JP2013128951A - プレス機 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度変化によりスライドの被ガイド部とフレーム側のスライドガイドとの間に遊隙が生じにくいプレス機を提供することを目的とする。
【解決手段】 スライド２がフレーム１に対して昇降動可能に構成され、このスライド２の昇降動作によって加工がおこなわれるよう構成されたプレス機Ａにおいて、前記スライド２の幅方向（Ｘ方向）の両端部に、該スライド２の昇降動作時、スライド２の昇降方向（Ｚ方向）に直交する方向で且つスライド２の厚み方向（Ｙ方向）のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第１の被ガイド部３ａを設けるとともに、前記スライド２の幅方向の中央部に、該スライド２の昇降動作時、スライド２の昇降方向に直交する方向で且つスライド２の幅方向のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第２の被ガイド部３ｂを設けた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、移動（この明細書及び特許請求の範囲において、総称して「昇降動」という）可能なスライドを備え、絞り加工や切断加工をおこなうプレス機に関する。

従来より、種々の形態のプレス機が提供されている。かかるプレス機は、一般的に、一対の金型（一般的に、上金型と下金型）を備えて、加工しようとする材料をそれら一対の金型の間にセットして、絞り加工や切断加工（以下、この明細書、及び特許請求の範囲において、これらの加工を総称して「プレス加工」という）をおこなう。一般的なプレス機の場合、前記一対の金型のうち、一方の金型（この明細書及び特許請求の範囲において、固定側の金型を「下金型」という）をフレーム側に固定し、他方の金型（この明細書及び特許請求の範囲において、可動側の金型を「上金型」という）をプレス機の可動部に取着して、下金型に対して上金型を当接・離間動させて、前記プレス加工等をおこなう。

このため、プレス機には、フレームに対して昇降動するスライドが配置され、かかるスライドに前記上金型が一体に取着されるとともに、フレーム側のボルスターと呼ばれる部材に前記下金型が一体に取着されている。

従来のプレス機の場合、前記昇降動作時に、スライドの幅方向及び厚み方向の２方向を、直交する２面でガイドする箇所（被ガイド部）を、スライドの四隅部分に設けて、又は「コ」の字状の３面でガイドする箇所（被ガイド部）をスライドの両端部に設けて、且つ、前記被ガイド部をフレームの長手方向に沿ってガイドするスライドガイドをフレーム側に設けて、前記スライドをフレームに対して平面視において同じ位置で昇降動作させるよう構成されている。このようなガイド機構は、一般に「ギブガイド機構」と呼ばれて、かかる「ギブガイド機構」を採用したプレス機が、特許文献１に記載されている。

特開平７−３１４１９７号公報。

ところで、前記スライドは、プレス機が大型のものになると、幅方向の寸法が３ｍ以上のものもある。このようにスライドが大きな寸法を有すると、作業空間の温度変化による熱膨張と熱収縮とによって、前記ガイド機構で遊隙が発生し、その結果、スライドの昇降動作に「ぶれ（ガタ）」が生じて、プレス機の加工精度が低下する。特に、最近のようにプレス加工に、機械加工に近いレベルの高い寸法精度が求められる状況においては、前記遊隙による加工精度の低下は無視し得ないものとなっている。また、スライドの昇降動作の前記「ぶれ」は、前記金型を少なからず損傷することにもなる。

本発明は、このような状況に鑑みておこなわれたもので、温度変化によりスライドの被ガイド部とフレーム側のスライドガイド（ガイドレール）との間に遊隙が生じにくいプレス機を提供することを目的とする。

本発明にかかるプレス機は、スライドがフレームに対して昇降動可能に構成され、かかるスライドの昇降動作によってプレス加工がおこなわれるよう構成されたプレス機において、
前記スライドの幅方向の両端部に、該スライドの昇降動作時、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの厚み方向のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第１の被ガイド部を設けるとともに、
前記スライドの幅方向の中央部に、該スライドの昇降動作時、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの幅方向のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第２の被ガイド部を設けたことを特徴とする。

しかして、このように構成された本発明にかかるプレス機によれば、従来のプレス機では熱膨張又は熱収縮による影響を大きく受けるスライドの幅方向の両端には、前記第１の被ガイド部を設けて、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの厚み方向のガイドのみおこなうため、スライドの幅方向の寸法が大きい場合にも、ガイドしようとする方向（スライドの厚み方向）には熱膨張や熱収縮による影響を殆ど受けることはない。
また、スライドの中央部には、第２の被ガイド部を設けて、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの幅方向のガイドをおこなうため、スライドの幅方向の寸法が大きい場合に該幅方向において熱膨張あるいは熱収縮があっても、該第２の被ガイド部が設けられているスライドの中央部の位置は、その熱膨張や熱収縮による影響を受けない。つまり、スライドの幅方向においては、専らスライドの両端の位置が変化するのみである。
また、スライドの幅方向の両端の位置が変化しても、前述のように、第１の被ガイド部はスライドを幅方向に拘束することはないため、且つ、スライドの厚み方向の両端の位置が変化しても、前記第２の被ガイド部はスライドを厚み方向に拘束することはないため、本発明にかかるプレス機のスライドは、周囲の温度変化にかかわらず、円滑に且つ精度高く昇降動することが可能となる。

前記プレス機において、前記第１の被ガイド部に対応するように、前記フレーム側の対応する位置に、第１のスライドガイドを前記昇降方向に延設するとともに、前記第２のガイド部に対応するように、前記フレーム側の対応する位置に、第２のスライドガイドを前記昇降方向に延設すると、これら第１の被ガイド部及び第２の被ガイド部がフレーム側のスライドガイドによって、円滑にガイドされることになる。

また、前記プレス機において、前記第２の被ガイド部が、前記スライドの幅方向の真中央位置であると、幅方向において熱膨張や熱収縮の影響を受けても、より幅方向の寸法精度の高いプレス機を実現できる。
もちろん、この発明特有の作用効果に基づけば、プレス加工によってできあがる製品の特定の位置Ａ１と他の特定の位置Ａ２間の寸法Ｌがあるいは相対的位置関係が重要である場合には、前記第２の被ガイド部の位置が、前記Ａ１とＡ２の中間位置になるように金型等の位置を設定すれば、高い寸法精度の製品を得ることができる。

また、前記プレス機において、前記第２の被ガイド部が、スライドのプレス機の背面側となる面に設けられ、正面側となる面には設けられていないように構成すると、プレス機の正面に被加工部材を出し入れするための開口を形成することができる点で、好ましい。

前述のように構成された本プレス機によると、温度変化によりスライドの被ガイド部とフレーム側のスライドガイドとの間に遊隙が生じ難い且つ精度高くスライドをガイドすることが可能な、プレス機を提供することができる。かかるプレス機によれば、温度変化の大きい場所においても、従来のプレス機に比べて正確なプレス加工が可能となる。

この結果、プレス機のより円滑で静粛な運転が得られるとともに、相互に当接して摺動する面（ガイド面）部分の摩耗も低減し、且つ、金型の無用な損傷を無くすことができる。

本発明の実施例にかかるプレス機の右側面図である。 図１に示すプレス機の正面図である。 図１，図２に示すプレス機のスライドの構成を拡大して示す該スライドの背面図である。 図３に示すスライドの左側面図である。 図３，図４に示すスライドの平面から見た配置構成を示す図３のＶ−Ｖ矢視平断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図５とは別の実施例にかかるスライドの構成を示す平断面図である。

以下、本発明の１つの実施例にかかるプレス機を、図面に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）
図１、図２において、Ａはプレス機、１は所謂「門形」の形態を有するプレス機Ａのフレーム、２は前記フレーム１に昇降自在に配置され内部に空洞２Ｄ（図５参照）を有するスライドである。

前記スライド２の幅方向（図のＸ方向）の両側の端部には、図３，図４に拡大して図示するように、前記幅方向に平面が拡がる、つまり図３の紙面に平行な平面からなるスライド面（摺動面又はガイド面とも言われる）３ｓを備えた、第１の被ガイド部３ａ，３ａが左右に対をなして設けられている。この実施例の場合、上下２箇所に前記第１の被ガイド部３ａ，３ａが設けられている。しかし、この構成に代えて、図示しないが、上下に１本状になった長い寸法の第１の被ガイド部が設けられていてもよい。
また、図３，図４に図示するように、前記スライド２の背面の幅方向の中央部位に、厚み方向（図のＹ方向）に平面が拡がる、つまり図４の紙面に平行な平面からなるスライド面（摺動面）３ｐを備えた、第２の被ガイド部３ｂ（図１，図３，図４参照）が設けられている。

前記第１の被ガイド部３ａ，３ａは、スライド２の昇降方向（図１，図２のＺ方向参照）に直交する方向で且つスライド２の厚み方向（図１のＹ方向参照）でガイドするべく、前記昇降方向（図のＺ方向参照）に沿って延設されている。

また、前記第２の被ガイド部３ｂは、スライド２の昇降方向（図１，図２のＺ方向参照）に直交する方向で且つスライド２の幅方向（図２のＸ方向参照）でガイドするべく、前記昇降方向に沿って延設されている。

一方、前記フレーム１の対応する部位、つまり、前記門形の形態において左右に対をなすよう設けられたフレーム１の縦部材１Ａ，１Ａに、それぞれ、スライド２の昇降方向（図１のＺ方向参照）に直交する方向で且つスライド２の厚み方向（図１のＹ方向参照）の動きを拘束して前記第１の被ガイド部３ａ，３ａをガイドするところの、第１のスライドガイド４ａ，４ａ（図２〜図４参照）が、前記昇降方向に沿って延設されている。かかる第１のスライドガイド４ａ，４ａの長さは、かかるスライド２のストローク寸法と同じかそれよりやや長くなるよう形成されている。

また、前記フレーム１の背面（図１において右側の面）の対応する部位、つまり、前記門形の形態において背面の中央領域に開口している開口部１ｄ（図２参照）の幅方向の中央部位（この実施例では、「真中央位置」）には、前記第２の被ガイド部３ｂを、スライド２の昇降方向（図１のＺ方向参照）に直交する方向で且つスライド２の幅方向（図１のＸ方向参照）の動きを拘束してガイドするところの、第２のスライドガイド４ｂ（図１，図３，図４参照）が、昇降方向に沿って延設されている。かかる第２のスライドガイド４ｂの長さは、前記スライド２のストローク寸法と同じかそれよりやや長くなるよう形成されている。

前記第１の被ガイド部３ａと前記第１のスライドガイド４ａとのガイド部分では、前記昇降方向（図１のＺ方向参照）に直交する方向で且つスライド２の幅方向の動きを拘束するようなガイドはおこなわれず、即ち、幅方向にはフリーの状態に、構成されている。
また、前記第２の被ガイド部３ｂと前記第２のスライドガイド４ｂとのガイド部分では、前記昇降方向に直交する方向で且つスライド２の厚み方向の動きを拘束するようなガイドはおこなわれず、即ち、厚み方向にはフリーの状態に、構成されている。

前述したような構成のスライド２のガイド機構を実現するために、この実施例では、図３〜図５に図示するように、前記第１の被ガイド部３ａをその平面視が矩形状（長方形状）の形態になるよう前記スライド２の両端部に形成し、かかる第１の被ガイド部３ａの前面（正面）と背面に形成されるスライド面３ｓを、図５に示すように、前記第１のスライドガイド４ａ，４ａで前後方向（Ｙ方向）から挟むような状態でスライド２を厚み方向でガイドするように構成している。つまり、前記第１の被ガイド部３ａの前面と背面とが、スライド側の前記スライド面（摺動面）３ｓを構成している。
そして、前述のように、スライド２の幅方向にはフリーの状態となるように、前記第１の被ガイド部３ａは、左右方向（スライド２の幅方向と同じ方向：Ｘ方向）には、図５に示すように、開放された形態（拘束されていない形態）に構成されている。
一方、図４、図５に図示するように、前記スライド２の背面の真中央部位に、前記第２の被ガイド部３ｂをその平面視が矩形状（長方形状）の形態となるよう後方へ向けて突設して形成し、かかる第２の被ガイド部３ｂの左右の側面に形成されるスライド面３ｐを前記第２のスライドガイド４ｂで左右方向から挟むような状態でスライド２を幅方向でガイドするよう構成している。そして、前記第２の被ガイド部３ｂは、前後方向（Ｙ方向）には、図５に示すように、開放された形態（拘束されていない形態）に構成されている。

しかしながら、前記ガイド機構としては、前記実施例の他に、種々の変形実施例が考えられる。例えば、図６（ａ）に図示するように、前記第１の被ガイド部３ａを側方から、スライド２の幅方向に後退自在に閉塞するように別のガイド部材６とバネ８を配置してなる構成を、追加してもよく、また、第２の被ガイド部３ｂを背面方から、スライド２の後方へ後退自在に閉塞するように別のガイド部材７とバネ９を追加して配置してなる構成にすることもできる。

また、プレス加工をおこなう被加工物（プレス製品）の１つが小さいものである等の場合や被加工物をプレス機Ａの両側面に開口した開口部１ｇ（図１参照）から被加工物を供給し且つ取出しするような場合には、図示しないが、スライドの前面（正面）にも、前記第２の被ガイド部に対応して同じ構成の第２の被ガイドと、これに対応した第２のスライドガイドとを厚み方向で対をなすように設けても良く、かかる場合には、スライド２の昇降動に際して、相互に離間した４箇所で該スライドをより強固にガイドすることができる構成を実現できる。

あるいは、図６（ｂ）に図示するように、第２の被ガイド部材３ｂとして、スライド２の中央部に、前記した構成と同じ構成のものを、左右一対離間して設け、且つこれらをガイドする第２のスライドガイド４ｂをフレーム側にそれぞれ設けても良く、かかる場合には、中央から加工前の材料を供給（挿入）し且つプレス加工後の被加工物を取り出すことができ、しかも、従来のプレス機に比べると、高いプレス加工精度を得ることができる。
あるいは、本発明の技術的思想を逸脱することなく、別の形態のガイド機構を採用することもできる。

前述のように構成された本実施例にかかるプレス機Ａの場合、前述のように構成されているため、例えば、前記スライド２の幅方向の寸法が大きい場合に、周囲の温度変化等によってスライド２が幅方向に熱膨張あるいは熱収縮したとしても、該スライド２は、幅方向には、その一箇所（この実施例では真中央部）でのみ、つまり、第２の被ガイド部３ｂと第２のスライドガイド４ｂでのみ拘束されているため、該スライド２の幅方向の寸法の変化に伴って、スライド２の幅方向の中央の位置精度が低下することはない。また、この実施例（図１〜図５に図示する実施例）のように、スライド２の幅方向の真中央部位に幅方向のガイド部分が設けられていると、スライド２の幅方向の寸法の変化は、左右に１/２づつ分散されるため、スライド２の幅方向全体の位置精度としても従来のプレス機に比べて高く保つことができる。即ち、前記スライド２の真中央部位の位置精度は１００パーセントに維持され、スライド２の両端部位においてもスライド２の最大伸縮量の１/２の位置精度分の低下だけで抑えられる。

また、前記スライド２の厚み方向に関しては、該スライド２の厚み寸法が、幅方向の寸法に比べて大幅に小さいため、多少の温度変化があっても、寸法精度および位置精度に殆ど影響を与えることはない。

例えば、前記スライド２の幅方向の寸法が３０００ｍｍで、厚み寸法が３００ｍｍである場合で、該スライド２の金属材料の熱膨張率（線膨張率）を「１１×１０ー6」とすると、
温度が仮に摂氏１０度変化すると、スライド２の幅方向の寸法変化は「０．０３３ｍｍ」となり、同じく厚み方向の寸法変化は「０．００３３ｍｍ」となる。
このように、熱変化により幅方向の寸法変化が大きく生じたとしても、スライド２の真中央位置では変化「ゼロ」で、スライド２の両端で発生する位置精度（伸縮量）は、「０．０１６５ｍｍ」に抑えられることになる。
また、本実施例にかかるプレス機Ａの場合、ガイド部分自体は寸法的に小さいことから、該ガイド部分自体に、熱変化で悪影響を及ぼすほどの遊隙は殆ど生じることはない。具体的には、仮に、前記第１の被ガイド部３ａと第２の被ガイド部３ｂの各矩形部分の寸法が、「１００ｍｍ」だとすると、その間の変化、つまり仮に摂氏１０度変化することによって生じる伸縮は「０．００１１ｍｍ」で、かかる値は高い精度でのプレス加工を可能とする。つまり、従来のスライドのガイド機構では、該スライドそのものの幅寸法に基づいて熱変化による寸法の変化が生じるため、大きな寸法の変化が生じることになるが、本プレス機によれば、極めて小さな値に抑えることができる。

ところで、前記プレス機Ａの前記した以外のその他の構成（例えば、駆動機構や制御機構や金型の取着機構等）については特に説明していないが、これら他の構成についは、公知の一般的な構成のものでよい。つまり、前記他の構成については、公知の構成のうちのいずれかのものであっても、前述した実施例に記載した構成を具備していれば、前述のような本発明の作用効果を奏することができる。

また、本発明は、前記した実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づく範囲において種々の形態で実施することが可能となることは言うまでもない。

本発明にかかるプレス機は、工作機械分野において広く利用できる。

Ａ…プレス機
１…フレーム
２…スライド
３ａ…第１の被ガイド部
３ｂ…第２の被ガイド部

Claims (4)

1. スライドがフレームに対して昇降動可能に構成され、かかるスライドの昇降動作によってプレス加工がおこなわれるよう構成されたプレス機において、
   前記スライドの幅方向の両端部に、該スライドの昇降動作時、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの厚み方向のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第１の被ガイド部を設けるとともに、
   前記スライドの幅方向の中央部に、該スライドの昇降動作時、スライドの昇降方向に直交する方向且つスライドの幅方向のガイドをおこなうべく、前記昇降方向に延設された第２の被ガイド部を設けたことを特徴とするプレス機。
2. 前記第１の被ガイド部に対応するように、前記フレーム側の対応する位置に、第１のスライドガイドを設けるとともに、前記第２の被ガイド部に対応するように、前記フレーム側の対応する位置に、第２のスライドガイドを設けたことを特徴とする請求項１記載のプレス機。
3. 前記第２の被ガイド部が、前記スライドの幅方向の真中央位置であることを特徴とする請求項１記載のプレス機。
4. 前記第２の被ガイド部が、スライドのプレス機の背面側となる面に設けられ、正面側となる面には設けられていないことを特徴とする請求項１記載のプレス機。

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