JP2020127964A - 金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クッションピンの長さやプレス機側の平行度等の誤差を簡単且つ安価に吸収して、成形製品の品質の向上及び安定化を図ることができる金型装置を提供する。【解決手段】上型１と下型２と下型２にスライドプレート４により位置決めされて成形方向に摺動可能に保持されたしわ押さえ型３とを有し、前記しわ押さえ型３を該しわ押さえ型３の下面に当接するクッションピン６Ａ，６Ｂを介して成形方向に駆動摺動させるプレス機クッション装置１１から圧力を受けて素材をプレス成形する金型装置９において、前記しわ押さえ型３の下面と前記クッシヨンピン６Ａ，６Ｂの頂面との間に、ガススプリング７Ａ，７Ｂを設置する。【選択図】図１

Description

本発明は、上型と、下型と、前記下型にスライドプレートにより位置決めされて成形方向に摺動可能に保持されたしわ押さえ型と、を備え、前記しわ押さえ型を該しわ押さえ型の下面に当接するクッションピンを介して前記成形方向に駆動摺動させるプレス機クッション装置からの圧力により、素材を前記しわ押さえ型と上型との間に挟んだ状態で該素材を下型形状の形にプレス成形する金型装置に関する。

図２に示すように、上型１と下型２とスライドプレート４により前記下型２に位置決めされた状態で成形方向に摺動可能なしわ押さえ型３とを備えた金型装置９は、前記上型１がプレス機５の昇降ラム部５Ａの下部に位置し、前記下型２がプレス機５のベッド５Ｂ上に設置されるようにプレス機５にセットして使用される。そして、前記プレス機５のベッド５Ｂの下部には、図３に明示するように、前記しわ押さえ型３から下方へ延びる柱状受圧部材３Ａ，３Ｂの下面に当接する複数のクッションピン６Ａ，６Ｂを有するプレス機クッション装置１１が配置され、該プレス機クッション装置１１から前記複数のクッションピン６Ａ，６Ｂを介して前記しわ押さえ型３に圧力を加えることにより、素材１０を前記しわ押さえ型３と上型１との間に挟み、この状態でプレス機５を作動させることにより、素材１０を下型２の形状にプレス成形するようなプレス成形設備が構成される。

以上のように構成されるプレス成形設備において、前記プレス機クッション装置１１側から上方へ延びる前記複数のクッションピン６Ａ，６Ｂの長さには差があって、一つのクッションピン６Ａの頂面は金型装置９におけるしわ押さえ型３の受圧部材３Ａの下面に当接しても他の一つのクッションピン６Ｂの頂面はこれに対向するしわ押さえ型３の受圧部材３Ｂに当接しないで両面間に微小な隙間Ｓが形成され、その結果、同一の金型装置９を用いたプレス成形設備で複数の製品をプレス成形したとしても、同一の成形製品が得られない。

また、複数の金型装置９をセットして使用するプレス機５側のプレス機クッション装置１１やプレス機５自体の平行度に誤差が生じることもあり、そうすると、しわ押さえ型３と上型１とにより挟んだ素材１０への圧力が変化するために、素材１０の流入長が変化して、皺や割れなどが発生し製品に品質不良が生じることになる。
このような同一の金型装置９間における精度誤差の発生を避けるために、従来では、金型装置９をセットして使用するプレス機クッション装置１１に精度誤差を吸収可能な装置、例えば、油圧ダンパー等を内蔵する手段が採用されていた。

しかしながら、上記のように精度誤差を吸収するための油圧ダンパー等の精度誤差吸収装置を各プレス機クッション装置１１に内蔵する場合は、プレス機クッション装置１１を含むプレス機５全体が高価かつ大型化になってしまう。特に、既設のプレス機クッション装置１１に精度誤差吸収装置を追加内蔵する場合は多大な費用と長い改造期間が必要になるといった問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、クッションピンの長さやプレス機側の平行度等の誤差を簡単且つ安価に吸収して、成形製品の品質の向上及び安定化を図ることができる金型装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る金型装置は、上型と、下型と、前記下型にスライドプレートにより位置決めされて成形方向に摺動可能に保持されたしわ押さえ型と、を備え、前記しわ押さえ型を該しわ押さえ型の下面に当接するクッションピンを介して前記成形方向に駆動摺動させるプレス機クッション装置の圧力を受けて、素材を前記しわ押さえ型と上型との間に挟んだ状態で該素材を下型形状の形にプレス成形する金型装置において、前記しわ押さえ型の下面と前記プレス機クッション装置のクッションピンの頂面との間に、ガススプリングを設置していることを特徴とする。

上記のごとき特徴構成を有する本発明に係る金型装置によれば、クッションピンの長さに誤差があった場合や複数のプレス機間に精度誤差があった場合、前記ガススプリングのストローク内でそれら誤差を吸収することができる。また、同一の金型装置を用いて複数の製品をプレス成形する際、各プレス成形設備間で発生する誤差も解消することができる。
しかも、密閉したシリンダー内にオイルと圧縮ガスを充填して、一端から突出したピストンロッドの出入りにより反力を変化させ、この反力を利用して小さな力で大きなプレス圧力を発生するガススプリングを用いることによって、プレス機クッション装置内に精度誤差吸収装置を内蔵させる場合に比べて、小型で構造簡単且つ安価でありながら、プレス成形品の品質向上及び安定化を図ることができる。
また、既設のプレス成形設備に精度誤差吸収機能を追加する場合でも、プレス機クッション装置の内部を大幅に改造する必要がなく、しわ押さえ型の下面とクッシヨンピンの頂面との間にガススプリングを外装的に取り付けるだけでよく、安価且つ短期間に誤差吸収機能を有するプレス成形設備を再現することができるという効果を奏する。

本発明に係る金型装置において、請求項２に記載のように、前記クッションピンが複数個設けられており、前記ガススプリングは前記クッションピンの数及び成形に必要な圧力に合わせて設置されていることが好ましい。
この場合は、クッションピンの長さやプレス機の平行度等に精度誤差がより発生しやすいが、クッションピンの数及び成形に必要な圧力に合わせたガススブリングを用いることにより、精度誤差を容易に吸収して常に最適なプレス成形状態を確保することが可能である。また、プレス機側から過負荷が作用した時も各ガススプリングの破損等を適確に防止するブロックを設置することにより対応することが可能である。

本発明の実施の形態に係る金型装置の左半分の縦断面図である。 金型装置をプレス機にセットして構成されるプレス成形設備の全体正面図である。 従来の金型装置の左半分の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る金型装置の左半分の縦断面図である。
なお、本実施の形態の金型装置９は、図２に示す従来例と同じように、上型１がプレス機５の昇降ラム部５Ａの下部に位置し、前記下型２がプレス機５のベッド５Ｂ上に設置されるようにプレス機５にセットしてなるプレス成形設備として使用されるものであり、その使用状態の詳細については説明を省略する。

本発明の実施の形態に係る金型装置９は、上型１と、下型２と、前記下型２にスライドプレート４により位置決めされて成形方向Ｘ−Ｙに摺動可能に保持されたしわ押さえ型３と、を備えている。そして、前記プレス機５のベース５Ｂの下部位置には、前記しわ押さえ型３から下方へ延びる複数（二つ）の受圧部材３Ａ，３Ｂの下面に当接する複数のクッションピン６Ａ，６Ｂを有するプレス機クッション装置１１が配置され、該プレス機クッション装置１１から前記複数のクッションピン６Ａ，６Ｂを介して前記しわ押さえ型３の受圧部材３Ａ，３Ｂに圧力を加えることにより、素材１０を前記しわ押さえ型３と上型１との間に挟み、この状態でプレス機５を作動させることにより、素材１０を下型２の形状、本実施の形態では椀形状にプレス成形するように構成されている。

上記構成の金型装置９において、前記しわ押さえ型３の複数（二つ）の受圧部材３Ａ，３Ｂの下面３ａ，３ｂと前記プレス機クッション装置５側の複数（二つ）のクッションピン６Ａ，６Ｂの頂面６ａ，６ｂとの間に、ガススプリング７Ａ，７Ｂが設置されている。

前記各ガススプリング７Ａ，７Ｂは、密閉されたシリンダー内にオイル（鉱物油）と圧縮ガス（窒素ガス）を充填し、シリンダーの一端から突出したピストンロッドの出入りによってガスを圧縮することで反力を変化させる構造であり、主に小さい力で重いもの、即ち、前記しわ押さえ型３をサポートするように構成されている。

上記のように構成された本実施の形態の金型装置９を使用したプレス成形設備によれば、クッションピン６Ａ，６Ｂの長さに誤差があった場合や複数の金型装置９とプレス機クッション装置１１間に精度誤差があった場合、前記ガススプリング７Ａ，７Ｂのストローク内でそれら誤差を吸収することが可能であるとともに、同一の金型装置を用いて複数の製品をプレス成形する際、各装置間で発生する誤差も前記ガススプリング７Ａ，７Ｂにより解消することができる。

また、小型で構造簡単且つ安価なガススプリング７Ａ，７Ｂを用いることによって、プレス機クッシヨン装置１１内に、例えば、油圧ダンパー等の精度誤差吸収装置を内蔵させる場合に比べて、小型で構造簡単且つ安価でありながら、プレス成形品の品質向上及び安定化を図ることができる。

さらに、既設のプレス成形設備に精度誤差吸収機能を追加する場合でも、金型装置９を含むプレス成形設備の内部を大幅に改造する必要がなく、しわ押さえ型３の下面とクッシヨンピン６Ａ，６Ｂの頂面との間にガススプリング７Ａ，７Ｂを外装設置するだけでよく、安価且つ短期間に誤差吸収機能を有するプレス成形設備を再現することができる。

なお、上記実施の形態のように、クッションピン及びガススプリングの設置数は成形に必要な圧力に合わせて設置されていることが好ましく、左右にそれぞれ二つであっても、左右に一つであっても、左右にそれぞれ三つ以上であってもよい。

１ 上型
２ 下型
３ しわ押さえ型
４ スライドプレート
５ プレス機
６Ａ，６Ｂ クッションピン
７Ａ，７Ｂ ガススプリング
９ 金型装置
１０ 素材
１１ プレス機クッション装置

Claims (2)

1. 上型と、下型と、前記下型にスライドプレートにより位置決めされて成形方向に摺動可能に保持されたしわ押さえ型と、を備え、前記しわ押さえ型を該しわ押さえ型の下面に当接するクッションピンを介して前記成形方向に駆動摺動させるプレス機クッション装置からの圧力を受けて、素材を前記しわ押さえ型と上型との間に挟んだ状態で該素材を下型形状の形にプレス成形する金型装置において、
   前記しわ押さえ型の下面と前記プレス機クション装置のクッションピンの頂面との間に、ガススプリングを設置していることを特徴とする金型装置。
2. 前記クッションピンは複数個設けられており、前記ガススプリングは前記クッションピンの数及び成形に必要な圧力に合わせて設置されている請求項１に記載の金型装置。