guiding the connecting rod of the connecting plate and the connecting recess of the connecting plate through the die set and the punch set is provided on the base plate. The middle plate may be further provided with a middle plate support that positions the middle plate closer to the cylindrical cylinder than the punch plate to which the innermost punch is attached. If a middle plate with such a guide hole is provided between the connecting plate and the die set and punch set using a middle plate support, the connecting plate can be simply inserted into the guide hole. It is possible to guide to the connecting recess or the connecting hole provided in the, so that the mounting work of the unitized die set and punch set is further facilitated and the productivity is improved. Further, if this middle plate is used, it becomes easier to unitize the die set and the punch set in the outer setup.
この場合、いずれかのパンチセットの連結ロッドがミドルプレートに固定されてもよい。この構成とすれば、例えば、複数段のパンチのうち第1パンチを駆動しないプレス機械を提供することができるようになる。また、複数のパンチを駆動しない構成にすることもできる。 In this case, the connecting rod of any punch set may be fixed to the middle plate. With this configuration, for example, it is possible to provide a press machine that does not drive the first punch among a plurality of punches. Further, a configuration in which a plurality of punches are not driven may be employed.
また、一のパンチセットの連結ロッドがミドルプレートに固定され、該連結ロッドが固定されたパンチ用のピストンロッドが、連結プレートを介してダイセットの連結ロッドと固定具で固定されるようにしてもよい。このようにすれば、固定されるパンチ用の筒状シリンダを遊ばせることのない構造にすることができる。例えば、最上段にダイを1つ、パンチを3段(固定が1段)、コアロッドを1つとすれば、中心シリンダが1段で筒状シリンダが3段でよい。この構成ではダイを筒状シリンダで駆動するので、ベースプレート下に設ける下部シリンダが不要となり、下部シリンダ用に地面を掘り下げる必要がない。したがって、プレス機械の全高をさらに短縮化して設置の容易なプレス機械を提供することができるようになる。また、ダイを下方に駆動する成形品の抜き出し力及び耐引張力は、筒状シリンダの環状ピストン上にピストンロッドを増やすことで解決できる。これはピストンロッドを容易に増やすことのできる本発明の構造によってのみ達成される。 Also, the connecting rod of one punch set is fixed to the middle plate, and the piston rod for punching to which the connecting rod is fixed is fixed by the connecting rod of the die set and the fixture through the connecting plate. Also good. If it does in this way, it can be set as the structure which does not play the cylindrical cylinder for punches fixed. For example, if there is one die at the top, three punches (fixed one step), and one core rod, the central cylinder may be one step and the cylindrical cylinder may be three steps. In this configuration, since the die is driven by the cylindrical cylinder, a lower cylinder provided under the base plate is not necessary, and there is no need to dig up the ground for the lower cylinder. Therefore, the overall height of the press machine can be further shortened to provide a press machine that is easy to install. Moreover, the extraction force and tensile strength of the molded product that drives the die downward can be solved by increasing the piston rod on the annular piston of the cylindrical cylinder. This is only achieved by the structure of the present invention where the piston rod can be easily increased.
これらのパンチプレートは、他のプレートに連結された連結ロッドを挿通させるガイド孔を備えているとよい。このように各パンチプレートがガイド孔を備えれば、外段取りにおけるダイセット及びパンチセットのユニット化がさらに容易となる。例えば、最上段にダイを1つ、パンチが3段であれば、ダイセットの連結ロッドはダイプレートの次に設置される第1パンチプレートのガイド孔に、第1パンチプレートの連結ロッドは該第1パンチプレートの次に配置される第2パンチプレートのガイド孔に、第2パンチプレートの連結ロッドは該第2パンチプレートの次に配置される第3パンチプレートのガイド孔に、それぞれ挿通させることでユニット化が容易になる。 These punch plates may include a guide hole through which a connecting rod connected to another plate is inserted. Thus, if each punch plate is provided with a guide hole, unitization of the die set and punch set in the outer setup is further facilitated. For example, if there is one die at the top and three punches, the connecting rod of the die set is placed in the guide hole of the first punch plate installed next to the die plate, and the connecting rod of the first punch plate is The connecting rod of the second punch plate is inserted into the guide hole of the second punch plate arranged next to the first punch plate, and the connecting rod of the second punch plate is inserted into the guide hole of the third punch plate arranged next to the second punch plate. This makes unitization easier.
本発明によれば、受圧シリンダ機構を筒状シリンダとしたので、パンチを多段としてもシリンダを高さ方向に積層することなくベースプレート上に配列することができるので、従来のプレス機械よりも小型化することができる。また、各シリンダを複数のパンチに対して1対1の関係で設けて筒状とし同一箇所に集中させた構造であるので、負荷荷重の合力を受圧中心部に集中させることが容易でシリンダ動作を介して遂行されるプレス成形加工動作の制御性を良好なものとすることができる。 According to the present invention, since the pressure receiving cylinder mechanism is a cylindrical cylinder, it is possible to arrange on the base plate without stacking the cylinders in the height direction even if the punches are multi-staged. can do. In addition, each cylinder is provided in a one-to-one relationship with a plurality of punches so that it is cylindrical and concentrated at the same location, so that it is easy to concentrate the resultant force of the load load on the pressure receiving center. It is possible to improve the controllability of the press forming operation performed through the process.
プレス機械本体に設けた筒状シリンダとユニット化したダイセット及びパンチセットとの連結構造、つまり、それらの連結プレートにおける連結の構成を変更すれば、下部シリンダの不要な構造にもできるので、下部シリンダ用に地面を掘り下げる必要がなくなり、プレス機械の全高をさらに短縮化し、設置の容易な粉末成形プレス機械を提供することができる。 By connecting the cylindrical cylinder provided in the press machine body with the unitized die set and punch set, that is, by changing the connection structure in the connection plate, it is possible to make the structure of the lower cylinder unnecessary. There is no need to dig up the ground for the cylinder, and the overall height of the press machine can be further shortened to provide a powder molding press machine that is easy to install.
また、中心シリンダを囲繞して内側から外側に設けるそれぞれのシリンダを筒状構造としたことから、ピストン及びピストンロッドを任意の数、任意の位置に配置することができるので、設計の自由度が大きく、筒状シリンダにおける応力変形量を極力抑えることができる。一方、連結プレートを設けて、受圧シリンダ機構としての筒状シリンダと、ユニット化したダイプレート及びパンチプレートと、を分離構造としたので、それぞれを別個に設計することができるようになる。これにより、ダイプレート及びパンチプレートに連結される連結ロッドは、太さや長さにおける設計の自由度に幅ができるので、ダイセット側でも応力変形量を極力抑えることが可能になる。また、該分離構造としたことで、成形品の変更に際し、受圧シリンダ機構を分解することなくダイ及びパンチの交換を外段取りで行うことができ、段取時間を大幅に短縮化して生産性を向上させることができる。 In addition, since each cylinder provided from the inside to the outside surrounding the central cylinder has a cylindrical structure, any number and any number of pistons and piston rods can be arranged, so that the degree of freedom in design is increased. The amount of stress deformation in the cylindrical cylinder can be greatly suppressed as much as possible. On the other hand, since the connecting plate is provided and the cylindrical cylinder as the pressure receiving cylinder mechanism and the unitized die plate and punch plate are separated from each other, each can be designed separately. As a result, the connecting rod connected to the die plate and the punch plate can be widened in design freedom in terms of thickness and length, so that the amount of stress deformation can be suppressed as much as possible on the die set side. In addition, with this separation structure, when changing the molded product, the die and punch can be replaced by external setup without disassembling the pressure-receiving cylinder mechanism, and the setup time can be greatly shortened to increase productivity. Can be improved.
さらに、油圧シリンダを同軸直列に積み重ねる構造ではないので、各構成部品の長さを短く、太くでき、撓みや応力変形の少ないプレス機械を提供することができる。これにより、サーボ制御(数値制御)における各構成部品の変形に対する補正値入力を減らすことができるので、制御性を向上させることが容易となる。 Furthermore, since the hydraulic cylinders are not stacked in a coaxial series, the length of each component can be shortened and increased, and a press machine with less bending and stress deformation can be provided. As a result, it is possible to reduce correction value input for deformation of each component in servo control (numerical control), so that it is easy to improve controllability.
さらにまた、サーボ制御のための制御機器をダイやパンチではなく連結プレートに取り付ければ、成形品の変更に伴う制御機器の再度の取付、再配管、再配線が不要となるので、粉末成形プレス機械の立ち上げが容易になる。したがって、特許文献1のように複数の構成部品や各シリンダ毎に位置検出手段等を設置する必要がなくなるので、サーボシステムにおける制御機器の重複をなくすことができ、大幅にコストを削減したプレス機械を提供することができる。 Furthermore, if the control device for servo control is attached to the connecting plate instead of the die or punch, the re-installation, re-piping and re-wiring of the control device associated with the change of the molded product is not required. Is easy to launch. Accordingly, there is no need to install position detecting means for each of the components and each cylinder as in Patent Document 1, so that it is possible to eliminate duplication of control devices in the servo system and greatly reduce costs. Can be provided.
以下、本発明に従う実施例を添付図面に基づき説明する。実施例1〜4では3段段付き成形品に対応する下パンチを用いたダイセット及び受圧機構について説明する。下記の説明では受圧シリンダ機構を液圧プレスのうち油圧プレスとして説明するが、該機構はその他の液圧プレスであってもよいし、空気のような気体からなる気圧プレスであってもよい。すなわち、液圧及び気圧の両者を含めた流体圧を利用するプレス機械に適用させることができるのである。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In Examples 1 to 4, a die set and a pressure receiving mechanism using a lower punch corresponding to a three-step molded product will be described. In the following description, the pressure receiving cylinder mechanism is described as a hydraulic press among the hydraulic presses, but the mechanism may be other hydraulic presses or a pneumatic press made of a gas such as air. That is, the present invention can be applied to a press machine that uses fluid pressure including both hydraulic pressure and atmospheric pressure.
図1は、ダイ10を取り付けるダイプレート20a及びダイプレート20aと連結される連結ロッド21aからなるダイセット2aと、下第1〜第3パンチ11、12、13を取り付ける第1〜第3パンチプレート20b、20c、20d及び第1〜第3パンチプレート20b、20c、20dに連結される連結ロッド21b、21c、21dからなるパンチセット2b〜2dと、ベースプレート3に設けられる受圧シリンダ機構としてのシリンダ4a〜4d(4aが中心シリンダ、4b〜4dが筒状シリンダ)及び下部シリンダ5と、を連結プレート6a〜6dを介して連結した粉末成形プレス機械1の部分縦断面図である。図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図、図4は実施例1に係る粉末成形プレス機械の斜視図である。なお、図2〜図4に示したように、各構成部品は放射状に配置されているので、その構造上、a−a中心線、b−b中心線上に配置されない構成部品もある。したがって、プレス機械の中心線に沿って縦断面図を作成すると、表記されない構成部品もある。そこで、図1では、本実施例のプレス機械全体像を掴みやすくするべく、図2、図3のc−c線上における各構成部品を中心線であるa−a線に投影し、これを基準にして各構成部品を記載してある。以下、これらの図1〜図4に基づいて実施例1を詳説する。
FIG. 1 shows a die set 2a composed of a
まず、受圧シリンダ機構としての中心シリンダ4a、筒状シリンダ4b〜4d及び下部シリンダ5について説明する。図1及び図2に示したように、この受圧シリンダ機構は、中心シリンダ4aが、コアロッド14を連結するコアピストン41aと、このコアピストン41aを駆動する作用室を形成するようにベースプレート3に立設された中央円筒壁40aとを具備し、また、筒状シリンダ4b〜4dが、中心シリンダ4aの中央円筒壁40aを囲繞するようにして所定間隔でベースプレート3に立設された環状壁40b〜40dと、この環状壁40b〜40dで囲まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストン41b〜41dと、この環状ピストン41b〜41dに立設されて連結プレート6a〜6cに連結されるピストンロッド42a〜42cとからなり、そして、中心シリンダ4aのコアピストン41a及び筒状シリンダ4b〜4dのピストンロッド42a〜42cを気密又は液密状態で貫通させ且つ各作用室を密閉する封止蓋43を有している。
First, the
中央円筒壁40aと環状壁40b〜40dは、ベースプレート3の上に、中央円筒壁40aが中央に配され、中央円筒壁40aより径の大きな環状壁40bが同心で配列され、環状壁40bより径の大きな環状壁40cが同心で配列され、さらに環状壁40cより径の大きな環状壁40dが同心で配列されている。そして、立設された中央円筒壁40aによって形成される作用室に、コアロッド14を往復運動させるコアピストン41aを内蔵し、各環状壁40b〜40dによって囲まれた内部空間である作用室に、下第1〜第3パンチ11〜13を往復運動させる環状ピストン41b〜41dを内蔵する。各ピストン41a〜41dにはシール部材45が設けられてピストン駆動用の圧油をシールする。本実施例では、中心シリンダ4a及び筒状シリンダ4b〜4dを同心で配列することで、負荷荷重の合力を受圧中心部に集中させる構成としてある。
The central
環状ピストン41b〜41dのそれぞれには、ピストンロッド42a〜42cが連結されている。このピストンロッド42a〜42cは、環状ピストン41b〜41dが円周方向に比較的薄いため、その構造上、太くすることができない。そこで、本実施例では、図2に示したように、ピストンロッド42a〜42cを、各環状ピストン41b〜41dに複数本周方向に隔設することにより、断面内では放射状に配列されている。図2では、ピストンロッド42aは4本、ピストンロッド42bは8本、ピストンロッド42cは12本である。また、ピストンロッド42a〜42cの長さを、図1に示したように、環状ピストン41b〜41dのストロークに対して2倍程度と短くし、加圧成形時に上パンチを介して負荷される上部シリンダからの負荷荷重に対し応力変形の少ない構造を実現している。このピストンロッドの数、配置、構造はプレス機械の成形能力と受圧能力の関係から適宜設計変更される。なお、コアピストン41aを、筒状シリンダ4b〜4dのピストン41b〜41dとピストンロッド42a〜42cと同様に、コアピストンと、これに連結されるコア用ピストンロッドとに分けて構成してもよい。
封止蓋43には、コアピストン41a、ピストンロッド42a〜42cを突出させる穴が設けられており、コアピストン41a、ピストンロッド42a〜42cを突出させて、ベースプレート3と共にシリンダ全体を挟持して液密状態に密閉したシリンダ4a〜4dを構成する。封止蓋43にはシールハウジング44a〜44dが設けられて、コアピストン41a、ピストンロッド42a〜42cとシリンダ4a〜4dの外端面との間をシールする。また、コアピストン41a、ピストンロッド42a〜42cを上下に駆動する圧油を注入又は排出する配管口46aが封止蓋43に、同じく配管口46bがベースプレート3に設けられている。つまり、コアピストン41a、各ピストンロッド42a〜42cを上方に駆動する場合には、配管口46bから作用室内に圧油を注入すると共に配管口46aから圧油を排出し、下方に駆動する場合には、配管口46aから作用室内に圧油を注入すると共に配管口46bから圧油を排出する。
The sealing
下部シリンダ5は、中心シリンダ4a及び筒状シリンダ4b〜4dとは別個にベースプレート3の下に設けられて、ダイ10を駆動する。この下部シリンダ5は、図1に示したように、ベースプレート3の下面に設けられたダイ用シリンダ壁50、ダイ10を駆動するダイ用ピストン51、ダイセット2aに連結される可動ロッド52、ダイ用ピストン51と可動ロッド52を連結するダイ用ピストンヘッド53からなる。ダイ用ピストン51にもシール用のシール部材45が設けられている。また、ベースプレート3及びダイ用シリンダ壁50の側壁にダイ用ピストン51を駆動するための圧油の配管口46c、46dが設けられている。なお、下部シリンダ5は、ベースプレート3の下面に直接設ける必要はなく、下記に説明する実施例4の図10のような別途の構成であってもよい。
The
連結プレート6a〜6dは、ピストンロッド42a〜42cと可動ロッド52のそれぞれと連結される。図1〜図4から確認できるように、連結プレート6a〜6dは筒状シリンダ4b〜4d及び下部シリンダ5に対応するように設けられている。すなわち、筒状シリンダ4bに対応して連結プレート6aが、筒状シリンダ4cに対応して連結プレート6bが、筒状シリンダ4dに対応して連結プレート6cが、下部シリンダ5に対応して連結プレート6dが、それぞれ設けられ、ピストンロッド42aと連結プレート6aが、ピストンロッド42bと連結プレート6bが、ピストンロッド42cと連結プレート6cが、可動ロッド52と連結プレート6dが、それぞれ連結される。
The
図3において、連結プレート6a〜6cは外側に向かう程、径が大きくなる環状であり、最も外側にある連結プレート6dは長方形である。しかし、この形は任意であってよい。すなわち、連結プレートの全てを円形や長方形、楕円にしてもよく、これらの組み合わせであってもよい。また、連結プレート6a〜6dの上面には以下に説明するユニット化したダイセット2a及びパンチセット2b〜2dの各連結ロッド21a〜21dを固定する連結凹部60a〜60c及び連結孔60dが設けられている。なお、連結プレート6aの中心にはコアピストン41aを案内するガイド孔61が設けられており、連結プレート6dの連結孔60dは貫通している。
In FIG. 3, the connecting
上述した受圧シリンダ機構をプレス機械1本体のベースプレート3に搭載した構成で設ける。
The pressure receiving cylinder mechanism described above is provided in a configuration that is mounted on the
次に、ダイ10及び下第1〜第3パンチ11〜13を取り付けるダイセット2a及びパンチセット2b〜2dについて説明する。図1、図4から確認できるように、ダイセット2a及びパンチセット2b〜2dは、最外殻のダイ10を取り付けるダイプレート20a、下第1パンチ11を取り付ける第1パンチプレート20b、下第2パンチ12を取り付ける第2パンチプレート20c、下第3パンチ13を取り付ける第3パンチプレート20d、ダイプレート20aに連結される連結ロッド21a、第1パンチプレート20bに連結される連結ロッド21b、第2パンチプレート20cに連結される連結ロッド21c、第3パンチプレート20dに連結される連結ロッド21dからなる。
Next, the die set 2a and the punch sets 2b to 2d to which the
ダイセット2a及びパンチセット2b〜2dは、連結ロッド21a〜21dとコアピストン41aを案内するガイド孔7a〜7eを備えたミドルプレート7をベースにして、各プレート20a〜20dに連結ロッド21a〜21dをネジ22によって連結し、この連結した連結ロッド21a〜21cを第1〜第3パンチプレート20b〜20dに設けられたガイド孔23b〜23dに挿通し、さらに、連結ロッド21a〜21dをミドルプレート7のガイド孔7a〜7dに挿通して、外段取りでユニット化される。したがって、ダイプレート2aの連結ロッド21aは第1パンチプレート20bのガイド孔23bとミドルプレート7のガイド孔7aに挿通され、第1パンチプレート20bの連結ロッド21bは第2パンチプレート20cのガイド孔23cとミドルプレート7のガイド孔7bに挿通され、第2パンチプレート20cの連結ロッド21cは第3パンチプレート20dのガイド孔23dとミドルプレート7のガイド孔7cに挿通され、第3パンチプレートの連結ロッド21dはミドルプレート7のガイド孔7dに挿通される。なお、図1のダイセット2a及びパンチセット2b〜2dは、中心線を基準に、右側が連結ロッド21a〜21cとガイド孔23b〜23dの挿通関係を、左側が各プレート20a〜20dと連結ロッド21a〜21dのネジ22による連結関係を示してあるので、左右対称の図として記載していない。しかし、実際には左右対称の構成である。図5以降も同様に示している。
The die set 2a and the punch sets 2b to 2d are based on the
ミドルプレート7において、ガイド孔7aは連結プレート6dの連結孔60dと、ガイド孔7bは連結プレート6cの連結凹部60cと、ガイド孔7cは連結プレート6bの連結凹部60bと、ガイド孔7dは連結プレート6aの連結凹部60aと、ガイド孔7eは連結プレート6aの中心に設けられたガイド孔61と、それぞれ上下方向に対応する位置で設けられている。また、連結ロッド21a〜21dの連結プレート6a〜6dと固定される部分には、固定具62a〜62d(図3参照)を嵌め込む例えば円周溝形状をした固定具嵌め込み溝24a〜24dが凹設されている。したがって、固定具62aは固定具嵌め込み溝24dに、固定具62bは固定具嵌め込み溝24c、固定具62cは固定具嵌め込み溝24bに、固定具62dは固定具嵌め込み溝24aに嵌め込まれ、それによって連結ロッド21a〜21dを連結プレート6a〜6dに固定することになる。
In the
なお、図1でダイ10、下第1〜第3パンチ11〜13は、ダイ押え9a、ダイホルダ9b、パンチ押え9c、パンチ受け板9d等の各アダプタによって、ダイプレート20a及び第1〜第3パンチプレート20b〜20dにセットされる。
In FIG. 1, the
以上のダイセット2a及びパンチセット2b〜2dを、受圧シリンダ機構とは別個に、外段取りで構成してユニット化しておく。 The die set 2a and the punch sets 2b to 2d described above are configured as an external setup separately from the pressure receiving cylinder mechanism to be unitized.
受圧シリンダ機構としての筒状シリンダ4b〜4d及び下部シリンダ5と、パンチセット2b〜2d及びダイセット2aと、を連結する組み立て操作は、まず、外段取りでユニット化したダイセット2a及びパンチセット2b〜2dのミドルプレート7をミドルプレート支持台8に載せる。ミドルプレート支持台8は、ミドルプレート7を第3パンチプレート20dと連結プレート6a〜6dの間に位置させる高さで設けられており、その上部にミドルプレート7をスライドさせるL型形状のスライド部8aが設けられている。したがって、ミドルプレート7をミドルプレート支持台8に載せる場合には、ミドルプレート7を、ミドルプレート支持台8に適宜に設けたスライド部8aまで持ち上げ、ここをスライドさせることで設置するようにすれば良い。このようにしてミドルプレート7がミドルプレート支持台8に設置されると、ガイド孔7a〜7dは連結プレート6a〜6dの連結凹部60a〜6c、連結孔60dに対応した上方位置にくるようになり、ガイド孔7eには中心シリンダ4aのコアピストン41aが挿通される。
The assembling operation for connecting the cylindrical cylinders 4b to 4d and the
次いで、筒状シリンダ4b〜4dと下部シリンダ5を駆動して連結プレート6a〜6dを上昇させ、連結ロッド21b〜21dを連結プレート6a〜6cの連結凹部60a〜60cに挿入し、連結ロッド21aを連結プレート6dの連結孔60dに貫挿する。そして、図3に示したように、固定具62a〜62dを、連結ロッド21a〜21dの固定具嵌め込み溝24a〜24dに嵌め込み、所定数のボルトで固定する。本実施例では、固定具62a〜62dを各プレートにつき2個のボルト63で連結プレート6a〜6d上に固定する。コアロッド14はコアピストン41aの上端に設けられたネジ溝によって連結される。
Next, the cylindrical cylinders 4b to 4d and the
固定具62a〜62cは連結プレート6a〜6cの上面においてボルト63で固定されているが、固定具62dは連結プレート6dの下面においてボルト63で固定されされている。これは、ダイ10を取り付けるダイセット2aの連結ロッド21aもパンチ11〜13を取り付けるパンチセット2b〜2cの連結ロッド21b〜21dと同様に連結プレート6a〜6cの上面側で固定してもよいが、ダイ10に対する下部シリンダ5の抜き出し力が下方に大きく働き、ダイ10を取り付けるダイセット2aの連結ロッド21aに引張力が発生するので、連結プレート6dの下面に突き出た連結ロッド21a部分の固定具嵌め込み溝24aに固定具62dを嵌め込み、下面からボルト63で固定する構成とすれば、下部シリンダによる抜き出し力に耐えられる構造となる。
The
以上の簡易な取付作業で、ユニット化したダイセット2a及びパンチセット2b〜2dと、受圧シリンダ機構としての筒状シリンダ4b〜4d及び下部シリンダ5と、を連結固定することができる。
With the above simple mounting operation, the unitized die set 2a and punch sets 2b to 2d can be connected and fixed to the cylindrical cylinders 4b to 4d and the
図5〜図7は図1の粉末成形プレス機械1による成形品の種々の各成形工程を示している。すなわち、図5は充てん工程を示しており、図6は加圧工程を示しており、図7は抜き出し工程を示している。 5 to 7 show various molding steps of the molded product by the powder molding press machine 1 of FIG. That is, FIG. 5 shows a filling process, FIG. 6 shows a pressurizing process, and FIG. 7 shows an extraction process.
図5の充てん工程では、上部シリンダ(図示なし)によって上パンチ15を上昇させ、体積充てん(落とし込み充てんや吸い込み充てん)、オーバフィルシステム、アンダフィルシステムなどの各充てん方式に従って、ダイ10、コアロッド14、下第1〜第3パンチ11〜13を、下部シリンダ5、中心シリンダ4a及び筒状シリンダ4b〜4dで駆動制御して、充てん位置まで上昇させ、ダイ10内部、コアロッド14及び下第1〜第3パンチ11〜13間に形成された充てん空間内に粉末16を充てんする。この場合、ダイや各パンチの位置決めの基準は下第3パンチ13である。
In the filling process of FIG. 5, the
図6の加圧工程では、上部シリンダを駆動して上パンチ15を下降させ、ダイ10、下第1〜第3パンチ11〜13、コアロッド14とともに粉末16を加圧する。この場合、下第1〜第3パンチ11〜13は上パンチ15によって負荷荷重を受ける。したがって、環状ピストン41b〜41dは、下第1〜第3パンチ11〜13の受けた負荷荷重がパンチセット2b〜2c及びピストンロッド42a〜42cを介して伝わり、図6に示した加圧位置で負荷荷重を受ける。また、上パンチ15によって、ダイ10及びコアロッド14には下向き成分の側圧が加わるので、下部シリンダ5及びコアピストン41aにも下向きの負荷荷重が若干伝わり、図6に示したようにダイ用ピストン51及びコアピストン41aは負荷荷重と油圧力との均衡位置にくる。
In the pressurizing step of FIG. 6, the
図7の抜き出し工程では、上部シリンダを駆動して上パンチ15を上昇させ、下部シリンダ5によってダイ10を下降させると共に、コアロッド14を中心シリンダ4aによって下降させて圧粉体の成形品17を抜き出す。その際に、下第1パンチ11及び下第2パンチ12を筒状シリンダ4b,4cによって下降させる。なお、下第3パンチ13は駆動されず、抜き出し位置の基準となる。
7, the
これら中心シリンダ4a、筒状シリンダ4b〜4d及び下部シリンダ5の駆動は、サーボ制御(数値制御)によって行われる。この場合、サーボ制御のための制御機器は連結プレート6a〜6dに取り付けてある。なお、下記の実施例2〜4においても、粉末成形プレス機械の基本的な成形工程は同一であるので、説明を省略する。
The
図8は、下部シリンダの不要な実施例である。図8においても図1と同様に放射状に配置された各構成部品を中心線に投影した形で図示している。 FIG. 8 shows an unnecessary embodiment of the lower cylinder. In FIG. 8 as well, the components arranged radially are projected onto the center line as in FIG.
下部シリンダの不要な実施例2では、下第1パンチ11を取り付けるパンチセット2bをミドルプレート7に固定し、パンチセット2bに用いられていた筒状シリンダ4dをダイ10を取り付けるダイセット2aの駆動用に用いている。つまり、筒状シリンダ4dのピストンロッド42cとダイセット2aを連結プレート6dを介して連結した構成である。また、ピストンロッド42cは、ダイ10の抜き出し力に対応できるよう環状ピストン41d上に数多く配されている。つまり、通常、ダイの駆動には図1に示したような下部シリンダ5を用いて下方に大きな抜き出し力を発生させるので、これによる引張力に耐えられる可動ロッド52(図1)が必要であるが、本実施例では環状ピストン41d上にピストンロッド42cを数多く配置するようにして、ダイ10の抜き出し力に耐えられる構造としている。これはシリンダを筒状にしてピストンロッドを環状ピストン上に任意の数及び任意の位置、つまり、所要に応じて適宜に数を増減し、又適正に配置できる本発明の構造だから実現できるものである。この構成により下部シリンダが不要となるので、下部シリンダ用に地面を掘り下げる必要がなくなり、設置が容易で、粉末成形プレス機械1の全高を短縮化することができる。
In
その他の構成は図1と同様であるのでその説明及び図面の符合を省略する。なお、本実施例では下第1パンチのパンチセット2bをミドルプレート7に固定しているが、他の下パンチのダイセットを固定してもよい。
Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the description and the reference numerals of the drawings are omitted. In this embodiment, the punch set 2b of the lower first punch is fixed to the
図9は、下部シリンダの不要な他の実施例である。図9においても図1と同様に放射状に配置された各構成部品を中心線に投影した形で図示している。 FIG. 9 shows another embodiment that does not require a lower cylinder. In FIG. 9 as well, the components arranged radially are projected onto the center line as in FIG.
下部シリンダの不要な他の実施例3では、中心シリンダが1段で筒状シリンダを4段に形成して、ダイ10を取り付けるダイセット2a及び下第1〜第3パンチ11〜13を取り付けるパンチセット2b〜2dの全てを筒状シリンダ4b〜4eに連結している。この筒状シリンダ4eは、環状壁40eを中央円筒壁40aに対して所定間隔を介し囲繞するようにして立設し、その環状壁40eが囲む内部空間を作用室として環状ピストン41eを内蔵し、該環状ピストン41eに複数のピストンロッド42dを立設して、液密状態で封止蓋43により密閉されている。実施例3は、筒状シリンダ4eのピストンロッド42dとダイ10を取り付けるダイセット2aを連結プレート6dで連結している点が実施例2と異なる。ピストンロッド42dはダイ10を駆動するのに用いられるので、実施例2の場合と同様に環状ピストン41e上に数多く設けられる。この構成により下部シリンダが不要となるので、粉末成形プレス機械1の設置が容易となり、その全高を短縮化することができるようになる。その他の構成は図1と同様であるのでその説明及び図面の符合を省略する。
In another
図10は、受圧シリンダ機構としての筒状シリンダとダイセットを一体化した実施例である。図10においても図1と同様に放射状に配置された各構成部品を中心線に投影した形で図示している。 FIG. 10 shows an embodiment in which a cylindrical cylinder as a pressure receiving cylinder mechanism and a die set are integrated. In FIG. 10 as well, the components arranged radially are projected onto the center line as in FIG.
筒状シリンダとダイセットを一体化した実施例4では、第1〜第3パンチ11〜13を取り付けるパンチセット2b〜2dと筒状シリンダ4b〜4dが、連結プレート6a〜6cに直接固定されており、ダイ10を取り付けるダイセット2aはダイ用ピストンヘッド53を介して下部シリンダのダイ用ピストン52と直接固定されている。従って、図1に示したミドルプレート7、ミドルプレート支持台8、連結プレート4d、可動ロッド52、固定具62a〜62d、ボルト63等が不要となり、よりコンパクトでより単純な構造の粉末成形プレス機械1を提供することができる。その他の構成は図1と同様であるのでその説明及び図面の符合を省略する。なお、本実施例の下部シリンダは、図1のようにベースプレート3の下面にシリンダ機構を設けるのではなく、図10に示したように図示しない別途の下部シリンダによって駆動される。また、本実施例の一体化構造は、実施例2、3に適用することも可能である。
In the fourth embodiment in which the cylindrical cylinder and the die set are integrated, the punch sets 2b to 2d to which the first to
上述した実施例1〜4における粉末成形プレス機械の成形能力が2000[kN]である場合、ダイの抜き出し能力は800[kN]、下第1〜第3パンチの合計受圧能力は成形能力の1.5〜2倍程度必要となるので、各種製品に対応するため、それぞれの受圧能力は下第1パンチに対して1400[kN]、下第2パンチに対して1400[kN]、下第3パンチに対して800[kN]程度である。従って、実施例1のプレス機械の大きさは、各筒状シリンダのピストンストロークが150[mm]程度で使用油圧力が20[Mpa]とすると、幅が1000[mm]以内、ベースプレート及び下部シリンダを含む筒状シリンダの高さが1500[mm]で、ダイセットの高さが1500[mm]程度なので全高3000[mm]以下に収めることができる。同様の条件で特許文献1に開示のプレス機械の構成をとると、その全高は4000[mm]にも達する。したがって、本発明の粉末成形プレス機械は多段成形の受圧能力を落とすことなく大幅にコンパクト化がなされていることを確認できる。 When the molding capability of the powder molding press machine in Examples 1 to 4 is 2000 [kN], the die extraction capability is 800 [kN], and the total pressure receiving capability of the lower first to third punches is 1 of the molding capability. About 5 to 2 times are required, so that the pressure receiving capacity is 1400 [kN] for the lower first punch, 1400 [kN] for the lower second punch, It is about 800 [kN] with respect to the punch. Therefore, the size of the press machine of Example 1 is that the width of the cylinder is within 1000 [mm] when the piston stroke of each cylindrical cylinder is about 150 [mm] and the operating oil pressure is 20 [Mpa]. Since the height of the cylinder including the cylinder is 1500 [mm] and the height of the die set is about 1500 [mm], the total height can be kept below 3000 [mm]. If the configuration of the press machine disclosed in Patent Document 1 is taken under the same conditions, the total height reaches 4000 [mm]. Therefore, it can be confirmed that the powder molding press machine of the present invention has been significantly downsized without reducing the pressure receiving capability of multistage molding.
実施例2及び実施例3のプレス機械では、ダイを筒状シリンダで駆動しており、下部シリンダが不要であるので、ベースプレートを含む筒状シリンダの高さは1000[mm]以下にすることができる。これによりダイの上面高さ、つまり、作業面高さを従来の一般的な粉末成形プレス機械と比べて大幅に下げることができ、しかも、下部シリンダ用に設置ピットを掘り下げる必要がないので、プレス機械の設置が容易となる。また、プレス機械の構成に要する要素数の低減によって機械全体のコスト低減を図ることもできる。 In the press machines according to the second and third embodiments, the die is driven by the cylindrical cylinder, and the lower cylinder is unnecessary. Therefore, the height of the cylindrical cylinder including the base plate should be 1000 [mm] or less. it can. As a result, the top surface height of the die, that is, the working surface height can be greatly reduced compared to the conventional general powder forming press machine, and it is not necessary to dig the installation pit for the lower cylinder. Installation of the machine becomes easy. Further, the cost of the entire machine can be reduced by reducing the number of elements required for the configuration of the press machine.
実施例4のプレス機械では、筒状シリンダとダイセットを一体化するので、実施例1〜3のようにダイセットを設置する構成部品、例えば、ミドルプレート等が不要となるので、一体化した筒状シリンダとダイセットの高さを2500[mm]程度にすることができる。これは、従来のメカニカルストッパ方式のものと同等の大きさである。 In the press machine of Example 4, since the cylindrical cylinder and the die set are integrated, the components for installing the die set, such as the middle plate, as in Examples 1 to 3, are not necessary, and thus integrated. The height of the cylindrical cylinder and the die set can be about 2500 [mm]. This is the same size as that of the conventional mechanical stopper type.
以上では、下パンチ関連の粉末成形プレス機械について説明したが、上パンチ関連を多段化する場合にもそのままの構造で転用することができる。 Although the powder forming press machine related to the lower punch has been described above, the structure can be transferred as it is even when the upper punch is multi-staged.
1 粉末成形プレス機械
2a ダイセット
2b〜2d パンチセット
3 ベースプレート
4a 中心シリンダ
4b〜4e 筒状シリンダ
5 下部シリンダ
6a〜6d 連結プレート
7 ミドルプレート
7a〜7e ガイド孔
8 ミドルプレート支持台
8a スライド部
9a ダイ押え
9b ダイホルダ
9c パンチ押え
9d パンチ受け板
10 ダイ
11 下第1パンチ
12 下第2パンチ
13 下第3パンチ
14 コアロッド
15 上パンチ
16 粉末
17 成形品
20a ダイプレート
20b〜20d パンチプレート
21a〜21d 連結ロッド
22 ネジ
23b〜23d ガイド孔
24a〜24d 固定具嵌め込み溝
40a 中央円筒壁
40b〜40e 環状壁
41a コアピストン
41b〜41e 環状ピストン
42a〜42d ピストンロッド
43 封止蓋
44a〜44d シールハウジング
45 シール部材
46a〜46d 配管口
50 ダイ用シリンダ壁
51 ダイ用ピストン
52 可動ロッド
53 ダイ用ピストンヘッド
60a〜60c 連結凹部
60d 連結孔
61 ガイド孔
62a〜62d 固定具
63 ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder forming
Claims (9)
前記ダイを取り付けるダイプレート及び該ダイプレートと連結される連結ロッドからなるダイセットと、前記複数パンチをそれぞれ取り付けるパンチプレート及び該パンチプレートに連結される連結ロッドからなる複数のパンチセットと、を具備し、前記コアロッドと連結される中心シリンダ及び該中心シリンダを囲繞する径の異なる複数の筒状シリンダをベースプレート上に配設し、それらの筒状シリンダと少なくとも前記複数パンチセットそれぞれの連結ロッドとを対応する連結プレートを介して連結するようにし、流体圧で前記中心シリンダ及び前記筒状シリンダを駆動する構成とし、前記中心シリンダが、コアロッドを連結するコアピストンと、該コアピストンを駆動する作用室を形成するようにベースプレートに立設された中央円筒壁とを具備し、また、前記複数の筒状シリンダは各々が、前記中心シリンダの中央円筒壁を所定間隔を介して囲繞するようにしてベースプレートに立設された環状壁と、該環状壁で囲まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストンと、該環状ピストンに相互に離設されて立設されるとともに連結プレートにそれぞれ連結される複数のピストンロッドとを具備してなる構成とし、かつ前記中心シリンダのコアピストン及び前記複数の筒状シリンダのピストンロッドを気密又は液密状態で貫通させ且つ各作用室を密閉する封止蓋を有する構成としたことを特徴とする粉末成形プレス機械。 In a powder molding press machine in which a core rod is arranged in the center with a die as the outermost shell, and two or more punches having different diameters are juxtaposed between the die and the core rod to perform press molding
Comprising: a die set comprising a connecting rod which is connected to the die plate and the die plate for mounting the die and a plurality of punches set of connecting rods connected to the punch plate and the punch plate mounting said plurality punches respectively, the and, a plurality of different tubular cylinder diameters surrounding the central cylinder and said center cylinder which is connected to the core rod is disposed on the base plate, their these tubular cylinder at least the plurality punch sets each of the connecting rod Are connected via corresponding connecting plates, and the central cylinder and the cylindrical cylinder are driven by fluid pressure, and the central cylinder drives a core piston that connects a core rod and the core piston. Center circle standing on the base plate to form a working chamber Comprising a wall, also each of the plurality of tubular cylinder has an annular wall which is erected on the base plate by a central cylindrical wall of the central cylinder to as to surround with a predetermined interval, in the annular wall surrounded by an annular piston which is driven internal space as the working chamber has become comprises a plurality of piston rods which are respectively concatenated to the connecting plate while being erected is Hanare設mutually annular piston arrangement And a sealing lid that allows the core piston of the central cylinder and the piston rods of the plurality of cylindrical cylinders to pass through in an air-tight or liquid-tight state and seals the working chambers. Press machine.
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