(57)【要約】【課題】実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる装置とその方法を提供する。【解決手段】本発明の装置は、剪断プレスの摺動部が摩耗限度を超えたり、割れや変形が生じる剪断加工回数を予め把握してその耐久性を評価するために、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現するためのものであって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現するシリンダ１と、シリンダ１により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え弁２と、剪断プレスのストロークに応じて切り換え弁２の作動ポジションを制御するよう操作する操作手段３とを備えている。【選択図】図１
2010274284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剪断プレスの耐久性を評価するための装置であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、
前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、
剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする剪断プレスの耐久性評価装置。
【請求項２】
剪断プレスの耐久性を評価する方法であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、
剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とする剪断プレスの耐久性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剪断プレスの耐久性評価装置およびその耐久性評価方法に関し、さらに詳しくは、たとえばパンチとダイスなど剪断型によって打ち抜き加工などを繰り返し再現して剪断プレスの耐久性を評価するための装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
剪断プレスにおいては、被加工物を剪断加工するときに、ショット毎に、剪断型が被加工物に当接してから被加工物を通過する瞬間（つまり、被加工物を剪断する瞬間）に大きな反力を繰り返し受ける。そして、このような反力を繰り返し受けていると、剪断プレスの摺動部分が摩耗したり割れなどが生じるなど耐久性が低下し、そのままでは精度よく剪断加工を行うことができなくなったり、プレス加工を継続することができなくなる。そのため、剪断プレスの耐久性を予め評価し、摺動部分の交換などのメンテナンス時期を設定している。
【０００３】
このような剪断プレスの耐久性を予め評価するための従来の技術として、図８に示すように、剪断プレスにバネや、ウレタン、ガスシリンダなどからなる弾性体１’を取り付け、剪断時の反力を弾性体により擬似的に再現させていた。なお、剪断プレスとして、プレス方向と異なる方向に打ち抜くためのカムユニット４を備えた打ち抜きプレスが一般に知られており（たとえば特許文献１を参照）、図８ではカムユニット４を備えた打ち抜きプレスが示されている。図８に示したカムユニット４は、下型プレート６に設けられた加工カム４０と上型プレート７に設けられたカムドライバ４１とを備えており、加工カム４０にパンチなどの一方の剪断型を取り付け、パンチと対応するように下型プレート６上にダイスなど他方の剪断型を取り付ける。加工カム４０は、下型プレート６上に設けられたスライド機構５に支持されている。カムドライバ４１と加工カム４０の互いの摺動面には、それぞれスライドプレート４１ａ、４０ａが設けられている。スライド機構５は、加工カム４０を摺動可能に支持する支持プレート５０と、加工カム４０のガイド孔４５に挿通されてその前進移動および後退移動をガイドするガイドバー５２と、カムドライバ４１による加圧が解除されたときに加工カム４０を戻すための弾性体からなる戻し手段５３が設けられている。このように構成されたカムユニット４では、加工カム４０は、カムドライバ４１によって加圧されると図８の左方に前進移動され、カムドライバ４１による加圧が解除されると戻し手段５３によって図８の右方に後退移動される。
【０００４】
加工カム４０が前進および後退移動するとき、カムドライバ４１と加工カム４０のスライドプレート４１ａ、４０ａや、スライド機構５の支持プレート５０と加工カム４０の接する面、スライド機構５のガイドバー５２と加工カム４０のガイド孔４５は、互いに摺動する。剪断加工回数（ショット数）の進行に伴ってこれらの摺動部が磨耗限度を超えると、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。また、カムドライバ４１により加工カム４０が加圧されるときには、スライドプレート４１ａ、４０ａ、あるいは、カムドライバ４１と加工カム４０、スライド機構５の支持プレート５０やガイドバー５２などに衝撃荷重が加わる。これらの部分が衝撃荷重を受けることによって剪断加工回数の進行に伴って割れや変形が生じた場合にも、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。そのため、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現して、摺動部が摩耗限度を超えたり、割れや変形が生じる剪断加工回数を予め把握して、剪断プレスの耐久性を評価することが必要とされる。
【０００５】
また、剪断プレスの耐久性を予め評価するための技術として、剪断プレスによって被加工物またはその試料片を実際に繰り返し剪断加工することにより、その耐久性を評価することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図８に示したように、剪断プレスに弾性体１’を取り付ける場合にあっては、弾性体１’により単に剪断時の反力のみを擬似的に再現させるものであった。ここで、図８に示したようにカムユニット４を備えた打ち抜き加工を行うものである場合には特に、剪断プレスに発生する力は、パンチなどの打ち抜き型が被加工物を打ち抜く（剪断する）瞬間に受ける反力の他に、打ち抜き型が被加工物を打ち抜いてから下死点に向かって移動するときの反力を殆んど受けることがない状態、打ち抜いた打ち抜き型を被加工物から引き抜くときに被加工物と摺動することにより、また、加工カム４０が支持プレート５０に摺動することなどにより発生する戻し抵抗などがある。すなわち、剪断加工時においては、剪断加工を行う瞬間に発生する反力の他に、この反力とは異なる大きさの別の力が発生することは勿論のこと、発生する方向も異なる。しかしながら、図８に示した従来の技術にあっては、剪断型が被加工物を剪断加工する瞬間の反力のみを再現するにすぎなかった。そのため、図８に示した従来の技術にあっては、実際の剪断加工を精度よく再現してその耐久性を正確に評価することはできなかった。さらに、図８に示したように、剪断プレスに取り付けられる弾性体１’は、一定の剪断時の反力を再現することしかできず、被加工物の厚さや材質などの剪断条件によって異なる反力を再現することはできないことから、弾性体１’を剪断条件に応じて用意し交換する必要があり、コストや交換のための手間がかかるなどの問題があった。
【０００８】
また、上記のように剪断プレスによって被加工物またはその試料片を実際に繰り返し打ち抜くことにより評価する場合にあっては、被加工物またはその試料片が高価であり費用がかかるなど問題があった。そして、一般的に被加工物またはその試料片は連続した帯状に成形されコイル状に巻きつけられており、このコイル状に巻かれた被加工物またはその試料片を順次引き出して実際に打ち抜き加工する。そのため、図に示したように打ち抜きプレスがカムユニットを備えたものである場合には特に、打ち抜き加工を行う方向がプレス方向と異なるため、コイル状に巻かれた被加工物またはその試料片を順次引き出して実際に打ち抜き加工することは困難であり、したがって、実際の剪断加工を再現してその耐久性を評価することができなかった。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる装置とその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の剪断プレスの耐久性評価装置に係る発明は、上記目的を達成するため、剪断プレスの耐久性を評価するための装置であって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項２の剪断プレスの耐久性評価方法に係る発明は、上記目的を達成するため、剪断プレスの耐久性を評価する方法であって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、剪断プレスに再現手段と切り換え手段と制御手段を取り付け、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて制御手段によって切り換え手段が切り換えられ、これに従って再現手段が被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現する。そのため、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することが可能な装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、剪断プレスに再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することにより、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することが可能な方法を提供することができる。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項が請求項２に相当する。
【００１３】
（１）  剪断プレスの耐久性を評価するための装置であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段と、
前記再現手段により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え手段と、
剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする剪断プレスの耐久性評価装置。
【００１４】
（１）項の発明では、剪断プレスに再現手段と切り換え手段と制御手段を取り付け、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて制御手段によって切り換え手段が切り換えられ、これに従って再現手段が被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに実際に発生する力の方向と大きさとを再現する。そのため、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる。
【００１５】
（２）  前記再現手段がシリンダからなり、
前記切り換え手段が前記シリンダのシリンダ室に所定の圧力の作動流体を供給しまたは排出させる切り換え弁からなり、
前記制御手段が剪断プレスのストロークに応じて前記切り換え弁の作動ポジションを操作する操作手段により構成されていることを特徴とする（１）項に記載の剪断プレスの耐久性評価装置。
【００１６】
（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、剪断プレスを駆動して互いに対向する型を相対的に近接させると、そのストロークに応じて操作手段が切り換え弁の作動ポジションを切り換え操作し、これに従ってシリンダのシリンダ室に所定の圧力の作動流体を供給またはシリンダ室から作動流体を排出させて、被加工物を剪断加工するときに実際に剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現することが具現化される。
【００１７】
（３）  前記剪断プレスが、カムドライバと該カムドライバに押圧されることによりプレス方向と異なる方向に移動する加工カムとを有する、カムユニットを備えている場合において、
前記シリンダのピストンロッドがカムユニットの加工カムに結合されており、
前記シリンダのピストンロッドを退縮駆動するためのシリンダ室に圧縮気体が供給されるよう構成されていることを特徴とする（２）項に記載の剪断プレスの耐久性評価装置。
【００１８】
（３）項の発明では、（２）項に記載の発明において、前記剪断プレスが、カムドライバと該カムドライバに押圧されることによりプレス方向と異なる方向に移動する加工カムとを有する、カムユニットを備えている場合において、前記シリンダのピストンロッドがカムユニットの加工カムに結合されており、前記シリンダのピストンロッドを退縮駆動するためのシリンダ室に圧縮気体が供給されるよう構成されていることにより、下死点から互いに対向する型を相対的に引き離すときに加工カムに発生する戻し抵抗を再現することができ、したがって、被加工物を剪断加工するときに実際に剪断プレスに発生する力の方向と大きさをより正確に再現することが具現化される。
【００１９】
（４）  剪断プレスの耐久性を評価する方法であって、
被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現し得る再現手段を取り付けて、
剪断プレスのストロークに応じて前記再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することを特徴とする剪断プレスの耐久性評価方法。
【００２０】
（４）項の発明では、剪断プレスに再現手段を取り付けて、剪断プレスのストロークに応じて再現手段による被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを切り換えながら再現することにより、実際の剪断加工を容易に且つ正確に再現してその耐久性を精度よく適切に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の剪断プレスの耐久性評価装置の実施の一形態を説明するために示した概念図である。
【図２】図１に示した複動シリンダに作動流体を供給しまたは排出させる切り換え弁と、この切り換え弁の作動ポジションを操作するカム機構の構成を説明するために示した概念図である。
【図３】被加工物を実際に剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向および大きさを示すグラフと、剪断プレスのストロークに応じて剪断プレスに発生する力を制御手段により切り換え手段を制御して再現手段によって再現する状態を示す説明図とを示したもので、剪断型が被加工物の当接する前の状態と、制御手段が切り換え手段に接触する前の状態の説明図である。
【図４】図３の状態から、剪断型が被加工物に当接し剪断加工を行う瞬間の状態において発生する力の大きさと方向を示したグラフと、制御手段が切り換え手段に接触した状態の説明図である。
【図５】図４の状態から、剪断型が被加工物を突き抜けた状態における力の大きさと方向を示したグラフと、制御手段が切り換え手段を突き抜けた状態の説明図である。
【図６】図５の状態から、下死点を過ぎて剪断型が被加工物から抜かれる状態において発生する力の大きさと方向を示したグラフと、制御手段が切り換え手段から離れる前の状態の説明図である。
【図７】図６の状態から、剪断型が被加工物から離れたときの状態の力の大きさと方向を示したグラフと、制御手段が切り換え手段から完全に離れた状態の説明図である。
【図８】剪断プレスがカムユニットを備えている場合の、弾性体を取り付けて剪断時の反力を擬似的に再現させる、従来の技術を説明するために示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
最初に、本発明の剪断プレスの耐久性評価の実施の一形態を、図１および図２に基づいて詳細に説明する。なお、図において同じ符号は、同様または相当する部分を示すものとする。
本発明の装置は、概略、剪断プレスの耐久性を評価するためのものであって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現するシリンダ１と、シリンダ１により再現する力の方向と大きさを切り換える切り換え弁２と、剪断プレスのストロークに応じて切り換え弁２の作動ポジションを制御するよう操作する操作手段３とを備えている。
【００２３】
図１に示した実施の形態における剪断プレスは、下型プレート６と、この下型プレート６に対して昇降移動する上型プレート７とを備えており、上型プレート７の昇降移動方向（つまり、プレス方向）と異なる方向に剪断型を移動させるカムユニット４が設けられている。カムユニット４は、上型プレート７に固定されたカムドライバ４１と、下型プレート６に移動可能に設けられた加工カム４０とを備えている。通常の剪断加工を実際に行うときには、加工カム４０にパンチなど一方の剪断型を取り付け、パンチと対応するように下型プレート６上にダイスなど他方の剪断型を取り付ける。加工カム４０は、下型プレート６上に設けられたスライド機構５に支持されている。カムドライバ４１と加工カム４０の互いの摺動面には、それぞれスライドプレート４１ａ、４０ａが設けられている。
【００２４】
スライド機構５は、加工カム４０を摺動可能に支持する支持プレート５０と、支持プレート５０の両端縁に設けられたブラケット５１、５１と、ブラケット５１、５１間に架設され中間部に加工カム４０のガイド孔４５に挿通されてその前進移動および後退移動をガイドするガイドバー５２とを備えている。さらに、スライド機構５には、カムドライバ４１の当接によって前進移動（図１においては左方に移動）した加工カム４０を、カムドライバ４１による加圧が解除されたときに後退移動（図１においては右方に移動）させるために、バネ、ウレタンなどの弾性体からなる戻し手段５３が設けられている。
【００２５】
このように構成された剪断プレスでは、上型プレート７の下降移動によってカムドライバ４１が加工カム４０を加圧すると、加工カム４０が図１の左方に前進移動され、上型プレート７の上昇移動によってカムドライバ４１による加工カム４０の加圧を解除すると、戻し手段５３によって加工カム４０が図１の右方に後退移動される。
【００２６】
カムドライバ４１と加工カム４０のスライドプレート４１ａ、４０ａや、スライド機構５の支持プレート５０と加工カム４０の接する面、スライド機構５のガイドバー５２と加工カム４０のガイド孔４５は、互いに摺動して摩耗する摺動部を構成し、剪断加工回数（ショット数）の進行に伴ってこれらの摺動部が磨耗限度を超えると、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。また、カムドライバ４１と加工カム４０のスライドプレート４１ａ、４０ａ、あるいは、カムドライバ４１と加工カム４０、スライド機構５の支持プレート５０やガイドバー５２などは、剪断加工回数の進行に伴って割れや変形が生じた場合にも、精度よく剪断加工を行うことができなくなる。本発明では、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現して、摺動部が摩耗限度を超えたり、割れや変形が生じる剪断加工回数を予め把握して、剪断プレスの耐久性を評価するものである。
【００２７】
シリンダ１は、通常の剪断加工を実際に行う場合のダイスなど他方の剪断型に代えて下型プレート６に取り付けられる。加工カム４０の、通常の剪断加工を実際に行う場合のパンチなど一方の剪断型を取り付ける部分は、締結部４６によってシリンダ１のピストンロッド１０の先端と締結されている。シリンダ１の反ピストンロッド側シリンダ室１Ａには、たとえば油などの作動流体を供給／排出するための管路１１が接続されている。また、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂは、管路１２により、たとえば空気など所定の圧力に圧縮された気体を供給するためのエアコンプレッサなどの供給手段１３と接続されている。なお、ピストンロッド側シリンダ室１Ｂに供給する気体は、圧縮空気に限定されることはなく、たとえば窒素ガスなどの不活性ガスを採用することもできる。
【００２８】
シリンダ１の反ピストンロッド側シリンダ室１Ａの管路１１は、図２に示すように、切り換え弁２が接続されている。切り換え弁２は、この実施の形態の場合、下型プレート６に設けられた支柱６ａに支持されている。図２に示した実施の形態における切り換え弁２は、スリーブ２０と、スリーブ２０内に嵌挿された弁本体２１とを備えている。スリーブ２０には、管路１１を接続する導出入口２０ａと、作動流体を所定の圧力で供給するためのポンプ１４の管路１５が接続されるインレット２０ｂと、作動流体をリザーバタンク１６へ排出するための管路１７が接続されるアウトレット２０ｃが形成されている。また、弁本体２１には、その所定の作動ポジションにおいてインレット２０ｂと導出入口２０ａとを接続する供給路２１ａと、他の作動ポジションにおいてアウトレット２０ｃと導出入口２０ａとを接続する排出路２１ｂとが形成されている。そして、供給路２１ａと排出路２１ｂとの間には、導出入口２０ａをインレット２０ｂとアウトレット２０ｃのいずれにも接続することがなく反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに供給された作動流体を封止することが可能な封止部分２１ｃが形成されている。ポンプ１４とインレット２０ｂの間の管路１５には、リリーフ弁や逆止弁が設けられている。弁本体２１の供給路２１ａがインレット２０ｂと導出入口２０ａを連通するポジションのときに、ポンプ１４によって反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに作動流体が所定の圧力で供給され、また、弁本体２１の排出路２１ｂがアウトレット２０ｃと導出入口２０ａを連通するポジションのときに、反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに供給された作動流体が排出されるのを許容する。
【００２９】
シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに供給される圧縮された気体は、通常の剪断加工を実際に行う場合にたとえばパンチが被加工物を打ち抜き下死点に達した状態から引き抜かれるときに受ける摺動抵抗に相当する圧力に設定される。反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに供給される作動流体の圧力は、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに供給される気体の圧力よりもかなり高いため、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに気体が供給された状態であっても、ピストンロッド１０を伸長する方向に移動させることが可能である。
【００３０】
弁本体２１の一方端には、スリーブ２０内で所定の作動ポジションに移動させるための操作部材２２が設けられており、また、他方端には、スリーブ２０から操作部材を突出させて弁本体２１の供給路２１ａをスリーブ２０のインレット２０ｂおよび導出入口２０ａと一致させるように付勢するバネ２３が設けられている。さらにこの実施の形態では、操作部材２２の先端にローラ２４が回転可能に設けられている。
【００３１】
上型プレート７の、スリーブ２０から突出した状態の操作部材２２の先端のローラ２４と対応する位置には、操作手段３として、プレート３０が設けられている。プレート３０の下端にはカム面３０ａが形成されている。カム面３０ａは、上型プレート７を下降移動させたときに、実際の打ち抜き加工を行う場合にパンチが被加工物に当接する位置で、ローラ２４に当接するよう設定されている。そして、カム面３０ａは、ローラ２４に当接することによりスリーブ２０の導出入口２０ａに対する弁本体２１のポジションを、その供給路２１ａから封止部分２１ｃを介して排出路２１ｂに向かって移動させて、実際の打ち抜き加工を行う場合にパンチが被加工物を打ち抜くこととなる位置でローラ２４と接する位置がプレート３０の側面３０ｂに移動し、これによって弁本体２１の排出路２１ｂがスリーブ２０の導出入口２０ａと一致した状態に維持するよう設定されている。
【００３２】
次に、本発明の方法を、上述したように構成された装置を用いる場合によってその作動と共に図３〜図７に基づいて説明する。
本発明の方法は、概略、剪断プレスの耐久性を評価するためのものであって、被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを再現するシリンダ１を取り付けて、このシリンダ１により再現する被加工物を剪断加工するときの剪断プレスに発生する力の方向と大きさを剪断プレスのストロークに応じて切り換えるものである。
【００３３】
上述したように、この実施の形態における剪断プレスは、カムユニット４が設けられており、この剪断プレスのカムユニット４の摺動部の磨耗や、割れ／変形などが生じる剪断加工回数（ショット数）を予め把握しその耐久性を評価するために、剪断加工を正確且つ容易に繰り返し再現するものである。
【００３４】
剪断プレスの耐久性を評価するにあたって、たとえばダイスなど剪断型に代えてシリンダ１を予め下型プレート６に取り付ける。そして、剪断加工を再現するに際して、上型プレート７が下型プレート６に対して上昇した上死点に位置する状態とされており、したがって、プレート３０のカム面３０ａが切り換え弁２のローラ２４に接していない状態とされている。そのため、切り換え弁２は、バネ２３の付勢によって弁本体２１の供給路２１ａがスリーブ２０のインレット２０ｂと導出入口２０ａを連通するポジションに位置しており、したがって、ポンプ１４によって反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに作動流体が所定の圧力で供給された状態となっている。
【００３５】
この状態から、上型プレート７を上死点から下降移動させて下型プレート６に近接させる。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に当接するまでは反力を受けることがない（図３のグラフの範囲Ａを参照）。そのため、この状態を再現するために本発明では、上型プレート７のプレート３０のカム面３０ａが切り換え弁２のローラ２４に接することがなかく、したがって、切り換え弁２の弁本体２１は、供給路２１ａがスリーブ２０のインレット２０ｂと導出入口２０ａを連通するポジションに位置されている。このとき、反ピストンロッド側シリンダ室１Ａ内には、ポンプ１４により所定の圧力で作動流体が供給されている。
【００３６】
さらに上型プレート７を下降移動させて下型プレート６に近接させると、カムドライバ４１が加工カム４０に接して加圧することにより前進移動させることにより、図４に示すように、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に当接して剪断を開始することにより反力が急激に上昇することとなる（図４のグラフの＋側に示した範囲Ｂを参照）。そのため、この状態を正確に再現するために本発明では、上型プレート７のプレート３０のカム面３０ａが切り換え弁２のローラ２４に接し、したがって、切り換え弁２の弁本体２１は、封止部分２１ｃがスリーブ２０のインレット２０ｂと導出入口２０ａと対応するよう移動される。その結果、作動流体が反ピストンロッド側シリンダ室１Ａ内に封止され圧力が上昇するのみであり、ピストンロッド１０が反ピストンロッド側シリンダ室１Ａの容積を縮小させるように移動することが阻害される。そのため、加工カム４０と締結されたシリンダ１のピストンロッド１０に対して実際の打ち抜く瞬間の反力に相当する力が付与され、打ち抜き時に加工カム４０が受ける反力を正確に再現することができる。
【００３７】
さらに上型プレート７を下降させて下型プレート６に近接させると、カムドライバ４１が加工カム４０を加圧してさらに前進移動させることにより、図５に示すように、実際の剪断加工では剪断型が被加工物を剪断して通過し、所定の値を有していた反力がほとんどなくなることとなる（図５のグラフの力が降下する範囲Ｃを参照）。そのため、この状態を再現するために本発明では、上型プレート７のプレート３０の側面３０ｂに切り換え弁２のローラ２４が接し、したがって、切り換え弁２の弁本体２１は、排出路２１ｂがスリーブ２０のアウトレット２０ｃと導出入口２０ａに対応するよう移動され、反ピストンロッド側シリンダ室１Ａ内の作動流体が排出可能で反ピストンロッド側シリンダ室１Ａ内の作動流体の圧力が開放された状態となる。そして、カムドライバ４１の加圧により前進移動する加工カム４０に伴ってシリンダ１のピストンロッド１０がほとんど抵抗を受けることなく反ピストンロッド側シリンダ室１Ａの容積を縮小させるように移動することが許容されて、剪断型の被加工物を打ち抜き貫通したときの加工カム４０が抵抗力を殆ど受けることなくさらに前進する状態を正確に再現することができる。
【００３８】
上型プレート７が下死点に達してから上昇移動し下型プレート６から離れ始めると、これに伴って、加工カム４０に対するカムドライバ４１の加圧が解除され、戻し手段５３によって加工カム４０が後退移動する。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物に摺動しながら引き抜かれ、また、加工カム４０が支持プレート５０に対して摺動することなどにより、図６のグラフに範囲Ｄで示したように、それまでの反力とは反対方向に（＋側から−側に）、反力と比較して小さい抵抗力が発生することとなる。そこで、この状態を再現するために本発明では、上型プレート７のプレート３０が上昇移動するのに伴って、切り換え弁２のローラ２４の接触位置がプレート３０の側面３０ｂからカム面３０ａに相対的に移動し、したがって、切り換え弁２の弁本体２１は、スリーブ２０の導出入口２０ａに対して弁本体２１の排出路２１ｂから封止部分２１ｃが対応するように移動する。このとき、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂには、通常の剪断加工を実際に行う場合にたとえばパンチが被加工物を打ち抜き下死点に達した状態から引き抜かれるときに受ける摺動抵抗に相当する圧力で圧縮空気などの気体が所定の圧力で供給されており、加工カム４０の後退移動に対して抵抗する力が付与されている。その結果、それまでの反力（図４のグラフにおける＋側を参照）とは反対方向に発生する比較的小さい力（図６のグラフにおける−側を参照）を正確に再現することができる。なお、上述したように、反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに供給される作動流体の圧力がシリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに供給される気体の圧力よりもかなり高いため、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに気体が常時供給された状態であっても、ピストンロッド１０を伸長する方向に移動させることが可能であるが、管路１２に開閉弁を設けると共に上型プレート７の上昇位置を検知して、図６のグラフのＤの範囲の状態にあるときのみ開閉弁を開かせて圧縮空気などの気体をピストンロッド側シリンダ室１Ｂに所定のタイミングで供給するように構成することもできる。
【００３９】
続いて、さらに上型プレート７が上昇移動し下型プレート６から離れると、これに伴って、加工カム４０からカムドライバ４１が離れ、加工カム４０が後退限で停止する。このとき、実際の剪断加工では剪断型が被加工物から完全に引き抜かれる。このとき、図７のグラフに範囲Ｅで示したように、加工カム４０は、反力もその反対方向の抵抗力も受けることがない。そのため、この状態を正確に再現するために本発明では、上型プレート７のプレート３０が切り換え弁２のローラ２４から離れ、したがって、切り換え弁２の弁本体２１は、供給路２１ａがスリーブ２０のインレット２０ｂと導出入口２０ａを連通するポジションに位置されて、反ピストンロッド側シリンダ室１Ａに作動流体が所定の圧力で供給された状態に戻る。
【００４０】
本発明を用いて剪断プレスの耐久性を評価するためには、実際の剪断加工における一ショットの再現として上述した一連の作動を繰り返し行い、カムドライバ４１と加工カム４０のスライドプレート４１ａ、４０ａや、スライド機構５の支持プレート５０と加工カム４０の接する面、スライド機構５のガイドバー５２と加工カム４０のガイド孔４５などの摺動部における摩耗量、あるいは、カムドライバ４１と加工カム４０のスライドプレート４１ａ、４０ａ、カムドライバ４１と加工カム４０、スライド機構５の支持プレート５０やガイドバー５２などの割れや変形を、所定回数ごとに確認する。そして、この評価に基づいて精度よく剪断加工を行うことができるショット数を設定する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上述した実施の形態では、カムユニット４を有する打ち抜き加工用のプレスの場合によって説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、打ち抜き加工以外の剪断プレスに適用することもでき、また、カムユニット４を設けることなくプレス方向と平行に剪断型を移動させて被加工物に剪断加工を行う場合にも適用することができる。このプレス方向と平行に剪断型を移動させる場合にあっては、シリンダ１は、そのピストンロッド１０の軸線がプレス方向と平行になるように配置される。そして、剪断型をラムなどの強力な駆動手段によって直接近接／遠退移動させるなど、剪断型が戻るときの抵抗となる力を無視できる場合には、シリンダ１のピストンロッド側シリンダ室１Ｂに圧縮空気などの気体を供給しなくてもよい。さらに、本発明では、切り換え弁２としてサーボバルブを採用し、カム面３０ａを有するプレート３０とこれに接する切り換え弁２のローラ２４に代えて、上型プレート７の下型プレート６に対する位置を検知するセンサを設けて、このセンサの検出結果に基づいてサーボバルブを制御するように構成することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１：シリンダ（再現手段）、  ２：切り換え弁（切り換え手段）、  ３：操作手段（制御手段）、  ４：カムユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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