JPH09248698A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工不良の発生を防止できるプレス装置を得
る。 【解決手段】下ラム機構８は、軸方向に摺動可能に支持
された外軸５６の両側に一体的に取り付けられた２組の
ナット６０，６２に、外軸５６と平行に立設され本体１
に回転可能に支持された２本のねじ軸６４，６６を螺入
し、一方のねじ軸６４にモータ７４を回転伝達可能に接
続すると共に、一方のねじ軸６４と他方のねじ軸６６と
を回転伝達ベルト７６により接続した外軸駆動機構７８
と、外軸５６にその軸方向に摺動可能に挿入された内軸
８０を摺動させる内軸駆動機構９７とを備えている。そ
して、外軸５６と内軸８０とをダイ又はパンチに接続
し、外軸５６と内軸８０とを個別に摺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイとパンチとを
相対的に移動するラム機構を備え、鉄粉、セラミック
粉、超硬粉、フェライト粉等の粉体成形や鋼板の絞り成
形等に用いられるプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プレス装置として種々のもの
が知られており、例えば、特開平５−５７４９８号公報
にあるように、上ラムをリンク機構を介して上下動させ
ると共に、ダイプレートをねじ軸、歯車、モータからな
る機構により駆動するようにし、パンチによる圧縮力、
位置等を成形条件に制御できるように構成したものが提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のもの、例えば、粉体の成形においては、図８に
示すように、ダイ１００に上・下パンチ１０２，１０４
を嵌合させて粉体を圧縮成形する際、成形体の厚さが均
一ではなく、凹凸等がある場合、加圧にばらつき等が生
じ易く、成形体の段部１０６にクラック等の加工不良が
発生し易いという問題があった。また、絞り成形におい
て、段部がある場合に、同様に段部でクラック等の加工
不良が発生し易いという問題があった。

【０００４】本発明の課題は、加工不良の発生を防止で
きるプレス装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、ダイとパンチとを相対的に移動するラム機構を備え
たプレス装置において、前記ラム機構は、軸方向に摺動
可能に支持された外軸の両側に一体的に取り付けられた
２組のナットに、前記外軸と平行に立設され本体に回転
可能に支持された２本のねじ軸を螺入し、一方の前記ね
じ軸にモータを回転伝達可能に接続すると共に、一方の
前記ねじ軸と他方の前記ねじ軸とを回転伝達ベルトによ
り接続した外軸駆動機構と、前記外軸にその軸方向に摺
動可能に挿入された内軸を摺動させる内軸駆動機構とを
備え、前記外軸と前記内軸とを前記ダイ又は前記パンチ
に接続し、前記外軸と前記内軸とを個別に摺動させるこ
とを特徴とするプレス装置がそれである。

【０００６】また、前記内軸は、前記外軸に設けられた
角孔に、前記内軸に設けた角軸部を摺動可能に挿入し
て、前記内軸と前記外軸との相対的回転を規制してもよ
く、あるいは、前記ラム機構は上下に対向して設けた構
成としてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は本体
で、本体１の中央には固定テーブル２が設けられてお
り、固定テーブル２にはホルダ機構４が取り付けられて
いる。ホルダ機構４を間にして、その上側には上ラム機
構６が、下側には下ラム機構８が設けられている。

【０００８】ホルダ機構４は、図２に示すように、固定
テーブル２に取り付けられた支持板１０を備え、支持板
１０には支持板１０を貫通して一対のガイド棒１２，１
４が上下方向に摺動可能に支持されている。ガイド棒１
２，１４の上端にはダイ板１６が固定されており、ダイ
板１６には、その中央にダイ１８が取り付けられてい
る。

【０００９】ダイ１８には、その中央に上下方向に貫通
した嵌合孔２０が形成されている。ガイド棒１２，１４
の下端には、接続板２２が固定されており、接続板２２
の中央には貫通孔２４が形成されると共に、Ｔ溝２６が
形成されている。また、支持板１０には、嵌合孔２０と
同軸上に円柱状の下固定パンチ２８がダイ１８側に立設
されている。

【００１０】嵌合孔２０に嵌入可能で、かつ、下固定パ
ンチ２８を嵌入可能な貫通孔３０が形成された下移動パ
ンチ３２が設けられており、下移動パンチ３２には、一
対のガイド棒３４，３６が固定されている。ガイド棒３
４，３６は支持板１０を摺動可能に貫通して設けられて
おり、ガイド棒３４，３６の下端には、接続部材３８が
取り付けられている。接続部材３８の下端は、貫通孔２
４に挿入されているおり、その先端にはＴ溝４０が形成
されている。

【００１１】更に、下固定パンチ２８に対向して、第１
上パンチ４２が設けられており、第１上パンチ４２は下
移動パンチ３２に対向して設けられた第２上パンチ４４
の貫通孔４６に摺動可能に挿入されている。第１上パン
チ４２の上端にはＴ溝４８が形成されると共に、第２上
パンチ４４の上端にもＴ溝５０が形成されている。

【００１２】一方、図３に示すように、下ラム機構８
は、本体１に設けられた上下一対の支持板５２，５４
に、垂直に設けられた外軸５６がその軸方向に摺動可能
に支持されている。外軸５６には、一対の支持板５２，
５４の間に設けられた接続板５８が固定されており、接
続板５８の両端には２組のナット６０，６２が取り付け
られている。２組のナット６０，６２には、外軸５６と
平行に立設され、かつ、一方の支持板５２に回転可能に
支持された２本のねじ軸６４，６６がそれぞれ螺入され
ている。

【００１３】支持板５４には、一方のねじ軸６４に図示
しない出力軸が連結されたウォーム減速機７２が取り付
けられている。ウォーム減速機７２にはその入力軸にモ
ータ７４が軸方向を外軸５６と直交させて取り付けられ
ている。これにより、モータ７４が水平に取り付けら
れ、装置の高さを低くすることができる。尚、ウォーム
減速機７２に代えて遊星ローラ減速機等を用いてもよ
く、モータ７４の軸方向と外軸５６と平行に取り付ける
ことにより、装置のは幅を小さくできる。

【００１４】両ねじ軸６４，６６の下端には、プーリ６
８，７０が嵌着されており、両プーリ６８，７０に回転
伝達ベルト７６が張設されている。尚、本実施例では、
外軸５６、接続板５８、ナット６０，６２、ねじ軸６
４，６６、プーリ６８，７０、ウォーム減速機７２、モ
ータ７４、回転伝達ベルト７６により外軸駆動機構７８
が構成されている。また、モータ７４は制御回路７９に
接続されている。本実施例では、プーリ６８，７０には
歯付のものが用いられ、回転伝達ベルト７６にはタイミ
ングベルトが用いられ、回転伝達ベルト７６は多少の弾
性を有している。

【００１５】外軸５６には、その軸方向に摺動可能に内
軸８０が挿入されており、外軸５６に挿入・固定された
回止め部材８２の角孔８４に、内軸８０に形成された角
軸部８６が挿入されている。内軸８０の下端には、ナッ
ト８７が装着されており、ナット８７には本体１に回転
可能に支承されたねじ軸８８が螺入されている。

【００１６】ねじ軸８８にはプーリ９０が取り付けられ
ており、プーリ９０と、本体１に支承されたモータ９１
に取り付けられたプーリ９２とにはベルト９３が張設さ
れている。内軸８０の上端には、前記Ｔ溝４０に対応し
たＴ字状の凸部９４が形成されており、外軸５６の上端
には、前記Ｔ溝２６に対応したＴ字状の凸部９５が形成
された接続継手９６が挿入・固定されている。尚、本実
施例では、内軸８０、ナット８７、ねじ軸８８、プーリ
９０，９２、モータ９１、ベルト９３により内軸駆動機
構９７が構成されている。また、モータ９１は制御回路
７９に接続されている。

【００１７】一方、上ラム機構６は下ラム機構８とその
構造が同じで、上下対称に配置されているので、上ラム
機構６の詳細な説明は省略する。図２に示すように、上
ラム機構６の外軸のＴ字状の凸部９８は第１上パンチ４
２のＴ溝９８に嵌着されており、内軸のＴ字状の凸部９
９は第２上パンチ４４のＴ溝５０に嵌着されている。

【００１８】次に、前述した本実施例の粉末成形プレス
装置の作動について、図４〜図６によって説明する。ま
ず、図４（イ）に示すように、制御回路７９によりモー
タ７４，９１を制御して、プーリ６８，７０，７４，９
０，９２、回転伝達ベルト７６、ベルト９３を介して、
それぞれねじ軸６４，６６，８８を回転し、ナット６
０，６２，８６を介して外軸５６及び内軸８０を昇降さ
せる。

【００１９】よって、外軸５６により接続板２２、ガイ
ド棒１２，１４を介してダイ板１６が昇降され、ダイ板
１６の上面と下固定パンチ２８の上端とが同一面となる
ように昇降させる。また、内軸８０により接続部材３
８、ガイド棒３４，３６を介して下移動パンチ３２の上
端も同一面となるように昇降させる。

【００２０】その際、モータ７４によりウォーム減速機
７２を介して一方のねじ軸６４が回転駆動される。そし
て、一方のねじ軸６４の回転がプーリ６８，７０、回転
伝達ベルト７６を介して他方のねじ軸６６に伝達され、
ナット６０，６２、接続板５８を介して外軸５６が昇降
される。即ち、一方のねじ軸６４の回転によりナット６
０を介して接続板５８に昇降力が作用し、他方のねじ軸
６６が回転伝達ベルト７６を介して従動回転されて接続
板５８に昇降力が作用する。よって、接続板５８が水平
に昇降され、外軸５６が昇降される。

【００２１】そして、ダイ板１６上を図示しない機構に
よりフィーダカップ１０１を往復動させると共に、図４
（ロ）に示すように、モータ７４を駆動制御して外軸５
６を介してダイ板１６を上昇させ、また、モータ９１を
駆動制御して内軸８０を介して下移動パンチ３２を上昇
させ、成形体の容積に応じたキャビティ１０３を形成さ
せる。これにより、フィーダカップ１０１から供給され
た粉末がキャビティ１０３に充填される。

【００２２】充填を完了すると、フィーダカップ１０１
を退避させ、図５（ハ）に示すように、上ラム機構６に
より第１上パンチ４２と第２上パンチ４４とを下降させ
て、ダイ板１６の上面にまで降ろす。そして、更に、図
５（ニ）に示すように、上ラム機構６により第２上パン
チ４４を下降させ、成形後の形状に応じたキャビティ１
０３を形成する。即ち、成形体の凹凸にかかわりなく、
各箇所の圧縮率が同一となるように、キャビティ１０３
を形成する。

【００２３】次に、図５（ホ）に示すように、上ラム機
構６により第１上パンチ４２を予め設定された速度で下
降させると共に、第２上パンチ４４も下降させる。この
とき、第２上パンチ４４の下降速度は、第１上パンチ４
２の下降速度よりも遅い速度とする。

【００２４】また、下ラム機構８によりダイ１８を第１
上パンチ４２の下降速度の半分の速度で下降させると共
に、下移動パンチ３２を第２上パンチ４４の下降速度の
半分の速度で下降させる。これにより、キャビティ１０
３内の粉末が各箇所でほぼ一定の圧力で圧縮成形され
る。

【００２５】圧縮完了後、図６（ヘ）に示すように、上
ラム機構６により第１上パンチ４２と第２上パンチ４４
とを成形体の圧縮反力（スプリングバック）を考慮して
緩やかに上昇させる。そして、図６（ト）に示すよう
に、下ラム機構８によりダイ板１６を下降させると共
に、図６（チ）に示すように、下移動パンチ３２を下降
させる。また、上ラム機構６により第１上パンチ４２及
び第２上パンチ４４を上昇させて、成形体から離間させ
て、成形を完了する。

【００２６】このように、本実施例の粉体成形プレス装
置によると、外軸５６と内軸８０とを個別に摺動させる
ことができるので、成形体の凹凸にかかわりなく、成形
体の各箇所でほぼ一定の圧縮率で圧縮成形でき、成形体
の段部等でのクラックの発生を防止できる。

【００２７】尚、図７に示すように、成形体の中央が凹
部である場合には、固定パンチ１０５をリング状に形成
し、移動パンチ１０７を円柱状に形成して、固定パンチ
１０５に移動パンチ１０７を摺動可能に挿入することに
より、前述したと同様に圧縮成形することができる。ま
た、本実施例では、粉体成形プレス装置を例としたが、
鋼板等を絞り加工するプレス装置にも同様に適用可能で
ある。

【００２８】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のプレス装置
は、外軸と内軸とを個別に摺動させることができるの
で、被加工品の凹凸にかかわりなくほぼ一定に加圧で
き、加工不良の発生を防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての粉体成形プレス装置
の概略正面図である。

【図２】本実施例のホルダ機構の拡大断面図である。

【図３】本実施例の下ラム機構の拡大断面図である。

【図４】本実施例における成形工程の前半部を示す説明
図である。

【図５】本実施例における成形工程の中間部を示す説明
図である。

【図６】本実施例における成形工程の後半部を示す説明
図である。

【図７】他の実施例としてのダイとパンチを示す拡大断
面図である。

【図８】従来のダイとパンチを示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…本体 ２…固定テーブル ４…ホルダ機構 ６…上ラム機構 ８…下ラム機構 １６…ダイ板 １８…ダイ ２８…下固定パンチ ３２…下移動パンチ ４２…第１上パンチ ４４…第２上パンチ ５６…外軸 ６４，６６…ねじ軸 ７４，９１…モータ ７６…回転伝達ベルト ７８…外軸駆動機構 ７９…制御回路 ８０…内軸 ８２…回止め部材 ８４…角孔 ８６…角軸部 ９７…内軸駆動機構 １０３…キャビティ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイとパンチとを相対的に移動するラム
   機構を備えたプレス装置において、 前記ラム機構は、軸方向に摺動可能に支持された外軸の
   両側に一体的に取り付けられた２組のナットに、前記外
   軸と平行に立設され本体に回転可能に支持された２本の
   ねじ軸を螺入し、一方の前記ねじ軸にモータを回転伝達
   可能に接続すると共に、一方の前記ねじ軸と他方の前記
   ねじ軸とを回転伝達ベルトにより接続した外軸駆動機構
   と、前記外軸にその軸方向に摺動可能に挿入された内軸
   を摺動させる内軸駆動機構とを備え、前記外軸と前記内
   軸とを前記ダイ又は前記パンチに接続し、前記外軸と前
   記内軸とを個別に摺動させることを特徴とするプレス装
   置。
2. 【請求項２】 前記内軸は、前記外軸に設けられた角孔
   に、前記内軸に設けた角軸部を摺動可能に挿入して、前
   記内軸と前記外軸との相対的回転を規制したことを特徴
   とする請求項１記載のプレス装置。
3. 【請求項３】 前記ラム機構を上下に対向して設けたこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス装
   置。