下传动式压力机的制作方法

专利名称：下传动式压力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料或非金属材料的塑性加工中使用的压力机，特 别涉及下传动式的高精度成形压力机。
背景技术：
作为对金属和非金属材料进行以拉伸为代表的塑性加工的装置通 用压力机。在该压力机中，单动压力机一般采用在床身上立设柱并在 柱的顶部架设冠的框架结构，如图1所示，通过设置在冠侧的驱动装
置(未图示)使搭栽有上模(该例中是沖模)e的滑块f升降，在床身 侧固定下模(在该例中是冲床身)g,在下模g的周围配设防皱压环h， 该防皱压环h由多根緩沖销m支承，该緩冲销m从由流体压力缸j升 降的衬垫k延伸。
在该压力机中，如图1所示，使衬垫k上升并利用援冲销m将防 皱压环h抬起到下模的高度，使滑块下降并由防皱压环h和上模e的 周缘部分夹持工件W的周缘，在该状态下使滑块f进一步加压下降， 使防皱压环h联动地下降，由此进行成形行程。
但是，在现有的压力机中，上方的滑块侧成为成形压力部，利用 驱动机构使滑块下降成形所需的全沖程，所以沖程长度增大，难以节 省能量。此外，由于冲程长度大，所以压力机的整体高度变高，这样 在建筑物内需要大的空间，根据情况也有可能发生不能安装的状况。
进而，在压力成形的对象产品例如是以机动牟为代表的输送机构 的车体、门等的面板类的情况下，形状变得大型并且变得复杂，也在 进行材质的开发，随之对压力机的加工精度的要求变得非常高。
为了应对上述情况，在现有技术中，对模具进行高精度加工，或 者采用刚性提高的框架结构，或者压力动作采用CNC控制方式，但是 由于成形加工时的大栽荷，而不能避免因弹性变形引起的挠曲和因该 挠曲引起的不良情况的发生。
即，成形载荷大使得如图1所示滑块发生挠曲81。这样，滑块与 上模的紧贴受到损害，所以难以将成形力均匀地传递至工件，工件与模具型腔的均匀接触难以进行，所以成形精度下降。
此外，在现有的压力机中，由150 ~ 300mm间距的模具緩冲销支持 防铍压环，而且这样的緩冲销是贯通承梁延伸的长尺寸，因此，不能 避免因滑块的压缩载荷使防皱压环在緩冲销之间产生挠曲S2。因此会 出现防皱压力的不均匀化，容易产生板厚减少或模口挤痕的发生等成 形精度不良。
此外，在现有的压力机中，作为滑块的驱动机构大多采用液压油 缸式和曲柄式，但是前者不能将单位时间的沖程数取得较大，所以难 以实现高生产率。后者虽然能够使加工速度和冲程数较高，但是在不 能任意设定加工力、加工速度和沖程位置等这点上，存在以下问题 滑块的动作受到限、，不能与产品的成形形状和大小、材质等各条件 对应地调节滑块速度，或者不能调节与冲程长度对应的输出，
于是，申请人在日本特开2001-300778号公报中提出了连杆动作压 力机。该连杆动作压力机经由肘杆机构使滑块升降，作为肘杆机构的 驱动机构使用伺服马达和螺母。该压力机具有以下优点能够提高加 工速度和冲程数，并且也能够任意地设定加工速度、冲程和输出。
但是，上述现有技术无法改善上迷的因挠曲引起的防皱压力的不 均匀现象和滑块的挠曲现象，此外，由于使滑块下降成形所需的全冲 程，所以冲程长度增大，难以节省能量。此外，由于螺紋轴的长度会 影响到压力机的高度，随着滑块的冲程增长，螺紋轴增长，所以存在 压力机的整体高度变高的问題。
专利文献l:日本特开2001-300778号公报

发明内容
本发明是为了消除上迷的问题而完成的，其第1目的在于提供一 种下传动式的单动压力机，能够以良好的平衡实现能量的节省、空间 节省和高精度成形性。
第2目的除了上述目的以外，还在于提供一种也能够实现高生产 率(高循环时间)的下传动式的单动压力机。
为了实现上述第1目的，本发明的压力机的特征在于，该压力机 包括环状的防皱按压件，固定地配置在床身上；成形压力部，具备 位于上述防皱按压件内侧的下模、在床身内并支承下模的滑块、和使该滑块升降的驱动机构；合模压力部，具备搭载在冠侧的驱动机构、 借助该驱动机构升降的滑块、以及在周缘部具有与上述防皱按压件协 动地夹持工件的夹持部分的上模；和在上述合模压力部的滑块和上模 的下降末期以后对上述上模从背后施加按压力以提高成形精度的装 置。
在本发明中，由于在冠侧配设有合模压力部，在床身侧配设有成 形压力部，并且合模压力部在下降时以不加压下降仅进行合模的沖程 长度就足够，所以能够降低压力机的整体高度。此外，合模压力部动 作，在上模与防皱按压件抵接的状态下，使下部的成形压力机上升， 对下模进行加压，从而进行成形，所以成形压力部的冲程长度是与成 形沖程相等的最小冲程即可，能够节省能量。
进而，由于防皱按压件不是由緩沖销支承着升降，而是位置固定 在床身上，所以不会像现有技术那样产生销之间的防皱按压件的挠曲。 而且，由于在上述合模压力部侧具备成形精度提高用的装置，在上述 合模压力部的下降末期以后的时期，对上模从背后主动地重叠按压力，
所以能够实现上模夹持部分与防皱按压件所产生的防皱按压力的最佳 化、和滑动侧的挠曲的修正中的至少任一方，由此能够提高产品的成 形精度。


图l是表示现有的单动式压力机的概要和挠曲发生状况的剖视图。 图2是表示本发明的下传动式压力机的笫1实施例的局部切口主 视图。
图3是表示图2的详细情况的纵剖主视图。 图4是图3的局部放大图。
图5是表示成形精度提高装置中的加压部和按压部件的一例的局 部放大图。
图6是表示成形精度提高装置中的加压部的另一例的局部放大图。 图7是表示成形精度提高装置中的压力产生机构的一例的说明图。 图8是表示成形精度提高装置中的压力产生机构的另一例的说明图。
图9表示成形精度提高装置中的压力控制机构的系统图.图IO-A是阶段性地表示第1实施例的动作的剖视图，表示成形开 始前的状态。
图IO-B是阶段性地表示第1实施例的动作的剖视图，表示上模与 下模碰触从而施加防铍压力的状态。
图IO-C是阶段性地表示笫1实施例的动作的剖视图，表示下模上 升并进行成形的末期的状态。
图IO-D是阶段性地表示第1实施例的动作的剖视图，表示成形完 成、上模上升的状态。
图ll-A是表示上模与防皱按压件碰触时的成形精度提高装置的状 态的剖视图。
图ll-B是表示成形时的成形精度提高装置的状态的剖视图。
图12是图IO-B的状态的放大图。
图13是图IO-C的状态的放大图。 i 图14是应用本发明的压力机的冲程和压力线图的一例.
图15是表示成形压力部的滑动驱动机构的另一例的主视图，
图16-A是阶段性地表示使用图15的滑动驱动机构的情况下的动 作的剖视图，表示成形开始前的状态.
图16-B是阶段性地表示使用图15的滑动驱动机构的情况下的动 作的剖视图，表示上模与下模碰触从而施加防皱压力的状态，
图16-C是阶段性地表示使用图15的滑动驱动机构的情况下的动 作的剖视图，表示下模上升并进行成形的末期的状态，
图16-D是阶段性地表示使用图15的滑动驱动机构的情况下的动 作的剖视图，表示成形完成、上模上升的状态。
图17是表示本发明的第2实施例的主视图，
图18是图17的局部放大图。
图19是图17的装置的俯视图。
图20-A是表示第2实施例的加压部和按压部件的另一形式的剖视图。
图20-B是图20-A的俯视图。
图21是表示第2实施例的按压部件的朝向相反的例子的主视图。 图22是表示本发明的第3实施例的主视图。 图23是沿着图22中的X-X线的俯视图。图24-A是在图22的形式中使用调整块的部分的剖视图，
图24-B是在图22的形式中不使用调整块的部分的剖视图。
图25是表示在第3实施例中按压部件的朝向相反的例子的主视
图26是图25的局部放大图。
标号说明
2成形压力部
2a滑块
2b驱动机构
2e偏心连杆
2f数字系统马达
3合模压力部
3b驱动机构
3d滑块
3e肘杆
3f数字系统马达
5成形精度提高装置
5a基体
5b加压部
5bl第1加压部
5b2第2加压部
5c压力产生机构
5cl第1压力产生机构
5c2第2压力产生机构
5e按压部件
5el第1按压部件
5e2第2按压部件
A下模
B上模
具体实施例方式
优选的是，上述对上模从背后施加按压力以提高成形精度的装置具备盘状的基体，配设在滑块下表面与上模之间；加压部，内置在 该基体中；按压部件，具有相对于滑块的下表面或上模的背面的按压 面，且该按压面的相反侧面向上述加压部；压力产生机构，配设在基 体外的适当部位并将加压介质送给上述加压部；和配设在基体外的适 当部位、并控制从上迷压力产生机构送至加压部的加压介质的压力的 机构。
如果采用该构成，则通过将加压介质从压力产生机构送给加压部， 使按压部件突出并对滑块下表面或上模背面强有力地按压，所以能够 修正滑块的凹陷倾向的挠曲。由此，滑块与上模紧贴，能够将成形力 均匀地传递至工件，使上下模相对于工件的接触面压力均匀。因此材 料流动状态均匀，所以能够使工件的成形形状良好。
此外，由于具备控制压力产生机构对加压部供给加压介质的供给 压力的机构，所以能够与压力机冲程对应地控制按压部件的力，从而 能够将对工件的防皱按压力控制为最佳的大小，通过使按压部件的力 在成形最终阶段增强，能够修正滑块的挠曲，而且具备按压部件和加 压部的基体是扁平状的单元，所以结构简羊，对压力机的设置也容易。
在本发明中包含加压部由室主体和内装在该室主体中的弹性体构 成的情况、和由室主体和充满该室主体的流体构成的情况。
根据前者，由于加压介质使弹性体膨胀从而使按压部件运动，所 以密封容易。此外，根据后者，由于直接对按压部件加压，所以灵敏 度优良，压力控制也容易。
优选的是压力产生机构以伺服马达作为驱动源。
由此，能够精度良好地自由控制使按压部件运动的加压部的压力， 能够获得适合挠曲程度、工件的材质特性和板厚等的最佳效果，
在滑块下表面与上模背面之间或者上模背面与基体之间夹有传感 器，该传感器用来调节从压力产生机构送给加压部的压力。
由此能够与挠曲变形的状态对应地控制为最佳的压力，所以能够 提高修正精度，
本发明根据情况包含以下方式按压部件和加压部由流体压力缸 构成，其以既定间隔配设在基体内。
由此，由于只要在基体内排列所需数量的小型活塞缸即可，所以 装置的制作容易，此外，如果在室主体的宽度方向上配设多列活塞缸，则能够更加极其细微地调节挠曲修正力和防皱按压力。 本发明的其他优选方式如下所述。
1) 按压部件以可覆盖防皱按压区域的大小形成为一张盘状。 由此，结构简单，制作也容易。
2) 按压部件具有中央区域的第1部体和与防皱按压区域对应的位 置的第2部体，加压部由与第l部体对应的第l加压部和与第2部体对 应的笫2加压部构成，并且压力产生机构由相对于第1加压部的笫1 压力产生机构和相对于第2加压部的第2压力产生机构构成，
由此，能够各自独立地控制防皱按压用的加压和挠曲修正用的加 压，能够与压力机沖程对应地实现最佳的防皱按压力和滑块的挠曲修 正。
在此，作为上述2)的方式，可以列举出以下情况上述笫l部体
呈盘状，第2部体呈平面环框状的情况；和第l部体呈盘状，或者第l 部体和第i加压部由相互连接且隔开所需间隔配设的多个流体压力缸
构成，第2部体和第2加压部由相互连接且隔开所需间隔配设的多个 流体压力缸构成的情况。
由此，能够控制为适合于工件的特性和成形条件的最佳的防皱按 压力。特别在第2部体和第2加压部由相互连接且隔开所需间隔配设 的多个流体压力缸构成的情况下，能够局部地简单调节防皱按压力的 大小，能够获得适合于工件的材质和大小等的最佳防皱按压力。
优选的是，合模压力部的驱动机构具备数字系统马达和连杆，成 形压力部的驱动机构具备数字系统马达和连杆。
由此能够任意地设定并准确地控制升降位置、冲程、加工速度和输 出，所以能够使冲程数非常高。特别是在成形压力部的驱动机构使用 偏心连杆的情况下，由于是旋转式而没有马达停止时间，所以例如与 现有技术的伺服压力机相比，能够实现接近二倍的高循环时间，
本发明的其他特征和优点通过以下的详细说明变得清楚，但是只要 具备本发明的基本特征，则不限于实施例所示的构成，当然可以进行
各种变更和修正。 实施例1
以下参照

本发明的实施例。图2和图3表示本发明的下传动型数字驱动式压力机的第1形式， l是压力机框架，具有床身la、多根柱lb和冠lc，在床身la的中央 装备有成形压力部2,在冠侧装备有合模压力部(上压力部)3，在床 身上表面配设有承梁4。
成形压力部(下压力部)2具备下模A、配设在床身内的孔部中的 滑块2a、和用于使滑块2a升降的驱动机构2b,驱动机构2b优选使用 伺服马达、CNC马达等数字系统马达2f和由该马达2f驱动的左右一 对偏心连杆2e。
详细来讲，偏心连杆2e具有第1杆201， 一端分别支承在左右 一对的旋转圆盘200、 200的偏心位置；第2杆202，后端与该第1杆 201的自由端侧连结并且另一端与滑块2a连结；和第3杆203，后端与 上述第1杆201的自由端侧连结并且另一端固定在床身侧。上述旋转 圆盘200、 200在外周具有齿轮，分别借助被数字系统的马达2f的驱动 齿轮驱动的大齿轮、该大齿轮中心的小齿轮、和与该小齿轮啮合的小 齿轮向相反方向旋转。
下模(冲床身)A位于上述承梁4的上表面侧，该下模A经由连 结块与上述滑块2a的上部连结，所迷连结块经由上述承梁4的开口延 伸。
在上述承梁4的上表面侧固定有栽置板状的工件W的环状的防皱 按压件7，在上述防皱按压件7的外侧的承梁上安装有定距块8，该定 距块8在上模B下降时通过暂时将上模B挡住来限制沖程，定距块8 既可以整体为框状，也可以是分割为多个的单体(柱体、壁体)，在 任一情况下，定距块8的高度都设定为这样的尺寸即，等于或适当 地高于成形开始前在防皱按压件7上配置工件W的状态下的水平。
此外，在该实施例中，为了实现下模A的平衡上升，在滑块2a的 连结块周围以既定间隔树立引导销21 ，在承梁4上配设允许这些引导 销21插入脱离的纵孔41。另外，为了使下模A的升降运动稳定，在相 当于下模A的下表面的纵孔41内插入由上述引导销21按压的上推销 42。
合模压力部3具有滑块3d和用于使该滑块3d升降的驱动机构3b。 该驱动机构3b可以与上述成形压力部2的驱动机构相同，但是优选获 得高速下降和大的合模力.于是，在该例中使用左右一对的肘杆3e、3e和数字系统的马达(例如AC伺服马达等)3f。
在各肘杆3e中，第1连杆301的一端与旋合于由马达3f而转动的 螺紋轴304的螺母300连结，笫2连杆302的一端与冠侧连结，第3 连杆303的一端与滑块3d连结，第1连杆301、第2连杆302、和第3 连杆303的各另一端聚集由枢轴连结。
另外，在上述合模压力部3及其周边具备发挥滑块挠曲修正功能 或/和防皱压力均压功能的机构，以提高成形精度。具体来说装备对上 述合模压力部3的滑块3d和在上模B的下降末期以后上述上模B从背 后施加按压力的装置5。这与通常的压力机仅在滑块3d的下表面侧固 定上模(冲模)B显著不同.
上述装置(以下称为成形精度提高用装置)5具有夹在滑块3d的 下表面与上模B之间的主体，该主体具备呈盘状的比较扁平的基体5a、 内置在该基体5a中的加压部5b、和按压部件5e，在该例中该按压部 件5e的端面与上述滑块3d的下表面对置，滑块3d下方的部分可升降 地内置于上述加压部5b中，在外部具备相对于上述加压部5b供给. 排出压力介质的压力产生机构5c、和控制上述压力产生机构5c的驱动 的控制机构5f。压力产生机构5c例如搭栽在柱lb上，
上述基体5a由于作为底座发挥作用，所以由厚板等制作成强度和 刚性较高，如图4所示，在常态下，上述基体5a以与滑块3d的下表 面之间存在适当的间隙S的方式，其加压部5b外侧的部分被装备在滑 块3d上的夹紧器3g吊持。夹紧器3g具有带钩的臂部31，该钩相对于 设置在基体5a侧端的钩挂部卡合脱离.
上模B通过固定在上述基体5a边缘部的L状的悬吊机构11吊持， 但是也可以直接固定在基体5a上。在使用悬吊机构11的情况下，如 图4所示地预先安装导向件110以使上模B不产生水平方向的错位即 可。
上述加压部5b在该例中是直接类型，如图5所示，上述加压部5b 作为比较浅的扁平状的室5000形成在基体5a的内部，使得加压用介 质通过设置在基体5a的适当部位的导路52直接导出导入。加压用介 质一般使用油、水等液体，但是根据情况也使用气体。
对加压部5b进行详细的说明，基体5a通过由固定要素将主体50 和盖体51紧固等而一体化，在主体50上形成凹部500，在盖体51上形成与凹部500对置状的凹部，从而构成扁平状的室，并且，在盖体 51上形成与凹部连通但宽度小于该凹部的开口 511'从加压介质如上 所述地通过导路52直接导出导入的关系，与按压部件5e的周壁部接触 的密封部件5100沿着开口 511的内壁面安装。
在该例中，上述按压部件5e由具有与工件W的面积大致相同面积 的一片盘状体(板)构成，按压用的端面529下方的部分嵌入上述开 口 511中并在凹部内延伸，在下端侧部具有可与上述凹部的顶壁抵接 的凸缘521,利用该凸缘和顶壁将冲程ST规定在例如l~5mni的范围 内。图5中的箭头表示加压介质通过导路52压入到室5000中，由此 使按压部件5e突出，并且端面520按压滑块3d的状态。
此外，上述加压部5b不限于直接类型。图6表示间接类型的例子， 上述加压部5b由形成为凹部的室5000和内装在该室5000中的弹性体 5001构成。
弹性体5001由橡胶等可收缩.膨胀的材质构成.弹性体5001的上 表面也可以与按压部件5e接合。此外，在该例中，弹性体5001使用 扁平的袋，并且一部分经由接头与基体5a的导路52连接，但是，弹 性体5001只要在加压用介质的压力下膨胀并产生压力即可，不作限定， 也可以是液状、骨状或固体的橡胶类等。
压力产生机构5c是制作加压用介质并将加压用介质通过导路52送 给/排出至上述加压部5b的机构，优选使用可进行数字控制的形式。 图7表示气缸类型作为压力产生机构5c的例子。在经由泵53和单向 阀与上述导路52连接的配管54上连接有与气缸55的加压侧出口连接 的分支配管540，使螺母56与插入到气缸55中的活塞杆550的螺钉 5501旋合，该螺母56本身直接或者经由固定在螺母外周的减速用旋转 部件(滑轮或齿轮)560与伺服马达57的输出部的旋转部件(小滑轮 或小齿轮)571由传导机构相连。
在该形式中，使伺服马达57的输出减速地传递至螺母56，通过螺 母56的旋转使活塞杆550运动，由此将由分支配管540和配管54构 成的系统的压力控制为向增加侧或降低侧，分支配管540和配管54中 预先充满来自泵53的流体。这样，活塞杆550的移动方向和速度根据 伺服马达57的旋转方向和转速或进而包括转矩而变化，使得压力部5b 的压力变化，并且按压部件5e的突出力和按压力变化。压力产生机构5c不限于气缸类型。图8表示泵类型，通过由伺服马 达57驱动泵53，将与导路52连通的配管54的系统内压力控制为向增 加侧或降低侧。即，压力产生机构具备泵53，夹在配管54中并且与 旋转方向对应地从油箱向加压部5b供给加压介质例如压力油，相反地 使加压介质从加压部5b返回到油箱；和伺服马达57，正反驱动该泵并 通过旋转方向、转矩和速度控制来控制加压部5b上产生的力。
在该形式中，通过伺服马达57的正向驱动使得油箱内的加压介质从 泵53经配管54和导路52送至加压部5b，由此使按压部件5e上升. 此外，如果反向驱动伺服马达57，则泵53吸入配管的加压介质，处在 加压部5b和配管54中的油返回油箱，所以按压部件5e下降。因此， 通过伺服马达57的转矩和速度的控制，能够精度良好地任意控制按压 部件5e的按压力。
压力控制机构5f作为操作盘等配设在床身或柱的附近等适当部位， 用来控制上述压力产生机构5c的驱动。如图9所示，压力控制机构5f 作为包含像CNC那样的控制器的计算机构成。
另外，如图3~图6所示，为了检测滑块3d或进而上模B的变形状 态，在基体5a的下表面与上模B之间的中央区域或进而侧部部位等预 定部位上设置传感器5g，该传感器5g与上述控制器电连接。作为上迷 传感器5g，使用能够检测压缩和伸长的以应变传感器和压力传感器等 为代表的位移传感器。进而也可以使用位置传感器。
此外，在上述压力产生机构5c的系统内夹有压力传感器5h，压力 传感器5h和上述位移传感器5g的输出系统与上述伺服马达57的速度、 转矩的输出系统一起连接于控制器，将工件的种类、特性和加工条件 等输入并存储在计算机中，与算出的适当条件呼应地从控制器发出旋 转方向、速度和转矩的指令。
另外，转速和转矩从伺服马达57的输出系统反馈到控制器中，此外， 利用传感器5g检测实际的滑块3d或上模B的挠曲状态(压缩.伸长)， 利用压力传感器5h检测缓冲压力，并反馈至控制器，旋转方向、速度 和转矩与该挠曲状态和緩沖压力对应地依次与适当值进行比较运算， 如果有差异则进行修正，并从控制器对伺服马达57发出指令.
接下来说明上述实施例的动作和作用。
图10-A 图IO-D、图ll-A、图ll-B、图12和图13阶段性地表示图3所示的压力机的动作，图14表示冲程和压力线图的例子。图10-A 是加工开始前的状态，上模B和下模A分别处于后退极限，这时不产 生滑块3d和上模B的变形，所以不从成形精度提高用装置5的位移传 感器5g发出应变发生信号，加压部5b的压力是零或低压。在成形精 度提高用装置5的基体5a的上表面与滑块3d的下表面之间如图4所 示地夹着间隙S。另一方面，工件W安装在防皱按压件7上，这时，定 距块8的上端面处在与工件W的上表面大致相同的水平。
接下来，如果驱动马达3f使合模压力部3动作，则滑块3d和上模 B下降，上模B如图10-B所示地与防皱按压件7和距离块8抵接.由 此，如图ll-A所示，被吊持的基体5a被向上方推压，使得上表面与 滑块3d的下表面320接触。当传感器5g检测到该碰触状态时，从接 收其信号的控制机构5f送出信号，使得压力产生机构5c动作，从而 将加压介质经由配管54和导路52送给加压部5b。
这样，加压部5b增压至压力Pl，所以如图11-B所示，按压部件5e 的按压面520从基体上表面水平上升规定高度例如1 ~ 4mm,由此对上 模B施加反作用力。该状态是图IO-B和图12，由于对防皱按压件7全 面地作用均匀的防皱压力，所以对上模B与防皱按压件7之间的工件W 施加均匀的防皱压力。
在该状态下，使成形压力部2的驱动机构2b动作，使偏心连杆2e 伸长，从而使滑块2a上升并使下模A从承梁4上方上升。
即，借助数字系统的马达2f的驱动对驱动齿轮进行驱动，由该驱动 齿轮使大齿轮旋转，借助大齿轮中心的小齿轮使左右一对的旋转圆盘 200、 200转动，所以第1杆201、 201向扩展方向进入，第2杆202 和第3杆203立起。由此，滑块h在床身内被上推，与其中央的块相 连的下模A上升。这时的上升行程如图14所示是低速—高速。
此外，在上述滑块2a上升时，引导销21进入承梁4的孔42中，并 且插入在承梁4的孔42内的上推销42被上推，所以确保了稳定的平 衡上升。
如果使滑块2a和下模A这样上升，则如图10-C所示，下模A进入 上模B中，进行预期的加工例如拉伸加工。在该过程中，下模A的上 升继续，当成形沖程接近尾声时，由位移传感器5g检测滑块侧有无应 变，在检测到出现向上侧凸出的应变(压缩变形)时，来自控制机构5f的信号使压力产生机构5c动作，比上述碰触时高的压力P2导入加 压部5b中。由此，按压部件5e的输出变强，如图13夸张所示，滑块 下表面被强有力地按压。
这样，由反作用力对上模B朝下方作用凸出的变形力，所以应变被 修正。因此，滑块3d与上模B紧贴，能够将成形力均匀地传递至工件， 从而进行模A、 B的型腔完全一致的成形，所以工件的成形形状非常良 好。
在成形结束后，通过伺服马达2f的旋转使滑块2a下降，使下模A 返回承梁位置。在该阶段，成形栽荷丧失，滑块3d和上模B的挠曲消 失，所以不再需要修正，于是，通过压力产生机构5c对加压部5b进 行减压，使按压部件5e返回最初位置。然后如图IO-D所示，使合模 压力部3上升，当滑块3e停在上止点时，卸下成形品w'，加工工序结 束。
如上所述，作为第1阶段，在模具的碰触时经由加压部5b对按压部 件5e施加压力，从而控制防皱压力，所以与不使用緩沖销共同作用， 消除了因防皱按压件的挠曲引起的防皱压力的不均，能够实现均匀的 防皱按压状态。此外，作为笫2阶段，在冲程尾声以高于第1阶段的 压力经由加压部5b对按压部件5e施加压力，从而能够适当地进行滑 块侧的挠曲修正。而且通过在沖程尾声施加P2的挠曲修正压力，来进 行二次精冲成形。因此能够大幅提高成形品的精度。
此外，通过数字控制系统和伺服马达的转矩以及速度控制，能够在 压力机的任意位置自由自在地控制上述加压部5b内的压力。例如，当 利用来自控制器的指令使伺服马达57的旋转方向反向并且以与加工条 件对应的转矩和转速驱动伺服马达57时，在图7中，活塞550后退， 气缸容积扩大。在图8中，泵53反转，切换吸入和排出，配管54内 的压力介质与转矩和转速对应地返回油箱。由此使得加压部5b的压力 降低，所以按压部件5e的按压力也降低，防皱压力緩和，发挥适合于 拉伸的緩冲作用，进行材料流动。此外，根据位移传感器5g的检测和 与其对应的伺服马达57的旋转方向、转矩以及转速，来调节与压力机 的挠曲状态对应的按压部件5e的按压力。
上述防皱压力和挠曲修正压力能够根据伺服马达57的转矩和转速 无级地控制。即，如果使伺服马达57的转矩降低则减速，如果增加转矩则增速。如果转速慢，则返回到气缸或油箱的压力介质的量少，所
以加压部5b的系统内压力的降低少，因此模具緩冲压力和挠曲修正压 力与伺服马达的转速快的情况相比相对要高。
因此，根据该特性在成形冲程的中途以适当的值驱动伺服马达57， 从而能够修正挠曲并控制为均匀的按压力，并且能够顺利且高精度地 控制防皱压力，能够实现与加工条件匹配的高精度成形。
从上述成形行程可知，压力机的整体高度可以降低加工冲程的量。 此外，成形使用下部的成形压力部2以下传动方式进行，冲程长度以 与成形冲程相等的最小冲程长度进行，所以能够节省能量.
另外，成形压力部2的驱动以数字系统的马达2f作为驱动源经由偏 心连杆2e将上下运动传递至滑块2a,所以能够获得高速化和大的力放 大率，此外在该实施例中，由于驱动机构2b是旋转式而没有停止时间， 所以能够实现相对于现有压力机的SPM15~18来说接近二倍的高循环 时间。
此外，用于使成形压力部2的滑块2a升降的驱动机构2b不限于偏 心连杆方式。图15表示其它例子，驱动机构具备左右一对的肘杆20 和数字系统的马达21，下模A位于上述承梁4的上表面侧，滑块2a经 由上述承梁4的开口与下模A连结。上述肘杆20由左右一对构成且分 别构成为，第1连杆201的一端与旋合于由数字系统的马达21而转动 的螺紋轴205的螺母200连结，第2连杆202的一端与床身连结，第3 连杆203的一端与滑块连结，第1连杆201、第2连杆202、和第3连 杆203的各另一端聚集由枢轴连结。
图16"~图16-D阶段性地表示作为驱动机构2b使用肘杆的情况下 的成形工序，动作和作用与上述图10-A~图IO-D相同，所以省略说明.
实施例2
图10~图21表示作为成形精度提高装置5使用其它形式的实施例。 在该实施例中，如图18所示，作为成形精度提高装置5的主体的基体 5a通过夹紧器3g以可与滑块3d之间形成间隙S的方式被吊持，这点 与第1实施例相同。
在该实施例中，如图17和图18所示，按压部件5e分割为中央区域 的第1部体5el和与防皱按压区域对应的位置的第2部体5e2，加压部 5b由与第1部体对应的第1加压部5bl和与第2部体对应的第2加压部5b2构成，并且压力产生机构由相对于笫1加压部的笫1压力产生 机构5cl和相对于第2加压部的第2压力产生机构5c2构成，
上述第1按压部体5el呈盘状，作为第1加压部5bl采用图5和图 6所示的结构中的某一个.第l压力产生机构5cl和笫2压力产生机构 5c2采用上述图7和图8中的某一个形式。第1加压部5bl通过导路 54与第1压力产生机构5cl连接。
第2按压部体5e2在该例中由间隔地配设的多个流体致动器构成。 即，在以所需间隔设置在基体5a内部的室中排列有多个流体压力缸， 该流体压力缸具备作为单位加压部的缸管和作为单位按压部件的活 塞。流体压力缸分别单独设置或者排列在较广地形成为凹部的室中。 活塞既可以露出到基体5a的上表面，又可以在每个活塞上安装开孔的 盖体或罩。上述流体压力缸组的各缸管分别通过连络导路(导管)542 相连，并经由导路54'与压力产生机构5c2连接。
图20-A和图20-B表示第2实施例的另一形式，在此，第2按压部 体5e2作为俯视观察为环状的框构成，第2加压部5b2作为环状槽状 地形成在基体5a内部的室构成。第2加压部5b2既可以是如图5所示 的直接式，也可以是使用图6所示的弹性体的间接式。其它构成与笫1 实施例相同，所以援引说明，对同一部位使用相同标号，
第2实施例也基本上是与笫1实施例相同的作用，但是在第1实施 例中，由于按压部件5e和加压部5b是单一的组合，所以产生对按压 部件5e整体地施加一样的力的防皱压力和挠曲修正力。
与此相对，在第2实施例中，按压部件2e分割为中央部分至内侧部 分的第l部体2el、和周围(与产品的各边对应)的第2部体k2，加 压部2b也与其呼应地分离为第1加压部2bl和第2加压部2b2，每组 分别由第l压力产生机构5cl和第2压力产生机构5c2进行压力控制。
因此，利用第l加压部5bl和第2加压部5b2能够使压力条件不同， 所以在相当于图ll-A的第1阶段(碰触时)中，如果通过第2压力产 生机构5c2仅对第2加压部5b2加压，则第2按压部体2e2以所需冲 程突出，以对上模的周缘加压，所以能够产生并控制适当的防皱压力。
另外，在第2阶段(冲程尾声)中，驱动笫l压力产生机构5cl使 得第1加压部2bl为P2的压力。这样，第1部体2el动作并产生较大 的力，所以能够适当地修正因成形栽荷引起的滑块3d的挠曲。图18表示这时的状态，从第l压力产生机构5cl和笫2压力产生机 构5c2同时对第l加压部2bl和第2加压部2b2供给压力介质，使第1 按压部体5el和第2按压部体5e2同时动作，以产生相同或不同大小 的按压力P1+P2,从而产生二次精冲压力，通过这样的加压成形能够实
现成形精度的提高并节省能量。
此外，在图17中，第l按压部体5el和第2按压部体5e2的按压面 与滑块3d的下表面对置，但是不限于此，也可以如图21所示，将装 置上下反转，使第1按压部体5el和第2按压部体5e2的按压面与上 模B的背面对置。在该情况下，也可以通过螺栓固定等方法将加压部 5b外侧的基体部分牢固地固定在滑块3d上，并与滑块3d—体化。
在该图21的情况下，通过第1加压部2bl和第2加压部2b2 4吏第1 按压部体5el和笫2按压部体5e2突出，按压力直接作用在上模B的 背面上，从而进行防皱压力的施加和挠曲修正。
实施例3
图22~图26表示本发明的第3实施例，
该实施例与第2实施例相同，按压部件5e具有中央区域的第l部体 5el、和与防铍按压区域对应的位置的第2部体5e2，加压部5b分割为 与第1部体对应的笫1加压部5bl、和与第2部体对应的第2加压部 5b2，并且压力产生机构分割为相对于笫l加压部的笫l压力产生机构 5cl和相对于第2加压部的第2压力产生机构5c2,此外，第2按压部 体5e2由间隔地配i殳的流体压力釭《且构成。
但是，在该第3实施例中，中央区域的第l部体5el的笫l按压部 体5el、和第l加压部5bl也由间隔地配设的多个流体压力釭构成。
即，在以所需间隔设置在基体5a内部的室中排列有多个流体压力 缸，该流体压力缸具备作为单位加压部的缸管和作为单位按压部件的 活塞。流体压力缸分别单独设置或者排列在较广地形成为凹部的室中， 上述流体压力缸组的各缸管分别通过连络导路(导管)541相连，并经 由导路54与压力产生机构5cl连接。
此外，在该例中，与图21的形式相同，第1按压部体5el和第2 按压部体5e2以按压面朝向上模B侧的方式配设。图25相反，第l按 压部体5el和第2按压部体5e2以按压面朝向滑块3d侧的方式配设' 图26局部地放大表示图25，其它构成和作用与笫2实施例相同，所以省略说明.
在该第3实施例中同样，在冲程尾声使第l按压部体5el和第2按 压部体5e2同时动作，以产生相同或不同大小的按压力Pl+P2，从而产 生二次精冲压力，所以通过这样的加压成形能够实现成形精度的提高
并节省能量。
此外，在像第2实施例和第3实施例那样使用流体压力缸组使按压 部件和加压部件为分别的(点組)构成的情况下，能够进行防皱压力 和挠曲修正力的极其细微的控制。作为实现的方法，可以将流体压力 缸组分为几组，由导管连接各个组并且使每个组与压力产生机构连接。
但是，为了更简便，如图24-A所示，在需要按压部件的按压的区域 的上模上表面上配设有受压块9。上述受压块9与活塞位于同一轴线， 通过活塞的冲程来承受按压。在不需要按压的部位如图24-B所示地不 预先配设受压块。或者也可以与按压力的所需程度对应地配设厚度不 同的受压块。
这样，使用相同规格的流体压力缸组而且不增加压力产生机构的数 量，能够局部地控制防皱压力。例如在工件W大的情况下，能够简单 地实现以下目的使直线部区域的按压力相对地高，以得到强的防皱 压力，使角部区域的按压力相对地略低，以使防皱压力略弱。
图示的情况是本发明的几个例子，本发明不限于此。
合模压力部3的驱动机构3b也可以使用与成形压力部2相同的偏心 连杆。在该情况下成为旋转式的单动式下传动压力机，成形精度提高 装置5当然夹着固定在合模压力部的滑块与上模之间。
进而，不管压力机的形式，成形精度提高装置5本身都可以使用， 作为现有技术表示的连杆式伺服压力机当然可以应用，通用的机械压 力机和液压压力机等也可以应用，在根据驱动形式的分类中，单动式 压力机当然可以应用，多动式压力机也可以应用.
不管应用于哪一种压力机，均压效果都高，都能够获得均匀的合模 力以及防皱压力，而与压力机和模具的挠曲无关，所以产品精度得到 提高。此外能量节省效果大，如果压力产生机构也是实施例这样的构 成，则不使用安全阀，所以不会产生液压回路内的发热，滑块与模具 緩冲装置碰撞时的冲击压力低。而且耐用性和耐栽荷性高。
此外，本发明包含以下内容。1) 一种成形精度提高装置，其特征在于，在升降自如的滑块的下表
面与模具之间具备盘状的基体；加压部，内置在该基体中且与外部 的压力产生机构和供给压力控制机构连接；以及按压部件，具有相对 于滑块下表面或模具上表面的按压面，并且该按压面的相反侧面向上 述加压部。
2) —种压力机的成形加工方法，其特征在于，在压力机的滑块下表 面与上模之间预先夹有具备以下部件的装置盘状的基体加压部， 内置在该基体中且与外部的压力产生机构连接；以及按压部件，具有 与滑块下表面或模具上表面相对的按压面，并且该按压面的相反侧面 向上述加压部。在对工件进行压力加工时，使上述加压部对按压部件 的按压力为，滑块下降并且上模与工件抵接的阶段的压力Pl、与滑块 到达下止点的阶段的压力P2的关系是P2〉P1。
3) 2)包含以下形式仅对按压部件的与防皱按压件对应的周缘部 分施加压力Pl，压力Pl是滑块下降并且上模与工件抵接的阶段的压 力，对按压部件的中央部施加滑块到达下止点的阶段的压力P2。
权利要求
1. 一种下传动式压力机，其特征在于，包括环状的防皱按压件，固定地配置在床身上；成形压力部，具备位于上述防皱按压件内侧的下模、在床身内并支承下模的滑块、和使该滑块升降的驱动机构；合模压力部，具备搭载在冠侧的驱动机构、借助该驱动机构升降的滑块、以及在周缘部具有与上述防皱按压件协动地夹持工件的夹持部分的上模；和在上述合模压力部的滑块和上模的下降末期以后对上述上模从背后施加按压力以提高成形精度的装置。
2. 如权利要求1所述的下传动式压力机，其特征在于，上述对上 模从背后施加按压力以提高成形精度的装置具备盘状的基体，配设在滑块下表面与上模之间； 加压部，内置在该基体中；按压部件，具有与滑块的下表面或上模的背面相对的按压面，且 该按压面的相反侧面向上述加压部；压力产生机构，配设在基体外的适当部位并将加压介质送给上述 加压部；和配设在基体外的适当部位、并控制从上述压力产生机构送至加压 部的加压介质的压力的机构。
3. 如权利要求2所述的下传动式压力机，其特征在于，按压部件 由可覆盖防皱按压区域的大小的盘状体构成。
4. 如权利要求2所述的下传动式压力机，其特征在于，按压部件 具有中央区域的第1部体和与防皱按压区域对应的位置的第2部体， 加压部具有与笫l部体对应的第l加压部和与第2部体对应的第2加压 部，并且压力产生机构由相对于第1加压部的笫1压力产生机构和相 对于第2加压部的第2压力产生机构构成。
5. 如权利要求4所述的下传动式压力机，其特征在于，第l部体 呈盘状，第2部体呈平面环框状。
6. 如权利要求4所述的下传动式压力机，其特征在于，笫1部体呈盘状，或者第1部体和笫1加压部由相互连接且隔开所需间隔配设的多个流体压力缸构成，第2部体和第2加压部由相互连接且隔开所需间隔配设的多个流 体压力缸构成。
7. 如权利要求2至5中的任一项所述的下传动式压力机，其特征 在于，加压部由室主体和内装在该室主体中的弹性体构成。
8. 如权利要求2至5中的任一项所述的下传动式压力机，其特征 在于，加压部由室主体和充满该室主体的流体构成。
9. 如权利要求2所述的下传动式压力机，其特征在于，在滑块下 表面与上模背面之间或者基体与上模背面之间夹有传感器，该传感器 用来调节从压力产生机构送给加压部的压力。
10. 如权利要求2所述的下传动式压力机，其特征在于，压力产生 机构以伺服马达作为驱动源。
11. 如权利要求1所述的下传动式压力机，其特征在于，合模压力 部的驱动机构具备数字系统马达和连杆，成形压力部的驱动机构具备 数字系统马达和连杆。
全文摘要
本发明提供一种下传动式的单动压力机，能够以良好的平衡实现能量的节省、空间节省和高精度成形性。特别提供这样一种压力机即，能够缩短成形冲程，降低整体高度，而且准确地修正滑块和模具的挠曲，提高模具与工件的紧贴性，此外也能够实现防皱按压件的均压化。本发明的压力机具备成形压力部，具备位于固定地配置在床身上的环状防皱按压件内侧的下模、和使在床身内并支承下模的滑块升降的驱动机构；合模压力部，具备借助搭载在冠侧的驱动机构升降的滑块、以及在周缘部具有与上述防皱按压件协动地夹持工件的夹持部分的上模；和在上述合模压力部的滑块和上模的下降末期以后对上述上模从背后施加按压力以提高成形精度的装置。
文档编号B30B15/02GK101443183SQ20078001695
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月9日
发明者网野广之 申请人:株式会社阿敏诺