JP6635336B2 - Powder molding press machine and method for producing powder molded product - Google Patents
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Description
本発明は、上下パンチを用いた加圧成形によって成形品を作製する粉末成形プレス機械及び粉末成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a powder molding press machine for producing a molded product by pressure molding using upper and lower punches and a method for producing a powder molded product.
従来の粉末成形プレス機械として、例えば特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の粉末成形プレス機械は、加圧時の各下パンチの圧縮歪量の差を予め求めておき、加圧終了後、成形品に加えられた加圧力が解放される際に、予め求めた歪量の差に応じて各下パンチを上下動させて成形品に当接する各下パンチ端面の相対位置を一定に保つようにしている。 2. Description of the Related Art As a conventional powder molding press machine, for example, the one described in Patent Document 1 is known. In the powder molding press machine described in Patent Document 1, the difference in the amount of compressive strain of each lower punch at the time of pressurization is obtained in advance, and when the pressurization applied to the molded product is released after pressurization is completed. The lower punches are moved up and down in accordance with the difference in the amount of distortion determined in advance, so that the relative positions of the end faces of the lower punches abutting on the molded product are kept constant.
しかし、粉末成形プレス機械の特性上、各パンチの圧縮歪量は成形ごとに変動するおそれがある。また、特許文献1に記載の粉末成形プレス機械のように、単に予め求めた各下パンチの圧縮歪量の差に応じて成形品に当接する各下パンチ端面の相対位置を一定に保つだけでは、成形品の上下で及び/又は部位ごとに加圧力の解放(減圧)状態が異なる(ばらつく)ことがあり、その結果、成形品にクラックが発生したり、成形品の精度が低下したりするおそれがある。 However, due to the characteristics of the powder molding press machine, the amount of compressive strain of each punch may vary from molding to molding. Further, as in the powder molding press machine described in Patent Document 1, simply maintaining the relative position of each lower punch end surface abutting on a molded product in accordance with the difference in the amount of compressive strain of each lower punch determined in advance, is constant. The release (decompression) state of the pressing force may be different (variable) above and below and / or for each part of the molded product, and as a result, cracks may occur in the molded product or accuracy of the molded product may be reduced. There is a risk.
そこで、本発明は、粉末の加圧成形において、成形品におけるクラックの発生を効果的に防止すると共に成形品の精度を向上することを課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to effectively prevent cracks in a molded product and improve the accuracy of the molded product in pressure molding of powder.
上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
ダイと、
前記ダイ内に上方から進入する一つ以上の上パンチと、
前記ダイ内に下方から進入する一つ以上の下パンチと、
前記一つ以上の上パンチを駆動して前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の第1シリンダと、
前記一つ以上の下パンチを駆動して前記粉末を下方から加圧する一つ以上の第2シリンダと、
前記粉末の加圧成形の終了後において、前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力が略同一のタイミングで前記加圧成形時の出力に対して所定の割合の第1出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力の減少速度を制御する出力減少速度制御と、それに続いて、前記上パンチ及び下パンチが成形品を保持した状態で前記ダイを前記成形品から離間させるときの第2出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力を制御する出力制御とを実行する制御装置と、を有する粉末成形プレス機械が提供される。
In order to solve the above technical problems, according to one embodiment of the present invention,
Die and
One or more upper punches entering the die from above,
One or more lower punches that enter the die from below,
One or more first cylinders for driving the one or more upper punches to pressurize the powder in the die from above,
One or more second cylinders for driving the one or more lower punches to press the powder from below,
After the completion of the pressure molding of the powder, the first and second cylinders are output at substantially the same timing until the first output value reaches a predetermined ratio with respect to the output during the pressure molding. An output reduction speed control for controlling a reduction speed of the output of each of the first and second cylinders; And a control device for executing output control for controlling the output of each of the first and second cylinders until the output value reaches two output values.
本発明の別の態様によれば、
ダイと、前記ダイ内に上方から進入する一つ以上の上パンチと、前記ダイ内に下方から進入する一つ以上の下パンチと、前記一つ以上の上パンチを駆動して前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の第1シリンダと、前記一つ以上の下パンチを駆動して前記粉末を下方から加圧する一つ以上の第2シリンダと、を用いて成形品を作製する粉末成形品の製造方法であって、
前記粉末の加圧成形の終了後において、前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力が略同一のタイミングで前記加圧成形時の出力に対して所定の割合の第1出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力の減少速度を制御する出力減少速度制御と、それに続いて、前記上パンチ及び下パンチが成形品を保持した状態で前記ダイを前記成形品から離間させるときの第2出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力を制御する出力制御とを実行する、粉末成形品の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention,
A die, one or more upper punches entering the die from above, one or more lower punches entering the die from below, and driving the one or more upper punches into the die. A molded article is produced using one or more first cylinders for pressing the powder from above and one or more second cylinders for driving the one or more lower punches to press the powder from below. A method for producing a powder molded article, comprising:
After the completion of the pressure molding of the powder, the first and second cylinders are output at substantially the same timing until the first output value reaches a predetermined ratio with respect to the output during the pressure molding. An output reduction speed control for controlling a reduction speed of the output of each of the first and second cylinders, and subsequently, a second process for separating the die from the molded product while the upper punch and the lower punch hold the molded product. And performing output control for controlling the output of each of the first and second cylinders until two output values are obtained.
本発明によれば、粉末の加圧成形において、成形品におけるクラックの発生が効果的に防止されると共に成形品の精度が向上する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the crack in a molded article in pressure molding of a powder is effectively prevented, and the precision of a molded article is improved.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態による粉末成形プレス機械1の概略構成を示している。本実施形態による粉末成形プレス機械1は、いわゆる段付き成形品を作製(成形)するように構成されている。本実施形態による粉末成形プレス機械1においては、矩形状のベースプレート3が最下部に設けられており、このベースプレート3の四隅から4本の支柱200が略垂直に立設されている。ベースプレート3の上(4本の支柱200の内側)には、ダイセット2a、下パンチセット2b〜2d及び第1油圧シリンダ機構4が配設されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a powder molding press machine 1 according to one embodiment of the present invention. The powder molding press machine 1 according to the present embodiment is configured to produce (mold) a so-called stepped molded product. In the powder molding press machine 1 according to the present embodiment, a
支柱200の頭頂部には、四辺形の上部フレーム201が固定されており、この上部フレーム201には、油圧式の上部シリンダ202が取り付けられている。また、上部フレーム201の下方には、上部プレート103が設けられている。上部シリンダ202と上部プレート103とは、耐圧リンク機構203によって連結されている。上部シリンダ202は、上部プレート103を上部ラムとして上下動させる役割を担う。上部プレート103には、4本の支柱200をガイドとして貫通させてあり、この支柱200に沿って上下にスライドする。そして、この上部プレート103の下に、上パンチセット102b〜102d及び第2油圧シリンダ機構104が配設されている。耐圧リンク機構203は、上部プレート103の下降動作に伴って伸長し、伸長状態において加圧時の反力に対抗するもので、成形時に上部プレート103の位置を維持するために設けられている。上部シリンダ202で直接的に上部プレート103(さらに言えば、上パンチセット102b〜102d及び第2油圧シリンダ機構104)を駆動する構成は、省エネ且つ高速作動に有利である。
A quadrilateral
図2は、図1のA部拡大図であり、主にダイセット2a、下パンチセット2b〜2d及び第1油圧シリンダ機構4の構成を示している。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1, and mainly shows the configurations of the
図2に示すように、ダイセット2aは、ダイ10が取り付けられるダイプレート20a及びダイプレート20aに連結される連結ロッド21aを有する。第1下パンチセット2bは、第1下パンチ11が取り付けられる第1下パンチプレート20b及び第1下パンチプレート20bに連結される連結ロッド21bを有する。第2下パンチセット2cは、第2下パンチ12が取り付けられる第2下パンチプレート20c及び第2下パンチプレート20cに連結される連結ロッド21cを有する。第3下パンチセット2dは、第3下パンチ13が取り付けられる第3下パンチプレート20d及び第3下パンチプレート20dに連結される連結ロッド21dを有する。第1油圧シリンダ機構4は、下シリンダ4a〜4e(4aが「下中心シリンダ」であり、4b〜4eが「下筒状シリンダ」である)で構成されている。そして、ダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dと、下シリンダ4a〜4eとが連結プレート6a〜6dを介して連結されている。
As shown in FIG. 2, the die
下中心シリンダ4aは、パンチの中心軸となるコアロッド14に連結されるコアピストン41aと、このコアピストン41aを駆動する作用室を形成するようにベースプレート3に立設された中央円筒壁40aと、を含む。なお、コアロッド14は、主に成形品に軸孔を設ける場合などに必要とされるもので、成形品によっては不要な場合もある。この場合は、下中心シリンダ4aを省略することもできる。
The
下筒状シリンダ4b〜4eは、下中心シリンダ4aの中央円筒壁40aを囲繞するようにして所定間隔でベースプレート3に立設された環状壁40b〜40eと、この環状壁40b〜40eで固まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストン41b〜41eと、この環状ピストン41b〜41eに立設されて連結プレート6a〜6dに連結されるピストンロッド42a〜42dと、を含む。そして、各作用室は、下中心シリンダ4aのコアピストン41a及び下筒状シリンダ4b〜4eのピストンロッド42a〜42dを気密又は液密状態で貫通させるように形成された封止蓋43によって密閉されている。
The lower
中央円筒壁40a及び環状壁40b〜40eは、ベースプレート3の上に、中央円筒壁40aを中央に配し、中央円筒壁40aより径の大きな環状壁40bを同心で配列し、さらに、環状壁40bより径の大きな環状壁40c、環状壁40cより径の大きな環状壁40d及び環状壁40dより径の大きな環状壁40eを同心で配列することによって形成されている。そして、立設された中央円筒壁40aによって形成される作用室に、コアロッド14を往復運動させるコアピストン41aが内蔵され、各環状壁40b〜40eによって固まれた作用室に、第1〜第3下パンチ11〜13及びダイ10をそれぞれ往復運動させる環状ピストン41b〜41eが内蔵される。つまり、下筒状シリンダ4b〜4eは、コアロッド14(換言すれば、下パンチの中心軸)を中心とした同心円状にしてベースプレート3上に配設されている。
The central
環状ピストン41bにはピストンロッド42aが連結され、環状ピストン41cにはピストンロッド42bが連結され、環状ピストン41dにはピストンロッド42cが連結され、環状ピストン41eにはピストンロッド42dが連結されている。ここで、ピストンロッド42a〜42dは、環状ピストン41b〜41eが円周方向に比較的薄いため、太くすることができない。そこで、本実施形態では、ピストンロッド42a〜42dを、各環状ピストン41b〜41eに対して周方向に複数本ずつ隔設することにしている。例えば、ピストンロッド42aは4本、ピストンロッド42bは8本、ピストンロッド42cは12本、ピストンロッド42dは16本とすることができる。好ましくは、これらのピストンロッド42a〜42dは粉末成形プレス機械1の横断面において放射状に配列される。但し、これに限るものではなく、各ピストンロッドの数、配置、構造はプレス機械の能力に応じて適宜設計され得る。
A
封止蓋43には、コアピストン41a及びピストンロッド42a〜42dを貫通させる孔が設けられている。そして、封止蓋43は、ベースプレート3と共にシリンダ全体を挟持して液密状態に密閉し、下シリンダ4a〜4eを構成している。また、コアピストン41a及びピストンロッド42a〜42cのそれぞれを上下に駆動するための作動油を供給又は排出する配管口46aが封止蓋43に、同じく配管口46bがベースプレート3に設けられている。例えば、コアピストン41a及び各ピストンロッド42a〜42dのそれぞれを上方へ駆動する場合には、対応する配管口46bから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口46aから作動油を排出し、下方へ駆動する場合には、対応する配管口46aから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口46bから作動油を排出する。
The sealing
かかる作動油の作用室への供給と作用室からの排出は、下シリンダ4a〜4eのそれぞれに設けられた油圧回路によって実施される。このような油圧回路は公知であるので、ここでの図示及び詳細な説明は省略するが、一般に、油圧回路は、作動油を圧送する油圧ポンプや切替バルブなどを含み、油圧ポンプの回転方向を切り替えたり、切替バルブによって作動油の経路を切り替えたりすることによって、上述のような作動油の供給と排出とを実施する。また、油圧回路は、例えば油圧ポンプの回転数に応じて作用室内に供給する作動油の圧力(作動液圧)を増減させることができる。なお、本実施形態において、下シリンダ4a〜4eの油圧回路のそれぞれには、作用室内に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ(油圧センサ)が設けられている。
The supply of the hydraulic oil to the working chamber and the discharge from the working chamber are performed by hydraulic circuits provided in each of the
連結プレート6a〜6dは、ピストンロッド42a〜42dのそれぞれと連結される。連結プレート6a〜6dは、それぞれ下筒状シリンダ4b〜4eに対応するように設けられている。すなわち、下筒状シリンダ4bに対応して連結プレート6aが、下筒状シリンダ4cに対応して連結プレート6bが、下筒状シリンダ4dに対応して連結プレート6cが、下筒状シリンダ4eに対応して連結プレート6dが、それぞれ設けられ、ピストンロッド42aと連結プレート6aが、ピストンロッド42bと連結プレート6bが、ピストンロッド42cと連結プレート6cが、ピストンロッド42dと連結プレート6dが、それぞれ連結される。
The connection plates 6a to 6d are connected to the
本実施形態において、連結プレート6a〜6cは外側に向かう程、径が大きくなる環状に形成され、最も外側にある連結プレート6dは、矩形状に形成されている。但し、これに限るものではなく、各連結プレート6a〜6dは任意の形状とすることができる。連結プレート6a〜6dの上面には、以下の説明するユニット化されたダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dの各連結ロッド21a〜21dが固定される連結凹部60a〜60c及び連結孔60dが設けられている。また、連結プレート6aの中心にはコアピストン41aを案内するガイド孔61が設けられている。
In the present embodiment, the connection plates 6a to 6c are formed in an annular shape whose diameter increases toward the outside, and the
ダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dは、連結ロッド21a〜21dとコアピストン41aを案内するガイド孔7a〜7eが形成されたミドルプレート7を用いてユニット化される。具体的には、ダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dは、ダイプレート20aの連結ロッド21aを第1下パンチプレート20bのガイド孔23bとミドルプレート7のガイド孔7aに挿通させ、第1下パンチプレート20bの連結ロッド21bを第2下パンチプレート20cのガイド孔23cとミドルプレート7のガイド孔7bに挿通させ、第2下パンチプレート20cの連結ロッド21cを第3下パンチプレート20dのガイド孔23dとミドルプレート7のガイド孔7cに挿通させ、第3下パンチプレート20dの連結ロッド21dをミドルプレート7のガイド孔7dに挿通させることによってユニット化される。なお、図1においては、中心線を挟んで、右側が主に連結ロッド21a〜21cとガイド孔23b〜23dの挿通関係を示し、左側が主に各プレート20a〜20dと連結ロッド21a〜21dのネジ22による連結関係を示している。
The die set 2a and the first to third lower punch sets 2b to 2d are unitized using a
ミドルプレート7において、ガイド孔7aは連結プレート6dの連結孔60dと、ガイド孔7bは連結プレート6cの連結凹部60cと、ガイド孔7cは連結プレート6bの連結凹部60bと、ガイド孔7dは連結プレート6aの連結凹部60aと、ガイド孔7eは連結プレート6aの中心に設けられたガイド孔61と、それぞれ上下方向に対応する位置で設けられている。また、連結ロッド21a〜21dの連結プレート6a〜6dと固定される部分には固定具嵌め込み用の溝部が凹設されており、それぞれ固定具62a〜62dが嵌め込まれている。これにより、連結ロッド21aは連結プレート6dに、連結ロッド21bは連結プレート6cに、連結ロッド21cは連結プレート6bに、連結ロッド21dは連結プレート6aに固定される。
In the
なお、ダイ10及び第1〜第3下パンチ11〜13は、ダイ押え9a、ダイホルダ9b、パンチ押え9c、パンチ受け板9d等の各アダプタによって、ダイプレート20a及び第1〜第3下パンチプレート20b〜20dにセットされる。
The
次に、第1油圧シリンダ機構4の下筒状シリンダ4b〜4eと、ユニット化されたダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dとの連結について説明する。下筒状シリンダ4b〜4eと、ユニット化されたダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dとを連結する組立作業では、まず、上述のようにして外段取りでユニット化されたダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dのミドルプレート7を、ミドルプレート支持台8に載せる。ミドルプレート支持台8は、ミドルプレート7を、第3下パンチプレート20dと連結プレート6a〜6dとの間に位置させる高さで設けられており、その上端面には、ミドルプレート7をスライドさせるL型形状のスライド部8aが設けられている。このため、ミドルプレート7をミドルプレート支持台8に載せる場合には、ミドルプレート支持台8に適宜に設けたスライド部8aまでミドルプレート7を持ち上げ、スライド部8aをスライドさせることで設置するようにすればよい。このようにしてミドルプレート7がミドルプレート支持台8に設置されると、ガイド孔7a〜7dが、連結プレート6a〜6dの連結凹部60a〜60c及び連結孔60dに対応した上方位置に位置決めされ、また、ガイド孔7eには下中心シリンダ4aのコアピストン41aが挿通される。
Next, the connection between the lower
次いで、下筒状シリンダ4b〜4eを駆動して連結プレート6a〜6dを上昇させ、連結ロッド21b〜21dを連結プレート6a〜6cの連結凹部60a〜60cに挿入すると共に連結ロッド21aを連結プレート6dの連結孔60dに貫挿する。そして、固定具62a〜62dを、連結ロッド21a〜21dの溝部に嵌め込み、図示省略のボルト等によって連結プレート6a〜6dに固定する。また、コアロッド14はコアピストン41aの上端に設けられたネジ穴に螺合される。なお、本実施形態においては、固定具62a〜62cが連結プレート6a〜6cの上面に固定され、固定具62dが連結プレート6dの下面に固定されている。但し、これに限るものではなく、固定具62dも、固定具62a〜62cと同様、連結プレート6dの下面に固定されてもよい。
Next, the lower
以上のような比較的簡易な取付作業で、ユニット化されたダイセット2a及び第1〜第3下パンチセット2b〜2dと、下筒状シリンダ4b〜4eとを連結して固定することができる。
With the relatively simple mounting operation as described above, the unitized die set 2a and the first to third lower punch sets 2b to 2d can be connected and fixed to the lower
図3は、図1のB部拡大図であり、主に上パンチセット102b〜102d及び第2油圧シリンダ機構104の構成を示している。上パンチセット102b〜102d及び第2油圧シリンダ機構104は、上述のダイセット2a、下パンチセット2b〜2d及び第1油圧シリンダ機構4に対向させるようにその上方に配設される。なお、上パンチセット102b〜102dは、基本的に、ダイセット関連部分を除いて、下パンチセット2b〜2dの上下を逆にしたものと考えてよい。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. 1 and mainly shows the configuration of the upper punch sets 102b to 102d and the second
図3に示すように、第1上パンチセット102bは、第1上パンチ111が取り付けられる第1上パンチプレート120b及び第1上パンチプレート120bに連結される連結ロッド121bを有する。第2上パンチセット102cは、第2上パンチ112が取り付けられる第2上パンチプレート120c及び第2上パンチプレート120cに連結される連結ロッド121cを有する。第3上パンチセット102dは、第3上パンチ113が取り付けられる第3上パンチプレート120d及び第3上パンチプレート120dに連結される連結ロッド121dを有する。第2油圧シリンダ機構104は、上シリンダ104a〜104d(104aが「上中心シリンダ」であり、104b〜104dが「上筒状シリンダ」である)で構成されている。そして、第1〜第3上パンチセット102b〜102dと、上シリンダ104a〜104dとが連結プレート106a〜106cを介して連結されている。
As shown in FIG. 3, the first upper punch set 102b has a first
上中心シリンダ104aは、上コアロッド114に連結されるコアピストン141aと、このコアピストン141aを駆動する作用室を形成するように上部プレート103に立設された中央円筒壁140aと、を備えている。なお、上コアロッド114が不要の場合には、上中心シリンダ104aを省略することができる。あるいは、中心シリンダを使用して最も内側のパンチを駆動する構造とすることも可能である。
The upper
上筒状シリンダ104b〜104dは、上中心シリンダ104aの中央円筒壁140aを囲繞するようにして所定間隔で上部プレート103に立設された環状壁140b〜140dと、この環状壁140b〜140dで固まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストン141b〜141dと、この環状ピストン141b〜141dに立設されて連結プレート106a〜106cに連結されるピストンロッド142a〜142cと、を備えている。そして、各作用室は、上中心シリンダ104aのコアピストン141a及び上筒状シリンダ104b〜104dのピストンロッド142a〜142cを気密又は液密状態で貫通させるように形成された封止蓋143によって密閉されている。
The upper
中央円筒壁140a及び環状壁140b〜140dは、上部プレート103の下に、中央円筒壁140aを中央に配し、該中央円筒壁140aより径の大きな環状壁140bを同心で配列し、さらに、該環状壁140bより径の大きな環状壁140c及び該環状壁40cより径の大きな環状壁140dを同心で配列することによって形成されている。そして、立設された中央円筒壁140aによって形成される作用室に、上コアロッド114を往復運動させるコアピストン141aが内蔵され、各環状壁140b〜140dによって囲まれた内部空間である作用室に、第1〜第3上パンチ111〜113を往復運動させる環状ピストン141b〜141dが内蔵される。つまり、上筒状シリンダ104b〜104dは、上コアロッド114(換言すれば、上パンチの中心軸)を中心とした同心円状にして上部プレート103下に配設されている。
The central cylindrical wall 140a and the
環状ピストン141bにはピストンロッド142aが連結され、環状ピストン141cにはピストンロッド142bが連結され、環状ピストン141dにはピストンロッド142cが連結されている。ここで、上述のピストンロッド42a〜42eと同様、ピストンロッド142a〜142cは、各環状ピストン141b〜141dに対し周方向に複数本ずつ隔設されている(放射状に配列されている)。
A
封止蓋143には、コアピストン141a及びピストンロッド142a〜142cを貫通させる孔が設けられている。そして、封止蓋143は、上部プレート103と共にシリンダ全体を挟持して少なくとも液密封止し、上シリンダ104a〜104dを構成している。また、コアピストン141a及びピストンロッド142a〜142cを上下に駆動する作動油を供給又は排出する配管口146aが封止蓋143に、同じく配管口146bが上部プレート103に設けられている。例えば、コアピストン141a及び各ピストンロッド142a〜142cのそれぞれを下方へ駆動する場合には、対応する配管口146bから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口146aから作動油を排出し、上方へ駆動する場合には、対応する配管口146aから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口146bから作動油を排出する。
The sealing
かかる作動油の作用室への供給と作用室からの排出は、上述の下シリンダ4a〜4eと同様、上シリンダ104a〜104dのそれぞれに設けられた油圧回路によって実施される。なお、本実施形態において、上シリンダ104a〜104dの油圧回路のそれぞれには、作用室内に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ(油圧センサ)が設けられている。
The supply of the hydraulic oil to the working chamber and the discharge from the working chamber are performed by hydraulic circuits provided in the
連結プレート106a〜106cは、ピストンロッド142a〜142cのそれぞれと連結される。連結プレート106a〜106cは、上筒状シリンダ104b〜104dに対応するように設けられている。すなわち、上筒状シリンダ104bに対応して連結プレート106aが、上筒状シリンダ104cに対応して連結プレート106bが、上筒状シリンダ104dに対応して連結プレート106cが、それぞれ設けられ、ピストンロッド142aと連結プレート106aが、ピストンロッド142bと連結プレート106bがピストンロッド142cと連結プレート106cが、それぞれ連結される。
The connection plates 106a to 106c are connected to the
本実施形態において、連結プレート106a〜106cは、外側に向かう程、径が大きくなる環状に形成されている。但し、これに限るものではなく、各連結プレート106a〜106cは任意の形状とすることができる。連結プレート106a〜106cの上面には、以下に説明するユニット化された上パンチセット102b〜102dの各連結ロッド121b〜121dを固定する連結凹部160a〜160cが設けられている。また、連結プレート106aの中心にはコアピストン141aを案内するガイド孔161が設けられている。
In the present embodiment, the connection plates 106a to 106c are formed in an annular shape such that the diameter increases toward the outside. However, the present invention is not limited to this, and each of the connecting plates 106a to 106c can have an arbitrary shape. On the upper surfaces of the connection plates 106a to 106c,
第1〜第3上パンチセット102b〜102dは、連結ロッド121b〜121dとコアピストン141aを案内するガイド孔107b〜107eが形成されたミドルプレート107を用いてユニット化される。具体的には、第1〜第3上パンチセット102b〜102dは、第1上パンチプレート120bの連結ロッド121bを第2上パンチプレート120cのガイド孔123cとミドルプレート107のガイド孔107bに挿通させ、第2上パンチプレート120cの連結ロッド121cを第3上パンチプレート120dのガイド孔123dとミドルプレート107のガイド孔107cに挿通させ、第3上パンチプレート120dの連結ロッド121dをミドルプレート107のガイド孔107dに挿通させることによってユニット化される。なお、図3においては、図1と同様に、中心線を挟んで、右側が主に連結ロッド121b,121cとガイド孔123c,123dの挿通関係を示し、左側が主に各プレート120b〜120dと連結ロッド121b〜121dのネジによる連結関係を示している。
The first to third upper punch sets 102b to 102d are unitized by using a
ミドルプレート107において、ガイド孔107bは連結プレート106cの連結凹部160cと、ガイド孔107cは連結プレート106bの連結凹部160bと、ガイド孔107dは連結プレート106aの連結凹部160aと、ガイド孔107eは連結プレート106aの中心に設けられたガイド孔161と、それぞれ上下方向に対応する位置で設けられている。また、連結ロッド121b〜121dの連結プレート106a〜106cと固定される部分には、固定具162a〜162cを嵌め込む固定具嵌め込み用の溝部が凹設され、それぞれ固定具162a〜162cが嵌め込まれている。また、第1〜第3上パンチセット102b〜102dの場合には、連結凹部160a〜160cに挿入された連結ロッド121b〜121dが連結プレート106a〜106cの反対側からネジ122で固定されている。このため、固定具162a〜162cの使用が不要な場合もあり得る。
In the
なお、第1〜第3上パンチ111〜113は、パンチ押え109c、パンチ受け板109d等のアダプタによって、第1〜第3上パンチプレート120b〜120dにセットされる。
The first to third
次に、第2油圧シリンダ機構104の上筒状シリンダ104b〜104dと、ユニット化された第1〜第3上パンチセット102b〜102dとの連結について説明する。上筒状シリンダ104b〜104dと、第1〜第3上パンチセット102b〜102dとを連結する組立作業では、まず、外段取りでユニット化された第1〜第3上パンチセット102b〜102dのミドルプレート107を、ミドルプレート支持壁108に組み付ける。ミドルプレート支持壁108は、ミドルプレート107を、第3上パンチプレート120dと連結プレート106a〜106cとの聞に位置させる高さで設けられており、その下端部内側面に、ミドルプレート107をスライドインさせるコ字形状のスライド溝108aが凹設されている。このため、ミドルプレート107をミドルプレート支持壁108に組み付ける際には、ミドルプレート支持壁108のスライド溝108aまでミドルプレート107を持ち上げ、スライド溝108aに沿ってスライドさせることで設置するようにすればよい。このようにしてミドルプレート107がミドルプレート支持壁108に設置されると、ガイド孔107b〜107dが、連結プレート106a〜106cの連結凹部160a〜160cに対応した下方位置に位置決めされ、また、ガイド孔107eには上中心シリンダ104aのコアピストン141aが挿通される。
Next, the connection between the upper
次いで、上筒状シリンダ104b〜104dを駆動して連結プレート106a〜106cを下降させ、連結ロッド121b〜121dを連結プレート106a〜106cの連結凹部160a〜160cに挿入する。そして、連結プレート106a〜106cの反対側からネジ122にて固定する。上コアロッド114は、コアピストン141aの上端に設けられたネジ穴に螺合される。
Next, the upper
以上のような比較的簡易な取付作業で、ユニット化した上パンチセット102b〜102dと、上筒状シリンダ104b〜104dとを連結して固定することができる。なお、上述の外段取り及びユニット化という点では、連結プレート106a〜106cを使用するのが好ましいが、連結プレートを介さずに上筒状シリンダ104b〜104dと連結ロッド121a〜121cとを連結する構成も可能である。
With the relatively simple mounting operation as described above, the unitized upper punch sets 102b to 102d and the upper
図4は、粉末成形プレス機械1の部分概略斜視図であり、主にダイ10、第1〜第3下パンチ11〜13及び第1〜第3上パンチ111〜113のそれぞれの上下方向の位置を検出する第1〜第7位置検出センサ301〜307を示している。本実施形態においては第1〜第7位置検出センサ301〜307としてリニアセンサが用いられている。但し、これに限るものではなく、ダイ10、第1〜第3下パンチ11〜13及び第1〜第3上パンチ111〜113のそれぞれの上下方向の位置を検出可能な各種センサを用いることができる。
FIG. 4 is a partial schematic perspective view of the powder molding press machine 1, and mainly shows the vertical position of each of the die 10, the first to third
第1位置検出センサ301は、ダイセット2aが連結された連結プレート6dまで延びるアーム部を有し、連結プレート6dの上下方向の位置(すなわち、ダイ10の位置)を検出する。第2位置検出センサ302は、第1下パンチセット2bが連結された連結プレート6cまで延びるアーム部を有し、連結プレート6cの上下方向の位置(すなわち、第1下パンチ11の位置)を検出する。第3位置検出センサ303は、第2下パンチセット2cが連結された連結プレート6bまで延びるアーム部を有し、連結プレート6bの上下方向の位置(すなわち、第2下パンチ12の位置)を検出する。第4位置検出センサ304は、第3下パンチセット2dが連結された連結プレート6aまで延びるアーム部を有し、連結プレート6aの上下方向の位置(すなわち、第3下パンチ13の位置)を検出する。
The first
同様に、第5位置検出センサ305は、第1上パンチセット102bが連結された連結プレート106cまで延びるアーム部を有し、連結プレート106cの上下方向の位置(すなわち、第1上パンチ111の位置)を検出する。第6位置検出センサ306は、第2上パンチセット102cが連結された連結プレート106bまで延びるアーム部を有し、連結プレート106bの上下方向の位置(すなわち、第2上パンチ112の位置)を検出する。第7位置検出センサ307は、第3上パンチセット102dが連結された連結プレート106aまで延びるアーム部を有し、連結プレート106aの上下方向の位置(すなわち、第3上パンチ113の位置)を検出する。
Similarly, the fifth
粉末成形プレス機械1の動作は、前面に操作パネルを有した制御装置300(図1参照)によって制御される。制御装置300には、成形品の形状情報、第1〜第7位置検出センサ301〜307、下筒状シリンダ4b〜4dの油圧回路に設けられた圧力センサ、上筒状シリンダ104b〜104dの油圧回路に設けられた圧力センサなどの各種センサの検出信号が入力される。そして、制御装置300は、入力した形状情報や各種センサの検出信号に基づいて、主に第1、第2油圧シリンダ機構4、104(具体的には、各油圧回路に設けられた油圧ポンプの回転方向や回転数、切替バルブの動作など)を制御する。
The operation of the powder molding press machine 1 is controlled by a control device 300 (see FIG. 1) having an operation panel on the front. The
次に、図5を参照して粉末成形プレス機械1による成形動作の一例を説明する。ここでは、上コアロッド114が省略された構成において、成形品の上下両面に段付き加工を行う場合について説明する。
Next, an example of the molding operation by the powder molding press machine 1 will be described with reference to FIG. Here, a case where stepping is performed on both upper and lower surfaces of a molded product in a configuration in which the
まず、オベレータが操作パネルを介して成形品の形状情報を制御装置300に入力する。すると、制御装置300は、入力された形状情報に基づいて、充填位置、加圧開始位置及び加圧終了位置などを算出する。その後、制御装置300は、下中心シリンダ4aを駆動してコアロッド14をダイ10中へと上昇させる。また、制御装置300は、下筒状シリンダ4b〜4dを駆動して第1〜第3下パンチ11〜13をダイ10中へと上昇させると共に充填位置で第1〜第3下パンチ11〜13を止めて、ダイ10中に粉末を充填する。さらに、制御装置300は、上部シリンダ202を駆動して第1〜第3上パンチ111〜113を型締め位置まで下降させて停止させる(図5(A))。
First, the observer inputs the shape information of the molded product to the
次いで、制御装置300は、形状情報及び粉末充填量などに基づいて算出されるダイ10内充填粉末の各段中立面を基準とし、下筒状シリンダ4b〜4dを駆動して第1〜第3下パンチ11〜13を加圧開始位置に位置決めすると共に、上筒状シリンダ104b〜104dを駆動して第1〜第3上パンチ111〜113を加圧開始位置に位置決めし、主に成形品の密度の均一化を図るため、ダイ10中の粉末移動(トランスファ)を行う(図5(B))。
Next, the
次いで、制御装置300は、中立面を基準として、下筒状シリンダ4b〜4d及び上筒状シリンダ104b〜104dを駆動して第1〜第3下パンチ11〜13及び第1〜第3上パンチ111〜113を加圧終了位置まで移動させる。すなわち制御装置300は、下筒状シリンダ4b〜4dおよび上筒状シリンダ104b〜104dを位置制御する。この位置制御により、粉末を加圧(加圧成形)する(図5(C))。このように中立面を基準に上下から加圧を実施することにより、均密度、高密度の成形品を得ることができる。また、中立面へ向けて上下パンチを駆動するので、ダイに対する一方向の側圧を考えなくて済む。このとき、制御装置300は、例えば上述の各圧力センサから入力した検出信号及び各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの受圧面積などに基づいて、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力(以下「加圧成形出力」という)を算出する。なお、加圧成形時の出力は、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dが各パンチ11〜13,111〜113に加えた荷重であり、各パンチによる粉末への加圧力に相当する。
Next, the
第1〜第3下パンチ11〜13及び第1〜第3上パンチ111〜113が加圧終了位置に到達すると、あるいは、成形品によってはその到達からそのまま加圧力を保持した状態で所定の時間が経過すると、加圧成形が終了する。加圧成形が終了すると、制御装置300は、その成形品に対する各パンチ11〜13,111〜113の加圧力を低減する圧抜きを行う(図5(D))。すなわち、各パンチ11〜13,111〜113を駆動するシリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力を減少させる。この圧抜きは、成形品のクラックの発生を抑制するために、各パンチ11〜13,111〜113の加圧力のバランス(換言すれば、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力のバランス)を大きく崩すことなく、実行する必要がある。
When the first to third
図6は、圧抜き動作中におけるシリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力の変化を示している。図6において、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの圧抜き開始時の出力(換言すれば加圧成形出力)は、Ps(4b)〜Ps(4d),Ps(104b)〜Ps(104d)で示されている。
FIG. 6 shows changes in the outputs of the
制御装置300は、圧抜き動作中において、シリンダ4b〜4d,104b〜104dに対して、速度制御とその速度制御に続く出力制御とを実行する。
The
本明細書で言う「速度制御」は、圧抜き動作の開始から略同一のタイミングT1(厳密に同時である必要はなく、ある程度のずれは許容される)に各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力が予め設定されて加圧成形出力に対して所定の割合である出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)(第1出力値)になるまで、その出力の減少速度を制御する制御(出力減少速度制御)を言う。そのために、対応する油圧回路のそれぞれに設けられた油圧ポンプの駆動を制御して各シリンダに供給する作動油圧を制御する。なお、タイミングT1は、要求される加圧成形品の生産スピード、加圧成形の品質などに基づいて決定される。
The "speed control" referred to in this specification is performed at substantially the same timing T1 from the start of the depressurizing operation (it is not necessary to be strictly simultaneous, and some deviation is allowed), and each
出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)は、例えば、加圧成形出力Ps(4b)〜Ps(4d),Ps(104b)〜Ps(104d)の20〜35%(好ましくは20%)に設定されている。この設定された出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)に、略同一のタイミングT1で各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力が到達するためのシリンダの出力減少速度が予め算出されている。
The output control start outputs Pr (4b) to Pr (4d) and Pr (104b) to Pr (104d) are, for example, pressure forming outputs Ps (4b) to Ps (4d) and Ps (104b) to Ps (104d). Is set to 20 to 35% (preferably 20%). The outputs of the
制御装置300は、圧抜き動作における速度制御を開始すると、予め算出された出力減少速度で各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力を減少させる。その出力の減少は、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力が出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)に到達するまで(上述の圧力センサが対応する圧力値を検出するまで)実行される。
When starting the speed control in the depressurizing operation, the
なお、本実施形態の場合、図6に示すように、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの加圧成形出力Ps(4b)〜Ps(4d),Ps(104b)〜Ps(104d)は異なっている。したがって、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dに対して異なる出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)と異なる出力減少速度とが設定されている。このように出力制御開始出力と出力減少速度とがシリンダごとに適切に設定されることにより、速度制御の実行中、シリンダの出力のバランス(換言すれば、各パンチの加圧力のバランス)が大きく崩れることが抑制される。ただし、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの加圧成形出力が略同一である場合、出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)と出力減少速度は、同一であってもよい。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the pressure forming outputs Ps (4b) to Ps (4d) and Ps (104b) to Ps (104d) of the
また、本実施形態の場合、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)とそれに基づいて算出されるシリンダの出力減少速度は、実験的にまたは理論的に予め算出される。例えば、良品の加圧成形品での各シリンダの出力制御開始出力に基づいて、各シリンダの出力制御開始出力と出力減少速度が算出される。したがって、加圧成形ごとに、またシリンダごとに、圧抜き制御開始からタイミングT1に到達するまでの時間がわずかに異なる。
Further, in the case of the present embodiment, the output control start outputs Pr (4b) to Pr (4d), Pr (104b) to Pr (104d) of the
これに代わって、すなわち各シリンダの出力がタイミングT1で同時に出力制御開始出力に到達するように、加圧成形ごとに、その加圧成形出力に基づいて各シリンダの出力制御開始出力と出力減少速度とを算出してもよい。しかし、この場合、その算出時間を要するため、加圧成形の終了後、圧抜き動作を開始するまでに時間がかかる。一方、本実施形態のように、各シリンダについて、実験的または理論的に出力制御開始出力と出力減少速度とを予め算出して設定(決定)すれば、加圧成形の終了後、すぐに圧抜き動作を開始することができる。 Instead, that is, the output control start output of each cylinder and the output reduction speed are determined based on the press forming output for each press forming, so that the output of each cylinder simultaneously reaches the output control start output at the timing T1. May be calculated. However, in this case, since the calculation time is required, it takes time before the pressure release operation is started after the pressure molding is completed. On the other hand, as in this embodiment, for each cylinder, if the output control start output and the output reduction speed are preliminarily calculated and set (determined) experimentally or theoretically, immediately after the completion of the pressure forming, the pressure is immediately increased. The pulling operation can be started.
補足すると、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの速度制御の間、加圧成形によって加圧方向に圧縮された各パンチ11〜13,111〜113や各シリンダのピストンロッドが非圧縮時の状態に戻ろうとするため、各パンチが成形品に接触した状態で維持されている。
Supplementally, during the speed control of the
このような圧抜き動作における各シリンダの速度制御によれば、速度制御中において、各シリンダの出力のバランス(換言すれば各パンチの加圧力のバランス)が大きく崩れることが抑制され、且つ、各パンチが加圧した状態で成形品を保持し続ける。 According to the speed control of each cylinder in the depressurizing operation, the balance of the output of each cylinder (in other words, the balance of the pressing force of each punch) is suppressed from being significantly degraded during the speed control. The molded product is kept held with the punch pressed.
図6に示すように、制御装置300は、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの速度制御が終了すると、各シリンダの出力制御を開始する。本実施形態の場合、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力制御は、同時には開始されず、それぞれの出力が出力制御開始出力に到達してすぐに開始される。
As shown in FIG. 6, when the speed control of each of the
ここで言う「出力制御」は、図6に示すように、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力を出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)から目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)(第2出力値)に減少させることである。
As shown in FIG. 6, the “output control” refers to the output of each of the
目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)は、詳細は後述するが、圧抜き動作に続く抜き出し動作(図5(E))において、各パンチ11〜13,111〜113dが成形品を保持した状態でダイ10を該成形品から離間させるときの各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力である。
The target outputs Pe (4b) to Pe (4d) and Pe (104b) to Pe (104d) will be described in detail later, but in the extraction operation (FIG. 5 (E)) following the pressure release operation, the
目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)は、出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)に比べて小さく、例えば、加圧成形出力Ps(4b)〜Ps(4d),Ps(104b)〜Ps(104d)の5〜15%(好ましくは10%)に設定されている。 The target outputs Pe (4b) to Pe (4d) and Pe (104b) to Pe (104d) are smaller than the output control start outputs Pr (4b) to Pr (4d) and Pr (104b) to Pr (104d). For example, the pressure forming output is set to 5 to 15% (preferably 10%) of Ps (4b) to Ps (4d) and Ps (104b) to Ps (104d).
この圧力制御が行われる各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力範囲(出力制御開始出力と目標出力との間)が相対的に狭いため、この圧力制御中は、シリンダの出力のバランス(換言すればパンチ11〜13,111〜113の加圧力のバランス)が大きく崩れにくい(加圧成形出力から目標出力までの相対的に広い出力範囲で出力制御を行う場合に比べて)。
Since the output ranges (between the output control start output and the target output) of the
なお、好ましくは、略同一のタイミングT2で、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力が目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)に到達するのが好ましい。例えば、本実施形態においては、各シリンダの油圧回路に設けられた油圧ポンプの駆動(回転方向や回転数等)を制御して各シリンダに供給する作動油圧を制御することにより、各シリンダの目標出力への到達タイミングが略同一にされる。その結果、圧抜き動作後、すぐに抜き出し動作(図5(E))を実行することができる。
Preferably, the outputs of the
なお、本実施形態の場合、図6に示すように、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力制御開始出力Pr(4b)〜Pr(4d),Pr(104b)〜Pr(104d)は異なっている。したがって、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dに対して異なる目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)が設定されている。このように目標出力がシリンダごとに適切に設定されることにより、出力制御の実行中、シリンダの出力のバランス(換言すれば、各パンチの加圧力のバランス)が大きく崩れることが抑制される。ただし、各シリンダ4b〜4d,104b〜104dの出力制御開始出力が略同一である場合、目標出力Pe(4b)〜Pe(4d),Pe(104b)〜Pe(104d)は、同一であってもよい。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the output control start outputs Pr (4b) to Pr (4d) and Pr (104b) to Pr (104d) of the
以上のような圧抜き動作中における各シリンダの出力制御によれば、各シリンダの出力のバランス(換言すれば各パンチの加圧力のバランス)が大きく崩れることが抑制され、且つ、各パンチが加圧した状態で成形品を保持し続ける。 According to the output control of each cylinder during the depressurizing operation as described above, the balance of the output of each cylinder (in other words, the balance of the pressing force of each punch) is suppressed from being significantly degraded, and the control of each punch is suppressed. Continue holding the molded article under pressure.
したがって、上述の圧抜き動作によれば、急激な減圧(加圧力の解放)や各パンチの圧力アンバランスが防止され、適切な保持力により、成形品におけるクラックの発生がより効果的に防止される。すなわち、圧抜き動作全体において各シリンダの出力制御を行う場合には起こりうる急激な減圧や各パンチの圧力アンバランスの発生が防止される。また、圧抜き動作の最後として各シリンダの位置制御を行う場合には起こりうる、少なくとも1つのパンチの加圧力がゼロになること(適切に成形品を保持できなくなること)が抑制される。 Therefore, according to the above-described depressurizing operation, rapid pressure reduction (release of pressing force) and pressure imbalance of each punch are prevented, and cracks in the molded product are more effectively prevented by an appropriate holding force. You. That is, when the output control of each cylinder is performed during the entire depressurizing operation, abrupt pressure reduction and pressure imbalance of each punch, which can occur, are prevented. Further, when the position of each cylinder is controlled at the end of the depressurizing operation, it is possible to prevent the pressing force of at least one punch from becoming zero (because the molded product cannot be properly held).
そして、圧抜きが完了すると、制御装置300は、下筒状シリンダ4eを駆動してダイ10を下降させると共に、下中心シリンダ4aを駆動してコアロッド14を下降させて、成形品をダイ10から抜き出す(ダイ10を成形品から離間させる)(図5(E))。このとき、各シリンダの出力は目標出力(例えば、加圧成形出力の5〜15%(好ましくは10%))になっており、成形品は各パンチ11〜13,111〜113によって僅かに加圧された状態で保持されている。これにより、ダイ10から抜き出される際においても成形品におけるクラックの発生や成形品の変形等が防止される。
When the depressurization is completed, the
その後、下筒状シリンダ4b〜4dを駆動して第1〜第3下パンチ11〜13を下降させると共に、上筒状シリンダ104b〜104dを駆動して第1〜第3上パンチ111〜113を上昇させて、成形を終了する。
Thereafter, the first to third
本実施形態による粉末成形プレス機械1は、ダイ10、第1〜第3下パンチ11〜13及び第1〜第3上パンチ111〜113のそれぞれを対応するシリンダ4b〜4e,104b〜104dで動作させてダイ10中の粉末を加圧成形するように構成され、ダイ10の位置、各パンチ11〜13,111〜113の位置及び各シリンダ4b〜4e,104b〜104dの出力(すなわち、各パンチの加圧力)などを任意に制御することが可能である。このため、粉末に対して上下方向から適切な加圧を行うことができ、成形品の均密度化、高密度化が図れる。
The powder molding press machine 1 according to the present embodiment operates the die 10, the first to third
また、本実施形態による粉末成形プレス機械1では、各シリンダの出力を個別に制御して加圧成形後の圧抜きを行うように構成されている。具体的には、粉末成形プレス機械1では、加圧成形後の圧抜きにおいて、各シリンダの速度制御と、それに続く目標出力への出力制御が行われる。このため、加圧成形後、成形品の各部位における減圧状態のばらつきが抑制され、また、成形品が適切な保持力で保持される。これにより、成形品におけるクラックの発生が効果的に防止されると共に、成形品の精度も向上する。 Further, the powder molding press machine 1 according to the present embodiment is configured to individually control the output of each cylinder to perform depressurization after pressure molding. Specifically, in the powder molding press machine 1, in depressurization after pressure molding, speed control of each cylinder and subsequent output control to a target output are performed. For this reason, after the pressure molding, the variation in the reduced pressure state in each part of the molded article is suppressed, and the molded article is held with an appropriate holding force. This effectively prevents the occurrence of cracks in the molded product and improves the accuracy of the molded product.
なお、上述の実施形態においては、油圧回路に設けられた油圧ポンプの駆動を制御してシリンダに供給する作動油圧を制御するようにしている。しかし、これに限るものではなく、油圧回路は、シリンダに供給する作動油圧を制御可能に構成されていればよい。例えば、油圧回路が油圧制御バルブ(サーボバルブ等)を有し、当該油圧制御バルブの駆動を制御してシリンダに供給する作動油圧を制御するようにしてもよい。また、上述の実施形態において、各シリンダは油圧を利用する油圧シリンダとして構成されているが、これに限るものではなく、油圧以外の液圧を利用する液圧シリンダとしてもよく、この場合には上述の各「油圧」が「液圧」と読み替えられる。さらに、シリンダを駆動するものは気圧であってもよい。すなわち、本発明の実施形態に係るシリンダは、広義には、流体圧シリンダである。 In the above-described embodiment, the operation of the hydraulic pump provided in the hydraulic circuit is controlled to control the operating hydraulic pressure supplied to the cylinder. However, the present invention is not limited to this, and the hydraulic circuit may be configured to be able to control the operating hydraulic pressure supplied to the cylinder. For example, the hydraulic circuit may include a hydraulic control valve (such as a servo valve), and control the operation of the hydraulic control valve to control the operating hydraulic pressure supplied to the cylinder. Further, in the above-described embodiment, each cylinder is configured as a hydraulic cylinder using hydraulic pressure, but is not limited thereto, and may be a hydraulic cylinder using hydraulic pressure other than hydraulic pressure. Each of the above “oil pressure” is read as “hydraulic pressure”. Further, what drives the cylinder may be atmospheric pressure. That is, the cylinder according to the embodiment of the present invention is a fluid pressure cylinder in a broad sense.
また、上述の実施形態の場合、各パンチに対して1つずつシリンダが設けられているが、本発明の実施形態は、これに限らない。例えば、複数のパンチを駆動するために1つのシリンダが設けられてもよい。しかし、成形品の形状(凹凸形状)が複雑な場合には、クラックの発生を効果的に防止するために、各パンチに対して1つずつシリンダを設けるのが好ましい。 In the above-described embodiment, one cylinder is provided for each punch. However, embodiments of the present invention are not limited to this. For example, one cylinder may be provided for driving a plurality of punches. However, when the shape (concavo-convex shape) of the molded product is complicated, it is preferable to provide one cylinder for each punch in order to effectively prevent the occurrence of cracks.
さらに、上述の実施形態の場合、図6に示すように、圧抜き動作の開始と同時に各シリンダの速度制御が実行され、それに続いて各シリンダの出力制御が実行される。しかし、本発明の実施形態は、これに限らない。例えば、圧抜き動作の開始から各シリンダの速度制御が開始されるタイミングまでの間に、各シリンダに対して他の制御、例えば位置制御(各シリンダを所定の位置まで移動させる制御)や圧力制御が実行されてもよい。広義には、本発明の実施形態は、まず、各パンチが成形品を保持した状態でダイから該成形品を抜くときの第2出力値になるまで各シリンダの出力を制御する出力制御の終了が圧抜き動作の終了であって、その出力制御の開始の直前に、各シリンダの出力が略同一のタイミングで第1出力値になるまで各シリンダ(そのピストンロッド)の速度を制御する速度制御を実行するものである。 Further, in the case of the above-described embodiment, as shown in FIG. 6, the speed control of each cylinder is executed simultaneously with the start of the depressurizing operation, and subsequently the output control of each cylinder is executed. However, embodiments of the present invention are not limited to this. For example, between the start of the pressure release operation and the timing at which the speed control of each cylinder is started, other controls for each cylinder, such as position control (control for moving each cylinder to a predetermined position) and pressure control May be executed. In a broad sense, the embodiment of the present invention firstly terminates output control for controlling the output of each cylinder until the second output value is reached when each punch holds the molded product and the molded product is removed from the die. Is the end of the pressure relief operation, and immediately before the start of the output control, speed control for controlling the speed of each cylinder (its piston rod) until the output of each cylinder reaches the first output value at substantially the same timing. Is to execute.
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形等が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
1…粉末成形プレス機械、2a…ダイセット、2b…第1下パンチセット、2c…第2下パンチセット、2d…第3下パンチセット、3…ベースプレート、4…第1油圧シリンダ機構、4a…下中心シリンダ、4b〜4e…下筒状シリンダ(第2流体圧シリンダ)、6a〜6d…連結プレート、7…ミドルプレート、10…ダイ、11…第1下パンチ、12…第2下パンチ、13…第3下パンチ、14…コアロッド、20a…ダイプレート、20b…第1パンチプレート、20c…第2パンチプレート、20d…第3パンチプレート、21a〜21d…連結ロッド、41a…コアピストン、41b〜41e…環状ピストン、42a〜42d…ピストンロッド、102b…第1上パンチセット、102c…第2上パンチセット、102d…第3上パンチセット、103…上部プレート、104…第2油圧シリンダ機構、104a…上中心シリンダ、104b〜104d…上筒状シリンダ(第1流体圧シリンダ)、106a〜106c…連結プレート、107…ミドルプレート、111…第1上パンチ、112…第2上パンチ、113…第3上パンチ、114…上コアロッド、120b…第1パンチプレート、120c…第2パンチプレート、120d…第3パンチプレート、121b〜121d…連結ロッド、141a…上コアピストン、141b〜141d…環状ピストン、142a〜142c…ピストンロッド、300…制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Powder molding press machine, 2a ... Die set, 2b ... 1st lower punch set, 2c ... 2nd lower punch set, 2d ... 3rd lower punch set, 3 ... Base plate, 4 ... 1st hydraulic cylinder mechanism, 4a ... Lower center cylinder, 4b-4e lower cylindrical cylinder (second fluid pressure cylinder), 6a-6d connection plate, 7 middle plate, 10 die, 11 first lower punch, 12 second lower punch, 13: third lower punch, 14: core rod, 20a: die plate, 20b: first punch plate, 20c: second punch plate, 20d: third punch plate, 21a to 21d: connecting rod, 41a: core piston, 41b -41e-annular piston, 42a-42d-piston rod, 102b-first upper punch set, 102c-second upper punch set, 102d-third Punch set, 103: upper plate, 104: second hydraulic cylinder mechanism, 104a: upper center cylinder, 104b to 104d: upper cylindrical cylinder (first fluid pressure cylinder), 106a to 106c: connecting plate, 107: middle plate, 111: first upper punch, 112: second upper punch, 113: third upper punch, 114: upper core rod, 120b: first punch plate, 120c: second punch plate, 120d: third punch plate, 121b to 121d ... connecting rod, 141a ... upper core piston, 141b-141d ... annular piston, 142a-142c ... piston rod, 300 ... control device
Claims (7)
前記ダイ内に上方から進入する一つ以上の上パンチと、
前記ダイ内に下方から進入する一つ以上の下パンチと、
前記一つ以上の上パンチを駆動して前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の第1シリンダと、
前記一つ以上の下パンチを駆動して前記粉末を下方から加圧する一つ以上の第2シリンダと、
前記粉末の加圧成形の終了後において、前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力が略同一のタイミングで前記加圧成形時の出力に対して所定の割合の第1出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力の減少速度を制御する出力減少速度制御と、それに続いて、前記上パンチ及び下パンチが成形品を保持した状態で前記ダイを前記成形品から離間させるときの第2出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力を制御する出力制御とを実行する制御装置と、を有する粉末成形プレス機械。
Die and
One or more upper punches entering the die from above,
One or more lower punches that enter the die from below,
One or more first cylinders for driving the one or more upper punches to pressurize the powder in the die from above,
One or more second cylinders for driving the one or more lower punches to press the powder from below,
After the completion of the pressure molding of the powder, the first and second cylinders are output at substantially the same timing until the first output value reaches a predetermined ratio with respect to the output during the pressure molding. An output reduction speed control for controlling a reduction speed of the output of each of the first and second cylinders, and subsequently, a second process for separating the die from the molded product while the upper punch and the lower punch hold the molded product. And a control device for performing output control for controlling the output of each of the first and second cylinders until two output values are obtained.
2. The powder molding press machine according to claim 1, wherein the control device starts the output reduction speed control simultaneously with the end of the pressure molding. 3.
3. The powder molding press machine according to claim 1, wherein the control device executes the output control so that the first and second cylinders have a second output value at substantially the same timing. 4.
前記下パンチそれぞれに対して1つずつ前記第2シリンダが設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
The first cylinder is provided one for each of the upper punches,
The powder molding press machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the second cylinder is provided one for each of the lower punches.
The powder molding press according to claim 4, wherein the first and second output values are set for each of the first and second cylinders.
The powder molding press machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the second output value is 5 to 15% of the output during the pressure molding.
前記粉末の加圧成形の終了後において、前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力が略同一のタイミングで前記加圧成形時の出力に対して所定の割合の第1出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力の減少速度を制御する出力減少速度制御と、それに続いて、前記上パンチ及び下パンチが成形品を保持した状態で前記ダイを前記成形品から離間させるときの第2出力値になるまで前記第1及び第2シリンダそれぞれの出力を制御する出力制御とを実行する、粉末成形品の製造方法。 A die, one or more upper punches entering the die from above, one or more lower punches entering the die from below, and driving the one or more upper punches into the die. A molded article is produced using one or more first cylinders for pressing the powder from above and one or more second cylinders for driving the one or more lower punches to press the powder from below. A method for producing a powder molded article, comprising:
After the completion of the pressure molding of the powder, the first and second cylinders are output at substantially the same timing until the first output value reaches a predetermined ratio with respect to the output during the pressure molding. An output reduction speed control for controlling a reduction speed of the output of each of the first and second cylinders, and subsequently, a second process for separating the die from the molded product while the upper punch and the lower punch hold the molded product. until the second output value to perform the output control for controlling the output of each of the first and second cylinders, method of producing a powder molded product.
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