JPH05248405A - 加工機械の加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一次スライドを固定側にロックして、機械的
に反力支持を可能とし、加圧状態を確実に保持する。 【構成】 油圧により駆動される一次スライド5 に、加
圧用の二次スライド6 が油圧により駆動されるように組
み込まれ、二次スライド6 に鋳型7 等が取付けられる加
工機械において、一次スライド5 はその油圧シリンダ20
を小径として急速昇降可能とし、二次スライド6 はその
油圧シリンダ25を大径とすると共に小ストロークで加圧
可能とし、一次スライド5 を油圧駆動の径拡縮クランパ
ー11によりプラテン3 等の固定側に機械的にロックす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍛造プレス、圧延機、
ダイキヤスト機、射出成形機等の加工機械における型締
め等の加圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種加圧装置として、図９に例
示する立形アルミニユウム鋳造機の型締め装置が知られ
ている。図９において、81はベッド、82はベッド81上に
立設された４本のコラム、83はコラム82上端に固定され
たプラテン、84はプラテン83内に形成されたシリンダ85
に昇降自在に嵌装されているメインラム、86はラム84下
端に連結されたスライド、87はラム84内に同心的に設け
た高速下降用のシリンダ、88は該シリンダ87内に挿入さ
れかつ上端がプラテン83に固着されたラム、89はベッド
81下に配設された射出シリンダ、90は射出プランジャ、
91,92 は鋳型である。

【０００３】この型締め装置では、スライド86の高速昇
降は断面積の小さいシリンダ87により行なわれ、鋳型91
の型締めには同ストロークのメインラム84を使用して加
圧・除圧が行なわれるようになっている。さらに、立形
アルミニユウム鋳造機の他の型締め装置例として、タイ
ロッドの上部に雄ねじ部が設けられ、上部スライドの上
側にタイロッドに大径シリンダと二ツ割りのハーフナッ
トが外嵌されると共に、大径シリンダとハーフナットの
間にベースプレートが嵌装され、該ベースプレートに前
記ハーフナットが固着され、ハーフナットはタイロッド
に対して上下方向に移動可能でかつ締付け可能とされた
ものが知られており、ハーフナットをタイロッドに固定
した後、ベースプレートに対して単動の前記大径シリン
ダを伸長させ、上部スライドに取付けた上金型を下金型
に型締めするようになっている。

【０００４】また、圧延機では、上下ハウジングの側部
に設けた小径のシリンダ装置により上ハウジングの昇降
を行ない、上ハウジングにコラムと同心的に設けた大径
のシリンダ装置により加圧・除圧を行なうようにした液
圧圧下装置が知られている（例えば特開平３−１６９４
０６号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記型締め
装置では、メインラム84で加圧・除圧を行なうため、加
圧容積が大きく、作動油の圧縮性による加圧時間、除圧
時間が長いほか、除圧開始時の除圧弁の切換え時にショ
ックが出易いという問題があり、高速上昇あるいは高速
下降するときのメインラム84内シリンダ85の作動油の排
出・供給は流量が非常に大きいため、配管径が太くな
り、圧力損失を減らすようにメインタンクとは別にメイ
ンラム近傍に油タンクを設置する必要があるなどの問題
があった。

【０００６】また、ハーフナットによる固定手段を備え
た型締め装置では、ベースプレートの固定位置が、ねじ
のピッチ分しか調整できず任意に選択できず、タイロッ
ドにねじを切るため、タイロッドの強度が低下するとい
う問題がある。さらに、圧延機の前記圧下装置では、カ
ラーのコラムに対する固定位置は１カ所であるから、圧
延する板厚の種類等に対するロール間隔の調整は、全て
板厚圧下用のシリンダによらなければならず、したがっ
て、圧下用シリンダのストロークが、圧下に必要なスト
ロークよりも長くなり、圧下用シリンダの剛性が低下し
て応答性が悪くなるなどの問題があった。

【０００７】本発明は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、一次スライド等
の反力受体を任意の位置に固定でき、反力支持が確実強
固であり、加圧油の圧縮容量を小さくして短時間に加圧
・除圧が可能で、しかも高応答が可能な加工機械の加圧
装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、液圧により駆動される一次スライドに、加圧用の
二次スライドが液圧により駆動されるように組み込まれ
た加工機械において、前記一次スライドはその液圧シリ
ンダ径を小さくして急速移動可能とし、二次スライドは
その液圧シリンダ径を大きくして小ストロークで加圧可
能とし、前記一次スライド等の反力受体を液圧駆動の径
拡縮クランパーによりプラテン、コラム等の固定側に摩
擦力でロックするようにしたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明によれば、一次及び二次スライドを後退
位置から前進移動させてプリセット及び加圧を行なう場
合、まず径拡縮クランパー内の作動液体を排出してロッ
クを開放し、一次スライドを急速に前進移動させて任意
の位置で停止してプリセット状態とした後、前記クラン
パー内に作動液体を供給してクランパーを作動させてス
ライドを固定側に摩擦力によりロックし、一次スライド
を位置固定し、プリセット状態としてから、二次スライ
ドの液圧シリンダ内に作動液体を供給し、二次スライド
を前進して加圧状態とする。このとき、加圧による反力
は前記クランパーにより支持され、二次スライドの加圧
状態が確実に保持される。

【００１０】そして、除圧及びプリセット解除に際して
は、加圧シリンダ又は圧下シリンダを除圧した後、前記
クランパー内の作動液体を排出して一次スライドのロッ
クを開放すると共に、スライドのシリンダ内に作動液体
を供給又は排出して両スライドを後退移動させ短時間で
後退位置に至らしめ、再び前記クランパーに作動液体を
供給して一次スライドを固定側にロックすることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１及び図２は、本発明を立形アルミニユウム鋳造
機に採用した第１実施例を示し、1 はベッド、2 はベッ
ド1 上に立設された４本のコラム、3 はプラテン、4 は
コラム2 上端に固定されたフレーム、5 は一次スライ
ド、6 は二次スライド、7 は二次スライド6 下面に着脱
可能に取付けられる上鋳型、8 はベッド1 上に着脱可能
に取付けられる下鋳型、9 は一次スライド用ピストン、
10はピストンロッド、11は径拡縮クランパー、12,13 は
作動油供給排管、14はパイロットチェック弁、15は電磁
油圧切換弁、16はチェック弁、17は油タンクである。

【００１２】前記プラテン３は前記各コラム2 の上部に
取付けられ、その中央には上下方向に貫通する一次スラ
イド嵌装孔18が設けられ、該孔18の上部に前記径拡縮ク
ランパー11が嵌装され、該クランパー11の弾性スリーブ
11A 内面及び前記一次スライド嵌装孔18内に、ロッド状
の一次スライド5 が上下摺動自在に嵌装されており、ク
ランパー11内に作動油を油路19から供給して弾性スリー
ブ11A を径方向に縮小させて一次スライド5 の外周面に
圧締し、一次スライド5 をプラテン3 にクランパー11を
介して固定させるようになっている。

【００１３】前記一次スライド5 は上部中央に急速昇降
用の小径で長ストロークの油圧シリンダ20が形成される
と共に、下端に大径の加圧用ピストン21が設けられてお
り、油圧シリンダ20内に前記ピストン9 が上下摺動自在
に嵌装されている。なお、ピストン9 に連結された前記
ピストンロッド10は、一次スライド5 の上端を貫通し、
その上端が水平ピン22を介して前記フレーム4 に取付け
られている。また、23は一次スライド急速上昇用作動油
供給油路、24は一次スライド急速下降用作動油供給油路
である。

【００１４】前記二次スライド6 は、中央に大径の油圧
シリンダ25を備え、該シリンダ25内に前記一次スライド
5 及び加圧用ピストン21が嵌装され、一次スライド5 に
対して上下動自在とされており、加圧用作動油給排路26
及び除圧用作動油給排路27が設けられ、前記給排管12,1
3 が接続されている。なお、前記ベッド1 の下側には、
図示していないが従来例と同様に射出シリンダ、射出プ
ランジヤ等が配設されており、上下鋳型7,8 間に溶融ア
ルミニユウムが注入されるようになっている。

【００１５】上記第１実施例において、図１に示すスラ
イド上昇位置から、上鋳型7 を下降させて下鋳型8 に閉
合させる場合、まず、前記クランパー11によって一次ス
ライド5 がプラテン3 に機械的にロックされて固定状態
にあるので、クランパー11内の作動油を排出してロック
開放状態とした後、小径の油圧シリンダ20内のピストン
側油室に作動油を供給することにより、一次スライド5
及び二次スライド6 が共に急速下降してプリセット状態
になる。

【００１６】そこで、前記クランパー11内に作動油を供
給して、一次スライド5 をクランパー11によりプラテン
3 にロックした後、大径の油圧シリンダ25のピストン側
油室に作動油を供給して二次スライド6 を下降させ、上
鋳型7 を下鋳型8 に圧締し加圧状態とし、加圧状態を保
持したままで両鋳型7,8 内にアルミニユウム溶融体を射
出注入する。

【００１７】このとき、加圧反力は一次スライド5 から
前記クランパー11を介してプラテン3 により支持され、
加圧状態が確実に保持される。両鋳型7,8 のアルミニユ
ウムが固化した後、大径シリンダ25のピストン側油室の
作動油を給排路26から排出しピストンロッド側油室内に
給排路27から作動油を供給して除圧してから、前記クラ
ンパー11内の作動油を排出して一次スライド5のロック
を開放し、両油圧シリンダ20,25 内のピストンロッド側
油室に作動油を供給して、両スライド5,6 を急速に上昇
させ、上鋳型7 を上昇限に位置させて、鋳型内から成形
品を取り出す。そして、続いて鋳造を行なうときは、上
述の作業を繰返し行なえばよい。

【００１８】また、鋳型交換時は、一次スライド5 をロ
ック状態として行なうので、作業を安全に行なうことが
できる。なお、上記第１実施例において、二次スライド
6 の位置決め精度が必要な場合には、図１に示す電磁油
圧切換弁15に代えて図２に示すように電磁比例切換弁15
A を設け、パイロットチェック弁14と該切換弁15A との
間にカウンタバランス弁28及び逆止弁29を設けるのが好
ましい。

【００１９】図３及び図４は、本発明を立形アルミニユ
ウム鋳造機に採用した第２実施例を示し、第１実施例と
異なるところは、一次スライド5 がコラム2 に案内され
て上下動し、一次スライド5 とコラム2 の間に径拡縮ク
ランパー11が嵌装され、一次スライド5 がベッド1 側部
上に立設した急速昇降用油圧シリンダ20及びピストンロ
ッド10を介して支持され且つ昇降されるようにした点で
ある。

【００２０】そして、一次スライド5 には下側中央から
上向きに二次スライド6 用の油圧シリンダ25が形成さ
れ、中心に除圧用作動油給排路27が、その外周側に加圧
用作動油給排路26が設けられており、油圧シリンダ25内
に二次スライド6 及びその上端に形成されたピストン30
が摺動自在に嵌装されている。第２実施例における一次
及び二次スライド5,6 、径拡縮クランパー11の作動は、
第１実施例と同じであるから、図１と同じ符号を付し説
明は省略する。

【００２１】図５及び図６は、本発明を圧延機に採用し
た第３実施例を示し、31はスタンド、32は上ハウジン
グ、33は下ハウジング、34,35 はロール、36は一次スラ
イド、37は二次スライド、38は一次ピストン、39はピス
トンロッド、40は径拡縮クランパー、41は油圧回路、10
0 は油圧ユニットである。なお、図５には示していない
が、ロール34,35 の長手方向に一次スライド、二次スラ
イド、一次ピストン、ピストンロッド、径拡縮クランパ
ー、油圧回路を含む昇降圧下装置は２セットあり、１台
の油圧ユニット100 により駆動している。

【００２２】前記スタンド31の下部には、一次及び二次
スライド36,37 用の摺動孔42,43 が上下に位置して設け
られ、下端部に前記ピストンロッド39の外端（下端）が
水平ピン44により連結されており、前記一次スライド摺
動孔42には、径拡縮クランパー40が嵌装され、該クラン
パー40内に作動油を給排する油路45が形成されている。

【００２３】前記一次スライド36は、円柱状で下端部中
央に小径の急速昇降用油圧シリンダ46が形成されると共
に、上昇用作動油給排油路48及び下降用作動油給排油路
47が設けられており、前記クランパー40内を上下動しか
つ、該クランパー40によりスタンド31に機械的にロック
されるようになっている。前記二次スライド37は、スタ
ンド31の前記摺動孔43内に上下摺動可能に嵌装されると
共に、下ハウジング33を支持しており、該スライド37内
には下側から大径の板厚圧下用油圧シリンダ49が形成さ
れ、該油圧シリンダ49内に一次スライド36の上端部が上
下摺動可能に嵌装され、上部に圧下作動油給排油路50が
設けられている。

【００２４】前記油路45,47,48,50 には、夫々油圧回路
41の油管51,52,53,54 が接続されている。前記油圧回路
41は、電磁切換弁55、電磁比例弁56、サーボ弁57、ブー
スタ58、パイロットチェック弁59,60,61、逆止弁62,63,
64、リリーフ弁67、減圧弁68、電磁切換弁69,70 、アキ
ユムレータ71、フィルタ72,73,74、冷却器75、油圧ポン
プ76、モータ77、油タンク78から成っている。

【００２５】なお、前記油圧回路41において、径拡縮ク
ランパー40への作動油の供給を急速にしたい場合は、図
６に示すように、電磁切換弁55と逆止弁64の間にアキユ
ムレータ79を接続することができる。上記第３実施例に
おいて、図５は下ハウジング33が上昇限に位置する状態
を示しており、径拡縮クランパー40はロック保持状態で
あり、一次及び二次スライド36,37 も上昇限近傍に位置
している。この状態から下ハウジング33を下降させる場
合は、前記切換弁55を切換えて前記クランパー40内の作
動油を排出し、一次スライド36のロックを開放し、サー
ボ弁57、電磁比例弁56を切換えて一次及び二次スライド
36,37 を急速下降させることにより、下降限に位置させ
ることができる。そして、必要に応じて、径拡縮クラン
パー40により一次スライド36をスタンド31にロックして
おく。

【００２６】そこで、下ハウジング33を上昇させる場
合、まず、前記クランパー40内の作動油を排出してアン
ロック状態とし、電磁比例弁56を切換えて油圧シリンダ
46内に作動油を供給し、一次スライド36を二次スライド
37と共に上昇させ、ロールギャップのプリセット状態と
する。次に、前記クランパー40内に作動油を供給して一
次スライド36をロック状態とした後、サーボ弁57を作動
させて圧延材に対応して加圧し、ロールギャップ即ち板
厚制御が行われる。なお、下ハウジング33に作用する圧
延反力は前記クランパー40を介してスタンド31に、相互
の圧締摩擦力によって伝えられる。また、ロールギャッ
プ制御には大流量の作動油が瞬時に必要であるが、供給
油管54A のアキユムレータ71により高速で対応でき、ポ
ンプ容量を大きくする必要はない。

【００２７】該第３実施例では、前記クランパー40によ
って圧延反力をスタンド31に伝達でき、しかも摩擦力に
よって機械的に保持されているので、ロールギャップ保
持が確実である。板厚の圧下用油圧シリンダ49は、大径
でかつストロークが非常に短かいので剛性が高く、従っ
て板厚制御の応答性が高くなって板厚精度を高め品質向
上を図ることができる。

【００２８】図７は本発明の第４実施例を示し、立形ア
ルミニユウム鋳造機に採用した第２実施例と異なるとこ
ろは、コラム2 の上部にフレーム4 と一次スライド5 の
中間に反力受体としてのベースプレート101 を上下動可
能に配設し、該ベースプレート101 と一次スライド5 の
間に二次スライド102 をコラム2 と同心的に配設し、前
記ベースプレート101 の上面に径拡縮クランパー103 を
コラム2 と同心的に固着し、一次スライド5 の下面に上
鋳型7 を取付けた点である。

【００２９】そして、前記二次スライド102 は、ドーナ
ツ状の大径油圧シリンダ104 と、リング状のピストン10
5 と、シリンダカバー106 とからなり、ピストン105 の
上端はシリンダ104 とシリンダカバー106 の間から上方
に突出してその上端がベースプレート101 の下面に当接
しており、前記クランパー103 を介してベースプレート
101 をコラム2 に固定した状態で一次スライド5 を下方
に押圧し、上下鋳型7,8 の型締めを行なうようになって
いる。

【００３０】前記径拡縮クランパー103 は、図８にも示
しているように、前記コラム2 に上下摺動自在に外嵌さ
れた耐圧シリンダ107 と、該シリンダ107 内に嵌入され
ると共にコラム2 に摺動自在とされた弾性スリーブ108
とシリンダカバー109 とからなり、油給排口110 からシ
リンダ107 内に作動油を注排することにより、該クラン
パー103 をコラム2 にクランプ又はアンクランプするよ
うになっている。なお、111 はシール材、112 はベース
プレート摺動ガイドである。

【００３１】上記第４実施例においては、一次スライド
上昇位置から上鋳型7 を下降させて下鋳型8 に閉合させ
る場合、まず、前記クランパー103 によってベースプレ
ート101 等がコラム3 に機械的にロックされ固定状態に
あるので、クランパー103 内の作動油を排出してロック
解放状態とした後、小径の油圧シリンダ20内のピストン
ロッド10側油室に作動油を供給することにより、一次ス
ライド5 、ベースプレート101 及び二次スライド102 が
急速下降してプリセット状態になる。

【００３２】そこで、前記クランパー103 内に作動油を
供給して、ベースプレート101 をクランパー103 により
コラム2 にロックした後、二次スライド102 の油圧シリ
ンダ104 内ピストン下側油室に作動油を供給して油圧シ
リンダ104 と共に一次スライド5 を下降させ、上鋳型7
を下鋳型8 に圧締し加圧状態に保持したままで両鋳型7,
8 内にアルミニユウム溶融体を射出注入する。このと
き、加圧反力は、一次スライド5 から二次スライド102
、クランパー103 及びベースプレート101 を介してコ
ラム2 により支持される。

【００３３】そして、両鋳型7,8 内のアルミニユウムが
固化した後、大径油圧シリンダ104内の作動油を排出し
て除圧してから、前記クランパー103 内の作動油を排出
してベースプレート101 のロックを解放し、油圧シリン
ダ20内のピストン側油室に作動油を供給して、両スライ
ド5,102 及びベースプレート101 を急速に上昇させ、上
鋳型7 を上昇限に位置させて、鋳型内から成形品を取り
出す。続いて鋳造を行なう場合は、上述の作業を繰返し
行なう。

【００３４】該第４実施例においても、鋳型の急速開閉
及び型締め加圧を急速に行なうことができ、また金型の
寸法に対応して任意の位置で一次スライド即ち上鋳型の
プリセットを行なうことができる。本発明は、上記実施
例に限定されるものではなく、適宜設計変更することが
でき、油圧鍛造プレスの上型・下型の型締め用加工装置
としても採用することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、液圧により駆
動される一次スライドに、加圧用の二次スライドが液圧
により駆動されるように組み込まれた加工機械におい
て、前記一次スライドはその液圧シリンダ径を小さくし
て急速移動可能とし、二次スライドはその液圧シリンダ
径を大きくして小ストロークで加圧可能とし、前記一次
スライド等の反力受体を液圧駆動の径拡縮クランパーに
よりプラテン、コラム等の固定側に摩擦力によりロック
するようにしたことを特徴とするものであるから、一次
スライドを急速に移動させることができると共に、二次
スライドをその作動油の圧縮容量を小さくして短時間で
加圧、除圧でき、かつ高応答が可能であり、一次スライ
ド等の反力受体を任意の位置で機械的にロックすること
で反力を確実に固定側に伝達吸収できるので、プリセッ
ト状態を確実に保持でき、型交換、ロール交換は勿論の
こと加工等の作業性並びに加工精度の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図２】図１における油圧回路の変形例を示す油圧回路
図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図４】図３における加圧用油圧シリンダ等の拡大断面
図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図６】図５における径拡縮クランパー用油圧回路の変
形例を示す油圧回路図である。

【図７】本発明の第４実施例を示す一部破断正面図であ
る。

【図８】図７のＡ部拡大詳細図である。

【図９】従来例を示す一部破断正面図である。

【符号の説明】

２ コラム ３ プラテン ５ 一次スライド ６ 二次スライド １１ 径拡縮クランパー ２０ 小径油圧シリンダ ２５ 大径油圧シリンダ ３１ スタンド ３６ 一次スライド ３７ 二次スライド ４０ 径拡縮クランパー ４６ 小径油圧シリンダ ４９ 大径油圧シリンダ １０１ ベースプレート（反力受体） １０２ 二次スライド １０３ 径拡縮クランパー １０４ 大径油圧シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧により駆動される一次スライドに、
   加圧用の二次スライドが液圧により駆動されるように組
   み込まれた加工機械において、前記一次スライドはその
   液圧シリンダ径を小さくして急速移動可能とし、二次ス
   ライドはその液圧シリンダ径を大きくして小ストローク
   で加圧可能とし、前記一次スライド等の反力受体を液圧
   駆動の径拡縮クランパーによりプラテン、コラム等の固
   定側に摩擦力でロックするようにしたことを特徴とする
   加工機械の加圧装置。