JPH07100239B2

JPH07100239B2 - プレスのクロスヘツド制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH07100239B2
Application number: JP3274895A
Authority: JP
Inventors: 利勝小関; 守五十嵐
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH0584600A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リフトシリンダ装置を
備えるプレスのクロスヘツド制御方法又はその装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鍛造用のプレスのクロスヘツド制
御装置では、一般に、加圧力と加圧速度とを満足する固
定吐出型ポンプが使用され、加圧速度の変換は、有効に
作用するポンプの台数を選定して行つている。すなわ
ち、初期の設計最大速度に対して使用するポンプの台数
変更で、クロスヘツドの速度を減じている。そして、ク
ロスヘツドの下降に増速を必要とする場合には、リフト
シリンダ装置内の圧油をタンクにドレインすることな
く、そのままメインシリンダ装置に逆流させる差動回路
方式を採用している。

【０００３】図４に差動回路を備える従来のプレス装置
を示す。差動回路モードでの下降工程、昇圧工程及び加
圧工程に際しては、各弁は図４に示す位置を採り、第１
作動モード切換弁１００によつてプレスフレーム１１５
に備えたリフトシリンダ装置１０１とメインシリンダ装
置１０２とが連通され、メインシリンダ側圧抜弁１０３
及び第２作動モード切換弁１０４は共に閉じている。こ
の状態でモータ１０５によつてポンプ１０６を駆動し、
圧油をメインシリンダ装置１０２に供給すれば、クロス
ヘツド１０７及びリフト用ピストン部材１０１ａが下降
する。

【０００４】その際、リフトシリンダ装置１０１内の圧
油は、カウンタバランス弁１０９からタンク１１６へド
レインされることなく、第１作動モード切換弁１００を
通つてメインシリンダ装置１０２へ逆流する。これによ
り、上型１１０、下型１１１間の材料１１２に加わる加
圧力は、リフトシリンダ装置１０１による支持力分だ
け、つまり両シリンダ装置１０１，１０２の面積比分だ
けメインシリンダ装置１０２の押圧力からマイナスさ
れ、その分加圧速度が増加する。１１３及び１１４は、
それぞれリリーフ弁、１０８は可変絞り弁である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】製品が小物の場合や、
加圧力をある程度犠牲にしても加圧速度を向上させ、鍛
造速度を上げて生産性の向上を図る場合に、前記差動回
路方式による速度増加は有効な手段となるが、作動油の
圧縮性がプレスの作動に悪影響を与える。具体的には、
通常回路モードでは、加圧中のリフトシリンダ装置１０
１の圧油は、可動部重量を支持するのに足りる圧力に、
カウンタバランス弁１０９によつて保持される。その圧
力は、例えば７０〜８０ｋｇｆ／ｃｍ^２で、更に上昇時
でも例えば１２０〜１３０ｋｇｆ／ｃｍ^２になるように
設計されている。

【０００６】しかしながら、差動回路モードを構成した
場合、リフトシリンダ装置１０１には加圧圧力と同じ高
圧（例えば３００〜３５０kgf ／cm²）の圧油が流入し
ている。従つて、加圧工程終了後にメインシリンダ側圧
抜弁１０３に連通位置を採らせ、メインシリンダ装置１
０２内の圧抜きを行つた場合、リフトシリンダ装置１０
１内の高圧（例えば３００〜３５０kgf ／cm²）の圧油
が、所定の保持圧（例えば７０〜８０kgf ／cm²）に低
下するように急速に膨張し、その膨張分でクロスヘツド
１０７を図３に示すようにδだけ上昇させる。つまり、
プレスが制御以外の動作を行うこととなり、ガタ付きを
生ずる。

【０００７】加えて、メインシリンダ装置１０２の圧抜
きに要する時間も、差動回路モードの場合、あたかもリ
フトシリンダ装置１０１内の圧抜きも同時に行う結果と
なり、図３に示す圧抜き時間が時間ｔ₁だけ長くなり、
その分プレスサイクルの遅延となる。このような現象
は、メインシリンダ装置１０２とポンプ１０６とを接続
する主油路１１７の断面積が、リフトシリンダ装置１０
１に接続する分岐油路１１８の断面積よりも大きく、メ
インシリンダ装置１０２の圧抜きの方が主油路１１７に
接続するメインシリンダ側圧抜弁１０３を通じて比較的
速やかになされることに起因する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、プレスのクロ
スヘツド制御方法の構成は、プレスフレームと、プレス
フレームの中間部に昇降動自在に配設したクロスヘツド
と、クロスヘツドを下降駆動するメインシリンダ装置
と、クロスヘツドを上昇付勢するリフトシリンダ装置
と、メインシリンダ装置と油圧源とを接続する主油路
と、主油路とリフトシリンダ装置とを接続する分岐油路
とを備えるプレスを用い、油圧源とメインシリンダ装置
及びリフトシリンダ装置との間を接続する差動回路モー
ド状態で、クロスヘツドに下降工程、昇圧工程及び加圧
工程を順次に行つた後のメインシリンダ装置の圧抜工程
時に、主油路に接続するメインシリンダ用圧抜弁にてメ
インシリンダ装置をドレインすると共に、リフトシリン
ダ装置をリフトシリンダ用圧抜弁を介してドレインする
ことを特徴とする。また、プレスのクロスヘツド制御装
置の構成は、プレスフレームと、プレスフレームの中間
部に昇降動自在に配設したクロスヘツドと、クロスヘツ
ドを下降駆動するメインシリンダ装置と、クロスヘツド
を上昇付勢するリフトシリンダ装置と、メインシリンダ
装置と油圧源とを接続する主油路と、主油路に接続さ
れ、メインシリンダ装置をドレインする連通位置及びド
レインを遮断する遮断位置を有するメインシリンダ用圧
抜弁と、主油路とリフトシリンダ装置とを接続する第１
分岐油路と、第１分岐油路に介在し、差動回路モードと
通常回路モードとを切換える開閉弁と、リフトシリンダ
装置に接続され、リフトシリンダ装置をドレインする連
通位置及びドレインを遮断する遮断位置を有するリフト
シリンダ用圧抜弁を備える第２分岐油路を有することを
特徴とする。

【０００９】

【作用】しかして、差動回路モード状態として下降工
程、昇圧工程及び加圧工程が終了した後に、圧抜工程に
移行する。圧抜工程では、メインシリンダ用圧抜弁に連
通位置を採らせ、メインシリンダ装置の圧油をドレイン
させると共に、リフトシリンダ用圧抜弁に連通位置を採
らせ、リフトシリンダ装置の圧油をドレインさせる。こ
れにより、メインシリンダ装置の圧油が断面積の大きな
主油路を通つてドレインされると同時に、リフトシリン
ダ用圧抜弁を通つて、リフトシリンダ装置の圧油が速や
かにドレインされる。

【００１０】かくして、リフトシリンダ装置内の最高圧
力にて圧縮状態の作動油が、圧抜工程時に膨張してクロ
スヘツドを不必要に上昇駆動することが良好に防止され
る。加えて、圧抜工程に際してリフトシリンダ用圧抜弁
を開き、リフトシリンダ装置の高圧油をドレインさせる
ので、圧抜工程が速やかに終了し、ひいては差動回路モ
ードによる１サイクルの時間が短縮される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１，図２は本発明の１実施例を示す。図
中において符号１はプレスを示し、プレスフレーム１ａ
と、プレスフレーム１ａの上下方向の中間部に昇降動自
在に配設したクロスヘツド１ｂと、プレスフレーム１ａ
に配設され、クロスヘツド１ｂを下降駆動するメインシ
リンダ装置１ｃと、プレスフレーム１ａに配設され、ク
ロスヘツド１ｂを上昇付勢するリフトシリンダ装置１ｄ
とを備える。リフトシリンダ装置１ｄは、通常、プレス
フレーム１ａに２組設けられ、クロスヘツド１ｂ、後記
する上型１ｅ等の可動部重量を支持する機能を有する。

【００１２】このクロスヘツド１ｂに上型１ｅが取付け
られ、また、プレスフレーム１ａの下部上面に下型１ｆ
が取付けられ、両型１ｅ，１ｆ間で材料２０の鍛造が行
われる。

【００１３】次に、メインシリンダ装置１ｃとポンプ４
ａ及びモータ４ｂからなる油圧源４とが、油圧源用切換
弁９を介在する主油路２によつて接続される。油圧源用
切換弁９は、ａ位置を採つた際、後記する第３分岐油路
１０をタンク１４にドレインすると共に主油路２を連通
し、また、ｂ位置を採つた際、第３分岐油路１０を油圧
源４に接続すると共に主油路２をタンク１４にドレイン
する。また、油圧源用切換弁９とメインシリンダ装置１
ｃとの間に位置する主油路２とリフトシリンダ装置１ｄ
との間は、開閉弁５を介在する第１分岐油路３によつて
接続される。開閉弁５は、差動回路モードと通常回路モ
ードとを切換える機能を有し、第１分岐油路３を連通す
るｃ位置と遮断するｄ位置とを有する

【００１４】更に、リフトシリンダ装置１ｄと開閉弁５
との間に位置する第１分岐油路３には、クロスヘツド１
ｂの上昇工程に際して切換える上昇用切換弁１１を介し
て第３分岐油路１０が接続する。第３分岐油路１０の他
端は、油圧源用切換弁９に接続している。

【００１５】上昇用切換弁１１は、ｅ位置及びｆ位置を
有し、油圧源用切換弁９のｂ位置への切換えと共にｅ位
置を採つた際、油圧源４がリフトシリンダ装置１ｄに接
続され、ｆ位置を採つた際、この間が遮断される。

【００１６】また、油圧源用切換弁９とメインシリンダ
装置１ｃとの間の主油路２には、可変絞り弁１２ａを付
属するメインシリンダ用圧抜弁１２を備える第４分岐油
路１７が接続されると共に、第１リリーフ弁１３を備え
る第５分岐油路１８が第４分岐油路１７と並列に接続さ
れる。メインシリンダ用圧抜弁１２は、連通位置である
ｇ位置及び遮断位置であるｈ位置を有し、ｇ位置を採つ
た際、可変絞り弁１２ａを介してメインシリンダ装置１
ｃがタンク１４にドレインされ、ｈ位置を採つた際、こ
の間が遮断される。第１リリーフ弁１３は、メインシリ
ンダ装置１ｃの加圧力の最高値を規制する機能がある。

【００１７】また、第３分岐油路１０の油圧源用切換弁
９と上昇用切換弁１１との間から分岐する第６分岐油路
１５は、第２リリーフ弁１６を介してタンク１４に接続
されている。この第２リリーフ弁１６は、リフトシリン
ダ装置１ｄの最高圧を規制するものであり、カウンタバ
ランス弁６の設定圧よりも若干高い設定圧力を与えてあ
る。

【００１８】そして、開閉弁５とリフトシリンダ装置１
ｄとの間に位置する第１分岐油路３には、第２分岐油路
８が接続される。この第２分岐油路８には、可変絞り弁
６ａを付属するカウンタバランス弁６及びリフトシリン
ダ用圧抜弁７が直列に備えられる。カウンタバランス弁
６は、リフトシリンダ装置１ｄの内圧を規制する機能を
有する。また、リフトシリンダ用圧抜弁７は、ｉ位置及
びｊ位置を有し、ｊ位置を採つた際、カウンタバランス
弁６及び可変絞り弁６ａを介してリフトシリンダ装置１
ｄがタンク１４にドレインされ、ｉ位置を採つた際、こ
の間が遮断される。

【００１９】次に上記実施例の作用について説明する。
先ず、差動回路モード時には、図１に示す各弁の切換え
位置から開閉弁５のみをｃ位置に切換え、油圧源４から
の圧油をメインシリンダ装置１ｃに供給し、クロスヘツ
ド１ｂを下降駆動する。メインシリンダ装置１ｃとリフ
トシリンダ装置１ｄとは、開閉弁５を介して主油路２及
び第１分岐油路３によつて連通し、上昇用切換弁１１は
遮断位置ｆを採つているので、リフトシリンダ装置１ｄ
内の圧油は、クロスヘツド１ｂの下降に伴つて開閉弁５
を通つてメインシリンダ装置１ｃへ逆流する。主油路２
に接続する第１リリーフ弁１３の設定圧力は、メインシ
リンダ装置１ｃ又はリフトシリンダ装置１ｄ内の最高圧
力（例えば３００〜３５０kgf ／cm²）に設定してある
ので、この最高圧力未満では第１リリーフ弁１３からタ
ンク１４にドレインされることはない。また、リフトシ
リンダ用圧抜弁７が遮断位置ｉを採つているので、カウ
ンタバランス弁６からタンク１４にドレインされること
もない。

【００２０】これにより、上型１ｅ、下型１ｆ間の材料
２０に作用する加圧力は、全リフトシリンダ装置１ｄに
よる支持力分だけ、つまり両シリンダ装置１ｃ，１ｄの
面積比分だけメインシリンダ装置１ｃの押圧力からマイ
ナスされ、その分だけクロスヘツド１ｂの加圧速度が増
加する。

【００２１】このようにして図２に示す下降工程、昇圧
工程及び加圧工程が終了したなら、圧抜工程に移行す
る。圧抜工程では、メインシリンダ用圧抜弁１２にｇ位
置を採らせ、メインシリンダ装置１ｃの圧油を可変絞り
弁１２ａを介してタンク１４にドレインさせると共に、
リフトシリンダ用圧抜弁７にｊ位置を採らせ、リフトシ
リンダ装置１ｄの圧油をタンク１４にドレインさせる。
これにより、断面積の大きなメインシリンダ装置１ｃの
圧油が断面積の大きな主油路２及び第４分岐油路１７を
通つてタンク１４に多量かつ速やかにドレインされると
同時に、可変絞り弁６ａを付属するカウンタバランス弁
６及びリフトシリンダ用圧抜弁７を通つて、断面積の小
さなリフトシリンダ装置１ｄの圧油が速やかにタンク１
４にドレインされる。

【００２２】かくして、リフトシリンダ装置１ｄ内の最
高圧力（例えば３００〜３５０kgf／cm²）にて圧縮状
態の作動油が、圧抜工程時に膨張してクロスヘツド１ｂ
を不必要に上昇駆動することが良好に防止される。加え
て、圧抜工程に際してリフトシリンダ用圧抜弁７を開
き、リフトシリンダ装置１ｄの高圧油をタンク１４にド
レインさせるので、圧抜工程が速やかに終了し、ひいて
は差動回路モードによる１サイクルの時間がｔ₁だけ短
縮される。

【００２３】圧抜工程が終了したなら、開閉弁５を切換
えてｄ位置を採らせると共に、油圧源用切換弁９をｂ位
置に切換え、かつ、上昇用切換弁１１をｅ位置に切換え
て、油圧源４からの圧油をリフトシリンダ装置１ｄに供
給し、クロスヘツド１ｂ及び上型１ｅを上昇復帰させ
る。リフトシリンダ装置１ｄの内圧は、第２リリーフ弁
１６又はカウンタバランス弁６によつて規制される。ま
た、メインシリンダ装置１ｃの圧油は、メインシリンダ
用圧抜弁１２及び可変絞り弁１２ａを通つてタンク１４
にドレインされる。かくして、差動回路モードによる１
サイクルが終了する。

【００２４】次に、通常回路モード時には、開閉弁５を
閉じて、下降工程、昇圧工程及び加圧工程が実行され
る。その際、カウンタバランス弁６の設定圧は、可動部
重量を支持するのに足りる比較的低圧（例えば７０〜８
０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度）に設定され、また、リフトシリ
ンダ用圧抜弁７には、連通位置であるｊ位置を採らせ
る。但し、第３分岐油路１０は、上昇用切換弁１１をｆ
位置として遮断してある。また、第４分岐油路１７は、
メインシリンダ用圧抜弁１２をｈ位置として遮断してあ
る。

【００２５】通常回路モードの圧抜工程は、メインシリ
ンダ用圧抜弁１２を開いて行われ、上昇工程は、油圧源
用切換弁９をｂ位置に切換え、かつ、上昇用切換弁１１
をｅ位置に切換えて第３分岐油路１０を連通させると共
に、リフトシリンダ用圧抜弁７をｉ位置に切換えて第２
分岐油路８を遮断させ、油圧源４からの圧油をリフトシ
リンダ装置１ｄに供給して行われる。但し、開閉弁５は
ｄ位置として閉じたままである。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明によれば、差動回路モード時の圧抜工程に際し、
クロスヘツドの異常上昇が抑制され、かつ、圧抜きが速
やかに行われるので、通常回路モード時と同様にガタ付
きを防止した圧抜工程が行われると共に１サイクルタイ
ムの短縮が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかるプレスのクロスヘ
ツド制御装置を示す図。

【図２】同じくクロスヘツドの１サイクルの動作を示
す線図。

【図３】従来のクロスヘツドの１サイクルの動作を示
す線図。

【図４】従来のプレスのクロスヘツド制御装置を示す
図。

【符号の説明】

１：プレス、１ａ：プレスフレーム、１ｂ：クロスヘツ
ド、１ｃ：メインシリンダ装置、１ｄ：リフトシリンダ
装置、１ｅ：上型、１ｆ：下型、２：主油路、３：第１
分岐油路（分岐油路）、４：油圧源、５：開閉弁、６：
カウンタバランス弁、６ａ：可変絞り弁、７：リフトシ
リンダ用圧抜弁、８：第２分岐油路、９：油圧源用切換
弁、１０：第３分岐油路、１１：上昇用切換弁、１２：
メインシリンダ用圧抜弁、１２ａ：可変絞り弁、１３：
第１リリーフ弁、１４：タンク、１６：第２リリーフ
弁、２０：材料。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレスフレームと、プレスフレームの中
間部に昇降動自在に配設したクロスヘツドと、クロスヘ
ツドを下降駆動するメインシリンダ装置と、クロスヘツ
ドを上昇付勢するリフトシリンダ装置と、メインシリン
ダ装置と油圧源とを接続する主油路と、主油路とリフト
シリンダ装置とを接続する分岐油路とを備えるプレスを
用い、油圧源とメインシリンダ装置及びリフトシリンダ
装置との間を接続する差動回路モード状態で、クロスヘ
ツドに下降工程、昇圧工程及び加圧工程を順次に行つた
後のメインシリンダ装置の圧抜工程時に、主油路に接続
するメインシリンダ用圧抜弁にてメインシリンダ装置を
ドレインすると共に、リフトシリンダ装置をリフトシリ
ンダ用圧抜弁を介してドレインすることを特徴とするプ
レスのクロスヘツド制御方法。
【請求項２】プレスフレームと、プレスフレームの中
間部に昇降動自在に配設したクロスヘツドと、クロスヘ
ツドを下降駆動するメインシリンダ装置と、クロスヘツ
ドを上昇付勢するリフトシリンダ装置と、メインシリン
ダ装置と油圧源とを接続する主油路と、主油路に接続さ
れ、メインシリンダ装置をドレインする連通位置及びド
レインを遮断する遮断位置を有するメインシリンダ用圧
抜弁と、主油路とリフトシリンダ装置とを接続する第１
分岐油路と、第１分岐油路に介在し、差動回路モードと
通常回路モードとを切換える開閉弁と、リフトシリンダ
装置に接続され、リフトシリンダ装置をドレインする連
通位置及びドレインを遮断する遮断位置を有するリフト
シリンダ用圧抜弁を備える第２分岐油路を有することを
特徴とするプレスのクロスヘツド制御装置。