JPH0780073B2 - 寸法の安定したプレス品を製造する方法および装置 - Google Patents

寸法の安定したプレス品を製造する方法および装置

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JPH0780073B2
JPH0780073B2 JP2125273A JP12527390A JPH0780073B2 JP H0780073 B2 JPH0780073 B2 JP H0780073B2 JP 2125273 A JP2125273 A JP 2125273A JP 12527390 A JP12527390 A JP 12527390A JP H0780073 B2 JPH0780073 B2 JP H0780073B2
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ram
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

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Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は正確な寸法のプレス品を製造する方法および装
置に関する。
b.従来の技術 フレームに固定された部材と可動ダイの間隔を測定し、
プレス中のフレームの変形によるプレス品の精度への悪
影響を除去するようにした、粉末材料からなるプレス品
の高さを制御するプレス装置が、ドイツ連邦共和国特許
出願公開第2924704号公報から知られている。さらに、
プレスラムを取り付けたプレス工具の部分の位置を追跡
する長さ測定装置の基準点となる部分を、プレスフレー
ムに固定するのではなく、プレス機械のフレーム以外の
定位置に固定することが提案されている。
プレス品の形状寸法の正確性維持に対する要求が高くな
るに伴って、プレス中のプレスラムの弾性変形によって
生じる悪影響が重大な問題になる。
例えば簡単な円筒形態のような簡単なプレス品の場合に
は、プレス工具を容易に頑丈に構成することができるた
め、所定の押圧力範囲において問題になるような弾性変
形が生じず、この影響は大した問題にならない。しかし
ながら、例えば多板式アダプタ工具を使用する必要のあ
る数個の段部を有する複雑な部品の場合には、少なくと
も個別のラムの場合の工具構成形態が比較的に薄く長く
脆弱な形状を必要とするため、例えばドイツ連邦共和国
特許第3142126号公報から知られているように、ラムの
弾性変形を等閑視することは決してできない。その場
合、このようなラムは実際上は剛体ではなく、本発明の
枠内において突き止められているように、押圧力によっ
て弾性的に顕著に変形する。
c.発明が解決しようとする課題 したがって、本発明の目的は、数個所の高さの段部を有
するプレス品の場合でもプレス品形状寸法の正確度を一
層改善することが可能な、プレス品を製造する方法およ
び装置を提供することである。
d.課題を解決するための手段 この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項の
特徴部分に記載の方法によって達成され、特許請求の範
囲第２項に記載の方法によって好適に実施することがで
きる。また、本発明による装置は、特許請求の範囲第３
項の特徴部分に記載の構成を特徴としており、特許請求
の範囲第４項の従属的な構成によって好適に実施され
る。
すなわち上記目的は、金型と少なくともそれぞれ１つの
下部ラムと上部ラムによって粉末物質をプレスすること
により正確な寸法のプレス品を製造する方法において、 下部ラムと上部ラムの位置を測定し、下部ラムと上部ラ
ムの押圧面の位置をそれらの幾何学的形状から各ラムが
弾性変形しないと仮定して求め、下部ラムと上部ラムの
間隔がプレス品の所定寸法になるまで下部ラムと上部ラ
ムに押圧力を加える工程と、このときにおける弾性変形
を無視することができないラムの押圧力を測定する工程
と、測定された押圧力から当該ラムの弾性変形量を求め
る工程と、この弾性変形量に基づいてプレス品が希望の
寸法になるように当該ラムの加圧圧力を調整する工程を
有することを特徴とする正確な寸法のプレス品を製造す
る方法によって達成される。
また本発明による装置は、請求項１の方法を実施する装
置であって、金型（２）と、少なくともそれぞれ１つの
下部ラム（3,4,5）と上部ラム（６）と、下部ラム（3,
4,5）と上部ラム（６）の位置を測定する行程測定装置
（7,8,9,10）と、弾性変形を無視することができないラ
ムの押圧力を測定する測定装置と、下部ラムと上部ラム
の位置に基づき下部ラムと上部ラムの押圧面の位置をそ
れらの幾何学的形状から各ラムが弾性変形しないと仮定
して求め下部ラムと上部ラムの間隔がプレス品の所定寸
法になるまで下部ラムと上部ラムに押圧力を加え、この
ときにおける弾性変形を無視することができないラムの
押圧力から当該ラムのばね特性曲線によって当該ラムの
弾性変形量を求め、この弾性変形量に基づいてプレス品
が希望の寸法になるように当該ラムの加圧圧力を調整す
るように制御する制御装置を有することを特徴とする。
プレスラムの位置を測定する行程測定装置を、ラムを取
り付けた構成要素（例えばラムプレート）にではなく、
ラムの押圧面のすぐ近くに設けた場合、プレス面自体が
それぞれ直接的に測定されるため、本発明の根底にある
問題点は発生しない。この場合ラムの弾性変形は全く意
味を持たないからである。
しかしながら、構造的な理由から一般的に、行程測定装
置をこのような位置に固定することは不可能である。本
発明においては、押圧力の直接的または間接的な測定に
よってプレスラムの弾性変形を求め、この求められた変
形値に相応してプレスラムの押圧面の位置を補正する。
このため、最初プレスラムが弾性変形しないとみなして
プラスラムの押圧面の間隔が完成されたプレス品の寸法
になる位置が押圧面の暫定的な目標位置とされる。目標
位置の補正は、押圧力の作用によって生じたプレスラム
の大きなまたは小さな弾性変位だけ、上部ラムおよび下
部ラムのプレス面が多くまたは少なく一緒に移動される
ように行われる。その場合、補正値は、例えば予備試験
において求められたそれぞれのプレスラムのばね特性曲
線、およびプレス中に測定された押圧力によって計算す
ることができる。すべてのラムに対して、この補正を行
うことは、必ずしも必要ではない。多重ラム工具の場
合、比較的に短くしかも／または肉厚に形成されたラム
については、弾性変形が極めて少ないため、元来の目標
位置に何回でも変わることなく維持されるが、強くない
ばね特性曲線を有するラムは、目標位置に関して本発明
によって補正することができる。
本発明による方法の著しい利点は、プレスラムの押圧力
および弾性変形の量が、製造中に、例えば使用して粉末
の加圧可能性の変化に起因する大きな変動を受けた場合
でも、精密なプレス品形状寸法を有する部品を供給し得
ることである。
e.実施例 次に、図示された簡単な実施例によって、本発明を一層
詳細に説明する。
第１図は、鋼粉末からなるリング状のプレス品１が内部
に入れられたプレス状態におけるプレス工具の断面を概
略的に示している。外被状の金型２によって囲繞された
プレス品１は、断面において３つの段部を有している。
この理由から、粉末を圧縮するため、互いに同軸に案内
され互いに独立して移動可能であり下側段部を形成する
下部ラム3,4,5が設けられ、他方において、プレス品１
の滑らかな上側は、ただ１つの上部ラム６によって形成
されている。正確なプレス品形状寸法を得るには、プレ
ス終端位置において上部ラム６と下部ラム3,4,5とのプ
レス面の間隔を、プレス品の段の所定の高さに正確に調
整する必要がある。この目的のため、目盛７および指針
8,9,10として概略的に図示されている行程測定装置が設
けられている。目盛７は下部ラム５を取り付けた構成要
素11と剛性的に結合され、指針8,9および10は、同様な
方法で、下部ラム3,4および上部ラム６を取り付けた構
成要素12,13および14に結合されている。ラム3,4および
６のそれぞれのプレス面からの指針9,10,8の距離、およ
び目盛７の零点からの下部ラム５のプレス面の距離が判
っているため、上部ラム６からの下部ラム3,4,5の距離
がプレス品１の段部の所定の高さと正確に等しくなる指
針8,9および10の目標位置を容易に求めることができ
る。この場合、理論的に剛性のプレスラム3,4,5,6を前
提としているため、これは暫定的な目標位置に関するも
のである。しかしながら、実際には、すべてのラム3,4,
5,6に弾性的な変形が生じる。
この実施例において、上部ラム６は比較的短く極めて頑
丈に形成することができ、したがって実際には弾性変形
を無視することができるが、下部ラム3,4,5は形状が長
く比較的肉薄に形成されているため、下部ラム3,4,5の
変形には注意する必要がある。特に、下部ラム５はその
中心に心棒15が通され、極めて細長い。
したがって変形の測定には、例えば圧電センサ，歪み計
またはその他の測定装置として構成することが可能な、
図示されていない力測定装置によって、下部ラム3,4,5
の下側における押圧力が測定される。その結果から、測
定値が供給される図示されていない制御装置が、予備試
験において測定されるかまたは計算された下部ラム3,4,
5のばね特性曲線によって、下部3,4,5の実際の変形を計
算する。次に、下部ラム3,4,5の暫定的な目標位置が、
この変形量だけ補正され、換言すれば、弾性的なラムの
変形を考慮した上部ラム６のプレス面に対する下部ラム
3,4,5のプレス面の距離が、プレス品１の高さが所望の
段部高さと正確に等しくなるまで、下部ラム3,4,5の押
圧力が高くされる。
基本的には、ラム目標位置の補正を、それぞれ次のプレ
スサイクルにおいて初めて行うことができる。このよう
に行う場合でも、通常、妨害をおよぼす影響が突然に大
きく変化することがないため、一般的に充分正確なプレ
ス品形状寸法も得られる。しかしながら、同一のプレス
サイクル中に実際に測定された押圧力にもとづいて行わ
れる制御が、特に好ましい。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による装置の一実施例を示す断面図である。 １……プレス品、２……金型、3,4,5……下部ラム、６
……上部ラム、７……測定装置の目盛、8,9,10……測定
装置の指針、11,12,13,14……構成要素、15……心棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークフリート・ラーデヴァーン ドイツ連邦共和国、デー 4050 メンヒェ ングラートバッハ、アンナキルヒシュトラ ーセ 129 (56)参考文献 特開 昭63−256296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−206597（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金型と少なくともそれぞれ１つの下部ラム
    と上部ラムによって粉末物質をプレスすることにより正
    確な寸法のプレス品を製造する方法において、 下部ラムと上部ラムの位置を測定し、下部ラムと上部ラ
    ムの押圧面の位置をそれらの幾何学的形状から各ラムが
    弾性変形しないと仮定して求め、下部ラムと上部ラムの
    間隔がプレス品の所定寸法になるまで下部ラムと上部ラ
    ムに押圧力を加える工程と、このときにおける弾性変形
    を無視することができないラムの押圧力を測定する工程
    と、測定された押圧力から当該ラムの弾性変形量を求め
    る工程と、この弾性変形量に基づいてプレス品が希望の
    寸法になるように当該ラムの加圧圧力を調整する工程を
    有することを特徴とする正確な寸法のプレス品を製造す
    る方法。
  2. 【請求項２】上記ラムの加圧圧力を調整する工程が、１
    つのプレス品についての上記押圧力を測定する工程で得
    られたデータに基づいて同じプレス品について行われる
    ことを特徴とする請求項１記載の正確な寸法のプレス品
    を製造する方法。
  3. 【請求項３】請求項１の方法を実施する装置であって、
    金型（２）と、少なくともそれぞれ１つの下部ラム（3,
    4,5）と上部ラム（６）と、下部ラム（3,4,5）と上部ラ
    ム（６）の位置を測定する行程測定装置（7,8,9,10）
    と、弾性変形を無視することができないラムの押圧力を
    測定する測定装置と、下部ラムと上部ラムの位置に基づ
    き下部ラムと上部ラムの押圧面の位置をそれらの幾何学
    的形状から各ラムが弾性変形しないと仮定して求め下部
    ラムと上部ラムの間隔がプレス品の所定寸法になるまで
    下部ラムと上部ラムに押圧力を加え、このときにおける
    弾性変形を無視することができないラムの押圧力から当
    該ラムのばね特性曲線によって当該ラムの弾性変形量を
    求め、この弾性変形量に基づいてプレス品が希望の寸法
    になるように当該ラムの加圧圧力を調整するように制御
    する制御装置を有することを特徴とする正確な寸法のプ
    レス品を製造する装置。
  4. 【請求項４】上記測定装置が圧電式センサまたは歪み計
    であることを特徴とする請求項３記載の正確な寸法のプ
    レス品を製造装置。
JP2125273A 1989-06-15 1990-05-15 寸法の安定したプレス品を製造する方法および装置 Expired - Lifetime JPH0780073B2 (ja)

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DE3919821A DE3919821C2 (de) 1989-06-15 1989-06-15 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von maßhaltigen Preßlingen
DE3919821.9 1989-06-15

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