JPH08225804A - 粉末成形プレスのホールドダウン行程時の上パンチの制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホールドダウン時に原料粉の固有のスプリン
グバック量および成形品の形状により、成形品を適正な
押し付け力で加圧し得る上パンチの制御方法を提供する
こと。 【構成】 ホールドダウン行程時の経過時間または上パ
ンチ駆動用のサーボモータ３２の経過回転角度と、上パ
ンチ３８の位置とをパラメータとする上パンチホールド
ダウン作動曲線４７を、少なくとも原料粉の固有のスプ
リングバック量と成形品の形状に適応するように設定
し、上パンチホールドダウン作動曲線４７からあらかじ
め前記ホールドダウン時の経過時間またはサーボモータ
の経過回転角度に対する上パンチの目標位置を割り出し
ておき、ホールドダウン開始後、上パンチの実位置を検
出し、上パンチの目標位置と実位置との偏差値を求め、
その偏差値を次の目標位置に加えて修正した制御値を演
算し、その制御値に基づいて前記サーボモータ３２を制
御するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末成形プレスのホー
ルドダウン行程時の上パンチの制御方法および制御装置
に係り、さらに詳しくは上パンチを取り付けている上ラ
ムを制御することにより、原料粉のスプリングバック量
や成形品の形状等の、成形品の特性に合わせてホールド
ダウン操作を適正に行うために良好な粉末成形プレスの
ホールドダウン行程時の上パンチの制御方法および制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は粉末成形プレスにより成形された
段付き成形品の一例を示し、図５（Ａ），（Ｂ）は粉末
成形プレスにおける成形部の動作を示す。

【０００３】その図４に示す成形品１は、ボス部２と、
大径のフランジ部３とが一体をなす、いわゆる段付き成
形品である。

【０００４】そして、図５（Ａ）に示す粉末成形プレス
の成形部は、成形位置と成形品取り出し位置とに移動可
能なダイ４と、位置固定の下パンチ５と、上下方向に移
動可能な上パンチ６とを備え、原料粉を圧縮し、目的と
する成形品１を成形するようにしている。

【０００５】ところが、粉末冶金法で用いる原料粉の中
には、圧縮後著しい復元力を示すものがある。しかし
て、成形品をダイ４の中から抜き出す際、不均等なスプ
リングバックにより、成形品に亀裂が生じたり、図５
（Ｂ）に示すように、成形品１′が変形したりすること
が多く見られる。

【０００６】つまり、粉末成形プレスで原料粉を所定の
形状に圧縮しただけでは、圧縮力を除去した後、成形品
に変形や割れが発生する場合が多い。特に、図４に示す
段付き成形品１のごとき複雑な形状のものを成形する場
合には、上パンチ６で成形品を一定時間、一定の法則に
従ってホールドダウン操作、つまり押し付けておく必要
がある。

【０００７】図６は従来の流体圧式で単段式上パンチホ
ールドダウン機構を示し、図７は従来の流体圧式でタン
デム式上パンチホールドダウン機構を示し、また、図８
は同流体圧式で単段式上パンチホールドダウン機構を用
いた粉末成形プレスの原料粉の充填から加圧，ホールド
ダウン操作を経て次の原料粉の充填開始までの１サイク
ルを示す図である。

【０００８】これら図６および図７に示す流体圧式で単
段式上パンチホールドダウン機構では、流体圧として空
気圧または油圧を用いる。また、上ラムに取り付けられ
た流体圧シリンダ７と、これの内部に嵌挿されたピスト
ン８と、これに一体に設けられたピストンロッド９と、
このピストンロッド９の下部に取り付けられた治具１０
と、電磁弁１１を有しかつ流体圧シリンダ７に接続され
たアプローチ側回路１３と、電磁弁１２を有しかつ流体
圧シリンダ７に接続されたリターン側回路１４とを備え
ている。そして、前記治具１０の下部に上パンチ６が取
り付けられている。

【０００９】しかして、この流体圧式で単段式上パンチ
ホールドダウン機構では、図８に示すごとく、下パンチ
５とダイ４とで形成された成形室への原料粉の充填，ラ
ムにより上パンチ６を下降させることによる加圧開始，
同加圧完了，流体圧シリンダ７およびピストン８のアプ
ローチ側作動によるホールドダウン操作，押し出し完了
−成形品取り出し，流体圧シリンダ７およびピストン８
のリターン側作動−ラム上昇により上パンチを初期位置
へ上昇させた後、次の原料粉の充填開始過程に移行する
ようにしている。

【００１０】この図８に示すタンデム式上パンチホール
ドダウン機構は、上下方向に第１，第２のシリンダ室１
６，１７を有する流体圧シリンダ１５と、前記第１，第
２のシリンダ室１６，１７に各別に嵌挿された第１，第
２のピストン１８，１９と、第１，第２両ピストン１
８，１９に共通に取り付けられたピストンロッド２０
と、このピストンロッド２０の下部に設けられた治具２
１とを備えており、この治具２１に上パンチ６が取り付
けられている。

【００１１】そして、この図８に示すタンデム式上パン
チホールドダウン機構は、ホールドダウン時の押し付け
力の向上を図っている外は前記単段式上パンチホールド
ダウン機構と同様である。

【００１２】図９は従来の機械式ばねである圧縮ばね式
の上パンチホールドダウン機構を示す図である。

【００１３】この図９に示す上パンチホールドダウン機
構では、上ラム２２の下部に形成されたシリンダ２３
と、外部よりシリンダ２３の上部室に流体圧を供給−排
出するポート２４と、シリンダ２３の上部室に嵌挿され
たピストン兼上ばね受け２５と、これに一体に設けられ
たロッド２６と、シリンダ２３の下部に取り付けられた
下ばね受け２７と、ピストン兼上ばね受け２５と下ばね
受け２７間に介装されかつロッド２６の周りにこれと同
心円状に配置された第１，第２の圧縮ばね２８，２９
と、前記ロッド２６の下端部に取り付けられた治具３０
とを備えており、この治具３０の下部に上パンチ６が連
結されている。

【００１４】そして、この図９に示す圧縮ばね式の上パ
ンチホールドダウン機構では、ポート２４を通じてシリ
ンダ２３の上部室に流体圧を供給し、ピストン兼上ばね
受け２５を下降させ、第１，第２の圧縮ばね２８，２９
を圧縮させ、ピストン兼上ばね受け２５によりロッド２
６および治具３０を介して上パンチ６を所定位置まで、
つまり治具３０について図９に仮想線で示す位置まで下
降させた状態で上ラム２２および上パンチ６により原料
粉を加圧し、加圧完了後、第１，第２の圧縮ばね２８，
２９のばね圧によりホールドダウン時に押し付け力を加
えるようにしている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば図４
に示す段付き成形品１を成形する場合には、フランジ部
３とボス部２の横方向の寸法及び厚さ方向の寸法の違い
から、各部のスプリングバック量が異なる。したがっ
て、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示す粉末成形プレスで
は、ダイ４の中からフランジ部３の抜き出しが完了した
時点と、それ以前のフランジ部３がダイ４の中にあった
時点では、上パンチホールドダウン時の成形品に対する
押し付け力を減ずることが望ましい。しかし、前記従来
のいずれの方式においても、原料粉のスプリングバック
量や成形品の形状等の成形品の特性に合わせて、ホール
ドダウン時の成形品に対する押し付け力を適正に調整す
ることが困難であった。その結果、図５（Ｂ）に示すご
とく、ダイ４から抜き出した後の成形品１′の直角度が
低下する問題がある。

【００１６】また、前記従来の流体圧式上パンチホール
ドダウン機構および圧縮ばね式上パンチホールドダウン
機構とも、上パンチホールドダウン時の押し付け力を随
意に調整できないため、成形品によっては抜き出し後、
圧力破壊を生じる問題もある。

【００１７】さらに、流体圧式上パンチホールドダウン
機構では、空気圧力または油圧力の設定ミスから、上，
下パンチを干渉させてしまい、金型の破損事故を起こす
問題もある。

【００１８】さらには、上パンチホールドダウンにおい
て、上パンチの実際の作動を計測すると、図８の上段の
グラフに示すように、圧縮完了後、上パンチホールドダ
ウンで成形品を押し付けても、上パンチが取り付けられ
ている上ラムの駆動部が圧縮点より離れるにつれ、その
成形品固有のスプリングバックが生じ、その後上パンチ
はスプリングバック後の位置を保っている結果が得られ
ている。ここで、従来の上パンチホールドダウン機構で
は、成形品のスプリングバックの特性を殆どコントロー
ルせずに、自然現象のごとく取り扱っているため、成形
品の直角度と縦方向の寸法バラツキを減ずるには限界が
あり、成形品の固有のスプリングバックに対応できず、
寸法制度の高い成形品が得られない問題もある。

【００１９】さらにまた、従来の流体圧式上パンチホー
ルドダウン機構および圧縮ばね式上パンチホールドダウ
ン機構とも、構造が複雑で、さらには騒音の発生や油洩
れが発生する等の問題もあった。

【００２０】本発明の目的は、前記従来技術の問題を解
決し、ホールドダウン時に原料粉の固有のスプリングバ
ック量、および成形品の形状に合わせて、成形品を適正
な押し付け力で加圧でき、流体圧力の設定ミスによる
上，下パンチの干渉，金型の破損事故を解消でき、上パ
ンチホールドダウン機構部分の構造の簡素化を図ること
ができ、さらには騒音の発生や油洩れ等の不具合をも解
消し得る粉末成形プレスのホールドダウン行程時の上パ
ンチの制御方法および制御装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明方法では粉末冶金法による成形品の上パンチ
ホールドダウンにおいて、ホールドダウン行程時の経過
時間または上パンチ駆動用のサーボモータの経過回転角
度と、上パンチの位置とをパラメータとする上パンチホ
ールドダウン作動曲線を、少なくとも原料粉の固有のス
プリングバック量と成形品の形状に適応するように設定
し、上パンチホールドダウン作動曲線からあらかじめ前
記ホールドダウン時の経過時間またはサーボモータの経
過回転角度と、これに対応する上パンチの目標位置とを
割り出しておき、ホールドダウン開始後、前記ホールド
ダウン時の経過時間またはサーボモータの経過回転角度
に対する上パンチの実位置を検出し、上パンチの実位置
と上パンチホールドダウン作動曲線から割り出した目標
位置との偏差値を求め、その偏差値に次の目標位置を加
算して制御値を演算し、演算された制御値に基づいて、
前記上パンチ駆動用のサーボモータに、上パンチの位置
を目標位置に一致させるべく制御信号を出力するように
したものである。

【００２２】また、前記目的を達成するため、本発明装
置では粉末冶金法による成形品の上パンチホールドダウ
ンにおいて、ホールドダウン行程時の経過時間または上
パンチ駆動用のサーボモータの経過回転角度と、上パン
チの位置とをパラメータとする上パンチホールドダウン
作動曲線を、少なくとも原料粉の固有のスプリングバッ
ク量と成形品の形状に適応するように設定し、この上パ
ンチホールドダウン作動曲線に基づいて出力するペース
演算部と、前記上パンチホールドダウン作動曲線からあ
らかじめホールドダウン時の経過時間またはサーボモー
タの経過回転角度と、これに対応する上パンチの目標位
置とを演算し、ホールドダウン開始後、上パンチの実位
置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を求め、
その偏差値に次の目標位置を加算し、加算して求めた制
御値に基づいて、上パンチ駆動用のサーボモータに制御
信号を出力する上パンチ位置制御部と、上パンチの実位
置を検出し、上パンチ位置制御部に対して出力する上パ
ンチ位置検出部とを備えて構成したものである。

【００２３】

【作用】本発明では、ペース演算部と、上パンチ位置制
御部と、上パンチ位置検出部とを備えている。

【００２４】そこで、前記ペース演算部ではホールドダ
ウン行程時の経過時間または上パンチ駆動用のサーボモ
ータの経過回転角度と、上パンチの位置とをパラメータ
とする上パンチホールドダウン作動曲線を、少なくとも
原料粉の固有のスプリングバック量と成形品の形状に適
応するように設定する。かかる上パンチホールドダウン
作動曲線の設定には、既知のデータや実験により求めた
データ等を用いて行う。

【００２５】また、ペース演算部は前述のごとく設定し
た上パンチホールドダウン作動曲線に基づいて、上パン
チ位置制御部に対して出力する。

【００２６】前記上パンチ位置制御部では、前記ペース
演算部より上パンチホールドダウン作動曲線を入力し、
この上パンチホールドダウン作動曲線からあらかじめホ
ールドダウン時の経過時間またはサーボモータの経過回
転角度と、これに対応する上パンチの目標位置とを演算
しておく。そして、ホールドダウン開始後、上パンチの
実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏差値を求
める。さらに、前記偏差値に次の目標位置を加算し、目
標位置を演算する。ついで、加算して求めた制御値に基
づいて、上パンチ駆動用のサーボモータに制御信号を出
力する。

【００２７】その間、前記上パンチ位置検出部では上パ
ンチの実位置を検出し、前記上パンチ位置制御部に対し
て出力する。

【００２８】このように、本発明では少なくとも原料粉
の固有のスプリングバック量と成形品の形状に適応する
上パンチホールドダウン作動曲線を設定し、ホールドダ
ウン時、前記上パンチホールドダウン作動曲線に基づい
て、上パンチ駆動用のサーボモータを制御するようにし
ているので、いかなる原料粉を用い、いかなる形状の成
形品を成形する場合にも、常にホールドダウン行程中の
押し付け力を適正に保つことができるので、抜き出し後
の成形品の変形，割れを防ぎ、かつ寸法精度の高い成形
品を得ることができる。

【００２９】また、本発明では前述のごとく上パンチホ
ールドダウン作動曲線を設定し、この上パンチホールド
ダウン作動曲線からあらかじめホールドダウン時の経過
時間または上パンチ駆動用のサーボモータの経過回転角
度に対する上パンチの目標位置を割り出す一方、上パン
チホールドダウン行程時の上パンチの実位置を検出し、
前記目標位置と実位置との偏差値を求め、次の目標位置
に偏差値を加算して修正し、その修正した制御値に基づ
いて上パンチ駆動用のサーボモータを制御するようにし
ているので、プログラム制御により上パンチホールドダ
ウン操作を行うことができるため、流体圧力の設定ミス
による上，下パンチの干渉，これに起因する金型の破損
等の事故を解消することができる。

【００３０】さらに、本発明では、位置制御用のコンピ
ュータに、現在市販され、簡単に入手できるパーソナル
コンピュータよりのユーザパラメータを入力し、上パン
チ用の位置センサとを装備すればよく、上パンチホール
ドダウン機構部分を、従来の流体圧や圧縮ばねを利用し
た上パンチホールドダウン機構に比較してはるかに簡素
化できるし、騒音の発生や油洩れ等の不具合をも解消す
ることができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３２】図１は本発明ホールドダウン行程時の上パ
ンチ制御方法を実施するための制御装置を備えた粉末成
形プレスの一例を示す側面図、図２は上パンチホールド
ダウン行程時の作動曲線を含む上パンチ作動曲線の一例
を示す図、図３は上パンチホールドダウン作動曲線の部
分の拡大図である。

【００３３】その図１に示す粉末成形プレスは、フレー
ム３１と、上パンチ駆動用のサーボモータ３２と、これ
に連結された減速機３３と、この減速機３３に連結され
た主軸３４と、この主軸３４に連接されたコネクティン
グロッド３５と、これに連結された上ラム３６と、上ラ
ムガイド３７と、前記上ラム３６に取り付けられた上パ
ンチ３８と、成形位置と成形品取り出し位置間を移動可
能に設置されたダイ３９と、あらかじめ調整された位置
に固定の下パンチ４０とを備えている。

【００３４】そして、上パンチホールドダウン機構部分
を含む上パンチ制御装置は、ペース演算部４２と、上パ
ンチ位置制御部４３と、上パンチ位置検出部である上パ
ンチの位置センサ４４とを装備している。なお、前記ペ
ース演算部４２と上パンチ位置制御部４３には、位置制
御コンピュータとして１台のパーソナルコンピュータ４
１を兼用してもよい。また、前記上パンチの位置センサ
４４に代えて、この種粉末成形プレスではサーボモータ
３２の回転角度を検出するためのエンコーダ４５を用い
てもよい。

【００３５】ところで、前記粉末成形プレスを用いて粉
末冶金法により成形品１を成形するに当たって、この実
施例では図２に示すごとき上パンチ作動曲線４６を設定
する。この上パンチ作動曲線４６には、上パンチホール
ドダウン作動曲線４７が含まれている。

【００３６】前記上パンチ作動曲線４６は、図１に示す
ペース演算部４２に原料粉の性質，容量，成形品の形
状，大きさ等のデータと、既知のデータまたは実験によ
り求めたデータと、上パンチ３８のストロークと、成形
開始から上パンチ３８の下死点を経て成形終了までの時
間またはサーボモータ３２の回転角度とを入力すること
によって、比較的簡単に、しかも正確に設定することが
できる。

【００３７】特に、上パンチホールドダウン作業曲線４
７の部分は、ホールドダウン行程時の経過時間またはサ
ーボモータ３２の経過回転角度と、上パンチ３８の位置
の外に、少なくとも原料粉の固有のスプリングバック量
と成形品の形状とに関するデータを入力して設定する。
この上パンチホールドダウン作動曲線４７の部分では、
図３に示すように、上パンチホールドダウン行程時、上
パンチ３８の下死点の延長線ｇに対して、上パンチ３８
のストロークｈ′を微少量ずつ上昇させ、傾斜線ｉに沿
って制御する。つまり、原料粉のスプリングバック量お
よび成形品の形状等、成形品の特性に適応させて、上パ
ンチ３８を下死点から徐々に上昇させ、上パンチホール
ドダウン時の成形品に対する押し付け力を徐々に減ずる
ようにする。

【００３８】また、前記ペース演算部４２は前述のごと
く設定した上パンチホールドダウン作動曲線４７を含む
上パンチ作動曲線４６を、上パンチ位置制御部４３に対
して出力する。

【００３９】前記上パンチ位置制御部４３では、前記ペ
ース演算部４２より入力した上パンチ作動曲線４６から
成形開始後の微少単位時間またはサーボモータ３２の微
少単位回転角度に対する上パンチ３８の位置を割り出
す。これの演算は、次の数１による。

【００４０】

【数１】

【００４１】ここで、ｓ：上パンチの変位量 θ：全行程（角度） θ0 ：微少時間後の角度 ω：角速度 π：円周率 である。

【００４２】また、上パンチ３８の変位量ｓに対応する
上パンチ３８の移動速度ｖは、次の数２により演算す
る。

【００４３】

【数２】

【００４４】前記上パンチホールドダウン作動曲線４７
の部分についても、前記上パンチ位置制御部４３により
ホールドダウン時の経過時間またはサーボモータの経過
回転角度に対応する上パンチ３８の目標位置を割り出し
ておく。

【００４５】一方、成形開始と同時に、位置センサ４４
により上パンチ３８の実位置を検出し、その検出値を上
パンチ位置制御部４３にフィードバックする。

【００４６】前記上パンチ位置制御部４３では、あらか
じめ割り出した成形開始後の経過時間またはサーボモー
タ３２の経過回転角度に対する上パンチ３８の目標位置
と、前記位置センサ４４により検出した上パンチ３８の
実位置との偏差値を求める。

【００４７】ついで、上パンチ位置制御部４３では前記
偏差値に、次の目標位置を加算し、制御値を演算する。
さらに、前記制御値をサーボモータ３２の回転速度に変
換し、その回転角度量を得るための電流または電圧の制
御信号に変換し、その制御信号をサーボモータ３２に対
して出力し、サーボモータ３２の回転速度を制御し、上
ラム３５の移動量を介して上パンチ３８の実位置を目標
位置に一致させる。

【００４８】以上の制御を成形開始後、上パンチ３８が
下死点に達するまで継続して実行する。

【００４９】上パンチ３８が下死点に達すると同時に、
上パンチホールドダウン行程に入る。

【００５０】この上パンチホールドダウン行程では、上
パンチ３８を上パンチホールドダウン作動曲線４７に従
って、次のように操作する。

【００５１】すなわち、ホールドダウン開始後、その経
過時間またはサーボモータ３２の経過回転角度に対する
上パンチ３８の実位置を位置センサ４４により検出し、
その検出値を上パンチ位置制御部４３にフィードバック
する。

【００５２】そこで、上パンチ位置制御部４３ではあら
かじめ上パンチホールドダウン作動曲線４７から割り出
した上パンチ３８の目標位置と実位置との偏差値を求め
る。ついで、次の目標位置に前記偏差値を加算し、制御
値を演算する。そして、演算された制御値に基づいてサ
ーボモータ３２の制御信号を演算し、その制御信号をサ
ーボモータ３２に対して出力し、サーボモータ３２を制
御する。

【００５３】これにより、上パンチホールドダウン行程
時において、原料粉の固有のスプリングバック量および
成形品の形状を含む成形品の特性に合わせて設定された
図３に示す上パンチホールドダウン作動曲線４７に従っ
て、上パンチ３８を徐々に上昇させ、押し付け力を漸減
して行く合理的なホールドダウン操作をプログラム制御
によって実行することができる。

【００５４】なお、上パンチ３８の実位置を前記位置セ
ンサ４４で直接検出する場合に限らず、サーボモータ３
２の回転角度を検出するエンコーダ４５により実回転角
度を検出し、その検出値を上パンチ位置制御部４３にフ
ィードバックし、上パンチ位置制御部４３で前記実回転
角度から上パンチ３８の実位置を演算するようにしても
よい。

【００５５】以上のように、この実施例ではペース演算
部４２で少なくとも原料粉の固有のスプリングバック量
および成形品の形状に適応するホールドダウン行程中の
経過時間またはサーボモータ３２の経過回転角度と、上
パンチの位置とをパラメータとして、上パンチホールド
ダウン作動曲線４７を設定し、ホールドダウン時、前記
上パンチホールドダウン作動曲線４７に基づいて、サー
ボモータ３２を制御するようにしているので、使用する
原料粉がいかなる性状のものでも、また成形品の形状が
いかなるものでも、常にホールドダウン行程時の押し付
け力を適正に保つことができ、したがって抜き出し後の
成形品の変形，割れを防ぐことができる外、寸法精度の
高い成形品を得ることができる。

【００５６】また、この実施例では上パンチホールドダ
ウン行程時において、前述のごとく上パンチホールドダ
ウン作動曲線４７を設定し、この上パンチホールドダウ
ン作動曲線４７からあらかじめホールドダウンホールド
時の経過時間またはサーボモータ３２の経過回転角度に
対する上パンチ３８の目標位置を割り出す一方、上パン
チ３８の実位置を検出し、両者の偏差値を求め、次の目
標位置に偏差値を加算して修正し、このようにして求め
た制御値に基づいてサーボモータ３２に制御信号を出力
し、サーボモータ３２を制御するようにしているので、
プログラム制御により上パンチホールドダウン操作を行
うことができる結果、流体圧力の設定ミスによる上，下
パンチの干渉，これに起因する金型の破損事故等の不具
合を解消することができる。

【００５７】さらに、この実施例では１台のパーソナル
コンピュータ４１をペース演算部４２と上パンチ位置制
御部４３とに兼用し、これで十分機能を果たし得るの
で、前記パーソナルコンピュータ４１と、上パンチ用の
位置センサ４４とを装備するだけで実施し得るし、位置
センサ４４に代えてサーボモータ３２に常備のエンコー
ダ４５を用いても実施できるので、従来の流体圧や圧縮
ばねを利用した上パンチホールドダウン機構に比較し
て、上パンチホールドダウン機構部分を大幅に簡素化で
きる外、騒音の発生や油洩れの発生等の不具合をも解消
することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明方法では少
なくとも原料粉の固有のスプリングバック量と成形品の
形状に適応する上パンチホールドダウン作動曲線を設定
し、ホールドダウン時、前記上パンチホールドダウン作
動曲線に基づいて、上パンチ駆動用のサーボモータを制
御するようにしているので、いかなる原料粉を用い、い
かなる形状の成形品を成形する場合にも、常にホールド
ダウン行程時の押し付け力を適正に保つことができるの
で、抜き出し後の成形品の変形，割れを防ぎ、かつ寸法
精度の高い成形品を成形し得る効果がある。

【００５９】また、本発明方法では前述のごとく上パン
チホールドダウン作動曲線を設定し、この上パンチホー
ルドダウン作動曲線からあらかじめホールドダウン時の
経過時間または上パンチ駆動用のサーボモータの経過回
転角度に対する上パンチの目標位置を割り出しておき、
ホールドダウン開始後、上パンチの実位置を検出し、前
記目標位置と実位置との偏差値を求め、次の目標位置に
偏差値を加算して修正し、その修正した制御値に基づい
て上パンチ駆動用のサーボモータを制御するようにして
いるので、プログラム制御により上パンチホールドダウ
ン操作を行うことができるため、流体圧力の設定ミスに
よる上，下パンチの干渉，これに起因する金型の破損事
故等を解消し得る効果がある。

【００６０】さらに、本発明方法ではパーソナルコンピ
ュータと、上パンチ用の位置センサとによっても、ある
いはパーソナルコンピュータと、上パンチ駆動用のサー
ボモータのエンコーダとを用いることによっても実施化
できるので、上パンチホールドダウン機構部分を、従来
の流体圧や圧縮ばねを利用した上パンチホールドダウン
機構に比較してはるかに簡素化できるし、騒音の発生や
油洩れ等の不具合をも解消し得る効果がある。

【００６１】そして、本発明装置ではホールドダウン行
程時の経過時間または上パンチ駆動用のサーボモータの
経過回転角度と、上パンチの位置とをパラメータとする
上パンチホールドダウン作動曲線を、少なくとも原料粉
の固有のスプリングバック量と成形品の形状に適応する
ように設定し、この上パンチホールドダウン作動曲線に
基づいて出力するペース演算部と、前記上パンチホール
ドダウン作動曲線からあらかじめホールドダウン時の経
過時間またはサーボモータの経過回転角度と、これに対
応する上パンチの目標位置とを演算し、ホールドダウン
開始後、上パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標
位置との偏差値を求め、その偏差値に次の目標位置を加
算し、加算して求めた制御値に基づいて、上パンチ駆動
用のサーボモータに制御信号を出力する上パンチ位置制
御部と、上パンチの実位置を検出し、上パンチ位置制御
部に対して出力する上パンチ位置検出部とを備えて構成
しており、これらペース演算部と上パンチ位置制御部と
上パンチ位置検出部との協働により、前記本発明方法を
的確に実施し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ホールドダウン行程時の上パンチ制御方
法を実施するための制御装置を備えた粉末成形プレスの
一例を示す側面図である。

【図２】上パンチホールドダウン作動曲線を含む上パン
チ作動曲線の一例を示す図である。

【図３】上パンチホールドダウン作動曲線の部分の拡大
図である。

【図４】粉末成形プレスにより成形された段付き成形品
の一例を示す図である。

【図５】粉末成形プレスにおける成形部の動作を示す図
で、（Ａ）は上パンチホールドダウン行程時を示す図、
（Ｂ）は成形品を取り出した状態を示す図である。

【図６】従来の流体圧式で単段式上パンチホールドダウ
ン機構を示す図である。

【図７】従来の流体圧式でタンデム式上パンチホールド
ダウン機構を示す図である。

【図８】図６の上パンチホールドダウン機構を用いた粉
末成形プレスによる成形過程を示す図である。

【図９】従来の圧縮ばねを用いた機械式ばねによる上パ
ンチホールドダウン機構を示す図である。

【符号の説明】

１ 成形品 ３１ 粉末成形プレスのフレーム ３２ 上パンチ駆動用のサーボモータ ３３ 減速機 ３４ 主軸 ３５ コネクティングロッド ３６ 上ラム ３８ 上パンチ ３９ ダイ ４０ 下パンチ ４１ パーソナルコンピュータ（位置制御コンピュー
タ） ４２ ペース演算部 ４３ 上パンチ位置制御部 ４４ 上パンチ用の位置センサ ４５ サーボモータのエンコーダ ４６ 上パンチ作動曲線 ４７ 上パンチホールドダウン行程時の上パンチ作動曲
線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末冶金法による成形品の上パンチホー
   ルドダウンにおいて、ホールドダウン行程時の経過時間
   または上パンチ駆動用のサーボモータの経過回転角度
   と、上パンチの位置とをパラメータとする上パンチホー
   ルドダウン作動曲線を、少なくとも原料粉の固有のスプ
   リングバック量と成形品の形状に適応するように設定
   し、上パンチホールドダウン作動曲線からあらかじめ前
   記ホールドダウン時の経過時間またはサーボモータの経
   過回転角度と、これに対応する上パンチの目標位置とを
   割り出しておき、ホールドダウン開始後、前記ホールド
   ダウン時の経過時間またはサーボモータの経過回転角度
   に対する上パンチの実位置を検出し、上パンチの実位置
   と上パンチホールドダウン作動曲線から割り出した目標
   位置との偏差値を求め、その偏差値に次の目標位置を加
   算して制御値を演算し、演算された制御値に基づいて、
   前記上パンチ駆動用のサーボモータに、上パンチの位置
   を目標位置に一致させるべく制御信号を出力することを
   特徴とする粉末成形プレスのホールドダウン行程時の上
   パンチの制御方法。
2. 【請求項２】 粉末冶金法による成形品の上パンチホー
   ルドダウンにおいて、ホールドダウン行程時の経過時間
   または上パンチ駆動用のサーボモータの経過回転角度
   と、上パンチの位置とをパラメータとする上パンチホー
   ルドダウン作動曲線を、少なくとも原料粉の固有のスプ
   リングバック量と成形品の形状に適応するように設定
   し、この上パンチホールドダウン作動曲線に基づいて出
   力するペース演算部と、前記上パンチホールドダウン作
   動曲線からあらかじめホールドダウン時の経過時間また
   はサーボモータの経過回転角度と、これに対応する上パ
   ンチの目標位置とを演算し、ホールドダウン開始後、上
   パンチの実位置とあらかじめ割り出した目標位置との偏
   差値を求め、その偏差値に次の目標位置を加算し、加算
   して求めた制御値に基づいて、上パンチ駆動用のサーボ
   モータに制御信号を出力する上パンチ位置制御部と、上
   パンチの実位置を検出し、上パンチ位置制御部に対して
   出力する上パンチ位置検出部とを備えて構成したことを
   特徴とする粉末成形プレスのホールドダウン行程時の上
   パンチの制御装置。