(57)【要約】【課題】装置の高さを低減できる粉末成形プレス装置および粉末成形プレスシステムを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、上パンチ２１が取り付けられる上パンチプレート１３と、上パンチ２１が上から下に挿入可能なダイ２２が取り付けられ上パンチプレート１３の下方に設けられるダイプレート１４と、ダイ２２の内側にて下から上に挿入可能な第１パンチ２３が取り付けられダイプレート１４の下方に設けられる第１パンチプレート１５と、を備えるダイセットと、ダイ２２と第１パンチ２３で形成されるキャビティ内の成形品Ｍを取り出すためにダイプレート１４を下降させる押出ロッド４１と、を有する粉末成形プレス装置１において、ダイプレート１４は、当該ダイプレート１４の上面５１に、押出ロッド４１の押圧部７１に押される押圧部６１を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上パンチが取り付けられる上パンチプレートと、前記上パンチが上から下に挿入可能なダイが取り付けられ前記上パンチプレートの下方に設けられるダイプレートと、前記ダイの内側にて下から上に挿入可能な下パンチが取り付けられ上記ダイプレートの下方に設けられる下パンチプレートと、を備えるダイセットと、
前記ダイと前記下パンチで形成されるキャビティ内の成形品を取り出すために前記ダイプレートを下降させる押出ロッドと、
を有する粉末成形プレス装置において、
前記ダイプレートは、当該ダイプレートの上面に、前記押出ロッドに押される押圧部を備えていること、
を特徴とする粉末成形プレス装置。
【請求項２】
請求項１の粉末成形プレス装置において、
前記押圧部は、前記ダイプレートの上面から上方に突出するようにして柱状または筒状に形成されていること、
を特徴とする粉末成形プレス装置。
【請求項３】
請求項１または２の粉末成形プレス装置において、
前記ダイプレートの下面に取り付けられ前記ダイプレートを支持するシリンダを有すること、
を特徴とする粉末成形プレス装置。
【請求項４】
上パンチが取り付けられる上パンチプレートと、前記上パンチが上から下に挿入可能なダイが取り付けられ前記上パンチプレートの下方に設けられるダイプレートと、前記ダイの内側にて下から上に挿入可能な下パンチが取り付けられ上記ダイプレートの下方に設けられる下パンチプレートと、を備えるダイセットと、
前記ダイと前記下パンチで形成されるキャビティ内の成形品を取り出すために前記ダイプレートを下降させる押出ロッドと、
を備える粉末成形プレス装置を有する粉末成形プレスシステムにおいて、
前記ダイプレートは、当該ダイプレートの上面に、前記押出ロッドに押される押圧部を備え、
前記ダイセットを前記粉末成形プレス装置内に搬入および前記粉末成形プレス装置外へ搬出するための搬送部が、前記粉末成形プレス装置に対して、一対設けられた前記押出ロッドの配列方向の両側または一方側の位置に設けられていること、
を特徴とする粉末成形プレスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、キャビティに充填される金属粉末などを加圧することにより所定の形状に成形する粉末成形プレスを行うための粉末成形プレス装置および粉末成形プレスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に粉末成形プレスの装置が開示されている。この装置においては、上方から下方に向かって順に、上パンチプレートと、ダイプレートと、フロートプレートと、ベースプレートと、下部ラムが配置されている。そして、この装置においては、駆動部の主軸に取り付けられたカムの下方に設けられる押出ロッドが、下部ラムに連結している。そして、加圧完了時に、キャビティ内から成形品を取り出すときには、押出ロッドが下部ラムを押して下降させることにより、下部ラムに連結するダイプレートが引き下げられて下部ラムとともに下降する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２９５１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される装置において、ベースプレートよりもさらに下方において下部ラムが設けられ、この下部ラムが設けられる位置まで押出ロッドが延ばされており、この押出ロッドが下部ラムに連結されている。そのため、ベースプレートよりも下方の部分が長くなるので、装置の最下部からダイプレートや上パンチプレートが設けられる位置までの高さが大きくなってしまう。したがって、作業者は、ダイプレートに取り付けるダイや上パンチプレートに取り付ける上パンチの交換作業を容易に行うことができないおそれがある。そこで、特許文献１に開示されるような装置を工場に設置する場合には、工場の床に予め床面よりも掘り下げて形成されたピット（装置設置用の穴）を設けておき、このピット内に装置を挿入して、工場の床面からの装置の高さを低減させる必要がある。このように、装置の高さが大きくなることにより、装置を設置する際に予め工場の床にピットを設けておく必要があるなど、装置を容易に設置できないおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、装置の高さを低減できる粉末成形プレス装置および粉末成形プレスシステム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】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、上パンチが取り付けられる上パンチプレートと、前記上パンチが上から下に挿入可能なダイが取り付けられ前記上パンチプレートの下方に設けられるダイプレートと、前記ダイの内側にて下から上に挿入可能な下パンチが取り付けられ上記ダイプレートの下方に設けられる下パンチプレートと、を備えるダイセットと、前記ダイと前記下パンチで形成されるキャビティ内の成形品を取り出すために前記ダイプレートを下降させる押出ロッドと、を有する粉末成形プレス装置において、前記ダイプレートは、当該ダイプレートの上面に、前記押出ロッドに押される押圧部を備えていること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、粉末成形プレス装置の上側にある駆動部の下方に設けられた押出ロッドがダイプレートを上側から押すことにより、キャビティ内から成形品を取り出すことが可能となる。そのため、ダイプレートの下側、詳しくは、ダイセットよりもさらに下方に、特許文献１の装置のように下部ラムやシリンダなどを設ける必要がないので、ダイセットの高さを小さくでき、粉末成形プレス装置の全体の高さを低減できる。したがって、上パンチプレートやダイプレートが配置される位置を低くすることができるので、作業者は上パンチやダイなどの交換を容易に行うことができる。ゆえに、従来のように工場などの床面にピットを設ける必要が無く、工場などの床面に装置を直に置くことができるので、粉末成形プレス装置の設置が容易となる。
【０００８】
上記の態様においては、前記押圧部は、前記ダイプレートの上面から上方に突出するようにして柱状または筒状に形成されていること、が好ましい。
【０００９】
この態様によれば、押出ロッドをダイセットから退避させた位置と押出ロッドの先端をダイプレートの押圧部に接触させた位置との間の押出ロッドの移動量を低減できる。そのため、押出ロッドの移動量を低減しながら、押出ロッドによりダイプレートの押圧部を上側から押すことができる。また、押出ロッドをダイセットに対して邪魔にならない上方の位置にすぐに退避させることができるので、押出ロッドが邪魔にならずに、ダイセットをすぐに粉末成形プレス装置外へ搬出したり粉末成形プレス装置内へ搬入することができる。そのため、粉末成形プレス装置に対するダイセットの搬入・搬出の作業性が向上する。
【００１０】
上記の態様においては、前記ダイプレートの下面に取り付けられ前記ダイプレートを支持するシリンダを有すること、が好ましい。
【００１１】
この態様によれば、シリンダによりダイプレートを支持しながら、押出ロッドによる押圧力を調整することにより、安定してダイプレートを上下させることができる。そのため、安定してダイプレートを下降させることができる。したがって、安定してキャビティから成形品を取り出すことができる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、上パンチが取り付けられる上パンチプレートと、前記上パンチが上から下に挿入可能なダイが取り付けられ前記上パンチプレートの下方に設けられるダイプレートと、前記ダイの内側にて下から上に挿入可能な下パンチが取り付けられ上記ダイプレートの下方に設けられる下パンチプレートと、を備えるダイセットと、前記ダイと前記下パンチで形成されるキャビティ内の成形品を取り出すために前記ダイプレートを下降させる押出ロッドと、を備える粉末成形プレス装置を有する粉末成形プレスシステムにおいて、前記ダイプレートは、当該ダイプレートの上面に、前記押出ロッドに押される押圧部を備え、前記ダイセットを前記粉末成形プレス装置内に搬入および前記粉末成形プレス装置外へ搬出するための搬送部が、前記粉末成形プレス装置に対して、一対設けられた前記押出ロッドの配列方向の両側または一方側の位置に設けられていること、を特徴とする。
【００１３】
この態様によれば、粉末成形プレス装置の上側にある駆動部の下方に設けられた押出ロッドがダイプレートを上側から押すことにより、キャビティ内から成形品を取り出すことが可能となる。そのため、ダイプレートの下側、詳しくは、ダイセットよりもさらに下方に、特許文献１の装置のように下部ラムやシリンダなどを設ける必要がないので、ダイセットの高さを小さくでき、粉末成形プレス装置の全体の高さを低減できる。
【００１４】
また、特許文献１に開示された装置の押出ロッドとは異なり、一対設けられた押出ロッドの配列方向について、押出ロッドにより塞がれないため、搬送コンベアによりダイセットを装置に対して搬出および搬入できる。これにより、粉末成形プレス装置を正面から見たときの左右方向について、ダイセットを粉末成形プレス装置に対して搬出および搬入させることができる。そのため、ダイセットを粉末成形プレス装置に対して搬出および搬入するときに、ダイセットを粉末成形プレス装置に対して例えば後方に一旦搬出したり、例えば後方から搬入させる必要がなくなる。したがって、ダイセットの搬出時間または搬入時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の粉末成形プレス装置および粉末成形プレスシステムによれば、装置の高さを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の粉末成形プレス装置を有する粉末成形プレスシステムを示す図である。
【図２】本実施形態の粉末成形プレス装置において、主に、ダイセットと押出ロッドを示す図である。
【図３】ダイプレートの上面から見たときの図である。
【図４】カムと上パンチとダイと第１パンチの作動線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本開示の粉末成形プレス装置および粉末成形プレスシステムの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態の粉末成形プレス装置１は、図１〜図３に示すように、駆動部１１と、上部ラム１２と、上パンチプレート１３と、ダイプレート１４と、第１パンチプレート１５（「下パンチプレート」の一例）と、固定プレート１６と、上パンチ２１と、ダイ２２と、第１パンチ２３（「下パンチ」の一例）と、コアロッド２４と、ダイ充填シリンダ３１と、第１シリンダ３２と、押出ロッド４１などを有する。
【００１９】
駆動部１１は、いずれも不図示であるが、主軸と電動機とクランク機構とカムなどを備えている。電動機は、主軸を回転させるための駆動機構である。クランク機構は、主軸の回転によって作動させられる機構である。カムは、２つ設けられ、主軸に固定されるようにしてクランク機構の左右にそれぞれ設けられている。この駆動部１１は、上部ラム１２や押出ロッド４１などを駆動させる機構部である。
【００２０】
上部ラム１２は、その上端が駆動部１１のクランク機構に連結されている。また、上部ラム１２は、その下端が上パンチプレート１３等を介して上パンチ２１に取り付けられている。そして、上パンチプレート１３に取り付けられている上パンチ２１の下側には、ダイプレート１４と第１パンチプレート１５と固定プレート１６が、上から下に上記の順に設けられている。
【００２１】
ダイプレート１４は、上パンチプレート１３の下方に設けられている。このダイプレート１４は、上パンチ２１が上から下に挿入されるダイ２２（図２参照）が取り付けられている。また、ダイプレート１４は、当該ダイプレート１４の下面５２に取り付けられるダイ充填シリンダ３１により支持されている。
【００２２】
本実施形態では、ダイプレート１４は、その上面５１において、押出ロッド４１に押される押圧部６１を備えている。この押圧部６１は、ダイプレート１４の上面５１から上方に突出するようにして柱状または筒状に形成されている。本実施形態では、押圧部６１は、押出ロッド４１に対応するようにして、一対（２つ）設けられている。このようなダイプレート１４は、ダイ充填シリンダ３１により支持されながら、押圧部６１にて押出ロッド４１から受ける押圧力が調整されることにより上下に移動可能となっている。
【００２３】
第１パンチプレート１５は、ダイプレート１４の下方に設けられている。この第１パンチプレート１５は、ダイ２２の内側にて下から上に挿入される第１パンチ２３が取り付けられており、第１シリンダ３２により上下に移動可能となっている。
【００２４】
押出ロッド４１は、駆動部１１のカムの下側において、軸方向に上下自在に設けられている。そして、押出ロッド４１は、カムの押圧を受けるローラ（不図示）を備えている。このローラは、押出ロッド４１の上端に回転自在に取り付けられている。本実施形態では、押出ロッド４１は、ダイプレート１４の押圧部６１を押圧するための押圧部７１を備えている。そして、この押出ロッド４１は、後述するように、ダイ２２と第１パンチ２３とコアロッド２４で形成されるキャビティ内の成形品Ｍを取り出すためにダイプレート１４を下降させるものである。本実施形態では、押出ロッド４１は、一対（２つ）設けられている。なお、コアロッド２４は、粉末成形プレス装置１の最下部に取り付けられており、第１パンチ２３の内側にて下から上に挿入されている。
【００２５】
以上のような構成の粉末成形プレス装置１は、以下のように作用する。まず、駆動部１１の主軸が回転すると、上パンチ２１は駆動部１１のクランク機構の作用により作動し、押出ロッド４１は駆動部１１のカムの作用により作動する。
【００２６】
すなわち、図４に示すように、まず、上パンチ２１が最も上に上昇した上死点の位置となる主軸の回転角度θが０度のときには、第１パンチプレート１５は最も上の位置に配置されており、ダイプレート１４は上昇中となっている。その後、上パンチ２１が上死点の位置から下降し始めた後、主軸の回転角度θが１５度になると、ダイプレート１４の上昇が完了する。そして、このとき、ダイ２２と第１パンチ２３とコアロッド２４により形成されるキャビティ内に、粉末が供給充填される。その後、上パンチ２１は下降を継続するが、ダイプレート１４と第１パンチプレート１５は上昇した位置をそのまま維持するようにして停止している。
【００２７】
その後、時間が経過して、上パンチ２１がさらに下降し、主軸の回転角度θが１２８度になると、ダイ２２の内側のキャビティ内に上パンチ２１が挿入され、粉末を加圧する予備加圧が開始される。その後、主軸の回転角度θが１３５度になると、押出ロッド４１とは別の機構（不図示）により、ダイプレート１４が下降を開始して、ダイプレート１４に装着されたダイ２２も下降を開始する。なお、コアロッド２４も一緒に下降を開始する。
【００２８】
その後、主軸の回転角度θが１４０度になると、第１パンチプレート１５と第１パンチ２３は、粉末を介して上パンチ２１の力が作用することにより、下降を開始する。そして、ダイプレート１４と第１パンチプレート１５は、上パンチ２１とともに下降する。その後、主軸の回転角度θが約１６５度になると、第１パンチプレート１５は、下降を停止する。その後、主軸の回転角度θが１８０度になると、ダイプレート１４は、下降を停止して、上パンチ２１が下死点に達して加圧が完了する。その後、上パンチ２１は下死点を超えて上昇し始めるが、ダイプレート１４と第１パンチプレート１５はまだ上昇しない。
【００２９】
その後、主軸の回転角度θが１９５度になると、駆動部１１のカムは下降を開始するので、押出ロッド４１は下降を開始する。そして、その後、主軸の回転角度θが２１８度になると、ダイプレート１４は下降を開始する。このとき、本実施形態では、押出ロッド４１の押圧部７１がダイプレート１４の押圧部６１を押すことにより、ダイプレート１４は下降する。
【００３０】
その後、主軸の回転角度θが２４０度になると、第１パンチプレート１５も下降を開始する。そして、このようにダイプレート１４と第１パンチプレート１５が下降することにより、キャビティ内から成形品Ｍが取り出される。
【００３１】
そして、上記の押出状態は主軸の回転角度θが約２６０〜２９０度である間にて続き、主軸の回転角度θが約２９０度を超えるとダイプレート１４と第１パンチプレート１５は上昇を開始する。その後、以上のようなサイクルが繰り返されることになる。
【００３２】
なお、図４は、上パンチ２１やダイ２２や第１パンチ２３等の作動のタイミング等の一例を示すに過ぎず、成形品Ｍの形状や粉末の種類等に対応して様々に変更される。
【００３３】
また、本開示は、上記のようにクランク機構によってラムを駆動するクランクプレス以外に、エキセン機構によってラムを駆動するエキセンプレスや、トッグルジョイントによってラムを駆動するナックルプレスや、カム機構によってラムを駆動するカムプレスなどにも適用することができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、ダイプレート１４は、当該ダイプレート１４の上面５１に、押出ロッド４１の押圧部７１に押される押圧部６１を備えている。
【００３５】
これにより、本実施形態では、粉末成形プレス装置１の上側にある駆動部１１の下方に設けられた押出ロッド４１がダイプレート１４を上側から押すことにより、キャビティ内から成形品Ｍを取り出すことができる。このように、特許文献１の装置のように、キャビティから成形品を取り出すときに、押圧ロッドで下部ラムを押して当該下部ラムに連結したダイプレートを引き下げるようなことはしない。そのため、ダイプレート１４の下側、詳しくは、ダイセットにおける固定プレート１６よりもさらに下方に、特許文献１の装置のように下部ラムやシリンダなどを設ける必要がないので、ダイセットの高さを小さくでき、粉末成形プレス装置１の全体の高さを低減できる。したがって、上パンチプレート１３やダイプレート１４が配置される位置を低くすることができるので、作業者は上パンチ２１やダイ２２などの交換を容易に行うことができる。ゆえに、従来のように工場などの床面にピットを設ける必要が無く、工場などの床面に装置を直に置くことができるので、粉末成形プレス装置１の設置が容易となる。また、粉末成形プレス装置１の操作盤８１の位置も低くすることができるので、作業性が向上する。
【００３６】
また、駆動部１１から下方に順に、押出ロッド４１とダイプレート１４を配置すればよく、特許文献１の装置のように押出ロッドを下部ラムを介してダイプレートに連結する必要がないので、ダイプレート１４を下降させるために必要な部品の点数を減らすことができる。
【００３７】
また、本実施形態では、押圧部６１は、ダイプレート１４の上面５１から上方に突出するようにして柱状または筒状に形成されている。これにより、押出ロッド４１をダイセットから退避させた位置と押出ロッド４１の押圧部７１の先端をダイプレート１４の押圧部６１に接触させた位置との間の押出ロッド４１の移動量を低減できる。そのため、押出ロッド４１の移動量を低減しながら、押出ロッド４１の押圧部７１によりダイプレート１４の押圧部６１を上側から押すことができる。また、押出ロッド４１をダイセットに対して邪魔にならない上方の位置にすぐに退避させることができるので、押出ロッド４１が邪魔にならずに、ダイセットをすぐに粉末成形プレス装置１の外へ搬出したり粉末成形プレス装置１の内へ搬入することができる。そのため、粉末成形プレス装置１に対するダイセットの搬入・搬出の作業性が向上する。
【００３８】
また、本実施形態では、ダイプレート１４の下面５２に取り付けられダイプレート１４を支持するダイ充填シリンダ３１を有する。このようにして、ダイ充填シリンダ３１によりダイプレート１４を支持しながら、押出ロッド４１による押圧力を調整することにより、安定してダイプレート１４を上下させることができる。そのため、安定してダイプレート１４を下降させることができる。したがって、安定してキャビティから成形品Ｍを取り出すことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、図１に示すように、このような粉末成形プレス装置１を有する粉末成形プレスシステム１０において、搬送コンベア９１が、粉末成形プレス装置１に対して、一対設けられた押出ロッド４１の配列方向の両側の位置に設けられている。すなわち、粉末成形プレス装置１を正面（作業者が上パンチ２１やダイ２２を交換する際に粉末成形プレス装置１に向き合う面、操作盤８１の操作面）側から見たときの左右方向の位置に、搬送コンベア９１が設けられている。なお、搬送コンベア９１は、ダイセットを粉末成形プレス装置１内に搬入および粉末成形プレス装置１外へ搬出するための搬送部である。
【００４０】
このように、本実施形態では、特許文献１に開示された装置の押出ロッドとは異なり、一対設けられた押出ロッド４１の配列方向について、押出ロッド４１により塞がれないため、搬送コンベア９１によりダイセットを装置に対して搬出および搬入できる。これにより、粉末成形プレス装置１を正面から見たときの左右方向について、ダイセットを粉末成形プレス装置１に対して搬出および搬入させることができる。そのため、ダイセットを粉末成形プレス装置１に対して搬出および搬入するときに、ダイセットを粉末成形プレス装置１に対して例えば後方に一旦搬出したり、または、例えば後方から搬入させる必要がなくなる。したがって、ダイセットの搬出時間または搬入時間を短縮できる。なお、搬送コンベア９１は、粉末成形プレス装置１に対して、一対設けられた押出ロッド４１の配列方向（粉末成形プレス装置１を正面側から見たときの左右方向）のいずれか一方側の位置にのみ設けられていてもよい。
【００４１】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１    粉末成形プレス装置
１０  粉末成形プレスシステム
１１  駆動部
１２  上部ラム
１３  上パンチプレート
１４  ダイプレート
１５  第１パンチプレート
１６  固定プレート
２１  上パンチ
２２  ダイ
２３  第１パンチ
２４  コアロッド
３１  ダイ充填シリンダ
３２  第１シリンダ
４１  押出ロッド
５１  上面
５２  下面
６１  押圧部
７１  押圧部
８１  操作盤
９１  搬送コンベア
θ    主軸の回転角度
Ｍ    成形品
【図１】
2019042750.tif 000003
【図２】
2019042750.tif 000004
【図３】
2019042750.tif 000005
【図４】
2019042750.tif 000006