JP2008272827A - ブランク押さえ用パッドおよび金型 - Google Patents

Abstract

【課題】板材の加工する部分の近傍を強固に押さえることができ、しかもその押圧力を調整することができるブランク押さえ用パッドを提供する。
【解決手段】上型２０が下降してスライダ４０のメタルプレート５０を押圧すると、スライダ４０は左方向へ移動して板材Ｗを加工する。このとき、上型２０がスペーサ７６を介してウレタンスプリング７５を押圧するから、副パッド７２には時計回りのモーメントが作用する。これにより、副パッド７２の基部が板材Ｗを強く押圧するので、板材Ｗをスライダ４０で加工するときの板材Ｗの浮き上がりが抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、成形済みの板材の縁部をさらに加工する際に板材を押さえるブランク押さえ用パッドおよび金型に係り、特に、板材の加工する部分の近傍を強固に押さえることができるとともに、その押圧力を調整可能にする技術に関する。

板材を所定の形状にプレス成形する場合には、板材に対してプレスラムの移動方向に向かう荷重をかけるだけでは加工できない場合がある。たとえば、縁部が内側に向けて曲がっているような形状のものを成形する場合には、プレスラムの移動をカム機構を介してスライダの移動に変換し、スライダと下型とで板材を加工する。特許文献１には、そのような技術が開示されている。図９〜１２は、特許文献１に開示された技術を示したものである。

これらの図において符号１は下型、２は上型であり、上型２はプレスラムに取り付けられて例えば上下方向へ移動する。上型２には、下型１と摺接するメタルプレート３が取り付けられ、上型２の横方向への位置決めがなされている。下型１には、スライダ４が図４において左右方向へ摺動自在に支持されている。

スライダ４の上面は傾斜して形成され、そこにメタルプレート５が取り付けられている。また、スライダ４の底面にも下型１に対して摺接するメタルプレート６が取り付けられている。スライダ４は、図示しない弾性部材により図中右側へ付勢されている。また、スライダ４の左端部には、下型１の形状と合致する形状形成面４ａが形成されている。そして、上型２がスライダ４のメタルプレート５を押圧することにより、スライダ４は左方向へ移動し、その形状形成面４ａと下型１との間で板材Ｗを加工する。

図において符号７はパッドである。パッド７はねずみ鋳鉄（例えばＦＣ３００等）からなる片状黒鉛を有する鋳鉄品で構成され、図示しない支持機構によりフローティング状態で上下方向に摺動自在に支持されている。一方、上型２にはパッド７に当接可能なバネ８が取付られており、上型２が下降してバネ８がパッド６を押し下げるようになっている。パッド６の側面にはメタルプレート９が取り付けられており、パッド６の横方向への位置決めがなされている。

上記のような金型では、予め所定の形状に形成された板材Ｗが下型１の上に載置されると、上型２が下降し、先ずバネ８がパッド７を押圧し、パッド７が下降して板材Ｗを押圧する（図９）。そして、上型２がさらに下降してスライダ４のメタルプレート５を押圧すると、スライダ４は左方向へ移動して板材Ｗを加工する（図１０〜図１２）。
特開２００６−８８１７１号公報

しかしながら、上記のような金型では、パッド７による板材Ｗの押圧力が不充分であるという欠点がある。すなわち、板材Ｗの加工部位が縁部であり、その近傍を押さえるパッド７の縁部は弾性変形し易い。そのため、スライダ４が板材Ｗを加工する際に板材Ｗが下型１から浮き上がり、所望の形状が得られない。それに対しては、板材Ｗの浮き上がりを見越して下型１および上型２を設計することも考えられる。しかしながら、そのようにすると板材Ｗの浮き上がる部分で製品に段差が生じ、商品価値を低下させるという新たな問題が生じる。したがって、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、板材の加工する部分の近傍を強固に押さえることができ、しかもその押圧力を調整することができるブランク押さえ用パッドを提供することを目的としている。

下型および上型を備えた金型により板材の縁部を加工する際に板材を押さえるブランク押さえ用パッドにおいて、前記板材を下型に押圧する主パッドと、この主パッドの縁部から外方へ突出し板材の縁部近傍を押圧する副パッドと、この副パッドを下型の方向へ押圧する押圧手段とを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、副パッドが押圧手段により下型側へ押圧されるから、その押圧力により板材が下型へ押圧される。これにより、板材が下型に確実に押圧され、板材の下型からの浮き上がりが防止される。また、押圧手段を適宜調整することにより、板材への押圧力を調整することができる。

主パッドと副パッドとの境界に薄肉部を設けると好適である。このような構成では、副パッドが下型側に弾性変形し易く、板材を確実に押圧することができる。また、押圧手段の構成は任意であり、液圧等の動力により上型と独立して駆動される機構であってもよい。より簡単な構成としては、副パッドと上型との間に弾性部材を介装することができる。複数の弾性部材を積み重ねて用いることにより、押圧力の微調整を行うことができるとともに、積み重ねた弾性部材の一部だけを交換すればよい場合には経済的である。また、弾性部材にスペーサを重ねて押圧力を調整することもできる。

主パッドの下面と下型の上面に、主パッドが下降したときに互いに当接するストッパを設けることにより、主パッドの最下点の位置を設定することができる。この場合において、ストッパの一方の側面に先細りとなるテーパ面を形成し、ストッパの他方に、テーパ面が嵌合するテーパ凹面を形成すると好適である。このようなストッパを設けることにより、主パッドが最下点に達したときに主パッドと下型とが水平方向に固定される。スライダによって板材を加工する際には、加工による反力で板材が下型から浮き上がろうとし、板材からの力を副パッドが受けて主パッドが下型に対して横ずれしようとする。この点、上記のようなストッパを設けることにより、主パッドの下型に対する横ずれが防止される。また、上記のようなストッパは、副パッドを押圧手段が押圧したときに、その押圧力を曲げモーメントに変換する支点となる。つまり、副パッドの押圧力が上方からの力ではなく、内側に回り込むようなモーメントとなるため、副パッドのパッド面圧を有効に利用することができる。

次に、本発明の金型は、下型と、この下型に対して接近離間可能な上型と、この上型が下型に向けて移動したときにカム駆動されて下型とともに板材を加工するスライダと、上記のようなブランク押さえ用パッドとを備えたことを特徴としている。

上記構成の金型にあっては、副パッドによって板材が下型に確実に押圧されるから、スライダが下型側へ移動して板材を加工する際に板材が下型から浮き上がるのが抑制され、板材を所望の形状に加工することができる。なお、この場合のスライダによる加工としては、板材の曲げや切断あるいは穴開け等である。

上型には、弾性部材を交換するための開口部を設けると便利である。弾性部材は、例えば円柱状をなすウレタン等の合成樹脂であり、副パッドに間隔を空けて並べて配置される。それに対して、開口部は、弾性部材が配置された位置に設けられる。

本発明によれば、板材の加工する部分の近傍を強固に押さえることができるとともに、その押圧力を調整することができるので、板材を所望の形状に成形することができる等の効果が得られる。

１．第１実施形態
以下、図１〜４を参照して本発明の一実施形態を説明する。
Ａ．金型の構成
図１（Ａ）において符号１０はプレスベッド（図示略）に取り付けられた下型、符号２０は上型であり、上型２０は図示しないプレスラムに取り付けられて上下方向に移動可能とされている。下型１０には、紙面と直交する方向へ延在する凹部１１が形成され、凹部１１を構成する左側の壁の角部には、上方へ向けて突出する形状形成面１２が形成されている。

凹部１１には、スライダ４０が左右方向に摺動自在に支持されている。スライダ４０は、図示しない弾性部材により図中右側へ付勢されている。スライダ４０の底面には、下型１０に対して摺接するメタルプレート６０が取り付けられている。また、スライダ４０の上面は傾斜して形成され、そこにメタルプレート５０が取り付けられている。さらに、スライダ４０の左端部には、下型１０の形状形成面１２と合致する形状形成面４１が形成されている。そして、上型２０がスライダ４０のメタルプレート５０を押圧することにより、スライダ４０は左方向へ移動し、形状形成面１２，４１によって板材Ｗを加工する。

上型２０には、下型１０と摺接するメタルプレート３０が取り付けられ、上型２０の横方向への位置決めがなされている。上型２０の左側の部分は、Ｌ字状に屈曲し、その内側に空間２１が形成されている。また、上型２０のＬ字状に屈曲した部分の垂直の部分には、複数の開口部２２が紙面と直交する方向に等間隔に形成されている。

次に、図において符号７０はパッドである。パッド７０は、球状黒鉛鋳鉄（例えばＦＣＤ５５０）で構成され、下型１０の形状形成面１２までの範囲に至る主パッド７１と、主パッド７１の縁部から外側へ突出する副パッド７２とから構成されている。

主パッド７１の下面は、前工程で成形された板材Ｗの形状と合致する形状に型彫りされている。また、副パッド７２の上面は平坦に形成され、副パッド７２と主パッド７１の境界には、厚さを減少させた薄肉部７３が形成されている。そして、副パッド７２の上面には、図３に示すように、座金７４が取り付けられ、座金７４には、ウレタンスプリング７５が２段重ねにして取り付けられている。

ウレタンスプリング７５は、例えば座金７４に突設したピンを貫通させるなどして副パッド７２上での位置を保持することができる。ウレタンスプリング７５どうしの間と、上段のウレタンスプリング７５にはスペーサ７６が取り付けられている。このようなウレタンスプリング７５は、上型２０に形成した開口部２２の正面に位置するように配置されている。

図３に示すように、主パッド７１の一側面と両端面には複数のメタルプレート９０が取り付けられている。それらメタルプレート９０が上型２０の内周面と摺接することにより、パッド７０が上型２０に対して前後左右方向に位置決めされている。

主パッド７１の下面には、ストッパ７７が取り付けられ、下型１０の上面にもストッパ７７と当接するストッパ１３が取り付けられている。ストッパ１３は、下半部が円柱状をなすとともに上半部が円錐台状をなしている。また、ストッパ７７は、円錐台状の凹部を備え、その凹部にストッパ１３の上半部が嵌合するようになっている。ストッパ７７，１３により、パッド７０の最下点の位置が規制され、板材Ｗへの押圧力が調整される。

図１（Ａ）において符号８０はガスバネである。ガスバネ８０は、上型２０に取り付けられたシリンダ８１と、内部に充填されたガスの力でシリンダ８１から突出するピストン８２とから構成され、図１（Ａ）中紙面と直交する方向に複数配置されている。

Ｂ．金型の動作
次に、上記構成の金型の動作について説明する。予め所定の形状に形成された板材Ｗが下型１０の上に載置されると、上型２０が下降し、先ずガスバネ８０のピストン８２がパッド７０を押圧し、パッド７０が下降して板材Ｗを押圧する。この場合において、パッド７０が最下点に達したときにストッパ１３，７７が互いに嵌合し、パッド７０と下型１０とが水平方向に固定される。そして、上型２０がさらに下降してスライダ４０のメタルプレート５０を押圧すると、スライダ４０は左方向へ移動して板材Ｗを加工する。このとき、上型２０がスペーサ７６を介してウレタンスプリング７５を押圧するから、副パッド７２にはストッパ１３，７７を支点とする時計回りのモーメントが作用する。これにより、薄肉部７３が弾性変形して副パッド７２が時計方向に撓み、副パッド７２の基部が板材Ｗを強く押圧する。

したがって、板材Ｗをスライダ４０で加工するときの板材Ｗの浮き上がりが抑制され、板材Ｗを所望の形状に成形することができる。また、上記実施形態では、上型２０に開口部２２を形成しているので、図４に示すように、開口部２２から手を差し入れてウレタンスプリング７５やスペーサ７６の交換を行うことができる。したがって、ウレタンスプリング７５による押圧力の調整を簡単に行うことができる。特に、上記実施形態では、主パッド７１と副パッド７２との境界に薄肉部７３を形成しているので、副パッド７２が撓みやすく、よって、副パッド７２の基部によって板材Ｗをより強固に押圧することができる。

２．第２実施形態
次に、図５〜図８を参照して本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、図５〜図８において上記第１実施形態と同等の構成要素には同符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。

この実施形態では、スライダ４０は上型２０に図５中矢印で示す方向に摺動自在に支持されている。また、パッド７０は、主パッド７１と、この主パッド７１の縁部から外方へ向け斜め下方に突出する副パッド７２とからなっている。また、ウレタンスプリング７５は、スライダ４０に取り付けられている。

次に、上記実施形態の金型の動作を説明する。図５に示す状態から上型２０が下降すると、先ず、ガスバネ８０のピストン８２がパッド７０を押圧し、パッド７０が下降して板材を押圧する。それとほぼ同時に、スライダ４０のメタルプレート６０が下型１０に当接するとともに、ウレタンスプリング７５がパッド７０に当接する。そして、スライダ４０の形状形成面４１が下型１２の形状形成面１２の下側に侵入できる状態となる（図６参照）。

上型２０がさらに下降すると、スライダ４０が下型１０の形状形成面１２に接近するとともにウレタンスプリング７５が圧縮される（図７参照）。そして、上型２０がさらに下降して下死点に達した状態では（図８参照）、副パッド７２が板材を下型１０へ強く押圧した状態でスライダ４０による板材の加工が終了する。したがって、この実施形態においても、上記実施形態と同様に、板材をスライダ４０にてトリムまたは曲げ加工するときの板材の浮き上がりが抑制され、板材を所望の形状に成形することができる。

本発明は、板材の加工する部分の近傍を強固に押さえることができるとともに、その押圧力を調整することができるので、板材を所望の形状に成形することができるから、金属板のプレス加工の分野において有効に利用することができる。

（Ａ）は本発明の一実施形態の金型を示す断面図であり、（Ｂ）はストッパの詳細を示す断面図である。 発明の一実施形態におけるパッドを示す側面図である。 発明の一実施形態におけるパッドを示す斜視図である。 本発明の一実施形態の金型を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面図である。 従来の金型を示す断面図である。 従来の金型を示す断面図である。 従来の金型を示す断面図である。 従来の金型を示す断面図である。

符号の説明

１０ 下型
２０ 上型
４０ スライダ
７０ パッド
７１ 主パッド
７２ 副パッド
７５ ウレタンスプリング（弾性部材）

Claims (7)

1. 下型および上型を備えた金型により板材の縁部を加工する際に板材を押さえるブランク押さえ用パッドにおいて、前記板材を前記下型に押圧する主パッドと、この主パッドの縁部から外方へ突出し前記板材の縁部近傍を押圧する副パッドと、この副パッドを前記下型の方向へ押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするブランク押さえ用パッド。
2. 前記主パッドと前記副パッドとの境界に薄肉部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のブランク押さえ用パッド。
3. 前記押圧手段は、前記副パッドと前記上型との間に介装された弾性部材であることを特徴とする請求項１または２に記載のブランク押さえ用パッド。
4. 前記弾性部材は、複数が積み重ねられていることを特徴とする請求項３に記載のブランク押さえ用パッド。
5. 前記主パッドの下面と前記下型の上面に、前記主パッドが下降したときに互いに当接するストッパを設け、該ストッパの一方の側面に先細りとなるテーパ面を設け、ストッパの他方に前記テーパ面が嵌合するテーパ凹面を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブランク押さえ用パッド。
6. 下型と、この下型に対して接近離間可能な上型と、この上型が前記下型に向けて移動したときにカム駆動されて前記下型とともに前記板材を加工するスライダと、請求項１に記載のブランク押さえ用パッドとを備えたことを特徴とする金型。
7. 前記上型に、前記弾性部材を交換するための開口部を設けたことを特徴とする請求項６に記載の金型。

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