JPS5985801A - 粉末成形プレスにおけるダイコントロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末成形プレスにおけるダイコントロール装
置に関するものである。

従来、粉未収形の方法として、ダイセットのダイプレー
ト及び押出しプレート等からなる上下方同移動部材の自
重と、プレス本体側の下ラム可動部材の自重に対抗する
引上刃を、スプリング又はエアーシリンダ等に工つて与
え、上パンチのダイ同挿入に伴う上部の圧縮、締め固め
にエリ粉末とダイ内壁に発生する摩擦力に工って、ダイ
は上パンチの圧縮ストロークの２分の１降下するいわゆ
る下パンチ固定型プレスで、ダイか浮ｗＪするフロティ
ンダダイ方式のプレスが実用ｇ二供されている。

しかしながら、上述した形成のプレスでは、上パンチが
グイ円に挿入さｆしたとき、上パンチ側面とグイ円面及
び下ノｆンチ側面とグイ円面の接触部に生ずる間隙内に
取り扱う粉末原料の微粉が噛い込みを起し、ダイのフロ
ート〕ｋが理論的フローティンググイの動きをしなくな
る。丁なわち、上部〃）らの圧縮ストロータと上部から
の圧縮ストロークが異なる等、不確実な動きとなるため
、圧縮成形した成形品の密度が、上部と下部で異なる成
形品ができる等の問題があった。

従って、焼結晶＃ま粉末成形時の圧粉密度に比例した収
縮を起し、予定の寸法、強度のものが得らｎず、寸法誤
差の入きいものになり、安定した均一な寸法、ｉ圃度の
保証ができないという難点があった。

６万、超硬質スローアウエイチッグ等の切削バイトのよ
う６二異形成形品の成形時Ｃ二は上パンチによる上部か
らの加圧と、グイかフロートして下ノセンチによる下部
からの加圧ストローク及び、ダイの任意の高さでの停止
が外部より自由にコントロールできれば、成形品の寸法
及び各部の密度は、所定の状態ζユ成形可能Ｃ二なり、
焼結後の寸法イ・前置が均一になるはずであるが、グイ
とパンチ間の粉末原料の噛み込み等の外乱要因と、粉末
の圧縮工程における初期粉末の流れ具合が一定せず、圧
縮工程の進行Ｃ：伴って粉末が固化し、流動し難い状態
になる等の原因のために、所望の谷部の密度のものが吊
木ないという難点があった。

従って、従来の装置でｔＪ１成形品の製品寸法にバラツ
キが生じ易く、高精度のものが得られ難いというのか実
情である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなさｎたもので、殊に
、従来エリ問題となっている点Ｙ　改善し、ダイの動き
を外部エリ目出にかつ確実にコントロールして、安定し
た高精度の製品を得ることができるよう構成した粉末成
形プレスＣ二おけるダイコントロール装置を提供するも
のである。

以下、本発明による実施例を添付した図面を参照して詳
細シニ説明する。

まず、プレス本体は加圧機構、押出機構を備えたフロー
ティンググイプレスであり、しかも下ラムの停止装置を
備えた粉末成形プレスの一般的機構なので説明を省略し
である。

図Ｃ二おいて、第１図はグイセットであり、粉末ｌＯが
充填されて加圧開始される状態を示す説明図である。

プレス上ラムｌの下部（二は一体的Ｃ二下圧グレート２
がデルト等（ニエリ取り付けられており、この下圧グレ
ート２にはダイセットの上〕センチグレート５の嵌込み
溝と接続するためのＴ型継手（上）３が設けらｎている
。

また、ｆｖス下ラム２１の上部（二は下ラム２１と一体
的区二横万同部材である下部下圧プレート２０及びＴ型
継手（下）１９が設けらｎている。

ダイセットｔＩ　Ｔ型継手（上）３及びＴ型継手（下）
１９に工ってプレス上ラム１１クレス下ラム２１に前方
エリ挿入し、嵌め合せＩ：よって結脅さｎｌ　ダイセッ
ト固定ｆｖ−ト１４は、プレスの？ルスタ１５（二がル
ト締め等によって固定されてい−５＝ る。

また、グイグレート９にはガイドロッド８が複数本直立
状に埋設されており、上パンチプレート５は、上下摺動
可能にガイドロッド８（−嵌合され、土パンチ７がダイ
ス１１に出入できるようになっている。

６万、上記グイセット固定グレート１４＋＝は下ノセン
チ１２が取り付けられており、上部はダイス１１と嵌合
され、ダイの下降ができる工うＣ：複数本のロッド１６
Ｃ：エリガイドさしている０上記ロンド１６の下部は、
押出しグレー）１７Ｃニ一体的（二取り付けらＣ１グイ
プレート９とで枠組され、上下動が可能６二構成されて
いる。

従って、上パンチプレート５は、プレス上ラム１砿二Ｔ
型継手（上）３１ニエって接続され、押出グレート１７
げブレス下ラム２１ＣＴ型継手（下）１９１ニ１つて接
続され、上ラムｌ（ニエつて、締め固めのため全作動を
行なうととも（＝、締め固めの光子に伴い、下ラム２１
（図示しない）は押出しカムに工って引き下げられ、成
形品はグイグレート６− ９が下パンチ１２の上端面葦で降下することに工って押
出しを完了するものである。

上記上ラムｌの下圧プレート２には左右（図示せす）に
油圧シリンダ２２が設げら庇、ピストン２３、ロッド２
４は下方（二延長されて下端部（二は長さ藺節できるよ
うネノ２５が低層さｎている〇上記ネジ２５の下端はラ
ック２６の上端面に当接している。ここで、上パンチｌ
がダイの上面に達する前は、ネノ２５とラック２６には
間隙があり上ノクンチ７の下降に伴って間隙は小さくな
り、第１図じ示す工うじ圧縮作動開始状態となるもので
ある。

下部下圧プレート２０の両側面には、揺動レバー２７が
ブラケット部２０　ａ　（：ピン２８で回転自在（：枢
支されており、揺動レバー２７の片側にはラック２６と
噛合うセクターギア２７ａが形成され、他側（；はロー
ラ３０かビン２９で枢支された構造（：なっている。

また、プレスフレームのブラケット部にはカム３１がピ
／３２で回動自在じ枢支され、プレスフレームに設げら
れたカム位置決めがルト３３で回動が阻止されている。

図中３４ａ　、３４ｂは引張りスプリングであり、カム
３１及びラック２６に戻し力を付与している。また、４
．１８はそれぞれＴ型継手（上）３、及びＴ型継手（下
）１９を接合している嵌め込み溝部材である。６．１３
は上ノ母ンチ７、下パンチ１２に固定しているクランシ
リンダである。さらに５０は下圧グレー）２０の支持シ
リンダであり、ロッド５１を介して、プレス下ラム２１
を所定の位置に保持している。

つぎに、上述した工うに構図された装置の作動について
説明する。第１図は圧縮開始位ｔＩ！、を示しており、
図においてカム３１が垂直状態でθ＝０の場合では、上
ラムｌの降下ストロークは、その１＼ラツク２６を押し
下げて揺動レバー２７０セクターギヤ２７ａを回動させ
工うどするが、上記揺動レバー２７のもう一万のローラ
３０がプレスフレームに収り付灯られた？ルト３３でカ
ム３１の回動を１且止されているため、プレス下ラム２
１の下圧グレート２０が上ラムｌのストロークと同量だ
け押し下げら／ＬることＣ二なり、粉末１０は下方エリ
の圧縮のみとなる。

こＣで、圧縮ストローク過程で、下パンチ１２にエリ圧
縮を行なうことになり、圧粉（＝よるダイ内壁に発生す
る摩擦力が油圧ライン直二設けであるリリーフバルブ４
２で設定した値エリ過大（二なると圧油を放出し、タン
ク３８に戻丁工うＣ二なっており安全装置の役割を果し
ている。

次に、上記カム３１をθ＝４５°（＝設定して、カム３
１とローラ３０は加圧開始点で接触していない状態ｇ二
し、加圧を開始した場合は、上ラムｌの降下ストローク
は揺動レバー２７の回動を行なうのみで、下ラム２１．
下圧グレート２０は押し下けられない。すなわち、連設
さ扛たダイは、油圧シリンダ２２０作用では押し下げら
れることはなく、ダイは下圧グレート２０の支持シリン
ダ５０の支持力で支持さｎｌ　下降しない。従って、粉
末ｌＯは上方よりの圧縮力のみが那見られたことになる
。

また、カム３１を適当なθ（二設定すると、第２９− 図に示すようｇ二上うムｌの降下量と、下ラム２１゜丁
なわちダイの押し下げ量が２分の１となり、上ラムｌの
動き（二対して２分の１の速度でダイを降下させること
Ｃ二なり、下ラム２１が適当Ｃ二保持されるようシリン
ダ５１が設置さｎているため、確動的ＣニダイのｗＪき
を設定することかできる〇特【二重要なことは、上、下
パンチ７．１２とダイ１１１７′３壁の摩擦力、丁なわ
ち外乱要因があっても、任意（：ダイの作動をコントロ
ールできるため圧粉体の上下密度を所望の工うＣ二制御
できるのである。

不プレスのフローティングダイとしての底形方法では、
上ノにンチ７の加圧による圧粉体とダイ内壁の摩擦力Ｃ
ニよるダイのフロートではなく、外部より自由にダイの
動きを制御できるのである。

次に上ラムｌの下圧グレート２に設けである油圧シリン
ダ２２、丁なわちダイコントロールシリンダの作ＩＪＩ
１１二ついて説明する。

マス、エア６源３５エリ、コンブレストエアー（５＃／
＃は減圧弁３６で適当な圧力例えば３〜１０− ４　ｋｆｌｌｃｒｌＧ　ｒニ調節し、エアー・オイルの
２層タンク３８の上部Ｃ：供給される。ここからオイル
は逆止弁４１を通りダイコントロールシリンダ２２を充
満し、つぎに、エアーによる駆動油圧ポンｆ３９が回転
し、設定した吐出圧１でオイルな圧送する。

上記吐出圧が所定圧ｇ：なると、駆動エアー圧と吐出圧
が増幅された圧でバランスして停止した状態となって、
ピストン２３はストロークエンドに押し付けられている
ピストンロッドの先端ネジ２５が、ランク２６に当接し
、プレス下ラム２１を下方へ押し下げることになる。

この時、予めシリンダ（二所足の圧力を作用させている
ため、上）ぐンチ７がＡ点に到達したとき、プレス下ラ
ム２０，２１及び、こＡ（二接続しているダイグレート
９は′ｍ動的に下方（二押し下げられる。Ｔなわち、ダ
イプレート９と共同してダイのコントロールを確実にす
ることができる。

−万、下ラム２１の下圧プレート２０の下側左右対称位
置（二油圧シリンダ５０、ピストン、ピストンロッド５
１が設けられており、エアー源３５１１− より減圧９Ｐ４３、エアー・オイル２層タンク４５に圧
力を作用させ、タンク４５下部エリオイルは逆止弁４６
を通り、シリンダ５０の下面エリピストン５１を持上げ
、下ラム２１の自重を支持する工うになっている。

従って、上ラムｌの下降に伴い、ダイコントロールシリ
ンダ２２、ピストン２３、ネジ２５にエリ、下ラム２１
の下圧グレー）２０は圧下されるが、上ラムｌの油圧出
力より小さい力にリリーフバルブ４７が設定されている
ため、ダイプレート９（ダイ１１）の動きを制御する。

さらに、カム３１の調整にエリ下ラム２１の押し下げが
行なわれるが、このとき、下ラム２１は所望の支持力を
維持しながら下方に後退する工うＣ：なっている。

上記支持力は、外部エリ制御することができるようにリ
リーフ升４７を調節しているため、上パンチ７とダイス
１１の摩擦力又は粉末ｌＯとダイス１１内壁の摩擦力が
変化しても、グイグレート９の作動速度、ストロークは
変化することなく、　１２− カム３１のθを設定することによってダイコントロール
は任意に制御することができるものである。

こ＼で第１図及び第２図Ｃ示された圧縮工程を第３図に
沿って更に詳述する。第３図においてＰは上パンチの作
動油＆、Ｑはダイスの作動曲線を示すＯ 先ず上／４’ンチがダイスＣ二人り圧縮を始める。即ち
ダイコントロール開始点Ａであり、次に上パンチが更に
降下するとロッド２４がラック２６を介して揺動レバー
２７を揺ｉｎせしめてカム３１を押圧する結果下部下圧
プレート２０も連動的Ｃユ下降を始める。以後圧縮完了
の時点Ｂ１（＝至るまで上パンチとダイスは連動降下す
るのであるが、本笑施例Ｃユおいては揺動レバー２７に
おけるビン２８からローラビン２９１での長さをＲ１ビ
ン２８とラック接点２６ａまでの長さをＲとすると、上
）ぐンチの降下距離１：対してダイスは上Ａ？ンチの１
／２ストロークしか連動降下せず、従って圧縮工程にお
ける充填粉末は常（二上Ａ？ンチによる下方への押圧力
とともに下パンチによる上方への押圧力を同時１３− に受げることになる。

このようにして圧縮が終了すると上ラムｌが上昇し、下
ラム２１は更に１段下がる。この下ラム２１の降下に連
動してグイグレート９も圧粉体を自由に取り出せる位ｔ
ｉｔで下がり、成型品のノックアウトを完了するもので
ある。

伺Ｈｏ；粉末充填深さ、ｈ；成形品高さ％　Ｅ　ｉ押出
ストローク、ＴＣ；全圧縮ストローク、Ｕｃ１１Ｕｃ２
；上部加圧ストローク、Ｌｃｌ、Ｌｃ２；下部加圧スト
ローク、Ｂ１点はダイコントロール終了点で、ダイコン
トロールストロークが零の場合、即チＵ。＝ＴＣ，Ｌｃ
＝Ｏ又Ｂ２点はＵ、、　＝　Ｌｃ、即ち確動的フローテ
ィングダイの状態でＵｃｌ＝　Ｌｃｌ＝　”／２　ＴＣ
Ｂ３点はＵＣ２＝　２　Ｌｃ２の状態を示し８４点はＵ
ｃ＝０、ＬＣ＝ＴＣを示す。

第４図は、本発明による他の実施例を示すダイコントロ
ール装置を示Ｔ説明図であり、上ラム１の下圧グレート
２に設けた油圧シリンダ２２のピストンロッド２４の下
端部には、長さ１節可能なネジ２５を介してＬ型揺動レ
バー２７′の片側ア一　１４− ムが当接してい＜）。

なお、その他は本発明の実施例と同じであるので説明を
省略する。

以上詳細に説明したようＣ二、本発明による粉末プレス
におけるダイコントロール装置に工ｎば、簡単な構造に
より、成形品の製品寸法を安定させ、不良品の発生を解
消することかできる等の効果を奏する。

筐だ、上パンチによる上部からの加圧と、下ノ９ンチに
よる下部からの加圧ストローク及びダイの任意の停止が
外部エリ自由（ニコントロールされるので、成形品の寸
法及び各部の密度は所要の状態に成形可能であり、焼結
後の寸法精度が均一シ：なる等、高精度の製品が得られ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明によるグイコントロール装ｋを示す要部
の概略構成図であり、圧縮作動開始状態の説明図、第２
図は本発明によるダイコントロール装置の作動状態の説
明図、第３図は上パンチとダイスの作動油ａを示すグラ
フである。第４図は不発明による他の実施例を示すダイ
コントロール装置の概略構成図である。 ｌ・・・上ラム、２・・・上部下圧プレート、３・・・
Ｔ型継手（上）、５・・・上ノ（ンチプレート、７・・
・上パンチ、８・・・ガイドロッド、９・・・ダイプレ
ート、ｌＯ・・・粉末、１１・・・ダイス、１２・・・
下パンチ、１４・・・ダイセット固定プレート、１５・
・・がルスタ、１６・・・ロッド、１７・・・押出プレ
ート、１９・・・Ｔ型継手（下）、２０・・・下部下圧
プレート、２１・・・下ラム、２２・・・シリンダ、２
３・・・ピストン、２４・・・ロッド、２５・・・ネジ
、２６・・・ラック、２６ａ・・・揺動レバー接点、２
７・・・揺動レバー、３０・・・ローラ、３１・・・カ
ム、３３・・・ゲルト、３５・・・エアー源、３６．４
３・・・減圧弁、３８．４５・・・２層タンク、４１．
４６・・・逆止弁、３９・・・油圧ポンプ、４２．４７
・・・リリーフパルプ、４８・・・コントロールバルブ
、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　フローティングダイプレスにおいて、上ラム
   と下圧グレートと、上ｈＣ上ラムに設けられた油圧シリ
   ンダ及びピストン下端部がラックと当接可能にし、この
   ラックに噛合うセクターギヤを有する揺動レバーと、上
   記揺動レバーの先端ローラが接するブレスフレーム側に
   設置されたカムとからなり、上記上ラムの下降量をカム
   の設定角度を変えることで下ラムにＯから上ラムの下降
   量と同量動かし得る工うにしたことを特徴とする粉末成
   形プレスにおけるダイコントロール装置。 （２１上記上ラムの油圧シリンダに予め予圧を加える装
   置において、エアー源の圧力を適当な圧力ｌ：調整し、
   逆止弁を介してダイコントロールシリンダー砿二満し、
   油圧ポンプにエリ、設定した吐出圧のオイルを圧送して
   なる油圧増圧装置を備えたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の粉末成形プレスにおけるダイコン
   ドロー／Ｉ／装置。 （３）上記下ラムの油圧シリンダは、上ラムの下降Ｃ二
   伴いダイコントロールカ（二対抗した所望の下ラムの支
   持力を設定することを特徴とする特許請求の範囲第ｔＩ
   Ｊ項記載の粉末成形プレス（二おけるダイコントロール
   装置。