JP2020131213A - 金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上型、下型、しわ押さえ型の相互位置精度を向上して、成形の品質の向上及び摺動摩擦の低減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、前記上型１側のヒール７の外面及び前記しわ押さえ型３側のヒール受け８の内面を、プレス成形方向に対して、ヒール７及びヒール受け８の下端ほどプレス中央寄りに位置する傾斜面に形成されているとともに、ヒール７の傾斜外面７ａとヒール受け８の傾斜内面８ａとの間には、これら傾斜外面及び傾斜内面と同一の傾斜角度の傾斜内外面を有するクリアランス調整ブロック１４が介在されている。【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プレス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、前記上型と前記しわ押さえ型とは、前記上型から突出されたヒールと前記しわ押さえ型に形成されたヒール受けとにより前記プレス成形方向の相互位置が制御されるように構成されており、前記しわ押さえ型にプレス機側クッション装置からクッションピンを介して圧力を加えることによって、素材を上型としわ押さえ型との間に挟み込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３は従来の金型装置における上型１を上下反転した状態の斜視図、図４はしわ押さえ型３の斜視図、図５は前記しわ押さえ型３を下型２にセットした状態の斜視図、図６は前記上型１、下型２及びしわ押さえ型３を組付けた状態の左半分の縦断面図である。

図３〜図６からも明らかなように、前記しわ押さえ型３は、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プレス成形方向に摺動可能に保持されていると共に、前記しわ押さえ型３は、前記下型２の下方に配置されたプレス機クッション装置１１から上方へ延びる複数のクッションピン６を介して上下方向（プレス成形方向）Ｘ−Ｙに駆動移動可能に構成されている。

また、前記上型１と前記下型２とは、ガイドポスト１ａと該ガイドポスト１ａが摺動可能に嵌入するガイド筒（ガイドブッシュ）２ａとを介してプレス成形方向Ｘ−Ｙに位置制御されていると共に、前記上型１と前記しわ押さえ型３とは、上型１から下方へ向けて突出されたヒール７と前記しわ押さえ型３に形成されたヒール受け８とにより前記プレス成形方向Ｘ−Ｙの相互位置が制御されるように構成されている。更に、前記ヒール７の外面及び前記ヒール受け８の内面はプレス成形方向Ｘ−Ｙに平行な面に形成されており、これらヒール７の外面と前記ヒール受け８の内面との間には、前記ヒール７の外面及びヒール受け８の内面に摺動可能な内外面を有するスライドプレート９が介在されている。

上記のように構成された従来の金型装置１０は、図７に示すように、前記上型１がプレス機１２の昇降ラム１２Ａの下部に位置するとともに、前記下型２がプレス機１２のベッド１２Ｂ上に位置し、かつ、前記しわ押さえ型３から下方へ延びる柱状受圧部材３Ａの下面が前記ベッド１２Ｂの下部に配置された前記プレス機クッション装置１１の複数のクッションピン６に当接するようにプレス機１２にセットして構成されるプレス成形設備として使用される。

そして、上記ブレス成形設備においては、前記プレス機クッション装置１１のクッションピン６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、前記上型１の環状突起部１Ｃと前記しわ押さえ型３の絞りビード３Ｃとにより素材１３を挟み込み、この状態でプレス機１２を作動させることにより、素材１３を下型２の形状にプレス成形する。かかるプレス成形時において、前記上型１と前記下型２とは、ガイドポスト１ａとガイド筒（ガイドブッシュ）２ａとを介してプレス成形方向Ｘ−Ｙに位置制御されていると共に、前記上型１と前記しわ押さえ型３とは、前記ヒール７と前記ヒール受け８とにより前記プレス成形方向Ｘ−Ｙの相互位置が制御されている。

しかしながら、上記したような従来の金型装置１０においては、前記スライドプレート４及び９の内外面がいずれもプレス成形方向Ｘ−Ｙに平行な面であるので、これらスライドプレート４，９による摺動案内作用を円滑に行わせるために、下型２の内周面とスライドプレート４との間及びヒール７の外面とヒール受け８の内面との間には隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。この隙間Ｓ１，Ｓ２の大小によって、上型１と下型２との位置ずれやしわ押さえ型３と下型２との位置ずれが生じ、成形品に割れや皺が発生して成形品の品質低下を招くことになるだけでなく、前記隙間Ｓ１，Ｓ２の変化によって、しわ押さえ型３の傾きや平面ずれなども発生し、成形品質に悪影響を及ぼすことになる。

特に、前記隙間Ｓ１，Ｓ２が狭くなりすぎると、スライドプレート４及び９の摩耗が増加して取り替え等の保全費が高くなるとともに、使用に伴うスライドプレート４，９の熱膨張で更に隙間Ｓ１，Ｓ２が狭まり、作動不良や焼き付きなどが発生しやすい。

一方、前記隙間Ｓ１，Ｓ２が広くなりすぎると、上型１の環状突起部１Ｃとしわ押さえ型３の絞りビード３Ｃとに位置ずれが生じて素材１３の流入、挟み込み不良による成形品質の低下が避けられないとともに、下型２としわ押さえ型３との位置ずれ拡大により、上型１のヒール７としわ押さえ型３側のスライドプレート９が干渉して型破損を生じやすい、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、上型としわ押さえ型との相互位置精度を向上して、成形品質の安定化及びプレス成形時における摺動面圧及び摺動摩擦を大幅に低減す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プレス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、前記上型と前記しわ押さえ型とは、前記上型から下方へ突出されたヒールと前記しわ押さえ型に形成されたヒール受けとによりプレス成形方向の相互位置が制御されるように構成されている金型装置において、前記上型側のヒールの外面及び前記しわ押さえ型側のヒール受けの内面は、前記プレス成形方向に対して、ヒール及びヒール受けの下端ほどプレス中央寄りに位置する傾斜角度を有する傾斜面に形成されており、前記ヒールの傾斜外面とヒール受けの傾斜内面との間には、これら傾斜外面及び傾斜内面と同一の傾斜角度の傾斜内外面を有するクリアランス調整ブロックが介在され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、上型側のヒールの外面及びしわ押さえ型側のヒール受けの内面がそれらの下端ほどプレス中央寄りに位置する傾斜面に形成されているため、プレス成形時において上型としわ押さえ型とを接触させる際、例え、しわ押さえ型の位置精度が悪くても、前記傾斜面を介して上型としわ押さえ型との接触を案内することが可能であるため、これら両型が干渉して型破損などを生じることなく、ヒールとヒール受け及びクリアランス調整ブロックとの間の隙間を小さくして、上型としわ押さえ型との相互位置精度を著しく向上することができる。したがって、成形品質の安定化を図ることができる。

しかも、上型としわ押さえ型との位置決めをヒール外面とヒール受け内面との傾斜案内作用で行えるので、プレス成形時における上型としわ押さえ型との間及びクリアランス調整ブロックとの間を摺動レスとする、あるいは、摺動面圧を著しく低下することが可能である。従って、それら部材（上型、しわ押さえ型、クリアランス調整ブロック）の摩耗を著しく低減することができる。

更に、上記のように、上型としわ押さえ型とはヒールとヒール受けにより精度よく位置決めされるため、下型としわ押さえ型との間に介在されているスライドプレートと下型の内周面との間の隙間（図６におけるＳ１）は、従来に比べて大幅に拡大することが可能であり、これによって、プレス成形時にスライドプレートに加わる摺動面圧を大幅に低減して摩耗を抑制し、安定した成形品質を長期にわたり確保することができるといった効果を奏する。

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、前記上型と前記下型とは、上型から下方へ突出させたガイドポストと該ガイドポストが摺動可能に嵌入するように下型に形成されたガイド筒とを介してプレス成形方向に位置制御されるように構成されていることが好ましい。
この場合は、上型としわ押さえ型との相互位置精度がより向上することになり、成形品質の安定化及び摺動摩耗の低減化を一層確実なものとすることができる。

本発明の実施の形態に係る金型装置のプレス成形前の状態を示す左半分の縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る金型装置によるプレス成形状態を示す左半分の縦断面図である。 従来の金型装置における上型を上下反転した状態の斜視図である。 従来の金型装置におけるしわ押さえ型の斜視図である。 従来の金型装置におけるしわ押さえ型を下型にセットした状態の斜視図である。 従来の金型装置における上型、下型及びしわ押さえ型を組付けた状態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したプレス成形設備の全体斜視図である。

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プレス成形前の状態を示す左半分の縦断面図、図２は同金型装置によるプレス成形状態を示す左半分の縦断面図である。
本実施の形態の金型装置１０は、基本的に図３〜図６に示す従来の金型装置と同様に、図３に示すような上型１と、図４に示すような下型２と、図５に示すように、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プレス成形方向Ｘ−Ｙに摺動可能に保持されたしわ押さえ型３と、を備え、前記しわ押さえ型３は、前記下型２の下方に配置されるプレス機クッション装置１１から上方へ延びる複数のクッションピン６を介して上下方向（プレス成形方向）Ｘ−Ｙに駆動移動可能に構成されている。また、前記上型１には、該上型１から下方へ向けてヒール７が突出され、かつ、前記しわ押さえ型３には、プレス成形時に前記ヒール７が嵌入するヒール受け８が形成されている。

上記構成の金型装置１０において、前記上型１側のヒール７の外面７ａ及び前記しわ押さえ型３側のヒール受け８の内面８ａは、前記プレス成形方向Ｘ−Ｙに対して、ヒール７及びヒール受け８の下端ほどプレス中央寄りに位置する傾斜角度θを有する傾斜面に形成されている。また、前記ヒール７の傾斜外面７ａとヒール受け８の傾斜内面８ａの間には、これら傾斜外面７ａ及び傾斜内面８ａと同一の傾斜角度θの傾斜内外面１４ａ，１４ｂを有するクリアランス調整ブロック１４が介在されている。
なお、その他の構成、例えば、前記上型１と前記下型２とがガイドポスト１ａと該ガイドポスト１ａが摺動可能に嵌入するガイド筒（ガイドブッシュ）２ａとを介してプレス成形方向Ｘ−Ｙに位置制御されていること等は従来と同様であるため、それらの説明は省略する。

以上のように構成された本実施の形態に係る金型装置１０は、従来と同様に、図７に示すように、前記上型１がプレス機１２の昇降ラム１２Ａの下部に位置するとともに、前記下型２がプレス機１２のベッド１２Ｂ上に位置し、かつ、前記しわ押さえ型３から下方へ延びる柱状受圧部材３Ａの下面が前記ベッド１２Ｂの下部に配置された前記プレス機クッション装置１１の複数のクッションピン６に当接するようにプレス機１２にセットして構成されるプレス成形設備として使用される。

そして、上記ブレス成形設備においては、前記プレス機クッション装置１１のクッションピン６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、前記上型１の環状突起部１Ｃと前記しわ押さえ型３の絞りビード３Ｃとにより素材１３を挟み込み、この状態でプレス機１２を作動させることにより、素材１３を下型２の形状にプレス成形する。

かかるプレス成形時において、図１に示すように、上型１としわ押さえ型３とが上下に離間しているプレス成形前の状態から図２に示すように、上型１がしわ押さえ型３に接触されるブレス成形状態への移行の際、例え、しわ押さえ型３の位置精度が悪くても、前記傾斜面７ａ，８ａを介して上型１としわ押さえ型３との接触を案内することが可能であるため、これら両型１，３が干渉して型破損などを生じることなく、ヒール７とヒール受け８及びクリアランス調整ブロック１４との間の隙間を小さくして、上型１としわ押さえ型３４の相互位置精度の著しい向上を図ることが可能となり、これによって、成形品質の安定化を図ることができる。

また、上型１としわ押さえ型３との位置決めをヒール７の傾斜外面７ａとヒール受け８の傾斜内面８ａとの傾斜案内作用で行えるので、プレス成形時における上型１としわ押さえ型３との間及びクリアランス調整ブロック１４との間を摺動レスとする、あるいは、摺動面圧を著しく低下することが可能となり、従って、それら部材（上型１、しわ押さえ型３、クリアランス調整ブロック１４）の摩耗を著しく低減することができる。

上記のように、上型１としわ押さえ型３とはヒール７とヒール受け８により精度よく位置決めされるため、下型２としわ押さえ型３との間に介在されているスライドプレート４と下型２の内周面との間の隙間（図６におけるＳ１）は、従来に比べて大幅に拡大することが可能であり、これによって、プレス成形時にスライドプレート４に加わる摺動面圧も大幅に低減して摩耗を抑制し、安定した成形品質を長期にわたり確保することができる

１ 上型
２ 下型
３ しわ押さえ型
４ スライドプレート
６ クッションピン
７ ヒール
７ａ 傾斜外面
８ ヒール受け
８ａ 傾斜内面
１０ 金型装置
１３ 素材
１４ クリアランス調整ブロック

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プレス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、前記上型と前記しわ押さえ型とは、前記上型から下方へ突出されたヒールと前記しわ押さえ型に形成されたヒール受けとによりプレス成形方向の相互位置が制御されるように構成されている金型装置において、
   前記上型側のヒールの外面及び前記しわ押さえ型側のヒール受けの内面は、前記プレス成形方向に対して、ヒール及びヒール受けの下端ほどプレス中央寄りに位置する傾斜角度を有する傾斜面に形成されており、
   前記ヒールの傾斜外面とヒール受けの傾斜内面との間には、これら傾斜外面及び傾斜内面と同一の傾斜角度の傾斜内外面を有するクリアランス調整ブロックが介在されていることを特徴とする金型装置。
2. 前記上型と前記下型とは、上型から下方へ突出させたガイドポストと該ガイドポストが摺動可能に嵌入するように下型に形成されたガイド筒とを介してプレス成形方向に位置制御されるように構成されている請求項１に記載の金型装置。