JP2002178061A - 積層成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐久性を向上させ高精度な成形を可能にすると
ともに、製造容易で簡単な構造のプレス成形用積層成形
型を提供する。 【構成】上型部１、ブランクホルダー２及び下型部３で
プレス成形型を構成し、上型部１のダイ５及び下型部３
のパンチ３２をそれぞれ多数の薄板鋼板７を積層するこ
とにより形成する。このとき、ダイ５及びパンチ３２の
各対応位置に薄板鋼板７の層を貫通するインサート１
０、１１及び３４，３５を設け、パンチ３２にはさらに
インサート３６を設け、それぞれの先端面が成形部をな
すことにより高精度の成形を行う。このときインサート
３４，３５，３６は基準ピンの機能も兼用する。そのう
え、ダイ５の最上層にはダイフェースプレート１６を設
け、しごきに対する耐久性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工などに
使用される成形型であって、複数の薄板鋼板を積層して
構成され、かつ耐久性と精度を向上したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような積層成形型は公知であり、第
３図はプレス成形型として構成された従来構造の一例を
示す。このプレス成形型は、上型をなすダイ１００、ブ
ランクホルダー１０１及び下型をなすパンチ１０２から
なり、これら各部は、薄板鋼板１０３を複数枚重ね合わ
せて基準ピンで位置決めしボルトや溶接等により一体的
に結合した積層金型となっている。

【０００３】また、特開平２−２２９６３０号には、上
記同様の薄板鋼板を積層したプレストリム型におけるダ
イ側の最上層（最もパンチ側に近い層、以下同）を薄板
鋼板とは別の刃部プレートとし、強度と精度を向上させ
ることが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記図３の構造によれ
ば、成形時に被加工物の成形部がダイの中へ入り込むと
き、ダイの最上層が被加工物を強くしごくため、この部
分をなす薄板鋼板は耐久性に劣ることになり、その結
果、このような積層型は試作又は少量加工の領域での適
用しかできなかった。この問題は上記特開平２−２２９
６３０号のように最上層の素材を変更すれば解決できる
が、それでもなお、被加工物の成形形状のうち厳しい寸
法管理部分や薄板鋼板の板厚よりも小さな形状変化部及
び小Ｒ部などの微細形状部分については精度寸法が出な
い等の問題があった。そこで本願発明は、製造が簡単で
容易に必要精度を確保でき、かつ耐久性に優れた簡易な
積層成形型を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明に係る積層成形型は、複数の薄板鋼板を積層し
てダイ及びパンチを含む金型部分を形成したプレス成形
型において、前記ダイ及びパンチの一部に前記薄板鋼板
の各層を貫通して鋼材のインサートを設けダイ側最上層
には鋼材プレートからなるダイフェースを積層したこと
を特徴とする。このとき、上記インサート が成形部の
機能に加えて基準ピンの機能を兼ねるようにすることも
できる。

【０００６】

【発明の効果】本願発明によれば、薄板鋼板の各層を貫
通して鋼材のインサートを設けたので、インサートのダ
イ又はパンチの表面へ出る部分を成形部とし、薄板鋼板
のみからなる成形部では実現できないような、厳しい寸
法管理部分や小Ｒなどの微細形状部分を容易かつ高精度
に成形できる。したがって、精度が要求されない部分に
ついては薄板鋼板の積層構造部として簡易に形成でき、
精度が要求される部分はインサートにより精密に成形で
きることになる。またインサートにより全体が補強され
るので、製造が簡単で容易に必要精度を確保でき、かつ
耐久性に優れた簡易な積層成形型を得ることができる。

【０００７】このとき、インサートを薄板鋼板の積層時
における基準ピンとして使用すれば、インサートを成形
部に加えて位置決め部材として多機能化でき、従来用い
られていた基準ピンを廃止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施例を説
明する。第１図は本発明に係る積層成形型がセットされ
たプレス成形型全体を示す図、図２はこの積層成形型の
形成方法を示す図である。図１においてこのプレス成形
型は、上型部１、シワ押さえとしてのブランクホルダー
２、下型部３等から構成されている。

【０００９】上型部１は、汎用ダイセット４の主面に積
層成形型からなるダイ５を取付けたものであり、符号６
は上型部１の昇降をガイドするガイド筒である。ダイ５
は多数の薄板鋼板７を積層したものであり、中央部に図
の下方すなわちパンチ側へ開放された成形凹部８が設け
られ、かつこの成形凹部８の底部近傍にインサート１
０、１１が各薄板鋼板７を貫通して設けられている。

【００１０】各インサート１０，１１は鋼材の円柱状部
材であり、それぞれの一端は成形凹部８の底部表面に臨
む成形部１２，１３をなし、小Ｒなどの微細形状が形成
されている。さらに成形凹部８の底部表面のうち成形部
１２，１３の間には比較的大きな形状変化部１４が設け
られ、その中央部にはＲ形状を有する成形用の溝１５が
設けられている。

【００１１】インサート１０、１１が設けられた部分
は、薄板鋼板７のみからなる成形部では実現できないよ
うな、厳しい寸法管理部分や小Ｒなどの微細形状部分を
有する高精度の成形が要求される部分である。また、イ
ンサート１０、１１は多数の積層された各薄板鋼板７を
貫通してダイセット４へ固定されているので、これらの
インサート１０、１１により各薄板鋼板７の位置ズレを
防止して一体化している。

【００１２】ダイ５の最上層はダイフェースプレート１
６になっている。このダイフェースプレート１６は、薄
板鋼板７よりも板厚が厚く、高強度の部材であり、表面
は耐久性向上目的でクロームメッキが施されている。ま
た、成形凹部８を囲む開口縁部１７はＲ状断面になって
いる。

【００１３】ブランクホルダー２は、汎用部２０の上面
に被加工物専用のシワ押さえプレート２１を配したもの
であり、汎用部２０にはガイドピン２２が設けられ、ガ
イド筒６に嵌合して上型部１の昇降をガイドするととも
に、上型部１の下降に際して、クッションピン２３が下
からの圧力を加えて被加工物２４をダイフェースプレー
ト１６とシワ押さえプレート２１で挟み、この状態から
さらに上型部１が下降することにより被加工物２４を成
形する。

【００１４】下型部３はダイセット３０の主面に汎用パ
ンチベース３１を配し、さらにその上面に積層構造の下
型部３２が設けてある。パンチ３２の表面は、成形凹部
８に対応する成形凸部３３をなし、一端がこの成形凸部
３３の表面へ達するインサート３４、３５が各薄板鋼板
７を貫通して設けられ、さらにインサート３４、３５の
間に成形部３９がＲ形状の薄板状のインサート３６が設
けられている。

【００１５】インサート３４、３５、３６は鋼材製であ
り、ダイ５におけるインサート１０、１１の延長上に配
置され、これらと同様にして積層成形型へ内蔵されてい
る。成形凸部３３の表面に臨むインサート３４、３５の
端面は成形部３７、３８をなし、上型部１におけるイン
サート１０、１１の成形部１２，１３と対応する形状に
される。また、インサート３６は上型部１の溝１５と対
応する位置に配置され、その先端による成形部３９は成
形凸部３３の表面に溝１５の深さ程度突出している。

【００１６】これらのインサート３４、３５、３６は、
ダイ５が下降し、パンチ３２と接触加圧することによ
り、ダイ５の成形凹部８とパンチ３２の成形凸部３３の
間に被加工物２４を挟んで成形するとき、インサート１
０と３４の成形部１２と３７の間、並びにインサート１
１と３５の成形部１３と３８の間、さらに溝１５とイン
サート３６の成形部３９の間にても被加工物２４を高精
度に成形する。

【００１７】図２に明らかなように、ダイ５とパンチ３
２の積層部を製作するには、まずダイ５の外形相当の大
きさを有する矩形の薄板鋼板７を用意し、レーザー切断
装置４０を用いてレーザー光線によりインサート用穴４
１、基準ピン用穴４２、パンチ形状穴４３を切り抜き
残部としてのダイ側部分４４からパンチ形状切り抜き部
４５を分離させる。なお、ダイフェースプレート１６は
板厚がレーザー加工に適しない程厚い場合は必要により
ワイヤカット等の製法で加工する。

【００１８】ダイ５の積層部は、予めベースプレート４
６にインサート１０、１１及び基準ピン４７を上方へ突
出させて設け、それぞれをダイ側部分４４のインサート
用穴４１及び基準ピン用穴４２へ圧入して積み重ね、最
後にダイフェースプレート１６を積層して全体を基準ピ
ン４７にて位置決めして一体化することにより、ダイ５
を形成する。基準ピン４７は積層時の位置決め部材とし
て機能する。なおインサート１０，１１も成形凹部８の
底部部分における位置決め部材として機能する。

【００１９】同様に、パンチ３２の積層部を製作するに
は、予めベースプレート５０にインサート３４，３５，
３６を上方へ突出させて設け、それぞれにパンチ形状切
り抜き部４５のインサート用穴４１へ圧入して積み重
ね、インサート３４，３５，３６により位置決めして一
体化することによりパンチ３２を形成する。なお、この
場合は基準ピンを省略してあり、インサート３４，３
５，３６の圧入によりこれらが基準ピンの機能を兼ね
る。

【００２０】次に、本実施例の作用を説明する。図１に
おいて上型部１が下降することにより、ダイ５の成形凹
部８とパンチ３２の成形凸部３３の間に被加工物２４を
挟んで所定形状に成形する。このとき、成形凹部８へ押
し込まれる被加工物２４をダイフェースプレート１６の
開口縁部１７で強くしごくが、ダイフェースプレート１
６は十分な板厚と硬度を有し、表面にクロームメッキ処
理を施すことによりこの部分の耐久性を高めることがで
きる。

【００２１】また、厳しい寸法管理部分や小Ｒなどの微
細形状部分を高精度に成形することが要求される部分に
は各種のインサートの端部が成形面へ臨んで設けられ、
これらのインサート１０と３４の成形部１２と３７の
間、並びにインサート１１と３５の成形部１３と３８の
間、さらに溝１５とインサート３６の成形部３９の間に
て被加工物２４を精密に成形する。

【００２２】したがって、しごき部分の耐久性が低く、
かつ本来高精度の成形をしにくい積層成形型であって
も、強度や精度が必要な部分は十分に要求を満たすこと
ができ、これらの要求がない部分は簡便な積層構造のま
まで対応できる。しかもインサート１０，１１、３４，
３５，３６により補強されるから、製造が簡単で容易に
必要精度を確保でき、かつ耐久性に優れた簡易な積層成
形型を得ることができる。

【００２３】そのうえ、パンチ３２はインサート３４，
３５，３６により位置決めして一体化するので、これら
インサート３４，３５，３６が基準ピンの機能を兼ねる
ことができ、部品（インサート）を多機能化して有効に
活用できることになり、かつ従来必要であった基準ピン
を廃止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るプレス成形型の構造を示す断面図

【図２】積層成形型の製作方法を示す図

【図３】従来のプレス成形型を示す断面図

【符号の説明】

１：上型部、２：ブランクホルダー、３：下型部、５：
ダイ、７：薄板鋼板、８：成形凹部、１０：インサー
ト、１１：インサート、２４：被加工物、３２：パン
チ、３３：成形凸部、３４：：インサート、３５：：イ
ンサート、３６：インサート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の薄板鋼板を積層してダイ及びパン
   チを含む金型部分を形成したプレス成形型において、前
   記ダイ及びパンチの一部に前記薄板鋼板の各層を貫通し
   て鋼材のインサートを設けダイ側最上層には鋼材プレー
   トからなるダイフェースを積層したことを特徴とする積
   層成形型。
2. 【請求項２】 上記インサート が成形部としての機能
   に加えて基準ピンとしての機構を兼ねることを特徴とす
   る請求項１に記載した積層成形型。