JPH0747531A - プレス装置の温度調節方法 - Google Patents

プレス装置の温度調節方法

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JPH0747531A
JPH0747531A JP21821593A JP21821593A JPH0747531A JP H0747531 A JPH0747531 A JP H0747531A JP 21821593 A JP21821593 A JP 21821593A JP 21821593 A JP21821593 A JP 21821593A JP H0747531 A JPH0747531 A JP H0747531A
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JP
Japan
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die
punch
temperature
unit main
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP21821593A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Oda
善夫 織田
Shintaro Karaki
信太郎 唐木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0747531A publication Critical patent/JPH0747531A/ja
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  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】加工時の自己発熱によるパンチとダイとの位置
関係の狂いをなくし、加工形状の精度向上を図るととも
に、金型の長寿命化を実現できるプレス装置の温度調節
方法を提供すること。 【構成】まず加工時の自己発熱による定常状態の温度分
布を測定し、ユニット本体を上記の定常状態の温度分布
以上の設定温度分布となるように加熱した状態でパンチ
とダイとの型合わせを行う。型合わせ終了後、加工を開
始するが、加工開始時から設定温度分布になるようにユ
ニット本体を加熱しておく。加工を開始すると、自己発
熱によりユニット本体の温度が上昇し始めるので、ユニ
ット本体の加熱を弱め、常にユニット本体が設定温度分
布を維持するように温度調節を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック材料のグリー
ンシートにパンチ穴を加工したり、グリーンシートから
成形品を加工する場合に適したプレス装置の温度調節方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のプレス装置として、図1
に示されるように、平板状ユニット本体1の上端部1a
にエアシリンダ2を固定するとともに、そのピストンロ
ッド3をユニット本体1の中間部1bに摺動自在に挿通
し、ピストンロッド3の下端部にパンチ4を固定したも
のがある。パンチ4の下方にはダイ5が対向して配置さ
れ、このダイ5はユニット本体1の下端部1cに支持さ
れている。なお、中間部1bと下端部1cとの間には水
平方向の溝6が形成され、この溝6に被加工物であるグ
リーンシート7がホルダ8に載って水平方向に挿入され
る。そして、ホルダ8をX方向またはY方向に水平移動
させながら、エアシリンダ2を駆動することにより、パ
ンチ4とダイ5とでグリーンシート7の所定位置にパン
チ穴が形成される。なお、ユニット本体1は板厚方向に
複数枚重ねて設置され、グリーンシート7に複数のパン
チ穴を同時に加工できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構造のプレス装置
の場合、加工(パンチング)を繰り返すうちにエアシリ
ンダ2やピストンロッド3の摺動部分で自己発熱し、こ
の熱がユニット本体1に伝達されて温度分布を生じる。
特に、エアシリンダ2の発熱量が多く、その熱がユニッ
ト本体1の上端部1aから中間部1bへ伝達され、ピス
トンロッド3を支持する中間部1bが前方へ熱膨張を起
こす。その結果、パンチ4とダイ5との位置関係に狂い
が生じ、パンチ4とダイ5間のクリアランスが不均一に
なり、打ち抜かれた穴形状が悪くなるとともに、金型
(パンチ4とダイ5)自体の寿命を損なうという問題が
あった。特に、複数枚のユニット本体1を重ね合わせて
使用した場合、各ユニット本体1の熱が側面から放熱さ
れ難いので、熱がこもりやすく、熱膨張による上記の問
題を解消できなかった。
【0004】そこで、本発明の目的は、加工時の自己発
熱によるパンチとダイとの位置関係の狂いをなくし、加
工形状の精度向上を図るとともに、金型の長寿命化を実
現できるプレス装置の温度調節方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の温度調節方法は、ユニット本体の温度分布
が加工時の自己発熱により到達する定常状態の温度分布
以上の設定温度分布となるように、ユニット本体を加熱
する工程と、上記設定温度分布を維持しながら、ダイと
パンチとが対向するように位置調整する工程と、上記設
定温度分布を維持しながら、加工を行う工程とを含むも
のである。
【0006】
【作用】まず、予備工程として加工時の自己発熱により
到達する定常状態の温度分布を測定する。図1のような
プレス装置の場合、加工開始後例えば10分程度でユニ
ット本体の温度分布が定常状態になるので、この定常状
態の温度分布を予め温度センサなどを用いて測定してお
く。次に、パンチとダイとの型合わせを行うのである
が、この時、ユニット本体を上記の定常状態の温度分布
以上の設定温度分布となるように加熱しておく。つま
り、加工時とほぼ同じ温度条件で型合わせを行う。型合
わせ終了後、加工を開始するが、この場合も加工開始時
から設定温度分布になるように加熱しておく。加工を開
始すると、発熱部が発熱し始めるので、ユニット本体の
加熱を弱め、常にユニット本体が設定温度分布を維持す
るように温度調節を行う。このように、型合わせと加工
とを同一温度条件下で行うので、パンチとダイとの位置
関係の狂いを防止でき、高精度の加工を実現できる。
【0007】
【実施例】図2は本発明にかかるプレス装置の一例を示
す。同図において、図1と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。図2において、10は電熱ヒータ、
11は温度センサである。ヒータ10はユニット本体1
の上端部1aの前面に取り付けられ、センサ11は中間
部1bの前面に取り付けられている。図2では単一のユ
ニット本体1のみを示してあるが、実際には図1と同様
に複数のユニット本体1が板厚方向に重ね合わせて設置
される。
【0008】この実施例の場合、エアシリンダ2が加工
時における最も大きな発熱源であるため、ヒータ10を
エアシリンダ2の近傍部1aに固定したものであるが、
発熱源が他の部位に存在する場合や複数箇所存在する場
合には、その近傍に夫々ヒータを取り付けるのが望まし
い。一方、センサ11は、エアシリンダ2またはヒータ
10からの熱により、加工精度に最も大きな影響を受け
る部位に取り付けるのが望ましく、この実施例ではピス
トンロッド3を摺動自在に支持している中間部1bに取
り付けてある。なお、別の温度センサをヒータ10ある
いはエアシリンダ2の近傍に取り付け、発熱部の温度を
測定するようにしてもよい。
【0009】図3はユニット本体1の中間部1bの温度
変化を示し、時刻t0 は電源投入時、時刻t1 〜t2
型合わせ期間、時刻t3 は加工開始時である。図中、一
点鎖線は加工時のエアシリンダ2の発熱のみによる温度
変化を示し、実線はヒータ10の加熱による温度変化を
示す。加工時にエアシリンダ2で発生した熱はユニット
本体1の上端部1aから、ピストンロッド3を摺動自在
に支持している中間部1bへと伝達される。加工開始か
ら所定時間経過すると、エアシリンダ2の発熱量とユニ
ット本体1からの放熱量とがバランスし、定常の温度分
布となる。定常時における中間部1bの温度をθS とし
てある。また、ヒータ10の熱もエアシリンダ2の熱と
同様の経路を辿って中間部1bへと伝達される。したが
って、ヒータ10の発熱量とエアシリンダ2の発熱量と
が同じであれば、ユニット本体1の温度分布はほぼ同等
となる。なお、中間部1bに伝達された熱は、溝6のた
めに下端部1cには殆ど伝達されず、ダイ5の位置が熱
の影響で狂う恐れは殆どない。
【0010】ここで、本発明にかかるプレス装置の温度
調節方法を説明する。まず、予備工程として加工時のユ
ニット本体1の定常温度分布を測定する。即ち、ヒータ
10に電源を接続しない状態で、エアシリンダ2を駆動
してグリーンシート7に加工を行い、発熱させる。加工
開始後、エアシリンダ2の熱はユニット本体1に伝達さ
れ、所定時間(例えば10分)経過すると、ユニット本
体1の温度分布が定常状態となる。この定常状態の温度
分布をユニット本体1の各部に取り付けた温度センサ
(図示せず)で測定する。なお、この実施例では温度分
布の測定に代えて、温度センサ11で中間部1bの定常
状態における温度θS を測定している。次に型合わせ工
程を行う。即ち、時刻t0 でヒータ10を電源に接続す
ると、図3に示すようにユニット本体1の中間部1bは
ほぼ時間に比例して温度上昇し、やがて設定温度θR
到達する。この設定温度θR は定常温度θS より少しだ
け高い温度に設定されている。設定温度θR に到達した
後、時刻t1 でパンチ4とダイ5との型合わせを行う。
この時、パンチ4とダイ5との位置関係は、常温時にお
ける位置関係に比べて中間部1bの熱膨張分だけずれて
いるので、ダイ5の位置を水平方向に微調整することに
より、パンチ4とダイ5とを上下に正確に対向させる。
次に加工工程に移る。時刻t3 で加工を開始すると、ヒ
ータ10からの熱にエアシリンダ2からの発熱が加わる
ので、ユニット本体1の中間部1bは設定温度θR 以上
に温度上昇する可能性がある。そこで、中間部1bの温
度が加工開始時から常に設定温度θR を維持するよう
に、ヒータ10をフィードバック制御する。具体的に
は、ヒータ10へ供給する電流値を制御したり、あるい
はON/OFF制御を行う。このように温度制御しなが
ら加工を行えば、型合わせ時と同一条件で加工を行うこ
とができるので、パンチ4とダイ5との位置の狂いを防
止でき、高精度の穴加工ができるとともに、金型の損傷
を防止できる。
【0011】上記実施例では、定常状態と同様な温度分
布を得るために、ヒータ10を上端部1aに取り付けた
が、これに代えて、中間部1bに両側方へ貫通する温調
用管路12を複数本設け、この管路12に熱流体を流す
ようにしてもよい。管路12に流す流体は図示しない流
体源で所定温度に加熱され、管路12に送られる。な
お、管路12は複数のユニット本体1を重ね合わせた時
に、連続した通路となるように、各ユニット本体1で同
一位置に形成されている。なお、他の構造および動作は
図2,図3と同様であるため、説明を省略する。
【0012】本発明における設定温度としては、加工時
に到達する定常温度と同一あるいはこれより高目の温度
であればよい。設定温度を定常温度と同一温度に設定し
た場合には、加工を開始してから定常温度に到達した
後、ヒータをOFFまたは管路の熱流体を停止すればよ
い。本発明のプレス装置は、実施例のような穴加工を行
うためのものに限らず、あらゆる形状の加工に適用でき
る。この場合、パンチとダイを取り替えるだけで、他の
部品は共通使用することも可能である。また、本発明で
使用される被加工物としては、セラミック材料のグリー
ンシートに限らず、金属材料や樹脂材料などあらゆる材
料に適用できる。さらに、ユニット本体の構造も、実施
例のような平板状のユニット本体にパンチ,ダイおよび
駆動手段が1個ずつ備えられたものに限らず、1個のユ
ニット本体に複数のパンチ,ダイおよび駆動手段が備え
られたものでもよい。その場合、加工時に発熱する部分
や熱歪みを生じる部分が実施例と異なる場合があるの
で、発熱部および熱歪み部を予め測定するようにすれば
よい。パンチを駆動する駆動手段としては、エアシリン
ダに限らず、油圧シリンダ、ソレノイド、その他の如何
なる駆動手段を用いてもよい。
【0013】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、型合わせと加工とを同一温度条件で行うように
したので、パンチとダイとの位置関係の狂いを防止で
き、高精度の加工を実現できるとともに、金型の寿命を
延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のプレス装置の斜視図である。
【図2】本発明にかかるプレス装置の一例の斜視図であ
る。
【図3】本発明にかかるプレス装置の中間部の温度変化
図である。
【符号の説明】
1 ユニット本体 1a 上端部 1b 中間部 1c 下端部 2 エアシリンダ 3 ピストンロッド 4 パンチ 5 ダイ 10 ヒータ 11 温度センサ 12 温調用管路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ユニット本体の下部にダイを設け、ダイの
    上方にパンチを配置し、このパンチを駆動手段によって
    昇降動作させることにより、パンチとダイとで被加工物
    に加工を行うプレス装置において、 ユニット本体の温度分布が加工時の自己発熱により到達
    する定常状態の温度分布以上の設定温度分布となるよう
    に、ユニット本体を加熱する工程と、 上記設定温度分布を維持しながら、ダイとパンチとが対
    向するように位置調整する工程と、 上記設定温度分布を維持しながら、加工を行う工程とを
    含む温度調節方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の温度調節方法において、 上記ユニット本体は平板状に形成され、複数のユニット
    本体が重ね合わせて配置されることを特徴とする温度調
    節方法。
JP21821593A 1993-08-07 1993-08-07 プレス装置の温度調節方法 Pending JPH0747531A (ja)

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JP21821593A JPH0747531A (ja) 1993-08-07 1993-08-07 プレス装置の温度調節方法

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JP (1) JPH0747531A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2461114A (en) * 2008-03-01 2009-12-30 Tradewise Engineering Ltd Punching Apparatus with temperature control means
JP2011255501A (ja) * 2011-08-22 2011-12-22 Takeshi Yano パンチング装置およびパンチングシステム

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GB2461114A (en) * 2008-03-01 2009-12-30 Tradewise Engineering Ltd Punching Apparatus with temperature control means
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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040120