JPH02274400A - Ｃ型フレームプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｃ型フレームプレスに関し、特に、フレーム
の口開きを極小とすることのできるものである。

［従来の技術１ 上部のクラウン部、下部のベッド部およびクラウン部と
ベッド部とを連結するギャップ部とからなり、クラウン
部とベッド部との間に開口部を形成したいわゆるＣ型フ
レームプレスが広く利用されている。

かかるプレスでは、プレス荷重に基づくフレームの変形
を小さくするためにギャップ部の剛性を大きくしている
のが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ギャップ部の則性を高くしてフレームの
変形、特に口開きを最小限にしようとする構造では、プ
レスの大型化とコスト高を招き現今要請を満足できない
。

特に、−層の高精度化を求められる今日では、最大プレ
ス荷重に対する［１１７）１きの制限のみならずプレス
工程中に時々刻々変化するプレス荷重に対しても所定１
１開き内に制限することか強く望まれている。

本発明の目的は、プレス荷重に即応しつつ常に［ｌ開き
を極小とすることができ小型・軽量なＣ型フレームプレ
スを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、「１開きか、プレス荷重に基づくギャップ部
の曲げモーメントおよびベッド部の曲げモーメントによ
り生じ、かつスライドの下降とともに変化すること並び
にフレームにとって縁応力が小さければ全体として小型
化できることに着［１し、プレス荷重に応じて両曲げモ
ーメントを自動的に打消すように形成したものである。

すなわち、プレス荷重に比例した油圧を発生するための
スライドに組込まれた油圧発生器と、この油圧発生器か
らの油圧で駆動されＣ型フレームのギャップ部に引張力
を付与する第１の付勢手段と、 該油圧発生器からの油圧で駆動されＣ型フレームのベッ
ド部に引張力を付与する第２の付勢手段とを備え、 前記第１の付勢手段をギャップ部の図心軸を挾みスライ
ド側と反対側に配設しかつ第２の付勢手段をベッド部の
図心軸を挾みボルスタ側と反対側に配設し、第１の付勢
手段がプレス荷重に基づくギャップ部の曲げモーメント
を打消しかつ第２の付勢手段がプレス荷重に基づくベッ
ド部の曲げモーメントを打消すような能力を持つものと
選定されていることを特徴とする。

［作用１ 上記構成による本発明では、油圧発生器がスライドの下
降とともに変化するプレス荷重に相当する油圧を発生す
る。すると、第１の付勢手段はプレス荷重に基づき生ず
るギャップ部の曲げモーメントを打消ずように面き、第
２のけ勢手段はベッド部の曲げモーメントを打消すよう
に市＜、シたがって、フレームの口開きはプレス荷重の
変化に拘らず最小かつ一定となり高精度なプレス加工を
達成できる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は一部を断面した正面図、第２図は一部を断面し
た正面図である。

図において、本Ｃ型フレームプレスは、大別してフレー
ム１と油圧発生器１０と第１の付勢手段２０と第２の付
勢手段３０とから構成されている。

フレーム１は、上部のクラウン部２、下部のベッド部４
、これらを連結するギャップ部３とからなり、クラウン
部２とベッド部４との間に開口部９が設けられている。

６はスライドで、クラウン部２に内蔵されたクランク軸
で上昇・下降される。

なお、５はボルスタである。

ここで、第１図、第３図に示す如く、ギャップ部３の横
断面の図心軸をＹ、図心軸Ｙから内縁までの距離を１８
、外縁までの距離を１２、スライド６の中心軸線をＺ、
中心軸線Ｚからの内線までの距離をｊｓとすると、ギャ
ップ部３にはスライド６の下降にｆ’ｌ’−）で、第３
図（Ａ＞（ａ＋）に示すプレス荷重Ｐと等しい引張力Ｐ
による引張応力σ０と、（δ２）に示す曲げモーメント
Ｐ・　（ｇ１＋・１．）による曲げ応力σＭ＋、σＭ２
が生する。その結果、同（ａ、）に示す合成応力σσ２
が生じ、同（ａ、）に示す如く内縁にはδ１、外縁には
δ２の変形が生ずる。この場合の［１開さはθｙＯとな
る。よって、スライド６の中心軸線２上では１、変形δ
ｙＯ２口開きθｙＯとなる。

ここで、各応力等を検証すれば、 σＰ　＝ σＭ、＝ Ｐ・　（Ｊ　ｌ＋Ｊｌ　、　）　ｘＪｌ　＋■ Ｐ　・　（，１１＋　　＋Ｊ　　ｘ　　）　　ＸＪ　　
２σ＋ｘ（，１！ｓ十ｊ＋”） σＭ　２− ■ ただし、Ａ、はギャップ部３の横断面の断面積、１１は
ギャップ部３の横断面の［ｔｆｒ面２次モーメントであ
る。

また、内縁より中立軸Ｙ′　［第３図（Ａ）〕までの距
離１．′とすると、 ａｌ”σｐ　←σＨ１、σ２−σｐ−トσＨ２であるか
ら、 σＩＸＪ１ １、′＝ σＨ１ したがって、口開きθｙＯと中心軸線Ｚ上の変形δｙＯ
は、次の通りである。

σ　１ θｙ０ １　、 ここに、−船釣なＣフレームプレスでは、σｐ：σ１４
１＝１：２〜３ Ｊ、”：（ＩＩ、→−ｊ、’）＝１：２〜２．５である
から、引張応力σｐによる伸びδｐに対して、δＶＯは
４〜７．５倍となる。

一方、ベッド部４の縦断面の図心軸をＸ、この図心軸Ｘ
からの上縁までの距離を１１、下縁までの距離を１．と
すると、ベッド部４には第４図（Ａ）（ａｌ）に示す曲
げモーメントＰ−１３により曲げ応力σＨ４，σＨ５が
生じ、中心軸線Ｚ上に変形δＸＯと口開きθＸＯが生ず
る。

したがって、プレス荷重Ｐに対する変形は、第３図（Ａ
）（ａ４）と第４図（Ａ）（ａｓ）とに示す両者の和（
δｙｏ十δＸＯ）となる。

上記曲げ応力σ８４．σＨ９は、ベッド部４の縦断面の
断面２次モーメントを１１とすれば、（ＰｘＪ、）　　
・１　。

σＨ。

■２ （ＰＸ、Ｑ３）　　・１　。

なお、フレーム１に加わるプレス荷重Ｐに基づく単純応
力によって生ずる口開きは微小であるがら省略するもの
とする。

ここに、第１の付勢手段２０は、ギャップ部３のプレス
荷重Ｐに基づく曲げモーメントすなわち変形による１１
開きθｙＯを打消す手段であり、第２の付勢手段３０は
、ベッド部４のプレス荷重Ｐに基づく曲げモーメントす
なわち変形による口開きθｘＯを打消す手段である。

第１の付勢手段２０は、第１図に示す如く、端がビン２
２でクラウン部２に軸支され、ａ　ｆａがベッド部４に
ビン２６で軸支されたシリンダ体２５に嵌装されるピス
トン２３と一体のロッド２１から形成され、ギャップ部
３の図心軸Ｙを挾みスライド６＠と反対側に配設されて
いる。これらは第２図に示す如く左右に一対が設けられ
ている。

また、第２の付勢手段３０は、一端がビン３２でベッド
部４に軸支され、他端がシリンダ体２５に嵌装されたピ
ストン３３と一体のロッド２１がら形成され、図心軸Ｘ
を挾みボルスタ５側と反対側に配設されている。

そして、第１の付勢手段２０のピストン２３の有効面積
は、シリンダ室２４に供給される油圧に応じて前記口開
きθｙＯを打消す能力を持つものと選定され、一方、第
２の付勢手段２０のピストン３３の有効面積は、同様に
前記口開きθＸＯを打消す能力を持つものと選定されて
いる。

すなわち、図心軸Ｙから第１の付勢手段２０までの距離
を、ｇ６　〔第３図（Ｂ）〕とすると、ギャップ部３に
は、第３図（Ｂ）（ｂｌ　）に示す引張力ｐｙによる引
張応力σＯｙと、同（ｂ２）に示す曲げモーメントｐｙ
・」６による曲げ応力σＨｙ＋　。

σＨｙ２が生ずる０曲げモーメントＰ　ｙ−ｊ　６がＰ
（Ｊ　、　＋Ｊｌ　３　＞と符号反対で絶対値が等しく
なる引張力Ｐｙとすることにより、ギャップ部３には第
３図（Ｃ）（ｃｌ）に示す引張応力（σρ＋σＰｙ）が
生ずるが、曲げ応力σＨは同（Ｃ２）に示すようにほぼ
零（０）となる、つまり、第３図（Ａ）（ａ、）に示す
口開きθｙＯを打消すことができ、引張力ｐｙによる変
形δ４　〔同（Ｃ）　　（Ｃ４）〕のみとなる。

なお、変形δ４は残るが、前述のように、δＰ：δＹＯ
＝　１　：　４〜７．５であり、δ、＝δＰ十δｙ＝２
δＰとなってもδ、：δｙｏ＝１　：　２〜３．８と小
さい値にすることができる。これらは、以下の如く、各
応力等を検証することにより明白である。

ｙ σｐｙ＝ Ａｔ ｐ’／Ｘｊ　　６　　Ｘｊｌ σＨｙ＋　　＝ １１ＶＸｊ　、　　ｘｊ　　２ σＨｙ２ ■１ σＶ＋＝σｐｙ十σＨｙ＋ σｙ２−σａｙ十σＨｙｔ また、Ｐ　・　（１１モ１．）＝−Ｐｙｘｉ＆より、ｃ
ｒＨ■＋　　＝　　　ｃＦＭ　　＋　　、ｃＦＨｖ２＝
　　　ｃｒＨ２そして、ＰとＰｙによる合成応力σ４は
、σ４：σ１＋σＶ＋ ”　（ｃｌ　＋ｄＨｌ）　＋（ｃｙＰ＋ｙ＋ｃｙＨｙ＋
　）＝σＰ＋σＰＶ となる。

一方、ベッド部４には、第４図（Ｂ）に示ず引張力Ｐｘ
が付加され、この引張力Ｐｘによる引張応力ｃｙｐｘ（
第３図（Ｂ）（ｂ２　））と同（１＋＋）に示す曲げモ
ーメントＰｘ−ｊ□により上部に曲げ応力σＨ１、下部
に曲げ応力σＨ９が生ずる。

これら各応力は、ベッド部４の縦断面の断面積をＡｔ、
図心軸Ｘからの第２の付勢手段３０までの距離をｊ７と
すると、次のようにして求められる。

ｘ σｐ×＝ （ＰｘＸｊｔ）　　・１　。

σＨ×、＝ （ＰｘＸＪｌ　　７　　）　　・ｊ　　５その結果、同
（ｂ３）に示す合成応力σＸ。

σｘ５が生じ、同（ｂ、）に示す如く上部に変形δＸ４
＋下部に変形δ×５が生じる。よって、口開きθｐ×が
生ずる。

６　Ｘ　　４　　＝　６　ｌ）Ｘト（ｆ　ＨＸ４σ×５
−σｐｘトσＨｘｓ δ×、十δＸ θｐｘ＝ 、ｉｌ　Ａ　十ｊ　。

ここに、θｐｘ−−θｘＯとなる引張力Ｐｘを設定する
ことによって、口開きθｘＯを打消すことができる。但
し、引張力Ｐｘによる引張変形δ６　〔第３図（ＣＩ）
：］が生じるが、プレス加工精度に影響はない。

次に、油圧発生器１０は、例えば油圧式過負荷防止装置
等を利用した油圧発生室１１と、これに所定圧の初期油
圧を供給するポンプとからなる。

ポンプは第１図に示す如く、逆止弁１２．油タンク１３
．空気源１５に接続された圧力調整弁１４゜圧力計１６
から形成されている。

ここで、油圧発生室１１は、各シリンダ室２４゜３４に
配管１９で接続されており、かつスライド６の下降スト
ロークとともに時々刻々に変化するプレス荷重Ｐに比例
した油圧を発生するものと構成されている。

しかして、この実施例によれば、プレス荷重Ｐに応じた
油圧を発生する油圧発生器１０と、ギャップ部３のプレ
ス荷重Ｐに基づく曲げモーメントすなわち変形を打消す
第１の付勢手段２０と、ベッド部４のプレス荷重Ｐに基
づく曲げモーメントすなわち変形を打消す第２の付勢手
段３０とを備えた構成であるから、プレス荷重Ｐに基づ
く口開きを極小とすることができる。しかも、プレス荷
重Ｐの変化に拘らず常に口開きを一定とできるので高精
度プレス加工を保障することができる。また、各付勢手
段２０．３０は最大プレス荷重に基づく変形量を打消す
だけの大きな引張力を常時に加えるものでないから、ス
ライド６の下降中あるいは無負荷時に口開きと反対方向
の歪みを加えるということがない。

また、各付勢手段２０．３０は、プレス荷重Ｐに基づく
ギャップ支社部３とベッド部４との双方曲げモーメント
を打消すことによって口開きを極小となるように自動調
整する構成であるから、結果として第３図（Ｃ）（Ｃｍ
　）の縁応力σ４と第４図（Ｂ）＜ｂｓ　）の縁応力σ
×５とを生じさせるが、これら応力σ４．σｘ５はプレ
ス荷重Ｐに基づく第３図＜Ａ）（ａ、ｉ　）の縁応力σ
２．第４図（Ａ）（ａ＋）の縁応力σＨ９よりも小さい
ので、フレーム１自体を小型・軽量化することができる
。

［発明の効果］ 本発明は、プレス荷重を自動検出する油圧発生器とギャ
ップ部、ベッド部のプレス荷重に基づく曲げモーメント
を打消す第１および第２の付勢手段とを設けた構成であ
るから、プレス荷重に即応しつつ常に口開きを極小とす
ることができ高精度加工とプレス全体の小型・軽量化を
達成できる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実方飽例を示す一部を断面した要部
の側面図、第２図は同じく一部を断面した正面図、第３
図はギャップ部の変形等を説明するための図で、（Ａ＞
はプレス荷重に基づく場合で（ａ、）は引張応力、（Ｃ
２）は曲げ応力、　　（ａ、）は合成応力、（ａ、）は
変形・［１開き、（Ｂ）は第１の付勢手段による付加力
に基づく場合で（ｂｌ）は引張応力、（ｂ□）は曲げ応
力、（ｂ、）は合成応力、（ｂ、）は変形、（Ｃ）はプ
レス荷重と付加力を合成した場合で（ｃｌ）は引張応力
、（Ｃ２＞は曲げ応力、（ｃ、）は合成応力。 （Ｃ４）は変形を示す、および第４図はベッド部の変形
等を説明するための図で、（Ａ）はプレス荷重に基づく
場合で（ａ、）は曲げ応力、（Ｃ２）は図心軸Ｘ方向の
変形、（ａ、）は中心軸線Ｚ方向の変形・口開き、（Ｂ
）は第２の付勢手段による付加力に基づく場合で（ｂｌ
）は曲げ応力。 （ｂ２）は引張応力、（ｂ、）は合成応力、（ｂ、）は
変形、（Ｃ）はプレス荷重と付加力を合成した場合で（
ｃｌ）は図心軸Ｘ上の変形を示すものである。 １・・・フレーム、 ２・・・クラウン部、 ３・・・ギャップ部、 ４・・・ベッド部、 ５・・・ボルスタ、 ６・・・スライド、 １０・・・油圧発生器、 ２０・・・第１の付勢手段、 ３０・・・第２の付勢手段。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プレス荷重に比例した油圧を発生するためのスラ
   イドに組込まれた油圧発生器と、 この油圧発生器からの油圧で駆動されＣ型フレームのギ
   ャップ部に引張力を付与する第１の付勢手段と、 該油圧発生器からの油圧で駆動されＣ型フレームのベッ
   ド部に引張力を付与する第２の付勢手段とを備え、 前記第１の付勢手段をギャップ部の図心軸を挾みスライ
   ド側と反対側に配設しかつ第２の付勢手段をベッド部の
   図心軸を挾みボルスタ側と反対側に配設し、第１の付勢
   手段がプレス荷重に基づくギャップ部の曲げモーメント
   を打消しかつ第２の付勢手段がプレス荷重に基づくベッ
   ド部の曲げモーメントを打消すような能力を持つものと
   選定されていることを特徴とするＣ型フレームプレス。