JPH11245094A - 可動フレーム式プレス機 - Google Patents

可動フレーム式プレス機

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JPH11245094A
JPH11245094A JP10095127A JP9512798A JPH11245094A JP H11245094 A JPH11245094 A JP H11245094A JP 10095127 A JP10095127 A JP 10095127A JP 9512798 A JP9512798 A JP 9512798A JP H11245094 A JPH11245094 A JP H11245094A
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JP
Japan
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load
movable
press
frame
actuator
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Pending
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JP10095127A
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English (en)
Inventor
Yasuki Yasuzawa
耕樹 安沢
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Individual
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B7/00Presses characterised by a particular arrangement of the pressing members
    • B30B7/04Presses characterised by a particular arrangement of the pressing members wherein pressing is effected in different directions simultaneously or in turn
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04Frames; Guides

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのアクチュエータを用いて被加圧物の両
端から両軸プレス作業工程を可能にするとともに、両端
に掛かる荷重を均等にすることができるプレス機を提案
する。 【解決手段】 可動プレスフレーム2の2本の支柱を固
定ベースフレーム5の上面の両サイドに設けた摺動部を
介して自由にスライドできるようにし、可動プレスフレ
ーム2の自重以上の負荷がアクチュエータ6の可動ロッ
ド7に掛かると、その負荷の反作用により逆に可動プレ
スフレーム2が上昇するようになる。よって、両軸から
の荷重は常に等しくなるので被加圧物に均等な荷重を掛
けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加圧による
圧縮・減容・カシメ・圧入等の作業において1つのアク
チュエータの駆動加圧により、固定ベースフレームへの
作用とその反作用を利用して可動プレスフレームを移動
させることのできるプレス機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、プレス機は、被加圧物に対して1
つのアクチュエータを擁する一軸系のプレス方式が汎用
的に使用されているが、この方式では、加圧軸の上下方
向に圧力分布が生じ易いという欠点があった。また、こ
れを改良するために、上下二軸の加圧方式によるプレス
機も考案されているが、反対の方向からも荷重を加える
には、プレスフレームの両端にアクチュエータを設置し
なければならなかった。また、両端のアクチュエータか
ら荷重を加える時に、その圧力バランスを均等にするに
は精密なロードセルに依る荷重管理を行い、フィードバ
ックを掛けてアクチュエータを制御しなければならず、
非常に複雑で高価なものになるという問題があった。粉
体の金型プレス成形時においては、下パンチを予め挿入
したダイをスペーサーでかさ上げしておき、粉体を充填
後に上パンチを被せて仮荷重を掛けて粉体を圧縮後すぐ
に減圧しスペーサーを取り除いた後、再度、上パンチに
荷重を加えて上下パンチ間の粉体に伝わる圧力伝播を均
一にする方式が一般的に採用される。しかしながら、仮
荷重の設定次第で上下パンチの荷重バランスを取ること
が難しく、また、スペーサーを取り除くことや金型の自
立安定性及び下パンチの折損等を避けるために、下パン
チを短くして上パンチはダイ金型の長さより長く製作し
た方が望ましく、そのようにした際の脱型時には金型を
反転させて上パンチを下にして成形体を突き出すという
作業等、非常に面倒な作業をしなければならなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プレスフレ
ームを可動式にしたことにより、1つのアクチュエータ
の駆動だけで被加圧物の両端からのプレス加圧を可能に
し、かつ両端からの荷重を均等に制御することができ、
被加圧物の圧力分布を大幅に均一化させることが可能で
ある。また、粉体プレス時に於いても両軸成形から成形
体脱型に至る工程数を減少させることができ、作業性を
向上させたプレス機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、プレスフレー
ムを可動できるようにするため、従来のようにプレスフ
レームをベース台座等に固定せず、自由に上下もしくは
左右に移動できるようにしたことによって、1つのアク
チュエータだけで両端から荷重を同時に加えることが可
能となる。以下に本発明の基本的構造及び原理を図面を
参照して説明する。図1は、本発明の基本構造を示す原
理図である。可動プレスフレーム2と固定ベースフレー
ム5は、それぞれ独立しており、可動プレスフレーム2
の支柱は固定ベースフレーム5の摺動部を介して自由に
スライドすることができる。可動プレスフレーム2と固
定ベースフレーム5が接触する摺動部は、一般的に極力
摩擦抵抗を小さくするために、例えば、可動プレスフレ
ーム2の支柱は磨いたロッドを使用し、固定ベースフレ
ーム5の摺動面にはボールベアリングや潤滑剤等を用い
て、可動プレスフレーム2の自重以外は殆ど負荷が掛か
らないように工夫してある。次に作動の原理を図1で説
明する。アクチュエータ6を液圧、空気圧又はネジ式等
の任意の駆動源を用いて作動させ、可動ロッド7を下へ
移動させていく。予め、固定ベースフレーム5の上面に
セットされた治具(下パンチ9とスペーサー4)と被加
圧物3及びその上の上パンチは接触させてある。可動ロ
ッド7をさらに降下させ、上パンチを押し始めると可動
ロッド7に加圧のために負荷が掛かり、荷重計1の指針
が動き始める。そして、可動プレスフレーム2の自重以
上の負荷が可動ロッド7に掛かると、可動ロッド7と上
パンチ8の境界面で作用と反作用によって逆に可動プレ
スフレーム2を持ち上げていき下から下パンチ9を押し
上げる。これは、ニュートン力学の第3法則「作用と反
作用」を利用したもので、荷重が大きくなればなるほど
可動プレスフレーム2と固定ベースフレーム5の間で発
生する摺動による摩擦抵抗と自重の負荷は無視できる数
値となり、被加圧物の両端での荷重をほぼ均等にするこ
とが可能である。上記は、上下軸を例にして説明した
が、左右軸のみならず、あらゆる方向の二軸に対して有
効である。また、無重力系内では、摺動部での摩擦抵抗
だけが、被加圧物の両端の荷重差である。
【0005】
【実施例】以下に本発明における粉体成形プレス機の実
施例を図2〜4を参照して説明する。図2及び図3・図
4は、薬品やセラミックス等の微粉体を金型プレス成形
する時のフロー図である。先ず初めに、図2の固定ベー
スフレーム15上にダイ金型13の下から挿入した下パ
ンチ19と、ダイ金型13を支えるスペーサー14をセ
ットする。次にダイ金型13の中に粉体を充填し、上パ
ンチ18をその上に被せる。これでプレス準備完了であ
る。駆動源10からハンドポンプもしくは電動ポンプ等
でシリンダー16に作動オイルを送り込む。するとピス
トンロッド17が、下方へ動き始め上パンチ18を押し
込んでいき、粉体の圧縮成形が開始される。粉体が固ま
り始めると、ダイ金型側壁に圧力が生じて上パンチ荷重
が下パンチに100%伝わらなくなる。すると、上パン
チ荷重が下パンチ荷重より高くなりその差が可動プレス
フレーム12の自重と固定ベースフレーム15との摺動
抵抗の和より大きくなると、可動プレスフレーム12は
ピストンロッド17と上パンチ18の接面を支点として
作用・反作用により、持ち上がり始める。図3は可動プ
レスフレーム12が上昇し始め、下パンチ19からの荷
重が増大しだし、粉体を上下から均等な圧縮荷重になる
まで圧縮をしている状態を示している。その後は、上下
パンチの荷重差は、常に可動プレスフレームの自重と僅
かの摩擦抵抗だけで、任意の設定荷重まで上下均一に圧
縮を続ける。以下に図4で圧縮されたプレス成形体22
の取り出し方を説明する。ピストンロッド17を一度圧
力解放して上昇させ、脱型用アダプター21を上パンチ
の上から被せ、再度ピストンロッド17をゆっくり下降
させる。図4のようにダイ金型13の下のスペーサー1
4を取り除いておくと、ダイ金型13とプレス成形体2
2との側圧の大きさにより、ダイ金型13が押し下げら
れるか、可動フレーム固定ロッド23が押し上げられる
かが決定される。つまり、プレス成形体は、側圧荷重が
可動プレスフレーム12の自重とその摺動部の摩擦抵抗
による負荷荷重の和より小さいと、ダイ金型13は下降
し、大きいと可動フレーム固定ロッド23により押し上
げられる。この動作を繰り返してプレス成形体は脱型さ
れる。図4の可動フレーム固定ロッド23は、被加圧物
の寸法、形状等によって複数個の設置をしても構わな
い。このようにしてプレス成形された圧縮成形体は、上
下より均等に加圧されている。これは、通常の両軸プレ
ス金型成形で観察することのできる成形体の中心付近
に、粉体の移動しない界面が発生し、帯状のラインを呈
することによって確認することができる。この帯状ライ
ンが成形体の中央に呈していれば、帯状ラインを中心に
粉体が上下から均等に圧縮移動し、密度分布はより均等
となり、高密度均質な成形体を得ることができるのであ
る。この可動フレーム式プレス機の実験機を使用して、
セラミックス粉体の圧縮成形テストをすることにより、
上記の帯状ラインが成形体の中央に呈することを確認し
た。この時、スペーサー14は、取り除かずにそのまま
任意の最終圧力まで加圧してしてから脱型したが、従来
の技術のように仮荷重を加えた後にスペーサー14を取
り除き、再加圧しても同様の結果が得られた。よって、
作業上の操作は、スペーサー14を取り除かない方が一
工程省けて簡便となる。また、両軸からピストンで加圧
しても条件次第では帯状ラインを成形体の中心にするこ
とが可能であったが、ばらつきが多く、粉体の種類によ
っても側圧や、粉体とダイ金型13の摩擦抵抗が変化す
るため、精密な制御を必要とし、条件設定が非常に困難
であった。
【0006】
【発明の効果】本発明の可動フレーム式プレス機は、1
つのアクチュエータだけで両軸からプレス加圧をするこ
とができる優れたプレス機であり、かつ、両軸からの荷
重は、可動プレスフレームの自重と固定ベースフレーム
との摺動摩擦抵抗を除けば、均一である。よって、加圧
する両端にアクチュエータを設置する必要は無くなるの
で、簡便なプレス機となり、また精密な制御をする必要
もなくなる。本発明により、あらゆるプレス作業工程に
おいて、被加圧物の両端で荷重管理をしなくても均等荷
重を掛けることが可能となり、粉体圧縮成形や減容、カ
シメ・圧入等のプレス工程で均等荷重が必要な時にその
要求に応えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】・・・本発明の基本的構造の原理図
【図2】・・・図1の基本的構造を利用した粉体成形プ
レス機のフローを示す断面図
【図3】・・・図2の粉体の圧縮時に可動プレスフレー
ムが上昇した時のフローを示す断面図
【図4】・・・脱型用アダプターを装着し、プレス成形
品を押し出して脱型している時のフローを示す断面図
【符号の説明】
1,11 荷重計 9,19 下パ
ンチ 2,12 可動プレスフレーム 10 駆動源 3 被加圧物 13 ダイ金型 4,14 スペーサー 16 シリンダー 5,15 固定ベースフレーム 17 ピストンロ
ッド 6 アクチュエータ 21 脱型用アダ
プター 7 可動ロッド 22 プレス成形
体 8,18 上パンチ 23 可動フレー
ム固定ロッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定ベースフレームと可動ロッドを持つア
    クチュエータ付き可動プレスフレームと該アクチュエー
    タに連動する可動ロッドよりなり、該アクチュエータの
    作動で可動ロッドより被加圧物に加圧するに際し、可動
    フレームの自重以上のプレス荷重が発生すると、可動フ
    レームが移動し、両軸加圧する機構を有することを特徴
    とする可動フレーム式プレス機。
JP10095127A 1998-03-03 1998-03-03 可動フレーム式プレス機 Pending JPH11245094A (ja)

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JP10095127A JPH11245094A (ja) 1998-03-03 1998-03-03 可動フレーム式プレス機
KR1019980024388A KR100297192B1 (ko) 1998-03-03 1998-06-26 가동 프레임식 프레스
US09/260,065 US6167802B1 (en) 1998-03-03 1999-03-02 Sliding frame press

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