JP4493959B2 - Mechanical press - Google Patents
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Description
本発明は、基本的に、クランク軸の回転運動をスライドの上下方向運動に変換する機構を備える機械プレスに関する。 The present invention basically relates to a mechanical press provided with a mechanism for converting a rotational movement of a crankshaft into a vertical movement of a slide.
機械プレスの１つとして、フレームと、該フレームに回転可能に支承された複数の偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸の下方に配置された昇降可能のスライドと、前記クランク軸の偏心部の回転運動を前記スライドの昇降運動に変換する複数のコネクションとを備えるものがある。機械プレスは、油圧式プレスと比べて、機械精度及び生産性に優れ、工程数の多い金型を使用できるという長所を有する。 As one of mechanical presses, a frame, a crankshaft having a plurality of eccentric parts rotatably supported by the frame, a slide that can be moved up and down arranged below the crankshaft, and an eccentric part of the crankshaft And a plurality of connections for converting the rotary motion of the slide into the up-and-down motion of the slide. The mechanical press has advantages in that it is superior in mechanical accuracy and productivity and can use a die having a large number of processes as compared with the hydraulic press.
これによれば、前記スライドに予め取り付けられた上型が、前記スライドの下降により、その下方の下型の上に置かれた板材に押し付けられ、打ち抜き、穴あけ、絞り等のプレス加工が行われる。 According to this, the upper die attached in advance to the slide is pressed against the plate material placed on the lower die below the slide, and press working such as punching, drilling and drawing is performed. .
ところで、このような機械プレスには、その機構上、前記スライドがその下死点に到達する直前に減速することが避けられないという問題がある。このため、特に絞り加工において、前記スライドの下降の終了前すなわち絞り加工の完了前に、材料によっては先に絞り加工を受けた上方箇所に加工硬化が生じ、この箇所に亀裂、変形等が生じるという不都合がある。 By the way, such a mechanical press has a problem that due to its mechanism, it is inevitable that the slide decelerates immediately before reaching the bottom dead center. For this reason, particularly in drawing, before the end of the lowering of the slide, that is, before completion of drawing, depending on the material, work hardening occurs in the upper part that has been subjected to drawing first, and cracks, deformation, etc. occur in this part. There is an inconvenience.
この問題は、前記スライドの一部が予め定められた一定又は可変の下降速度で移動するように改良することにより解消しうると考えられる。 It is considered that this problem can be solved by improving a part of the slide so as to move at a predetermined constant or variable descending speed.
前記スライドの一部を一定の下降速度で移動するように改良した機械プレスの一例が後記特許文献１に記載されている。この機械プレスでは、前記スライドがインナスライドとその周囲のブランクホルダとからなり、前記インナスライダ及び前記ブランクホルダの駆動がそれぞれ前記クランク軸と油圧ジャッキとにより行われる。 An example of a mechanical press improved so that a part of the slide is moved at a constant lowering speed is described in Patent Document 1 described later. In this mechanical press, the slide includes an inner slide and a blank holder around the inner slide, and the inner slider and the blank holder are driven by the crankshaft and the hydraulic jack, respectively.
しかし、この改良された機械プレスでは、絞り加工における絞りが前記クランク軸の駆動力を受ける前記インナスライダにより行われることから、絞り加工における前記した問題は解消されない。 However, this improved mechanical press does not solve the above-mentioned problem in drawing because drawing in drawing is performed by the inner slider that receives the driving force of the crankshaft.
本発明の目的は、絞り加工における亀裂、変形等の発生を回避し得る機械プレスを提供することにある。 The objective of this invention is providing the mechanical press which can avoid generation | occurrence | production of the crack, deformation | transformation, etc. in drawing.
本発明は、機械プレスに係り、フレームと、該フレームに回転可能に支承された、複数の偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸の下方に配置された、昇降可能のスライドであって上下方向へ伸びる貫通孔が設けられた一のスライド部と、該一のスライド部の貫通孔内に配置された昇降可能の他のスライド部とからなるスライドと、前記クランク軸の回転運動を前記一のスライド部の昇降運動に変換する、前記クランク軸の偏心部と前記一のスライド部とに連結された複数のコネクションと、前記フレーム及び前記一のスライド部のいずれか一方に支持され、前記一のスライド部の昇降運動から独立して前記他のスライド部に昇降運動を生じさせる駆動機構とを含む。
The present invention relates to a mechanical press, and is a frame, a crankshaft rotatably supported on the frame and having a plurality of eccentric portions, and a vertically movable slide disposed below the crankshaft. A slide composed of one slide part provided with a through hole extending in the direction and another slide part that can be moved up and down arranged in the through hole of the one slide part, and the rotational movement of the crankshaft is A plurality of connections connected to the eccentric part of the crankshaft and the one slide part, and the frame and the one slide part. And a drive mechanism for causing the other slide part to move up and down independently of the up and down movement of the slide part.
前記駆動機構は液圧ジャッキや、スクリュージャッキからなるものとすることができる。 The drive mechanism may be a hydraulic jack or a screw jack.
好ましくは、前記他のスライド部のための案内ロッドを含み、該案内ロッドは、前記一のスライド部に前記貫通孔と平行に設けられた案内孔内に上下動可能に配置されかつ連結部材を介して前記他のスライド部に連結されている。前記案内孔の周壁面上に据えられた、前記案内ロッドのための案内軸受を含むものとすることができる。また、前記一のスライド部の貫通孔の周壁面上に据えられた、前記他のスライド部のための案内軸受を含むものとすることができる。 Preferably, a guide rod for the other slide portion is included, and the guide rod is disposed in a guide hole provided in the one slide portion in parallel with the through hole so as to be movable up and down, and a connecting member is provided. Via the other slide part. A guide bearing for the guide rod, which is installed on a peripheral wall surface of the guide hole, may be included. Moreover, the guide bearing for the said other slide part installed on the surrounding wall surface of the through-hole of said one slide part shall be included.
本発明によれば、スライドを一のスライド部と該一のスライド部を貫通する他のスライド部からなるものとし、該他のスライド部の昇降手段を液圧ジャッキやスクリュージャッキのような駆動機構からなるものとしたことから、絞り加工を行う際、前記駆動機構の作動により前記他のスライド部を、前記一のスライド部に対して、一定又は可変の速度で下降させることができ、これにより、従来における亀裂、変形等の発生を防止することができる。 According to the present invention, the slide is composed of one slide portion and another slide portion penetrating the one slide portion, and the raising / lowering means of the other slide portion is a drive mechanism such as a hydraulic jack or a screw jack. Therefore, when performing the drawing process, the other slide part can be lowered at a constant or variable speed with respect to the one slide part by the operation of the drive mechanism, The occurrence of cracks, deformation, etc. in the prior art can be prevented.
また、本発明によれば、前記他のスライド部について、前記案内ロッドによる案内作用の下、その昇降をより正確なものとすることができる。さらに、前記他のスライド部及び前記案内ロッドがそれぞれ受け入れられた貫通孔及び案内孔に案内軸受を据えることにより、前記他のスライド部及び案内ロッドの上下方向移動をより滑らかにすることができる。 Further, according to the present invention, the other slide part can be more accurately raised and lowered under the guiding action by the guide rod. Furthermore, the vertical movement of the other slide part and the guide rod can be made smoother by installing the guide bearing in the through hole and the guide hole in which the other slide part and the guide rod are respectively received.
図１を参照すると、本発明に係る機械プレスが全体に符号１０で示されている。
Referring to FIG. 1, a mechanical press according to the present invention is indicated generally by the
機械プレス１０は、フレーム１２と、該フレームに回転可能に水平に支承されたクランク軸１４と、クランク軸１４の下方に配置された昇降可能のスライド１６と、クランク軸１４の回転運動をスライド１６の昇降運動、より詳細には後記一のスライド部３４の昇降運動に変換する複数（図示の例では２つ）のコネクション１８とを備える。
The
複数の軸受２０を介してフレーム１２に支持されたクランク軸１４は、複数の偏心部、図示の例では２つの偏心部２２を有する。両偏心部２２はクランク軸１４の長手方向に互いに間隔をおいて、また同じ方向へ同一の偏心量をもって配置されている。
The
クランク軸１４の端部には、フライホイール２４と、クラッチ２６とが配置されている。フライホイール２４は、軸受２８を介して、クランク軸１４の端部の周りに回転可能に据えられ、またクラッチ２６はクランク軸１４の端部に固定されている。フライホイール２４は、例えばベルト（図示せず）を介して、これに回転動力を与えるモータのような駆動源（図示せず）に接続されている。クランク軸１４は、クラッチ２６の作動により、フライホイール２４からの回転動力の伝達を受け、またこれを解除される。
A
クランク軸１４の回転運動をスライド１６の昇降運動に変換する複数のコネクション１８は、それぞれ、クランク軸の両偏心部２２にこれらの周りに回転可能に連結された一端部（上端部）３０と、スライド１６（より詳細には後記一のスライド部３４）に枢着された他端部（下端部）３２とを有する。
A plurality of
スライド１６は図示の例では全体に矩形の平面形状を有しかつ比較的大きい厚さ寸法を有するブロック体からなる。
In the illustrated example, the
スライド１６は、一のスライド部３４と、他のスライド部３６とからなる。図示の例では、一のスライド部３４がスライド１６の大半を占める。一のスライド部３４は、クランク軸１４の回転運動に伴って昇降し、フレーム１２に取り付けられた複数の案内部材３８（図２参照）による上下方向への案内作用を受ける。
The
一のスライド部３４には、そのほぼ中央部に、これを上下に貫通する孔４０が設けられている。他のスライド部３６は、この貫通孔４０内に配置されている。貫通孔４０及び他のスライド部３６の横断面形状は円形とすることができる。円形に代えて、他の任意の形状、例えば矩形としてもよい。また、好ましくは、他のスライド部３６は、その重量軽減のため、図示の例のように、筒体からなるものとすることができる。さらに、貫通孔４０及び他のスライド部３６は、一のスライド部３４の中央部以外の箇所に設け及び配置することができる。
The one
一のスライド部３４がクランク軸１４の回転運動により昇降されるのに対し、他のスライド部３６は他の駆動機構４２により、一のスライド部３４から独立して、被加工板（ブランク）の材質、これに施される加工の種類、絞りの深さ等に応じて予め定められる速度である一定又は可変の速度で昇降される。
While one
他の駆動機構４２として、図１〜図３に示す例におけるような液圧ジャッキ、図４に示す例におけるようなスクリュージャッキとすることができる。
As the
前記液圧ジャッキは、好ましくは複動型のそれからなり、フレーム１２に固定され下方へ伸びるシリンダ４４と、シリンダ４４から下方へ伸びるピストンロッド４６とを有する。ピストンロッド４６の先端部（下端部）は他のスライド部３６の頂部に固定されている。このことから、前記液圧ジャッキの伸縮動作により、他のスライド３６部を一のスライド部３４に対して前記予め定められる速度で下降及び上昇させることができ、また、下降の間、スライド１６の下方におかれるブランクに対して、所定の押圧力を及ぼすことができる。
The hydraulic jack is preferably a double-acting type, and has a
図示の例では、他のスライド部３６のための案内ロッド４８が設けられている。
In the illustrated example, a
案内ロッド４８は、１のスライド部３４に設けられ上下方向に伸びる案内孔５０内に上下動可能に配置されている。案内孔５０は、他のスライド部３６を受け入れる貫通孔４０の近傍にあってこれと平行に伸びている。
The
案内ロッド４８は、板状の連結部材５２を介して、他のスライド部３６及びピストンロッド４６に連結されている。
The
連結部材５２は他のスライド部３６上に載置されている。他のスライド部３６は、その頂部に設けられたフランジ部分５４を経て上方へ伸びかつ連結部材５２に螺合する複数のボルト５６により、連結部材５２に固定されている。
The connecting
また、連結部材５２及びその下方の他のスライド部３６の頂部には、それぞれ、ねじ溝が設けられた貫通孔５８及び穴６０が設けられている。他方、ピストンロッド４６にはねじ山が設けられている。ピストンロッド４６は連結部材の貫通孔５８及び他のスライド部の穴６０においてこれらに螺合し、これにより連結部材５２及び他のスライド部３６に連結、固定されている。
Moreover, the through-
さらに、連結部材５２に他の貫通孔６２が設けられている。図示の貫通孔６２は、互いに連なる上方の小径孔及び下方の大径孔からなり、これらの孔に、それぞれ、案内ロッド４８の頂部に固定されその上方へ伸びる雄ねじ棒６４と案内ロッド４８の頂部とが貫通し又受け入れられている。案内ロッド４８は、連結部材５２の貫通孔６２から突出する雄ねじ棒６４に螺合されたナット６６により、連結部材５２に固定されている。
Further, another through
このことから、ピストンロッド４６の昇降に従って、他のスライド部３６及び案内ロッド４８が同時に昇降し、このとき、他のスライド部３６は案内ロッド４８による案内作用を受け、これにより、より直線的な昇降運動をする。
Accordingly, as the
他のスライド部３６の昇降運動及び案内ロッド４８の昇降運動をより滑らかなものするため、これらが受け入れられた貫通孔４０及び案内孔５０の周壁面に、それぞれ、案内軸受６８，７０が据えられている。
In order to make the up-and-down movement of the
他の駆動機構４２としての前記スクリュージャッキは、図４に示すように、フレーム１２に固定されその下方へ伸びる、ねじ山が設けられた下端部を有するロッド７２と、他のスライド部３６の内部に設けられ、ロッド７２のねじ山と係合するねじ溝とを含む。
As shown in FIG. 4, the screw jack as the
前記ねじ溝は、図示の例では、他のスライド部３６の内壁面上に配置されかつ螺旋状に巻かれた線材７４からなる。
In the illustrated example, the screw groove is formed of a
ロッド７２は、その上端部において、複数の軸受７６及びその支持部材７８を介して、フレーム１２に回転可能に支持されている。また、ロッド７２の上端部には、支持部材７８の下方位置において、これを取り巻く平歯車８０が取り付けられている。
The rod 72 is rotatably supported by the
フレーム１２にはモータ８２が据え付けられ、モータ８２の軸には平歯車８４が固定されている。平歯車８４は、ロッド７２の平歯車８０と噛合している。このことから、モータ８２を作動させることにより、ロッド７２をその軸線の周りに回転させることができる。
A
ロッド７２の回転に伴い、ロッド７２の下端部に螺合されかつ上下方向へ移動可能な状態におかれた他のスライド部３６は貫通孔４０内を昇降する。このとき、同時に、案内孔５０内を案内ロッド４８が昇降する。
As the rod 72 rotates, the
前記スクリュージャッキの作動によっても、他のスライド部３６を一のスライド部３４とは独立に前記予め定められる速度で昇降させることができ、また、前記ブランクに対して一定の押圧力を付与することができる。
Also by the operation of the screw jack, the
本発明の機械プレスを用いて絞り加工を行うとき、駆動機構４２の作動のもとで他のスライド部３６を下降させ、これにより前記ブランクに対して押圧力を及ぼすことにより、前記予め定められる速度での絞り加工を行うことができる。この間、クランク軸１４の回転運動及びコネクション１８による運動変換により下降する一のスライド部３４に、前記ブランクに対するしわ伸ばしを担わせることができる。
When drawing is performed using the mechanical press of the present invention, the
他のスライド部３６の前記予め定められる速度での下降により、機械プレスを用いての絞り加工における亀裂や変形の発生を防止することができる。
Due to the lowering of the
ところで、図５に示すように、他のスライド部３６を昇降させるための他の駆動機構４２として用いられる前記液圧ジャッキは、これをフレーム１２に取り付ける前記した例に代えて、これを一のスライド３４に取り付けることができ、また、他のスライド部３６の案内ロッド４８は、その数量を１とする前記した例に代えて、複数（例えば２つ）とすることができる。
Incidentally, as shown in FIG. 5, the hydraulic jack used as another
図示の例では、前記液圧ジャッキは、そのシリンダ４４において、フランジ継手８６を介して一のスライド３４に固定されている。シリンダ４４から下方に伸びるピストンロッド４６は、前記した例におけると同様、他のスライド部３６の頂部の穴６０に受け入れられこれと螺合している。
In the illustrated example, the hydraulic jack is fixed to one
また、２つの案内ロッド４８は、それぞれ、他のスライド部３６を受け入れる貫通孔４０に平行な２つの案内孔５０に受け入れられている。案内孔５０は、前記した例におけるように一のスライド部３４を貫通する孔とすることもできるが、図示の例のように、下方に向けて開放する非貫通の孔とすることができる。
Each of the two
両案内ロッド４８は、連結板８８と複数のボルト９０とを介して、一のスライド部３４の底面から下方へ僅かに突出する他のスライド部３６の底面に固定されている。連結板８８は、このため、他のスライド３６の一部を構成し、プレス加工の際、板状の連結部材８８に前記上型が取り付けられる。
Both guide
図５に示す例においても、同様に、貫通孔４０及び各案内孔５０の周壁面に、それぞれ、案内軸受６８，７０が配置されている。
In the example shown in FIG. 5, similarly, guide
この例によれば、前記した例と同様、前記液圧ジャッキを作動させるとき、ピストンロッド４６が貫通孔４０内を前記予め定められる速度で昇降する。このとき、ピストンロッド４６は、２つの案内孔４０に沿って昇降する案内ロッド４８の案内作用の下、正確な直線運動をする。また、前記液圧ジャッキを一のスライド部３４に支持する例では、フレーム１２に支持する前記例と比べて、より短いストロークの液圧ジャッキ、したがってより小形の液圧ジャッキの使用が可能である。
According to this example, as in the above example, when the hydraulic jack is operated, the
また、他のスライド部３６を昇降させるための他の駆動機構４２として用いられる前記スクリュージャッキについては、その一部を構成するロッド７２をフレーム１２で支持する前記した例に代えて、これを一のスライド部３４で支持することができる。
The screw jack used as another
この一のスライド部による支持は、例えば、ロッド７２の軸受７６を一のスライド部３４の上方に配置し、モータ８２及び互いに噛み合う歯車８０，８４を軸受７６より上方に配置し、かつ軸受７６とモータ８２とをそれぞれ任意の支持部材で一のスライド部３４に支持することにより行うことができる。
The support by this one slide part is, for example, that the bearing 76 of the rod 72 is arranged above the one
１０ 機械プレス
１２ フレーム
１４ クランクシャフト
１６ スライド
１８ コネクション
２２ クランクシャフトの偏心部
３４，３６ 一のスライド部及び他のスライド部
４０ 貫通孔
４２ 駆動機構（液圧ジャッキ又はスクリュージャッキ）
４８ 案内ロッド
５０ 案内孔
６８，７０ 案内軸受
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48
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