JPS5918159B2 - 冷間静水圧加圧装置における減圧方法並びに装置 - Google Patents

冷間静水圧加圧装置における減圧方法並びに装置

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JPS5918159B2
JPS5918159B2 JP55188154A JP18815480A JPS5918159B2 JP S5918159 B2 JPS5918159 B2 JP S5918159B2 JP 55188154 A JP55188154 A JP 55188154A JP 18815480 A JP18815480 A JP 18815480A JP S5918159 B2 JPS5918159 B2 JP S5918159B2
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pressure
hydraulic
molded
pressure reduction
container
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辰彦 野依
誠司 中山
一郎 宮田
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • B30B11/002Isostatic press chambers; Press stands therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体成形等に用いられる冷間静水圧加圧装置
における加圧成形後の減圧手段の改善された新しい提案
に関する。
粉末体の加圧成形に当って、ラバープレスとしてよく知
られているように、高圧成形容器内に静水圧を供給し、
同容器内に封入された粉末体を加圧成形する冷間静水圧
加圧装置は、粉末体の湿式成形プレス手段として多用さ
れている。
この装置の概要は、プラグが開閉自在に密栓される高圧
成形容器内に、ゴム袋、サポート等を介して目的の粉末
体を予備成形状にセットして封入し、容器内に圧力水を
供給し、その昇圧による高圧化と共に粉末体を加圧成形
するのであり、加圧成形後は容器内の高圧の圧媒圧力を
減圧し、プレス製品を取り出すことになるが、その減圧
過程は一次、二次と段階的に処理され、これらは勿論子
じめ設定した減圧速度またはそのパターンによる減圧プ
ログラムに従って自動制御される。
このさいその減圧過程において、特に重要な要素として
、二次減圧開始圧力および二次減圧速度またはそのパタ
ーンが作用し、これを誤ると容器内の加圧成形品に割れ
やひびが発生する。
この二次減圧速度およびパターンは、被成形材料の種類
や組成および形状によって左右され、それらに適した減
圧プログラムの設定が必要であるが、従来この減圧に当
っては、その圧媒回路における流量の機械的絞り手段に
よって終始制御するのであり、このため次の問題点が発
生する。
即ちプログラム設定器よりの指冷によって、圧媒回路に
設けたニードル弁やオリフィスの開度を、ステッピング
モータやサーボ弁等によって駆動し、その流量制御によ
って減圧を行なうのであり、指冷信号に従ったニードル
弁やオリフィスの開度は得られるが、圧媒を直接これら
弁やオリフィスで機械的に絞ることは、ニードル弁やオ
リフィスそのものがエロージョン等によって損耗するた
め、安定した制御を行なうことが難しく、減圧プログラ
ムにバラツキを生じたり、また圧媒の温度変化に伴なう
粘度変化によって、減圧速度が変化したりして、満足で
きる再現性が得られないとともに、減圧途中で圧力保持
の必要がある場合、パツキン等からのリーク(漏れ)が
あると補償できない等の問題点があり、長期に亘り安定
した結果の得られる減圧制御系として改善の必要がある
本発明は、このような冷間静水圧加圧成形装置における
前記問題点の解決に寄与すべくなされたものであって、
その特徴とする処は、高圧成形容器内に粉体その他の被
成形材料を封入し、該容器内での静水圧加圧によって被
成形材料の加圧成形を行なうものにおいて、加圧成形後
の前記圧媒圧力の減圧を予じめ設定した減圧速度その他
の減圧プログラムに従って行なうに当り、圧媒回路にお
ける機械的絞り手段による一次減圧後、前記圧媒圧力を
前記減圧プログラムに従って制御可能な油圧に変換し、
該油圧制御を介して圧媒圧力の二次減圧を行なう点にあ
り、更にその特徴とする処は、上記減圧を行なう装置と
して、機械的絞り手段を具備した一次減圧回路と、高圧
成形容器内の圧媒圧を導入する導入シリンダと油圧ユニ
ットの油圧をサーボ弁を介して導入する油圧シリンダと
を一体的に連動連結した液圧−油圧対抗シリンダを具備
した二次減圧回路と、を高圧成形容器に並列的に接続す
ると共に、該二次減圧回路には、圧媒圧を検出する圧力
検出器と、予じめ減圧プログラムを設定する減圧プログ
ラム設定器と、前記圧力検出器の検出信号と減圧プログ
ラム設定器からの設定信号とを比較し前記サーボ弁を作
動させる信号を出力するサーボ増巾器とを具備している
点にある。
以下図示の実施例に基いて本発明を詳述すると、第1図
は本発明方法並びに装置の全体説明図であり、第2図は
高圧成形容器構造例の断面図であり、第3図は加圧成形
サイクルの圧力一時間曲線図、第4図は減圧プログラム
設定器1例の説明図をそれぞれ示しているが、第1図に
おいて、1は高圧成形容器であり、該容器1は第2図に
例示するように、静水圧としての高圧液による圧媒入口
20を底部に備えた容器主体21、該主体21の開口に
ナツト22等を介して開閉自在に密栓され、かつ空気抜
口23を備えたプラグ24、所要の高圧パツキン25等
から構成され、図示のようにこの容器主体21内にゴム
栓26を備えたゴム袋27内に充填された粉体28がサ
ポート29を介して封入され、圧媒入口20よりの高圧
水その他の液圧媒の供給、その昇圧を介して加圧成形さ
れるようになっている。
2は前記空気抜目23と連通される空気抜弁、3は加圧
ポンプであって、圧媒の供給源としてこれよりチェック
弁4を介し前記圧媒入口20に適宜管路による供給回路
30が連通され、高圧成形容器1内への圧媒供給とその
昇圧が行なわれる。
9は加圧成形時の圧媒圧力および一次減圧を行なう場合
の圧媒圧力を検出するための圧力検出器Iであり、同圧
力は圧力増巾器11をへて指示計13により指示される
この供給回路30の加圧ポンプ3と容器1との中途に一
次減圧回路31が分派され、同回路31にはニードル弁
やオリフィス等による絞り部材18と切換弁5が具備さ
れ、絞り部材18による絞りと共に切換弁5の開によっ
て、容器1内の加圧成形後の圧媒圧力の一次減圧を行な
うようにしている。
32は本発明による二次減圧回路であり、同回路32は
一次減圧回路30よりも容器1側に近い供給回路31部
分より分派され、切換弁6を介して一次減圧後の容器1
内の圧媒圧力が直接導入される圧媒−油圧対抗シリンダ
7が設けられる。
同シリンダ7は前記圧媒圧力の二次減圧を行なうに当り
、圧媒圧力を油圧に変換するためのものであって、シリ
ンダ7には容器1内の圧媒圧力の導入シリンダ7aと、
油圧の導入される油圧シリンダ7bとが隔壁を介して隔
絶状に設けられ、油圧シリンダ1bのピストン8の頭部
8aが導入シリンダTa内に、油圧給排を介して進退自
在に挿入された構造を持つもので、油圧シリンダ7bに
は油圧回路33が付属されるとともに油圧ユニット16
、サーボ弁17を介して油圧の給排が行なわれるように
する。
前記駆動用のサーボ弁17は、予じめ減圧速度またはそ
のパターンを所定に設定した減圧プログラム設定器14
によってプログラム通りに発せられる指令と、二次減圧
回路32に設けた圧力検出器10圧力増巾器12によっ
て検出される容器1内の圧媒圧力とを比較し、プログラ
ムに応じた適正指令をサーボ増巾器15より受けて駆動
され、これによってサーボ弁17を介し油圧回路33よ
りの油圧シリンダIb内のピストン8に対する油圧制御
により、導入シリンダ7aに突出している頭部8aを進
退させ、即ち図例において頭部8aが図向って右方向に
後退すれば、導入シリンダ7aの圧媒導入スペースの増
大と共に容器1内の圧媒は膨張して減圧されることにな
るのであり、これにより二次減圧を行なうようにしたも
のである。
尚減圧プログラム設定器14の内容は、スライダ方式、
ピンボード方式、磁気テープ方式カード→カードリーダ
方式等、各種の方式があるが、これについては後述する
本発明による減圧工程は以下のようにして遂行されるこ
とになる。
即ち第2図で例示したような容器1内にサポート29ゴ
ム袋27内に充填した被成形材料28を封入し、プラグ
24の密栓後、加圧ポンプ3により圧媒を回路30をへ
て圧媒入口20より容器1内に供給するとともに空気抜
口23より空気抜弁2を介して空気抜きを行ない、ポン
プ3による圧媒圧力を昇圧させ、圧力伴出器I9によっ
て成形圧力を検出し、所定圧に達していればポンプ3に
よる加圧を停止する。
第3図において縦軸は圧力、横軸は時間を示しているが
、図のT1がその成形圧力昇圧に要する時間でありこう
して成形圧力に保持時間T2のように保持して被成形材
料28の加圧成形が行なわれる。
こうして加圧成形が終了すれば減圧工程に移るが、先ず
一次減圧工程として、一次減圧回路31における絞り部
材18による絞り、切換弁5の開によって一次減圧を行
なうのである。
この一次減圧の速度は絞り後材18の開度によって決定
されるが、ニードル弁の場合は手動調整、オリフィスの
場合は固定オリフィスの選択によって変更することにな
り、この一次減圧のさいの圧力検出は圧力検出器I9に
よって行ない、第3図示の二次減圧開始圧力P2で切換
弁5を閉じて一次減圧を終るのであり、同図の時間T3
はの一次減圧に要する時間を示している。
次いで切換弁6を開にして二次減圧回路32による本発
明の二次減圧を開始することになる。
即ちこの二次減圧では、一次減圧された容器1内の圧媒
圧力を圧力検出器1[10によって検出すると共に、こ
の検出圧力を減圧プログラム設定器14で予じめ設定し
た減圧曲線の圧力と比較し、サーボ増巾器15により発
信される指令信号により、圧媒−油圧対抗シリンダ7に
おける油圧シリンダ7bの油圧回路33におけるサーボ
弁17を駆動し、同シリンダIb内に対するピストン8
への適正な油圧の供給を介して、ピストン8を移動させ
ると共にこれと同行する頭部8aを導入シリンダTa内
において進退させ、このさいピストン8が図向って右側
に後退すれば、頭部8aの移動と共に導入シリンダ7a
と連通する容器1内の圧媒は膨張し、圧媒圧力の二次減
圧が減圧プログラム設定器14よりのプログラム通りに
、油圧シリンダIb側の調整によって的確に遂行される
ことになる。
この二次減圧によれば、従来の弁、オリフィス等による
圧媒の絞り操作と相違し、成形容器1内における圧媒圧
力を直接検出し、減圧プログラム設定器14における刻
々の設定圧力と比較しながら、制御の容易な油圧側を操
作するので、プログラムに従った適切な減圧速度またそ
のパターンが円滑かつ正確に得られ、このさい各回路に
おけるパツキン部分等からのリーク(漏れ)があっても
、圧媒−油圧対抗シリンダ7には増圧機能があるため、
二次減圧の途中で圧力保持の必要が生じた時にも、充分
に補償できる機能も持つのであり、再現性の良い安定し
た減圧制御が容易に得られることになる。
前記した減速プログラム設定器としては、各種の方式の
ものが考えられるが、第3図においてT4は二次減圧に
要する時間であると共に、a y b p cはこの時
間T4内における各パターンを示しており、パターンa
を採り、あるいはパターンb、cを採るかは、その被成
形材料の材質、種類、組成、また成形形状によって左右
され、任意に設定する必要があり、第4図はプログラム
設定器14の1例としてスライダ方式を用いたものを示
し、図示のようにスライダ41の複数個設置し、縦軸に
圧力、横軸に間開をおき、隣り合った各スライダ位置を
直線で結んだカーブの減圧パターンを得ることができる
従って二次減圧開始圧力P2は圧力ダイヤル42で、ま
た減圧時間T4は時間ダイヤル43でそれぞれ設定する
ことになる。
このさいスライダ41の数を増やせば、より細かい減圧
パターンを得ることが、この細光にも述べたようにピン
ボード方式とか、磁気テープ、カード→カードリーダ方
式等も勿論利用可能である。
本発明は以上のように、この種粉末成形等において、加
圧成形品に対しで重要な結果を生じるその二次減圧開始
圧力および二次減圧速度またはそのパターンの制御進行
にさいし、従来のように圧媒圧力をその流路を機械的に
絞ることによって制御する方式に代え、二次減圧回路に
介入した圧媒−油圧対抗シリンダにより、圧媒圧力を制
御し易い油圧に変換し、この油圧を二次減圧プログラム
に従って操作するため、機械的な損耗部分をなくし、長
期に亘って安定した減圧制御が得易く、加圧成形品にお
ける割れ発生等をなくすことができるのである。
また二次減圧回路内に圧媒−油圧対抗シリンダ構造を介
入し、減圧プログラム設定器と連絡すれば足り、その必
要機構、操作共に簡単容易であり、被成形材料に即応し
た適切かつ精密な二次減圧内容が安定して得られるもの
として優れたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法並びに装置実施例の全体配置説明図
、第2図は同高圧成形容器例の断面図、第3図は同加圧
成形サイクルの圧力一時間曲線図、第4図は同減圧プロ
グラム設定器例の説明図である。 1・・・・・・高圧成形容器、3・・・・・・加圧ポン
プ、5゜6・・・・・・切換弁、7・・・・・・圧媒−
油圧対抗シリンダ、8・・・・・・ピストン、9,10
・・・・・・圧力検出器I、II、14・・・・・・減
圧プログラム設定器、15・・・・・・サーボ増巾器、
16・・・・・・油圧ユニット、17・・・・・・サー
ボ弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高圧成形容器内に粉体その他の被成形材料を封入し
    、該容器内での静水圧加圧によって被成形材料の加圧成
    形を行なうものにおいて、加圧成形後の前記圧媒圧力の
    減圧を予じめ設定した減圧速度その他の減圧プログラム
    に従って行なうに当り、圧媒回路における機械的絞り手
    段による一次減圧後、前記圧媒圧力を前記減圧プログラ
    ムに従って制御可能な油圧に変換し、該油圧制御を介し
    て圧媒圧力の二次減圧を行なうことを特徴とする冷間静
    水圧加圧装置における減圧方法。 2 高圧成形容器内に粉体その他の被成形材料を封入し
    、該容器内での静水圧加圧によって被成形材料の加圧成
    形を行なうものにおいて、加圧成形後の前記圧媒圧力の
    減圧を予じめ設定した減圧速その他の減圧プログラムに
    従って行なう装置として、機械的絞り手段18を具備し
    た一次減圧回路31と、高圧成形容器1内の圧媒圧を導
    入する導入シリンダ7aと油圧ユニット16の油圧をサ
    ーボ弁17を介して導入する油圧シリンダ7bとを一体
    的に連動連結した液圧−油圧対抗シリンダ7を具備した
    二次減圧回路32と、を高圧成形容器1に並列的に接続
    すると共に、該二次減圧回路32には、圧媒圧を検出す
    る圧力検出器10と、予じめ減圧プログラムを設定する
    減圧プログラム設定器14と、前記圧力検出器10の検
    出信号と減圧プログラム設定器14からの設定信号とを
    比較し前記サーボ弁17を作動させる信号を出力するサ
    ーボ増巾器15とを具備していることを特徴とする冷間
    静水圧加圧装置における減圧装置。
JP55188154A 1980-12-27 1980-12-27 冷間静水圧加圧装置における減圧方法並びに装置 Expired JPS5918159B2 (ja)

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JPS57109597A JPS57109597A (en) 1982-07-08
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60148864U (ja) * 1984-03-08 1985-10-03 山本電気株式会社 ヒ−タ−方式のライタ−

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62212099A (ja) * 1986-03-11 1987-09-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 冷間静水圧プレスの減圧装置
WO2014206447A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-31 Avure Technologies, Inc. Movable pressure intensifier for a pressing arrangement

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