JP2009066605A - プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フランジ部の曲げ角度の適否を判別する作業効率を向上する
【解決手段】 平板状のワーク１の縁部を直角曲げ加工してフランジ部７を成形するプレス成形装置において、リフト板１１の端部を段差壁面３５、判定凹面３７、及びリフト板上面３４からなる段部を有して凹に形成し、リフト板１１の判定凹面３７の幅は、フランジ部７の曲げ角度の許容範囲θ２〜θ３に対応するフランジ部７の下端が判定凹面３７に当接する範囲に設定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プレス成形装置に係り、特に、プレス成形されたワークの曲げ角度の適否を判別する技術に関する。

平板状のワークが載置された下型に対して上型を押し下げてワークの縁部を曲げ加工してフランジ部を成形するプレス成形装置においては、フランジ部を下型から離型させるためのリフト機構を備えることが知られている。

このようなフランジ部のリフト機構としては、上型に連動して上下動する昇降ロッドと、昇降ロッドの上端に設けられたリフト板と、昇降ロッドを上下動可能に支持する筒状のケーシングと、昇降ロッドの下端とケーシングの底の間に圧縮挿入されたコイルスプリングとを備えて構成され、リフト板の先端が下型の側面に沿って上昇する際に、フランジ部の下端をリフト板の上端に当接させて突き上げるように形成されている（例えば、特許文献１）。

特開２０００−５１９７８

しかしながら、特許文献１に記載の技術において、フランジ部の曲げ角度の計測が必要な場合は、作業員が治具などによって計測することになる。そのため、作業に手間がかかり、作業工程が煩雑となることから、フランジ部の曲げ角度の適否を容易に判別できるようにすることが要求されている。

本発明は、フランジ部の曲げ角度の適否を判別する作業効率を向上することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明のプレス成形装置は、平板状のワークが載置された下型に対して上型を押し下げてワークの縁部を曲げ加工してフランジ部を成形するプレス機と、上型の上昇に同期して押し上げられるリフト板を有し、リフト板によりフランジ部の下端を押し上げてワークを下型から外すリフト機構とを備えたプレス成形装置において、リフト板は、フランジ部の曲げ角度の許容範囲に対応するフランジ部の下端が位置する範囲に対応させて、フランジ部の下端が当接可能な上面の領域を凹又は凸に形成された段部からなる判定部が形成されてなることを特徴とする。

このようにしたことから、フランジの曲げ加工終了後にリフト板が上昇する際に、フランジ部の下端が判定部を形成する段部の凹面又は凸面に当接すれば、フランジ部の曲げ角度が許容範囲内であることを判定することができる。また、フランジ部の下端が段部の凹面又は凸面に当接しないときは、フランジ部の曲げ角度が許容範囲を外れている不良と判定できる。このように、プレス成形の終了時にフランジ部の曲げ角度の適否を判別することができるので、ワークを取り出した後に判別作業をしていた従来の場合と比べて作業工程を簡素化でき、作業効率を向上することができる。

ところで、フランジ部の曲げ角度が許容範囲より大きくなり、フランジ部の下端がリフト板の凹面に当接しない不良の場合であっても、リフト板が上昇する際にフランジ部の下端が振動等によって凹面側に移動する場合がある。この場合、凹に形成された段部の段差壁面を垂直に形成し、段差壁面に連なるリフト板の上面を下型から離れる方向に傾斜して形成することが好ましい。このように構成すれば、フランジ部の下端が振動等によって凹面側に移動しようとしても、傾斜面から段差壁面の頂部を乗り越えにくいから、誤判定を回避できる。

また、リフト板の段部の下型に対向する端面を、下型から離れる方向に傾斜して形成すれば、曲げ加工時に上型がワークの表面を摺動することで発生するワークの材料カスをリフト板から容易に排出することができるので、材料カスがリフト板と下型との間に挟み込まれるのを抑制することができる。

また、段差壁面にリフト板の母材と異なる色付けをすれば、フランジ部が配色部を覆うか否かによって曲げ角度の適否を判別できるので、判別を容易とすることができる。

本発明によれば、フランジ部の曲げ角度の適否を判別する作業効率を向上することができる。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態のプレス成形装置の要部を示す構成断面図、図２は本実施形態のパンチの断面図、図３は本実施形態のリフト板の断面図である。図示のように、本実施形態のプレス成形装置は、平板状のワーク１（例えば、金属板など）が載置されたパンチ３に対してダイ５を押し下げてワーク１の縁部を直角曲げ加工してフランジ部７を成形するプレス機９と、ダイ５の上昇に同期して押し上げられるリフト板１１を有し、リフト板１１によりフランジ部７の下端を押し上げてワーク１をパンチ３から外すリフト機構１３とを備えて構成されている。本実施形態においては、図１のプレス成形装置は片側（右側）のみを示しているが、左右対称な構造を有しており、ワーク１の相対する２箇所の縁部を曲げ加工してフランジ部７を成形するものである。

ダイ５は、下端にリフト板１１を押圧するための押圧ピン１４を備え、上ベース１５の下部に固定されている。上ベース１５は、図示していない駆動装置により上下に移動されるようになっている。上ベース１５には、ガイド穴１９が設けられており、摺動ボルト１７が挿通される。摺動ボルト１７には、押え板１８が螺号して固定されており、ガイド穴１９に案内されて上下に移動可能になっている。押え板１８は、曲げ加工の際にワーク１を押え、ダイ５と協動して上下動するようになっている。また、ガイド穴１９の上部には穴２０が設けられている。穴２０の径は、摺動ボルト１７のボルト頭の径よりも大きく形成されており、ガイド穴１９と穴２０との段差部で摺動ボルト１７のボルト頭を係止するようにしている。スプリング２１は、摺動ボルト１７に挿通され、上ベース１５の下面と押え板１８の上面との間に当接して設けられている。

パンチ３は、上面にワーク１が載置される面を有し、支持ブロック２４を介して下ベース２５に固定されている。また、図２に示すように、パンチ３の側面には、フランジ部７の曲げ角度が９０°となるように、フランジ部７の曲げ後に戻ろうとするスプリングバックを考慮して予めθ１の曲げ角度を設けている。

リフト機構１３は、下ベース２５に固定されたブロック２７と、ブロック２７の上部に設けられたガイド孔２９に相通される摺動ピン３１と、摺動ピン３１の下端に設けられブロック２７に圧縮して収納されたスプリング３３と、摺動ピン３１の上端に設けられたリフト板１１とを備えて構成されている。摺動ピン３１の下端部には、ガイド孔２９及びスプリング３３が係止される凸部が形成されている。リフト板１１には、ダイ５の押圧ピン１４が当接されるようになっており、ダイ５の上下動と連動してリフト板１１が上下動される。

図３に示すように、リフト板１１は、パンチ３と対向する端部がリフト板上面３４、段差壁面３５、及び判定凹面３７からなる段部を有して凹に形成されている。段差壁面３５は垂直に形成されており、パンチ３から離れる方向の判定凹面３７の幅は、フランジ部７の曲げ角度の許容範囲に対応するフランジ部７の下端が位置する範囲に対応させて設定されている。具体的には、フランジ部７の曲げ角度の許容範囲θ２〜θ３においてフランジ部７の下端が判定凹面３７に当接するようにしており、例えば、θ２＝９０°、θ３＝９２°である場合、θ２、θ３及びフランジ部７の長さに応じて、フランジ部７の下端が判定凹面３７に当接するように判定凹面３７の幅が設定される。

リフト板１１の段部のパンチ３に対向する端面３９は、パンチ３から離れる方向にθ４の角度で傾斜して形成されている。θ４の角度は、０〜１５°に設定することが好ましく、２〜６°に設定することがより好ましい。

次に、このように構成されるプレス成形装置の基本動作について、図４及び図５を用いて説明する。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本実施形態の曲げ加工の動作を示す動作説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本実施形態のワーク判別の動作を示す動作説明図である。図４（Ａ）に示すように、リフト機構１３及びダイ５が平常位置にあるとき、パンチ３にワーク１がセットされる。このとき、リフト板１１はスプリング３３の弾力で押し上げられて所定の上限位置に停止しており、リフト板上面３４はワーク１の真下近傍に位置している。

図４（Ａ）の状態から上ベース１５が下降を開始すると、ダイ５及び押え板１８が下降して、図４（Ｂ）に示すように押え板１８がワーク１を押圧して固定し、ダイ５がワーク１の縁部を当接しながら折り曲げ、ダイ５の押圧ピン１４がリフト板上面３４に当接しながら押し下げる。さらに、図４（Ｃ）に示すように、ダイ５がワーク１の縁部を略直角に折り曲げてフランジ部７を成形し、押圧ピン１４がリフト板１１を下限位置まで押し下げる。ダイ５は下端がフランジ部７の下端に達する下限位置まで下降し、曲げ成形されたフランジ部７がパンチ３の側面に押圧される。

フランジ部７を形成後、上ベース１５の上昇を開始すると、押え板１８でワーク１を押圧して固定された状態を維持してダイ５が上昇し、この上昇に追従してリフト板１１がスプリング３３の弾力で上昇する。リフト板１１が上昇すると、図５（Ａ）に示すように、フランジ部７の曲げ角度がθ２〜θ３の範囲であれば、リフト板１１の判定凹面３７にフランジ部７の下端が当接する。その後、ダイ５と押え板１８とが上限位置まで上昇してリフト板１１がフランジ部７を突き上げ、ワーク１をパンチ３から離型させる。このとき、図５（Ｂ）に示すように、フランジ部７の曲げ角度がθ３より大きい場合、フランジ部７の下端はリフト板上面３４に当接する。また、図５（Ｃ）に示すように、フランジ部７の曲げ角度がθ２より小さい場合、フランジ部７の下端がリフト板１１の外側に位置するため、リフト板７はフランジ部７の下端をすり抜けてフランジ部７の途中で引っ掛かり、押し上げ不可の状態となる。

本実施形態において、フランジ部７の下端がリフト板１１の判定凹面３７又はリフト板上面３４に当接する際には、押え板１８はワーク１から離れているように押圧ピン１４の長さ等が調整されている。

このように、本実施形態によれば、フランジの曲げ加工終了後にリフト板１１が上昇する際に、フランジ部７の下端が曲げ角度の判定部を形成する判定凹面３７に当接すれば、フランジ部７の曲げ角度がθ２〜θ３の範囲内であることを判定することができる。また、フランジ部７の下端が判定凹面３７に当接しないときは、フランジ部の曲げ角度がθ２〜θ３の範囲を外れており、不良と判定することができる。プレス成形の終了時にフランジ部７の曲げ角度の適否を判別することができるので、ワークを取り出した後に判別作業をしていた従来の場合と比べて作業工程を簡素化できるので、作業効率を向上することができる。また、リフト板１１の判定凹面３７とリフト板上面３４の高さ方向に位置が異なるため、高さ位置の違いでフランジ部７の曲げ角度の判別をすることができる。さらに、目的とするフランジ部７の曲げ角度の範囲は、判定凹面３７の幅を適宜設定すればよいので調整を容易とすることができる。

一方、曲げ加工時において、フランジ部７の表面をダイ５が摺動するため、この摺動によってフランジ部７の表面が剥離するなどしての材料カスが発生する。このため、材料カスがパンチ３の側面とリフト板１１の側面との間の隙間に挟み込まれることで、リフト板１１の上下動が円滑に行われなくなるおそれがある。本実施形態では、リフト板１１の側面に逃げ角θ４を設けているため、材料カスをワーク１とリフト板１１の間から容易に排出することができ、リフト板１１とパンチ３の側面との間に材料カスが挟み込まれるのを抑制することができるので、安定生産することができる。また、メンテナンスが容易となるため、生産効率を向上することができる。

一方、フランジ部７の曲げ角度が９０°より大きい場合は、何れもリフト板１１により曲げ加工の適否が判別されて離型するが、例えば、人手によってワーク１を取出す際は、目視によるワーク１の判別間違いを引き起こすおそれがある。そこで、段差壁面３５にリフト板１１と異なる色の塗膜など付けることにより、フランジ部７の曲げ角度がθ２〜θ３の範囲である場合はフランジ部７が配色部を覆うこととなるから色別によって曲げ角度の適否を判別できるので、判別を容易とすることができる。塗膜は、強固ではがれにくいものであれば良く、静電塗装や焼き付け塗装などを用いることができる。

本実施形態においては、ワーク１の相対する２箇所の縁部をプレス成形しているが、１又は複数の縁部をプレスするようにしてもよい。また、リフト機構１３は、フランジ部７の幅方向に渡って複数箇所に設けてもよく、フランジ部７の幅に応じて適宜設けることができる。

（実施形態２）
図６は本発明の他の実施形態のリフト板の断面図である。図示のように、本実施形態が実施形態１と異なる点は、リフト板４１の構成にあり、凹に形成した段部に代えて判定凸面４３、段差壁面４５及びリフト板上面４７を有して凸に形成した段部を設けたことにある。その他の構成は図１乃至図３と同じであるから、詳細な説明を省略する。

段差壁面４５は垂直に形成されており、リフト板４１から離れる方向の判定凸面４３の幅は、フランジ部７の曲げ角度の許容範囲に対応するフランジ部７の下端が位置する範囲に対応させて設定されている。フランジ部７の曲げ角度の許容範囲がθ５〜θ６である場合は、θ５、θ６及びフランジ部７の長さに応じて、フランジ部７の下端が判定凸面４３に当接するように判定凸面４３の幅が設定される。

このように構成されることで、フランジの曲げ加工終了後にリフト板４１が上昇する際に、フランジ部７の下端は、フランジ部７の曲げ角度がθ５〜θ６のとき判定凸面４３に当接し、θ６より大きいときリフト板上面４７に当接し、θ５より小さいときリフト板４１の側面をすり抜ける。このようにして、フランジ部７の曲げ角度の適否を判別することができる。

また、段差壁面４５にリフト板４１と異なる色の塗膜など付けることにより、フランジ部７の曲げ角度がθ６より大きい場合はフランジ部７が配色部を覆うこととなるから色別によって曲げ角度の適否を判別できるので、判別を容易とすることができる。

（実施形態３）
図７は本発明の他の実施形態のリフト板の断面図である。図示のように、本実施形態が実施形態１と異なる点は、リフト板５１の構成にあり、判定凹面５３、段差壁面５５からなる凹に形成された段部は、段差壁面５５に連なるリフト板上面５６をパンチ３から離れる方向に傾斜して形成された傾斜面５７を有していることにある。また、面５９は、リフト板上面５６と平行な面を有して傾斜面５７に連なって形成されている。その他の構成は図１乃至３と同じであるから、詳細な説明を省略する。

判定凹面５３、段差壁面５５及び傾斜面５７からなる段部は、断面が三角状に形成されており、傾斜面５７の傾斜角θ７は１０°〜２５°が望ましい。

このように構成されることで、フランジの曲げ加工終了後にリフト板５１が上昇する際に、フランジ部７の下端は、フランジ部７の曲げ角度の許容範囲がθ８〜θ９のとき判定凹面５３に当接し、θ９より大きいとき傾斜面５７又は面５９に当接し、θ８より小さいときリフト板５１の側面をすり抜ける。

このようにして、フランジ部７の曲げ角度の適否を判別することができる。また、実施形態１においては、フランジ部７の曲げ角度がθ３より大きくなり、フランジ部７の下端がリフト板１１の判定凹面３７に当接しない不良の場合であっても、リフト板１１が上昇する際にフランジ部７の下端が振動等によって判定凹面３７に移動する場合ある。この場合、本実施形態のように構成すれば、フランジ部７の曲げ角度がθ９より大きくなり傾斜面５７又は面５９に当接しているので、リフト板５１が上昇する際にフランジ部７の下端が振動等によって判定凹面５３側に移動しようとしても、傾斜面５７から段差壁面５５の頂部を乗り越えにくいから、誤判定を回避できる。

また、傾斜面５７にリフト板５１と異なる色の塗膜など付けることにより、フランジ部７の曲げ角度がθ９より大きい場合はフランジ部７が配色部を覆うこととなるから色別によって曲げ角度の適否を判別できるので、判別を容易とすることができる。

本発明の一実施形態のプレス成形装置の要部を示す構成断面図である。 本実施形態のパンチの断面図である。 本実施形態のリフト板の断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本実施形態の曲げ加工の動作を示す動作説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本実施形態のワーク判別の動作を示す動作説明図である。 本発明の他の実施形態のリフト板の断面図である。 本発明の他の実施形態のリフト板の断面図である。

符号の説明

１ ワーク
３ パンチ
５ ダイ
７ フランジ部
９ プレス機
１１、４１、５１ リフト板
１３ リフト機構
１４ 押圧ピン
１５ 上ベース
１７ 摺動ボルト
１８ 押え板
１９ ガイド穴
２１、３３ スプリング
２５ 下ベース
３１ 摺動ピン
３４、４７、５６ リフト板上面
３５、４５、５５ 段差壁面
３７、４３、５３ 判定凹面

Claims (4)

1. 平板状のワークが載置された下型に対して上型を押し下げて前記ワークの縁部を曲げ加工してフランジ部を成形するプレス機と、前記上型の上昇に同期して押し上げられるリフト板を有し、該リフト板により前記フランジ部の下端を押し上げて前記ワークを前記下型から外すリフト機構とを備えたプレス成形装置において、
   前記リフト板は、前記フランジ部の曲げ角度の許容範囲に対応する前記フランジ部の下端が位置する範囲に対応させて、前記フランジ部の下端が当接可能な上面の領域を凹又は凸に形成された段部からなる判定部が形成されてなることを特徴とするプレス成形装置。
2. 請求項１に記載のプレス成形装置において、
   前記凹に形成された段部は、段差壁面が垂直に形成され、該段差壁面に連なる前記リフト板の上面が、前記下型から離れる方向に傾斜して形成されてなることを特徴とするプレス成形装置。
3. 請求項１又は２に記載のプレス成形装置において、
   前記リフト板の段部の前記下型に対向する端面が、前記下型から離れる方向に傾斜して形成されてなることを特徴とするプレス成形装置。
4. 請求項１乃至３に記載のプレス成形装置において、
   前記段差壁面は、前記リフト板の母材と異なる色付けがされていることを特徴とするプレス成形装置。

Images