JP2019155435A - トランスファー型プレス加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスファー型プレス加工機において、ワークが欠落した場合における金型の破損を抑制する。【解決手段】複数の上型５には、ワーク７を加工する際にワーク７を下型に向かって押さえつけるための２つのパッド１２が設けられている。２つのパッド１２は、ワーク７の加工領域７ｍ以外の部分である非加工領域７ｎに対して上下方向で接触可能な押圧部１３と、ワーク７よりも外側において押圧部１３よりも下型３に向かって突出する突出部１４と、を有する。押圧部１３がワーク７と接触した場合、突出部１４は下型３に到達しない。押圧部１３と対向するワーク７が存在しない場合、上型加工部５ｐが下型加工部３ｐに到達する前に突出部１４が下型３に到達することで、上型加工部５ｐと下型加工部３ｐとの接触が防止される。【選択図】図８

Description

本発明は、トランスファー型プレス加工機に関する。

特許文献１は、燃料電池用のメタルセパレータをプレス加工する技術を開示している。具体的には、上下に対向するダイ及びパンチの両側に配置されたブランクホルダを用いて薄肉金属板を挟持するように構成している。

特開２０１５−７７６２１号公報

ところで、燃料電池用のメタルセパレータは、プレス加工の自由度、及び、生産性の観点から、トランスファー型プレス加工機でプレス加工されることが一般的である。ここで、トランスファー型プレス加工機とは、一組のスライド及びボルスタに複数の金型を配列し、ワークが複数の金型によって順番にプレス加工されるようにワークを搬送する搬送機構を備えたプレス加工機である。この種の加工機においては、何らかの原因によりワークが欠落することがあり、この場合、ワークが存在しないにも拘らず金型が開閉することになり、スライド自体が慣性によって撓む。ワークが肉厚である場合は上記スライドの多少の撓みは問題とならないが、ワークが肉薄の場合、スライドが僅かに撓んだだけでも上型と下型が接触して損傷する虞があった。

そこで、本発明の目的は、トランスファー型プレス加工機において、ワークが欠落した場合における金型の破損を抑制する技術を提供することにある。

本願発明によれば、ボルスタと、前記ボルスタの上面に配置された複数の下型と、前記ボルスタの上方に配置され、前記ボルスタに対して上下動可能なスライドと、前記スライドの下面に配置された複数の上型と、前記複数の下型の間でワークを搬送する搬送機構と、を備え、前記複数の下型には下型加工部が形成されており、前記複数の上型には前記下型加工部に対向する上型加工部が形成されており、前記スライドを前記ボルスタに向けて降下させて、前記ワークを前記下型加工部と前記上型加工部で挟むことで前記ワークを加工する、トランスファー型プレス加工機であって、前記複数の上型には、前記上型加工部よりも外側に配置され、前記ワークを加工する際に前記ワークを前記下型に向かって押さえつけるためのパッドが設けられており、前記パッドは、前記ワークの加工領域以外の部分に対して上下方向で接触可能な押圧部と、前記ワークよりも外側において前記押圧部よりも前記下型に向かって突出する突出部と、を有し、前記押圧部が前記ワークと接触した場合、前記突出部は前記下型に到達せず、前記押圧部と対向する前記ワークが存在しない場合、前記上型加工部が前記下型加工部に到達する前に前記突出部が前記下型に到達することで、前記上型加工部と前記下型加工部との接触が防止される、トランスファー型プレス加工機が提供される。以上の構成によれば、トランスファー型プレス加工機において、ワークが欠落した場合における金型の破損を抑制することができる。

本発明によれば、トランスファー型プレス加工機において、ワークが欠落した場合における金型の破損を抑制することができる。

トランスファー型プレス加工機の斜視図である。 プレス加工されたワークの斜視図である。 下型の斜視図である。 上型の斜視図である。 スライド降下前のトランスファー型プレス加工機の正面図である。 スライド降下後のトランスファー型プレス加工機の正面図である。 パッドの正面拡大図である。 パッドの正面拡大図である。 従来のトランスファー型プレス加工機の問題点を説明するための図である。

以下、図１から図９を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は、トランスファー型プレス加工機１の斜視図である。トランスファー型プレス加工機１は、ボルスタ２と、複数の下型３と、スライド４と、複数の上型５と、搬送機構６と、を備えている。

図２は、トランスファー型プレス加工機１によってプレス加工されたワーク７を示している。ワーク７は、例えば、燃料電池に用いられるメタルセパレータであって、その厚みは約０．１ｍｍとされている。ワーク７は略矩形状であって、その中央にプレス加工が施された加工領域７ｍを有し、加工領域７ｍの外周側にプレス加工が施されない非加工領域７ｎを有する。加工領域７ｍでは、複数の凸条８が形成される。凸条８は、燃料電池において酸素ガスや水素ガスのための流路を形成する。

図１に戻り、ボルスタ２は、トランスファー型プレス加工機１の図示しないフレームに固定される。

複数の下型３は、下型３ａ、下型３ｂ、下型３ｃ、下型３ｄ、下型３ｅを含む。下型３ａ〜下型３ｅは、ボルスタ２の上面２ａに配置されている。下型３ａ〜下型３ｅは、この記載順に並んで配置されている。

図３に示すように、各下型３の上面３ｕには、ワーク７を加工する下型加工部３ｐと、下型加工部３ｐを環状に取り囲む下型非加工部３ｑと、が形成されている。各下型３の上面３ｕにおいてワーク７は、二点鎖線で示すように、ワーク７の加工領域７ｍが下型加工部３ｐと上下方向で対向し、ワーク７の非加工領域７ｎが下型非加工部３ｑと上下方向で対向するように配置される。

図１に戻り、スライド４は、ボルスタ２の上方に配置され、ボルスタ２に対して上下動可能となるように、トランスファー型プレス加工機１のフレームに支持されている。ボルスタ２は、図示しないクランク機構に連結されており、上下に往復駆動される。

複数の上型５は、上型５ａ、上型５ｂ、上型５ｃ、上型５ｄ、上型５ｅを含む。上型５ａ〜上型５ｅは、スライド４の下面４ａに配置されている。上型５ａ〜上型５ｅは、この記載順に並んで配置されている。即ち、上型５ａ〜上型５ｅは、下型３ａ〜下型３ｅとそれぞれ上下方向で対向している。

図４には、各上型５を上下逆転して示している。図４に示すように、各上型５は、入れ子１０と、入れ子ホルダ１１と、２つのパッド１２と、によって構成されている。入れ子１０と入れ子ホルダ１１は、一体的に構成してもよいし、別体として構成してもよい。

入れ子１０は、入れ子ホルダ１１によって保持されている。入れ子１０は、入れ子ホルダ１１から下型３に向かって突出するように、入れ子ホルダ１１によって保持されている。入れ子１０の下面１０ｄには、ワーク７を加工する上型加工部５ｐが形成されている。上型加工部５ｐは、下型３に載置されたワーク７の加工領域７ｍと上下方向で対向し、非加工領域７ｎと上下方向で対向しない。

各パッド１２は、上型加工部５ｐの外側に配置され、ワーク７を加工する際にワーク７を下型３に向かって押さえつけるためのものである。２つのパッド１２は、入れ子ホルダ１１の下面１１ｄに設けられている。２つのパッド１２は、スライド４の長手方向に並んで配置されている。２つのパッド１２の間に入れ子１０が配置されている。２つのパッド１２は、スライド４の長手方向において互いに対向している。２つのパッド１２は、入れ子１０に対して、スライド４の長手方向において対向している。

各パッド１２は、押圧部１３と突出部１４を含んで段差状に構成されている。

押圧部１３は、ワーク７の加工領域７ｍ以外の部分である非加工領域７ｎに対して上下方向で接触可能な部分である。押圧部１３は、入れ子１０の下面１０ｄと面一となる押圧面１３ｄを有する。

突出部１４は、ワーク７よりも外側において押圧部１３よりも下型３に向かって突出する部分である。即ち、突出部１４は、押圧部１３から下型３に向かって突出している。突出部１４は、押圧部１３の押圧面１３ｄよりも下型３に向かって突出している。突出部１４は、突出先端面１４ｄを有する。突出部１４は、下型３に載置されたワーク７よりも外側に配置されるので、ワーク７に対して上下方向で接触不能となっている。

本実施形態において、各上型５は、図４に示すように、スライド４の長手方向において離れた２つのパッド１２を含むとしたが、これに代えて、入れ子１０を取り囲む環状パッドを含むこととしてもよい。また、２つのパッド１２は、スライド４の長手方向に並んで配置されるとしたが、これに代えて、スライド４の短手方向に並んで配置されてもよい。また、２つのパッド１２のうち何れか一方を省略してもよい。また、複数の上型５のすべてが２つのパッド１２を含むことに代えて、複数の上型５のうちスライド４の長手方向における両端に位置する上型５のみが２つのパッド１２を含むように構成してもよいし、複数の上型５のうちスライド４の長手方向における一端に位置する上型５のみが２つのパッド１２を含むように構成してもよい。

図１に戻り、搬送機構６は、複数の下型３の間でワーク７を搬送する。搬送機構６は、複数のフィンガー２０が設けられた２つのフィードバー２１と、フィードバー２１を駆動するバー駆動部２２と、により構成されている。バー駆動部２２は、２つのフィードバー２１を上下方向、及び、スライド４の長手方向に往復駆動する。また、バー駆動部２２は、２つのフィードバー２１が互いに近づいたり離れたりするように往復駆動する。２つのフィードバー２１が互いに近づくことで、スライド４の短手方向で対向する２つのフィンガー２０がワーク７を把持する。２つのフィードバー２１が互いに離れることで、スライド４の短手方向で対向する２つのフィンガー２０がワーク７を解放する。以上の構成で、搬送機構６は、下型３ａに載置されたワーク７を把持して下型３ｂに搬送し、下型３ｂに載置する。同様に、搬送機構６は、下型３ｂから下型３ｃへ、下型３ｃから下型３ｄへ、下型３ｄから下型３ｅへ、ワーク７を順番に搬送する。そして、図５及び図６に示すように、スライド４をボルスタ２に向けて所定量降下させることで、各下型３に載置されたワーク７の加工領域７ｍを下型加工部３ｐと上型加工部５ｐで挟み、ワーク７の加工領域７ｍをプレス加工するようになっている。このようにトランスファー型プレス加工機１では、異なる形状の金型でワーク７を順次自動的にプレス加工していくことができ、高い生産性が実現されている。

次に、図７及び図８を参照して、各パッド１２の作動を説明する。

図７に示すように、下型３にワーク７が載置されている場合は、入れ子１０の下面１０ｄがワーク７の加工領域７ｍに接触するのと略同時に、パッド１２の押圧部１３の押圧面１３ｄがワーク７の非加工領域７ｎと接触する。この場合、突出部１４の突出先端面１４ｄは下型３の上面３ｕに到達することがない。換言すれば、突出部１４の押圧部１３からの突出高さは、ワーク７の板厚よりも小さくなるように設定されている。具体的には、ワーク７の板厚が０．１ｍｍであり、突出部１４の突出高さは０．０７ｍｍとすることができる。この場合、ワーク７のプレス加工の際、突出部１４の突出先端面１４ｄと下型３の上面３ｕとの間には、０．１ｍｍから０．０７ｍｍを引いた残りである０．０３ｍｍの隙間Ｄ１が残ることになる。

これに対し、図８に示すように、何らかの原因により下型３にワーク７が載置されなかった場合は、スライド４が慣性により撓むことで上型５が下型３の上面３ｕに衝突しようとする。しかしながら、上型５が下型３の上面３ｕに衝突する前に、各パッド１２の突出部１４が下型３の上面３ｕに衝突することになる。この場合、スライド４の撓み量の如何にかかわらず、上型５の入れ子１０の下面１０ｄと下型３の上面３ｕとの間には隙間Ｄ２が残ることになる。突出部１４の突出高さは０．０７ｍｍなので、隙間Ｄ２は最大で０．０７ｍｍ確保されることになる。従って、何らかの原因により下型３にワーク７が載置されず、スライド４が撓んでしまった場合でも、各パッド１２が下型３の上面３ｕに到達することでスライド４のそれ以上の撓みを抑制し、各パッド１２が上型５を支え、上型５が下型３に衝突することが免れ、もって、上型５や下型３の破損を抑制することができる。

図９は、比較のために作成したものであり、複数のパッド１２が省略されたトランスファー型プレス加工機１を示している。この場合、何らかの原因により下型３ａにワーク７が載置されず、スライド４が撓んでしまった場合、上型５ａの入れ子１０が下型３ａの上面３ｕに衝突してしまうことが免れられず、もって、上型５ａや下型３ａの破損を招くことになる。何らかの原因により下型３ｅにワーク７が載置されなかった場合も同様である。

以上に、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。

トランスファー型プレス加工機１は、ボルスタ２と、ボルスタ２の上面２ａに配置された複数の下型３と、ボルスタ２の上方に配置され、ボルスタ２に対して上下動可能なスライド４と、スライド４の下面４ａに配置された複数の上型５と、複数の下型３の間でワーク７を搬送する搬送機構６と、を備える。複数の下型３には下型加工部３ｐが形成されている。複数の上型５には下型加工部３ｐに対向する上型加工部５ｐが形成されている。スライド４をボルスタ２に向けて降下させて、ワーク７を下型加工部３ｐと上型加工部５ｐで挟むことでワーク７を加工する。複数の上型５には、上型加工部５ｐよりも外側に配置され、ワーク７を加工する際にワーク７を下型に向かって押さえつけるための２つのパッド１２が設けられている。２つのパッド１２は、ワーク７の加工領域７ｍ以外の部分である非加工領域７ｎに対して上下方向で接触可能な押圧部１３と、ワーク７よりも外側において押圧部１３よりも下型３に向かって突出する突出部１４と、を有する。押圧部１３がワーク７と接触した場合、突出部１４は下型３に到達しない。押圧部１３と対向するワーク７が存在しない場合、上型加工部５ｐが下型加工部３ｐに到達する前に突出部１４が下型３に到達することで、上型加工部５ｐと下型加工部３ｐとの接触が防止される。以上の構成によれば、トランスファー型プレス加工機１において、ワーク７が欠落した場合における金型の破損を抑制することができる。

ところで、上型５から離れた位置でスライド４にエンドブロックを設けることでスライド４の撓みを抑制することも考えられる。しかしながら、上型５に直接パッド１２を設けた方が、上型５から離れた位置にエンドブロックを設けるよりも、上型５と下型３の物理的な衝突を効果的に免れることができる。

一例として、ボルスタ２の長手方向の寸法は２０００ｍｍとし、ボルスタ２のクランク機構に対する固定点間の距離は４００−６００ｍｍ程度とすることができる。また、絞り又は押し工程において上型５と下型３との間の最小隙間は０．０７ｍｍに設定することができ、抜き工程において上型５と下型３との間の最小隙間は実測値として０．０３−０．１５ｍｍとされている。

１ トランスファー型プレス加工機
２ ボルスタ
２ａ 上面
３ 下型
３ａ 下型
３ｂ 下型
３ｃ 下型
３ｄ 下型
３ｅ 下型
３ｐ 下型加工部
３ｑ 下型非加工部
３ｕ 上面
４ スライド
４ａ 下面
５ 上型
５ａ 上型
５ｂ 上型
５ｃ 上型
５ｄ 上型
５ｅ 上型
５ｐ 上型加工部
６ 搬送機構
７ ワーク
７ｍ 加工領域
７ｎ 非加工領域
８ 凸条
１０ 入れ子
１０ｄ 下面
１１ 入れ子ホルダ
１１ｄ 下面
１２ パッド
１３ 押圧部
１３ｄ 押圧面
１４ 突出部
１４ｄ 突出先端面
２０ フィンガー
２１ フィードバー
２２ バー駆動部
Ｄ１ 隙間
Ｄ２ 隙間

Claims (1)

1. ボルスタと、
   前記ボルスタの上面に配置された複数の下型と、
   前記ボルスタの上方に配置され、前記ボルスタに対して上下動可能なスライドと、
   前記スライドの下面に配置された複数の上型と、
   前記複数の下型の間でワークを搬送する搬送機構と、
   を備え、
   前記複数の下型には下型加工部が形成されており、
   前記複数の上型には前記下型加工部に対向する上型加工部が形成されており、
   前記スライドを前記ボルスタに向けて降下させて、前記ワークを前記下型加工部と前記上型加工部で挟むことで前記ワークを加工する、
   トランスファー型プレス加工機であって、
   前記複数の上型の少なくとも何れか１つの前記下面には、前記上型加工部よりも外側に配置され、前記ワークを加工する際に前記ワークを前記下型に向かって押さえつけるためのパッドが設けられており、
   前記パッドは、
   前記ワークの加工領域以外の部分に対して上下方向で接触可能な押圧部と、
   前記ワークよりも外側において前記押圧部よりも前記下型に向かって突出する突出部と、
   を有し、
   前記押圧部が前記ワークと接触した場合、前記突出部は前記下型に到達せず、
   前記押圧部と対向する前記ワークが存在しない場合、前記上型加工部が前記下型加工部に到達する前に前記突出部が前記下型に到達することで、前記上型加工部と前記下型加工部との接触が防止される、
   トランスファー型プレス加工機。

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