JP2005297024A - プレス型及びプレス加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被加工物の形状が複雑で安定性に欠けている場合でも、被加工物の確実な保持を実現しつつプレス型に対する被加工物の自動的な供給排出を可能とさせるプレス型及びプレス加工装置を提供する。
【解決手段】 プレス加工装置は、互いに接近離隔するラム及びボルスタと、上型１３及び下型１５を含むプレス型１１とを備え、ラム及びボルスタの一方に上型１３及び下型１５の一方を装着し且つラム及びボルスタの他方に上型１３及び下型１５の他方を装着し、対向する上型１３と下型１５との間で被加工物のプレス加工を行う。プレス加工装置は、被加工物Ｗを保持するための保持体１９をさらに備え、被加工物Ｗを予め保持した保持体１９を上型１３と下型１５との間に進入させて下型１５に装着し、保持体１９を下型１５に装着した状態でプレス加工を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被加工物の両端部付近をプレス加工するためのプレス型及びこれを用いたプレス加工装置に関する。

プレス加工装置は、固定のボルスタと、ラム駆動源により駆動され上下方向に移動するラムと、これらボルスタ及びラムに装着されるプレス型とを備え、プレス型には、典型的にはボルスタに取り付けられる下型と、典型的にはラムに取り付けられる上型とが含まれる。使用の際には、ボルスタとラムとを接近させ、下型と上型との間に被加工物を挟むことにより、剪断、曲げ、絞り等のプレス加工を行う。このようなプレス加工を行うときには、通常、送り装置等を用いて被加工物をプレス型内に自動的に供給し、また、ラムとスライドカムとを連動させて、プレス型内における被加工物の位置決めを行っていた。

被加工物の形状が複雑で安定性に欠ける場合、スライドカムを利用した位置決めでは十分な精度を確保できない。このため、プレス型内で被加工物を精密に位置決めする必要がある場合には、プレス型に被加工物を保持することが要求されることがある。ところが、プレス型に被加工物を保持する必要を伴う場合、プレス型に対する被加工物の供給排出を自動的に行うことは困難となる。したがって、このような場合には、作業者が手作業でプレス型に対する被加工物の着脱を行う必要が生じ、加工効率を悪化させる問題を招いていた。

よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解消して、被加工物の形状が複雑で安定性に欠けている場合でも、被加工物の確実な保持を実現しつつプレス型に対する被加工物の自動的な供給排出を可能とさせ、プレス加工時間の短縮を図ることにある。

本発明は、上記目的に鑑み、互いに対向して配置された第１の型及び第２の型と、被加工物を保持するための保持体とを備え、被加工物を予め保持した保持体を第１の型と第２の型との間に進入させて第１の型に装着し、保持体を第１の型に装着した状態でプレス加工を行うようにしたプレス型を提供する。

本発明のプレス型では、被加工物を予め保持した保持体を第１の型に装着することにより、第１の型に対する被加工物の保持を実現しているので、被加工物の形状が複雑で安定性に欠ける場合であっても、第１の型に対する被加工物の安定した保持を容易に実現でき、また、プレス型に対する被加工物の自動的な供給排出が可能となる。

上記プレス型において、案内溝及び案内レールのうちの一方を保持体に設け、案内溝及び案内レールのうちの他方を第１の型に設ければ、案内溝と案内レールとの係合により保持体を第１の型に装着することが可能となると共に、第１の型に設けられた案内溝又は案内レールに沿って保持体を第１の型に対して移動させることでプレス型に対する保持体及び被加工物の供給排出を行うことができる。特に、案内溝がアリ溝形断面を有し、案内レールがアリほぞ形断面を有することが好ましい。この場合、第２の型が第１の型から離れるときに、保持体が第２の型に付着して第１の型から取り外されることが防止される。

上記プレス型において、第１の型に向かって延びるガイドピンを第２の型に設けると共に、ガイドピンを受容するガイド穴を保持体に設ければ、第１の型と第２の型とを接近させたときにガイドピンをガイド穴に受容させることにより、第１の型に設けられた案内溝又は案内レールに沿って保持体を移動させ、第２の型に対する保持体の位置決めを行わせることが可能になる。

好ましい実施形態では、保持体は該保持体の固定壁に向かって弾性体により付勢されたクランプ爪を備え、クランプ爪と固定壁との間に被加工物を把持する。この場合、保持体に対する被加工物の着脱が容易になり、段取り作業に要する時間の短縮を図ることが可能になる。

さらに、本発明は、互いに接近離隔するラム及びボルスタと、第１の型及び第２の型を含むプレス型とを備え、ラム及びボルスタの一方に第１の型及び第２の型の一方を装着し且つラム及びボルスタの他方に第１の型及び第２の型の他方を装着し、対向する第１の型と第２の型との間で被加工物のプレス加工を行うプレス装置であって、被加工物を保持するための保持体をさらに備え、被加工物を予め保持した保持体を対向する第１の型と第２の型との間に進入させて第１の型に装着し、保持体を第１の型に装着した状態でプレス加工を行うようにしたプレス加工装置を提供する。

上記プレス加工装置は、上記プレス型と同様に、被加工物を予め保持した保持体を第１の型に装着することにより、第１の型に対する被加工物の保持を実現しているので、被加工物の形状が複雑で安定性に欠ける場合であっても、第１の型に対する被加工物の安定した保持を容易に実現でき、また、プレス加工装置に対する被加工物の自動的な供給排出が可能となる。

上記プレス加工装置において、複数の第１の型及び複数の第２の型をそれぞれ直線上に並べて配置し、案内溝及び案内レールのうちの一方を保持体に設けると共に、案内溝及び案内レールのうちの他方を直線上に整列するように第１の型に設ければ、案内溝と案内レールとの係合により保持体を第１の型に装着することが可能となる。また、第１の型に設けられた案内溝又は案内レールに沿って最も入口側に位置する第１の型と第２の型との間に保持体を進入させることにより、保持体を順送りで一つの第１の型から隣接する第１の型へ移動させることができるようになる。

上記プレス加工装置において、保持体の側面に、弾性体を介してスペーサが取り付けられていれば、第１の型に設けられた案内溝又は案内レールに沿って互いに隣接する二つの保持体の間隔が調整可能になる。これにより、例えば上述したように第２の型にガイドピンを設け且つ保持体にガイド穴を設けて第２の型に対する保持体の位置決めを可能とさせた場合に、隣接する保持体の位置に影響を受けることなくそれぞれの保持体の位置決めを行うことができるようになる。

本発明によれば、被加工物の形状が複雑で安定性に欠ける場合であっても、第１の型に対する被加工物の安定した保持を容易に実現でき、プレス型に対する被加工物の自動的な供給排出が可能となるので、プレス加工時間の短縮を図ることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の間隙測定装置の実施形態について説明する。
図１及び図２を参照すると、プレス型１１は、互いに対向する上型１３及び下型１５と、上型１３と下型１５との相対運動を案内するガイドポスト１７と、下型１５に対して装着及び取り外し可能な保持体１９とを備える。

上型１３は、バッキングプレート２１と、バッキングプレート２１に固定されたポンチプレート２３と、ポンチプレート２３の下方に配置されているストリッパプレート２５とを含んでいる。ストリッパプレート２５の四隅には、それぞれ、上方に延びるショルダボルト２７が固定されており、各ショルダボルト２７は、ポンチプレート２３を貫通し、その頭部がバッキングプレート２１に摺動可能に保持されている。また、ストリッパプレート２５とポンチプレート２３との間にはショルダボルト２７の周囲を螺旋状に延びるコイルばね２９が配設されている。すなわち、ストリッパプレート２５は、コイルばね２９によってポンチプレート２３から離れる方向に付勢され、バッキングプレート２１及びポンチプレート２３に対してショルダボルト２７の長手軸線に沿って移動可能になっている。

ポンチプレート２３には、下方に向かって延びるプレス加工のためのポンチ３５が支持されており、ストリッパプレート２５に形成された貫通穴３７に受容されている。ポンチ３５は、プレス加工の種類や所望される加工形状に応じて様々なタイプのものが使用され得る。さらに、ポンチプレート２３には、下方に向かって延びる二つのガイドピン３１が支持されており、ストリッパプレート２５に形成された貫通穴３３に受容されている。なお、ガイドピン３１の先端はポンチ３５の先端よりも下方に位置すべきことに留意されたい。

下型１５は、ダイスホルダ３９と、ダイスホルダ３９上に固定され且つ凹状の穴を有したダイス４１とを含んでいる。ダイスホルダ３９には、上型１３のバッキングプレート２１から延びるガイドポスト１７を受容する穴３９ａが形成されており、この穴３９ａによってガイドポスト１７が案内され、上型１３が下型１５に対して予め定められた軌道に沿って上下動するようになっている。さらに、ダイスホルダ３９には、被加工物Ｗの送り方向に延びる溝４３が形成されている。この溝４３内には、コイルばね４７によって上方に付勢されているリフタ４５が収容されており、リフタ４５は溝４３内を上下方向に移動できるようになっている。リフタ４５の上面には、被加工物Ｗの送り方向に延び且つ略Ｔ字形状のアリほぞ形断面を有した案内レール４９が設けられている。

ダイス４１には、ポンチ３５と対応する位置に凹部が形成されており、上型１３と下型１５とが接近したときに、この凹部にポンチ３５の先端が進入することにより、被加工物Ｗの剪断、曲げ、絞り等のプレス加工が行われる。ダイス４１としては、プレス加工の種類や所望される加工形状等におうじて様々な形状の凹部を有したものが用いられ得る。

保持体１９は、被加工物Ｗを保持するためのものであり、被加工物Ｗを予め保持した状態で下型１５に装着される。図３及び図４に拡大して詳しく示されているように、保持体１９は、略直方体形状をしており、その底部には、長手方向に延び且つ略Ｔ字形状のアリ溝形断面を有した案内溝５１が形成され、下型１５のアリほぞ形断面の案内レール４９を受容できるようになっている。すなわち、保持体１９は、上型１３と下型１５との間に保持体１９を水平方向に進入させて下型１５の案内レール４９と保持体１９の案内溝５１とを係合させることにより、下型１５に装着され、案内レール４９に沿って下型１５に対して移動できるようになっている。

また、保持体１９の長手方向の両端部付近には、上型１３のガイドピン３１を受容するためのガイド穴５３が形成されており、その内周面には入口がラッパ状に拡がっているガイドブッシュ５５が装着されている。このように、ガイド穴５３の内周面の入口はラッパ状に拡大されているので、ガイドピン３１の中心軸線とガイド穴５３の中心軸線の位置が案内レール４９に沿った方向に多少ずれていても、ガイドピン３１はラッパ状に拡がったガイド穴５３の入口に収容される。さらに、ガイドピン３１をガイド穴５３に挿入していけば、ガイドブッシュ５５の内周面がカムとして機能して、ガイドピン３１とガイド穴５３とが同軸になるように保持体１９を案内レール４９に沿って移動させることができる。

保持体１９の上部には、凹部１９ａが形成されており、この凹部１９ａ内に一対のクランプ爪５７が収容されている。一対のクランプ爪５７の間には、コイルばねやゴム等の弾性体５９が配設されており、クランプ爪５７を凹部１９ａの側壁（すなわち、固定壁１９ｂ）に向けて付勢している。このような構成により、このクランプ爪５７と固定壁１９ｂとの間に、被加工物Ｗをしっかりと保持できる一方で、被加工物Ｗの取り外しが容易になっている。

また、保持体１９の長手方向の一端部には、スペーサ６１が取り付けられている。スペーサ６１は、保持体１９の端面から離間した状態で保持体１９に対して接近離隔可能に支持されている。例えば、図３に示されているように、保持体１９の端面とスペーサ６１との間にコイルばね等の弾性体６３を挟んだ状態でボルト６５によりスペーサ６１を保持体１９に取り付け、保持体１９の端面とボルト６５の頭部との間に挟持した円筒状スリーブ６７に沿って保持体１９の端面とボルト６５の頭部との間でスペーサ６１が移動できるようにする。なお、円筒状スリーブ６７周りにスペーサ６１が回転することを防止するために、両端部をそれぞれ保持体１９の端面とスペーサ６１とに挿入した回転防止ピン６９を設けることが好ましい。

次に、図５を参照して、本発明のプレス型１１を利用したプレス加工装置７１について説明する。プレス加工装置７１は、固定のボルスタ７３と、ラム駆動源（図示せず）により駆動され且つボルスタ７３に対して接近離隔する方向に移動するラム７５と、互いに対向する上型１３と下型１５とが対になって構成されたプレス型１１と、被加工物Ｗを予め保持した保持体１９をプレス型１１の間に供給する送り装置７７とを備える。ボルスタ７３及びラム７５は、上下方向に対向して配置され、ボルスタ７３が下側に、ラム７５が上側に位置している。ラム駆動源は、例えば、クランクシャフトを介してラムと接続されたモータからなり、側方への動きを拘束されたラムを上下方向に移動させるものである。送り装置７７は、例えば、往復動することにより保持体１９をプレス型１１の間に供給するプッシャによって構成される。

図５に示されているプレス加工装置７１では、複数の下型１５がボルスタ７３上に取り付けられていると共に、複数の上型１３が各下型１５と対向するようにラム７５上に取り付けられている。したがって、ラム７５の一回の往復動で複数の被加工物Ｗを同時にプレス加工することができる。複数の下型１５は、その案内レール４９が送り装置７７の送り方向に沿った直線上に整列するように配置され、複数の上型１３は、下型１５と対向するように送り装置７７の送り方向に沿った直線上に整列して配置される。このように複数の下型１５の案内レール４９が送り装置７７の送り方向に沿った直線上に整列している構成により、送り装置７７によって一つのプレス型１１の間に進入させられた保持体１９は、直線上に整列した案内レール４９に沿って一つのプレス型１１から隣接するプレス型１１へ移動できるようになる。なお、各プレス型は、プレス加工工程の進行に対応した順序で配置されているものとする。

次に、図５に示されているプレス加工装置７１の動作について説明する。
ラム７５が上死点に移動しているときに、被加工物Ｗを予め保持した保持体１９が、送り装置７７によって、プレス加工装置７１において最も上流側（図５において最左側）に位置するプレス型１１の上型１３と下型１５の間に水平方向に進入させられる。このとき、下型１５の案内レール４９と保持体１９の案内溝５１とが係合して、保持体１９は、下型１５に装着され、送り装置７７によって案内レール４９に沿ってプレス型１１内の所定の位置まで移動させられる。また、最も上流側のプレス型１１に装着されていた保持体１９は、新しく装着された保持体１９によって押し出され、最も上流側のプレス型１１から取り外される。同時に、最も上流側のプレス型１１から押し出された保持体は、直線上に整列した案内レール４９に沿って送り装置７７の送り方向に隣接するプレス型１１の上型１３と下型１５との間に進入し、そのプレス型１１に装着される。このとき、保持体１９のスペーサ６１は、それが取り付けられている保持体１９の端面から最も離れた状態で、送り方向に隣接する保持体１９の端面に接触している。

次に、ラム駆動源によって、ラム７５がボルスタ７３に向かって下降を開始すると、上型１３と下型１５とが接近し、スリッパプレート２５が保持体１９又は保持体１９に保持された被加工物Ｗに接触する。すると、スリッパプレート２５は、被加工物Ｗが下型１５のダイス４１の上面に接触するまで、保持体１９を介して、コイルばね４７の付勢力に抗してリフタ４５を下方に押し下げる。被加工物Ｗがダイス４１に接触した状態でラム７５をさらに下降させると、ストリッパプレート２５は、ダイス４１からの反力により、ポンチプレート２３に押し付けられる。なお、このとき、ショルダボルト２７は、ストリッパプレート２５と共に、ポンチプレート２３及びバッキングプレート２１に対して上向きに相対移動する。

ストリッパプレート２５がポンチプレート２３に接近すると、ガイドピン３１及びポンチ３５がストリッパプレート２５の貫通穴３７から下型１５に向けて突出する。ガイドピン３１の先端は、ポンチ３５の先端よりも下方に位置しているので、ポンチ３５が被加工物Ｗに接触するよりも先に、保持体１９に接触する。ガイドピン３１は、保持体１９のガイド穴５３のラッパ状入口に挿入され、下降するに伴って、ガイドブッシュ５５の内周面のカム作用で、ガイドピン３１の中心軸線とガイド穴５３の中心軸線とが一致するように下型１５の案内レール４９に沿って保持体１９を移動させる。

これにより、上型１３（特にそのポンチ３５）に対する保持体１９及び被加工物Ｗの正確な位置決めがなされる。また、同時に、下型１５（特にそのダイス４１）に対する保持体１９及び被加工物Ｗの正確な位置決めがなされる。製造誤差による保持体１９の長さのばらつきやプレス型１１の設置位置の誤差等により、隣接する二つの保持体１９の間隔と設計間隔との間に誤差が生じることがあるが、この場合、スペーサ６１が隣接する保持体１９の端面から離れる方向に移動したり、弾性体６３を収縮させてスペーサ６１が取り付けられている側の保持体１９の端面に向かって接近したりすることにより、その誤差を吸収することができ、正確な位置決めを可能とさせる。

ラム７５がさらに下降して上型１３と下型１５とがさらに接近すると、ストリッパプレート２５がポンチプレート２３に完全に接触し、上型１３のポンチ３５が被加工物Ｗを押圧してプレス加工が行われる。例えば、曲げ加工や絞り加工の場合には、被加工物Ｗはダイス４１の凹部の表面形状に沿った形状に変形される。また、剪断加工の場合には、ポンチ３５が被加工物Ｗを貫通し、ポンチ３５の断面形状と相似の穴が被加工物Ｗに形成される。

ラム７５が下死点まで下降してプレス加工が終了すると、ラム７５は上昇に転じ、ストリッパプレート２５がポンチプレート２３から離れ、ストリッパプレート２５で被加工物Ｗを下方に押圧しつつポンチ３５が被加工物Ｗから離れる。そして、さらにラム７５が上昇することでストリッパプレート２５による被加工物Ｗ及び保持体１９に対する押圧が弱まり、リフタ４５が再び上昇して初期位置に復帰し、プレス加工の１サイクルが完了する。なお、保持体１９はアリ継部（すなわち、アリ溝及びアリほぞの係合部）により下型１５に装着されているので、上型１３に付着して下型１５から上方に取り外されることはない。

次に、送り装置７７によって、プレス加工装置７１の最も上流側のプレス型１１の上型１３と下型１５の間に、新たな被加工物Ｗを保持した保持体１９が供給される。同時に、この新たな保持体１９が、スペーサ６１を介して、上記のように加工された被加工物Ｗを保持した保持体１９を案内レール４９に沿って下流側に押圧して、最も上流側のプレス型１１から下流側のプレス型１１に向かって排出する。すなわち、直線上に整列した案内レール４９の上流側のプレス型１１から排出された保持体１９は隣接する下流側のプレス型１１に供給されることになる。

このようにして、保持体１９は直線上に整列した案内レール４９に沿って順次隣接するプレス型１１に移動していき、各プレス型１１による各種のプレス加工を受け、全てのプレス加工を終えると、最も下流側のプレス型１１からプレス加工装置７１の外部に排出される。そして、加工済み被加工物Ｗを保持体１９から取り外した後、再び新たな被加工物Ｗがその保持体１９に保持され、その保持体１９が最も上流側のプレス型１１に供給され、上記と同様の動作が繰り返される。

以上、図示された実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は図示される実施形態に限定されるものではない。例えば、図１及び図２に示されているプレス型１１では、下型１５に案内レール４９が設けられ、保持体１９に案内溝５１が設けられているが、下型１５に案内溝を設け、保持体１９に案内レールを設けるようにしてもよい。また、保持体１９による被加工物Ｗの保持もクランプ爪５７に代えてボルトなどを用いて行ってもよい。さらに、上記実施形態では、下型１５にダイス４１が配置され、上型１３にポンチ３５が配置されているが、上型１３にダイスが設けられ、下型１５にポンチが設けられてもよい。加えて、保持体１９を下型１５ではなく、上型１３に装着するようにすることも可能である。また、図５に示されている実施形態において、ボルスタ７３を上側に配置し、ラム７５を下側に配置することも可能である。

本発明のプレス型を保持体進行方向に見た正面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿ったプレス型の断面図である。 保持体の平面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った保持体の断面図である。 本発明のプレス型を保持体進行方向に複数並置したプレス加工装置を示す線図である。

符号の説明

１１…プレス型
１３…上型
１５…下型
１９…保持体
１９ｂ…固定壁
３１…ガイドピン
４９…案内レール
５１…案内溝
５３…ガイド穴
５７…クランプ爪
５９…弾性体
６１…スペーサ
６３…弾性体
７１…プレス加工装置
７３…ボルスタ
７５…ラム

Claims (9)

1. 互いに対向して配置された第１の型及び第２の型を含み、第１の型と第２の型との間で被加工物のプレス加工を行うプレス型であって、
   被加工物を保持するための保持体をさらに備え、被加工物を予め保持した保持体を前記第１の型と前記第２の型との間に進入させて前記第１の型に装着し、前記保持体を前記第１の型に装着した状態でプレス加工を行うことを特徴とするプレス型。
2. 案内溝及び案内レールのうちの一方を前記第１の型に設けると共に、案内溝及び案内レールのうちの他方を前記保持体に設け、前記案内溝と前記案内レールとの係合により前記保持体を前記第１の型に装着し、前記第１の型に設けられた前記案内溝又は前記案内レールに沿って前記保持体を前記第１の型に対して移動させることができる、請求項１に記載のプレス型。
3. 前記案内溝はアリ溝形断面を有し、前記案内レールはアリほぞ形断面を有する請求項２に記載のプレス型。
4. 前記第１の型に向かって延びるガイドピンを前記第２の型に設けると共に、該ガイドピンを受容するガイド穴を前記保持体に設け、前記第１の型と前記第２の型とを接近させたときに、前記ガイドピンを前記ガイド穴に受容させて、前記第２の型に設けられた前記案内溝又は前記案内レールに沿って前記保持体を移動させ、前記第２の型に対する前記保持体の位置決めを行わせる請求項２又は請求項３に記載のプレス型。
5. 前記保持体は該保持体の固定壁に向かって弾性体により付勢されたクランプ爪を備え、前記クランプ爪と前記固定壁との間に被加工物を把持する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のプレス型。
6. 互いに接近離隔するラム及びボルスタと、第１の型及び第２の型を含むプレス型とを備え、ラム及びボルスタの一方に第１の型及び第２の型の一方を装着し且つラム及びボルスタの他方に第１の型及び第２の型の他方を装着し、対向する第１の型と第２の型との間で被加工物のプレス加工を行うプレス装置であって、
   被加工物を保持するための保持体をさらに備え、被加工物を予め保持した保持体を前記対向する第１の型と第２の型との間に進入させて前記第１の型に装着し、前記保持体を前記第１の型に装着した状態でプレス加工を行うことを特徴としたプレス加工装置。
7. 複数の第１の型及び複数の第２の型をそれぞれ直線上に並べて配置し、案内溝及び案内レールのうちの一方を前記保持体に設けると共に、案内溝及び案内レールのうちの他方を直線上に整列するように前記第１の型に設け、前記案内溝と前記案内レールとの係合により前記保持体を前記第１の型に装着し、前記第１の型に設けられ且つ直線上に整列した前記案内溝又は前記案内レールに沿って、前記保持体を一つの第１の型から隣接する第１の型へ移動させることができるようにした、請求項６に記載のプレス加工装置。
8. 前記第１の型に向かって延びるガイドピンを前記第２の型に設けると共に、該ガイドピンを受容するガイド穴を前記保持体に設け、前記第１の型と前記第２の型とを接近させたときに、前記ガイドピンを前記ガイド穴に受容させて、前記第１の型に設けられた前記案内溝又は前記案内レールに沿って前記保持体を移動させ、前記第２の型に対する前記保持体の位置決めを行わせる請求項６又は請求項７に記載のプレス型。
9. 前記保持体の側面に、弾性体を介してスペーサが取り付けられており、前記第１の型に設けられ且つ直線上に整列した案内溝又は案内レールに沿って互いに隣接する保持体の間隔が調整可能になっている、請求項６から請求項８の何れか一項に記載のプレス加工装置。

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