CN109562434A - 在辊单元的周缘部具有垃圾回收通路的压模加工用铸型金属模具 - Google Patents

在辊单元的周缘部具有垃圾回收通路的压模加工用铸型金属模具 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种压模加工用铸型金属模具，其能充分地防止因垃圾(G)而对工件(W)的里面带来损伤，且能抑制向下部自由球轴承(49)的内部的垃圾(G)的侵入。在铸型机身(37)的上表面的中央部形成有铸型孔(39)，在铸型机身(37)的下表面的中央部形成有排出孔(41)。在铸型孔(39)的内侧设置有下部自由球轴承(49)。在铸型机身(37)的外周面形成有周槽(59)，在铸型机身(37)的内部中的外周面侧形成有多个供给通路(65)，若向多个供给通路(65)供给高压空气，则排出孔(41)内成为负压状态，在铸型机身(37)中的下部自由球轴承(49)的周缘部形成有多个回收通路(69)，各回收通路(69)以通过排出孔(41)内的负压状态吸引空气的方式构成。

Description

在辊单元的周缘部具有垃圾回收通路的压模加工用铸型金属 模具
技术领域
本发明涉及在对工件进行倒角加工或标记加工(刻印加工)等的压模加工时使用的压模加工用铸型金属模具。
背景技术
近年来，开发出多种压模加工用铸型金属模具以及压模加工用冲头金属模具，作为压模加工用冲头金属模具以及压模加工用铸型金属模具的现有技术有专利文献1中所示的内容。在此，关于现有技术的压模加工用冲头金属模具以及压模加工用铸型金属模具(现有的压模加工用铸型金属模具以及压模加工用冲头金属模具)的结构进行说明。
现有的压模加工用冲头金属模具具备筒状的冲头导向件，冲头导向件能升降(向上下方向移动)地安装于冲压机中的上部转台等的上部金属模具保持部件的安装孔中。另外，冲头导向件在其内侧能升降地配置冲头机身(冲压设备)。而且，冲头机身在其上端部一体地配置环状的冲头盖，冲头盖通过冲压机中的撞击器从上方向被推压(打压)。
冲头导向件在其内侧中的冲头机身的下侧能升降地具备上部辊单元，上部辊单元具备相对于冲头导向件的下表面向下方突出且旋转自如的上部辊。另外，冲头导向件在其内侧的冲头机身的上侧具备通过冲头机身向下方向对上部辊单元加力的弹簧。
现有的压模加工用铸型金属模具具备安装于冲压机中的下部转台等的下部金属模具保持部件的圆柱状的铸型机身，在铸型机身的上表面的中央部形成铸型孔。另外，铸型机身在铸型孔的内侧具备下部辊单元，下部辊单元具有相对于铸型机身的上表面向上方向突出且旋转自如的下部辊。
因此，使工件向水平方向移动，在压模加工用冲头金属模具与压模加工用铸型金属模具之间定位。其次，通过由撞击器从上方向按压冲头盖而使压模加工用冲头金属模具(冲头导向件)下降，通过上部辊与下部辊的协动夹持工件的被加工部。并且，使工件向与其被加工部对应的水平方向相对于压模加工用冲头金属模具与压模加工用铸型金属模具移动。换而言之，使压模加工用冲头金属模具与压模加工用铸型金属模具相对于工件向沿工件的被加工部的水平方向相对地移动。由此，能够相对于工件进行倒角加工等的压模加工。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-52129号公报
在此，在工件的压模加工中，会在铸型机身上表面中的下部辊单元周围滞留金属粉末等的垃圾。在这样的情况下，存在因垃圾而对工件里面带来损伤、因向下部辊单元的内部的垃圾的侵入而阻碍下部辊的旋转性能而引起下部辊单元寿命降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题压模加工用铸型金属模具，由于提供由新结构构成的压模加工用铸型金属模具，因此能充分地防止因垃圾而对工件的里面带来损伤，并且能抑制垃圾向下部自由球轴承内部侵入。
用于解决课题的方法
根据本发明的一方案，提供一种压模加工用铸型金属模具，该压模加工用铸型金属模具在对工件进行压模加工时使用，由在上表面形成有铸型孔且在下表面形成有用于排出垃圾的排出孔的铸型机身(铸型主体)、设置于上述铸型机身的上述铸型孔的内侧且具有从上述铸型机身的上表面向上方向突出且旋转自如的辊(下部辊)的辊单元(下部辊单元)构成，在上述铸型机身中的上述辊单元的周缘部形成有用于回收垃圾的回收通路，上述回收通路的一端侧(入口侧)向上述排出孔侧开口，上述回收通路以通过上述排出孔内的负压状态(减压状态)吸引空气的方式构成。
优选，在上述铸型机身的外周面形成有周槽，在上述铸型机身的内部形成有用于供给空气的供给通路，上述供给通路的一端侧向上述周槽侧开口，上述供给通路的另一端侧向上述排出孔侧开口，若向上述供给通路供给空气，则上述排出孔内成为负压状态。
优选在上述铸型机身的上表面中的上述铸型孔的周缘部形成有用于收纳垃圾的收纳凹部。
优选，上述辊单元能相对于上述铸型机身装卸。
优选，上述回收通路从上述辊单元的外周面的一部分的上端侧面对至下端侧。
优选，上述辊是球辊，上述辊单元是自由球轴承。
根据本发明的一方案，在工件的压模加工中，通过使上述排出孔内成为负压状态(减压状态)，上述回收通路吸引空气。于是，附着于上述铸型机身的上面的金属粉等的垃圾经过上述回收通路被向上述排出孔侧输送，从上述排出孔向外部排出。由此，在工件的压模加工中能够充分地抑制在上述铸型机身的上表面中的上述辊单元周围滞留垃圾。
根据本发明，能充分地防止因垃圾而对工件的里面带来损伤，并且能抑制垃圾向上述辊单元的内部的侵入，能够实现上述辊单元的长寿命化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件(包括其周围)的剖视图。
图2(a)是表示在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中进行倒角加工的情况的示意的立体图，图2(b)是表示在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中进行标记加工的情况的示意的立体图。
图3是表示本发明的实施方式的压模加工用冲头金属模具的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式的压模加工用冲头金属模具的侧视图。
图5是本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具(包括其周围)的剖视图。
图6(a)是表示本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具的俯视图，图6(b)是表示本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具的剖视图。
图7(a)是表示本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具的立体图，图7(b)是表示本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具的仰视图。
图8(a)是表示本发明的实施方式的变形例的压模加工用铸型金属模具的俯视图，图8(b)是表示本发明的实施方式的变形例的压模加工用铸型金属模具的剖视图。
图9(a)是说明在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中关于倒角加工的作用的示意剖视图，图9(b)是沿图9(a)中的IX-IX线的示意剖视图。
图10(a)是说明在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中关于倒角加工的作用的示意剖视图，图10(b)是沿图10(a)中X-X线的示意剖视图。
图11(a)说明在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中关于标记加工的作用的示意剖视图，图11(b)是沿图11(a)中的XI-XI线的示意剖视图。
图12(a)是说明在本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件中关于标记加工的作用的示意剖视图，图12(b)是沿图12(a)中的XII-XII线的示意剖视图。
图13是本发明的其他实施方式的压模加工用铸型金属模具(包括其周围)的剖视图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式以及其他实施方式参照附图进行说明。
并且，在本申请的说明书以及技术方案的范围中，所谓“设置”是指除了直接设置以外还包括通过其他部件间接地设置的含义，与“配置”同义。所谓“配置”是指除了直接配置以外还包括通过其他部件间接地配置的含义，与“设置”同义。另外，所谓“轴心”是指压模加工用冲头金属模具或压模加工用铸型金属模具的轴心，换而言之，指冲头导向件、冲头机身或铸型机身的轴心的意味。
(本发明的实施方式)
如图1以及图2(a)(b)所示，本发明的实施方式的压模加工用金属模具组件1为了相对于板状的工件W进行倒角加工或标记加工等的压模加工而使用，由压模加工用冲头金属模具3与压模加工用铸型金属模具5构成。另外，压模加工用冲头金属模具3能装卸地被保持于作为冲头机中的上部保持底座的上部转台7的安装孔9中。压模加工用铸型金属模具5能装卸地被保持于安装于作为冲头机中的下部保持底座的下部转台11的铸型金属模具支架13的安装孔15中。
其次，关于本发明的实施方式的压模加工用冲头金属模具3的结构进行说明。
如图1、图3以及图4所示，压模加工用冲头金属模具3具备筒状的冲头导向件17，冲头导向件17能升降(能向上下方向移动)且能装卸地被保持于上部转台7的安装孔9中。冲头导向间17被安装于上部转台7的安装孔9的周缘的多个升降弹簧(省略图示)支撑。另外，冲头导向件17相对于上部转台7的安装孔9不能绕轴心C旋转。
冲头导向件17在其内侧能升降地具备冲头机身19，冲头机身19不能绕轴心(冲头导向件17的轴心)C旋转。另外，冲头机身19在其上端部螺纹结合环状的冲头盖21，冲头盖21通过冲压机中的撞击器23从上方被按压(打压)。
冲头导向件17在其内侧中的冲头机身19的下方(下侧)能升降地具备作为上部辊单元的上部自由球轴承25。上部自由球轴承25不能从冲头导向件17脱离。另外，上部自由球轴承25具有能升降地设置于冲头导向件的17内侧的单元主体27，单元主体27在其下侧具有以半球状凹陷的支撑面27f。而且，上部自由球轴承25具备通过多个小球(省略图示)旋转自如地设置于单元主体27的支撑面27f的上部球辊(球状的上部辊)29。上部辊29相对于冲头导向件17的下面向下方向突出。
冲头导向件17在其内侧的冲头机身19与上部自由球轴承25之间具备向下方向对上部自由球轴承25加力的螺旋弹簧31。另外，冲头机身19在其外周面侧的冲头导向件17的上侧具备环状的弹簧座33。而且，冲头机身19在其外周面侧的冲头盖21与弹簧座31之间具备用于将冲头盖21与冲头导向件17的上下方向的间隔保持为预定的间隔的起模弹簧35。
其次关于本发明的实施方式的压模加工用铸型金属模具5的结构进行说明。
如图1、图5至图7所示，压模加工用铸型金属模具5具备圆柱状的铸型机身(铸型主体)37，铸型机身37能装卸地被保持于铸型金属模具支架13的安装孔15。另外，在铸型机身37上表面的中央部形成铸型孔39。在铸型机身37的下表面的中央部形成用于向外部排出铁粉(金属粉末之一)等垃圾G的排出孔41。排出孔41分别与形成于铸型金属模具支架13的安装孔15的底面上的底孔43、以及下部转台11所形成的贯通孔45连通。换而言之，排出孔41经过铸型金属模具支架13的底孔43以及下部转台11的贯通孔45而与外部连通。而且，在铸型机身37中的铸型孔39与排出孔41之间形成通孔47。
铸型机身37在铸型孔39的内侧具备作为下部辊单元的下部自由球轴承49。另外，下部自由球轴承49具有在内侧设置于铸型机身37的铸型孔39具的单元主体51，单元主体51在其上侧具备以半球状凹陷的支撑面51f。而且，下部自由球轴承49具备通过多个小球(省略图示)旋转自如地设置于单元主体51的支撑面51f的下部球辊(球状的下部辊)53。下部辊53相对于铸型机身37的上表面向上方向突出。
下部自由球轴承49通过安装螺栓55以及安装螺母57相对于铸型机身37能装卸。安装螺栓55插入通孔47，安装螺栓55的基端部(上端部)与单元主体51一体地连结。安装螺母57与安装螺栓55的前端部(下端部)螺纹结合，压接(在施加压力的状态下接触)于排出孔41的顶面41f。
在此，在图1中作为一例，图示相比于上部自由球轴承25小型的下部自由球轴承49，但也可以使用与上部自由球轴承25相同大小或比上部自由球轴承25大的下部自由球轴承49。换而言之，在图1中作为一例，图示比上部球辊29小径的下部球辊53，但也可以使用与上部球辊29相同直径或比上部球辊29直径大的下部球辊53。
如图1、图5至图7(a)(b)所示，在铸型机身37的外周面形成有周槽59。若将铸型机身37安装于铸型金属模具支架13的安装孔15中，则周槽59与形成于铸型金属模具支架13的内部的连接通路61连通。另外，周槽59能通过连接通路61等连接于空气压缩机或风扇等的空气供给源63。
在铸型机身37的内部中的外周面侧，在圆周方向上隔着间隔地形成用于供给高压空气的多个供给通路65。各供给通路65的一端侧(入口侧)向周槽59侧开口，各供给通路65的另一端侧(出口侧)向排出孔41侧开口。若将铸型机身37安装于铸型金属模具支架13的安装孔15，则各供给通路65能通过周槽59与连接通路61连通。并且，若从空气供给源63经过连接通路61等向多个供给通路65中供给高压空气，则排出孔41内为负压状态(减压状态)。
在铸型机身37的上表面中的铸型孔的周缘部形成用于暂时收纳垃圾G(参照图5)的环状的收纳凹部67。并且，代替在铸型机身37上表面中的铸型孔周缘部形成环状的收纳凹部67，可以在圆周方向上隔着间隔地形成用于暂时收纳垃圾G的多个收纳凹部(省略图示)。
在铸型机身37中的下部自由球轴承49的周缘部，在圆周方向上隔着间隔地形成用于回收垃圾G的多个回收通路69，各回收通路69向上下方向延伸。各回收通路69的一端侧(入口侧)向收纳凹部67侧、换而言之铸型机身37的上表面侧开口。各回收通路69的另一端侧(出口侧)向排出孔41侧开口。各回收通路69从单元主体51的外周面(下部自由球轴承49的外周面)的一部分的上端侧至下端侧面对(对置)。而且，各回收通路69以通过排出孔41内的负压状态(减压状态)吸引空气的方式构成。
并且，如图8(a)(b)所示，收纳凹部67的剖面形状可以形成为倒角状。另外，各回收通路69从单元主体51的外周面的一部分的上端侧至下端侧可以不面对。
其次，关于本发明的实施方式的作用进行说明。
关于倒角加工的作用
如图1、图2(a)以及图9(a)(b)所示，使用比上部球辊29小径地形成下部球辊53的压模加工用金属模具组件1，向水平方向移动工件W，在压模加工用冲头金属模具3与压模加工用铸型金属模具5之间定位。其次，通过由撞击器23从上方向推压冲头盖21，使压模加工用冲头金属模具3(冲头导向件17)克服多个升降弹簧的作用力而下降。于是，通过上部球辊29与下部球辊53的协动能夹持作为工件W的被加工部Wa的端缘Wa。此时，相对于工件W的端缘Wa使上部球辊29以及下部球辊53的顶点稍微偏离(例如，0.5mm)。
然后，将工件W相对于与其端缘(被加工部)Wa对应的水平方向按压并相对于加工用金属模具组件1移动。换而言之，使压模加工用金属模具组件1相对于工件W向沿工件W的端缘Wa的水平方向相对地移动。由此，能相对于工件W的端缘Wa的里面侧进行倒角加工。
在相对于工件W的端缘Wa的两面侧(表面侧以及里面侧)进行倒角加工的情况下，如图10(a)(b)所示，使用使下部球辊53与上部球辊29同径的压模加工用金属模具组件1执行与上述相同的动作。
关于标记加工的作用
如图1、图2(b)以及图11(a)(b)所示，使用使下部球辊53比上部球辊29直径大的压模加工用金属模具组件1，使工件W向水平方向移动，在压模加工用冲头金属模具3与压模加工用铸型金属模具5之间定位。其次，通过由撞击器23从上方向按压冲头盖21，使压模加工用冲头金属模具3(冲头导向件17)克服多个升降弹簧的作用力下降。于是，能通过上部球辊29与下部球辊53的协动夹持工件W的被加工部Wa。
然后，使工件W相对于压模加工用金属模具组件1向与被加工部Wa对应的水平方向移动。换而言之，使压模加工用金属模具组件1相对于工件W向沿工件W的被加工部Wa的水平方向相对地移动。由此，能够对工件W的被加工部Wa的表面侧进行标记加工(刻印加工)。
在对工件W的被加工部Wa的里面侧进行倒角加工的情况下，如图12(a)(b)所示，使用使下部球辊53比上部球辊29直径小的压模加工用金属模具组件1执行与上述相同的动作。
压模加工用铸型金属模具5的特有作用
在工件W的倒角加工等的压模加工中，通过由空气供给源63的驱动经过连接通路61以及周槽59向多个各供给通路65供给高压气体，从而在排出孔41内为负压状态，多个回收通路吸引空气。于是，附着于铸型机身37上面的铁粉等的垃圾G经过多个回收通路69被向排出孔41侧输送，从排出孔41经过铸型金属模具支架13的底孔43以及下部转台11的贯通孔45向外部排出。由此，在工件W的压模加工中，能够充分地抑制在铸型机身37的上面中的下部自由球轴承49周围滞留垃圾G的情况。尤其由于各回收通路69从单元主体51的外周面的一部分的上端侧至下端侧面对，因此能够提高垃圾G的回收性，更充分地抑制在下部自由球轴承49周围滞留垃圾G的情况。
另一方面，从排出孔41未能向外部排出的垃圾G暂时被收纳于收纳凹部67内。由此，在工件W的压模加工中能够充分地抑制垃圾G的飞散。
如上，根据本发明的实施方式，如上述，在工件W的压模加工中，能够充分地抑制垃圾G的飞散且更充分地抑制在铸型机身37的上表面的下部自由球轴承49周围滞留垃圾G的情况。因此，充分地防止因垃圾G在工件W的里面带来损伤的同时，抑制向下部自由球轴承49的内部的垃圾G的侵入，能够实现下部自由球轴承49的长寿命化。
另外，如上述，下部自由球轴承49相对于铸型机身37能装卸。因此，根据本发明的实施方式，在下部球辊53的旋转性能下降的情况下，通过进行下部自由球轴承49的更换能够实现作为压模加工用铸型金属模具5的整体的长寿命化。
(本发明的其他实施方式)
在本发明的其他实施方式中，作为压模加工用金属模具组件1(参照图1)的构成元件代替压模加工用铸型金属模具5(参照图1)，使用如图13所示的压模加工用铸型金属模具71。以下，在压模加工用铸型金属模具71的结构中，仅关于与压模加工用铸型金属模具5不同的结构进行说明。并且，在压模加工用铸型金属模具71中的多个构成元件中，关于与压模加工用铸型金属模具5中的构成元件对应的元件在附图中标注相同符号。
如图13所示，排出孔41通过配置于下部转台11的下侧的垃圾回收盒73等可连接于真空泵等的空气吸引源75。换而言之，排出孔41内通过空气吸引源75的驱动而成为负压状态(减压状态)。伴随减压，从铸型机身37中省略周槽59(参照图1)以及供给通路65(参照图1)。
因此，在工件W的倒角加工等的压模加工中，通过由空气吸引源75的驱动在排出孔41内成为负压状态，从而多个回收通路吸引空气。于是，与压模加工用铸型金属模具5的特有作用相同，附着于铸型机身37的上面的铁粉等的垃圾G经过多个回收通路69被向排出孔41侧输送，从排出孔41经过铸型金属模具支架13的底孔43以及下部转台11的贯通孔45向外部排出。由此，在工件W的压模加工中能够充分地抑制铸型机身37的上表面中的下部自由球轴承49周围滞留垃圾G的情况。
因此，即使在本发明的其他实施方式中也能起到与本发明的实施方式相同的效果。
并且，本发明并不限于上述的实施方式以及其他实施方式的说明，如以下可以以多种方式实施。
代替上部自由球轴承25，可以使用具备绕水平或垂直的旋转轴自由旋转的上部辊(省略图示)的其他上部辊单元(省略图示)。在该情况下，代替下部自由球轴承49使用具备绕水平或垂直的旋转轴自由旋转的下部辊(省略图示)的其他下部辊单元(省略图示)。
另外，包含于本发明的技术方案的范围并不限于上述实施方式。

Claims (6)

1.一种压模加工用铸型金属模具，其在对工件进行压模加工时使用，该压模加工用铸型金属模具的特征在于，
包括：
铸型机身，其在上表面形成有铸型孔，且在下表面形成有用于排出垃圾的排出孔；以及
辊单元，其设置于上述铸型机身的上述铸型孔的内侧，具有从上述铸型机身的上表面向上方向突出且旋转自如的辊，
在上述铸型机身中的上述辊单元的周缘部形成有用于回收垃圾的回收通路，上述回收通路的一端侧向上述铸型机身的上表面侧开口，上述回收通路的另一端侧向上述排出孔侧开口，上述回收通路以通过上述排出孔内的负压状态吸引空气的方式构成。
2.根据权利要求1所述的压模加工用铸型金属模具，其特征在于，
在上述铸型机身的外周面形成有周槽，在上述铸型机身的内部形成有用于供给空气的供给通路，上述供给通路的一端侧向上述周槽侧开口，上述供给通路的另一端侧向上述排出孔侧开口，若向上述供给通路供给空气，则上述排出孔内成为负压状态。
3.根据权利要求1或2所述的压模加工用铸型金属模具，其特征在于，
在上述铸型机身的上表面中的上述铸型孔的周缘部形成有用于收纳垃圾的收纳凹部。
4.根据权利要求1～3任一项所述的压模加工用铸型金属模具，其特征在于，
上述辊单元能相对于上述铸型机身装卸。
5.根据权利要求1～4任一项所述的压模加工用铸型金属模具，其特征在于，
上述回收通路从上述辊单元的外周面的一部分的上端侧面对至下端侧。
6.根据权利要求1～5任一项所述的压模加工用铸型金属模具，其特征在于，
上述辊是球辊，上述辊单元是自由球轴承。
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