JP4667762B2

JP4667762B2 - Multistage powder molding press

Info

Publication number: JP4667762B2
Application number: JP2004116761A
Authority: JP
Inventors: 一民高橋
Original assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: JP2005297002A

Description

この発明は、上パンチと複数の下パンチにより所定形状の粉末成形品を成形する多段式粉末成形プレス装置に関する。 The present invention relates to a multistage powder molding press apparatus that molds a powder molded product having a predetermined shape using an upper punch and a plurality of lower punches.

従来の多段式粉末成形プレス装置としては、昇降可能に支持され、成形粉末を充填する充填部が形成されるダイと、ダイの充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、複数の下パンチと、複数の下パンチを上下動させる油圧シリンダと、充填部内に成形粉末が充填されたとき、ダイ内にて、複数の下パンチと上パンチとによって成形粉末を圧縮して所望の成形品を形成する油圧式の多段式粉末成形プレス装置が知られている（下記特許文献１参照）。 A conventional multi-stage powder molding press apparatus includes a die that is supported so as to be movable up and down and has a filling portion that is filled with molding powder, an upper punch that is supported so as to be able to advance and retreat toward the filling portion of the die, and a plurality of lower punches. A punch, a hydraulic cylinder for moving a plurality of lower punches up and down, and when a filling portion is filled with molding powder, the molding powder is compressed by a plurality of lower punches and upper punches in a die. There is known a hydraulic type multi-stage powder molding press apparatus for forming a film (see Patent Document 1 below).

このような油圧式の多段式粉末成形プレス装置においては、粉末成形品を成形する際に下パンチには過大な荷重がかかり、油圧シリンダが下パンチにかかる過大な荷重を支持するため、油圧シリンダは大径の高出力の油圧シリンダにより構成されており、また、油圧シリンダは下パンチの位置を変位させるため、油圧シリンダのピストンロッドのストロークが長く構成されている。
特公平７−１１５２３３号公報 In such a hydraulic multi-stage powder molding press, when a powder molded product is molded, an excessive load is applied to the lower punch, and the hydraulic cylinder supports an excessive load applied to the lower punch. Is constituted by a large-diameter, high-output hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder has a long stroke of the piston rod of the hydraulic cylinder in order to displace the position of the lower punch.
Japanese Patent Publication No.7-115233

ところで、上記従来の油圧式の多段式粉末成形プレス装置においては、上記のようにダイを駆動させる油圧シリンダが、高出力の油圧シリンダにより構成されているため、多段式粉末成形プレス装置本体のランニングコストが高くなるという問題があり、また、高出力の油圧シリンダは、駆動速度が遅いため、粉末成形品の成形速度が遅いという問題があり、さらに、大径の油圧シリンダが下パンチを変位させるため、油圧シリンダのピストンロッドのストロークが大きくなり、油圧シリンダ自体が大きなものとされ、装置本体が大きくなるという問題があった。 By the way, in the conventional hydraulic multistage powder molding press apparatus, since the hydraulic cylinder for driving the die is composed of a high output hydraulic cylinder as described above, the running of the main body of the multistage powder molding press apparatus is performed. There is a problem that the cost becomes high, and a high-power hydraulic cylinder has a problem that a molding speed of a powder molded product is slow because the driving speed is slow, and a large-diameter hydraulic cylinder displaces the lower punch. Therefore, the stroke of the piston rod of the hydraulic cylinder becomes large, the hydraulic cylinder itself becomes large, and there is a problem that the apparatus main body becomes large.

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、ランニングコストを低廉に抑えることができ、また装置本体をコンパクトなものとすることができ、さらに成形速度の高速化を図ることができる多段式粉末成形プレス装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object thereof is to reduce the running cost, to make the apparatus main body compact, and to further reduce the molding speed. An object of the present invention is to provide a multi-stage powder molding press apparatus capable of achieving a higher speed.

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、昇降可能に支持され、成形粉末を充填する充填部が形成されるダイと、該ダイの前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記ダイの前記充填部に対して相対移動可能に設けられた複数の下パンチと、前記ダイと一体に上下方向に移動可能に支持されたダイプレートとを備え、前記充填部内にて、前記下パンチと前記上パンチとが成形粉末を圧縮して所望の粉末成形品を形成する多段式粉末成形プレス装置において、該各下パンチを上下動させる前記各下パンチごとに設けられた複数の駆動シリンダと、前記上パンチが前記成形粉末を押圧することにより前記各下パンチに生じる荷重を支持する前記各下パンチごとに設けられた複数の位置決めシリンダとが設けられており、前記下パンチと前記位置決めシリンダとが設けられ、前記駆動シリンダにより上下動される複数の下パンチプレートと、該各下パンチプレートを下死点にてそれぞれ支持する複数のストッパーとを備え、これらストッパーは、固定プレートに支持されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is supported so that it can be moved up and down, a die in which a filling portion for filling a molding powder is formed, an upper punch supported so as to be able to advance and retreat toward the filling portion of the die, A plurality of lower punches provided so as to be movable relative to the filling portion; and a die plate supported so as to be movable in the vertical direction integrally with the die, and in the filling portion, the lower punch and the In a multistage powder molding press apparatus in which an upper punch compresses a molding powder to form a desired powder molded product, a plurality of drive cylinders provided for each lower punch for moving the lower punch up and down, the upper punch has a plurality of positioning cylinders the provided for each lower punch supporting a load occurring in the lower punch is provided by pressing the molding powder, the positioning and the lower punch And a plurality of lower punch plates that are moved up and down by the drive cylinder, and a plurality of stoppers that respectively support the lower punch plates at the bottom dead center, and these stoppers are supported by a fixed plate. It is characterized by being.

この発明に係る多段式粉末成形プレス装置によれば、位置決めシリンダは、粉末成形品が成形される際に下パンチにかかる過大な荷重を支持しており、駆動シリンダが下パンチを変位させる際には、下パンチには過大な荷重がかけられておらず、下パンチは、駆動シリンダにより容易に変位させられる。
また、駆動シリンダは、位置決めシリンダと下パンチとを一体的に変位させ、位置決めシリンダは、下パンチと一体的に変位する際には駆動されず、下パンチプレートがストッパーにより支持された後、粉末成形品が成形される際に駆動され下パンチを支持し、下パンチの位置の微調整をする。
According to the multistage powder molding press apparatus according to the present invention, the positioning cylinder supports an excessive load applied to the lower punch when the powder molded product is molded, and when the drive cylinder displaces the lower punch. However, an excessive load is not applied to the lower punch, and the lower punch is easily displaced by the drive cylinder.
Further, the drive cylinder integrally displaces the positioning cylinder and the lower punch, and the positioning cylinder is not driven when displaced integrally with the lower punch, and after the lower punch plate is supported by the stopper, When the molded product is molded, it is driven to support the lower punch and finely adjust the position of the lower punch.

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された多段式粉末成形プレス装置において、前記複数の位置決めシリンダのうち、下方の位置決めシリンダのピストンロッドが、上方の位置決めシリンダのピストンロッド内に同軸に収容され、これらピストンロッド同士が、上下方向に相対移動可能とされていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the multistage powder molding press apparatus according to the first aspect, of the plurality of positioning cylinders, a piston rod of a lower positioning cylinder is in a piston rod of an upper positioning cylinder. The piston rods are accommodated coaxially, and the piston rods are relatively movable in the vertical direction .

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された多段式粉末成形プレス装置において、前記上パンチは、前記ダイの前記充填部に対して相対移動可能に複数設けられ、該各上パンチを上下動させる前記各上パンチごとに設けられた複数の上駆動シリンダと、前記成形粉末を押圧することにより前記各上パンチに生じる荷重を支持する前記各上パンチごとに設けられた複数の上位置決めシリンダとが設けられており、前記上パンチと前記上位置決めシリンダとが設けられ、前記上駆動シリンダにより上下動される複数の上パンチプレートと、該各上パンチプレートを上死点にてそれぞれ支持する複数の上ストッパーとを備え、これら上ストッパーは、上固定プレートに支持されることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is the multistage powder molding press apparatus according to the first or second aspect, wherein a plurality of the upper punches are provided so as to be relatively movable with respect to the filling portion of the die. A plurality of upper drive cylinders provided for each upper punch for vertically moving each upper punch, and each upper punch for supporting a load generated in each upper punch by pressing the molding powder. A plurality of upper positioning cylinders are provided, the upper punch and the upper positioning cylinder are provided, and a plurality of upper punch plates that are moved up and down by the upper drive cylinder, and each upper punch plate is set to a top dead center. And a plurality of upper stoppers that respectively support the upper stoppers, and these upper stoppers are supported by an upper fixing plate .

本発明によれば、ランニングコストを低廉に抑えることができ、また装置本体をコンパクトなものとすることができ、さらに成形速度の高速化を図ることができる。 According to the present invention, the running cost can be kept low, the apparatus main body can be made compact, and the molding speed can be increased.

以下、図面を参照して、この発明に第１の実施形態について説明する。
図１から図４は、本実施形態に係る多段式粉末成形プレス装置を示した図である。
図１に示されるように、この多段式粉末成形プレス装置１は、位置制御機構２と、充填部Ａが形成されたダイ１０と、上パンチ機構１１と、下パンチ機構１２とから構成されている。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 are views showing a multistage powder molding press apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the multistage powder molding press apparatus 1 includes a position control mechanism 2, a die 10 in which a filling portion A is formed, an upper punch mechanism 11, and a lower punch mechanism 12. Yes.

下パンチ機構１２は、最も外周側に配置された下パンチ１３と、この下パンチ１３の内周側に配置された下パンチ１４と、最も内周側に配置された下パンチ１５と、下パンチ１４を支持する位置決めシリンダ１６と、下パンチ１５を支持する位置決めシリンダ１７と、この位置決めシリンダ１７の下方に配置されたシリンダ１８と、下パンチ１３、１４、１５と位置決めシリンダ１６、１７とをそれぞれ支持する下パンチプレート１９、２０、２１と、シリンダ１８を支持する固定プレート２２と、下パンチプレート１９、２０、２１を上下動させる駆動シリンダ２３、２４、２５と、コアロッド２６とから構成されている。 The lower punch mechanism 12 includes a lower punch 13 disposed on the outermost peripheral side, a lower punch 14 disposed on the inner peripheral side of the lower punch 13, a lower punch 15 disposed on the innermost peripheral side, and a lower punch A positioning cylinder 16 that supports 14, a positioning cylinder 17 that supports the lower punch 15, a cylinder 18 disposed below the positioning cylinder 17, and the lower punches 13, 14, 15 and the positioning cylinders 16, 17, respectively. The lower punch plates 19, 20, 21 to be supported, the fixed plate 22 to support the cylinder 18, the drive cylinders 23, 24, 25 to move the lower punch plates 19, 20, 21 up and down, and the core rod 26 are configured. Yes.

位置決めシリンダ１６、１７とシリンダ１８は、駆動シリンダ２３、２４、２５より高出力の油圧シリンダにより構成されている。
位置決めシリンダ１６は下パンチプレート２０に設けられている。位置決めシリンダ１７は、位置決めシリンダ１６より下方に位置すると共に、下パンチプレート２１に設けられている。
また、シリンダ１８は、位置決めシリンダ１７より下方に位置すると共に、固定プレート２２に設けられている。
位置決めシリンダ１６、１７とシリンダ１８とは、それぞれシリンダ部２８、３０、３２と、シリンダ部２８、３０、３２に嵌挿されたピストンロッド２９、３１、３３とから構成されている。 The positioning cylinders 16 and 17 and the cylinder 18 are constituted by hydraulic cylinders with higher output than the drive cylinders 23, 24 and 25.
The positioning cylinder 16 is provided on the lower punch plate 20. The positioning cylinder 17 is located below the positioning cylinder 16 and is provided on the lower punch plate 21.
The cylinder 18 is positioned below the positioning cylinder 17 and is provided on the fixed plate 22.
The positioning cylinders 16 and 17 and the cylinder 18 are composed of cylinder portions 28, 30 and 32, and piston rods 29, 31 and 33 fitted into the cylinder portions 28, 30 and 32, respectively.

シリンダ部３２は、固定プレート２２に固定されており、ピストンロッド３３は、シリンダ部３２内において摺動可能に支持されている。
また、シリンダ部２８、３０は、それぞれ下パンチプレート２０、２１に固定されており、ピストンロッド２９、３１は、シリンダ部２８、３０内において摺動可能に支持されている。
ピストンロッド２９、３１、３３の中心には、それぞれ貫通孔２９ａ、３１ａ、３３ａが形成されている。
貫通孔３１ａには、ピストンロッド３３が嵌挿されており、貫通孔２９ａには、ピストンロッド３１、３３が嵌挿されている。
また、ピストンロッド２９、３１、３３のそれぞれの中心軸線は、軸線Ｏと一致するように配置されている。
ピストンロッド３３がシリンダ部３２内で上下動可能なストロークは、他のピストンロッド３０、３１がシリンダ部２８、３０内にて上下動可能なストロークよりも長く構成されている。
さらに、ピストンロッド２９、３１、３３には、それぞれ、プレート２０ａ、２１ａ、２２ａが設けられており、このプレート２０ａ，２１ａ，２１ｃと下パンチプレート１９との端部には、リニアセンサー６１、６２、６３、６４が設けられている。 The cylinder part 32 is fixed to the fixed plate 22, and the piston rod 33 is slidably supported in the cylinder part 32.
The cylinder portions 28 and 30 are respectively fixed to the lower punch plates 20 and 21, and the piston rods 29 and 31 are slidably supported in the cylinder portions 28 and 30.
Through holes 29a, 31a, and 33a are formed at the centers of the piston rods 29, 31, and 33, respectively.
The piston rod 33 is inserted into the through hole 31a, and the piston rods 31, 33 are inserted into the through hole 29a.
The central axes of the piston rods 29, 31, 33 are arranged so as to coincide with the axis O.
The stroke in which the piston rod 33 can move up and down in the cylinder portion 32 is longer than the stroke in which the other piston rods 30 and 31 can move up and down in the cylinder portions 28 and 30.
Furthermore, the piston rods 29, 31, 33 are provided with plates 20a, 21a, 22a, respectively, and linear sensors 61, 62 are provided at the ends of the plates 20a, 21a, 21c and the lower punch plate 19, respectively. , 63, 64 are provided.

図２に示されるように、ピストンロッド３１の先端部には、貫通孔３６ａが形成された下パンチアダプタ３６が設けられ、下パンチアダプタ３６の上面には、貫通孔１５ａが形成された下パンチ１５が設けられている。
また、ピストンロッド２９の先端部には、貫通孔３５ａが形成された下パンチアダプタ３５が設けられており、下パンチアダプタ３５の上面には、貫通孔１４ａ形成された下パンチ１４が設けられている。 As shown in FIG. 2, a lower punch adapter 36 having a through hole 36 a is provided at the tip of the piston rod 31. A lower punch adapter having a through hole 15 a is formed on the upper surface of the lower punch adapter 36. 15 is provided.
A lower punch adapter 35 having a through hole 35a is provided at the tip of the piston rod 29, and a lower punch 14 having a through hole 14a is provided on the upper surface of the lower punch adapter 35. Yes.

下パンチプレート１９の上面には、貫通孔３４ａが形成された下パンチアダプタ３４が設けられており、下パンチアダプタ３４の上面には、貫通孔１３ａが形成された下パンチ１３が設けられている。
下パンチ１５は貫通孔１４ａに嵌挿され、下パンチ１５の先端部は、ダイ１０に形成された充填部Ａ内に位置している。
また、下パンチ１４は貫通孔１３ａに嵌挿され、下パンチ１４の先端部は、充填部Ａ内に位置している。 A lower punch adapter 34 having a through hole 34a is provided on the upper surface of the lower punch plate 19, and a lower punch 13 having a through hole 13a is provided on the upper surface of the lower punch adapter 34. .
The lower punch 15 is fitted into the through hole 14 a, and the tip of the lower punch 15 is located in the filling portion A formed in the die 10.
Further, the lower punch 14 is fitted into the through hole 13a, and the tip of the lower punch 14 is located in the filling portion A.

コアロッド２６は、図１に示すコアロッドプレート２６ａの先端部に設けられ、貫通孔１５ａに嵌挿され、コアロッド２６の先端部は、充填部Ａ内に位置している。また、コアロッド２６の先端部には、図２に示すように、僅かに縮径された段差部２６ｂが形成されている。
図１に示すように、コアロッドプレート２６ａの下面には、油圧シリンダ２７が設けられている。
下パンチ１３、１４、１５と、コアロッド２６との中心軸は、ぞれぞれ、軸線Ｏに一致するように配置されている。 The core rod 26 is provided at the distal end portion of the core rod plate 26a shown in FIG. 1 and is fitted into the through hole 15a. The distal end portion of the core rod 26 is located in the filling portion A. Further, as shown in FIG. 2, a stepped portion 26b having a slightly reduced diameter is formed at the tip of the core rod 26.
As shown in FIG. 1, a hydraulic cylinder 27 is provided on the lower surface of the core rod plate 26a.
The central axes of the lower punches 13, 14, 15 and the core rod 26 are arranged so as to coincide with the axis O, respectively.

駆動シリンダ２３、２４、２５は、シリンダ部３７、３９、４１と、シリンダ部３７、３９、４１に嵌挿されたピストンロッド３８、４０、４２とから構成されている。
ピストンロッド３８の上端部は、下パンチプレート１９の下面に固定されており、ピストンロッド４０の先端部は、下パンチプレート２０の下面に固定されている。
また、ピストンロッド４２の先端部は、下パンチプレート２１に固定されている。 The drive cylinders 23, 24, and 25 are composed of cylinder portions 37, 39, and 41 and piston rods 38, 40, and 42 that are fitted into the cylinder portions 37, 39, and 41.
The upper end portion of the piston rod 38 is fixed to the lower surface of the lower punch plate 19, and the distal end portion of the piston rod 40 is fixed to the lower surface of the lower punch plate 20.
The tip of the piston rod 42 is fixed to the lower punch plate 21.

下パンチプレート１９、２０、２１の下方には、下パンチプレート１９、２０、２１のそれぞれの下死点を設定するストッパー５２、５３、５４が設けられている。
ストッパー５２、５３，５４の上端部には、プレート位置探知センサー６５、６６、６７が設けられている。 Below the lower punch plates 19, 20, 21, stoppers 52, 53, 54 for setting the bottom dead center of the lower punch plates 19, 20, 21 are provided.
Plate position detection sensors 65, 66, and 67 are provided at the upper ends of the stoppers 52, 53, and 54, respectively.

ダイ１０は、下ラムにより上下動させられる下ラムプレート５７に固定されており、上下動可能に支持されている。下ラムプレート５７は、機械系の駆動源に連設された下ラムにより駆動される。
なお、図３に示されるように、上パンチ機構１２は、下パンチ機構と同様の構成とされている。
図１、図３に示されるように、位置制御機構２は、記憶部４４と、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの位置を検出するリニアセンサー９１、９２、９３と下パンチ１３、１４、１５の位置を検出するリニアセンサー６１、６２、６３、６４と、演算部４７と、制御部４８とから構成されている。
記憶部４４には、各工程における上パンチ１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃと、下パンチ１３、１４、１５との位置の目標値が記憶されている。
演算部４７は、記憶部４４に記憶された目標値と、リニアセンサー６１、６２、６３，６４、９１、９２、９３により検出された上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び下パンチ１３、１４、１５の位置とを比較する機能と、プレート位置探知センサー６５、６６、６７、９４、９５からの信号により位置決めシリンダ１６、１７、８１、８２と駆動シリンダ２３、２４、２５、８４、８５との駆動を切り換える切換機能とを備えている。
制御部４８は、下パンチ機構１２の位置決めシリンダ１６、１７とシリンダ１８と、上パンチ機構１１の位置決めシリンダ８１、８２とシリンダ８３と、下パンチ機構１２の駆動シリンダ２３，２４、２５と上パンチ機構１１の駆動シリンダ８４、８５とを駆動させる機能を備えている。 The die 10 is fixed to a lower ram plate 57 that is moved up and down by a lower ram, and is supported so as to be movable up and down. The lower ram plate 57 is driven by a lower ram connected to a mechanical drive source.
As shown in FIG. 3, the upper punch mechanism 12 has the same configuration as the lower punch mechanism.
As shown in FIGS. 1 and 3, the position control mechanism 2 includes a storage unit 44, linear sensors 91, 92, and 93 that detect the positions of the upper punches 11 A, 11 B, and 11 C and lower punches 13, 14, and 15. The sensor includes linear sensors 61, 62, 63, and 64 that detect positions, a calculation unit 47, and a control unit 48.
The storage unit 44 stores target values of the positions of the upper punches 11A, 11B, and 11C and the lower punches 13, 14, and 15 in each process.
The calculation unit 47 uses the target values stored in the storage unit 44 and the upper punches 11A, 11B, 11C and the lower punches 13, 14, 15 detected by the linear sensors 61, 62, 63, 64, 91, 92, 93. The position cylinders 16, 17, 81, 82 and the drive cylinders 23, 24, 25, 84, 85 are driven by the function of comparing the positions of the plates and signals from the plate position detection sensors 65, 66, 67, 94, 95. And a switching function for switching between.
The control unit 48 includes the positioning cylinders 16 and 17 and the cylinder 18 of the lower punch mechanism 12, the positioning cylinders 81 and 82 and the cylinder 83 of the upper punch mechanism 11, the drive cylinders 23, 24 and 25 of the lower punch mechanism 12, and the upper punch. A function of driving the drive cylinders 84 and 85 of the mechanism 11 is provided.

次ぎに、このように構成された多段式粉末成形プレス装置１の作用について説明する。
図４（ａ）に示されるように、下パンチ１３、１４、１５は、充填部Ａ内において所定の位置に配置される。この際、図１に示す駆動シリンダ２３、２４、２５が、下パンチプレート１９、２０、２１を変位させることにより、下パンチ１３、１４、１５を所定の位置に配置する。
この際、位置決めシリンダ１６、１７は、下パンチ１４、１５と共に変位する。 Next, the operation of the thus configured multi-stage powder molding press apparatus 1 will be described.
As shown in FIG. 4A, the lower punches 13, 14, and 15 are arranged at predetermined positions in the filling portion A. At this time, the drive cylinders 23, 24, and 25 shown in FIG. 1 displace the lower punch plates 19, 20, and 21, thereby disposing the lower punches 13, 14, and 15 at predetermined positions.
At this time, the positioning cylinders 16 and 17 are displaced together with the lower punches 14 and 15.

充填工程においては、ダイ１０の充填部Ａに成形粉末Ｐが充填される。充填部Ａに成形粉末Ｐが充填されると、上パンチ１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃが下降して、成形粉末Ｐの上面を押圧する。
図４（ａ），（ｂ）に示されるように、粉末移動工程において、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、充填部Ａ内に進出して、成形粉末Ｐを下方に向けて移動させる。
図１に示す駆動シリンダ２３、２４、２５は、下パンチプレート１９、２０、２１を下降させて、下パンチ１３、１４、１５を上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの下降速度と同じ速度で下降させる。
このように、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの下降速度は、下パンチ１３、１４、１５の下降速度と同じため、成形粉末Ｐは上面と下面とが同時に移動し、粉末移動工程が完了する。 In the filling step, the filling portion A of the die 10 is filled with the molding powder P. When the filling portion A is filled with the molding powder P, the upper punches 11A, 11B, and 11C are lowered to press the upper surface of the molding powder P.
As shown in FIGS. 4A and 4B, in the powder movement process, the upper punches 11A, 11B, and 11C advance into the filling portion A and move the molding powder P downward.
The drive cylinders 23, 24, and 25 shown in FIG. 1 lower the lower punch plates 19, 20, and 21 and lower the lower punches 13, 14, and 15 at the same speed as the lowering speed of the upper punches 11A, 11B, and 11C. .
Thus, since the lowering speed of the upper punches 11A, 11B, and 11C is the same as the lowering speed of the lower punches 13, 14, and 15, the upper surface and the lower surface of the molding powder P move simultaneously, and the powder moving process is completed.

図１において、駆動シリンダ２５が下パンチプレート２１を所定の位置にまで下降させると、ストッパー５４が下パンチプレート２１の下面に当接することになり、下パンチ１５の下降が停止する。
この際、プレート位置探知センサー６７は、ストッパー５４の上端面に下パンチプレート２１が当接したことを感知すると、位置制御機構２の演算部４４に信号を送信する。
演算部４４は、プレート位置探知センサー６７からの信号を受信すると、制御部４８を介して、駆動シリンダ２５の駆動を停止させると共に、位置決めシリンダ１７を駆動させる。 In FIG. 1, when the drive cylinder 25 lowers the lower punch plate 21 to a predetermined position, the stopper 54 comes into contact with the lower surface of the lower punch plate 21, and the lower punch 15 stops descending.
At this time, when the plate position detection sensor 67 detects that the lower punch plate 21 is in contact with the upper end surface of the stopper 54, it transmits a signal to the calculation unit 44 of the position control mechanism 2.
When receiving the signal from the plate position detection sensor 67, the calculation unit 44 stops driving the drive cylinder 25 and drives the positioning cylinder 17 via the control unit 48.

図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、加圧工程においては、下パンチ１４、１５が下降すると共に、ダイ１０が上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと同期して下降する。
ダイ１０と上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃとが下降することにより、下パンチ１５が相対的に上昇することになり、成形粉末Ｐの下面が押圧されることになる。
また、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの下降速度は、下パンチ１３、１４の下降速度よりも速いため、成形粉末Ｐの上面と下面とは、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、下パンチ１３、１４とにより同時に押圧される。
さらに、図１において、駆動シリンダ２３、２４が下パンチプレート１９、２０を下降させると、ストッパー５２、５３が下パンチプレート１９、２０の下面に当接することになり、下パンチ１４、１５の下降が停止する。
この際、プレート位置探知センサー６５、６６は、下パンチプレート１９、２０がストッパー５２、５３の上端部に当接したことを感知すると、位置制御機構２の演算部４４に信号を送信する。
演算部４４は、プレート位置探知センサー６５、６６からの信号を受信すると、制御部４８を介して駆動シリンダ２３、２４の駆動を停止させる共に、位置決めシリンダ１６、１７を駆動させる。 As shown in FIGS. 4B and 4C, in the pressurizing step, the lower punches 14 and 15 are lowered and the die 10 is lowered in synchronization with the upper punches 11A, 11B, and 11C.
When the die 10 and the upper punches 11A, 11B, and 11C are lowered, the lower punch 15 is relatively raised, and the lower surface of the molding powder P is pressed.
Further, since the lowering speed of the upper punches 11A, 11B, and 11C is faster than the lowering speed of the lower punches 13 and 14, the upper and lower surfaces of the molding powder P are the upper punches 11A, 11B, and 11C, the lower punches 13, 14 at the same time.
Further, in FIG. 1, when the drive cylinders 23, 24 lower the lower punch plates 19, 20, the stoppers 52, 53 come into contact with the lower surfaces of the lower punch plates 19, 20, and the lower punches 14, 15 are lowered. Stops.
At this time, when the plate position detection sensors 65 and 66 sense that the lower punch plates 19 and 20 are in contact with the upper ends of the stoppers 52 and 53, the plate position detection sensors 65 and 66 transmit a signal to the calculation unit 44 of the position control mechanism 2.
When the calculation unit 44 receives signals from the plate position detection sensors 65 and 66, it stops driving the drive cylinders 23 and 24 via the control unit 48 and drives the positioning cylinders 16 and 17.

この加圧工程の終了直前においては、位置決めシリンダ１６、１７が下パンチ１４、１５を支持して、位置の微調整を行う。
また、加圧完了直前において、位置シリンダ１６、１７が下パンチ１４、１５の微調整を行う際には、図１に示すリニアセンサー６２、６３が下パンチ１４、１５の位置を検出し、演算部４７が下パンチ１４、１５の現在の位置と、下パンチ１４、１５の目標値とを比較する。
そして、下パンチ１４、１５の現在の位置が下パンチ１４、１５の目標値と異なるときには、制御部４８が位置決めシリンダ１６、１７を駆動し、下パンチ１４、１５の現在の位置が下パンチ１４、１５の目標値とが一致するように調整する。 Immediately before the end of the pressurizing step, the positioning cylinders 16 and 17 support the lower punches 14 and 15 to finely adjust the position.
Further, when the position cylinders 16 and 17 finely adjust the lower punches 14 and 15 immediately before the pressurization is completed, the linear sensors 62 and 63 shown in FIG. The part 47 compares the current position of the lower punches 14 and 15 with the target value of the lower punches 14 and 15.
When the current position of the lower punches 14 and 15 is different from the target value of the lower punches 14 and 15, the controller 48 drives the positioning cylinders 16 and 17, and the current position of the lower punches 14 and 15 is the lower punch 14. , 15 so as to match the target value.

図４（ｃ）に示されるように、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが下死点に位置すると、充填部Ａには、略円形状の天板部７０と、天板部７０の周縁部に形成された周壁部７１と、天板部７０の中央部に形成された筒部７２とから構成された粉末成形品Ｓが形成される。 As shown in FIG. 4C, when the upper punches 11 A, 11 B, and 11 C are located at the bottom dead center, the filling portion A includes a substantially circular top plate portion 70 and a peripheral portion of the top plate portion 70. A powder molded product S composed of the formed peripheral wall portion 71 and a cylindrical portion 72 formed at the center of the top plate portion 70 is formed.

図４（ｃ）、（ｄ）に示されるように、パンチ撓み補正工程においては、ダイ１０が更に下降すると共に、上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、下パンチ１５とが上昇する。
上パンチ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが上昇すると、下パンチ１３、１４、１５にかかる荷重が軽減されて、下パンチ１３、１４、１５の先端部が上方に向かって弾性復元する。
この際、位置決めシリンダ１７が下パンチ１５を僅かに上昇させ、油圧シリンダ２７がコアロッド２６を僅かに上昇させる。
このように、下パンチ１３、１４、１５が弾性復元力によって元形状に復帰するのとタイミングを合わせて、下パンチ１５とコアロッド２６を微小上昇させて、粉末成形品Ｓの強度の弱い天板部７０への局部的な力の集中を防止する。 As shown in FIGS. 4C and 4D, in the punch deflection correcting step, the die 10 is further lowered, and the upper punches 11A, 11B, 11C and the lower punch 15 are raised.
When the upper punches 11A, 11B, and 11C are raised, the load applied to the lower punches 13, 14, and 15 is reduced, and the tip portions of the lower punches 13, 14, and 15 are elastically restored upward.
At this time, the positioning cylinder 17 raises the lower punch 15 slightly, and the hydraulic cylinder 27 raises the core rod 26 slightly.
In this way, the lower punch 15 and the core rod 26 are slightly raised in synchronization with the timing when the lower punches 13, 14, 15 are restored to the original shape by the elastic restoring force, and the powder molded product S has a weak top plate. The concentration of local force on the unit 70 is prevented.

このパンチ撓み補正工程においても、図１に示すリニアセンサー６２、６３が下パンチ１４、１５の位置を検出し、演算部４７が下パンチ１４、１５の現在の位置と、下パンチ１４、１５の目標値とを比較する。そして、下パンチ１４、１５の現在の位置が下パンチ１４、１５の目標値と異なるときには、制御部４８が位置決めシリンダ１６、１７を駆動し、下パンチ１４、１５の現在の位置が下パンチ１４、１５の目標値とが一致するように調整する。
そして、抜出工程においては、ダイ１０が下降すると共に、下パンチ１５及びコアロッド２６が上昇することにより、充填部から粉末成形品Ｓが抜き出される。 Also in this punch deflection correction process, the linear sensors 62 and 63 shown in FIG. 1 detect the positions of the lower punches 14 and 15, and the calculation unit 47 detects the current positions of the lower punches 14 and 15 and the lower punches 14 and 15. Compare with the target value. When the current position of the lower punches 14 and 15 is different from the target value of the lower punches 14 and 15, the controller 48 drives the positioning cylinders 16 and 17, and the current position of the lower punches 14 and 15 is the lower punch 14. , 15 so as to match the target value.
In the extraction process, the die 10 is lowered, and the lower punch 15 and the core rod 26 are raised, whereby the powder molded product S is extracted from the filling portion.

抜出工程が終了すると、下パンチ１３、１４、１５とダイ１０とはそれぞれ上昇し、所定の位置に配置され、上記充填工程が行われる。 When the extraction process is completed, the lower punches 13, 14, 15 and the die 10 are raised, arranged at predetermined positions, and the filling process is performed.

この多段式粉末成形プレス装置１によれば、駆動シリンダ３７、３８、３９、８４、８５を低出力の油圧シリンダにより構成することができ、装置本体のコスト及び、ランニングコストを低廉なものとすることができる。
すなわち、加圧工程の終了直前及びパンチ撓み補正工程以外の工程においては、下パンチ１３、１４、１５には過大な荷重が上パンチから及ばされておらず、小さな駆動力で下パンチを変位させることができるため、下パンチを変位させる駆動シリンダ３７、３８、３９を低出力の油圧シリンダにより構成することができ、装置本体のコスト及び、ランニングコストを低廉なものとすることができ、上パンチ１１Ａ，１１Ｂを駆動する駆動シリンダ８４、８５についても同様の効果を得ることができる。 According to this multistage powder molding press apparatus 1, the drive cylinders 37, 38, 39, 84, and 85 can be constituted by low output hydraulic cylinders, and the cost of the apparatus main body and the running cost can be reduced. be able to.
That is, immediately before the pressurization process is completed and in processes other than the punch deflection correction process, an excessive load is not applied to the lower punches 13, 14, and 15, and the lower punch is displaced with a small driving force. Therefore, the drive cylinders 37, 38, 39 for displacing the lower punch can be constituted by low output hydraulic cylinders, the cost of the apparatus main body and the running cost can be reduced, and the upper punch Similar effects can be obtained for the drive cylinders 84 and 85 for driving 11A and 11B.

また、加圧工程の終了直前及びパンチ撓み補正工程以外の工程においては、位置決めシリンダ１６、１７は、下パンチプレート１９、２０に支持されており、下パンチ１４、１５と共に変位するため、位置決めシリンダ１６、１７のピストンロッド２９、３１は摺動しないため、位置決めシリンダ１６、１７に油を供給する必要がなく、ランニングコストを低廉なものとすることができ、上パンチ１１Ａ、１１Ｂを支持する位置決めシリンダ８１、８２についても同様の効果を得ることができる。 Further, the positioning cylinders 16 and 17 are supported by the lower punch plates 19 and 20 and are displaced together with the lower punches 14 and 15 in the steps other than the end of the pressurizing process and the punch deflection correction process. Since the piston rods 29 and 31 of the 16 and 17 do not slide, it is not necessary to supply oil to the positioning cylinders 16 and 17, and the running cost can be reduced, and the positioning for supporting the upper punches 11A and 11B. Similar effects can be obtained for the cylinders 81 and 82.

さらに、位置決めシリンダ１６、１７、８１、８２のピストンロッド２９、３１、８６、８７は、加圧工程の終了直前と、パンチ撓み補正工程とにおいて、上下パンチ１４、１５、１１Ａ，１１Ｂの位置を微調整する際に摺動するのみであり、他の工程においては、摺動することがないため、ピストンロッド２９、３１、８６、８７のストロークは、上下パンチ１４、１５、１１Ａ，１１Ｂの位置を微調整するために必要なストロークとすることができ、位置決めシリンダ１６、１７、８１、８２をコンパクトに構成することができる。
すなわち、ピストンロッド２９、３１、８６、８７は、加圧工程の終了直前とパンチ撓み補正工程とにおいて、上下パンチ１４、１５、１１Ａ，１１Ｂの位置を微調整するために僅かに摺動することができればよく、位置決めシリンダ１６、１７、８１、８２の軸線Ｏ方向の長さを短く構成することができ、装置本体のコンパクト化を図ることができる。 Further, the piston rods 29, 31, 86, 87 of the positioning cylinders 16, 17, 81, 82 are positioned at the positions of the upper and lower punches 14, 15, 11A, 11B immediately before the pressurizing step and in the punch deflection correcting step. Since it only slides during fine adjustment and does not slide in other processes, the stroke of the piston rods 29, 31, 86, 87 is the position of the upper and lower punches 14, 15, 11A, 11B. It is possible to make the stroke necessary for fine adjustment of the positioning cylinder 16, and the positioning cylinders 16, 17, 81 and 82 can be configured compactly.
That is, the piston rods 29, 31, 86, 87 slide slightly in order to finely adjust the positions of the upper and lower punches 14, 15, 11A, 11B immediately before the end of the pressurizing step and the punch deflection correcting step. The length of the positioning cylinders 16, 17, 81, 82 in the direction of the axis O can be shortened, and the apparatus main body can be made compact.

さらに、加圧工程の終了時において、位置決めシリンダ１６、１７が下パンチ１４、１５の微調整を行う際には、位置制御機構２が上下パンチ１３、１４、１５、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの位置と、上下パンチ１３、１４、１５、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの目標値とが一致するように調整するため、粉末成形品の加工精度を確保するができる。 Further, when the positioning cylinders 16 and 17 finely adjust the lower punches 14 and 15 at the end of the pressurizing process, the position control mechanism 2 moves the positions of the upper and lower punches 13, 14, 15, 11A, 11B, and 11C. Since the adjustment is made so that the target values of the upper and lower punches 13, 14, 15, 11A, 11B, and 11C coincide with each other, the processing accuracy of the powder molded product can be ensured.

なお、本実施形態においては、シリンダ１８には、下パンチが設けられていないが、下パンチを設けてもよい。
この際、シリンダ１８は、固定プレート２２に固定されている一方で、ピストンロッド３３のストロークは、他の位置決めシリンダよりも長く構成されている。
このため、シリンダ１８は、充填工程から抜出工程に亘って下パンチを上下動させると共に、加圧工程等において下パンチに生じる荷重を支持することができる。
また、本実施形態においては、位置決めシリンダ１６、１７とシリンダ１８とが軸線Ｏ方向に３箇所に設けられている多段式粉末成形プレス装置について記載されているが、これに限られず、２箇所であってもよく、さらに、４箇所以上設けられていても良い。
さらに、本実施形態において、下ラムは、機械式の駆動源により駆動されているが、油圧式の駆動源により駆動してもよい。
また、上ラムの位置制御することにより、全長の寸法制御が可能となる。 In the present embodiment, the cylinder 18 is not provided with a lower punch, but may be provided with a lower punch.
At this time, the cylinder 18 is fixed to the fixed plate 22, while the stroke of the piston rod 33 is configured to be longer than the other positioning cylinders.
Therefore, the cylinder 18 can move the lower punch up and down from the filling process to the extraction process, and can support the load generated in the lower punch in the pressurizing process and the like.
In the present embodiment, the multistage powder molding press apparatus in which the positioning cylinders 16 and 17 and the cylinder 18 are provided at three positions in the axis O direction is described, but the present invention is not limited to this. There may be four or more locations.
Furthermore, in the present embodiment, the lower ram is driven by a mechanical drive source, but may be driven by a hydraulic drive source.
Further, by controlling the position of the upper ram, the overall length can be controlled.

この発明に係る多段式粉末成形プレス装置によれば、粉末成形品の加工精度を確保するができ、省エネ化及び省スペース化を図ることができるため、産業上の利用可能性が認められる。 According to the multistage powder molding press apparatus according to the present invention, the processing accuracy of the powder molded product can be ensured, and energy saving and space saving can be achieved. Therefore, industrial applicability is recognized.

この発明の一実施の形態に係る多段式粉末成形プレス装置の成形粉末の断面図である。It is sectional drawing of the shaping | molding powder of the multistage type powder shaping press apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 図１に示された多段式粉末成形プレス装置の一部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which some multistage type powder shaping press apparatuses shown by FIG. 1 were expanded. 上パンチを上下動させる上パンチ機構を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the upper punch mechanism which moves an upper punch up and down. （ａ）加圧工程において成形粉末が加圧されるときの状態を示す断面図である。（ｂ）加圧工程において成形粉末が加圧されるときの状態を示す断面図である。（ｃ）加圧工程終了時において粉末成形品が成形される際における断面図である。（ｄ）抜出工程における断面図である。(A) It is sectional drawing which shows a state when shaping | molding powder is pressurized in a pressurization process. (B) It is sectional drawing which shows a state when shaping | molding powder is pressurized in a pressurization process. (C) It is sectional drawing when a powder molded product is shape | molded at the time of completion | finish of a pressurization process. (D) It is sectional drawing in an extraction process.

Explanation of symbols

１多段式粉末成形プレス装置
２位置制御機構
１０ダイ
１１上パンチ機構
１２下パンチ機構
１６、１７位置決めシリンダ
１８シリンダ
１９、２０、２１下パンチプレート
２９、３１、３３ピストンロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multistage type powder shaping press apparatus 2 Position control mechanism 10 Die 11 Upper punch mechanism 12 Lower punch mechanism 16, 17 Positioning cylinder 18 Cylinders 19, 20, 21 Lower punch plates 29, 31, 33 Piston rod

Claims

A die that is supported so as to be movable up and down and has a filling portion that fills a molding powder, an upper punch that is supported so as to be able to advance and retreat toward the filling portion of the die, and is movable relative to the filling portion of the die A plurality of lower punches provided on the die, and a die plate supported so as to be movable in the vertical direction integrally with the die,
In the multi-stage powder molding press device in which the lower punch and the upper punch compress the molded powder to form a desired powder molded product in the filling portion,
A plurality of drive cylinders provided for each of the lower punches that move the lower punches up and down, and each of the lower punches that supports a load generated in each of the lower punches when the upper punch presses the molding powder. Are provided with a plurality of positioning cylinders ,
The lower punch and the positioning cylinder are provided, and a plurality of lower punch plates that are moved up and down by the drive cylinder, and a plurality of stoppers that respectively support the lower punch plates at a bottom dead center,
These stoppers are supported by a fixed plate, and are a multistage powder molding press apparatus.

  In the multistage powder molding press apparatus according to claim 1,
  Of the plurality of positioning cylinders, the piston rod of the lower positioning cylinder is coaxially accommodated in the piston rod of the upper positioning cylinder,
  A multistage powder molding press apparatus characterized in that the piston rods are relatively movable in the vertical direction.

  In the multistage powder molding press apparatus according to claim 1 or 2,
  A plurality of the upper punches are provided to be movable relative to the filling portion of the die,
  A plurality of upper drive cylinders provided for each upper punch for moving the upper punches up and down, and provided for each upper punch for supporting a load generated in each upper punch by pressing the molding powder. A plurality of upper positioning cylinders,
  A plurality of upper punch plates which are provided with the upper punch and the upper positioning cylinder and are moved up and down by the upper drive cylinder; and a plurality of upper stoppers which respectively support the upper punch plates at a top dead center. ,
  These upper stoppers are supported by an upper fixed plate, and are a multistage powder molding press apparatus.