JP2016168611A - プレス機械、プレス加工方法及びプレス金型 - Google Patents
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Abstract
【課題】金型のメンテナンス時間を短縮して、製造ラインを停止する時間を短くできる新規なプレス機械及びプレス加工方法を提供することにある。
【解決手段】上金型及び下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、上金型或いは下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、切れ刃が摩耗した上金型或いは下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行う構成とした。これによれば、使用している金型の一方面の切れ刃が摩耗した場合であっても、他方面の切れ刃を使用できるように金型を裏返して置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできる。
【選択図】図6
【解決手段】上金型及び下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、上金型或いは下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、切れ刃が摩耗した上金型或いは下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行う構成とした。これによれば、使用している金型の一方面の切れ刃が摩耗した場合であっても、他方面の切れ刃を使用できるように金型を裏返して置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできる。
【選択図】図6
Description
本発明は上金型及び下金型の組み合わせによって板状の金属素材に打ち抜き等のプレス加工を行うプレス機械、プレス加工方法及びプレス金型に関するものである。
プレス機械を用いて板状の金属素材をプレス加工する技術は、種々の機械要素部品を生産するために多くの産業分野で活用されている。このプレス加工では、例えば金属素材を打ち抜き加工するために種々のパンチやダイといった上金型、下金型が使用されている。これらの上金型、下金型は、プレス加工時には必ず金属素材と接触して使用されるため、あるプレス加工期間に亘って使用すると金型の切れ刃が摩耗するようになる。
このような金型の切れ刃が摩耗するという現象に対して、従来から種々の金型寿命を延長させるための技術が提案されて実用化されている。例えば、特開2004−1034号公報(特許文献1)では、金型の表面に硬化膜を被覆して耐摩耗性を向上させるようにした技術が提案されている。
特許文献1においては、上金型及び下金型からなり、被加工素材の打抜き等のプレス加工を行うプレス金型において、上金型及び下金型の素材が合金工具鋼であって、金型素材の少なくとも被加工素材と接触する部分の表面に硬化層を被覆すると共に、金型素材の合金工具鋼の硬度をマイクロビッカース硬度で500以上で、表面硬化層の硬度以下に硬化させたプレス金型を提案している。この特許文献1によれば、摩耗が少なくて寿命が長くでき、しかもプレス加工の生産性を向上させることができるプレス金型を提供できるようになる、と述べている。
しかしながら、特許文献1においては確かに金型自体の寿命は延びるが、いずれにしても金型は摩耗するものである。金型が摩耗した場合には、金型の切れ刃を再研摩するか、或いは研摩しても使用できない寿命に到達していれば、新品の金型を製造して交換する必要がある。特に特許文献1においては、切れ刃の部分が特殊な硬化処理を施されているため、研磨等のメンテナンスにかかる時間が多くなる。このため、製造ラインを停止しておく時間が余分にかかるので、製品コストに悪影響を及ぼすことになる。
本発明の目的は、金型のメンテナンス時間を短縮して、製造ラインを停止する時間を短くできる新規なプレス機械、プレス加工方法及びプレス金型を提供することにある。
本発明の特徴は、上金型及び下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、上金型或いは下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、切れ刃が摩耗した上金型或いは下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行う、ところにある。
本発明によれば、使用している金型の一方面の切れ刃が摩耗した場合であっても、他方面の切れ刃を使用できるように金型を裏返して置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできる。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
本発明を説明する前にプレス機械の簡単な構成と動作を図1、図2に基づき説明する。プレス機械は良く知られているが、代表的な構成を図1に示している。
図1において、参照番号10は下部機構部(ボルスタ側)であり、この下部機構部10の上側に上下に移動する上部機構部(スライド側)11が配置されている。上部機構部11はクランク機構や油圧機構によって上下に移動されるものである。
下部機構部10は、下ベース9、パンチホルダ12、コイルスプリング13、ガイドポスト14、ストリッパ15、パンチ16より構成されている。ストリッパ15は下側に移動可能であり、この場合はコイルスプリング13が圧縮されて移動することになる。そして、ストリッパ15が下側に移動すると、パンチ16がストリッパ15から相対的に突出するものである。
上部機構部11は、上ベース17に固定されたダイホルダ18、ダイホルダ18に固定されたダイ19、ダイホルダ18に固定され、ガイドポスト14に摺動して案内されるガイドブッシュ20から構成されている。このような、下部機構部10、上部機構部11の構成は周知の構成である。
そして、例えばクランク機構の作動によって上部機構部11が下降してくると、ガイドブッシュ20はガイドポスト14に摺動案内される。この時、ダイホルダ18も同時に下降するため、ストリッパ15はダイホルダ18によって下側に移動される。ストリッパ15が下側に移動すると、パンチ16が突出し、このパンチ16の先端はダイホルダ18に固定されたダイ19と噛み合い、ストリップパ15に載置されている板状の金属素材21を所定形状に打ち抜くことができる。この状態でパンチ16が下側に位置しているので、打ち抜かれた金属素材21はパンチ16上に残るので、取り去り作業が容易である。尚、以下の説明ではパンチ16を下金型16と表記し、ダイ19を上金型19と表記するが、ダイを下金型にし、パンチを上金型としても良いものである。
図2に板状の金属素材21の加工例を示しており、金属素材21を下金型16と上金型19によって、スクラップ部分21Aと製品部分21Bに打ち抜くものである。この打ち抜き形状に加工する金型について説明する。
図9は、従来のプレス機械の外観図を示している。図9にあるように、プレス機械は、下ベース9、下金型ホルダ12、コイルスプリング13、ガイドポスト14、ストリッパ15、下金型16よりなる下部機構部と、上ベース17に固定された上金型ホルダ18、上金型ホルダ18に固定された上金型19、上金型ホルダ18に固定され、ガイドポスト14に摺動して案内されるガイドブッシュ20よりなる上部機構部から構成されている。
ストリッパ15は下側に移動可能であり、この場合はコイルスプリング13が圧縮されて移動することになる。ストリッパ15が下側に移動すると、下金型16がストリッパ15から相対的に突出するものである。そして、例えばクランク機構の作動によって上ベース17が下降してくると、ガイドブッシュ20はガイドポスト14に摺動案内される。この時、上金型ホルダ18も同時に下降するため、ストリッパ15は上金型ホルダ18によって下側に移動される。ストリッパ15が下側に移動すると、下金型16が突出し、この下金型16の先端は上金型ホルダ18に固定された上金型19と噛み合い、ストリッパ15に載置されている金属素材21を所定形状に打ち抜くものである。
次に、10乃至図13を用いて従来の下型金型16及び上金型19の構造について説明する。図10は図9のA−A矢視方向から見た図であり、図11は図9のB−B矢視方向から見た図である。図10において上金型18ホルダに上金型19が固定されている。また、図11においてストリッパ15内に下金型16が配置されている。
図12は、上金型19の正面とその断面を示しており、上金型19は内側に円形の貫通孔22を有した円環部23として形成されており、この貫通孔22の周面に沿って円環状の切り刃24が形成されている。この切り刃24は上金型19の一方面OS側にだけ形成されているものである。
図13は、下金型16の正面とその断面を示しており、下金型16は中実の円柱部25に形成されており、この円筒部25の外周面に沿って円環状の切り刃26が形成されている。この切り刃26は下金型16の一方面OS側にだけ形成されているものである。
そして、下金型16の円柱部25が上金型19の円環部23の貫通孔22に噛み合うことで、夫々の切り刃24、26によって金属素材21が打ち抜かれるものである。
そして、このような下金型16、上金型19を使用すると、どちらか一方、或いは両方の金型の切り刃24,26が摩耗すると、金型の切り刃を研磨して再生する必要がある。このため、製造ラインを停止した後に、金型をプレス機械から取り外して金型の切り刃24、26を研磨し、この後に再びプレス機械に取り付ける作業を行わなければならない。このため、製造ラインを停止しておく時間が余分にかかるので、製品コストに悪影響を及ぼすことになる。
これに対して、本実施例においては、上金型19及び下金型16の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、上金型19或いは下金型16の一方側面の切れ刃が摩耗すると、切れ刃が摩耗した上金型或いは下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行うようにしたものである。これによれば、使用している金型の一方側面の切れ刃が摩耗した場合であっても、他方側面の切れ刃を使用できるように裏返して置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできるようになる。
以下、本発明の実施形態を図3乃至図8に基づき説明する。尚、図9乃至図13と同じ参照番号の構成部品は同一の構成部品であるので説明は省略する。
図3乃至図5において、図9乃至図11と異なっている点は、切り刃の形成位置と下金型16の形状であるが、これについては図6乃至図8を用いて後で説明する。
図6は、本実施例になる上金型19の正面とその断面を示しており、上金型19は内側に円形の貫通孔22を有した円環部23として形成されており、この貫通孔22の周面に沿って円環状の切り刃24A、24Bが形成されている。この切り刃24A,24Bは上金型19の両方側面OS、PSに形成されているものである。
図7は、本実施例になる下金型16の正面とその断面を示しており、下金型16は中実の円柱部25に形成されており、この円柱部25の外周面に沿って円環状の切り刃26A、26Bが形成されている。この切り刃26A,26Bは下金型16の両方側面OS、PSに形成されているものである。
そして、このような下金型16、上金型19を使用すると、例えば、上金型19の一方側面OSの切れ刃24Aと下金型16の一方側面OSの切れ刃26Aを使用してプレス加工を行っていた場合に、プレス加工期間が長くなって上金型19の切れ刃24Aと下金型16の切れ刃26Aの両方が摩耗したとする。
この場合は、下金型16、上金型19のプレス加工面を裏返して上金型19の他方側面PSの切れ刃24Bと、下金型16の他方側面PSの切れ刃26Bを使用するように両金型を置き換えれば良いものである。もちろん、どちらか一方の金型の切れ刃が摩耗した場合は、摩耗した方の金型を裏返せば良いものである。
したがって、これによれば、使用している金型の一方側面の切れ刃が摩耗した場合であっても、使用している金型の他方側面の切れ刃を使用できるように置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできるようになる。また、金型の研磨頻度は従来の半分となるため、メンテナンスに必要とされる費用が削減でき、更に製造コストの低減を図ることが可能となる。
また、下金型16の中央付近には対向して形成された凹部27が形成されており、この凹部27は下金型16と下金型ホルダ12の位置合わせの機能を備えている。尚、上金型19の貫通孔22を利用して上金型19と上金型ホルダ18の位置合わせを行っても良いものである。この場合、下金型ホルダ12及び上金型ホルダ18には、下金型16の凹部27及び上金型19の貫通孔22と嵌合する同形状の凸部が形成されている。したがって、下金型16の凹部27、上金型19の貫通孔22を下金型ホルダ12及び上金型ホルダ18の凸部に嵌め込むインロー構造によって、位置決めが簡単にできる構造となっている。
図8に下金型16と下金型ホルダ12の位置決め構造について説明する。一般的に、下金型16と下金型ホルダ12の位置決めは、最低2箇所のノックピンで行うようになっている。しかしながら、図8に示す本実施例では、下金型16に形成した凹部27と下金型ホルダ12に形成した凸部28を嵌め込むインロー構造によって、両者の位置決めが簡単にできる構造となっている。尚、上金型19についても貫通孔22を使用することで同様のことが可能である。
したがって、一般的な金型の位置決めに使用するノックピンを使用することなく、金型の位置決め、固定ができるので、金型の組立作業の簡易化が可能となる。また、金型に凹部や貫通孔を設けることでメンテナンスの際の研磨面積が減少し、研磨砥石の目詰まり防止、研磨時間の短縮を図ることが可能となる。
以上述べた通り本発明は、上金型及び下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、上金型或いは下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、切れ刃が磨耗した上金型或いは下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行う構成とした。これによれば、使用している金型の一方面の切れ刃が摩耗した場合であっても、他方面の切れ刃を使用できるように裏返して置き換えるだけであるので、メンテナンスの時間を短縮でき製造ラインを停止する時間を短くできるようになる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
9…下ベース、10…下部機構部、11…上部機構部、12…下金型ホルダ、13…コイルスプリング、14…ガイドポスト、15…ストリッパ、16…下金型(パンチ)、17…上ベース、18…上金型ホルダ、19…上金型(ダイ)、20…ガイドブッシュ、21…金属素材、22…貫通孔、23…円環部、24、24A、24B…切り刃、25…円柱部、26、26A、26B…切り刃、28…凹部、28…凸部、OS…一方側面、PS…他方側面。
Claims (5)
- 上金型及び下金型を備え、金属素材の打抜き等のプレス加工を行うプレス機械において、
前記上金型及び前記下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、前記上金型或いは前記下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、前記切れ刃が摩耗した前記上金型或いは前記下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行うことを特徴とするプレス機械。 - 請求項1に記載のプレス機械において、
前記下金型はパンチであり、前記上金型はダイであることを特徴とするプレス機械。 - 請求項1に記載のプレス機械において、
少なくとも、前記上金型或いは前記下金型には凹部、または貫通孔が形成されており、前記上金型或いは前記下金型を保持する上金型ホルダ或いは下金型ホルダには、前記凹部または前記貫通孔が嵌め込まれる位置決め用の凸部が形成されていることを特徴とするプレス機械。 - 上金型および下金型を備えたプレス機械によって、金属素材の打抜き等を行うプレス加工方法において、
前記上金型及び前記下金型の夫々の両方側面にプレス加工用の切れ刃を形成し、少なくとも、前記上金型或いは前記下金型の一方側面の切れ刃が摩耗すると、前記切れ刃が摩耗した前記上金型或いは前記下金型の摩耗していない他方側面の切れ刃を使用してプレス加工を行うことを特徴とするプレス加工方法。 - 上金型及び下金型からなり、前記上金型及び前記下金型が噛み合う一方側面に切り刃を形成して金属素材の打抜き等のプレス加工を行うプレス金型において、
前記金属素材をプレス加工する切れ刃を、前記上金型及び前記下金型の他方側面にも形成したことを特徴とするプレス金型。
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---|---|---|---|
JP2015050226A JP2016168611A (ja) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | プレス機械、プレス加工方法及びプレス金型 |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN107838267A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-27 | 滁州市艾德模具设备有限公司 | 用于模具中的防跳废料结构 |
-
2015
- 2015-03-13 JP JP2015050226A patent/JP2016168611A/ja active Pending
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