JP2000343139A - 深絞り用プレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】素材、製品の搬出入のための作業スペースを大
きくとれ、素材の位置でしわ押え力を調節でき、しかも
簡素な構造の深絞り用プレスである。 【構成】４台のしわ押えシリンダ２１が作動し、素材を
しわ押え板２９を介してダイス３７上にそれぞれ異なる
圧力で押圧する。ポンチ駆動油圧シリンダ１０を作動さ
せて、ポンチ１６を下降させて素材をダイス３７の孔に
押し込み、深絞り加工を行う。スライドブロック駆動用
シリンダの駆動により、スライドブロックをスライドベ
ース上を摺動させる。両スライドブロック５５が最も離
反した位置で、昇降シリンダ４０が作動し、ダイスホル
ダ３４を支柱２に沿って下降させる。ダイスホルダ３４
に形成された長方形状の貫通孔であるスライドブロック
挿入孔３５に両スライドブロック５５が挿入される。加
工が完了した製品Ｍは、容易に取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深絞り用プレスに
関する。更に詳しくは、薄板材料を用いて円筒、角筒、
円錐筒容器などの継目のない底付容器をポンチ、ダイス
またはこれに代わる工具を用いて成形する深絞り加工の
ための深絞り用プレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】薄板材料を用いて円筒、角筒、円錐筒容
器等の継目のない底付容器をポンチ、ダイスまたはこれ
に代わる工具を用いて成形する加工法が深絞り加工であ
る。深絞り加工は、素材のフランジ部を押さえるために
しわ押さ板が使用される。一般に深絞りに必要なポンチ
力は、素材のフランジ部での縮みフランジ変形に必要な
力と、曲げ変形力、及び素材としわ押え並びにダイス面
間の摩擦力の和であると言われている。

【０００３】このポンチ力は素材のポンチ底部に接する
部分で受け持たれる。また、プレス成形の限界は素材の
しわ発生と破断によって定まる。したがって、一度にで
きるだけ深い容器を成形しようとする場合には、ポンチ
力を小さくするような加工条件にすれば良いことにな
る。摩擦力を減らすためには、しわ押え力を必要最低限
度に押さえことと、潤滑剤を使用すること、ダイス肩半
径を変えること等の方法で減らせる。

【０００４】ポンチとダイスのすきまがしごきを伴わな
い程度の大きさであれば、製品寸法によって一義的に定
まるといえる。曲げ変形力は主としてダイス肩半径の大
きさ、つまり工具の寸法によって直接影響を受ける。以
上のことを概略すると、ポンチ、ダイスの形状が定まれ
ば、特定の素材による製品のポンチ力は、しわ押え力に
よって定まるものといえる。

【０００５】しわ押え力は、油圧シリンダ等が使用され
るが、これを複数個配置して押え位置によってしわ押え
力を変えるものが提案されている（登録実用新案第２５
５４０４５号）。しかしながら、提案されたプレス機械
は、金型とポンチとの間の素材を載置するためのスペー
スが狭く作業がやり難い問題がある。即ち、このプレス
機械は、全て自動化することを前提とした機械であるの
で、手作業、又は半自動化されたプレス機械に適用する
ものではない。

【０００６】また、深絞り加工には、複動式プレスが使
用されるが、単動式のプレスによる場合には、プレスラ
ムの運動とは別に独立してダイクッションを取付けて加
工する方法が採られている。深絞り加工に複動式プレ
ス、ダイクッション等を使用するとプレス機械が複雑に
なり、かつ高価になり結果として加工コストを上昇させ
る原因になる。従って、単動式のプレスでダイクッショ
ン等を使用することなく深絞り加工ができれば、コスト
の点、操作性の点から良い。

【０００７】単動式のプレスで素材、製品の搬出入のた
めの作業スペースを大きくするには、ポンチのストロー
クを大きくする必要がある。ポンチのストロークを大き
くするとプレス機械が大型化することになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成
する。本発明の目的は、素材、製品の搬出入のための作
業スペースを大きくとれる深絞り用プレスを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、素材の位置でしわ押え
力を調節できる深絞り用プレスを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、簡素な構造の深絞り用プレス
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明は以下の手段を採用する。本発明の深絞り用
プレスは、ベースである機台と、前記機台上に設けられ
上下動自在に設けられたポンチと、前記ポンチを上下方
向に駆動するためのポンチ駆動手段と、前記ポンチを受
け入れ素材を絞り加工するためのダイスと、前記素材を
前記ダイスとの間で押圧するためのしわ押え板と、前記
ダイスを保持し、上下方向に昇降自在に設けられたダイ
スホルダと、前記ダイスホルダを上昇させたとき、前記
ダイスホルダを前記機台上で支持し、下降させたときに
退避するダイスホルダ支持機構とからなる。

【００１０】前記ダイスホルダは、前記機台に固定され
た支柱に昇降自在に支持され、前記支柱の上部には天井
板が固定され、前記しわ押え板を駆動するために前記天
井板にしわ押え用シリンダが固定されている構成が良
い。前記ポンチ駆動手段は、油圧、クランク機構、レバ
ー機構等のプレス機械の公知の駆動機構であっても良い
が、油圧で駆動される油圧シリンダ機構が効果的であ
る。前記しわ押え用シリンダを前記素材の複数箇所で押
圧するために複数個備えていると良い。望ましくは、前
記ポンチ駆動手段は、等角度位置の４箇所に配置すると
良い。

【００１１】前記しわ押え用シリンダは、各前記しわ押
え用シリンダに供給する油圧の圧力を調節して、前記し
わ押え用シリンダの前記素材への押圧力を調整できる油
圧調節手段を備えたものが良い。前記ダイスホルダ支承
機構は、前記ダイスホルダを下部から支承するためのス
ライドブロックと、前記スライドブロックを深絞り加工
位置である支承位置から、製品又は素材を供給、排除す
るために退避位置に移動させるためのスライドブロック
駆動手段とから構成すると良い。前記スライドブロック
駆動手段は、カムとリンクを組み合わせたカムリンク駆
動機構、両スライドブロックをシリンダで夫々駆動する
機構、サーボモータとネジによるネジ送り機構、サーボ
モータとベルトによる等何れの駆動機構であっても良
い。

【００１２】望ましくは、前記スライドブロック駆動手
段は、前記機台に固定されたスライドベースと、前記ス
ライドベースに前記スライドブロックが距離を置いて２
個配置され、接近又は離反するように配置され、前記ス
ライドブロックにそれぞれ固定されたラックと、前記ラ
ックにそれぞれ噛み合うピニオンと、前記ピニオンを回
転駆動するためのセクターギヤーと、前記セクターギヤ
ーを揺動駆動するためのセクターギヤー駆動シリンダー
とから構成されると良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］次に、本発明の
実施の形態１を図に従って説明する。図１は、本発明の
実施の形態１を示し、深絞り用プレスの正面図である。
機台１は、深絞り用プレスの台となる機体である。機台
１には、４本の断面が円筒の支柱２が矩形の角に位置す
るように配置されている。各支柱２の下端には雄ネジが
形成されており、雄ネジは機台１の上面板３に開けられ
た貫通孔に挿入され、雄ネジにナット４がねじ込んで固
定されている。結局、上面板３と各支柱２の下端は、一
体に連結固定されている。

【００１４】各支柱２の上端には、天井板５が配置され
ている。各支柱２の上端には雄ネジが形成されており、
雄ネジは天井板５に形成された貫通孔に挿入され、雄ネ
ジにナット６がねじ込んで固定されている。結局、天井
板５と各支柱２の上端は、一体に連結固定されている。
後述するように、支柱２は、ポンチを支えるフレームで
あると同時に後述するようにガイドポストの機能を果た
すものである。

【００１５】［上型］以下、深絞りのための上型の構造
について説明する。天井板５の上面には、ポンチ駆動油
圧シリンダ１０が配置されている。ポンチ駆動油圧シリ
ンダ１０の下端の固定フランジ１１は、ボルト１２によ
り天井板５に固定されている。ポンチ駆動油圧シリンダ
１０のピストンロッド１４は、天井板５の開口１３から
下方に突出するように配置され固定されている。ピスト
ンロッド１４の下端には、継手１５を介してポンチ１６
の上端が連結されている。

【００１６】連結されたピストンロッド１４とポンチ１
６は、１本のロッド状を構成する。ポンチ１６は、継手
１５から取り外して深絞り加工品の種類によって自由に
交換できる。天井板５の下面２０には、４本のしわ押え
シリンダ２１が正方形の角に位置するように配置されて
いる。しわ押えシリンダ２１の上端のフランジ２２は、
ボルト２３で固定されている。４本のしわ押えシリンダ
２１は、各々素材の材質、製品形状、絞り加工の初期工
程と最終工程等でその加圧力を変えられるようにするた
めのものである。

【００１７】しわ押えシリンダ２１のピストンロッド２
４の下端には、固定フランジ２５がねじ込んで固定され
ている。固定フランジ２５の下端には、しわ押え取付板
２６がボルト２７で固定されている。しわ押え取付板２
６は、矩形の板状のものであり、その中心にはポンチ１
６を貫通するために開口２８されている。しわ押え取付
板２６は、しわ押え板２９をその下面に固定し保持する
ためのものである。

【００１８】しわ押え取付板２６としわ押え板２９との
固定は、ビス（図示せず）で行う。しわ押え板２９は、
深絞り加工するとき素材のフランジ部を押さえるための
ものである。

【００１９】［下型］本発明の特徴の一つは、以下に説
明する下型が素材、被加工品を深絞り用プレスに供給又
は排除するときに下型が退避する点である。４本の支柱
２には、ダイスホルダ３４が昇降自在に設けられてい
る。ダイスホルダ３４の中心には、矩形の貫通孔である
開口３６が形成されている（図６参照）。この上部に
は、深絞りするためのダイス３７が載置され、ボルト
（図示せず）で固定されている。ダイス３７は、ポンチ
１６と協同して素材を絞るためのものである。

【００２０】ダイスホルダ３４と支柱２との間にはガイ
ドブッシュ３９が配置され、このガイドブッシュ３９は
支柱２とダイスホルダ３４との間の摺動を円滑にする。
ダイスホルダ３４の下面には、連結金具３８の一端がボ
ルトで固定されている。連結金具３８の他端には、昇降
シリンダ４０のピストン４１の先端がねじ込んで固定さ
れている。

【００２１】昇降シリンダ４０の固定フランジ４２は、
機台１の上面板３の下面にボルト４３で固定されてい
る。結局、ダイスホルダ３４は、昇降シリンダ４０によ
り支柱２に沿って上下駆動されることになる。加工が完
了し、製品を取り出すときにダイスホルダ３４は下降
し、深絞り加工時には上昇される。ダイスホルダ３４
は、深絞り加工時にはポンチ１６により大きな圧力を受
けるので撓む。この撓みは加工精度に悪影響を与えるの
で、その深絞り加工位置で撓みを防がなければならな
い。このためにダイスホルダ支承機構５０が配置されて
おり、以下そのダイスホルダ支承機構５０について説明
する。

【００２２】［ダイスホルダ支承機構５０］ダイスホル
ダ支承機構５０は、ダイスホルダ３４と機台１の上面板
３との間に配置されている。図７は、ダイスホルダ支承
機構５０の平面図である。上面板３上には、２個のスラ
イドベース５１が配置されている。スライドベース５１
の中心は距離ｄを置いて、かつ離れて配置されている。
スライドベース５１の両側には、ガイド部材５２が配置
されボルト５３で上面板３上にスライドベース５１と共
に一体に固定されている。

【００２３】ガイド部材５２は、段部が形成されている
のでこの部分がガイド溝５４を形成することになる。結
局、スライドベース５１の両側に形成されたガイド溝５
４には、スライドブロック５５が摺動自在に配置されて
いる。スライドブロック５５は、長方体状の支承部５６
とこの底面に連結された板状の連結部５７とからなる。

【００２４】連結部５７には、後述するピニオン と噛
み合うための歯形が形成されたラック５８の一端がボル
ト５９で固定されている。同様に、他方のスライドベー
ス５１上にも同一構造のスライドブロック５５が摺動自
在に配置されている。この連結部５７にもピニオン と
噛み合うための歯形が形成されたラック５８の一端がボ
ルト５９で固定されている。

【００２５】両スライドベース５１の間には、スライド
ガイド６０がボルト６１で上面板３上に配置され固定さ
れている。スライドガイド６０は、両ラック５８をガイ
ドするガイド溝６２が形成され、ラック５８が摺動自在
に配置されている。ガイド溝６２の中心には、ピニオン
６３が回転自在にベアリングで支持されセンターシャフ
ト６４に設けられている。その先端には、雄ネジ６５が
形成されている。

【００２６】雄ネジ６５の上部には、ピニオン６３を回
転自在に支持するピニオン軸６６が形成されている。ピ
ニオン軸６６は、スライドガイド６０に開けられた貫通
孔６７に挿入されて位置決めされている。結局、センタ
ーシャフト６４は、その雄ネジ６５が上面板３に開けら
れたネジ孔にねじ込まれており、上面板３に固定されて
いる。

【００２７】ピニオン６３は、両ラック５８に同時に噛
み合っている。ピニオン６３の上部の歯は、セクターギ
ヤ７０の噛み合いのための歯部７１が噛み合っている。
セクターギヤ７０の中心には中心孔７２を備え、この中
心孔７２には中心軸７３が挿入されている。中心軸７３
の下端は、スライドガイド６０に形成された貫通孔７４
に挿入され固定されている。

【００２８】セクターギヤ７０は、中心軸７３から抜け
でないように座金７５とボルト７６で固定されている。
他方、セクターギヤ７０の歯部７１と反対側には、貫通
孔である長孔８０が形成されている。長孔８０には、連
結ピン８１が挿入されている。連結ピン８１の下端に
は、スライダー８２が固定されている。スライダー８２
は、摺動自在にスライダー溝８３に配置されている。

【００２９】スライダー８２には、スライドブロック５
５を駆動するためのスライドブロック駆動用シリンダ８
５のピストン８６の先端に連結されている。スライドブ
ロック駆動用シリンダ８５のフランジ８７は、ボルト８
８により固定ブラケット８９に固定されている。固定ブ
ラケット８９は、ボルト９０により上面板３上に固定さ
れている。従って、スライドブロック駆動用シリンダ８
５を駆動すると、ピストン８６がスライダー８２を駆動
する。

【００３０】スライダー８２は、スライダー溝８３上を
摺動し、セクターギヤ７０を揺動させる。セクターギヤ
７０は中心軸７３を中心に揺動される。セクターギヤ７
０の駆動により、ピニオン６３が回転駆動され、２本の
ラック５８を同時に離反又は接近する方向に移動する。
このラック５８の移動により、スライドブロック５５は
スライドベース５１上を摺動する。

【００３１】両スライドブロック５５が最も離反した位
置、即ち最も離れた位置にあるときは、ダイスホルダ３
４に形成された長方形状の貫通孔であるスライドブロッ
ク挿入孔３５に両スライドブロック５５が挿入される。
従って、ダイスホルダ３４が退避のために下降していて
も干渉することはない。両スライドブロック５５が最も
接近した位置にあるときは、両スライドブロック５５の
上面がダイスホルダ３４の下面３３に接して、上部から
のポンチ１６の加圧を保持する。

【００３２】［しわ押えシリンダ２１の油圧回路１０
０］図１０は、しわ押えシリンダ２１の油圧回路１００
を示すものである。４本のしわ押えシリンダ２１の油圧
回路図である。油圧ポンプ９１に接続された電磁切換弁
９２を介してしわ押えシリンダ２１に接続されている。
油圧ポンプ９１から各しわ押えシリンダ２１に接続され
た油路９３には、リリーフ弁９４が接続されている。

【００３３】各リリーフ弁９４は、各しわ押えシリンダ
２１の作動圧を調整するためのものである。各リリーフ
弁９４は、手動ハンドルにより弁を押しているバルブの
力を変えて設定値を調整することができる。具体的に
は、リリーフ弁として周知である直動形、バランスピス
トン形等である。また、実際に作動している圧力は、各
油路９３に接続された圧力計９５で確認できる。従っ
て、しわ押え力は、しわ押えシリンダ２１により素材の
押え位置によってしわ押え力を微妙に変えることができ
る。

【００３４】［深絞り用プレスの作動］以下、前述した
深絞りプレスの作動を説明する。図２の状態で製品Ｍを
搬出した後、板状の素材をダイス３７上の中心の位置に
載せる。この後、昇降シリンダ４０が作動し、ダイスホ
ルダ３４を支柱２に沿って上昇させる。スライドブロッ
ク駆動用シリンダ８５の駆動により、ピストン８６がス
ライダー８２を駆動する。

【００３５】スライダー８２は、スライダー溝８３上を
摺動し、セクターギヤ７０を揺動させる。セクターギヤ
７０は中心軸７３を中心に揺動される。セクターギヤ７
０の駆動により、ピニオン６３が回転駆動され、２本の
ラック５８を同時に近づく方向に移動する。このラック
５８の移動により、スライドブロック５５はスライドベ
ース５１上を摺動する。

【００３６】両スライドブロック５５が最も近づいた位
置、即ちダイスホルダ３４をその下面３３に接してスラ
イドブロック５５の支承部５６の上面で支承するための
位置に移動する。次に、４台のしわ押えシリンダ２１が
作動し、素材をしわ押え板２９を介してダイス３７上に
押圧する。４台のしわ押えシリンダ２１は、各リリーフ
弁９４で設定された圧力で素材をしわ押え板２９を介し
てそれぞれ異なる圧力で押圧する。

【００３７】次に、ポンチ駆動油圧シリンダ１０を作動
させて、ポンチ１６を下降させる。ポンチ１６は、素材
をダイス３７の孔に押し込み、深絞り加工を行う。ポン
チ１６は、センターシャフト６４上のストッパー９７の
位置まで下降する（図１の状態となる）。ポンチ１６の
下降が完了すると、ポンチ駆動油圧シリンダ１０及び４
台のしわ押えシリンダ２１が上昇される。

【００３８】更に、スライドブロック駆動用シリンダ８
５を前記駆動の逆方向の駆動により、両スライドブロッ
ク５５が最も離反した位置、即ち最も離れた位置に移動
させる。この後、昇降シリンダ４０が作動し、ダイスホ
ルダ３４を支柱２に沿って下降させる。ダイスホルダ３
４に形成された長方形状の貫通孔であるスライドブロッ
ク挿入孔３５に両スライドブロック５５が挿入される
（図２参照）。ポンチ１６及、びしわ押え板２９の上昇
と、ダイスホルダ３４の下降により、作業空間が広くな
る。この後、加工が完了した製品Ｍは、容易に取り出さ
れる。

【００３９】（その他の実施の形態）前記実施の形態
は、２個のスライドブロック５５を離反、又は接近させ
るものであったが、スライドブロック５５はダイスホル
ダ３４を支承するためのものであるから、スライドブロ
ック５５は１個のものであっても良い。また、前記ダイ
スホルダ支承機構５０のスライドブロック５５の駆動手
段は、ラック、ピニオン機構であった。しかしながら、
前記説明から理解されるように、スライドブロック５５
の駆動手段は直接的にシリンダ機構で駆動しても良い
し、パンタグラフ機構等のようにリンク機構であっても
良い。

【００４０】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明の深絞り用
プレス機械は、素材又は製品の供給、搬出をするために
ダイスホルダーが上下動するので、作業空間が広くとれ
る、ポンチの移動範囲が短くて済む等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態を示し、加工中の
深絞り用プレスの正面図である。

【図２】図２は、本発明の実施の形態を示し、加工が完
了し製品取出し時の深絞り用プレスの正面図である。

【図３】図３は、図１の平面図である。

【図４】図４は、図１のIV−IV線で切断したときの断面
図である。

【図５】図５は、図１のV−V線で切断したときの断面図
である。

【図６】図６は、図１のVI−VI線で切断したときの断面
図である。

【図７】図７は、図１のVII−VII線で切断したときの断
面図である。

【図８】図８は、図７のVIII−VIII線で切断したときの
断面図である。

【図９】図９は、図１の部分拡大図である。

【図１０】図１０は、しわ押えシリンダの油圧回路図で
ある。

【符号の説明】

１…機台 ２…支柱 ５…天井板 １０…ポンチ駆動油圧シリンダ １５…継手 １６…ポンチ ２１…しわ押えシリンダ ２６…しわ押え取付板 ２９…しわ押え板 ３４…ダイスホルダ ３７…ダイス ３９…ガイドブッシュ ４０…昇降シリンダ ５０…ダイスホルダ支承機構 ５１…スライドベース ５５…スライドブロック ５８…ラック ６０…スライドガイド ６３…ピニオン ６４…センターシャフト ７０…セクターギヤ ８５…スライドブロック駆動用シリンダ ９４…リリーフ弁 １００…油圧回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースである機台と、 前記機台上に設けられ上下動自在に設けられたポンチ
   と、 前記ポンチを上下方向に駆動するためのポンチ駆動手段
   と、 前記ポンチを受け入れ素材を絞り加工するためのダイス
   と、 前記素材を前記ダイスとの間で押圧するためのしわ押え
   板と、 前記ダイスを保持し、上下方向に昇降自在に設けられた
   ダイスホルダと、 前記ダイスホルダを上昇させたとき、前記ダイスホルダ
   を前記機台上で支持し、下降させたときに退避するダイ
   スホルダ支持機構とからなる深絞り用プレス。
2. 【請求項２】請求項１に記載の深絞り用プレスにおい
   て、 前記ダイスホルダは、前記機台に固定された支柱に昇降
   自在に支持され、 前記支柱の上部には天井板が固定され、 前記しわ押え板を駆動するために前記天井板にしわ押え
   用シリンダが固定されている、 ことを特徴とする深絞り用プレス。
3. 【請求項３】請求項１に記載の深絞り用プレスにおい
   て、 前記ポンチ駆動手段は油圧で駆動される油圧シリンダ機
   構であることを特徴とする深絞り用プレス。
4. 【請求項４】請求項２に記載の深絞り用プレスにおい
   て、 前記しわ押え用シリンダを前記素材の複数箇所で押圧す
   るために複数個備えていることを特徴とする深絞り用プ
   レス。
5. 【請求項５】請求項４に記載の深絞り用プレスにおい
   て、 前記しわ押え用シリンダは、各前記しわ押え用シリンダ
   に供給する油圧の圧力を調節して、前記しわ押え用シリ
   ンダの前記素材への押圧力を調整できる油圧調節手段を
   備えたことを特徴とする深絞り用プレス。
6. 【請求項６】請求項１又は２に記載の深絞り用プレスに
   おいて、 前記ダイスホルダ支承機構は、 前記ダイスホルダを下部から支承するためのスライドブ
   ロックと、 前記スライドブロックを深絞り加工位置である支承位置
   から、製品又は素材を供給、排除するために退避位置に
   移動させるためのスライドブロック駆動手段とからなる
   ことを特徴とする深絞り用プレス。
7. 【請求項７】請求項６に記載の深絞り用プレスにおい
   て、 前記スライドブロック駆動手段は、 前記機台に固定されたスライドベースと、 前記スライドベースに前記スライドブロックが距離を置
   いて２個配置され、接近又は離反するように配置され、 前記スライドブロックにそれぞれ固定されたラックと、 前記ラックにそれぞれ噛み合うピニオンと、 前記ピニオンを回転駆動するためのセクターギヤーと、 前記セクターギヤーを揺動駆動するためのセクターギヤ
   ー駆動シリンダーとからなることを特徴とする深絞り用
   プレス。