JP2007185708A - プレス金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライド及びボルスタの変形を防止するために、構造が単純で、安価なプレス金型装置の提供。
【解決手段】スライド２下面及び／又はボルスタ５上面に固定される支持体３０は、スライド２下面等に固定された固定台３１上に固定された取付台３４と、スライド２下面等からの高さレベルを調整するために取付台３４上で回動可能な作動駒３７と、この作動駒３７上に配設される高さ調整駒４６及び押出駒４０とから構成され、作動駒３７の上面に高さレベルが異なる第１段差部３８を形成すると共に第１段差部３８の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第１傾斜面３９を形成し、押出駒４０の下面に高さレベルが異なる第２段差部４４を形成すると共に第２段差部４４の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第２傾斜面４５を形成し、作動駒３７の回動により両段差部３８と４４とを接離させて高さレベルを調整する。
【選択図】図２

Description

この発明は、上金型が設けられた上下動可能なスライドと、下金型が設けられたボルスタとを備え、前記上金型と前記下金型とで被加工材料を加圧して加工を施すプレス金型装置に関するものである。

一般に、前記上金型と前記下金型とで被加工材料を加圧して加工を施す際に、強度面で弱く、両金型が変形し、両金型が被加工材料に均一に当らず、被加工材料の製品としての精度が落ちるという問題がある。

このため、製品への影響を補正するため、両金型の表面を調整する作業を手作業で複数回行っているのが実情である。また、金型支持体の金型装着面に対して突出／埋没する方向へ複数個のダイホルダブロックを駆動手段により移動させる技術が、特許文献１などに提案されている。
特開２００５−１１８８５４号公報

しかしながら、前記特許文献１にて提案された技術では、構造が複雑で、コスト高であって、実用的ではない。

そこで本発明は、スライド及びボルスタの変形を防止するために、構造が単純で、安価で、既設のプレス金型装置にも応用できる、極めて実用的なプレス金型装置を提供することを目的とする。

このために第１の発明は、上金型が設けられた上下動可能なスライドと、下金型が設けられたボルスタとを備え、前記上金型と前記下金型とで被加工材料を加圧して加工を施すプレス金型装置において、前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面に支持体を固定し、前記上金型及び／又は下金型の裏面を押圧した状態或いは前記上金型及び／又は下金型の裏面とは隙間を存した状態又は隙間を存しない状態で配設したことを特徴とする。

第２の発明は、第１のプレス金型装置に係る発明において、前記支持体は前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面からの高さレベルが調整可能であることを特徴とする。

第３の発明は、第１のプレス金型装置に係る発明において、前記支持体は前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面に固定される取付台と、前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面からの高さレベルを調整するために前記取付台上で回動可能な作動体と、この作動体上に配設される高さ調整体とから構成され、前記作動体の上面に高さレベルが異なる第１段差部を形成すると共にこの第１段差部の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第１傾斜面を形成し、前記高さ調整体の下面に高さレベルが異なる第２段差部を形成すると共にこの第２段差部の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第２傾斜面を形成し、前記作動体の回動により前記第１段差部と第２段差部とを接離することにより前記高さレベルを調整することを特徴とする。

以上のような構成に係る本発明によれば、スライド及びボルスタの変形を防止するために、構造が単純で、安価で、既設のプレス金型装置にも応用できる、極めて実用的なプレス金型装置を提供することができる。

以下、本発明の絞り加工用プレス金型装置の実施形態を図面に基づき説明する。図１はプレス金型装置１の正面図であり、このプレス金型装置１は上下動可能なスライド２と、このスライド２下面に固定される上金型３と、ベッド４と、このベッド４上に固定されるボルスタ５と、このボルスタ５上面に固定される下金型６と、下金型６の周りに上下動可能に配されて初期位置に配置すべく前記上金型３に向かって弾性装置１０によって押圧されているブランクホルダ７と、コラム８と、クラウン９と等を備えている。

図２に示すように、前記ブランクホルダ７の内周面と下金型６の外周面にはそれぞれ所定間隔を存して低摩擦材から成る案内部材７Ａ、６Ｄが形成され、下金型６の外周に沿ってブランクホルダ７が円滑に上下動できるように案内される。また、前記弾性装置１０はベッド４内に内蔵された弾性動力源のエアシリンダー（図示せず）と、このエアシリンダーのロッド上部が固定されたクッション板（図示せず）と、クッションピン１１とから構成される。このクッションピン１１は前記クッション板と前記ブランクホルダ７との間に抜き差し可能に設けられて、下金型６の下部に外方に延在した鍔６Ｅ及びボルスタ５を貫通して前記ブランクホルダ７を押し上げている。

そして、図２に示すように、上金型３が上方に位置されている際には、ブランクホルダ７は弾性装置１０に支持されて上方に位置している。この状態で、ボルスタ５の上面に取り付けた下金型６の上に概ね平板状の被加工材料１５を載置してセットし、図示しない駆動源によるスライド２及び上金型３が下降することによって前記被加工材料１５に当接すると、ブランクホルダ７もまた上金型３の下降と共に前記下金型６の案内部材６Ｄに沿って前記ブランクホルダ７の案内部材７Ａが案内されながら弾性装置１０の弾性力に抗して下降し始める（図３及び図４参照）。

更に、上金型３が下降してブランクホルダ７に圧力を加えて下金型の上面がブランクホルダ７の上面より突出し、上金型３の下面と下金型６の上面とが十分に接近すると、下金型６の上面及び上金型３の下面（両金型の製品形状面）に倣った所定形状の製品をプレス加工することとなる（図５参照）。

そして、この下降後、上金型３は上昇し、上金型３及びブランクホルダ７は逆の動作をして、それぞれ初期位置に戻され、この加工された前記被加工材料（製品）１５は手動又は自動で取出され、新たな加工すべき被加工材料１５が下金型６の上に載置されてセットされて、前述したような動作が繰り返される。

なお、図６に示すように、前記ボルスタ５上面には大きさ等の異なる種々の下金型６を取り付け可能とするために、所定間隔を存して平行な複数列の逆Ｔ字形状の取付溝２０が開設され、また前記クッションピン１１が貫通する孔が複数開設されている。そして、図７に示すように、下金型６の前部及び後部にはＵ字形状の取付溝２２が開設された取付片２１がそれぞれ外方へ例えば２つずつ突設されている。そして、前記取付溝２０の幅広部２０Ａ内にその頭部（幅狭部２０Ｂの長さより大きな直径である）が挿入されると共にその軸部が幅狭部２０Ｂより上方へ突出したボルト２３を取付溝２２を介して取付片２１を貫通させた状態にして、ワッシャー２４を介して上方からナット２５を締め付けることにより前記ボルスタ５に下金型６を取り付けることができる。

そして、図示しないが、スライド２に上金型３を同様な構造によって取り付けることができる。しかしながら、このような取り付け構造であると、前記上金型３と下金型６とで被加工材料１５を加圧して加工を施す際のクラウン９からスライド２を下方へ押圧する力が極めて強く、スライド２及び上金型３は変形しやすく、クラウン９からの力に加えてボルスタ５のベッド４による支持が下面周縁部のみで、この下面周縁部以外はボルスタ５の下方は空間が形成されているので更に変形しやすく、上金型３とスライド２は上方へ反るように変形すると共に下金型６とボルスタ５は下へ反るように変形し、被加工材料１５を均一に押せなくなり、被加工材料１５の製品としての精度が落ちることとなる。

そこで、図２などに示すように、上金型３のリブ３Ａとスライド２とで形成される空間及び下金型６のリブ６Ａとボルスタ５とで形成される空間３Ｂ、６Ｂ内に支持体３０を配設する。しかも、前記支持体３０をスライド２の下面やボルスタ５の上面に一端部を固定し、他端部で上金型３の裏面（上面）３Ｃや下金型６の裏面（下面）６Ｃを押圧した状態或いは前記上金型３の裏面（上面）３Ｃや下金型６の裏面（下面）６Ｃとは隙間を存した状態又は隙間を存しない状態で前記空間３Ｂ、６Ｂ内に配設する。

以下、図８乃至図１２に基づき、この支持体３０について詳述する。先ず、直方体形状の固定台３１がスライド２の下面やボルスタ５の上面に固定され、中央部に角部が円弧状に形成された角孔３２及び所定縁部に角孔３３が開設された取付台３４が各角部においてボルト３５を介して前記固定台３１上に固定される。

３７は円柱状の作動駒で、中央部に断面形状が円形の案内孔３６が開設されると共に上面の対称位置には高さレベルが異なる段差部３８、３８が形成される。即ち、この高さレベルの異なる各段差部３８の最下部から反時計回りで最上部に向けて徐々に高くなるように連続した傾斜面３９が形成される。

４０は前記作動駒３７上に配設され該作動駒３７と同径の円柱状の押出駒で、上面中央部に規制溝４１が形成されると共に下面中央部にその下部周囲の一部が切除されて断面が長円形に形成された円柱状の案内ピン４２が下方に突設される。また、押出駒４０の下面の周縁部の対称位置には高さレベルが異なる段差部４４、４４が形成される。即ち、この高さレベルの異なる各段差部４４の最下部から反時計回りで最上部に向けて徐々に高くなるように連続した傾斜面４５が形成される。なお、前記傾斜面３９、４５は、各段差部３８、４４の最下部から反時計回りで最上部に向けて徐々に高くなるように連続して形成したが、これに限らず、各段差部３８、４４の最上部から反時計回りで最下部に向けて徐々に低くなるように連続して形成してもよく、言い換えると、最下部から時計回りで最上部に向けて徐々に高くなるように連続して形成してもよい。

４６は高さ調整駒で、下面中央部に下方に突設した規制ピン（図示せず）が押出駒４０の前記規制溝４１内に上方から嵌合した状態でボルト４７を介して押出駒４０上に固定される。

なお、前記傾斜面３９、４５は作動駒３７上面の全域、押出駒４０下面の全域に亘って形成しなくともよい。

従って、固定台３１上に固定された取付台３４上に作動駒３７を載置した状態で、高さ調整駒４６が固定された押出駒４０の案内ピン４２を作動駒３７の案内孔３６を貫通させて、更にこの案内ピン４２の下端部を取付台３４の角孔３２に嵌合させると、案内ピン４２の円筒状部分は案内孔３６に嵌合しているので作動駒３７は回動可能であるが、案内ピン４２下部の切除された断面が長円形の部分が角孔３２に嵌合しているので押出駒４０及び高さ調整駒４６は回動できない。

また、固定駒４９の上面中央部に開設された収納溝５０内に側面部に螺子孔５１が開設された回動軸体５２が回動可能に挿入され、この固定駒４９の下部は前記取付台３４の角孔３３に挿入され位置決め固定される。一方、作動駒３７の側面に突設された取付部５４の上面中央部に開設された取付溝５５内に側面部に螺子孔５６が開設された軸体５７が回動可能に挿入される。そして、取付部５４の側面には貫通孔５８が開設されると共に固定駒４９の側面にも貫通孔５９が開設される。

従って、高さ調整用ボルト６０が作動駒３７の側面に突設された取付部５４の貫通孔５８を介して軸体５７の螺子孔５６に螺合すると共に更に固定駒４９の貫通孔５９を介して回動軸体５２の螺子孔５１に螺合し、この高さ調整用ボルト６０を回動させることにより、作動駒３７が回動することとなる。この作動駒３７の回動により、図９に示すように、作動駒３７の段差部３８、３８と押出駒４０の段差部４４、４４とが近接しているときには、スライド２の下面やボルスタ５の上面からの高さ調整駒４６の高さレベルは最も低く（図９及び図１０参照）、逆に図１１に示すように、両段差部３８、３８と４４、４４とが離れるにつれて高くなる（図１３参照）。

即ち、支持体３０の高さレベルの調整動作を模式的に表した作動駒３７、押出駒４０等の展開図である図１３において、この図１３左部では作動駒３７の段差部３８、３８と押出駒４０の段差部４４、４４とが近接して高さ調整駒４６の高さレベルは最も低く、図１３右部では両段差部３８、３８と４４、４４とが離れて高い。

この場合、前記高さ調整用ボルト６０の頭部の近くの軸部には周囲に案内溝６０Ａが開設され、前記高さ調整用ボルト６０が回動した際に軸体５７に上面から開設されて前記螺子孔５６に連通する収納孔６１に螺合したガイドピン６２の下端部が前記案内溝６０Ａに沿って案内されるので、前記高さ調整用ボルト６０と共に取付部５４（作動駒３７）が移動することとなる。

作業者がこの高さ調整用ボルト６０の回動による高さ調整駒４６の高さレベルを把握するために、目盛６６が付されると共に位置決め用のラック部６７が形成された位置決め部材６８をネジ６９により固定された取付部材７０の２つの下部突部が前記取付台３４に開設された取付孔６５、６５に挿入されて取付部材７０がネジ７２により取付台３４に固定されているので、作業者は前記目盛６６を見ながら、前記ラック部６７が作動駒３７の側面に形成された位置決め用のラック部７１に噛合した所望の位置でネジ６９を回動させることにより位置決め固定することができる（図１２参照）。

以上のように、前記上金型３をスライド２に、また下金型６をボルスタ５に取り付ける前に、これらスライド２、上金型３、ボルスタ５及び下金型６のたわみを極力少なくすべく、両金型３、６の空間３Ｂ、６Ｂ内に収まるように前記スライド２、ボルスタ５の適宜の位置に適宜の数の支持体３０を取り付ける。

しかも、この支持体３０の高さ調整駒４６のスライド２下面やボルスタ５上面からの高さレベルを高さ調整用ボルト６０の回動により調整できるので（図１３参照）、更には作業者はこの高さ調整用ボルト６０の回動による高さ調整駒４６の高さレベルを把握するために目盛６６を見ながら調整することができるので（図１２参照）、一目瞭然に且つ確実に適宜な高さレベルに調整することができる。

これにより、適宜位置に支持体３０を配設することにより、両金型の強度を増加させることができ、被加工材料１５を加圧して加工を施す際に、上金型３とスライド２、下金型６とボルスタ５の変形を極力防止でき、被加工材料１５の製品としての精度が落ちることが防止される。

以上が、前記支持体３０の高さ調整駒４６のスライド２下面やボルスタ５上面からの高さレベルを作業者が手動で調整できる実施形態であるが、次に自動で調整できる実施形態につき、図１４に基づき説明する。この場合、第１の実施形態で用いた図番と同一の図番は同一の機能又は類似の機能を果たすものであり、第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

先ず、８０は駆動モータで、その出力軸に固定された歯車８１に支持台８２に支軸８３が支持された歯車８４が噛合する。そして、取付台３４に固定された一対の支持片８５に回動可能に支持されたウォーム歯車８６の軸部と前記支軸８３との間にタイミングベルト８７が張架されている。また、作動駒３７等を挟んだ前記一対の支持片８５及びウォーム歯車８６と対向する位置に、同様に一対の支持片８５及びウォーム歯車８６が設けられる。そして、前記作動駒３７の周側部に全周に亘って形成された歯車８８に前記ウォーム歯車８６、８６が噛合している。

従って、駆動モータ８０が駆動すると、歯車８１、８４が回転し、タイミングベルト８７を介してウォーム歯車８６が回転するので、歯車８８を介して前記作動駒３７が回動することにより、前述したように、支持体３０の高さ調整駒４６のスライド２下面やボルスタ５上面からの高さレベルを調整できる。

なお、スライド２下面やボルスタ５上面に固定された固定台３１上に取付台３４を固定するようにしたが、両台を当初より一体に構成してもよく、また押出駒４０と高さ調整駒４６とを固定するようにしたが、両駒を当初より一体に構成してもよい。

なお、以上の実施形態はプレス金型装置を例として説明したが、本発明は金型内に空間のある鍛造金型などにも適用できる。

以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

プレス金型装置の正面図である。 下金型上に被加工材料を載置した状態のプレス金型装置の部分断面図である。 上金型がブランクホルダに当接する寸前のプレス金型装置の部分断面図である。 上金型とブランクホルダで被加工材料を押えた状態のプレス金型装置の部分断面図である。 上金型、ブランクホルダ及び下金型で被加工材料を加工成形した状態のプレス金型装置の部分断面図である。 ボルスタの斜視図である。 ボルスタへの下金型の取り付け状態を示す部分斜視図である。 支持体の分解斜視図である。 スライド下面やボルスタ上面からの高さ調整駒の高さレベルが最も低い状態の支持体の斜視図である。 図９の反対側から見た支持体の斜視図である。 スライド下面やボルスタ上面からの高さ調整駒の高さレベルが最も高い状態の支持体の斜視図である。 目盛が付された位置決め部材と作動駒と押出駒の要部拡大斜視図である。 支持体の高さレベルの調整動作を模式的に表した作動駒等の展開図である。 第２の実施形態の支持体の斜視図である。

符号の説明

１ プレス金型装置
２ スライド
３ 上金型
５ ボルスタ
６ 下金型
１５ 被加工材料
３０ 支持体
３４ 取付台
３７ 作動駒
３８ 段差部
３９ 傾斜面
４０ 押出駒
４４ 段差部
４５ 傾斜面
４６ 高さ調整駒
６０ 高さ調整用ボルト

Claims (3)

1. 上金型が設けられた上下動可能なスライドと、下金型が設けられたボルスタとを備え、前記上金型と前記下金型とで被加工材料を加圧して加工を施すプレス金型装置において、前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面に支持体を固定し、前記上金型及び／又は下金型の裏面を押圧した状態或いは前記上金型及び／又は下金型の裏面とは隙間を存した状態又は隙間を存しない状態で配設したことを特徴とするプレス金型装置。
2. 前記支持体は前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面からの高さレベルが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型装置。
3. 前記支持体は前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面に固定される取付台と、前記スライドの下面及び／又は前記ボルスタの上面からの高さレベルを調整するために前記取付台上で回動可能な作動体と、この作動体上に配設される高さ調整体とから構成され、前記作動体の上面に高さレベルが異なる第１段差部を形成すると共にこの第１段差部の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第１傾斜面を形成し、前記高さ調整体の下面に高さレベルが異なる第２段差部を形成すると共にこの第２段差部の最下部から最上部に向けて徐々に高くなるように連続した第２傾斜面を形成し、前記作動体の回動により前記第１段差部と第２段差部とを接離することにより前記高さレベルを調整することを特徴とする請求項１に記載のプレス金型装置。

Images