JP2014111262A

JP2014111262A - プレス曲げ加工装置の型位置調整装置

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Publication number: JP2014111262A
Application number: JP2012265990A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanizaki; 祐幸谷崎; Noboru Tayasu; 昇田安
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-19

Abstract

【課題】接離移動する一対の型部材の一方と他方に、ワークに曲げ加工を施すダイとパンチを支持したプレス装置曲げ加工装置において、パンチとダイの間隔を迅速に調整することができ、高荷重に耐えることができるプレス曲げ加工装置を得る。
【解決手段】ダイとパンチの少なくとも一方に、それぞれの成形面の反対側に、一対の型部材の接離方向と直交する荷重伝達面が形成し、ダイを支持するダイホルダとパンチを支持するパンチホルダの少なくとも一方に、荷重伝達面と平行に対向する荷重支持面を形成し、さらに、荷重伝達面と荷重支持面との間に、一対の型部材の接離方向と直交する方向から挿脱可能で、少なくともプレス曲げ加工時に荷重伝達面と荷重支持面の両者に当接する型位置調節部材が介在させたプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、プレス曲げ加工装置、特に曲げ加工に供する型位置（上下位置）調整装置に関する。

プレス装置による曲げ加工は、上型のパンチホルダに支持したパンチと、下型のダイホルダに支持したダイとの間に、ワーク（板材）を挟み、該上下の型を接近移動させることで、パンチとダイの形状に対応する所定形状に加工している。このようなプレス曲げ加工装置では、ワーク（順送プレス装置の場合には原材料である帯材）の厚さや硬度のばらつき、プレス機の精度、金型乗せ換えのセット誤差、ワークスプリングバック等により、製品の形状にばらつきが生じる。

このため従来、例えば順送プレス装置では、原材料帯材の性質（特に厚さ）に応じて、パンチとダイの間隔を調整することが行われてきた。この調整は、古典的には、ダイとダイホルダの間に、ダイホルダに対するダイの高さを調整するスペーサを挟むことで行われていた。あるいは、ダイとダイホルダの間に楔状の高さ位置調整部材を介在させ、この楔状高さ位置調整部材の位置を調整することでダイの高さを調整することも提案されている（特許文献１）。

特開２００２-３３１３１８号公報

しかしながら、ダイとダイホルダの間にスペーサを挟む古典的な技術は、下型全体を分解してスペーサを交換しなければならず、作業性が極めて悪い。また、楔状高さ位置調整部材を進退させる技術は、斜面で荷重を受けなければならず、高荷重のプレス曲げ装置に適用することは困難である。

本発明は従って、パンチとダイの間隔を迅速に調整することができ、高荷重に耐えることができるプレス曲げ加工装置を得ることを目的とする。

本発明は、接離移動する一対の型部材の一方と他方に、ワークに曲げ加工を施すダイとパンチを支持したプレス装置曲げ加工装置において、上記ダイとパンチの少なくとも一方には、それぞれの成形面の反対側に、上記一対の型部材の接離方向と直交する荷重伝達面が形成されていること、上記ダイを支持するダイホルダと上記パンチを支持するパンチホルダの少なくとも一方に、上記荷重伝達面と平行に対向する荷重支持面が形成されていること、及び上記荷重伝達面と荷重支持面との間に、上記一対の型部材の接離方向と直交する方向から挿脱可能で、少なくともプレス曲げ加工時に上記荷重伝達面と荷重支持面の両者に当接する型位置調節部材が介在していること、を特徴としている。

型位置調節部材は、具体的には、一対のバー部材と、該一対のバー部材の間に挟着される、厚さを選択可能な間隔調整用ライナと構成することが望ましい。

ダイとダイホルダの間及びパンチとパンチホルダの間の少なくとも一方には、ダイの荷重伝達面と型位置調整部材、またはパンチの荷重伝達面と型位置調整部材との接触圧力を減じるばね部材を介在させることが好ましい。

特に好ましい態様では、上記ばね部材は、上記接触圧力をゼロにする。

型位置調整部材の間隔調整用ライナは、一対のバー部材の長さ方向に選択的に挿入される短尺間隔調整用ライナを備えることが好ましい。

具体的な態様では、ダイホルダまたはパンチホルダに、上記型位置調整部材を挿脱する調整部材挿入溝を形成し、この調整部材挿入溝の底面により上記荷重支持面を構成する。

本発明は、ダイとパンチが、一様断面の長尺材を曲げ加工する長さ方向の一様断面からなる曲げ加工装置に適用できる。

本発明のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置は、接離移動する一対の型部材の一方と他方に、ワークに曲げ加工を施すダイとパンチを支持したプレス装置曲げ加工装置において、ダイ（またはパンチ）の成形面の反対側に形成した荷重伝達面と、この荷重伝達面に対向する、ダイホルダ（またはパンチホルダ）の荷重支持面との間に、一対の型部材の接離方向と直交する方向から挿脱可能で少なくともプレス曲げ加工時に上記荷重伝達面と荷重支持面の両者に当接する型位置調節部材を介在させたため、型部材を分解することなく、ダイとパンチの間隔を迅速に調整することができる。荷重伝達面と荷重支持面はともに一対の型部材の接離方向と直交する面からなるため、高荷重にも耐えることができる。

本発明による型位置調整装置を備えたプレス装置の上下の型構造の一例を示す縦断面図である。同下型の高さ位置調整部材（型位置調整部材）を引き抜いた状態を示す斜視図である。図２のプレス装置の下型からダイを除いて描いた斜視図である。高さ位置調整部材単体の分解状態の斜視図である。図１のダイ、高さ位置調整部材及び圧縮ばねの関係の詳細を示す部分拡大断面図である。

図示実施形態は、一様断面の長尺材（ワーク）の曲げ加工に供するプレス装置に本発明を適用した実施形態である。この曲げ加工プレス装置は、図１、図２に示すように、上型１０と下型２０を備え、固定された下型２０に対して接離移動する上型１０に支持されたパンチ１１と、下型２０に支持されたダイ２１とによって、長尺ワークＷ（図１に断面形状を示す）に曲げ加工を施す装置である。パンチ１１とダイ２１は長さ方向に一様断面を有し、その成形面１１Ｓと２１Ｓにより、長尺ワークＷに一様断面の曲げ加工を施す。以下、パンチ１１とダイ２１の並び方向（上型１０の下降方向）を上下方向とし、パンチ１１とダイ２１の長さ方向と直交する方向を左右方向とする。

パンチ１１は、パンチホルダ１２に固定される左右一対の固定パンチ１１ａと、一対の固定パンチ１１ａの間に位置する可動パンチ１１ｂとを有している。可動パンチ１１ｂは、固定パンチ１１ａに抜け止めされた状態で支持されており、図示を省略した付勢手段により下方（ダイ２１方向）に移動付勢されている。

一方、ダイ２１は、左右一対の固定ダイ２１ａからなっていて、パンチ１１がダイ２１に対して下降すると、まず可動パンチ１１ｂが左右の固定ダイ２１ａの中心部に当接して長尺ワークＷの中心部に曲げ加工が施され（図１にＷ（１）で示した）、次いで、左右の固定パンチ１１ａと固定ダイ２１ａの周辺部により長尺ワークＷの左右に曲げ加工が施される（図１にＷ（２）で示した）。このようなパンチ１１とダイ２１は周知であり、特に本実施形態は、パンチ１１のパンチホルダ１２に対する支持態様を問わない。長尺ワークＷは、図では単品として描いているが、実際には、左右方向に長い帯状ワークからなっており、順送プレス工程によって、段階的な曲げ加工が施される。図示例のプレス加工装置（及び長尺ワークＷ）は、車両用シートレールを順送プレスで曲げ加工する際の一工程のプレス加工装置を示している。

下型２０は、ダイ２１を保持するダイホルダ２２を備えている。ダイホルダ２２は、下方から順に、機械的に結合された第１ダイベース２３、第２ダイベース２４及びダイプレート２５からなっている。第２ダイベース２４には、左右の固定ダイ２１ａの下方に位置して該固定ダイ２１ａの長手方向に延びる、上面の開放された直線状の一対の調整部材挿入溝２４ａが形成されており、この一対の調整部材挿入溝２４ａの間に区画壁２４ｂが形成され、一対の調整部材挿入溝２４ａの左右にそれぞれ、ダイ対向面２４ｃが形成されている。固定ダイ２１ａの下面（成形面２１Ｓの反対側の面）２１ａ１、調整部材挿入溝２４ａの底面２４ａ１、区画壁２４ｂの上面２４ｂ１、及びダイ対向面２４ｃはともに水平面（上型１０の下降方向に対して直交する面）である。固定ダイ２１ａの下面２１ａ１は荷重伝達面であり、調整部材挿入溝２４ａの底面２４ａ１は荷重支持面である。

左右のダイ対向面２４ｃには、調整部材挿入溝２４ａ（固定ダイ２１ａ）の長さ方向に間隔をおいて、上面が開放された有底のばね挿入穴２４ｄが上下方向（鉛直方向）に向けて穿設されている。このばね挿入穴２４ｄにはそれぞれ、自由状態において上端部がばね挿入穴２４ｄ（ダイ対向面２４ｃ）から突出する圧縮コイルばね２６が挿入されている。

第２ダイベース２４上に固定されている一対のダイプレート２５は、調整部材挿入溝２４ａ（固定ダイ２１ａ）と平行に延びており、その上端部には、左右の固定ダイ２１ａの上端部に係合（対向）する抜止フランジ２５ａが形成されている（フランジ板２５ａが固定されている）。この抜止フランジ２５ａは、圧縮コイルばね２６によって上方への力を受ける固定ダイ２１ａを抜け止める作用をする。左右のダイ２１ａの左右方向の位置は、一対のダイプレート２５によって定まっている。

左右の調整部材挿入溝２４ａには、高さ位置調整部材（型位置調整部材）３０が挿脱可能である。高さ位置調整部材３０は、断面が正確に矩形の下バー３１と上バー３２、及び下バー３１と上バー３２の間に挟着される間隔調整用ライナ３３を有している。下バー３１は、その下面３１ｂが調整部材挿入溝２４ａの底面（荷重支持面）２４ａ１に当接する一連の部材であるのに対し、上バー３２は複数（図示例では３つ）に分割されている。下バー３１には、所定間隔で雌ねじ穴３１ａが形成され、上バー３２には、雌ねじ穴３１ａに対応する座ぐり雌ねじ穴３２ａが穿設されている。間隔調整用ライナ３３は、高さ位置調整部材３０の全体の厚さ（高さ）を調節する部材であり、固定ねじ３４の挿入穴３３ａが形成されている。この間隔調整用ライナ３３は、異なる厚さ（例えば０．０５ｍｍ刻み）と長さの複数が用意されており、パンチ１１とダイ２１の間隔（ワークＷの板厚）に応じて、選択された厚さと長さの間隔調整用ライナ３３が下バー３１と上バー３２の間に挿入される。そして、上バー３２の各座ぐり雌ねじ穴３２ａ、間隔調整用ライナ３３の挿入穴３３ａ、及び下バー３１の雌ねじ穴３１ａに固定ねじ３４を挿通螺合することによって、下バー３１、上バー３２及び間隔調整用ライナ３３が結合される。図４では、高さ位置調整部材３０の全長に渡る長さの長尺間隔調整用ライナ３３Ｌと、高さ位置調整部材３０の長さ方向の一部分に挿入される短尺間隔調整用ライナ３３Ｓを描いている。

下バー３１と上バー３２は、例えばダイス鋼から構成され、間隔調整用ライナ３３は、例えばＳＵＳ材、ＳＫ材（スチール）から構成することができる。

上記構成の本プレス装置は、第２ダイベース２４の一対の調整部材挿入溝２４ａに、厚さを調整した一対の高さ位置調整部材３０を挿入する。図１、図５は挿入状態の断面図であり、この挿入状態では、一対の高さ位置調整部材３０の下面３１ｂが調整部材挿入溝２４ａの底面（荷重支持面）２４ａ１に当接する。一方、高さ位置調整部材３０の上面３２ｂは、一対の固定ダイ２１ａの下面（荷重伝達面）２１ａ１と非接触で対向し、あるいは当接する。図５は、高さ位置調整部材３０の上面３２ｂと固定ダイ２１ａの下面（荷重伝達面）２１ａ１との間にクリアランスｃが存在する状態を描いている。

すなわち、高さ位置調整部材３０の上面３２ｂと固定ダイ２１ａの下面（荷重伝達面）２１ａ１の間のクリアランスｃは、圧縮コイルばね２６が固定ダイ２１ａを押し上げる結果生じている。このクリアランスｃは、上型１０が下型２０に対して下降するプレス曲げ工程では消失して、高さ位置調整部材３０の上面３２ｂと固定ダイ２１ａの下面（荷重伝達面）２１ａ１が接触し、プレス荷重を受ける。このクリアランスｃは、具体的には１ｍｍ未満とすることが好ましい。

このように、高さ位置調整部材３０の上面３２ｂと固定ダイ２１ａの下面（荷重伝達面）２１ａ１の間に、非プレス状態でクリアランスｃが存在する（つまり、固定ダイ２１ａの下面と高さ位置調整部材３０の上面３２ｂとの接触圧力がゼロである）と、高さ位置調整部材３０を自由に挿脱することができ、パンチ１１とダイ２１の間隔調整を極めて容易に行うことができる。

勿論、上記クリアランスｃは、圧縮コイルばね２６の強さの設定によってゼロとすることも可能である。つまり、圧縮コイルばね２６は、固定ダイ２１ａの下面２１ａ１と高さ位置調整部材３０の上面３２ｂとを離間させる程に強くなくてもよい。この態様でも、圧縮コイルばね２６により、固定ダイ２１ａに上昇方向の力を作用させ、高さ位置調整部材３０に加わる固定ダイ２１ａの重量を軽減することができるから、高さ位置調整部材３０の調整部材挿入溝２４ａへの挿脱作業が容易になる。あるいは、高さ位置調整部材３０の交換時に、固定ダイ２１ａを機械的に上昇させて該固定ダイ２１ａの下面２１ａ１と高さ位置調整部材３０の上面３２ｂとを離間させる上昇機構を付加してもよい。

上述のように、間隔調整用ライナ３３は、長尺間隔調整用ライナ３３Ｌと短尺間隔調整用ライナ３３Ｓが備えられており、パンチ１１とダイ２１全体の高さ方向の間隔調整だけでなく、長さ方向の上下位置のばらつきにも対処することができる。複数（図示例では３つ）に分割された上バー３２は、短尺間隔調整用ライナ３３Ｓを高さ位置調整部材３０の長さ方向に選択的に挿入する作業を容易にする。

上記実施形態は、長尺材の曲げ加工を行うプレス装置に本発明を適用したものであるが、回転対称のワークに対して曲げ加工（絞り加工）を行うプレス装置にも本発明は適用可能である。また、上記実施形態は、下型に本発明を適用したものであるが、上型にも（あるいは下型と上型の双方に）本発明は適用可能である。

１０上型
１１パンチ
１１Ｓ成形面
１１ａ固定パンチ
１１ｂ可動パンチ
１２パンチホルダ
２０下型
２１ダイ
２１Ｓ成形面
２１ａ固定ダイ
２１ａ１固定ダイ下面（荷重伝達面）
２２ダイホルダ
２３第１ダイベース
２４第２ダイベース
２４ａ調整部材挿入溝
２４ａ１挿入溝底面（荷重支持面）
２４ｂ区画壁
２４ｂ１区画壁上面
２４ｃダイ対向面
２４ｄばね挿入穴
２５ダイプレート
２５ａ抜止フランジ
２６圧縮コイルばね
３０高さ位置調整部材（型位置調整部材）
３１下バー
３１ａ雌ねじ穴
３１ｂ高さ位置調整部材下面
３２上バー
３２ａ座ぐり雌ねじ穴
３２ｂ高さ位置調整部材上面
３３間隔調整用ライナ
３３Ｌ長尺間隔調整用ライナ
３３Ｓ短尺間隔調整用ライナ
３３ａ挿入穴

Claims

接離移動する一対の型部材の一方と他方に、ワークに曲げ加工を施すダイとパンチを支持したプレス装置曲げ加工装置において、
上記ダイとパンチの少なくとも一方には、それぞれの成形面の反対側に、上記一対の型部材の接離方向と直交する荷重伝達面が形成されていること、
上記ダイを支持するダイホルダと上記パンチを支持するパンチホルダの少なくとも一方に、上記荷重伝達面と平行に対向する荷重支持面が形成されていること、及び
上記荷重伝達面と荷重支持面との間に、上記一対の型部材の接離方向と直交する方向から挿脱可能で、少なくともプレス曲げ加工時に上記荷重伝達面と荷重支持面の両者に当接する型位置調節部材が介在していること、
を特徴とするプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項１記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、上記型位置調節部材は、一対のバー部材と、該一対のバー部材の間に挟着される、厚さを選択可能な間隔調整用ライナとからなっているプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項１または２記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、上記ダイとダイホルダの間及びパンチとパンチホルダの間の少なくとも一方には、ダイの荷重伝達面と上記型位置調整部材、またはパンチの荷重伝達面と上記型位置調整部材との接触圧力を減じるばね部材が介在しているプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項３記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、上記ばね部材は、上記接触圧力をゼロにするプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項２記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、型位置調整部材の上記間隔調整用ライナは、一対のバー部材の長さ方向に選択的に挿入される短尺間隔調整用ライナを備えているプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項１ないし５のいずれか１項記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、上記ダイホルダまたはパンチホルダには、上記型位置調整部材を挿脱する調整部材挿入溝が形成されており、この調整部材挿入溝の底面が上記荷重支持面を構成しているプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。
請求項１ないし６のいずれか１項記載のプレス曲げ加工装置の型位置調整装置において、上記ダイとパンチは、一様断面の長尺材を曲げ加工する一様断面からなっているプレス曲げ加工装置の型位置調整装置。