JP2004017156A - 凹凸のあるアルミ材料使用製品のプレス製造過程におけるドロー＆コイニング金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸のあるアルミ材料を一つの金型でスムーズに絞り（ドローイング）加工、部分的に圧延（コイニング）加工できる金属装置を提供する。
【解決手段】ドローイング金型装置１の下型３に、下からエアーの力のかかるクッションピン１０に連動するバランサーピン１１を取り付ける。そのピンによって上型２のドロー＆コイニングダイ６は支えられ、下型３のブランクホルダー８との間で凹凸のあるアルミ板材１４を潰すことなく、ドローパンチ７により、スムーズにアルミ板材１４を絞り加工（ドローイング）し、その後、コイニング面と圧延加工（コイニング）する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工一般に用いられるエアークッション連動式金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
凹凸のあるアルミ材料使用製品に対するプレス加工を行なうに際して、従来は、一般の板材（凹凸のない材料）に対するプレス加工と同様の方法で、ドローイング（絞り）加工を行ない、次の工程でコイニング（圧延）加工を行なっている。つまり、ドローイング（絞り）加工とコイニング（圧延）加工、個々に二つの金型装置を要している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般のプレス加工板材を成形加工する一工法として、ドローイング（絞り）加工した後、トリミング（縁切り）加工する方法を使用する場合、一般の板材（凹凸のない材料）を加工する際には、ドローイング（絞り）加工の後、すぐトリミング（縁切り）加工ができる。しかし、凹凸のあるアルミ材料を加工する際には、そのままではトリミング（縁切り）加工ができない為、ドーイング（絞り）加工とトリミング（縁切り）加工の間にコイニング（圧延）加工を設けて、トリミング（縁切り）加工する部分の凹凸をなくしておかなければならない。その為、プレス加工の工程数が一つ増え、金型装置を余分に一つ作る必要があり、その為のコストがかかるという問題点があった。
【０００４】
前述したコイニング（圧延）加工用金型装置を省略する為に、その前工程であるドローイング（絞り）加工金型装置にコイニング（圧延）加工工程を組み込み、ドローイング（絞り）加工金型装置のブランクホルダー面とドローパンチ形状内のコイニングしたい箇所をコイニング加工しようとすると、最初にアルミ材料を掴んだ時に、アルミ材料の凹凸を潰してしまい、スムーズに材料が入らず、ドローイング（絞り）加工に支障をきたしてしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決しようとして成されたものであり、従来では個々の金型装置により達成していたドローイング（絞り）加工とコイニング（圧延）加工という二つの工程を、一つの金型装置でスムーズに達成することを目的とするものであり、これにより、コストの削減にも繋げようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の金型装置は、上型が下型に対して往復移動する際に、下型に戴置されたアルミ材料（凹凸のある物）に加工を施すものである。コンプレッサーからプレス下のエアータンクに送られているエアーの力を利用して、下型に設置されたピンにより、上型のドロー＆コイニングダイを支え、最初にドローイング（絞り）加工をする時に、上型のドロー＆コイニングダイが、必要以上にアルミ材料（凹凸のある物）を押し潰すことを妨げ、スムーズにドローイング（絞り）加工を行ない、その後、ブランクホルダーがそれ以上下がらなくなった時点から、コイニングを要する面をコイニング（圧延）加工し始め、プレス下死点でコイニング（圧延）加工を終了する。このように、二つの工程を一つの金型装置で成すことにより、コストの削減に繋がる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき、図面を参照して説明する。
図１〜図７に本発明の実施の形態実施例を示す。図１は実施例に用いられる金型装置１の断面図であり、図１〜図７は金型装置１の上型２の、下型３に対する複数の進行段階を示す断面図である。尚、以下の説明において、各部の名称は、従来技術におけるものを採用する。
【０００８】
【実施例】
本実施例では、金型装置１の上型２が下型３に対して往復移動する一行程を、四つの部分行程に区分する。第１部分行程は、図１のように上型２が上死点にある状態から、図２のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１に接触するまでの期間である。第２部分行程は、図２の状態から、図３のように下型ブランクホルダー８が下型ハイトブロック９に接触し、ドローイング（絞り）加工が終了するまでの期間である。第３部分行程は、図３の状態から、図４のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１を押し下げ始め、図５のようにコイニング面１５とコイニング面１６のコイニング（圧延）加工が終了するまでの期間である。第４部分行程は、図５の状態から、図６のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１と共にアルミ製品から離れ、図７のように上型２が上死点に復帰するまでの期間である。
【０００９】
本実施例の金型装置１は、ドローイング（絞り）工程とコイニング（圧延）工程を単一の金型装置で実現するもので、上型２と下型３とを備えている。上型２のドロー＆コイニングダイ６は、上面プレート４に固定され、第２部分行程でのドローイング（絞り）加工と、第３部分行程でのコイニング（圧延）加工に用いられる。
【０００１０】
ドロー＆コイニングダイ６の下面には、３次元形状に対応した凹面形状の加工面と、外周部のフランジ（つば）を形成、更にコイニング（圧延）加工する為の平坦加工面が形成されている。
【０００１１】
下型３は、下面プレート５に固定されたドローパンチ７と、ブランクホルダー８を有し、第２部分行程でのドローイング（絞り）加工と第３部分行程でのコイニング（圧延）加工に用いられる。ブランクホルダー８の下には下面プレート５に固定されたハイトブロック９が設けられている。そして、プレス下のエアークッションの力を伝えるクッションピン１０に支えられたバランサーピン１１が、ブランクホルダー８の中を通っている。
【０００１２】
ドローパンチ７の上面には、前記ドロー＆コイニングダイ６の加工面と対応する形状の凸状加工面が形成され、ブランクホルダー８の上面は、前記ドロー＆コイニングダイ６との間に板材（凹凸のあるアルミ製品）１４を挟み込み、第２部分行程でドローイング（絞り）加工、第３部分行程でコイニング（圧延）加工する為に、平坦加工面が形成されている。そして、バランサーピン１１には抜け止め１２が設けられ、ブランクホルダー８を支えている。更にバランサーピン１１は廻り止め１３も有している。
【０００１３】
以下、図１〜図７を併せて参照して、金型装置１の動作について説明する。重複するが、前述のように、本実施例では、上型２が下型３に対して往復移動する一行程を四つの部分行程に区分する。第１部分行程は、図１のように上型２が上死点にある状態から、図２のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１に接触するまでの期間である。第２部分行程は、図２の状態から、図３のように下型ブランクホルダー８が下型ハイトブロック９に接触し、ドローイング（絞り）加工が終了するまでの期間である。第３部分行程は、図３の状態から、図４のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１を押し下げ始め、図５のようにコイニング面１５とコイニング面１６のコイニング（圧延）加工が終了するまでの期間である。第４部分行程は、図５の状態から、図６のように上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１に押し上げられ、アルミ製品１４から離れ、図７のように上型２が上死点に復帰するまでの期間である。
【０００１４】
（第１部分行程）図１では、金型装置１の上型２は上死点にある。プレス下からのエアークッションの力を伝えるクッションピン１０によって、下型バランサーピン１１と下型ブランクホルダー８は押し上げられている。下型３に平板状のアルミ材料（凹凸のある物）１４を載せ、上型２が下型３に若干降下した図２の状態では、上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１に当接している。
【０００１５】
（第２部分行程）上型２が下型３に対して更に降下すると、図３に示されるように、下型バランサーピン１１は上型ドロー＆コイニングダイ６によって押し下げられ、それに伴い、下型ブランクホルダー８も下がる。アルミ材料１４は、上型ドロー＆コイニングダイ６と下型ブランクホルダー８の間に挟まれ、内側に入り込み、下型ドローパンチ７によって形状加工が施され、ドローイング（絞り）加工が終了する。その時、下型ブランクホルダー８は下のハイトブロック９に当たり、それ以上下がれない状態である。
【０００１６】
（第３部分行程）上型２が下型３に対して更に降下すると、図４に示されるように、上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１を更に押し下げ、上型ドロー＆コイニングダイ６と下型ブランクホルダー８の間が縮まり、アルミ材料１４のコイニング部の凹凸を押し潰し始める。上型２が下型３に対して更に降下すると、図５に示されるように、上型ドロー＆コイニングダイ６と下型ブランクホルダー８の間は更に縮まり、コイニング面１５とコイニング面１６でのコイニング（圧延）加工が終了する。この時点が、プレス下死点である。
【０００１７】
（第４部分行程）前記ドローイング（絞り）加工、コイニング（圧延）加工が完了すると、上型２は上方へ移動し、図６に示されるように、下からのクッションピン１０の力によって、上型ドロー＆コイニングダイ６が下型バランサーピン１１に押し上げられ、アルミ製品１４から離れる。更に上型２が上方へ移動すると、図７に示されるように、クッションピン１０の力により下型バランサーピン１１と共に下型ブランクホルダー８が押し上げられ、上型ドロー＆コイニングダイ６は下型バランサーピン１１から離れ、上型２は上死点に復帰する。
【０００１８】
このようにして、本実施例において、凹凸のあるアルミ材料製品のドローイング（絞り）加工、コイニング（圧延）加工二つの工程が、単一の金型装置においてスムーズに行なわれる。
【０００１９】
（実施形態の作用効果）これにより、凹凸のあるアルミ材のドローイング（絞り）加工工程において、コイニング（圧延）加工したい場合、ドローイング（絞り）加工が完了する前にアルミ材の凹凸を潰し、スムーズに材料が入らず、本来のドローイング（絞り）加工に支障をきたすという難点を克服することができる。
【０００２０】
従って、従来技術において、二つの金型装置を利用して行なっていた加工工程を、単一の金型装置で、よりスムーズに行なうことができ、コストが削減できる。
【０００２１】
【発明の効果】
本発明の金型装置を用いることにより、下記の効果を奏することができる。請求項１の発明の金型装置は、凹凸のあるアルミ材の加工工程をよりスムーズに行なうことによって、凹凸のあるアルミ材使用製品の製造に必要な金型数を削減し、大幅なコストダウンに繋がる。
【０００２２】
従来の凹凸のない一般板材に対する、凹凸のあるアルミ材の欠点の一つを克服でき、様々な長所を持つアルミ材（凹凸のある物）をより多く利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に用いられる金型装置１の第１部分行程開始時の断面図である。
【図２】実施例に用いられる金型装置１の第１部分行程終了と同時に第２部分行程開始時の断面図である。
【図３】実施例に用いられる金型装置１の第２部分行程終了と同時に第３部分行程開始時の断面図である。
【図４】実施例に用いられる金型装置１の第３部分行程開始直後の断面図である。
【図５】実施例に用いられる金型装置１の第３部分行程終了と同時に第４部分行程開始時の断面図である。
【図６】実施例に用いられる金型装置１の第４部分行程開始直後の断面図である。
【図７】実施例に用いられる金型装置１の第４部分行程終了時の断面図である。
【符号の説明】
１　金型装置
２　上型
３　下型
４　上面プレート
５　下面プレート
６　ドロー＆コイニングダイ
７　ドローパンチ
８　ブランクホルダー
９　ハイトブロック
１０　クッションピン
１１　バランサーピン
１２　抜け止め
１３　廻り止め
１４　板材（凹凸のあるアルミ製品）
１５　コイニング面
１６　コイニング面

Claims (1)

1. 凹凸のあるアルミ材料使用製品のプレス加工における、ドロー＆コイニング加工の為の、エアークッション連動式バランサーピンを備えた金型装置。

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