JPH03216300A - Plastic working method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプレス装置を使用した塑性加工方法に関し.特
に塑性加工中のダイの変形に起因する製品精度の劣化を
防止する様にした塑性加工方法に関する。The present invention relates to a plastic working method using a press machine. In particular, the present invention relates to a plastic working method that prevents deterioration of product precision due to die deformation during plastic working.
一般的に,プレス装置を使用した塑性加工においては,
グイ内にセットされたされたブランクに対して.クラン
クモーションやリンクモーションに起因して発生する塑
性変形が生じ得るカをパンチを介して加え.所望される
形状の製品を得てぃる。Generally, in plastic working using press equipment,
For the blank set in the guide. A force that can cause plastic deformation caused by crank motion or link motion is applied via a punch. Obtain a product with the desired shape.
しかしながら.この様な従来の塑性加工,特に強大な圧
力が加わる冷間鍛造加工等の場合には,以下に示す様な
理由によって,塑性加工のみによっては十分な成形精度
が得られず.高度な成形精度が要求される製品の場合に
は塑性加工後の後処理によって製品を仕上げざるを得な
いのが現状である。
先ず、第1に考えられるのが.塑性加工中のダイの変形
である。塑性加工中においては.パンチからブランクに
対して加えられる力はダイに対しても応力として伝達さ
れる6従って,ダイか絶対的な意味での剛性を備えるこ
とが有り得ない以上塑性加工中にダイの変形が生じるこ
とは避け難く特に,冷間鍛造プレスの様に強大な圧力の
加わる装置の場合にはダイの変形も大きい。
加工中に生じるダイの変形も,塑性加工の全域に渡って
均一に発生するものであれば.形状の変形を見込んでダ
イに変形代を持たせることもてきるが,従来より知られ
ている一般的な塑性加工の場合には加工中のダイの変形
量が刻々と予測不能に変動するので.変形代を設けても
加工精度の向上は期待できないや
次に.考えられるのが1パンチがブランクに衝突した時
の衝撃である.即ち,クランクプレスやリンクプレスの
場合には,パンチがブランクに接触する時においてパン
チは大きな下降速度を有しており.瞬間的にブランクに
大きな衝撃が加わる。
この衝撃によってグイ形状が太き《変形し,加工精度が
劣化する.
更に2考えられるのが.ノックアウト時のダイのスプリ
ングバ・ノクである.即ち,塑性加工中にはダイには強
大な成形圧力が加わっており.この成形圧力が伝達され
てダイも変形している.そして.ノックアウト時にはパ
ンチの離反に伴って成形圧力が開放されるので,ダイは
自身の弾性によって初期形状に復帰し,この時.ノンク
アウトされる製品にダメージが加えられる.however. In the case of such conventional plastic working, especially cold forging which applies enormous pressure, sufficient forming accuracy cannot be obtained by plastic working alone for the following reasons. Currently, in the case of products that require a high degree of forming precision, the product must be finished by post-processing after plastic working. The first thing to consider is... This is the deformation of the die during plastic working. During plastic working. The force applied from the punch to the blank is also transmitted to the die as stress6. Therefore, since it is impossible for the die to have rigidity in an absolute sense, deformation of the die will not occur during plastic working. This is difficult to avoid, and especially in the case of equipment that applies enormous pressure, such as a cold forging press, the deformation of the die is also large. If the deformation of the die that occurs during processing occurs uniformly over the entire area of plastic processing. It is possible to provide a die with a deformation allowance to account for the deformation of the shape, but in the conventionally known general plastic working, the amount of deformation of the die during processing fluctuates unpredictably from moment to moment. .. Even if a deformation allowance is provided, improvement in machining accuracy cannot be expected. What can be considered is the impact when a single punch collides with the blank. In other words, in the case of a crank press or a link press, the punch has a large descending speed when it comes into contact with the blank. Instantly, a huge impact is applied to the blank. This impact causes the shape of the goo to become thick and deformed, deteriorating machining accuracy. There are two more things I can think of. This is Dai's spring bar knock at the time of knockout. In other words, enormous forming pressure is applied to the die during plastic working. This molding pressure is transmitted and the die is also deformed. and. During knockout, the molding pressure is released as the punch separates, so the die returns to its initial shape due to its own elasticity. Damage is added to the product that is non-quoted.
本発明はこの様な問題点に鑑みてなされたものであり,
後処理をしなくても十分な製品精度を得られる様に加工
精度を高めた塑性加工方法を提供することを目的とする
。
要約すれば,本考案の塑性加工方法は:昇降可能なパン
チと9ブランクが装着されるダイを有し.作業域におけ
る前記パンチの移動速度が制御可能な塑性加工装置によ
り,前記ダイに装着されたブランクに対して前記パンチ
を介して塑性変形が生じる圧力を加えることにより形状
を変形させる塑性加工方法を前提とするものであり二基
本的は前記パンチを介して加えられる圧力に起因する前
記ブランクの歪速度が該ブランクの塑性加工の概ね全域
に渡って実質的に均一になる様に前記パンチの前進速度
を制御しながら前記ブランクを塑性加工するする様にし
たことを特徴とするものである。
又.望ましくは本発明の塑性加工方法は:その先端が前
記ブランクに接触するまで前記パンチを緩速で下降せし
め,前記パンチが前記ブランクに接触した状態で前記パ
ンチを介して前記ブランクに塑性変形が生じない限度の
圧力を加えた後に前述の様な成形圧力を加えて塑性加工
する様にしたことを特徴とするものである,
更に,望ましくは本発明の塑性加工方向は:前述の如く
して塑性加工を行った後に,成形圧力を加えた状態で該
ブランクを前記ダイがらノンクアウトする様にしたこと
を特徴とするものである.The present invention was made in view of these problems, and
The purpose of the present invention is to provide a plastic working method with improved processing accuracy so that sufficient product accuracy can be obtained without post-processing. To summarize, the plastic working method of the present invention includes: a punch that can be raised and lowered and a die to which nine blanks are attached. A plastic processing method is assumed in which the shape is deformed by applying pressure that causes plastic deformation to the blank attached to the die through the punch using a plastic processing device that can control the movement speed of the punch in the work area. 2. Fundamentally, the advancement speed of the punch is such that the strain rate of the blank due to the pressure applied through the punch is substantially uniform throughout the plastic working of the blank. The present invention is characterized in that the blank is plastically worked while controlling. or. Desirably, the plastic working method of the present invention includes: lowering the punch at a slow speed until its tip comes into contact with the blank, and with the punch in contact with the blank, plastic deformation occurs in the blank through the punch. It is characterized in that the plastic working is performed by applying the above-mentioned forming pressure after applying a pressure of no limit.Furthermore, preferably, the plastic working direction of the present invention is: After processing, the blank is non-knocked out from the die while applying forming pressure.
塑性加工中のダイの撓みは,パンチからブランクに対し
て加えられる成形圧力に起因してブランク内に発生する
応力によって発生する.従って.成形圧力によって生じ
る応力が塑性加工の概ね全域に渡って実質的に均一にな
る様にパンチの前進速度を制御すれば塑性加工中のダイ
の撓みは均一化する.
ブランクに生じる応力をσと定義し,ブランクの歪量を
εと定義した場合,歪速度iと応力σの間には一般的に
(式l)が成立する.
σ=kる@ (式1)但し
:kは定数
は歪速度感応指数
i=dε/dL
この(式l)において実質的な変数は歪速度一のみであ
るので.歪速度一が一定となる様に加圧速度を制御すれ
ば応力σは一定になり,塑性加工の全域においてダイの
撓みを均一にすることができる.
又.高速で下降しているパンチをブランクに衝突させた
場合には.ブランクに瞬間的に加わる大きな衝撃によっ
てダイも大きく変形する.又,ブランクにパンチが接触
して停止している状態から急激にパンチからブランクに
加圧力を加えても.加圧速度を速やかに理想的な速度ま
で高めることは困難である.
しかしながら,本発明の様に.前記パンチを前記ブラン
クに接触するまで緩速で下降せしめれば,衝突時の衝撃
によるダイの変形は防止され.又,この接触状態で前記
パンチを介して前記ブランクに塑性変形が生じない限度
の圧力を加えた状態から塑性圧力を加えれば,加圧速度
をより速やかに理想的な速度まで高めることができ.ダ
イの変形量の変動を抑制できる.
更に.本発明の様に,塑性加工を行った後に,成形圧力
を加えた状態で該ブランクを前記グイからノックアウト
すれば,製品がグイから脱出するまでダイのスプリング
バックは発生じないので.スプリングバックによって成
形品に生じるダメージも回避できる。Die deflection during plastic working is caused by the stress generated within the blank due to the forming pressure applied to the blank from the punch. Therefore. If the forward speed of the punch is controlled so that the stress generated by the forming pressure is substantially uniform over the entire area of plastic working, the deflection of the die during plastic working will be uniform. If the stress generated in the blank is defined as σ and the amount of strain in the blank is defined as ε, then (Equation 1) generally holds true between the strain rate i and the stress σ. σ=kru @ (Formula 1) where: k is a constant and strain rate sensitivity index i = dε/dL In this (Formula 1), the only real variable is the strain rate. If the pressurization rate is controlled so that the strain rate is constant, the stress σ becomes constant, and the deflection of the die can be made uniform over the entire plastic working area. or. When a punch that is descending at high speed collides with the blank. The die is also significantly deformed due to the momentary large impact applied to the blank. Also, even if pressure is suddenly applied from the punch to the blank while the punch is in contact with the blank and stopped. It is difficult to quickly increase the pressurization speed to the ideal speed. However, like the present invention. If the punch is lowered slowly until it contacts the blank, deformation of the die due to the impact at the time of collision is prevented. In addition, if plastic pressure is applied to the blank through the punch in this contact state to a limit that does not cause plastic deformation, the pressing speed can be increased more quickly to the ideal speed. Fluctuations in the amount of die deformation can be suppressed. Furthermore. If, as in the present invention, the blank is knocked out from the gou with forming pressure applied after plastic working, the springback of the die will not occur until the product escapes from the goo. Damage to molded products due to springback can also be avoided.
以下図面を参照して本発明の1実施例を詳細に説明する
.
第1図は本発明の1実施例に係る冷間鍛造プレス装置1
及びその制御システムのブロソク図である.
冷間鍛造プレス装置lのフレーム2にはベソト3とシリ
ンダ固定プレート4が平行に固定されており,シリンダ
固定プレート4にはメインシリンダ5が固定されている
.メインシリンダ5のピストン6の下端面にはスライド
7が固着され.スライド7はピストン6により昇降する
.
スライド7の下端面には固定部材8を介してパンチ9が
取り付けられ.ベソト3の上端面には固定部材10を介
してダイl1がバンチ9の直下に取り付けられており,
このダイ1lには加工対象となるブランクl2が装着さ
れる。
又,ベソト3の上端面にはスライド7を支承するバンク
アップシリンダl3が固定され,バンクアップシリンダ
13のピストン14はスライド7の下端面に到達し得る
ストロークを有する.更に.ベット3の下端面にはノッ
クアウトシリンダl5が固着されており,ノックアウト
シリンダl5のピストンは塑性加工されたブランク12
をノンクアウトするためのカウンタパンチ16となって
いる.
次に,20は全体の制御を行うメインcpυ21,各々
の制御対象の制御を行うサブCPU2 223・24,
メモリデータの入・出力制御を行うデータCPtJ25
を有する分散処理型の制御装置であり.26・27は入
・出力インタフェース.28はCTR等の外部出力装置
,29はキーボ−ドや外部メモリ等の外部入力装置であ
る.本実施例においてメインシリンダ5には,メインシ
リンダ5内に流入する油量を制御する流量制御弁31.
メインシリンダ5内の圧力をw1mする圧力制御弁32
,メインシリンダ5内の圧力を検出する圧力センサ33
が設けられ.流量制御弁31及び圧力制御弁32は各々
ドライバ34・35を介してmm装置20によって制御
され.又.圧力センサ33の検出出力はアンプ36を介
して制御装置20に入力される.
又.バノクアップシリンダl3には油の方向を切り換え
る高速応答性の3状態の方向切換弁37が設けられ.方
向切換弁37はドライバ38を介して制御装置20によ
って制御される.又.39は光電式パルスによってスラ
イド7の昇降位置を検出する位置センサ,40は位!セ
ンサ39の出力を微分してスライド7の動作速度に変換
する速度変換器であり,位置センサ39や速度変換器4
0の出力はカウンタ4lを介して制御装置20に入力さ
れる.
又,ノックアウトシリンダ15にはノックアウトシリン
ダ15内の圧力を制御する圧力制御弁42,ノックアウ
トシリンダl5内の圧力を検出する圧力センサ43が設
けられ.圧力制御弁42はドライバ44を介して制御装
置20によって制御され.又,圧力センサ43の検出出
力はアンブ45を介して制御装置20に入力される.更
に,46は光電式パルスによってカウンタパンチ1Gの
昇降位置を検出する位置センサ,47は位置センサ46
の出力を微分してカウンタバンチ16の動作速度に変損
する速度変換器であり,位置センサ46や速度変換器4
7の出力はカウンタ48を介して制御装置20に入力さ
れる.次に,第2図の特性曲線及び第3図のフローチャ
ートを参照して.第1図の装置で据え込みを行う場合の
動作を説明する.
微少時間内の据え込み量をΔh.微少時間の据え込み後
のパンチ9の高さをh,微少時間の据え込み前のパンチ
の高さをtlo(h(+=h+Δh)とした場合におい
て,微少時間内のΔhの据え込み動作によってブランク
12に発生する対数歪6は(式2)で示され,その歪速
度iは(式3)で示される.
dt
この
(式3)に(式2)
を代入して展開すると.
(式4)が導かれる.
dt di hh.
ここでdho/dtはパンチ9の下端面の高さの変化量
,即ち,パンチ9の下降(加工)速度であるので.これ
をVと置き換えると,バンチ9の下降速度Vは(式5)
で示される.
v=k−h, (弐5)
従って.据え込み加工においては,パンチ9の下降速度
Vをパンチ9の下端面の高さh.の一次関数的に制御す
れば,歪速度一を一定に維持することができる.
例えば.第2図のカーブaに示す様に理想的な歪連度1
を6sec− ’とした場合(理想的な歪速度1は材質
や加工内容によって異なる。)には,第2図のカープb
に示す様に.パンチ9の下端面の高さが50mの時には
パンチ9の下降速度が300mm/sになる様に,又,
バンチ9の下端面の高さが251の時にはパンチ9の下
降速度が150mm/sになる様に,下降速度の制御を
行えば塑性加工の全域に渡って理想的な歪速度j (
i−6sec−’)で塑性加工を行うことができる.
先ず,実際の加工動作に先立って各種のデータ類(例え
ば,パンチ9の下端面がブランク12に接触する時のス
ライド7の位置やブランク12の降服点の加圧力,成形
加工中のスライド7の位置に対応した加圧速度等)が外
部入力装置29から入力され.データCPU2 5にセ
ノトされる.例えば,図外の搬送装置からブランクのセ
ノトが完了したことを示す信号が入力インタフェース2
6を介して入力されると.制御装置2oはドライバ34
を介して流量制御バルブ31を制御してメインシリンダ
5に油を供給し,スライド7を下降させる.
この時制御装置20はカウンタ41を介して位置センサ
39の出力を入力してスライド7の下降位置を監視する
.
パンチ9の下端面がダイ11に装着されたブランク12
に接触するまでスライド7が下降すると.制御装置20
はドライバ38を介して方向切換弁37を制御してバッ
クアンプシリンダ13に油を供給してピストン14を上
昇させて,スライド7をバックアップシリンダ13によ
って支承させる.スライド7がバンクアップシリンダl
3に支承されると,制御装置20は位宣センサ39の出
力によってスライド7の位置が変動しないことを確認し
ながら.流量制御弁3lや圧力制御弁32や方向切換弁
37を制御しながら,メインシリンダ5及びバンクアソ
プシリンダ13の圧力を上昇させる.
圧力センサ33の出力によってブランク12に対して加
えられるでいる圧力が原料の降服点に達する直前まで上
昇したことを知ると.制御装置20は方向切換弁37を
制御してバックアップシリンダl3を開放するとともに
,流量制御バルプ31を制御してスライド7を下降させ
.パンチ9によりブランクl2を塑性変形させる.
尚,この時の成形加工においては.制御装置20は位置
センサ39の出力であるスライド位置及び速度変換器4
0の出力である加圧速度を監視しながら流量制御弁31
を制御することによって,スライド7の位置に応じて第
2図のカーブbに示す様に加圧速度Vを制御し,加圧に
伴うブランクl2の歪速度一が第2図のカーブaに示す
様に所望される値になる様に制御する。
この加圧動作によってスライド7は当然下降する。
制?il ’J置20は位置センサ39の出力によって
スライド7が所定のブレーキングポイントに到達したこ
とを知ると方向切換弁37を制御してバソクアンプシリ
ンダ13を作動させることによりスライド7の下降に制
動を加え.以後は方向切換弁37のオン・オフを制御し
ながら,スライド7を下死点まで下降させる.
位置センサ39の出力によってスライド7が所定の下死
点位置まで達したことを知ると.制御装置20は.圧力
センサ43の出力をアンプ45を介して監視しながら.
圧力制御弁42を制御してノックアウトシリンダl5の
圧力をメインシリンダ5の圧力と等しくなるまで上昇さ
せる.そして.圧力センサ43の出力によってノックア
ウトシリンダ15の圧力がメインシリンダ5の圧力まで
達すると,制御装置2oは圧力センサ33の出力を監視
しながら圧力制御弁32を制御してメインシリンダ5の
圧力を減少させる.従って,カウンタパンチ16は上昇
し,やがて成形されたブランク12はダイl1からノン
クアウトされるが,この時のブランク12はカウンタバ
ンチ16とバンチ9との間で加圧されているので.ブラ
ンク12がダイl1から脱出するまではダイ11のスプ
リングバンクは発生せず.ダイ1lのスプリングバック
によって製品がダメージを受けることもない。
この様にしてノンクアウトされた後に制御装置20は流
量制御弁31・方向切換弁37・圧力制御弁42を各々
制御することによって.メインシリンダ5を上限位置ま
で,バノクアノプシリンダ13及びノンクアウトシリン
ダ15を下限位置まで各々作動させて一回の成形動作を
終了する。
尚.上記では据え込み成形を行う場合に関して説明した
が,前方押し出し成形や後方押し出し成形の場合におい
ては,ダイの断面形状が変曲する箇所を通過する時にの
みブランクに歪が発生するので,全成形領域において加
圧速度を一定に維持すれば歪速度を一定に保つことがで
きる。
更に,上記では冷間鍛造プレスを使用した塑性加工に本
発明を適用した例を示したが,これは本発明が本質的に
ダイの変形量を均一に制御することによりの制御により
製品精度の向上を企図するものであり.ダイの変形は特
に冷間鍛造プレスにおいて著しいために冷間鍛造プレス
を実施例として示したのみであり,本発明は塑性加工全
般に広く適応できるものである.An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cold forging press device 1 according to an embodiment of the present invention.
and a block diagram of its control system. A besoto 3 and a cylinder fixing plate 4 are fixed in parallel to the frame 2 of the cold forging press equipment l, and a main cylinder 5 is fixed to the cylinder fixing plate 4. A slide 7 is fixed to the lower end surface of the piston 6 of the main cylinder 5. The slide 7 is moved up and down by the piston 6. A punch 9 is attached to the lower end surface of the slide 7 via a fixing member 8. A die l1 is attached to the upper end surface of the besoto 3 via a fixing member 10 directly below the bunch 9,
A blank 12 to be processed is attached to this die 1l. Further, a bank up cylinder l3 that supports the slide 7 is fixed to the upper end surface of the besoto 3, and the piston 14 of the bank up cylinder 13 has a stroke that can reach the lower end surface of the slide 7. Furthermore. A knockout cylinder l5 is fixed to the lower end surface of the bed 3, and the piston of the knockout cylinder l5 is made of a plastically worked blank 12.
It is a counter punch of 16 to non-kout. Next, 20 is a main cpυ21 that performs overall control, sub CPU2223 and 24 that control each control target,
Data CPtJ25 that controls memory data input/output
It is a distributed processing type control device with 26 and 27 are input/output interfaces. 28 is an external output device such as a CTR, and 29 is an external input device such as a keyboard or external memory. In this embodiment, the main cylinder 5 includes a flow control valve 31 that controls the amount of oil flowing into the main cylinder 5.
Pressure control valve 32 that controls the pressure inside the main cylinder 5 by w1m
, a pressure sensor 33 that detects the pressure inside the main cylinder 5
is established. The flow rate control valve 31 and the pressure control valve 32 are controlled by the mm device 20 via drivers 34 and 35, respectively. or. The detection output of the pressure sensor 33 is input to the control device 20 via the amplifier 36. or. The banok-up cylinder l3 is provided with a three-state directional switching valve 37 with high-speed response for switching the direction of oil. The directional control valve 37 is controlled by the control device 20 via a driver 38. or. 39 is a position sensor that detects the vertical position of the slide 7 using photoelectric pulses, and 40 is the position! This is a speed converter that differentiates the output of the sensor 39 and converts it into the operating speed of the slide 7, and is similar to the position sensor 39 and speed converter 4.
The output of 0 is input to the control device 20 via the counter 4l. Further, the knockout cylinder 15 is provided with a pressure control valve 42 for controlling the pressure inside the knockout cylinder 15, and a pressure sensor 43 for detecting the pressure inside the knockout cylinder 15. The pressure control valve 42 is controlled by the controller 20 via a driver 44. Further, the detection output of the pressure sensor 43 is input to the control device 20 via the amplifier 45. Furthermore, 46 is a position sensor that detects the vertical position of the counter punch 1G by photoelectric pulse, and 47 is a position sensor 46.
This is a speed converter that differentiates the output of the counter bunch 16 and transforms it into the operating speed of the counter bunch 16, and the position sensor 46 and speed converter 4
The output of 7 is input to the control device 20 via the counter 48. Next, refer to the characteristic curve in Figure 2 and the flowchart in Figure 3. The operation when upsetting is performed using the device shown in Figure 1 will be explained. The upsetting amount within a minute time is Δh. When the height of the punch 9 after upsetting in a minute time is h, and the height of the punch before upsetting in a minute time is tlo(h(+=h+Δh)), by the upsetting operation of Δh in a minute time, The logarithmic strain 6 generated in the blank 12 is shown by (Equation 2), and its strain rate i is shown by (Equation 3). dt Substituting (Equation 2) into this (Equation 3) and expanding it. (Equation 4) is derived. dt di hh. Here, dho/dt is the amount of change in the height of the lower end surface of the punch 9, that is, the descending (processing) speed of the punch 9. If this is replaced with V, the bunch The descending speed V of 9 is (formula 5)
It is shown as. v=kh−h, (25) Therefore. In the upsetting process, the descending speed V of the punch 9 is set to the height h of the lower end surface of the punch 9. If it is controlled linearly, the strain rate can be kept constant. for example. As shown in curve a in Figure 2, the ideal strain continuity 1
When the curve b in Fig. 2 is set to 6 sec-' (the ideal strain rate 1 varies depending on the material and processing details),
As shown. When the height of the lower end surface of the punch 9 is 50 m, the descending speed of the punch 9 is 300 mm/s.
If the descending speed of the punch 9 is controlled to be 150 mm/s when the height of the lower end surface of the bunch 9 is 251, the ideal strain rate j (
Plastic working can be performed in i-6sec-'). First, prior to the actual processing operation, various data (for example, the position of the slide 7 when the lower end surface of the punch 9 contacts the blank 12, the pressing force at the yield point of the blank 12, the pressure of the slide 7 during the forming process) (pressurization speed, etc.) corresponding to the position is input from the external input device 29. Sennoted by data CPU 2 5. For example, a signal indicating that the blank paper has been completed is sent from a transport device (not shown) to the input interface 2.
When input via 6. The control device 2o is a driver 34
The flow control valve 31 is controlled via the main cylinder 5 to supply oil to the main cylinder 5, and the slide 7 is lowered. At this time, the control device 20 inputs the output of the position sensor 39 via the counter 41 and monitors the descending position of the slide 7. Blank 12 with the lower end surface of punch 9 attached to die 11
When the slide 7 descends until it touches the. Control device 20
controls the directional control valve 37 via the driver 38 to supply oil to the back-up cylinder 13, raise the piston 14, and cause the slide 7 to be supported by the back-up cylinder 13. Slide 7 is the bank up cylinder l
3, the control device 20 confirms that the position of the slide 7 does not change due to the output of the position sensor 39. The pressure in the main cylinder 5 and the bank assop cylinder 13 is increased while controlling the flow rate control valve 3l, pressure control valve 32, and direction switching valve 37. When we know from the output of the pressure sensor 33 that the pressure applied to the blank 12 has increased to just before reaching the yield point of the raw material. The control device 20 controls the directional switching valve 37 to open the backup cylinder l3, and also controls the flow rate control valve 31 to lower the slide 7. The blank 12 is plastically deformed by the punch 9. In addition, in the molding process at this time. The control device 20 has a slide position and speed converter 4 which is the output of the position sensor 39.
Flow control valve 31 while monitoring the pressurization speed which is the output of 0.
By controlling the position of the slide 7, the pressurizing speed V is controlled as shown in curve b in FIG. control so that the desired value is obtained. As a result of this pressurizing operation, the slide 7 naturally descends. Regulation? When the il'J position 20 learns that the slide 7 has reached a predetermined braking point based on the output of the position sensor 39, it controls the directional control valve 37 to operate the bathokamp cylinder 13 to lower the slide 7. Add braking. Thereafter, the slide 7 is lowered to the bottom dead center while controlling the on/off of the directional control valve 37. When it is determined by the output of the position sensor 39 that the slide 7 has reached the predetermined bottom dead center position. The control device 20 is . While monitoring the output of the pressure sensor 43 via the amplifier 45.
The pressure control valve 42 is controlled to increase the pressure in the knockout cylinder 15 until it becomes equal to the pressure in the main cylinder 5. and. When the pressure in the knockout cylinder 15 reaches the pressure in the main cylinder 5 due to the output of the pressure sensor 43, the control device 2o controls the pressure control valve 32 while monitoring the output of the pressure sensor 33 to reduce the pressure in the main cylinder 5. .. Therefore, the counter punch 16 rises, and the formed blank 12 is eventually punched out from the die l1, but at this time the blank 12 is pressurized between the counter bunch 16 and the bunch 9. The spring bank of the die 11 does not occur until the blank 12 escapes from the die l1. The product will not be damaged by the springback of the 1L die. After the non-knockout is performed in this manner, the control device 20 controls the flow rate control valve 31, the direction switching valve 37, and the pressure control valve 42, respectively. One molding operation is completed by operating the main cylinder 5 to the upper limit position, and operating the banokanop cylinder 13 and non-kout cylinder 15 to the lower limit position. still. The above explanation deals with the case of upsetting forming, but in the case of forward extrusion forming and backward extrusion forming, distortion occurs in the blank only when it passes through a point where the cross-sectional shape of the die is inflected, so the whole forming area is The strain rate can be kept constant if the pressurization rate is kept constant. Furthermore, the above example shows an example in which the present invention is applied to plastic working using a cold forging press, but this is because the present invention essentially improves product accuracy by uniformly controlling the amount of deformation of the die. This is intended to improve the quality of the products. Since die deformation is particularly significant in cold forging presses, only cold forging presses are shown as an example, and the present invention can be broadly applied to plastic working in general.
以上説明した様に,本発明によれば.成形加工の概ね全
領域においてブランクに生じる歪速度が実質的に一定に
保たれる結果として,ダイに加わる応力も一定に保たれ
.従って,成形中のダイの変形も一定に維持される.従
って,この一定の変形量を予め見込んだ変形代をダイに
持たせておけば,後処理による仕上げ加工をしな《でも
高精度な成形品を塑性加工のみによって得ることができ
る。
又.本発明の様に,パンチがブランクに接触するまでは
スライドを緩速下降させる様にすれば,接触時の衝撃に
よるダイの変形が防止され,衝撃によるダイの変形に起
因する製品精度の劣化も防止される.
又.本発明の様に.パンチがブランクに接触した状態で
ブランクの材質によって決定される降服点の直前の圧力
を加える様にしておけば,成形動作に移行する時に,加
圧速度を速やかに目的となる速度にまで高めることがで
きる。
更に,本発明の様に.ブランクに対して加わる圧力を維
持したままでノックアウト動作をすればブランクがノン
クアウトされるまではダイのスプリングバンクが生じな
いので,ダイのスプリングハノクによって製品にダメー
ジが加わることも無く,成形品精度に貢献し得る。As explained above, according to the present invention. As a result of the fact that the strain rate on the blank remains essentially constant throughout the entire forming process, the stress on the die also remains constant. Therefore, the deformation of the die during molding is also maintained constant. Therefore, if the die is provided with a deformation allowance that allows for this certain amount of deformation in advance, a highly accurate molded product can be obtained only by plastic working without the need for post-processing finishing. or. As in the present invention, if the slide is slowly lowered until the punch contacts the blank, deformation of the die due to the impact at the time of contact is prevented, and deterioration of product precision due to die deformation due to impact is also prevented. Prevented. or. Like the present invention. If you apply pressure just before the yield point determined by the material of the blank while the punch is in contact with the blank, you can quickly increase the pressurizing speed to the desired speed when moving to the forming operation. I can do it. Furthermore, like the present invention. If the knockout operation is performed while maintaining the pressure applied to the blank, the spring bank of the die will not occur until the blank is non-knocked out, so the product will not be damaged by the spring bank of the die, and the accuracy of the molded product will be improved. can contribute.
第1図は本発明の実施例に係る冷間鍛造プレス装置及び
その制御システムのブロック図,第2図はスライド位置
と歪速度及び加圧速度の関係を示す特性図.第3図は制
御動作のフローチャート.5・・・メインシリンダ
7・・・スライド9・・・パンチ If・・
・グイ12・・・ブランク
l3・・・ハソクアソプシリンダ
l5・・・ノックアウトシリンダFig. 1 is a block diagram of a cold forging press apparatus and its control system according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between slide position, strain rate, and pressurization rate. Figure 3 is a flowchart of control operation. 5...Main cylinder
7...Slide 9...Punch If...
・Gui 12...Blank l3...Hasoku Asop cylinder l5...Knockout cylinder
Claims (4)
イを有し、作業域における前記パンチの移動速度が制御
可能な塑性加工装置により、前記ダイに装着されたブラ
ンクに対して前記パンチを介して塑性変形が生じる圧力
を加えることにより形状を変形させる塑性加工方法にお
いて、 前記パンチを介して加えられる圧力に起因する前記ブラ
ンクの歪速度が該ブランクの塑性加工の概ね全域に渡っ
て実質的に均一になる様に前記パンチの前進速度を制御
しながら前記ブランクを塑性加工する様にしたことを特
徴とする塑性加工方法。(1) A plastic working device having a punch that can be raised and lowered and a die to which a blank is attached, and in which the movement speed of the punch in a working area can be controlled, is used to move the punch to the blank attached to the die. In a plastic working method in which a shape is deformed by applying pressure that causes plastic deformation through the punch, the strain rate of the blank due to the pressure applied through the punch is substantially constant throughout the plastic working of the blank. A plastic working method characterized in that the blank is plastic worked while controlling the advancing speed of the punch so that the blank is uniformly shaped.
イを有し、作業域における前記パンチの移動速度が制御
可能な塑性加工装置により、前記ダイに装着されたブラ
ンクに対して前記パンチを介して塑性変形が生じる圧力
を加えることにより形状を変形させる塑性加工方法にお
いて、 その先端が前記ブランクに接触するまで前記パンチを緩
速で下降せしめ、前記パンチが前記ブランクに接触した
状態で前記パンチを介して前記ブランクに塑性変形が生
じない限度の圧力を加え、前記ブランクに塑性変形が生
じない限度の圧力が加えられた状態から前記パンチを前
進させるとともに、該パンチを介して加えられる圧力に
起因する前記ブランクの歪速度が該ブランクの塑性加工
の概ね全域に渡って実質的に均一になる様に前記パンチ
の前進速度を制御しながら前記ブランクを塑性加工する
様にしたことを特徴とする塑性加工方法。(2) A plastic working device having a punch that can be raised and lowered and a die to which a blank is attached, and in which the movement speed of the punch in a working area can be controlled, is used to apply the punch to the blank attached to the die. In a plastic working method in which a shape is deformed by applying pressure that causes plastic deformation through Applying a limit pressure that does not cause plastic deformation to the blank through the blank, and moving the punch forward from the state where the limit pressure that does not cause plastic deformation is applied to the blank, and applying the pressure applied via the punch to the blank. The blank is plastic-worked while controlling the forward speed of the punch so that the resulting strain rate of the blank is substantially uniform throughout the plastic working of the blank. Plastic processing method.
イを有し、作業域における前記パンチの移動速度が制御
可能な塑性加工装置により、前記ダイに装着されたブラ
ンクに対して前記パンチを介して塑性変形が生じる圧力
を加えることにより形状を変形させる塑性加工方法にお
いて、 前記パンチを介して加えられる圧力に起因する前記ブラ
ンクの歪速度が該ブランクの塑性加工の概ね全域に渡っ
て実質的に均一になる様に前記パンチの前進速度を制御
しながら前記ブランクを塑性加工し、 ブランクが塑性加工された後に成形圧力を加えた状態で
該ブランクを前記ダイからノックアウトする様にしたこ
とを特徴とする塑性加工方法。(3) A plastic working device having a punch that can be raised and lowered and a die to which a blank is attached, and in which the moving speed of the punch in a working area can be controlled, is used to apply the punch to the blank attached to the die. In a plastic working method in which a shape is deformed by applying pressure that causes plastic deformation through the punch, the strain rate of the blank due to the pressure applied through the punch is substantially constant throughout the plastic working of the blank. The blank is plastic-worked while controlling the forward speed of the punch so that it is uniform, and after the blank is plastic-worked, the blank is knocked out from the die with forming pressure applied. plastic working method.
イを有し、作業域における前記パンチの移動速度が制御
可能な塑性加工装置により、前記ダイに装着されたブラ
ンクに対して前記パンチを介して塑性変形が生じる圧力
を加えることにより形状を変形させる塑性加工方法にお
いて、 その先端が前記ブランクに接触するまで前記パンチを緩
速で下降せしめ、前記パンチが前記ブランクに接触した
状態で前記パンチを介して前記ブランクに塑性変形が生
じない限度の圧力を加え、前記ブランクに塑性変形が生
じない限度の圧力が加えられた状態から前記パンチを前
進させるとともに、該パンチを介して加えられる圧力に
起因する前記ブランクの歪速度が該ブランクの塑性加工
の概ね全域に渡って実質的に均一になる様に前記パンチ
の前進速度を制御しながら前記ブランクを塑性加工し、 ブランクが塑性加工された後に成形圧力を加えた状態で
該ブランクを前記ダイからノックアウトする様にしたこ
とを特徴とする塑性加工方法。(4) A plastic working device having a punch that can be raised and lowered and a die to which a blank is attached, and in which the moving speed of the punch in a working area can be controlled, is used to apply the punch to the blank attached to the die. In a plastic working method in which a shape is deformed by applying pressure that causes plastic deformation through Applying a limit pressure that does not cause plastic deformation to the blank through the blank, and moving the punch forward from the state where the limit pressure that does not cause plastic deformation is applied to the blank, and applying the pressure applied via the punch to the blank. plastically working the blank while controlling the forward speed of the punch so that the resulting strain rate of the blank is substantially uniform throughout the plastic working of the blank, and after the blank is plastically worked; A plastic working method characterized in that the blank is knocked out from the die while a forming pressure is applied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP798890A JPH03216300A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Plastic working method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP798890A JPH03216300A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Plastic working method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216300A true JPH03216300A (en) | 1991-09-24 |
Family
ID=11680803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP798890A Pending JPH03216300A (en) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | Plastic working method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03216300A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011251301A (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling pressure |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212199A (en) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Toyota Motor Corp | Control device for dynamic characteristic of press load |
| JPS629800A (en) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | Aida Eng Ltd | Device for detecting load of press device |
| JPS62252700A (en) * | 1986-04-04 | 1987-11-04 | Janome Denki Kk | Method for removing motor inertia of power press |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP798890A patent/JPH03216300A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212199A (en) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Toyota Motor Corp | Control device for dynamic characteristic of press load |
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| JPS62252700A (en) * | 1986-04-04 | 1987-11-04 | Janome Denki Kk | Method for removing motor inertia of power press |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011251301A (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling pressure |
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