JP3367892B2 - 多段粉末成形プレス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、流体圧によって駆
動される可動パンチを備え粉末を多段に圧縮成形する多
段粉末成形プレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、既に、段付き成形品を成形
するために、各パンチの動きを油圧シリンダによって正
確に制御し、加圧途中のどの段階でも圧縮される粉末部
分間の寸法比率がすべて成形されるべき圧粉体の段部間
の寸法比率と一致するよう各パンチを比例的に移動させ
る多段粉末成形プレスを提案している（特開平４−９４
９００号公報参照）。

【０００３】しかし、加圧完了位置まで流体圧シリンダ
で駆動すると流体圧シリンダが大きくなり過ぎる。そこ
で、成形品のクラック発生の原因となる粉末移動が加圧
完了直前のある程度固まった段階では発生しないことに
着目し、比例制御を加圧力があまり大きくならない加圧
完了位置手前までとし、最終的な加圧完了位置を機械的
に決める多段粉末成形プレスを提案した（特開平６−１
９８４９７号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の場合には加圧開始位置またはトランスファ
終了位置については流体圧シリンダによって位置決めし
ており、非能率的で高価な設備となってしまう。

【０００５】また、比例加圧の制御がディジタル的にコ
ンピュータによって精密に制御する構成であり、やはり
高価な設備となってしまう。

【０００６】さらに、各段部を加圧するパンチの長さの
違いによって、加圧完了時における各段部に対応するパ
ンチの変形量が異なっており、そのまま急激にパンチの
加圧力を抜くと、各パンチの弾性復帰量が不均一となる
ために、成形品の各段部が部分的に突き上げあるいは付
き下げられ、加圧終了の抜き出し時点でクラックが生じ
るおそれがある。そこで、従来から急激に加圧力が抜け
ないように圧抜き機構を設けているが、調整が非常に面
倒であった。

【０００７】本発明は上記した従来技術の問題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、簡
単な構成でもって比例加圧を行ってクラック発生を防止
することができる多段粉末成形プレスを提供することに
ある。

【０００８】また、圧抜き調整を簡単に行い得る多段粉
末成形プレスを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、クランク，トグル，カム等の機
械的に作動している機械プレスの改良であり、加圧開始
位置および加圧終了位置は機械的に位置決めし、その間
の加圧動作を上ラムの動きに比例した動作とすることに
より、流体圧シリンダの能力を小さくしても、良品が簡
単に成形できるようにしたものである。

【００１０】また、加圧終了後圧力が抜ける時に、各パ
ンチのたわみ量のちがいによるクラックの発生を防ぐた
め、各パンチに面積に応じた力を加えてクラックを防ぐ
ようにしたものである。

【００１１】すなわち、機械プレス本体の上ラムに取り
付けられる上パンチ組立体と、機械プレス本体に取り付
けられる下パンチ組立体と、を備え、前記上パンチ組立
体と下パンチ組立体のうちの少なくとも一方には複数の
パンチが設けられると共に該複数のパンチの少なくとも
一つの可動パンチを駆動する流体圧シリンダが装着さ
れ、該流体圧シリンダによって駆動される可動パンチの
加圧開始位置を位置決めする加圧開始位置ストッパ機構
と、加圧終了位置を位置決めする加圧終了位置ストッパ
機構とが設けられた機械及び流体圧多段粉末成形プレス
において、前記上下パンチによって圧縮されるべき複数
の粉末部分の一部は機械プレス本体の上ラムに連動する
パンチの機械的な動きのみで加圧し、前記複数の粉末部
分のうちの残りを、前記加圧開始位置から前記上ラムの
機械的な動きを基準にして各粉末部分が最終的な成形品
の各段部の寸法比率と同一比率となるように前記可動パ
ンチを駆動する流体圧シリンダを制御する制御機構を設
け、前記流体圧シリンダの最大圧力を最終的な成形圧よ
りも小さく設定し、加圧完了位置では機械的な加圧終了
位置ストッパ機構によってパンチを位置決めすることを
特徴とする。

【００１２】上記構成の複合型多段粉末成形プレスにあ
っては、まず、ダイ孔内に粉末が充填され、上下パンチ
のうち流体圧シリンダで駆動される可動パンチの加圧開
始位置は流体圧シリンダの流体圧によって突当てられる
機械的な加圧開始位置ストッパ機構によって位置決めさ
れる。ここで加圧開始位置とは、トランスファを行わな
い場合は粉末の充填位置であり、トランスファを行う場
合はトランスファ完了位置である。

【００１３】そして、上下パンチによって圧縮されるべ
き複数の粉末部分の一部は機械プレス本体の上ラムに連
動するパンチの機械的な動きのみで加圧される。

【００１４】一方、複数の粉末部分のうちの残りが、こ
のパンチの機械的な動きに重畳される流体圧シリンダの
動きによって、各粉末部分が最終的な成形品の各段部の
寸法比率と同一比率となるように制御される。

【００１５】この流体圧シリンダの最大圧力が最終的な
成形圧よりも小さく設定されているので、加圧完了位置
の手間で機械プレス本体の上ラムのプレス圧のみで駆動
され、最終的な寸法は加圧終了位置ストッパ機構によっ
て位置決めされる。粉末は所定圧まで固められた後は粉
末移動は生じないので、クラックが発生することは無
い。粉末成形を行う場合、加圧開始からある程度まで固
まるまでが特に重要であり、したがって、その間を正確
に動かせば良品を得る。

【００１６】したがって、小容量の流体圧シリンダであ
りながら、クラックの発生がなく、また精度の高い高品
位の圧粉体を成形することができる。

【００１７】制御機構は、上ラムの位置を検出する上ラ
ム位置検出手段と、各可動パンチの位置を検出するパン
チ位置検出手段と、サーボ増幅器と、電気流体圧サーボ
弁と、を備え、前記サーボ増幅器のゲインを上ラムの動
きに対する各可動パンチの流体圧シリンダの動きが所定
比率となるように調整することによって各可動パンチの
流体圧シリンダの制御目標値とし、パンチ位置検出手段
からの信号をフィードバックして制御目標値との偏差を
解消するように制御するサーボ機構としたことを特徴と
する。

【００１８】このようにすれば、サーボ増幅器のゲイン
を調整するだけで、上ラムの動きに比例した速度で加圧
動作をさせることができる。

【００１９】また、制御機構は、スプールを往復移動さ
せる操作部材の機械入力に比例して流量が変化する機械
的比例弁と、上ラムの機械的な動きを所定の比率でもっ
て前記機械的比例弁の操作部材に伝達する運動伝達機構
と、を備えていることを特徴とする。

【００２０】このようにすれば、機械的比例弁によって
上ラムの動きに追従して比例的に各可動パンチを作動さ
せることができ、電気的な制御が不要となる。

【００２１】また、加圧終了後成形品に加えられている
上ラムによる機械的な加圧力が抜ける際に、成形品の各
段部を上下パンチによって弱い力で加圧しながら抜き出
す圧抜き機構を備えていることを特徴とする。

【００２２】加圧終了後圧力が抜ける時、各パンチのた
わみ量のちがいによるクラックの発生を防ぐために、各
パンチに別々に調整できるバルブを取付け、シリンダに
弱い力を個々のパンチに加えながら抜出し、機械プレス
本体の性能を大幅に改善することができる。

【００２３】圧抜き機構は、上ラムに対して上パンチ組
立体を押し下げる押圧手段と、圧抜き時に上下パンチ組
立体のうちの複数のパンチの伸び量の差を流体圧シリン
ダによって可動パンチを変位させて解消する圧抜き制御
手段を備えていることを特徴とする。

【００２４】このように弱い力で押圧しておくだけでは
なく、複数のパンチの伸び量の差分だけ流体圧シリンダ
によって可動パンチを変位させれば、圧抜き行程中、成
形品の各段部に対して複数のパンチが常に均等の力で押
圧しておくことができ、クラックの発生を効果的に防止
できる。

【００２５】圧抜き制御手段は、上パンチ組立体の位置
を検出する上パンチ組立体位置検出手段と、可動パンチ
の位置を検出するパンチ位置検出手段と、サーボ増幅器
と、電気流体圧サーボ弁と、を備え、前記サーボ増幅器
のゲインを複数のパンチのうちの最大伸び量のパンチの
伸び量に対する各可動パンチの伸び量の差分の比率とな
るように調整することによって可動パンチの流体圧シリ
ンダの制御目標値とし、パンチ位置検出手段からの信号
をフィードバックして制御目標値との偏差を解消するよ
うに制御するサーボ機構とすることが好適である。

【００２６】すなわち、加圧終了位置ストッパ機構によ
って下パンチ組立体のパンチの位置は規制されているの
で、上パンチ組立体位置検出手段によって検出される上
パンチ組立体の動きは、上下パンチ組立体の最もたわみ
量が大きいパンチの弾性復帰量に対応する。

【００２７】たとえば、上下パンチ組立体共に複数のパ
ンチで構成されている場合には、上下パンチ組立体それ
ぞれの複数のパンチの内の最もたわみ量が大きいパンチ
の弾性復帰量（伸び量）の和が上パンチ組立体位置検出
手段の検出量である。この上下パンチ組立体の各最大た
わみ量のパンチの伸び量の比率は材料力学的に定まるの
で、上パンチ組立体位置検出手段の検出量から上下パン
チ組立体の最大たわみ量のパンチの伸び量が定まる。さ
らに、上下パンチ組立体の各複数のパンチのうち最大伸
び量となるパンチの伸び量に対する他のパンチの伸び量
の差分の比率も材料力学的に定まるので、上パンチ組立
体位置検出手段の検出量に対して所定の比率を掛ければ
最大伸び量のパンチに対する他のパンチの伸び量の不足
分を算出できる。この関係は、上下パンチ組立体のうち
の一方が複数のパンチで構成され、他方が一つのパンチ
で構成されている場合についても同様である。

【００２８】そこで、各可動パンチの制御についてサー
ボ機構を構成し、各可動パンチのサーボ増幅器のゲイン
を最大伸び量のパンチの伸び量に対する各可動パンチの
伸び量の差分の比率となるように調整することによっ
て、圧抜き途中において最大伸び量のパンチとそれ以外
のパンチの伸び量を同等の伸び量とすることができる。

【００２９】また、この圧抜き機構は比例加圧しない場
合にも適用可能であり、また、機械圧と流体圧による加
圧運動を組み合わせずに流体圧のみでパンチを運動させ
る場合にも適用可能である。

【００３０】すなわち、上ラムに取り付けられる上パン
チ組立体と、プレス本体に取り付けられる下パンチ組立
体と、を備え、前記上パンチ組立体と下パンチ組立体の
うちの少なくとも一方には複数のパンチが設けられると
共に該複数のパンチの少なくとも一つの可動パンチを駆
動する流体圧シリンダが装着され、加圧行程で、前記上
ラムの動きに対して前記可動パンチの流体圧シリンダの
動きを重畳して段付き成形品を成形する多段粉末成形プ
レスにおいて、上ラムに対して上パンチ組立体を押し下
げる押圧手段と、圧抜き時に上下パンチ組立体のうちの
複数のパンチの伸び量の差を流体圧シリンダによって可
動パンチを変位させて解消する圧抜き制御手段を備えて
いることを特徴とする。

【００３１】この場合の圧抜き制御手段についても、上
パンチ組立体の位置を検出する上パンチ組立体位置検出
手段と、可動パンチの位置を検出するパンチ位置検出手
段と、サーボ増幅器と、電気流体圧サーボ弁と、を備
え、前記サーボ増幅器のゲインを複数のパンチのうちの
最大伸び量のパンチの伸び量に対する各可動パンチの伸
び量の差分の比率となるように調整することによって可
動パンチの流体圧シリンダの制御目標値とし、パンチ位
置検出手段からの信号をフィードバックして制御目標値
との偏差を解消するように制御するサーボ機構とするこ
とが好適である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００３３】図２は本発明の実施の形態に係る多段粉末
成形プレスが示されている。

【００３４】この多段粉末成形プレス１は、機械プレス
本体２に着脱自在に装着されるツールセット３を備えて
いる。機械プレス本体２としてはカム，クランク，トグ
ル式等の種々の機械プレスが適用される。

【００３５】ツールセット３は、機械プレス本体２の上
ラム４に取り付けられる上パンチ組立体５と、機械プレ
ス本体２に取り付けられる下パンチ組立体６と、を備え
ている。

【００３６】上パンチ組立体５は第１〜第３の３つのパ
ンチ７，８，９を備えており、上ベース部１０に対して
ガイドロッド１０Ａを介して３枚の上第１，上第２，上
第３パンチプレート１２，１３，１４が平行移動自在に
組み付けられている。そして、図２に示されるように、
上ベース部１０がクッションシリンダ１５を介して機械
プレス本体２の上ラム４に固定されている。図示例の機
械プレス本体２はクランクプレスで、上ラム４がクラン
ク軸１７に連結されており、クランク軸１７の一端には
減速機構１８が設けられ、不図示の駆動源に動力伝達機
構を介して連結されている。また、クランク軸１７の他
端にはエンコーダ１９が設けられている。エンコーダ１
９はクランク軸１７の位相に対応して信号を出力できる
ように構成されている。上ラム４の位置は機械プレス本
体２のフレームに設けられた上ラム位置センサ２０によ
って検出される。

【００３７】図１に示されるように、上第１〜上第３パ
ンチ７，８，９は筒状部材で、外側から内側に向けて上
第１，上第２，上第３パンチ７，８，９の順に組み付け
られ、それぞれ上第１，上第２，上第パンチプレート１
２，１３，１４に取り付けられている。

【００３８】また、上第１，上第２，上第３パンチプレ
ート１２，１３，１４の下面に係合して上ベース部１０
に対する各パンチプレート１２，１３，１４の位置決め
を行う上第１，第２，第３加圧開始位置ストッパ２１，
２２，２３が、上ベース部１０から垂設され上第１，上
第２，上第３パンチプレート１２，１３，１４を貫通す
るねじ付き棒１１に設けられている。このうち、上第１
加圧開始位置ストッパ２１は本実施の形態の場合には加
圧開始位置を決めるためには使用していない。この実施
の形態の場合には、基本的に上第１パンチプレート１２
は上ラム４と同期して加圧動作をする。

【００３９】上第１，上第２，上第３パンチプレート１
２，１３，１４と上ベース部１０との間には、それぞれ
流体圧シリンダとしての上第１，上第２，上第３油圧シ
リンダ２４，２５，２６が介装され、上第１，上第２，
上第３パンチ７，８，９が上第１，上第２，上第３油圧
シリンダ２４，２５，２６によって上ラム４の動きに重
畳して上ベース部１０に対して個々に駆動される。

【００４０】下パンチ組立体６には上第１，上第２及び
上第３パンチ７，８，９に対応して下第１，下第２及び
下第３の３つのパンチ２７，２８，２９が設けられてい
る。これら下第１，下第２，下第３パンチ２７，２８，
２９も筒状部材で、外側から内側に向けて下第１，下第
２，下第３パンチ２７，２８，２９の順に組み付けられ
ている。

【００４１】また、各上第１，上第２，上第３パンチプ
レート１２，１３，１４の上面に係合して加圧終了位置
を決める加圧終了位置ストッパ６０Ａ，６０，６１も設
けられている。上第１パンチ７の加圧終了位置ストッパ
６０Ａはトランスファ開始から加圧終了時点まで突当て
られた状態に維持される。

【００４２】下パンチ組立体６は、粉末が充填されるダ
イ３０を備えたダイプレート３１と、このダイプレート
３１の下方に配置される下第１パンチプレート３２と、
下第１パンチプレート３２の下方に配置される下第２パ
ンチプレート３３と、この下第２パンチプレート３３の
下方に配置される下第３パンチプレート３４と、この下
第３パンチプレート３４の下方に配置され機械プレス本
体２のフレームに固定される固定プレート３５と、この
固定プレート３５の下方に配置されてタイロッド３６を
介してダイプレート３１に連結されるヨークプレート３
７と、を有する構成となっている。下第１，下第２，下
第３パンチプレート３２，３３，３４はそれぞれタイロ
ッド３６が挿通されるガイド穴３２ａ，３３ａ，３４ａ
が設けられ、タイロッド３６に案内されて平行に移動可
能となっている。

【００４３】下第１，下第２及び下第３パンチ２７，２
８，２９は、パンチホルダ３８，３９を介して、あるい
は直接各下第１，下第２及び下第３パンチプレート３
２，３３，３４に取り付けられている。

【００４４】また、下第３パンチ２９のコアロッド４０
が挿通され、コアロッド４０下端がクッションシリンダ
４１を介してヨークプレート３７に取り付けられてい
る。

【００４５】この実施の形態では、下第１，下第２，下
第３パンチプレート３２，３３，３４が固定プレート３
５に対して流体圧シリンダとしての下第１，下第２，下
第３油圧シリンダ４２，４３，４４を介して支持されて
おり、下第１，下第２，下第３パンチ２７，２８，２９
がそれぞれ下第１，下第２，下第３油圧シリンダ４２，
４３，４４によって駆動可能な可動パンチとなってい
る。しかし、この実施の形態では、下第１油圧シリンダ
４２は下限位置に位置したままで、下第１パンチ２７は
固定プレート３５に固定された状態に維持される。

【００４６】下第１油圧シリンダ４２は、ピストン４２
ａを備えたシリンダロッド４２ｂが固定プレート３５に
立設され、シリンダチューブ４２ｃがシリンダロッド４
２ｂに対して可動となっており、シリンダチューブ４２
ｃが下第１パンチプレート３２に固定されている。

【００４７】下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４
は、ピストン４３ａ，４４ａを備えたシリンダロッド４
３ｂ，４４ｂが固定プレート３５に高さ調節機構４５，
４６を介して立設され、シリンダチューブ４３ｃ，４４
ｃがシリンダロッド４３ｂ，４４ｂに対して可動となっ
ており、シリンダチューブ４３ｃ，４４ｃが連結部材４
３ｄ，４４ｄを介して各下第２，下第３パンチプレート
３３，３４に連結されている。

【００４８】シリンダチューブ４３ｃ，４４ｃ上端には
突当て部材４３ｅ，４４ｅが突設されており、シリンダ
チューブ４３ｃ，４４ｃの下端壁がピストン４３ａ，４
４ａに係合した上限位置において最初の位置が定められ
ている。突当て部材４３ｅ，４４ｅの上端はシリンダロ
ッド４３ｂ，４４ｂの上端よりも所定量突出しており、
機械プレス本体２の上ラム４によって作動する押え部材
４７，４８の端面がシリンダロッド４３ｂ，４４ｂ上端
に当接するまで突当て部材４３ｅ，４４ｅが下方に押え
られ、連結部材４３ｄ，４４ｄおよびパンチホルダ３
８，３９を介して下第２及び下第３パンチ２８，２９を
下方に移動させ、下第２，下第３パンチ２８，２９上端
の加圧開始位置が設定される。一方、高さ位置調整機構
４７，４８によってシリンダロッド４３ｂ，４４ｂの高
さを調節することによって加圧開始位置を変更すること
ができる。押え部材４７，４８は油圧シリンダ４７Ａ，
４８Ａを介して上ベース部１０に取り付けられている。
この油圧シリンダ４７Ａ，４７Ｂの加圧力は、下第２，
下第３油圧シリンダ４３，４４よりも強く、機械プレス
本体２のプレス圧よりも弱く設定されている。

【００４９】また、固定プレート３５には下第２，下第
３パンチプレート３２，３３の下面に横方向にスライド
自在に設けられたスライドブロック５３，５４に係合し
て下第２，下第３パンチ２８，２９の加圧終了位置を決
める加圧終了位置ストッパ４９，５０と、このスライド
ブロック５３，５４をスライドさせてストッパ４９，５
０から外すストッパ解除機構５１，５２が設けられてい
る。

【００５０】一方、上パンチ組立体５には、上第１パン
チ位置検出センサ７１、上第２パンチ位置検出センサ７
２、上第３パンチ位置検出センサ７３が設けられ、下パ
ンチ組立体５には、下第１パンチ位置検出センサ８１、
下第２パンチ位置検出センサ８２、下第３パンチ位置検
出センサ８３が設けられている。

【００５１】図３には、上第１〜上第３油圧シリンダ２
４〜２６および下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４
を制御する油圧回路を示している。この実施の形態では
下第１油圧シリンダは存在しないが、下第１油圧シリン
ダを有する場合も想定して６つの油圧シリンダ制御用の
回路が組まれている。また、上第１油圧シリンダ２４は
比例加圧を作動させないで加圧後の圧抜きのみを行う。

【００５２】上第１〜上第３油圧シリンダ２４〜２６お
よび下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４はすべて往
復動形シリンダで、電気流体圧サーボ弁としての油圧サ
ーボ弁５５によってピストン２５ａ，２６ａ，４３ａ，
４４ａを隔てた２室への油圧の給排を制御して上下第
２，第３油圧シリンダ２５，２６，４３，４４の速度を
制御している。また、各油圧シリンダ２５，２６；４
３，４４には高圧リリーフ弁５６と低圧リリーフ弁５７
が接続されており、これら高圧リリーフ弁５６と低圧リ
リーフ弁５７は切換え弁５８によって択一的に選択でき
るようになっている。さらに下第２，第３油圧シリンダ
４３，４４のシリンダ下室側には排出方向には閉じ供給
方向には開くチェック弁５９が並列的に設けられてい
る。

【００５３】この加圧開始タイミングは、図４に示すよ
うに、上ラム４の所定の位相に対応するエンコーダ１９
からのトリガ信号によって決定する。そして上ラム位置
センサ２０によって上ラム４の動きを監視し、上ラム４
の動きに比例して上下第２，第３パンチ８，９；２８，
２９がアナログ的に制御される。すなわち、たとえば上
第２パンチ８を例にとって説明すると、図８に示される
ように、サーボ増幅器としてのサーボドライバアンプ１
００Ａによって油圧サーボ弁５５が制御される。そし
て、上第２油圧シリンダ２５の動きがパンチ位置検出セ
ンサ７２によって検出され、その検出量がフィードバッ
クされて目標位置に達するように制御される。

【００５４】図９にはサーボドライバアンプの制御系統
が示されている。

【００５５】すなわち、上第２，上第３油圧シリンダ２
５，２６および下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４
さらに上第１油圧シリンダ２４に対応する５つのサーボ
ドライバアンプ１００Ａ〜１００Ｅが設けられている。
各サーボドライバアンプ１００Ａ〜１００Ｅには、上ラ
ム位置センサ２０からの信号が入力される入力端子ａ
と、各油圧シリンダ２５，２６，４３，４４に対応する
各パンチ位置検出センサ７２，７３，８２，８３からの
信号がフィードバックされるフィードバック端子ｂと、
油圧サーボ弁５５に対して制御信号を出力する出力端子
ｃと、プリセッタ入力端子ｄとを備えている。プリセッ
タ入力端子はチャンネル１〜４（ＣＨ１〜４）の４チャ
ンネルに対応する４つの端子を備えている。

【００５６】サーボドライブアンプ１００Ａ〜１００Ｅ
はすべて同一構成で、サーボドライバアンプ１００Ａを
例にとって説明すると、その内部には、フィードバック
ゲインを調整する前段可変増幅器１０１と、この前段可
変増幅器１０１に直列に接続されループゲインを調整す
る後段可変増幅器１０２と、後段可変増幅器１０２に直
列接続されプリセッタ入力端子ｄによってチャンネルを
切り換えるチャンネル切換スイッチ部１０３と、このチ
ャンネル切換スイッチ部１０３に直列接続されて電圧信
号を電流信号に変換する電圧電流変換器１０４と、を備
えている。また、前段可変増幅器１０１と後段可変増幅
器１０２間にはフィードバック端子ｂから入力されるフ
ィードバック信号を増幅するコマンド信号増幅器１０５
が設けられている。

【００５７】このサーボドライバアンプ１００Ａ〜１０
０Ｅは、サーボ系を０Ｎさせて油圧サーボ弁５５をフィ
ードバック制御するチャンネル１（ＣＨ１）と、油圧サ
ーボ弁５５を全開にして高速上昇させるチャンネル２
（ＣＨ２）と、油圧サーボ弁５５を全開にして高速下降
させるチャンネル３（ＣＨ３）と、油圧サーボ弁５５を
絞って微速下降または上昇させて低圧圧抜きを行うチャ
ンネル４（ＣＨ４）の４チャンネルを有し、エンコーダ
１９からプリセッタ入力端子ｄに入力される信号によっ
てチャンネルが切り替わるように構成されている。すな
わち、チャンネル１（ＣＨ１）は、上ラム位置センサ２
０，前段増幅器１０１，後段増幅器１０２，コマンド信
号増幅器１０５および各パンチ位置センサ７２，７３，
８２，８３の回路が生きるチャンネルで、チャンネル２
〜４（ＣＨ２〜４）はこれらの回路を使用しないで上
昇，下降，停止位置に設定できる。

【００５８】このチャンネルの切り換えタイミングは、
図８(ｂ)に示すように、エンコーダ１９によってストロ
ーク線図の各位相に対応して信号が発せられる。この図
８(ｂ)は切換えタイミングの総括的な説明であって、個
々の具体的な油圧シリンダの制御を示すものではない。
すなわち、上ラム４の上死点（０°）から加圧開始時点
（）まではエンコーダ１９からチャンネル２（ＣＨ
２）に信号が入っていて各油圧サーボ弁５５は全開で各
油圧シリンダは高速上昇あるいは高速下降する（高速下
降については図示を省略している）。加圧開始時点
（）に達するとエンコーダ１９からの信号によってチ
ャンネル１（ＣＨ１）に切り替ってサーボ制御が開始さ
れる。加圧が終了して上ラム４の下死点（１８０°）に
達すると（）、エンコーダ１９からの信号によってチ
ャンネル４（ＣＨ４）に切り替わり、油圧サーボ弁５５
は絞られて微速下降または微速上昇して圧抜きがなされ
る。圧抜き後、下第２パンチ２８の加圧完了位置のロッ
クが解除された時点で（）、後述するように上パンチ
の一部をチャンネル３（ＣＨ３）に切り換えて高速下降
させ上パンチを段階的に成形品から離間させる。さら
に、成形品の抜き出し完了した時点（）で各油圧サー
ボ弁５５が全開となって高速上昇に切り換わる。

【００５９】機械プレスでは上ラム４の動きは油圧プレ
スとは異なり機械的に予め決まっており、加圧開始時
点、加圧終了時点、加圧ストローク、抜き出し完了時点
それぞれの位相信号が発せられる。また、エンコーダ１
９に限定されず、シーケンサから信号をとってもよい。

【００６０】上ラム位置センサ２０および各パンチ位置
検出センサ７２，７３，８２，８３としてはポテンショ
メータが用いられており、上ラム位置センサ２０および
パンチ位置検出センサ７２，７３，８２，８３から上ラ
ム４の位置および各パンチ位置信号が電圧変化として取
り出されている。

【００６１】すなわち上ラム位置センサ２０からのセン
サ入力が電圧変化としてサーボドライバアンプ１００Ａ
〜１００Ｄに入力される。この入力信号に対して、前段
増幅器１０１のゲイン調整によって、各上第２，第３油
圧シリンダ２５，２６および下第２，第３油圧シリンダ
４３，４４の制御目標値として上ラム４に対して所定の
比率となるように設定する。パンチ位置検出センサ７
２，７３，８２，８３からの信号は、前記前段増幅器１
０１により増幅された信号と同一レベルとなるように所
定の増幅率で増幅されてフィードバックするようになっ
ている。

【００６２】次に、本実施の形態の粉末成形プレスの作
動について、図５に示すストローク線図、図６に示すパ
ンチ作動図、図７に示すツールセット全体の作動図、さ
らに図８，図９に示すフィードバック系統図に基づいて
説明する。

【００６３】すなわち、本実施の形態のプレス行程は、
トランスファ行程と、比例加圧行程と、圧抜き行程と、
抜き出し行程を備えている。

【００６４】まず、下第２，下第３パンチ２８，２９お
よびダイ３０およびコアロッド４０の位置を初期位置に
設定しダイ孔３０ａ内に粉末５９が充填される。ダイ３
０上面を基準にして下第１パンチ２７上端までの充填深
さと、下第２パンチ２８上端までの充填深さと、下第３
パンチ２９上端までの充填深さの比率を、最終的な成形
品Ｗの各段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の寸法比率と同一比率と
なるように設定されている。

【００６５】最終製品の各段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は上面
と下面の両方に段差があるので、粉末のトランスファを
行い、上面側の段差の比率を最終的な成形品の上面側の
段差の比率と同一比率となるように設定される。

【００６６】図５(ａ)，図６(ａ)，図７(ａ)はトランス
ファ開始位置を示している。このトランスファは下第２
パンチ２８と下第３パンチ２９を所定量下げ、上第２パ
ンチ８と上第３パンチ９を所定量ダイ孔３０ａ内に挿入
することによって行う。

【００６７】上第１，第２，第３パンチ７，８，９の相
対位置は、上第１，第２，第３パンチプレート１２，１
３，１４が各上第１，第２，第３油圧シリンダ２４，２
５，２６の油圧によって上第１加圧終了位置ストッパ６
３，上第２，上第３加圧開始位置ストッパ２２，２３に
突当てられて位置決めされている。この実施の形態では
上第１パンチ７の下端に対して上第２，第３パンチ８，
９下端が下方に突出している。そして、上第２パンチ８
が上第３パンチ９より突出量が大きくなっており、ダイ
孔３０ａへの上第２，第３パンチ８，９の挿入量は、上
第１パンチ７の下端面を基準にして決められる。

【００６８】トランスファ開始位置は上ラム４が下方に
移動して最も低い上第２パンチ８下端がダイ３０の上面
高さに達した時点であり、この位置で下第２油圧シリン
ダ４３のシリンダチューブ４３ｃ上端の突当て部４３ｅ
に押し下げ部材４７下端が当接する。

【００６９】そして、上ラム４の動きに同期して下第２
油圧シリンダ４３が収縮して上第２パンチ８と下第２パ
ンチ２８に挟まれた第２粉末部分５９２が下方に移動
し、その途中で上第３パンチ１４上端がダイ３０上面高
さに到達すると（図５(ｂ)，図６(ｂ)参照）、上ラム４
の動きに同期して上第３パンチ９と下第３パンチ２９に
挟まれた第３の粉末部分５９３も下方に移動を開始し、
押し下げ部材４７，４８が下第２，第３油圧シリンダ４
３，４４のシリンダロッド４３ｂ，４４ｂ上端に突き当
たった時点で下第２，第３パンチ２８，２９が停止して
トランスファが終了し、加圧開始位置となる（図５
(ｃ)，図６(ｃ)，図７(ｂ)参照）。

【００７０】このトランスファ行程では各サーボドライ
バアンプ１００Ａ〜１００Ｅはチャンネル２（ＣＨ２）
で各油圧サーボ弁５５は全開となっており、各油圧シリ
ンダ２４，２５，２６，４３，４４は高圧で加圧されて
いる。

【００７１】上第１油圧シリンダ２４にはシリンダ下室
に作動油を流入させ油圧によって上第１パンチプレート
１２を上第１加圧終了位置ストッパ６３に押圧してい
る。また、上第２，上第３油圧シリンダ２５，２６には
シリンダ上室に作動油を流入させ油圧によって各上第
２，第３加圧開始位置ストッパ２２，２３に押圧してい
る。

【００７２】一方、下第２，第３油圧シリンダ４３，４
４については、シリンダ上室に作動油が充填されてお
り、押し下げ部材４７，４８を介して機械プレスのプレ
ス圧によって油圧に抗して各油圧シリンダ４３，４４が
強制的に押し下げられる。その際、シリンダ下室が拡張
されて負圧となり、チェック弁５９を通じてシリンダ下
室に油が充填される。

【００７３】そして、トランスファ終了時点が加圧開始
時点であり、この加圧開始位置に到達した時点で、エン
コーダ１９から上第２，上第３油圧シリンダ２５，２６
および下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４の各サー
ボドライバアンプ１００Ａ〜１００Ｄのプリセッタ入力
端子のチャンネル１（ＣＨ１）の入力端子に信号が入力
され、チャンネル切換スイッチ１０３がチャンネル１
（ＣＨ１）のサーボ制御に切り替わり、粉末の加圧が始
まる。上第１油圧シリンダ２４のサーボドライバアンプ
１００Ｅはチャンネル２（ＣＨ２）のままである。

【００７４】加圧行程では、図５(ｃ)〜(ｄ)のストロー
ク線図に示されるように、上第１パンチ７と下第１パン
チ２７によって挟まれる第１の粉末部分５９１は、固定
の下第１パンチ２７に対して上第１パンチ７が上ラム４
の動きによって加圧される。

【００７５】一方、上第２パンチ８と下第２パンチ２８
によって挟まれる第２の粉末部分５９２は、上ラム４の
動きによって加圧される第１の粉末部分５９１の圧縮度
と等しくなるように上第２油圧シリンダ２５と下第２油
圧シリンダ４４を制御して加圧される。 また、上第３
パンチ９と下第３パンチ２９によって挟まれる第３の粉
末部分５９３は、上第３油圧シリンダ２６と下第３油圧
シリンダ４４を制御して加圧される。

【００７６】最終的な成形品Ｗの寸法関係を、図６(ｆ)
に示すように、第１段部Ｗ１の下面を基準にして、第１
段部Ｗ１の上面高さをＨ１、第２段部Ｗ２の下面高さを
Ｈ４、第２段部Ｗ２の上面高さをＨ２＋Ｈ４、第３段部
Ｗ３の下面高さをＨ５、第３段部Ｗ３の上面高さをＨ３
＋Ｈ５とし、上第１パンチ７の下降速度をＶ１Ｕ，上第
２パンチ８の下降速度をＶ２Ｕ、下第２パンチ２８の下
降速度をＶ２Ｌ、上第３パンチ９の下降速度をＶ３Ｕ、
下第３パンチ２９の下降速度をＶ３Ｌとすると、 Ｖ１Ｕ：Ｖ２Ｕ：Ｖ２Ｌ：Ｖ３Ｕ：Ｖ３Ｌ＝Ｈ１：（Ｈ
２＋Ｈ４）：Ｈ４：（Ｈ３＋Ｈ５）：Ｈ５ の関係を満たすように、上第２および上第３油圧シリン
ダ２５，２６、下第２及び下第３油圧シリンダ４３，４
４が制御される。

【００７７】このように制御すれば、第１〜第３の粉末
部分５９１，５９２，５９３を常に同一の圧縮度でもっ
て圧縮することができ、第１〜第３粉末部分５９１〜５
９３間の粉末移動が防止され、クラック発生を防止する
ことができる。上第２油圧シリンダ２５および上第３油
圧シリンダ２６により制御される速度は、実際は（Ｖ２
Ｕ−Ｖ１Ｕ）、（Ｖ３Ｕ−Ｖ１Ｕ）であり、上第２，第
３油圧シリンダ２５，２６を収縮させる動きとなる。

【００７８】この速度の比率の設定は、各サーボドライ
バアンプ１００Ａ〜１００Ｄの前段増幅器１０１のゲイ
ンを調整することによって簡単になされる。

【００７９】すなわち、上第１パンチ７は上ラム４の速
度で同一であるので、上第２油圧シリンダ２５は上ラム
４の速度の（Ｈ２＋Ｈ４−Ｈ１）／Ｈ１、上第３油圧シ
リンダ２６は上ラム４の速度の（Ｈ３＋Ｈ５−Ｈ１）／
Ｈ１、下第２油圧シリンダ４３，４４は上ラムの速度の
Ｈ４／Ｈ１，Ｈ５／Ｈ１の比率で動作させればよい。

【００８０】したがって、各サーボドライバアンプ１０
０Ａ〜１００Ｄの前段増幅器１０１のゲインを、相対的
に前記比率となるように設定する。このように前段増幅
器１０１のゲインを調整するだけで、上ラム４の入力信
号が所定の比率で増幅され、上ラム４に対して所定の比
率の速度で各上第２，上第３，下第２および下第３油圧
シリンダ２５，２６，４３，４４を動作させることがで
きる。

【００８１】そして、加圧終了時点では、図５(ｄ)，図
６(ｄ)，図７(ｃ)に示すように、第２，第３パンチプレ
ート１３，１４の上面がそれぞれ加圧終了位置ストッパ
６０，６１に突き当たって停止される。

【００８２】加圧行程では、上第１パンチ７に作用する
加圧反力は上第１加圧開始位置ストッパ６０Ａおよび上
ベース部１０を通じて機械プレス本体２の上ラム４に作
用し、下第１パンチ２７に作用する加圧反力は固定プレ
ート３５を通じて機械プレス本体２のフレームに作用す
る。

【００８３】一方、上第２，第３パンチ８，９に作用す
る加圧反力は、上第２，第３油圧シリンダ２５，２６お
よび上ベース部１０を通じて上ラム４に作用し、下第
２，第３パンチ２８，２９に作用する加圧反力は下第
２，第３油圧シリンダ４３，４４および固定プレート３
５を介して機械プレス本体２に作用にする。

【００８４】各上下第２，第３油圧シリンダ２５，２
６；４３，４４の負荷能力は最終的な成形圧よりも小さ
く、加圧完了位置の手間で機械プレス本体の上ラム４の
プレス圧のみで駆動され、最終的な寸法は加圧終了位置
ストッパ機構によって位置決めされる。

【００８５】この加圧行程では、上第２，上第３油圧シ
リンダ２５，２６についてはシリンダ下室に作動油を流
入されシリンダ上室から作動油を排出してシリンダが上
ラム４の速度に対して所定の比率でもって上昇させてい
るが、加圧完了手前で圧粉体がある程度固まってきて硬
度が高くなってくると機械プレス本体２のプレス圧に負
けて上第２，上第３油圧シリンダ２５，２６が強制的に
上昇し、シリンダ上室の圧力が増大し、過大となった油
圧が高圧リリーフ弁５６を通じて開放される。

【００８６】また、下第２，下第３油圧シリンダ４３，
４４のシリンダ下室に作動油を流入させシリンダ上室か
ら作動油を排出してシリンダが上ラム４の速度に対して
所定の比率でものって下降しているが、加圧完了手前で
圧粉体がある程度固まってきて硬度が高くなってくると
機械プレス本体２のプレス圧に負けて下第２，下第３油
圧シリンダ４３，４４が強制的に下降され、シリンダ上
室の圧力が増大し、過大となった油圧が高圧リリーフ弁
を通じて開放される。

【００８７】粉末は所定圧まで固められた後は粉末移動
は生じないので、クラックが発生することは無い。粉末
成形を行う場合、加圧開始からある程度まで固まるまで
が特に重要であり、したがって、その間を各上第２，第
３油圧シリンダ２５，２６および下第２，下第３油圧シ
リンダ４３，４４を上ラム４の動きに対して比例して正
確に作動されば良品を得ることができる。

【００８８】したがって、小容量の油圧シリンダ２５，
２６；４３，４４でありながら、クラックの発生がな
く、また精度の高い高品位の圧粉体を成形することがで
きる。

【００８９】そして、最終的な加圧力は上加圧終了位置
ストッパ６２，６０，６１、下加圧位置ストッパ４９，
５０を介してすべて機械プレス本体２によって受け持た
れている。

【００９０】上第２，上第３油圧シリンダ２５，２６に
供給される油圧は高圧リリーフ弁５６によってリリーフ
される。また、下第２，下第３パンチプレート３３，３
４のスライドブロック５３，５４が、それぞれストッパ
４９，５０に突き当たって停止され、下第２油圧シリン
ダ４３へ供給される圧油は高圧リリーフ弁５６を通じて
リリーフされる。

【００９１】次いで、加圧終了後、成形品が圧抜きと共
に抜き出される（図５(ｄ)〜(ｆ)，図６(ｄ)〜(ｆ)，図
７(ｃ)，(ｅ)参照）。

【００９２】すなわち、加圧終了時点でエンコーダ１９
からプリセッタ入力端子ｄのチャンネル４（ＣＨ４）の
端子に信号が入力され、各サーボアンプドライバ１００
Ａ〜１００Ｅのチャンネル切換スイッチ１０３がチャン
ネル４（ＣＨ４）に切り替わり、上第１，第２，第３油
圧シリンダ２４，２５，２６を微速下降させると共に、
下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４を微速上昇さ
せ、同時に切換え弁５８が切り換わり高圧リリーフ弁５
６から低圧リリーフ弁５７に切り替わる。

【００９３】加圧終了時点は上ラム４は下死点から上方
移動に転じるが、クッションシリンダ１５に空気圧が充
填されており上パンチ組立体５は全体として下方に押さ
れている。上ラム４が移動しても上第１，第２，第３パ
ンチ７，８，９によって成形品が押さえられている。成
形品Ｗの各段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が上下第１，第２，第
３パンチ７，２７；８，２８；９，２９間に挟まれた状
態に維持されている。上ラム４が上方に移動すると機械
的なプレス圧が開放される。加圧力を急激に抜くと、各
圧縮された各段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対応する各パンチ
等の変形量が違うので、パンチが弾性復帰する際にパン
チが不均一に延びて成形品の各段部を押さえない、また
は強く押さえすぎる場合があり、抜き出し時に局部的に
クラックが生じるおそれがある。たとえば隙間が開いて
いる状態で抜き出すと、抜き出す時にクラックが発生す
る。

【００９４】そこで、上第１，第２，第３油圧シリンダ
２４，２５，２６を微速下降させるように作動油をシリ
ンダ上室に流入させ各段部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３上面を上か
ら押さえる。一方、下第２，第３油圧シリンダ４３，４
４については微速上昇させるように作動油をシリンダ上
室に流入させ各段部Ｗ２，Ｗ３の下面を下から押さえ
る。このときＷ１，Ｗ２，Ｗ３を押さえる圧力は低圧リ
リーフ弁５７によって規定されている。したがって、油
圧サーボ弁５５および低圧リリーフ弁５７が圧抜き機構
を構成している。

【００９５】このようにすれば、成形品の各段部Ｗ１，
Ｗ２，Ｗ３を各パンチで押えながら各パンチ等に作用し
ている圧抜きを行うことができる。このようにすれば、
パンチの急激な延びが押さえられクラック発生が防止さ
れる。

【００９６】次いで、不図示の下ラムによってヨークプ
レート３７を介してダイプレート３０を引き下げ、下第
２，下第３ストッパ解除機構５１，５２によって下第
２，下第３パンチのロック機構を順番に解除し、下第
２，第３パンチの順に下方に移動させて段部Ｗ２，Ｗ３
から離間させ、最終的にダイプレート３０上面，下第２
パンチ２８および下第３パンチ２９先端を第１パンチ２
７先端位置に合致するまで下降させ、抜き出しが完了す
る。

【００９７】図６の製品の場合には、下第２パンチ２８
のロック解除はダイプレート３０が下第２パンチ２８上
端位置に達した時点でなされ（図５中のｅ1参照）、ダ
イプレート３０と下第２パンチ２８先端が面位置のまま
下降する。そして、ダイプレート３０が下第３パンチ２
９上端位置に達した時点（図５中のｅ、図６（ｅ）参
照）で下第３パンチ２９のロックが解除され、ダイプレ
ート３０，下第２，下第３パンチ２８，２９上端が面位
置のまま下降する。すなわち、最も薄い第２の段部Ｗ２
から、次に薄い第３段部Ｗ３、最も厚い第１段部Ｗ１の
順に順次外していく。この下第２，下第３パンチ２８，
２９の下降は機械的に行われる。

【００９８】下第２，下第３油圧シリンダ４３，４４に
はシリンダ上室に作動油を絞った形で流入させて微速上
昇させていて、この駆動力に抗して下ラムの機械的移動
によって強制的に下降させるようになっている。このと
き、上室の作動油は低圧リリーフ弁５７からリリーフさ
れる。一方、シリンダ下室側は強制的に拡張されチェッ
ク弁５９を通じて作動油が流入する。

【００９９】一方、図８(ｂ)に示すように、下第２パン
チ２８のロックが解除されて下降を開始する時点と同
期してエンコーダ１９から信号が出され、上第１，上第
３油圧シリンダ２４，２６のサーボドライバアンプ１０
０Ｅ，１００Ｂに信号が出され、各サーボドライバアン
プ１００Ｅ，１００Ｂがチャンネル３（ＣＨ３）に切り
替わって上第１，第３油圧シリンダ２４，２６が高速下
降し、まず、上第３パンチプレート１４が上第３パンチ
加圧開始位置ストッパ２３に突き当たって停止し、その
後に上第１パンチプレート１２が上第１パンチ下限位置
ストッパ２１に突き当たって停止する。上第３パンチプ
レート１４が上第３パンチ加圧開始位置ストッパ２３に
突き当たった時点で上第３パンチ９の下端面が上第２パ
ンチ８の下端面と面一となる（図５中のｅ2参照）。こ
の時点は下第３パンチ２９のロックが解除される時点に
対応するように設定される。その後、上第１パンチプレ
ート１２が上第１パンチ下限位置ストッパ２１に突き当
たって停止し、上第１パンチ７先端が上第２，第３パン
チ８，９先端と面一となる。この時点はダイプレート３
０上面，下第２パンチ２８および下第３パンチ２９先端
が下第１パンチ２７先端に合致する位置まで下降した抜
き出し完了時点と対応するように設定される（図６
(ｆ)，図７(ｆ)参照）。

【０１００】上パンチ組立体５は全体としてはクッショ
ンシリンダ１５によって押さえられているので、相対的
に上第１，上第３パンチ７，９が成形品Ｗの各段部Ｗ
１，Ｗ３上面に当接した状態が維持されつつ上第２パン
チ８が成形品Ｗの段部Ｗ２から離れることになる。

【０１０１】そして、成形品Ｗの抜き出しが完了した時
点で、上第１，上第２および上第３パンチ７，８，９は
圧抜き後上第２パンチ８先端に揃えられ、クッションシ
リンダ１５が切り替わって上パンチ組立体５全体が上方
に急速に上昇してダイ３０上面から離れる。

【０１０２】また、抜き出しが完了した時点（図８(ｂ)
中の）でエンコーダ１９から信号がサーボアンプドラ
イバ１００Ｅ，１００Ｃ，１００Ｄのプリセッタ入力端
子ｄのチャンネル２の端子に入力されると共に、サーボ
アンプドライバ１００Ａのプリセッタ入力端子のチャン
ネル３（ＣＨ３）の端子に入力され、チャンネル切換え
スイッチ部１０３が切り替わってサーボドライバアンプ
１００Ｅ，１００Ｃ，１００Ｄがチャンネル２（ＣＨ
２）となり、サーボドライバアンプ１００Ａはチャンネ
ル３（ＣＨ３）となる。

【０１０３】したがって、図５に示すように、上第１油
圧シリンダ２４が高速上昇して上第１パンチプレート１
２が上第１パンチ加圧終了位置ストッパ６３に高圧で突
き当たり、上第２油圧シリンダ２５が高速下降して上第
２パンチプレート１３が上第２加圧開始位置ストッパ２
２に高圧で突き当たる。また、下第２，第３油圧シリン
ダ４３，４４が高速上昇して上限位置に達しトランスフ
ァ開始位置に復帰する。一方、上第３油圧シリンダ２６
は引き続き上第３パンチプレート１４を上第３パンチ加
圧開始位置ストッパ２３に高圧で突き当てている。

【０１０４】なお、上記実施の形態では電気的に制御さ
れる油圧サーボ弁５５を用いた場合を例にとって説明し
たが、油圧サーボ弁５５に限定されるものではなく、図
１０に示すような機械的比例弁によって比例加圧を実現
させることもできる。

【０１０５】すなわち、上ラム４の機械的な動きを機械
的比例弁６２の作動量に機械的に変換する運動伝達機構
６３が設けられている。運動伝達機構としては、たとえ
ば図８に示すように、カム機構６４とレバー６５を用
い、上ラム４を駆動するクランク軸１７とカム軸６４ａ
とをスプロケット６６ａとチェイン６６ｂ等の回転運動
伝達機構６６を用いて伝達し、一方、カム６４ａに当接
するカムフォロア６４ｂの下端をレバー６５の一端に当
接させ、レバー６５によって機械比例弁６２のスピンド
ル６２ａを往復移動させる構成が採られている。なお、
カム６４は機械比例弁６２のストローク量が小さいため
上ラム４の動きを小さくしたものである。

【０１０６】このようにすれば、カム６４ａを適宜形状
とすることによって、クランク軸１７の運動に比例した
運動を行わせることが可能である。

【０１０７】機械比例弁６２は、図１０(ｂ)に示すよう
に、弁箱６２ｂにスプール６２ｃが往復移動自在に挿入
されるガイド穴６２ｄが設けられ、弁箱６２ｂの一側面
には戻りポート６２ｅを挟んで第１，第２の供給接続ポ
ート６２ｆ，６２ｇの３つのポートが、他側面には第
１，第２の負荷接続ポート６２ｈ，６２ｉが設けられて
いる。ガイド穴６２ｃに挿入されるスプール６２ｃには
第１，第２供給接続ポート６２ｆ，６２ｇと戻りポート
６２ｅに対応する位置に３つのランド部が設けられ、一
端のスピンドル６２ａが弁箱６２ｂの端面から突出して
いる。また、ガイド穴６２ｄの一端にはばね室６２ｊが
設けられ、このばね室６２ｊ内に操作部材としてのスピ
ンドル６２ａを突出させる方向に付勢するスプリング６
２ｋが装着されている。

【０１０８】そして、スピンドル６２ａを押してスプー
ル６２ｃランド部の位置を変化させることによって油圧
シリンダへの供給油量を制御するようになっている。図
はスプール６２ｃが中立位置で、上方に移動すると、第
２供給接続ポート６２ｆと第２負荷接続ポート６２ｉが
連通されて第１負荷接続ポート６２ｈと戻り接続ポート
６２ｅが連通される。また、下方に移動すると、第１供
給接続ポート６２ｇと第１負荷接続ポート６２ｈが連通
されて第２負荷接続ポート６２ｉと戻り接続ポート６２
ｅが連通されるようになっている。

【０１０９】したがって、スピンドル６２ａへの機械入
力に応じて供給量が調整されることになる。

【０１１０】なお、上記実施の形態では機械プレス本体
２にツールセット３を着脱自在に装着する場合を例にと
って説明したが、ツールセット方式ではなく、各パンチ
３に直接組み付ける方式でもよいことはもちろんであ
る。

【０１１１】［圧抜き機構の他の実施の形態］次に圧抜
き機構の他の実施の形態について、図１１乃至１５に基
づいて説明する。

【０１１２】上記実施の形態では、圧抜き機構を構成す
るクッションシリンダ１５によって上パンチ組立体５を
押さえており、全体を押さえる力は同じであるが、各パ
ンチのたわみ量には差が生じている。クッションシリン
ダ１５によって上パンチ組立体５と下パンチ組立体６の
間で成形品Ｗが上下から押圧されているものの、機械プ
レスの加圧力が抜けると共に、各パンチの弾性変形量で
あるたわみ量の差によって、成形品の各段部Ｗ1，Ｗ2，
Ｗ3を押さえる力に差を生じ、あるパンチは対応する段
部を強く押え、あるパンチは対応する段部を押さえない
ということになり、場合によっては段部間にクラックが
発生する可能性がある。

【０１１３】この実施の形態では、上下パンチ組立体
５，６共に上下第３パンチ９，２９が最も長く、上下第
１パンチ７，２７が最も短く設定されている。各パンチ
のたわみ量（収縮量）λは、長さをＬ、断面積をＡ、縦
弾性係数をＥ、作用する圧縮力をＦとすると、λ＝（Ｌ
Ｆ／ＥＡ）で示されるが、粉末冶金では単位面積当たり
の加圧力は同じなので、各パンチのたわみ量について
も、上下第３パンチ９，２９が最も大きく、上下第１パ
ンチ７，２７が最も小さい関係となる。

【０１１４】上記実施の形態における圧抜きでは、各パ
ンチのたわみ量の相違による成形品のクラック発生を防
止するために、上第１，上第２パンチ７，８と上第３パ
ンチ９とが同じたわみ量となるように、また下第１，下
第２パンチ２７，２８と下第３パンチ２９とが同じたわ
み量となるように、各パンチおよびパンチアダプタの強
度を調整しているが、単位面積当たりの大きい加圧力が
作用するため（たとえば鉄系粉末冶金では５［ｔｏｎ／
ｃｍ2］）、強度を下げすぎると金型としての各パンチ
が破損するおそれがある。

【０１１５】それでも、クラックが発生する場合には、
発生する場所によりどこのたわみが少ないかがわかるの
で、上下パンチ組立体５，６を分解して、強度を下げて
対応するようになっている。

【０１１６】この実施の形態では、このような分解調整
を不要とし、自由に上第１，第２パンチ７，８および下
第１，第２パンチ２７，２８のたわみ量の不足分を補う
ようにするものである。

【０１１７】すなわち、圧抜き機構は、図１１に示すよ
うに、上ラム４に対して上パンチ組立体５を押し下げる
押圧手段としてのクッションシリンダ１５と、圧抜き時
に上下パンチ組立体５，６のうちの複数のパンチの伸び
量の差を、流体圧シリンダとしての上下第１，第２油圧
シリンダ２４，２５；４２，４３によって変位させて解
消する圧抜き制御手段としての圧抜き制御機構１００を
備えている。

【０１１８】この圧抜き制御機構１００は、図１２に示
すように、上パンチ組立体５の位置を検出する上パンチ
組立体位置検出手段としての上パンチ組立体位置センサ
２２０と、可動パンチとしての上下第１，第２パンチ
７，８；２７，２８の位置を検出する各上下第１，第２
パンチ位置センサ７１，７２，８１，８２と、圧抜き制
御用サーボ増幅器１０６と、上下第１，第２油圧シリン
ダ２４，２５；４２，４３を制御する電気流体圧サーボ
弁５５と、を備えている。

【０１１９】この圧抜き制御用サーボ増幅器１０６のゲ
インを、複数のパンチのうちの最大伸び量のパンチとし
ての上下第３パンチ９，２９の伸び量に対する上下第
１，第２パンチ７，８；２７，２８の伸び量の差分の比
率となるように調整して各上下第１，第２油圧シリンダ
２４，２５；４２，４３の制御目標値とし、上下第１，
第２パンチ位置センサ７１，７２からの信号をフィード
バックして制御目標値との偏差を解消するように制御す
るサーボ機構を構成したものである。

【０１２０】この実施の形態では、図９に示した制御回
路に、比例加圧制御に用いたサーボ増幅器１０１とは別
に比例圧抜き用のサーボ増幅器１０６を付加したもの
で、バリスタ等の切換素子１０８，１０９を各フィード
バック系に直列に接続し、エンコーダ１９からの信号に
よってチャンネル４で比例圧抜き用のフィードバック回
路が選択的に切換わるように構成されている。なお、一
方の切換え素子１０９には反転素子１１０が接続されて
いる。なお、図中１１１はバッファである。

【０１２１】上下第１，第２油圧シリンダ２４，２５；
４２，４３の油圧回路については図３に示す回路構成と
全く同一である。

【０１２２】加圧行程ではクッションシリンダ１５のピ
ストンは上限位置で上底壁等に突き当てられているので
作動せず、上パンチ組立体５が上ラム４の動きと全く同
一の動きをするので、この実施の形態では上ラムセンサ
２０を省略し、図１３に示すように、比例加圧行程での
制御も上パンチ組立体センサ２２０を上ラムセンサとし
て使用している。

【０１２３】このように上パンチ組立体５の変位量を求
めるようにしたのは、上パンチ組立体５の変位量は上下
パンチ組立体５，６のそれぞれにおいて最も弾性変形量
の大きいパンチの伸び量の和に対応するという認識に基
づくものである。この実施の形態では、上下第３パンチ
９，２９の伸び量が最大で、上パンチ組立体５の変位量
Ｓから各上下第３パンチ９，２９の伸び量、さらにこの
上下第３パンチ９，２９の伸び量に対する上下第２，第
１パンチ８，２８；７，２７の伸び量との差は材料力学
的に定まり、簡単な比例配分によって計算することがで
きる。

【０１２４】すなわち、図１１に示すように、加圧終了
位置ストッパ機構によって下パンチ組立体６の下第１，
第２，第３パンチ２７，２８，２９の位置は規制されて
いるので、上パンチ組立体位置センサ２２０によって検
出される上パンチ組立体５の変位量Ｓは、上下パンチ組
立体５，６のうちの最もたわみ量が大きい上下第３パン
チ９，２９の伸び量Δλ3A，Δλ3Bの和（Ｓ＝Δλ3A＋
Δλ3B）に対応する。

【０１２５】この上下パンチ組立体５，６の各最大たわ
み量の上下第３パンチ９，２９の伸び量の比率（Δλ3A
／Δλ3B）は材料力学的に一定の比率εに定まるので、
上パンチ組立体位置センサ２２０の検出量Ｓから上下第
３パンチ９，２９の伸び量Δλ3A，Δλ3Bが次のように
定まる。

【０１２６】Δλ3A＝Ｓ・ε／（１＋ε） Δλ3B＝Ｓ／（１＋ε） さらに、上下パンチ組立体５，６の伸び量が最大の上下
第３パンチ９，２９の伸び量Δλ3A，Δλ3Bに対する上
下第１，第２パンチ７，８；２７，２８の伸び量の差分
Ｘ＝（Δλ3A−Δλ1A），Ｙ＝（Δλ3A−Δλ2A），Ｕ
＝（Δλ3B−Δλ1B），Ｖ＝（Δλ3B−Δλ2B）の比率
も材料力学的に定まるので、上パンチ組立体位置センサ
２２０の検出量Ｓに対して所定の比率を掛ければ伸び量
が最大の上下第３パンチ９，２９に対する他の上下第
１，第２パンチ７の伸び量の不足分を算出できる。

【０１２７】説明を簡単にするために、加圧力が最大の
加圧完了時点の上下第１，第２，第３パンチの弾性変形
によるたわみ量（収縮量）をλ1A，λ2A，λ3A，λ1B，
λ2B，λ3Bとすると、このたわみ量を用いて上記Ｘ，
Ｙ，Ｕ，Ｖは次のように表せる。

【０１２８】 Ｘ＝（Ｓ／λ3A）・（ε／（１＋ε））・（λ3A−λ1A） Ｙ＝（Ｓ／λ3A）・（ε／（１＋ε））・（λ3A−λ2A） Ｕ＝（Ｓ／λ3B）・（１／（１＋ε））・（λ3B−λ1B） Ｖ＝（Ｓ／λ3B）・（１／（１＋ε））・（λ3B−λ2B） たとえば、加圧完了時点の上第１，第２，第３パンチ
７，８，９の各たわみ量を、１［ｍｍ］，１．５［ｍ
ｍ］，２［ｍｍ］、下第１，第２，第３パンチ２７，２
８，２９の各たわみ量も全く同じように１［ｍｍ］，
１．５［ｍｍ］，２［ｍｍ］とすると、上第２パンチ８
の補正量ＹはＳの１２．５％、上第１パンチ７の補正量
ＸはＳの２５％、下第２パンチ２８の補正量ＶはＳの１
２．５％、下第１パンチ２７の補正量ＵはＳの２５％の
比率となるように動作させればよい。

【０１２９】この比率の設定は、上記した圧抜き制御用
サーボ増幅器１０６のゲイン調整によって簡単に行うこ
とができる。

【０１３０】下第１パンチ２７は固定プレート３５によ
って、下第２，下第３パンチ２８，２９は加圧終了位置
ストッパ４９，５０によって下方への変位が規制されて
いるので、下第３パンチ２９を基準にして下第１，第２
パンチ２７，２８を上方にＸ，Ｙだけ変位させる。

【０１３１】同様に上第１，第２，第３パンチ７，８，
９も上ベース部１０に対して加圧終了位置ストッパ２
４，２５，２６によって上方への変位が規制されている
ので、上第３パンチ９に対してＵ，Ｖだけ上第１，第２
パンチ７，８を下方に変位させる。上パンチ組立体５は
全体として上方に持ち上がるので、上第１，第２，第３
パンチ７，８，９の下端は機械プレス本体２に対しては
上方に変位することになる。

【０１３２】このたわみ量の不足分は上式によって計算
できるが、各パンチと成形品とのフリクションおよび各
パンチ以外の部分のわずかなたわみ等の影響を受けるの
で、実際にはクラックの発生等を考慮して補正をかけ
る。

【０１３３】本実施の形態においては、図１２におい
て、加圧終了時点でエンコーダ１９からプリセッタ入力
端子ｄに信号が入力され、各サーボアンプドライバ１０
０Ａ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｃのチャンネル切換
えスイッチ１０３がチャンネル４（ＣＨ４）に切り替わ
り、上第１，第２油圧シリンダ２４，２５が下降される
と共に、下第１，第２油圧シリンダ４２，４３も上昇さ
れる。

【０１３４】加圧終了時点は、図１４に示すように、上
ラム４が下死点から上方移動に転じるが、クッションシ
リンダ１５に空気圧が充填されており上パンチ組立体５
は全体として下方に押しさげられ、上ラム４が移動して
も上第１，第２，第３パンチ７，８，９によって成形品
が押さえられ、成形品Ｗの各段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3が上下
第１，第２，第３パンチ７，２７；８，２８；９，２９
間に挟まれた状態に維持されている。上ラム４が上方に
移動すると機械的なプレス圧が解放される。加圧力を急
激に抜くと、圧縮された各段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3に対応す
る各パンチ等の変形量が違うので、パンチが弾性復帰す
る際にパンチが不均一に伸びて、成形品の各段部を押さ
えない、または強く押え過ぎる場合があり、抜き出し時
にクラックを発生する。

【０１３５】この実施の形態では、上第１パンチ７につ
いては、上パンチ組立体位置センサ２２０からの入力信
号がゲイン調整されたサーボ増幅器１０６によって増幅
されて、（Ｓ／λ3A）（ε／（１＋ε））・（λ3A−λ
1A）が上第１油圧シリンダ２４の制御目標値として設定
され、上第１パンチ位置センサ７１からの位置信号をフ
ィードバックしてその偏差を解消するように電気油圧サ
ーボ弁５５が制御される。

【０１３６】同様に、上第２パンチ８については、上パ
ンチ組立体位置センサ２２０からの入力信号がゲイン調
整されたサーボ増幅器１０６によって増幅されて、（Ｓ
／λ3A）・（ε／（１＋ε））・（λ3A−λ2A）が上第
２油圧シリンダ２５の制御目標値として入力され、上第
２パンチ位置センサ７２からの位置信号をフィードバッ
クしてその偏差を解消するように電気油圧サーボ弁５５
が制御される。

【０１３７】下第１パンチ２７については、上パンチ組
立体位置センサ２２０からの入力信号がゲイン調整され
たサーボ増幅器１０６によって増幅されて、（Ｓ／λ3
B）・（１／（１＋ε））・（λ3B−λ1B）が下第１油
圧シリンダ４２の制御目標値として入力され、下第１パ
ンチ位置センサ８１からの位置信号をフィードバックし
てその偏差を解消するように電気油圧サーボ弁５５が制
御される。

【０１３８】下第２パンチ２８については、上パンチ組
立体位置センサ２２０からの入力信号がゲイン調整され
たサーボ増幅器１０６によって増幅されて、（Ｓ／λ3
B）・（１／（１＋ε））・（λ3B−λ2B）が下第２油
圧シリンダ４３の制御目標値として入力され、下第２パ
ンチ位置センサ８２からの位置信号をフィードバックし
てその偏差を解消するように電気油圧サーボ弁５５が制
御される。

【０１３９】この圧抜き行程で、上記実施の形態では、
図３の油圧回路において、切換え弁５８を高圧リリーフ
弁５６から低圧リリーフ弁５７に切り換えていたが、本
実施の形態では、低圧リリーフ弁５７を切り換えること
なく高圧リリーフ弁５６のままで使用してもよい。

【０１４０】すなわち、図１５(ａ)に示すように、の
加圧終了時点でサーボアンプドライバ１００Ｅ，１００
Ａ，１００Ｆ，１００Ｃをチャンネル４に切り換えて、
圧抜きサーボが０Ｎされる。図１５(ａ)はサーボアンプ
ドライバのタイミングチャートで、ＣＨ４以外は図８と
全く同一なので説明を省略する。

【０１４１】これにより、図１１に誇張して示すよう
に、上下第３パンチ９，２９に対する上下第１，第２パ
ンチ７，８；２７，２８の伸び量の不足量Ｘ，Ｙ，Ｕ，
Ｖが解消され、成形品Ｗの各段部Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3が上下
第１，第２，第３パンチ７，２７；８，２８；９，２９
によって常に均等の力で押圧された状態で圧抜きされ、
成形品Ｗのクラックの発生を防止することができる。

【０１４２】図１５はこの比例圧抜きの状態を誇張して
示すストローク線図である。このストローク線図は各パ
ンチの成形品との当接面の位置を示している。

【０１４３】下第１パンチ２７については、下第１油圧
シリンダ４２によって下第３パンチ２９との伸び量の差
Ｕだけ上方に押し上げられ、下第１パンチ２７の上端面
は下第３パンチ２９の上端面と同じ量（Δλ3B）だけ変
位する。

【０１４４】また、下第２パンチ２８については、下第
２油圧シリンダ４３によって下第３パンチ２９との伸び
量の差Ｖだけ上方に押し上げられ、下第２パンチ２８の
上端面は下第３パンチ２９の上端面と同じ量（Δλ3B）
だけ変位する。

【０１４５】上第１パンチ７については、上第１油圧シ
リンダ２４によって上第３パンチ９との伸び量の差Ｘだ
け下方に押し下げられ、上第１パンチ７の下端面は上第
３パンチ９の下端面と同じ量（Δλ3A）だけ変位する。
この上第１パンチ７の下端面の位置は加圧終了時点の位
置を基準にすると、Δλ3Bだけ上方に変位することにな
る。

【０１４６】上第２パンチ８については、上第２油圧シ
リンダ２５によって上第３パンチ９との伸び量の差Ｙだ
け下方に押し下げられ、上第２パンチ８の下端面は上第
３パンチ９の下端面と同じ量（Δλ3A）だけ変位する。
この上第２パンチ８の下端面の位置は加圧終了時点の位
置を基準にすると、やはりΔλ3Bだけ上方に変位するこ
とになる。

【０１４７】このクランク軸１７による機械的なプレス
圧が抜けて弾性復帰すると伸びは止まり、成形品Ｗはク
ッションシリンダ１５による押圧力で押さえられた状態
で維持される。

【０１４８】次いで、図６の製品の場合は、上記実施の
形態と同様に、不図示の下ラムによってヨークプレート
３７を介してダイプレート３０を引き下げ、下第２，下
第３ストッパ解除機構５１，５２によって下第２，下第
３パンチ２８，２９のロック機構を順番に解除し、下第
２，第３パンチ２８，２９の順に下方に移動させて段部
Ｗ２，Ｗ３から離間させ、最終的にダイプレート３０の
上面，下第２パンチ２８および下第３パンチ２９の上端
を下第１パンチ２７の上端位置に合致するまで下降さ
せ、成形品を抜き出す。一方、上パンチは下第２パンチ
が下降開始と同時に上第１，上第３パンチを下降させて
図６（ｅ）に示す状態となる。

【０１４９】この一連の抜き出し行程は上記実施の形態
と全く同様なので説明を省略する。

【０１５０】この間、圧抜きのサーボ系が０Ｎしてお
り、この駆動力に抗して下ラムの機械的移動によって強
制的に下降させるようになっている。このとき、シリン
ダ上室の作動油は高圧リリーフ弁５６からリリーフされ
る。一方、シリンダ下室側は強制的に拡張されチェック
弁５９を通じて作動油が流入する。

【０１５１】なお、上記実施の形態では電気的に制御さ
れる油圧サーボ弁５５を用いた場合を例にとって説明し
たが、油圧サーボ弁５５に限定されるものではなく、図
１０に示したような機械的比例弁によって比例圧抜きを
実現させることも可能である。

【０１５２】なお、上記実施の形態では、加圧行程にお
いて各油圧シリンダによって比例加圧を行うことを前提
としているが、比例加圧をしないで、圧抜きのみを比例
圧抜きを行うようにしてもよい。

【０１５３】また、この圧抜き機構は比例加圧しない場
合にも適用可能であり、また、機械圧と流体圧による加
圧運動を組み合わせずに流体圧のみでパンチを運動させ
る場合にも適用可能である。

【０１５４】

【発明の効果】以上本発明によれば、クランク，トグ
ル，カム等の機械的に作動している機械プレスの改良で
あり、加圧開始位置および加圧終了位置は機械的に位置
決めし、加圧行程の間上下パンチを上ラムの動きに比例
した動作をさせるようにしたので、流体圧シリンダの能
力が小さくしても、良品を簡単に成形することができ
る。

【０１５５】また、加圧終了後、機械プレス本体の上ラ
ムの加圧力が抜ける時に、流体圧シリンダを動作させて
成形品の各段部を弱い力で加圧しておくことにより、各
パンチのたわみ量のちがいによるクラックの発生を防ぐ
ことができる。

【０１５６】さらに、上パンチ組立体の動きに比例して
各パンチ間のたわみ量の差分を解消するように流体圧シ
リンダによって可動パンチを変位させるようにすれば、
各パンチ間のたわみ量の違いを簡単に補正することがで
き、圧抜き調整を極めて簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(ａ)は本発明の一実施の形態に係る多段粉
末成形プレスのツールセットの概略断面図、図１(ｂ)は
固定ロッド近傍の断面図である。

【図２】図２は本発明の一実施の形態に係る多段粉末成
形プレスの機械プレス本体の上ラム部分の概略図であ
る。

【図３】図３は図１のツールセットの各パンチを駆動す
る油圧シリンダの油圧回路図である。

【図４】図４は図３の油圧サーボ弁の動作手順を示す図
である。

【図５】図５は図１の装置のストローク線図である。

【図６】図６は図１のツールセットの各パンチの一連の
動作説明図である。

【図７】図７は図１のツールセットの一連の動作説明図
である。

【図８】図８は図１の各油圧シリンダを制御する油圧サ
ーボ弁の模式図である。

【図９】図９は図１の油圧シリンダのサーボ系の系統図
である。

【図１０】図１０は本発明の他の実施の形態の機械式比
例弁を用いる場合の概略説明図である。

【図１１】図１１は本発明の圧抜き機構の他の実施の形
態を示す模式的説明図である。

【図１２】図１２は図１１の圧抜き機構の制御構成例を
示す図である。

【図１３】図１３は上パンチ組立体位置センサの設置例
を示す図である。

【図１４】図１４は本実施の形態の圧抜き行程の説明図
である。

【図１５】図１５(ａ)は図１２のサーボドライバアンプ
の動作タイミングチャート、図１５(ｂ)は本実施の形態
の圧抜き行程のストローク線図である。

【符号の説明】

１ 多段粉末成形プレス ２ 機械プレス本体 ３ ツールセット ４ 上ラム ５ 上パンチ組立体 ６ 下パンチ組立体 ７ 上第１パンチ ８ 上第２パンチ ９ 上第３パンチ １０ 上ベース部 １７ クランク軸 １９ エンコーダ ２０ 上ラム位置センサ ２１ 上第１パンチ加圧開始位置ストッパ ２２ 上第２パンチ加圧開始位置ストッパ ２３ 上第３パンチ加圧開始位置ストッパ ２４ 上第１油圧シリンダ ２５ 上第２油圧シリンダ ２６ 上第３油圧シリンダ ２７ 下第１パンチ ２８ 下第２パンチ ２９ 下第３パンチ ３０ ダイ ３１ ダイプレート ４３ 下第１油圧シリンダ ４４ 下第２油圧シリンダ ４５，４６ 高さ調整機構（充填位置） ４７，４８ 押え部材 ４９，５０ 加圧終了位置ストッパ。 ５１，５２ ストッパ解除機構 ５５ 油圧サーボ弁 ５９ 粉末 ５９１，５９２，５９３ 第１，第２，第３粉末部分 ６０ 加圧終了位置ストッパ（上第２パンチ） ６１ 加圧終了位置ストッパ（上第３パンチ） ６０Ａ 加圧終了位置ストッパ（上第１パンチ） ６２ 機械比例弁 １００Ａ〜１００Ｅ サーボドライバアンプ（サーボ増
幅器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−244398（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−239597（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−16795（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−146896（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−314195（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−214396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−179612（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 11/02 B30B 15/00 B30B 15/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械プレス本体の上ラムに取り付けられる
   上パンチ組立体と、機械プレス本体に取り付けられる下
   パンチ組立体と、を備え、 前記上パンチ組立体と下パンチ組立体のうちの少なくと
   も一方には複数のパンチが設けられると共に該複数のパ
   ンチの少なくとも一つの可動パンチを駆動する流体圧シ
   リンダが装着され、該流体圧シリンダによって駆動され
   る可動パンチの加圧開始位置を位置決めする加圧開始位
   置ストッパ機構と、加圧終了位置を位置決めする加圧終
   了位置ストッパ機構とが設けられ、 前記上下パンチによって圧縮されるべき複数の粉末部分
   の一部はプレス本体の上ラムに連動するパンチの機械的
   な動きのみで加圧し、 前記複数の粉末部分のうちの残りを、前記加圧開始位置
   から前記上ラムの機械的な動きを基準にして各粉末部分
   が最終的な成形品の各段部の寸法比率と同一比率となる
   ように前記可動パンチの流体圧シリンダを制御する制御
   機構を設け、 前記流体圧シリンダの最大圧力を最終的な成形圧よりも
   小さく設定し、加圧完了位置では機械的な加圧終了位置
   ストッパ機構によってパンチを位置決めすることを特徴
   とする多段粉末成形プレス。
2. 【請求項２】制御機構は、上ラムの位置を検出する上ラ
   ム位置検出手段と、各可動パンチの位置を検出するパン
   チ位置検出手段と、サーボ増幅器と、電気流体圧サーボ
   弁と、を備え、前記サーボ増幅器のゲインを上ラムの動
   きに対する各可動パンチの流体圧シリンダの動きが所定
   比率となるように調整することによって各可動パンチの
   流体圧シリンダの制御目標値とし、パンチ位置検出手段
   からの信号をフィードバックして制御目標値との偏差を
   解消するように制御するサーボ機構としたことを特徴と
   する請求項１に記載の多段粉末成形プレス。
3. 【請求項３】制御機構は、スプールを往復移動させる操
   作部材の機械入力に比例して流量が変化する機械的比例
   弁と、上ラムの機械的な動きを所定の比率でもって前記
   機械的比例弁の操作部材に伝達する運動伝達機構と、を
   備えていることを特徴とする請求項１に記載の多段粉末
   成形プレス。
4. 【請求項４】加圧終了後成形品に加えられている上ラム
   による機械的な加圧力が抜ける際に、成形品の各段部を
   上下パンチによって弱い力で加圧しながら圧抜きをする
   圧抜き機構を備えていることを特徴とする請求項１，２
   または３に記載の多段粉末成形プレス。
5. 【請求項５】圧抜き機構は、上ラムに対して上パンチ組
   立体を押し下げる押圧手段と、圧抜き時に上下パンチ組
   立体のうちの複数のパンチの伸び量の差を流体圧シリン
   ダによって可動パンチを変位させて解消する圧抜き制御
   手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の多
   段粉末成形プレス。
6. 【請求項６】圧抜き制御手段は、上パンチ組立体の位置
   を検出する上パンチ組立体位置検出手段と、可動パンチ
   の位置を検出するパンチ位置検出手段と、サーボ増幅器
   と、電気流体圧サーボ弁と、を備え、前記サーボ増幅器
   のゲインを複数のパンチのうちの最大伸び量のパンチの
   伸び量に対する各可動パンチの伸び量の差分の比率とな
   るように調整することによって可動パンチの流体圧シリ
   ンダの制御目標値とし、パンチ位置検出手段からの信号
   をフィードバックして制御目標値との偏差を解消するよ
   うに制御するサーボ機構としたことを特徴とする請求項
   ５に記載の多段粉末成形プレス。
7. 【請求項７】上ラムに取り付けられる上パンチ組立体
   と、プレス本体に取り付けられる下パンチ組立体と、を
   備え、 前記上パンチ組立体と下パンチ組立体のうちの少なくと
   も一方には複数のパンチが設けられると共に該複数のパ
   ンチの少なくとも一つの可動パンチを駆動する流体圧シ
   リンダが装着され、 加圧行程で、前記上ラムの動きに対して前記可動パンチ
   の流体圧シリンダの動きを重畳して段付き成形品を成形
   する多段粉末成形プレスにおいて、 上ラムに対して上パンチ組立体を押し下げる押圧手段
   と、圧抜き時に上下パンチ組立体のうちの複数のパンチ
   の伸び量の差を流体圧シリンダによって可動パンチを変
   位させて解消する圧抜き制御手段を備えていることを特
   徴とする多段粉末成形プレス。
8. 【請求項８】圧抜き制御手段は、上パンチ組立体の位置
   を検出する上パンチ組立体位置検出手段と、可動パンチ
   の位置を検出するパンチ位置検出手段と、サーボ増幅器
   と、電気流体圧サーボ弁と、を備え、前記サーボ増幅器
   のゲインを複数のパンチのうちの最大伸び量のパンチの
   伸び量に対する各可動パンチの伸び量の差分の比率とな
   るように調整することによって可動パンチの流体圧シリ
   ンダの制御目標値とし、パンチ位置検出手段からの信号
   をフィードバックして制御目標値との偏差を解消するよ
   うに制御するサーボ機構としたことを特徴とする請求項
   ７に記載の多段粉末成形プレス。