JP2010120045A - プレス成形品の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】剛性のパンチが直交方向一方側の上死点から他方側の下死点へ移動される際に前記パンチ及び剛性のノックアウトピンによって被成形部材の平面部形成領域を挟持する挟持工程と、被成形部材の傾斜部形成領域を弾性材の直交方向一方側を向く上端面に接触させる接触工程と、傾斜部形成領域を弾性材に押し付けた状態でパンチが下死点に到達する成形工程とを順に行い、且つ、少なくとも成形工程の際には弾性材を保持する保持部材が弾性材の内端面をノックアウトピンの基準側面に押圧させることで弾性材を直交方向と直交する水平方向に圧縮させる。
【選択図】図2
Description
図10に示すように、パンチを被成形部材の平面部形成領域に押圧させて前記平面部形成領域と直交する直交方向に沿って弾性材内に圧入させると、前記弾性材のうち前記平面部形成領域の直下に位置する部分は前記直交方向に圧縮されて、一部が横方向外方へ逃げ出ることになる。
この際、前記平面部形成領域に対する前記弾性材の背圧が不均一になり、結果として、前記平面部形成領域によって形成される前記平面部に不規則な捩れや反りが生じ易いという問題があった。
即ち、前記パンチによる押圧に応じて前記弾性材のうち前記平面部形成領域の直下に位置する部分の一部が横方向へ逃げ出ると、前記弾性材のうち前記平面部形成領域の側方に位置する部分が前記平面部形成領域と平行な水平方向に圧縮され、その結果、前記弾性材は前記平面部形成領域の側方において前記パンチの圧入方向とは反対方向へ膨出する。
この際、前記弾性材のうち前記被成形部材の折り曲げエッジ近傍の部分には、前記パンチによるパンチ圧入方向への流れ、前記パンチ圧入方向への流れに伴う横方向への流れ、及び、前記弾性材のうち前記平面部形成領域の側方に位置する部分に生じる前記パンチの圧入方向とは逆方向への流れの3方向の流れが生じることになる。
従って、前記弾性材の特に前記折り曲げエッジ近傍の部分に亀裂や破損が生じ易いという問題があった。
前記カム押動面及び前記カム従動面は、前記製造装置の少なくとも前記成形工程中における前記上ケースの前記直交方向一方側から他方側への移動に応じて、前記内端面が前記基準側面に押圧させられる水平方向他方側へ前記保持部材を前記第2付勢機構の付勢力に抗して押動するように係合する。
前記第2付勢機構は、前記第1及び第2保持部材を互いに対して離間させる方向へ付勢するように構成される。
前記カム押動面及び前記カム従動面は、少なくとも前記成形工程中における前記上ケースの前記直交方向一方側から他方側への移動に応じて、前記一対の弾性材の前記内端面が対応する前記基準側面に押圧させられる水平方向他方側へ前記一対の保持部材を前記第2付勢機構の付勢力に抗して押動するように係合する。
従って、平面部形成領域に弾性材の背圧を受ける従来の製造装置及び製造方法に比して、前記平面部形成領域によって形成される平面部の平坦度を向上させることができる。
従って、被成形部材からプレス成形品を成形する際に、弾性材にパンチ圧入方向の流れ、パンチ圧入方向とは直交する水平方向の流れ、及び、パンチ圧入方向とは反対方向の流れを含む3方向の流れが生じる従来の製造装置に比して、前記弾性材の耐久性を向上させることができる。
本実施の形態に係る製造装置1は、平板状の被成形部材から、平面部及び折り曲げエッジにおいて前記平面部から折り曲げられた傾斜部を有するプレス成形品を製造するように構成されている。
なお、本実施の形態においては、前記プレス成形品として、磁気ヘッドサスペンションにおけるフランジ付のロードビーム900を例に説明する。
前記ロードビーム900は、基端部が前記磁気ヘッドサスペンションにおける荷重曲げ部950に連結され且つ磁気ディスクと対向する面において前記磁気ヘッドサスペンションにおけるフレクシャ部を支持する部材であり、前記荷重曲げ部によって発生された荷重を前記フレクシャ部に支持された磁気ヘッドスライダに伝達する為に所定の剛性が要求される。
前記平面部910は、ディスク面と対向する面に前記フレクシャ部が接合される為、所定の平坦性が要求される。
なお、図1に示す前記ロードビーム900は、前記荷重曲げ部950と共に一体形成されている。
又、図4に前記製造装置1の下方斜視図を示す。
図5及び図6に示すように、前記ノックアウトピン10は、前記載置面11に加えて、前記載置面11のうち前記折り曲げエッジに対応した基準エッジから前記被成形部材900’とは反対側へ延び且つ前記弾性材30の内端面31が対向する基準側面12を備えている。
従って、前記ノックアウトピン10は、図5及び図6に示すように、前記基準側面12として、前記載置面11のうち一方の傾斜部920a(図1参照)の折り曲げエッジに対応した第1基準エッジから前記被成形部材900’とは反対側へ延びる第1基準側面12aと、前記載置面11のうち他方の傾斜部920b(図1参照)の折り曲げエッジに対応した第2基準エッジから前記被成形部材900’とは反対側へ延びる第2基準側面12bとを含んでいる。
具体的には、前記第1及び第2保持部材40a,40bの各々には、対応する前記基準側面12a,12bの方向及び前記直交方向一方側の2方向に開く凹部41(図5及び図6参照)が形成されており、前記弾性材30a,30bは、前記内端面31が対応する基準側面12a,12bの方向へ突出された状態で前記下端面34,前記外端面32,前記第1横端面35及び前記第2横端面36のそれぞれの少なくとも一部が前記凹部41の内周面に当接されている。
前記下ケース60には、前記保持部材40a,40bを前記水平方向に沿ってガイドするガイド溝が形成されている。
図7に、前記製造装置1の模式工程図を示す。
なお、図7(a)に示すように、前記被成形部材900’の前記平面部形成領域910’が前記載置面11上に載置され且つ前記被成形部材900’における前記傾斜部920に対応した傾斜部形成領域920’は前記載置面11から水平方向外方へ突出されている。
まず、前記平面部910の平坦度を向上させることができる。
即ち、本実施の形態に係る前記製造装置1においては、前記被成形部材900’からプレス成形品900を製造する過程において、前記被成形部材900’の前記平面部形成領域910’は剛性の前記パンチ20と剛性の前記ノックアウトピン10とによって挟持されている。
つまり、本実施の形態に係る前記製造装置1においては、プレス成形品900の製造過程において前記平面部形成領域910’に前記弾性材30a,30bからの不均一な背圧が作用することがなく、従って、前記平面部910の平坦度を向上させることができる。
即ち、本実施の形態に係る前記製造装置1においては、前記成形工程の際に、前記弾性材30a,30bは、前記内端面31が対応する前記基準側面12a,12bに押圧されて水平方向に圧縮された圧縮状態に保持されている。
この際、前記弾性材30a,30bには、水平方向への圧縮による水平方向の流れ、及び、水平方向の圧縮に伴う前記直交方向一方側への流れは生じるものの、前記直交方向他方側への流れは生じない(図8参照)。
従って、弾性材に、パンチ圧入方向の流れ、パンチ圧入方向とは直交する水平方向の流れ、及び、パンチ圧入方向とは反対方向の流れを含む3方向の流れが生じる従来の製造装置(図10参照)に比して、前記弾性材30a,30bの耐久性を向上させることができる。
つまり、前記保持部材40a,40bは、対応する前記弾性材30a,30bの前記内端面31及び前記上端面33を開放した状態で、他の端面32,34〜36を拘束している。
なお、本実施の形態においては、図4,図5及び図7に示すように、前記拘束面70は前記パンチ20に形成されている。
そして、前記成形工程の最終段階においては、前記拘束面70が前記弾性材30a,30bの前記上端面33に当接して前記弾性材30a,30bの前記直交方向一方側への弾性膨張変形を防止する(図7(e)参照)。従って、前記弾性材30a,30bから前記傾斜部形成領域920’に十分な力が作用し、これにより、前記傾斜部形成領域920’が前記平面部形成領域910’から確実に折り曲げ成形される。
斯かる構成によれば、前記成形工程において前記弾性材30a,30bから前記傾斜部形成領域920’に作用する力を前記パンチ20が下死点に近づくに従って徐々に大きくすることができ、前記弾性材30a,30b及び前記傾斜部形成領域920’に急激な負荷が作用することを防止しつつ、最終的には前記傾斜部形成領域920’に十分な力を作用させることができる。
本実施の形態においては、前記第1及び第2保持部材40a,40bは、対応する前記基準側面12a,12bに直交する方向に沿って移動可能とされている。
本実施の形態においては、前述の通り、前記保持部材40として、前記ノックアウトピン10を挟んで対向する前記第1及び第2保持部材40a,40bが備えられている。
斯かる構成においては、前記第2付勢機構は、前記第1及び第2保持部材40a,40bを互いに対して離間させる方向へ付勢するように構成される。
なお、図9(a)〜(d)は、それぞれ、前記製造装置1の初期状態,挟持工程,接触工程及び成形工程を示している。
初期状態から挟持工程へ移行すると、前記カム押動面81が前記カム従動面82に係合し始める(図8(b)参照)。
そして、接触工程及び成形工程においては、前記パンチ20が前記直交方向他方側へ行くに従って(即ち、下死点へ近づくに従って)、前記カム押動面81及び前記カム従動面82のカム作用によって、前記第1及び第2保持部材40a,40bが前記ノックアウトピン10の対応する前記基準側面12a,12bに近接する方向へ移動するようになっている。
例えば、接触工程において前記カム押動面81及び前記カム従動面82が接触し始めるように構成することも可能であるし、成形工程において両面が接触し始めるように構成することも可能である。
このように、前記カム押動面81を前記第2押動機構によって前記パンチ20とは独立して上下動させることにより、前記弾性材30a、30bの圧縮制御を前記パンチ20の上下動とは独立して行うことができ、例えば、前記パンチが下死点に到達した後に前記弾性材30a,30bが最大圧縮状態となるように前記弾性材30a,30bの圧縮制御を行うことが可能となる。
斯かる構成によっても、前記弾性材30a、30bの圧縮制御を前記パンチ20の上下動とは独立して行うことができる。
この場合には、前記規制面は、前記弾性材30a,30bの前記上端面33のうち前記直交方向に沿って視た際に前記傾斜部形成領域920’がオーバーラップする領域以外の領域と当接するように構成される。
10 ノックアウトピン
11 載置面
12 基準側面
12a,12b 第1及び第2基準側面
20 パンチ
21 押圧面
30 弾性材
30a,30b 第1及び第2弾性材
31 内端面
33 上端面
40 保持部材
40a,40b 第1及び第2保持部材
50 上ケース
60 下ケース
70 拘束面
81 カム押動面
82 カム従動面
900 ロードビーム(プレス成形品)
910 平面部
920 傾斜部
900’ 被成形部材
910’ 平面部形成領域
920’ 傾斜部形成領域
Claims (7)
- 平板状の被成形部材から、平面部及び折り曲げエッジにおいて前記平面部から折り曲げられた傾斜部を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造装置であって、
前記平面部に対応した形状を有し且つ前記被成形部材のうち前記平板部に対応した平板部形成領域が載置される載置面と前記載置面のうち前記折り曲げエッジに対応した基準エッジから前記被成形部材とは反対側へ延びる基準側面とを含み、前記載置面と直交する直交方向に沿って移動可能な剛性のノックアウトピンと、
前記ノックアウトピンを前記直交方向一方側へ付勢する第1付勢機構と、
前記平面部に対応した形状を有し且つ前記被成形部材を挟んで前記載置面と対向する押圧面を含み、前記直交方向に沿って移動可能な剛性のパンチと、
前記パンチが前記直交方向一方側の上死点及び他方側の下死点の間で往復動するように前記パンチを作動的に押動する押動機構と、
前記ノックアウトピンの前記基準側面と対向する内端面を有する弾性材と、
前記弾性材の前記内端面を前記ノックアウトピンの前記基準側面に向けて押圧させることで前記弾性材を前記載置面に平行な水平方向に圧縮させ得る状態で前記弾性材を保持する保持部材とを備え、
前記製造装置は、前記パンチを上死点から下死点へ向けて前記直交方向他方側へ移動させ、前記押圧面及び前記載置面によって前記平面部形成領域を挟持する挟持工程と、前記押圧面及び前記載置面が前記平面部形成領域を挟持した状態で前記第1付勢機構の付勢力に抗して前記ノックアウトピンを直交方向他方側へ押動するように前記パンチを下死点へ向けて前記直交方向他方側へ移動させ、前記被成形部材のうち前記傾斜部に対応した傾斜部形成領域を前記弾性材の前記直交方向一方側を向く上端面に接触させる接触工程と、前記押圧面及び前記載置面が前記平面部形成領域を挟持し且つ前記傾斜部形成領域を前記弾性材に押し付けた状態で前記第1付勢機構の付勢力に抗して前記ノックアウトピンを前記直交方向他方側へ押動するように前記パンチを直交方向他方側へ移動させ下死点に到達させる成形工程とをとり得るように構成され、
少なくとも前記成形工程の際には、前記保持部材は、前記弾性材の前記内端面を前記ノックアウトピンの前記基準側面に押圧させることで前記弾性材を前記水平方向に圧縮させた圧縮状態に保持することを特徴とするプレス成形品の製造装置。 - 前記パンチを相対移動不能に支持し且つ前記パンチが上死点及び下死点の間で往復動するように前記押動機構によって前記直交方向に沿って往復動される上ケースと、
前記ノックアウトピンを前記直交方向移動可能に支持し且つ前記保持部材を支持する下ケースとを備え、
前記保持部材は、前記弾性材の前記内端面が前記基準側面の方向へ突出された状態で、前記弾性材の前記内端面及び前記直交方向一方側を向く上端面以外の端面を拘束しており、
前記パンチが下死点近傍に位置する際には、前記上ケース又は前記パンチに形成された拘束面が前記上端面に当接して前記弾性材の前記直交方向一方側への弾性膨張変形を防止することを特徴とする請求項1に記載のプレス成形品の製造装置。 - 前記上ケースにはカム押動面が設けられ、
前記保持部材は前記下ケースに前記水平方向移動可能に支持され、
前記下ケースには前記弾性材の前記内端面を前記ノックアウトピンの前記基準側面から離間させる前記水平方向一方側へ前記保持部材を付勢する第2付勢機構が設けられ、
前記保持部材には前記カム押動面に対応したカム従動面が設けられ、
前記カム押動面及び前記カム従動面は、前記製造装置の少なくとも前記成形工程中における前記上ケースの前記直交方向一方側から他方側への移動に応じて、前記内端面が前記基準側面に押圧させられる水平方向他方側へ前記保持部材を前記第2付勢機構の付勢力に抗して押動するように係合することを特徴とする請求項2に記載のプレス成形品の製造装置。 - 前記基準側面は、前記載置面を挟んで前記水平方向一方側及び他方側に位置する一対の第1及び第2基準側面を含み、
前記弾性材は、内端面が前記第1及び第2基準側面にそれぞれ対向する一対の第1及び第2弾性材を含み、
前記保持部材は、前記第1及び第2弾性材をそれぞれ保持し且つ前記ノックアウトピンを挟んで対向配置される一対の第1及び第2保持部材を含み、
前記第2付勢機構は、前記第1及び第2保持部材を互いに対して離間させる方向へ付勢していることを特徴とする請求項3に記載のプレス成形品の製造装置。 - 平板状の被成形部材から、平面部及び前記平面部の両側に位置する一対の折り曲げエッジにおいて前記平面部から折り曲げられた一対の傾斜部を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法であって、
前記平面部に対応した形状を有し且つ前記被成形部材のうち前記平板部に対応した平板部形成領域が載置される載置面と前記載置面のうち前記一対の折り曲げエッジに対応した一対の基準エッジから前記被成形部材とは反対側へそれぞれ延びる一対の基準側面とを含む剛性のノックアウトピンを前記載置面と直交する直交方向に沿って移動可能に配設する工程と、
前記ノックアウトピンを前記直交方向一方側へ付勢するように第1付勢機構を配設する工程と、
前記平面部に対応した形状を有し且つ前記被成形部材を挟んで前記載置面と対向する押圧面を含み剛性のパンチを前記直交方向に沿って移動可能に配設する工程と、
前記パンチが前記直交方向一方側の上死点及び他方側の下死点の間で往復動するように前記パンチを作動的に押動する押動機構を用意する工程と、
内端面が前記ノックアウトピンの前記一対の基準側面とそれぞれ対向する一対の弾性材を用意する工程と、
前記一対の弾性材の前記内端面を前記ノックアウトピンの対応する前記基準側面に向けて押圧させることで前記一対の弾性材を前記載置面に平行な水平方向に圧縮させ得るように前記一対の弾性材をそれぞれ保持する一対の保持部材を配設する工程と、
前記パンチを上死点から下死点へ向けて前記直交方向他方側へ移動させ、前記押圧面及び前記載置面によって前記平面部形成領域を挟持する挟持工程と、
前記押圧面及び前記載置面が前記平面部形成領域を挟持した状態で前記第1付勢機構の付勢力に抗して前記ノックアウトピンを直交方向他方側へ押動するように前記パンチを下死点へ向けて前記直交方向他方側へ移動させ、前記被成形部材のうち前記一対の傾斜部に対応した一対の傾斜部形成領域を前記一対の弾性材の前記直交方向一方側を向く上端面にそれぞれ接触させる接触工程と、
前記押圧面及び前記載置面が前記平面部形成領域を挟持し且つ前記一対の傾斜部形成領域を前記一対の弾性材にそれぞれ押し付けた状態で前記第1付勢機構の付勢力に抗して前記ノックアウトピンを前記直交方向他方側へ押動するように前記パンチを直交方向他方側へ移動させ下死点に到達させる成形工程とを含み、
少なくとも前記成形工程の際には、前記一対の保持部材は、前記一対の弾性材の前記内端面を前記ノックアウトピンの対応する前記基準側面に押圧させることで前記一対の弾性材を前記水平方向に圧縮させた圧縮状態に保持していることを特徴とするプレス成形品の製造方法。 - 前記パンチを相対移動不能に支持し且つ前記パンチが上死点及び下死点の間で往復動するように前記押動機構によって前記直交方向に沿って往復動される上ケースを用意する工程と、
前記ノックアウトピンを前記直交方向移動可能に支持し且つ前記一対の保持部材を前記水平方向移動可能に支持する下ケースを用意する工程とを含み、
前記一対の保持部材は、対応する前記弾性材の前記内端面が対応する前記基準側面の方向へ突出された状態で、対応する前記弾性材の前記内端面及び前記直交方向一方側を向く上端面以外の端面を拘束しており、
前記パンチが下死点近傍に位置する際には、前記上ケース又は前記パンチに形成された拘束面が前記一対の弾性材の前記上端面に当接して前記一対の弾性材の前記直交方向一方側への弾性膨張変形を防止することを特徴とする請求項5に記載のプレス成形品の製造方法。 - 前記上ケースにはカム押動面が設けられ、
前記下ケースには前記一対の弾性材の前記内端面が前記ノックアウトピンの対応する前記基準側面から離間するように、前記一対の保持部材を互いに対して離間させる方向へ付勢する第2付勢機構が設けられ、
前記一対の保持部材には前記カム押動面に対応したカム従動面が設けられ、
前記カム押動面及び前記カム従動面は、少なくとも前記成形工程中における前記上ケースの前記直交方向一方側から他方側への移動に応じて、前記一対の弾性材の前記内端面が対応する前記基準側面に押圧させられる水平方向他方側へ前記一対の保持部材を前記第2付勢機構の付勢力に抗して押動するように係合することを特徴とする請求項6に記載のプレス成形品の製造方法。
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