WO1993001905A1 - Method of plastic forming - Google Patents

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Tadayoshi Uehara
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/18Control arrangements for fluid-driven presses controlling the reciprocating motion of the ram
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    • B30B15/20Control arrangements for fluid-driven presses controlling the reciprocating motion of the ram controlling the speed of the ram, e.g. the speed of the approach, pressing or return strokes

Definitions

  • the present invention relates to a plastic working method using a press device, and more particularly to a plastic working method for preventing deterioration of product accuracy due to deformation of a die during plastic working.
  • the force applied from the nonch to the blank is also transmitted to the die as stress. So the die is absolutely Since the die cannot have such rigidity, it is inevitable that the die deforms during plastic working. In particular, in the case of a device that applies strong pressure, such as a cold forging press device, the die deformation is large.
  • the present invention has been made in view of such problems, and has as its object to provide a plastic working method with improved working accuracy so that sufficient product accuracy can be obtained without post-processing. I do.
  • the plastic working method of the present invention includes a punch whose moving speed can be controlled by fluid pressure, a die on which a blank is mounted, a support means for preventing the punch from moving forward by fluid pressure, and a formed blank.
  • a plastic working apparatus having an ejecting means for ejecting the workpiece by fluid pressure
  • a plastic working method of plastically deforming the blank by applying a pressure that causes plastic deformation to the blank mounted on the blank through the punch, wherein the punch is pressed until the tip of the punch contacts the blank.
  • Step 3 and the strain rate generated in the blank due to the molding pressure applied through the punch is substantially the same as during the plastic working.
  • the effect of the impact of a punch hitting the blank can be reduced by slowly moving the punch forward until the tip of the punch contacts the blank.
  • m is the strain rate response index
  • the blank when the punch and the blank are in contact with each other, the blank is plastically deformed by the fluid pressure for advancing the punch while supporting the force of the punch to advance by the backup cylinder acting as a support means.
  • the pressure supported by the backup cylinder is applied to the blank to increase the punch advance speed more quickly to the ideal speed. I have.
  • the fluid pressure for advancing the counter punch is changed to the fluid pressure for advancing the punch in a state where fluid pressure is applied to both the punch and the punch acting as an ejecting means.
  • the blank is ejected from the die by advancing the counterpunch while applying pressure to the blank by raising it relatively. You. Therefore, die springback does not occur until the molded product escapes from the die, so that damage to the molded product due to the springback can be avoided.
  • FIG. 1 is a block diagram of a cold forging press device and a control system thereof according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an enlarged view around the die.
  • Fig. 3 is a flowchart of the control operation.
  • FIG. 1 is a block diagram of a cold forging press 1 and a control system thereof according to one embodiment of the present invention.
  • a bet 3 and a cylinder fixing plate 4 are fixed to a frame 2 of a cold forging press 1 in parallel.
  • the main cylinder 5 is fixed to the cylinder fixing plate 4.
  • a slide 7 is fixed to the lower end face of the piston 6 of the main cylinder 5.
  • the slide 7 is raised and lowered by the piston 6.
  • a punch 9 is attached to a lower end surface of the slide 7 via a fixing member 8.
  • a die 11 is attached to the upper end surface of the bed 3 directly below the punch 9 via a fixing member 10.
  • a blank 12 to be processed is mounted on the die 11.
  • a backup series supporting slide 7 from below is provided on the upper end surface of bed 3. 1 and 3 are fixed.
  • the piston 14 of the cup cylinder 13 has a stroke that can reach the lower end surface of the slide 7.
  • Knockout cylinder 15 is fixed to the lower end surface of bed 3.
  • the piston in the knockout cylinder 15 acts as a counter punch 16 for knocking out the plastically worked blank 12.
  • the control unit 20 is a control device.
  • the control unit 20 is a main CPU 21 that controls the entire system, a sub CPU 22 that controls each control target, and a data CPU 25 that controls the input and output of memory data. It has an external output device 26 such as a CRT, an external output device such as a keyboard and an external memory. '
  • the main cylinder 5 has a flow control valve 31 for controlling the amount of oil flowing into the main cylinder 5, a pressure control valve 32 for controlling the pressure in the main cylinder 5, and a pressure for detecting the pressure in the main cylinder 5.
  • Sensor 33 is provided.
  • the flow control valve 31 and the pressure control valve 32 are controlled by the controller 20 via drivers 34 and 35, respectively. Further, the detection output of the pressure sensor 33 is input to the control device 20 via the amplifier 36.
  • the backup cylinder 13 is provided with a high-speed responsive three-way (forward, backward, and hold) directional control valve 37 that switches the direction of oil flow.
  • the direction switching valve 37 is controlled by the control device 20 via the driver 38.
  • Reference numeral 39 denotes a photoelectric conversion type position sensor that detects the position of the slide 7.
  • Reference numeral 40 denotes a speed converter for differentiating the output of the position sensor 39 and converting it into the operating speed of the slide 7. Outputs of the position sensor 39 and the speed converter 40 are input to the control device 20 via the counter 41.
  • the knockout cylinder 15 has a pressure inside the knockout cylinder 15.
  • a pressure control valve 42 for controlling the pressure and a pressure sensor 43 for detecting the pressure in the knockout cylinder 15 are provided.
  • the pressure control valve 42 is controlled by the controller 20 via the driver 44.
  • the detection output of the pressure sensor 43 is input to the control device 20 via the amplifier 45.
  • Reference numeral 46 denotes a photoelectric conversion type position sensor that detects the position of the counter punch 16.
  • Reference numeral 47 denotes a speed converter for differentiating the output of the position sensor 46 and converting it into the operation speed of the counter punch 16. Outputs of the position sensor 46 and the speed converter 47 are input to the control device 20 via the counter 48.
  • various data for example, the position of the slide 7 when the lower end surface of the punch 9 contacts the blank 12, the pressure at the discharge point of the blank 12, The pressurizing speed corresponding to the position of slide 7) is input from the external input device 29 and set in the data CPU 25.
  • control device 20 controls the flow control valve 31 via the driver 3.
  • control device 20 inputs the output of the position sensor 39 via the counter 41 and monitors the position of the slide 7.
  • the controller 20 controls the directional control valve 37 via the driver 38 to control the backup serial. Oil is supplied to the cylinder 13 to raise the piston 14, and the slide 7 is supported by the backup cylinder 13.
  • the controller 20 confirms that the position of the slide 7 does not fluctuate due to the output of the position sensor 39, and checks the flow control valve 31 and the pressure control valve. 3 2 and the directional control valve 37 are controlled to increase the pressure of the main cylinder 5 and the backup cylinder 13.
  • the controller 20 controls the directional control valve 37 to perform the backup series. Opener 13 and control flow control valve 31 to lower slide 7. No., the pressure generated by the main cylinder 5 due to the release of the pickup cylinder 13 is applied to the blank 12, and the blank 9 is plastically deformed by the punch 9.
  • the control device 20 determines the slide position, which is the output of the position sensor 39, and the pressurizing speed, which is the output of the speed converter 40. By controlling the flow control valve 31 while monitoring, the pressurization speed is controlled so that the slide 7 descends at a constant speed.
  • the slide 7 is naturally lowered by this pressurizing operation.
  • control device 20 controls the directional control valve 37 to operate the knock-up cylinder 13 Braking is applied to the descent of slide 7, and thereafter slide 7 is lowered to bottom dead center while controlling the on / off of directional control valve 37.
  • the controller 20 monitors the output of the pressure sensor 43 via the amplifier 45, The control valve 42 is controlled to increase the pressure of the knockout cylinder 15 until it becomes equal to the pressure of the main cylinder 5 ⁇ Then, the pressure of the knockout cylinder 15 is increased by the output of the pressure sensor 43.
  • the controller 20 controls the pressure control valve 32 while monitoring the output of the pressure sensor 33 to decrease the pressure of the main cylinder 5.
  • control device 20 controls the flow control valve 31, the directional control valve 37, and the pressure control valve 42, respectively. Then, the main cylinder 5 is moved to the upper limit position, the backup cylinder 13 and the knockout cylinder 15 are moved to the lower limit position, and one molding operation is completed.
  • the present invention can be applied to, for example, rear extrusion molding as it is.
  • the above shows an example in which the present invention is applied to plastic working using a chilled forging press.
  • the present invention essentially improves the product accuracy by controlling the amount of die deformation uniformly.
  • the cold forging press is shown as an example, and the present invention is widely applicable to plastic working in general. Yes o Industrial availability
  • the slide is slowly lowered until the punch comes into contact with the blank, so that the die is prevented from being deformed due to the impact when the punch comes into contact with the blank, and the punch is brought into contact with the die.
  • Product accuracy degradation due to die deformation due to impact upon contact is also prevented.
  • both the fluid pressure for advancing the punch and the fluid pressure for advancing the support means in a state where the advancing of the punch is hindered by the support means are increased, and the fluid pressure for advancing the punch is applied to the blank.
  • the pressure for advancing the support means is released, so that the advancing speed of the punch can be quickly increased to a target speed.
  • the die since the blank is ejected in a state where pressure is applied to the blank, the die does not spring back until the blank is ejected. This can contribute to the accuracy of the molded product without damaging the product due to the backing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

明 細
塑性加工方法
技術分野
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。 背景技術
従来より, ダイ内にセッ トされたブランクに対して塑性変形が生じ得 る力を加え, 所望される形状の製品を得る塑性加工方法が知られている < しかしながら, 従来の塑性加工方法を採用する場合, 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。
そこで, これらの原因を塑性加工の時間経過に従って説明する。
第 1 に考えられるのが, パンチがブランクに衝突した時の衝撃の影響
^あ 0
クランクブレスゃリ ンクプレスの場合には, パンチがブランクに接触 する時点でパンチの速度が速いので, パンチがブランクに衝突した瞬間 にブランクに大きな衝撃が加わる。 この衝撃によってダイ形状が大きく 変形し, 加工精度が劣化する。
次に考えられるのが, 塑性加工中のダイの変形の影響である。
塑性加工中においては, ノ 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。 従って, ダイが絶対的な意味で の剛性を備えることが有り得ないので, 塑性加工中にダイの変形が生じ ることは避け難い。 特に, 冷間鍛造プレス装置の様に強大な圧力が加わ る装置の場合にはダイの変形も大きい。
塑性加工中にダイが変形しても, 塑性加工の全域に渡ってダイが均一 に変形するのであれば, ダイ形状の変形を見込んだ変形代を予め確保す ることもできるが, 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, ダイに変形代を設けても加工精度の 向上は期待できない。
更に, 考えられるのが, ノ ックアウ ト時のダイのスプリ ングバックの 影響である。
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 おいては, パンチがブランクから離反する時に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 ックァゥ トされる成形品にダメ一ジが加えられる。 発明の開示
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 提烘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, 流体圧により移動速度が制御 可能なパンチと, ブランクが装着されるダイと, 流体圧により前記パン チの前進を妨げる支持手段と, 成形されたブランクを流体圧によりィジ ェク トするイジェク ト手段とを有する塑性加工装置を使用し, 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前記ブランクを塑性変形させる塑性加工方法を前 提として, 前記パンチの先端が前記ブランクに接触するまで前記パンチ を緩速で前進せしめる第 1 のステップと, 前記パンチの先端が前記ブラ ンクに接触すると, 前記パンチを前進させる流体圧と前記支持手段を前 進させる流体圧の双方を上昇させながら前記支持手段により前記パンチ のそれ以上の前進を妨げる第 2のステツプと, 前記パンチを前進させる 流体圧が前記ブランクに塑性変形が生じる限界の圧力に達すると前記支 持手段を前進させる流体圧を解放する第 3のステップと, 前記パンチを 介して加えられる成形圧力によって前記ブランクに発生'する歪速度が塑 性加工中の概ね全域に渡って実質的に均一になる速度で前記パンチを前 進させる第 4のステップと, 前記パンチと前記ィジヱク ト手段の双方に 流体圧を加えた状態で前記イジ ク ト手段に加えられる流体圧を前記パ ンチに加えられる流体圧より も相対的に高くすることにより, 前記ブラ ンクを前記ダイからノ ッ クアウ トする第 5のステツプとを有するもので める。
パンチがブランクに衝突した時の衝撃の影響は, パンチの先端がブラ ンクに接触するまでパンチを緩速で前進させることによって減少させる ことができる。
又, 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つて発生するも のであるので, 成形圧力に起因し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びと定義し, ブランクの歪量を ε と定義した 場合, 歪速度 έ と応力 σの間には一般的に (式 1 ) が成立する。
a = k s m (式 1 ) 但し : kは定数
m は歪速度感応指数
έ = ά ε / ά t
この (式 1 ) において実質的な変数は歪速度 έのみであるので, 歪速 度 έが一定となる様にパンチの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。
しかしながら, 本発明ではパンチとブランクが接触す ¾までの期閭は パンチを緩速で前進させているので, この状態からパンチの前進速度を 瞬時に目的となる速度に高めることは困難である。
そこで, 本発明では, パンチとブランクが接触した状態で, パンチが 前進しょう とする力を支持手段として作用するバッ クアップシリ ンダで 支えながら, パンチを前進させるための流体圧をブランクに塑性変形が 生じる限界の圧力まで予め高め, この状態からバックアップシリ ンダを 解放することによりバッ クアップシリ ンダによって支えられていた圧力 をブランクに加えることによりパンチの前進速度をより速やかに理想的 な速度まで高める様にしている。
更に, 本発明では, 塑性加工を行った後に, パンチとイジヱク ト手段 として作用するカウンタパンチとパンチの双方に流体圧を加えた状態で, カウンタパンチを前進させる流体圧をパンチを前進させる流体圧よりも 相対的に高めることによってブランクに対して圧力を加えた状態でカウ ンタパンチを前進させることにより, ブランクをダイからイジェク トす る。 従って, 成形品がダイから脱出するまでダイのスプリ ングバッ クは 発生しないので, 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。 図面の簡単な説明
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図はダイ周辺の拡大図。
第 3図は制御動作のフローチヤ一ト。 発明を実施するための最良の形態
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 システムのブロッ ク図である。
冷間鍛造プレス装置 1 のフ レーム 2にはべッ ト 3 とシリ ンダ固定プレ 一ト 4が平行に固定されている。 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が固着されている。 スライ ド 7はピス トン 6 により昇降す 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 ている。 ベッ ト 3の上端面には固定部材 1 0を介してダイ 1 1がパンチ 9の直下に取り付けられている。 このダイ 1 1 には加工対象となるブラ ンク 1 2が装着される。
ベッ ト 3の上端面にはスライ ド 7を下から支持するバッ クアップシリ ンダ 1 3が固定されている。 ノ 、 クアップシリ ンダ 1 3のピス トン 1 4 はスライ ド 7の下端面に到達し得るストロ一クを有する。
ベッ ト 3の下端面にはノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5が固着されている。 ノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5内のピス トンは塑性加工されたブランク 1 2 をノ ッ クアウ トするカウンタパンチ 1 6 として作用する。
2 0は制御装置である。 制御装置 2 0は全体の制御を行うメイン C P U 2 1 , 各々の制御対象の制御を行うサブ C P U 2 2 - 2 3 - 2 4 , メ モリデータの入 · 出力制御を行うデータ C P U 2 5 , 入ノ出力インタフ エース 2 6 · 2 7, C RT等の外部出力装置 2 8 , キーボ一ドゃ外部メ モリ等の外部入力装置を有する。 '
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 3 1, メインシリ ンダ 5内の圧力を制御する圧力制御弁 3 2及びメインシリ ンダ 5内の圧力を検出する圧力センサ 3 3が設けられ ている。 流量制御弁 3 1及び圧力制御弁 3 2は各々 ドライバ 3 4 · 3 5 を介して制御装置 2 0によって制御される。 更に, 圧力センサ 3 3の検 出出力はアンプ 3 6を介して制御装置 2 0に入力される。
バックアップシリ ンダ 1 3には油が流れる方向を切り換える高速応答 性の 3状態 (前進,後退 ·保持) の方向切換弁 3 7が設けられる。 方向 切換弁 3 7はドライバ 3 8を介して制御装置 2 0によって制御される。
3 9はスライ ド 7の位置を検出する光電変換式の位置センサである。 4 0は位置センサ 3 9の出力を微分してスライ ド 7の動作速度に変換す る速度変換器である。 位置センサ 3 9や速度変換器 4 0の出力はカウン タ 4 1を介して制御装置 2 0に入力される。
ノ ックアウ トシリ ンダ 1 5には, ノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5内の圧力 を制御する圧力制御弁 4 2及びノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5内の圧力を検 出する圧力センサ 4 3が設けられる。 圧力制御弁 4 2はドライバ 4 4を 介して制御装置 2 0によって制御される。 圧力センサ 4 3 の検出出力は アンプ 4 5を介して制御装置 2 0に入力される。
4 6はカウンタパンチ 1 6の位置を検出する光電変換式の位置センサ である。 4 7は位置センサ 4 6の出力を微分してカウンタパンチ 1 6の 動作速度に変換する速度変換器である。 位置センサ 4 6や速度変換器 4 7の出力はカウンタ 4 8を介して制御装置 2 0に入力される。
次に, 第 2図の拡大図, 第 3図のフローチャー トを参照して, 第 1図 の装置で前方押出成形を行う場合の動作を説明する。
先ず, 前方押出成形の場合, ダイ 1 1 の断面形状が変化する第 2図の P点付近を通過する時にブランク 1 2に歪が発生するので, 歪速度 を 一定に維持するためには, 成形加工の全領域において加圧速度を一定に 維持すれば良いことになる。 従って, 前方押出成形の場合, 成形加工の 全領域においてパンチ 9の下降速度が均一になる様に制御すればよいこ とになる。
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 1 2に接触する時のスライ ド 7の位置やブランク 1 2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 2 9から入力され, データ C P U 2 5にセッ トさ れる。
例えば, 図外の搬送装置からブランクのセッ トが完了したことを示す 信号が入カインタフヱース 2 6を介して入力されると, 制御装置 2 0は ドライバ 3 を介して流量制御バルブ 3 1 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 2 0はカウンタ 4 1を介して位置センサ 3 9の出力を 入力してスライ ド 7の位置を監視する。
パンチ 9の下端面がダイ 1 1に装着されたブランク 1 2に接触するま でスライ ド 7が下降すると, 制御装置 2 0はドライバ 3 8を介して方向 切換弁 3 7を制御してバッ クアップシリ ンダ 1 3に油を供給してピス ト ン 1 4を上昇させ, スライ ド 7をバックアップシリ ンダ 1 3によって支 持させる。
スライ ド 7がバッ クアップシリ ンダ 1 3に支持されると, 制御装置 2 0は位置センサ 3 9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 3 1 と圧力制御弁 3 2 と方向切換弁 3 7を 制御し, メインシリ ンダ 5及びバックアップシリ ンダ 1 3の圧力を上昇 させる。
従って, この時点ではメインシリ ンダ 5が発生する圧力はバックアツ プシリ ンダ 1 3によって支持されている。
これからブランク 1 2に対して加えられ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圧力センサ 3 3の出力によって知ると, 制御 装置 2 0は方向切換弁 3 7を制御してバッ クアップシリ ンダ 1 3を開放 するとともに, 流量制御弁 3 1 を制御してスライ ド 7を下降させる。 ノ、' ッ クアップシリ ンダ 1 3が開放されたことに伴いメインシリ ンダ 5が発 生する圧力はブランク 1 2に対して加えられることになり, パンチ 9に よりブランク 1 2は塑性変形する。
尚, この時の成形加工においては, 制御装置 2 0は, 位置センサ 3 9 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 3 1 を制御することによって, スライ ド 7がー 定の速度で下降する様に加圧速度を制御する。
この加圧動作によつてスライ ド 7は当然下降する。
制御装置 2 0は位置センサ 3 9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 3 7を制御して ノくッ クアップシリ ンダ 1 3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 3 7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 3 9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 2 0は, 圧力センサ 4 3の'出力をアンプ 4 5を介して監視しながら, 圧力制御弁 4 2を制御してノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5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 4 3の出力によってノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5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 2 0は圧力セン サ 3 3の出力を監視しながら圧力制御弁 3 2を制御してメインシリ ンダ 5の圧力を減少させる。
メインシリ ンダ 5の圧力が減少することによって, カウンタパンチ 1 6は上昇し, やがて成形されたブランク 1 2はダイ 1 1からノ ッ クァゥ トされる。 そして, この時のブランク 1 2はカウンタパンチ 1 6 とパン チ 9 との間で加圧されているので, ブランク 1 2がダイ 1 1から脱出す るまではダイ 1 1 のスプリ ングバッ クは発生せず, ダイ 1 1 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。
この様にして製品がノ ッ クアウ トされた後に, 制御装置 2 0は流量制 御弁 3 1 と方向切換弁 3 7 と圧力制御弁 4 2を各々制御することによつ て, メインシリ ンダ 5を上限位置まで, バッ クアップシリ ンダ 1 3及び ノ ッ クアウ トシリ ンダ 1 5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, 上記では前方押出成形に本発明を適用した例を示したが, 本発明 は例えば後方押出成形等にもそのまま適用することができる。
更に, 上記では冷閭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 ることにより製品精度の向上を企図するものであるが, ダイの変形は特 に冷閭鍛造プレスにおいて著しいために冷閭鍛造プレスを実施例として 示したものであって, 本発明は塑性加工全般に広く適応セきるものであ る o 産業上の利用可能性
以上説明した様に, 本発明によれば, 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ので, パンチがブランクに接触した時の 衝撃によるダイの変形が防止され, パンチがダイに接触した時の衝撃に 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, 本発明によれば, 支持手段によってパンチの前進を妨げた状態で パンチを前進させる流体圧と前記支持手段を前進させる流体圧の双方を 上昇させるとともに, パンチを前進させる流体圧がブランクに塑性変形 が生じる限界の圧力に達すると前記支持手段を前進させる流体圧を解放 するので, パンチの前進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。
又, 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 定に保たれる。 従って, 本発明によれば, 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くても高精度な成形品 を塑性加工のみによって得ることができる。
更に, 本発明によれば, ブランクに対して圧力を加えた状態でブラン クをイジュク トするので, ブランクがイジ Xク トされるまではダイのス プリ ングバックが発生せず, ダイのスプリ ングバックによって製品にダ メージが加わることもなく, 成形品精度に貢献し得る。

Claims

請求 の 範囲
(1) . 流体圧により移動速度が制御可能なパンチと, ブランクが装着され るダイと, 流体圧により前記パンチの前進を妨げる支持手段とを有する 塑性加工装置を使用し, 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前記ブランクを 塑性変形させる塑性加工方法において,
前記パンチ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 前進せしめる第 1のステップと,
前記パンチの先端が前記ブランクに接触すると, 前記パンチを前進さ せる流体圧と前記支持手段を前進させる流体圧の双方を上昇させながら 前記支持手段により前記パンチのそれ以上の前進を妨げる第 2のステツ プと,
前記パンチを前進させる流体圧が前記ブランクに塑性変形が生じる限 界の圧力に達すると前記支持手段を前進させる流体圧を解放する第 3の ステップと,
前記パンチを介して加えられる成形圧力によって前記ブランクに発生 する歪速度が塑性加工中の概ね全域に渡って実質的に均一になる速度で 前記パンチを前進させる第 4のステップとを有する塑性加工方法。
(2) . 流体圧により移動速度が制御可能なパンチと, ブランクが装着され るダイと, 成形されたブランクを流体圧によりイジ工ク トするイジェク ト手段とを有する塑性加工装置を使用し, 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 り前記ブランクを塑性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成形圧力によって前記ブランクに発生 する歪速度が塑性加工中の概ね全域に渡って実質的に均一になる速度で 前記パンチを前進させる第 1 のステップと,
前記パンチと前記イジェク ト手段の双方に流体圧を加えた状態で前記 イジェク ト手段に加えられる流体圧を前記パンチに加えられる流体圧よ り も相対的に高くすることにより, 前記ブランクを前記ダイからノ ッ ク ァゥ トする第 2のステップとを有する塑性加工方法。
(3) . 流体圧により移動速度が制御可能なパンチと, ブランクが装着され るダイと, 流体圧により前記パンチの前進を妨げる支持手段と, 成形さ れたブランクを流体圧によりイジェク 卜するイジ工ク ト手段とを有する 塑性加工装置を使用し, 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前記ブランクを 塑性変形させる塑性加工方法において,
前記パンチ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 前進せしめる第 1 のステップと,
前記パンチの先端が前記ブランクに接触すると, 前記パンチを前進さ せる流体圧と前記支持手段を前進させる流体圧の双方を上昇させながら 前記支持手段により前記パンチのそれ以上の前進を妨げる第 2のステツ プと,
前記パンチを前進させる流体圧が前記ブランクに塑性変形が生じる限 界の圧力に達すると前記支持手段を前進させる流体圧を解放する第 3の ステップと,
前記パンチを介して加えられる成形圧力によって前記ブランクに発生 する歪速度が塑性加工中の概ね全域に渡って実質的に均一になる速度で 前記パンチを前進させる第 4のステップと, 前記パンチと前記イジュク ト手段の双方に流体圧を加えた状態で前記 イジェク ト手段に加えられる流体圧を前記パンチに加えられる流体圧よ り も相対的に高くすることにより, 前記ブランクを前記ダイからノ ッ ク ァゥ トする第 5のステップとを有する塑性加工方法。
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