JP2009039722A - 抜き加工プレス型 - Google Patents

Abstract

【課題】スクラップＷ１が引っかかる等せず、プレス加工をスムーズに行える抜き加工プレス型の提供。
【解決手段】上型３のカム切刃３４を摺動させるに当たり、上型３のパッド部３２の移動が直接カム切刃３４に伝達されるのではなく、カム切刃３４とパッド部３２との間に、カム切刃４を摺動移動させるための摺動カム３３を設ける。摺動カム３３は、上型３に設けるので、下型３にはカム切刃３４を摺動させるための手段を設けていない。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プレス型の構造にかかり、詳細には、上型と下型とに設ける切刃によって抜き加工が可能な抜き加工プレス型の構造に関する。

プレス加工において、抜き加工を伴うプレス加工の場合には種々の手法がとられるが、上型と下型に切刃を設け、両切刃によって加工品を切り抜き抜き加工を行うのが一般的である。

従来の抜き加工プレス型は、上型に設けたカム切刃をカム機構によって動作させ、上型が下型に近接するにつれ下方の切刃に近づけ、プレス作業終了時には上型と下型とに設けた切刃が加工物の一部を抜き加工していた。
即ち、図５に表すように、下型１００には、被加工物Ｗの形状に合わせた下型切刃１０１を固定して設けてある。尚、図５は従来例を表し、（ａ）は上死点に位置した下型１００と上型２００を、（ｂ）は下死点に位置した下型１００と上型２００とを表す。
一方、上型２００は、プレス時の圧力を上型２００に付与するための圧力源２０２が用意されており、被加工物Ｗをプレス加工するために下型１００の形状に合わせたパッド２０３を下型１００に予め定められた圧力でプレス可能にしている。圧力源２０２は、打ち抜き加工の際に下型１００との間でパッド２０３が被加工物Ｗを押さえ付け移動しないように加圧させるためのものである。従って、上型２００は摺動部２０４が下型１００に対して近接するあるいは離隔する方向へ摺動移動可能にしている。また、上型２００には、下型１００の下型切刃１０１とによって被加工物Ｗを切り抜くカム切刃２０１を設けてある。カム切刃２０１は、上型２００の斜面２０５に沿って摺動移動可能であり、下型１００の下方切刃１０１と当接して被加工物Ｗを切り抜く際には切り抜き動力源２０６によって被加工物Ｗを切り抜く方向へ加圧される。

また、下型１００には、上型２００に設けたカム切刃２０１を下型１００に近接するにつれ切り抜き動作方向へ摺動移動させるためのカムドライバー１０２を設ける。カムドライバー１０２は、カム切刃２０１のプレス方向下方に位置して固定されており、カム切刃２０１のカム当接面２０１ａと当接し、更に上型２００がプレス方向へ移動してカム切刃２０１がプレス方向へ移動するとカム切刃２０１を被加工物Ｗを切り抜く方向へ摺動移動させる。このカム切刃２０１の摺動移動は、上型２００の斜面２０５とカムドライバー１０２の摺動面１０２ａとの距離が狭まることでカム切刃２０１が切り抜き加工方向へ押し出されるようにして摺動可能としている。従って、上型２００の斜面２０５とカムドライバー１０２摺動面１０２ａとは、カム切刃２０１を移動させたい方向へ開いた状態と成るようにそれぞれの面を構成している。勿論カム切刃２０１のカム当接面２０１ａと斜面当接面２０１ｂもそれぞれ摺動面１０２ａ及び斜面２０５と当接して摺動可能な面をなしている。

上記のように構成された従来のプレス加工機では、下型１００の上に加工前の被加工物Ｗを載置する。この状態で上型２００を下型１００に近接させるとやがて上型２００のカム当接面２０１ａがカムドライバー１０２の摺動面１０２ａに当接する。
そして更に上型２００がプレス方向に移動してプレス加工を行うとカム切刃２０１は、当接面２０１ａがカムドライバー１０２の摺動面１０２ａに沿って、また、斜面当接面２０１ｂは斜面２０５に沿って、それぞれが下型１００の下方切刃１０１に近接するように摺動されることとなる
そして、やがて下死点に達すると、図５（ｂ）に表す状態となり加工前の被加工物Ｗから加工後の被加工物Ｗを切り抜き生成して、スクラップＷ１を切り落とす。
切り落とされたスクラップＷ１は、下型１００のスクラップＷ１発生位置に設けた滑落樋１０３を伝って滑落し、下型１００の外部へ排出されるようになっている。

しかしながら、上記従来例では、プレス加工そのものは問題なく終了することができるが、カムドライバー１０２を下方へ位置させているので滑落樋１０３とカムドライバー１０２との間隙を大きくとることが困難なため、スクラップＷ１をカムドライバー１０２の下をくぐらせることとなり、プレス加工終了後に滑落するはずのスクラップＷ１が、滑落樋１０３を滑落途中でカムドライバー１０２に引っ掛かって詰まってしまうという問題点が生じていた。しかも、滑落樋１０３とカムドライバー１０２との間隙が僅かなので作業員によるスクラップＷ１の取り除き作業が困難を極め、簡単に取り除くことができなくなる場合が生じてしまい、作業員が時間をかけて引っ掛かったスクラップＷ１を取り除くので、連続して行われるプレス加工の工程を停止して作業を行うので、作業効率が落ちてしまうという問題点を有した。

この発明は、上記問題点に鑑み、プレス加工後のスクラップが引っ掛からず順次下型の外へ排出可能なプレス型の提供を課題とする。

そこでこの発明は、下型に設けたカムドライバーがスクラップを排出する際に邪魔と成らないようにするために以下のようなプレス型を提供する。

即ち、下型方向と反対方向に摺動可能であり且つ下型方向に付勢されるパッド部を有すると共にパッド部の摺動移動によって移動し下型切刃との間で被加工物を切断可能なカム切刃を有する上型と、下型切刃を設け上型と当接することで被加工物を圧縮挟持しプレスすると共に下型切刃と上型のカム切刃との間で抜き加工を行う下型とからなるプレス型において、
上型は、パッド部を摺動自在に支持する上型本体と、パッド部の摺動移動に伴って上型本体及びパッド部に接しながら摺動可能な摺動カムと、摺動カムに押圧されて下型切刃との間で被加工物を切断可能に摺動移動するカム切刃とからなり、
パッド部側部には摺動カムが当接して摺動可能なパッド部摺動方向と鋭角をなす第１カム斜面を設け、且つ、上型本体にも摺動カムが当接して摺動可能な第２カム斜面を設け、摺動カムはカム基部が第１カム斜面及び第２カム斜面に当接した状態で摺動可能であり、
カム基部からはカム切刃を押圧可能な押圧腕部を下型側へ延設し、カム基部の第２カム斜面当接面の反対側面摺動カムの摺動に伴ってカム切刃を押圧摺動可能な第１切刃摺動面を設け、押圧腕部のカム切刃側にも摺動カムの摺動に伴ってカム切刃を押圧摺動可能な第２切刃摺動面を設け、
カム切刃は、上型本体の下型側で、且つ摺動カムの押圧腕部とパッド部との間に位置して第１切刃摺動面及び第２切刃摺動面と当接して摺動可能に設置され、
摺動カムと上型本体との間には摺動カムをパッド部の第１カム斜面方向に付勢するカム付勢手段を設け、カム切刃と摺動カムとの間にはカム切刃が第１切刃摺動面及び第２切刃摺動面と当接した状態で摺動可能に付勢する切刃付勢手段を設けることを特徴とする抜き加工プレス型である。

そして、上記抜き加工プレス型では、上型が下型方向へ移動しパッド部が下型との間に被加工物に接し、更に上型本体が下型方向へ移動することでパッド部が被加工物を挟持すると共に、パッド部は上型に対して下型とは反対側へ移動することとなる。
パッド部が下型とは反対側へ移動すると、パッド部に設けた第１カム斜面が鋭角を持って形成されているので、第１カム斜面は上型本体に設けた第２カム斜面と相対的に離れる方向へ移動されることとなる。すると、第１カム斜面及び第２カム斜面に当接して設けてある摺動カムは、カム付勢手段の付勢力によって両斜面との当接を維持するので、第２カム斜面上をパッド側へ摺動移動することとなる。

摺動カムがパッド部側へ移動すると、摺動カムのカム基部から延設した押圧腕部もパッド部側へ移動することとなる。
押圧腕部がパッド部側へ移動すると、カム切刃は押圧腕部の第２切刃摺動面の移動に伴い第１切刃摺動面及び第２切刃摺動面と当接しながら下型切刃側へ摺動移動し、下型切刃との間で被加工物を切断することとなり被加工物を抜き加工することとなる。

従って、この発明によれば、抜き加工を行うプレス型において、カム切刃の切断のための移動は上型のみで行えるので、上型に設けたカム切刃を摺動移動させるためのカムドライバーを必要とせず、抜き加工時に発生する被加工物のスクラップを難なく排出することが可能となり、従来のプレス型に比し、スクラップがカムドライバーと下型本体との間に引っ掛かる等して処理する時間を必要としないので、プレス加工の効率化が図れるという特段の効果を有する。

以下に、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。図１はこの発明を実施するための最良の形態を表し上型が上死点位置している状態であり、図２はこの発明を実施するための最良の形態を表し上型が下死点位置している状態であり、図３は被加工物を狭持した状態を表す説明図であり、図４は被加工物を切断する寸前の説明図である。

抜き加工可能なプレス型１は、下型２を固定し、上型３を下型２側へ移動させて行う。
下型２は、被加工物を所望の形状に型抜きプレス可能な型形状を成す下型本体２１の周囲部に抜き加工用の下刃２２を形成している。下型本体２１の上型３側となる上面は、上型３とで被加工物Ｗを挟持すると共にプレスによって所望の型成形が可能な面を形成する。下型切刃２２は、上型３に設けるカム切刃とで被加工物Ｗを切断して抜き加工を行う。

上型３は、上型本体３１が下型２に近接あるいは離隔可能に制御される。該制御は予めプログラムされた制御部（図示せず）によって油圧シリンダ（図示せず）を作動させ動作制御可能に設ける。上型本体３１の下型２側にはパッド部３２を設け、更にパッド部３２の外側には摺動カム３３及びカム切刃３４を、カム切刃３４が下型２側となるように設ける。
パッド部３２は、上型本体３１に対し上型３の移動方向に、即ち、下型２に近接あるいは離隔可能する方向に移動可能である。この移動は、上型本体３１に穿設したガイド孔３１ａに、パッド部３２の上型本体３１側に立設するガイド軸３２ａを摺動自在に挿通させ行う。そして、上型本体３１とパッド部３２との間に、圧力源となるパッドシリンダ３２ｂを設ける。パッドシリンダ３２ｂは、パッド部３２を常に下型２側へ付勢するが、パッド部３２が下型２に当接して下型２とパッド部３２との間に載置された被加工物Ｗを挟持した際に、プレス加工に必要な圧力で被加工物Ｗをパッド部３２が押さえ付けるような付勢力を供給する。

パッド部３２の側方には、第１カム斜面３２ｃを設ける。第１カム斜面３２ｃは、パッド部の摺動方向と鋭角をなして形成し、摺動カム３３が当接して摺動可能に形成する。また、上型本体３１のパッド部３２より外側にも、第１カム斜面３２ｃ同様に第２カム傾斜面３１ｂを形成する。第２カム傾斜面３１ｂは、第１カム斜面３２ｃとは逆勾配となるようにパッド部３２の摺動方向と鋭角をなして形成する。

摺動カム３３は、カム切刃３４の上方に位置して第２カム傾斜面３１ｂと当接し第２カム傾斜面３１ｂに沿って摺動移動可能な第２斜面当接面３３ａを設ける。従って、第２斜面当接面３３ａはカム切刃３４の反対側の面となる。更に摺動カム３３には、第１カム斜面３２ｃと当接して摺動移動可能な第１斜面当接面３３ｂを設ける。従って、第１カム斜面３２ｃ及び第２斜面当接面３３ａは、上型本体３１が上死点に位置しているときには第１カム斜面３２ｃ及び第２カム傾斜面３１ｂと同様の位置関係にある。このように第２斜面当接面３３ａ及び第１斜面当接面３３ｂを設けたカム基部３３ｃには、その外側にカム付勢シリンダ３１ｃが接続される。そして、パッド部３２が上方（下型とは反対方向）へ摺動移動した際に、第１カム斜面３２ｃが第２斜面当接面３３ａから斜め上方へ離れることとなり、これに伴い第１カム斜面３２ｃと第１斜面当接面３３ｂ、並びに、第２カム傾斜面３１ｂと第２斜面当接面３３ａとがカム付勢シリンダ３１ｃの付勢力によって摺動しながら移動するので、摺動カム３３はパッド部３２に近付く方向へ移動することとなる。

摺動カム３３には更に、カム基部３３ｃのパッド部３２と反対側の端部から、下型２側へ突出して先端がパッド部３２側へ湾曲された形状を成す押圧腕部３３ｄを延設する。押圧腕部３３ｄは湾曲した先端の内側面が、カム切刃３４と当接してカム切刃３４を摺動移動可能とさせる平坦な第１切刃摺動面３３ｅを形成する。従って、第２切刃摺動面３３ｅは、摺動カム３３が移動するとカム切刃３４を押圧して移動させることが可能となる。また更にカム基部３３ｃには、第１斜面当接面３３ｂとは反対側の面に、即ち、カム基部３３ｃのカム切刃３４側の面に、カム切刃３４が摺動移動可能な第１切刃摺動面３３ｆを設ける。尚、第２切刃摺動面３３ｅと第１切刃摺動面３３ｆとを、相互が成す角度が鋭角と成るようにそれぞれの面３３ｅ、３３ｆを形成させることで、第２切刃摺動面３３ｅと第１切刃摺動面３３ｆとに接しながら摺動するカム切刃３４が、第２切刃摺動面３３ｅあるいは第１切刃摺動面３３ｆから離れてしまうことを防ぎ、カム切刃３４が被加工物Ｗを切断するための移動を可能としている。

カム切刃３４は、下型２の下型切刃２２より外側となるように、摺動カム３３のカム基部３３ｃと押圧腕部３３ｄとの間に位置される。そして、カム切刃３４の下型切刃２２側先端には、切刃３４ａを設ける。この切刃３４ａは、下型切刃２２との間で被加工物Ｗを切断可能に形成する。また、カム切刃３４は、第１切刃摺動面３３ｆ側の面を、第１切刃摺動面３３ｆと当接して摺動可能な第１切刃当接面３４ｂとして形成し、同様に第２切刃摺動面３３ｅ側の面を第２切刃摺動面３３ｅと当接して摺動可能な第２切刃当接面３４ｃとして形成する。そして第２切刃当接面３４ｃは、第２切刃摺動面３３ｅと当接し押圧腕部３３ｄの押圧によって押されることとなり、第１切刃摺動面３３ｆ上を第１切刃当接面３４ｂが摺動して移動可能である。

尚、上型本体３１に設けたカム付勢シリンダ３１ｃは、第２カム傾斜面３１ｂの外側に摺動カムを付勢するカム付勢手段となり、パッドシリンダ３２ｂ同様の圧力源をなす。そして、摺動カム３３が第１カム斜面３２ｃ及び第２カム傾斜面３１ｂから離れることなく両斜面に沿って摺動移動可能に摺動カム３３を付勢する。このカム付勢シリンダ３１ｃもパッドシリンダ３２ｂ同様に油圧シリンダあるいはエアシリンダなどから形成する。

４は、切刃付勢手段となる切刃付勢シリンダである。切刃付勢シリンダ４は、カム付勢シリンダ３１ｃ同様に油圧シリンダあるいはエアシリンダなどで形成して伸縮自在に形成されており、一端がカム基部３３ｃに固定され他端がカム切刃３４に固定され、カム切刃３４を摺動カムの第１切刃摺動面３３ｆ及び第２切刃摺動面３３ｅから離れないで摺動移動可能としている。

上記のように形成するプレス型１では、カム付勢シリンダ３１ｃ、パッドシリンダ３２ｂ、及び、切刃付勢シリンダ４は、それぞれ制御部（図示せず）によって圧力制御がなされる。そしてカム付勢シリンダ３１ｃは、パッド部３２が上方（下型とは反対方向）へ移動した際に、押圧腕部３３ｄがカム切刃３４を、被加工物Ｗを切断する側へ押圧すると共に切断力を実質的に付与している。また、パッドシリンダ３２ｂは、上型本体３１が下方へ移動してパッド部３２が下型２に載置された被加工物Ｗに当接してからのち、更に上型本体３１が下方へ移動した際に、パッド部３２と下型２との間で挟持する被加工物Ｗの挟持力を適切とするために用意される。更にまた、切刃付勢シリンダ４は、先に述べたとおりカム切刃３４が摺動した際にカム切刃３４を、摺動カムの第１切刃摺動面３３ｆ及び第２切刃摺動面３３ｅから離れないように押圧しておくためのものであり、被加工物Ｗの切断加工には殆ど寄与していない。

次に、この実施の形態の作用をプレス作業の順を追って説明する。
上型３が図１に表す上死点に位置している時には、パッド部３２は下型２側に位置している。この状態では、摺動カム３３はパッドシリンダ３２ｂとパッド部３２の自重の作用により、パッド部３２が下型２側に位置し、第１カム斜面３２ｃがカム付勢シリンダ３１ｃを圧縮して摺動カム３３を図中Ｉ方向へ移動させている。このとき、カム切刃３４は、摺動カム３３がＩ方向へ移動しているので、切刃付勢シリンダ４の押圧力によりやはりＩ方向に移動されている。

次いで被加工物Ｗを抜き加工するために、上型３が下型２側へ移動しパッド部３２を下型２上に載置された被加工物Ｗと当接させる。図３はパッド部３２が被加工物Ｗと当接している状態を表している。プレス加工の工程中でのこの状態では、上型３の状態は図１に表す上死点での状態と何ら変わってはいない。

更に図３の状態から、プレス加工工程が進み、上型３が更に下方（下型３方向）へ移動すると、パッド部３２が被加工物Ｗを上型３との間で押圧狭持するが、パッド部３２が被加工物Ｗを狭持した状態を表す図４のように、上型３の上型本体３１は図３の状態よりも下方（下型３方向）へ移動しているが、パッド部３２は下型２上で被加工物Ｗを狭持した図３と同様の位置に有るので、被加工物Ｗの狭持力は、パッドシリンダ３２ｂの付勢力とパッド部３２の自重によって発生している。
そして図４の状態では、第１カム斜面３２ｃと第２カム斜面３１ｂとの横方向（プレス方向と交差する方向）の距離が開き、摺動カム３３はカム付勢シリンダ３１ｃの付勢力により第２カム斜面３１ｂ上をパッド部３２側へ移動することとなる。
すると、摺動カム３３の押圧腕部３３ｄでは、第２切刃摺動面３３ｅがこの移動に伴いカム切り刃３４を切刃付勢シリンダ４の付勢力に抗して押圧移動させる。このとき、カム切り刃３４は、切刃付勢シリンダ４の付勢作用により、第１切刃摺動面３３ｆに第１切刃当接面３４ｂが、第２切刃摺動面３３ｅに第２切刃当接面３４ｃが、それぞれ摺動して移動することができる。
そして、図４の状態で、カム切り刃３４の切刃３４ａが下型２の下型切刃２２と当接して今にも被加工物Ｗを剪断する状態となる。

そして更にプレス加工工程が進み、図２の状態となる。即ち、上型３は更に加工を続け下死点に到達する。
図４の状態から図２の状態までの間の工程では、図４の状態同様上型本体３１の下方（下型３方向）への移動に伴って摺動カム３３およびカム切り刃３４が移動され続け、やがて図４に表す下死点に達したときには、下型切刃２２と切刃３４ａとで被加工物ＷのスクラップＷ１部分を切断加工する。

切断加工されたスクラップＷ１は下方へ落下し、下型３の外側へ予め設置されている滑落樋５を滑落して回収されることとなる。
下死点から再び上死点へ上型３が移動する際には、パッドシリンダ３２ｂの付勢力により、上型本体３１が上方へ移動しても、パッドシリンダ３２ｂが最も伸張した状態となるまでは、上型本体３１とパッド部３２との間隙が広がり、カム付勢シリンダ３１ｃ、切刃付勢シリンダ４の付勢力により摺動カム３３およびカム切り刃３４は、それぞれの摺動面に当接した状態で、上死点から下死点へ移動したときの反対の移動を行う。

この発明は、抜き加工を行う抜き加工プレス型に利用可能である。

この発明を実施するための最良の形態を表し上型が上死点位置している状態の説明図 この発明を実施するための最良の形態を表し上型が下死点位置している状態の説明図 プレス加工工程中で被加工物を狭持した状態を表す説明図 プレス加工工程中で被加工物を切断する寸前の説明図 従来例を表し、（ａ）は上型が上死点にある状態の説明図、（ｂ）は上型が下死点にある状態の説明図

符号の説明

Ｗ 被加工物
Ｗ１ スクラップ
１ プレス型
２ 下型
２１ 下型本体
２２ 下型切刃
３ 上型
３１ 上型本体
３１ａ ガイド孔
３１ｂ 第２カム傾斜面
３１ｃ カム付勢シリンダ
３２ パッド部
３２ａ ガイド軸
３２ｂ パッドシリンダ
３２ｃ 第１カム斜面
３３ 摺動カム
３３ａ 第２斜面当接面
３３ｂ 第１斜面当接面
３３ｃ カム基部
３３ｄ 押圧腕部
３３ｅ 第２切刃摺動面
３３ｆ 第１切刃摺動面
３４ カム切刃
３４ａ 切刃
３４ｂ 第１切刃当接面
３４ｃ 第２切刃当接面
４ 切刃付勢シリンダ
５ 滑落樋

Claims (1)

1. 下型方向と反対方向に摺動可能であり且つ下型方向に付勢されるパッド部を有すると共にパッド部の摺動移動によって移動し下型切刃との間で被加工物を切断可能なカム切刃を有する上型と、下型切刃を設け上型と当接することで被加工物を圧縮挟持しプレスすると共に下型切刃と上型のカム切刃との間で抜き加工を行う下型とからなるプレス型において、
   上型は、パッド部を摺動自在に支持する上型本体と、パッド部の摺動移動に伴って上型本体及びパッド部に接しながら摺動可能な摺動カムと、摺動カムに押圧されて下型切刃との間で被加工物を切断可能に摺動移動するカム切刃とからなり、
   パッド部側部には摺動カムが当接して摺動可能なパッド部摺動方向と鋭角をなす第１カム斜面を設け、且つ、上型本体にも摺動カムが当接して摺動可能な第２カム斜面を設け、摺動カムはカム基部が第１カム斜面及び第２カム斜面に当接した状態で摺動可能であり、
   カム基部からはカム切刃を押圧可能な押圧腕部を下型側へ延設し、カム基部の第２カム斜面当接面の反対側面には摺動カムの摺動に伴ってカム切刃を押圧摺動可能な第１切刃摺動面を設け、押圧腕部のカム切刃側にも摺動カムの摺動に伴ってカム切刃を押圧摺動可能な第２切刃摺動面を設け、
   カム切刃は、上型本体の下型側で、且つ摺動カムの押圧腕部とパッド部との間に位置して第１切刃摺動面及び第２切刃摺動面と当接して摺動可能に設置され、
   摺動カムと上型本体との間には摺動カムをパッド部の第１カム斜面方向に付勢するカム付勢手段を設け、カム切刃と摺動カムとの間にはカム切刃が第１切刃摺動面及び第２切刃摺動面と当接した状態で摺動可能に付勢する切刃付勢手段を設けることを特徴とする抜き加工プレス型。

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