(57)【要約】【課題】鋳物部品のラムに比べて軽量化を図ると共に、低コスト化及び剛性アップを図ることが可能なプレス機用ラム及びプレス機を提供する。【解決手段】本発明によれば、ラム１１を高張力鋼を溶接して構成したことで、鋳物部品のラムに比べて軽量化を図ることができ、プレス機の高速化が可能になる。しかも、高張力鋼は、従来のラムを構成していた材料（セラミックス複合体等）に比べてヤング率が高いので、ラムの剛性アップが図られ、プレス加工の高精度化が可能になる。また、高張力鋼は、従来のラムを構成したセラミックス複合体に比べて被削性に優れるので、製造コストを抑えることも可能である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高張力鋼を溶接して構成されたことを特徴とするプレス機用ラム。
【請求項２】
動力伝達用のリンクとの連結部をラム本体に一体形成してなるプレス機用ラムであって、
前記プレス機用ラムの全体が鋼材を溶接して構成され、前記連結部を構成する前記鋼材は、高張力鋼である一方、前記ラム本体を構成する前記鋼材は、一般構造用圧延鋼であることを特徴とするプレス機用ラム。
【請求項３】
高張力鋼を溶接して構成されたラムを備えたことを特徴とするプレス機。
【請求項４】
ラムと前記ラムを往復動可能に保持したフレームとを共に鉄系金属部材で構成し、前記ラムは、前記鉄系金属部材としての高張力鋼を溶接して構成されたことを特徴とするプレス機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラムの軽量化を図ったプレス機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機のラムは一般的に鋳物部品であったが、近年のプレス機の高速化の要請により、ラムの軽量化を図ったプレス機が開発されている。その一例として、鋳鉄より密度が小さいアルミニウム合金（例えば、ＡＣ３Ａ）でラムを構成する試みがあった。
【０００３】
しかしながら、ラムを往復動可能にガイドするフレームは鉄製の場合が多く、フレームを構成する鉄と、ラムを構成するアルミニウム合金との熱膨張係数の相違により、温度変化に伴ってフレームとラムとの間のクリアランスが変化し、焼き付けを起こす等の不具合が懸念された。
【０００４】
そこで、特開平１０−１９３１９６号及び特開２００１−４７２９８号の各公報に掲載されたものでは、セラミックスを含有したアルミニウム基の複合材料（以下、「セラミックス複合体」という）でラムを構成している。この構成によれば、セラミックス複合体は、熱膨張係数が鋳鉄よりは大きいもののアルミニウム合金よりは小さいので、上記した温度変化に伴う不具合は改善される。また、セラミックス複合体の引張強度及びヤング率は、共に鋳鉄及びアルミニウム合金より高いので、ラムの強度及び剛性を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、セラミックス複合材料は、金属に比べて格段に硬度が高いセラミックスを含有するので切削加工性（被削性）が悪く、製造コストがかかる。また、近年では、プレス加工の高精度化が求められているため、プレス機の駆動時に慣性力や加工反力を受けるラムの剛性を更に向上させることが好ましい。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、鋳物部品のラムに比べて軽量化を図ると共に、低コスト化及び剛性アップを図ることが可能なプレス機用ラム及びプレス機の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るプレス機用ラムは、高張力鋼を溶接して構成されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、動力伝達用のリンクとの連結部をラム本体に一体形成してなるプレス機用ラムであって、プレス機用ラムの全体が鋼材を溶接して構成され、連結部を構成する鋼材は、高張力鋼である一方、ラム本体を構成する鋼材は、一般構造用圧延鋼であるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明に係るプレス機は、高張力鋼を溶接して構成されたラムを備えたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項４の発明に係るプレス機は、ラムとラムを往復動可能に保持したフレームとを共に鉄系金属部材で構成し、ラムは、鉄系金属部材としての高張力鋼を溶接して構成されたところに特徴を有する。
【００１１】
なお、本発明において「ラム」及び「プレス機用ラム」は、プレス機におけるダイセットとダイセットに取付けられたパンチを保持して往復動する部分をいう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。本実施形態のプレス機は、パンチ３０とダイ（図示せず）とからなるダイセットが水平方向で開閉する横型のトランスファープレス機であって、水平方向で往復動するラム１１にパンチ３０が取り付けられている。
【００１３】
ラム１１は、上下方向に扁平な筐体状のラム本体１２の上面に、連結部１３を一体に備えてなる。ラム本体１２は、図２の底面図に示すように１対の角柱１４，１４を両側縁部に備えると共に、前後方向（ラム１１の往復動方向）の両端面と上面とを、前端壁１５、後端壁１６及び上壁１７で覆った構造をなし、底面が開放している。また、ラム本体１２の内部には、上壁１７、両角柱１４，１４及び前後の端壁１５，１６の間を繋ぐ縦横の複数のリブ１８が設けられている。
【００１４】
図１に示すように、ラム本体１２の前端側には、上壁１７の一部を陥没させた部分に、ラム１１とは別部品のパンチホルダー３１がボルト固定されている。そして、前記したパンチ３０が、パンチホルダー３１の前端面に横並びにして複数取り付けられている。
【００１５】
前記した連結部１３は、ラム本体１２の上面の後方寄り位置に配置されている。連結部１３は、ラム本体１２の上壁１７から起立してラム１１の往復動方向と直交する方向で対向した１対の対向壁２０，２０の前面及び上面に補強壁２１を差し渡してなる。また、連結部１３の前面側には、連結部１３とラム本体１２の上壁１７とを繋ぐ複数の三角リブ２４が形成されている。さらに、両対向壁２０，２０には、互いの対向方向にロッド挿入孔２２が貫通形成されている。
【００１６】
なお、ラム本体１２の上壁１７のうち対向壁２０，２０に挟まれた部分には、後述するリンク２５との干渉を避けるための貫通孔２８（図２参照）が形成されている。
【００１７】
上記のように構成されたラム１１は、図１に示すように、プレス機に備えたフレーム４０により往復動可能に保持されている。フレーム４０は、例えば、鋳物で構成されると共に、ラム１１を両側方から挟む１対のガイドレール部４１，４１を備えている。ガイドレール部４１，４１は、互いの対向面側が開放した溝形をなし、各ガイドレール部４１の溝の内部にラム１１の両側部が収容されている。そして、ラム１１とガイドレール部４１との互いの摺接部分には、例えば摺動メタルが敷設され、ラム１１がガイドレール部４１の長手方向に沿って往復動可能となっている。
【００１８】
ラム１１の連結部１３には、ラム１１に動力を伝達するためのリンク２５の一端が連結されている。具体的には、両対向壁２０，２０の間にリンク２５の一端を配し、そのリンク２５の一端に形成した貫通孔２６と各対向壁２０に形成したロッド挿入孔２２とを整合させて、そこにコネクティングロッド２７を挿通してある。これにより、リンク２５がラム１１の連結部１３に回動可能に連結されている。また、リンク２５の他端は、図示しないクランクシャフトに連結されている。そして、モータが出力した回転トルクが、クランクシャフト及びリンク２５を介して直動力に変換され、この直動力を受けてラム１１が往復動する。
【００１９】
さて、上記のように構成されたプレス機におけるラム１１に関し、従来との相違点について以下説明する。本実施形態のラム１１は、高張力鋼を溶接して構成されている。そのためのラム１１の製造工程としては、まずは、板状の高張力鋼（以下、適宜、「高張力鋼板」という）を、前記した角柱１４、前端壁１５、後端壁１６、上壁１７、リブ１８，２４、対向壁２０及び補強壁２１の各部位に相当した形状に切り出す。このとき、高張力鋼板は、各部位の肉厚に対応したものを選択して切り出しを行えばよい。そして、所定形状に切り出した高張力鋼板を互いに溶接して、前記した角柱１４、前端壁１５、後端壁１６、上壁１７、リブ１８，２４、対向壁２０及び補強壁２１を一体化した構造にする。次いで、この構造物に焼鈍処理を行う。この焼鈍処理により高張力鋼板の調質が行われ、強度及び靱性が高まる。次いで、焼鈍処理後に、ラム１１のうち他の部品との組み付け精度が必要される所定部位（例えば、ロッド挿入孔２２等）に加工を施す。以上により、ラム１１が完成する。
【００２０】
ここで、本実施形態で用いた高張力鋼板は、表１に記載された材料特性を有したものであって、このような材料特性を有した高張力鋼板は、科学技術庁が発行した「材料技術の現状と展望」（昭和４８年度版）に記載されている。なお、表１には、高張力鋼板との比較のために、従来のプレス機のラムを構成する材料の特性に関しても併せて掲載した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１に示されるように、高張力鋼板は、従来の材料と比較して引張強度が倍以上に大きい。従って、板厚を薄くすることが可能となり、軽量化を図ることができる。これにより、往復運動によってかかるラムの慣性力が小さくなり、プレス機の高速化が可能となる。
【００２３】
また、高張力鋼板のヤング率は、従来の何れの材料よりも高い。即ち、剛性に優れている。そして、この剛性アップと前記した慣性力の低下との相乗効果により、ラム１１の変形が従来の材料を用いた場合より抑えられ、パンチ３０によるプレス位置の精度が増す。つまり、従来のプレス機に比べて、プレス加工の高精度化が図られる。
【００２４】
また、高張力鋼板は、フレーム４０を構成する鋳鉄と同じ鉄系部材であるので、鋳鉄と熱膨張係数の差異は、鋳鉄とセラミックス複合体との熱膨張係数の差異よりも小さい。従って、摩擦等によりラム１１及びフレーム４０の温度が変化しても、ラム１１とフレーム４０との間のクリアランスの変化量は小さく、焼き付き等を防ぐことができる。
【００２５】
さらに、高張力鋼板は、材料自体のコストがセラミックス複合体に比べて安価であると共に、セラミックス複合体のように、金属より硬度が高いセラミックス（例えば、炭化珪素やアルミナ）を含まないので被削性に優れ、製造コストを抑えることが可能である。
【００２６】
なお、本実施形態では、ラム１１全体を高張力鋼で構成したが、一部のみ（例えば、連結部１３のみ）を高張力鋼で構成し、他の部分を一般構造用圧延鋼（例えば、ＳＳ４００等）で構成してもよい。また、高張力鋼は、本実施形態のように焼鈍処理を必要とする調質高張力鋼であってもよいし、焼鈍処理を必要としない非調質高張力鋼であってもよい。さらに、上下方向にダイセットが開閉する縦型のプレス機や、トランスファープレス機以外のプレス機に本発明を適用してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、ラムを高張力鋼を溶接して構成したことで、鋳物部品のラムに比べて軽量化を図ることができ、プレス機の高速化が可能になる。しかも、高張力鋼は、従来のラムを構成していた材料（セラミックス複合体等）に比べてヤング率が高いので、本発明によれば、ラムの剛性アップが図られ、プレス加工の高精度化が可能になる。また、高張力鋼は、従来のラムを構成したセラミックス複合体に比べて被削性に優れるので、製造コストを抑えることも可能である。さらに、ラムのうち動力伝達用のリンクとの連結部を高張力鋼で構成し、ラム本体を一般構造用圧延鋼で構成することで、材料費を抑えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のラムの斜視図
【図２】そのラムの底面図
【符号の説明】
１１…ラム
１２…ラム本体
１３…連結部
２５…リンク
４０…フレーム
【図１】
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【図２】
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