JP2012206152A - Press forming mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプレス成形金型に関し、特に、ブランク材に絞り成形を施すプレス成形金型に関する。 The present invention relates to a press mold, and more particularly, to a press mold for drawing a blank material.
絞り成形は、ダイとブランクホルダとでブランク材の端部を挟持した状態で、これらを一体に降下させてブランク材をパンチに押し付けることにより行われる。このとき、ブランクホルダにクッション圧(ダイの押し下げ力に対抗する力)を付与することにより、ブランク材を挟持固定する力を発生させている。 Drawing is performed by lowering them together and pressing the blank against the punch, with the end of the blank held between the die and the blank holder. At this time, a force for holding and fixing the blank material is generated by applying a cushion pressure (a force against the pressing force of the die) to the blank holder.
ブランクホルダにクッション圧を付与する手段として、例えば特許文献1には、下型及びボルスタを貫通したクッションピンでブランクホルダを支持する構成が示されている。具体的には、クッションピンの上端にブランクホルダを取り付けると共に、クッションピンの下端にクッションパッドを接続し、このクッションパッドを駆動部(エアシリンダやサーボモータ等)で昇降可能としている。ダイでブランクホルダが押し下げられると、駆動部によりブランクホルダに所定のクッション圧が付与される。 As a means for applying a cushion pressure to the blank holder, for example, Patent Document 1 shows a configuration in which the blank holder is supported by a cushion pin penetrating the lower mold and the bolster. Specifically, a blank holder is attached to the upper end of the cushion pin, a cushion pad is connected to the lower end of the cushion pin, and the cushion pad can be moved up and down by a drive unit (air cylinder, servo motor, etc.). When the blank holder is pushed down by the die, a predetermined cushion pressure is applied to the blank holder by the drive unit.
しかし、上記のクッションピンは下型及びボルスタに設けられた貫通孔に挿通されるため、クッションピンの位置は予め決まっており、容易に変更することはできない。従って、クッションピンが配設されている場所以外でブランクホルダを支持することができず、ブランクホルダのクッション圧が場所によって不足する恐れがある。また、クッションピンの長さにバラツキがあると、ブランクホルダによってクッション圧にバラツキが生じる恐れがある。 However, since the cushion pin is inserted through a through hole provided in the lower mold and the bolster, the position of the cushion pin is determined in advance and cannot be easily changed. Therefore, the blank holder cannot be supported except for the place where the cushion pin is disposed, and the cushion pressure of the blank holder may be insufficient depending on the place. Further, if the length of the cushion pin varies, the cushion pressure may vary due to the blank holder.
例えば、バネ等の弾性部材でブランクホルダを支持すれば、ボルスタや金型の上に簡単に設置することができるため、設置箇所を容易に変更することができる。しかし、弾性部材の高さにバラツキがあると、ブランクホルダのクッション圧にバラツキが生じる恐れがある。 For example, if the blank holder is supported by an elastic member such as a spring, it can be easily installed on a bolster or a mold, so that the installation location can be easily changed. However, if the height of the elastic member varies, the cushion pressure of the blank holder may vary.
また、バネ等の弾性部材でブランクホルダを昇降させる場合、ブランクホルダには常にダイの押し下げ力に対抗する上向きの弾性反力が加わるため、プレス成形完了後、ダイの上昇と共にブランクホルダが上昇する。この間、ダイとブランクホルダとで成形品の端部が挟持された状態が維持されるため、成形品を取り出すことができない。従って、ブランクホルダが停止してダイのみが上昇し、ブランクホルダとダイとの間に所定以上の隙間が形成されてから成形品を取り出すこととなり、サイクルタイムが長くなってしまう。 In addition, when the blank holder is moved up and down by an elastic member such as a spring, an upward elastic reaction force is always applied to the blank holder against the pressing force of the die. . During this time, the state where the end of the molded product is sandwiched between the die and the blank holder is maintained, so that the molded product cannot be taken out. Therefore, the blank holder is stopped and only the die is raised, and a molded product is taken out after a predetermined gap or more is formed between the blank holder and the die, resulting in a long cycle time.
また、例えばブランク材を断面M形に成形する場合、ダイに中型を設けることがある(例えば、特許文献2)。具体的には、図11(a)に示すように、中型111が、付勢手段112(バネ等)によりダイ110から下方に突出するように付勢されている。そして、ダイ110を降下させることにより、ブランクホルダ130とでブランク材wの端部を挟持し(図11(a)参照)、中型111をブランク材wに押し付けて凹部w1を成形する(図11(b)参照)。さらにダイ110を降下させることにより、ブランク材wをパンチ120に押し付けて絞り成形を施す(図11(c)参照)。その後、ダイ110を上昇させたとき、図11(d)に示すようにダイ110の上昇と共にブランクホルダ130が上昇すると、成形品の中央部が中型111で下向きに押さえられた状態で、成形品wの両端がブランクホルダ130で持ち上げられるため、図示のように成形品wが変形する恐れがある。
Further, for example, when a blank material is formed into an M-shaped cross section, a middle die may be provided on the die (for example, Patent Document 2). Specifically, as shown in FIG. 11A, the
例えば、ブランクホルダを下死点位置でロックするロッキング機構を備えたガススプリング等も知られているが、このようなガススプリングは非常に高価であり、型費の高騰を招く。 For example, a gas spring provided with a locking mechanism that locks the blank holder at the bottom dead center position is also known, but such a gas spring is very expensive and causes an increase in mold cost.
本発明の解決すべき課題は、プレス成形金型において、ブランクホルダの支持箇所を自由に設定可能とすること、ブランクホルダに均一なクッション圧を付与すること、及び、ブランクホルダのロッキング機構を低コストに設けることにある。 The problems to be solved by the present invention include that in a press mold, the support position of the blank holder can be freely set, a uniform cushion pressure is applied to the blank holder, and the locking mechanism of the blank holder is reduced. It is in the cost.
前記課題を解決するためになされた本発明は、パンチと、ダイと、ブランクホルダと、ブランクホルダを昇降可能に支持し、流体の粘性抵抗によりブランクホルダの昇降動作に抵抗を付与するダンパとを備えたプレス成形金型であって、ダイでブランクホルダを押し込んだ際に、ダンパによりブランクホルダに所定のクッション圧を付与することを特徴とするものである。 The present invention made to solve the above problems includes a punch, a die, a blank holder, and a damper that supports the blank holder so that it can be raised and lowered, and that imparts resistance to the raising and lowering operation of the blank holder by the viscous resistance of the fluid. A press-molding die provided, wherein when the blank holder is pushed in with a die, a predetermined cushion pressure is applied to the blank holder by a damper.
流体の粘性抵抗を利用したダンパは、一般に、衝撃吸収を目的としたショックアブソーバとして用いられるが、本発明ではこの種のダンパを利用してブランクホルダにクッション圧を付与している。すなわち、ダイに押し込まれてブランクホルダが移動(降下)している間は、流体の粘性抵抗によりダイの押し込み力に対抗する力が生じ、ブランクホルダに所定のクッション圧が付与される。一方、ブランクホルダが静止している間は、ダンパの流体も静止しているため何ら駆動力を発生させず、ブランクホルダの静止状態が維持される。従って、ダイの押し込みによりブランクホルダがプレス成形完了位置まで移動した後、ダイが後退(上昇)しても、静止したブランクホルダがダンパで押し上げられることはない。すなわち、ブランクホルダをダンパで支持することにより、ブランクホルダをプレス成形完了位置でロックするロッキング機構を、高価な装置を用いることなく低コストに設けることができる。 A damper using the viscous resistance of a fluid is generally used as a shock absorber for the purpose of absorbing shock. In the present invention, a cushion pressure is applied to the blank holder using this type of damper. That is, while the blank holder is moved (lowered) by being pushed into the die, a force that opposes the pushing force of the die is generated due to the viscous resistance of the fluid, and a predetermined cushion pressure is applied to the blank holder. On the other hand, while the blank holder is stationary, the damper fluid is also stationary, so that no driving force is generated and the blank holder is kept stationary. Therefore, even if the die moves backward to the press forming completion position after the blank holder is moved to the press molding completion position by the press of the die, the stationary blank holder is not pushed up by the damper. That is, by supporting the blank holder with the damper, a locking mechanism for locking the blank holder at the press molding completion position can be provided at low cost without using an expensive device.
上記のよう粘性抵抗を利用したダンパは、外部のコンプレッサ等に接続する必要がなく、構造が簡単で小型であるため、金型内の任意の位置に設けることが可能である。従って、ブランクホルダの支持箇所を自由に設定することができ、クッション圧を均一にすることが可能となる。また、粘性抵抗を利用したダンパにより付与されるクッション圧は、ブランクホルダの移動速度に依存するため、たとえブランクホルダを支持するピンの長さに多少のバラツキが生じていたとしても、各ピンが同じ速度で移動する限り均一なクッション圧を付与することができる。 The damper using the viscous resistance as described above does not need to be connected to an external compressor or the like, has a simple structure and is small, and can be provided at an arbitrary position in the mold. Therefore, the support location of the blank holder can be freely set, and the cushion pressure can be made uniform. In addition, the cushion pressure applied by the damper using viscous resistance depends on the moving speed of the blank holder, so even if there is some variation in the length of the pins that support the blank holder, As long as it moves at the same speed, a uniform cushion pressure can be applied.
上記のダンパは、プレス成形完了位置で静止したブランクホルダを初期位置まで上昇させることはできないため、ブランクホルダを初期位置に戻す復帰手段を別途設ける必要がある。このような復帰手段としては、例えばエアシリンダや油圧シリンダを設けることができる。復帰手段は、ブランクホルダを初期位置に戻すだけの駆動力があればよいため、小型なものを使用することができ、設備の小型化が図られる。 Since the above-mentioned damper cannot raise the blank holder stationary at the press forming completion position to the initial position, it is necessary to separately provide a return means for returning the blank holder to the initial position. As such a return means, for example, an air cylinder or a hydraulic cylinder can be provided. Since it is sufficient that the return means has a driving force sufficient to return the blank holder to the initial position, a small one can be used, and the equipment can be downsized.
上記のダンパは構造が簡単で小型であるため、既存の設備に追加して組み込むことも可能である。例えば、既存の駆動部で昇降されるブランクホルダのうち、特に高いクッション圧が必要な部分に上記のダンパを追加で設けることもできる。 Since the above damper has a simple structure and a small size, it can be added to an existing facility. For example, among the blank holders that are lifted and lowered by an existing drive unit, the above-described damper can be additionally provided in a portion that requires a particularly high cushion pressure.
以上のように、ダンパによりブランクホルダを支持することにより、ブランクホルダの支持箇所を自由に設定可能とすることができると共に、ブランクホルダに均一なクッション圧を付与することができ、さらに、ブランクホルダのロッキング機構を低コストに設けることができる。 As described above, by supporting the blank holder with the damper, the support position of the blank holder can be freely set, and a uniform cushion pressure can be applied to the blank holder. The locking mechanism can be provided at low cost.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施形態に係るプレス成形金型1は、図1に示すように、ダイ10と、パンチ20と、ブランクホルダ30と、ブランクホルダ30を下方から支持する複数のダンパ50と、ブランクホルダ30を初期位置に復帰させる復帰手段としての複数のシリンダ60とを備える。ダイ10はスライド(図示省略)に取り付けられ、昇降可能とされる。パンチ20、ダンパ50、及びシリンダ60はボルスタ40に固定される。尚、本実施形態では、ブランク材Wを断面略M字形状に成形する場合を示す。
As shown in FIG. 1, a press mold 1 according to an embodiment of the present invention includes a
ダイ10には、ダイ10の下面から出没可能な中型11が設けられる。中型11は、ダイ10の内部に設けられた支持手段で支持され、本実施形態では、支持手段としてのシリンダ12により、ダイ10の下面から下方に突出する方向に付勢されている。ダイ10は、ブランク材Wの周縁に沿って設けられた押さえ面13を有し、本実施形態ではブランク材の全周を囲む環状の押さえ面13が設けられる。
The die 10 is provided with a
ブランクホルダ30は、ブランク材Wの周縁に沿って設けられ、本実施形態ではブランク材Wの全周を囲むように環状に設けられる。ブランクホルダ30は、複数のダンパ50で下方から支持されている。ダンパ50は、流体の粘性抵抗によりブランクホルダ30の昇降動作に抵抗を付与するものであり、筒体51と、筒体51から上方に突出したピン52と、ピン52の上端に設けられたパッド53とを備え、パッド53の上面がブランクホルダ30の下面に固定される。
The
ダンパ50は、公知のものを使用することができ、例えば図2(a)に示す単筒式のダンパ50aや、図2(b)に示す複筒式のダンパ50bを使用することができる。図2(a)に示す単筒式のダンパ50aは、筒体51の内部で上下動可能に配されたピストン54と、筒体51の内部に満たされた流体(例えばオイル、散点で示す)とを備える。筒体51の内部の空間はピストン54により2つの空間55a,55bに区画され、各空間55a,55bがピストン54に設けられたオイル経路54aで連通される。例えばピストン54が降下すると、下側の空間55bのオイルがピストン54のオイル経路54aを通って上側の空間55aに移動する。このときのオイル経路54aを流通するオイルの粘性抵抗により、ピストン54の降下動作に抵抗が付与される。ピストン54が上昇する際も、上記と同様に抵抗が付与される。
The
一方、図2(b)に示す複筒式のダンパ50bは、筒体51の内部に配された内筒56と、内筒56の内部で上下動可能に配されたピストン57と、内筒56の内部の全部、及び、筒体51と内筒56との間の空間58の一部に満たされた流体(例えばオイル、散点で示す)とを備える。内筒56の内部の空間はピストン57により2つの空間59a,59bに区画される。ピストン57には、2つの空間59a,59bを連通するオイル経路57aが設けられる。内筒56には、下側の空間59bと、筒体51と内筒56との間の空間58とを連通するオイル経路56aが設けられる。ピストン57が降下すると、下側の空間59bのオイルが、ピストン57のオイル経路57aを通って上側の空間59aに移動すると共に、内筒56のオイル経路56aを通って筒体51と内筒56との間の空間58に移動する。このときのオイル経路57a及び56aを流通するオイルの粘性抵抗により、ピストン57の降下動作に抵抗が付与される。ピストン57が上昇する際も、上記と同様に抵抗が付与される。
On the other hand, a
上記のようなダンパ50a,50bによれば、オイル経路54a,56a,あるいは57aの流路面積を変更することで、ピストン54,57が移動する際の抵抗、すなわちブランクホルダに付与されるクッション圧を容易に調整することができる。尚、ダンパ50の構成は図2に示すものに限らず、流体の粘性抵抗を利用してピストンの昇降動作に抵抗を付与するものであればよい。
According to the
以下、上記のプレス成形金型1によりブランク材Wを成形する方法を説明する。 Hereinafter, a method of forming the blank material W by the press mold 1 will be described.
まず、図1に示すように、ブランクホルダ30の上にブランク材Wを載置する。そして、ダイ10を降下させ、図3に示すように、ダイ10の押さえ面13とブランクホルダ30の上面31とでブランク材Wの端部を挟持固定する。
First, as shown in FIG. 1, the blank material W is placed on the
さらにダイ10を降下させ続けると、ダイ10でブランクホルダ30が押し下げられる。これにより、ブランクホルダ30を支持するダンパ50のピストン54,57(図2参照)が降下し、オイル経路54a,56a,57aを流通するオイルの粘性抵抗によりピストン54,57の降下を妨げる抵抗力が付与される。この抵抗力により、ブランクホルダ30の降下が妨げられ、ダイ10の押し下げ力に対抗する上向きの力(クッション圧)が付与される。このクッション圧によりブランク材Wの端部が挟持固定され、この状態を維持しながらダイ10、ブランクホルダ30、及びブランク材Wが一体に降下する。
When the die 10 is further lowered, the
さらにダイ10を降下させ続けると、図4に示すように、ブランク材Wがパンチ20の上面に押し付けられると共に、中型11でブランク材Wが上方から押圧され、ブランク材Wに凹部W1が成形される。その後、さらにダイ10を降下させると、中型11でブランク材Wの凹部W1を上方から押さえながら、ダイ10及びブランクホルダ30で挟持固定されたブランク材Wの端部が下方に引っ張られ、絞り成形が施される。そして、図5に示すようにダイ10が下死点位置(プレス成形完了位置)に達すると、ダイ10及びブランクホルダ30が停止し、凹部W1’を有する成形品W’のプレス成形が完了する。このとき、ブランクホルダ30が停止することで、ダンパ50の筒体51内部のオイルの流動も停止するため、ダンパ50による抵抗力(クッション圧)は消失する。
When the die 10 is further lowered, as shown in FIG. 4, the blank material W is pressed against the upper surface of the
その後、ダイ10を上昇させると、図6に示すように、シリンダ12で下向きに付勢された中型11で成形品W’の凹部W1’を上方から押さえながら、ダイ10が成形品W’から離反される。このとき、ブランクホルダ30はダンパ50から力を一切受けていないため、下死点位置で静止した状態のままで維持される。これにより、成形品W’の端部がブランクホルダ30で持ち上げられることがなく、成形品W’の変形が防止できる。
Thereafter, when the
その後、図7に示すようにさらにダイ10を上昇させ、排出アーム(図示省略)によりパンチ20及びブランクホルダ30の上に載置された成形品W’をプレス成形金型1の外部に排出する(図7に鎖線Aで示す)。こうして成形品W’を取り出すためには、ダイ10と成形品W’との間に排出アームを挿入する必要があるが、上記のようにブランクホルダ30が下死点位置で静止していることで成形品W’が持ち上げられないため、成形品W’とダイ10との間の隙間が比較的早期に形成される。従って、ダイ10が上死点位置まで上昇しきらないうちに、排出アームをダイ10と成形品W’との間に挿入することが可能となるため、サイクルタイムの短縮が図られる。
Thereafter, as shown in FIG. 7, the
プレス成形金型1から成形品W’を排出したら、復帰手段としてのシリンダ60のピン61を上方に伸長させ(図1の点線参照)、ブランクホルダ30を初期位置に復帰させる。シリンダ60は、ダイ10の押し込み力に対抗する力は必要なく、ブランクホルダ30を持ち上げるだけの力を有すればよいため、小型のものを使用することができる。
When the molded product W ′ is discharged from the press mold 1, the
本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明を省略する。 The present invention is not limited to the above embodiment. Hereinafter, although other embodiment of this invention is described, the same code | symbol is attached | subjected to the location which has the same function as said embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.
上記の実施形態では、ダイ10を上型、パンチ20を下型とした場合を示したが、これに限らず、例えば図8に示すプレス成形金型2のように、パンチ20を上型、ダイ10を下型としてもよい。この場合、ダイ10を上死点位置(プレス成形完了位置)まで上昇させて成形品W’を成形した後、図9に示すようにダイ10を降下させ、成形品W’をプレス成形金型2から排出する。こうしてダイ10を降下させたときに、中型11が上方に突出すると成形品W’を持ち上げてしまうため、中型11を支持するシリンダ12にロッキング機構を設け、成形品W’の排出が完了するまでダイ10の上面から突出させないようにすることが好ましい。この場合、シリンダ12の代わりに、上記実施形態のダンパ50と同様の構成をなしたダンパを設けてもよい。
In the above embodiment, the case where the
上記のプレス成形金型2では、ダイ10を上死点位置まで上昇させてプレス成形が完了した後、ダイ10を降下させたとき、ブランクホルダ30の降下がダンパ50で抑制されることで、ブランクホルダ30がダイ10と共に降下することはない。従って、成形品W’とパンチ20との間に形成される隙間がブランクホルダ30で塞がれないため、成形品W’を取り出す排出アーム(図示省略)を成形品W’とパンチ20との間に早期に挿入してサイクルタイムの短縮を図ることができる。また、ダイ10が降下すると、ブランクホルダ30がダンパ50により抵抗を付与されながら自重によりゆっくりと降下し、初期位置に復帰するため、ブランクホルダ30を復帰させる別途の復帰手段が不要となる。
In the
また、上記の実施形態では、ブランクホルダ30が複数のダンパ50のみで支持される場合を示したが、これに限られない。例えば図10に示すような既存のプレス成形金型3に、ダンパ50を追加で設けることもできる。このプレス成形金型3は、ボルスタ40に複数の穴41が設けられ、各穴41にクッションピン70が設けられる。クッションピン70は、プレス成形金型3の外部、具体的にはボルスタ40の下方に設けられた駆動部(図示省略)によりクッション圧が付与されるようになっている。
Moreover, although said embodiment showed the case where the
例えば、上記のプレス成形金型3で、図10に鎖線で示すようなブランクホルダ30を設けた場合、このブランクホルダ30を支持できるクッションピン70は4箇所しかない(図10に70(A)〜70(D)で示す)。このため、ブランクホルダ30の支持が不安定になると共に、クッションピン70で支持されていない場所(例えばP1,P2で示す箇所)においてクッション圧が不足する恐れがある。このようなプレス成形金型3にダンパ50を設け、クッションピン70で十分に支持できない箇所におけるブランクホルダ30を支持することで、ブランクホルダ30を安定支持できると共に、クッション圧の部分的な不足を解消することができる。図示例では、ブランクホルダ30を支持可能な領域のうち、P1,P2で示す箇所付近にそれぞれ2個ずつのダンパ50を設けている。
For example, when the
1 プレス成形金型
10 ダイ
11 中型
12 シリンダ
20 パンチ
30 ブランクホルダ
40 ボルスタ
50 ダンパ
50a 単筒式ダンパ
50b 複筒式ダンパ
51 筒体
52 ピン
53 パッド
54 ピストン
54a オイル経路
55a,55b 空間
56 内筒
56a オイル経路
57 ピストン
57a オイル経路
58,59a,59b 空間
60 シリンダ(復帰手段)
70 クッションピン
W ブランク材
W1 凹部
W’ 成形品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press molding die 10
70 Cushion pin W Blank material W1 Recess W 'Molded product
Claims (2)
ダイでブランクホルダを押し込んだ際に、前記ダンパによりブランクホルダに所定のクッション圧を付与することを特徴とするプレス成形金型。 A press mold including a punch, a die, a blank holder, and a damper that supports the blank holder so that it can be raised and lowered, and that imparts resistance to the raising and lowering operation of the blank holder by the viscous resistance of the fluid,
A press mold that applies a predetermined cushion pressure to the blank holder by the damper when the blank holder is pushed in by a die.
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Cited By (2)
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KR20180027219A (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-14 | 주식회사 엠에스티 | Non-Powered Hydraulic metallic mold lifting system of plastic working device and Plastic working device containing the same |
CN109877229A (en) * | 2019-04-23 | 2019-06-14 | 上海应用技术大学 | Controllable damping Drawing Die based on magnetic rheology elastic body buffer unit |
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2011
- 2011-03-30 JP JP2011075309A patent/JP2012206152A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140603 |