JP2000343139A - 深絞り用プレス - Google Patents

深絞り用プレス

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JP2000343139A JP11153442A JP15344299A JP2000343139A JP 2000343139 A JP2000343139 A JP 2000343139A JP 11153442 A JP11153442 A JP 11153442A JP 15344299 A JP15344299 A JP 15344299A JP 2000343139 A JP2000343139 A JP 2000343139A
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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。
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