JPH0515436Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、弾性回復補正装置に関し、金属塑性
加工時における素材の弾性回復を補正するもので
ある。

［従来の技術］ プレス機械では、プレス成形時に生ずる製品の
弾性回復を補正している。

かかる弾性回復補正装置の従来構造は、金型、
特に上型（下型）自体を利用するものとされてい
た。

すなわち、弾性回復は、一般的に製品上面（下
型）の縁面が低く、中央部分に向つて隆起する凸
形状として現われる。そこで、上型（または下型
あるいは双方）の形状をそれら隆起部分を打消す
ことができるよう予め成形していた。

［考案が解決しようとする問題点］ したがつて、金型を製品形状と対応する形状と
して製作できず、また、弾性回復を打消す形状と
する迄には幾多の試行錯誤が必要となり不経済で
あつた。また、素材の材質が変つた場合、甚だし
いときには素材管理便宜上のロツトが変るごとに
弾性回復量が増減するため同一の金型を持つてし
ては所期の精度でプレス成形できないという問題
があつた。

さらに、金型が摩耗した場合には、その修復が
困難であつた。

本考案は、かかる事情に鑑みなされたもので、
上型または下型を適宜に変形させることにより弾
性回復を補正することのできる弾性回復補正装置
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１項記載の考案は、下方に開口する中空部を
有し、スライドに直接又は間接的に取付けられる
本体と、該開口を塞ぐことのできる十分な大きさ
を持つ平板状弾性部材からなりかつ下面で上型を
保持する保持プレートと、本体下面に突出させた
複数のピン部材と各ピン部材に装着可能な複数の
球面軸受とを含み形成され、保持プレートを本体
下面に保持する保持機構と、本体の中空部に収納
され、保持プレートの上面に下方に向う強制外力
を加えるピストンを含み保持プレートを下方に凸
とする面圧を加える加圧手段と、を備えた構成と
し、前記目的を達成する。

また、第２項記載の考案は、上方に開口する中
空部を有し、ボルスタ上面に取付けられる本体
と、該開口を塞ぐことのできる十分な大きさを持
つ平板状弾性部材からなりかつ上面で下型を保持
する保持プレートと、本体上面に突出させた複数
のピン部材と各ピン部材に装着可能な複数の球面
軸受とを含み形成され、保持プレートを本体上面
に保持する保持機構と、本体の中空部に収納さ
れ、保持プレートの下面に上方に向う強制外力を
加えるピストンを含み保持プレートを上方に凸と
する面圧を加える加圧手段と、を備えた構成と
し、前記目的を達成する。

［作用］ 上記構成による第１項記載の本考案によれば、
加圧手段のピストンの変位量を調整することによ
り、保持プレートの変形を介しつつ上型自体を弾
性回復を打消すに見合うだけ変形できる。各球面
軸受を含む保持機構は、保持プレートの下方に凸
とする変形を自然かつ円滑に促進する。したがつ
て、プレス後の製品は、弾性回復の補正がなされ
た高精度なものとなる。

また、第２項記載の考案では、下型について、
上記と同様に作用する。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

なお、各実施例におけるプレス機械は、クラウ
ン、コラム、スライド、ボルスタ、ベース（いず
れも図示せず）等からなり、クラウンに格納され
たクランク軸でスライドを昇降させる構造である
が、プレス機械自体はこれに限定されない。例え
ば、油圧プレスでもよい。

（第１実施例） 第１実施例において、本装置は、スライドに装
着することおよび補正精度の実効を期するためプ
レス機械全体の静的精度が動的精度に与える影響
を極小とするために高剛性のダイセツトを設け、
このダイセツトを形成する可動体に取付けるもの
としている。

そこで、まず高剛性のダイセツトを説明する。

ダイセツトは、第４図〜第６図に示された如
く、箱型枠体１０と可動体３０とから構成され、
上型６は詳細後記の弾性回復補正装置を介して可
動体３０に取付けられ、下型７は箱型枠体１０の
一部を形成する下プレート１６に載置取付けられ
ている。

箱型枠体１０は、短小部材を高精度に組立てて
可動体３０を正確に上下動案内し、かつ上型６と
下型７との正確な相対移動を確率しようとするも
のであり、上プレート１１、下プレート１６、支
柱２１、コラム２４等から形成されている。

すなわち、上プレート１１と下プレート１６と
は四角形の板材からなり、第４図に示す如く四隅
に配設された断面円形の支柱２１，２１，２１，
２１で一体に連結されている。各支柱２１は、プ
レス機械全体から見れば極めて短小であるため、
高精度かつ高剛性で変形の少ない構造とできるわ
けである。また、摺動抵抗が小さく摩擦熱は極微
である。

この下プレート１６には下型７が固定され、か
つ下プレート１６自体は図示しないボルスタに載
置固定されている。

さらに、この実施例では剛性を一層大きなもの
とするために、３側方をそれぞれコラム２４で補
強され、前面側には、高さ方向の中間位置におい
て連結板２７が渡設されている。

コラム２４には、第５図、第６図に示す如く、
素材（製品）Ｗの出入便宜等のために穴２５が設
けられている。そして、可動体３０を摺動案内す
る各支柱２１の撓み変形を一段と小さくするため
に、各支柱２１は第４図に示す如く円弧形状の摺
動駒２８を介して各コラム２４に支持される。支
持位置は支柱２１の中間部分である。２６は組立
便宜のブロツクである。また、上プレート１１の
中央部分には、貫通穴１２が設けられている。

次に、可動体３０は、上型６を支持するととも
にこの上型６をスライド４に同期させて昇降させ
ようとするものである。

すなわち、高剛性、高精度の箱型枠体１０を基
準に上型６と下型７との相対移動を正確に達成す
るために、いわば上型６をその支柱２４に沿つて
移動させるものである。

この可動体３０は、下方に開口する四角形状の
中空部３７を有し、その上部３５は上プレート１
１の貫通穴１２を通してスライド下面５に取付け
られている。また、中空部３５の天井側には下プ
レート１６に固定された下型７と対向する位置で
上型６が取付けられる。

この実施例では、弾性回復補正装置の一部を形
成する保持プレート７０の見掛天井である下面７
２に取付けられている。

また、可動体３０は、上記相対移動をより確実
とするために、支柱２１の長手方向に比較的大き
な間隔をもつて配設された一対の軸受３９，３９
を介して各支柱２１に摺動案内されている。その
間隔を大きくするために、可動体３０は基体部３
１とスカート部３２とから形成され、両者３１，
３２は、長寸なボルト３３，３３で一体に固定さ
れている。スカート部３２には、素材（製品）Ｗ
の出入用の穴３４が設けられている。スライド４
が下死点近傍にある状態を示す第５図において、
スライド４を上死点へ上昇させれば、可動体３０
の穴３４とコラム２４の穴２５とは、同一高さに
なることが理解される。

また、可動体３０の上部３５は、貫通穴１２を
通しスライド４の下面５に固定される。具体的に
は、ダイハイト（この実施例の場合には、保持プ
レート７０の下面７２と下プレート１６の上面１
７との間隔とする）調整用の高さ調整機構４１を
介して下面５に取付けられる。

この高さ調整機構４１は、下面５に固定された
上鍔４２、可動体３０を形成する基体部３１の上
部３５に固定された下鍔４６、両鍔４２，４６と
ネジ４３に結合されターンバツクルを形成する回
転軸４４とから構成されている。回転軸４４の突
起４５には、ピン穴が設けられている。なお、調
整後は図示省略の固定装置により回転軸４４をロ
ツクすることができる。

さて、本実施例の弾性回復補正装置は、第１
図、第２図及び第３図に示したように、本体６
０、保持プレート７０、加圧手段８０及び駆動制
御手段１００から形成された油圧式構造のもので
ある。

この実施例では、ダイセツト１０，３０の高精
度、高剛性をも利用しつつ、素材（製品）Ｗのい
わゆる弾性回復を自動的に一段と正確に補正する
のである。

この弾性回復補正装置は、上型６の形状を予め
弾性回復量を打消すように成形していた従来構造
に対して、上型６に強制外力を加えて下方に凸と
変形させるという新規なものである。

すなわち、本体６０は、主軸４９を介して可動
体３０に固定され、かつ周面は、第２図、第５図
に示したテーパー方式の密接部材６６（ボルト６
７、スペーサー６８、テーパー駒６９）をもつて
可動体３０の内面と一定の隙間をもつ。可動体３
０の中空部３７の所定の位置に収納され、かつ可
動体３０とともに昇降可能である。

このように本実施例では、本体６０は間接的に
スライド４に取付けられている。スライドに直接
取付けても実施できる。

なお、密接部材６６は、ボルト６７を回転して
テーパー駒６９を上下動させスペーサー６８を径
方向に伸縮させるものである。

ここに、加圧手段８０は、第１図に示す如く油
圧式構造とされ、本体６０の開口６２を有する中
空部６１内に組込まれた第１ピストン８１、第２
ピストン９１等から構成されている。

第２ピストン９１は、第１ピストン８１に被嵌
された横断面がリング形状である。第１ピストン
８１は、供給油路８３から油室８２へ約100〜200
Kg／cm²を加えることにより下方に移動でき、第２
ピストン９１は、供給油路９３から油室９２へ約
75〜160Kg／cm²を加えることにより下方に移動で
きる。

また、各ピストン８１，９１の油圧に対する移
動変位量の零点付近の特性向上と安定化のため
に、背圧供給油路８６から各油室８７，９７へ
は、各油室８２，９２の面積比を考慮して、共通
の160Kg／cm²を加圧している。なお、８９はエア
抜き穴、９９は閉塞口である。

一方、保持プレート７０は、開口６２を塞ぐこ
とのできる十分な大きさを持つ平板状弾性部材か
らなり、本体６０の開口６２を閉塞するようにし
てその下面６３に配設されている。具体的には、
第２図に示す如く、本体下面に突出された複数の
ピン部材６４と各ピン部材６４に装着可能な複数
の球面軸受７４とを含む保持機構を介して取付け
られている。加圧手段８０を加圧手段８０を作動
させることにより保持プレート７０の変形を円滑
化するためである。

球面軸受７４は円弧面を有する凸部材７５と凹
部材７６とからなり、下面６３から突出するよう
に本体６０に植設された頭付のピン部材６４に装
着されている。球面軸受７４の数は適宜の複数に
選択されるが、この実施例では、第４図に示す如
く16個を設けている。６５はブツシユである。

したがつて、第１ピストン８１と第２ピストン
９１とを下方に変位させることにより、面圧を加
えて保持プレート７０を下方に凸とする撓み変形
をさせることができる。この凸形状は、保持プレ
ート７０の下面７２に保持プレート７０の変形に
伴い変形可能に固定された上型６が素材（製品）
の弾性回復量を打消すに十分なものと調整され
る。

ここに、複数のピン部材６４と各ピン部材６４
に装着された各球面軸受７４とは、保持プレート
７０の円滑な変形を助長するとともにピン部材６
４等への機械的変形や破損を阻止できる。

すなわち、第１ピストン８１と第２ピストン９
１との変位量調整並びに保持プレート７０の形状
（詳しくは、所定の撓み曲線を達成し易い断面係
数）等を選択することにより行なわれる構成とさ
れている。

駆動制御手段１００は、第３図に示すように第
１ピストン駆動系１０２、第２ピストン駆動系１
１２、背圧供給系１２１、第１および第２ピスト
ン用のコントローラ１１６，１１６、制御回路１
１７および第１および第２ピストンの各変位量
（この実施例では、油圧値による）設定器１１８，
１１８とから構成されている。

第１ピストン駆動系１０２（第２ピストン駆動
系１１２）は、自動開閉弁１０４、流量調整弁１
０５、逃し弁１０７、安全弁１０６、圧力センサ
１０８、圧力計１１４およびアキユムレータ１０
９を含み形成されている。流量調整弁１０５は、
いわゆるワンシヨツトコントロールバルブで、コ
ントローラ１１６から１パルスの信号を加えるご
とに所定量の油量を供給するものである。

なお、第１ピストン駆動系１０２と第２ピスト
ン駆動系１１２とは構成要素は同じだが、容量等
は異なるものとされている。

一方、背圧供給系１２１は、定圧調整弁１０
３、逃し弁１０７およびアキユムレータ１０９を
含み形成されている。

なお、１１０は油圧源、１１１は開閉弁であ
り、１１５，１１４，１１４はそれぞれ圧力指示
計である。

したがつて、デジタルスイツチから形成された
設定器１１８で、例えば、第１ピストン駆動系１
０２において、150Kg／cm²の油圧値を設定すると、
CPUから形成された制御回路１１７よりコント
ローラ１１６に所定の制御信号が出力される。コ
ントローラ１１６から自動開閉弁１０４を開成
し、かつ所定タイミングごとに流量調整弁１０５
にパルス信号が加えられる。

この流量調整弁１０５は、パルスモータ駆動方
式であり、パルス信号が入力されるごとに所定油
量だけ第１ピストン８１（第２ピストン９１）へ
駆動油を供給する。

そして、圧力センサ１０８よりコントローラ１
１６へ圧力信号がフイードバツクされることによ
りパルス信号の出力は中止される。この場合に油
室８２内の油圧は所望値となり第１ピストン８１
の変位量が調整される。その油圧は圧力指示計１
１４により確認できる。駆動制御安定化のために
アキユムレータ１０９が有効機能する。もとよ
り、背圧供給系１２１の定圧調整弁１０３は各油
室８７，９７に所定の背圧を加えている。

なお、この第１実施例では、例えばクランク角
度あるいはスライド位置の信号Ｓを制御回路１１
７に入力させ、第１ピストン駆動系１０２、第２
ピストン駆動系１１２の駆動タイミングと、各逃
し弁１０７，１０７，１０７の作動タイミングと
をもコントロールすることが可能に形成されてい
る。不必要時には、両ピストン８１，９１に油圧
を加えて保持プレート７０に無用な変形を生じさ
せる必要がないからである。また各逃し弁１０７
は手動によつても作動させることができる。

次に作用を説明する。

高さ調整機構４１によつていわゆるダイハイト
調整を行なう。スライド４は図示しないクラウン
に格納されたクランク軸により第５図に示す下死
点と上死点の間を間歇昇降する。この場合、上型
６と保持する可動体３０は高精度、高剛性に組立
てられた箱型枠体１０に摺動案内され、かつ下型
７はその下プレート１６に固定されているので、
両金型６，７の相対移動すなわち動的精度の高い
プレスを行なうことができる。

したがつて、プレス機械側の剛性が比較的小さ
い場合でもこの高剛性ダイセツトにより高精度プ
レスを達成できる。

素材Ｗは、コラム２４の穴２５、可動体３０の
穴３４を通し、下型７へ自動供給・排出される。

さて、本考案の特徴的な動作は、素材Ｗの材
質・形状等から定まる弾性回復量を打消すことが
できるように上型６を下方に凸と変形させること
である。

すなわち、駆動制御手段１００のデジタルスイ
ツチ１１８，１１８に第１ピストン８１（第２ピ
ストン９１）の変位量（油圧値）を予めセツトす
る。

ここに、例えば、信号Ｓの入力があつたこと等
を条件に制御回路１１７を作動させると、コント
ローラ１１６は自動開閉弁１０４を開成するとと
もに流量調整弁１０５へパルス信号を出力する。
流量調整弁１０５は１パルスごとに所定の流量を
ワンシヨツト供給する。

そして、圧力センサ１０８で検出した油圧値が
デジタルスイツチ１１８の設定値と等しくなつた
ときにパルス信号は目標値達成ゆえに出力されな
くなる。

したがつて、油室８２，９２へ供給油路８３，
９３を介して設定油圧が加えられる結果、第１ピ
ストン８１（第２ピストン９１）は所定量だけ変
位する。

なお、背圧供給路８６へは定圧調整弁１０３の
作用により背圧油が供給され、または排出され、
各油室８７，９７の室内圧は常に一定圧となる。
これにより、各ピストン８１，９１はそれぞれデ
ジタルスイツチの設定値に基づき所定量だけ変位
する。

かくして、このように駆動制御手段１００、加
圧手段８０が作動する結果、保持プレート７０
は、各球面軸受７４の作用とも相俟つて撓み変形
する。

この撓み曲線は両ピストン８１，９１の移動変
位量の絶対値とその組合せにより選定できる。

例えば、第１ピストン８１の変位量を大きく、
第２ピストン９１の変位量を小さくすれば、保持
プレート７０の中央部分が下側に大きく変形し、
周辺に急勾ばいで傾斜する変形を生じさせること
ができる。これにより、上型６を変形し弾性回復
を補正できる。

しかして、この第１実施例によれば、弾性回復
補正装置が、その保持プレート７０に固定された
上型６を下方に凸と変形させる構成とされている
ので、従来の如く予め上型６の形状を製品形状と
異なるものとしておく必要がなく、適宜に弾性回
復を補正することができる。この補正は、加圧手
段８０を調整することにより何時でもいかなる量
についても行なえるので、素材Ｗの材質変化や上
型６の摩耗等があつたとしても即応した補正のも
とに高精度の製品を生産できる。

しかも、保持プレート７０は、複数の球面軸受
７４等を含む保持機構を介して本体６０の下面６
３に取付けられているので、温度の歪を生じさせ
ず、正確かつ円滑な変形が助長され、かつピン部
材６４等の破損も生じさせない。

また、弾性回復補正装置は、本体６０と保持プ
レート７０と加圧手段８０と駆動制御手段１００
とからなる構造簡単で堅牢なものであり、適応性
が広い。

また、保持プレート７０の変形に伴い上型６が
変形される構成とされているので、上型６に部分
的集中荷重を加えることなく、連続的で緩やかな
弾性回復曲線に見合う変形を生じさせることがで
きる。

さらに、上プレート１１、下プレート１６、支
柱２１から高精度、高剛性の箱型枠体１０が形成
され、かつこの箱型枠体１０に上型６を保持する
可動体３０を摺動案内させるダイセツトを構成し
ているので、プレス機械の静的精度に影響される
こと無くまたは影響を軽微として高い動的精度で
プレス加工を行なうことができる。この点からも
弾性回復補正特性を向上させることができる。

なお、以上の第１実施例では、加圧手段８０が
２つのピストン８１，９１を含み形成されていた
が、ピストンの数、形状は任意に選択することが
できる。また、加圧手段８０は油圧式に限定され
ず、例えば圧電素子による伸縮力を利用する方式
等でもよい。

また、本体６０は、高剛性の箱型枠体１０を形
成する可動体３０を介し間接的にスライド４へ取
付けるものとしたが、直接にスライド４へ取付け
ても実施できる。但し、該箱型枠体１０と協働さ
せると弾性回復補正をするに十分な前段階的条件
（例えば、正確な移動）を一層容易に確立できる。

（第２実施例） この第２実施例は、第７図に示される。

すなわち、第１実施例が上型６自体を変形させ
るものと構成したのに対して、この第２実施例で
は下型７自体を上方に凸と変形させる構成であ
る。

第７図において、弾性回復補正装置を形成する
本体６０は、ボルスタ８の上面９に取付けられ、
本体６０の上面７９に保持プレート７０を第１実
施例の場合と同様の保持機構を介して、つまり16
個の球面軸受７４を介して取付け、かつ保持プレ
ート７０の上面７１に下型７を固定したものであ
る。

つまり、ボルスタ８に取付けるために本体６０
の外観形態を変え、第１実施例の場合と上下方向
を逆にした構成である。

したがつて、加圧手段８０等々などについては
第１実施例の場合と同様につき説明を省略する。

しかして、この第２実施例によれば、下型７を
上方に凸と変形させることにより、製品の弾性回
復を補正すること等、第１実施例の上型６を変形
させた場合と同様な効果を奏する。

なお、第１実施例と第２実施例とを同一のプレ
ス機械において実施することもできる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかの通り、本考案は、保持
プレートを球面軸受を含む保持機構を介して本体
に取付けるとともに本体内に収納された加圧手段
により保持プレートを介して上型または下型を変
形させることができる構成であるから、上型また
は下型に予め改変を加えておく必要がなく、素材
の材質等に基づく弾性回復量の変化に拘わらず何
時でも自動的にその補正を迅速かつ正確に実行で
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案に係る弾性回復補正装置の実施例
を示し、第１図〜第６図は第１実施例を示し、第
１図は主に機械的な全体構成図、第２図は本体と
保持プレートとの取付状態を示す図、第３図は駆
動制御手段の全体構成図、第４図〜第６図は本装
置を取付けたダイセツトを示し、第４図は一部を
断面した平面図、第５図は第４図の矢視線−
に基づく断面図、第６図は側面図および第７図は
第２実施例を示しボルスタに取付け下型を変形さ
せる場合の概略図である。 ４……スライド、５……スライドの下面、６…
…上型、７……下型、８……ボルスタ、９……ボ
ルスタの上面、１０……箱型枠体、２１……支
柱、３０……可動体、６０……弾性回復補正装置
を形成する本体、６３……下面、６４……ピン部
材、７０……保持プレート、７１……保持プレー
トの上面、７２……下面、７４……球面軸受、７
９……本体の上面、８０……加圧手段、８１……
第１ピストン、９１……第２ピストン、１００…
…駆動制御手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 下方に開口する中空部を有し、スライドに直
   接又は間接的に取付けられる本体と、 該開口を塞ぐことのできる十分な大きさを持
   つ平板状弾性部材からなりかつ下面で上型を保
   持する保持プレートと、 本体下面に突出させた複数のピン部材と各ピ
   ン部材に装着可能な複数の球面軸受とを含み形
   成され、保持プレートを本体下面に保持する保
   持機構と、 本体の中空部に収納され、保持プレートの上
   面に下方に向う強制外力を加えるピストンを含
   み保持プレートを下方に凸とする面圧を加える
   加圧手段と、 を備えてなる弾性回復補正装置。 (2) 上方に開口する中空部を有し、ボルスタ上面
   に取付けられる本体と、 該開口を塞ぐことのできる十分な大きさを持
   つ平板状弾性部材からなりかつ上面で下型を保
   持する保持プレートと、 本体上面に突出させた複数のピン部材と各ピ
   ン部材に装着可能な複数の球面軸受とを含み形
   成され、保持プレートを本体上面に保持する保
   持機構と、 本体の中空部に収納され、保持プレートの下
   面に上方に向う強制外力を加えるピストンを含
   み保持プレートを上方に凸とする面圧を加える
   加圧手段と、 を備えてなる弾性回復補正装置。