JPS6033600B2 - 高速塑性加工するための機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料の塑性加工に関し、更に詳細には閉鎖室
で爆発燃料させることによって放出するェネルギを使用
して材料を高速で塑性加工するための機械に関する。

本発明は、特に冷間状態において型鋼素材を高速切断す
るために最も有利に使用されることができる。

〔従来技術と問題点〕

材料を塑性加工するための従釆周知の機械は、内部に爆
発室を有する枠体を有し、前記爆発室は動力シリンダに
蓮通し、前記シリンダのプランジャはポンチを担持し、
前記ポンチに対向して位置し、前記ポンチと同軸的に配
置されたター・ィを担持するアンビル・フロツクを持っ
ている。

この機械はまた前記枠体をァンビル・ブロックおよびプ
ランジャとともにそれぞれの最初の位置に復帰させるた
めの装置を持っている。

枠体およびアンビル・ブロックは互いに連結されていて
、。

ーラ支持体の上の機械台の上に装架され、それによって
これらは動力シリングに沿ってそのプランジャの方に向
かって一緒に転勤復帰することができ、この転動復帰運
動は、爆発室の爆発燃料の爆発中に起る反動のために生
じるものである。その上に、機械枠体に反動によって衝
撃荷重がかかるときに、この枠体上に菱架されているす
べての装置、（バイパス装置を持った爆発室、給入弁、
除圧弁および配管装置）も同様に衝撃荷重を受けて、こ
れが機械の使用寿命を短くし、またそれらの設計の不当
な複雑化を要求する。

結局において、ある所要出力において、周知機械は、比
較的に大きい寸法を持ち、また工場設備から得られる丈
夫さに欠けている。

本発明の目的は、上記の諸欠点を除去することである。

本発明の主要目的は、爆発のェネルギを利用して材料を
高速度で塑性加工するための機械を提供し、加工物を正
確に設置することができ、従って複雑な形状を持つ素材
を加工することのできる工場設計を提供することである
。他の目的は、機械枠体とそれに袋架された諸装置およ
び管系に加わる衝撃荷重の作用を除去することである。

これらの目的および他の目的は、本発明による次の機械
を提供することによって達成される。

すなわち、爆発ェネルギを利用して材料を高速で塑性加
工するための機械において、基台は爆発室を有する枠体
を装架し、この爆発室は動力シリンダの空間と蓮通し、
この動力シリンダのプランジャは、ポンチを担持し、前
記ポンチに対向して設置され、前記ポンチと同軸的に配
設されたダィを担持するアンビル・フロックがあり、前
記ポンチを最初の位置に復帰させるための装置が設けら
れている。本発明に従って、枠体およびアンビル・ブロ
ックは、前記基台上に強固に取付けられ、前記動力シリ
ンダの空間は両側端部を閉口し、前記空間を爆発室と運
通する開孔は、前記空間の長さのほぼ中央に位置し、ポ
ンチを持つプランジヤおよび他のポンチを持つ他の同様
のプランジャは、この二相原理の切断動作では、ポンチ
は加工物から２本の平行切断平面に沿って狭い条片を切
り取るので、加工物の切断されつつある部分は、不動状
態にある。これは、慣性荷重によって生じる変形を生じ
ないようにし、かつ正確な長さと高い精度の切断を作る
。アンビル・ブロックは、枠体の孔を自由に貫通する実
際的に水平の柱体によって連結される。

このような設計によって、枠体および爆発室およびその
諸装置および配管に加わる衝撃荷重を除去し、それらの
動作状態を改良し、それらの寿命を延伸し、同一型式の
従前周知のものよりも簡単な設計の装置を使用すること
を許容し、あっ機械の断面寸法を減少する。実施例 以下、本発明は、その実施可能の変形の一つ、特に添付
図面を参照しガス・空気混合体の爆発エネルギーを利用
する型鋼の素材の冷間切断のための水平型機械について
詳細に説明する。

爆発ェネルギを利用した型鋼切断機械は、第１図に示す
ように水平基台１を有し、この水平基台１上に枠体２が
強固に装架される。

この枠体２の両側に等距離おいて垂直に板状のアンビル
・ブロック３および４が設置され、両アンビル・フロツ
ク３および４は４本の実際的に水平の柱体５によって互
いに強固に一体的に結合される。水平柱体５は枠体２内
の孔に摺動自在に支持される。このため、枠体２の孔は
水平柱体５の直径より幾分大な直径に形成される。枠体
２は爆発室６と動力シリンダ１１とを有し、上記枠体２
の上方部分内に位置する爆発室６は、除圧弁７と、給入
弁８と爆発室の壁に設けた発火栓９とを持っている。

枠体２内には爆発室６の下方に水平に配置した動力シリ
ング１１の空間１０があって、この空間１０は、その両
端すなわちアンビル・フロツク３，４の側において開口
して、またバイパス装置１３を持った孔１２を経て爆発
室６と運通している。

この孔１２の中心軸線１２′は、動力シリンダ１１の空
間１０の長さのほぼ中間に位置し、この動力シリンダ内
には、−前記孔１２の中心線１２′に対して向き合って
位置する２個の相似プン１４，１５が設けられ、同時に
２つのプランジャ１４，１５に爆発力が伝達されるよう
になっている。また、前記プランジャ１４，１５の各々
は、アンビル・フロック３，４に対面する端部にそれぞ
れポンチ１６，１７を担持している。両方のポンチ１６
，１７は、寸法が同一である。各アンビル・ブロック３
および４は、強固に固着したダィ１８および１９を持ち
、これらのダィ１８，１９は、その対応するポンチ１６
および１７と同軸的に設置され、かつ切断されるべき素
材２０，２１を保持する。

基台１は、プランジヤ１４および１５をそれらのポンチ
１６，１７と一緒に最初の位置に戻すようにした２個の
流体シリンダ２２，２３を装架している。

すなわち両流体シリンダ２２，２３はプランジャ１４お
よび１５を最初の位置に復帰させるための装置を構成し
ている。爆発室１６は、爆発燃料の供給源（図示せず）
と管によって連結され、この爆発燃料は動作の実際状態
に適合するように選択される。

爆発燃料は、天然ガスまたは人造ガスと空気の混合体、
ガソリン空気混合体、或は黒色火薬などで構成すること
ができる。この機械の動作サイクルは、両方のダィ１８
および１９に第１図の紙面に直角方向に加工物２０およ
び２１が送給されたときに開始される。

そして、爆発室６は、バイパス装置１３の助けによって
孔１２を閉鎖することによって動力シリンダ１１の空間
から切り離される。したがって、爆発室６内に供給され
た爆発燃料が空間１０に洩れるのを防止し、この爆発燃
料の圧力を所定の圧力値まで上昇させることができる。
これにより、爆発燃料の燃焼効率を向上させることがで
きる。さらに、前記バイパス装置１３によって、定客燃
焼を可能とし、燃焼を完全に爆発室内で行うことができ
るため、動力シリンダ１１を保護することができる。ま
た、バイパス装置１３は上方の弁体１３ａと下方の弁体
１３ｂとが連結ロッド１３ｃにより一体的に形成される
。上方の弁体１３ａの弁面積（表面積）は下方の弁体１
３ｂのそれより大きく、その表面積の差により、爆発室
６内で爆発が完了したとき、爆発圧力によりバイパス装
置１３の弁体１３ａ，１３ｂは上勤し、爆発室６は関孔
１２を介して動力シリンダ１１の空間１０に蓮通される
。爆発室６は除圧弁７によって大気から遮断されていて
、給入弁８の助けによってガス・空気混合体の供給源と
蓬適状態にある。爆発室６が、ガス・空気混合体等の正
確に計量された爆発燃料によって装填された直後に、発
火栓９によってガス・空気混合体が爆発される。爆発に
よって放出されたガスは、プランジャ１４，１５間の動
力シリンダー１の空間１０の中へ開孔１２を通って高圧
で流入する。これらのガスの作用によって、両方のプラ
ンジヤ１４および１５は、ポンチ１６，１７とともに対
応するアンビル・フロック３，４に向かって反対方向に
或る増加速度で同期的に運動を開始する。プランジャー
４，１５の行程の終点において、ポンチ１６および１７
は、ダイ１８および１９内にある素材２０および２１を
同期的に切断する。

この切断力の反動は、アンビル・フロック３，４に一体
的に連結された各水平柱体５に伝達されるが、枠体２に
は伝達されず、枠体２に衝撃荷重がかからない。これは
、枠体２の孔を貫通している水平柱体５が上記枠体２の
孔に沼勤自在に支持されているためである。次いで、除
圧弁によって爆発室６を大気と蓮通させ、排気ガスを室
６から排出する。

そして、流体シリンダ２２および２３を作動させてそれ
らのロッドをプランジャ１４，１５の外面に当圧させ、
それらを最初の位置に戻す。排気ガスは、プランジャ１
４，１５によって孔１２を経て動力シリンダ１１の空間
１０から爆発室６内に排出され、更に除圧弁７を経て大
空中に排出する。

切断された素材２０および２１は、ダィ１８，１９から
引き離されて、機械は次の動作サイクルに対して準備さ
れる。

型鋼を冷間切断するための機械は、本発明に従って、同
一形式の周知機械よりも高い効率を有し、更に小型で頑
丈であって、爆発室６および諸装置および管系を持つ枠
体２は、衝撃荷重を受けないので、機械の設計を簡単に
しまたその耐久性および信頼性を改良することができる
。

これらのすべての利点は、本発明による機械の高い技術
的および経済的特徴を向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による素材を切断するための水平機械
の最初位置における縦断面図、第２図は第１図ローロ線
に沿う断面図である。 １・・・…基台、２……枠体、３，４……アンビル・フ
ロック、５・・・・・・柱体、６・・…・爆発室、７・
・・・・・除圧弁、８・・・・・・給入弁、９・…・・
発火栓、１０・・・…動力シリンダ空間、１１・・…・
動力シリンダ、１２…・・・開孔、１２′・・・・・・
開孔中心線、１３…・・・バイパス装置、１４，１５・
・・・・・プランジヤ、１６，１７……ポンチ、１８，
１９……ダイ、２０，２１・・・・・・加工物、２２，
２３・・・・・・流体シリンダ。 けり．プ兄Ｇ．２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基台は、爆発室を有する枠体を装架し、この爆発室
   は、動力シリンダの空間と連通し、この動力シリンダの
   プランジヤはポンチを担持し、前記ポンチに対向して配
   設したアンビル・ブロツクは、前記ポンチと同軸的に配
   設されたダイを設け、前記プランジヤを最初の位置に復
   帰させるための装置が設けられた、素材を高速塑性加工
   するための機械において、前記枠体２およびアンビル・
   ブロツク３，４は、前記基台１に移動しないように強固
   に固定され、前記動力シリンダ１１の空間１０は、両端
   が開口していて、前記空間を爆発室６と連通する開孔１
   ２は、同時に２方向へ爆発力を伝達しうるように前記空
   間１０の長さのほぼ中央に位置し、第１のポンチ１６を
   持つ第１のプランジヤ１４および第２のポンチ１７を持
   つ第２のプランジヤ１５は、前記開孔１２の中心線１２
   ′に対向して前記空間内に設けられ、また第２のアンビ
   ル・ブロツク４は、同一中心線１２′に対して前記アン
   ビル・ブロツク３と対称的に第２ポンチ１７に対向して
   基台１上に強固に設置され、前記第２アンビル・ブロツ
   ク４は、前記第１アンビル・ブロツク３に強固に連結さ
   れ、かつ前記第２ポンチ１７と同軸的に設置され、強固
   に取付けられた第２のダイ１９を担持すると共に、前記
   両アンビル・ブロツク３，４と枠体２とは固定されない
   ようにしたことを特徴とする、高速塑性加工するための
   機械。